各種常見金屬的化學(xué)

我愛學(xué)習(xí)網(wǎng)121413.com各種常見金屬的化學(xué).有具體化學(xué)方程式,越具體越好幾種重要的金屬1．金屬的物理性質(zhì)(1)狀態(tài)：在常溫下,除汞(Hg)外,其余金屬都是固體．(2)顏色：大多數(shù)金屬呈銀白色,而金、銅、鉍具有特殊顏色．金屬都是不透明的,整塊金屬具有金屬光澤,但當(dāng)金屬處于粉末狀時(shí),常顯不同顏色．(3)密度：金屬的密度相差很大,常見金屬如鉀,鈉、鈣、鎂、鋁均為輕金屬(密度小于4.5g?cm－3),密度最大的金屬是鉑,高達(dá)21.45g?cm－3．(4)硬度：金屬的硬度差別很大,如鈉、鉀的硬度很小,可用小刀切割；最硬的金屬是鉻．(5)熔點(diǎn)：金屬的熔點(diǎn)差別很大,如熔點(diǎn)最高的金屬為鎢,其熔點(diǎn)為3410℃,而熔點(diǎn)最低的金屬為汞,其熔點(diǎn)為－38.9℃,比冰的熔點(diǎn)還低．(6)大多數(shù)金屬都具有延展性,可以被抽成絲或壓成薄片．其中延展性最好的是金．⑺金屬都是電和熱的良導(dǎo)體．其中銀和銅的傳熱、導(dǎo)電性能最好．2．鎂和鋁[鎂和鋁]元素鎂(12Mg)鋁(13Al)在元素周期表中的位置第二周期ⅡA族第三周期ⅢA族單質(zhì)物理性質(zhì)顏色和狀態(tài)銀白色固體銀白色固體硬度鎂(很軟)＜鋁(較硬)密度g?cm－3鎂(1.738)＜鋁(2.70)熔點(diǎn)／℃鎂(645)＜鋁(660.4)沸點(diǎn)／℃沸點(diǎn)(1090)＜鋁(2467)自然界存在形式均以化合態(tài)形式存在用途用于制造合金用于制作導(dǎo)線、電纜；鋁箔用于食品、飲料的包裝；用于制造合金[鎂與鋁元素的原子結(jié)構(gòu)及單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的比較]元素鎂(Mg)鋁(A1)原子結(jié)構(gòu)最外層電子數(shù)2個(gè)(較少)3個(gè)(較多)原子半徑r(Mg)＞r(A1)失電子能力、還原性及金屬性Mg＞A1單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)與O2的反應(yīng)常溫Mg、Al均能與空氣中的O2反應(yīng),生成一層堅(jiān)固而致密的氧化物保護(hù)膜．所以,金屬鎂和鋁都有抗腐蝕性能點(diǎn)燃2Mg+O2(空氣)2MgO4Al+3O2(純)2A12O3與S、X2等非金屬的反應(yīng)Mg+SMgSMg+C12MgCl22Al+3SA12S32Al+3Cl22AlCl3與酸的反應(yīng)非氧化性酸例Mg+2H＋＝Mg2＋+H2↑例2A1+6H＋＝2A13＋+3H2↑氧化性酸例4Mg+10HNO3(極稀)＝4Mg(NO3)2+N2O↑+5H2O鋁在冷的濃HNO3、濃H2SO4中因發(fā)生鈍化而難溶與堿的反應(yīng)不反應(yīng)2A1+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑與氧化物的反應(yīng)2Mg+CO22MgO+C(金屬鎂能在CO2氣體中燃燒)2A1+Fe2O32Fe+A12O3[鋁熱反應(yīng)]說明鋁與比鋁不活潑的金屬氧化物(如CuO等)都可以發(fā)生鋁熱反應(yīng)[鋁的重要化合物]氧化鋁(A12O3)氫氧化鋁[A1(OH)3]硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2]物理性質(zhì)白色固體,熔點(diǎn)高,難溶于水不溶于水的白色膠狀固體；能凝聚水中的懸浮物,有吸附色素的性能硫酸鋁鉀晶體[KAl(SO4)2?12H2O]俗稱明礬．明礬是無色晶體,易溶于水所屬類別兩性氧化物兩性氫氧化物復(fù)鹽(由兩種不同金屬離子和一種酸根離子組成)電離方程式在水中不能電離A13＋+3OH－A1(OH)3AlO2－+H＋+H2OKAl(SO4)2＝K＋+A13＋+2SO42－化學(xué)性質(zhì)既能與酸反應(yīng)生成鋁鹽,又能與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽：Al2O3+6H＋＝2A13＋+3H2O,Al2O3+2OH－＝2AlO2－+H2O①既能溶于酸,又能溶于強(qiáng)堿中：A1(OH)3+3H＋＝A13＋+3H2O,A1(OH)3+OH－＝2AlO2－+2H2O②受熱分2A1(OH)3Al2O3+3H2O①同時(shí)兼有K＋、A13＋、SO42－三種離子的性質(zhì)②水溶液因A13＋水解而顯酸性：A13＋+3H2OA1(OH)3+3H＋制法2A1(OH)3Al2O3+3H2O可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)：A13＋+3NH3?H2OA1(OH)3↓+3NH4＋用途①作冶煉鋁的原料②用于制耐火坩堝、耐火管、耐高溫儀器制取氧化鋁作凈水劑[合金](1)合金的概念：由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合在一起而成的具有金屬特性的物質(zhì)．