最全面最新高中化学金属非金属重点知识点超详细总结.docx
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常見金属的化学性质
一.钠及其化合物钠⑴钠的化学性质
○1与氧气反应在常溫时
4Na+O2=2Na2O
(白色)
在点燃时
+O2=Na2O2(淡黃色)
○2
.钠能跟卤素.硫磷氢等非金属直接发生反应生成相应化合物
如
2Na+Cl2=2NaCl2Na+S=Na2S(硫化钠()跟硫化合
时甚至发生爆炸。
)
2Na+Br2=2NaBr(
溴化钠)(溴化钠可以做鎮定剂)
○3
钠跟水的反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
钠由于此反应剧烈,能引起氢气燃烧,所以钠失火不能用水扑救,必须用干燥沙土来灭火。
钠具有很强的还原性,
可以从一些熔融的金属
卤化物中把金属置换出来。
由于钠极易与水反应,所以不能用钠把居于
金属活动性
顺序钠
之后的金属从其盐溶液中置换出来。
○4钠与酸溶液反应钠与酸溶液的反应涉及到钠的量,如果钠少量,只能与酸反应,如钠与盐酸的反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑如果钠过量,则优先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应
○5钠与盐反应a将钠投入盐溶液中,钠先会和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应。
如将钠投入硫酸铜溶液中:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+C
u(OH)2↓
b与熔融盐反应
高温)
这类反应多数为置换反应,常见于金属冶炼工业中,如
4Na+TiCl4
(熔融)=4NaCl+Ti
(条件为
Na+KCl=K+NaCl
(条件为高温)
★钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱
○6钠与有机物反应钠还能与某些有机物反应,如钠与乙醇反应:
为氢气和乙醇钠)
⑵钠化学方程式
2Na+2C2H5O→H2CH3CH2ONa+↑H2
(生成物
⑴
与非金属单质
色粉末)
与金属单质;
:
2Na+H2=高温=2NaH
4Na+O2=2Na2O(白色固体)
2Na+O2=点燃=Na2O2(
淡黄
⑵
不反应
⑶与水:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑷与酸:
2Na+2HCl=2NaCl+H↑2
⑸与碱;不反应(与碱溶液反应
)
⑹与盐;①4Na+TiCl4=
高温=4NaCl+Ti
6Na+2NaNo2=
高温=N2↑+4Na2O
Na+KCl=高温=K↑+NaCl
②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH↓)2
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或2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
NH4Cl+NaO
H=NaCl+NH↑3
+H2O
⑺与氧化物
:
4Na+CO2=点燃
=2Na2O+C↓
⒉氧化钠⑴化学性质①与水的反应
Na2O+H2O—→2NaOH
②与二氧化碳反应
Na2O+CO2--->Na2CO3
③与酸反应
⑵合成方法
⒊过氧化钠
Na2O+HCl=NaCl+H2O
Na2CO3(碳酸钠)
—
△→Na2O+CO2
①与最高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,放出氧气,例:
2Na?
O?
+2CO?
══2Na?
CO?
+O?
↑2Na?
O?
+2SO?
══2Na?
SO?
+O?
↑
②与次高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,但不放出氧气,如:
Na?
O?
+CO══Na?
CO?
Na?
O?
+SO?
══Na?
SO?
③与水反应,生成氧气:
2Na?
O?
+2H?
O══4NaOH+O
?
↑,反应放热
制作Na2O+O2
=Na2O2
⒋碳酸钠①其水溶液呈碱性,能与酸产生一定反应。
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑
(酸过量)
Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3
(碳酸钠过
②Na2CO3
③Na2CO3
与碱反应。
与盐反应。
Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO↓3+2NaOH
Na2CO3+BaCl2====2NaCl+BaCO↓3
Na2CO3
与NaOH不反应。
3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O====2Al(OH)3
↓+3Na2SO4+3CO2↑
④Na2CO3
转化为
NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
NaCl+CO2+NH3+H2O====NaHCO3↓+NH4Cl
⒌碳酸氢钠与酸
NaHCO?
