最新高三化學(xué)總復(fù)習(xí)-金屬及其化合物

高三化學(xué)總復(fù)習(xí)――金屬及其化合物[考點(diǎn)掃描]

1．常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序。

2．鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。

3．以IA族為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

4．合金的概念及其重要應(yīng)用。

[知識(shí)點(diǎn)撥]

一．金屬的通性

1．位置：金屬元素位于周期表的左下角，最外層電子數(shù)大局部少于4個(gè)。

2．物理通性：大局部有延展性、金屬光澤，都有導(dǎo)熱導(dǎo)電性等。

3．化學(xué)性質(zhì)：易失電子，被氧化，金屬表現(xiàn)復(fù)原性。

4．鈉、鋁、鐵、銅單質(zhì)的重要性質(zhì)鈉鋁鐵銅與非金屬單質(zhì)O24Na+O2＝2Na2O

O2+2NaNa2O24Al+3O22Al2O33Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuOCl22Na+Cl22NaCl2Al+3Cl22AlCl32Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2CuCl2S2Na+SNa2S2Al+3SAl2S3Fe+SFeS2Cu+SCu2SH2O2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Al+6H2O

2Al(OH)3+3H2↑3Fe+4H2OFe3O4+4H2不反響HCl溶液2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑不反響NaOH溶液與水反響2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑不反響不反響CuSO4溶液2Na+2H2O+CuSO4＝Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑較復(fù)雜較復(fù)雜不反響制備2NaCl2Na+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CuO+COCu+CO2二．鈉及其化合物

1．鈉

⑴鈉的物理性質(zhì)狀態(tài)顏色硬度密度熔點(diǎn)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性固體銀白色較小(比水大〕較小(比水小〕較低〔用酒精燈加熱，很快熔化〕是電和熱的良導(dǎo)體⑵鈉的化學(xué)性質(zhì)

①鈉與非金屬單質(zhì)的反響

A：與氧氣：4Na+O2＝2Na2O(變暗)；O2+2NaNa2O2(燃燒生成淡黃色固體)

B：與氯氣：2Na+Cl22NaCl；

C：與S：2Na+SNa2S

②鈉與水的反響〔水中先滴入酚酞〕

2Na+2H2O=2NaOH+H2↑現(xiàn)象概述現(xiàn)象描述原因浮浮在水面鈉的密度比水小游四處游動(dòng)鈉與水反響產(chǎn)生氣體熔融化成銀白色小球鈉的熔點(diǎn)較低，且該反響放出大量熱響發(fā)出咝咝的響聲鈉與水反響劇烈紅溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色生成了堿性物質(zhì)③鈉與酸的反響：2Na+2H+＝2Na++H2↑

④鈉與鹽溶液的反響：

2Na+2H2O+CuSO4＝Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑；6Na+6H2O+2FeCl3＝6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑

⑤Na可與某些有機(jī)物反響：

2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑；2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；

2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2↑；

⑶鈉的保存

通常鈉保存在煤油中，原因是①鈉極易與空氣中的O2、水蒸氣反響；②鈉不與煤油反響；③鈉的密度比煤油大，沉于底部。

注意：鈉保存在煤油中，而不能保存在汽油、CCl4中，因汽油易揮發(fā)，CCl4的密度比鈉的密度大，起不到隔離O2和H2O的作用。

⑷鈉的用途：①冶煉金屬：TiCl4+4NaTi+4NaCl；②鈉鉀合金，作原子反響堆的導(dǎo)熱劑；③在電光源上，用鈉制高壓鈉燈。

2．鈉的重要化合物

⑴Na2O、Na2O2和NaOH名稱和化學(xué)式氧化鈉〔Na2O〕過(guò)氧化鈉〔Na2O2〕氫氧化鈉〔NaOH〕顏色和狀態(tài)白色固體淡黃色固體無(wú)色固體類(lèi)別堿性氧化物

離子化合物過(guò)氧化物

離子化合物堿

離子化合物電子式Na+[]Na+Na+[]2-Na+Na+[]－氧元素化合價(jià)-2-1-2化學(xué)鍵離子鍵離子鍵

非極性鍵離子鍵

極性鍵穩(wěn)定性不穩(wěn)定比Na2O穩(wěn)定穩(wěn)定與水反響Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑不反響與酸反響Na2O+2HCl＝2NaCl

+H2O2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑＋2H2ONaOH+HCl＝NaCl+H2O與酸酐反響Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O

NaOH+CO2＝NaHCO3與鹽溶液反響Na2O+2NaHSO4＝2Na2SO4+H2O

Na2O+H2O+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO42Na2O2+4NaHSO4＝4Na2SO4+O2↑+2H2O

