金属及其化合物性质总结
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金属及其化合物知识点总结一、引言金属是地球上非常重要的一类物质,在人类的生产和生活中扮演着重要角色。
本文将对金属及其化合物的一些知识点进行总结,包括金属的性质、金属的提取与炼化、金属的应用、金属与环境的关系等。
二、金属的性质1. 密度和硬度:金属具有较高的密度和硬度,其中一些金属如铁、钴、镍等属于重金属,密度和硬度更高。
2. 导电性和导热性:金属是优良的导电体和导热体,铜、银、金是最好的导电、导热金属。
3. 延展性和塑性:金属具有良好的延展性和塑性,可以通过锻打、拉伸等方式改变形状。
4. 反射性:金属具有较高的反射率,可以将光线反射出去,形成镜面效果。
三、金属的提取与炼化1. 矿石的提取:金属通常以矿石的形式存在于地壳中,包括硫化物、氧化物、碳酸盐等。
通过采矿、选矿等方式提取矿石。
2. 炼化过程:通过冶炼、提炼等过程将矿石中的金属元素分离出来。
例如,利用焙烧、还原等方法把氧化铁还原为纯铁。
四、金属的应用1. 金属制品:金属在各种制品中得到广泛应用,如电线、电缆、铁路轨道、建筑材料等。
2. 金属合金:金属合金是金属与其他元素(如锌、镍等)形成的固溶体,具有优异的性能,被广泛用于航空、汽车、医疗等领域。
3. 电子产品:金属是电子产品的重要组成部分,如手机、电视、计算机等设备中的电导材料和电路。
4. 装饰品和珠宝:金属材料如黄金、白银、铂金被用于制作装饰品和珠宝,具有较高的价值和观赏性。
5. 功能材料:金属在各种功能材料中发挥重要作用,如锂电池、太阳能电池板、超导材料等。
五、金属与环境的关系1. 环境污染:金属矿山开采和冶炼过程会排放大量废气、废水和固体废物,对环境造成污染。
2. 冶炼废气治理:通过引入先进的废气治理技术,如烟气脱硫、烟气除尘等,减少金属冶炼过程中的排放物。
3. 废弃物处理:合理处理金属冶炼过程产生的废弃物,如利用废渣生产建材、废水处理等,以减少对环境的影响。
4. 循环利用:提倡金属的循环利用,通过回收再利用废旧金属产品,减少对矿石资源的依赖和环境的破坏。
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。
铝及其化合物知识点总结(一)铝单质——Al(两性单质)1、物理性质:银白色金属,质较软,但比镁要硬,熔点比镁高,有良好的导电、导热性和延展性。
用途:铝有良好的导电、导热性和延展性,主要用于导线、炊具等,铝的最大用途是制合金。
铝合金特点:①密度小①强度高①塑性好①制造工艺简单①成本低①抗腐蚀力强2、化学性质:铝是较活泼的金属,自然界中没有铝单质(1)与非金属:4Al + 3O2 == 2Al2O3生成致密的氧化膜起保护作用。
(2)与酸的反应:2Al + 6HCl == 2AlCl3+ 3H2↑ 2Al + 6H+ == 2Al3+ + 3H2↑钝化:在常温下,铝与浓硝酸、浓硫酸反应,在表面生成致密的氧化膜,阻止进一步反应,保护铝。
(3)与碱的反应:2Al + 2NaOH + 6H2O == 2Na[Al(OH)4] + 3H2↑ 2Al + 2OH− + 6H2O == 2[Al(OH)4]− +3H2↑ (4)与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
(5)铝热反应:高温下铝与某些金属氧化物的反应(如Fe、Cr、Mn、V的氧化物)2Al + Fe2O3Al2O3 + 2Fe。
Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂(混合物)。
可用于焊接钢轨、冶炼金属。
(二)氧化铝——Al2O3(两性氧化物)白色固体,熔点高(2054①),常作为耐火材料和冶炼金属铝的原料。
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。