+HCl====NaCl+H
?
O+CO?
↑与碱反应
aNaHCO?
+NaOH====Na?
CO?
+H?
O
b与Ca(OH)?
反应:
要分过量和少量。
过量:
2NaHCO?
+Ca(OH)?
====Na
少量:
NaHCO?
+Ca(OH)?
====CaCO?
+NaOH+H
?
CO?
+CaCO?
+2H?
O
?
O
①
与
②
③
双水解与
AlCl?
双水解:
3NaHCO
?
+AlCl?
====Al(OH)
?
↓+3CO?
+3NaCl
Al?
(SO4)?
双水解:
Al?
(SO4)?
+6NaHCO?
==3Na?
SO4+2Al(OH)
?
↓+6CO?
↑
与盐反应2NaHCO?
+CaCl?
====Ca(HCO
?
)?
+2NaCl
受热分解:
2NaHCO?
==△==Na
?
CO?
+H?
O+CO?
↑
二.铝及其化合物
⒈铝⑴化学性质与氧气反应
铝粉可燃铙
4Al+3O2=2Al2O3(发强白光)(实验)和非金属反应:
2Al+3S=Al2S3
和热水反应:
2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑
(反应缓慢)和较不活动金属氧化物反应:
3Fe3O4+8A=l9Fe+4Al2O3
⑤和酸反应:
在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。
盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应,生成盐并放出氢气。
2Al+6H2O=2AlCl3+3H2↑
2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑和盐溶液反应:
2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3
⑥和碱溶液反应:
主要和
NaOH、KOH强碱溶液反应,可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(实验)
铝和水发生置换反应:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H↑2
Al(OH)3溶解在强碱溶液中,
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
一般可用下列化学方程式或离子方程式表示这一反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H↑2
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
注:
1.铝和不活动金属氧化物(主要是难熔金属氧化物如
Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等)的混合物,都叫铝热剂,在反应
中铝做还原剂。
反应过程放大量热,可将被还原的金属熔化成液态
做要求
2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反应,情况较复杂不
⒉氧化铝与酸反应:
⒊氢氧化铝
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O(Al2O3是两性氧化物
)与碱反应:
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
△
①
与酸反应:
Al(OH)
3+3HCl=AlCl3+3H2O与碱反应:
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O受热分解2Al(OH)
Al2O3+3H2O
3
⑵制作:
溶性铝盐和氨水反应来制备
Al(OH)3
AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
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(AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
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Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
二.铁及其化合物
(
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
△
△
点燃
点燃
①铁与非金属单质反应:
2Fe+3Cl2
2FeCl3
Fe+S
FeS
Fe+I2
FeI23Fe+2O2
Fe3O4
高温
2Fe+3Br2=2FeBr3
Fe3O4+4H2③铁与酸反应:
