金屬及其化合物

金屬及其化合物一、鈉及其化合物1、鈉的性質(zhì)、制備、保存及用途物理性質(zhì)顏色狀態(tài)硬度保存方法銀白色固體較小保存在煤油中化學性質(zhì)①與水的反應浮 密度（鈉）v密度（水）熔 反應放熱、鈉的熔點低游 產(chǎn)生氣體推動小球迅速移動響 反應劇烈、有氣體生成紅 產(chǎn)物呈堿性T2Na12Hn2NaOH1Hf②與非金屬反應tuiMai4pw uiMa^^11pL鈉與氧氣反應：鈉在空氣中逐寸漸被氧化成 Na?。，而在氧氣中燃燒則生成Na?。？。常溫：4Na+O2t2Na2O（白色）點燃：2Na+Na2O2（淡黃色）n、在氯氣中燃燒：黃色火焰，產(chǎn)生白色的煙2Na+CI2t2NaCI川、和硫粉混合研磨：（火星四射、發(fā)生爆炸）2Na+Stns③與鹽溶液反應2Na+2H2Ot2NaOH+H2fCuSO4+2NaOHtW2SO4+Cu(OH)2J制備2NaCI(熔融) 2Na+CI2f保存由于金屬鈉的化學性質(zhì)非常活潑，易與空氣中的 。2和H2O等反應，所以金屬鈉要保存在煤油中用途Na-K合金（液態(tài)）用作原子反應堆的導熱劑，在電光源上，用鈉制高壓鈉燈2鈉的氧化物及性質(zhì)比較 —3、物質(zhì)氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）_Na顏色、狀態(tài)固體固體2C類別堿性氧化物過氧化物O3化合價—與—Na電子式—HC制取原理4Na+O2 2Na2O2Na+O2 Na2O2—03化學鍵類型離子鍵離子鍵和共價鍵的與水反應Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2f與CO2反應nQ+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2與鹽酸反應Na2O+2HCI==2NaCI+H2O2Na2O2+4HCI==4NaCI+2H2O+O2f用途可制燒堿強氧化劑、漂白劑、供氧劑保存性質(zhì)比較密封密封、遠離易燃物

化學式Nj2CO3NaHCO33俗名純堿、蘇打小蘇打溶解性易溶于水易溶于水（溶解度較Na2CO3小）熱穩(wěn)定性穩(wěn)定受熱易分解2NaHCO3INa2CO3+H2O+CO2fH——2—+-八―CO3+H=HCO32一+ f—+ 木HCO3+H=CO2f+H0OH-不反應HCO3-+OH—=CO32—+H2O石灰水CO3+Ca+=CaCO3(石灰水足量：HCO3+Ca2+OH=CaCO3J+HO石灰水不足：2HCO3+Ca2+2OH=CaCO3J+2HO+CO32BaCl22—2+ 丁ICO3+Ba=BaCO3J不反應（若再加NaOH，則有沉淀）CO2NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反應用途用于玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)，洗滌發(fā)酵劑、滅火器，醫(yī)療上用于治胃酸過多轉(zhuǎn)化5〃叭加痕⑵氓心；曲口4、焰色反應（1） 定義：許多金屬或他們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學上叫做焰色反應。（2） 實驗步驟：a?點燃酒精燈（一點）b?將鉑絲放入稀鹽酸中清洗，在放到火焰上灼燒，直至火焰呈現(xiàn)原來的顏色（二洗燒）c.用鉑絲醮取固體或液體待測物，灼燒、觀察。若是鉀元素，應透過藍色鉆玻璃觀察（三醮燒）。d.將鉑絲用稀鹽酸洗凈，放在火焰上燒至原色，放回原處（四洗燒）二、鎂及其重要化合物1*的性質(zhì)化學名稱鎂物理性質(zhì)硬度及密度較小，熔點較低的銀白色金屬，良好的導電性，導熱性，延展性。表面均有一層致密的氧化膜。與氧氣反應2Mg+O2t2MgO與非金屬單質(zhì)反應Mg+Cl八點燃一MgCf化學性質(zhì)與水反應Mg+2HO'Mg(OH)2+Hd化學性質(zhì)與酸反應Mg+2H=Mg與堿反應不反應與鹽反應Mg+Ci5+=Mg2++Cu與某些氧化物反應點燃2Mg+CO2MgO+C制?、凫褵悮?，制成石灰乳②加入海水沉淀池中③沉淀與鹽酸反應④蒸發(fā)結晶電解（三）鋁及其重要化合物

