金属及其化合物高中化学必修一知识点
记忆是学好化学最基本的方法,巧妇难为无米之炊,离开了“记忆”谈其它就成为一句空话。小偏整理了金属及其化合物高中化学必修一知识点,感谢您的每一次阅读。
金属及其化合物高中化学必修一知识点
一、钠Na
1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。
2、单质钠的化学性质:
①钠与O2反应
常温下:4Na+O2=2Na2O(新切开的钠放在空气中容易变暗)
加热时:2Na+O2==Na2O2(钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。)
Na2O2中氧元素为-1价,Na2O2既有氧化性又有还原性。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
Na2O2是呼吸面具、潜水艇的供氧剂,Na2O2具有强氧化性能漂白。
②钠与H2O反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)
实验现象:“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧烈;
熔——钠熔点低;红——生成的NaOH遇酚酞变红”。
③钠与盐溶液反应
如钠与CuSO4溶液反应,应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2,再和CuSO4溶液反应,有关化学方程式:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
总的方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
实验现象:有蓝色沉淀生成,有气泡放出
K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应
④钠与酸反应:
2Na+2HCl=2NaCl+H2↑(反应剧烈)
离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑
3、钠的存在:以化合态存在。
4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。
5、钠在空气中的变化过程:
Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O(结晶)→Na2CO3(风化),最终得到是一种白色粉末。
一小块钠置露在空气中的现象:
银白色的钠很快变暗(生成Na2O),跟着变成白色固体(NaOH),然后在固体表面出现小液滴(NaOH易潮解),最终变成白色粉未(最终产物是Na2CO3)。
二、铝Al
1、单质铝的物理性质:银白色金属、密度小(属轻金属)、硬度小、熔沸点低。
2、单质铝的化学性质
①铝与O2反应:常温下铝能与O2反应生成致密氧化膜,保护内层金属。
加热条件下铝能与O2反应生成氧化铝:4Al+3O2==2Al2O3
②常温下Al既能与强酸反应,又能与强碱溶液反应,均有H2生成,也能与不活泼的金属盐溶液反应:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2Al+6H+=2Al3++3H2↑)
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑)
2Al+3Cu(NO3)2=2Al(NO3)3+3Cu
(2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu)
注意:铝制餐具不能用来长时间存放酸性、碱性和咸的食品。
③铝与某些金属氧化物的反应(如V、Cr、Mn、Fe的氧化物)叫做铝热反应
Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3,Al和Fe2O3的混合物叫做铝热剂。
利用铝热反应焊接钢轨。
三、铁
1、单质铁的物理性质:
铁片是银白色的,铁粉呈黑色,纯铁不易生锈,但生铁(含碳杂质的铁)在潮湿的空气中易生锈。
原因:形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3
2、单质铁的化学性质:
①铁与氧气反应:
3Fe+2O2===Fe3O4
现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体
②与非氧化性酸反应:
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑(Fe+2H+=Fe2++H2↑)
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。
加热能反应但无氢气放出。
③与盐溶液反应:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(Fe+Cu2+=Fe2++Cu)
④与水蒸气反应:
3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2
氧化物
1、Al2O3的性质:
氧化铝是一种白色难溶物,其熔点很高,可用来制造耐火材料如坩锅、耐火管、耐高温的实验仪器等。
Al2O3是两性氧化物:既能与强酸反应,又能与强碱反应:
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O(Al2O3+6H+=2Al3++3H2O)
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O(Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O)
2、铁的氧化物的性质:
FeO、Fe2O3都为碱性氧化物,能与强酸反应生成盐和水。
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
氢氧化物
1、氢氧化铝Al(OH)3
①Al(OH)3是两性氢氧化物,在常温下它既能与强酸,又能与强碱反应:
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O(Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O)
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O)
②Al(OH)3受热易分解成Al2O3:
2Al(OH)3==Al2O3+3H2O
规律:不溶性碱受热均会分解
③Al(OH)3的制备:
实验室用可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3
Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
(Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+)