Fe+H2S=FeS+H2↑
②铁与水反应:
3Fe+4H2O(g)
2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑
=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
Fe+6HNO3(濃)
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O
10Fe+36HNO3=10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O
8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
②
铁与盐反应:
2FeCl3+Fe=3FeCl2(实验)Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+SnCl4=FeCl2+SnCl2
Fe+(CH3COO)2Cu=Cu+(CH3COO)2Fe
⒉氧化亚铁
△
△
⑴化学性质:
①与氧气反应:
6FeO+O2
2Fe3O4②与活泼金属反应:
3FeO+2Al
Al2O3+3Fe
③与氧化性酸反应:
FeO+4HNO3=Fe(NO3)3+NO2↑+2H2O④与酸反应:
FeO+2HCl
→FeCl2+H2O
FeO+H2SO4→FeSO4+H2O
Fe3O4:
4FeO→Fe+Fe3O4
⑥与非金属单质反应:
Si+2FeO
⑤分解:
FeO
在低于
575℃的条件下具有热不稳定性,可以歧化生成金属铁和
→SiO2+2Fe
Mn+FeO→MnO+Fe
2P+5FeO
→P2O5+5Fe
⑵制作:
在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得:
⒊氧化铁
⑴化学性质:
FeC2O4=FeO+CO+CO2
①
②
稳定,溶于盐酸、稀硫酸生成
+3价铁盐:
Fe2O3+6HCl=
2FeCl3+3H2O
(高温下)被CO、H2、Al、C、Si等还原:
高温
Fe2O3+2Al
Al2O3+2Fe
△
Fe2O3+3CO
⑵制作:
①
2Fe+3CO2
4Fe+6H20+3O2=4Fe(OH
△
Fe2O3+3H2O
)3
2Fe(OH)3
③腐蚀:
在潮湿的空气中,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的
H+和OH-,还溶解了氧气,
)恰好形成无数微小的原电池。
结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳
在这些原电池里,铁是负极,碳是正极。
铁失去电子而被氧化:
负极:
2Fe-4e-=2Fe2+
正极:
2H2O+O2+4e-=4OH-
电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
在此之后继续反应:
Fe2+2OH-=Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(因钢铁不纯
2Fe(OH)3+nH2O=2Fe2O·3
在初中的化学里,可用盐酸(
⒋四氧化三铁
⑴化学性质:
nH2O+3H2O
HCl)来除铁锈。
方程式为:
Fe2O3+6HCl=
2FeCl3+3H2O
①
②
氧化(与氧气反应):
4Fe3O4+O2=6Fe2O3
(条件是高温)
在高温下可与还原剂
H2、CO、Al,C等反应:
3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9FeFe3O4+4CO=3Fe+4CO2
Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O
③
④
⑤
二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气
:
2NO2+3Fe=Fe3O4+N2
(条件是高温)
水蒸汽和炽热的铁反应生成四氧化三铁:
4H2O(g)+3Fe=
高温=Fe3O4+4H2
和酸反应:
Fe3O4+8HCl
(濃)=2FeCl3+FeCl2+4H2O
⑵制作:
①铁丝在氧气中燃烧
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②细铁丝在空气中加热到
③铁在高温下与水蒸气反应:
500℃也会燃烧生成四氧化三铁:
3Fe+4H2O
加氨水共沉淀制的
(g)=Fe3O4+4H2
③
通过FeCl2与FeCl3
⒌氢氧化亚铁
⑴化学性质:
氧化
①
②
:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
:
4Fe(OH)2+O2===
加热===2Fe2O3+4H2O(
隔氧环境)
⑵制作:
