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高考总复习 钠、铜
【知识网络】
1.钠及其重要化合物 2.铜及其重要化合物 /
【考点梳理】
考点一、金属常识
1.存在
自然界中,金属大多数以化合态存在,地壳中金属元素含量居第一位的是铝。
2.物理通性
金属单质一般具有良好的导电性、导热性、延展性。通常情况下,除Hg外,其余金属单质都是固态,有金属XX,不透明。
3.原子结构与在周期表中的位置
金属元素处于元素周期表的左边和中间,属于主族元素和过渡元素。金属原子最外层电子数一般小于4,易失去电子,显还原性。
4.合金 (1)概念:由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 (2)性能:硬度比单一金属大;熔点比单一金属低;化学性质与单一成分不同;机械性能优于单一成分
考点二、常见金属的活动顺序
金属活动顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb
H
Cu Fe2+ Hg Ag
Pt Au
单质还原性
还原性由强到弱:K >Ca>Na>Mg>Al>……
阳离子氧化性
氧化性由弱到强:K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<Zn2+<Fe2+<...<H+<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+
跟O2反应
能被氧化,由易到难
不能被氧化
跟水反应
能反应置换出氢气,由易到难
不能置换出水中的氢
跟酸反应
与稀硫酸、稀盐酸能反应置换出氢气,由易到难
与强氧化性酸反应不产生氢气
与王水反应
跟碱反应
仅Al、Zn能跟强碱水溶液反应
跟盐反应
先与水反应
排在前面的金属能从盐溶液中置换出后边的金属
碱的热分解
受热不分解
受热分解
常温分解
自然界中存在
化合态
游离态
主要冶炼方法
电解法:
K Ca Na Mg Al
热还原法:
Zn Fe Sn Pb、Cu
热分解法:
Hg Ag
物理方法
考点三、金属冶炼的方法
1、电解法
/
/
/
2、热还原法
Fe2O3+3CO/2Fe+3CO2
MgO+C/Mg↑+CO↑
Fe2O3+2Al / 2Fe+Al2O3(铝热反应)
3、热分解法
2HgO/2Hg+O2↑ 2Ag2O/4Ag+O2↑
4、有些金属可以利用氧气从其硫化物中冶炼出来
Cu2S+O2/ 2Cu+SO2(火法炼铜)
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(湿法炼铜)
5、物理方法:Pt 、Au
Au、Pt在自然界中主要以游离态存在。
考点四、钠及其化合物
1、钠单质 ⑴钠的物理性质
状态
颜色
硬度
密度
熔点
导电、导热性
固体
银白色
较小(比水大)
较小(比水小)
较低(用酒精灯加热,很快熔化)
是电和热的良导体
⑵钠的化学性质:强还原性(Na—e-= Na+) ①钠与非金属单质的反应 A:与氧气:4Na+O2=2Na2O(变暗); 2Na +O2 Na2O2(淡黄色固体) B:与氯气:2Na+Cl2 2NaCl(白某某) C:与S:2Na+S Na2S
要点诠释: 钠在露置于空气中的变化过程: NaNa2O→NaOH→NaOH(aq)Na2CO3·10H2ONa2CO3 现象:银白色→变暗→白色固体→溶液→白色块状→白色粉末 ②钠与水的反应(水中先滴入酚酞) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
现象概述
现象描述
原因
浮
浮在水面
钠的密度比水小
游
四处游动
钠与水反应产生气体
熔
熔化成银白色小球
钠的熔点较低,且该反应放出大量热
响
发出咝咝的响声
钠与水反应剧烈
红
溶液由无色变为红色
生成了碱性物质
③钠与酸的反应: 钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时,首先是钠直接跟酸反应,过量的钠再与水反应;而不能认为是钠
先跟水反应,生成的NaOH再跟酸中和。钠投入足量盐酸中反应的化学方程式是:2Na+2HCl==2NaCl+H2↑,
离子方程式是:2Na+2H+==2Na++H2↑。
④钠与盐溶液的反应:先考虑Na与水反应生成NaOH,再考虑NaOH是否与盐发生复分解反应。
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑;
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4。
总反应方程式为:
2Na+CuSO4+2H2O==Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。
⑤Na可与某些有机物反应: 2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑;
2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑; 2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2↑;
⑶钠的保存和取用
要点诠释: 由于钠极易被氧化,也易与水发生反应,所以保存钠应隔绝空气和水。钠通常保存在煤油中,原因是①钠极易与空气中的O2、水蒸气反应;②钠不与煤油反应;③钠的密度比煤油大,沉于底部。 钠不能保存在汽油、CCl4中,因汽油易挥发,CCl4的密度比钠的密度大,起不到隔离O2和H2O的作用。
(4)钠的存放和取用。
取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下黄豆粒大小的一块再做有关实验。
(5)钠的用途:①冶炼金属:TiCl4+4NaTi+4NaCl;
②钠钾合金,作原子反应堆的导热剂;
③在电光源上,用钠制高压钠灯。2、钠的重要化合物 ⑴Na2O、Na2O2和NaOH
名称和化学式
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
氢氧化钠(NaOH)
颜色和状态
白色固体
淡黄色固体
无色固体
类别
碱性氧化物离子化合物
过氧化物离子化合物
碱离子化合物
电子式
氧元素化合价
-2
-1
-2
化学键
离子键
离子键、非极性键
离子键、极性键
稳定性
不稳定
比Na2O稳定
稳定
