高一化學上學期金屬及其化合物知識點總結

　　1.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要物理性質

　　(1).鈉、鋁、鐵、銅在自然界中的存在形式。

　　①.鈉鋁只以化合態形式存在：鈉元素的主要存在形式是氯化鈉，鋁元素的存在形式有鋁土礦。

　　②.鐵銅有兩種存在形式：鐵的存在形式是游離態的隕鐵和化合態的鐵礦石(黃鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦)，銅的存在形式是游離態的銅和黃銅礦、輝銅礦、赤銅礦和孔雀石。

　　(2)鈉、鋁、鐵、銅單質的物理性質

　　①.顏色：塊狀鈉鋁鐵單質是銀白色金屬，純銅是紫紅色金屬；粉末狀的鋁和銅顏色不變，粉末狀的鐵屑是黑色，沒有粉末狀的鈉，鈉在空氣中馬上氧化成白色的氧化鈉，最終氧化成碳酸鈉；冶金工業中鐵屬于黑色金屬，鈉、鋁、銅屬于有色金屬。

　　②.密度：鈉的密度比水小，鋁、鐵、銅的密度比水大；鈉、鋁的密度小于4.5g/cm3是輕金屬，鐵、銅的密度大于4.5g/cm3是重金屬。

　　③.熔點：鈉的熔點低，鈉與水反應產生的熱量就可以使其熔化成小球；鋁、鐵、銅的熔點很高。

　　④.共性：不透明，有導電性、導熱性、延展性；鈉鉀合金做原子反應堆的導熱劑；鋁、鐵、銅可以做導線，金屬的導電性：Ag>Cu>Al ；鋁的延展性可以制成包裝用的鋁箔；鋁、鐵、銅可以制成各種容器等。

　　⑤.硬度：鈉的硬度很小，可以用小刀切割；純鋁的硬度較小，鐵和銅的硬度較大。

　　⑥.特性：鐵可以被磁化，而產生鐵磁性。

　　(3)鈉、鋁、鐵、銅的重要化合物的物理性質

　　①.氧化物的顏色：白色：Na2O 、Al2O3；黑色：FeO 、Fe3O4 、CuO；淡黃色：Na2O2；紅棕色：Fe2O3。

　　②.氧化物的溶解性：Na2O 、Na2O2溶于水生成強堿發生化學變化；Al2O3 、FeO 、Fe2O3 、Fe3O4 、CuO不溶水。

　　③.氫氧化物的顏色：白色：NaOH 、Al(OH)3、Fe(OH)2；紅褐色：Fe(OH)3；藍色：Cu(OH)2 。

　　④.氫氧化物的溶解性：溶于水的：NaOH；不溶于水的：Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2 ；其中Fe(OH)2溶于水變色：先變成灰綠色，再變成紅褐色Fe(OH)3 。

　　⑤.鹽酸鹽(金屬在氯氣中燃燒的產物)的顏色：白色：NaCl ；棕紅色：FeCl3 ；棕黃色：CuCl2 。

　　⑥.鹽酸鹽溶于水的顏色：無色：NaCl；黃色：FeCl3 ；藍色：CuCl2 。

　　⑦.硫酸鹽的顏色：無色：芒硝(Na2SO4 ？10H2O)、白色：白色硫酸銅粉末(CuSO4)；明礬：[KAl(SO4)2 ？12H2O]；綠色：綠礬(FeSO4 ？7H2O)；藍色：膽礬、藍礬(CuSO4 ？5H2O)。

　　⑧.碳酸鹽的顏色：白色：Na2CO3 、NaHCO3 ；孔雀綠：Cu2(OH)2CO3 。

　　⑨.碳酸鹽的溶解性：溶于水的：Na2CO3 、NaHCO3 ；不溶于水的：Cu2(OH)2CO3 。

　　(4)鈉、鋁、鐵、銅重要化合物的物理性質的用途

　　①.為無機框圖題提供題眼：

　　ⅰ、溶解性，

　　ⅱ、顏色，

　　ⅲ、顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色。

　　②.為離子共存提供判斷依據：

　　ⅰ、有顏色的離子不能大量共存：黃色：Fe3+ ，淺綠色：Fe2+ ，藍色：Cu2+ ；

　　ⅱ、強堿性條件下不能共存的離子：Fe3+ 、Fe2+ 、Cu2+ 、Al3+ ；ⅲ、與HCO 不能大量共存(發生雙水解反應)的離子：Fe3+ 、Fe2+ 、Cu2+ 、Al3+ 。

　　2.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬分別與氧氣、水、酸、堿、鹽等物質反應的情況，了解其共性和個性

　　(1)與純氧氣反應：

　　①.常溫：鈉變質生成白色氧化鈉，鋁表面生成致密的氧化物薄膜保護內部金屬不再反應，鐵、銅穩定存在。

　　②.加熱：白色鈉燃燒發出黃光生成淡黃色的過氧化鈉，熔化的鋁被白色氧化膜包裹不會滴落，白色鐵絲燃燒產生耀眼的白光，有黑色顆粒物(Fe3O4)落下，紫紅色的銅加熱變成黑色的氧化銅。

　　說明：鈉與氧氣反應溫度不同產物不同；鐵與氧氣反應的產物隨接觸面積、量的多少、溫度高低有關。

　　(2)與水的反應

　　①.常溫：只有鈉能與水反應；鋁、鐵、銅不與水反應。

　　ⅰ、鈉跟水的反應的化學方程式：2Na + 2H2O=2NaOH + H2↑ ；離子方程式：2Na + 2H2O=2Na+ + 2OH- + H2↑

　　ⅱ、鈉跟水的反應的現象：概括為“浮、熔、游、響、紅”五個字來記憶” 。

　　ⅲ、鈉跟水的反應的現象的解釋：浮：鈉的密度比水小；熔：反應放熱，鈉熔點低熔化成小球；游：反應產生氣體；響：反應劇烈 ；紅：生成NaOH，酚酞遇堿變紅 。

　　說明1：在潮濕的空氣中鐵生銹成Fe2O3 ？xH2O，銅生銹成Cu2(OH)2CO3 。

　　說明2：銅做陽極，石墨做陰極，電解水，電解初期會發生：Cu +2H2O Cu(OH)2+H2 ↑。

　　②.高溫：鋁鐵雖與水反應，但是分別生成氫氧化物和氧化物(Fe3O4)薄膜阻止繼續反應，銅不反應。

　　③.鋼鐵吸氧腐蝕的反應原理。

　　ⅰ、負極(Fe)：2Fe-4e =2Fe2+ (氧化反應)；正極(C)：O2+2H2O+4e =4OH-(還原反應)

　　ⅱ、離子反應：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 ↓；

　　ⅲ、化學反應：4Fe(OH)2 O2+2H2O=4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3 = Fe2O3 ？3H2O

　　(3)與酸的反應

　　①.與氧化性酸的反應

　　ⅰ、常溫：鐵鋁遇濃硫酸、濃硝酸鈍化；鈉與濃硫酸反應時鈉的量不同產物不同，銅與濃硫酸不反應，銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水。

　　ⅱ、常溫：鈉、鐵與稀硝酸反應量不同產物不同；鋁合銅與稀硝酸反應產物不隨量的改變而改變。

　　ⅲ、加熱：鐵鋁與濃硫酸、濃硝酸的鈍化膜被破壞，足量的鐵鋁與濃硫酸、濃硝酸反應時隨著硫酸和硝酸的濃度變化而產物發生變化，硫酸先產生二氧化硫后產生氫氣，硝酸先產生二氧化氮后產生一氧化氮。

　　②.與非氧化性強酸反應：

　　ⅳ、常溫：鈉鋁鐵與鹽酸和稀硫酸反應產生氫氣；銅不反應。

　　(4)與堿溶液反應：

　　①.鈉與堿溶液中的溶劑水反應，鋁與堿溶液中的溶劑和溶質都反應，鐵和銅與堿溶液不反應。

　　②.鋁與堿溶液的反應：

　　ⅰ、鋁與水的反應：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2 。

　　ⅱ、氫氧化鋁與強堿溶液的反應：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

　　ⅲ、綜合反應方程式：2Al+2H2O +2NaOH=2NaAlO2+3H2 ↑

　　(5)與鹽溶液的反應：

　　①.鈉與明礬溶液的離子反應：

　　2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑；Al3+ +3OH-=Al(OH)3 ↓；Al3+ +4OH-=AlO +2H2O

