人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结

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第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质一、钠及其化合物(一)钠Na1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。

2、单质钠的化学性质:①钠与 O2反应常温下: 4Na + O 2= 2Na2O (新切开的钠放在空气中容易变暗)加热时:2Na + O 2== Na2 O2(钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。

)钠在空气中的变化过程:Na―→ Na2O―→ NaOH ―→ Na2 CO3·10H2O(结晶)―→ Na2CO3 (风化),最终得到是一种白色粉末。

一小块钠置露在空气中的现象:银白色的钠很快变暗(生成Na2O),跟着变成白色固体(NaOH) ,然后在固体表面出现小液滴(NaOH 易潮解),最终变成白色粉未(最终产物是Na2CO3)。

②钠与 H2O 反应2Na+ 2H2 O= 2NaOH + H2↑离子方程式:2Na++2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)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。

“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧烈;熔——钠熔点低;红——生成的 NaOH 遇酚酞变红”。

③ 钠与盐溶液反应如钠与 CuSO4溶液反应,应该先是钠与H2O 反应生成NaOH 与 H 2,再和CuSO4溶液反应,有关化学方程式:2Na+ 2H2O= 2NaOH + H 2↑CuSO4+ 2NaOH = Cu(OH) 2↓+Na2SO4总的方程式:2Na+ 2H2O+CuSO4= Cu(OH) 2↓+ Na2SO4+H2↑实验现象:钠熔成小球,在液面上四处游动,有蓝色沉淀生成,有气泡放出K 、 Ca、 Na 三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应④钠与酸反应: 2Na+ 2HCl = 2NaCl + H 2↑(反应剧烈)++离子方程式: 2Na+ 2H = 2Na+H 2↑3、钠的存在:以化合态存在。

4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。

5、工业制钠:电解熔融的NaCl : 2NaCl( 熔融 ) 通电2Na + Cl 2↑6、钠的用途:①在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等;② 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;③ 钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。

(二 )氧化钠和过氧化钠1、 Na2O白色固体,是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性:另外:加热时,2Na2O + O 2 == 2Na 2O2 Na2O + H 2O == 2NaOH,Na2O + CO 2 == Na 2CO3,Na2O + 2HCl == 2NaCl + H 2O .2、 Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物,易与水和二氧化碳反应。

2Na2O2 + 2H 2O == 4NaOH + O 2;2Na2O2 + 2CO 2 == 2Na 2CO3 + O2(作供氧剂)。

因此 Na 2O2常做生氧剂,同时,Na2O2还具有强氧化性,有漂白作用。

如实验:Na2O2 和水反应后的溶液中滴加酚酞,变红后又褪色。

(三)钠盐:Na 2CO 3与 NaHCO 3的性质比较Na 2CO3 NaHCO 3 俗称纯碱、苏打小苏打水溶性比较Na2CO3 > NaHCO 3溶液酸碱性碱性碱性与酸反应剧烈程度较慢(二步反应)较快(一步反应)NaHCO 3+HCl=NaCl+ 与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H 2O+CO 2↑H 2O+CO 2↑2-+2H +=CO 2↑ +H2O-CO3 HCO 3++H =H2O+CO 2↑加热分解热稳定性加热不分解2NaHCO 3=Na 2CO3+H 2O+CO 2↑与 CO2反应Na2 CO3+CO 2+H 2O=2NaHCO 3不反应NaHCO 3+NaOH=Na 2与 NaOH 溶液反应不反应(不能发生离子交换)CO3+H 2O--HCO 3 +OH=H2O+CO 3 2-与 Ca(OH) 2溶液反应Ca(OH) 2+Na2CO3=CaCO 3↓ +2NaOH 也能反应生成 CaCO3 2+ 2-沉淀Ca +CO 3 =CaCO3↓与 CaCl 2、溶液反应有 CaCO3沉淀不反应发酵粉、灭火剂、治洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等用途疗胃酸过多(有胃溃工业疡时不能用)Na 2CO3溶液能吸收CO2转化为 NaHCO 3相互转化Na2CO3 + H 2O + CO 2 == 2 NaHCO 3NaHCO 3+NaOH=Na 2 CO3+H2O★注意几个实验的问题:1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体 NaHCO 3析出。

2、Na2CO3溶液与稀HCl 的反应① :向 Na 2CO3溶液中滴加稀HCl ,先无气体,后有气体,如果 n(HCl) 小于 n(Na 2CO3)时反应无气体放出。

