金屬及其化合物知識點(diǎn)總結(jié)

金屬及其化合物知識點(diǎn)總結(jié)金屬及其化合物知識點(diǎn)總結(jié)金屬及其化合物知識點(diǎn)總結(jié)xxx公司金屬及其化合物知識點(diǎn)總結(jié)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度金屬單質(zhì)及其化合物

考點(diǎn)聚焦

1．《考試大綱》中對金屬元素及化合物這塊內(nèi)容可分成二部分來理解。第一部分是鈉、鎂等典型的金屬元素的化合物；第二部分是其他金屬（如鐵和鋁）元素的化合物。每年的化學(xué)高考試題中往往都要考查到典型金屬。

2．《考試大綱》中有多條類似于“以××為例，了解（或理解、掌握）××××”的內(nèi)容敘述，如：以過氧化鈉為例，了解過氧化物的性質(zhì)；以Fe（Ⅱ）、Fe（Ⅲ）的相互轉(zhuǎn)化為例，了解變價(jià)金屬元素的氧化還原性。對這些內(nèi)容的要注意理解實(shí)質(zhì)，達(dá)到“舉一反三”的要求。在這些內(nèi)容往往是高考命題的重點(diǎn)。

3．金屬元素及其化合物跟化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綜合。近幾年的實(shí)驗(yàn)試題中比較多地出現(xiàn)了以金屬元素及其化合物為落點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)試題和元素推斷題，請大家加以重視。

4.常見金屬元素（如Na、Al、Fe、Cu等）

⑴了解常見金屬的活動順序。

⑵了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。

⑶了解合金的概念及其重要應(yīng)用。

知識梳理

1、鈉及其化合物

2、鎂及其化合物

3、鋁及其化合物

4、鐵、銅及其化合物

一、鈉及其化合物

1、鈉

（1）鈉的物理性質(zhì)：鈉是銀白色金屬，密度?。╟m3），熔點(diǎn)低（97℃），硬度小，質(zhì)軟，可用刀切割。鈉通常保存在煤油中。是電和熱的良導(dǎo)體。

（2）鈉的化學(xué)性質(zhì)：從原子結(jié)構(gòu)可知鈉是活潑的金屬單質(zhì)。

①鈉與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：常溫：4Na+O2==2Na2O,加熱：2Na+O2Na2O2;

2Na+Cl22NaCl;2Na+SNa2S等。

②鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O==2NaOH+H2↑；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉浮在水面上，熔成小球，

在水面上游動，有哧哧的聲音，最后消失，在反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞，溶液變紅。

注意：鈉在空氣中的變化：銀白色的鈉變暗（生成了氧化鈉）變白（生成氫氧化鈉）潮解變成白色固體（生成碳酸鈉）。

③鈉與酸反應(yīng)：如2Na+2HCl==2NaCl+H2↑,Na放入稀鹽酸中，是先與酸反應(yīng)，酸不足再與水反應(yīng)。因此Na放入到酸溶液中Na是不可能過量的。同時(shí)Na與H2的物質(zhì)的量比始終是2:1。當(dāng)然反應(yīng)要比鈉與水的反應(yīng)劇烈多。

④鈉與鹽的溶液反應(yīng)：鈉不能置換出溶液中的金屬，鈉是直接與水反應(yīng)。反應(yīng)后的堿再與溶液中的其他物質(zhì)反應(yīng)。如鈉投入到硫酸銅溶液的反應(yīng)式：2Na+CuSO4+2H2O==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。

⑤鈉與氫氣的反應(yīng)：2Na+H2==2NaH。NaH+H2O==NaOH+H2↑；NaH是強(qiáng)的還原劑。

（3）工業(yè)制鈉：電解熔融的NaCl，2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。

（4）鈉的用途：①在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬，如鈦、鋯、鈮、鉭等；

②鈉鉀合金是快中子反應(yīng)堆的熱交換劑；

③鈉蒸氣可作高壓鈉燈，發(fā)出黃光，射程遠(yuǎn)，透霧能力強(qiáng)。

2、氧化鈉和過氧化鈉

（1）Na2O：白色固體，是堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性：Na2O+H2O==2NaOH,

Na2O+CO2==Na2CO3,Na2O+2HCl==2NaCl+H2O.另外：加熱時(shí)，2Na2O+O2==2Na2O2.

