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文本内容:
金属及其化合物性质总结问题举例
①金属都有光泽吗?铁块上的灰色是光泽吗?答金属都有光泽,铁块上的灰色是氧化膜
②观察铁粉为什么看不见银白色光泽?答铁粉尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体,表面积小,形状复杂,会对光进行吸收或漫反射,导致有很少的光进入我们眼睛任何固体颗粒直径小到一定量,颜色都是黑色的
③哪些金属在自然界中以游离态存在?实验室有单质金属钠,可以说钠在自然界以游离态存在吗?答极少数金属以单质(游离态)存在,如金、银、钳等大多数以化合物形式存在钠的化学性质活泼,极易与空气中的氧气发生化学反应实验室的钠都需要密封保存,同时不与水接触
④为什么有的金属只有一种化合价,而有的金属有多种化合价?答这与金属的价电子构型有关在化学反应中,有的金属只能失去最外层电子,有的还能失去次外层和倒数第三层的部分电子一般过渡金属会有多种价态族IIIB IVBVB VIBvm IB IIBVHB一过渡系Sc TiV CrMn FeCo NiCu Zn+3+3+2+1+3+4+2+2+2+2+4+64-4+2+5+3+6主要氧化数+7二过渡系Y ZrNb MoTc RuRhPd AgCd主要氧化数+3+4+5+6+7+4+3+2+1+2;过渡系Lu HfTa WRe OsIr PtAu Hg+3+3+4+5+6+7+8+2+1+1主要氧化数+4+4+3+25铁有银白色光泽,为什么铁又称为黑色金属?答它们或它们的合金的表面常有呈灰黑色的氧化物,所以称这类金属为黑色金属通常情况下铁中含杂质碳等元素而呈黑色6铝的导电性比铜的差,为什么电力工业上常用铝做导线?答铝也属于良导体,在地球表面储量丰富,现在受到铜价上涨的因素,施工起来也非常快捷,原因是铝重量轻金属通性.金属元素在周期表的位置和原子结构特点1
(1)金属元素在周期表中的位置:金属共80多种,在周期表中位于左下方,占4/
5.除零族、卤族以外,其余各族均含有金属元素,过渡元素全部由金属元素构成.
(2)原子结构特点:从外层电子排布来看,大多数金属元素原子最外电子只有1-2个.某些2金属(如Sn,Pb,Bi等)虽然有4-5个电子,但它们的电子层数较多,原子半径大,原子核对核外电子吸引力小,容易失去电子金属分类:从颜色分从密度分从含量分.金属的物理共性(固态属金属晶体)3
(1)金属光泽(多数银白色,少数有色Cu、Au:);
(2)导热、导电、延展性;
(3)熔、沸点有高有低最高W;最低Hg
(4)硬度有高有低最硬Cr;最软碱金属
(5)密度有大有小最大0s(饿);最轻Li注:金属原子价电子较少,易失电子成为自由电子和金属阳离子,自由电子是金属导热性和导电性的直接原因;金属中存在着自由电子和金属阳离子之间较强的相互作用(金属键),是其具备延展性的根本原因,也是决定金属熔、沸点高低,金属的硬度的原因此外金属的硬度还与金属原子堆积方式有关不同金属由于原子堆积方式不同,金属键强弱不同,物理性质也各有差异
4.金属的化学性质及K、Na、Ca Mg、Al、Zn、Fe Sn、Pb H、Cu、Hg、Ag PtAu金属活动性顺序金属活动顺序表在空气中迅速反应从左往右反应程度减小不反应燃烧加热燃烧缓慢氧化不反应与水反应与冷水与冷水反应红热时与水蒸气反应不反应反应快慢与稀盐酸爆炸反应依次减慢不反应反应与氧化性酸仅与王水反应能反应反应与碱反应仅Al、Zn等两性金属与碱反应与盐溶液反先与HiO反应刖面的金属置换出后面金属应自然界中存化合态和游离态游离态化合态在冶炼方法电解熔融物还原剂还原加热法富集碱的热分解受热不分解受热分解常温分解————————化学性质反应物MgAl2Mg+O...2MgO占燃2△4A1+3O--2Al2O3水2Mg+b MgL占燃占燃2A1+3L---------2Ali3Mg+S----------MgS△非金属占燃2A1+3S------Al2s3Mg+Cl—Mg CI22△A3Mg+N2==Mg2N22A1+3Cl2A1C123相似△()2AI+6H O==2AI OH+3H t232Mg+2H20g MgOH+H g水22与热水能较快反应与沸水也只有微弱反应非氧化性△▲Mg+2H2so4===MgSO4+H2t酸2AI+3H2so4——AI SO3+3H t242Mg+2H2so4浓==MgSO4+SO2tAl>钝化」^反应强氧化性+2H O冷的浓HNQ2酸Mg+4HNO4浓==MgNO32+2NO2tAl•>钝化-反应冷的浓“NR+2H O2占燃高温2Mg+CO—2MgO+C差异8A14-3Fe O--------9Fe+4Al O氧化物234232Mg+SO2Mg0+S2A1+WO3----------A1O+W2232AI+2H O+2NaOH==2NaAIO+22碱不反应3H2T△2A1+3S^=A1S32工业制易与水反应A1SAI2S3A1S3+6H O==2AIOH31+3H ST23222A3Mg+N2=Mg3N2(淡黄色固体)(Mg N2易与水反应Mg3N+6H O==3Mg(OH)3+2NH)2223水Mg+b Mgb镁粉和碘粉在常温下几乎不反应,但水作催化剂条件下,剧烈反应,并产生大量紫色蒸气5hv很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,化学上叫做焰色反应焰色反应反映的是某些金属元素的性质焰色反应:Na黄K浅紫(透过蓝色钻玻璃观察,因为钾里面常混有钠,黄色掩盖了浅紫色)Ca俳红色Cu绿Li紫红Rb紫Sr洋红Ba黄绿C淡蓝(镁、铝、铁、铜、银等金属无焰色)
