高一化学必修一 详解总结 元素化合物知识整合化合物知识点总结使用新.docx
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高一化学必修一详解总结元素化合物知识整合化合物知识点总结使用新
化合物知识点总结
一.金属钠
(一)钠1.物性金属钠是一种柔软,银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;它的密度比水的密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃
2.化性
(1)跟非金属反应:
4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面变暗2Na+O2Na2O2(黄色火焰)Na2O2比Na2O稳定2Na+Cl2NaCl(白烟)钠与水反应:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象:
①浮:
钠投入水中并浮在水面上②声:
钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。
③游:
同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失,④红:
反应后的水溶液使酚酞变红。
钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
3.钠的制取和存放
(1)制备:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
(2)钠的存放:
少量金属钠可保存在煤油里。
(3)用途:
强还原剂,工业用它还原金属钛、锆、铌等;如:
4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl,钠和钾的合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂;钠也可用于制高压钠灯
(二).钠的化合物
1.氧化钠和过氧化钠的比较
比较内容
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
氧的化合价
—2价
—1价(过氧离子O22—)
稳定性
较不稳定
较稳定
生成条件
通过钠的常温氧化生成
通过钠的燃烧生成
物质类别
碱性氧化物
过氧化物(不是碱性氧化物)
与水反应
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
用途
用于少量Na2O2制取
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
密封保存
密封保存
2.碳酸钠与碳酸氢钠
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打、纯碱
小苏打
色、态
白色粉未
白色粉未
水溶性
易溶于水
溶解度较碳酸钠小
热稳定性
稳定,受热不易分解
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与盐酸反应
慢Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
快NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
与碱反应
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
用途
重要化工原料,制玻璃、造纸
发酵粉
3.氢氧化钠(NaOH)是常见的强碱,是一种白色片状晶体,。
极易溶于水(并放出大量热),易吸水而发生潮解,在空气中还易变质,反应为:
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
俗名:
苛性钠、烧碱、火碱,氢氧化钠有很强腐蚀性,具有碱的通性。
保存:
密封保存。
试剂瓶不能用玻璃塞,应用橡皮塞。
因为烧碱能与玻璃成分中的SiO2发生反应:
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,生成的Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结。
二、镁的性质
加热
水解
Mg(OH)2
N2
强碱
Mg
电解
HCl
MgCl2
Mg3N2
O2或CO2
MgO
HCl
(1)物理性质:
镁是一种银白色金属,密度小,只有铝密度2/3,熔点较低,硬度较小,镁合金的强度高、机械性能好。
金属镁有“国防金属”的美誉。
在冶金工业上,金属镁常做脱氧剂和还原剂。
(2)化学性质(还原性)
①与非金属单质反应2Mg+O22MgO
3Mg+N2Mg3N2Mg+Cl2MgCl2
②与酸反应
与镁与非氧化性酸如稀硫酸、盐酸等反应生成氢气:
Mg+2H+=Mg2++H2↑
与镁与氧化性酸,如浓硫酸、硝酸等反应,但不生成氢气:
Mg+2H2SO4(浓)=MgSO4+SO2↑+2H2O
③与某些氧化物反应2Mg+CO22MgO+C
现象:
燃着的镁条在CO2中继续燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,在集气瓶的内壁有黑色固体附着。
四、铁
1.原子结构:
地壳中含量居第四位,其常见离子有Fe2+、Fe3+。
2.物理性质:
纯铁呈银白色,抗蚀能力强;常用铁含碳等杂质熔点降低,抗蚀力减弱。
具有一般金属的物理通性:
延展性、导电、导热性较好。
它还有与其它金属不同的物理性质,能被磁铁吸引。
3.化学性质(较活泼)
铁与非金属单质反应
与O2反应:
a:
常温下,铁在潮湿的空气中易被腐蚀,其腐蚀过程可用化学方程式表示如下:
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
b:
铁在氧气中燃烧,可用化学方程式表示为:
3Fe+2O2Fe3O4
铁与S反应:
Fe+SFeS;铁与Cl2反应:
2Fe+3Cl22FeCl3
铁在高温下与水蒸汽反应:
3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
铁与酸的反应
与非氧化性酸(如HCl、稀H2SO4等)反应:
Fe+2H+=Fe2++H2↑
与氧化性酸反应(如HNO3、浓H2SO4)反应:
与足量稀HNO3反应:
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
与少量稀HNO3反应:
3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
常温下,浓H2SO4、浓HNO3能使铁、铝钝化。
铁与盐溶液的反应
与CuCl2溶液反应:
Fe+CuCl2=Cu+FeCl2与FeCl3溶液反应:
Fe+2FeCl3=3FeCl2
☆知识运用
1.把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤,滤出不溶物有铜,则滤液中肯定有阳离子Fe2+,肯定不存在阳离子Fe3+,可能有阳离子Cu2+(若铁过量呢?
