四金屬專題復(fù)習(xí)(南山中學(xué)化學(xué)組)

四．金屬單質(zhì)及其化合物專題復(fù)習(xí)考綱要求:1．了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序。2．了解常見(jiàn)金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用(如Na、Al、Fe、Cu等)。3．了解合金的概念及其重要應(yīng)用。一．知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：1．鈉及其化合物2．鋁及其化合物3．鐵及其化合物4.銅及其化和物二．鈉及其化合物(1)鈉單質(zhì)①與氧氣反響4Na+O2=2Na2O(常溫)2Na+O2Na2O2(過(guò)氧化鈉)2Na2O+O22Na2O2②與非金屬反響2Na+Cl22NaCl2Na+S＝Na2S

③與水反響：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑

④鈉與酸的反響2HCl+2Na＝2NaCl+H2↑

⑤將鈉與鹽的反響a．假設(shè)將鈉放入CuSO4溶液中，發(fā)生如下反響：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4(2)Na2O和Na2O2名稱氧化鈉(Na2O)過(guò)氧化鈉(Na2O2)電子式分類堿性氧化物過(guò)氧化物是否為離子化合物是是色態(tài)白色固體淡黃色固體化學(xué)性質(zhì)與水反響Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2與CO2反響Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2與酸反響Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O特性__________________Na2O2有強(qiáng)氧化性，可以使品紅溶液褪色，有漂白作用、殺菌消毒。(3)Na2CO3和NaHCO3名稱碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)分類正鹽酸式鹽俗稱純堿、蘇打小蘇打色態(tài)白色粉末細(xì)小的白色晶體水溶液的酸堿性堿性堿性溶解度Na2CO3(26.9g)＞NaHCO3(10.0g)化

學(xué)

性

質(zhì)與酸反響放出CO2的速率Na2CO3＜NaHCO3Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

(CO32-+H+=HCO3-)

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

(HCO3-+H+=H2O+CO2↑)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

(HCO3-+H+=H2O+CO2↑)與CO2反響Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3不反響與堿

反響NaOH不反響NaHCO3+NaOH=H2O+Na2CO3Ca(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOH

此法可用于土法制燒堿或除掉燒堿中的Na2CO3少量石灰水：

2NaHCO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+Na2CO3+2H2O

過(guò)量石灰水：

NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O與鹽反響CaCl2Ca2++CO32-==CaCO3↓不反響NaHSO4CO32-+2H+=CO2↑+H2OHCO3-+H+=H2O+CO2↑熱穩(wěn)定性很穩(wěn)定受熱不分解不很穩(wěn)定，受熱易分解。

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑二者之間相互轉(zhuǎn)化(4)NaOH①和氧化物反響(CO2、SiO2、Al2O3)

②和鹽反響(AlCl3、NaHCO3、Ca(HCO3)2、NH4HCO3)

③單質(zhì)(Cl2、Al)

④有機(jī)物(鹵代烴、酯、油脂、氨基酸)

⑤跟兩性氫氧化物反響(Al(OH)3)(5)常見(jiàn)離子的焰色反響和焰色反響的實(shí)驗(yàn)操作〔Na+(黃色)K+〔紫色〕〕操作：洗—燒—蘸—燒—洗儀器：鐵絲、鉑絲、藍(lán)色鈷玻璃三．鎂鋁及其化合物(1)鎂鋁單質(zhì)①跟非金屬單質(zhì)的反響：2Mg+O22MgO；4Al+3O22Al2O3。3Mg+N2Mg3N2Mg+SMgS

2Al+3SAl2S3Mg+Cl2MgCl22Al+3Cl22AlCl3②跟酸的反響③跟堿的反響(鎂不能跟堿起反響)

2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑

④與氧化物的反響：a．與H2O的反響：Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑(能使酚酞變紅)2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑

b．鋁熱反響：Al(S)+MxOy(S)Al2O3+xM(l)△H＜0c.2Mg+CO22C+2MgO

(2)氧化鋁(Al2O3)①物理性質(zhì)：白色難熔固體、也不溶于水。②化學(xué)性質(zhì)：Al2O3是典型的兩性氧化物，既能與酸反響又能與強(qiáng)堿溶液反響。Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

(3)氫氧化鋁[Al(OH)3]

