第三章 金属及其化合物 第一节 金属的化学性质
一、钠及其化合物 （一）钠 Na
1、单质钠的物理性质：钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。 2、单质钠的化学性质：
① 钠与O反应 2常温下：4Na + O＝2NaO （新切开的钠放在空气中容易变暗） 22加热时：2Na + O＝＝NaO （钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体NaO。） 22222钠在空气中的变化过程：Na―→NaO―→NaOH―→NaCO·10HO（结晶）―→NaCO322223（风化），最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变暗（生成NaO），跟着变成白色固体(NaOH)，然后在固体表面出现小液滴（NaOH易潮2解），最终变成白色粉未（最终产物是NaCO）。 32② 钠与HO反应 2（注意配↑ 离子方程式：2Na↑ H＋＋2OHO＋2H＝O2Na
－＋＋
＋2H＝2NaOH＋H2Na2222 平）实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反反钠密度比水小；游——生成氢气；响————应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。“浮 生成的NaOH遇酚酞变红”。应剧烈；熔——钠熔点低；红—— ③ 钠与盐溶液反应溶液反H，再和CuSOCuSO溶液反应，应该先是钠与HO反应生成NaOH与如钠与4422＋↓ CuSO↑Cu(OH)＝＋2NaOHO＋2H＝2NaOH＋H2Na应，有关化学方程式：2422 SONa42 ＋Na↑↓HSOCuSO＝Cu(OH)＋＋＋总的方程式：2Na2HO242224 实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出 三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应K、Ca、Na2H＋2Na （反应剧烈）↑ 离子方程式：2Na钠与酸反应：④ 2NaH
＋＋
＝＋2NaCl＝＋2HCl2 ↑H＋2．
3、钠的存在：以化合态存在。 4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。 通电 2Na + Cl↑ 5、工业制钠：电解熔融的NaCl：2NaCl(熔融) 2
6、钠的用途：① 在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等； ② 钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；
③ 钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。 (二)氧化钠和过氧化钠
1、NaO NaO + HO == 2NaOH,
222
NaO + CO == NaCO,
白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：3222NaO + 2HCl == 2NaCl + HO .
22
另外：加热时，2NaO + O == 2NaO 22222、NaO：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳
反应。 222NaO + 2HO == 4NaOH + O ；2NaO + 2CO == 2NaCO + O （作供氧剂）。 2222222322因此NaO常做生氧剂，同时，NaO还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：NaO222222和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色。
（三）钠盐：NaCO与NaHCO的性质比较 323 俗称 NaCO 23 纯碱、苏打 NaHCO 3 小苏打 水溶性比较 溶液酸碱性 与酸反应剧烈程度 与酸反应 > NaHCONaCO332 碱性 较慢（二步反应） ↑ NaCO+2HCl=2NaCl+HO+CO2322+2↑+HO CO+2H=CO322 － 碱性 较快（一步反应） +HCl=NaCl+NaHCO3↑ O+COH22HCO3+↑ －O+CO+H=H22 热稳定性 加热不分解 加热分解 2NaHCO=NaCO+332↑ O+COH22 反应CO与 2．
NaCO+CO+HO=2NaHCO 32232 不反应 溶液反应 与NaOH 不反应（不能发生离子交换）Al NaHCO+NaOH=Na23CO+HO 23+OHHCO32 －－－O+CO=H32 Ca(OH)溶液反应与2 ↓+2NaOH =CaCOCOCa(OH)+Na323222+－也能反应生成CaCO3沉淀 不反应 发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多（有胃溃疡时不能用） ↓=CaCOCa+CO33 与CaCl、溶液反应 2 用途 有CaCO沉淀 3 洗涤剂，玻璃、肥皂、造纸、纺织等 工业 相互转化 NaCO溶液能吸收CO转化为NaHCO 3232NaCO + HO + CO == 2 NaHCO3 2223NaHCO+NaOH=NaCO+HO 2233 ★注意几个实验的问题：
1、向饱和的NaCO溶液中通足量的CO有晶体NaHCO析出。 33222、NaCO溶液与稀HCl的反应①:向NaCO溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如3322果n(HCl)小于n(NaCO)时反应无气体放出。发生的反应：先NaCO + HCl == NaCl + 3322NaHCO,
3
后NaHCO + HCl == NaCl + HO +CO ↑ 223② 向稀HCl中滴加NaCO溶液，先有气体，反应是：
NaCO + 2HCl == 2NaCl + HO + 22332CO↑ 2如果用2mol的NaCO和2.4mol的稀HCl反应，采用
①方法放出CO是0.4mol；采用232方法放出CO为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。 23、NaCO溶液和NaHCO溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl或BaCl溶液，23223有白色沉
淀的原取溶液为NaCO，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO 3234、侯氏制碱法 反应式：NaCl + NH + CO + HO == NaHCO + NHCl.
