人教版高一化學(xué)必修一金屬及其化合物知識點總結(jié)

人教版高一化學(xué)必修一金屬及其化合物知識點總結(jié)人教版高一化學(xué)必修一金屬及其化合物知識點總結(jié)人教版高一化學(xué)必修一金屬及其化合物知識點總結(jié)人教版高一化學(xué)必修一金屬及其化合物知識點總結(jié)編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)一、鈉及其化合物（一）鈉Na1、單質(zhì)鈉的物理性質(zhì)：鈉質(zhì)軟、銀白色、熔點低、密度比水的小但比煤油的大。2、單質(zhì)鈉的化學(xué)性質(zhì)：①鈉與O2反應(yīng)常溫下：4Na+O2＝2Na2O（新切開的鈉放在空氣中容易變暗）加熱時：2Na+O2＝＝Na2O2（鈉先熔化后燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體Na2O2。）鈉在空氣中的變化過程：Na―→Na2O―→NaOH―→Na2CO3·10H2O（結(jié)晶）―→Na2CO3（風(fēng)化），最終得到是一種白色粉末。一小塊鈉置露在空氣中的現(xiàn)象：銀白色的鈉很快變暗（生成Na2O），跟著變成白色固體(NaOH)，然后在固體表面出現(xiàn)小液滴（NaOH易潮解），最終變成白色粉未（最終產(chǎn)物是Na2CO3）。②鈉與H2O反應(yīng)2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑離子方程式：2Na＋＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑（注意配平）實驗現(xiàn)象：鈉浮在水面上，熔成小球，在水面上游動，有哧哧的聲音，最后消失，在反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞，溶液變紅?！案　c密度比水??；游——生成氫氣；響——反應(yīng)劇烈；熔——鈉熔點低；紅——生成的NaOH遇酚酞變紅”。③鈉與鹽溶液反應(yīng)如鈉與CuSO4溶液反應(yīng)，應(yīng)該先是鈉與H2O反應(yīng)生成NaOH與H2，再和CuSO4溶液反應(yīng)，有關(guān)化學(xué)方程式：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑CuSO4＋2NaOH＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4總的方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑實驗現(xiàn)象：鈉熔成小球，在液面上四處游動，有藍色沉淀生成，有氣泡放出K、Ca、Na三種單質(zhì)與鹽溶液反應(yīng)時，先與水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿，堿再和鹽溶液反應(yīng)④鈉與酸反應(yīng)：2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑（反應(yīng)劇烈）離子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑3、鈉的存在：以化合態(tài)存在。4、鈉的保存：保存在煤油或石蠟中。5、工業(yè)制鈉：電解熔融的NaCl：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑6、鈉的用途：①在熔融的條件下鈉可以制取一些金屬，如鈦、鋯、鈮、鉭等；②鈉鉀合金是快中子反應(yīng)堆的熱交換劑；③鈉蒸氣可作高壓鈉燈，發(fā)出黃光，射程遠，透霧能力強。(二)氧化鈉和過氧化鈉1、Na2ONa2O+H2O==2NaOH,白色固體，是堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性：Na2O+CO2==Na2CO3白色固體，是堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性：Na2O+2HCl==2NaCl+H2O.另外：加熱時，2Na2O+O2==2Na2O22、Na2O2：淡黃色固體是復(fù)雜氧化物，易與水和二氧化碳反應(yīng)。2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2；2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2（作供氧劑）。因此Na2O2常做生氧劑，同時，Na2O2還具有強氧化性，有漂白作用。如實驗：Na2O2和水反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞，變紅后又褪色。（三）鈉鹽：Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)比較Na2CO3NaHCO3俗稱純堿、蘇打小蘇打水溶性比較Na2CO3>NaHCO3溶液酸堿性堿性堿性與酸反應(yīng)劇烈程度較慢（二步反應(yīng)）較快（一步反應(yīng)）與酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CO32－+2H+=CO2↑+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑HCO3－+H+=H2O+CO2↑熱穩(wěn)定性加熱不分解加熱分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑與CO2反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反應(yīng)與NaOH溶液反應(yīng)不反應(yīng)（不能發(fā)生離子交換）NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3－+OH－=H2O+CO32－與Ca(OH)2溶液反應(yīng)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOHCa2++CO32－=CaCO3↓也能反應(yīng)生成CaCO3沉淀與CaCl2、溶液反應(yīng)有CaCO3沉淀不反應(yīng)用途洗滌劑，玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)發(fā)酵粉、滅火劑、治療胃酸過多（有胃潰瘍時不能用）相互轉(zhuǎn)化Na2CO3溶液能吸收CO2轉(zhuǎn)化為NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O★注意幾個實驗的問題：1、向飽和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶體NaHCO3析出。