高中化学必修一第三章知识点汇编.docx
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高中化学必修一第三章知识点汇编
金属及其化合物
前言：
1.金属元素在元素周期表中的位置在左边以及左下方；
2.金属元素最外层电子数一般小于4，比同一周期非金属元素原子半径大。
3.主要化合价为+1+2+3少数为+4
4.通常只能失去电子不能得到电子（还原剂）
分类1.黑色金属有色金属。
黑色：
铁锰铬
2.轻金属重金属。
密度4.5g/cm3为界限。
3.常见金属和稀有金属（锆）
金属中唯一的液态金属：
汞。
一、钠及其化合物
1、
（1）钠的物理性质：
银白色、质软、比水轻、熔点低
（2）钠的化学性质：
与非金属反应：
2Na＋Cl2
2NaCl（白烟）
2Na＋S＝＝Na2S
与O2反应：
缓慢氧化：
4Na+O2==2Na2O（白色固体）
剧烈燃烧：
2Na+O2==Na2O2（淡黄色固体）
与H2O反应：
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
（2Na+2H2O==2Na＋+2OH―+H2↑）
与酸反应：
2Na+2H＋==2Na＋+H2↑
与盐溶液反应：
（先与水作用生成NaOH，NaOH再与盐发生复分解反应）
2Na+2H2O+CuSO4==Cu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑
6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe（OH）3↓+6NaCl+3H2↑
2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
与熔融盐：
4Na+TiCl4
4NaCl+Ti
钠与氢气的反应：
2Na+H2==2NaH。
NaH+H2O==NaOH+H2↑；NaH是强的还原剂。
2、氧化钠与过氧化钠
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
化合价
O（-2）
O（-1）
颜色、状态
白色固体
淡黄色粉末
化学性质
O2
2Na2O+O2==Na2O2
---
CO2
Na2O+CO2==Na2CO3
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑
H2O
Na2O+H2O==2NaOH
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
HCl
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
SO2
Na2O+SO2==Na2SO3
Na2O2+SO2==Na2SO4
类别
碱性氧化物
过氧化物
3、碳酸钠钠的盐
物质
Na2CO3
NaHCO3
俗名
苏打、纯碱
小苏打
颜色、状态
白色固体
白色粉末
水溶性
易溶于水
能溶于水
溶解度大小比较:
Na2CO3>NaHCO3
溶液与酚酞
变红
变红
颜色深浅比较:
Na2CO3>NaHCO3
与盐酸反应
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
反应速率：
NaHCO3>Na2CO3
与氯化钙溶液
Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
（CO32―+Ca2＋==CaCO3↓）
-------
与澄清石灰水
Na2CO3+Ca（OH）2==CaCO3↓+2NaOH
（CO32―+Ca2＋==CaCO3↓）
NaHCO3+Ca（OH）2==NaOH+CaCO3↓+H2O
（HCO3―+OH―+Ca2＋==CaCO3↓+H2O）
或NaHCO3+Ca（OH）2==Na2CO3+CaCO3↓+2H2O
（2HCO3―+2OH―+Ca2＋=CaCO3↓+2H2O+CO32―）
与氢氧化钠溶液
-----
NaOH+NaHCO3==Na2CO3+H2O
（OH―+HCO3―==CO32―+H2O）
热稳定性
稳定
2NaHCO
Na2CO3+H2O+CO2↑
相互
转化
Na2CO3NaHCO3:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
NaHCO3
Na2CO3:
NaOH+NaHCO3==Na2CO3+H2O（OH―+HCO3―==CO32―+H2O）
2NaHCO
Na2CO3+H2O+CO2↑
（3）工业制钠：
电解熔融的NaCl，2NaCl（熔融）==2Na+Cl2↑。
（4）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
注意几个实验的问题：
1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。
2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n（HCl）小于n（Na2CO3）时反应无气体放出。
发生的反应：
先①Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3,后②NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2.
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2.
