钠、镁、铝、铁、铜及其化合物知识点

金属及其化合物

一、钠及其化合物

1、钠的性质、制备、保存及用途 颜色 物理性质 银白色 固体 较小 保存在煤油中 浮 密度(钠) ＜ 密度（水） 熔 反应放热、钠的熔点低 游 产生气体推动小球迅速移动 响 反应剧烈、有气体生成 红 产物呈碱性 2Na + 2H2O →2NaOH + H2↑ Ⅰ、钠与氧气反应：钠在空气中逐渐被氧化成Na2O，而在氧气中燃烧则生成Na2O2。 常温：4Na + O2 →2Na2O (白色) 点燃：2Na + O2→ Na2O2 (淡黄色) Ⅱ、在氯气中燃烧：黄色火焰，产生白色的烟 2Na + Cl2 → 2NaCl Ⅲ、和硫粉混合研磨：（火星四射、发生爆炸） 2Na + S → Na2S ③与盐溶液反应 制备 保存 用途 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑ CuSO4 + 2NaOH →Na2SO4 + Cu(OH)2↓ 2NaCl(熔融）=====2Na+Cl2↑ 由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2和H2O等反应，所以金属钠要保存在煤油中 Na-K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂，在电光源上，用钠制高压钠灯 状态 硬度 保存方法 化学性质 ①与水的反应 ②与非金属反应 2.钠的氧化物及性质比较

物质 颜色、状态 类别 化合价 电子式 制取原理 化学键类型 与水反应 与CO2反应 与盐酸反应 用途 保存 氧化钠（Na2O) _________固体 碱性氧化物 _____________ __________________ 4Na+O2=====2Na2O 离子键 Na2O + H2O==2NaOH Na2O + CO2==Na2CO3 Na2O + 2HCl==2NaCl + H2O 可制烧碱 密封 过氧化钠(Na2O2) ___________固体 过氧化物 __________________ ___________________ 2Na+O2=====Na2O2 离子键和共价键 2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑ 2Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2 2Na2O2 + 4HCl==4NaCl + 2H2O + O2↑ 强氧化剂、漂白剂、供氧剂 密封、远离易燃物

化学式 俗名 溶解性 热稳定性 －Na2CO3 纯碱、苏打 易溶于水 稳定 CO32+H+=HCO3- －CO32+2H+=CO2↑+H2O分步进行 不反应 －CO32+Ca2+=CaCO3↓ NaHCO3 小苏打 易溶于水（溶解度较Na2CO3小） 受热易分解2NaHCO3－Na2CO3+H2O+CO2↑ H OH- 石灰水 BaCl2 CO2 用途 +HCO3+H+=CO2↑+H2O HCO3+OH—=CO32+H2O －－石灰水足量：HCO3+Ca2++OH=CaCO3↓+H2O －－石灰水不足：2HCO3+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32 －－CO32+Ba2+=BaCO3↓ －不反应（若再加NaOH，则有沉淀） 不反应 发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多 NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3 用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤 转化 4、焰色反应

（1)定义:许多金属或他们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。 （2）实验步骤：a.点燃酒精灯（一点）b.将铂丝放入稀盐酸中清洗，在放到火焰上灼烧，直至火焰呈现原 来的颜色（二洗烧）c.用铂丝蘸取固体或液体待测物，灼烧、观察。若是钾元素，应透过蓝色钴玻璃观察 （三蘸烧）。d.将铂丝用稀盐酸洗净，放在火焰上烧至原色，放回原处（四洗烧）。

二、镁及其重要化合物

1.镁的性质 化学名称 物理性质 化 学 性 质 化 学 性 质 制取 镁 硬度及密度较小，熔点较低的银白色金属，良好的导电性，导热性，延展性。表面均有一层致密的氧化膜。 与氧气反应 与非金属单质反应 与水反应 与酸反应 与碱反应 与盐反应 与某些氧化物反应 2Mg+O2 →2MgO Mg+Cl2 点燃 MgCl2 Mg+2H2O +Mg(OH)2+H2↑ 2+Mg+2H＝Mg+H2↑ 不反应 Mg+Cu＝ Mg+Cu 2Mg+CO2 2MgO+C 点燃 2+2+① 煅烧贝壳，制成石灰乳 ② 加入海水沉淀池中 ③ 沉淀与盐酸反应 ④ 蒸发结晶电解

铝 及 其 化 合 物

铝单质的性质

1、物理性质：银白色金属，硬度和密度小，具有良好的导电导热性和延展性。在空气中具有很好的

耐腐蚀性。

△

2、化学性质：（1）与非金属单质反应：A、2Al+3Cl2====2AlCl3

B、铝在空气中缓慢氧化，在氧气中点燃剧烈燃烧。 点燃

4Al+3O2 ========= 2Al2O3

在金属活泼性顺序中铝排在铁的前面，那为什么铁在空气中易生锈而铝在空气中不易被腐蚀呢？ 铝与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜并牢固地覆盖在铝表面，阻止了内部的铝与空气接触。 （2）与盐溶液反应：2Al+3CuSO4 ＝3Cu+Al2(SO4)3

