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第一节金属的化学性质
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:
钠与0反应:常温下:4Na+O=2NaO(新切开的钠放在空气中容易变暗)
加热时:2Na+0==Na0(钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na0)NaO中氧元素为—12价,NaO既有氧化性又有还原性。22
2Na0+2H0=4Na0H+0f222NaO+2C0=2NaCO+0
NaO是呼吸面具、潜水艇的供氧剂,NaP具有强氧化性能漂白。
钠与H0反2应222
2Na+2HO=2NaOH+Hf离子方程式:2Na++2H0=2Na++20H-+Hf(注意配平)
实验现象2:“浮——钠2密度比水小;游——生成氢2气;响——反应剧烈2;
熔——钠熔点低;红——生成的NaOH遇酚酞变红”
钠与盐溶液反应
如钠与CuSO溶液反应,应该先是钠与H0反应生成NaOH与H,再和CuSO溶液反应,有关化学方程式:42Na+2HO=2NaOH+Hf2CuSO+2NaOH=Cu(OH)(+NaSO
总的方程式:2Na+2H20+CuS0=CU(OH)1+NaSO+Hf224
实验现象:有蓝色沉淀2生成,有4气泡放出2242
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
钠与酸反应:2Na+2HCl=2NaCl+Hf(反应剧烈)
离子方程式:2Na+2H+=2Na++Hf2
3、钠的存在:以化合态存在。2
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:NaNaONaOHNaCONaCO・10HO(结晶)———-NaCO(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NaO),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2粉未(最终产物是NaCO)。
二、铝Al23
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
铝与O反应:常温下铝能与O反应生成致密氧化膜,保护内层金属。
2加热条件下铝能与0反应生成氧化铝:4A1+30==2Al0
常温下Al既能与强酸反应,又能与强碱2溶液反应,均有H生成,也2能与不2活3泼的金
属盐溶液反应:2
2Al+6HCl=2AlCl+3Hf(2A1+6H+=2Ah++3Hf)
2Al+2NaOH+2HO竺2NaAlO+3Hf(2A1+20H-+2H0=2Al0—+3Hf)
2Al+3Cu(N0)=2Al(N0)2+3Cu(2Al+3Cu2+=2Ah++3CU)2
注意:铝制餐3具2不能用来3长3时间存放酸性、碱性和咸的食品。
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
FeO+2Al==2Fe+AlO,Al和Fe0的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。
232323
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FeO)。
2、单质铁的化学性质:23①铁与氧气反应:3Fe+20===Fe0(现象:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色的固体)
与非氧化性酸反应:2Fe+2HCl丄FeCl+Hf(Fe+2H+=Fe2++Hf)
常温下铝、铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。2加热2能反应但无氢气放出。2
与盐溶液反应:Fe+CuSO=FeSO+Cu(Fe+Cw+=Fe2++Cu)
与水蒸气反应:3Fe+4HO(g)=4=FeO+4H
2342
第二节几种重要的金属化合物
一、氧化物
1、AlO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。
(AlO+6H+=2Ah++3HO)(Al2O3+2OH-=2AlO-+HO)
AlO是两性氧化物:既能与强酸反应,又能与强碱反应:
Al2O3+6HCl=2A1C1+3HO
Al2O3+2NaOH==2NaA3lO+H2O
2、铁的2氧3化物的性质:FeO、2Fe2O都为碱性氧化物2,3能与强酸反应2生成盐2和水。
FeO+2HCl=FeCl+HO23FeO+6HCl=2FeCl+3HO
二、氢氧化物222332
1、氢氧化铝Al(OH)
Al(OH)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)+3HCl=AlCl+3HOAl(OH)+3H+=Ah++3HO
Al(OH)3+NaOH=NaAlO+2HOAl(OH)+OH-=AlO-+2H2O
Al(OH)受热易分解成Alt):2Al(OH)==AlO+3HO(规律:不溶性碱受热均会分解)
Al(OH)3的制备:实验室用可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)
2
2、铁的氢氧化物:氢氧化亚铁Fe(OH)①都能与酸反应生成盐和水:
Fe(OH)+2HCl=FeCl+2HOFe(OH)2+6HCl=2FeCl+3HO
Fe(OH)可以被空气中的氧气氧化成Fe(OH)
4Fe(OH)+O+2H0=4Fe(0H)(现象:白色沉淀一灰绿色一红褐色)
Fe(OH)受热易2分解生成FeO:2Fe(OH)==FeO+3HO
3233232
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。
Al(SO)+6NH•HO=2Al(OH)l+3(NH)SO(Ah++3NH•HO=Al(OH)I+3NH+)因为强碱(如NaOH)易与Al3(OH)反应所以实验室不用强碱制备Al(OH)3,而用氨水。
(白色)和氢氧化铁Fe(OH)(红褐色)
3
Fe(OH)+2H+=Fe2++2HOFe(OH)2+3H+=2Fe3++3HO
32
三、盐
」、」iiL
1、铁盐(铁为+3价)、亚铁盐(铁为+2价)的性质:
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:
2FeCl+Fe=3FeCl(2Fe3++Fe=3Fe2+)(价态归中规律)
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl(2Fe3++Cu=2Fe2++Cw+)(制印刷电路板的反应原理)
亚铁3盐(铁为+2价2)具有2还原性,能被氧化剂(如氯气、氧气、硝酸等)氧化成铁盐2FeCl+Cl=2FeCl(2Fe2++Cl=2Fe3++2C1-)
Fe3+离子的检验:;(硫氰化钾)溶液变红色;[Fe(OH)]。
Fe2+离子的检验:,不变色,再加入氯水,溶液变红色;,迅速变成灰绿色沉淀,最后变成红褐色沉淀。
2、钠盐:NaCO与NaHCO的性质比较
23-|
3>
3NaCO
NaHCO
■俗称
纯碱、2苏打
小苏打
水溶性比较
NaCO>NaHCO
tQ22t
溶液酸碱性
碱性一.
「碱性
与酸反应剧烈程度
较慢(二步反应)
较快(步反应)
与酸反应
NaCO+2HCl=2NaCl+HO+CO
23^22
CO2-+2H+=COf+HO
NaHCO+HC1二NaCl+HO+CO
3▲22
f
HCO-+H+=HO+COf
ooo
热稳定性
3加热不分解2
3加热分解2
2NaHCO=NaCO+HO+COf
32-3、22
与co反应
NaCO+CO+HO=2NaHCO
Ogu11^~~"—jj
不反应
与NdOH溶液反应
不反应3(不能2发生离子交换)
NaHCO+NaOH=NaCO+HOHCO-+OH-=HO+cO2-2
与Ca(OH)溶液反应2
Ca(OH)+NaCO=CaCOI+2N22aOH3
Ca2++CO2-=CaCO1
也能反应生成CaCO沉淀
3
与CaCl溶液反应2
有caco沉淀
3
不反应
■用途
洗涤剂,玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业
发酵粉、火火剂、治疗胃酸过多(有胃溃疡时不能用)
相互转化
NaCONaHCO
233
四、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。
第三节用途广泛的金属材料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