金属及其氧化物

考点名称：金属的化学性质金属的化学性质：常见金属能与氧气反应，也能与盐酸，硫酸及盐溶液反应。常见金属的化学性质：1金属和氧气的反应金属在空气中在氧气中方程式镁常温下表面逐渐变暗。点燃剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体点燃，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体2Mg+O 2MgO铝常温下，铝表而变暗，生成一层致密氧化膜，保护铝不再被腐蚀点燃。剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色固体4A1+3O—2AlO2 23铁持续加热发红，离火变冷火星四射，放出大量的热，生成黑色固体3Fe+2O FeO2 34铜加热，生成黑色物质，在潮湿的空气中，生成铜绿而被腐蚀加热，生成黑色固体A2Cu+O 2CuO2金即使在高温也不和氧气反应结论大多数金属都能喝氧气反应，但反应的难易程度和剧烈程度不同2.金属与酸的反应

盐酸稀硫酸反应现象(两种酸中相同)镁Mg+2HCl==MgCl+HfMg+HSO==MgSO+Hf2 4 4 2反应比较剧烈，产生大量铝2Al+6HCl==2AlCl+3Hf3 22Al+3HS0==Al2(S04)+3Hf2 4 2气泡，溶液仍为无色，生成的气体能够燃烧，并且产生淡蓝色火焰锌Zn+2HCl==Hf+ZnCl22Zn+HSO==ZnSO+Hf2 4 4 2反应缓慢，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色，生成的气体能够燃烧，并且产生淡蓝色火焰铁Fe+2HCl==FeCl+Hf22Fe+HSO==FeSO+Hf2 4 4 2铜不反应不反应无3•金属与盐的反应将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中，观察现象CuSO溶液4AgNO3溶液NaCl溶液锌锌表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为无色Zn+CuSO==ZnS0+Cu4 4锌表面有一层银白色金属析出Zn+2AgNO==Zn(NO^)+2Ag无变化，不反应铁铁表面有一层红色金属析出，溶液由蓝色变为浅绿色Fe+CuSO==FeSO+Cu4 4铁表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为浅绿色Fe+2AgNO==Fe(NO)+2Ag无变化，不反应铜无变化，不反应铜表面有一层银白色金属析出，溶液由无色变为蓝色Cu+2AgNO==Cu(NO)+2Ag无变化，不反应易错点：—、（1）—般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属（也叫活泼金属）能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能，如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。（2）浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气，因为它们有很强的氧化性，与金属反应不生成氢气。（3）在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、Na活泼性太强，放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应，过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。（4）铁与非氧化性酸反应时，始终生成亚铁盐（Fe2+）。（5）金属与酸反应后溶液的质量增大。二、（1）在金属活动性顺序表中，位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来（K,Ca,Na除外）。相隔越远，反应越容易发生。（2）金属与盐溶液的反应，盐必须能溶于水，不溶性的盐与金属不反应，如AgCI难溶于水，Fe和AgCI不反应。（3）不能用活泼的金属K,Ca,Na，与盐溶液反应，因为K,Ca,Na。会先与H2O发生置换反应生成碱和氢气。金属与酸的反应不一定属于■换反应：置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。一般情况下，较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸（或硝酸）具有强氧化性，金属与浓硫酸（或硝酸）反应时，生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。铝和锌的抗腐蚀性：1•铝制品具有很好的抗腐蚀性，是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜，对铝起防护作用。2•锌与铝的抗腐蚀性相似，也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜考点名称：单质铝铝的主要性质：物理性质：铝是银白色，具有金属光泽的固体，硬度较小，具有良好的导电性、导热性和延展性。化学性质：活泼金属，具有较强的还原性；常温下铝在浓硫酸和浓硝酸中发生钝化；既可以与酸反应又可以与碱反应。