延展性最好的是Au,导电好的依次是Ag、Cu、Al。
(2)最常见用量最大的合金是钢,最早的合金是青铜,合金中可以含C、Si等非金属,合金的熔点比各成分低,合金的物理化学性质与成分金属不同,性能更优。
钛合金用于宇航。
24K金是指99.5%以上的纯金,软,12K为50%,18K为75%。
(3)我国稀土金属资源属世界前列,人均资源少,矿产资源不能再生,废金属是固体废弃物,会污染环境,应加强废旧金属的回收利用。
金属冶炼的三个步骤依次是富集、冶炼、精炼。
金属冶炼的实质是M-ne—=Mn+,金属冶炼的方法一般有热分解法、热还原性、电解法和湿法冶金(溶液中反应生成金属),活泼金属Na、Mg、Al等常用电解法,Cu、Ag的精炼也用电解法。
七、碱金属
1、相关反应
2Na+O2
Na2O24Na+O2=2Na2O
2Na+2H2O=2Na++2OH―+H2↑2Na2O2+2H2O=4Na++4OH―
Na2O+H2O=2Na++2OH―2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2CO3
10H2O=Na2CO3+10H2ONa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+H2O
2HCO3-+Ca2++2OH―=CaCO3↓+CO32―+H2O
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
HCO3-+Ca2++OH―=CaCO3↓+H2O
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
4Li+O2=2Li2O2K+2H2O=2KOH+H2↑K+O2
KO2
2、基础辅导
(1)碱金属包括Li、Na、K、Rb、Cs,锂、钠、钾、铷、铯,氢在第ⅠA族但不属碱金属。
Na软,银白色,热和电的良导体,比水轻,熔点低于100℃,保存在煤油中。
一小块钠久置于空气中的变化是先变暗,生成Na2O,再变白很快形成溶液,生成NaOH并潮解,久置变为Na2CO3晶体,再风化变成白色粉末Na2CO3。
钠在自然前中主要是NaCl,还有Na2SO4,Na2CO3,NaNO3等,K、Na合金室温下液态,是原子反应堆的导热剂,是强还原剂,钠灯发出黄光。
(2)Na2O2浅黄色,稳定性Na2O2>Na2O,Na2O2是漂白剂,强氧化剂,供氧剂,CaO2也可作供氧消毒剂。
Na2O2中阳离子和阴离子2:
1
(3)溶解性Na2CO3>NaHCO3,与HCl反应剧烈程度NaHCO3>Na2CO3,Na2CO3用于制玻璃,制皂,造纸,纺织等,NaHCO3用于制发酵粉,治疗胃酸过多等。
候氏制碱的主要原理是在饱和盐食水中先通NH3饱和,再通足量CO2,生成NaHCO3沉淀,再加热生成Na2CO3。
若先通CO2,溶解量太小,不能反应.
(4)钠的焰色是黄色,钾的焰色是浅紫色,用蓝色钴玻璃滤去黄光。
焰色反应操作:
用铂丝(铁丝)蘸取溶液在火焰上灼烧,观察焰色,实验后用稀HCl洗净铂丝,并在火焰上灼烧到无色。
焰色反应不是化学反应.
八、镁铝
1、相关反应
2Mg+O2
2MgO3Mg+N2
Mg3N2
4Al+3O2
2Al2O3Mg+2H+=Mg2++H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2OH―+2H2O=2AlO2―+3H2↑
2Mg+CO2
2MgO+C2Al+Fe2O3
2Fe+Al2O3
4Al+3MnO2
2Al2O3+3MnMgO+2H+=Mg2++H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH―=2AlO2―+H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH―=AlO2―+2H2O
2Al(OH)3
Al2O3+3H2O
H++AlO2―+H2O
Al(OH)3
Al3++3OH―
2、基础辅导
(1)熔点、硬度Al>Mg,Mg、Al都是轻金属,都是活泼金属。
Al有良好的导电性和延展性,镁、铝的合金质轻、坚韧。
(2)镁、铝的抗腐蚀性是表面生成致密的氧化膜。
铝制容器可以装运浓HNO3、浓H2SO4,加热Al与浓HNO3、浓H2SO4会持续反应。
铝制餐具不适宜酸性、碱性、咸味;酸性、碱性使Al2O3溶解,NaCl溶液导致Al的吸氧腐蚀。
负极Al–3e-=Al3+正极O2+4e-+2H2O=4OH―
(3)铝热反应的反应混合物中(如Fe2O3和Al2O3)加入KClO3,插入镁条目的是KClO3受热释放的O2使Mg条剧烈燃烧产生高温引发反应,铝热反应放出大量的热,可用于野外焊接钢轨,冶炼某些金属。
Al2O3、MgO的熔点都很高。
(4)Al3+与OH—物质的量1:
3沉淀,然后1:
1溶解生成AlO2—,AlO2—与H+是1:
1沉淀生成Al(OH)3,然后再1:
3溶解生成Al3+,计算时值得注意。
Al(OH)3不溶于氨水和碳酸,可溶于某些弱酸.
