资源描述
金属的化学性质:物质NaAlFe保存煤油(或石蜡油)中直接在试剂瓶中即可直接在试剂瓶中化性常温下氧化成Na2O:4Na+O2=2Na2O点燃生成Na2O2点燃点燃2Na+O2=Na2O2常温下生成致密氧化膜:4Al+3O2=2Al2O3致密氧化膜使铝耐腐蚀。点燃纯氧中可燃,生成氧化铝:4Al+3O2=2Al2O3潮湿空气中易受腐蚀:铁锈:主要成分Fe2O3点燃 纯氧中点燃生成:点燃3Fe+2O2= Fe3O4与 O2与Cl22Na+Cl2=2NaCl点燃2Al+3Cl2=2AlCl32Fe+3Cl2= 2FeCl3与S常温下即可反应:2Na+S=Na2S加热时才能反应:2Al + 3S=Al2S3加热只能生成亚铁盐:Fe + S = FeS与水常温与冷水剧烈反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2去膜后与热水反应:2Al+6H2O =2Al(OH)3+3H2常温下纯铁不与水反应。加热时才与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)= Fe3O4+4H2与 酸溶 液2Na+2HCl=2NaCl+H22Al+6HCl=2AlCl3+ 3H2Fe+2HCl=FeCl2+H2与 碱 溶 液-2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2-与 盐溶 液与硫酸铜溶液:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2与氯化铁溶液:6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3+6NaCl+3H2置换出较不活泼的金属单质置换出较不活泼的金属单质与 氧化 物-点燃镁条引燃时铝热反应:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe- 金属活泼性逐渐减弱金属化合物的性质:1、氧化物Na2ONa2O2Al2O3Fe2O3性质碱性氧化物非碱性氧化物两性氧化物碱性氧化物颜色状态白色固体淡黄色固体白色固体赤红色固体与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2-与酸溶液Na2O+2HCl=2NaCl+H2O(溶液无色)2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(溶液黄色)与碱溶液-Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O-其他Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2-2、氢氧化物化性NaOHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3属性碱性氢氧化物两性氢氧化物碱性氢氧化物碱性氢氧化物与酸溶液NaOH+HCl=NaCl+H2OAl(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OFe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O(浅绿色)Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O与碱溶液-Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O -稳定性稳定2Al(OH)3=Al2O3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O其他2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2(过量)=NaHCO3-制备金属钠与水即可铝盐溶液与过量浓氨水亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液(液面下)铁盐溶液滴加氢氧化钠溶液3、盐Na2CO3NaHCO3溶解度较大较小溶液碱性使酚酞变红,溶液呈碱性。使酚酞变淡粉色,溶液呈较弱的碱性。与酸反应迅速Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2反应更迅速NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2与碱-NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O稳定性稳定,加热不分解。固体NaHCO3 : 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2相互转化Na2CO3溶液中通入大量CO2Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3固体NaHCO3 : 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2其他溶液中:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3溶液中:NaHCO3+Ca(OH)2=NaOH+CaCO3+H2O用途工业原料等中和胃酸、制糕点等金属离子检验:焰色反应呈黄色FeCl2FeCl3颜色浅绿色黄色与碱溶液FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl相互转化2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2FeBr2+Br2=2FeBr3主要表现:还原性2FeCl3+Fe=3FeCl2 2FeBr3+Fe=3FeBr2表现:氧化性检验遇KSCN不显血红色,加入氯水后显红色遇KSCN显血红色用途净水剂等印刷线路板等附:焰色反应:用于在火焰上呈现特殊颜色的金属或它们的化合物的检验。锂钠钾钙锶钡铜紫红色黄色紫色砖红色洋红色黄绿色蓝绿色金属及其化合物之间的相互转化1 钠及其重要化合物间的转化关系 2铝及其重要化合物间的转化关系3铁及其重要化合物间的转化关系 4铜及其重要化合物间的转化关系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; 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,故熔化的液态铝并不滴落。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落。 铁与氧气反应:3Fe + 2O2 Fe3O4(Fe2O3FeO)(2)金属与水的反应钠与水反应:2Na + 2H2O = 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) Fe3O4 + 4H2。(3) 金属与酸的反应钠与酸反应:如2Na + 2HCl = 2NaCl + H2,Na放入稀盐酸中,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。 与酸反应:强氧化性酸,如浓硫酸和硝酸能和大多数金属反应(暂不掌握),但无氢气放 出;非强氧化性酸反应时放出氢气。(4)某些金属与碱反应:和强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H2O = 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。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2 。铝与盐的溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。铁与某些盐反应:如Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 ,Fe +2 FeCl3 = 3FeCl2等。4.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颜色状态白色固体淡黄色固体(粉末)与H2O反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2与CO2反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+O2+2H2O生成条件钠与O2常温下反应:4Na+O22Na2O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(Al2O3熔点高)(2)冶炼金属铝2Al2O3 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 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O ,Al2O3 + 2OH= 2AlO2+ H2O(3)铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4(Fe2O3FeO)铁元素的价态232、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(OH)3蓝色固体:Cu(OH)2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。AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 。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)2Fe(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)碳酸钠和碳酸氢钠 性质Na2CO3(Na2CO310H2O)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热稳定性稳定2NaHCO3Na2CO3CO2H2ONaHCO3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+H2O+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、CaCO3沉淀和NaOH能与所有可溶碱反应生成碳酸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 NaHCO3NaOHNa2CO3H2O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) 铁盐和亚铁盐Fe2+与Fe3+离子的检验;(1) 溶液是浅绿色Fe2+(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Fe3+(2) 溶液显黄色或棕黄色(3) 加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
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