1、与酸的反应:Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O2、与碱的反应:Al2O3 + 2NaOH + 3H2O == 2Na[Al(OH)4] Al2O3 + 2OH− + 3H2O == 2[Al(OH)4]−3、电解熔融的氧化铝制备金属铝:(三)氢氧化铝——Al(OH)3(两性氢氧化物)白色难溶于水的胶状沉淀,是两性氢氧化物,加热易分解。
金属元素的性质和常见化合物金属元素是化学元素中的一类,具有独特的性质和广泛的应用。
本文将探讨金属元素的一般性质、常见化合物及其应用。
一、金属元素的一般性质1. 密度大:金属元素的原子通常比非金属元素的原子大,因此金属元素的密度较大。
2. 导电性好:金属元素的电子排列松散,因此电子容易自由移动,并在外界电场作用下形成电流。
3. 导热性好:金属元素的电子容易自由移动,在受热后能迅速传递热量。
4. 可塑性高:金属元素由于具有金属键,使得金属元素之间的结构松散,因此可以轻松改变形状。
5. 有延展性:金属元素的原子间有较强的金属键,因此可以拉成线、锻成薄片或制成其它形状。
二、常见金属元素和其性质1. 铁(Fe):是最常见的金属之一,具有良好的导电性和导热性。
常见的铁化合物有氧化铁(Fe2O3)、碳酸铁(FeCO3)等。
2. 铜(Cu):是一种优良的导电金属,广泛用于电缆、电器等。
常见的铜化合物有氧化铜(CuO)、硫酸铜(CuSO4)等。
3. 铝(Al):具有较轻的质量和良好的导电性,被广泛用于制造包装材料、航空器件等。
常见的铝化合物有氧化铝(Al2O3)、硫酸铝(Al2(SO4)3)等。
4. 锌(Zn):是一种常见的防腐金属,广泛用于防腐涂层和电池。
常见的锌化合物有氧化锌(ZnO)、硫酸锌(ZnSO4)等。
5. 镍(Ni):是一种重要的合金元素,广泛用于不锈钢和电池。
常见的镍化合物有氧化镍(NiO)、硫酸镍(NiSO4)等。
三、金属元素化合物的应用1. 金属氧化物:金属氧化物广泛应用于陶瓷、建筑材料、磁性材料等。
例如,氧化铁(Fe2O3)被用于制造磁铁。
2. 金属盐类:金属盐类被广泛应用于化学工业、医药和农业等领域。
例如,硫酸铜(CuSO4)被用于植物生长调节剂和水处理剂。
3. 金属合金:金属合金是由两种或两种以上金属元素组成的材料,具有优良的机械性能和耐腐蚀性。
例如,不锈钢中加入了镍(Ni),提高了抗腐蚀能力。
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。
金属及其化合物知识点总结一、金属的性质1. 金属的物理性质金属具有良好的导电性和导热性,是导电体和导热体。
金属的导电性是由于其内部原子间的电子迁移,形成了自由电子,使得金属具有良好的导电性。
金属的导热性也是由于金属内部自由电子的迁移和传导。
此外,金属还具有良好的延展性和塑性,可以被拉伸成细丝或者压延成薄片。
金属的延展性和塑性与其晶体结构有关,金属的晶体结构呈“紧密堆积”的排列方式,使得原子之间有很多可移动的空间,从而具有良好的延展性和塑性。
2. 金属的化学性质金属具有一系列特有的化学性质,包括金属的活性以及与非金属的反应等。
金属的活性通常表现为金属与非金属反应,例如金属和氧气、卤素、水等发生化学反应。
不同金属的活性也不同,一般来说,金属在周期表中位于左下方的元素活性较大,而位于右上方的元素活性较小。
金属通常以阳离子的形式存在,金属的阳离子在水溶液中具有还原性,可以参与还原反应。
二、金属的提取和制备1. 金属的提取金属的提取通常分为两种方式,一种是冶炼法,另一种是电解法。
冶炼法主要针对于较活泼的金属,通过加热矿石和还原剂,将金属从矿石中提取出来;电解法主要用于提取贵金属和稀有金属,通过在电解槽中将金属离子还原成金属。
在提取过程中,需要注意对环境的保护,防止对环境造成污染。
2. 金属的制备金属的制备方法有多种,例如焊接、熔炼、粉末冶金等。
焊接是一种利用热能和压力将金属或非金属材料连接在一起的工艺,常用于制造各种结构和设备;熔炼是将金属加热至熔点,然后铸造成所需要的形状;粉末冶金是一种利用粉末冶金技术制备金属和金属合金的工艺,在制备过程中需要注意控制粉末的大小和成分比例,以获得理想的金属制品。
