高三金属及其化合物复习知识点总结.doc

高三化学总复习金属及其化合物 一金属的通性1位置：金属元素位于周期表的左下角，最外层电子数大部分少于4个。2物理通性：大部分有延展性、金属光泽，都有导热导电性等。3化学性质：易失电子，被氧化，金属表现还原性。4钠、铝、铁、铜单质的重要性质 钠铝铁铜与非金属单质O24Na+O22Na2OO2+2Na Na2O24Al+3O2 2Al2O33Fe+2O2 Fe3O42Cu+O2 2CuOCl22Na+Cl2 2NaCl2Al+3Cl2 2AlCl32Fe+3Cl2 2FeCl3Cu+Cl2 CuCl2S2Na+S Na2S2Al+3S Al2S3Fe+S FeS2Cu+S Cu2SH2O2Na+2H2O=2NaOH+H22Al+6H2O 2Al(OH)3+3H23Fe+4H2O Fe3O4+4H2不反应HCl溶液2Na+2HCl2NaCl+H22Al+6HCl2AlCl3+3H2Fe+2HClFeCl2+H2不反应NaOH溶液与水反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2不反应不反应CuSO4溶液 2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2+H2较复杂较复杂不反应制备2NaCl 2Na+Cl22Al2O3 4Al+3O2Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2CuO+CO Cu+CO2二钠及其化合物1钠钠的物理性质状态颜色硬度密度熔点导电、导热性固体银白色较小(比水大）较小(比水小）较低（用酒精灯加热，很快熔化）是电和热的良导体钠的化学性质钠与非金属单质的反应A：与氧气：4Na+O22Na2O(变暗)；O2+2Na Na2O2(燃烧生成淡黄色固体)B：与氯气：2Na+Cl2 2NaCl；C：与S：2Na+S Na2S钠与水的反应（水中先滴入酚酞）2Na+2H2O=2NaOH+H2现象概述现象描述原因浮浮在水面钠的密度比水小游四处游动钠与水反应产生气体熔融化成银白色小球钠的熔点较低，且该反应放出大量热响发出咝咝的响声钠与水反应剧烈红溶液由无色变为红色生成了碱性物质钠与酸的反应：2Na+2H+2Na+H2钠与盐溶液的反应：2Na+2H2O+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2+H2；6Na+6H2O+2FeCl36NaCl+2Fe(OH)3+3H2Na可与某些有机物反应： 2CH3COOH+2Na2CH3COONa+H2；2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2；2C6H5OH+2Na2C6H5ONa+H2；钠的保存通常钠保存在煤油中，原因是钠极易与空气中的O2、水蒸气反应；钠不与煤油反应；钠的密度比煤油大，沉于底部。注意：钠保存在煤油中，而不能保存在汽油、CCl4中，因汽油易挥发，CCl4的密度比钠的密度大，起不到隔离O2和H2O的作用。钠的用途：冶炼金属：TiCl4+4NaTi+4NaCl；钠钾合金，作原子反应堆的导热剂；在电光源上，用钠制高压钠灯。2钠的重要化合物Na2O、Na2O2和NaOH名称和化学式氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）氢氧化钠（NaOH）颜色和状态白色固体淡黄色固体无色固体类别碱性氧化物离子化合物过氧化物离子化合物碱离子化合物电子式Na+Na+Na+2-Na+Na+氧元素化合价-2-1-2化学键离子键离子键非极性键离子键极性键稳定性不稳定比Na2O稳定稳定与水反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2不反应与酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+O22H2ONaOH+HClNaCl+H2O与酸酐反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22NaOH+CO2Na2CO3+H2ONaOH+CO2NaHCO3与盐溶液反应Na2O+2NaHSO42Na2SO4+H2ONa2O+H2O+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO42Na2O2+4NaHSO44Na2SO4+O2+2H2O2Na2O2+H2O+CuSO4Cu(OH)2+2Na2SO4+O2NaOH+NaHSO4Na2SO4+H2O2NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4用途制氢氧化钠漂白剂、供氧剂、氧化剂化工原料、制纸浆、肥皂知识拓展：Na2O2的强氧化性：能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3、等，因强氧化性而使品红溶液褪色。