高一化學(xué)上學(xué)期金屬及其化合物知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

　　1.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要物理性質(zhì)

　　(1).鈉、鋁、鐵、銅在自然界中的存在形式。

　�、�.鈉鋁只以化合態(tài)形式存在：鈉元素的主要存在形式是氯化鈉，鋁元素的存在形式有鋁土礦。

　�、�.鐵銅有兩種存在形式：鐵的存在形式是游離態(tài)的隕鐵和化合態(tài)的鐵礦石(黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦)，銅的存在形式是游離態(tài)的銅和黃銅礦、輝銅礦、赤銅礦和孔雀石。

　　(2)鈉、鋁、鐵、銅單質(zhì)的物理性質(zhì)

　�、�.顏色：塊狀鈉鋁鐵單質(zhì)是銀白色金屬，純銅是紫紅色金屬；粉末狀的鋁和銅顏色不變，粉末狀的鐵屑是黑色，沒有粉末狀的鈉，鈉在空氣中馬上氧化成白色的氧化鈉，最終氧化成碳酸鈉；冶金工業(yè)中鐵屬于黑色金屬，鈉、鋁、銅屬于有色金屬。

　�、�.密度：鈉的密度比水小，鋁、鐵、銅的密度比水大；鈉、鋁的密度小于4.5g/cm3是輕金屬，鐵、銅的密度大于4.5g/cm3是重金屬。

　　③.熔點(diǎn)：鈉的熔點(diǎn)低，鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的熱量就可以使其熔化成小球；鋁、鐵、銅的熔點(diǎn)很高。

　　④.共性：不透明，有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性；鈉鉀合金做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑；鋁、鐵、銅可以做導(dǎo)線，金屬的導(dǎo)電性：Ag>Cu>Al ；鋁的延展性可以制成包裝用的鋁箔；鋁、鐵、銅可以制成各種容器等。

　�、�.硬度：鈉的硬度很小，可以用小刀切割；純鋁的硬度較小，鐵和銅的硬度較大。

　　⑥.特性：鐵可以被磁化，而產(chǎn)生鐵磁性。

　　(3)鈉、鋁、鐵、銅的重要化合物的物理性質(zhì)

　　①.氧化物的顏色：白色：Na2O 、Al2O3；黑色：FeO 、Fe3O4 、CuO；淡黃色：Na2O2；紅棕色：Fe2O3。

　�、�.氧化物的溶解性：Na2O 、Na2O2溶于水生成強(qiáng)堿發(fā)生化學(xué)變化；Al2O3 、FeO 、Fe2O3 、Fe3O4 、CuO不溶水。

　�、�.氫氧化物的顏色：白色：NaOH 、Al(OH)3、Fe(OH)2；紅褐色：Fe(OH)3；藍(lán)色：Cu(OH)2 。

　　④.氫氧化物的溶解性：溶于水的：NaOH；不溶于水的：Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2 ；其中Fe(OH)2溶于水變色：先變成灰綠色，再變成紅褐色Fe(OH)3 。

　�、�.鹽酸鹽(金屬在氯氣中燃燒的產(chǎn)物)的顏色：白色：NaCl ；棕紅色：FeCl3 ；棕黃色：CuCl2 。

　�、�.鹽酸鹽溶于水的顏色：無(wú)色：NaCl；黃色：FeCl3 ；藍(lán)色：CuCl2 。

　�、�.硫酸鹽的顏色：無(wú)色：芒硝(Na2SO4 ？10H2O)、白色：白色硫酸銅粉末(CuSO4)；明礬：[KAl(SO4)2 ？12H2O]；綠色：綠礬(FeSO4 ？7H2O)；藍(lán)色：膽礬、藍(lán)礬(CuSO4 ？5H2O)。

　�、�.碳酸鹽的顏色：白色：Na2CO3 、NaHCO3 ；孔雀綠：Cu2(OH)2CO3 。

　�、�.碳酸鹽的溶解性：溶于水的：Na2CO3 、NaHCO3 ；不溶于水的：Cu2(OH)2CO3 。

　　(4)鈉、鋁、鐵、銅重要化合物的物理性質(zhì)的用途

　　①.為無(wú)機(jī)框圖題提供題眼：

　�、　⑷芙庑�，

　�、�、顏色，

　�、！㈩伾�變化：白色→灰綠色→紅褐色。

　�、�.為離子共存提供判斷依據(jù)：

　　ⅰ、有顏色的離子不能大量共存：黃色：Fe3+ ，淺綠色：Fe2+ ，藍(lán)色：Cu2+ ；

　�、�、強(qiáng)堿性條件下不能共存的離子：Fe3+ 、Fe2+ 、Cu2+ 、Al3+ ；ⅲ、與HCO 不能大量共存(發(fā)生雙水解反應(yīng))的離子：Fe3+ 、Fe2+ 、Cu2+ 、Al3+ 。