发生的反应:先Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO 3,后NaHCO 3 + HCl == NaCl + H 2O +CO 2↑②向稀 HCl 中滴加 Na2CO3溶液,先有气体,反应是: Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H 2O + CO2↑如果用 2mol 的 Na2CO3和 2.4mol 的稀 HCl 反应,采用①方法放出CO2是 0.4mol ;采用方法放出CO2为 1.2mol 。

希望同学们在解题时要留意。

3、 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的鉴别:取两种试液少量,分别滴加CaCl2或 BaCl 2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na 2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO 34、侯氏制碱法反应式: NaCl + NH 3 + CO 2 + H 2O == NaHCO 3 + NH 4Cl.注意:在生产中应先在饱和的NaCl 溶液中先通入NH 3,后通入 CO2,NaHCO 3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl 细末和通NH 3析出 NH 4Cl 晶体为副产品。

NH 4Cl 晶体析出后的母液进行循环试用,提高原料的利用率。

(四)氢氧化钠NaOH :俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。

二、铝及其化合物(一)铝的性质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。

2、化学性质:铝是较活泼的金属。

①通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用。

4Al + 3O 2 == 2Al 2O3。

同时也容易与 Cl 2、 S 等非金属单质反应。

② 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。

(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)③与强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H 2O == 2NaAlO 2 + 3H 2↑( 2Al + 2OH-+ 2H2 O=2AlO 2-+ 3H2↑)④与某些盐溶液反应:如能置换出CuSO4、 AgNO 3等溶液中的金属。

⑤铝热反应:铝与某些金属氧化物的反应(如V、 Cr、Mn 、 Fe 的氧化物)叫做铝热反应2Al + Fe 2O3 高温Al 2O3 + 2Fe。

Al 和 Fe2O3的混合物叫做铝热剂。

利用铝热反应焊接钢轨。

(二)氧化铝(Al 2O 3)白色固体,熔点高(2054℃),沸点 2980℃,常作为耐火材料;是两性氧化物。

我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。

有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。

如红宝石因含有少量的铬元素而显红色,蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。

工业生产中的矿石刚玉主要成分是α-氧化铝,硬度仅次于金刚石,用途广泛。

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。

Al 2 O3 + 6HCl == 2AlCl 3 + 3H 2O ,Al 2O3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H 2O 。

Al 2 O3是工业冶炼铝的原料,由于氧化铝的熔点高,电解时,难熔化,因此铝的冶炼直到1886 年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na 3AlF 6 ),使氧化铝的熔点降至 1000 度左右,铝的冶炼才快速发展起来,铝及其合金才被广泛的应用。

2Al 2O3 通电4Al + 3O 2↑。

(三)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。

加热易分解。

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 == AlCl 3 + 3H 2O,Al(OH) 3 + NaOH == NaAlO 2 + 2H 2O.2Al(OH) 3 △Al 2O3 +3 H2O(四)铝的冶炼铝是地壳中含量最多的金属元素,自然界中主要是以氧化铝的形式存在。

工业生产的流程:铝土矿(主要成分是氧化铝)→用氢氧化钠溶解过滤→向滤液中通入二氧化碳酸化,过滤→氢氧化铝→氧化铝→铝。

主要反应: Al 2O3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H 2O ,CO2 + 3H 2O + 2NaAlO 2 == 2Al(OH) 3↓ +Na2CO3, 2Al(OH) 3 △通电Al 2O3 +3 H 2 O ,2Al 2O3 4Al + 3O 2↑。

(五)铝的用途: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,铝合金强度高,密度小,易成型,有较好的耐腐蚀性。

迅速风靡建筑业。

也是飞机制造业的主要原料。

+3+ (六)明矾的净水:化学式:KAl(SO4)2·12H2O,它在水中能电离:KAl(SO 4)2 == K+ Al + 2SO42-。

铝离子与水反应,生成氢氧化铝胶体,具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降已达净水目的。

Al 3++ 3H 2O == Al(OH) 3 (胶体 )+ 3H +。

知识整理:①( Al(OH) 3)的制备:在氯化铝溶液中加足量氨水。

AlCl 3 + 3NH 3·H 2O == Al(OH) 3↓ + 3NH 4Cl 。

②实验: A 、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Al 3+ - 3+ - - + 3OH == Al(OH) 3↓ , 后 Al + 4OH == AlO 2 + 2H 2O。

B 、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液,现象是开始无沉淀,后来有沉淀,且不溶解。

反应式:先 Al 3++ 4OH - == AlO 2- + 2H 2O,后 Al 3+ + 3AlO 2- + 6H 2O == 4Al(OH) 3↓。