43232
注意：在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH，后通入CO，NaHCO晶体析出323．
晶体析出后ClNHCl晶体为副产品。NH过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH析出443 的母液进行循环试用，提高原料的利用率。 ：俗称烧碱、火碱、苛性钠，易潮解，有强腐蚀性，具有碱的通性。（四）氢氧化钠NaOH
二、铝及其化合物 （一）铝的性质、物理性质：银白色金属，质较软，但比镁要硬，熔点比镁高。有良好的导电、导热性和1 延展性。 、化学性质：铝是较活泼的金属。2。同时也容O通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。4Al + 3O == 2Al① 322 、S等非金属单质反应。Cl易与2与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，②
3＋＋
）↑ 3H＋6H能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。（ 2Al＋＝2Al2＝O2Al
－
－
＋2OH＋2H2Al + 2NaOH + 2H③ 与强碱溶液反应：O == 2NaAlO + 3H↑（ 2222 ↑ ）3H＋2AlO22 CuSO、AgNO等溶液中的金属。④ 与某些盐溶液反应：如能置换出34 的氧化物）叫做铝热反应、Fe⑤ 铝热反应：铝与某些金属氧化物的反应（如V、Cr、Mn 高温 AlO + 2FeO2Al + Fe 。Al 和 FeO的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊322332
接钢轨。 O（二）氧化铝（Al）32℃，常作为耐火材料；是两性氧化物。我们常2980，沸点白色固体，熔点高（2054℃）有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的见到的宝石的主要成分是氧化铝。表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。 α－氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛。工业生产中的矿石刚玉主要成分是 既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。两性氧化物： + H + 2NaOH == 2NaAlOO ,Al + 3H + 6HCl == 2AlClAlOO。O 232232231886由于氧化铝的熔点高，因此铝的冶炼直到电解时，难熔化，是工业冶炼铝的原料，OAl32度左右，AlF年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石(Na使氧化铝的熔点降至，)10006 3 通电 O2Al 铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。 ↑。4Al + 3O223
）（三）氢氧化铝（Al(OH)3 白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。加热易分解。 ：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。两性氢氧化物 ．Al(OH) + NaOH == NaAlO + 2HOAl(OH) + 3HCl == AlCl + 3HO, 233232 △ AlO +3 H O 2Al(OH) 2332 （四）铝的冶炼
铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中主要是以氧化铝的形式存在。工业生产的流程：铝土矿（主要成分是氧化铝）→用氢氧化钠溶解过滤→向滤液中通入二氧化碳酸化，过滤→氢氧化铝→氧化铝→铝。
主要反应：AlO + 2NaOH == 2NaAlO + HO ，CO + 3HO + 2NaAlO == 2Al(OH)↓+ 32222322 △ 通
电
，2Al(OH) +3 HO ,2AlO4Al + 3O↑。 AlONaCO223322233
（五）铝的用途：铝有良好的导电、导热性和延展性，主要用于导线、炊具等，铝的最大用途是制合金，铝合金强度高，密度小，易成型，有较好的耐腐蚀性。迅速风靡建筑业。也是飞机制造业的主要原料。
+3+
== K + Al12HO，它在水中能电离：KAl(SO)（六）明矾的净水：化学式：KAl(SO)·224422-。
铝离子与水反应，生成氢氧化铝胶体，具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，+ 2SO43++ 。 O == Al(OH) + 3H (胶体使之沉降已达净水目的。Al)+ 3H32知识整理：
①（Al(OH)）的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl + 3NH·HO == Al(OH)↓+ 332333NHCl 。
4
② 实验：A、向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。
