金属及其化合物复习

1、钠钠铜铜铁铁铝铝 一、钠的物理性质一、钠的物理性质 金属钠金属钠：色色 态态 硬度硬度 密度密度 熔沸点熔沸点 导电、传热性导电、传热性 银白色银白色 软软固体固体 小小 低低 良好良好 二、钠的化学性质二、钠的化学性质 易失电子，化学性质活泼易失电子，化学性质活泼 1.1.与与非金属非金属反应反应:(:(如如氧气氧气、氯气、硫等、氯气、硫等) ) 常温：常温： 点燃：点燃： （淡黄色）（淡黄色） 2Na + S = Na2Na + S = Na2 2 S S（研磨易爆炸）（研磨易爆炸） 2Na + Cl2Na + Cl2 2= 2NaCl = 2NaCl ( (白烟白烟) ) 点燃点燃 浮浮

2、 熔熔 游游 响响 红红 实验现象：实验现象： 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Na+2H2O=2Na+OH-+H2 实质：与水电离出的少量实质：与水电离出的少量HH+ +反应反应 3.3.与盐酸反应与盐酸反应 2Na+2H+=2Na+H2 先与酸反应，过量的钠再与水反应先与酸反应，过量的钠再与水反应 4.4.与盐溶液反应与盐溶液反应 钠投入到硫酸铜溶液，现象：钠投入到硫酸铜溶液，现象： 钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀 2Na+2H2Na+2H2 2O+CuSOO+CuSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+H+H2 2+Cu(OH)Cu(O

3、H)2 2 2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2 2NaOH+CuSO2NaOH+CuSO4 4= Na= Na2 2SOSO4 4+ +Cu(OH)Cu(OH)2 2 总反应式总反应式 ： CuSO4 溶液溶液 饱和饱和 NH4Cl 饱和饱和 NaCl 化学方程式化学方程式现象现象 钠溶解，放出无色无钠溶解，放出无色无 味气体、析出晶体味气体、析出晶体 2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2 钠溶解，有刺激性气钠溶解，有刺激性气 味气体放出味气体放出 2Na+2 NH2Na+2 NH4 4Cl Cl =2NaCl+H=2N

4、aCl+H2 2+2NH+2NH3 3 钠溶解，放出无色无钠溶解，放出无色无 味气体，有蓝色沉淀味气体，有蓝色沉淀 2Na+2H2Na+2H2 2O+CuSOO+CuSO4 4= = NaNa2 2SOSO4 4+H+H2 2+Cu(OH)+Cu(OH)2 2 钠与水溶液反应小结钠与水溶液反应小结 有酸酸为先，无酸水为先有酸酸为先，无酸水为先 6.4Na+TiCl6.4Na+TiCl4 4=4NaCl + Ti =4NaCl + Ti 5.5.与醇等有机物反应与醇等有机物反应 2Na+2C2Na+2C2 2HH5 5OH 2COH 2C2 2HH5 5ONa+HONa+H2 2 2Na+2CH

5、2Na+2CH3 3COOH 2CHCOOH 2CH3 3COONa+HCOONa+H2 2 2Na+2C2Na+2C6 6HH5 5OHOH 2C 2C6 6HH5 5ONa+HONa+H2 2 酸性：酸性： CHCH3 3COOH CCOOH C6 6HH5 5OH HOH H2 2OCOC2 2HH5 5OH OH 三、钠的存在、保存与制取三、钠的存在、保存与制取 元素存在形态：元素存在形态： 游离态游离态( (以单质形态存在以单质形态存在) ) 化合态化合态( (以化合物形态存在以化合物形态存在) ) 存在：存在：钠在自然界里没有游离态，钠在自然界里没有游离态，只能以化合只能以化合 态