1、 鋁的結構：、原子結構示意圖：、周期鋁的性質(zhì)：表中位置：第三周期川A族；鋁原子核外有三個電子，在化學反應中，容易失去最外層的三個電子，顯+3價。⑴2⑴2A1+6H20======2Al(OH>+3H2TI A化合價降低，被還原，得6e_化合價升高，被氧化，失6e_I V(1)2A1+6H20======2AI(OH3+3出T1 A物理性質(zhì)銀白色金屬，硬度和密度小，具有良好的導電導熱性和延展性。在空氣中具有很好的耐腐蝕性物理性質(zhì)銀白色金屬，硬度和密度小，具有良好的導電導熱性和延展性。在空氣中具有很好的耐腐蝕性化學性質(zhì)①與非金屬單質(zhì)反應：(1化學性質(zhì)①與非金屬單質(zhì)反應：(1)鋁在空氣中緩慢氧化，在氧氣中點燃劇烈燃燒。4AI+302 2AI2O3思考：在金屬活潑性順序中鋁排在鐵的前面，那為什么鐵在空氣中易生銹而鋁在空氣中不易被腐蝕呢？鋁與空氣中的氧氣反應生成致密的氧化膜并牢固地覆蓋在鋁表面，阻止了內(nèi)部的鋁與空氣接觸。(2)鋁在氯氣中燃燒。 2AI+3CI2-2AICI3J 3②與鹽溶液反應：2AI+3CUSO4=3Cu+AI2(SO4)3③與某些氧化物反應一鋁熱反應：2AI+Fe2O3==2Fe+AI2O3鋁熱劑(發(fā)出耀眼的光芒、放出大量的熱、有熔融物生成)④與沸水微弱反應：2AI+6H20 2AI(0H)3+3H2T⑤與酸反應： 2AI+6HCI 2AICI3+H2t2AI+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2T注意：鋁在冷的濃硫酸、濃硝酸中鈍化。某些金屬在常溫下遇強氧化性酸如濃硫酸、濃硝酸時在表面生成致密的氧化膜，從而阻止內(nèi)部金屬進一步發(fā)生反應，這種現(xiàn)象稱為鈍化。⑥與堿反應：2AI+2NaOH+2H2O=2NaAIO2+3H2T三、鋁的重要化合物化合價升高，被氧化，失6e1■氧化鋁(AI2O3)物理性質(zhì)：白色固體、熔點高( 2054C)、不溶于水，不與水化合。常作耐火材料。剛玉的主要成分是AI203,其中把含少量銘元素的剛玉稱為紅寶石；含少量的鐵和鈦元素的剛玉稱為藍寶石?；瘜W性質(zhì)：電解熔融的氧化鋁制備單質(zhì)鋁但由于氧化鋁的熔點很高，故在氧化鋁中添加冰晶石( Na3AlF6)降低其熔點。電解2AI203=========2AI+30T與酸反應：AI203+6HCI=AICI3+3H20與堿反應：AI2°3+2Na0H=2NaAI02+%0既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的氧化物叫兩性氧化物2氫氧化鋁(Al(0H)3)(1)物理性質(zhì)：氫氧化鋁是白色膠狀物質(zhì)，不溶于水，有強的吸附性，可以吸附水中的懸浮物和各種色素。

(2)化學性質(zhì)：①不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。2AI(0H)3=Al2O3+2出0這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。AI(OH)3+NaOH=NaAIO2+2H2OAI(OH)3+3HCI=AICI3+3H2O+ 3+AI(OH)3具有兩性的原因： H+AIO2+H2O—AI(OH)3_AI+3OH注意：(1)氫氧化鋁作為堿時是三元堿；作為酸時是一元酸(HAIO3)。(2)氫氧化鋁與酸堿反應時，弱酸弱堿是不能把氫氧化鋁溶解的。