《金属及其化合物》.doc

高一化学《金属及其化合物》复习资料

1.熟记金属活动性顺序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au
2.金属的共性：（物性）大多数有金属光泽、导电、导热、有延展性；（化性）与非金属单质反应、与水反应、与酸反应、与盐反应。
3.金属阳离子的氧化性强弱顺序（弱→强）：Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ （H+）Cu2+ Hg2+ Fe3+ Ag+
钠及其化合物转化关系图：

写出④、⑥、⑿的化学方程式和③、⑦、⑨、⑩、⑾离子方程式：

物质
主要性质
特性或解释
Na

Na+
(1)与O2反应：4Na+O2＝2Na2O；2Na+O2Na2O2
与Cl2反应：2Na＋Cl22NaCl
(2)与H2O反应：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑［现象和解释：浮－密度比水小；
熔－熔点低，反应放热；游－有气体生成；响－反应剧烈；红(酚酞)－有碱生成］
(3)与酸反应：2H＋+2Na＝2Na＋+H2↑
（识记计算关系：2Na～2H＋～H2；Mg～2H＋～H2；2Al～6H＋～3H2）
(4)与盐溶液反应：钠投入硫酸铜(aq)中，钠先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应，2Na+2H2O+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
(1)单质钠保存在煤油中；
(2)实验中用剩的钠须放回试剂瓶中；
(3)钠失火时用干的沙土灭火。
(4)金属钠燃烧火焰颜色为黄色。
Na2O2
(淡黄色固体)
(1)与H2O反应：2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑（其水溶液能使酚酞先变红后褪色）
(2)与CO2反应：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2
在以上反应中，Na2O2既做氧化剂又做还原剂，其物质的量之比为1∶1
Na2O2具有漂白性
Na2O2作供氧剂
NaOH
(苛性钠或火碱、烧碱)
NaOH固体具有强烈腐蚀性，在空气中容易吸水而潮解。
NaOH具有碱的通性：能使指示剂(酚酞)变红色；与酸性氧化物反应；与酸反应；与盐反应。2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O；NaOH+CO2(过量)＝NaHCO3
NaOH+CH3COOH＝CH3COONa+H2O；2NaOH+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4
称量NaOH固体时必须放入小烧杯中

Na2CO3
(纯碱、
苏打)

NaHCO3
(小苏打)

Na2CO3
NaHCO3
除杂：
(1)Na2CO3中含NaHCO3杂质：加热
(2) NaHCO3中含Na2CO3杂质：溶于水，通入CO2气体

溶于水
加少量水溶解，放热，其溶解度比NaHCO3大。常用于除油污。
加少量水，无明显现象。用于治疗胃酸过多和发酵粉。
显碱性
其水溶液加入酚酞变红色
其水溶液加入酚酞变浅红色
热稳
定性
受热不分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O
与酸反应
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+ H2O
NaHCO3+HCl＝NaCl+ CO2↑+ H2O
与碱反应
Na2CO3+Ca (OH)2＝CaCO3↓+2Na OH
NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O
相互转化

鉴别
鉴别Na2CO3、NaHCO3的方法 ：(1)等浓度两溶液可以用滴加酚酞(观察红色的深浅)或加入等浓度的盐酸(气泡的快慢)；(2)当浓度不等时，加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，注意不能加入Ca(OH)2(aq)
焰色反应颜色
Na－黄色；
K－紫色(钴玻璃)
铝及其化合物转化关系图：

写出③、⑩化学方程式和①、⑥、⑦、⑧、⑨和Al3+与氨水、过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式

物质
主要性质
特性或解释

Al

(1)常温下，铝与氧气反应生成氧化物保护膜。
(2)加热时与氧气反应：2Al+3O22Al2O3
(3)与非氧化性酸反应：2Al+6H+＝2Al3++3H2↑（常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象。工业上可用铝灌储运浓硫酸、浓硝酸）
(4)与氧化性酸反应：Al+4HNO3(稀)＝Al(NO3)3+NO↑+2H2O
(5)与强碱反应：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑
（反应中Al作还原剂，水作氧化剂）
(6)等质量Al与过量盐酸和氢氧化钠溶液充分反应，生成的氢气的物质的量之比为1∶1
铝在空气中加热，可看到红热现象，因熔化的铝表面包裹着高熔点的Al2O3，铝并不滴落。工业上用 Al2O3制取金属铝：
2Al2O34Al＋3O2↑
Al2O3
高熔点物质，常用作耐火材料。具有两性氧化物的通性：与酸和强碱反应
(1)Al2O3+6HCl＝2AlCl3+3H2O；(2) Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O
Al2O3具有高熔点的性质，可制作耐火材料
Al(OH)3
具有两性氢氧化物的通性：与酸和强碱反应
(1) Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O；(2) Al(OH)3+OH－＝AlO+2H2O
实验室用铝盐与氨水反应制取： Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3+3NH
Al/Al2O3/Al(OH)3/
NaHCO3/(NH4)2CO3既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
铝盐
明矾：KAl(SO4)2·12H2O。溶于水与水反应生成Al(OH)3胶体，用作净水剂：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H＋
Al(OH)3胶体因具有吸附作用而用于净水
图像
分析