6、态存在。食盐（存在。食盐（NaClNaCl） 纯碱（纯碱（NaNa2 2COCO3 3 10H10H2 2O O） 硝酸钠硝酸钠(NaNO(NaNO3 3) ) 保存：保存：隔绝空气和水，加煤油密封隔绝空气和水，加煤油密封(Na Na 煤油 煤油） ）。 制取：制取：电解电解熔融的熔融的氯化钠氯化钠 四、钠的用途四、钠的用途 1 1、制、制NaNa2 2O O2 2 2 2、制、制Na-KNa-K合金，做原子反应堆导热剂合金，做原子反应堆导热剂 3 3、高压钠灯、高压钠灯 4 4、还原贵重金属、还原贵重金属 （和氧气反应）（和氧气反应） （钠的导热性）（钠的导热性） （黄光射程远，透雾力强）（

7、黄光射程远，透雾力强） （钠具有还原性）。（钠具有还原性）。 一一. 钠的两种氧化物比较钠的两种氧化物比较 O O O Na n o n Na n 阴离子 n Na2ONa2O2 电子式电子式 Na 2Na Na 2Na 化学键化学键 种种 类类 离子键离子键离子键、非极性键离子键、非极性键 :2:11:1 : 2:1 2:1 钠的化合物钠的化合物 常温点燃 颜颜 色色 类类 别别碱性氧化物碱性氧化物 过氧化物过氧化物(不属碱性氧不属碱性氧 化物化物) 状状 态态 白色白色 固体固体 淡黄色淡黄色 固体固体 生成条生成条 件件 4NaO2 2Na2O (空气空气) 2NaO2 Na2O 2 (

8、空气或氧气空气或氧气) 与与H2O 反应反应 Na2OH2O2NaOH 2Na2O22H2O 4NaOHO2 与与HCl反反 应应 Na2O2HCl2NaCl H2O 2Na2O24HCl4NaCl O22H2O 与与CO2反反 应应 Na2OCO2Na2CO3 2Na2O22CO2 2Na2CO3O2 Na2ONa2O2 NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3 俗名俗名 溶解性溶解性 溶液酸碱性溶液酸碱性 热稳定性热稳定性2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3HH2 2OOCOCO2 2 不稳定不稳定180180完全分解完全分解 纯碱、苏打纯碱、苏打 小

9、苏打小苏打 易溶于水易溶于水 (20(20, S, S22.2g)22.2g) 溶于水溶于水 (20(20, S, S9.6g)9.6g) 很稳定很稳定 850850开始部分分解开始部分分解 碱性碱性 碱性碱性 NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3 与与H 反应 反应 剧烈程度剧烈程度 与与NaOH反应反应 与与 CaCl2反应反应 相互转化相互转化 用途用途用于玻璃、造纸、制皂、用于玻璃、造纸、制皂、 纺织及制钠的化合物纺织及制钠的化合物 作发酵粉、作发酵粉、 用于治疗胃酸过多用于治疗胃酸过多 症症 COCO3 32 2 2H2H COCO2 2 HH2 2OO HCOHC

10、O3 3 HH COCO2 2 HH2 2OO HCOHCO3 3 OHOH COCO3 32 2 HH2 2OO COCO3 32 2 CaCa2+ 2+=CaCO =CaCO3 3 NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3 通入通入COCO2 2或加酸或加酸 加热或加加热或加NaOHNaOH 思考：思考： 通过滴加酚酞的对通过滴加酚酞的对 比实验，能说明一比实验，能说明一 个什么问题？个什么问题？ 溶液显碱性溶液显碱性 NaNa2 2COCO3 3 NaHCO NaHCO3 3 返回 NaHCO3溶液中混有溶液中混有Na2CO3，通入过量的，通入过量的CO2气体气体 Na2

11、CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3 小结小结 鉴别鉴别Na2CO3和和NaHCO3？ 晶体受热；晶体受热；向溶液中加入向溶液中加入CaCl2 滴加少量稀盐酸；滴加少量稀盐酸；测定溶液测定溶液pH l l、物理性质、物理性质 ： 俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体， 易吸收空气中的水分而易吸收空气中的水分而潮解潮解，易溶于水并，易溶于水并放热放热，水溶液有涩味，水溶液有涩味， 有强腐蚀性。有强腐蚀性。 2 2、化学性质、化学性质 NaOHNaOH来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的通性。来源广泛，是一种最常用的一元强碱，具有碱的通