　　2.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬分別與氧氣、水、酸、堿、鹽等物質(zhì)反應(yīng)的情況，了解其共性和個(gè)性

　　(1)與純氧氣反應(yīng)：

　　①.常溫：鈉變質(zhì)生成白色氧化鈉，鋁表面生成致密的氧化物薄膜保護(hù)內(nèi)部金屬不再反應(yīng)，鐵、銅穩(wěn)定存在。

　　②.加熱：白色鈉燃燒發(fā)出黃光生成淡黃色的過(guò)氧化鈉，熔化的鋁被白色氧化膜包裹不會(huì)滴落，白色鐵絲燃燒產(chǎn)生耀眼的白光，有黑色顆粒物(Fe3O4)落下，紫紅色的銅加熱變成黑色的氧化銅。

　　說(shuō)明：鈉與氧氣反應(yīng)溫度不同產(chǎn)物不同；鐵與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物隨接觸面積、量的多少、溫度高低有關(guān)。

　　(2)與水的反應(yīng)

　�、�.常溫：只有鈉能與水反應(yīng)；鋁、鐵、銅不與水反應(yīng)。

　�、�、鈉跟水的反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ ；離子方程式：2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH- + H2↑

　�、ⅰ⑩c跟水的反應(yīng)的現(xiàn)象：概括為“浮、熔、游、響、紅”五個(gè)字來(lái)記憶” 。

　�、�、鈉跟水的反應(yīng)的現(xiàn)象的解釋：�。衡c的密度比水��；熔：反應(yīng)放熱，鈉熔點(diǎn)低熔化成小球；游：反應(yīng)產(chǎn)生氣體；響：反應(yīng)劇烈 ；紅：生成NaOH，酚酞遇堿變紅 。

　　說(shuō)明1：在潮濕的空氣中鐵生銹成Fe2O3 ？xH2O，銅生銹成Cu2(OH)2CO3 。

　　說(shuō)明2：銅做陽(yáng)極，石墨做陰極，電解水，電解初期會(huì)發(fā)生：Cu +2H2O Cu(OH)2+H2 ↑。

　�、�.高溫：鋁鐵雖與水反應(yīng)，但是分別生成氫氧化物和氧化物(Fe3O4)薄膜阻止繼續(xù)反應(yīng)，銅不反應(yīng)。

　�、�.鋼鐵吸氧腐蝕的反應(yīng)原理。

　�、�、負(fù)極(Fe)：2Fe-4e =2Fe2+ (氧化反應(yīng))；正極(C)：O2+2H2O+4e =4OH-(還原反應(yīng))

　�、�、離子反應(yīng)：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 ↓；

　�、！⒒瘜W(xué)反應(yīng)：4Fe(OH)2 O2+2H2O=4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3 = Fe2O3 ？3H2O

　　(3)與酸的反應(yīng)

　　①.與氧化性酸的反應(yīng)

　�、�、常溫：鐵鋁遇濃硫酸、濃硝酸鈍化；鈉與濃硫酸反應(yīng)時(shí)鈉的量不同產(chǎn)物不同，銅與濃硫酸不反應(yīng)，銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水。

　�、ⅰ⒊�溫：鈉、鐵與稀硝酸反應(yīng)量不同產(chǎn)物不同；鋁合銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物不隨量的改變而改變。

　�、！⒓訜幔鸿F鋁與濃硫酸、濃硝酸的鈍化膜被破壞，足量的鐵鋁與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)時(shí)隨著硫酸和硝酸的濃度變化而產(chǎn)物發(fā)生變化，硫酸先產(chǎn)生二氧化硫后產(chǎn)生氫氣，硝酸先產(chǎn)生二氧化氮后產(chǎn)生一氧化氮。

