人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结材料

第三章金属及其化合物

第一节金属的化学性质

一、钠及其化合物

（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。）钠在空气中的变化过程：Na―→Na2O―→NaOH―→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）。

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：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。“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：钠熔成小球，在液面上四处游动，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、工业制钠：电解熔融的NaCl ：2NaCl(熔融) 2Na + Cl 2↑

6、钠的用途：① 在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；

② 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；

③ 钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。

(二)氧化钠和过氧化钠

1、Na 2

O Na 2O + H 2O == 2NaOH,

Na 2O + CO 2 == Na 2CO 3,

Na 2O + 2HCl == 2NaCl + H 2O .

另外：加热时，2Na 2O + O 2 == 2Na 2O 2

2、Na 2O 2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。

2Na 2O 2 + 2H 2O == 4NaOH + O 2 ；2Na 2O 2 + 2CO 2 == 2Na 2CO 3 + O 2 （作供氧剂）。 因此Na 2O 2常做生氧剂，同时，Na 2O 2还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na 2O 2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色。 （三）钠盐：Na 2CO 3与NaHCO 3的性质比较 白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：

★注意几个实验的问题：

1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。

2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①:向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果

n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先Na2CO3+ HCl == NaCl + NaHCO3, 后NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2↑

②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3+ 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑

如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应，采用①方法放出CO2是0.4mol；采用方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。

3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白

色沉

淀的原取溶液为Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3

4、侯氏制碱法

反应式：NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 + NH4Cl.

注意：在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3，后通入CO2，NaHCO3晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。

（四）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。

二、铝及其化合物

1、物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点比镁高。有良好的导电、导热性和延展性。

2、化学性质：铝是较活泼的金属。

① 通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O 2 == 2Al 2O 3。同时也容易与Cl 2、S 等非金属单质反应。

② 与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。（ 2Al ＋6H ＋

＝2Al 3＋

＋3H 2↑ ） ③ 与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H 2O == 2NaAlO 2 + 3H 2↑（ 2Al ＋2OH －＋2H 2O ＝2AlO 2

－

＋3H 2↑ ）

④ 与某些盐溶液反应：如能置换出CuSO 4、AgNO 3等溶液中的金属。

⑤ 铝热反应：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 2Al + Fe 2O 3

高温

Al 2O 3 + 2Fe 。Al 和 Fe 2O 3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊

接钢轨。

（二）氧化铝（Al 2O 3）

白色固体，熔点高（2054℃），沸点2980℃，常作为耐火材料；是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是α－氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛。 两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。 Al 2O 3 + 6HCl == 2AlCl 3 + 3H 2O ,Al 2O 3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H 2O 。

Al 2O 3是工业冶炼铝的原料，由于氧化铝的熔点高，电解时，难熔化，因此铝的冶炼直到1886年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na 3AlF 6 )，使氧化铝的熔点降至1000度左右，铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。2Al 2O 3 4Al + 3O 2↑。

（三）氢氧化铝（Al(OH)3）

白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。加热易分解。 两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。 Al(OH)3 + 3HCl == AlCl 3 + 3H 2O, Al(OH)3 + NaOH == NaAlO 2 + 2H 2O ．

2Al(OH)3 Al

2O 3 +3 H 2O 通电

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