高三一轮复习金属及其化合物知识点总结.docx
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高三一轮复习金属及其化合物知识点总结
高三化学总复习――金属及其化合物知识点总结 5.18
一.金属的通性ﻫ1.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。
ﻫ2.物理通性:
大部分有延展性、金属光泽,都有导热导电性等。
ﻫ 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
O2
4Na+O2=2Na2O
O2+2NaNa2O2
4Al+3O22Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
2Cu+O22CuO
Cl2
2Na+Cl22NaCl
2Al+3Cl22AlCl3
2Fe+3Cl22FeCl3
Cu+Cl2CuCl2
S
2Na+SNa2S
2Al+3SAl2S3
Fe+SFeS
2Cu+SCu2S
H2O
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2Al+6H2O
2Al(OH)3+3H2↑
3Fe+4H2OFe3O4+4H2
不反应
HCl溶液
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
不反应
NaOH溶液
与水反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
不反应
不反应
CuSO4溶液
2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
较复杂
较复杂
不反应
制备
2NaCl2Na+Cl2↑
2Al2O34Al+3O2↑
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
CuO+COCu+CO2
二.钠及其化合物
1.钠
⑴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
⑵钠的化学性质
①钠与非金属单质的反应
A:
与氧气:
4Na+O2=2Na2O(变暗);O2+2NaNa2O2(燃烧生成淡黄色固体)
B:
与氯气:
2Na+Cl22NaCl;
C:
与S:
2Na+SNa2Sﻫ ②钠与水的反应(水中先滴入酚酞)ﻫ 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
③钠与酸的反应:
2Na+2H+=2Na++H2↑ﻫ ④钠与盐溶液的反应:
ﻫ 2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑;6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
⑤Na可与某些有机物反应:
2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑;2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;ﻫ2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2↑;ﻫ ⑶钠的保存ﻫ 通常钠保存在煤油中,原因是①钠极易与空气中的O2、水蒸气反应;
②钠不与煤油反应;
③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。
⑷钠的用途:
①冶炼金属:
TiCl4+4NaTi+4NaCl;
②钠钾合金,作原子反应堆的导热剂;
③在电光源上,用钠制高压钠灯。
2.钠的重要化合物
⑴Na2O、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+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
不反应
与酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl
+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
NaOH+HCl=NaCl+H2O
与酸酐反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
NaOH+CO2=NaHCO3
与盐溶液反应
Na2O+2NaHSO4=2Na2SO4+H2O
Na2O+H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
2Na2O2+4NaHSO4=4Na2SO4+O2↑+2H2O
2Na2O2+H2O+CuSO4=
Cu(OH)2↓+2Na2SO4+O2
NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O
2NaOH+CuSO4=Cu(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。
ﻫ ⑵Na2CO3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+=HCO3-
HCO3-+H+=H2O+CO2↑
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
与某些碱反应
Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
与某些盐反应
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
与CO2反应
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
制法
NaOH+CO2=NaHCO3
2NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2↑
NaOH+CO2=NaHCO3
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:
ﻫ①钠在露置于空气中的变化过程:
Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq) →Na2CO3·10H2O→Na2CO3
银白色→变暗→白色固体→溶液→白色块状→白色粉末
②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↑。
ﻫ 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++CO32-=H2O+CO2↑。
ﻫ 现象:
立即出现气泡。
(常用来相互鉴别)ﻫ ⑶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
3
11
19
37
55
结
构
原子结构结构简图
电子式
Li·
Na·
K·
Rb·
Cs·
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
0.534g/cm3
0.97g/cm3
0.86g/cm3
1.523g/cm3
1.879g/cm3
熔点
依次递减
沸点
依次递减
化学性质
跟氧气反应
4Li+O2=2Li2O
4Na+O2=2Na2O
2Na+O2Na2O2
2K+O2=K2O2
K+O2KO2
Rb+O2
RbO2
Cs+O2CsO2
跟卤素反应
2M+X2=2MX(M、X2分别表示碱金属、卤素)
跟硫反应
2M+S=M2S
与水反应
2M+2H2O=2MOH+H2↑ 反应剧烈程度:
Li<Na<K<Rb<Cs
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:
①Na、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。
ﻫ ②碱金属中,从Li→Cs,密度呈增大的趋势,但ρ(K)<ρ(Na)
③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。
ﻫ三.镁、铝及其化合物
1.镁与铝
⑴原子结构及物理性质
镁
铝
在周期表中位置
第3周期第ⅡA族
第3周期第ⅢA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
⑵镁铝的化学性质
项目
Mg
Al
与非金属反应
O2
方程式
2Mg+O22MgO
4Al+3O22Al2O3
现象
剧烈反应、耀眼白光、放出大量热
S
Mg+SMgS
2Al+3SAl2S3
N2
3Mg+N2Mg3N2
与H2O
方程式
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
2Al+6H2O=2Al(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++H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑(常温下,在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)
与NaOH溶液
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
与某些氧化物
2Mg+CO22MgO+C
2Al+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
MgCl2Mg+Cl2↑
2Al2O34Al+3O2↑
2.镁和铝氧化物的对比
氧化物
MgO
Al2O3
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
H2O
MgO+H2O=Mg(OH)2↓(反应缓慢进行)
不溶解也不反应
酸液
MgO+2H+=Mg2++H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
NaOH溶液
不溶解也不反应
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+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)2
Al(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++2OH-
H2O+AlO2-+H+Al
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- 一轮 复习 金属 及其 化合物 知识点 总结