三、常见金属及其化合物1. 铁及其化合物铁是一种重要的金属材料,具有良好的导热性和可塑性。
铁的化合物有氧化铁、铁矿石等,氧化铁广泛应用于建筑和油漆颜料生产中。
铁还可以与碳和其他元素形成不同种类的合金,如碳钢、不锈钢等,这些合金具有优良的力学性能和腐蚀抗性,在工业和建筑领域有广泛的应用。
金属及其化合物性质总结问题举例:①金属都有光泽吗?铁块上的灰色是光泽吗?答:金属都有光泽,铁块上的灰色是氧化膜②观察铁粉为什么看不见银白色光泽?答:铁粉:尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体,表面积小,形状复杂,会对光进行吸收或漫反射,导致有很少的光进入我们眼睛。
任何固体颗粒直径小到一定量,颜色都是黑色的③ 哪些金属在自然界中以游离态存在?实验室有单质金属钠,可以说钠在自然界以游离态存在吗?答:极少数金属以单质(游离态)存在,如金、银、铂等。
大多数以化合物形式存在。
钠的化学性质活泼,极易与空气中的氧气发生化学反应。
实验室的钠都需要密封保存,同时不与水接触④为什么有的金属只有一种化合价,而有的金属有多种化合价?答:这与金属的价电子构型有关。
在化学反应中,有的金属只能失去最外层电子,有的还能失去次外层和倒数第三层的部分电子。
一般过渡金属会有多种价态。
⑤铁有银白色光泽,为什么铁又称为黑色金属?答:它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。
通常情况下铁中含杂质碳等元素而呈黑色⑥ 铝的导电性比铜的差,为什么电力工业上常用铝做导线?答:铝也属于良导体,在地球表面储量丰富,现在受到铜价上涨的因素,施工起来也非常快捷,原因是铝重量轻。
金属通性1.金属元素在周期表的位置和原子结构特点(1)金属元素在周期表中的位置:金属共80多种,在周期表中位于左下方,占4/5.除零族、卤族以外,其余各族均含有金属元素,过渡元素全部由金属元素构成。
(2)原子结构特点:从外层电子排布来看,大多数金属元素原子最外电子只有1-2个.某些金属(如Sn,Pb,Bi等)虽然有4-5个电子,但它们的电子层数较多,原子半径大,原子核对核外电子吸引力小,容易失去电子。
2. 金属分类:从颜色分从密度分 从含量分3. 金属的物理共性(固态属金属晶体)(1)金属光泽(多数银白色,少数有色Cu 、Au :); (2)导热、导电、延展性;(3)熔、沸点有高有低:最高:W ;最低:Hg (4)硬度有高有低:最硬:Cr ;最软:碱金属 (5)密度有大有小:最大:Os (锇);最轻:Li注:金属原子价电子较少,易失电子成为自由电子和金属阳离子,自由电子是金属导热性和导电性的直接原因;金属中存在着自由电子和金属阳离子之间较强的相互作用(金属键),是其具备延展性的根本原因,也是决定金属熔、沸点高低,金属的硬度的原因。
金属及其化合物金属是一类具有典型性质的化学元素。
它们通常具有良好的导电性、热传导性和可塑性。
金属可以通过金属键形成晶体结构,并且在自然界中广泛存在。
金属的性质- 电导性:金属中存在自由电子,使其能够有效地传导电流。
- 热传导性:金属的电子能够高效地传递热量,使其具有良好的导热性能。
- 延展性和可塑性:金属可以通过受力而发生形变,可以拉成细丝或锤击成薄片。
- 良好的反射性:金属对光线具有良好的反射性,使其在制造镜子等光学器件方面有广泛应用。
- 融点和沸点较高:相比其他元素,金属具有较高的融点和沸点。
金属的应用金属及其化合物在各个领域中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用:- 建筑和建材:金属被广泛用于建筑结构、门窗、屋顶、钢筋混凝土等。
- 电子和电气设备:金属是电子器件、电线电缆和电气设备的重要组成部分。
- 制造业:金属在制造业中用于制造机械、工具、交通工具等各种产品。
- 交通运输:金属在制造汽车、火车、飞机等交通工具中发挥着重要作用。
- 化工和冶金:金属化合物在化学反应和冶金过程中被广泛使用。
主要金属化合物金属可以与其他元素形成化合物。
以下是一些主要金属化合物的例子:- 氧化物:金属与氧结合形成的化合物,例如氧化铁(Fe2O3)和氧化铜(CuO)。
