高中化学必修一第三章知识汇总!期末复习神器!

原标题:高中化学必修一第三章知识汇总!期末复习神器!

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:

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 + 3Cu 2 + = 2Al 3 + + 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

第二节 几种重要的金属化合物

一、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 ( Al 2 O 3 + 6H + = 2Al 3 + + 3H 2 O )

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

二、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=2 Al(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+6HCl=2FeCl3+3H2O(Fe(OH)3+3H+=2Fe3++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。

三、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

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

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(图文来源:网络)

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