1、清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物1第三章 金属及其化合物 一、钠及其化合物（一）钠单质1、物理性质：金属钠银白色，硬度：软，密度比水小，熔沸点低，导电性、导热性良好 钠露置与空气中的过程变化： 化学钠保存在石蜡油或煤油中，因为钠易与水或者空气中的氧气反应，而钠不与煤油反应，且钠的密度大于煤油的密度，所以保存在煤油中。2、化学性质与氧气反应4Na+O 2=2Na2O(常温) 2Na+O 2 Na2O2(过氧化钠)2Na 2O+O2 2Na2O2与非金属反应2Na + Cl 2 2NaCl 2Na + SNa 2S与水反应：2Na + 2H 2O 2NaOH + H 2 钠
2、与水反应的实验现象：浮、熔、游、响、红。 钠燃烧引起火灾，一般用砂土盖灭。钠与酸的反应2HCl + 2Na2NaCl + H 2将钠与盐的反应a若将钠放入 CuSO4溶液中，发生如下反应：2Na+2H 2O2NaOH+H 2CuSO 4+2NaOHCu(OH) 2+Na 2SO4b钠可与某些熔盐作用，置换出相应金属。如：4Na + TiCl 4 (熔)4NaCl + Ti（二）钠的化合物1、Na 2O 和 Na2O2名称 氧化钠(Na 2O) 过氧化钠(Na 2O2)电子式分类 碱性氧化物 过氧化物清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物2阴阳离子个数比 1:2 1:2色态 白
3、色固体 淡黄色固体与水反应 Na2O +H2O2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与 CO2反应 Na2O +CO2Na 2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2化学性质与酸反应 Na2O +2HCl2NaCl + H 2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H 2O特性 _ Na2O2有强氧化性，可以使品红溶液褪色，有漂白作用、杀菌消毒。 Na2O2与 CO2、H 2O 反应的各种关系 Na2O2的强氧化性Na2O2可与 SO2、H 2S、FeCl 2等还原性物质反应。(3)Na2CO3和 NaHCO3名称 碳酸钠(Na 2CO3) 碳酸氢钠(NaHC
4、O 3)分类 正盐 酸式盐俗称 纯碱、苏打 小苏打色态 白色粉末 细小的白色晶体水溶液的酸碱性 碱性 碱性溶解度 Na2CO3(26.9g)NaHCO 3 (10.0g)Na2CO3 NaHCO 3与酸反应放出 CO2的速率 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3(CO32-+H+=HCO3-)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(HCO3-+H+=H2O+CO2)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2(HCO3-+H+=H2O+CO2)与 CO2反应 Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 不反应化学性质与碱反应NaOH 不反应 NaHCO3+NaOH=H2O+
5、 Na2CO3清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物3Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2CaCO 3+ 2NaOH此法可用于土法制烧碱或除掉烧碱中的 Na2CO3少量石灰水：2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO 3+Na 2CO3 +2H2O过量石灰水：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH +H 2OCaCl2 Ca2+ + CO32-=CaCO3 不反应与盐反应 NaHSO4 CO32-+ 2H+=CO2+H 2O HCO3-+H+=H2O+CO2热稳定性 很稳定受热不分解 不很稳定，受热易分解。2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2二者之间
6、相互转化 常见离子的焰色反应和焰色反应的实验操作Na +(黄色) K +（紫色，需透过钴玻璃） Cu 2+（绿色） Ba2+ (黄绿色)操作：洗烧蘸烧洗仪器：铁丝、铂丝、蓝色钴玻璃说明：并非所有的金属都有焰色反应焰色反应为金属元素的性质(单质和化合物)都有同样的焰色焰色反应为物理性质 钠及其化合物的相互转化二、镁、铝及其化合物1、镁铝单质 跟非金属单质的反应：2Mg+O2 2MgO 3Mg+N 2 Mg3N2 Mg+S MgS Mg+Cl2 MgCl2清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物44Al+3O 2 2Al2O3 2Al+3S Al2S3 2Al+3Cl2 2AlCl
7、3跟酸的反应跟碱的反应(镁不能跟碱起反应)2Al+6H 2O 2Al(OH)3+3H2 Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O2Al+2H 2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2与氧化物的反应：a与 H2O 的反应：Mg+2H 2O Mg(OH)2+H2(能使酚酞变红)2Al+6H 2O 2Al(OH)3+3H2b铝热反应： Al(S)+MxOy(S) Al2O3+xM(l) H0c. 2Mg+CO2 2C+2MgO2、铝的化合物(1)氧化铝(Al 2O3)物理性质：白色难熔固体、也不溶于水。化学性质：Al 2O3是典型的两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应。Al 2O3+6
8、H+=2Al3+3H2OAl 2O3+2OH-=2AlO2-+H2O应用：冶炼金属铝的原料；耐火材料，可以用来制造耐火坩埚、耐火管和耐高温的实验仪器等。(2)氢氧化铝Al(OH) 3氢氧化铝的两性：Al(OH) 3与强酸反应生成铝盐： Al(OH) 3+3H+=Al3+3H2OAl(OH) 3与强碱溶液作用生成偏铝酸盐： Al(OH) 3+OH-=AlO2-+2H2O值得注意的是：Al 3+与 OH-、AlO 2-与 H+、Al 3+与 AlO2-不能大量共存：清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物5Al 3+3OH-=Al(OH)3 AlO2-+H+H2O=Al(OH)3
