03衡水中學高三化學一輪復習資料-金屬及其化合物

衡水中學高三化學一輪復習資料——金屬及其化合物第一節(jié)——鈉及其重要的化合物考點一鈉的主要性質及其應用1．物理性質顏色熔點硬度密度導電導熱性銀白色低小比水的小，比煤油的大良好2.化學性質(1)與非金屬單質(如O2、Cl2)的反應eq\a\vs4\al(與O2,反應)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(常溫下：化學方程式為4Na＋O2=2Na2O。,加熱時：化學方程式為2Na＋O2\o(=,\s\up17(△))Na2O2。))(2)與水的反應①化學方程式：①2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。②與滴加酚酞的水反應的現(xiàn)象與解釋3．鈉的制取及保存4．焰色反應(1)概念：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。屬于物理變化，是元素的物理性質。(2)常見元素焰色反應的顏色：鈉元素：黃色；鉀元素：紫色(透過藍色鈷玻璃)。5．鈉的用途考點闡釋：1．金屬鈉露置在空氣中的變化過程eq\a\vs4\al(銀白色金屬鈉,Na)eq\o(→,\s\up17(O2))eq\a\vs4\al(表面變暗,生成Na2O)eq\o(→,\s\up17(H2O))eq\a\vs4\al(出現(xiàn)白色固體,生成NaOH)eq\o(→,\s\up17(H2O))eq\a\vs4\al(表面變成溶液,NaOH潮解)eq\o(→,\s\up17(CO2))eq\a\vs4\al(白色塊狀物質→,生成Na2CO3·10H2O)eq\o(→,\s\up17(風化))eq\a\vs4\al(白色粉末狀物質,生成Na2CO3)2．鈉與水、酸、鹽溶液的反應(1)鈉與水、酸的反應實質上均是和H＋反應鈉與稀硫酸、鹽酸等非氧化性酸反應時，首先是鈉直接跟酸反應，過量的鈉再與水反應，而不能認為是鈉先跟水反應，生成的NaOH再跟酸中和。鈉投入足量鹽酸中反應的化學方程式：2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑離子方程式：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑(2)鈉與鹽溶液的反應先考慮Na與水反應生成NaOH，再考慮NaOH是否與鹽發(fā)生復分解反應①投入NaCl溶液中，只有H2放出。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑②投入飽和NaCl溶液中，有H2放出，還有NaCl晶體析出(溫度不變)。③投入NH4Cl溶液中，有H2和NH3逸出。④投入CuSO4溶液中，有H2放出和藍色沉淀生成。2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑考點二氧化鈉和過氧化鈉氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2)顏色狀態(tài)白色固體 淡黃色固體電子式陰、陽離子個數(shù)比1∶21∶2物質類別堿性氧化物過氧化物與H2O反應Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與鹽酸反應Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋H2O穩(wěn)定性不穩(wěn)定較穩(wěn)定特性強氧化性用途供氧劑、漂白劑考點闡釋：Na2O2與某些氧化物反應的規(guī)律1．過氧化鈉的強氧化性2．Na2O2與CO2、H2O反應的重要關系(1)氣體體積差的關系2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2氣體體積差①21ΔV＝12Na2O2＋2H2O(g)=4NaOH＋O2↑氣體體積差②21ΔV＝1由此可見，若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量是原氣體體積的eq\f(1,2)，即為生成氧氣的量。(2)先后順序關系一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物反應，可視為Na2O2首先與CO2反應，剩余Na2O2再與H2O(g)反應。(3)電子轉移關系當Na2O2與CO2或H2O反應時，每產(chǎn)生1molO2就轉移2mol電子。(4)固體質量變化關系由①②兩反應可見，每1molCO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時，固體分別增重28g、2g，從組成上看相當于吸收了CO2中的“CO”，或相當于吸收了水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質量Δm＝28n(C)或Δm＝n(H)。此規(guī)律適用于H2O、CO2與Na2O2反應的計算?？键c三碳酸鈉與碳酸氫鈉名稱碳酸鈉碳酸氫鈉俗名純堿(或蘇打)小蘇打色態(tài)白色粉末細小白色晶體水溶性易溶可溶(比Na2CO3溶解度小)c(B)相等時的pHpH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)熱穩(wěn)定性加熱不分解不穩(wěn)定，受熱易分解與鹽酸反應Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑或Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑與CaCl2和BaCl2反應Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓不反應與堿NaOH和Ca(OH)2反應與NaOH不反應Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOHNaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O主要用途化工原料、洗滌劑食品發(fā)酵、泡沫滅火器相互轉化 考點闡釋：Na2CO3與NaHCO3的鑒別與計算1．鑒別2．與等濃度鹽酸反應的規(guī)律(1)放出CO2快慢，NaHCO3>Na2CO3。(2)混合物反應先后：因COeq\o\al(2－,3)結合H＋更容易，所以Na2CO3先反應生成NaHCO3，然后NaHCO3再反應。3．Na2CO3和NaHCO3與酸反應圖象(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖1所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖3所示(設NaOH、Na2CO3的物質的量之比x：y＝1∶1)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關系如圖4所示(設Na2CO3、NaHCO3的物質的量之比m∶n＝1∶1，其他比例時的圖象略)。第三節(jié)——鋁及其重要的化合物考點一鋁的性質及應用1．結構和存在鋁位于元素周期表第三周期ⅢA族_，原子結構示意圖為。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存在。2．物理性質銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和導熱性，密度較小、質地柔軟。