6.合金:
(1)定义由两种或两种以上的金属(或金属与非金属),熔合而形成的具有金属特性的物质
(2)形成条件组成物质22种(至少一种是金属)形成熔合(融化后的混合,达到原子状态的混合)
(3)物理性质
①是混合物
②仍具金属通性
③合金熔点低于各组分熔点(如生铁熔点低于纯铁;钠钾呈液态)
④合金硬度一般高于各组分硬度如Mg、Al合金(保险丝很软)
(4)常见合金
①生铁和钢含适量C的Fe;
②Mg、Al合金机械强度大,密度小;
③硬铝AK Cu、Mg、Mn、Si金属化合物通性1•金属氧化物大多数金属氧化物不溶于水,金属氧化物分为四类酸性氧化物:MnzCh、CrO3碱性氧化物:Na
2、CaO BaO、CuO、MgO、FeO、Fe0K O2S x23两性氧化物A12O
3.ZnO、BeO、Cr2O
3.MnO2其它类型、Pb3O4注酸性氧化物:凡是能跟碱起反应,生成盐和水的氧化物酸性氧化物也被称为含氧酸肝酸酊:某酸脱去一分子水或几分子水,所剩下的部分称为该酸的酸酊碱性氧化物能跟酸起反应,生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物(应要注意,SiO2是酸性氧化物,SiO2可以与HF反应是SiO2的特性,与它是碱性氧化物或酸性氧化物无关!)FezCh FeOFe3D4+
2.+3铁的化合价+2+3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性不溶于水不溶于水不溶于水俗名—铁红磁性氧化铁与非氧化性酸反Fe Q+8HCl=FeO+2H+=Fe2++H OFe O+6H+=2Fe3++3H O2232应2FeCl+FeCl+4H0天322然Fe3C4不与酸反应重要用途制红色油漆和涂料、炼铁—6FeO+C2------2Fe3O4物质类别碱性氧化物碱性氧化物氧化物注铁的氧化物与酸反应时,酸不同(非氧化性酸、氧化性酸、还原性酸),生成的盐中铁元素价态不同.金属氢氧化物2碱金属元素氧化物对应的水化物,均易溶于水且都是强碱1碱性强弱LiOH NaOHKOHRbOHCsOH碱土金属族元素氧化物对应的水化物2IIA Mg0H2为难溶性的中强碱,为微溶性的强碱,、为易溶性的强碱Ca0H2Ba0H2SrOH2碱性强弱:Mg0H2Ca0H2SrOH2Ba0H2铝及某些过渡元素形成的氧化物对应的水化物,如、难溶于水,是两性3AIOH3ZnOH2氢氧化物、难溶于水,是弱碱FeOH3Cu0H2金属氢氧化物均能与酸反应,难溶性氢氧化物受热易分解4△2FeOH^=Fe O3+3H O
322、盐3溶解性:钾钠镀盐、硝酸盐,均能溶于水中间1硫酸盐多数可溶,难溶、微溶、BaSO4Pb S04Ca S04Ag2S043碳酸盐多数难溶,常见的有CaCO
3.BaCO3磷酸盐磷酸二氢盐均溶于水磷酸正盐、磷酸一氢盐,除钾钠镇盐外均不溶注:碳酸盐的溶解性难溶性碳酸盐酸式盐正盐难溶,易溶于水CaCO3CaHCO32易溶性碳酸盐酸式盐正盐比易溶于水Nd2c03NaHC03热稳定性2总体上硝酸盐〈碳酸盐硫酸盐、的硝酸盐一亚硝酸盐+氧气K Na到的硝酸盐-金属氧化物+二氧化氮+氧气Mg Cu、的硝酸盐-金属单质+二氧化氮+氧气Hg Ag碳酸盐的热稳定性碱金属的碳酸盐碱土金属的碳酸盐过渡金属的碳酸盐正盐比酸式碳酸盐稳定;一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定()盐可与酸碱盐发生反应盐与盐在溶液中的反应较复杂,可能发生氧化还原反应,可能3发生复分解反应,还可能形成络合物、双水解.金属的冶炼4()冶炼步骤
①矿石的富集除去杂质,提高有用成分含量1
②冶炼利用氧化还原原理,一定条件下,将矿石中金属离子还原为金属单质
③精炼采用一定方法,提纯金属()金属冶炼方法2
①热分解法适合金属活动性顺序位于之后的金属H△△△2HgO2Hg+02T2Ag24Ag+02T HgS+0Hg+S022
②热还原法用还原剂(碳、一氧化碳、氢气、铝等)还原金属氧化物适用于金属活动性顺序介于到之间的多数金属Mg Cu
③电解法用于金属活动性顺序排在铝之前的金属电解氯化镁的熔融液(熔点太高,不要其制取)MgCI2/Mg+CI2t MgOMg电解氧化铝的熔融液(是共价化合物,熔融状态下不导电而不用于2AI2O34AI+302t AICI3制取)AI。