专题十 常见金属及其重要化合物

常见金属元素及其化合物金属元素是指具有金属性质的化学元素，通常具有良好的电导性、热导性、延展性和可塑性。

金属元素被广泛应用于各个领域，例如建筑、电子、冶金、汽车等。

下面将为您介绍一些常见金属元素及其化合物。

铁（Fe）是一种常见的金属元素，其化合物主要有氧化铁、硫化铁、碳酸铁等。

氧化铁是一种红棕色的固体物质，在建筑和石材制作中常用作颜料。

硫化铁是一种黑色的矿石，常用于制备铁和钢。

碳酸铁是一种白色的结晶物质，常见于自然界中的石灰岩和大理石。

铜（Cu）是另一种常见的金属元素，其化合物主要有氧化铜、硫化铜、碳酸铜等。

氧化铜是一种黑色的固体物质，在电子和电器制造中常用作导电材料。

硫化铜是一种蓝色的矿石，常用于制备铜和铜合金。

碳酸铜是一种绿色的结晶物质，常见于自然界中的矿石和矿山。

铝（Al）是一种轻便耐腐蚀的金属元素，其化合物主要有氧化铝、氯化铝、硫酸铝等。

氧化铝是一种白色的固体物质，在建筑和电子制造中常用作绝缘材料和搅拌器。

氯化铝是一种无色的液体，常用于制备有机化合物。

硫酸铝是一种无色的液体，常用于制备矾石和其他铝盐。

锌（Zn）是一种重要的金属元素，其化合物主要有氧化锌、硫化锌、氯化锌等。

氧化锌是一种白色的固体物质，常见于生活用品和化妆品中。

硫化锌是一种白色的矿石，常用于制备锌和锌合金。

氯化锌是一种无色的固体，常用作催化剂和腐蚀抑制剂。

钠（Na）是一种常见的金属元素，其化合物主要有氯化钠、碳酸钠、亚硝酸钠等。

氯化钠是一种无色的晶体，是普通食盐的主要成分。

碳酸钠是一种白色的晶体，常用于制备碱性溶液和中和酸性物质。

亚硝酸钠是一种无色的晶体，常用于食品加工和防腐剂。

钢是一种由铁和碳组成的合金，常用于建筑和制造业。

除了碳，钢中还可以含有其他金属元素，如锰、铬、钼等。

这些金属元素能够提高钢的强度、硬度和耐腐蚀性。

总结起来，常见的金属元素及其化合物有铁（氧化铁、硫化铁、碳酸铁）、铜（氧化铜、硫化铜、碳酸铜）、铝（氧化铝、氯化铝、硫酸铝）、锌（氧化锌、硫化锌、氯化锌）、钠（氯化钠、碳酸钠、亚硝酸钠）等。

常见金属及其化合物的主要性质和应用1、钠、铝及常见金属化合物性质及应用（1）、钠及其化合物的转化几个重要的反应① Na 与O 2反应条件不同产物不同加热条件 2Na + O 2 Na 2O 2常温条件 4Na + O 2 = 2Na 2O② Na 2O 2的性质 Na 2O 2既有氧化性，又有还原性，但主要表现强氧化性。

O －2O －1――→失e －O 0a 、有关Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应的重要关系2CO 2＋2Na 2O 2===2Na 2CO 3＋O 22H 2O ＋2Na 2O 2===4NaOH ＋O 2↑一定量的Na 2O 2与一定量的CO 2和H 2O(g)的混合物的反应，可视作Na 2O 2先与CO 2反应，待CO 2反应完全后，Na 2O 2再与H 2O 发生反应。

b 、常见表现强氧化性的反应：注意：因为Na 2O 2的强氧化性，使其也表现出一定的漂白性，Na 2O 2投入品红溶液，能使品红溶液褪色；Na 2O 2投入滴有酚酞的水中，现象是先变红后褪色。

c 、Na 2CO 3和NaHCO 3性质的应用（2）、铝、镁及其化合物的重要反应①. 铝与氢氧化钠溶液、非氧化性强酸反应生成H 2；常温浓硝酸或浓硫酸使铝钝化。

②. Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在碳酸和氨水中不溶）。

③. Al3+、AlO2－只能存在于酸性、碱性溶液中。

Al3+ 与下列离子不能大量共存：OH－、S2－、SO32－、HCO3－、CO32－、ClO－、AlO2－，其中OH－是因为直接反应，其余均是因为发生剧烈的双水解反应；AlO2－与下列离子不能大量共存：H+、HCO3－、Al3+、Fe2+、Fe3+，其中H+与HCO3－是因为与AlO2－直接反应（AlO2－+ HCO3－+ H2O === Al(OH)3↓+ CO32－），其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。

④. 明矾KAl(SO4)2·12H2O的净水原理：Al3+ + 3H2O === Al(OH)3（胶体）+ 3H+氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的。

常见金属元素及其化合物金属元素是指具有金属性质的化学元素，常见金属元素包括铁、铜、铝、锌、镁、钙、锡等。

这些金属元素具有良好的导电性、导热性、延展性、韧性等特点，被广泛应用于工业、建筑、电子、汽车等领域。

以下将对常见金属元素及其化合物进行介绍。

铁是最常见的金属元素之一，它在地壳中含量很丰富。

铁具有良好的韧性和可塑性，广泛应用于钢铁制造、建筑、机械加工、电子设备等领域。

铁的化合物有很多，常见的有氧化铁（Fe2O3）和硫化铁（FeS2）等。

氧化铁是一种重要的无机颜料，用于制造红、橙、黄等颜色的油漆、颜料和陶瓷；硫化铁常用于制造火柴的火头。

铜是另一种常见的金属元素，具有良好的导电性和导热性。

铜广泛应用于电子设备、电线、管道等领域。

铜的化合物有氧化铜（CuO）、硫化铜（CuS）等。

氧化铜常用作无机颜料、催化剂和电池材料；硫化铜可用于制备农药和矿石浮选剂。

铝是一种轻质金属元素，密度低、延展性好。

铝广泛用于飞机、汽车、建筑等领域。

铝的主要化合物有氧化铝（Al2O3）和硫化铝（Al2S3）等。

氧化铝是一种重要的工业原料，广泛用于制造陶瓷、搪瓷、耐火材料等；硫化铝用于制备染料和催化剂。

锌是一种重要的工业金属，具有抗腐蚀性好、导电性能优良等特点。

锌广泛应用于电镀、电池制造、建筑材料等领域。

锌的主要化合物有氧化锌（ZnO）和硫化锌（ZnS）等。

氧化锌常用于生产橡胶、涂料、油漆、化妆品等；硫化锌是一种重要的矿石，在锌冶炼过程中起着重要的作用。

镁是一种轻质金属元素，密度低、质轻。

镁广泛应用于轻金属合金、烟火制造、航空航天等领域。

镁的主要化合物有氧化镁（MgO）和硫化镁（MgS）等。

氧化镁是一种重要的耐火材料，广泛用于高温炉窑、电解槽等；硫化镁可用于制备染料和防腐剂。

钙是一种重要的金属元素，广泛存在于生物体内。

钙广泛应用于建筑材料、电子材料、钢铁冶炼等领域。

钙的主要化合物有氧化钙（CaO）和氯化钙（CaCl2）等。

氧化钙是一种重要的建筑材料，用于制备水泥、石灰等；氯化钙常用于融雪剂、防止水泥凝固等。

一、第IA族（碱金属）（一）、包含的金属元素：（氢）锂钠钾铷铯（钫*）（铷和铯在高中阶段了解其危险性即可）（二）、物理性质：质软，具有金属光泽，可燃点低，锂密度小于煤油甚至小于液体石蜡，钠、钾密度比煤油大，比水小，因此锂封存于固体石蜡中，钠钾保存于煤油中，铷铯因过于活泼需要封存在在充满惰性气体的玻璃安瓿中。