Na2CO3和NaHCO3名称和化学式碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠（NaHCO3）俗名纯碱、苏打小苏打颜色和状态白色晶体白色粉末水中溶解性易溶易溶（比Na2CO3溶解度小）热稳定性稳定不稳定：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O与酸反应CO32+H+HCO3HCO3+H+H2O+CO2HCO3+H+CO2+H2O与某些碱反应Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3+Na2CO3+2H2O与某些盐反应BaCl2+Na2CO3BaCO3+2NaClNaHCO3+NaHSO4Na2SO4+H2O+CO2与CO2反应Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3不反应相互转化Na2CO3 NaHCO3制法NaOH+CO2NaHCO32NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2NaOH+CO2NaHCO3鉴别加酸产生CO2加热难分解加酸产生CO2较Na2CO3快加热分解出CO2用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织发酵粉、治胃酸过多知识拓展：钠在露置于空气中的变化过程：NaNa2ONaOHNaOH(aq) Na2CO310H2ONa2CO3银白色变暗白色固体溶液白色块状白色粉末碳酸钠与盐酸的反应：若将盐酸逐滴缓慢滴加到碳酸钠溶液中：H+CO32=HCO3；HCO3+H+=H2O+CO2。现象：开始无气体生成，滴加到一定量后出现气体。若将碳酸钠逐滴缓慢滴加到盐酸中：2H+CO32H2O+CO2。现象：立即出现气泡。（常用来相互鉴别）钠及其化合物间的相互转化3碱金属元素的原子结构和性质及其递变规律名称和符号锂（Li）钠（Na）钾（K）铷（Rb）铯（Cs） 原子序数311193755结构原子结构结构简图电子式LiNaKRbCs主要化合价+1+1+1+1+1相同点最外层电子数相同，都是1个电子不同点原子核外电子层数不同，依次增多原子半径依次递增离子半径依次递增金属活动性依次递增质还原性依次递增阳离子氧化性依次递减物理性质颜色和状态银白色固体密度0534g/cm30.97g/cm30.86g/cm31.523g/cm31.879g/cm3熔点依次递减沸点依次递减化学性质跟氧气反应4Li+O22Li2O4Na+O22Na2O2Na+O2Na2O22K+O2K2O2K+O2KO2Rb+O2RbO2Cs+O2CsO2跟卤素反应2M+X22MX（M、X2分别表示碱金属、卤素）跟硫反应2M+SM2S与水反应2M+2H2O2MOH+H2 反应剧烈程度：LiNaKRbCs与酸反应2M+2H+2M+H2与盐溶液反应（CuSO4）制法2MCl2M+Cl2（K：Na+KClK+NaCl）知识拓展：碱金属的特殊性：Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，所以Li必须保存在密度更小的石蜡中或密封于石蜡中。碱金属中，从LiCs，密度呈增大的趋势，但(K) (Na)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等除外。三镁、铝及其化合物1镁与铝原子结构及物理性质 镁铝在周期表中位置第3周期 第A族第3周期 第A族原子结构示意图色态较低较低但大于镁熔点较小较小但大于镁密度较小较小但大于镁硬度较小较小但大于镁镁铝的化学性质项目MgAl与非金属反应O2方程式2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3现象剧烈反应、耀眼白光、放出大量热SMg+SMgS2Al+3SAl2S3N23Mg+N2Mg3N2与H2O方程式Mg+2H2OMg(OH)2+H22Al+6H2O2Al(OH)3+3H2现象冷水慢，沸水快一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应与酸反应Mg+2H+=Mg2+H22Al+6H+2Al3+3H2(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)与NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2与某些氧化物2Mg+CO22MgO+C2Al+Fe2O32Fe+Al2O3主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等工业制备MgCl2 