①氫氧化鋁的兩性：H++AIO2-+H2O==AI(OH)3==AI3++3OH-Al(OH)3與強(qiáng)酸反響生成鋁鹽：Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

Al(OH)3與強(qiáng)堿溶液作用生成偏鋁酸鹽：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

值得注意的是：Al3+與OH-、AlO2-與H+、Al3+與AlO2-不能大量共存：Al3++3OH-=Al(OH)3↓AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓

四．鐵及其化合物(1)鐵在元素周期表中的位置：第4周期，第Ⅷ族。其原子結(jié)構(gòu)示意圖為：(2)鐵的單質(zhì)的性質(zhì)鐵是比擬活潑的金屬，當(dāng)鐵跟弱氧化劑反響時(shí)：Fe-2e-=Fe2+；當(dāng)跟強(qiáng)氧化劑反響時(shí)：Fe-3e-=Fe3+。a．鐵跟氧氣等其它非金屬單質(zhì)的反響：3Fe+2O2Fe3O4(一定要注意產(chǎn)物)2Fe+3Cl22FeCl32Fe+3Br2==2FeBr3Fe+I2FeI2Fe+SFeS

b．鐵跟水的反響：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(注意產(chǎn)物也是Fe3O4)

c．鐵跟酸的反響：①與非氧化性酸：Fe+2H+=Fe2++H2↑

②與強(qiáng)氧化性酸〔稀硝酸為例〕：Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O〔硝酸過(guò)量〕Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)23Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O〔硝酸少量〕鐵和冷、濃硝酸、濃H2SO4發(fā)生鈍化，但在加熱條件下，鈍化作用立即遭到破壞：Fe+6HNO3(濃)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2Fe+6H2SO4(濃)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O

d．鐵和某些鹽溶液的作用：Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+(3)鐵的氧化物鐵的氧化物FeOFe3O4Fe2O3鐵的化合價(jià)+2價(jià)+2價(jià)(1/3)，+3價(jià)(2/3)+3價(jià)俗稱——磁性氧化鐵鐵紅狀態(tài)和顏色黑色固體黑色固體紅棕色固體與H2O的關(guān)系不反響，不溶解與非氧化性酸的反響FeO+2H+==Fe2++H2OFe2O3+6H+==2Fe3++3H2OFe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O氧化性高溫下被CO、H2、Al、C等復(fù)原復(fù)原性可被氧化可被氧化一般不再被氧化主要用途——煉鐵煉鐵、作鋁熱劑、顏料(4)鐵的氫氧化物①Fe(OH)2可由易溶性的亞鐵鹽跟堿溶液起反響制得。Fe(OH)2為白色絮狀沉淀，易被空氣中O2迅速氧化成Fe(OH)3。因此，白色絮狀沉淀能迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色。Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制備時(shí)：a．要將滴管口插入硫酸亞鐵液面下，再滴入NaOH溶液；b．配液時(shí)可用加熱的方法盡可能除去溶解氧；c．可在液面加少許汽油或苯等有機(jī)溶劑，以隔絕空氣。②Fe(OH)3可由易溶性的鐵鹽跟堿溶液起反響制得。Fe(OH)3為紅褐色沉淀，可溶于強(qiáng)酸，受熱易分解。Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，F(xiàn)e(OH)3+3H+=Fe3++3H2O，2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

(5)Fe2+和Fe3+的鑒別①KSCN

②氨堿法：Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓Fe3++3NH3·H2O==Fe(OH)3↓+3NH4+Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓

Fe2++2NH3·H2O==Fe(OH)2↓(白色)+2NH4+4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3(紅褐色)

五．銅及其化合物(1)銅的物理性質(zhì)：黃色或紫紅色導(dǎo)電導(dǎo)熱延展性導(dǎo)電性位于金屬的第二位(2)銅在周期表中的位置：第4周期IB

(3)銅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)①銅與非金屬單質(zhì)反響：2Cu+O22CuOCu+Cl2CuCl22Cu+SCu2S2Cu+O2+CO2+H2O==Cu2(OH)2CO3②與化合物反響Cu+2FeCl3==CuCl2+2FeCl2Cu+4HNO3(濃)==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3==3Cu(NO3)2+2NO+4H2O

Cu+2H2SO4(濃)==CuSO4+