2020届金属元素和非金属元素知识点复习.pptx

,#,一、非金属元素及其化合物,（一）非金属元素概论,1,非金属元素在周期表中的位置,在目前已知的,112,种元素中，非金属元素有,22,种，除,H,外非金属元素都位于周期表的,右上方（,H,在左上方）。,F,是非金属性最强的元素。,2,非金属元素的原子结构特征及化合价,（,1,）与同周期的金属原子相比，最外层电子数较多，次外层都是饱和结构（,2,、,8,或,18,电,子结构）。,（,2,）与同周期的金属原子相比较，非金属元素原子核电荷数多，原子半径小，化学反应中,易得到电子，表现氧化性。,（,3,）最高正价等于主族序数（,O,、,F,无,+6,、,+7,价）对应负价以绝对值等于,8,主族序数。,如,S,、,N,、,C1,等还呈现变价。,3,非金属单质,（,1,）组成与同素异形体,非金属单质中，有单原子分子的,He,、,Ne,、,Ar,等稀有气体；双原子分子的,H,、,O,、,2,2,Cl,、,H,、,Br,等；多原子分子的,P,、,S,、,C,、,O,等；原子晶体的金刚石，晶体硅等。同一,8,2,2,2,4,60,3,元素形成的不同单质常见的有,O,、,O,；红磷、白磷；金刚石、石墨等。,3,2,（,2,）聚集状态及晶体类型,常温下有气态（,H,、,O,、,Cl,、,N,）、液态（,Br,）、固态（,I,、磷、碳、硅）。常温下,2,2,2,2,2,2,是气体、液态的非金属单质及部分固体单质，固态时是分子晶体，少量的像硅、金刚石为,原子晶体，石墨“混合型”晶体。,4,非金属的氢化物,（,1,）非金属氢化物的结构特点,IVARH,正四面体结构，非极性分子；,VARH,三角锥形，极性分子；,VIAH,R,为“,V”,2,4,3,型，极性分子；,VIIAHR,直线型，极性分子。,固态时均为分子晶体，熔沸点较低，常温下,H,O,是液体，其余都是气体。,2,（,2,）非金属气态氢化物的稳定性,一般的，非金属元素的非金属性越强，生成的气态氢化物越稳定。因此，气态氢化物,的稳定性是非金属性强弱的重要标志之一。,（,3,）非金属氢化物具有一定的还原性,如：,NH,：,H,S,可被,O,氧化；,HBr,、,HI,可被,Cl,、浓,H,SO,氧化等等。,2,3,2,2,2,4,5,最高价氧化物对应水化物（含氧酸）的组成和酸性。,元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故非金属元素的最高,价含氧酸的酸性也是非金属性强弱的重要标志之一。,（二）卤族元素,1,氯气,（,1,）分子式,Cl,电子式,2,结构式,ClCl,。,（,2,）物理性质：黄绿色有刺激性气味、有毒、易液化能溶于水（,1,：,2,）。,（,3,）化学性质：,与金属反应将金属氧化成高价态,Cu+Cl,=CuCl,（棕黄色烟）,2,2,与非金属反应,H,+Cl,=2HCl,（苍白色火焰，工业上制,HCl,），,2,2,H,+Cl,=2HCl,（爆炸）,2,2,与水反应,Cl,+H,O=HCl+HClO,，,HCIO,是一种弱酸（,HClO=H,+,+ClO,），具有强氧化性，可进行漂,2,2,白、消毒杀菌等，在光照下易分解：,2HClO=2HCl+O,2,与碱反应,Cl,+2NaOH=NaCl+NaClO+H,O,（用于吸收多余,Cl,）,2,2,2,2Cl,+2Ca(OH),=CaCl,+Ca(ClO),漂白粉（混合物）,+2H,O,2,2,2,2,2,漂白粉的有效成分为,Ca(ClO),在空气中易失效变质：,2,Ca(ClO),+CO,+H,O=CaCO,+2HClO,2,2,2,3,与还原性物质反应,Cl,+2Br,=2Cl,+Br,2,（,4,）制法：,Cl,+H,S=2HCl+S,2,2,2,实验室制法：,MnO,+4HCl,（浓）,MnCl,+Cl,+2H,O,2,2,2,2,业制法,通电,通电,2NaCl+2H,2,O,2NaOH+H,+Cl,2NaCl,（熔融）,2,2Na+Cl,2,2,2,卤族元素,（,1,）卤族元素性质的通性及递变性,元素周期表中的位置：第,A,族,原子结构相同点：最外层电子数均为,7,个；不同点：电子层数不同,。