　�、�.與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)：

　�、�、常溫：鈉鋁鐵與鹽酸和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；銅不反應(yīng)。

　　(4)與堿溶液反應(yīng)：

　�、�.鈉與堿溶液中的溶劑水反應(yīng)，鋁與堿溶液中的溶劑和溶質(zhì)都反應(yīng)，鐵和銅與堿溶液不反應(yīng)。

　�、�.鋁與堿溶液的反應(yīng)：

　�、�、鋁與水的反應(yīng)：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 。

　�、ⅰ�氫氧化鋁與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

　�、�、綜合反應(yīng)方程式：2Al+2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2 ↑

　　(5)與鹽溶液的反應(yīng)：

　�、�.鈉與明礬溶液的離子反應(yīng)：

　　2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑；Al3+ +3OH-=Al(OH)3 ↓；Al3+ +4OH-=AlO +2H2O

　�、�.鈉鋁鐵銅與氯化鐵溶液的離子反應(yīng)：

　　ⅰ、鈉與氯化鐵溶液的離子反應(yīng)：2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑；Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3 ↓；

　�、�、鋁與氯化鐵溶液的離子反應(yīng)：2Al+6Fe3+=2Al3+ +6Fe2+ ；2Al+3Fe2+=2Al3+ +3Fe

　�、！㈣F與氯化鐵溶液的離子反應(yīng)：Fe+ 2Fe3+=3Fe2+ 。

　　ⅳ、銅與氯化鐵溶液的離子反應(yīng)：Cu+ 2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+

　　③.鈉鋁鐵與硫酸銅溶液的離子反應(yīng)：

　�、�、鈉與硫酸銅溶液的離子反應(yīng)：2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑；Cu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓；

　�、ⅰ�鋁與硫酸銅溶液的離子反應(yīng)：2Al+3Cu2+=2Al3+ +3Cu ；

　　ⅲ、鐵與硫酸銅溶液的離子反應(yīng)：Fe+ Cu2+=Fe2+ +Cu。

　　3.了解氧化鈉、氧化鋁、氧化鐵、氧化銅等金屬氧化物分別與水、酸、堿等物質(zhì)反應(yīng)的情況

　　說(shuō)明1：氧化物的分類：二元化合物，其中一種元素是氧元素，并且氧元素呈負(fù)二價(jià)的化合物是氧化物。

　　說(shuō)明2：金屬氧化物分為酸性氧化物(Mn2O7 、CrO3)、堿性氧化物(Na2O 、Fe2O3 、FeO)、兩性氧化物(Al2O3 、ZnO)。

　　說(shuō)明3：堿性氧化物有三點(diǎn)共性：可溶于水的堿性氧化物溶于水生成堿；堿性氧化物與酸性氧化物反應(yīng)生成含氧酸鹽；堿性氧化物與酸反應(yīng)生成鹽和水。

　　(1)與水反應(yīng)：氧化鋁、氧化鐵、氧化銅不溶于水，不和水反應(yīng)，只有氧化鈉溶于水生成堿。

　　Na2O+H2O=2NaOH ；Na2O+H2O=2Na+ +2OH-

　　說(shuō)明1：過(guò)氧化鈉與水的反應(yīng)：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑；2Na2O2+2H2O=4Na+ +4OH-+O2 ↑

　　說(shuō)明2：過(guò)氧化鈉的用途：①漂白織物、麥稈、羽毛(利用其強(qiáng)的氧化性)；②用在呼吸面具中和潛水艇里作為氧氣的來(lái)源 。

　　(2)與強(qiáng)酸反應(yīng)生成鹽和水

　　(3)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：只有氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液

　　Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；Al2O3+2OH-=2AlO +H2O

　　(4)由氧化物制備單質(zhì)：

　�、�.電解熔融的氧化鋁得到鋁單質(zhì)和氧氣：2Al2O3 4Al +3 O2 ↑

　�、�.一氧化碳還原三氧化二鐵得到鐵單質(zhì)和二氧化碳：3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe

　�、�.氫氣還原氧化銅得到銅和水：H2+CuO H2O+Cu

　　④.碳還原氧化銅得到銅和二氧化碳或一氧化碳：C+2CuO CO2 ↑+2Cu ；C+CuO CO↑ +Cu

　　4.了解氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備方法；了解氫氧化鋁的兩性；了解氫氧化鋁、氫氧化鐵的受熱分解

