【化学】高中知识点规律大全(9)——《几种重要的金属》

高中化学知识点规律大全

——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

2A1

Mg + S MgS

2

MgCl

2Al + 3S

2 2

3

－

3

[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；

[Fe3＋和Fe2＋的相互转化]

例如：2Fe3＋+ Fe ＝3Fe2＋

应用：①除去亚铁盐(含Fe2＋)溶液中混有的Fe3＋；②亚铁盐很容易被空气中的O2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：2Fe2＋+ Cl2＝2Fe3＋+ 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Fe2＋离子．

Fe2＋Fe3＋

[Fe2＋、Fe3＋的检验]

(1)Fe2＋的检验方法：

①含有Fe2＋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Fe2＋．

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Fe2＋．有关的离子方程式为：

2Fe2＋+ Cl2 ＝2Fe3＋+ 2Cl－Fe3＋+ 3SCN－＝Fe(SCN)3

(2)Fe3＋的检验方法：

①含有Fe3＋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Fe3＋．

③向待检液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明含Fe3＋．

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；

(2)铁及其化合物可能参加多个反应，要正确选择反应物及反应的化学方程式；

(3)反应中生成的铁化合物又可能与过量的铁反应，因此要仔细分析铁及其化合物在反应中是过量、适量，还是不足量；

(4)当根据化学方程式或离子方程式计算时，找出已知量与未知量的关系，列出方程式或方程式组；

(5)经常用到差量法、守恒法．

4．金属的冶炼

[金属的冶炼]

(1)从矿石中提取金属的一般步骤有三步：①矿石的富集．除去杂质，提高矿石中有用成分的含量；②冶炼．利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂将金属矿石中的金属离子还原成金属单质；⑧精炼．采用一定的方法，提炼纯金属．

(2)冶炼金属的实质：用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子．

(3)金属冶炼的一般方法：