化学-金属及其化合物
金 属材 料
金属与氧气的反应 金属与水的反应 金属与酸的反应 某些金属与碱的反应 金属与盐溶液的反应 金属与氧化物 金属与氢氧化物
盐 常见合金的重要应用 正确选用金属材料
四
种
基
本
反
应 化
离
学
子
反
反
应
应
氧 化 还 原 反 应
金属单质
金属活动顺序表 K Ca Na Mg Al锌铁Sn Pb (H) Cu汞Ag
镁
①
Mg
MgO
⑥
⑤
②
③
Mg(OH)2 ④ MgSO4
镁单质的性质
镁的氧化物的性质
铝
Al
①
③
⑤
Al2O3
④ ⑥
② ⑦
NaAlO2 ⑧ Al(OH)3
○11
⑨
⑩ AlCl3
KAl ( SO4) 2
H++AlO2-+H2O Al(OH)3
Al3++3OH-
铝单质的性质
铝的氧化物的性质
铝的氢氧化物的性质
铁单质的腐蚀与防护
铁的氧化物的性质
铁的氢氧化物的性质
铁三角
Fe3+
Fe2+
Fe2+与Fe3+的检验
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。
Fe3++3OH- Fe(OH)3↓(红褐 色)加KSCN溶液:溶液呈红色 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3 黄色 无色 血红色
(填仪器名称)。
(3)根据图示信息分析该溶液中焰色反应呈现紫色的离子的物质的量浓度为
。
例题:
由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生 的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下
【答案】 (1)① Fe2O3 2Al
Al2O3 2Fe
(NaCl熔点为801 ℃; AlCl3 在181 ℃升华)
热点题型 【典例 1】下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是( )
选项 X
A
Na
B
Cu
C
C
D
Si
Y NaOH CuSO3 CO SiO2
Z NaHCO3 Cu(OH)2 CO2 H2SiO3
【典例2】
下列反应的离子方程式正确的是( )
A.过氧化钠溶于水: Na2O2 2H2O
2Na 2OH 2H2 ↑
2. 由 Na2O2 、 Na2CO3 、 NaHCO3 、NaCl中某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气体
放出。将气体通过足量的NaOH溶液,气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热,有气 体放出,下列判断正确的是( ) A.混合物中一定有 Na2O2 、 NaHCO3 B.混合物中一定含有 Na2CO3 、 NaHCO3 、 Na2O2 C.混合物中一定不含 Na2O2 、NaCl D.混合物中一定不含有 Na2CO3 、NaCl
。
(4) 在 铝 电 解 池 中 , 金 属 铝 为
极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以 AlCl4 和
Al2Cl7 形式存在,铝电极的主要电极反应式为
。
(5) 钢 材 镀 铝 后 , 表 面 形 成 的 致 密 氧 化 铝 膜 能 防 止 钢 材 腐 蚀 , 其 原 因
是
。
② 3SiO2 4Al
金属原子失去电 子的能力(还原性)
强
弱
金属阳离子得电 子的能力(氧化性)
弱
强
与氧气化合 常温下易 常温下缓慢氧化 置换水中的H+ 常温置换 加热置换
加热反应 不能置换
置换酸中的H+ 能置换 与盐溶液反应 先与水
不能置换 前面的金属可置换出后面的金属
自然界中存在 冶炼方法
化合态
化合态和游离 态
电解熔融物
特殊性质总结:
一、既能与酸反应,又能与碱反应的物质 (1)单质:Al、Zn、Cl2(与还原性酸如H2SO3、HI、HBr、H2S等发 生氧化还原反应)、S(与氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸等发生氧化 还原反应,与NaOH等强碱在加热条件下发生歧化反应)。 (2)两性氧化物:Al2O3、ZnO等。 (3)两性氢氧化物:Al(OH)3、Zn(OH)2等。 (4)弱酸的铵盐:如(NH4)2CO3、(NH4)2SO3等。 (5)弱酸的酸式盐:如NaHCO3、NaHSO3等。
还原剂置换
加热法
Pt Au
不能
游离 态 富集
金属单质
1. 金属晶体的特点:金属晶体是由金属阳离子和自由 电子组成,其中自由电子并不属于某个固定的金属阳离 子,而可以在整个金属中自由移动。
2. 金属的特点
①常温下,单质都是固体,汞(Hg)除外;
②大多数金属呈银白色,有金属光泽,但
金(Au)—黄—色,铜(Cu)—红—色,铋(Bi)—微— 红色,铅(Pb)—蓝— 色白