,主要性质的相似性：单质均为双原子非极性分子；主要化合价为,l,价，最高正价为,+7,价（,F,除外）；单质具有强氧化性。,主要性质的递变性。（从,F,到,I,）原子半径和离子半径逐渐增大；非金属性及单质氧化性,逐渐减弱，即氧化性,F,Cl,Br,I,；与,H,化合生成,HX,的反应由易至难，且氢化物的稳,2,2,2,2,2,定性由强到弱，即稳定性,HF,HCl,HBr,HI,；最高价氧化物的水化物的酸性逐渐减弱；卤,离的还原性增强，前面元素的单质能把后面的元素置换出来。单质的颜色变深，熔沸点升,高。,（,2,）卤素及其化合物特性归纳,Cl,、,Br,、,I,与水反应类型相同，可用通式,X,+H,O=HX+HXO,，而,F,特殊,F,+2H,O=4HF+O,，,2,2,2,2,2,2,2,2,2,由此得出它们与碱反应,Cl,、,Br,、,I,相同，,F,不同。,2,2,2,2,F,、,Cl,、,Br,与,Fe,作用得,+3,价铁，而,I,+Fe=FeI,。,2,2,2,2,2,Cl,、,Br,、,I,跟,AgNO,分别产生白色沉淀、浅黄色沉淀、黄色沉淀；而,AgF,可溶于,3,水，无色溶液。,氯水具有漂白性，但溴水、碘水中,HBrO,和,HIO,很少，漂白性很差。,碘遇淀粉变蓝，但淀粉碘化钾试纸投入氯水中不变蓝，因为氯水过量，发生下列反应：,I,+5Cl,+6H,O=2HIO,+10HCl,。,2,2,2,3,氢氟酸为弱酸，余者为强酸，旦酸性逐渐增强；氢氟酸腐蚀玻璃，其他氢卤酸没有此性,质。,（,3,）卤离子（,X,）的检验（,X=Cl,、,Br,、,I,）,在含有卤离子（,X,）的溶滚中，加入：,HNO,酸化的,AgNO,溶液。,Cl,3,+Ag,+,=AgCl,3,（白），,Br,+Ag,=AgBr,（淡黄色），,I,+,+Ag,+,=AgI,（黄色）,3,卤素单质及化合物的特殊性,F,只显,-1,价，一般无含氧酸，氟气能跟稀有气体反应，氢氟酸是弱酸，但能腐蚀玻璃，,CaF,难溶于水。而,AgF,易溶于水,2,溴是常温下惟一呈液态的非金属，易挥发。,碘易升华，碘遇淀粉反应生成蓝色物质。,Cl,、,Br,、,I,溶解性,2,2,2,Cl,2,Br,2,I,2,水中,黄绿,(,溶,),橙,(,溶,),黄褐,(,微溶,),CCl,4,淡黄绿,(,易,溶,),橙红,(,易溶,),紫红,(,易溶,),4,知识框架,（三）氧族元素,1,氧族元素概述,（,1,）包括：氧（,8,O,）、硫（,16,S,）、硒（,34,Se,）、碲（,52,Te,）、钋（,84,Po,）等几种元素。,（,2,）周期表中位置：,VIA,族；,26,周期。,（,3,）最外层电子数：,6e,。,（,4,）化合价：,2,，,0,，,+4,，,+6,（,O,一般无正价）。,（,5,）原子半径：随核电荷数增大而增大，即,rO,r S,r Se,r Te,。,（,6,）元素非金属性：从,O,Te,由强弱。,2,氧族元素性质的相似性及递变性,（,1,）相似性,最外层电子都有,6,个电子，均能获得,2,个电子，而达到稳定结构。,在气态氢化物中均显,2,价，分子式为,H,R,。,2,在最高价氧化物中均,+6,价，分子式为,RO,。