九、铁
1、相关反应
3Fe+2O2
Fe3O42Fe+3Cl2
2FeCl3
Fe+S
FeS3Fe+4H2O
Fe3O4+H2↑
Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe+Cu2+=Fe2++Cu
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
Fe+2Fe3+=3Fe2+2Fe3++2I―=I2+2Fe2+
2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+FeO+2H+=Fe2++H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O
Fe3++3OH―=Fe(OH)3↓Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2OFe2++2OH―=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe2++Br2=2Fe3++2Br―
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl―Fe3++3SCN―
Fe(SCN)3
2、基础辅导
(1)Fe与Cl2、S的反应说明氧化性Cl2>S,Fe在Cl2中燃烧产生棕黄色烟,FeCl3溶液呈黄色,常温下纯Fe与H2O不反应,加热能反应。
不纯的铁在潮湿的空气中易发生电化腐蚀即原电池反应,正极:
O2+2H2O+4e—=4OH—,负极:
2Fe-4e—=2Fe2+。
总反应:
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,进一步反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)2白色沉淀,遇空气迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
制Fe(OH)2时的滴管需插入溶液底部。
(2)3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2,可以双向进行,气体的进入与排出决定了反应进行的方向。
Fe与稀HNO3反应先生成Fe3+,若Fe足量,Fe3+与Fe再生成Fe2+。
Fe遇冷的浓HNO3、浓H2SO4发生钝化。
金属活动性表中Fe的位置对应的化合价是+2价。
FeO是黑色粉末,空气中加热变成Fe3O4,Fe2O3红棕色粉末,可作颜料俗称铁红,Fe3O4是一种复杂化合物,黑色晶体,有磁性。
(3)Fe3+水解能力强,除去Cu2+溶液中Fe3+杂质的方法是调整pH使Fe3+变成Fe(OH)3↓,除去Cu2+溶液中Fe2+杂质的方法是先将Fe2+氧化成Fe3+,再如上述方法分离。
Fe2+与SCN—不显红色,Fe2+溶液中滴加SCN—溶液和氯水溶液变红,再加Fe粉振荡,红色褪去,平衡Fe3++3SCN―
Fe(SCN)3加Fe左移。
成年人体内含铁约3~5g,主要在血红蛋白中,人体缺铁可多吃含铁丰富的食物或药物,土壤中缺铁可施加FeSO4。
Ⅱ基本概念和原理
一、原子结构
1、相关定义
原子序数:
核电荷数即核内质子数编号。
同位素:
相同元素不同核(即中子数不同)。
相对原子质量;原子质量÷12C原子质量的十二分之一。
质量数:
A=Z+N。
2、基础辅导
(1)判断同位素一般给出的是原子符号,不是单质、化合物的化学式,同位素是原子间的关系依据定义判断,H2与D2不是同位素,而是由同位素构成的两种氢分子,H、D就是氢的同位素。
(2)同素异形体特指单质,一般原子相同,结构不同,与同位素无关。
如石墨、金刚石、C60是同素异形体,13C、12C是同位素。
同位素原子广泛用于科研,作示踪原子;用于医疗、考古等。
(3)原子或简单离子的结构示意图不可以用结构式、电子式代替,
表示核电荷,弧线表示电子层,数字表示每层上的电子数。
(4)两原子的质量比等于其式量比。
若改变相对原子质量的参照标准(12C质量的1/12),计算中只有相关的式量发生改变,其它物理量包括摩尔质量等均不变。
(5)电子分层排布。
每层最多2n2个,原子(不是离子)最外层不超过8个,次外层不超过18个,倒三层不超过32个。
二、周期律周期表
1、相关定义
周期律:
元素的性质随着元素原子序数的递增而呈周期性变化。
周期族:
横行周期纵行族。
2、基础辅导
(1)原子最外层电子数、原子半径、元素化合价均随着原子序数的递增呈现周期性变化。
元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。
(2)随原子序数的递增,不是随原子量的递增,呈现周期性变化。
各周期所含元素种类依次是2,8,8,18,18,32,(32),第七周期不满。
表中18个纵行,含元素最多的族是ⅢB族,生成化合物最多的元素是碳,最活泼的金属是Cs,最活泼的非金属是F2,最轻的金属是Li,最轻的非金属是H2。
Fe的位置是第四周期第Ⅷ族,原子最外层2个电子。
周期表中元素多数是金属,第Ⅷ族和副族全部是金属称过渡金属,全部是金属的主族是第ⅡA族。
无机催化剂中的金属元素主要是过渡金属。
两性元素及半导体主要在表中金属与非金属交前处,有个对角线,金属性和非金属之间没有严格的界线。
运用周期律周期表可对一些元素性质的相似性和递变性进行预测和推理。
三、化学键
1、相关定义
离子键:
使阴、阳离子结合成化合物的作用。
共价键:
原子之间通过共用电子对所形成的相互作用。
化学键:
相邻的原子之间强烈的相互作用。
极性键:
不同种元素的原子形成共价键,