(1)与氧气反应： (纯氧中发出耀眼的白光)⑵与Cl2、S、n2反应："' "(Al2S3在溶液中完全双水解)纣亠V点燃逍 (AIN与水反应生成AI(OH)3和NH3D2A1-6H<]=2A1(OH)^-3H-°与水反应：（4）与酸反应：「“亠2A1+2R<1+2OH=2A1O<(5)与碱的反应：(6)铝热反应：2AI+Fe2O3二(高温)=AI2O3+2Fe铝的用途纯铝制作导线，铝合金用于制造飞机、汽车、生活用品等。铝的特殊性质：铝既能与酸反应，也能与强碱反应。铝与酸反应：铝与浓硫酸在常温下发生钝化，2AI+6HCI==2AICI3+3H2f铝与碱反应：2AI+2NaOH+2H2O==2NaAIO2+3H2f铝热反应：铝热法是一种利用铝的还原性获得高熔点金属单质的方法。此种反应被称为铝热反应。可简单认为是铝与某些金属氧化物（如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等）或非金属氧化物（如SiO2等）在高热条件下发生的反应。铝热反应常用于冶炼高熔点的金属，并且它是一个放热反应，其中镁条为引燃剂，氯酸钾为助燃剂。

铝热反应前实验装薈铝热反应配平技巧：取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数，即可快速配平，如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中，可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍数12，则Fe3O4前应为3AI2O3前应为4，然后便可得到Al为8,Fe为9。单质镁铝与非金属反应2Mg+02=（点燃）=2MgO（发出耀眼白光）Mg+Cl2=（点燃）=MgCl23Mg+N=（点燃）=MgN2 3 24Al+3O=（加热）=2AlO2 232Al+3Cl=（加热）=2AlCl2 32Al+3S=（加热）=Al2S3与沸水反应Mg+2H2O=（加热）=Mg（OH）2+H2f不反应与酸反应Mg+2H+==Mg2++Hf与稀硝酸反应生成Mg（NO）、NO（或者N、NHNO）、32 x 2 4 3HO22Al+6H+==2Ak++3Hf2在冷的浓硝酸或浓硫酸中钝化与氧化物反应2Mg+CO2=（点燃）=2MgO+C（剧烈燃烧，生成白色粉末和黑色固体）2A1+Fe0=（高温）=2Fe+AL0（铝热23 23反应）与盐溶液反应Mg+2NH++2HO==Mg2++2NH・H0+Hf4 2 3 2 2Mg+Cu2+==Mg2++Cu2A1+3Hg2+=2A13++3Hg与强碱反应不反应2A1+20H-+2H0==2A10-+3Hf222铝热反应配平技巧：取反应物和生成物中氧化物中两边氧的最小公倍数，即可快速配平，如8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe中，可取Fe3O4和Al2O3中氧的最小公倍数12，则Fe3O4前应为3AI2O3前应为4，底下便可得到Al为8，Fe为9。铝与酸、碱反应的计算技巧：铝与酸、碱反应的实质都是山/失琢总，2方蓿吐心丁，所以根据得失电子守恒可知ST3H—利用此关系可以方便地进行有关计算。铝与酸或碱溶液反应生成h2的量的计算:AI是我们中学阶段学习的唯一既与H+反应也与OH-反应的金属，它与酸、碱反应既有相同点，也有不同点。相同点：AI均被氧化成+3价，所以ImoIAI不论与H+还是与OH一反应均生成3gH2。不同点：ImoIAI与H+反应消耗3moIH+，而与OH一反应只消耗ImoIOH一，所以含有等物质的量的NaOH溶液和HCI溶液分别与足量的铝反应时生成的氢气的物质的量之比为3:1。若产生h2之比为■}＜詈:賈）V*,则必定是与酸反应时,A1过量、H+不足；与碱反应时,A1不足、OH—过量。"铝三角”关系:Al3++3OH-===AI(OH)3JAI(0H)3+OH-===AIO2-+2H2OAl3++4OH-===AIO2-+2H2OAIO2-+2H2O+CO2===AI(OH)3J+HCO3-aio2-+h++H2O===AI(OH)3lAIO2-+4H+===AI3++2H2O钝化：铝、铁在常温下与浓硫酸发生钝化，屯化不是不反应，而是被氧化成一层致密的氧化物薄膜，恰恰说明金属的活泼性。考点名称：单质钠钠的基本性质：钠元素的原子序数等于11,在周期表中位于第三周期，第IA族。钠的原子结构示意图为7丿/，故钠的金属性比较强，是很活泼的金属材料。其单质很软，具有银白色金属光泽，是热和电的良导体。钠的密度比水小，比煤油大，熔点97.81C,沸点882.9°C。钠的物理性质：钠单质很软，具有银白色金属光泽，是热和电的良导体。钠的密度比水小，比煤油大，熔点97.81C,沸点882.9C。概括为：银白软轻低，热电良导体。钠的化学性质：与非金属单质的反应与氧气反应4Na+0-=2N^0■ 「（白色固体，不稳定）（空气中，钠的切面由银白色逐渐变暗的原因）（淡黄色固体，较稳定）与硫反应2Na+S==Na2S（研磨时发生爆炸）与氯气反应2N»+<l：=2NaCl与水反应2N=H-2H:O=2NaOH-^I<2N-OH-Rf主要实验现象对实验现象的分析浮在水面上密度比水小熔化成闪亮的小球反应放热，且钠的熔点低迅速游动反应产生气体（H』嘶嘶作响反应剧烈溶液呈红色反应生成NaOH，遇酚酞变红与盐溶液反应钠与盐溶液反应，先考虑钠与水反应生成氢氧化钠，在考虑氢氧化钠是否与盐反应。投入NaCI溶液中，只有氢气放出。2Na+2H2O==2NaOH+H2f投入饱和NaCI溶液中，有氢气放出，还有NaCI晶体析出（温度不变）。