- 硫化物:金属与硫结合形成的化合物,例如硫化铁(FeS2)和硫化铜(CuS)。
- 氯化物:金属与氯结合形成的化合物,例如氯化钠(NaCl)和氯化铝(AlCl3)。
以上是关于金属及其化合物的简要介绍,金属在各个领域中发挥着重要作用,并且不断推动着社会的发展与进步。
金属及其化合物化学知识点一、金属元素及其特性金属元素是周期表中位于左侧和中间部位的元素,它们具有一系列独特的物理和化学特性,例如导电、导热、延展性和强度。
金属元素有良好的导电性和导热性,因为它们的价电子可以自由移动,并且它们通常具有低的离子化能和电子亲和能。
金属元素也具有较高的反射能力和化学活性,这意味着它们容易和其他化学物质发生反应。
二、金属的化学性质金属在化学反应中通常会失去其外层电子。
这些外层电子形成金属离子,并与其它原子形成强大的金属键。
金属之间的金属键使得它们能在晶体中形成密集的结构。
在化学反应中,金属的反应速度相对较慢,主要是因为它们的化学惰性较高。
三、金属的物理性质由于金属元素在固态中具有密集的结构,它们通常具有高硬度、高密度和高熔点。
金属通常表现为固态、液态或者气态状态。
金属的晶体结构可以是立方体、六方尖晶石或者体心立方体,但是绝大部分的金属都是立方体结构。
四、金属的电化学反应金属与非金属化合物的反应通常是产生离子化合物的过程。
例如金属可以通过将输电电线浸入盐水中产生电化学反应,这是因为金属的离子会被水的离子包围,并且它们会与水的高电离度成分进行化学反应。
这会产生氢气和金属的离子化合物。
五、金属的氧化还原反应金属的氧化还原反应是金属元素重新获得其外层电子的过程。
在这一过程中,金属界面会产生氧化物,锈或其他类型的化合物,这些化合物会随着时间的推移,导致金属的腐蚀和退化。
在氧化还原反应中,金属通常被认为是还原剂。
六、金属离子的化学性质金属离子是金属化合物的核心成分,并且在很多工业和化学反应中都有广泛应用。
其中一些离子特别有用,例如铁离子、铜离子和锌离子。
金属离子在实验室中也可以产生一些有意义的作用,例如它们可以作为化学催化剂、反应物或者化合物催化剂的中介物。
此外,金属离子也可以作为铈试剂、分析试剂或者光催化剂等方面使用。
七、常见金属化合物1.氧化物氧化物是由氧原子和其它元素原子所结合而成的化合物。
第一部分金属的化学性质常见金属的化学性质一.金属钠1.钠的物理性质金属钠是一种柔软,银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm3,比水的密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
2.钠的化学性质钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子,具有很强的还原性,是一种活泼的金属元素。
(1)跟非金属反应:①金属钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成氧化钠:4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面变暗)②在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O2Na2O2(黄色火焰),以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。
可见,与O2反应时因条件不同而产物不同。
③在氯气中燃烧:2Na+Cl2NaCl(白烟)(2)钠与水反应:2Na+2H2O =2NaOH +H2↑现象:①浮:钠投入水中并浮在水面上②声:钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。
③游:同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红:反应后的水溶液使酚酞变红。
(3)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸。
