几种重要的金属

1．金属的物理性质

(1)状态：在常温下，除汞(Hg)外，其余金属都是固体．

(2)颜色：大多数金属呈银白色，而金、铜、铋具有特殊颜色．金属都是不透明的，整块金属具有金属光泽，但当金属处于粉末状时，常显不同颜色．

(3)密度：金属的密度相差很大，常见金属如钾，钠、钙、镁、铝均为轻金属(密度小于4.5 g·cm－3)，密度最大的金属是铂，高达21.45 g·cm－3．

(4)硬度：金属的硬度差别很大，如钠、钾的硬度很小，可用小刀切割；最硬的金属是铬．

(5)熔点：金属的熔点差别很大，如熔点最高的金属为钨，其熔点为3 410℃，而熔点最低的金属为汞，其熔点为－38.9℃，比冰的熔点还低．

(6)大多数金属都具有延展性，可以被抽成丝或压成薄片．其中延展性最好的是金．

⑺金属都是电和热的良导体．其中银和铜的传热、导电性能最好．

2．镁和铝

[镁和铝]

[镁与铝元素的原子结构及单质化学性质的比较]

Mg + S MgS

MgCl

2

2AlCl

2

2

[铝的重要化合物]

AlO

[合金]

(1)合金的概念：由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合在一起而成的具有金属特性的物质．

(2)合金的性质：①合金的硬度比它的各成分金属的硬度大；②合金的熔点比它的各成分金属的熔点低．

*[硬水及其软化]

(1)基本概念．

①硬水和软水：

硬水：含有较多的Ca2＋和Mg2＋的水．

软水：不含或只含少量Ca2＋和Mg2＋的水．

②暂时硬度和永久硬度：

暂时硬度：由碳酸氢钙或碳酸氢镁所引起的水的硬度．

永久硬度：由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的水的硬度．

③暂时硬水和永久硬水：

暂时硬水：含有暂时硬度的水．

永久硬水：含有永久硬度的水．

(2)硬水的软化方法：

①煮沸法．这种方法只适用于除去暂时硬度，有关反应的化学方程式为：

Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O

Mg(HCO3)2MgCO3↓+CO2↑+H2O

MgCO3 + H2O Mg(OH)2↓+CO2↑

②离子交换法．这种方法可同时除去暂时硬度和永久硬度．

③药剂软化法．常用的药剂法有石灰——纯碱法和磷酸钠法．

(3)天然水的硬度：天然水同时有暂时硬度和永久硬度，一般所说的硬度是指两种硬度之和．

(4)硬水的危害：

①长期饮用硬度过高或过低的水，均不利于身体健康．

②用硬水洗涤衣物，浪费肥皂，也不易洗净．

③锅炉用水硬度过高，易形成锅垢[注：锅垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2]，不仅浪费燃料，还会引起爆炸事故．

3．铁和铁的化合物

[铁]

(1)铁在地壳中的含量：铁在地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝．

(2)铁元素的原子结构：铁的原子序数为26，位于元素周期表第四周期Ⅶ族，属过渡元素．铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定．

(3)铁的化学性质：

①与非金属反应：

3Fe + 2O2Fe3O4

2Fe + 3C122FeCl3

说明铁丝在氯气中燃烧时，生成棕黄色的烟，加水振荡后，溶液显黄色．

Fe + S FeS

说明铁跟氯气、硫反应时，分别生成+2价和+3价的铁，说明氧化性：氯气＞硫．②与水反应：

a．在常温下，在水和空气中的O2、CO2等的共同作用下，Fe易被腐蚀(铁生锈)．

b．在高温下，铁能与水蒸气反应生成H2：3Fe + 4H2

O(g) Fe3O4 + 4H2

③与酸反应：

a．与非氧化性酸(如稀盐酸、稀H2SO4等)的反应．例如：Fe + 2H＋＝Fe2＋+ H2↑

b．铁遇到冷的浓H2SO4、浓HNO3时，产生钝化现象，因此金属铁难溶于冷的浓H2SO4或浓HNO3中．

④与比铁的活动性弱的金属的盐溶液发生置换反应．例如：Fe + Cu2＋＝Fe2＋+ Cu

归纳：铁的化学性质及在反应后的生成物中显+2价或+3价的规律如下；

[铁的氧化物的比较]

[氢氧化亚铁和氢氧化铁的比较]

[Fe 3＋

和Fe 2＋

的相互转化]

例如：2Fe 3＋

+ Fe ＝ 3Fe 2＋

应用：①除去亚铁盐(含Fe 2＋

)溶液中混有的Fe 3＋

；②亚铁盐很容易被空气中的O 2氧化成铁盐，为防

止氧化，可向亚铁盐溶液中加入一定量的铁屑． 例如：2Fe 2＋

+ Cl 2＝2Fe 3＋

+ 2Cl －

应用：氯化铁溶液中混有氯化亚铁时，可向溶液中通入足量氯气或滴加新制的氯水，除去Fe 2＋

离子．

Fe 2

＋

Fe 3＋

[Fe 2＋

、Fe 3＋

的检验]

(1)Fe 2＋

的检验方法：

①含有Fe 2＋

的溶液呈浅绿色；

②向待检液中滴加NaOH 溶液或氨水，产生白色絮状沉淀，露置在空气中一段时间后，沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，说明含Fe 2＋

．

③向待检液中先滴加KSCN 溶液，无变化，再滴加新制的氯水，溶液显红色，说明含Fe 2＋

．有关的

离子方程式为：

2Fe 2＋

+ Cl 2 ＝ 2Fe 3＋

+ 2Cl －

Fe 3＋

+ 3SCN －

＝ Fe(SCN)3

(2)Fe 3＋

的检验方法：

①含有Fe 3＋

的溶液呈黄色；

②向待检液中滴加NaOH 溶液或氨水，产生红褐色沉淀，说明含Fe 3＋

．

③向待检液中滴加KSCN 溶液，溶液呈血红色，说明含Fe 3＋

．

进行铁及其化合物的计算时应注意的事项： (1)铁元素有变价特点，要正确判断产物；