金属及非金属性质知识点总结.doc
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金属通性
化学性质:
1、与非金属反应(O2Cl2S等)例:
3Fe+2O2Fe3O4
2、与水/酸反应→盐+氢气(酸必须是非氧化性酸)例:
Fe+2HCl==2FeCl2+H2↑
3、与盐溶液的反应(金属间的置换反应)例Fe+CuSO4==2FeCl2+Cu
钠:
2Mg+O22MgO4Al+3O22Al2O3
3Fe+2O2Fe3O4
规律小结:
一般金属+O2金属氧化物
金属+Cl2最高价金属氯化物
2Fe+3Cl22FeCl3
金属+S低价金属硫化物Fe+SFeS
1、与非金属(O2、Cl2、S)反应
在空气中缓慢氧化:
4Na+O2==2Na2O(白色)
钠在空气中加热
2Na+O2Na2O2(淡黄色)
2、与水反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
实验现象(浮、熔、游、响、红)
现象
解释
浮在水面上
钠的密度比水小
熔成银白色小球
钠是银白色金属,熔点低,且反应放热
小球四处游动并发出嘶嘶响声
生成气体推动小球游动反应剧烈且放热
滴入酚酞溶液变红色
有碱性物质生成
铁与水的反应:
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑
3、与酸或盐反应
(1)2Na+2HCl==2NaCl+H2↑
(2)投入CuSO4溶液中:
2Na+2H2O+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
镁、铝与酸的反应:
与非氧化性酸:
Mg+2H+==Mg2++H2↑
2Al+6H+==2Al3++3H2↑
Al在冷的浓H2SO4或冷的浓HNO3中,表面会钝化,生成坚固的氧化膜,因此可用铝制容器装运浓H2SO4
Fe与酸的反应:
与非氧化性酸的反应Fe+2H+==Fe2++H2↑
Fe在常温下可遇浓H2SO4、浓HNO3会发生钝化,即在Fe表面生成致密的氧化物膜,阻止内部的金属进一步氧化。
但加热条件下,可反应,生成Fe3+
钠的化合物:
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
色态
白色固体
淡黄色固体
与H2O反应
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
类别
碱性氧化物
过氧化物
生成条件
Na在空气中缓慢氧化
Na在空气中燃烧
稳定性
不稳定
2Na2O+O22Na2O2
相对稳定
用途
供氧剂、强氧化剂、漂白剂
物质
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
色态
白色粉末(Na2CO3·10H2O为晶体)
白色晶体
溶解性
易溶于水
溶解度相对小
与H+反应
慢,CO32―+2H+==H2O+CO2↑
快,HCO3―+H+==H2O+CO2↑
与可溶性钡、钙盐
Ba2++CO32―==BaCO3↓
Ca2++CO32―==CaCO3↓
不反应
热稳定性
稳定,受热,难分解,Na2CO3·10H2O易风化
不稳定,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
用途
玻璃,制皂,造纸,纺织
发酵粉,制药
铝
1、铝与氧气
2、铝与酸
3、铝与氢氧化钠
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
铝的重要化合物
1、氧化铝
Al2O3是典型的两性氧化物
Al2O3+6H+==2Al3++3H2O
Al2O3+6OH―==2AlO2―+H2O
2、氢氧化铝
Al(OH)3是典型的两性氢氧化物
(1)化学性质:
Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O
H++AlO2―+H2OAl(OH)3Al3++3OH―
酸式电离 碱式电离
(2)Al(OH)3的制备
Al3++3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4+
Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
3、硫酸铝钾KAl(SO4)2净水剂
复盐:
KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42―
净水原理:
Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
4、焰色反应
(1)定义:
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色,在化学上称为焰色反应。
(2)操作:
洗――烧――蘸――烧
洗:
将铂丝或光洁无铁锈的铁丝用盐酸清洗
烧:
将铂丝在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色
钠盐:
黄色
钾盐:
透过蓝色的钴玻璃呈紫色。
(3)用途 离子检验 焰色材料
铁
1、与非金属反应
(1)与氧气:
3Fe+2O2====Fe3O4(点燃)现象:
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色物质
(2)与硫:
Fe+S===FeS
(3)与氯气:
2Fe+3Cl2====2FeCl3(点燃)
2、与水:
铁不能和冷水热水反应,但能与水蒸气反应。
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2(高温)
铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
色态
黑色粉末
红棕色固体
黑色晶体
铁的价态
+2
+3
+2、+3
水溶性
均难溶于水
稳定性
不稳定,在空气里加热迅速被氧化:
6FeO+O22Fe3O4
稳定
稳定
与非氧化性酸反应
FeO+2H+===Fe2++H2O
碱性氧化物
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
碱性氧化物
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O复杂氧化物
与CO的反应
FexOy+yCOxFe+yCO2
铁的氢氧化物:
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
溶解性
均难溶于水
化学性质
(1)与非氧化性酸:
Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O
(2)放置在空气中4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(1)与非氧化性酸:
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
(2)受热易分解
△
2Fe(OH)3===Fe2O3+3H2O
制法
强碱溶液与可溶性亚铁盐反应
Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
强碱溶液与可溶性铁盐反应
Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
三、铁三角
(1)Fe→Fe2+
①条件:
铁与氧化性比较弱的非金属(如S、I2)、非氧化性酸(如盐酸、稀H2SO4)、不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应.