在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将
滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。
硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。
另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将
滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。
白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成
红褐色。
(实验)
白色沉淀:
Fe(OH)2;灰绿色沉淀:
Fe6(SO4)2(OH)4O3
(一种氧基配合物);红褐色沉淀:
Fe(OH)3
⒍氢氧化铁⑴化学性质:
①
②
③
受热分解:
2Fe(OH)3==
加热==Fe2O3+3H2O
与非氧化性酸:
Fe(OH)3+3H+(
氢离子)=Fe3+(铁离子)+3H2O
氢氧化铁是两性氧化物,以碱性为主,新制得的氢氧化铁能溶于强碱:
Fe(OH)3+KOH=KFeO2+2H2O
⑵氢氧化铁胶体的制作:
①步驟:
a取1个小烧杯,加入
25mL蒸馏水,将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾。
b向沸水中逐滴加入
5~6滴饱和氯化铁溶液。
c继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
方程式:
FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl
③
一般我们认为浓稀之间的界线是
6mol/L。
常見非金属物质物理性质
物质硅单质
有金属光泽的灰黑色固体,熔点高(二氧化硅
物理性质
与碳相似,单质硅也有晶体和无定型兩种。
晶体硅的结构与金刚石类似,它是带
1470℃),硬度大
有脆性
是良好的半导体材料
瑪瑙))和無定形兩大類,統稱硅石。
不
其存在形態有結晶形(石英晶体(水晶
溶於水熔沸点很高
硅酸
堅硬
純淨的二氧化硅晶体無色透明。
溶解度很小,逐漸聚合形成胶体溶液,當歸酸濃度較但是,則形成軟而透明的,
膠凍狀的硅酸凝膠。
硅酸凝膠經乾燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠,稱為“硅膠”
。
硅膠多孔,吸附水分能力強。
硅酸钠
氯气
可溶於水,有很高的熔点,其水溶液俗稱水玻璃
黃綠色
是一種有強烈刺激性气味的有毒气体,在低溫和加壓的條件下可以轉變為
液態(稱為液氯)和固態,溶於水(一体机水溶解兩体積氯气)
,密度比空气大。
(显色有变化是因为反应
次氯酸
仅存在于溶液中,浓溶液呈黄色
Cl2+H2O=HCIO+HCl
是
可逆反应,在不同状态下平衡状态也不同,显黄绿色是因为溶有氯气的原因
),稀溶液无色,有非常刺鼻的气味
次氯酸钠(钙)
硫单质
水,微溶於酒精,易溶于二硫化碳二氧化硫
三氧化硫一氧化氮二氧化氮
在閃電时,大气中常有少量五氧化二氮易升华,易分解易潮解氨气
微黃色溶液
有刺激性气味
熔沸点較低
(俗稱硫磺)淡黃色固体,易研成粉末,导热性和导电性都差。
性松脆,不溶于
無色,有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶於水
無色透明油狀液体,有強刺激性臭味,密度比空气大,易揮發無色無味气体,難溶於水,密度比空气大紅棕色,有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易液化,易溶於水。
因此,
NO2產生,并隨雨水落下。
无色柱状结晶体,
均微溶于水,水溶液呈酸性。
溶于热水时生成硝酸。
熔点32.5℃,
無色,有刺激性气味的气体,極易溶於水且溶解得快。
在常溫下,一体積水大約
可溶解
濃硫酸
700体積氨气,氨气的水溶液叫做氨水(不稳定,受热易分解成氨和水)
。
無色粘稠的油狀液体,不揮發
有吸水性(可做乾燥劑)
有脫水性(可使有机物碳
化),強腐蚀性
氮气氮气。
濃稀硝酸
HNO3中因溶有亚硫酸
無色無味無嗅的气体
通常無毒,密度比空气小
.在生产中,通常采用黑色钢瓶盛放
無色液体,有揮發性,在空气裡會生成白霧,有刺激性气味,強腐蚀性(濃)浓
HNO3分解产生的
NO2而呈黄色。
98%的硝酸称为‘发烟”硝酸
无色透明液体,具有二氧化硫的窒息气味,易分解,溶于水,密度比空气大
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氢气
世界上已知最輕的气体,無色無味,密度很小,難溶於水
常見非金属及其化合物的化学性质及制法
一.硅及其化合物
⒈硅
⑴化学性质:
①与单质反应:
Si+O2==SiO2
,条件:
加热
