高中化学金属非金属DOC.docx
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高中化学金属非金属DOC
常见金属及其化合物的物理性质
物质
物理性质
Na
钠单质很软，可以用小刀切割。
切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。
钠是热和电的良导体。
钠的密度是0.97g/cm3，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。
钠单质还具有良好的延展性。
NaOH
又称烧碱、火碱、苛性钠，密度2.130克/厘米3，熔点318.4℃，沸点1390℃。
纯的无水氢氧化钠为白色半透明，结晶状固体。
氢氧化钠极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大,它的水溶液有涩味和滑腻感，溶液呈强碱性，具备碱的一切通性，氢氧化钠还易溶于乙醇、甘油；但不溶于乙醚、丙酮、液氨
NaHCO3
白色粉末，或不透明单斜晶系细微结晶。
比重2.159。
无臭、味咸，可溶于水，微溶于乙醇。
其水溶液因水解而呈微碱性，受热易分解，在65℃以上迅速分解，在270℃时完全失去二氧化碳，在干燥空气中无变化，在潮湿空气中缓慢分解。
Na2CO3
纯碱、苏打，稳定性较强，易溶于水，微溶于无水乙醇，不溶于丙醇，
有一定的腐蚀性，用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品。
Al
铝是银白色的轻金属，较软，密度2.7g/cm3，熔点660.4℃，沸点2467℃，铝对光的反射性能良好，导电性很好，仅次于银、铜，有良好的延展性，能够抽成细丝，还可制成薄于0.01mm的铝箔。
Ａl（OH）3
白色粉末、无臭无味。
不溶于水和乙醇，溶于稀无机酸如盐酸。
Al2O3
难溶于水能溶于强酸强碱熔点很高是一种良好的耐火材料它可以用来制造耐火坩埚耐火管和耐高温的实验仪器也很坚硬可有效保护金属
Fe
纯铁具有银白色金属光泽；有良好的延展性、导电、导热性能；密度为7.86克／厘米3；熔点为1535℃，沸点为2750℃；
FeO
黑色粉末，密度：
5.7克/立方厘米。
不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
溶解性：
不溶于水，不与水反应。
Fe2O3
红棕色粉末相对密度（水=1）：
5.24熔点：
1565℃稳定性：
稳定，溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐。
溶解性：
不溶于水，不与水反应。
Fe3O4
黑色晶体，密度5.18克/立方厘米。
有磁性，故又称磁性氧化铁。
潮湿状态的四氧化三铁在空气中容易氧化成三氧化二铁。
不溶于水，溶于酸。
Fe（OH）3
棕色或红褐色粉末或深棕色絮状沉淀。
密度3.4～3.9g/cm3。
Fe（OH）2
氢氧化亚铁化学式Fe（OH）2，分子量89.866。
白色固体，难溶于水。
密度3.4g/cm3。
受热易分解。
溶于酸，不溶于碱。
易被氧化。
用碱溶液跟亚铁盐溶液反应可制得。
但不易制得纯物，因Fe（OH）2在空气中迅速被氧化，变成灰绿色最后变成棕红色的Fe（OH）3。
如将氢氧化亚铁在非氧化性气体气氛中（如N2，H2等气体保护）过滤出来，再迅速喷射到空气中，会剧烈燃烧甚至爆炸。
常见金属及其化合物的用途
物质
用途
Na
工业价值非常大，高纯度钠可以作为原子反应堆的热载体。
NaOH
在化工生产中，氢氧化钠提供碱性环境或作催化剂。
NaOH的稀溶液家用时可以做洗涤液。
在食品生产中，氢氧化钠有时被用来加工食品。
氢氧化钠甚至是一道名菜的必要调料，是制造肥皂的重要原料之一
NaHCO3
发酵粉、治疗胃酸过多。
制玻璃、造纸、制肥皂、纺织那不是碳酸氢钠的作用，而是碳酸钠的作用。
Na2CO3
用于制化学品、清洗剂、洗涤剂、也用于照相术和制医药品。
用于生产味精、面食等
Al
1.铝可以用来冶炼稀有金属。
2.其合金质轻而坚韧，是制造飞机、火箭、汽车的结构材料。
3.纯铝可做超高电压的电缆。
4.做日用器皿的铝通常称“钢精”、“钢种”。
Al（OH）3
氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。
氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。
使用范围：
热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。
Al2O3
红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝用作研磨材料及切割工具作色层分析的媒介物氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料
Fe
工农业生产人体不可缺少的微量元素植物制造叶绿素不可缺少的催化剂铁是土壤中的一个重要组分钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。
FeO
在低于200K时，氧化亚铁的晶体结构会发生微小变化，变为菱方，并且具有反铁磁性
Fe2O3
1.其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中2.可做催化剂3.玻璃、宝石、金属的抛光剂4.用于和CO反应炼制生铁（H2也可）
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2（高温）Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O（高温）2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2（气）（高温）
Fe3O4+8Al==（高温）4Al2O3+3Fe
Fe3O4
四氧化三铁是一种常用的磁性材料。
特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。
天然的磁铁矿是炼铁的原料。
用于制底漆和面漆。
它的硬度很大，可以作磨料。
四氧化三铁还可做颜料和抛光剂。
我们还可以通过某些化学反应，比如使用亚硝酸钠等等，使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁，用来防止或减慢钢铁的锈蚀，例如枪械、锯条等表面的发蓝、发黑。
俗称“烤蓝”
Fe（OH）3
氢氧化铁可用来制颜料、药物，也可用来做砷的解毒药等等。
Fe（OH）2
常见金属的化学性质
一．钠及其化合物
1．钠
⑴钠的化学性质
与氧气反应
在常温时4Na＋O2＝2Na2O（白色）