投入NH4CI溶液中，有H2和NH3逸出。2Na+2NH4CI==2NaCI+2NH3T+H2T投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成。2Na+2H2O+CuSO4==Na2SO4+Cu(OH)2l+H2T如何正确取用钠？钠具有很活泼的化学性质，易与很多物质反应，所以在取用钠时一定要注意，千万不能直接用手去拿，以免手被腐蚀，实验剩余的钠屑，绝对不可以随意丢弃，而应放回到原瓶中。正确做法：用镊子取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表层，观察表面的颜色。实验中剩余的钠必须放回原瓶。钠露置在空气中的一系列变化：Na^Na2O^NaOH^Na2CO3^Na2CO3^10H2O^Na2CO3钠的保存、制取及用途：保存：由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的氧气、水蒸气反应，所以钠要保存在煤油中。在实验室中钠块的取用：用镊子从试剂瓶中取出钠块，用滤纸吸净表面上的煤油，在玻璃片上用小刀切去表面的氧化层，再切下一小粒备用，余下的钠全部放回试剂瓶中。2NaCl：熔融;昱蟹CM計CL、制取：用途：熔融工业上用Na作还原剂，用与冶炼金属，如4Na+TiCI4 Ti+4NaCINa-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂。在电光源上，用钠制造高压钠灯。焰色反应：焰色反应是化学上用来测试某种金属是否存在在化合物的方法。其原理是每种元素都有其特别的光谱，显示出不同的颜色。焰色反应的操作：先准备一支铂丝，钴蓝玻璃及盐或其溶液。把铂丝浸在浓盐酸中以清除先前余下的物质，再把铂丝放在酒精灯焰（蓝色火焰）中直至没有颜色的变化。用蒸馏水或去离子水或纯水冲洗铂丝。用铂丝接触盐或溶液，通过酒精灯焰（蓝色火焰）中加热。当钠离子存在于所测试的溶液中，用钴蓝玻璃过滤钠离子的焰色。最后将观察焰色。钠的焰色为明亮的金黄色火焰。各种元素的颜色：「主处口兀素付号离子元素名称焰色BaBa2+钡黄绿CaCa2+钙砖红CsCs+铯浅紫NaNa+钠黄ZnZn2+锌蓝绿Fe(III)Fe3+铁(III)金黄KK+钾浅紫（透过蓝色钻玻璃）LiLi+锂深红• 碱金属元素的性质：1•氧化产物的特殊性。碱金属在空气中燃烧，只有Li氧化生成Li2O；其余的生成过氧化物（如Na2O2）或更复杂的氧化物（如KOJ。2•碱金属单质密度都较小，其中锂的密度是所有金属中最小的。3•碱金属单质熔点都较低，只有Li的熔点高于100°C。4•钾、钠在常温下为固态，但钾钠合金在常温下为液态，可作为原子反应堆的导热剂。5•碱金属单质通常保存在煤油中，但因锂的密度小于煤油而只能保存在液体石蜡中或封存在固体石蜡中。•一般说，酸式盐较正盐溶解度大，但NaHCO3却比Na2CO3溶解度小。•试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但IA族金属Na、K等除外。•一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但非常活泼的金属Na、K等除外。.Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。考点名称：过氧化钠过氧化钠（Na2O2）的基本性质:淡黄色固体，较稳定，可用作供氧剂、漂白剂⑴与水反应：2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2T⑵与CO2反应：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2⑶与HCI反应：2Na2O2+4HCI==4NaCI+2H2O+O2T过氧化钠的特性及计算：1•过氧化钠的强氧化性试剂反应原理FeCh溶液4Na2O2+4FeC12+6H2O4Fe(OH)sI+O2t+8Na2SO3溶液NaaOs+NasSOs+HaONa2SO4+2NaOH氢硫酸Na2O2+H2SSI+2NaOH酚駄溶液Na2O2与水反应生成NaOH,N聘6有强氧化彳品红溶液Na2O2有强氧化性2.Na2O2与CO2、H2O(g)反应的重要关系(1)气体体积差的关系2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+02气体体积差①2 1 AV二12Na2O2+2H2O(g)===4NaOH+O2气体体积差②2 1 AV二1由此可见，若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的1/2,即为生成氧气的量。(2)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应可视为Na2O2首先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。⑶电子转移关系当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1molO2就转移2mol电子。(4)固体质量变化关系①足量过氧化钠与水、CO2反应的计算co2Na2O2一Na2CO3增加(28)H2ONa2O2—2NaOH增加(2)②足量过氧化钠与H2、CO和Q反应的计算点燃由2CO+O2—2CO2和反应①式得：CO+Na2O2—Na2CO3(仅是计算关系)；点燃由2H汁Q—2H2O和反应②式得：H2+Na2