②实验:
Fe+CuSO4===Cu+FeSO4;
Fe+2FeCl3===3FeCl2;
Fe+2H+===Fe2++H2↑.
(2)Fe→Fe3+
①条件:
铁与强氧化剂,如Cl2、H2O2、KMnO4(H+)、HNO3、浓H2SO4在一定条件下反应都会实现这种转化.
②实例:
2Fe+3Cl22FeCl3
(3)Fe2+→Fe
①条件:
比较活泼的金属(如Al、Zn)、CO、H2、C等能从亚铁化合物中置换出铁来.
②实例:
CO+FeOFe+CO2
(4)Fe2+→Fe3+
①条件:
Fe2+被强氧化剂氧化为Fe3+,如Cl2、Br2、H2O2、浓H2SO4、酸性高锰酸钾溶液、HNO3等.
②实例:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(5)Fe3+→Fe
①条件:
可加入较强还原剂来实现,如Al、Zn、H2、CO等.
②实例:
2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
(6)Fe3+→Fe2+
①条件:
Fe3+与比较强的还原剂反应,如Cu、Fe、S2-(或H2S)、I-(或HI)等.
②实例:
2Fe3++Fe===3Fe2+,
2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,
2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+,
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
5、应用
(1)离子共存
①Fe3+:
与HCO、CO、AlO等(双水解反应);S2-、I-、SO(氧化还原反应);SCN-(络合反应);OH-等不能大量共存.
②Fe2+:
与CO、OH-、S2-、NO(H+)、MnO(H+)、ClO-等不能大量共存.
(2)试剂的存放
①亚铁盐溶液(如FeCl2溶液):
保存时加入少量铁屑以防止Fe2+被氧化,滴入少量相应的酸溶液(如盐酸)以防止Fe2+水解.
②铁盐溶液[如Fe2(SO4)3溶液]:
保存时加入少量相应的酸(如H2SO4)以防止Fe3+水解.
6、Fe3+的检验
(1)加入NaOH等碱溶液,生成红褐色沉淀.
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(红褐色)
(2)加入KSCN溶液,溶液变为红色.
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
7、Fe2+的检验
(1)在被检验的溶液中加碱,产生白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2+存在.
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(2)在被检验的溶液中,滴加KSCN溶液,无明显现象,再通入Cl2,若变成红色溶液,证明有Fe2+存在.
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
硅:
晶体硅可以用来制造晶体管和光电池,硅芯片
化学性质不活泼,常温下除F2、HF酸和强碱外,硅不跟其他物质起反应
氧化硅:
石英、水晶、玛瑙的主要成分都是二氧化硅(SiO2)
化学性质:
与酸性氧化物、强碱,在高温下和碳酸盐反应
硅酸:
酸性小于碳酸
硅酸钠:
水溶液俗称水玻璃,常用作粘合剂
氯
黄绿色、有毒、有刺激性气味、有毒气体——氯气。
实验室制氯气的方法:
1.与金属的反应
⑴Na+Cl2=(白烟)⑵Cu+Cl2=
⑶Al+Cl2=
⑷Fe+Cl2=
氯气能与大多数金属反应,若金属有可变价态,则生成高价氯化物
2.与非金属的反应
氢气在氯气中燃烧:
H2+Cl2=(工业制HCl原理)
氯气与钠、铜、氢气、磷的反应说明,燃烧不一定有氧气参加。
3.Cl2跟水的反应:
氯气溶于水所得的溶液叫“氯水”,氯水呈黄色。
Cl2+H2O
2HClO=2HCl+O2↑
(次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。
)
新制氯水存在的微粒
①分子
②离子
久置的氯水变成了,主要微粒。
HClO的基本性质:
①一元弱酸,酸性比H2CO3__弱
②不稳定,见