2Na2O2+H2O+CuSO4＝

Cu(OH)2↓+2Na2SO4+O2NaOH+NaHSO4＝Na2SO4+H2O

2NaOH+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4用途制氫氧化鈉漂白劑、供氧劑、

氧化劑化工原料、制紙漿、肥皂知識(shí)拓展：Na2O2的強(qiáng)氧化性：能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3、等，因強(qiáng)氧化性而使品紅溶液褪色。

⑵Na2CO3和NaHCO3名稱和化學(xué)式碳酸鈉〔Na2CO3〕碳酸氫鈉〔NaHCO3〕俗名純堿、蘇打小蘇打顏色和狀態(tài)白色晶體白色粉末水中溶解性易溶易溶〔比Na2CO3溶解度小〕熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O與酸反響CO32－+H+＝HCO3－

HCO3－+H+＝H2O+CO2↑HCO3－+H+＝CO2↑+H2O與某些堿反響B(tài)a(OH)2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+NaOH+H2O

2NaHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+Na2CO3+2H2O與某些鹽反響B(tài)aCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaClNaHCO3+NaHSO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑與CO2反響Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3不反響相互轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO3制法NaOH+CO2＝NaHCO3

2NaHCO32Na2CO3+H2O+CO2↑NaOH+CO2＝NaHCO3鑒別加酸產(chǎn)生CO2

加熱難分解加酸產(chǎn)生CO2較Na2CO3快

加熱分解出CO2用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織發(fā)酵粉、治胃酸過(guò)多知識(shí)拓展：

①鈉在露置于空氣中的變化過(guò)程：

Na→Na2O→NaOH→NaOH(aq)→Na2CO3·10H2O→Na2CO3

銀白色→變暗→白色固體→溶液→白色塊狀→白色粉末

②碳酸鈉與鹽酸的反響：

假設(shè)將鹽酸逐滴緩慢滴加到碳酸鈉溶液中：H++CO32－=HCO3－；HCO3－+H+=H2O+CO2↑。

現(xiàn)象：開(kāi)始無(wú)氣體生成，滴加到一定量后出現(xiàn)氣體。

假設(shè)將碳酸鈉逐滴緩慢滴加到鹽酸中：2H++CO32－＝H2O+CO2↑。

現(xiàn)象：立即出現(xiàn)氣泡。〔常用來(lái)相互鑒別〕

⑶鈉及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化

3．堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及其遞變規(guī)律名稱和符號(hào)鋰〔Li〕鈉〔Na〕鉀〔K〕銣〔Rb〕銫〔Cs〕原子序數(shù)311193755結(jié)

構(gòu)原子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖電子式Li·Na·K·Rb·Cs·主要化合價(jià)+1+1+1+1+1相同點(diǎn)最外層電子數(shù)相同，都是1個(gè)電子不同點(diǎn)原子核外電子層數(shù)不同，依次增多原子半徑依次遞增離子半徑依次遞增金屬活動(dòng)性依次遞增質(zhì)復(fù)原性依次遞增陽(yáng)離子氧化性依次遞減物理性質(zhì)顏色和狀態(tài)銀白色固體密度0．534g/cm30.97g/cm30.86g/cm31.523g/cm31.879g/cm3熔點(diǎn)依次遞減沸點(diǎn)依次遞減化學(xué)性質(zhì)跟氧氣反響4Li+O2＝2Li2O4Na+O2＝2Na2O

2Na+O2Na2O22K+O2＝K2O2

K+O2KO2Rb+O2

RbO2Cs+O2CsO2跟鹵素反響2M+X2＝2MX〔M、X2分別表示堿金屬、鹵素〕跟硫反響2M+S＝M2S與水反響2M+2H2O＝2MOH+H2↑反響劇烈程度：Li＜Na＜K＜Rb＜Cs與酸反響2M+2H+＝2M++H2↑與鹽溶液反響

〔CuSO4〕

制法2MCl2M+Cl2↑〔K：Na+KClK+NaCl〕知識(shí)拓展：堿金屬的特殊性：

①Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，所以Li必須保存在密度更小的石蠟中或密封于石蠟中。

②堿金屬中，從Li→Cs，密度呈增大的趨勢(shì)，但ρ(K)<ρ(Na)