与水反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
不反应
与酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
NaOH+HCl=NaCl+H2O
与酸酐反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONaOH+CO2=NaHCO3
用途
制氢氧化钠
漂白剂、供氧剂、氧化剂
化工原料、制纸浆、肥皂
要点诠释:
Na2O2的强氧化性:能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3等,因其强氧化性而使品红溶液褪色。 ⑵Na2CO3和NaHCO3
名称和化学式
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色和状态
白色粉末
白色晶体
水中溶解性
易某某
易某某(比Na2CO3溶解度小)
热稳定性
稳定
不稳定:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
与酸反应
CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=H2O+CO2↑
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
与某些碱反应
Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
与某些盐反应
BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
与CO2反应
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
相互转化
制法
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
NaOH+CO2=NaHCO3
鉴别
加酸产生CO2加BaCl2或CaCl2溶液有白色沉淀
加酸产生CO2较Na2CO3快加BaCl2或CaCl2溶液无白色沉淀
用途
制玻璃、肥皂、造纸、纺织
发酵粉、治胃酸过多
要点诠释: 碳酸钠与盐酸的反应: 若将盐酸逐滴缓慢滴加到碳酸钠溶液中:H++CO32-=HCO3-;HCO3-+H+=H2O+CO2↑。 现象:开始无气体生成,滴加到一定量后出现气体。 若将碳酸钠逐滴缓慢滴加到盐酸中:2H++CO32-=H2O+CO2↑。 现象:立即出现气泡。(常用来相互鉴别)
3、碱金属元素的原子结构和性质及其递变规律
名称和符号
锂(Li)
钠(Na)
钾(K)
铷(Rb)
铯(Cs)
原子序数
3
11
19
37
55
结构
原子结构示意图
电子式
Li·
Na·
K·
Rb·
Cs·
主要化合价
+1
相同点
最外层电子数相同,都是1个电子
不同点
原子核外电子层数不同,依次增多
原子半径
依次递增:Li<Na<K<Rb<Cs
离子半径
依次递增:Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+
单质还原性
依次递增:Li<Na<K<Rb<Cs
阳离子氧化性
依次递减:Li+>Na+>K+>Rb+>Cs+
物理性质
颜色和状态
银白色固体
密度
0.534g/cm3
0.97g/cm3
0.86g/cm3
1.523g/cm3
1.879g/cm3
熔沸点
依次递减:Li>Na>K>Rb>Cs
化学性质
跟氧气反应
Li2O
Na2O、Na2O2
产物复杂
跟卤素反应
2M+X2=2MX(M、X2分别表示碱金属、卤素)
跟硫反应
2M+S=M2S
与水反应
2M+2H2O=2MOH+H2↑ 反应剧烈程度:Li<Na<K<Rb<Cs
与酸反应
2M+2H+=2M++H2↑
与CuSO4溶液反应
2Na+CuSO4+2H2O==Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4
制法
2MCl2M+Cl2↑(K:Na+KClK↑+NaCl)
要点诠释:碱金属元素的一般规律与特殊性质
(1)常温下碱金属很容易被空气里的氧气氧化,也易与水蒸气反应,故碱金属需保存在煤油中,以隔绝空气和水(Li的密度小于煤油,只能封于石蜡中)。
(2)碱金属在空气或氧气中燃烧时,由于其活泼性不同,其产物亦不同。锂燃烧只能生成氧化锂(Li2O),钠燃烧生成Na2O2,钾、铷、铯等燃烧时主要生成超氧化物,即KO2、RbO2、CsO2。
(3)碱金属中,随原子序数的递增,其密度逐渐增大,但K的密度0.862 g·cm-3反比钠的0.971 g·cm-3小。
(4)一般来说,酸不稳定,其对应的盐也不稳定(如HNO3不稳定,硝酸盐也不稳定,受热易某某),碳酸不稳定,但其对应的钠盐(Na2CO3)却稳定。
(5)酸式盐的溶解度一般大于正盐,但NaHCO3的溶解度却比Na2CO3小。
(6)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但金属Na、K等除外。
考点五、焰色反应
1、焰色反应:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈特殊的颜色,在化学上称为焰色反应(发生的是物理变化)。
2、铂丝的清洗与灼烧如下图甲所示,观察钾的焰色如下图乙所示。
/
3、操作方法。
(1)洗:用稀盐酸洗净铂丝,目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。
(2)烧:将用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上灼烧,目的是除去铂丝上的杂质。
要点诠释:
①所用的火焰应是无色或浅色的;
②要一直烧至火焰恢复到原来的无色或浅色为止。
(3)蘸:用灼烧合格的铂丝蘸取被检验的物质。
(4)烧:将蘸取被检验物质的铂丝放在火焰上灼烧。
特别提示:在观察钾及钾的化合物的焰色反应的焰色时,要透过蓝色的钴玻璃片观察,其主要原因是钾及钾的化合物中可能混有钠或钠的化合物,钠的黄色火焰能掩盖钾的紫色火焰,而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光,这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠或其化合物所造成的干扰。
4、用途:焰色反应作用:检验(或鉴别)物质或离子。