3．化學性質(寫出化學方程式)4．制備和用途(1)制備電解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up11(電解),\s\do4(冰晶石))4Al＋3O2↑。(2)用途純鋁用作導線，鋁合金制備汽車、飛機、生活用品等?？键c闡釋：鋁與酸、強堿溶液的反應1．鋁能與酸溶液反應生成H2和鋁鹽(Al3＋)，但與稀HNO3反應不生成H2，且常溫下在濃HNO3、濃H2SO4中鈍化。2．鋁與強堿溶液反應生成H2和偏鋁酸鹽(AlOeq\o\al(－,2))。3．鋁與酸或堿溶液反應生成H2的量的關系有關離子方程式為2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑(1)等量Al分別與足量酸(H＋)和堿(OH－)溶液反應，生成H2之比為1∶1，消耗H＋和OH－之比為3∶1。(2)足量Al分別與含H＋和OH－物質的量相等的溶液反應，生成H2之比為1∶3。(3)若產(chǎn)生H2之比為eq\f(1,3)<eq\f(VH＋H2,VOH－H2)<eq\f(1,1)，則必定是：①與酸反應時，Al過量、H＋不足；②與堿反應時，Al不足、OH－過量?？键c二鋁的重要化合物1．氧化鋁(1)化學性質(用離子方程式表示)(2)用途：熔點很高，是一種比較好的耐火材料，氧化鋁也是冶煉鋁的原料。2．氫氧化鋁(1)物理性質：白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性。(2)化學性質①Al(OH)3的電離eq\o(H＋＋AlO\o\al(－,2)＋H2O,\s\do14(酸式電離))Al(OH)3Al3＋＋3OH－②寫出下列反應的離子方程式或化學方程式：a．與鹽酸反應：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。b．與NaOH溶液反應：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。c．加熱分解：2Al(OH)3eq\o(=,\s\up17(△))Al2O3＋3H2O。3．硫酸鋁鉀(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復鹽。(2)明礬的化學式為KAl(SO4)2·12H2O_，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”“>”或“＝”)。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體吸附水中雜質形成沉淀而凈水?？键c闡釋：“鋁三角”轉化及Al(OH)3沉淀的圖象分析1．“鋁三角”轉化關系由電荷守恒，Al、Al2O3、Al(OH)3與酸反應時，每生成1molAl3＋均消耗3molH＋；與堿反應時，每生成1molAlOeq\o\al(－,2)均消耗1molOH－。但由Al3＋→AlOeq\o\al(－,2)耗4molOH－，由AlOeq\o\al(－,2)→Al3＋耗4molH＋。2．“鋁三角”的應用(1)鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先生成白色沉淀，后沉淀又溶解。NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，不溶解。(2)分離提純①利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。②利用Al2O3能與強堿反應，分離Al2O3與其他金屬氧化物。③利用Al(OH)3的兩性，分離Al3＋與其他金屬陽離子。3．有關Al(OH)3沉淀的四個基本圖象(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應的圖象操作可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖象離子方程式Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OAl3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應的圖象操作偏鋁酸鹽溶液中逐滴加稀鹽酸至過量稀鹽酸中逐滴加偏鋁酸鹽溶液至過量現(xiàn)象立即產(chǎn)生白色沉淀→漸多→最多→漸少→消失無沉淀(有但即溶)→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→沉淀不消失圖象離子方程式AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2OAlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2OAl3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓4.拓展圖象(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過量，圖象如圖1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過量，圖象如圖2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過量，圖象如圖3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質的量濃度相等)，沉淀圖象如圖4所示?？键c三Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉化關系Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)之間的轉化關系寫出上述轉化的離子方程式：(1)①Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)②Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O(5)①AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)或2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)②2AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O考點闡釋：1．Al3＋與強堿反應的計算規(guī)律(1)求產(chǎn)物Al(OH)3的量①當n(OH－)≤3n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝eq\f(1,3)n(OH－)；②當3n(Al3＋)<n(OH－)<4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；③當n(OH－)≥4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝0，無沉淀。(2)求反應物堿的量①若堿不足(Al3＋未完全沉淀)，n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若堿使生成的Al(OH)3部分溶解，n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。