③試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等除外。

三．鎂、鋁及其化合物

1．鎂與鋁

⑴原子結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)鎂鋁在周期表中位置第3周期第ⅡA族第3周期第ⅢA族原子結(jié)構(gòu)示意圖色態(tài)較低較低但大于鎂熔點(diǎn)較小較小但大于鎂密度較小較小但大于鎂硬度較小較小但大于鎂⑵鎂鋁的化學(xué)性質(zhì)工程MgAl與非金屬反響O2方程式2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3現(xiàn)象劇烈反響、耀眼白光、放出大量熱SMg+SMgS2Al+3SAl2S3N23Mg+N2Mg3N2與H2O方程式Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑2Al+6H2O＝2Al(OH)3↓+3H2↑現(xiàn)象冷水慢，沸水快一般不反響，只有氧化膜被破壞后反響與酸反響Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+＝2Al3++3H2↑(常溫下，在濃H2SO4、濃HNO3中鈍化)與NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑與某些氧化物2Mg+CO22MgO+C2Al+Fe2O32Fe+Al2O3主要用途鎂合金汽車(chē)、飛機(jī)制造、照明彈等鋁合金汽車(chē)、船舶、飛機(jī)制造、防銹油漆、導(dǎo)線、電纜等工業(yè)制備MgCl2Mg+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑2．鎂和鋁氧化物的比照氧化物MgOAl2O3屬類(lèi)堿性氧化物兩性氧化物色態(tài)白色粉末、熔點(diǎn)高白色粉末、熔點(diǎn)高化學(xué)

性質(zhì)H2OMgO+H2O＝Mg(OH)2↓(反響緩慢進(jìn)行)不溶解也不反響酸液MgO+2H+＝Mg2++H2OAl2O3+6H+＝2Al3++3H2ONaOH溶液不溶解也不反響Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O重要用途制造耐火、耐高溫材料制造耐火、耐高溫器材，冶煉鋁3．鎂和鋁的氫氧化物氫氧化物Mg(OH)2Al(OH)3屬類(lèi)堿兩性氫氧化物色態(tài)白色固體白色固體溶解性難溶難溶電離方程式Mg(OH)2Mg2++2OH－H2O+AlO2－+H+Al(OH)3Al3++3OH－與HCl等酸溶液Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

(可溶于NH4Cl等強(qiáng)酸弱堿鹽)Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O與NaOH溶液不反響Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O熱不穩(wěn)定性Mg(OH)2MgO+H2O2Al(OH)3Al2O3+3H2O實(shí)驗(yàn)室制法可溶性鎂鹽加NaOH溶液Mg2++2OH-＝Mg(OH)2↓可溶性鋁鹽加氨水

Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH+4

4．鋁及其化合物間相互轉(zhuǎn)化、鋁三角及相關(guān)圖象實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象圖象離子方程式①向可溶性鋁鹽溶液中滴加NaOH溶液至過(guò)量先生成沉淀又溶解Al3++3OH-＝Al(OH)3↓；Al(OH)3＋OH-＝AlO2-＋2H2O②向可溶性鋁鹽溶液中滴加稀氨水至過(guò)量出現(xiàn)白色沉淀Al3++3NH3·H2O＝Al(OH)3↓+3NH4＋③向NaOH溶液中滴加可溶性鋁鹽溶液至過(guò)量開(kāi)始無(wú)明顯變化，一段時(shí)間后出現(xiàn)沉淀Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；

3AlO2-+Al3++6H2O＝4Al(OH)3↓④向可溶性偏鋁酸鹽溶液中滴加鹽酸至過(guò)量先沉淀又溶解H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓；

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O⑤向可溶性偏鋁酸鹽溶液中逐漸通入CO2氣體至過(guò)量先無(wú)明顯變化，后出現(xiàn)沉淀AlO-2+2H2O+CO2(過(guò)量)=Al(OH)3↓+HCO-3

2AlO2-+3H2O+CO2(少量)=Al(OH)3↓+CO2-3⑥向鹽酸中滴加可溶性偏鋁酸鹽溶液至過(guò)量出現(xiàn)白色沉淀4H++AlO2-=Al3+＋2H2O；

3AlO2-+Al3++6H2O＝4Al(OH)3↓知識(shí)拓展：

⑴Al(OH3)的兩性：H2O+AlO2－+H+Al(OH)3Al3++3OH－

酸式電離堿式電離

當(dāng)向Al(OH)3中參加酸溶液，平衡向堿式電離方向移動(dòng)，使Al(OH)3溶解。當(dāng)向Al(OH)3中參加強(qiáng)堿溶液時(shí)，平衡向酸式電離方向移動(dòng)，使Al(OH)3溶解。

⑵鋁熱反響及應(yīng)用：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3；4Al+3MnO23Mn+2Al2O3

鋁熱劑――鋁粉和金屬氧化物；助燃劑――KClO3；引燃劑――鎂條。

鋁熱反響應(yīng)用：焊接鋼軌，冶煉熔點(diǎn)較高的金屬如：釩、鉻、錳等。

⑶既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反響的物質(zhì)：

①金屬單質(zhì)：Al；②兩性氧化物：Al2O3；③兩性氫氧化物Al(OH)3；④弱酸的酸式鹽：NaHCO3、NH4HCO3等；⑤弱酸銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。

