金属及其化合物知识点总结及习题

第一部分金属的化学性质常见金属的化学性质一．金属钠1．钠的物理性质金属钠是一种柔软，银白色、有金属光泽的金属，是热和电的良导体；它的密度为0.97g／cm3，比水的密度小，比煤油的密度大，熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。2．钠的化学性质钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子，具有很强的还原性，是一种活泼的金属元素。(1)跟非金属反应：①金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，（空气中钠的切面变暗）②在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2Na2O2(黄色火焰)，以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。可见，与O2反应时因条件不同而产物不同。③在氯气中燃烧：2Na+Cl2NaCl(白烟)(2)钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑现象：①浮：钠投入水中并浮在水面上②声：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。③游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红：反应后的水溶液使酚酞变红。(3)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。（4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。例如：①钠与CuSO4溶液反应2Na+2H2O=NaOH+H2↑(1)CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2(2)合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑②钠与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑3．钠的存放和取用由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O等反应，所以少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存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。二．氧化钠和过氧化钠的比较比较内容Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体氧的化合价—2价—1价（过氧离子O22—）电子式稳定性较不稳定较稳定生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成物质类别碱性氧化物过氧化物（不是碱性氧化物）与水反应Na2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2与盐酸反应Na2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑用途用于少量Na2O2制取强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存密封保存密封保存三.钠、铝、铁性质的比较金属化学性质NaAlFe与O2反应常温下氧化成Na2O点燃生成Na2O2，Na保存在煤油中常温下氧化生成致密氧化膜，使得铝耐腐蚀，纯氧中可燃潮湿空气中腐蚀，纯氧中点燃生成Fe3O4与H2O反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑受氧化膜阻碍3Fe＋4H2OFe3O4+4H2高温与酸反应2Na+2H+=2Na++H2↑2Al＋6H+＝2Al3++3H2↑Fe＋2H+＝Fe2++H2↑与盐反应2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑2Al+3Cu2+=2Al3++3CuFe+Cu2+=Fe2++Cu与碱反应与水反应2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－+3H2↑不反应金属活泼性金属活泼性逐渐减弱几种重要金属化合物三、Na2CO3与NaHCO3的性质1.物理性质:化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱苏打小苏打色态白色（粉末）白色（晶体）溶解性Na2CO3NaHCO3碱性Na2CO3NaHCO32.化学性质:①热稳定性：Na2CO3NaHCO3不分解2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑②与H+：Na2CO3慢NaHCO3快Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑CO23＋2H＋＝H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑HCO3＋H＋==H2O＋CO2↑3.两者的鉴别：①Na2CO3Ca(OH)2无现象NaHCO3石灰水变浑浊②Na2CO3过量酸慢NaHCO3快③Na2CO3逐滴酸后出气体NaHCO3先出气体④可溶性Ca盐或Ba盐：Na2CO3盐溶液↓NaHCO3无现象4.两者的相互转化CO2+H2ONa2CO3NaHCO3①液OH-②固四、焰色反应（物理方法）Na+黄K+（紫--蓝色钴玻璃）铝的重要化合物氧化铝（刚玉）1.化学性质:氧化铝难溶于水，却能溶于酸或强碱溶液中，溶于强碱时，生成偏铝酸盐和水。Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O离子反应方程式：Al2O3＋6H+==2Al3++3H2OAl2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O离子反应方程式：Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O（偏铝酸钠）结论：Al2O3是一种两性氧化物。两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物氢氧化铝氧化钠溶于水，可得到氢氧化钠，那氧化铝可以么？注意：氧化铝不能跟水发生反应，不能用氧化铝直接合成氢氧化铝。那么氢氧化铝在实验室里应该如何制取？1、实验室制取氢氧化铝AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4Cl离子Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4+2.物理性质：白色胶状固体，难溶于水，凝聚水中的悬浮物，并能吸附色素，所以可作净水剂。明矾(KAl(SO4)2•12H2O)是生活上常用的净水剂3.化学性质（1）与强酸反应Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O学生写离子反应方程式2）与强碱反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O偏铝酸钠结论：氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水，又能跟强碱反应生成盐和水，所以氢氧化铝是两性氢氧化物。