如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应，采用①方法放出CO2是0.4mol；采用②方法放出CO2为1.2mol。
希望同学们在解题时要留意。
3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：
取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3。
4、侯氏制碱法
反应式：
NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl.
注意:
在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。
NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用.
二、镁及其化合物
1、镁的性质
（1）物理性质：
镁是银白色金属，质较软，密度1.74g/cm3，是轻金属，硬度小。
（2）化学性质：
镁是较活泼金属
①与非金属反应：
2Mg+O2==2MgO,Mg+Cl2MgCl2,3Mg+N2Mg3N2等。
②与沸水反应：
Mg+2H2O（沸水）==Mg（OH）2+H2↑.
③与酸反应：
与非强氧化性酸反应：
是酸中的H+与Mg反应，有H2放出。
与强氧化性酸反应：
如浓H2SO4、HNO3，反应比较复杂，但是没有H2放出。
④与某些盐溶液反应：
如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。
Mg+2FeCl3==2FeCl2+MgCl2,Mg+FeCl2==Fe+MgCl2.
2、镁的提取：
海水中含有大量的MgCl2,因此，工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2.
流程：
海水中加入CaO或Ca（OH）2Mg（OH）2沉淀、过滤、洗涤沉淀，用稀HCl溶解MgCl2溶液，蒸发结晶MgCl2•6H2O晶体，在HCl气体环境中加热MgCl2固体，电解熔融的MgCl2Mg+Cl2↑。
主要反应：
MgCl2+Ca（OH）2==Mg（OH）2↓+CaCl2,Mg（OH）2+2HCl==MgCl2+2H2O,MgCl2•6H2OMgCl2+6H2O,MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑。
3、镁的用途：
镁主要是广泛用于制造合金。
制造的合金硬度和强度都较大。
因此镁合金被大量用火箭、导弹、飞机等制造业中。
4、氧化镁（MgO）：
白色固体，熔点高（2800℃），是优质的耐高温材料（耐火材料）。
是碱性氧化物。
MgO+H2O==Mg（OH）2,MgO+2HCl==MgCl2+H2O。
注意以下几种情况的离子方程式的书写：
（1）n（Mg（HCO3）2）:
n（NaOH）＝1:
4：
Mg2++2HCO3-+4OH-==Mg（OH）2↓+2CO32-+2H2O；
（2）n（Mg（HCO3）2）:
n（NaOH）=1:
2：
Mg2++2HCO3-+2OH-==MgCO3↓+CO32-+2H2O；
（3）n（Mg（HCO3）2）:
N（NaOH）=1:
1：
Mg2++HCO3-+OH-==MgCO3↓+H2O。
三.铝及其化合物
（1）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、导热性和延展性。
（2）化学性质：
铝是较活泼的金属。
①通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用。
4Al+3O2==2Al2O3。
同时也容易与Cl2、S等非金属单质反应。
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，能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。
③与强碱溶液反应：
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑。
④与某些盐溶液反应：
如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。
⑤铝热反应：
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe。
该反应放热大，能使置换出的铁成液态，适用性强。
在实验室中演示时要加入引燃剂，如浓硫酸和蔗糖或镁条和氯酸钾等。
2.氧化铝和饥饿氢氧化铝
物质
氧化铝
氢氧化铝
化学式
Al2O3
Al（OH）3
俗名
刚玉
------
物理性质
白色粉末，不溶于水，熔点高，自然界中为无色晶体。
白色固体，不深于水
化
学
性
质
与酸
反应
Al2O3+6HCl==AlCl3+3H2O
（Al2O3+6H＋==Al3＋+3H2O）
Al（OH）3+3HCl==AlCl3+3H2O
（Al（OH）3+3H＋==Al3＋+3H2O）
与碱
反应
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O
（Al2O3+2OH―=2AlO2―+H2O）
Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al（OH）3+OH―=AlO2―+2H2O
