钠1、钠的结构与性质:金属钠很软,用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm3,比水的密度还小;而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低。与空气接触缓慢氧化:4Na+O2=2Na2O;在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O2=Na2O2(黄色火焰);在氯气中燃烧:2Na+Cl2=2NaCl(白烟);钠与硫混合研磨即生成Na2S2Na+S=Na2S;钠与水反应的现象:浮、融、游、响、红、消。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2、钠的存放和取用:少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存入在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。3、氧化钠和过氧化钠在组成上两者都属于钠的氧化物,但因含氧量不同,在结构、性质上存在差异,现将两者比较见下表。Na2ONa2O2颜色状态白色固体淡黄色粉末氧元素价态-2-1生成条件常温点燃稳定性不稳定稳定与水反应(方程式)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑与CO2反应(方程式)Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2特性—强氧化性、漂白性用途—供氧剂、漂白剂4、钠的重要化合物(1)Na2SO4·10H2O,俗名:芒硝。在玻璃、造纸、纺织、染色、制水玻璃等工业上广泛应用,医药上用作缓泻剂,其在自然界中主要分布在盐湖及海水中。(2)氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠。强碱,具有碱的通性。工业制法:(3)碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色状态白色粉末细小的白色晶体水溶性易溶于水(25℃溶解度为33克)比Na2CO3小(25℃溶解度为9克)与酸反应:(方程式)(反应剧烈程度)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑剧烈NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑更剧烈热稳定性(方程式)稳定,不分解2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织发酵粉、胃药5、焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。在化学上,常用来测试某种金属是否存在在于化合物。①将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色;②蘸取试样(固体也可以直接蘸取)在无色火焰上灼烧观察火焰颜色(若检验钾要透过蓝色钴玻璃观察,因为大多数情况下制钾时需要用到钠,因此钾离子溶液中常含有钠离子,而钠的焰色反应为黄色,黄色与少量的紫色无法分别出来)。③将铂丝再蘸稀盐酸灼烧至无色,就可以继续做新的实验了。常见考法碱金属是典型金属元素的代表,钠是碱金属元素的代表,高考中常常会出现以钠及其化合物为命题落点的试题。钠的化合物如Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表,在无机化学中都有非常重要的地位,因而都成为命题的重点物质,它们是物质推断、鉴别及有关实验、计算的常见物质。误区提醒1、Na2O2的与H2O、CO2的反应,增加的质量为是H2、CO的质量;2、使用Na做实验时,一定要注意剩余的Na放回试剂瓶;3、Na2CO3与NaHCO3的溶解性。例析:某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是()A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaClC.粉末中一定不含有Na2O和NaClD.无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl解析:与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3和NaHCO3(生成CO2),气体X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3,但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少,而实际剩余固体的质量却增加了,原因只能是发生了反应:2Na2O+O2=2Na2O2。综上分析,混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3,无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。答案:A、DMg、Al1、镁和铝的性质比较金属项目镁(Mg)铝(Al)原子半径1.60×10-10m1.43×10-10m化合价+2+3晶体结构金属晶体金属晶体单质物理性质镁和铝都是密度较小、熔点较低、硬度较小的银白色金属,但镁和铝相比较,铝的硬度比镁的稍大,熔点和沸点都是铝比镁的高活泼性较活泼:Mg-2e=Mg2+较活泼:Al-3e=Al3+抗腐蚀性在空气中都能跟氧气反应,表面覆盖一层致密而坚硬的氧化物薄膜,都具有搞腐蚀性能与O2反应点燃2Mg+O2=2MgO△4Al+3O2=2Al2O3与酸反应Mg+2H+=Mg2++H2↑2Al+6H+=Al3++3H2↑与碱反应不反应2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑与氧化物反应点燃2Mg+CO2=2MgO+C△2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe结论镁、铝均为较活泼的金属,但镁的金属性强于铝解释核电荷数镁小于铝,而原子半径镁大于铝,故核对最外层的电子引力镁小于铝,即Al比Mg难失电子,金属性弱于Mg主要用途镁合金汽车、飞机制造、照明弹等铝合金汽车、船舶、飞机制造、防锈油漆、导线、电缆等2、镁和铝的重要化合物(1)镁及其化合物转化关系(3)MgO与Al2O3的比较MgOAl2O3物理性质均为白色粉末,不溶于水,熔点高(MgOAl2O3),是优良的耐火材料化学性质与热水反应MgO+H2O=Mg(OH)2与水不反应碱性氧化物MgO+2H+=Mg2++H