（3）与某些氧化物反应—铝热反应：2Al + Fe2O3 == 2Fe + Al2O3 铝热剂

[现象]：发出耀眼的光芒、放出大量的热、有熔融物生成。 [试一试]：写出Al分别与MnO2 、V2O5 的反应方程式

△

（4）与沸水微弱反应：2Al+6H2O ========= 2Al（OH）3 + 3H2↑ （5）与酸反应：：2Al+6HCl ====== 2AlCl3+H2↑

2Al+3H2SO4 ====== Al2(SO4)3+ 3H2↑

注意：铝在冷的浓硫酸、浓硝酸中钝化。

某些金属在常温下遇强氧化性酸如浓硫酸、浓硝酸时在表面生成致密的氧化膜，从而阻止内部金属进一步发生反应，这种现象称为钝化。

（6）与碱反应: ２Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

化合价升高，被氧化，失6e—

（1）2Al+6H2O ====== 2Al(OH)3 +3H2↑

反应的实质:分两步进行:

(2）Al(OH)3+NaOH ======== NaAlO2+2H2O

失2×3 e2Al+6H2O+2NaOH = 2NaAlO2+3H2↑+4H2O

得6×e

—

—

化合价降低，被还原，得6e—

铝的重要化合物

1、氧化铝（Al2O3）

(1)物理性质：白色固体、熔点高（2054℃） 、不溶于水，不与水化合。常作耐火材料。

刚玉的主要成分是Al2O3 ，其中把含少量铬元素的刚玉称为红宝石；含少量的铁和钛元素的刚玉称为蓝宝石。

(2)化学性质：

①电解熔融的氧化铝制备单质铝但由于氧化铝的熔点很高，故在氧化铝中添加冰晶石（Na3AlF6)降低其熔点。 电解

2Al2O3 ========= 2Al + 3 O2 ↑

②与酸反应：Al2O3＋6HCl＝AlCl3＋3H2O ③与碱反应：Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O

既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物 2、氢氧化铝（Al（OH)3）

（1）物理性质：氢氧化铝是白色胶状物质，不溶于水，有强的吸附性，可以吸附水中的悬浮物和各

种色素。

（2）化学性质：①不稳定性：氢氧化铝不稳定，受热易分解。

△

2Al(OH)3 ＝ Al2O3＋2H2O 这是工业上制取纯净氧化铝的方法。

②Al(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O

Al(OH)3

Al3+ + 3OH—

③Al(OH)3 + 3HCl= AlCl3 + 3H2O

Al(OH)3 具有两性的原因：H++AlO2—+H2O

注意：(1)氢氧化铝作为碱时是三元碱；作为酸时是一元酸（HAlO3）。 (2)氢氧化铝与酸碱反应时，弱酸弱碱是不能把氢氧化铝溶解的。 3、明矾：KAl(SO4)2·12H2O

复盐的概念:由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。

KAl(SO4)2 =K++Al3++2SO42-

△

Al3++3H2O ===== Al(OH)3（胶体）+3H+ 四、Al3+、AlO2—的性质 （一）Al3+的性质

1、AlCl3中逐滴加入氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+

用Al3+制取Al(OH)3用弱碱更合适

n[Al(OH)3]/mol

n(NH3·H2O)/mol

2、AlCl3中逐滴加入NaOH溶液至过量？

①方程式：Al3++3OH—= Al(OH)3↓

Al(OH)3+OH— = AlO2-+2H2O

②现象：白色沉淀先增加再减少最后消失 ③图像：

n[Al(OH)3]/mol

0 1 2 3 4

n(NaOH)/mol

3、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 ①有关反应：Al3++4OH— =AlO2—+2H2O

Al3++3AlO2—+6H2O = 4Al(OH)3↓

②现象：开始无沉淀生成，后来白色沉淀逐渐增加，最后沉淀量不变 ③图像：

n[Al(OH)3]/mol

0 1/12 1/6 1/4 1/3

n(Al3+)/mol

（二）AlO2—的性质

1、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中通入CO2直至过量 离子方程式： 2—＋CO2(少量)＋3H2O = 2Al(OH)3?＋CO32－

①2AlO

②AlO2—＋CO2(足量)＋2H2O= Al(OH)3?＋HCO3—

图像：

n[Al(OH)3]/mol

0 1/2 1

n(CO2)/mol

2、向含有AlO2—的偏铝酸盐溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量 离子方程式：①AlO2—＋H+＋H2O=Al(OH)3?

②Al(OH)3＋3H+= Al3+＋3H2O

图像：

n[Al(OH)3]/mol

n(HCl)/mol

0 1 2 3 4

（3）向含有H＋的强酸溶液中逐滴滴入偏铝酸盐溶液直至过量 离子方程式：①AlO2—＋4H+= Al3+＋2H2O

②Al3+＋3AlO2—＋6H2O= 4Al(OH)3?

图像：

n[Al(OH)3]/mol

n(AlO2—)/mol

0 1/4 1/2 3/4 1

镁及其化合物的转化关系图 1.镁的知识主线

①

2Mg+O2=2MgO

点燃 点燃

② 3Mg+N2 === Mg3N2

③ Mg+Cl2 ==== MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ ④ MgCl2 电解 Mg+Cl2↑ ==== ⑤ MgO+H2O === Mg(OH)2 ⑥ Mg(OH)2 === MgO+H2O ⑦ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O ⑧ MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl ⑨ MgCO3===MgO+CO△ 2↑

△ △ △ 熔融