1、元素化合物復(fù)習(xí)金 屬金 屬 概 論1、金屬的分類(2)按密度分：重金屬(4.5g/cm3)和 輕金屬(4.5g/cm3)(1)冶金工業(yè)：黑色金屬(Fe、Cr、Mn)和 有色金屬(除Fe、Cr、Mn以外)(3)從含量分常見(jiàn)金屬（如Fe、Al、Cu等） 稀有金屬（如 鋯、鈮、鉬等）2、金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)特征(1)大多數(shù)金屬最外層電子較少，一般小于4(2)金屬元素只有正價(jià)和零價(jià)。3、金屬單質(zhì)的物理性質(zhì) 金屬單質(zhì)形成的晶體都是金屬晶體，金屬晶體是通過(guò)金屬鍵形成的。金屬鍵的強(qiáng)弱決定了金屬的硬度和熔、沸點(diǎn)高低。 金屬鍵的強(qiáng)弱取決于金屬的價(jià)電子數(shù)和金屬的原子半徑。半徑越小，價(jià)電子數(shù)越多，則金

2、屬鍵越強(qiáng)。(1)狀態(tài)：常溫下汞是液體，其余均為固體(2)顏色：整塊金屬有金屬光澤，大多數(shù)為銀白色，粉末狀金屬大多為黑色(如銀粉、鐵粉等)（3）密度、硬度、熔點(diǎn) 熔點(diǎn)最高的金屬是鎢，硬度最大的金屬是鉻，常見(jiàn)金屬中密度最大的鉑，最小的是鋰。（4）延展性大多良好(金最好),少數(shù)很差(銻、鉍、錳等)（5）導(dǎo)電導(dǎo)熱性 一般都是電和熱的良導(dǎo)體，銀、銅的傳熱、導(dǎo)電性最好4、合金定義：由兩種或兩種以上的金屬或金屬跟非金屬熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)特點(diǎn)：1、合金的熔點(diǎn)比其他成分金屬都要低2、合金有比成分金屬更好的硬度、強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。5、金屬的冶煉（1）、熱分解法2HgO 2Hg + O22Ag2O 4A

3、g + O2（2）、熱還原法WO3 + 3H2 W + 3H2O高溫此法適用于多數(shù)金屬的冶煉。Fe2O33CO 2Fe3CO2高溫Cr2O3 +2Al 2Cr + Al2O3高溫利用焦碳、CO利用H2利用活潑金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等一般采用此法（3）、電解法2Al2O3 4Al + 3O2電解MgCl2 Mg + Cl2電解2NaCl 2Na + Cl2電解K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag電解法熱還原法熱分解法K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag金屬資源有限，不能再生，廢舊金屬是固體廢棄物，嚴(yán)重污染環(huán)境；金屬

4、的回收和資源保護(hù) 例如：廢舊鋼鐵用于煉鋼；廢鐵屑用于制鐵鹽；從電解精練銅的陽(yáng)極泥中回收金、銀；從定影液中可以提取金屬銀堿 金 屬一、鈉1、鈉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系（1）易失去1個(gè)電子，表現(xiàn)出強(qiáng)還原性，因此在自然界中以化合態(tài)形式存在。 （3）晶體結(jié)構(gòu)：鈉晶體為金屬晶體，晶體中只有Na+和自由電子，彼此間的作用較弱，所以鈉的熔沸點(diǎn)較低，硬度較小。（2）化合價(jià)：鈉元素只有0價(jià)和+1價(jià)，所以鈉單質(zhì)只有還原性2、鈉的物理性質(zhì)（1）銀白色固體，是電和熱的良導(dǎo)體。密度小于水的，大于煤油的。（2）鈉的熔點(diǎn)很低。（比水的沸點(diǎn)低） 3、鈉的化學(xué)性質(zhì)（1）與非金屬的反應(yīng)在常溫下：4Na+O2=2Na2O（白色，）在點(diǎn)燃