2．有關Al(OH)3的6個基本圖象(1)為向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液(2)為向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液(3)為向含H＋的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液(4)為向鹽酸中滴入NaAlO2溶液(5)為向NaAlO2溶液中加入鹽酸(6)為向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液第三節(jié)——鐵及其重要的化合物考點一鐵的性質1．位置、物理性質鐵位于元素周期表的第四周期Ⅷ族，主要化合價為＋2、＋3，在地殼中的含量僅次于氧、硅和鋁。鐵具有金屬的通性，具有被磁鐵吸引的特性。2．化學性質(寫出化學方程式或離子方程式)考點闡釋：鐵與氧化劑反應后的價態(tài)判斷方法(1)鐵與弱氧化劑(如S、I2、H＋、Fe3＋、Cu2＋)等反應所得產(chǎn)物為Fe2＋，鐵元素的價態(tài)為＋2價。(2)鐵與強氧化劑(如Cl2、Br2、濃H2SO4、硝酸等)反應所得產(chǎn)物為Fe3＋，鐵元素的價態(tài)為＋3價。(3)鐵在純氧中燃燒以及在高溫下與H2O(g)反應得到的產(chǎn)物為Fe3O4，鐵元素的價態(tài)為＋2、＋3價。考點二鐵的氧化物與氫氧化物1．鐵的氧化物化學式FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵顏色狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體(有磁性)溶解性難溶于水難溶于水難溶于水鐵的化合價＋2＋3＋2、＋3穩(wěn)定性不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定與H＋反應的離子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O2.鐵的氫氧化物化學式Fe(OH)2Fe(OH)3色態(tài)白色固體紅褐色固體與鹽酸反應Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O受熱分解分解產(chǎn)物復雜2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up17(△))Fe2O3＋3H2O制法可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓可溶性鐵鹽與堿溶液反應Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓兩者的關系在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3考點闡釋：1．鐵的氧化物組成的判斷方法設鐵的氧化物中鐵元素與氧元素的質量比為m∶n，則氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq\f(m,56)∶eq\f(n,16)＝a：b，若a∶b＝1∶1，則鐵的氧化物為FeO；若a∶b＝2∶3，則鐵的氧化物為Fe2O3；若a∶b＝3∶4，則鐵的氧化物是Fe3O4，或FeO與Fe2O3按物質的量比1∶1的混合物，或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物其中FeO、Fe2O3物質的量之比為1∶1，F(xiàn)e3O4為任意值。2．制備Fe(OH)2常用的三種方法方法一：有機覆蓋層法將吸有NaOH溶液的膠頭滴管插到液面以下，并在液面上覆蓋一層苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空氣與Fe(OH)2接觸發(fā)生反應，如圖1所示。方法二：還原性氣體保護法用H2將裝置內的空氣排盡后，再將亞鐵鹽與NaOH溶液混合，這樣可長時間觀察到白色沉淀。如圖2所示。方法三：電解法用鐵作陽極，電解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆蓋苯或煤油，如圖3所示。圖3考點三Fe2＋、Fe3＋的性質及檢驗1．“鐵三角”的轉化關系寫出上述轉化關系中標號反應的離子方程式：①2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；②2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋；③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；④3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。2．Fe2＋和Fe3＋的檢驗(1)Fe2＋的檢驗：先加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再加氯水出現(xiàn)紅色，反應的離子方程式：Cl2＋2Fe2＋=2Cl－＋2Fe3＋、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。(2)Fe3＋的檢驗：滴加KSCN溶液，生成紅色溶液，反應的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3?？键c闡釋：Fe2＋、Fe3＋的轉化應用——除雜主要成分雜質除雜方法FeCl3FeCl2加入氯水或H2O2FeCl2FeCl3加過量鐵粉后過濾FeCl2CuCl2加過量鐵粉后過濾第四節(jié)——用途廣泛的金屬材料考點一合金及常見金屬材料1．合金2．常見金屬材料(1)鋼鐵(2)(3)考點闡釋：(1)合金屬于混合物。(2)合金具有許多良好的物理、化學和機械性能，在許多方面不同于其成分金屬，不是簡單的加合，但在化學性質上，一般認為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學性質?？键c二銅及其化合物1．位置與物理性質銅位于元素周期表的第四周期第ⅠB族，主要化合價為＋1、＋2。銅是紫紅色固體，其導電性僅次于銀。2．化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式①2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(綠色固體)②S＋2Cueq\o(=,\s\up17(△))Cu2S③Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O④Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋3．銅的重要化合物(1)氧化物和氫氧化物物質氧化銅氫氧化銅氧化亞銅化學式CuOCu(OH)2Cu2O狀態(tài)難溶于水的黑色固體(粉末)難溶于水的藍色固體不溶于水的紅色固體化學性質CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OCuO＋H2eq\o(=,\s\up17(△))Cu＋H2OCuO＋COeq\o(=,\s\up17(△))Cu＋CO2Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2OCu(OH)2eq\o(=,\s\up17