相互转化
----
2Al（OH）3
Al2O3+3H2O
4、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：
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O，CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al（OH）3↓+Na2CO3，2Al（OH）3==Al2O3+3H2O,2Al2O3==4Al+3O2↑。
5、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。
6、明矾的净水：
化学式：
KAl（SO4）2•12H2O，它在水中能电离：
KAl（SO4）2==K++Al3++2SO42-。
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，使之沉降已达净水目的。
Al3++3H2O==Al（OH）3（胶体）+3H+。
知识整理：
①（Al（OH）3）的制备：
在氯化铝溶液中加足量氨水。
AlCl3+3NH3•H2O==Al（OH）3↓+3NH4Cl。
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。
反应式：
先Al3++3OH-==Al（OH）3↓,后Al3++4OH-==AlO2-+2H2O。
B、向氢氧化钠溶液中滴加氯化铝溶液，现象是开始无沉淀，后来有沉淀，且不溶解。
反应式：
先Al3++4OH-==AlO2-+2H2O，后Al3++3AlO2-+6H2O==4Al（OH）3↓。
③实验：
向偏铝酸钠溶液中通二氧化碳，有沉淀出现。
CO2+3H2O+2NaAlO2==2Al（OH）3↓+Na2CO3。
④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。
Al3++3AlO2-+6H2O==4Al（OH）3↓。
⑤实验：
A、向偏铝酸钠溶液中滴加稀盐酸，先有沉定，后溶解。
反应的离子方程式：
AlO2-+H++H2O==Al（OH）3,Al（OH）3+3H+==Al3++2H2O。
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。
反应的离子方程式：
AlO2-+4H+==Al3++2H2O,3AlO2-+Al3++6H2O==4Al（OH）3↓。
四．铁及其化合物：
一．物理性质：
银白色，具有金属光泽；质地较软，有良好的导电性、延展性。
密度7.86g/cm3,熔沸点较高。
位置：
第四周期，第Ⅷ族
二．化学性质：
1.与非金属反应
1）Fe+S（I2）
FeS（FeI2）2）4Fe+3O2
2Fe3O43）2Fe+3Cl2（Br2）
2FeCl3
弱氧化剂Fe3+、H+、I2、S、铁后的金属阳离子（置换）…
Fe2+
Fe强氧化剂Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4、MnO4-（H+）…
Fe3+
2.与水反应
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2↑（置换）
注意：
铁在常温下不会和水发生反应，但在水和空气中O2和CO2的共同作用下，铁却很容易被腐蚀（生锈/电化学腐蚀）
3与酸反应
1）与非氧化性酸反应Fe+2H+==Fe2++H2
2）与氧化性酸反应
a）常温下，铁在冷浓硫酸，浓硝酸中发生钝化
b）与浓硫酸反应：
2Fe+6H2SO4（浓）
Fe2（SO4）3+3SO2+6H2O
c）与稀硝酸反应：
①当Fe少量时，离子方程式为：
Fe+4H++NO3－==Fe3++NO↑+2H2O
②当Fe过量时，，离子方程式为：
3Fe+8H++2NO3－==3Fe2++2NO↑+4H2O
③当1:
4＜n（Fe）:
n（HNO3）＜3:
8时，此情况下，Fe3+和Fe2+共存。
4.与盐溶液反应2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
铁的氧化物
FeO
Fe2O3
Fe3O4
颜色、状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
俗名
---
铁红
磁性氧化铁
水溶性
不溶
不溶
不溶
稳定性
不稳定，在空气里加热迅速被氧化，
稳定
稳定
氧化物类别
碱性氧化物
碱性氧化物
复杂氧化物
与非氧化性酸反应
FeO+2HCl==FeCl2+H2O
（FeO+2H＋==Fe2＋+H2O）
Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O（Fe2O3+6H＋==2Fe3＋+3H2O）
Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H＋==2Fe3＋+Fe2＋+4H2O
2、铁的氢氧化物
（1）Fe（OH）2的制备
Fe（OH）2易被氧化，在制备时应注意：
⑴FeSO4晶体中不能有Fe3+；⑵配制后的FeSO4溶液中要加入少量铁粉；⑶配制溶液的蒸馏水以及所用NaOH溶液均须煮沸以除去其中溶解的氧气；
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FeSO4溶液中加NaOH.
