2022年高中化学必修一第三章知识点,推荐文档 .pdf
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1、金属及其化合物前言:1.金属元素在元素周期表中的位置在左边以及左下方;2.金属元素最外层电子数一般小于4,比同一周期非金属元素原子半径大。3.主要化合价为+1 +2 +3少数为 +4 4.通常只能失去电子不能得到电子(还原剂)分类 1.黑色金属有色金属。黑色:铁锰铬2. 轻金属重金属。密度4.5g/cm3 为界限。3.常见金属和稀有金属(锆)金属中唯一的液态金属:汞。一、 钠及其化合物1、 ( 1)钠的物理性质:银白色、质软、比水轻、熔点低( 2)钠的化学性质:与非金属反应:2NaCl2点燃2NaCl (白烟) 2NaS Na2S 与 O2反应:缓慢氧化:4Na+O2= 2Na2O (白色固体
2、 ) 剧烈燃烧: 2Na+O2= Na2O2(淡黄色固体 ) 与 H2O 反应: 2Na+2H2O=2NaOH+H2(2Na+2H2O=2Na+2OH+H2) 与酸反应: 2Na+2H=2Na+H2与盐溶液反应:(先与水作用生成NaOH,NaOH 再与盐发生复分解反应) 2Na+2H2O+CuSO4 =Cu(OH)2+Na2SO4 +H26Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+6NaCl+3H22Na+2NH4Cl=2NaCl+2NH3+H2与熔融盐: 4Na+TiCl44NaCl+Ti 钠与氢气的反应:2Na + H2 = 2NaH。NaH + H2O = NaOH + H2 ;N
3、aH是强的 还原剂 。2、氧化钠与过氧化钠氧化钠过氧化钠化学式Na2O Na2O2化合价O(-2) O(-1) 颜色、状态白色固体淡黄色粉末化学性质O2 2Na2O+O2=Na2O2- CO2 Na2O+CO2=Na2C2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 11 页 - - - - - - - - - 3、碳酸钠钠的盐物质Na2CO3NaHC O3俗名苏打、纯碱小苏打颜色、状态白色固体白色粉末水溶性易溶于水能溶于水溶解
4、度大小比较: Na2CO3 NaHCO3溶液与酚酞变红变红颜色深浅比较 : Na2CO3 NaHCO3与盐酸反应Na2CO3+2HCl = 2NaCl+CO2+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2反应速率: NaHCO3 Na2CO3与氯化钙溶液Na2CO3+CaCl2=CaCO3+ 2NaCl (CO32+Ca2=CaCO3)- 与澄清石灰水Na2CO3+Ca( OH)2=CaCO3+2NaOH (CO32+Ca2=CaCO3)NaHCO3+Ca ( OH)2= NaOH + CaCO3 +H2O (HCO3+OH+Ca2=CaCO3+H2O) 或NaHCO3+Ca(O H
5、 )2=Na2CO3+CaCO3+2H2O (2HCO3+2OH+Ca2=CaCO3+2H2O+CO32)O3H2O Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2HCl Na2O+2HCl =2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl =4NaCl+2H2O+O2SO2 Na2O+SO2=Na2SO3Na2O2 +SO2=Na2SO4类别碱性氧化物过氧化物名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 11 页 - - - - - - - - -
6、 与氢氧化钠溶液- NaOH+NaHCO3 =Na2CO3+H2O (OH+HCO3=CO32+H2O) 热稳定性稳定2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2相互转化Na2CO3 NaHCO3: Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3NaHC O3 Na2CO3 : NaOH+NaHCO3 =Na2CO3+H2O (OH+HCO3=CO32+H2O) 2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2(3)工业制钠:电解熔融的NaCl,2NaCl(熔融 ) = 2Na + Cl2。(4)钠的用途:在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等;钠钾合金 是快中子反应堆 的热交换 剂;钠蒸
7、气可作 高压钠灯 ,发出 黄光 ,射程远 ,透雾能力强注意几个实验的问题:1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体 NaHCO3析出。2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应:先Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3, 后 NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O +CO2 . 向稀 HCl 中滴加 Na2CO3溶液,先有气体,反应是:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2. 如果用 2mol 的 Na2CO3和
