1、 1金属及其化合物1金属原子的最外层电子排布特点(金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。)2在物理性质上金属有哪些共性?(常温下除汞外均为晶体,有金属光泽,是热、电的良导体,大多有良好的延展性。)3金属的化学性质(1)金属与氧气的反应钠与氧气反应-常温:4Na + O2 = 2Na2O 加热:2Na + O2 Na2O2;所以 Na 应保存在煤油中铝与氧气反应:通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用4Al + 3O2 = 2Al2O3 加热铝箔时,由于外层氧化膜的熔点比铝的熔点高,故熔化的加热铝箔时,由于外层氧化膜的熔点比铝的熔点高,故熔化的液态铝并不滴落。液态铝并不滴落。 除去氧
2、化膜的铝箔加热很快生成新的除去氧化膜的铝箔加热很快生成新的 氧化膜,熔化的液态铝并也不滴氧化膜,熔化的液态铝并也不滴落。落。铁与氧气反应:3Fe + 2O 2 点 燃 Fe3O4(Fe2O3FeO)(2)金属与水的反应钠与水反应:2Na + 2H 2O = 2NaOH + H2;实验现象:钠浮在水面上,熔成小球,在水面上游动,有哧哧的声音,最后消失,在反应后的溶液中滴加酚酞,溶液变红。铝与水反应:加热时微弱反应铁与水反应:高温与水蒸气反应 3Fe + 4H2O(g) 高 温 Fe3O4 + 4H2。(3)金属与酸的反应钠与酸反应:如 2Na + 2HCl = 2NaCl + H2,Na 放入稀
3、盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应。因此 Na 放入到酸中 Na 是不可能过量的。比钠与水的反应剧烈多。与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和浓硝酸在常温下,使铝发生钝化现象;加热时,能反应,但无氢气放出;非强氧化性酸反应时放出氢气。与酸反应:强氧化性酸:常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。加热时,与强氧化性反应,但无氢气放出。非强氧化性酸:铁与酸反应有氢气放出。(4)某些金属与碱反应:和强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H 2O = 2NaAlO2 + 3H2。(5)金属与盐溶液反应:钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入
4、到硫酸铜溶液的反应式:2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2 + Na 2SO4 + H2 。铝与盐的溶液反应:如能置换出 CuSO4、AgNO 3等溶液中的金属。铁与某些盐反应:如 Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 ,Fe +2 FeCl3 = 3FeCl2等。24.金属的氧化物(1) 氧化钠和过氧化钠名称 氧化钠 过氧化钠化学式与化合价21ONa 21ONa颜色状态 白色固体 淡黄色固体(粉末)与 H2O 反应 Na2O+H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O4NaOH+O 2与 CO2反应 Na2O+CO2Na 2CO3 2Na2O2+2CO22Na 2
5、CO3+O2与酸反应 Na2O+2HCl2NaCl+H 2O 2Na2O2+4HCl4NaCl+O 2+2H 2O生成条件 钠与 O2常温下反应:4Na+O22Na 2O 22Naa空 气 中 加 热 氧 化 钠 : 点 燃钠 燃 烧 :用途 供氧剂、氧化剂、漂白剂(2)氧化铝:典型的两性氧化物(1)耐火材料(Al 2O3熔点高)(2)冶炼金属铝2Al2O3 通 电 4Al + 3O2。宝石的主要成分是氧化铝两性氧化物:既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O