(2)Na2O2：淡黃色固體是復(fù)雜氧化物，易與水、二氧化碳反應(yīng)放出氧氣。

2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑（作供氧劑）。

因此Na2O2常做生氧劑，同時(shí)，Na2O2還具有強(qiáng)氧化性，有漂白作用。如實(shí)驗(yàn)：Na2O2和水反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞，變紅后又褪色，實(shí)驗(yàn)研究表明是有：Na2O2+H2O==2NaOH+H2O2,2H2O2==2H2O+O2反應(yīng)發(fā)生。因?yàn)镠2O2也具有漂白作用。當(dāng)然過氧化鈉也可以直接漂白的。

3、碳酸鈉和碳酸氫鈉

性質(zhì)Na2CO3（Na2CO3?10H2O）NaHCO3性質(zhì)比較

俗稱純堿或蘇打小蘇打NaHCO3的顆粒比Na2CO3小

水溶性易溶于水易溶于水S(Na2CO3)>S(NaHCO3)

溶液酸堿性顯堿性顯堿性同濃度Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH

熱穩(wěn)定性穩(wěn)定受熱分解生成Na2CO3、H2O、CO2NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2CO3差，用于除雜質(zhì)。

與酸反應(yīng)能與強(qiáng)酸反應(yīng)能與強(qiáng)酸反應(yīng)等物質(zhì)的量時(shí)Na2CO3耗酸量大于NaHCO3

溶液中相互轉(zhuǎn)化Na2CO3溶液能吸收CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3

除CO2中的HCl雜質(zhì)是用飽和的NaHCO3溶液，而不用Na2CO3溶液

用途用在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業(yè)中。發(fā)酵粉的主要成分之一；制胃酸過多等。

注意幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的問題：

1、向飽和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶體NaHCO3析出。

2、Na2CO3溶液與稀HCl的反應(yīng)①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先無氣體，后有氣體，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)時(shí)反應(yīng)無氣體放出。發(fā)生的反應(yīng)：先①Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3,后②NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2.

②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有氣體，反應(yīng)是：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2.

如果用2mol的Na2CO3和的稀HCl反應(yīng)，采用①方法放出CO2是；采用②方法放出CO2為。希望同學(xué)們在解題時(shí)要留意。

3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鑒別：取兩種試液少量，分別滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液為Na2CO3，另一無明顯現(xiàn)象的原取溶液為NaHCO3。

4、侯氏制堿法

反應(yīng)式：NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl.

注意:在生產(chǎn)中應(yīng)先在飽和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶體析出過濾，在濾液中加入NaCl細(xì)末和通NH3析出NH4Cl晶體為副產(chǎn)品。NH4Cl晶體析出后的母液進(jìn)行循環(huán)試用，提高原料的利用率。

二、鎂及其化合物

1、鎂的性質(zhì)

（1）物理性質(zhì)：鎂是銀白色金屬，質(zhì)較軟，密度cm3，是輕金屬，硬度小。

（2）化學(xué)性質(zhì)：鎂是較活潑金屬

①與非金屬反應(yīng)：2Mg+O2==2MgO,Mg+Cl2MgCl2,3Mg+N2Mg3N2等。

②與沸水反應(yīng)：Mg+2H2O(沸水)==Mg(OH)2+H2↑.

③與酸反應(yīng)：與非強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)：是酸中的H+與Mg反應(yīng)，有H2放出。

與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)：如濃H2SO4、HNO3，反應(yīng)比較復(fù)雜，但是沒有H2放出。

④與某些鹽溶液反應(yīng)：如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。

Mg+2FeCl3==2FeCl2+MgCl2,Mg+FeCl2==Fe+MgCl2.

2、鎂的提取：海水中含有大量的MgCl2,因此，工業(yè)上主要是從分離了NaCl的海水中來提取MgCl2.