（三）、化学性质：1、与氧气反应：①对于锂，R+O2→R2O（无论点燃还是在空气中均只能生成氧化锂）②对于钠，R+O2→R2O(空气中) R+O2→R2O2(点燃)③对于钾，R+O2→R2O(空气中) R+O2→R2O2(氧气不充足时点燃) R+O2→RO2（氧气充足时）因此，我们认为，钾在点燃时的产物为混合物④对于铷和铯，在空气中就可以燃烧，生成复杂氧化物，高中范围内不做过多了解2、与酸反应：R+H+→R++H2（碱金属先与水解氢离子较多的酸反应，然后才与水反应）3、与水反应: R+H2O→ROH+H2①锂与水反应现象：短暂的浮熔游响（因生成了溶解度较小的LiOH，附在锂的表面，影响了反应的继续进行，反应速率越来越慢，直至完全停止）②钠和钾常温反应现象：浮熔游响红，密度小于水，漂浮于水面，，迅速“熔”成小球（实际上是与水反应放热引起的、金属与水发生反应质量体积变小的共同作用，讲授时认为是反应放热），由于生成了氢气，小球四处游动，并发出呲呲的响声，在反应后的溶液里加入酚酞，发现溶液变为粉红色或红色。

③铷铯与水反应的现象：放入水中即发生爆炸反应，十分危险。

4、与有机物的反应：R+M-OH→M-OR+H2（反应不如与水反应剧烈，但仍可以看到低配版的浮熔游响红）5、与卤素反应：R+Cl2→RCl(现象：冒白烟)6、与硫反应：R+S→R2S（爆炸式反应，危险）7、锂与氮反应：Li+N2→Li3N(知道其为一种优良催化剂即可，高中范围内不需要掌握)8、钠与氢气反应：Na+H2→NaH（高温条件）（四）、常见化合物及其化学性质1、氢氧化钠（烧碱，有强烈的腐蚀性）可与酸及酸性气体反应，也可以与两性氧化物发生反应OH-+H+→H2O OH-+CO2→CO3-+H2O（过量CO2：OH-+CO2→HCO3-）OH-+Al→AlO2-+H2↑2、碳酸钠（苏打，纯碱）可与酸反应，可与酸性气体反应，可在高温下分解为氧化钠和二氧化碳CO3-+H+→H2O+CO2 CO3-+CO2+H2O→HCO3-3、碳酸氢钠（小苏打）可与酸反应可加热分解HCO3-+H+→H2O+CO2 NaHCO3—△→Na2CO3+H2O+CO2↑4、过氧化钠（优良制氧物质，具有强氧化性，可用作漂白剂）可与酸反应（注意反应顺序为先水后酸!），可与水反应可与湿润的二氧化碳反应（与干燥的二氧化碳不反应）可与二氧化硫反应可与三氧化硫反应可以与钠发生归中反应可吸收氮氧化合物Na2O2+H2O→NaOH+O2↑Na2O2+CO2→Na2CO3+O2↑Na2O2+SO2→Na2SO4 Na2O2+SO3→Na2SO4+O2Na2O2+Na→Na2O Na2O2+NO→NaNO2 Na2O2+2NO2= 2NaNO35、氢化钠（强碱性物质，极度危险品）NaH+O2→NaOH(潮湿的空气中极易自燃) 不溶于有机溶剂，溶于熔融金属钠中，是有机实验中用途广泛的强碱。

一、金属及其化合物的主要性质和转化关系1．钠及其重要化合物(1)知识主线：Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3(2)转化关系2．铝及其重要化合物(1)知识主线：(2)转化关系3．铁及其重要化合物(1)知识主线(2)转化关系4．铜及其重要化合物(1)知识主线：(2)转化关系：二、常见阳离子的检验与判断常见阳离子的检验1．用NaOH溶液检验Cu2+产生蓝色沉淀Fe3+产生红褐色沉淀Fe2+产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Al3+产生白色沉淀，继续加入NaOH溶液，白色沉淀溶解NH4+共热生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体2．特殊检验法Fe3+加入KSCN溶液呈红色，加苯酚溶液呈紫色Fe2+加入KSCN溶液无现象，滴加新制氯水或双氧，水后溶液呈红色3．焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+K+火焰呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）Na+火焰呈黄色三、金属元素单质及其化合物1．无机化工流程题常见设问方向(1)反应速率与平衡理论的运用；(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)利用控制pH分离除杂；(4)化学反应的能量变化；(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(7)环境保护与绿色化学评价。