四．鐵及其化合物

1．鐵

⑴鐵的原子結(jié)構(gòu)：位于第4周期Ⅷ族，是過(guò)渡元素。

原子結(jié)構(gòu)示意圖：；常見(jiàn)價(jià)態(tài)＋2，＋3價(jià)。

⑵物理性質(zhì)：純鐵為銀白色有金屬光澤，有延展性和導(dǎo)熱性，能導(dǎo)電，能被磁鐵吸引，密度7.86g/cm3，熔點(diǎn)1535℃，沸點(diǎn)2750℃。

⑶化學(xué)性質(zhì)：

鐵能與Cl2、Br2、O2、I2、S等非金屬單質(zhì)反響；與稀硫酸、濃硫酸、硝酸、鹽酸等酸反響；與H2O、Fe3+、Cu2+等反響。

①與鐵生成＋3價(jià)的有：Cl2、Br2、濃硫酸、硝酸等。

②與鐵生成＋2價(jià)的有：I2、S、稀硫酸、鹽酸、Fe3+、Cu2+等。

③與鐵生成Fe3O4的有：O2、H2O等。

2.鐵的氧化物3.鐵的氫氧化物4.亞鐵和鐵鹽的鑒別5．鐵三角知識(shí)拓展：

●Fe3+的性質(zhì)規(guī)律：

⑴水解性：

①Fe3+半徑小，所帶電荷高，水解能力強(qiáng)。

常溫下，F(xiàn)e3++3H2OFe(OH)3+3H+

沸水中，F(xiàn)e3++3H2O(沸水)Fe(OH)3(膠體)+3H+

②遇HCO3-、CO32-、AlO2-、ClO-等離子時(shí)，水解完全。

如Fe3++3HCO3-＝Fe(OH)3↓+3CO2↑。

③將FeCl3溶液蒸干并灼燒，得Fe2O3。

④在pH≥4時(shí)，它就形成Fe(OH)3而沉淀完全。

⑵較強(qiáng)的氧化性：

①Fe3+的氧化性在金屬陽(yáng)離子中是比擬強(qiáng)的，其氧化性：

H+<Cu2+<Fe2+<Ag+;I2<Fe3+<Br2

②Fe3+表現(xiàn)氧化性的反響有：

⑶特征絡(luò)合反響：Fe3++3SCN-＝Fe(SCN)3顯紅色。

Fe3++6C6H5OH＝[Fe(C6H5O)6]3-+6H+，顯紫色。

●制Fe(OH)2白色沉淀：

Fe(OH)2極易被氧化，溶解在水中少量的O2都能將它氧化成Fe(OH)3，所以按一般強(qiáng)堿與弱酸鹽反響制弱堿的操作很難得到Fe(OH)2白色沉淀。要制得Fe(OH)2白色沉淀必須用加熱煮沸過(guò)的蒸餾水〔以減少溶解在水中的O2〕臨時(shí)配制的FeSO4溶液，最好在溶液中再滴幾滴植物油以防止FeSO4溶液與空氣接觸，準(zhǔn)備參加的NaOH溶液也要先加熱煮沸，參加NaOH溶液時(shí)應(yīng)將滴管尖嘴伸人FeSO4溶液的試管底部再擠出NaOH溶液。

五．銅及其化合物

1．銅

⑴原子結(jié)構(gòu)：銅元素位于元素周期表第4周期ⅠB族，過(guò)渡元素。

原子結(jié)構(gòu)示意圖：；常見(jiàn)價(jià)態(tài)＋1和＋2價(jià)。

⑵物理性質(zhì)：紫紅色光澤，熔點(diǎn)1083.4℃，沸點(diǎn)為2567℃，有良好延展性，是電和熱的良導(dǎo)體。

⑶化學(xué)性質(zhì)：

①與非金屬單質(zhì)2Cu+O22CuO(黑色)；2Cu+SCu2S；Cu+Cl2CuCl2

②與酸反響：與非氧化性酸反響(稀鹽酸、稀硫酸)不反響。

Cu+2H2SO4(稀)CuSO4+SO2↑＋2H2O；Cu+4HNO3(濃)＝Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

③鹽溶液：Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2；Cu+2FeCl3＝CuCl2+2FeCl2

④在潮濕空氣中生成銅綠：2Cu+O2+H2O+CO2＝Cu2(OH)2CO3

2．銅的化合物

⑴銅的氧化物[CuO]

CuO+2HCl＝CuCl2+H2O；H2+CuOCu+H2O；C+2CuO2Cu+CO2↑

⑵銅的氫氧化物[Cu(OH)2]：藍(lán)色難溶于水。