高中化学金属及其化合物

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金属

• 焰色反应（物理性质）
  • Li：紫红 Na： 黄 K：浅紫 Rb：紫 Ca：砖红 Sr：洋红 Ba：黄绿 Cu：绿
• 镁
  • 化学性质（还原性）
    • 与氧气反应
    • 与氮气反应
    • 与二氧化碳反应（还原碳）
    • 在空气中的反应
    • 与热水反应
    • 与氯化铵反应
    • 工业制法
      • 在HCl环境下脱水
• 钠
  • 工业制法—— 电解氯化钠
  • 氧化物
    • 氧化钠
      • 氧元素化合价：-2 组成微粒：钠离子;氧离子 化合物类型：碱性氧化物 颜色、状态：白色固体
    • 过氧化钠
      • 氧元素化合价：-1 组成微粒：钠离子;过氧根离子 化合物类型：过氧化物 颜色、状态：淡黄色固体（粉末） 用途：氧化剂、供养剂、漂白剂、杀菌剂
    • 转化关系：2Na2O+O2===(条件是加热)===2Na2O2
  • 碳酸盐
    • 物质 碳酸钠 碳酸氢钠
    • 俗名 纯碱、苏打 小苏打
    • 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体
    • 溶解性 易溶于水，比碳酸氢钠溶解性大（溶解放热） 易溶于水（溶解吸热）
    • 碱性 溶液均呈碱性，且碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的强（加酚酞，前者红色更深）
    • 热稳定性 稳定，加热不易分解 不稳定
    • 与碱反应 - 分少量、过量
    • 与酸反应 碳酸氢钠与酸反应更剧烈
    • 用途 用于玻璃、制皂等工业，用作去污剂、食用碱 制发酵剂，治疗胃酸，用于干粉灭火剂
    • 鉴别 逐滴滴入盐酸
  • 侯氏制碱法
• 铁
  • 物理性质
    • 黑色粉末、银白色块状固体
    • 氧化物
      • 氧化亚铁
        • 黑色粉末
          • 与氧气反应生成四氧化三铁
      • 氧化铁（铁红）
        • 用途：炼铁、油漆颜料、铝热剂
        • 红棕色粉末
          • 性质稳定
      • 碱性氧化物
      • 四氧化三铁（磁性氧化铁）
        • 用途：炼铁、磁性材料
        • 黑色晶体
  • 化学性质
    • 检验
      • 三价铁
        • 苯酚显色反应（紫色）
        • 硫氰化钾溶液（红色）
          • 不生成沉淀
        • 亚铁氰化钾溶液（蓝色沉淀）
        • 氢氧化钠溶液——红褐色沉淀
      • 二价铁
        • 铁氰化钾溶液（蓝色沉淀）
        • 硫氰化钾+新制氯水
        • 氢氧化钠溶液——白色沉淀
      • 鉴别：1.观察溶液颜色（铁离子：黄色 亚铁离子：浅绿色） 2.淀粉碘化钾法 3.高锰酸钾溶液（溴水）法 4.铜片法
    • 还原性
      • 溴离子<亚铁离子<碘离子<硫离子
      • 亚铁离子<铜<铁
      • 与水蒸气反应
    • 氧化性
      • 亚铁离子<铜离子<铁离子
      • 溴单质>铁离子>碘单质>硫单质
      • 高铁酸根
        • H2FeO4，紫黑色固体，其中铁的化合价为+6价，氧化性极强，与水缓慢反应，生成氢氧化铁胶体和氧气，遇稀酸迅速分解。
    • 碱
      • 氢氧化铁
        • 红褐色固体，加热易分解为氧化铁
      • 氢氧化亚铁
        • 白色固体 沉淀的生成：将含氢氧化钠溶液的滴管插入到煮沸的含亚铁离子的溶液中
        • 实验室制氢氧化亚铁
          • 有机层覆盖法
          • 还原性气体保护法
    • 铁三角
• 铝
  • 氧化铝
    • 物理性质： 颜色状态：白色固体 溶解性：难溶于水 熔点：高 硬度：大 化学性质： 与强碱反应：Al2O3+2OH- ==2AlO2- +H2O 与强酸反应：Al2O3+6H+ ==2Al3+ +3H2O 用途： 制铝 、作耐火材料
  • 铝的冶炼：氧化铝（氢氧化钠）——偏铝酸钠（二氧化碳）——氢氧化铝[加热]——氧化铝[冰晶石 电解]——铝
    • 冰晶石：作助熔剂，降低氧化铝熔点 不用氯化铝电解：共价化合物
  • 还原性
    • 与酸反应
    • 强碱反应（水作氧化剂）
  • 氢氧化铝
    • 物理性质： 白色固体，不溶于水 类别： 两性氢氧化物 实验室制备： 铝离子+一水合氨———铵根离子+氢氧化铝（白色胶状沉淀） 偏铝酸根离子+铝离子+水——（双水解）——氢氧化铝沉淀 化学性质： 与强酸、强碱反应；加热易分解 用途： 净水；作胃酸中和剂；作阻燃剂
  • 铝三角
  • 两性
  • 明矾（十二水合硫酸铝钾）
    • 复盐
    • 物理性质：无色晶体，易溶于水
    • 用途：净水剂（生成氢氧化铝胶体）；油炸食品中作膨胀剂