注意：Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱，只溶于强碱。铁的重要化合物二、铁的氧化物和氢氧化物1.铁的氧化物的比较铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁的价态+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=Fe3O42.铁的氢氧化物的比较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++2H2O(2)与氧化性酸反应3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O（3）空气中放置被氧化4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3（1）与酸反应Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O（2）受热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制备①煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气②煮沸NaOH溶液，赶走溶解的氧气③配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉④用长滴管将NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓将NaOH溶液滴入Fe2(SO4)3溶液中Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓.Fe2+和Fe3+的检验（1）Fe2+的检验：方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。（2）Fe3+的检验：方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色。方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。习题：1．下列关于金属的叙述中正确的是（）A．所有的金属都是固态的B．金属具有导电性、导热性和延展性C．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的2．通过你的观察和推理，判断下列实验室中对于少量Na的保存方法正确的是（）A．保存在水中B．密封，保存在广口瓶中C．用铝箔包裹，密封在广口瓶中D．密封，保存在煤油中3．从生活常识角度考虑，试推断钠元素在自然界中存在的主要形式是）A．NaB．NaClC．NaOHD．Na2O4．铝在空气中能够稳定存在的原因是）A．铝的活泼性差B．铝的还原性差C．铝与氧气不反应D．铝表面有氧化膜5．下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是（）A．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰B．Na在空气中燃烧，产物是Na2OC．Na是银白色金属，硬度大，熔点高D．Na、K合金可作原子反应堆的导热剂6．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件（温度、反应物用量比），化学反应的本质并不改变的是（）A．Na和O2B．NaOH和CO2C．Na2O2和CO2D．木炭（C）和O27．为了除去铁粉中的少量铝粉，可以选取下列哪种溶液（）A．浓盐酸B．浓硝酸C．浓硫酸D．浓氢氧化钠溶液8．钾（K）与Na在性质上具有很大的相似性，但K比Na的活泼性强，下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中正确的是（）A．因为K的活泼性强，所以钾应该保存在煤油B．K在空气可以被空气中的氧气所氧化，且产物是K2OC．K与水能够反应，但不如Na与水的反应剧烈，但产物都有氢气D．K可以与水剧烈反应，生成氢气9．下列反应的离子方程式书写正确的是（）A．钠和冷水反应Na＋2H2O＝Na+＋2OH＋H2↑B．金属铝溶于氢氧化钠溶液Al＋2OH＝AlO2＋H2C．金属铝溶于盐酸中：2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑D．铁跟稀硫酸反应：Fe＋2H+＝Fe2+＋H210．一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8g，将其投入100g水中，产生H20.2g，则被氧化的钠是（）A．9.2gB．10.6gC．6.2gD．4.6g11．取两份等量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化钠溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是（）A．1：1B．1：2C．1：3D．3：212．取黄豆粒大小的一块金属钠，用滤纸擦干其表面的煤油，然后加入到硫酸铜溶液中，观察实验现象并写出化学方程式：①钠在溶液中反应的实验现象，反应的化学方程式是。②溶液中的实验现象；反应的化学方程式是。13、有关纯碱和小苏打的叙述正确的是()A．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多B．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D．Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应14．某溶液中，滴加KSCN溶液时无明显现象发生，再滴入少量氯水，溶液立即显红色。则原溶液中一定含有的是（）。A．Fe2+B．Fe3+C．K+D．NH4+15．将Na2O2投入FeCl3溶液中,可观察到的现象是A．生成白色沉淀B．生成红褐色沉淀、气泡产生D．无变化16．为了除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3，最好的方法是向此溶液中()。A．通入氯气B．加入ZnC．加入FeD．加入Cu17．将5．4gAl投入到200．0mL2．0mol/L的某溶液中有氢气产生、充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A．HNO3溶液B．Ba(OH)2溶液C．H2SO4溶液D．HCl溶液18．在100mL1mol·L－1AlCl3溶液中滴加1mol·L－1NaOH溶液，得到3.9g沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能是A．150mLB．200mLC．300mLD．350mL19．由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素质量的比为21:8，则这种混合物FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为（）A．1∶2∶1B．2∶1∶1C．1∶1∶1D．1∶1∶3