2、Na2CO3溶液與稀HCl的反應(yīng)①:向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先無氣體，后有氣體，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)時反應(yīng)無氣體放出。發(fā)生的反應(yīng)：先Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3,后NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有氣體，反應(yīng)是：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑如果用2mol的Na2CO3和的稀HCl反應(yīng)，采用①方法放出CO2是；采用方法放出CO2為。希望同學(xué)們在解題時要留意。3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鑒別：取兩種試液少量，分別滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液為Na2CO3，另一無明顯現(xiàn)象的原取溶液為NaHCO34、侯氏制堿法反應(yīng)式：NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl.注意：在生產(chǎn)中應(yīng)先在飽和的NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，NaHCO3晶體析出過濾，在濾液中加入NaCl細末和通NH3析出NH4Cl晶體為副產(chǎn)品。NH4Cl晶體析出后的母液進行循環(huán)試用，提高原料的利用率。（四）氫氧化鈉NaOH：俗稱燒堿、火堿、苛性鈉，易潮解，有強腐蝕性，具有堿的通性。二、鋁及其化合物（一）鋁的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：銀白色金屬，質(zhì)較軟，但比鎂要硬，熔點比鎂高。有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性。2、化學(xué)性質(zhì)：鋁是較活潑的金屬。①通常與氧氣易反應(yīng)，生成致密的氧化物起保護作用。4Al+3O2==2Al2O3。同時也容易與Cl2、S等非金屬單質(zhì)反應(yīng)。②與酸反應(yīng)：強氧化性酸，如濃硫酸和濃硝酸在常溫下，使鋁發(fā)生鈍化現(xiàn)象；加熱時，能反應(yīng)，但無氫氣放出；非強氧化性酸反應(yīng)時放出氫氣。（2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑）③與強堿溶液反應(yīng)：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑（2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑）④與某些鹽溶液反應(yīng)：如能置換出CuSO4、AgNO3等溶液中的金屬。⑤鋁熱反應(yīng)：鋁與某些金屬氧化物的反應(yīng)（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）叫做鋁熱反應(yīng)2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。Al和Fe2O3的混合物叫做鋁熱劑。利用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌。（二）氧化鋁（Al2O3）白色固體，熔點高（2054℃），沸點2980℃，常作為耐火材料；是兩性氧化物。我們常見到的寶石的主要成分是氧化鋁。有各種不同顏色的原因是在寶石中含有一些金屬氧化物的表現(xiàn)。如紅寶石因含有少量的鉻元素而顯紅色，藍寶石因含有少量的鐵和鈦元素而顯藍色。工業(yè)生產(chǎn)中的礦石剛玉主要成分是α－氧化鋁，硬度僅次于金剛石，用途廣泛。兩性氧化物：既能與強酸反應(yīng)又能與強堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物。Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O,Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O。Al2O3是工業(yè)冶煉鋁的原料，由于氧化鋁的熔點高，電解時，難熔化，因此鋁的冶煉直到1886年美國科學(xué)家霍爾發(fā)現(xiàn)在氧化鋁中加入冰晶石(Na3AlF6)，使氧化鋁的熔點降至1000度左右，鋁的冶煉才快速發(fā)展起來，鋁及其合金才被廣泛的應(yīng)用。2Al2O34Al+3O2↑。（三）氫氧化鋁（Al(OH)3）白色難溶于水的膠狀沉淀，是兩性氫氧化物。加熱易分解。兩性氫氧化物：既能與強酸又能與強堿反應(yīng)生成鹽和水的氫氧化物。Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O．2Al(OH)3Al2O3+3H2O（四）鋁的冶煉鋁是地殼中含量最多的金屬元素，自然界中主要是以氧化鋁的形式存在。工業(yè)生產(chǎn)的流程：鋁土礦（主要成分是氧化鋁）→用氫氧化鈉溶解過濾→向濾液中通入二氧化碳酸化，過濾→氫氧化鋁→氧化鋁→鋁。