,3,最高价氧化物对应水化物的分子式为,H,RO,。,4,2,（,2,）递变性（,O,、,S,、,Se,、,Te,）,单质的溶沸点升高，氧化性减弱。,气态氢化物热稳定性减小，还原性增强。,最高价氧化物的水化物酸性减弱。,3,二氧化硫,（,1,）二氧化硫的物理性质：无色有刺激性气味，有毒，密度比空气大，易液化、易溶于水,（与,H,O,化合生成,H,SO,，,SO,+H,O=H,SO,）,2,2,3,2,2,2,3,（,2,）二氧化硫的化学性质,具有酸性氧化物通性,还原性：,SO,+Cl,+2H,O=H,SO,+2HCl,2SO,+O,=2SO,3,2,2,2,2,4,2,2,弱氧化性：,SO,+2H,S=3S,+2H,O,2,2,2,漂白性：,SO,可使品红褪色（可逆，加热又恢复红色）,3,（,3,）二氧化硫的污染,SO,是污染大气的主要有害物质之一，直接危害是引起呼吸道疾病。,2,形成酸雨,pH,5,、,6,，破坏农作物、森林、草原、使土壤酸性增强等等。,含,SO,的工业废气必须经过净化处理才能排放到空气中。,2,4,硫酸工业和硫酸,（,1,）接触法制硫酸,反应原理,造气：,4FeS,+11O,(g)=2Fe,O,+8SO,2,2,2,2,3,氧化：,2SO,+O,=2SO,3,2,2,吸收：,SO,+H,O=H,SO,4,3,2,2,分别对应的设备：沸腾炉,接触室,吸收塔,具体措施：粉碎矿石、过量空气、热交换、催化氧化、逆流、循环、浓,H,SO,吸收,SO,3,2,4,（防止形成酸雾）、尾气处理（用氨水吸收,SO,，生成,(NH,),SO,，再用,H,SO,处理，便又可,2,2,4,2,3,4,生成,SO,）。,2,（,2,）浓硫酸（,98.3,）的特性,吸水性：,H,SO,易与,H,O,结合，并放出大量热，所以浓硫酸常做酸性气体的干燥剂,(,不可,2,2,4,干燥,H,S),。,2,脱水性：浓,H,SO,遇见某些有机化合物，可将其中氢、氧原子个数按,2:1,比例脱去，即,4,2,为脱水性，,C,H,O,12,22,11,12C,11H,O(,浓,H,SO,脱水性,),4,2,2,强氧化性：浓,H,SO,与金属、与非金属、与具有还原性物质发生氧化,-,还原反应，如：,4,2,Cu,2H,SO,(,浓,)=CuSO,+SO,+2H,O,2,2,4,4,2,C,2H,SO,(,浓,)=CO,+2SO,+2H,O,2,2,4,2,2,H,S+H,SO,(,浓,)=S,SO,+2H,O,2,2,2,4,2,2NaI,2H,SO,(,浓,)=Na,SO,+SO,+I,+2H,O,2,2,4,2,4,2,2,与还原剂反应浓,H,SO,的还原产物都为,SO,。,2,2,4,常温下，浓,H,SO,使,Fe,、,Al,表面发生钝化,(,生成致密氧化膜,),，而不发生产生气体的反,4,2,应。,（四）碳族元素,1,碳及其重要化合物,（,1,）一氧化碳和二氧化碳,（,2,）活性炭的吸附作用及其应用,木材干馏所得的固态产物是木炭，木炭由于它的孔隙被干馏时产生的油脂等物质所覆,盖，吸附能力较弱，经活化处理增加表面积后就有高的吸附能力。这种具有高吸收能力的,碳，称为活性炭。活性炭的孔隙多，内表面积大，一般为,500rn,2,/g,l000m,2,/g,。活性炭属,于非极性吸附剂，因此易吸附非极性或弱极性物质。常见的易被活性炭吸附的物质及应用,如下：,有毒的气体（或蒸汽）：,NO,、,NO,、,Cl,、,Br,、,C,H,（苯）。活性炭用于去毒、防毒。,2,2,2,6,6,色素。活性炭用于溶液脱色（漂白），如制造白糖工业中可用活性炭做脱色剂。,水中有臭味的物质。活性炭用于水的除臭净化。