(2)合金的性質(zhì)：①合金的硬度比它的各成分金屬的硬度大；②合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低．*[硬水及其軟化](1)基本概念．①硬水和軟水：硬水：含有較多的Ca2＋和Mg2＋的水．軟水：不含或只含少量Ca2＋和Mg2＋的水．②暫時(shí)硬度和永久硬度：暫時(shí)硬度：由碳酸氫鈣或碳酸氫鎂所引起的水的硬度．永久硬度：由鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物等引起的水的硬度．③暫時(shí)硬水和永久硬水：暫時(shí)硬水：含有暫時(shí)硬度的水．永久硬水：含有永久硬度的水．(2)硬水的軟化方法：①煮沸法．這種方法只適用于除去暫時(shí)硬度,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2OMg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2OMgCO3+H2OMg(OH)2↓+CO2↑②離子交換法．這種方法可同時(shí)除去暫時(shí)硬度和永久硬度．③藥劑軟化法．常用的藥劑法有石灰——純堿法和磷酸鈉法．(3)天然水的硬度：天然水同時(shí)有暫時(shí)硬度和永久硬度,一般所說的硬度是指兩種硬度之和．(4)硬水的危害：①長期飲用硬度過高或過低的水,均不利于身體健康．②用硬水洗滌衣物,浪費(fèi)肥皂,也不易洗凈．③鍋爐用水硬度過高,易形成鍋垢[注：鍋垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2],不僅浪費(fèi)燃料,還會(huì)引起爆炸事故．3．鐵和鐵的化合物[鐵](1)鐵在地殼中的含量：鐵在地殼中的含量居第四位,僅次于氧、硅和鋁．(2)鐵元素的原子結(jié)構(gòu)：鐵的原子序數(shù)為26,位于元素周期表第四周期Ⅶ族,屬過渡元素．鐵原子的最外層電子數(shù)為2個(gè),可失去2個(gè)或3個(gè)電子而顯+2價(jià)或+3價(jià),但+3價(jià)的化合物較穩(wěn)定．(3)鐵的化學(xué)性質(zhì)：①與非金屬反應(yīng)：3Fe+2O2Fe3O42Fe+3C122FeCl3說明鐵絲在氯氣中燃燒時(shí),生成棕黃色的煙,加水振蕩后,溶液顯黃色．Fe+SFeS說明鐵跟氯氣、硫反應(yīng)時(shí),分別生成+2價(jià)和+3價(jià)的鐵,說明氧化性：氯氣＞硫．②與水反應(yīng)：a．在常溫下,在水和空氣中的O2、CO2等的共同作用下,Fe易被腐蝕(鐵生銹)．b．在高溫下,鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成H2：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2③與酸反應(yīng)：a．與非氧化性酸(如稀鹽酸、稀H2SO4等)的反應(yīng)．例如：Fe+2H＋＝Fe2＋+H2↑b．鐵遇到冷的濃H2SO4、濃HNO3時(shí),產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象,因此金屬鐵難溶于冷的濃H2SO4或濃HNO3中．④與比鐵的活動(dòng)性弱的金屬的鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)．例如：Fe+Cu2＋＝Fe2＋+Cu歸納：鐵的化學(xué)性質(zhì)及在反應(yīng)后的生成物中顯+2價(jià)或+3價(jià)的規(guī)律如下；[鐵的氧化物的比較]鐵的氧化物氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵俗稱鐵紅磁性氧化鐵化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4鐵的價(jià)態(tài)+2價(jià)+3價(jià)+2價(jià)和+3價(jià)顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性都不