常见无机物及其应用

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第三部分 常见无机物及其应用

元素化合物的知识是化学基本概念、基本理论、化学实验、化学计算的载体和核心。将元素化合物的知识系统化、结构化是学习本部分内容的一个好方法；从多个角度来认识元素化合物能更全面更深刻地理解元素化合物。

专题一 金属及其化合物 知识点 《高考考试大纲》 对应教科书内容 了解常见金属的活动顺序。 常见金属元素(如 了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应Na、Al、Fe、Cu 用。 等) 了解合金的概念及其重要应用。 《模块学习要求》 能说出钠及其重要化合物的物理性质；认识钠的主要化学性质(与水、氧气反应)；认识氧化钠和过氧钠、氧化钠、过氧化钠的主要化学性质(与水、二氧化碳反应)；认识化学1 第三章 化钠、碳酸钠、碳碳酸钠和碳酸氢钠的主要化学性质(溶液呈碱性、第一、二、三节 酸氢钠的性质 与强酸反应、加热分解反应)，知道它们性质的差＋＋异。了解Na、K离子的检验方法。 能说出铝的重要化合物的物理性质；认识铝的主要化学性质(与氧气、酸、强碱反应)；认识氧化铝和铝单质及其重要化化学1 第三章 氢氧化铝的两性；认识氢氧化铝的制备原理及加热合物的性质 第一、二、三节 分解的性质； 能列举铝合金材料在生产和生活中的重要应用。 能说出铁的重要化合物的物理性质；认识铁的主要化学性质(与非金属、水、酸、盐反应)；认识氧化铁和氧化亚铁的主要化学性质(与酸反应)；认识氢铁及其化合物的重氧化铁和氢氧化亚铁的制备原理及主要化学性质化学1 第三章 要性质 (与酸反应、氢氧化亚铁易被氧化、氢氧化铁加热第一、二、三节 ＋＋分解)；认识Fe3和Fe2的相互转化。 ＋了解Fe3的检验方法。 了解钢在工业生产和高科技领域的应用。 能结合其他元素化合物性质的学习，归纳铜的主要铜及其化合物的性化学1 第三章 性质； 质 第一、二、三节 了解铜合金在工业生产和高科技领域的应用。 认识金属与合金在性能上的差异。 合金材料金属的腐知道生活中几种常见合金的组成。 蚀与防护 知道金属防护的常用方法。 认识防止金属腐蚀的重要意义。 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。

选修1 第三章 第一、二节 网址：www.longwenedu.com

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 在金属的复习中，充分发挥金属活动性顺序表在金属及化合物知识整合方面的功能对提高复习的实效性极为有利。

金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au (H) 金属原子失去电子能力 强---------------------------------------------------→弱 金属阳离子得电子能力 弱----------------------------------------------------→强 常温极易氧 常温形成氧常温与氧气缓慢化，燃烧产铜加热与氧化合，其膜，点燃剧反应，高温下Fe生过氧化物余难反应 烈反应 可在纯氧中燃烧 或超氧化物 Mg加热反铁与水蒸气反应常温剧烈 应，Al去膜产生四氧化三铁后反应 和氢气 可置换非氧化性酸中的氢 与水不反应 不可置换酸中的氢 金属与氧气反应 金属与水反应 金属与酸反应 金属与盐溶液反应 氧化物与水反应 氢氧化物的热稳定性 跟碱溶液反应 冶炼方法 与水反应，生成的碱与盐一般是位于金属活动性顺序表前边的溶液反应 金属能从盐溶液中置换出后边的金属 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 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 Al与碱溶液反应产生盐和氢气 热还原法(还原剂：电解法(电解熔融盐或氧热分C、CO、H2、Al物理方法 化物) 解法 等) 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

