化学复习2-金属2

1、化学复习2 - 金属2(Fe,Cu,Mg)三、Fe铁及其铁的化合物的知识体系1.Fe物理性质: 银白色、具有金属光泽、有良好的延展性，是电和热的良导体，能被磁体吸引，具有铁磁性。纯铁抗蚀性强，但生铁因含碳和其他元素，易生锈。化学性质最外层电子数为2在地壳中的含量排在第四位。与非金属反应3Fe2O2(空气)Fe3O42Fe3Cl22FeCl3；FeSFeS与H2O反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2与酸反应与非氧化性酸Fe2HFe2H2(HCl、稀H2SO4)与氧化性酸常温时遇浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，但加热可反应2Fe6H2SO4(浓)Fe2(SO4)33SO26H2OFe4HNO

2、3(稀)Fe(NO3)3NOH2O(硝酸过量)3Fe8HNO3(稀)3Fe(NO3)22NO4H2O(铁过量)与盐溶液反应FeCu2Fe2Cu；Fe2Fe33Fe22.Fe的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4名称氧化亚铁三氧化二铁四氧化三铁俗名铁红磁性氧化铁化合价232、3类型碱性氧化物碱性氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水与盐酸反应FeO2HFe2H2OFe2O36H2Fe33H2OFe3O48HFe22Fe34H2O与还原剂反应3FeO2AlFeAl2O3FeOCOFeCO2Fe2O32Al2FeAl2O3Fe2O33CO

3、2Fe3CO23Fe3O48Al9Fe4Al2O3Fe3O44CO3Fe4CO24.铁的氢氧化物：化学式Fe(OH)2Fe(OH)3实验室制法原理Fe22OHFe(OH)2Fe33OHFe(OH)3现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀与酸反应HClFe(OH)22HFe22H2O稀HNO33Fe(OH)210H3Fe3NO8H2OFe(OH)33HFe33H2OHIFe(OH)22HFe22H2O2Fe(OH)36H2I2Fe2I26H2O稳定性4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3白色灰绿色红褐色2Fe(OH)3Fe2O33H2O4.铁盐、亚铁盐化学性质：二价铁盐既有氧化性又有还原性，以还原

4、性为主。亚铁盐溶液在保存时，应在溶液中放少量铁粉防止被氧化，同时滴加少量的相应酸以防其水解。化学方程式：硫酸亚铁在空气中变质：12FeSO43O26H2O4Fe2(SO4)34Fe(OH)3氯化铁腐蚀铜：Cu2FeCl3CuCl22FeCl2氯化铁氧化二氧化硫：SO22FeCl32H2OH2SO42FeCl22HCl三价铁盐具有较强的水解性：Fe33H2OFe(OH)33H Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H5.Fe2与Fe3的检验、Fe2与Fe3与其他离子的共存：Fe3的检验Fe2的检验观察颜色：黄色溶液加氢氧化钠溶液：产生红褐色沉淀。Fe33OHFe(OH)3(红褐色)加KSCN溶液

5、：溶液呈红色Fe33SCNFe(SCN)3黄色 无色 血红色观察颜色：浅绿色溶液加氢氧化钠溶液：先生成白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe22OHFe(OH)2(白色)4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3溶液中先加KSCN：溶液不呈红色，再加氯水或稀HNO3溶液呈红色。Fe2、Fe3与其他离子的共存不能大量共存的离子Fe3、(水解相互促进)；S2、I(氧化还原反应)；SCN、C6H5O(络合反应)；OH产生沉淀等Fe2、OH、(H)、ClO、等不能共存6.铁的三角转化关系FeFe2：H、Cu2、Fe3、S、I2FeFe3：Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4Fe2Fe

6、3：Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4、KMnO4(H)Fe3Fe2：Fe、Cu、H2S、I、SO2FeFe3O4：O2、H2OFe3、Fe2、Fe3O4Fe：CO、Al、H2Fe3的变色情况向Fe3的溶液中加入KSCN溶液，溶液呈红色；向Fe3的溶液中加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀；将Fe3的溶液中加入到KI淀粉溶液中，溶液变蓝色；将饱和的Fe3的盐溶液加入到沸水中，生成红褐色Fe(OH)3胶体；向Fe3的溶液中加入H2S气体，生成淡黄色沉淀；向Fe3的溶液中加入过量Fe粉，溶液变浅绿色；向Fe3的溶液中加入过量Cu粉，溶液变蓝绿色。四Cu铜及其铜的化合物的知识体系1.铜物理性质

7、：紫红色，具有良好的导热性、导电性和延展性。通常表现为+1和+2价，以+2价为主。化学性质： 反应物质化学方程式非金属O2潮湿的空气：在空气中加热(黑色固体)Cl2（黑）S氧化性酸浓硫酸（浓）浓硝酸（浓）稀硝酸（稀）盐AgNO3FeCl3在酒精灯外焰加热，铜丝则由红变黑，再将变黑的铜丝伸入酒精灯焰心，又由黑变红。外焰： 内焰：2.Cu2O物理性质：红色固体，具有氧化性和难溶碱性，化学性质：名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸反应Cu2O2H=Cu2CuH2O与H2反应NH3特例：Cu2O+2HCl=2CuCl+H2O 3Cu(OH)2物理性质：蓝色不溶于水的固体。化学性质：Cu(OH)2属于弱

