2022年高三复习金属单质及其化合物背诵知识点 .pdf
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1、金属单质及其化合物一、钠及其化合物1、钠(1)钠的物理性质:钠是银白色金属,密度小(0.97g/cm3) ,熔点低( 97) ,硬度小,质软,可用刀切割。钠通常保存在煤油中。是电和热的良导体。(2)钠的化学性质:从原子结构可知钠是活泼的金属单质。钠与非金属单质反应:常温:4Na + O2 = 2Na2O,加热: 2Na + O2Na2O2; 2Na + Cl22NaCl; 2Na + S Na2S等。钠与水反应 :2Na + 2H2O = 2NaOH + H2;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。注意:钠在空气中的变化:银
2、白色的钠变暗(生成了氧化钠)变白(生成氢氧化钠)潮解变成白色固体(生成碳酸钠)。钠与酸反应:如2Na + 2HCl = 2NaCl + H2,Na 放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应。因此Na 放入到酸溶液中Na 是不可能过量的。同时Na 与 H2的物质的量比始终是 2:1。当然反应要比钠与水的反应剧烈多。钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:2Na + CuSO4 + 2H2O = Cu(OH)2+ Na2SO4 + H2。钠与氢气的反应:2Na + H2 = 2NaH 。NaH + H2O
3、= NaOH + H2; NaH 是强的还原剂。(3)工业制钠:电解熔融的NaCl,2NaCl( 熔融 ) 通电2Na + Cl2。(4)钠的用途:在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等;钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。2、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:Na2O + H2O = 2NaOH, Na2O + CO2 = Na2CO3,Na2O + 2HCl = 2NaCl + H2O .另外:加热时,2Na2O + O2 = 2Na2O2. (2)Na2O2:淡黄色固体是复杂氧化物
4、,易与水、二氧化碳反应放出氧气。2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2,2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2(作供氧剂) 。因此 Na2O2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,实验研究表明是有:Na2O2 + H2O = 2NaOH + H2O2,2H2O2 = 2H2O + O2反应发生。因为H2O2也具有漂白作用。当然过氧化钠也可以直接漂白的。+11 8 2 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名
5、师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 7 页 - - - - - - - - - 3、碳酸钠和碳酸氢钠性质Na2CO3(Na2CO310H2O)NaHCO3性质比较俗称纯碱或苏打小苏打NaHCO3的颗粒比Na2CO3小水溶性易溶于水易溶于水S(Na2CO3)S(NaHCO3) 溶液酸碱性显碱性显碱性同浓度 Na2CO3溶液的pH 大于 NaHCO3溶液的pH 热稳定性稳定受热分解生成Na2CO3、H2O、CO2NaHCO3的热稳定性比Na2CO3差,用于除杂质。与酸反应能与强酸反应能与强酸反应等物质的量时Na2CO3耗酸量大于 NaHCO3溶液中相互转化Na2CO3溶液能吸收
6、CO2转化为 NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2 = 2 NaHCO3除 CO2中的 HCl 杂质是用饱和的 NaHCO3溶液,而不用 Na2CO3溶液用途用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。发酵粉的主要成分之一;制胃酸过多等。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 NaHCO3析出。2、Na2CO3溶液与稀 HCl 的反应向Na2CO3溶液中滴加稀HCl ,先无气体,后有气体,如果 n(HCl) 小于 n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应:先Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3,后 NaHCO
7、3 + HCl = NaCl + H2O +CO2 . 向稀 HCl 中滴加 Na2CO3溶液, 先有气体,反应是:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2. 如果用 2mol 的 Na2CO3和 2.4mol 的稀 HCl 反应, 采用方法放出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 BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。4、侯氏制碱法反应式: NaCl + NH3 + CO2 +
8、H2O = NaHCO3 + NH4Cl. 注意 :在生产中应先在饱和的NaCl 溶液中先通入NH3,后通入 CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl 细末和通 NH3析出 NH4Cl 晶体为副产品。NH4Cl 晶体析出后的母液进行循环试用,提高原料的利用率。二、镁及其化合物1、镁的性质(1)物理性质:镁是银白色金属,质较软,密度1.74g/cm3,是轻金属,硬度小。(2)化学性质:镁是较活泼金属与非金属反应:2Mg + O2 = 2MgO,Mg + Cl2点燃MgCl2,3Mg + N2点燃Mg3N 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
9、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 7 页 - - - - - - - - - 与沸水反应:Mg + 2H2O(沸水 )= Mg(OH)2 + H2. 与酸反应:与非强氧化性酸反应:是酸中的H+与 Mg 反应,有 H2放出。与强氧化性酸反应:如浓 H2SO4、HNO3,反应比较复杂, 但是没有 H2放出。与某些盐溶液反应:如CuSO4溶液、 FeCl2溶液、 FeCl3溶液等。Mg + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MgCl2, Mg + FeCl2 = Fe + MgCl2. 2、镁的提取海水中含有大量的MgCl2,因此,工业上
10、主要是从分离了NaCl 的海水中来提取MgCl2. 流程:海水中加入CaO 或 Ca(OH)2Mg(OH)2沉淀、过滤、洗涤沉淀,用稀HCl 溶解MgCl2溶液,蒸发结晶MgCl2 6H2O 晶体,在 HCl 气体环境中加热MgCl2固体,电解熔融的MgCl2Mg + Cl2。主要反应: MgCl2 + Ca(OH)2 = Mg(OH)2+ CaCl2, Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O, MgCl26H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融 ) 电解Mg + Cl2。3、镁的用途镁主要是广泛用于制造合金。制造的合金硬度和强度都较大。因此镁合金被大量用火
11、箭、导弹、飞机等制造业中。4、氧化镁( MgO )白色固体,熔点高(2800) ,是优质的耐高温材料(耐火材料)。是碱性氧化物。MgO + H2O = Mg(OH)2, MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O 。注意以下几种情况的离子方程式的书写:(1) n(Mg(HCO3)2):n(NaOH) 1:4: Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- = Mg(OH)2+ 2CO32- + 2H2O;(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2 :Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- = MgCO3+ CO32- + 2H2O;(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)
12、=1:1 : Mg2+ + HCO3- + OH- = MgCO3+H2O 。三、铝及其化合物1、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。通常与氧气易反应,生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O2 = 2Al2O3。同时也容易与 Cl2、S 等非金属单质反应。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。与强碱溶液反应:2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2。与某些盐溶液反应:如能置换出C
13、uSO4、AgNO3等溶液中的金属。铝热反应: 2Al + Fe2O3高温Al2O3 + 2Fe。该反应放热大,能使置换出的铁成液态,名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 7 页 - - - - - - - - - 适用性强。在实验室中演示时要加入引燃剂,如浓硫酸和蔗糖或镁条和氯酸钾等。2、氧化铝( Al2O3)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
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