溶于水化學(xué)性質(zhì)①在空氣中加熱時(shí),被迅速氧化；6FeO+O22Fe3O4②與鹽酸等反應(yīng)：FeO+2H＋＝Fe2＋+H2O①與鹽酸等反應(yīng)：Fe2O3+6H＋＝2Fe3＋+3H2O②在高溫時(shí),被CO、C、A1等還原：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2兼有FeO和Fe2O3的性質(zhì),如Fe3O4+8H＋＝2Fe3＋+Fe2＋+4H2O[氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的比較]Fe(OH)2Fe(OH)3顏色、狀態(tài)在水中為白色絮狀沉淀在水中為紅褐色絮狀沉淀水溶性難溶于水難溶于水制法可溶性亞鐵鹽與強(qiáng)堿溶液或氨水反應(yīng)：注：制取時(shí),為防止Fe2＋被氧化,應(yīng)將裝有NaOH溶液的滴管插入FeSO4溶液的液面下可溶性鐵鹽與強(qiáng)堿溶液、氨水反應(yīng)：化學(xué)性質(zhì)①極易被氧化：沉淀顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色②與非氧化性酸如鹽酸等中和：①受熱分解；固體顏色變化：紅褐色→紅棕色②與酸發(fā)生中和反應(yīng)：[Fe3＋和Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化]例如：2Fe3＋+Fe＝3Fe2＋應(yīng)用：①除去亞鐵鹽(含F(xiàn)e2＋)溶液中混有的Fe3＋；②亞鐵鹽很容易被空氣中的O2氧化成鐵鹽,為防止氧化,可向亞鐵鹽溶液中加入一定量的鐵屑．例如：2Fe2＋+Cl2＝2Fe3＋+2Cl－應(yīng)用：氯化鐵溶液中混有氯化亞鐵時(shí),可向溶液中通入足量氯氣或滴加新制的氯水,除去Fe2＋離子．Fe2＋Fe3＋[Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)](1)Fe2＋的檢驗(yàn)方法：①含有Fe2＋的溶液呈淺綠色；②向待檢液中滴加NaOH溶液或氨水,產(chǎn)生白色絮狀沉淀,露置在空氣中一段時(shí)間后,沉淀變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色,說明含F(xiàn)e2＋．③向待檢液中先滴加KSCN溶液,無變化,再滴加新制的氯水,溶液顯紅色,說明含F(xiàn)e2＋．有關(guān)的離子方程式為：2Fe2＋+Cl2＝2Fe3＋+2Cl－Fe3＋+3SCN－＝Fe(SCN)3(2)Fe3＋的檢驗(yàn)方法：①含有Fe3＋的溶液呈黃色；②向待檢液中滴加NaOH溶液或氨水,產(chǎn)生紅褐色沉淀,說明含F(xiàn)e3＋．③向待檢液中滴加KSCN溶液,溶液呈血紅色,說明含F(xiàn)e3＋．進(jìn)行鐵及其化合物的計(jì)算時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：(1)鐵元素有變價(jià)特點(diǎn),要正確判斷產(chǎn)物；(2)鐵及其化合物可能參加多個(gè)反應(yīng),要正確選擇反應(yīng)物及反應(yīng)的化學(xué)方程式；(3)反應(yīng)中生成的鐵化合物又可能與過量的鐵反應(yīng),因此要仔細(xì)分析鐵及其化合物在反應(yīng)中是過量、適量,還是不足量；(4)當(dāng)根據(jù)化學(xué)方程式或離子方程式計(jì)算時(shí),找出已知量與未知量的關(guān)系,列出方程式或方程式組；(5)經(jīng)常用到差量法、守恒法．4．金屬的冶煉[金屬的冶煉](1)從礦石中提取金屬的一般步驟有三步：①礦石的富集．除去雜質(zhì),提高礦石中有用成分的含量；②冶煉．利用氧化還原反應(yīng)原理,在一定條件下,用還原劑將金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質(zhì)；⑧精煉．采用一定的方法,提煉純金屬．(2)冶煉金屬的實(shí)質(zhì)：用還原的方法,使金屬化合物中的金屬離子得到電子變成金屬原子．(3)金屬冶煉的一般方法：①加熱法．適用于冶煉在金屬活動(dòng)順序表中,位于氫之后的金屬(如Hg、Ag等)．例如：2HgO2Hg+O2↑HgS+O2Hg+SO2↑2Ag2O4Ag+O2↑2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑②熱還原法．適用于冶煉金屬活動(dòng)順序表中Zn、Fe、Sn、Pb等中等活潑的金屬．常用的還原劑有C、CO、H2、Al等．例如：Fe2O3