(4)钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成NaOH,再考虑NaOH 是否与盐反应。
例如:①钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 (2)合并(1)(2)得:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2↑②钠与FeCl3溶液反应:6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑3.钠的存放和取用由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2、H2O等反应,所以少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。
取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
二.氧化钠和过氧化钠的比较比较内容Na2O Na2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价—2价—1价(过氧离子O22—)电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)与水反应Na2O + H2O==2NaOH2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑三.钠、铝、铁性质的比较几种重要金属化合物三、Na2CO3 与NaHCO3的性质1.物理性质:2. 化学性质:①热稳定性:Na2CO3 > NaHCO3Na2CO3+H2O↑+不分解2NaHCO3∆=====CO2↑②与H+:Na2CO3慢 < NaHCO3快Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑ CO-2+2H+=H2O3+CO2↑+H+== H2O NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑ HCO-3+CO2↑3. 两者的鉴别:①Na2CO3 Ca(OH)2无现象NaHCO3 石灰水变浑浊②Na2CO慢NaHCO3 快③Na2CO后出气体NaHCO3 先出气体④可溶性Ca盐或Ba盐:Na2CO3 盐溶液↓NaHCO3 无现象4. 两者的相互转化CO2+H2ONa2CO3 NaHCO3OH- ②固四、焰色反应(物理方法)Na+ 黄 K+ (紫--蓝色钴玻璃)铝的重要化合物氧化铝(刚玉)1.化学性质: 氧化铝难溶于水,却能溶于酸或强碱溶液中,溶于强碱时,生成偏铝酸盐和水。
金属及其化合物性质总结
问题举例:
①金属都有光泽吗?铁块上的灰色是光泽吗?
答:金属都有光泽,铁块上的灰色是氧化膜
②观察铁粉为什么看不见银白色光泽?
答:铁粉:尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体,表面积小,形状复杂,会对光进行吸收或漫反射,导致有很少的光进入我们眼睛。
任何固体颗粒直径小到一定量,颜色都是黑色的
③ 哪些金属在自然界中以游离态存在?实验室有单质金属钠,可以说钠在自然界以游离态存在吗?
答:极少数金属以单质(游离态)存在,如金、银、铂等。
大多数以化合物形式存在。
钠的化学性质活泼,极易与空气中的氧气发生化学反应。
实验室的钠都需要密封保存,同时不与水接触
④为什么有的金属只有一种化合价,而有的金属有多种化合价?
答:这与金属的价电子构型有关。
在化学反应中,有的金属只能失去最外层电子,有的还能失去次外层和倒数第三层的部分电子。
一般过渡金属会有多种价态。
⑤铁有银白色光泽,为什么铁又称为黑色金属?
答:它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物,所以称这类金属为黑色金属。
通常情况下铁中含杂质碳等元素而呈黑色
⑥ 铝的导电性比铜的差,为什么电力工业上常用铝做导线?