,（,3,）碳及其重要化合物,2,硅及其重要化合物,（,1,）硅的存在：自然界中以化合态存在，含量仅次于氧，排第二位，是构成矿物和岩石的,主要成分。,（,2,）硅的单质：有晶体硅和无定形硅两种同素异形体，晶体硅是原子晶体，类似于金刚,石，熔沸点高、硬度大，是良好的半导体。,（,3,）硅的性质：性质稳定不易与其他物质发生化学反应,Si+O,=SiO,Si+2NaOH+H,O=Na,SiO,+2H,2,2,2,2,3,2,（,4,）硅的制备及提纯：,SiO,+2C=Si+CO,，,Si+2Cl,=SiCl,2,SiCl,+2H,=Si+4HCl,4,2,4,2,（,5,）硅的氧化物,SiO,：,2,原子晶体，熔点高、硬度大。,酸性氧化物：但不溶于水，也不与水反应。,SiO,+CaO,CaSiO,2,3,SiO,+2NaOH=Na,SiO,+H,O,3,2,2,2,与氢氟酸反应：,SiO,+4HF=SiF,+2H,O,2,2,4,光导纤维的主要原抖，制造石英玻璃等。,（,6,）硅及其重要化合物,（五）氮族元素,1,氮族元素概述,（,1,）周期表中的位置：第,VA,族（,N,、,P,、,As,、,Sb,、,Bi,）,26,周期,（,2,）原子结构特点相同点：最外层电子数均为,5,个；不同点：电子层数不同。,（,3,）主要性质,相似性：,a,最高正价均为,+5,，负价为,3,；（,Sb,、,Bi,无负价）；,b,最高价氧化物的水化,物（,HRO,或,H,RO,）呈酸性。,3,3,4,逆变性（按,N,Bi,）原子半径由小到大；气态氢化物稳定性减弱；最高价含氧酸的酸性,减弱（,HNO,H,PO,）；与同周期卤素、氧族比非金属性要弱。,3,3,4,2,氮及其重要化合物,（,1,）氮的化学性质：常温时，,N,不活泼，可代替稀有气体作保护气，但在点燃、放电、高,2,温等条件下能与,H,、,O,、,Mg,等发生反应：,2,2,N,+3H,=2NH,2,N,+O,=2NO,2,2,3,2,N,+3Mg,Mg,N,2,3,2,（,Mg,N,+6H,O=Mg(OH),+2NH,）,2,3,2,2,3,（,2,）氮的氧化物：,N,元素有,+l,、,+2,、,+3,、,+4,、,+5,五种价态，分别对应的氧的物为,N,O,、,NO,、,N,O,、,2,3,2,NO,(N,O,),、,N,O,，其中,N,O,、,N,O,分别是,HNO,、,HNO,的酸酐。,NO,是无色还原性较强的有毒,2,5,2,2,4,2,5,2,3,2,3,气体，易被,O,氧化。,NO,是红棕色易溶于水的刺激性的有毒气体，氧化性较强，能氧化,SO,2,2,2,使湿润的,KI,一淀粉试纸变蓝。重要反应：,2NO+O,=2NO,；,2,2,3NO,+H,O=2HNO,+NO,3,2,2,（,3,）氨气的性质及用途,物理性质：无色有刺激性气味的气体，极易溶于水（,1,：,700,）易液化。,化学性质,与水反应：,NH,+H,O,NH,H,O,NH,4+,+OH,3,2,3,2,NH,是惟一能使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，常用此性质检验,NH,。,3,3,与酸反应：,NH,+HCl=NH,Cl,（生成白烟）,4,3,与,O,反应：,4NH,+5O,=4NO+6H,O+Q,2,2,3,2,与,CO,反应（制取尿素）：,2NH,+CO,=CO(NH,),+H,O,2,2,2,3,2,2,氨的制法,安验室制法：用铵盐与碱共热。