1、现代文化对大学生饰品消费的影响①现象：
生成白色沉淀，后又迅速转变为灰绿色，最后生成红褐色
上海市劳动和社会保障局所辖的“促进就业基金”，还专门为大学生创业提供担保，贷款最高上限达到５万元。
②Fe2+容易被氧化,所以FeSO4溶液要新配制.
§8-2购物环境与消费行为2004年3月20日③为了防止滴加NaOH时带入空气,可将吸收NaOH的长滴管伸入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液.
（一）对“漂亮女生”饰品店的分析④为了防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量煤油或其它密度比水小但不溶于水的有机物以隔绝空气.
“碧芝”的成功归于他的唯一，这独一无二的物品就吸引了各种女性的眼光。
化学方程式：
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4Fe2++2OH-=Fe（OH）2↓（白色）
众上所述，我们认为：
我们的创意小屋计划或许虽然会有很多的挑战和困难，但我们会吸取和借鉴“漂亮女生”和“碧芝”的成功经验，在产品的质量和创意上多下工夫，使自己的产品能领导潮流，领导时尚。
在它们还没有打入学校这个市场时，我们要巩固我们的学生市场，制作一些吸引学生，又有使学生能接受的价格，勇敢的面对它们的挑战，使自己立于不败之地。
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3（红褐色）
（白色→灰绿色→红褐色）
（2）Fe（OH）3的制备
实验:
FeCl3溶液中加NaOH溶液.
我们认为：
创业是一个整合的过程，它需要合作、互助。
大学生创业“独木难支”。
在知识经济时代，事业的成功来自于合作，团队精神。
创业更能培养了我们的团队精神。
我们一个集体的智慧、力量一定能够展示我们当代大学生的耐心.勇气和坚强的毅力。
能够努力克服自身的弱点，取得创业的成功。
①现象：
生成红褐色沉淀
②化学方程式：
FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaClFe3++3OH-=Fe（OH）3↓（红褐色）
除了“漂亮女生”形成的价格，优惠等条件的威胁外，还有“碧芝”的物品的新颖性，创意的独特性等，我们必须充分预见到。
③热稳性：
Fe（OH）3对热不稳定,受热能失去水生成红棕色的Fe2O3粉末.
化学方程式：
2Fe（OH）3
Fe2O3+3H2O
调研结论：
综上分析，我们认为在学院内开发“DIY手工艺品”商店这一创业项目是完全可行的。
[小结]难溶性或微溶性的碱受热不稳定，容易分解。
生成相应的氧化物和水
（3）Fe（OH）3胶体的制备
向加热沸腾的蒸馏水中加入FeCI3溶液，待出现红褐色时，停止加热，便可得到Fe（OH）3胶体。
制备时要注意：
⑴不可长时间加热，因为加热会使胶体凝聚；⑵不能用自来水，因为自来水中的电解质也可使胶体凝聚。
四．铁的两种氢氧化物的比较
化学式
Fe（OH）2
Fe（OH）3
色、态
白色固体
红褐色固体
溶解性
难溶于水
难溶于水
物质类别
二元弱碱
三元弱碱
与非氧化性酸的反应
Fe（OH）2+H2SO4=FeSO4+2H2O
Fe（OH）2+2H+=Fe2++2H2O
2Fe（OH）3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+6H2O
Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O
与氧化性酸的反应
3Fe（OH）2+10HNO3（稀）=3Fe（NO3）3+NO↑+8H2O
3Fe（OH）2+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+8H2O
Fe（OH）3+3HNO3（稀）=Fe（NO3）3+3H2O
Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O
与还原性酸的反应
Fe（OH）2+2HI=FeI2+2H2O
Fe（OH）2+2H+=Fe2++2H2O
2Fe（OH）3+6HI=2FeI2+6H2O+I2