5、條件下：2Na+O2 = 2Na2O2 （淡黃色，）點(diǎn)燃鈉在氯氣中燃燒， 鈉粒與硫粉研磨時(shí)可發(fā)生爆炸性反應(yīng)， 其主要原因是鈉和硫均為固態(tài)，其濃度比氣態(tài)或液態(tài)反應(yīng)物的濃度大，且反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散失，因此產(chǎn)生爆炸。 鈉在高溫下可以和H2、N2發(fā)生反應(yīng)，分別生成NaH、Na3N。Na2O2比Na2O更穩(wěn)定 本質(zhì)：H2O H+OH-2Na + 2H+ =2Na+ + H22Na+2H2O=2NaOH+H2歸納：鈉與水電離出H+發(fā)生了反應(yīng)，破壞了水的電離平衡。且 c(H+)決定了反應(yīng)的劇烈程度。（2）與水的反應(yīng) 現(xiàn)象：浮、熔、游、響、紅（3）與酸的反應(yīng)先與酸反應(yīng)。若過(guò)量，再與水反應(yīng)。氧化性酸：濃硫

6、酸、硝酸無(wú)氫氣放出（4）金屬單質(zhì)與鹽的反應(yīng)規(guī)律1、最活潑金屬K、Ca、Na首先和水反應(yīng)，生成的強(qiáng)堿和H2,生成的堿再與鹽反應(yīng)，其原因是金屬離子周圍被水分子包圍。如向CuSO4溶液加入鈉：2Na+2H2O=2NaOH+H2CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + H2O總反應(yīng)：2Na+2H2O + CuSO4 = Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2但注意: 若與熔融態(tài)鹽反應(yīng)時(shí)，活潑金屬可將比不活潑的金屬置換出來(lái)： 如 4Na + TiCl4 = 4NaCl + 4Ti2、除此以外,排在前面的金屬能把后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái).如: Fe + CuSO4 =Cu + FeS

7、O4（5）與有機(jī)物的反應(yīng)2Na + 2CH3CH2OH 2CH3CH2ONa + H2如：與乙醇、苯酚、乙酸的反應(yīng)Na Na2ONaOHNa2CO310H2O Na2CO3粉末4、鈉的保存和用途鈉露置于空氣中的變化過(guò)程:為防止鈉與空氣中的氧氣、水蒸氣反應(yīng)，鈉應(yīng)密封保存，少量的鈉可保存在煤油中。工業(yè)上，用電解熔融的氯化鈉制取鈉二、鈉的化合物（一）NaOH NaOH是一種白色固體，易潮解，有腐蝕性。俗名有燒堿、火堿、苛性鈉。 1、為一元強(qiáng)堿，具有堿的通性（1）與酸堿指示劑或試紙作用（2）與酸和酚發(fā)生中和反應(yīng)（3）與酸性氧化物發(fā)生反應(yīng)（4）與某些非金屬單質(zhì)反應(yīng)（如Si）（5）與兩性氧化物、兩性氫氧化

8、物反應(yīng)（6）與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)2、 NaOH具有強(qiáng)腐蝕性，稱量時(shí)應(yīng)在燒杯中進(jìn)行。 3、當(dāng)NaOH與多元弱酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)，NaOH與酸的物質(zhì)的量的比值不同，產(chǎn)物也不同，可生成正鹽、酸式鹽等。少量：CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O 過(guò)量：CO2+NaOH= NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO34、NaOH的保存 密封保存在塑料瓶中。保存在玻璃瓶中時(shí)，不能用磨口玻璃塞，應(yīng)用橡皮塞（二）Na2O和 Na2O2的比較 （1）氧化鈉和過(guò)氧化鈉的特點(diǎn)：兩種元素構(gòu)成，微粒個(gè)數(shù)比1：2和1：1的化合物；（H2O2和H2O）（2）都是離子化合物。氧化鈉和過(guò)氧化鈉的電子式；

9、（3）氧化鈉屬于堿性氧化鈉；過(guò)氧化鈉不屬于堿性氧化物。1、Na2O2的性質(zhì)要點(diǎn)（1）Na2O2與水反應(yīng)的本質(zhì) Na2O2 + 2H2O = H2O2 + 2NaOH 2H2O2 = 2H2O + O2（4）均能 與水、酸、CO2反應(yīng)故：2Na2O2 + 2H2O =4NaOH + O2NaO 4HO = NaOHHO + O2、Na2O2與CO2反應(yīng)的本質(zhì) （1）本質(zhì)：必須在潮濕的情況下，Na2O2先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與CO2反應(yīng)。 （2）用途：快速制氧（優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)便易行；不需加熱或消耗電能）3、Na2O2的強(qiáng)氧化性 （1）Na2O2與SO2反應(yīng)（2） Na2O2投入FeCl2溶液中（3