考点六、有关Na2O2与CO2、H2O的反应
2CO2+2Na2O2==2Na2CO3+O2
2H2O+2Na2O2==4NaOH+O2↑
1、物质的量的关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是两者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O(g)与放出的O2的物质的量之比为2∶1,解决此类问题可借助物质的量守恒关系。
2、气体体积关系
若CO2和H2O(g)的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量或原混合气体体积的即为生成氧气的量。
3、电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O(g)反应时,每产生1 mol O2转移2 mol e-。
4、固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”,可以看做发生相应的反应:
Na2O2+CO== Na2CO3、Na2O2+H2=2NaOH(实际上两个反应不能发生)。
5、先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,W g该物质在O2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后,Na2O2固体增重必为W g。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有:
①无机物:H2、CO及H2和CO的混合气体;
②有机物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、CH3—CH—COOH(乳酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
考点七、常见金属阳离子的检验方法 (1)Na+:焰色反应:火焰颜色呈黄色。 (2)K+:焰色反应:火焰颜色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)。 (3)Ag+:加盐酸或可溶性的氯化物,生成不溶于强酸的白色沉淀。 (4)Ba2+:加硫酸或可溶性的硫酸盐,生成不溶于强酸的白色沉淀。 (5)Ca2+:加可溶性碳酸盐,生成白色沉淀;加强酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体。 (6)Al3+:加NaOH溶液,先出现白色胶状沉淀,后逐渐溶解。 (7)Fe2+:①加NaOH溶液,产生白色胶状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色; ②加KSCN溶液不变色,加氯水后溶液变红色。 (8)Fe3+:①加NaOH溶液,生成红褐色沉淀;②加KSCN,溶液变血红色。考点八、铜及其重要化合物
Cu的常见价态+2和+1价。1、铜单质的化学性质
(1)与Cl2、O2 等非金属反应
2Cu+O22CuO(黑色)
Cu+Cl2CuCl2(棕黄色)
2Cu+O2 +CO2 +H2O = Cu2(OH)2CO3(绿色)
2Cu+SCu2S(黑色)
(2)与FeCl3、AgNO3 溶液反应
Cu+2FeCl3 = CuCl2+2FeCl2
Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
(3)与硝酸和硫酸反应
Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
2、氧化铜(CuO:黑色)
(1)与酸反应
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
(2)氧化性
H2+CuOCu+H2O
C+2CuO2Cu+CO2↑
CO + CuO /Cu+CO2CuO+C2H5OHCu+CH3CHO+H2O
2CH3COOH+CuO=(CH3COO)2Cu+H2O
3、氢氧化铜[Cu(OH)2]
(1)检验醛基(CH3CHO)
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+CH3COONa+3H2O
(2)和酸反应
2CH3COOH+Cu(OH)2=(CH3COO)2Cu+2H2O
Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O
(3)Cu(OH)2CuO+H2O
4、胆矾(CuSO4·5H2O)
CuSO4·5H2O为蓝色晶体,俗称蓝某某、胆矾。
(1)CuSO4+5H2O =CuSO4·5H2O,白色粉末无水CuSO4遇水生成蓝色CuSO4·5H2O,常作为水的检验依据。
(2)CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O(蓝色粉末变为白色粉末)。
(3)Cu2+在溶液中与碱反应生成蓝色沉淀[Cu(OH)2],这是鉴定Cu2+的原理之一。
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(4)溶液中的Cu2+常为蓝色,如CuSO4溶液呈蓝色。但浓CuCl2溶液为蓝绿色,稀CuCl2溶液为蓝色,可作为Cu2+的判定依据。
(5)CuSO4和石灰乳的混合液即为无机农药波尔多液,是一种良好的杀菌剂,可以用来防多.治种作物的病害。
高考总复习 《镁铝铁》
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1、镁及其化合物
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2、铝及其重要化合物 /2、铁及其重要化合物 /
【考点梳理】
考点一.镁、铝及其化合物
1.镁与铝
⑴原子结构及物理性质
元素符号
原子结构
原子半径
化合价
颜 色
密 度(g·cm-3)
熔 点
沸 点
硬 度
12Mg
1.60×10-10m
+2
银白色
1.74
645℃
1090℃
很软
13Al
1.43×10-10m
+3
银白色
2.70
660.4℃
2467℃
较软
要点诠释:
①共同点:均为银白色,属于轻金属(请点击下方选择您需要的文档下载。
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