8、碱，能与酸反应生成盐和水。(1). 与酸反应 (2). 受热分解 4CuSO4·5H2O物理性质：CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。5.铜盐及其反应性质：盐溶液中的铜离子具有弱碱阳离子的共性和氧化性，固体铜盐具有不稳定性。(1) 受热分解 (2) 受热分解 (3). 无水硫酸铜白色粉末吸水后，形成蓝色晶体，用于检验水的存在。(4) 将一颗铁钉投入硫酸铜溶液中，过一段时间，铁钉上附着一层红色物质。(5). 在蓝色硫酸铜溶液中通入硫化氢气体，产生黑色沉淀。(6). 棕色氯化铜溶于少量水得绿色溶液，再加水稀释变为蓝色。五、镁元 素镁(12Mg)在元素周期表中的位置第

9、二周期A族颜色和状态银白色固体自然界存在形式均以化合态形式存在单质的化学性质与O2的反应常温Mg、Al均能与空气中的O2反应，生成一层坚固而致密的氧化物保护膜所以，金属镁和铝都有抗腐蚀性能点燃2Mg + O2(空气) 2MgO与S、X2等非金属的反应Mg + SMgSMg + C12MgCl2与酸的反应非氧化性酸例 Mg + 2H Mg2 +H2氧化性酸例 4Mg + 10HNO3(极稀)4Mg(NO3)2 + N2O+ 5H2O与碱的反应不反应与氧化物的反应2Mg + CO2 2MgO + C(金属镁能在CO2气体中燃烧)六、金属的共性1.物理性质：(1)状态：在常温下，除汞(Hg)外，其余

10、金属都是固体 (2)颜色：大多数金属呈银白色，而金、铜、铋具有特殊颜色金属都是不透明的，整块金属具有金属光泽，但当金属处于粉末状时，常显不同颜色 (3)密度：金属的密度相差很大，常见金属如钾，钠、钙、镁、铝均为轻金属(密度小于4.5 g·cm3)，密度最大的金属是铂，高达21.45 g·cm3 (4)硬度：金属的硬度差别很大，如钠、钾的硬度很小，可用小刀割；最硬的金属是铬 (5)熔点：金属的熔点差别很大，如熔点最高的金属为钨，其熔点为3 410，而熔点最低的金属为汞，其熔点为38.9，比冰的熔点还低

11、60;(6)大多数金属都具有延展性，其中延展性最好的是金(7)金属都是电和热的良导体其中银和铜的传热、导电性能最好2.金属活动性顺序的应用。金属活动性顺序K Ca NaMg AlZn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgPt Au金属原子失去电子能力强-弱金属阳离子得电子能力弱-强金属与氧气反应常温极易氧 化，燃烧产生过氧化物或超氧化物常温形成氧膜，点燃剧烈反应常温与氧气缓慢反应，高温下Fe可在纯氧中燃烧铜加热与氧化合，其余难反应金属与水反应常温剧烈Mg加热反应，Al去膜后反应铁与水蒸气反应产生四氧化三铁和氢气与水不反应金属与酸反应可置换非氧化性酸中的氢不可置换酸中的氢金属与盐溶液反应与水反

12、应，生成的碱与盐溶液反应一般是位于金属活动性顺序表前边的金属能从盐溶液中置换出后边的金属氧化物与水反应K、Ca、Na的氧化物易和水化合生成碱，MgO与水缓慢反应，Al及其以后金属的氧化物均不与水反应氢氧化物的热稳定性K、Na的氢氧化物稳定，受热不分解，其余受热分解得到相应的氧化物和水，且它们的稳定性逐渐减弱跟碱溶液反应Al与碱溶液反应产生盐和氢气冶炼方法电解法(电解熔融盐或氧化物)热还原法(还原剂：C、CO、H2、Al等)热分解法物理方法3.焰色反应：钠Na 黄 锂Li 紫红 钾K 浅紫 铷Rb 紫 铯Cs 紫红 钙Ca 砖红色 锶Sr 洋红 铜Cu 绿 钡Ba 黄绿 稀有气体 He 粉红 N

13、e 鲜红 Ar 紫操作步骤：将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色;蘸取试样在无色火焰上灼烧,观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察).将铂丝再蘸浓盐酸灼烧至无色六、金属的冶炼1.从矿石中提取金属的一般步骤有三步：矿石的富集除去杂质，提高矿石中有用成分的含量；冶炼利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂将金属矿石中的金属离子还原成金属单质；精炼采用一定的方法，提炼纯金属2.冶炼金属的实质：用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子金属冶炼的一般方法：加热法适用于冶炼在金属活动顺序表中，位于氢之后的金属(如Hg、Ag等)例如：2HgO2Hg + O2 HgS + O2Hg +

14、SO22Ag2O4Ag + O2 2AgNO32Ag + 2NO2+ O2热还原法适用于冶炼金属活动顺序表中Zn、Fe、Sn、Pb等中等活泼的金属常用的还原剂有C、CO、H2、Al等例如：Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2(炼铁) ZnO + CZn + CO(伴生CO2)WO3 + 3H2W + 3H2O Cr2O3 + 2Al2Cr + A12O3(制高熔点的金属)熔融电解法适用于冶炼活动性强的金属如K、Ca、Na、Mg、A1等活泼的金属，通过电解其熔融盐或氧化物的方法来制得例如：2A12O3 4Al + 3O2 2NaCl 2Na + C12湿法冶金(又叫水法冶金)利用在溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等)，对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程湿法冶金可用于提取Zn、U(铀)及稀土金属等3.金属陶瓷和超导材料(1)金属陶瓷：是复合材料主要成分：Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物等，金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，其密度小，硬度大，耐磨，导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂另能够防止金属或合金在高温下被氧化或腐蚀金属陶瓷广泛地应用于火箭、导弹、超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等处(2)超导材料超导材料大致分为纯金属、合金和化合物三类超导材料可制成大功率发电机、磁流发电机、超导储能器、超导电缆、超导磁