Mg+Cl22Al2O3 4Al+3O22镁和铝氧化物的对比氧化物MgOAl2O3属类碱性氧化物两性氧化物色态白色粉末、熔点高白色粉末、熔点高化学性质H2OMgO+H2OMg(OH)2(反应缓慢进行)不溶解也不反应酸液MgO+2H+Mg2+H2OAl2O3+6H+ 2Al3+3H2ONaOH溶液不溶解也不反应Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O重要用途制造耐火、耐高温材料制造耐火、耐高温器材，冶炼铝3镁和铝的氢氧化物氢氧化物Mg(OH)2Al(OH)3属类碱两性氢氧化物色态白色固体白色固体溶解性难溶难溶电离方程式Mg(OH)2Mg2+2OHH2O+AlO2+H+Al(OH)3Al3+3OH与HCl等酸溶液Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐)Al(OH)3+3HCl = AlCl3+3H2O与NaOH溶液不反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O热不稳定性Mg(OH)2 MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O实验室制法可溶性镁盐加NaOH溶液 Mg2+2OH- Mg(OH)2可溶性铝盐加氨水Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH+4 4铝及其化合物间相互转化、铝三角及相关图象 实验操作实验现象图象离子方程式向可溶性铝盐溶液中滴加NaOH溶液至过量先生成沉淀又溶解Al3+3OH-Al(OH)3；Al(OH)3OH-AlO2-2H2O 向可溶性铝盐溶液中滴加稀氨水至过量出现白色沉淀Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3NH4向NaOH溶液中滴加可溶性铝盐溶液至过量开始无明显变化，一段时间后出现沉淀Al3+4OH-=AlO2-+2H2O；3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)3 向可溶性偏铝酸盐溶液中滴加盐酸至过量先沉淀又溶解H+AlO2-+H2O = Al(OH)3；Al(OH)3 +3H+=Al3+3H2O 向可溶性偏铝酸盐溶液中逐渐通入CO2气体至过量先无明显变化，后出现沉淀AlO-2+2H2O+CO2(过量) =Al(OH)3+HCO-32AlO2-+3H2O+CO2(少量) =Al(OH)3+CO2-3 向盐酸中滴加可溶性偏铝酸盐溶液至过量出现白色沉淀4 H+AlO2-=Al3+2H2O；3AlO2-+Al3+6H2O4Al(OH)3 知识拓展：Al(OH3)的两性：H2O+AlO2+H+Al(OH)3Al3+3OH酸式电离 碱式电离当向Al(OH)3中加入酸溶液，平衡向碱式电离方向移动，使Al(OH)3溶解。当向Al(OH)3中加入强碱溶液时，平衡向酸式电离方向移动，使Al(OH)3溶解。铝热反应及应用：2Al + Fe2O32Fe + Al2O3 ；4Al + 3MnO23Mn + 2Al2O3 铝热剂铝粉和金属氧化物；助燃剂KClO3；引燃剂镁条。铝热反应应用：焊接钢轨，冶炼熔点较高的金属如：钒、铬、锰等。既能与强酸又能与强碱反应的物质：金属单质：Al；两性氧化物：Al2O3；两性氢氧化物Al(OH)3；弱酸的酸式盐：NaHCO3、NH4HCO3等；弱酸铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。四铁及其化合物1铁铁的原子结构：位于第4周期族，是过渡元素。原子结构示意图：；常见价态2，3价。物理性质：纯铁为银白色有金属光泽，有延展性和导热性，能导电，能被磁铁吸引，密度7.86g/cm3，熔点1535，沸点2750。化学性质：铁能与Cl2、Br2、O2、I2、S等非金属单质反应；与稀硫酸、浓硫酸、硝酸、盐酸等酸反应；与H2O、Fe3+、Cu2+等反应。与铁生成3价的有：Cl2、Br2、浓硫酸、硝酸等。与铁生成2价的有：I2、S、稀硫酸、盐酸、Fe3+、Cu2+等。