3.3明磯：KAI(SO4)242H2O復鹽的概念：由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的鹽叫復鹽。KAI(SO4)2=K+AI+2SO4- AI3++3H2O=AI(OH)3(膠體)+3H+n[AI(OH)3]/moln(NH3H2O)/mn[AI(OH)3]/mol4.A|n[AI(OH)3]/moln(NH3H2O)/mn[AI(OH)3]/mol(一)AI3+的性質(zhì)(1)AICI3中逐滴加入氨水： AI3++3NH3H2O=AI(OH)3J+3NH4+,用AI3+制取AI(OH)3用弱堿更合適(2)、AICI3中逐滴加入NaOH溶液至過量？方程式：AI+3OH-=AI(OH)3J AI(OH)3+OH=AIO2+2H2O現(xiàn)象：白色沉淀先增加再減少最后消失3n(NaOH)/m圖像：3n(NaOH)/m(3)、向NaOH溶液中滴加AICI3溶液有關反應：AI3++4OH=AIO2—+2H2O3+ IAI+3AIO2+6H2O=4AI(OH)3J現(xiàn)象：開始無沉淀生成，后來白色沉淀逐漸增加，最后沉淀量不變 「〕[AI(OH)z]/rnol圖像：(二)AIO__的性質(zhì) /:(1)向含有AIO__的偏鋁酸鹽溶液中通入CO2直至過量 1 1 匕_L*ri/A13+)/moIn(hi離子方程式：①2AIO2―+CO(少量)+3fO=2AI(OH)3山+CO2 °1/121/61/41/3②AIO2_+CQ(足量)+2HzO=AI(OH)3-+HCO—nf圖像： |2、向含有AIO2—的偏鋁酸鹽溶液中逐滴滴入稀鹽酸直至過量離子方程式：①n[AI(OH)3]/mo1AIO22、向含有AIO2—的偏鋁酸鹽溶液中逐滴滴入稀鹽酸直至過量離子方程式：①n[AI(OH)3]/mo1AIO2+H++H2O=AI(OH)3I012I ②AI(OH)3+3H+=A|3++3H2O圖像：向含有H+的強酸溶液中逐滴滴入偏鋁酸鹽溶液直至過量

圖像 + 3+離子方程式：①AIO圖像 + 3+離子方程式：①AIO2+4H=Al+2出0②AI3++3AIO2_+6H2O=4AI(0H)30n(AIO2)/mQI四、鐵及其化合物1?物理性質(zhì)：銀白色，具有金屬光澤；質(zhì)地較軟，有良好的導電性、延展性。密度 7.86g/cm3，熔沸點較高。位置：第四周期，第忸族2.化學性質(zhì)：（1）與非金屬反應Fe+S(I2)三FeS(Fe?Fe+S(I2)三FeS(Fe?4Fe+3O2乙2Fe3O42Fe+3Cl2(Br2A2FeCh弱氧化劑Fe3+、H+、I?、S、鐵后的金屬陽離子（置換）Fe2+Fe強氧化劑（2）與水反應Cl2、B「2、HNO3、濃H2SO4、Mn°4(H+)…*Fe3+高溫3Fe+4H2O（g） FesOq+4電f置換）。2和。2和CO2的共同作用下，鐵卻很容易被腐蝕（生銹/電化學腐（3）與酸反應與■氧化性酸反應 Fe+2H==Fe+H2與氧化性酸反應常溫下，鐵在冷濃硫酸，濃硝酸中發(fā)生鈍化d.與濃硫酸反應： 2Fe+6H2SO4（濃） Fe2（SO4）3+3SO2+6H2Oe.與稀硝酸反應：①當Fe少量時，離子方程式為： Fe+4H+NO3==Fe3+NOf+2H2O②當Fe過量時，，離子方程式為：3Fe+8H++2NO3「==3Fe2++2NOf+4H2O③當1:4vn(Fe):n(HNO3)v3:8時，此情況下，F(xiàn)e3+和Fe2+共存。(4)與鹽溶液反應：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Fe+2Fe3+=3Fe2+Fe+Cu2+=Fe2++Cu3.鐵的氧化物FeOFe2°3Fe’。