一、金属的物理通性:常温下,金属一般为银白色晶体(汞常温下为液体),具有良好的导电性、导热性、延展性。
二、金属的化学性质:
多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在。
物质 | Na | Al | Fe |
保存 | 煤油(或石蜡油)中 | 直接在试剂瓶中即可 | 直接在试剂瓶中 |
化性 | 常温下氧化成Na2O: 4Na + O2 = 2Na2O 点燃 点燃生成Na2O2 点燃 2Na + O2 == Na2O2 | 常温下生成致密氧化膜: 4Al + 3O2 = 2Al2O3 致密氧化膜使铝耐腐蚀。 点燃 纯氧中可燃,生成氧化铝: 点燃 4Al + 3O2 == 2Al2O3 | 潮湿空气中易受腐蚀: 铁锈:主要成分Fe2O3 点燃 纯氧中点燃生成: 点燃 3Fe+2O2 == Fe3O4 |
与 O2 | |||
与Cl2 | 2Na+Cl2 == 2NaCl | 2Al+3Cl2 == 2AlCl3 | 2Fe+3Cl2== 2FeCl3 |
与S | 常温下即可反应: 2Na + S = Na2S | △ 加热时才能反应: 2Al + 3S == Al2S3 | △ 加热只能生成亚铁盐: Fe + S == FeS |
与水 | 常温与冷水剧烈反应: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ | △ 去膜后与热水反应: 2Al+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2↑ | 常温下纯铁不与水反应。 △ 加热时才与水蒸气反应: 3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2 |
与 酸 溶 液 | 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ | 2Al+6HCl==2AlCl3+ 3H2↑ | Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ |
与 碱 溶 液 | ---------------------- | 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ | --------------------- |
与 盐 溶 液 | 与硫酸铜溶液: 2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 与氯化铁溶液: 6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑ | 置换出较不活泼的金属单质 | 置换出较不活泼的金属单质 |
与 氧 化 物 | ---------------------- | 点燃 镁条引燃时铝热反应: 2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe | --------------------- |
金属活泼性逐渐减弱 |
1.氧化物
Na2O | Na2O2 | Al2O3 | Fe2O3 | |
性质 | 碱性氧化物 | 非碱性氧化物 | 两性氧化物 | 碱性氧化物 |
颜色状态 | 白色固体 | 淡黄色固体 | 白色固体 | 赤红色固体 |
与水反应 | Na2O+H2O=2NaOH | 2Na2O2+2H2O= 4NaOH+O2↑ | ---------------- | ---------------- |
与酸溶液 | Na2O+2HCl=2NaCl+H2O(溶液无色) | 2Na2O2+4HCl= 4NaCl+2H2O+O2↑ | Al2O3+6HCl= 2AlCl3+3H2O | Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(溶液黄色) |
与碱溶液 | -------------- | --------------- | Al2O3+2NaOH= 2NaAlO2+H2O | ---------------- |
其他 | Na2O+CO2=Na2CO3 | 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 | ---------------- | ---------------- |
化性 | NaOH | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
属性 | 碱性氢氧化物 | 两性氢氧化物 | 碱性氢氧化物 | 碱性氢氧化物 |
与酸溶液 | NaOH+HCl=NaCl+H2O | Al(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O | Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O | Fe(OH)3+3HCl= FeCl3+3H2O |
与碱溶△ △ 液 | ---------------- | Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O | ---------------- | ---------------- |
稳定性 | 稳定 | 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O | 4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3 | 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O |
其他 | 2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O NaOH+CO2(过量) =NaHCO3 | ---------------- | ---------------- | ---------------- |
制备 | 金属钠与水即可 | 铝盐溶液与过量浓氨水 | 亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液(液面下) | 铁盐溶液滴加 氢氧化钠溶液 |
Na2CO3 | NaHCO3 | |
溶解度 | 较大 | 较小 |
溶液碱性 | 使酚酞变红,溶液呈碱性。 | 使酚酞变淡粉色,溶液呈较弱的碱性。 |
与酸 | 反应迅速Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2↑ | 反应更迅速NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ |
与碱 | -------------------------------- | NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O |
稳定性 | 稳定,加热不分解。 | △ 固体NaHCO3 :2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑ |
相互转化 | Na2CO3溶液中通入大量CO2 Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3 | △ 固体NaHCO3 : 2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑ |
其他 | 溶液中:Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓ | 溶液中:NaHCO3+Ca(OH)2 = NaOH+CaCO3↓+H2O |
用途 | 工业原料等 | 中和胃酸、制糕点等 |
金属离子检验:焰色反应呈黄色 |
FeCl2 | FeCl3 | |
颜色 | 浅绿色 | 黄色 |
与碱溶液 | FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl | FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl |
相互转化 | 2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 2FeBr2+Br2 = 2FeBr3 主要表现: 性(还原性) | 2FeCl3+Fe = 3FeCl2 2FeBr3+Fe = 3FeBr2 表现: 性(氧化性) |
检验 | 遇KSCN不显血红色,加入氯水后显红色 | 遇KSCN显血红色 |
用途 | 净水剂等 | 印刷线路板等 |
四、金属及其化合物之间的相互转化
1.铝及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式。
⑩NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
2.铁及其重要化合物之间的转化关系,写出相应的化学反应方程式。
3.钠及其化合物之间的相互转化,写出相应的化学反应方程式。
附:1.焰色反应:用于在火焰上呈现特殊颜色的金属或它们的化合物的检验。
注:观察钾焰色反应时,应透过蓝色钴玻璃,以便滤去杂质钠的黄光。
2.碳酸钠、碳酸氢钠:Na2CO3又叫纯碱,俗称苏打。无水碳酸钠是白色粉末。NaHCO3俗称小苏打,也叫酸式碳酸钠。它是白色粉末,在水中的溶解度比碳酸钠略小,水溶液呈微碱性,固体碳酸氢钠受热即分解。NaHCO3是发酵粉的主要成分,也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料,在橡胶工业中作发泡剂。将碳酸钠溶液或结晶碳酸钠吸收CO2可制得碳酸氢钠。
3.氧化铝、氢氧化铝
(1)Al2O3俗名矾土,是一种难熔又不溶于水的白色粉末。它的熔点、沸点都高于2000度。
(2)氢氧化铝是典型的两性氢氧化物,它既能溶于强酸生成铝盐溶液,又能溶于强碱生成偏铝酸盐溶液。氢氧化铝可用来制备铝盐,作吸附剂等的原料。氢氧化铝凝胶有中和胃酸和保护溃疡面的作用,可用于治疗胃和十二指肠溃疡、胃酸过多等。
10.合金: