常见无机物及其应用知识点

第三部分常见无机物及其应用

一、知识整理

1．常见金属元素的位置和物理通性

(1)元素在周期表中的位置(2)金属材料的物理通性

常用的金属材料主要有金属和合金两类，它们具有如下的物理通性：①金属具有金属光泽；②金属具有导电性；③金属具有导热性；④金属具有良好的延展性。

2．比较金属性强弱的方法

元素金属性的本质是指元素的原子失电子能力。它取决于金属的原子半径、核电荷数、最外层电子数等因素。可以从以下几个方面来比较元素金属性强弱：

(1)根据金属的原子结构；(2)根据元素在周期表中的位置；

(3)根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱；(4)根据与氧气反应的难易；

(5)根据与水反应的条件难易；(6)根据与非氧化性酸反应的剧烈情况；

(7)根据金属间发生的置换；(8)根据原电池反应，做负极的金属比做正极的金属活泼。

3．金属活动性顺序的应用。

金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 金属原子失去电子能力强---------------------------------------------------→弱金属阳离子得电子能力弱----------------------------------------------------→强

金属与氧气反应常温极易氧

化，燃烧产生过

氧化物或超氧

化物

常温形成氧膜，

点燃剧烈反应

常温与氧气缓慢反

应，高温下Fe可在

纯氧中燃烧

铜加热与氧化合，其余难

反应

金属与水反应常温剧烈Mg加热反应，

Al去膜后反应

铁与水蒸气反应产

生四氧化三铁和氢

气

与水不反应

金属与酸反应可置换非氧化性酸中的氢不可置换酸中的氢

金属与盐溶液反应与水反应，生成的碱与盐溶液反

应

一般是位于金属活动性顺序表前边的金属能从

盐溶液中置换出后边的金属

氧化物与水反应K、Ca、Na的氧化物易和水化合生成碱，MgO与水缓慢反应，Al及其以后金属的氧化物均不与水反应

氢氧化物的热稳定性K、Na的氢氧化物稳定，受热不分解，其余受热分解得到相应的氧化物和水，且它们的稳定性逐渐减弱

跟碱溶液反应Al与碱溶液反应产生盐和氢气

冶炼方法电解法(电解熔融盐或氧化物) 热还原法(还原剂：C、

CO、H2、Al等)

热分解

法

物理方法

二、重点知识解析

1．钠及其钠的化合物

(1)钠及其钠的化合物的知识体系

银白色、质软、比水轻，熔点97.81℃，沸点882.9℃

化学性质①与氧气反应：4Na＋O22Na2O(常温下缓慢氧化)

2Na＋O22Na2O2

②与其他非金属反应：2Na＋Cl22NaCl(产生大量白烟)

③与水反应：2Na＋H2O2NaOH＋H2↑

(浮于水面，熔成闪亮的小球，并在水面上四处游动，发出咝咝的响声) ④与盐反应：2Na＋CuSO4＋2H2O Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑

(钠先与水反应，其产物再与盐反应)

⑤与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH2C2H5ONa＋H2↑

(3)氧化钠与过氧化钠

氧化钠过氧化钠颜色、状态白色固体淡黄色固体化学式Na2O Na2O2

氧的化合价－2－1

稳定性不稳定，在空气中可以继续氧化：

2Na2O＋O22Na2O2

稳定，加热不分解

与H2O反应Na2O＋H2O2NaOH2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2Na2CO32Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2氧化性、漂白性一般不表现氧化性、还原性，无漂白性有强氧化性、漂白性，可以杀菌消毒(4)碳酸钠与碳酸氢钠

碳酸钠碳酸氢钠

俗名苏打、纯碱小苏打

色、态常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易

风化失水为白色粉末Na2CO3

白色粉末

水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小

热稳定性稳定，受热难分解2NaHCO

3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

与盐酸反应

Na2CO3＋HCl NaCl＋NaHCO3

Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O

NaHCO3＋HCl NaCl＋CO2↑＋H2O 碳酸钠碳酸氢钠

与碱反应Na2CO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋2NaOH NaHCO3＋NaOH Na2CO3＋H2O 相互转化Na2CO3NaHCO3

用途重要的化工原料，用于玻璃、造纸、

纺织、洗涤剂等的生产

食品工业，泡沫灭火剂等

2．铝及其铝的化合物

(1)铝及其铝的化合物的知识体系

(2)铝

①铝在周期表中的位置和物理性质

铝在周期表中第三周期ⅢA族，是一种银白色轻金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。它可应用于制导线、电缆、炊具，铝箔常用于食品和饮料的包装，铝还可以用于制造铝合金。

②化学性质

与非金属反应

4Al＋3O22Al2O3(常温生成致密而坚固的氧化膜)

4Al＋3O22Al2O3(铝箔在纯氧中燃烧发出耀眼的白光)

与酸反应2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑(Al与非氧化性酸反应产生氢气) Al＋4HNO3(稀)Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O

常温时遇浓HNO3发生钝化，但加热可反应

与碱溶液反应2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑

与氧化物反应2Al＋Fe

2

O32Fe＋Al2O3(铝热反应可用于焊接钢轨、冶炼某些金属)

(3)氧化铝

①是一种白色难溶的固体，不溶于水。是冶炼铝的原料，是一种比较好的耐火材料。

②氧化铝是两性氧化物。

与酸反应：Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2O

与碱反应：Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O

既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(NaHCO3、NaHSO3)、弱酸的铵盐[(NH4)2CO3、(NH4)2SO3]、氨基酸等。

(4)氢氧化铝

制备AlCl3＋3NH3·H2O Al(OH)3↓＋3NH4Cl

与酸反应Al(OH)3＋3HCl AlCl3＋3H2O

与碱反应Al(OH)3＋NaOH NaAlO2＋2H2O

加热分解2Al(OH)

3

Al2O3＋3H2O

(5)Al3＋、-

2

AlO、Al(OH)3间的相互转化关系

Al3＋Al(OH)3-2

AlO

在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液的现象：先出现白色沉淀，NaOH溶液过量白色沉淀又逐渐消失。AlCl3＋3NaOH＝Al(OH)3↓＋3NaCl；Al(OH)3＋NaOH＝NaAlO2＋2H2O

(两瓶无色的溶液其中一瓶是AlCl3溶液，另一瓶是NaOH溶液，采用互滴法可以对这两瓶无色溶液进行鉴别) 在NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸的现象：先出现白色沉淀，盐酸过量白色沉淀又逐渐消失。

NaAlO2＋HCl＋H2O Al(OH)3↓＋NaCl；Al(OH)3＋3HCl AlCl3＋3H2O

3．铁及其铁的化合物

(1)铁及其铁的化合物的知识体系