答:铝也属于良导体,在地球表面储量丰富,现在受到铜价上涨的因素,施工起来也非常快捷,原因是铝重量轻。
金属通性
1.金属元素在周期表的位置和原子结构特点
(1)金属元素在周期表中的位置:金属共80多种,在周期表中位于左下方,占4/5.除零族、卤族以外,其余各族均含有金属元素,过渡元素全部由金属元素构成。
(2)原子结构特点:从外层电子排布来看,大多数金属元素原子最外电子只有1-2个.某些金属(如Sn,Pb,Bi等)虽然有4-5个电子,但它们的电子层数较多,原子半径大,原子核对核外电子吸引力小,容易失去电子。
2. 金属分类:
从颜色分
从密度分 从含量分
3. 金属的物理共性(固态属金属晶体)
(1)金属光泽(多数银白色,少数有色Cu 、
Au :); (2)导热、导电、延展性;
(3)熔、沸点有高有低:最高:W ;最低:Hg (4)硬度有高有低:最硬:Cr ;最软:碱金属 (5)密度有大有小:最大:Os (锇);最轻:Li
注:金属原子价电子较少,易失电子成为自由电子和金属阳离子,自由电子是金属导热性和导电性的直接原因;金属中存在着自由电子和金属阳离子之间较强的相互作用(金属键),是其具备延展性的根本原因,也是决定金属熔、沸点高低,金属的硬度的原因。
此外金属的硬度还与金属原子堆积方式有关。
不同金属由于原子堆积方式不同,金属键强弱不同,物理性质也各有差异。
有色金属(除Fe ,Cr ,Mn 以外的金属)
轻金属(密度小于 4.5g/cm 3
如K,Ca,Be,Mg,Al 重金属(密度大于 4.5g/cm 3如黑色金属(Fe ,Cr ,Mn )
常见金属(如Fe,Al,Cu 等) 稀有金属(如锆,铌,钼等)
2Al+3S Al 2S 3
(工业制Al 2S 3)(Al 2S 3易与水反应Al 2S 3+6H 2O==2Al(OH)3 ↓+ 3H 2 S ↑)
3Mg+N 2
Mg 3N 2(淡黄色固体) (Mg 3N 2易与水反应Mg 3N 2+6H 2O== 3Mg(OH)2↓+ 2NH 3↑)
Mg+I 2MgI 2
镁粉和碘粉在常温下几乎不反应,但水作催化剂条件下,剧烈反应,并产生大量紫色蒸气
5、焰色反应
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,化学上叫做焰色反应。
焰色反应反映的是某些金属元素的性质。
焰色反应:Na 黄 K 浅紫(透过蓝色钴玻璃观察,因为钾里面常混有钠,黄色掩盖了浅紫色) Ca 砖红色 Cu 绿 Li 紫红 Rb 紫 Sr 洋红 Ba 黄绿 Co 淡蓝 (镁、铝、铁、铂、镍等金属无焰色)
6、合金:
(1)定义:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属),熔合而形成的具有金属特性的物质。
△
△
水
4Al+3O 22Al 2O 3 2Al+3I 2
2AlI 3
2Al+3S
Al 2S 3
2Al +3 Cl 2
2Al Cl 3
2Al+6H O==2Al(OH)+3H ↑ △
点燃
△
(2)形成条件:组成物质:≥2种(至少一种是金属)
形成:熔合(融化后的混合,达到原子状态的混合)
(3)物理性质:①是混合物②仍具金属通性
③合金熔点低于各组分熔点(如生铁熔点低于纯铁;钠钾呈液态)
④合金硬度一般高于各组分硬度。
如Mg、Al合金(保险丝很软)
(4)常见合金:①生铁和钢:含适量C的Fe;
②Mg、Al合金:机械强度大,密度小;
③硬铝:Al、Cu、Mg、Mn、Si。
金属化合物通性
1、金属氧化物
大多数金属氧化物不溶于水,金属氧化物分为四类:
酸性氧化物:Mn2O7、CrO3
碱性氧化物: Na2O、K2O、CaO、 BaO、CuO、MgO、FeO、Fe2O3
两性氧化物Al2O3、Zn O、BeO、Cr2O3、MnO2
其它类型Na2O2、KO2、Fe3O4、Pb3O4
注:
酸性氧化物:凡是能跟碱起反应,生成盐和水的氧化物。
酸性氧化物也被称为含氧酸酐
酸酐:某酸脱去一分子水或几分子水,所剩下的部分称为该酸的酸酐
碱性氧化物:能跟酸起反应,生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物。
(应要注意,SiO2是酸性氧化物,SiO2可以与HF反应是SiO2的特性,与它是碱性氧化物或酸性氧化物无关!)