10、） Na2O2投入氫硫酸（4） Na2O2投入Na2SO3溶液（5） Na2O2投入品紅溶液中4、有關(guān)Na2O2跟CO2、H2O反應(yīng)的計(jì)算技巧2Na2O2 + 2H2O =4NaOH + O2 m增278 440 4g2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2 m增278 2106 56g2H2 + O2 =2H2O 2CO + O2 =2CO2Na2O2 + H2 = 2NaOH ; O2點(diǎn)燃Na2O2 + CO = Na2CO3O2點(diǎn)燃必須在有O2存在的條件下，并且不斷用電火花引燃的情況下才能發(fā)生。（1）m gCO,H2,CO和H2完全燃燒后得到的產(chǎn)物可以被過(guò)氧化鈉完全吸收后，

11、過(guò)氧化鈉增重的質(zhì)量也為m g。（2）Na2O2跟m g符合通式為(CO)nH2m的有機(jī)物（可看作CO和H2的混合物），在電火花點(diǎn)燃條件下完全燃燒，得到的產(chǎn)物經(jīng)過(guò)足量的過(guò)氧化鈉，其增重的質(zhì)量也為m g。考慮:某溫度下,mg下列物質(zhì)與足量的氧氣充分燃燒,其燃燒產(chǎn)物立即與過(guò)量的Na2O2反應(yīng),固體質(zhì)量增加了mg.符合此要求的是H2; CO; CO和H2; HCHO; CH3COOH;CH3CH(OH)COOHA. B. C. D.全部考慮：200時(shí)，11.6gCO2和H2O的混合物氣體與足量的過(guò)氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)后固體增加了3.6g，則原混合物的平均式量為（ ）A.5.8 B.11.6 C.23.2

12、D.46.4（三）、碳酸鈉和碳酸氫鈉1、碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較（1）碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度關(guān)系侯氏制堿法原理:向飽和食鹽水中先通入足量氨氣至飽和,然后在加壓下再通入CO2,因NaHCO3溶解度很小,故有以下反應(yīng)發(fā)生: NH3 + CO2 + H2O =NH4HCO3 ; NaCl + NH4HCO3= NaHCO3 + NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3 + H2O +CO2注意：通入氨氣和二氧化碳的順序絕對(duì)不能顛倒！ 因?yàn)镃O2在水中的溶解度很小，后通NH3，就無(wú)法形成大量的HCO3-,故不能析出NaHCO3晶體。 溶解度小的物質(zhì)先 析出！（2）碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的特點(diǎn)考慮：在

13、10mL 0.9mol/L的Na2CO3溶液中不斷攪拌并逐滴加入12mL 0.05mol/L鹽酸，完全反應(yīng)后在標(biāo)況下CO2的體積？CO32- + H+ = HCO3- HCO3- + H+ = CO2 + H2O 注： 結(jié)合 H+ 的能力是 CO32- HCO3-，（3）與堿反應(yīng)Na2CO3 ：要由具體的堿來(lái)決定，如：與NaOH不反應(yīng)。 與Ca(OH)2 、BaOH)2 就能反應(yīng)。 Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3 2NaHCO3(過(guò)量) + Ca(OH)2 = Na2CO3 + CaCO3+2H2ONaHCO3 + Ca(OH)2 (過(guò)量) = NaOH +

14、CaCO3+H2ONaHCO3 ：（4）Na2CO3和NaHCO3的水解在相同條件下，同濃度的Na2CO3溶液的堿性比NaHCO3溶液強(qiáng)。（5）其他鈉鹽芒硝：Na2SO410H2O。用作收斂劑、防腐劑、 媒染劑、緩瀉劑（6）碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別 1、晶體受熱：NaHCO3受熱產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味的CO2氣體。而碳酸鈉受熱不分解。2、CaCl2溶液：將CaCl2溶液滴加到Na2CO3溶液中能產(chǎn)生白色沉淀，滴加到NaHCO3溶液中無(wú)白色沉淀產(chǎn)生。3、用鹽酸溶液：向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，開(kāi)始一段無(wú)氣體產(chǎn)生，當(dāng)稀鹽酸滴加到一定程度以后有氣體產(chǎn)生。而向NaHCO3溶液逐滴加入