流程：海水中加入CaO或Ca(OH)2Mg(OH)2沉淀、過濾、洗滌沉淀，用稀HCl溶解MgCl2溶液，蒸發(fā)結(jié)晶MgCl2?6H2O晶體，在HCl氣體環(huán)境中加熱MgCl2固體，電解熔融的MgCl2Mg+Cl2↑。

主要反應(yīng)：MgCl2+Ca(OH)2==Mg(OH)2↓+CaCl2,Mg(OH)2+2HCl==MgCl2+2H2O,MgCl2?6H2OMgCl2+6H2O,MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。

3、鎂的用途：鎂主要是廣泛用于制造合金。制造的合金硬度和強(qiáng)度都較大。因此鎂合金被大量用火箭、導(dǎo)彈、飛機(jī)等制造業(yè)中。

4、氧化鎂（MgO）：白色固體，熔點(diǎn)高（2800℃），是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料（耐火材料）。是堿性氧化物。

MgO+H2O==Mg(OH)2,MgO+2HCl==MgCl2+H2O。

注意以下幾種情況的離子方程式的書寫：

（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、鋁及其化合物

1、鋁的性質(zhì)：

（1）物理性質(zhì)：銀白色金屬，質(zhì)較軟，但比鎂要硬，熔點(diǎn)比鎂高。有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。

（2）化學(xué)性質(zhì)：鋁是較活潑的金屬。

①通常與氧氣易反應(yīng)，生成致密的氧化物起保護(hù)作用。4Al+3O2==2Al2O3。同時(shí)也容易與Cl2、S等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。

②與酸反應(yīng)：強(qiáng)氧化性酸，如濃硫酸和濃硝酸在常溫下，使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象；加熱時(shí)，能反應(yīng)，但無氫氣放出；非強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)時(shí)放出氫氣。

③與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑。

④與某些鹽溶液反應(yīng)：如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。

⑤鋁熱反應(yīng)：2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。該反應(yīng)放熱大，能使置換出的鐵成液態(tài)，適用性強(qiáng)。在實(shí)驗(yàn)室中演示時(shí)要加入引燃劑，如濃硫酸和蔗糖或鎂條和氯酸鉀等。

2、氧化鋁（Al2O3）：白色固體，熔點(diǎn)高（2054℃），沸點(diǎn)2980℃，常作為耐火材料；是兩性氧化物。我們常見到的寶石的主要成分是氧化鋁。有各種不同顏色的原因是在寶石中含有一些金屬氧化物的表現(xiàn)。如紅寶石因含有少量的鉻元素而顯紅色，藍(lán)寶石因含有少量的鐵和鈦元素而顯藍(lán)色。工業(yè)生產(chǎn)中的礦石剛玉主要成分是α－氧化鋁，硬度僅次于金剛石，用途廣泛。

兩性氧化物：既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。

Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O,Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O。

Al2O3是工業(yè)冶煉鋁的原料，由于氧化鋁的熔點(diǎn)高，電解時(shí)，難熔化，因此鋁的冶煉直到1886年美國科學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)在氧化鋁中加入冰晶石(Na3AlF6)，使氧化鋁的熔點(diǎn)降至1000度左右，鋁的冶煉才快速發(fā)展起來，鋁及其合金才被廣泛的應(yīng)用。2Al2O34Al+3O2↑。

3、氫氧化鋁（Al(OH)3）：白色難溶于水的膠狀沉淀，是兩性氫氧化物。熱易分解。

兩性氫氧化物：既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。

Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O．2Al(OH)3Al2O3+3H2O

4、鋁的冶煉：鋁是地殼中含量最多的金屬元素，自然界中主要是以氧化鋁的形式存在。工業(yè)生產(chǎn)的流程：鋁土礦（主要成分是氧化鋁）用氫氧化鈉溶解過濾向?yàn)V液中通入二氧化碳酸化，過濾氫氧化鋁氧化鋁鋁。

主要反應(yīng)：Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O，CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al(OH)3↓+Na2CO3，2Al(OH)3Al2O3+3H2O,2Al2O34Al+3O2↑。

5、鋁的用途：鋁有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性，主要用于導(dǎo)線、炊具等，鋁的最大用途是制合金，鋁合金強(qiáng)度高，密度小，易成型，有較好的耐腐蝕性。迅速風(fēng)靡建筑業(yè)。也是飛機(jī)制造業(yè)的主要原料。

6、明礬的凈水：化學(xué)式：KAl(SO4)2?12H2O，它在水中能電離：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-。鋁離子與水反應(yīng)，生成氫氧化鋁膠體，具有很強(qiáng)的吸附能力，吸附水中的懸浮物，使之沉降已達(dá)凈水目的。Al3++3H2O==Al(OH)3(膠體)+3H+。

知識整理：

①（Al(OH)3）的制備：在HYPERLINK"C:\\Users\\