12、性。 NaOHNaOH=Na=Na+ +OH+OH- -( (遇酚酞变红遇酚酞变红) ) 与酸酐与酸酐(SO(SO2 2、COCO2 2、SiOSiO2 2、SOSO3 3、P P2 2O O5 5等等) )反应反应 SOSO2 2 + 2NaOH = Na + 2NaOH = Na2 2SOSO3 3 + H + H2 2O O 固体固体NaOHNaOH( (或碱石灰或碱石灰) )不能用来干燥酸性气体不能用来干燥酸性气体 SiOSiO2 2 + 2NaOH = Na + 2NaOH = Na2 2SiOSiO3 3 + H + H2 2O O 盛装盛装NaOHNaOH的试剂瓶不能用玻璃塞。的

13、试剂瓶不能用玻璃塞。 与酸和酚发生中和反应与酸和酚发生中和反应 NaOHNaOH + HCl + HCl = NaCl = NaCl + H + H2 2OO NaOH NaOH + CH + CH3 3COOH = CHCOOH = CH3 3COONa + HCOONa + H2 2OO 与某些单质与某些单质(Cl(Cl2 2、S S、SiSi、Al)Al)等反应等反应 2A1+2NaOH+6H2A1+2NaOH+6H2 2O = 2NaAlOO = 2NaAlO2 2+3H+3H2 2+4H+4H2 2OO 与两性氧化物、氢氧化物反应与两性氧化物、氢氧化物反应 AlAl2 2OO3 3

14、+ 2NaOH =2NaAlO + 2NaOH =2NaAlO2 2 + H + H2 2OO Al(OH) Al(OH)3 3 + NaOH + NaOH =NaAlO =NaAlO2 2 + 2H + 2H2 2OO 与盐发生复分解反应与盐发生复分解反应 NHNH4 4Cl + NaOHCl + NaOH=NaCl=NaCl + NH + NH3 3HH2 2OO MgCl MgCl2 2 + 2NaOH =Mg(OH) + 2NaOH =Mg(OH)2 2 + 2NaCl + 2NaCl 与卤代烃、酯、与卤代烃、酯、 油脂等发生水解反应油脂等发生水解反应 CHCH3 3CHCH2 2-C

15、l + NaOH-Cl + NaOH CH CH3 3CHCH2 2-OH + NaCl-OH + NaCl C Cl7 l7H H35 35COOCH COOCH2 2 C C17 17H H35 35COOCH +3NaOH3C COOCH +3NaOH3C17 17H H35 35COONa COONa C Cl7 l7H H35 35COOCH COOCH2 2 CH CH2 2OHOH +CHOH +CHOH CH CH2 2OHOH 例例11取等量的两小块钠，取等量的两小块钠，将其中一份直接投入水中，将其中一份直接投入水中， 另一份用另一份用铝箔铝箔包好，刺上多个小包好，刺上多个小

16、孔，用镊子孔，用镊子夹住放夹住放 入水面下，充分反应后，两种操作，反应入水面下，充分反应后，两种操作，反应放出的放出的H H2 2量量 是否相等是否相等？ 解析：解析：NaNa投入水中，熔成小球浮在水面上，部分投入水中，熔成小球浮在水面上，部分NaNa 就会与空气中的就会与空气中的O O2 2反应，生成反应，生成NaNa2 2O O，NaNa2 2O O与与H H2 2O O反应只生反应只生 成成NaOHNaOH，无，无H H2 2放出从而减少了与放出从而减少了与H H2 2O O反应的反应的NaNa，也即影，也即影 响产生响产生H H2 2量。量。 Na Na在水下反应，避免了氧化，同时生成

17、的在水下反应，避免了氧化，同时生成的NaOHNaOH又又 与铝箔反应，能进一步产生与铝箔反应，能进一步产生H H2 2。 故产生的故产生的H H2 2量量 四、焰色反应四、焰色反应 许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火许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，在化学上叫焰色反应。焰呈现特殊的颜色，在化学上叫焰色反应。 实验：实验： 钾：紫色（透过蓝色钴玻璃）钾：紫色（透过蓝色钴玻璃） 钠：黄色钠：黄色 灼烧灼烧蘸烧蘸烧洗烧洗烧 1. 1. 钠及其化合物的相互转化：钠及其化合物的相互转化： 总结总结 金属钠露置在空气中的变化过程金属钠露置在空气中的变化过程 ？ 银白色金属钠银白