15、稀鹽酸，立即產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體。4、同溫度下，同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH值不同。能否用澄清石灰水？ 三、堿金屬元素2、物理性質(zhì)：（1）熔沸點(diǎn)至上而下不斷減小；說(shuō)明：原因在于金屬鍵不斷減弱； Cs在常溫下的熔點(diǎn)為28.40，溫度稍高時(shí)，就是液態(tài)。（2）隨核電荷數(shù)的增加，單質(zhì)密度總體增大，K、Na反常密度：Li 煤油 K Na 水 Rb Cs說(shuō)明:反常原因：原子量增大的作用小于原子體積增大的作用；保存：Li保存在石蠟中，其他均保存在煤油中. 73Li 2311Na 3919K 8537Rb 13355Cs 1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：最外層只有1個(gè)電子；隨著核電荷數(shù)的增加，電子層層數(shù)不斷增

16、多，半徑不斷增大。3、化學(xué)性質(zhì)：隨著核電荷數(shù)的增大，失去電子的能力不斷增強(qiáng)，金屬性不斷增強(qiáng)。(1)在空氣中或氧氣中燃燒，由于其活潑性不同，其產(chǎn)物也不同。鋰燃燒只生成Li2O，鈉的燃燒生成Na2O2,鉀、銣、銫等燃燒時(shí)主要生成超氧化物，KO2、RbO2、CsO2.說(shuō)明:由于Li+半徑很小,它只能和半徑較小的O2-結(jié)合形成穩(wěn)定的化合物.也因此許多鋰鹽是難溶的,如LiF,Li2CO3等.(2) 堿金屬與水的反應(yīng)速率不斷增大說(shuō)明: 鋰與水反應(yīng)卻很慢。這是因?yàn)楫a(chǎn)物L(fēng)iOH溶解度較小，覆蓋在鋰表面，阻止了反應(yīng)的進(jìn)行；此外鋰的熔點(diǎn)較高，反應(yīng)時(shí)鋰塊不如鈉球與水接觸面積大。 堿性:LiOH(弱堿) NaOH K

17、OH RbOH x2 )的算術(shù)平均值一定介于兩者之間。即x1 x2 。 例2：金有某堿金屬M(fèi)及其氧化物組成的混合物10.8g，加入足量水充分反應(yīng)后，溶液經(jīng)蒸發(fā)和干燥后的固體16g，據(jù)此確定堿金屬M(fèi)是（ ）A.Li B.Na C.K D.Rb 例1：銣和另一種堿金屬的合金7.8g，與足量水完全反應(yīng)后，放出氫氣0.20g，則合金中另一種堿金屬可能是（ ）A.Li B.Na C.K D.Cs 指導(dǎo)2：極值法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 從某種極限出發(fā),進(jìn)行分析、推理、判斷的一種思維方法.一般做法是,先根據(jù)邊界條件(極值)確定答案的可能取值范圍,然后確定答案.例1: 對(duì)于 ag純凈的Na2CO3; agNa2C

18、O3和NaHCO3的混合物,下列說(shuō)法正確的是( )A.分別與足量的鹽酸反應(yīng)， 放出的CO2多；B.分別與足量的鹽酸反應(yīng)， 耗酸量多；C.分別配成等體積的溶液， 的pH值大；D.分別配成等體積的溶液， 的CNa+大； 向300mLKOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，在減壓低溫下蒸發(fā)溶液，得到白色固體。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固體的組成也不同，試推斷有幾種可能的組成，并分別列出：_；（2）若通入CO2氣體為2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），得到11.9g的白色固體。請(qǐng)通過(guò)計(jì)算確定此白色固體由哪些物質(zhì)組成，其質(zhì)量各為多少？所用的KOH溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？指導(dǎo)3：守恒法在化