(2)钠的性质 银白色、质软、比水轻，熔点97.81℃，沸点882.9℃ 网址：www.longwenedu.com

①与氧气反应：4Na＋O22Na＋O22Na2O(常温下缓慢氧化) 2Na2O2 2NaCl(产生大量白烟) ②与其他非金属反应：2Na＋Cl2化学性质 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＋2H2OCu(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↑ 氧化钠 白色固体 Na2O －2 不稳定，在空气中可以继续氧化： 2Na2O＋O22Na2O2 Na2O＋H2ONa2O＋CO22NaOH Na2CO3 过氧化钠 淡黄色固体 Na2O2 －1 稳定，加热不分解 2Na2O2＋2H2O2Na2O2＋2CO24NaOH＋O2↑ 2Na2CO3＋O2 (3)氧化钠与过氧化钠 颜色、状态 化学式 氧的化合价 稳定性 与H2O反应 与CO2反应 氧化性、漂白性 一般不表现氧化性、还原性，无漂有强氧化性、漂白性，可以杀菌消白性 毒 碳酸钠 苏打、纯碱 碳酸氢钠 小苏打 白色粉末 溶解度较碳酸钠小 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaCl＋CO2↑＋H2O (4)碳酸钠与碳酸氢钠 俗名 色、态 水溶性 热稳定性 常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉末Na2CO3 易溶于水 稳定，受热难分解 Na2 CO3＋HCl与盐酸反应 Na2CO3＋2HCl 与碱反应 NaCl＋NaHCO3 2NaCl＋CO2↑＋NaHCO3＋HClH2O 碳酸钠 Na2CO3＋Ca(OH)2CaCO3↓＋2NaOH Na2CO3碳酸氢钠 NaHCO3＋NaOHNa2CO3＋H2O NaHCO3 相互转化 用途 重要的化工原料，用于玻璃、食品工业，泡沫灭火剂等 造纸、纺织、洗涤剂等的生产 2．铝及其铝的化合物

(1)铝及其铝的化合物的知识体系

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(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 4Al＋3O2与非金属反应 4Al＋3O2与酸反应 与碱溶液反应 与氧化物反应 2Al＋Fe2O32Al2O3(铝箔在纯氧中燃烧发出耀眼的白光) 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 2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑ 2Al2O3(常温生成致密而坚固的氧化膜) 2Fe＋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 与酸反应 与碱反应 加热分解 ＋

AlCl3＋3NH3·H2OAl(OH)3＋3HClAl(OH)3＋NaOH2Al(OH)3Al(OH)3↓＋3NH4Cl AlCl3＋3H2O NaAlO2＋2H2O Al2O3＋3H2O (5)Al3、AlO?2、Al(OH)3间的相互转化关系

Al3

＋

Al(OH)3

AlO?2

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

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失。

NaAlO2＋HCl＋H2OAl(OH)3↓＋NaCl；Al(OH)3＋3HCl 3．铁及其铁的化合物

(1)铁及其铁的化合物的知识体系

AlCl3＋3H2O

(2)铁的性质

①铁的核电荷数为26，最外层电子数为2；位于周期表第四周期Ⅷ族；在地壳中的含量排在第四位。 ②物理性质：

银白色、具有金属光泽、有良好的延展性，是电和热的良导体，密度是7.86g/cm3，能被磁体吸引，具有铁磁性。纯铁抗蚀性强，但生铁因含碳和其他元素，易生锈。 ③化学性质： 3Fe＋2O2(空气)与非金属反应 2Fe＋3Cl2与H2O反应 与非氧化性酸 与酸反应 与氧化性酸 2Fe＋6H2SO4(浓)Fe＋4HNO3(稀)3Fe＋8HNO3(稀)与盐溶液反应 Fe＋Cu2＋Fe3O4 FeS 2FeCl3；Fe＋S3Fe＋4H2O(g)Fe＋2H＋＋Fe3O4＋4H2 Fe2＋H2↑(HCl、稀H2SO4) 常温时遇浓HNO3、浓H2SO4发生钝化，但加热可反应 Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O Fe(NO3)3＋NO↑＋H2O(硝酸过量) 3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(铁过量) Fe2＋Cu；Fe＋2Fe3＋＋3Fe2 ＋ (3)铁的氧化物、氢氧化物及铁盐、亚铁盐的比较 ①铁的氧化物： 化学式 名称 俗名 化合价 类型 化学式 色态 FeO 氧化亚铁 ＋2 碱性氧化物 FeO 黑色粉末 Fe2O3 三氧化二铁 铁红 ＋3 碱性氧化物 Fe2O3 红棕色粉末 Fe3O4 四氧化三铁 磁性氧化铁 ＋2、＋3 Fe3O4 黑色晶体

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