主要反應(yīng)：Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O，CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al(OH)3↓+Na2CO3，2Al(OH)3Al2O3+3H2O,2Al2O34Al+3O2↑。（五）鋁的用途：鋁有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和延展性，主要用于導(dǎo)線、炊具等，鋁的最大用途是制合金，鋁合金強度高，密度小，易成型，有較好的耐腐蝕性。迅速風(fēng)靡建筑業(yè)。也是飛機制造業(yè)的主要原料。（六）明礬的凈水：化學(xué)式：KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能電離：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-。鋁離子與水反應(yīng)，生成氫氧化鋁膠體，具有很強的吸附能力，吸附水中的懸浮物，使之沉降已達凈水目的。Al3++3H2O==Al(OH)3(膠體)+3H+。知識整理：①（Al(OH)3）的制備：在氯化鋁溶液中加足量氨水。AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl。②實驗：A、向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液，現(xiàn)象是先有沉淀，后溶解。反應(yīng)式：先Al3++3OH-==Al(OH)3↓,后Al3++4OH-==AlO2-+2H2O。B、向氫氧化鈉溶液中滴加氯化鋁溶液，現(xiàn)象是開始無沉淀，后來有沉淀，且不溶解。反應(yīng)式：先Al3++4OH-==AlO2-+2H2O，后Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓。③實驗：向偏鋁酸鈉溶液中通二氧化碳，有沉淀出現(xiàn)。CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al(OH)3↓+Na2CO3。④將氯化鋁溶液和偏鋁酸鈉溶液混和有沉淀出現(xiàn)。Al3++3AlO2-+6H2O==4Al(OH)3↓。⑤實驗：A、向偏鋁酸鈉溶液中滴加稀鹽酸，先有沉定，后溶解。反應(yīng)的離子方程式：AlO2-+H++H2O==Al(OH)3,Al(OH)3+3H+==Al3++2H2O。B、向稀鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液，先無沉淀，后有沉淀且不溶解。反應(yīng)的離子方程式：AlO2-+4H+==Al3++2H2O,3AlO2-+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓。AlAl2OAlAl2O3Al(OH)3AlO2-Al3+三、鐵及其化合物（一）鐵Fe1、單質(zhì)鐵的物理性質(zhì)：鐵片是銀白色的，鐵粉呈黑色，純鐵不易生銹，但生鐵（含碳雜質(zhì)的鐵）在潮濕的空氣中易生銹。（原因：形成了鐵碳原電池。鐵銹的主要成分是Fe2O3）。2、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)：①與非金屬單質(zhì)反應(yīng)：3Fe＋2O2Fe3O4（現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，生成黑色的固體）2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS。②與非氧化性酸反應(yīng)：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑（Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑）常溫下鋁、鐵遇濃硫酸或濃硝酸鈍化。加熱能反應(yīng)但無氫氣放出。③與鹽溶液反應(yīng)：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu（Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu）；Fe+2FeCl3==3FeCl2④與水蒸氣反應(yīng)：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑（二）鐵的氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3主要性質(zhì)白色難溶于水的沉淀，不穩(wěn)定，易被氧化成氫氧化鐵，顏色變化為：白色－灰綠色－紅褐色。反應(yīng)式：4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。Fe(OH)2＋2H＋＝Fe2＋＋2H2O紅褐色難溶于水的沉淀，受熱易分解。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,能溶于強酸溶液，生成相應(yīng)的鹽。Fe(OH)3＋3H＋＝2Fe3＋＋3H2O（三）Fe2+、Fe3+的檢驗離子Fe2+Fe3+常見方法①滴加KSCN溶液，無明顯變化，再加氯水，溶液變血紅色；②直接觀察溶液是淺綠色；③滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)沉淀的顏色變化是：白色－灰綠色－紅褐色。①直接觀察溶液是黃色；②滴加氫氧化鈉溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀；③滴加KSCN溶液，有血紅色溶液出現(xiàn)。（四）鐵三角Fe與弱氧化劑反應(yīng)，如H+、Cu2+、I2、S等；用還原劑如H2、CO等還原FeO或用Mg、Zn、Al等還原Fe2+鹽溶液。鐵與強氧化劑反應(yīng)如Cl2、Br2、濃H2SO4、濃HNO3等。用還原劑如H2、CO等還原Fe2O3或用足量Mg、Zn、Al等還原Fe2+遇強氧化劑的反應(yīng)如Cl2、Br2、O2、濃H2SO4、濃HNO3、H2O2、Na2O2、HClO等