,2NH,Cl+Ca(OH),CaCl,+2NH,+2H,O,4,2,2,3,2,工业制法：原料为水、煤和空气,N,+3H,=2NH,3,2,2,（,4,）硝酸（,HNO,）,3,硝酸的化学性质：,HNO,为强酸，除具有酸的通性外还具有以下特性：不稳定性：（见,3,光受热易分解），,4HNO,=4NO,+O,+2H,O,2,3,2,2,强氧化性：无论稀浓,HNO,均具有强氧化性，与金属反应时，即使是比氢活泼的金属也,3,不放出氢气。,a,与金属反应,Cu+4HNO,(,浓,)=Cu(NO,),+2NO,+2H,O,2,3,3,2,2,3Cu+8HNO,(,稀,)=3Cu(NO,),+2NO,+4H,O,2,3,3,2,3Ag+4HNO,(,稀,)=3AgNO,+NO,+2H,O,（利用此反应可以洗涤附在器皿内壁上的,2,3,3,银）,冷浓,HNO,可使,Al,、,Fe,等金属表面生成一层致密氧化膜而发生钝化，故可用,Al,、,Fe,等,3,材料制成的密闭容器盛装浓,HNO,。,3,b,与非金属反应,C+4HNO,(,浓,)=CO,+4NO,+2H,O,2,3,2,2,S+6HNO,(,浓,)=H,SO,+6NO,+2H,O,2,3,2,4,2,c,与其他还原剂反应,3H,S+2HNO,(,稀,)=3S,+2NO,+4H,O,2,2,3,3SO,32,+2NO,3,+2H,+,=3SO,42,+2NO,+H,2,O,d,与有机物反应,硝化反应（如与苯反应）；酯化反应（如与纤维素反应）；颜色反应（如与蛋白质反,应）。,硝酸的制法：,实验室制法：硝酸盐与浓,H,SO,微热,2,4,NaNO,(,固,)+H,SO,(,浓,)=NaHSO,+HNO,4,3,2,4,3,工业制法：氨的催化氧化法,a,原理：,4NH,+5O,=4NO+6H,O,2,2NO+O,=2NO,2,2,3,2,3NO,+H,O=2HNO,+NO,3,2,2,b,尾气处理：用碱液吸收,NO+NO,+2NaOH=2NaNO,+H,O,2,2,2,硝酸的保存方法：硝酸不稳定，易分解，受热、光照或浓度越大，硝酸越易分解，由于,分解生成的,NO,溶于硝酸中而使硝酸里黄色，实验室为防止硝酸分解，常将硝酸放在棕色,2,瓶内，贮放在黑暗且温度低的地方。,3,磷及其重要化合物,（,1,）红磷与白磷,名称,白磷,红磷,分子式,P,、正四,4,分子,结构,分子晶体、,结构复杂,面体型、键角,60,颜色,状态,暗红色粉末,或固体,白色或黄色固体,不溶于水，,易溶于,CS,2,剧毒,不溶于水，,溶解性,不溶于,CS,2,毒性,无毒,着火点,保存,40,240,保存在水中,密封,方法,相互,转化,（,2,）磷的化合物的性质,P,O,是磷酸（,H,PO,）偏磷酸（,HPO,）的酸酐。,4,2,5,3,3,P,O,+H,O(,冷,)=2HPO,(,有毒溶于水,),3,2,5,2,P,O,+3H,O(,热,)=2H,PO,(,无毒、晶体、易溶于水,),。,P,O,吸湿性强可作干燥剂。,4,2,5,2,3,2,5,磷酸的性质,纯净的磷酸是无色晶体，有吸湿性，与水以任意比例混溶。浓,H,PO,为无色黏稠液,3,4,体，较稳定，不挥发具有酸的通性。磷酸为三元酸，与碱反应时，当碱的用量不同时可,生成不同的盐。磷酸和,NaOH,反应，,1,：,1,生成,NaH,PO,；,1,：,2,生成,Na,HPO,；,l,：,3,生成,2,2,4,4,Na,PO,。介于,l,：,1,和,1,：,2,之间生成,NaH,PO,和,Na,HPO,的混合物。介于,l,：,2,和,1,：,3,之间,4,3,4,2,2,4,生成,Na,HPO,帮,Na,PO,的混合物。,3,2,4,4,二金属元素及其化合物,（一）金属元素概述,1,金属元素在周期表中的位置及原子结构特征,（,1,）金属元素分布在周期表的左下方，目前已知的,112,种元素共有,90,种金属元素。,（,2,）金属元素最外层电子数一般小于,4,个。