18、色金属钠表面变暗表面变暗出现白色固体出现白色固体表面变成溶液表面变成溶液 （NaNa） （NaNa2 2OO） （NaOHNaOH） （NaOHNaOH潮解）潮解） 出现白色固体出现白色固体 白色粉末白色粉末 （NaNa2 2COCO3 310H10H2 2OO）（）（NaNa2 2COCO3 3） 一一. .金属铝金属铝 1.1.铝的物理性质：铝的物理性质： 具有银白色金属光泽的轻金属，具有银白色金属光泽的轻金属， 具有良好的延展性、导电性和导具有良好的延展性、导电性和导 热性热性 2.2.化学性质：化学性质： 1 1）与氧气的反应：）与氧气的反应： 4Al + 3O2 = 2Al2O3 生

19、成致密的氧化物起保护作用生成致密的氧化物起保护作用 2 2）与沸水反应）与沸水反应 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 3)3)与强酸溶液反应：与强酸溶液反应： 2Al +6HCl = 2AlCl3 + 3H2 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 说明：铝的说明：铝的“钝化钝化”在冷的浓硫酸在冷的浓硫酸 和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致和浓硝酸中，铝不溶解（表面形成致 密的氧化膜）密的氧化膜） 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 说明：等量的铝分别与足量的盐酸说明：等量的铝分别与足量的盐酸 和氢氧化钠反应生

20、成氢气的量相等和氢氧化钠反应生成氢气的量相等 2Al + 6H+ = 2Al3+ + 3H2 5 5）与氧化物反应）与氧化物反应铝热反应铝热反应 2Al+Fe2O3=2Fe+Al2O3 高温高温 4Al+3MnO2=3Mn+2Al2O3 高温高温 实质：实质：AlAl的强还原性的强还原性 6 6）铝与盐的溶液反应：）铝与盐的溶液反应： 能置换出能置换出CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3等溶液中的金属。等溶液中的金属。 3.3.铝的用途铝的用途 制造电线和电缆（导电性），制造电线和电缆（导电性）， 可作汽车、飞机、火箭材料可作汽车、飞机、火箭材料 （镁铝合金），（镁铝合金）， 做各种

21、铝质器皿做各种铝质器皿 二二. .几种铝的重要化合物几种铝的重要化合物 1.1.氧化铝氧化铝 1 1）物理性质：熔点较高的粉末状物质，）物理性质：熔点较高的粉末状物质， 2 2）两性氧化物）两性氧化物 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O Al2O3 + 2OH = 2AlO2+ H2O Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O； Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O 氧化铝不容于水，与水不反应，氧化铝不容于水，与水不反应， 故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝故不能用氧化铝与水反应制取氢氧化铝 铝制餐具不宜用来蒸煮或长铝制餐具不宜用来蒸煮或

22、长 时间存放酸性、碱性或咸的食物时间存放酸性、碱性或咸的食物 说明：说明： 3 3）用途：）用途： 耐火材料耐火材料( (Al2O3熔点高熔点高) ) 宝石的主要成分是氧化铝宝石的主要成分是氧化铝 冶炼金属铝：冶炼金属铝： 2Al2O3= 4Al + 3O2 通电通电 2.2.氢氧化铝氢氧化铝 1 1）物性：白色胶状难溶于水）物性：白色胶状难溶于水 2 2）化性：）化性： 两性氢氧化物两性氢氧化物 Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O 说明：说明：Al(OH)Al(OH)3 3的制备：可溶性铝盐与弱碱的制备：可溶性铝盐

23、与弱碱 AlCl3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl 。 Al(OH)3加热能分解：加热能分解： 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 3 3）用途：）用途： 凝聚水中悬浮物并能吸附色素，凝聚水中悬浮物并能吸附色素， 常用作净水剂常用作净水剂 用作药物，治疗胃酸过多用作药物，治疗胃酸过多 3.3.硫酸铝钾硫酸铝钾 1）复盐：复盐：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO42- 2 2）明矾：化学式）明矾：化学式KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O O （十二水合硫酸铝钾），（十二水合硫酸铝钾）， 无色晶体，易溶于水。无色晶体，易溶于水。 明矾净水原