9、Al3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 离子共存问题：Al3+与 OH-、S 2-、HCO 3-、CO 32-、AlO 2-等不能大量共存；AlO2-与 H+ 、Al 3+、NH 4+、Fe 3+等不能大量共存。氢氧化铝的生成： a铝盐与可溶性弱碱氨水反应制 Al(OH)3：Al 3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH 4+b一般用向偏铝酸盐溶液中通入 CO2的方法制取 Al(OH)3。当 CO2不足或适量时： CO 2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3+CO 32-；当 CO2过量时： CO 2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO 3-。c铝盐和偏铝酸盐反应：
10、Al 3+3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3 Al3+、AlO 2-的图像问题（3）硫酸铝钾 KAl(SO4)2电离方程式：十二水合硫酸铝钾KAl(SO 4)212H2O俗名：明矾。明矾是无色晶体，易溶于水。 KAl(SO4)2 溶液中逐滴滴加 Ba(OH)2 溶液沉淀物质的量最大： 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=3BaSO4+Al(OH)3+K2SO4沉淀质量最大： KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4+KAlO2+2H2O 明矾净水化学方程式： 铝及其化合物的转化关系324(KAlSKAlSO清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物6三、铁、铜
11、及其化合物1、铁在元素周期表中的第 4 周期，第族。其原子结构示意图为：(1)物理性质：铁具有金属全部物理通性：常温下是固态，有金属光泽，导电、导热，有延展性。(2)化学性质铁是比较活泼的金属，当铁跟弱氧化剂反应时：Fe-2e -=Fe2+；当跟强氧化剂反应时：Fe-3e-=Fe3+。a铁跟氧气等其它非金属单质的反应：3Fe+2O 2 Fe3O4 (一定要注意产物)2Fe+3Cl 2 2FeCl3 2Fe+3Br2=2FeBr3过量的铁在氯水或溴水中可以生成 FeCl2、FeBr 2Fe+I 2 FeI2 Fe+S FeS b铁跟水的反应：3Fe+4H 2O(g) Fe3O4+4H2(注意产物
12、也是 Fe3O4)c铁跟酸的反应：与非氧化性酸：Fe+2H +=Fe2+H2与强氧化性酸（稀硝酸为例）：Fe+4HNO 3(稀)=Fe(NO 3)3+NO+2H 2OFe+2Fe(NO 3)3=3Fe(NO3)23Fe+8HNO 3(稀)=3Fe(NO 3)2+2NO+4H 2O铁和浓硝酸、浓 H2SO4发生钝化，但在加热条件下，钝化作用立即遭到破坏：Fe+6HNO 3(浓) Fe(NO3)3+3NO2+3H 2OFe+6H 2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2+6H 2Od铁和某些盐溶液的作用：清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物7Fe+Cu 2+=Fe2+Cu
13、Fe+2Fe3+=3Fe2+2、铁的化合物 (1)铁的氧化物铁的氧化物 FeO Fe3O4 Fe2O3铁的化合价 +2 价 +2 价(1/3)，+3 价(2/3) +3 价俗称 磁性氧化铁 铁红状态和颜色 黑色固体 黑色固体 红棕色固体与 H2O 的关系 不反应，不溶解与非氧化性酸的反应FeO+2H+=Fe2+H2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OFe 3O4+8H+=Fe2+2Fe3+4H2O氧化性 高温下被 CO、H 2、Al、C 等还原还原性 可被氧化 可被氧化 一般不再被氧化主要用途 炼铁 炼铁、作铝热剂、颜料(2)铁的氢氧化物Fe(OH) 2可由易溶性的亚铁盐跟碱溶液起反应制
14、得。Fe(OH) 2为白色絮状沉淀，易被空气中 O2迅速氧化成 Fe(OH)3。因此，白色絮状沉淀能迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。Fe 2+2OH-=Fe(OH)24Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH)3制备时：a要将滴管口插入硫酸亚铁液面下，再滴入 NaOH 溶液；b配液时可用加热的方法尽可能除去溶解氧；c可在液面加少许汽油或苯等有机溶剂，以隔绝空气。Fe(OH) 3可由易溶性的铁盐跟碱溶液起反应制得。Fe(OH) 3为红褐色沉淀，可溶于强酸，受热易分解。Fe3+3OH-=Fe(OH)3 Fe(OH) 3+3H+=Fe3+3H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O制备 F
15、e(OH)3胶体： Fe2+ Fe3+的鉴别清华优才化学教学案 高三一轮复习 第三章 金属及其化合物8离子共存问题： Fe、Fe 2+、Fe 3+的互相转化3、铜及其化合物(1)铜的物理性质：黄色或紫红色，导电导热延展性，导电性位于金属的第二位。(2)铜在周期表中第 4 周期 IB 族(3)铜单质的化学性质铜与非金属单质反应：2Cu+O 2 2CuO Cu+Cl 2 CuCl2 2Cu+S Cu2S 2Cu+O 2 +CO2 +H2O = Cu2(OH)2CO3与化合物反应Cu+2FeCl 3 = CuCl2+2FeCl2 Cu+4HNO 3 = Cu(NO3)2+2NO2+2H 2O3Cu+8HNO 3 = 3Cu(NO3)2+2NO+4H 2O Cu+2H 2SO4(浓) = CuSO 4 + SO2 + 2H 2O(4)氧化铜(CuO)CuO+H 2 Cu + H2O CuO+H 2SO4 = CuSO4 + H2O CuO+C 2H5OH Cu+CH3CHO+H2O (5)氢氧化铜Cu(OH) 2检验醛基(CH 3CHO)CH 3CHO+2Cu(OH)2 Cu2O+CH3COOH+2H2O和乙酸反应2CH 3COOH+Cu(OH)2=(CH3COO)2Cu+2H2O