Fe(OH)3 红褐 不溶 差 3HCl+Fe(OH)3=FeCl3+3H2O
离子 Na+ K+ NH4+
Fe3+
Fe2+
Cu2+ Mg2+ Al3+
试剂 焰色反应 焰色反应
NaOH溶液
①KSCN溶液 ②NaOH、氨水等
碱液 ③苯酚溶液
离子检验
现象 火焰呈黄色 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色 加热,生成能使红色石蕊试纸变 蓝的气体
B.铜片加入稀硝酸中: Cu NO3 4H
Cu2 NO ↑ 2H2O
C.氯化铝溶液中加入过量氨水: Al3 3NH3 H2O
Al
(OH
)3
3NH
4
D.在 Ca(HCO3 )2 溶液中加入过量NaOH溶液: Ca2 OH HCO3
O2 Cl2/HCl 熔融电解
CO2
H2O电解
NaCl
钠单质的性质
钠的氧化物的性质
碳酸钠和碳酸氢钠的性质
例题:
1. 钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性,但K比Na的活泼性强,下面是根据Na的性质对K的性质
的预测,其中正确的是( ) A.K是银白色金属,硬度大,熔点高 B.K可以被空气中的氧气所氧化,且产物只有 K2O C.K与水能够反应,但不如Na与水的反应剧烈,产物都有氢气 D.K也可以与氯气反应,且比Na与氯气的反应剧烈
铜
例题:
相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应。二者比较,相等的是 ( )
①铜片消耗完所需时间;②反应生成的气体体积(标准状况);③反应中氧化剂得到的电子总
数;④反应后溶液中铜离子的浓度
A.①③B.②④ຫໍສະໝຸດ C.③④D.只有①
03
按物质分类学习金属
知识结构
金属的 金 化学性质 属 及 其 化 合 物 金属化合物
二、常见物质的颜色 (1)有颜色的单质:F2、Cl2; (2)无色气体单质:N2、H2、O2; (3)有色气态化合物:NO2(红棕色); (4)常见固体的颜色:淡黄色固体:S、Na2O2、AgBr;黄色固体:AgI ;黑色固体:FeO、Fe3O4、MnO2、CuO;红色固体:Fe(OH)3(红褐色 )、Fe2O3(红棕色)、Cu2O(砖红色)、Cu(紫红色);蓝色固体: CuSO4·5H2O、Cu(OH)2;白色固体:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl 、BaSO3;不溶于稀酸的白色沉淀:BaSO4、AgCl;不溶于稀酸的黄色沉 淀S、AgBr、AgI;常见有色溶液:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(棕黄色)、 Cu2+(蓝色)、MnO4—(紫红色)、溴水(深红棕色)。
2Al2O3 3Si
(2)HCl 、 AlCl3 NaCl
(3)Cl2 2OH
Cl ClO H2O 、
H OH
H2O
(4)阳 Al 4Cl 3e
AlCl4
或 2Al 7Cl 6e
Al2Cl7
(5)致密的氧化铝膜能够阻止氧气、水与钢材的接触,
对钢材起到保护作用
铁
或O2
铁单质的性质
①溶液有黄色变为红色 ②生成红褐色沉淀
③溶液有黄色变为紫色
反应化学方程式或离子方程式
NH4++OH— H2O+NH3↑ ①Fe3++SCN—= [Fe(SCN)] 2+或
Fe3++3SCN—= Fe(SCN)3 ②Fe3++3OH—=Fe(OH)3↓
①KSCN溶液+氯水 或氯气
②NaOH溶液
①加入KSCN无明显现象,再加入 氯水或通入氯气,溶液变为红色
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Fe2++2OH- Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2+O2 +2H2O 4Fe(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。
例题:
将某合金(仅含铜、铁)全部投入50 mL b mol L1 的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设NO 是唯一的还原产物),下列说法正确的是( ) A.若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始 溶解 B.若金属全部溶解,则溶液中一定含有 Fe3 C.若硝酸有剩余,溶液中可能含有 Fe2 D.若金属全部溶解,且产生336 mL气体(标准状况下),则
向滤液中加入 AgNO3 溶液未见沉淀产生。 ③另取10 mL该溶液于试管中,滴加NaOH溶液产生白色沉淀,当沉淀增加到一定量后开始产生 气体(必要时可加热),最后沉淀完全溶解。并且随NaOH溶液的加入,沉淀和气体的变化关系如 下图所示。
【答案】