，鐵的化合價+2+3+2、+3顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體俗名—鐵紅磁性氧化鐵水溶性不溶于水不溶于水不溶于水氧化物類別堿性氧化物堿性氧化物與非氧化性酸反應FeO+2+H=Fe2+H2OFe2O+3+6H3+2Fe3+3H2OFe3O4+8Ft=2F(3；+Fe++H2O與還原劑反應（H2、co、AI等）高溫FeO+CO Fe+CO2直：旦r 問皿Fe2O3+3CO2Fe+3CO23Fe3O4+8AI9Fe+4AI2O3用途 用作紅色油漆和涂料；赤鐵礦是煉鐵原料^一注：3FeO+1OHNO3（?。?3Fe（NO3）3+NOf+5H2O4、鐵的氫氧化物（1）Fe（OH）2的制備Fe(0H)2易被氧化，在制備時應注意：①FeS04晶體中不能有Fe3+；②配制后的FeSOq溶液中要加入少量鐵粉；③配制溶液的蒸餾水以及所用 NaOH溶液均須煮沸以除去其中溶解的氧氣；實驗:FeSO4溶液中加NaOH.現(xiàn)象：生成白色沉淀，后又迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后生成紅褐色Fe2+容易被氧化，所以FeSO4溶液要新配制.為了防止滴加NaOH時帶入空氣，可將吸收NaOH的長滴管伸入FeSOq溶液液面下，再擠出NaOH溶液.為了防止Fe2+被氧化，還可以向盛有FeSO4溶液的試管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有機物以隔絕空氣.化學方程式： FeSO±+2NaOH=Fe(OH)2J+N26O4 Fe2++2OH-=Fe(OH)?J(白色)4Fe(OH)2+Oa+2瓦5^4Fe(OH)總(紅褐色)(白色f灰綠色f紅褐色)⑵Fe(OH)3的制備實驗:FeCl3溶液中加NaOH溶液.現(xiàn)象：生成紅褐色沉淀化學方程式：FeCb+3NaOH=Fe(OH)3J+3NaCIFe3++3OH-=Fe(OH)3J(紅褐色)熱穩(wěn)性：Fe( Fe2O3粉末化學方程式： 2Fe(OH)3 FegOa+3HgO_［小結］難溶性或微溶性的堿受熱不穩(wěn)定，容易分解。生成相應的氧化物和水⑶Fe(OH)3膠體的制備向加熱沸騰的蒸餾水中加入 FeCl3溶液，待出現(xiàn)紅褐色時，停止加熱，便可得到 Fe(OH)3膠體。制備時要注意：①不可長時間加熱，因為加熱會使膠體凝聚；② 不能用自來水，因為自來水中的電解質(zhì)也可使膠體凝聚。5.鐵的兩種氫氧化物的比較化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色、態(tài)白色固體紅褐色固體溶解性難溶于水難溶于水物質(zhì)類別二兀弱堿二兀弱堿—= —=——/一一、 ——與非氧化性酸的反應Fe(OH)2+H2SO4=FeSO4+2H2OFe(OH)2+2H=2Fe+2H2O2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2OFe(OH)3+3H=筆+3H2O與氧化性酸的反應3Fe(OH)2+1OHNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NOf+8H2O3Fe(OH)2+1OH+NO3=3Fe+NOf+8H2OFe(OH)3+3HNO3(稀)=Fe(NO3)3+3H2OFe(OH)3+3H=Fe+3H2O與還原性酸的反應 —\ Fe(OH)2+2HI=Fel2+2H2OFe(OH)2+2H=Fe+2H2O2Fe(OH)3+6HI=2FeI2+6H2O+I22Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I2熱穩(wěn)定性分解產(chǎn)物復雜2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O6.鐵鹽和亞鐵鹽(1)Fe3+、Fe2,的檢驗：Fe3+的檢驗：①Fe3+鹽溶液中滴加KSCN溶液。現(xiàn)象:溶液變紅色 ，反應方程式:FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCIFe3++3SCN-=Fe(SCN)3(紅色)向Fe3+鹽溶液中滴加NaOH溶液?