24、理：明矾溶于水发生水解明矾净水原理：明矾溶于水发生水解 反应，生成反应，生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体，吸附水中的胶体，吸附水中的 杂质，使水澄清。杂质，使水澄清。 一一. .金属铁金属铁 1.1.在元素周期表中的位置在元素周期表中的位置 铁位于第四周期铁位于第四周期第第族族，过渡元素，过渡元素 原子结构示意图为原子结构示意图为 2 8 14 2 +26 2.2.铁的物理性质铁的物理性质 铁具有铁具有银白色银白色金属光泽，金属光泽，纯纯铁铁质软质软， 密度密度大大(7.86g/cm3)， 熔沸点熔沸点高高(熔点熔点15350C,沸点是沸点是27500C) ， 有良好的有良好的延展性、导

25、电性延展性、导电性和和导热性导热性， 有有铁磁性铁磁性，能被磁铁吸引，能被磁铁吸引 3.3.铁的化学性质铁的化学性质 Fe 2e = Fe2+ Fe 3e = Fe3+ Fe表现表现还原性还原性 Fe3+比比Fe2+稳定稳定 (1)(1)铁与强氧化剂反应铁与强氧化剂反应 2Fe + 3Cl2=2FeCl3 点燃点燃 Fe+4HNO3(稀）稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2O a.a.铁与氯气、硝酸、浓硫酸等铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化强氧化 剂剂反应可显反应可显+3+3价价 b.b.常温下，铁遇常温下，铁遇浓浓硫酸和硫酸和浓浓硝酸硝酸钝化钝化。 +3+3 +3+3 (2)(2)铁与弱氧化剂

26、反应铁与弱氧化剂反应 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 （稀（稀HClHCl或稀或稀H H2 2SOSO4 4) ) +2+2 Fe + Cu2+ = CuFe2+ （与盐的反应）（与盐的反应） +2+2 Fe+2Fe3+=3Fe2+ +2+2 (Fe3+的氧化性的氧化性) a.铁与铁与H+、Cu2+、Fe3+等等弱氧化剂弱氧化剂反应反应 可显可显+2价价 Fe+4HNO3(稀）稀）=Fe(NO3)3+NO+2H2O b.Fe与过量与过量HNO3Fe3+ Fe与少量与少量HNO3Fe2+ （3 3）与水的反应）与水的反应 3Fe +4H2O(气气) Fe3O4 +4H2 高温高温 对比

27、对比 2Na+2H2O=2NaOH+H2 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 （4 4）与氧气反应）与氧气反应 3Fe + 2O2=Fe3O4 点燃点燃 （纯氧气）（纯氧气） 二二. .铁的氢氧化物铁的氢氧化物 化学式化学式 Fe(OH)2Fe(OH)3 颜颜 色色 状状 态态 溶解性溶解性 制备制备 加热加热 与与 H+ 转转 化化 白色固体粉末白色固体粉末 红褐色固体粉末红褐色固体粉末 不难溶于水不难溶于水不溶于水不溶于水 Fe(OH)2+2H+=Fe2+2H2OFe(OH)3+3H+= Fe3+3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 铁的氢氧化物性质比较铁的氢氧化物性质比较 FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaClFeCl3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaCl Fe2+2OH-=Fe(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O 白色絮状沉淀白色絮状沉淀 灰绿色灰绿色 红褐色沉淀红褐色沉淀 直直 接接 观观 色色 与与KSCN 鉴鉴 别方别方 法法 2 Fe 3 Fe 浅浅 绿绿 色色 棕棕 黄黄 色色 血血 红红 色色 不显红色不显红色 与与OH-作用作用 白色沉淀迅速变灰白色沉淀迅速变灰 绿色最后呈红褐色绿色最后呈红褐色 立即产生红褐立即产生红褐 色沉淀色沉淀