　　②.鈉鋁鐵銅與氯化鐵溶液的離子反應：

　　ⅰ、鈉與氯化鐵溶液的離子反應：2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑；Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3 ↓；

　　ⅱ、鋁與氯化鐵溶液的離子反應：2Al+6Fe3+=2Al3+ +6Fe2+ ；2Al+3Fe2+=2Al3+ +3Fe

　　ⅲ、鐵與氯化鐵溶液的離子反應：Fe+ 2Fe3+=3Fe2+ 。

　　ⅳ、銅與氯化鐵溶液的離子反應：Cu+ 2Fe3+=2Fe2+ +Cu2+

　　③.鈉鋁鐵與硫酸銅溶液的離子反應：

　　ⅰ、鈉與硫酸銅溶液的離子反應：2Na+2H2O=2Na+ +2OH-+H2 ↑；Cu2+ +2OH-=Cu(OH)2↓；

　　ⅱ、鋁與硫酸銅溶液的離子反應：2Al+3Cu2+=2Al3+ +3Cu ；

　　ⅲ、鐵與硫酸銅溶液的離子反應：Fe+ Cu2+=Fe2+ +Cu。

　　3.了解氧化鈉、氧化鋁、氧化鐵、氧化銅等金屬氧化物分別與水、酸、堿等物質反應的情況

　　說明1：氧化物的分類：二元化合物，其中一種元素是氧元素，并且氧元素呈負二價的化合物是氧化物。

　　說明2：金屬氧化物分為酸性氧化物(Mn2O7 、CrO3)、堿性氧化物(Na2O 、Fe2O3 、FeO)、兩性氧化物(Al2O3 、ZnO)。

　　說明3：堿性氧化物有三點共性：可溶于水的堿性氧化物溶于水生成堿；堿性氧化物與酸性氧化物反應生成含氧酸鹽；堿性氧化物與酸反應生成鹽和水。

　　(1)與水反應：氧化鋁、氧化鐵、氧化銅不溶于水，不和水反應，只有氧化鈉溶于水生成堿。

　　Na2O+H2O=2NaOH ；Na2O+H2O=2Na+ +2OH-

　　說明1：過氧化鈉與水的反應：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ↑；2Na2O2+2H2O=4Na+ +4OH-+O2 ↑

　　說明2：過氧化鈉的用途：①漂白織物、麥稈、羽毛(利用其強的氧化性)；②用在呼吸面具中和潛水艇里作為氧氣的來源 。

　　(2)與強酸反應生成鹽和水

　　(3)與強堿溶液反應：只有氧化鋁能溶于強堿溶液

　　Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；Al2O3+2OH-=2AlO +H2O

　　(4)由氧化物制備單質：

　　①.電解熔融的氧化鋁得到鋁單質和氧氣：2Al2O3 4Al +3 O2 ↑

　　②.一氧化碳還原三氧化二鐵得到鐵單質和二氧化碳：3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe

　　③.氫氣還原氧化銅得到銅和水：H2+CuO H2O+Cu

　　④.碳還原氧化銅得到銅和二氧化碳或一氧化碳：C+2CuO CO2 ↑+2Cu ；C+CuO CO↑ +Cu

　　4.了解氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備方法；了解氫氧化鋁的兩性；了解氫氧化鋁、氫氧化鐵的受熱分解

　　(1)堿的制備方法規律：可溶性鹽和可溶性堿反應生成新鹽和新堿

　　①.氫氧化鋁的制備方法：

　　ⅰ、硫酸鋁溶液中加入過量的氨水然后過濾或者氨水中加入過量的硫酸鋁溶液然后過濾：

　　Al2(SO4)3+6NH3 ？H2O=2Al(OH)3 ↓+3(NH4)2SO4 ；Al3++3NH3 ？H2O=Al(OH)3 ↓+3NH

　　ⅱ、氫氧化鈉溶液中加入過量的硫酸鋁溶液，然后過濾(順序不能錯)