　　(1)堿的制備方法規(guī)律：可溶性鹽和可溶性堿反應(yīng)生成新鹽和新堿

　　①.氫氧化鋁的制備方法：

　　ⅰ、硫酸鋁溶液中加入過(guò)量的氨水然后過(guò)濾或者氨水中加入過(guò)量的硫酸鋁溶液然后過(guò)濾：

　　Al2(SO4)3+6NH3 ？H2O=2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4 ；Al3++3NH3 ？H2O=Al(OH)3 ↓+3NH

　�、�、氫氧化鈉溶液中加入過(guò)量的硫酸鋁溶液，然后過(guò)濾(順序不能錯(cuò))

　　Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O ；6NaAlO2+12H2O +Al2(SO4)3=8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4

　　Al3++4OH-= AlO +2H2O ； 3AlO +2H2O+ Al3+ = 4Al(OH)3 ↓

　�、�、硫酸溶液中加入過(guò)量的偏鋁酸鈉溶液，然后過(guò)濾(順序不能錯(cuò))

　　4H2SO4+2NaAlO2=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O；Al2(SO4)3+12H2O +6NaAlO2 =8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4

　　4H+ + AlO = Al3+ +2H2O ；Al3+ +2H2O+ 3AlO = 4Al(OH)3 ↓

　�、�.氫氧化鐵的制備方法

　　ⅰ、硫酸鐵溶液中加入過(guò)量的氨水然后過(guò)濾或者氨水中加入過(guò)量的硫酸鐵溶液然后過(guò)濾：

　　Fe2(SO4)3+6NH3 ？H2O=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4 ；Fe3++3NH3 ？H2O=Fe(OH)3↓+3NH

　�、�、硫酸鐵溶液中加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液然后過(guò)濾或者氫氧化鈉溶液中加入過(guò)量的硫酸鐵溶液然后過(guò)濾：

　　Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 ；Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

　　ⅲ、硫酸鐵溶液中加入過(guò)量的碳酸氫鈉溶液然后過(guò)濾或者碳酸氫鈉溶液中加入過(guò)量的硫酸鐵溶液然后過(guò)濾

　　Fe2(SO4)3+6NaHCO3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +6CO2 ↑；Fe3++3HCO =Fe(OH)3↓+3CO2 ↑

　�、�、硫酸鐵溶液中加入過(guò)量的碳酸鈉溶液然后過(guò)濾或者碳酸鈉溶液中加入過(guò)量的硫酸鐵溶液然后過(guò)濾

　　Fe2(SO4)3+3Na2CO3 +3H2O=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2 ↑；2Fe3++3CO +3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2 ↑

　�、�.氫氧化亞鐵的制備方法

　�、�、.化學(xué)反應(yīng)原理：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl ；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

　　ⅱ、制備氫氧化亞鐵的關(guān)鍵：需要?jiǎng)?chuàng)造的條件——無(wú)Fe3+的環(huán)境；無(wú)O2的環(huán)境。可以采取的措施——排除溶液中的Fe3+ →加鐵粉；驅(qū)逐溶液中的溶解氧→加熱煮沸；避免與空氣接觸→反常規(guī)操作、油封、滴管的使用、試劑瓶裝滿等

　　(2)不溶性堿的共性熱不穩(wěn)定性：受熱分解生成對(duì)應(yīng)價(jià)態(tài)的氧化物和水

　�、　�氫氧化鋁的受熱分解生成氧化鋁和水：2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O (白色不變)

　�、ⅰ�氫氧化鐵的受熱分解生成氧化鐵和水：2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O (紅褐色變紅棕色)

　�、！�氫氧化銅受熱分解生成氧化銅和水：Cu(OH)2 CuO +H2O (藍(lán)色變黑色)

　　(3).變價(jià)金屬的高價(jià)態(tài)的堿的氧化性：

　�、�、氫氧化鐵與氫碘酸的反應(yīng)：2Fe(OH)3 +6HI=2FeI2 +I2 +3H2O

　�、�、新制備的氫氧化銅與含醛基的化合物的反應(yīng)：2Cu(OH)2 +CH3CHO Cu2O↓+CH3COOH+2H2O

　　附：銀氨溶液(可溶性絡(luò)堿)與含醛基的化合物的反應(yīng)：

　　2Ag(NH3)OH +CH3CHO 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3 +H2O

　　(4).氫氧化鋁的兩性：電離方程式H+ +AlO +H2O Al(OH)3 Al3+ +3OH-

　�、�、與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水：

　　2Al(OH)3 +3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O ；Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O ；

　�、ⅰ⑴c氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水：

　　Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O ；Al(OH)3 +OH-=AlO +2H2O ；