2．无机化工流程题的审题技能化工生产流程题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们审题所应考虑的角度。

常见的有：(1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发，物质的不稳定性和物质的转化等。

(2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。

(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。

(4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。

(5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。

常见的金属及其化合物性质总结金属在我们的日常生活和工业生产中扮演着至关重要的角色。

从建筑材料到电子设备，从交通工具到医疗器械，金属及其化合物的应用无处不在。

为了更好地理解和利用它们，让我们来总结一下常见金属及其化合物的性质。

首先，咱们来聊聊铁。

铁是地球上含量较为丰富的金属之一。

纯铁具有银白色金属光泽，不过在日常生活中，我们见到的往往是生锈的铁，呈现出红褐色。

铁的化学性质比较活泼，在空气中容易被氧化而生锈，铁锈的主要成分是氧化铁（Fe₂O₃）。

铁能与许多物质发生反应。

例如，铁与稀盐酸反应会生成氯化亚铁（FeCl₂）和氢气，反应的化学方程式为：Fe ＋ 2HCl ＝ FeCl₂＋H₂↑。

铁还能与硫酸铜溶液发生置换反应，生成硫酸亚铁（FeSO₄）和铜，这也是我们在化学实验中常见的反应。

再来看看铝。

铝是一种银白色的轻金属，具有良好的延展性和导电性。

铝在空气中表面会迅速形成一层致密的氧化铝（Al₂O₃）薄膜，这层薄膜能够阻止铝进一步被氧化，所以铝具有较好的抗腐蚀性。

铝既能与酸反应，又能与碱反应。

铝与稀盐酸反应生成氯化铝（AlCl₃）和氢气，化学方程式为：2Al ＋ 6HCl ＝ 2AlCl₃＋ 3H₂↑。

铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO₂）和氢气，反应的化学方程式为：2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H₂O ＝ 2NaAlO₂＋ 3H₂↑。

铜也是常见的金属之一。

纯铜呈现紫红色，具有良好的导电性和导热性。

铜在空气中加热时，表面会生成黑色的氧化铜（CuO）。

铜的化学性质相对不那么活泼，但也能与一些物质发生反应。

例如，铜能与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，化学方程式为：2Cu ＋O₂加热 2CuO。