　　Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4+4H2O ；6NaAlO2+12H2O +Al2(SO4)3=8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4

　　Al3++4OH-= AlO +2H2O ； 3AlO +2H2O+ Al3+ = 4Al(OH)3 ↓

　　ⅲ、硫酸溶液中加入過量的偏鋁酸鈉溶液，然后過濾(順序不能錯)

　　4H2SO4+2NaAlO2=Na2SO4+Al2(SO4)3+4H2O；Al2(SO4)3+12H2O +6NaAlO2 =8 Al(OH)3 ↓+3Na2SO4

　　4H+ + AlO = Al3+ +2H2O ；Al3+ +2H2O+ 3AlO = 4Al(OH)3 ↓

　　②.氫氧化鐵的制備方法

　　ⅰ、硫酸鐵溶液中加入過量的氨水然后過濾或者氨水中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾：

　　Fe2(SO4)3+6NH3 ？H2O=2Fe(OH)3↓+3(NH4)2SO4 ；Fe3++3NH3 ？H2O=Fe(OH)3↓+3NH

　　ⅱ、硫酸鐵溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液然后過濾或者氫氧化鈉溶液中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾：

　　Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 ；Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓

　　ⅲ、硫酸鐵溶液中加入過量的碳酸氫鈉溶液然后過濾或者碳酸氫鈉溶液中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾

　　Fe2(SO4)3+6NaHCO3=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +6CO2 ↑；Fe3++3HCO =Fe(OH)3↓+3CO2 ↑

　　ⅳ、硫酸鐵溶液中加入過量的碳酸鈉溶液然后過濾或者碳酸鈉溶液中加入過量的硫酸鐵溶液然后過濾

　　Fe2(SO4)3+3Na2CO3 +3H2O=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4 +3CO2 ↑；2Fe3++3CO +3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2 ↑

　　③.氫氧化亞鐵的制備方法

　　ⅰ、.化學反應原理：FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl ；Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓

　　ⅱ、制備氫氧化亞鐵的關鍵：需要創造的條件——無Fe3+的環境；無O2的環境。可以采取的措施——排除溶液中的Fe3+ →加鐵粉；驅逐溶液中的溶解氧→加熱煮沸；避免與空氣接觸→反常規操作、油封、滴管的使用、試劑瓶裝滿等

　　(2)不溶性堿的共性熱不穩定性：受熱分解生成對應價態的氧化物和水

　　ⅰ、氫氧化鋁的受熱分解生成氧化鋁和水：2Al(OH)3 Al2O3 +3H2O (白色不變)

　　ⅱ、氫氧化鐵的受熱分解生成氧化鐵和水：2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O (紅褐色變紅棕色)

　　ⅲ、氫氧化銅受熱分解生成氧化銅和水：Cu(OH)2 CuO +H2O (藍色變黑色)

　　(3).變價金屬的高價態的堿的氧化性：

　　ⅰ、氫氧化鐵與氫碘酸的反應：2Fe(OH)3 +6HI=2FeI2 +I2 +3H2O

　　ⅱ、新制備的氫氧化銅與含醛基的化合物的反應：2Cu(OH)2 +CH3CHO Cu2O↓+CH3COOH+2H2O

　　附：銀氨溶液(可溶性絡堿)與含醛基的化合物的反應：

　　2Ag(NH3)OH +CH3CHO 2Ag↓+CH3COONH4+3NH3 +H2O

　　(4).氫氧化鋁的兩性：電離方程式H+ +AlO +H2O Al(OH)3 Al3+ +3OH-

　　ⅰ、與硫酸反應生成硫酸鋁和水：

　　2Al(OH)3 +3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O ；Al(OH)3 +3H+=Al3++3H2O ；

　　ⅱ、與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水：

　　Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O ；Al(OH)3 +OH-=AlO +2H2O ；