2O两性氧化物Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH-=2AlO2-+H2O(4)Mg(OH)2与Al(OH)3的比较Mg(OH)2Al(OH)3物理性质均为白色固体,不溶于水化学性质不稳定性Mg(OH)2=MgO+H2O不稳定性2Al(OH)3=Al2O3+3H2O碱性Mg(OH)2+2H+=Mg2++H2O两性Al(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OMg2++2OH-=Mg(OH)2↓Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+制备Mg2++2NH3·H2O=Mg(OH)2↓+2NH4+不用强碱AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-不用强酸3、明矾是一种净水剂,明矾溶于水后Al3+能与水反应:Al3++3H2O≒Al(OH)3+3H+有胶状Al(OH)3沉淀生成,可以吸附水中悬浮的杂质,而不能除去溶解在水中的物质。常见考法对于Mg及其化合物的考查较简单,主要是Mg、MgO、Mg(OH)2的性质的应用,最易结合溶解平衡考查;而对于铝及其化合物的考查较复杂,由于他的两性往往结合电离平衡、溶解平衡等理论知识结合考查,因此要重视铝的相关反应及计算。误区提醒1、某些金属氧化物粉末,与铝粉混合后在较高温度下剧烈反应生成Al2O3和其它金属并放出大量的热的反应,叫铝热反应。2、学习Al(OH)3两性时,可运用电离理论和化学平衡理论进行分析。3、试剂的滴加顺序不同产生的现象不同:(1)NaOH和AlCl3向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先出现白色沉淀后消失:Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无现象后出现白色沉淀:Al3++4OH-=AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓(2)NaAlO2和盐酸向NaAlO2溶液中滴加盐酸,先出现白色沉淀后消失:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaClAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O向盐酸中滴加NaAlO2溶液,开始无现象后出现白色沉淀:4HCl+NaAlO2=NaCl+AlCl3+2H2OAlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl(3)Na2CO3和盐酸向Na2CO3溶液中滴加盐酸,开始无现象,后产生气泡Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑向盐酸中滴加Na2CO3溶液,立即产生气泡Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑【典型例题】例1:下列叙述中,正确的是:A:某物质中只含有一种元素,该物质一定是纯净物。B:某晶体中含有阳离子,则必定含有阴离子。C:金属晶体的自由电子属整个晶体所共有。D:金属晶体发生形变时其内部金属离子与自由电子的相互作用消失了。解析:由同素异形体(如金刚石、石墨)组成的混合物中只含有一种元素,故A的叙述是错误的;在金属晶体中含有金属阳离子却不含有阴离子,故B的叙述是错误的;金属虽发生形变,只是“各层之间发生了相对的滑动”,但不致断裂,就是因为“金属离子和自由电子之间较强的相互作用仍然存在”,故B的叙述也同样是错误的,所以只有C项是正确的。答案:C例2:将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是()A.②①③④B.④①②③C.③②①④D.③①②④解析:Mg在氧气中:2Mg+O2=2MgOMg在氮气中:2Mg+O2=2MgO(主)3Mg+N2=Mg3N2(微量)Mg在二氧化碳中:2Mg+CO2=2MgO+C依元素守恒法,1molMg燃烧生成1molMgO,质量增加16g;1molMg燃烧生成1/3molMg3N2,质量增加28/3g;1molMg在二氧化碳中燃烧,固体产物分别为1/2mol在C和1mol的MgO,质量增加6g+16g=22g。因此,相同质量的镁粉若分别在上述气体中燃烧,所得固体产物的质量的大小关系是在二氧化碳中燃烧最大。答案:C铁和铜1、铁的性质:纯净的铁是光亮的银白色金属,密度为7.86g/㎝3,熔沸点高,有较好的导电、传热性,能被磁铁吸引,也能被磁化。还原铁粉为黑色粉末。铁是较活泼的金属元素,在金属活动性顺序表中排在氢的前面。化学性质①跟非金属反应,②跟水反应,③跟酸作用:Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化;与氧化性酸反应不产生H2,且氧化性酸过量时生成Fe3+)④与部分盐溶液反应:Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+2Fe3+=3Fe2+2、铜的性质:铜是硬度较小的紫红色金属,具有良好的延展性、导电性和导热性;铜的化学性质①与非金属单质反应②与酸反应③与盐溶液反应④铜在干燥空气中性质稳定,但在潮湿空气中会被腐蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO33、铁的冶炼:利用氧化——还原反应,在高温下,用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。生产过程4、铜的制备和冶炼:5、金属的冶炼方法:电解法冶炼金属、热还原法冶炼金属、热分解法冶炼金属。6、铁的氧化物:铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末黑色晶体红棕色粉末铁的价态+2+3+2、+3水溶性难溶于水稳定性不稳定性6FeO+O2=2Fe3O4稳定稳定与酸的反应FeO+2H+=Fe2++H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O与CO的反应FexOy+yCO=xFe+yCO2制取高温熔融,过量的铁与氧气反应2Fe+O2=2FeOFe(OH)3的分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O铁在氧气中燃烧3Fe+2O2=Fe3O47、铁的氢氧化物:Fe(OH)2Fe(OH)3物理性质白色,难溶于水的固体红褐色,难溶于水的固体化学性质(1)与非氧化性强酸反应Fe(OH)2+2H+=Fe2+