6FeO+O22Fe3O4
碱性氧化物
盐中铁元素价态不同。
2、金属氢氧化物
(1)碱金属元素氧化物对应的水化物,均易溶于水且都是强碱。
碱性强弱:LiOH< NaOH< KOH < RbOH< CsOH
(2)碱土金属(IIA族)元素氧化物对应的水化物:Mg (OH)2
为难溶性的中强碱,Ca (OH)2为微溶性的强碱,Ba (OH)2、Sr(OH)2为易溶性的强碱
碱性强弱:Mg (OH)2<Ca (OH)2<Sr(OH)2<Ba (OH)2
(3)铝及某些过渡元素形成的氧化物对应的水化物,如:Al(OH)3、 Zn(OH)2难溶于水,是两性氢氧化物。
Fe(OH)3、Cu (OH)2难溶于水,是弱碱。
(4)金属氢氧化物均能与酸反应,难溶性氢氧化物受热易分解。
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
3、盐
(1)溶解性:钾钠铵盐、硝酸盐,均能溶于水中间。
硫酸盐:多数可溶,难溶BaSO4、Pb SO4 微溶Ca SO4、Ag2(SO4)3
碳酸盐:多数难溶,常见的有CaCO3、BaCO3
磷酸盐:磷酸二氢盐均溶于水
磷酸正盐、磷酸一氢盐,除钾钠铵盐外均不溶。
注:碳酸盐的溶解性:
难溶性碳酸盐:酸式盐>正盐(CaCO3难溶,Ca(HCO3)2易溶于水)
易溶性碳酸盐:酸式盐<正盐(Na2CO3比NaHCO3易溶于水)
(2)热稳定性
总体上:硝酸盐<碳酸盐<硫酸盐
K、Na的硝酸盐→亚硝酸盐+氧气
Mg到Cu的硝酸盐→金属氧化物+二氧化氮+氧气
Hg 、Ag 的硝酸盐→金属单质+二氧化氮+氧气
碳酸盐的热稳定性:碱金属的碳酸盐>碱土金属的碳酸盐>过渡金属的碳酸盐 正盐比酸式碳酸盐稳定;一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定
(3)盐可与酸碱盐发生反应。
盐与盐在溶液中的反应较复杂,可能发生氧化还原反应,可能发生复分解反应,还可能形成络合物、双水解。
4、金属的冶炼
(1)冶炼步骤:①矿石的富集:除去杂质,提高有用成分含量
②冶炼:利用氧化还原原理,一定条件下,将矿石中金属离子还原为金属单质。
③ 精炼:采用一定方法,提纯金属 (2)金属冶炼方法:
①热分解法:适合金属活动性顺序位于H 之后的金属
2HgO 2Hg+O 2↑ 2Ag 2O 4Ag+O 2↑ HgS +O 2Hg+ SO 2
②热还原法:用还原剂(碳、一氧化碳、氢气、铝等)还原金属氧化物。
适用于金属活动性顺序介于Mg 到Cu 之间的多数金属。
③ 电解法:用于金属活动性顺序排在铝之前的金属
电解氯化镁的熔融液: MgCl 2Mg +Cl 2 ↑(MgO 熔点太高,不要其制取Mg )
电解氧化铝的熔融液:2Al 2O 34Al +3O 2 ↑(AlCl 3是共价化合物,熔融状态下不导
电而不用于制取Al )
冰晶石
电解。