2Fe（OH）3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I2
热稳定性
分解产物复杂
2Fe（OH）3
Fe2O3+3H2O
五．铁盐和亚铁盐
（1）Fe3+、Fe2+的检验：
Fe3+的检验:
1.Fe3+盐溶液中滴加KSCN溶液。
现象是溶液变红色，反应方程式：
FeCl3+3KSCN=Fe（SCN）3+3KCl
Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3（红色）
2.向Fe3+盐溶液中滴加NaOH溶液。
现象是产生红褐色沉淀，反应方程式：
FeCl3+3NaOH=Fe（OH）3↓+3NaCl
Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓（红褐色）
3.向Fe3+盐溶液中滴加苯酚溶液。
现象是溶液变为紫色，则证明溶液中含有Fe3+。
Fe2+的检验:
①向Fe2+盐溶液中滴加KSCN溶液，再滴加氯水（硝酸、H2O2等）。
现象是先无现象，加氯水后溶液呈红色
反应方程式：
2FeCl2+Cl2=2FeCl3FeCl3+3KSCN=Fe（SCN）3+3KCl
②向Fe2+盐溶液中滴加NaOH溶液。
现象是产生白色沉淀迅速转变为灰绿色，最后变成红褐色沉淀
反应方程式：
FeCl2+2NaOH=Fe（OH）2↓+2NaCl
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3（红褐色）
（2）Fe3+的氧化性、Fe2+的还原性
①Fe3+的氧化性：
向FeCl3溶液中加入铁粉，现象是溶液由棕黄色变为浅绿色
化学反程式2FeCl3+Fe=2FeCl2对应离子方程式：
2Fe3+（棕黄色）+Fe=3Fe2+（浅绿色）
Fe3+还可以与Cu、HI、H2S等反应
2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2对应离子方程式：
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2对应离子方程式：
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓对应离子方程式：
2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓
②Fe2+的还原性：
Fe2+在较强的氧化剂的作用下会被氧化为Fe3+
向FeCl2溶液中通入氯气，现象是溶液由浅绿色变为棕黄色
化学反程式：
2FeCl2+Cl2=2FeCl3对应离子方程式：
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
除杂:
FeCl3（FeCl2）滴加氯水FeCl2（FeCl3）加入铁粉
（3）．亚铁盐、铁盐溶液的保存
⑴FeCI2、FeSO4等亚铁盐溶液保存时，要加入少量铁屑（防止Fe2+被氧化）和滴入少量相应的酸溶液（抑制Fe2+水解）。
另外要注意，保存Fe（NO3）2溶液时，只要加铁屑防止氧化即可，不能加HNO3来防止水解。
⑵FeCl3、Fe2（SO4）3等铁盐溶液保存时，要加少量相应的酸溶液（抑制Fe3+水解）。
（4）．Fe3+盐的水解
Fe3+为典型的弱碱阳离子，通常情况下，在水溶液中只有少部分发生水解。
但在一定条件（如加热，遇AlO2－、CO32－、CIO－等）下，水解程度会增大，甚至会发生彻底的双水解。
如：
Fe3++3AlO2－+6H2O==Fe（OH）3↓+3AI（OH）3↓
2Fe3++3CO32－+3H2O==2Fe（OH）3↓+3CO2↑
Fe3++3ClO－+3H2O==Fe（OH）3↓+3HCIO
另外，加热并蒸干FeCl3的水溶液，由于FeCl3+3H2O
Fe（OH）3+3HCl为一吸热反应，且HCl易挥发，加热会使平衡不断向右移动，FeCl3最终变成Fe（OH）3，再灼烧，2Fe（OH）3
Fe2O3+3H2O，最后留下的物质为Fe2O3。
而加热并蒸干Fe2（SO4）3的水溶液，由于Fe2（SO4）3水解产生的H2S04难挥发，加热不会使平衡不断右移，只能使水份减少，酸度增强，最后仍留下Fe2（SO4）3。
（
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