6、3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O ,Al 2O3 + 2OH = 2AlO2 + H2O(3)铁的氧化物FeO Fe2O3 Fe3O4(Fe 2O3FeO)铁元素的价态 2 3 2、3俗称 铁红 磁性氧化铁色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体类别 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物水溶性 难溶 难溶 难溶稳定性 不稳定 稳定 稳定主要化学性质有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物与酸反应生成三价铁盐化合物中2 的铁有还原性,易被氧化。5、金属的氢氧化物白色固体:NaOH、Ca(OH) 2、 Ba(OH) 2、 Mg(OH) 2、Al(OH) 3、Fe (OH) 2红褐色固体:Fe(
7、OH) 3蓝色固体:Cu(OH) 2溶于水生成强碱与酸反应生成盐和水。难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。特性:Al(OH) 3是两性氢氧化物;Fe(OH) 2 易被氧化。(1) 氢氧化铝(Al(OH) 3):白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物。热易分解3两性氢氧化物:既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O, Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O2Al(OH)3 Al2O3 +3 H2O Al(OH)3的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl 3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl
8、 。向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液,现象是先有沉淀,后溶解。反应式:先 Al3+ + 3OH- = Al(OH)3, 后 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O。(2)铁的氢氧化物Fe(OH)2 Fe(OH)3主要性质白色难溶于水的沉淀,不稳定,易被氧化成氢氧化铁,颜色变化为:白色灰绿色红褐色。反应式:4Fe(OH) 2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施:除溶液中的氧;加有机溶剂封住液面;胶头滴管要伸入到溶液中。红褐色难溶于水的沉淀,受热易分解。2Fe(OH) 3 Fe2O3 + 3H2O ,能溶于强酸溶液,生成相应的盐。6、重要的盐(1)
9、碳酸钠和碳酸氢钠 性质 Na2CO3(Na 2CO310H2O)NaHCO3 性质比较俗称 纯碱或苏打 小苏打 NaHCO3的颗粒比Na2CO3小水溶性 易溶于水 溶于水 S(Na2CO3)S(NaHCO3)溶液酸碱性 显碱性 显碱性 同浓度 Na2CO3的 pH 大于 NaHCO3的 pH热稳定性 稳定 2NaHCO3Na 2CO3CO 2H2ONaHCO3的热稳定性比Na2CO3差,用于除杂质。与酸反应 CO32-+2H+H2O+CO2反应剧烈HCO3-+H+H 2O+CO2等物质的量时 Na2CO3耗酸量大于 NaHCO3与碱反应易与 Ba(OH)2、Ca(OH) 2反应生成 BaCO3
10、、CaCO 3沉淀和 NaOH能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水溶液中相互转化Na2CO3溶液能吸收 CO2转化为 NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO3 NaHCO3NaOHNa 2CO3H 2O除 CO2中的 HCl 杂质是用饱和的 NaHCO3溶液,而不用 Na2CO3溶液用途用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。发酵粉的主要成分之一;治疗胃酸过多等。(2)明矾:化学式 KAl(SO4)212H2O(十二水合硫酸铝钾) ,无色晶体,易溶于水。明矾净水原理:明矾溶于水发生水解反应,生成 Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质,使水澄清。(3