利用Al(OH)3+OH－＝AlO+2H2O
计算：
n(Al3+)＝n(OH－)＝b-a
n(Mg2+)＝［a－3n(Al3+)］
其它重
点知识
(1)不用任何试剂鉴别：①AlCl3(aq)和NaOH(aq)；②Na2CO3(aq)和盐酸 （根据现象如何鉴别？）
(2)医用的胃酸中和剂：NaHCO3、CaCO3、MgCO3、Al(OH)3、Mg(OH)2
(3)

铁及其化合物转化关系：

写出①、②、⒀、⒁的化学方程式和⑥、⑨、⑩、⑾、⑿的离子方程式：

物质
主要性质
特性或解释
Fe
(1)与氧气反应：常温下，4Fe+3O2+ nH2O＝2Fe2O3·nH2O（铁生锈）
3Fe+2O2Fe3O4
(2)与氯气反应：2Fe+3Cl22FeCl3
(3)与水反应：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(4)常温下，铁遇浓硫酸或浓硝酸会发生钝化
地壳中含量最多的几种元素：O、Si、Al、Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
FeO(黑色)、Fe2O3(铁红，红棕色，铁红)、Fe3O4(黑色，磁性氧化铁，其中含+2、+3)
(1)碱性氧化物，与酸反应：FeO+2H+＝Fe2++H2O；Fe2O3+6H+＝Fe3++3H2O；
Fe3O4＋8H＋＝2Fe3++Fe2++4H2O
(2)高温下，能被CO还原，如：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（工业法炼铁）
Fe2O3的制取：
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

Fe2+与
Fe3+间
转化
Fe3+→Fe2+：2FeCl3+Fe＝3FeCl2；2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2
Fe2+→Fe3+：2FeCl2+Cl2＝2FeCl3；4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O
应用：除去FeSO4中Fe2(SO4)3杂质：加入铁粉；除去FeCl3中的FeCl2：通入Cl2
Fe2+：浅绿色；
Fe3+：黄色；
Cu2+：蓝色；
MnO：紫色。
Fe2+和
Fe3+检验
(1)加入碱：Fe3++3OH－＝Fe(OH)3↓(产生红褐色沉淀)；Fe2++2OH－＝Fe(OH)2↓
［生成白色沉淀，继而变灰绿色，最后变红褐色，其反应为：
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3］
(2)加入硫氰化钾溶液：三价铁盐溶液中加入KSCN溶液，溶液呈血红色，其反应为：Fe3+＋3SCN－＝Fe(SCN)3；二价铁盐溶液中加入KSCN溶液，溶液不变色，滴入氯水，溶液变血红色，其反应为：2Fe2++Cl2＝2Fe3+＋2Cl－，
Fe3+＋3SCN－＝Fe(SCN)3。
实验室配制硫酸亚铁溶液需加入少量铁粉，以防止Fe2+被氧化。

Fe3+与SCN－不能大量共存
问题讨论
在FeSO4溶液中加入金属钠或Na2O2有何现象？将所得沉淀加热灼烧，最后所得产物是 。Fe(OH)3胶体如何制取？

合金
(1)常见合金：铜合金(青铜、黄铜、白铜)、铁合金(生铁、钢)、铝合金；
(2)特性：①合金的硬度比各成分金属大；②合金的熔点比各成分金属低；
③合金的性能有了大的改善。