铜还能与硝酸反应，根据硝酸浓度的不同，生成的产物也不同。

除了这些单质金属，它们的化合物也有着各自独特的性质。

氧化铁是一种红棕色粉末，常用于颜料和炼铁工业。

氧化铜是黑色粉末，可用于制取铜盐等。

氯化亚铁溶液呈浅绿色，氯化铁溶液呈黄色。

高三化学总复习――金属及其化合物一．金属的通性1．位置：金属元素位于周期表的左下角，最外层电子数大部分少于4个。

2．物理通性：大部分有延展性、金属光泽，都有导热导电性等。

3．化学性质：易失电子，被氧化，金属表现还原性。

4．钠、铝、铁、铜单质的重要性质钠铝铁铜及非金属单质O24Na+O2＝2Na2OO2+2Na Na2O24Al+3O22Al2O33Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO Cl22Na+Cl22NaCl 2Al+3Cl22AlCl32Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2CuCl2S 2Na+S Na2S 2Al+3S Al2S3Fe+S FeS 2Cu+S Cu2SH2O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑3Fe+4H2OFe3O4+4H2不反应HCl溶液2Na+2HCl＝2NaCl+H2↑2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑不反应NaOH溶液及水反应2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑不反应不反应CuSO4溶液2Na+2H2O+CuSO4＝Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑较复杂较复杂不反应制备2NaCl 2Na+Cl2↑2Al2O34Al+3O2↑Fe2O3+3CO2Fe+3CO2CuO+COCu+CO2二．钠及其化合物1．钠⑴钠的物理性质状态颜色硬度密度熔点导电、导热性固体银白色较小(比水大）较小(比水小）较低（用酒精灯加热，很快熔化）是电和热的良导体⑵钠的化学性质①钠及非金属单质的反应A：及氧气：4Na+O2＝2Na2O(变暗)；O2+2Na Na2O2(燃烧生成淡黄色固体)B：及氯气：2Na+Cl22NaCl；C：及S：2Na+S Na2S②钠及水的反应（水中先滴入酚酞）2Na+2H2O=2NaOH+H2↑现象概述现象描述原因浮浮在水面钠的密度比水小游四处游动钠及水反应产生气体熔融化成银白色小球钠的熔点较低，且该反应放出大量热响发出咝咝的响声钠及水反应剧烈红溶液由无色变为红色生成了碱性物质③钠及酸的反应：2Na+2H+＝2Na++H2↑④钠及盐溶液的反应：2Na+2H2O+CuSO4＝Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑；6Na+6H2O+2FeCl3＝6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑⑤Na可及某些有机物反应：2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑；2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2↑；⑶钠的保存通常钠保存在煤油中，原因是①钠极易及空气中的O2、水蒸气反应；②钠不及煤油反应；③钠的密度比煤油大，沉于底部。

重要的金属元素及其化合物金属元素是物质世界中非常重要的成分之一，它们在各个领域都发挥着重要的作用。

以下是一些重要的金属元素及其化合物。

1.铁（Fe）：铁是一种重要的结构材料，用于建筑、制造工具和机械。

它的化合物如氧化铁（Fe2O3）广泛用于制作铁器和磁性材料。

2.铜（Cu）：铜是一种良好的导电材料，被广泛用于制作电线和电缆。

它的化合物如氧化铜（CuO）和硫酸铜（CuSO4）也被用于制作颜料、防腐剂和电池。

3.铝（Al）：铝是一种轻质金属，具有良好的导电和热导性能。

它被广泛用于制造飞机、汽车和建筑材料。

铝的氧化物（Al2O3）在制陶、磨料和火箭推进剂中也有广泛应用。

4.锌（Zn）：锌是一种重要的防腐金属，被用于保护铁和钢制品免受腐蚀。

锌在电池、合金和化妆品中也有应用。

锌的化合物如氧化锌（ZnO）和硝酸锌（Zn(NO3)2）被用于制作颜料、润滑剂和医药品。

5.银（Ag）：银是一种优良的导电材料，广泛用于制作电子和光学器件。

银的化合物如氯化银（AgCl）和硝酸银（AgNO3）被用于摄影、杀菌和防腐。

6.镍（Ni）：镍是一种重要的合金元素，常用于制作不锈钢、高温合金和电池。

镍的化合物如硫化镍（NiS）和镍碳酸（NiCO3）也被用于电镀和催化剂。

7.钛（Ti）：钛具有良好的强度和耐腐蚀性能，被广泛用于航空航天、化工和医疗行业。

钛的氧化物（TiO2）广泛用于制作颜料、涂料和催化剂。

8.锡（Sn）：锡是一种重要的合金元素，被用于制作锡合金和防锈剂。

锡的氧化物（SnO2）被用于制作玻璃、陶瓷和电子器件。

9.钨（W）：钨具有高熔点和良好的耐腐蚀性能，被广泛用于制作灯丝、钨丝和合金。

钨的化合物如硫化钨（WS2）和钨酸（H2WO4）也被用于涂料和润滑剂。

10.铂（Pt）：铂是一种珍贵的金属，具有良好的耐腐蚀性能和催化性能。

铂广泛用于制作汽车催化剂、电子器件和珠宝。

以上是一些重要的金属元素及其化合物。

这些金属元素在制造、建筑、化工、电子和医疗等领域都发挥着重要的作用，对人类社会的发展起到了至关重要的作用。