)
2.2.8克铁与160ml1mol/L稀硝酸作用放出NO气体,则在反应中HNO3共得电子0.12摩。
★考点二铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
--------------
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
不溶
不溶
不溶
铁的化合价
+2
+3
+2、+3
稳定性
FeO不稳定,在空气里受热,就迅速被氧化成Fe3O4
与H+反应
FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
Fe3O4+8H+=2Fe3+
+Fe2++4H2O
与稀HNO3反应
3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
Fe2O3+6HNO3=
2Fe(NO3)3+3H2O
3Fe3O4+28HNO3=NO↑+9Fe(NO3)3+5H2O
碱性氧化物
是
是
不是
与CO或H2反应
FeO+CO=Fe+CO2
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2
与铝的反应
3FexOy+2yAl=yAl2O3+3xFe
用途
Fe2O3常用作红色油漆和涂料,赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料
★考点三铁的氢氧化物
1.铁的氢氧化物的制备
实验3-9:
在2支试管内分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液,然后滴入NaOH溶液。
观察并描述发生的现象.
FeCl3溶液
FeSO4溶液
实验现象
产生红褐色沉淀
生成的白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
反应原理
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2.铁的氢氧化物的性质
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色状态
白色固体
红褐色固体
溶解性
不溶
不溶
稳定性
Fe(OH)2FeO+H2O
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
与H+反应
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
转化关系
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
探究性学习:
在实验3-9中,使Fe(OH)2变成灰绿色最后变成红褐色的氧气来源有哪些?
如何消除或减少氧气的这些来源,以确保Fe(OH)2不被氧气氧化,观察到持续时间长的白色沉淀?
.氧气来源有:
FeSO4溶液及NaOH溶液及空气。
.消除或减少氧气来源的方案设计。
(1)实验3-9中减少氧气来源的方案:
将装有NaOH溶液的滴管伸入到试管底部.目的是避免生成的Fe(OH)2沉淀接触空气中的O2。
(2)方案欣赏:
仔细体会以下方案的设计原理与思路并回答相关问题
用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀:
方案一:
用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
除去蒸馏水中溶解的O2常采用煮沸的方法。
生成白色Fe(OH)2沉淀的操作可采用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。
这样操作的理由是避免生成的Fe(OH)2沉淀迅速接触到空气。
方案二:
在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
在试管Ⅰ里加入的试剂是稀H2SO4铁屑。
在试管Ⅱ里加入的试剂是NaOH溶液。
为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,
塞紧塞子后的实验步骤是:
检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度。
当排出
的H2纯净时,再夹紧止水夹。
这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是:
试管Ⅰ中反
应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入。
3.Fe3+与Fe2+的鉴别:
方法
溶液中含Fe2+
溶液中含Fe3+
观察法
溶液呈浅绿色
溶液呈棕黄色
通入H2S
无现象
有浅黄色沉淀析出
加入KSCN
无明显变化
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
加入苯酚
无明显变化
溶液变为紫色
加入碱液
生成白色沉淀,并变为灰绿色,最终变成红褐色
生成红褐色沉淀
加入淀粉碘化钾试液
无明显变化
溶液变蓝
加入铜片
无明显变化
铜片溶解且溶液变为蓝色
加入KMnO4
KMnO4的紫色变浅
无明显变化
五、铜及其化合物
(一)金属材料
金属材料包括纯金属和它们的合金,可分为黑色金属材料和有色金属材料。
(l)重要的黑色金属材料
①黑色金属材料:
通常包括铁、铬、锰以及它们的合金。
②钢是用量最大、用途最广泛的合金。
(2)几种有色金属材料
①有色金属材料:
除黑色金属以外的其他各种金属材料及其合金。
②几种有色金属材料
(二)、铜及其化合物的主要性质
(1)物理性质:
紫红色,不能被磁铁吸引。
(2)化学性质:
反应物质
化学方程式
非金属
O2
2Cu+O22CuO(黑色固体)
Cl2、S
Cl2+CuCuCl2;2Cu+SCu2S
氧化性酸
浓H2SO4
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
浓HNO3
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
稀HNO3
3Cu+8HNO3(稀
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