巩固练习：
1．合金是一类用途广泛的金属材料。下列物质中，不属于合金的是
A．碳素钢 B．黄铜 C．硬铝 D．水银
2．下列所列物质的化学式、俗名、用途不相对应的是
A．Fe2O3－铁红－红色油漆 B．KAl(SO4)2－明矾－净水剂C．NaHCO3－小苏打－发酵粉 D．SiO2－水晶－光导纤维
3．对于下列常见化合物的认识错误的是（ ）
A．明矾可用作净水剂 B．干冰能用于人工降雨
C．碳酸钙是文物陶瓷的主要成分 D．小苏打是一种膨松剂，可用于制作馒头和面包
4．氧化钠与过氧化钠的共同之处是 ( )
A．均是淡黄色固体 B．均是碱性氧化物 C．均能与水反应都会生成强碱 D．均能与CO2反应且都会放出O2
5．下列说法不正确的是
A．加热可鉴别碳酸氢钠与碳酸钠 B．焰色反应可鉴别钾盐和钠盐
C．用水可鉴别氢氧化镁和氢氧化铝固体 D．KSCN溶液可鉴别Fe3+与Fe2+
6．相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别跟过量的盐酸反应，其中（ ）
A．碳酸钠放出CO2多 B．碳酸氢钠放出CO2多 C．碳酸钠消耗盐酸多 D．碳酸氢钠消耗盐酸多
7．氮化铝（AlN）广泛应用于电子陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应：
Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是 （ ）
A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂 B．上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C．AlN中氮的化合价为+3 D．AlN的摩尔质量为41g
8．等质量的两块金属钠，一块直接投入水中，一块用刺有小孔的铝箔包好后投入水中（水均为足量），生成氢气（ ）
A．前者多 B．后者多 C．一样多 D．无法判断
9． 向含有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+的溶液中加入足量Na2O2微热并搅拌后，再加入过量稀盐酸，溶液中大量减少的离子是
A．NH4+ B．Fe2＋ C．Mg2＋ D．Al3＋
10．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是
A 1∶1 B 3∶4 C 2∶3 D 4∶3
11．将钠、镁、铝各0.3mol分别放入 足量盐酸中，同温同压下产生气体的体积比是（ ）
A．1∶2∶3 B．6∶3∶2 C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
12．用坩埚钳夹住一小块刚用酸处理过的铝箔，在酒精灯上加热至熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释不正确的是 ( )
A．氧化铝与酸不反应 B．铝在空气中能很快形成氧化膜
C．氧化铝的熔点比铝高 D．铝箔表面温度低，内部温度高于表面
13．将铁的化合物溶于盐酸，滴加KSCN溶液不发生颜色变化，再加入适量氯水，溶液立即呈红色的是（ ）
　　A．Fe2O3　　　　　　　 B．FeCl3　　　　　　　　 C．Fe2(SO4)3　　 D．FeO
14．FeC13、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是（ ）
A．加入KSCN溶液一定不变红色 B．溶液中一定含Fe2+
C．溶液中一定不含Cu2+ D．剩余固体中一定含Cu
15．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2。向盛氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
　　A．烧杯中有铜无铁　　 B．烧杯中有铁无铜　 　C．烧杯中铁、铜都有　　 D．烧杯中铁、铜都无
16．a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知（1）a、c均能与稀硫酸反应放出气体；（2）b与d的硝酸盐反应，置换出单质d；（3）c与强碱反应放出气体；（4）c、e在冷浓硫酸中发生钝化。由此判断a、b、c、d、e依次为（ ）
A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Al、Cu、Mg、Ag、Fe C．Mg、Cu、Al、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe
17．某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含六种离子：K+、Fe3+、Ag+、OH－、 NO、Cl－
（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中含有的三种离子是 、 、 。
（2）乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量 （选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收其中的金属 。
（3）另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的 （填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含 ，可用来浇灌农田。
18．将一定质量的镁铝合金样品全部溶于100mL某浓度的盐酸中。向所得溶液中滴加
5.0mol/L的NaOH溶液，生成沉淀质量与加入的NaOH溶液体积关系如右图所示。求：
（1）19.4g沉淀中含有Al(OH)3的质量；（2）盐酸的物质的量浓度。

1D 2B 3C 4C 5C 6C 7B 8B 9AB 10B 11A 12AD 13D 14C 15B 16C
17（1）K+、OH—、Cl— （2）铁粉，Ag （3）Fe3+、Ag+、OH—、Cl—，KNO3，化肥
18、解：m[Al(OH)3] = 19.4g – 11.6g = 7.8g，n[Al(OH)3] = 7.8g ÷ 78g·mol-1 = 0.1mol
m[Mg(OH)2] = 11.6g，n[Mg(OH)2] = 11.6g ÷ 58g·mol-1 = 0.2mol，由题意可得如下关系：
H ~ OH— ， Mg ~ 2H+ ~2OH— ~ Mg(OH)2 ， Al ~ 3H+ ~ 3OH— ~ Al(OH)3
1mol 1mol 1mol 2mol 2mol 1mol 1mol 3mol 3mol 1mol
0.1mol 5.0mol/L×0.02L = 0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.2mol 0.1mol 0.2mol 0.1mol 0.3mol 0.1mol
∴ n(HCl)=0.1mol + 0.4mol + 0.3mol = 0.8mol c(HCl)=n÷V=0.8mol÷0.1L =8mol/L 答：略
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