（,Ge,、,Sn,、,Pb,4,个,Sb,、,Bi,5,个，,Po,6,个）原,子半径较同周期非金属原子半径大。,（,3,）金属元素形成的金属单质固态时全是金属晶体。,2,金属的分类,（,1,）冶金工业上黑色金属：,Fe,、,Cr,、,Mn,（其主要氧化物呈黑色）。有色金属：除,Fe,、,Cr,、,Mn,以外的所有金属。,（,2,）按密度分,轻金属：,4.5gcm,3,（如,Na,、,Mg,、,A1,）；,重金属：,4.5gcm,3,（如,Fe,、,Cu,、,W,）。,（,3,）按存在丰度分,常见金属：如,Fe(4.75,),、,Al(7.73,),、,Ca(3.45,),等；稀有金属：如锆、铪、铌,等。,3,金属的物理性质,（,1,）状态：通常情况下，除汞外其他金属都是固态。,（,2,）金属光泽：多数金属具有金属光泽。,（,3,）易导电一导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。,（,4,）延展性：可压成薄片，也可抽成细丝。,（,5,）熔点及硬度：由金属晶体中金属离子和自由电子的作用强弱决定。最高的是钨,（,3413,），最低的是汞（,39,）。,4,金属的化学性质,（,1,）与非金属单质作用,（,2,）与,H,O,作用,2,（,3,）与酸作用,（,4,）与碱作用（仅,Al,、,Zn,可以）,（,5,）与盐的作用,（,6,）与某些氧化物作用,5,金属的冶炼,（,1,）热分解法（适用于不活泼金属）,2HgO=2Hg+O,2Ag,O=4Ag+O,2,2,2,（,2,）热还原法（常用还原剂,CO,、,H,、,C,、活泼金属等）,2,Fe,O,+3CO=2Fe+3CO,Cr,O,+2Al=2Cr+A1,O,2,3,2,3,2,2,3,（,3,）电解法（适用于非常活泼的金属）,2A1,O,=4Al+3O,2NaCl=2Na+Cl,2,3,2,2,（二）碱金属元素,1,钠及其化合物,（,1,）钠的物理性质,钠是一种柔软、银白色，有金属光泽的金属，具有良好的导电、导热性，密度比水,小，比煤油大，熔点较低。,（,2,）钠的化学性质,与非金属反应,2Na+Cl,2,2Na+O,2,2NaCl,Na,O,（黄色火焰）,2,2,4Na+O,=2Na,O,（空气中，钠的切面变暗）,2,2,与水反应,2Na+2H,O=2NaOH+H,2,2,现象及解释：浮在水面上,密度比水小；熔化成小球,钠的熔点低，反应放热；,四处游动,生成气体；酚酞变红,生成碱。,与酸反应,2Na+2H,+,=2Na,+,+H,钠不足，直接与酸反应；钠过量，先与酸反应再与水反应。,2,与盐溶液反应,钠与盐溶液反应，先考虑,Na,与水反应生成,NaOH,，再考虑,NaOH,是否与盐反应。,a,投入,NaCl,溶液中，只有,H,放出。,2Na+2H,O=2NaOH+H,2,2,2,b,投入饱和,NaCl,溶液中，有,H,放出，还有,NaCl,晶体析出（温度不变,),）。,2,c,投入,NH,Cl,溶液中，有,H,和,NH,逸出。,3,4,2,2Na+2NH,Cl=2NaCl+2NH,+H,2,4,3,d,投入,CuSO,溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成。,4,2Na+H,O+CuSO,=Cu(OH),+Na,SO,+H,2,2,4,2,4,2,（,3,）钠的保存及用途：,保存：钠的化学性质非常活泼，易与空气中的,O,、,H,O,等反应，故保存在煤油中。,2,2,用途,a,工业上用于冶炼金属：,4Na+TiCl,=Ti+4NaCl,4,b,NaK,合金（液态）用作原子反应堆的导热剂,c,制造高压钠灯，作为电光源。