因为强碱(如NaOH)易与Al(OH)3反应,所以实验室不用强碱制备Al(OH)3,而用氨水。
2、铁的氢氧化物:
氢氧化亚铁Fe(OH)2(白色)和氢氧化铁Fe(OH)3(红褐色)
①都能与酸反应生成盐和水:
Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O(Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O)
Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O(Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O)
②Fe(OH)2可以被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
现象:白色沉淀→灰绿色→红褐色
③Fe(OH)3受热易分解生成Fe2O3:
2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
3、氢氧化钠NaOH:
俗称烧碱、火碱、苛性钠,易潮解,有强腐蚀性,具有碱的通性。
盐
1、铁盐(铁为+3价)、亚铁盐(铁为+2价)的性质:
①铁盐(铁为+3价)具有氧化性,可以被还原剂(如铁、铜等)还原成亚铁盐:
2FeCl3+Fe=3FeCl2(2Fe3++Fe=3Fe2+)(价态归中规律)
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2(2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+)(制印刷电路板的反应原理)
亚铁盐(铁为+2价)具有还原性,能被氧化剂(如氯气、氧气、硝酸等)氧化成铁盐:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3(2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-)
②Fe3+离子的检验:
a.溶液呈黄色;
b.加入KSCN(硫氰化钾)溶液变红色;
c.加入NaOH溶液反应生成红褐色沉淀[Fe(OH)3]。
Fe2+离子的检验:
a.溶液呈浅绿色;
b.先在溶液中加入KSCN溶液,不变色,再加入氯水,溶液变红色;
c.加入NaOH溶液反应先生成白色沉淀,迅速变成灰绿色沉淀,最后变成红褐色沉淀。
2、钠盐:Na2CO3与NaHCO3的性质比较
Na2CO3 | NaHCO3 | |
俗称 | 纯碱、苏打 | 小苏打 |
水溶性比较 | Na2CO3 >NaHCO3 | |
溶液酸碱性 | 碱性 | 碱性 |
与酸反应剧烈程度 | 较慢(二步反应) | 较快(一步反应) |
与酸反应 | Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+=CO2↑+H2O | NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
HCO3-+H+=H2O+CO2↑ |
热稳定性 | 加热不分解 | 加热分解 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ |
与CO2反应 | Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 | 不反应 |
与NaOH溶液反应 | 不反应(不能发生离子交换) | NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O HCO3-+OH-=H2O+CO32- |
与Ca(OH)2溶液反应 | Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
Ca2++CO32-=CaCO3↓ | 也能反应生成CaCO3沉淀 |
与CaCl2溶液反应 | 有CaCO3沉淀 | 不反应 |
用途 | 洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业 | 发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多(有胃溃疡时不能用) |
相互转化 | Na2CO3 NaHCO3 |
焰色反应
1、定义:金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。
2、操作步骤:
铂丝(或铁丝)用盐酸浸洗后灼烧至无色,沾取试样(单质、化合物、气、液、固均可)在火焰上灼烧,观察颜色。
3、重要元素的焰色:
钠元素黄色、钾元素紫色(透过蓝色的钴玻璃观察,以排除钠的焰色的干扰)
焰色反应属物理变化。与元素存在状态(单质、化合物)、物质的聚集状态(气、液、固)等无关,只有少数金属元素有焰色反应。
1、合金的概念:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
2、合金的特性:合金与各成分金属相比,具有许多优良的物理、化学或机械的性能。
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大
②合金的熔点一般比它的各成分金属的低
记忆问题
大家想知道什么方法可以学好化学吗?让我告诉你,它便是记忆。记忆是学好化学最基本的方法,巧妇难为无米之炊,离开了“记忆”谈其它就成为一句空话。这是由化学学科特点决定的。化学本身有着独特“语言系统”──化学用语。
如:元素符号、离子符号、化学式、结构式、结构简式、电子式、化学方程式、离子方程式、热化学方程式等,对这些化学用语的熟练掌握是化学入门的首要任务,而其中大多数必须记忆;一些重要气体的性质、制取、用途等也必须记忆才能掌握它们的规律;一些规律,如元素周期律、勒夏特列原理,烃燃烧的规律更要记忆才能快速解题。因此有人把化学喻为“理科中的文科”、是中学生的第二外语。
要想学好化学,清华北大的学哥学姐同样会告诉你,化学就是要多记多背,自然就会了。的确,化学不是一门多么艰深的学科,它的计算不象物理数学那么难,基本只是加减乘除。那么怎样去记呢?(1)要“因材施记”,根据不同的学习内容,找出不同的记忆方法。概念、定律、性质等要认真听老师讲,仔细观察老师演示实验,在理解的基础上进行记忆;元素符号、化合价和一些物质俗名及某些特性则要进行机械记忆(死记硬背),多写是个不错的方法;(2)不断寻找适合自己特点的记忆方式,效果好。
最后教同学们两个通用的学习方法:
首先,兴趣是最好的老师。你一定要喜欢上化学,因为它会给你带来许多好处,说两点最实用的好处,化学是理科中最容易拿到分数的科目之一,所以第一个好处是为你将来的高考带来分数;第二它能帮助你解决生活中的许多问题,比如家里用的液化气是什么?为什么不能用微波炉加热保鲜膜?小孩哭久了为什么会抽搐?等等。同学们何乐而不为?
其次,不怕吃苦。学习的确是一个艰苦的过程,很多知识的学习都比较枯燥,所以要能坐得住冷板凳,能吃苦,耐得住寂寞。
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