，F(xiàn)象：產(chǎn)生紅褐色沉淀，反應方程式: FeCb+3NaOH=Fe(OH)3J+3NaCIFe+3OH=Fe(OH)3J(紅褐色)向Fe3+鹽溶液中滴加苯酚溶液。現(xiàn)象：溶液變?yōu)樽仙?，則證明溶液中含有 Fe3+。Fe2+的檢驗：①向Fe2+鹽溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水（硝酸、H2O2Fe2+的檢驗：①向Fe2+鹽溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水（硝酸、H2O2等）?，F(xiàn)象：先無現(xiàn)象，加氯水后溶液呈紅色反應方程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3 FeCb+3KSCN=Fe（SCN）3+3KCI②向Fe2+鹽溶液中滴加NaOH溶液?，F(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最后變成紅褐色沉淀反應方程式：FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2J+2NaCI4Fe（OH）2+O?+2H?O=4Fe（OH>3（紅褐色）（2）Fe3+的氧化性、Fe2+的還原性①Fe3+的氧化性：向FeCla溶液中加入鐵粉，現(xiàn)象： 溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色化學反程式2FeCla+Fe=2FeCI_2 對應離子方程式：2Fe3+（棕黃色）+Fe=3Fe2士（淺綠色）Fe3+還可以與Cu、HI、H2S等反應2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22FeCla+2HI=2FeCI2+2HCI+I22FeCla+H2S=2FeCl2+2HCI+SJ對應離子方程式： 2Fe+Cu=2FeiCu2+對應離子方程式： 2F3++21=2Fe2+I2對應離子方程式： 2Fe艾HS—2Fe3+h+SJe+2^— e++o②Fe2+的還原性：Fe2+在較強的氧化劑的作用下會被氧化為 Fe3+向Fed?溶液中通入氯氣，現(xiàn)象：溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色化學反程式：2FeCl2+Cl2—2FeCla除雜：Fe（3i（FeCl2） 滴加氯水 FeCl2（FeCl3）（3）.亞鐵鹽、鐵鹽溶液的保存①FeCI?、FeSCq等亞鐵鹽溶液保存時，要加入少量鐵屑（防止Fe2+被氧化）和滴入少量相應的酸溶液（抑制Fe2+水解）。另外要注意，保存 Fe（NO3）2溶液時，只要加鐵屑防止氧化即可，不能加 HNO3來防止水解。對應離子方程式：2Fe2++Cl2=2Fe3++2CI加入鐵粉②FeCl。、Fe2（SO4）a等鐵鹽溶液保存時，（5）:FeSO4溶液是否變質(zhì)的檢驗⑴加KSCN溶液不變紅，另取樣再加酸性⑵加KSCN溶液變紅，另取樣再加酸性⑶加KSCN溶液變紅，另取樣再加酸性五、銅及其化合物：要加少量相應的酸溶液（抑制 Fe3+水解）KMnO4溶液紫色褪色，說明未變質(zhì)。KMnO4溶液紫色褪色，說明部分變質(zhì)。KMnO4溶液紫色不褪色，說明全部變質(zhì)。物理性質(zhì)：顏色:紅色（紫紅色）金屬，質(zhì)軟，密度：8.92g/cm3，熔點:1083OC沸點:2582OC導電性：熱和電的良導體（僅次于Ag）位置：第四周期第舊族化學性質(zhì)：價態(tài)：+1（不穩(wěn)定）+2（穩(wěn)定）（1）與某些非金屬單質(zhì)反應：A A①與氧氣反應：2Cu+。2_—2CuO②與硫反應：2C