Si+2F2==SiF4
△
Si+2Cl2==SiCl4
②与氧化性酸反应
,条件:
高温
只与氢氟酸反应
Si+C
SiC(金刚砂)
:
Si+4HF==SiF4
↑+2H2↑
③不与其它氧化物反应;
④
与碱反应:
Si+2OH-+H2O==SiO32-
+2H2↑(如
NaOH)
△
⑵○制法:
SiCl4+2H2
SiO2+2C=Si+2CO↑
⒉二氧化硅
⑴化学性质:
Si(纯)+4HCl
①与酸反应:
只与氢氟酸反应
SiO2
+4HF=SiF4↑+
2H2O
②与碱性氧化物:
SiO2
+CaO=
(高温)
SiO2
CaSiO3
③
二氧化硅能溶于浓热的强碱溶液:
+
2NaOH=Na2SiO3
+H2O
(盛碱的试剂瓶不能用玻璃塞而用橡胶塞的原因)
在高温下,二氧化硅能被碳、镁、铝还原:
高温
④
SiO2+2C=(高温)
高温
SiO2+CaCO3
Si+2CO↑
⑤
与盐反应:
SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2
CaSiO3+CO2
⑵制法:
Si+O2=SiO2
⒊硅酸
⑴化学性质
①
不稳定性
H2SiO3==
加热==H2O+SiO2
②
制法:
Na2SiO3+2HCl==2NaCl+H2SiO↓3(
强酸换弱酸
)
(实验)
工业上采用硫酸法。
即将硅酸钠与硫酸反应生成硅溶胶,经凝聚、洗涤、干燥和浓盐酸浸泡,再经洗涤、干燥而
得。
⒋硅酸钠
①
与酸反应:
Na2SiO3+2H
Cl==2NaCl+H2SiO3↓(
强酸换弱酸
)制取硅酸胶体
⑵硅酸钠制法:
①
nSiO2+2NaOH→Na20·nSiO2+H2O
②nSiO2+Na2CO→3Na2O·nSiO2+CO↑2
nSiO2+Na2S+3/2O2→Na2O·nSiO2+SO2↑
⒌氯气
⑴化学性质
③Na2SO4+4→CNa2S+4C↑O
①
与金属反应:
2Na+Cl2=
点燃=2NaCl
现象:
钠在氯气里剧烈燃烧,产生大量的白烟。
Cu+Cl2=点燃=CuCl2
现象:
红热的铜丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕黄色的烟,加少量水后,溶液呈蓝绿色。
2Fe+3Cl2=
点燃=2FeCl3
现象:
铁丝在氯气里剧烈燃烧,瓶里充满棕色烟,加少量水后,溶液呈黄色。
注:
氯气具有强氧化性,一定条件下可与除
价金属氯化物
Pt、Au外所有金属反应,而与
Fe、Cu
等变价金属反应则生成高
常温下,干燥氯气或液氯不与铁反应,所以可用钢瓶储存氯气。
与非金属反应:
②
a与氢气的反应
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H2+Cl2=点燃=2HCl(工业制盐酸方法)
(实验)
现象:
H?
在Cl?
中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口处出现白雾。
H2+Cl2=光照=2HCl
现象:
见光爆炸,有白雾产生。
b与磷的反应
2P+3Cl2=
2P+5Cl2=
点燃=2PCl3(液体农药,雾
点燃=2PCl5(固体农药,烟
)
)
现象:
产生白色烟雾
c与其他非金属的反应
实验证明,在一定条件下,氯气还可与
S、C、Si等非金属直接化合
③
与水反应:
在该反应中,氧化剂是化学方程式是:
与碱反应:
Cl?
,还原剂是也是
Cl2,在水中有汽化现象。
Cl?
+H?
O=HCl+HClO(这是可逆反应)
(实验)
④
Cl?
+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
(漂白液)
3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO
3+3H2O
2Cl?
+2Ca(OH)2=CaCl?
+Ca(ClO)?
+2H2O
(漂白粉)
上述两反应中,
与盐反应:
Cl?
作氧化剂和还原剂,有汽化现象。
⑤
⑥
⑦
Cl?
+2FeCl?
=2FeCl?
与气体反应:
Cl?
的化学性质比较活泼,容易与多种可燃性气体发生反应。
如:
H?
、C?
H?
等。
⑧其他反应:
Cl2+PCl3
PCl5
5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl
Cl2+H2O2=2HCl+O
Cl2+H2S=2HCl+S↓
2
Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl
⑧
与酸反应:
Cl2+H2S=2HCl+S↓
Cl2+H2SO3+H2O=H2SO4+2HCl
⑵制作:
a工业生产中用直流电电解饱和食盐水法来制取氯气:
2NaCl+2H?
O=(通
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