11、) 铁盐和亚铁盐Fe2+与 Fe3+离子的检验;4(1)溶液是浅绿色(2)与 KSCN 溶液作用不显红色,再滴氯水则变红(3)加 NaOH 溶液现象:白色沉淀 灰绿色 红褐色(1) 与无色 KSCN 溶液作用显红色(2) 溶液显黄色或棕黄色(3) 加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀7、金属知识网络(写出各步反应的化学方程式)1、钠元素化合物知识网络: NaNa2Sa2ONa2ONaOHNaCl Na2CO3NaHCO3 2、铝及其化合物的知识网络3、铁及其化合物的知识网络1为了社会可持续发展,化工生产过程应尽量减少对环境的副作用 “绿色化学”是当今社会提出的一个新概念,它要求从经济、环保和技术
12、上设计可行的化学反应,据此,由单质铜制取硝酸铜的下列衍变关系可行且符合“绿色化学”的是( )ACu Cu(NO3)2 HNO3 BCu CuO Cu(NO3)2 O2 HNO3 CCu CuO Cu(OH)2 Cu(NO3)2 O2 H2O HNO3 Fe2+Fe3+5DCu CuSO4 Cu(NO3)2 H2SO4 BaNO32 解析:A 项中产生氮氧化物,污染环境; D 项中产生 SO2,污染环境;C 项中 CuO 与 H2O 不反应;只有 B 项,既不产生大气污染物,又节省 HNO3,故选 B.答案:B2常温下,下列溶液中一定能大量共存的离子组是( )A在 pH1 的溶液中:Na 、Fe
13、 2 、Cl 、NO 3B在 pH7 的溶液中:Fe 3 、Mg 2 、Cl 、NO 3C由水电离出的 c(H )10 14 mol/L 溶液中:Na 、K 、SO 、NO24 3D在无色透明溶液中:Al 3 、Na 、Cl 、S 2解析:A 项中 H 、Fe 2 、NO 不共存,A 项错pH 7 时,Fe 3 已沉淀完全,故 B 项错D 项 3中 2Al3 3S 2 6H 2O=2Al(OH)33H 2S,故 D 项错答案:C课堂练习一、选择题:1下列关于钠的叙述正确的是( ) w.w.w.k.s.5.u.c.o.mA钠是一种暗灰色的金属B钠最外层只有一个电子,很容易再得电子,有很强的还原性
14、C钠比铜活泼,可以从硫酸铜溶液中置换出金属铜D钠最外层只有一个电子,很容易失去这一个电子,有很强的还原性2下列离子方程式,错误的是( )A钠投入水中:Na H 2O Na OH H 2B碳酸钙与盐酸反应:CaCO 32H Ca2 CO 2H 2OC钠投入硫酸铜溶液中:2NaCu 2 Cu2Na DCa(HCO 3)2 溶液中加入少量 NaOH 溶液:Ca 2 HCO 3 OH CaCO3H 2O3从金属利用的历史来看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是:地壳中的金属元素的含量; 金属活动性;金属的导电性; 金属冶炼的难易程度;金属的延展性;A B
15、C D4下列钠的化合物与其性质或用途不相符的是( )ANa 2O2淡黄色固体,可作漂白剂BNa 2O白色固体,性质不稳定CNa 2SO4用于造纸,医疗上用作缓泻剂DNa 2CO3性质稳定,可治疗胃酸过多5将氯化钠、氯化铝、氯化亚铁、氯化铁、氯化镁五种溶液,通过一步实验就能加以区别,并只用一种试剂,这种试剂是 ( ) 6AKSCN BBaCl 2 C HCl D NaOH 60.1 mol Al 2(SO4)3 跟 350 mL 2mol/L NaOH 溶液混合,所得沉淀的质量为( )A78 g B15.6 g C7.8 g D3.9 g7向下列各物质的水溶液中滴加稀硫酸和 MgCl2 溶液时,
16、均有白色沉淀的是( )ABaCl 2 BBa(OH) 2 CNa 2CO3 DKOH8下列特点中,所谓“合金”必须具有的是( )具有金属特性 通过熔合加工 有两种或两种以上金属(或金属与非金属) 铸造性很好A B C D9在实验室里,钠应保存在煤油中的原因是 ( )Na 易与 O2 反应Na 易与 N2 反应 Na 易与 H2O 反应 Na 的密度大于 H2ONa 不与煤油反应煤油比钠轻,钠放入其中可与空气隔绝A B C D10.下列氧化物常用做耐火材料的原料是 ( )AFe 2O3 BCu 2O CCaO DAl 2O311.下列说法正确的是 ( )A某物质灼烧时焰色反应为黄色 ,则一定只含