8、2.4mol 的稀 HCl 反应,采用方法放出CO2是 0.4mol;采用方法放出CO2为 1.2mol。希望同学们在解题时要留意。3、Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的鉴别:取两种试液少量,分别滴加CaCl2或 BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。4、侯氏制碱法反应式: NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl.注意 :在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入 CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl 细末和通NH3 析出 NH4Cl晶体为副产品。 NH4Cl 晶体析
9、出后的 母液 进行循环试用, 提高原料的利用. 二、镁及其化合物1、镁的性质(1)物理性质 :镁是银 白色金 属,质较软,密度1.74g/cm3 ,是 轻金属 ,硬度小。(2)化学性质 :镁是较活泼金属与非金属反应:2Mg + O2 = 2MgO,Mg + Cl2 MgCl2,3Mg + N2 Mg3N2 等。与沸水反应:Mg + 2H2O(沸水 )= Mg(OH)2 + H2 .与酸反应:与非强氧化性酸 反应:是酸中的H+与 Mg 反应,有H2 放出。与强氧化性酸 反应:如浓H2SO4、HNO3,反应比较复杂,但是没有H2 放出。与某些盐溶液反应:如CuSO4溶液、 FeCl2溶液、 FeC
10、l3溶液等。Mg + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MgCl2, Mg + FeCl2 = Fe + MgCl2. 2、镁的提取:海水中含有大量的MgCl2,因此,工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2. 流程:海水中加入CaO或 Ca(OH)2 Mg(OH)2 沉淀、过滤、洗涤沉淀,用稀HCl 溶解MgCl2 溶液, 蒸发结晶 MgCl2?6H2O 晶体,在 HCl 气体环境中加热MgCl2 固体,电解熔融的MgCl2 Mg + Cl2 。主要反应: MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H
11、2O, MgCl2?6H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融 ) Mg + Cl2 。3、镁的用途:镁主要是广泛用于制造合金。制造的合金硬度和强度都较大。因此镁合金 被大量用火箭、导弹、飞机等 制造业 中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 11 页 - - - - - - - - - 4、氧化镁 ( MgO) :白色固体,熔点高(2800) ,是优质的 耐高温材料 (耐火材料 ) 。是碱性氧化物 。MgO + H2O = Mg(OH)2, M
12、gO + 2HCl = MgCl2 + H2O 。注意以下几种情况的离子方程式 的书写:(1)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)1:4:Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- = Mg(OH)2 + 2CO32- + 2H2O;(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2:Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- = MgCO3+ CO32 - + 2H2O;(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1: Mg2+ + HCO3- + OH- = MgCO3+H2O 。三. 铝及其化合物(1)物理性质 :银白色金 属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高。有良好的导电、导
13、热性 和延展性 。(2)化学性质 :铝是较活泼的金属。通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2 = 2Al2O3。同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应。与酸反应: 强氧化性酸 ,如浓硫酸 和浓硝酸 在常温下,使铝发生钝化 现象;加热时,能反应,但无氢气放出;非强 氧化性酸 反应时放出氢气。与 强碱溶液反应: 2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H 2。与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4 、AgNO3 等溶液中的金属。铝热反应 :2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe。该反应放热大,能使置换出的铁成液态,适用性强。在实验室中演