,2,碱金属元素,（,1,）周期表中的位置：第,IA,族（,Li,、,Na,、,K,、,Rb,、,Cs,）。,（,2,）原子结构特点：最外层电子数均为,1,。,（,3,）主要性质：,原子半径为同周期最大，易失电子。强还原剂，且从,Li,Cs,金属性增强。,取高价氧化物的水化物呈强碱性，从,Li,Cs,碱性增强。,（三）镁、铝、铁及其化合物,1,镁、铝在元素周期表中位置及原子结构镁,(Mg),：位于周期表第,3,周期第,IIA,；铝,(Al),：位于周期表第,3,周期第,IIIA,。,Mg,、,Al,均为活泼金属，在化学反应中都易失电子，其,性质有相似之处，但由于原子结构不同性质上也有差异。,2,镁、铝的物理性质,相同点：密度较小，熔点较低、硬度较小、均为银白色。,不同点：铅的硬度比镁稍大，熔沸点比镁高，这是由于镁、铅的金属键的强弱不同。,3,镁、铝的化学性质比较：,Mg,Al,暴露在,空气中,（与,O,2,反应）,常温下被,O,氧化，形成致密氧化膜、因而具有,2,很快与,O,反应，形成致密氧化膜，抗腐蚀性比镁强,2,一定抗腐蚀性,空气中点燃，发出耀眼的白光,在纯氧中或高温下可燃烧,燃烧,2Mg+O,2,2Mg+CO,2,Mg+2H,2,O,2MgO,4Al+3O,2,2Al,O,2,3,与某些,氧化物,反应,4Al+3MnO,2,2Al+Fe,2,O,3,2Al,O,+3Mn,2,3,2MgO+C,Al,O,+2Fe,2,3,与,H,2,O,与沸水只有微弱反应,反应,Mg(OH),+H,2,2,与非金,属反应,3Mg+N,2,Mg,N,3,2,2Al+3Cl,2,2AlCl,3,与非氧,化性酸,反应,Mg+2HCl=MgCl,+H,2,2Al+6HCl=2AlCl,+3H,3,2,2,与氧化,性酸反,应,能反应，无,H,生成,2,4,氧化铝和氢氧化铝,A1,O,和,Al(OH),是典型的两性化合物，既能与强酸反应。也能与强碱反应生成盐和,2,3,3,H,2,O,。,Al,O,+6H,+,=2A1,3+,+3H,2,O,A1,O,+2OH,=2A1O,2,+H,2,O,=A1,3+,+3H,2,O,=A1O,2,+2H,2,O,2,3,2,3,Al(OH),+3H,+,3,Al(OH),+OH,3,5,生成,Al(OH),沉淀量的图像分析,3,（,1,）向,AlCl,溶液中滴加,NaOH,溶液直至过量。图,1,所示。,3,（,2,）向,AlCl,溶液中滴加氨水至过量。图,2,所示。,3,（,3,）向,NaOH,溶液中滴加,AlCl,溶液直至过量。图,3,所示。,3,（,4,）向,NaAlO,溶液中滴加盐酸直至过量。图,4,所示。,2,（,5,）向盐酸中滴入,NaAlO,溶液直至过量。图,5,所示。,2,（,6,）向,NaAlO,溶液中通人,CO,直至过量。图,6,所示。,2,2,6,铁及其化合物,（,1,）铁在周期表中的位置及原子结构,铁位于第四周期第族，是过渡金属元素的代表，其原子结构示意图：,铁元,素是一种变价元素，通常显示,+2,价、,+3,价，其化合物及其水溶液往往带有颜色。,（,2,）铁的性质,与非金属反应,2Fe+3Cl,=2FeCl,（棕黄色的烟）,3Fe+2O,=Fe,O,2,2,3,3,4,Fe+S=FeS,Fe+I,=FeI,2,2,注：铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物,与酸反应,a,非氧化性酸,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,b,氧化性酸：常温下遇浓,H,SO,、浓,HNO,会发生钝化，而加热时会剧烈反应。