与铁生成Fe3O4的有：O2、H2O等。2.铁的氧化物3.铁的氢氧化物4.亚铁和铁盐的鉴别 5铁三角知识拓展：Fe3+的性质规律：水解性：Fe3+半径小，所带电荷高，水解能力强。常温下，Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+ 沸水中，Fe3+3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)+3H+遇HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-等离子时，水解完全。 如Fe3+3HCO3-Fe(OH)3+3CO2。将FeCl3溶液蒸干并灼烧，得Fe2O3。在pH4时，它就形成Fe(OH)3而沉淀完全。较强的氧化性：Fe3+的氧化性在金属阳离子中是比较强的，其氧化性： H+Cu2+ Fe2+Ag+;I2 Fe3+Br2Fe3+表现氧化性的反应有： 特征络合反应：Fe3+3SCN- Fe(SCN)3显红色。Fe3+6C6H5OHFe(C6H5O)63-+6H+，显紫色。制Fe(OH)2白色沉淀：Fe(OH)2极易被氧化，溶解在水中少量的O2都能将它氧化成Fe(OH)3，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到Fe(OH)2白色沉淀。要制得Fe(OH)2白色沉淀必须用加热煮沸过的蒸馏水（以减少溶解在水中的O2）临时配制的FeSO4溶液，最好在溶液中再滴几滴植物油以避免FeSO4溶液与空气接触，准备加入的NaOH溶液也要先加热煮沸，加入NaOH溶液时应将滴管尖嘴伸人FeSO4溶液的试管底部再挤出NaOH溶液。五铜及其化合物1铜原子结构：铜元素位于元素周期表第4周期B族，过渡元素。原子结构示意图：；常见价态1和2价。物理性质：紫红色光泽，熔点1083.4，沸点为2567，有良好延展性，是电和热的良导体。化学性质：与非金属单质2Cu+O22CuO(黑色)；2Cu+SCu2S；Cu+Cl2CuCl2与酸反应：与非氧化性酸反应(稀盐酸、稀硫酸)不反应。Cu+2H2SO4(稀)CuSO4+SO22H2O；Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O；3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O；盐溶液：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2；Cu+2FeCl3CuCl2+2FeCl2在潮湿空气中生成铜绿：2Cu+O2+H2O+CO2Cu2(OH)2CO32铜的化合物铜的氧化物CuOCuO+2HClCuCl2+H2O；H2+CuOCu+H2O；C+2CuO2Cu+CO2铜的氢氧化物Cu(OH)2：蓝色难溶于水。Cu(OH)2+2HClCuCl2+2H2O；Cu(OH)2CuO+H2O； CH3CHO+2Cu(OH)2Cu2O+CH3COOH+2H2O硫酸铜CuSO4CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4；CuSO4+FeCu+FeSO4；CuSO45H2OCuSO4+5H2O(蓝色粉末变为白色粉末)；CuSO4+5H2O CuSO45H2O（白色粉末变成蓝色，常用来检验水的存在）。3铜及其化合物间的相互转化六金属规律小结：金属活动顺序表及应用（重点：钠、镁、铝、铁、铜的性质及强弱比较）金属活动顺序K Ca NaMg Al ZnFe Sn Pb(H)Cu Hg AgPt Au原子失电子能力 由大到小，还原性由强到弱离子得电子能力 由小到大，氧化性由弱到强和氧气反应 常温易被氧化常温能被氧化常温干燥空气中不易被氧化 加热时能被氧化不能氧化和水反应剧烈反应得强碱和H2与热水慢反应 高温与水蒸气反应生成金属氧化物和H2 不跟水反应和酸反应剧烈反应置换出氢能置换出酸（非氧化性酸）中的氢 不能置换稀酸中的氢与氧化性酸反应只溶于王水和强碱反应仅Al、Zn能跟强碱水溶液反应和盐溶液反应先与水反应前面的金属从盐溶液中置换出后面的金属金属氧化物与水剧烈反应弱不溶于水，也不与水反应碱的热分解不分解受热分解常温分解冶炼方法熔融电解法热还原法（高温用CO、Al等）热分解法物理方法在自然界中的存在形式只已化合态存在多以化合态，极少以游离态只以游离态存在七合金1概念：由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。2性能：硬度比单一金属大；熔点比单一金属低；化学性质与单一成分不同；机械性能优于单一成分