14、示时要加入引燃剂,如浓硫酸 和蔗糖或镁条和氯酸钾 等。2.氧化铝和饥饿氢氧化铝物质氧化铝氢氧化铝化学式Al2O3A l (OH )3俗名刚玉- 物理性质白色粉末,不溶于水,熔点高,自然界中为无色晶体。白色固体,不深于水化学与酸反应Al2O3 +6HCl=AlCl3 +3H2O (Al2O3+6H=Al3+3H2O) A l (O H )3+3HCl=AlCl3+3H2O ( A l( OH )3+3H=Al3+3H2O) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 1
15、1 页 - - - - - - - - - 4、铝的冶炼 :铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产 的流程:铝土矿(主要成分是氧化铝)用氢氧化钠 溶解过滤向滤液中通入二氧化碳酸化,过滤 氢氧化铝氧化铝铝。 主要反应:Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O , CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3 + Na2CO3 ,2Al(OH)3= Al2O3 +3 H2O ,2Al2O3= 4Al + 3O2。5、铝的用途:铝有良好的导电、导热性 和延展性 ,主要用于导线、炊具 等,铝的最大用途是制合金,铝合金 强度高,密度小
16、,易成型,有较好的耐腐蚀性 。迅速风靡 建筑业 。也是 飞机制造 业的主要原料。6、明矾的净水:化学式 :KAl(SO4)2?12H2O,它在水中能电离:KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO42- 。铝离子与水反应, 生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附能力,吸附水中的 悬浮物 ,使之沉降已达净水目的。Al3+ + 3H2O = Al(OH)3 (胶体)+ 3H+ 。知识整理:( Al(OH)3)的制备:在氯化铝 溶液中加足量 氨水 。AlCl3 + 3NH3?H2O = Al(OH)3 + 3NH4Cl 。实验: A、向 氯化铝 溶液中滴加 氢氧化钠 溶液,现象是先有沉淀,后溶
17、解。反应式:先Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 , 后 Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O 。B、向氢 氧化钠 溶液中滴加 氯化铝 溶液,现象是开始无沉淀,后来有沉淀,且不溶解。反应式:先Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O,后 Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3 。实验:向 偏铝酸钠 溶液中通二氧化碳,有沉淀出现。CO2 + 3H2O + 2NaAlO2 = 2Al(OH)3 + Na2CO3 。将氯化铝溶液和偏铝酸钠 溶液混和有沉淀出现。Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al(OH)3 。实验: A、向
18、偏铝酸钠 溶液中滴加 稀盐酸 ,先有沉定,后溶解。反应的 离子方程式 : AlO2- + H+ + H2O = Al(OH)3 ,Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 2H2O 。B、向稀盐酸 中滴加偏 铝酸钠 溶液,先无沉淀,后有沉淀且不溶解。反应的 离子方程式 : AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O ,3AlO2- + Al3+ + 6H2O = 4Al(OH)3。四铁及其化合物:一物理性质:银白色,具有金属光泽;质地较软,有良好的导电性、延展性。密度7.86 g/cm3,熔沸点较高。位置:第四周期,第族二化学性质:1. 与非金属反应1)Fe+S(I2) FeS(F
19、eI2) 2)4Fe+3O2 2Fe3O4 3)2Fe+3Cl2(Br2) 2FeCl3弱氧化剂Fe3+、H+、I2、S、铁后的金属阳离子(置换)Fe2+Fe 强氧化剂Cl2、Br2、HNO3、浓 H2SO4、MnO4-(H+) Fe3+2. 与水反应3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4 H2( 置换) 注意:铁在常温下不会和水发生反应,但在水和空气中O2和CO2的共同作用下,铁却很容易被腐蚀( 生锈 /电化学腐蚀 ) 3 与酸反应1)与非氧化性酸反应 Fe +2H+= Fe2+ + H22) 与氧化性酸反应a)常温下,铁在冷浓硫酸,浓硝酸中发生钝化b)与浓硫酸反应:2Fe +6 H
20、2SO4( 浓)Fe2(SO4)3 +3SO2 +6 H2O 性质与碱反应Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O (Al2O3+2OH=2AlO2+H2O) A l( OH )3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O A l( OH )3+OH=AlO2+2H2O 相互转化- 2A l (O H )3Al2O3+3H2O 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 11 页 - - - - - - - - - c) 与稀硝酸反应:当Fe少量时,离子方程式为:F
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