+ 2HO。后Al + 4OH 反应式：先Al + 3OH == AlO == Al(OH)↓, 232B、向氢氧化钠溶液中滴 + 6HO == 4Al(OH)↓。 + 3AlO + 4OH == AlO + 2HO，后先反应式：AlAl32222③ 实验：向
3+-3+--
加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不溶解。
3+--3+-
偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。CO + 3HO + 2NaAlO == 2Al(OH)3222↓+ NaCO。 323+- + 6HO == 4Al(OH)Al ↓。 + 3AlO 将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。④ 322 、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。A实验： ⑤．
3+++-
,Al(OH) + 3HO == AlAlO反应的离子方程式：。 + H + 2H + HO == Al(OH)22323 B、向稀盐
酸中滴加偏铝酸钠溶液，先无沉淀，后有沉淀且不溶解。3+3+--+ + Al↓。反应的离子方程式：AlO + 6H + 4HO == 4Al(OH) == AlO ,3AlO + 2H32222 铝三角：⑥
AlO 32
3+
Al AlO2
-
三、铁及其化合物 Fe （一）铁
、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁（含碳杂质1 的铁）在潮。湿的空气中易生锈。O）（原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe 32 、单质铁的化学性质：2 点燃 （现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色OFe 3Fe① 与非金属单质反应：＋2O423 的固体）
点燃 2FeCl, 2Fe + 3Cl 32
△ Fe + S FeS。
2＋＋
）↑ 2HFe（ ↑ ＋H② ＋H＋FeCl＝＋Fe与非氧化性酸反应：2HClFe＝222 常温下铝、
铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。．
22＋＋
==
Fe +2 FeCl＋Cu ）＋＝FeSOCu （ Fe＋Cu；＝Fe③ 与盐溶液反应：Fe＋CuSO344 3FeCl2 高
温
↑O④ 与水蒸气反应：3Fe + 4HO(g) + 4H Fe2243 Fe(OH)2 易被氧化成氢白色难溶于水的沉淀，不稳定，白== 4Fe(OH) + O + 2H反应式：4Fe(OH)32222O ＋＋＋ （二） 铁的氢氧化物 主要性 Fe(OH)3 红褐色难溶于水的沉淀，受热易分 溶于强酸溶液，生成相应的盐。3O ＋＋色－灰绿色－红褐色。颜色变化为：氧化铁，。O △ O , + 3HFeO解。2Fe(OH) 2233 能＋3HFe(OH)＋3H＝2Fe23 质 2H＝Fe2HFe(OH)＋22 3+2+
Fe（三）Fe的检验、 2+离 子 常 Fe 3+ Fe 溶液，无明显变化，再加氯水，①滴加KSCN 溶液变血红色； ②直接观察溶液是浅绿色；③滴 ①直接观察溶液是黄色；出现红褐色沉②滴加氢氧化钠溶液，溶液，有血红色溶淀；③滴加KSCN液出现。 见 加氢氧化钠溶液，出现沉淀的颜色变化 是：白方 色－灰绿色－红褐色。 法 （四）铁三角C
FelH、
2+
SB2HOrH、+(22浓4、活2Hu、C)NC泼CO、O、金、O2I3属、C 属C、、
金S2泼H活O、Cl、HNO、HSO(浓)、42322-）MnOHO、（其它如：Br、
+2+
Fe3+Fe2+、、I、CuHS、SFe、
4222
-2-2
、I 、SHFe与弱氧化剂反应，如等；、Cu 22+ 用还原剂如H
盐溶液。Fe等还原Al、Zn、Mg或用FeO等还原CO、 2．
、浓HSO 、浓HNO等。 、铁与强氧化剂反应如ClBr32422 、Zn、Al等还原 或用足量 用还原剂如H、CO等还原FeOMg3222+ FeO遇强氧化剂的反应如Cl、Br、、浓HSO、浓HNO、 322224 HClOOH、NaO、等。 2222-3+ 、Mg、Al等。 Fe、遇某些还原剂的反应如Fe、Cu、SOI 、HS等以及少量的Zn222+-+== 2Fe32Fe+Cl+2Cl2
3+-2+ +O== 3Fe+4H+NO + 2H+NO3Fe232++ 2Fe3+ Fe == 3Fe3++Fe(1)
Fe22++2+2Fe3+Cu+Cu==2Fe2++-2Fe3== 2Fe+2I+I2++==Fe2+HFe+2H2+Fe
Fe2(2)加热Fe+S == FeS++Fe+2Fe3==3Fe22++Fe2+Fe+Zn==Zn点燃===2FeCl2Fe+3Cl32+(3)Fe Fe3–3++O== FeFe + 4H+ NO + 2H+NO2(3稀）2+3++3Zn==2Fe+3Zn2Fe
（五）铁的冶炼、石灰石（除、空气（提供氧气）原料：铁矿石（提供铁元素）、焦炭（提供热量和还原剂） 去铁矿石中的二氧化硅杂质）。 设备：高炉。 高温 点燃 （这两个反应是制造还原剂并提供 2CO CO ,，C + CO 主要反应：C + O 222
，热量） 高温 高温 高温 CaO + CO↑ ，CaO + SiO ，CaCO 3CO＋ O3CO
人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结