在点燃时2Na＋O2=Na2O2（淡黄色）（实验）
（比较）
钠能跟卤素.硫磷氢等非金属直接发生反应生成相应化合物,如
2Na+Cl2＝2NaCl
2Na＋S＝Na2S（硫化钠）（跟硫化合时甚至发生爆炸。
）
2Na+Br2=2NaBr（溴化钠）（溴化钠可以做镇定剂）
钠跟水的反应2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑（实验）
★钠由于此反应剧烈，能引起氢气燃烧，所以钠失火不能用水扑救，必须用干燥沙土来灭火。
钠具有很强的还原性，可以从一些熔融的金属中把金属置换出来。
由于钠极易与水反应，所以不能用钠把居于顺序钠之后的金属从其盐溶液中置换出来。
钠与酸溶液反应
钠与酸溶液的反应涉及到钠的量，如果钠少量，只能与酸反应，如钠与盐酸的反应：
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
如果钠过量，则优先与酸反应，然后再与酸溶液中的水反应
钠与盐反应
a将钠投入盐溶液中，钠先会和溶液中的水反应，生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应。
如将钠投入硫酸铜溶液中：
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓
b与熔融盐反应
这类反应多数为置换反应，常见于金属冶炼工业中，如4Na+TiCl4（熔融）=4NaCl+Ti（条件为高温）
Na+KCl=K+NaCl（条件为高温）
★钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱
钠与有机物反应
钠还能与某些有机物反应，如钠与乙醇反应：
2Na+2C2H5OH→2CH3CH2ONa+H2↑（生成物为氢气和乙醇钠）
⑵钠的有关化学方程式
⑴与非金属单质:
2Na＋H2＝高温＝2NaH
4Na＋O2＝2Na2O（白色固体）2Na＋O2=点燃=Na2O2（淡黄色粉末）
⑵与金属单质;不反应
⑶与水:
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
⑷与酸:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
⑸与碱;不反应（与碱溶液反应）
⑹与盐;①4Na+TiCl4=高温=4NaCl+Ti6Na+2NaNo2=高温=N2↑+4Na2O
Na+KCl=高温=K↑+NaCl
②2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓或2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑
NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑＋H2O
⑺与氧化物:
4Na+CO2=点燃=2Na2O+C↓
⒉氧化钠
⑴化学性质
①与水的反应Na2O+H2O—→2NaOH
②与二氧化碳反应Na2O+CO2--->Na2CO3
③与酸反应Na2O+ＨＣｌ＝NaCl＋H2O
⑵合成方法Na2CO3（碳酸钠）— △→Na2O＋CO2
⒊过氧化钠
⑴化学性质
①与最高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应，生成盐，放出氧气，例：
2Na₂O₂＋2CO₂══2Na₂CO₃＋O₂↑2Na₂O₂＋2SO₃══2Na₂SO₄+O₂↑
②与次高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应，生成盐，但不放出氧气，如：
Na₂O₂＋CO══Na₂CO₃Na₂O₂＋SO₂══Na₂SO₄
③与水反应，生成氧气：
2Na₂O₂+2H₂O══4NaOH+O₂↑，反应放热
⑵制备:
Na2O+O2＝Na2O2
⒋碳酸钠
⑴化学性质
①其水溶液呈碱性，能与酸产生一定反应。
Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑（酸过量）
Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3（碳酸钠过量）
②Na2CO3与碱反应。
Na2CO3+Ca（OH）2====CaCO3↓+2NaOHNa2CO3与NaOH不反应。
③Na2CO3与盐反应。
Na2CO3+BaCl2====2NaCl+BaCO3↓【碳酸钡白色沉淀，不溶于水（难溶于水），但可溶于酸】
3Na2CO3+Al2（SO4）3+3H2O====2Al（OH）3↓+3Na2SO4+3CO2↑【氢氧化铝白色沉淀，不溶于水，可溶于酸】（实验）
④Na2CO3转化为NaHCO3:
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
⑵制取:
NaCl+CO2+NH3+H2O====NaHCO3↓+NH4Cl
⒌碳酸氢钠
⑴化学性质
1与酸反应NaHCO₃+HCl====NaCl+H₂O+CO₂↑
2与碱反应aNaHCO₃+NaOH====Na₂CO₃+H₂O
b与Ca（OH）₂反应：
要分过量和少量。
少量：
NaHCO₃+Ca（OH）₂====CaCO₃+NaOH+H₂O
过量：
2NaHCO₃+Ca（OH）₂====Na₂CO₃+CaCO₃+2H₂O
3双水解
与AlCl₃双水解：
3NaHCO₃+AlCl₃====Al（OH）₃↓+3CO₂+3NaCl
与Al₂（SO4）₃双水解：
Al₂（SO4）₃+6NaHCO₃==3Na₂SO4+2Al（OH）₃↓+6CO₂↑
4与盐反应2NaHCO₃+CaCl₂====Ca（HCO₃）₂+2NaCl
5受热分解：
2NaHCO₃==△==Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
⑵制备Na₂CO₃+CO₂+H₂O====2NaHCO₃
二．铝及其化合物
⒈铝
⑴化学性质
1与氧气反应铝粉可燃铙4Al+3O22Al2O3（发强白光）（实验）
2和非金属反应：
2Al+3S＝Al2S3
3和热水反应：
2Al+6H2O2Al（OH）3+3H2↑（反应缓慢）
4和较不活动金属氧化物反应：
3Fe3O4+8A＝l9Fe+4Al2O3
⑤和酸反应：
在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。
盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应，生成盐并放出氢气。
2Al+6H2O=2AlCl3+3H2↑2Al+
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