,3,2,4,与水反应：,3Fe+4H,O(,气,)=Fe,O,+4H,2,2,3,4,与某些盐熔液反应：,Fe+Cu,2+,=Fe,2+,+Cu,，,Fe+2Fe,3+,=3Fe,2+,（,3,）铁的存在铁在自然界中分布较广。在地壳中含量约占,5,，仅次于铝。分布在地壳中,的铁均以化合态存在，游离,态的铁只能在陨石中得到。铁矿石的种类较多，重要有：赤铁矿（,Fe,O,）、磁铁矿,2,3,（,Fe,O,），褐铁矿（,2Fe,O,3H,O,）和菱铁矿（,FeCO,）。,2,3,4,2,3,3,（,4,）铁的氧化物和氢氧化物,铁的氧化物,FeO,Fe,O,Fe,O,3,4,2,3,俗称,铁红,红棕色粉末,+3,磁性氧化铁,黑色晶体,+2,、,+3,色、态,化合价,水溶性,黑色粉末,+2,均难溶于水,不稳定,稳定性,稳定,稳定,6FeO+O,=2Fe,O,2,3,4,与酸反,应,FeO+2H,+,=Fe,2+,+H,2,O,Fe,O,+6H,2,3,+,=2Fe,3+,+3H,2,O,Fe,O,+8H,+,=Fe,2+,+2Fe,3+,+4H,2,O,3,4,与,CO,Fe,O,+,y,CO=,x,Fe+,y,CO,x,y,2,反应,高温熔融，过量的铁与氧,气反应,Fe(OH),的分解,3,铁在氧气中燃烧,制取,2Fe(OH),3,Fe,O,+3H,O,2,3,2,3Fe+2O,2,Fe,O,3,4,2Fe+O,2,2FeO,铁的氢氧化物,Fe(OH),2,Fe(OH),3,物,性,白色，难溶于水的固体,红褐色，难溶于水的固体,化,性,（,1,）与非氧化性强酸反应,（,1,）与酸反应,Fe(OH),+2H,2,+,=Fe,2+,+2H,2,O,Fe(OH),+3H,+,=Fe,3+,+3H,2,O,3,（,2,）与氧化性酸反应,（,2,）受热分解,3Fe(OH),+10HNO,=3Fe(NO,),+NO,+8H,O,3,3,2Fe(OH),=Fe,O,+3H,O,3,2,3,2,2,3,2,（,3,）空气中放置被氧化,4Fe(OH),+2H,O+O,=4Fe(OH),3,2,2,2,煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气煮沸,NaOH,溶液，,将,NaOH,溶液滴入,Fe,(SO,),2,4,3,赶走溶解的氧气配制,FeSO,溶液，加少量的还原铁,4,制,备,溶液中,粉用长滴管将,NaOH,溶液送入,FeSO,溶液液面以下,4,Fe,3+,+3OH,=Fe(OH),-,3,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,（,5,）,Fe,2+,和,Fe,3+,的性质,Fe,2+,具有氧化性，主要表现还原性,4Fe,2+,+O,+4H,=4Fe,3+,+2H,O,（,Fe,2+,被氧化）,+,2,2,Fe,3+,具有较强的氧化性，与,S,2,、,I,、,SO,32,等能发生氧化还原反应,2Fe,3+,+S,2,=2Fe,2+,+S,2Fe,3+,+2I,=2Fe,2+,+I,2,Fe,3+,是典型的弱碱阳离子，与,HCO,3,、,AlO,2,2Fe,3+,+3CO,32,+3H,O=2Fe(OH),+3CO,。等在溶液中发生双水解反应,2,3,2,Fe,3+,遇苯酚溶液呈紫色；可用于检验,Fe,3+,。,亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液,加入少量铁屑以防止,Fe,2+,被氧化，滴入少量,相应的酸溶液以防止,Fe,2+,水解。铁盐溶液,加入少量相应的酸溶液以防止,Fe,3+,水解。,