17、钠元素,不含其他元素B铝制品在生活中十分普遍,是因为铝不活泼C碳酸氢钠在医疗上可用于治疗胃酸过多D地壳中含量最多的金属是铁12.下列离子在同一溶液中能大量共存的是 ( )AH + Fe2+ NO3 Cl BAlO 2 OH Na+ Cl CNa + H+ AlO2 NO3- DBa 2+ Na+ CO32- S O4213.下列各组物质相互反应能得到 Al(OH)3 的是 ( )A铝与 NaOH 溶液反应w.w.w.k.s.5.u.c.o.mBAlCl 3 与过量氨水反应CAlCl 3 与过量 NaOH 溶液反应DAl 2O3 与过量 NaOH 溶液14.下列离子方程式正确的是 ( )A铝粉投
18、入到 NaOH 溶液 2Al + 2OH + 2H2O=2 AlO2 + 3H2BAlCl 3 溶液中加过量氨水 Al3+ + 3OH = Al(OH)3C向氯化亚铁中通入氯气 Fe2+ + Cl2= Fe3+ + 2ClD钠与水反应 Na + H2O = Na+ + OH + H2w.w.w.k.s.5.u.c.o 课后作业1. 一块金属钠投入过量的 AlCl3 溶液中,生成物是( )7AH 2 、NaOH B H2、Al(OH) 3C H2 、NaCl 、NaAlO 2 D H2 、 NaCl 、Al(OH) 32. 下列物质中,可用于治疗胃酸过多的是 ( )A 碳酸钠 B 氢氧化铝 C
19、氧化钙 D 碳酸钙3. 既与稀 HCl 反应,又与 NaOH 溶液反应的是 ( )A Mg B Al C Fe D Cu4. 下面有关 Na2CO3 与 NaHCO3 的叙述错误的是 ( )ANa 2CO3 遇少量酸可转化为 NaHCO3 w.w.w.k.s.5.u.c.o.mB在水中的溶解度 Na2CO3 比 NaHCO3 大C与同浓度的硫酸反应时,Na 2CO3 比 NaHCO3 剧烈 DNaHCO 3 能与 NaOH 反应,而 Na2CO3 不能6. 为了检验某 FeCl2 溶液是否变质,可向溶液中加入( )ANaOH 溶液 B铁片 CKSCN 溶液 D石蕊溶液7. 某溶液中加入铝粉,有
20、 H2 放出,在该溶液中一定能大量共存的离子组是( )AK +、Mg 2+、 Cl-、SO 42- BNa +、NH 4+、SO 42-、HCO 3- CNa +、Ba 2+、NO 3-、Cl - DK +、Na +、NO 3-、AlO 2-8. Mg、Al、Fe 三种金属分别跟同浓度、同体积的稀盐酸反应时,放出的氢气质量相等,则下列说法中正确的是( )A三种金属的物质的量相等 B三种金属均过量 C三种金属的质量相等 D参加反应的三种金属的质量比为 12:9:289. 只用一种试剂可区别 Na2SO4、MgCl 2、FeCl 2、Al 2(SO4)3、(NH 4)2SO4 五种溶液, 这种试剂
21、是( )ABa(OH) 2 BH 2SO4 CNaOH DAgNO 310. 下列离子方程式书写正确的是( )A铝粉投入到 NaOH 溶液中:2Al+2OH - 2AlO2-+H2BAlCl 3 溶液中加入足量的氨水:Al 3+ 3OH- Al(OH)3C 三氯化铁溶液中加入铁粉 3FeeD FeCl2 溶液跟 Cl2 反应:2Fe 2+Cl2=2Fe3+2Cl-w11关于合金性质的说法中,错误的是 ( )A多数合金的硬度一般比其各成分金属的硬度高 B多数合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C合金的物理性质一般与其各成分金属的的物理性质不同 D合金的化学性质一般与其各成分金属的的化学性质不同8
22、12为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发泡剂,因为它( )热稳定性差 增加甜味 产生二氧化碳 提供钠离子A. B. C. D.13久置空气中会发生颜色变化,但颜色变化不是由于跟氧气反应引起的是( )A.过氧化钠固体 B.亚硫酸钠固体C.硫酸亚铁晶体 D.苯酚晶体14请据图回答,经数小时后,U 形管 A、B 两处的液面会出现下列哪种情况。 (实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响) ( )A.A 处上升,B 处下降 B.A、B 两处都下降C.A 处下降,B 处上升 D.A、B 两处都不变15某稀硝酸能与 5.4g 铝恰好反应,当这份酸在与铁反应时,最多消耗铁的量为( )A. 16.8g B. 0.4mol C. 11.2g D. 0.2mol91 2 3 4 5 6 7 8D AC D D D C B A9.D 10.D 11.C 12.B 13.B 14.A 课后作业答案1.D 2.B 3.B 4.C 5.B 6.C 7.C 8.BD 9.C 10.D11、D 12B 13A 14C 15A