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高中化学金属非金属知识点总结

  • 作者: admin
  • 来源: 未知
  • 发表于2012-03-25 23:51
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  • 钠及其化合物钠⑴钠的化学性质
    与氧气反应在常溫时   4Na+O2=2Na2O (白色) ??  在点燃时??2Na+O2=Na2O2(淡黃色)
    .钠能跟卤素.硫 磷 氢 等非金属直接发生反应生成相应化合物,如  2Na+Cl2=2NaCl 2Na+S=Na2S(硫化钠)(跟硫化合时甚至发生爆炸。)2Na+Br2=2NaBr(溴化钠)(溴化钠可以做鎮定剂)
    钠跟水的反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
    钠由于此反应剧烈,能引起氢气燃烧,所以钠失火不能用水扑救,必须用干燥沙土来灭火。钠具有很强的还原性,可以从一些熔融的金属卤化物中把金属置换出来。由于钠极易与水反应,所以不能用钠把居于金属活动性顺序钠之后的金属从其盐溶液中置换出来。
    钠与酸溶液反应钠与酸溶液的反应涉及到钠的量,如果钠少量,只能与酸反应,如钠与盐酸的反应: 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
    如果钠过量,则优先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应
    钠与盐反应a将钠投入盐溶液中,钠先会和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐反应则继续反应。
    如将钠投入硫酸铜溶液中: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑   2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
    b与熔融盐反应 这类反应多数为置换反应,常见于金属冶炼工业中,如 4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti(条件为高温)
      Na+KCl=K+NaCl(条件为高温) ★钠与熔融盐反应不能证明金属活动性的强弱
    钠与有机物反应钠还能与某些有机物反应,如钠与乙醇反应: 2Na+2C2H5OH→2CH3CH2ONa+H2↑(生成物为氢气和乙醇钠)
    ⑵钠化学方程式
    与非金属单质: 2Na+H2=高温=2NaH   4Na+O2=2Na2O (白色固体) 2Na+O2=点燃=Na2O2 (淡黄色粉末)
    与金属单质; 不反应 ⑶与水: 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑   ⑷与酸: 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑
    ⑸与碱; 不反应(与碱溶液反应)  ⑹与盐; ①4Na+TiCl4=高温=4NaCl+Ti  6Na+2NaNo2=高温=N2↑+4Na2O
    Na+KCl=高温=K↑+NaCl  ②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑  2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
     或2Na+2H2O=2NaOH+H2↑  NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O  ⑺与氧化物: 4Na+CO2=点燃=2Na2O+C↓
    ⒉氧化钠⑴化学性质①与水的反应Na2O+H2O—→2NaOH②与二氧化碳反应 Na2O+CO2--->Na2CO3
    ③与酸反应Na2O+HCl=NaCl+H2O
    ⑵合成方法Na2CO3(碳酸钠)— △→ Na2O+CO2
    ⒊过氧化钠
    ①与最高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,放出氧气,例:
    2Na₂O₂+ 2CO₂══ 2Na₂CO₃+ O₂↑ 2Na₂O₂+ 2SO₃══ 2Na₂SO₄+ O₂↑
    ②与次高价气态非金属氧化物能发生氧化还原反应,生成盐,但不放出氧气,如:
    Na₂O₂+ CO ══ Na₂CO₃ Na₂O₂+ SO₂══ Na₂SO₄
    ③与水反应,生成氧气: 2Na₂O₂+2H₂O ══ 4NaOH + O₂↑,反应放热
    制作Na2O+O2=Na2O2
    ⒋碳酸钠①其水溶液呈碱性,能与酸产生一定反应。
     Na2CO3+ 2HCl ==== 2NaCl + H2O + CO2↑(酸过量) Na2CO3+ HCl ==== NaCl + NaHCO3(碳酸钠过
    ②Na2CO3与碱反应。 Na2CO3+ Ca(OH)2==== CaCO3↓+ 2NaOH   Na2CO3与NaOH不反应。
    ③Na2CO3与盐反应。 Na2CO3+ BaCl2==== 2NaCl + BaCO3↓
    3Na2CO3+ Al2(SO4)3+ 3H2O==== 2Al(OH)3↓+ 3Na2SO4+ 3CO2↑
    ④Na2CO3转化为NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
    NaCl + CO2 + NH3 + H2O ==== NaHCO3↓+ NH4Cl
    ⒌碳酸氢钠与酸NaHCO₃+HCl ==== NaCl + H₂O + CO₂↑与碱反应aNaHCO₃+NaOH ==== Na₂CO₃+ H₂O
    b与Ca(OH)₂反应:要分过量和少量。 少量:NaHCO₃+ Ca(OH)₂==== CaCO₃+ NaOH + H₂O
    过量:2NaHCO₃+ Ca(OH)₂==== Na₂CO₃+ CaCO₃+ 2H₂O
    双水解与AlCl₃双水解:3NaHCO₃+ AlCl₃==== Al(OH)₃↓+ 3CO₂+ 3NaCl
    与Al₂(SO4)₃双水解:Al₂(SO4)₃+6NaHCO₃==3Na₂SO4+2Al (OH)₃↓+6CO₂↑
    与盐反应2NaHCO₃+ CaCl₂==== Ca(HCO₃)₂+ 2NaCl
    受热分解:2NaHCO₃==△== Na₂CO₃+ H₂O + CO₂↑
    二.铝及其化合物
    ⒈铝⑴化学性质与氧气反应 铝粉可燃铙4Al+3O2=2Al2O3(发强白光)(实验)和非金属反应:2Al+3S=Al2S3
    和热水反应:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑(反应缓慢)和较不活动金属氧化物反应:3Fe3O4+8A=l9Fe+4Al2O3
    ⑤和酸反应:在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应,生成盐并放出氢气。
    2Al+6H2O=2AlCl3+3H2↑
    2Al+3H2SO4(稀)=Al2(SO4)3+3H2↑和盐溶液反应:2Al+3Hg(NO3)2=3Hg+2Al(NO3)3
    ⑥和碱溶液反应:主要和NaOH、KOH强碱溶液反应,可看做是碱溶液先溶解掉铝表面氧化铝保护膜 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O(实验)
    铝和水发生置换反应:2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑
    Al(OH)3溶解在强碱溶液中,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
    一般可用下列化学方程式或离子方程式表示这一反应
    2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑  2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
    注:1.铝和不活动金属氧化物(主要是难熔金属氧化物如Cr2O3、V2O5以及Fe2O3等)的混合物,都叫铝热剂,在反应中铝做还原剂。反应过程放大量热,可将被还原的金属熔化成液态2.铝在加热时可以跟浓硫酸或硝酸反应,情况较复杂不做要求
    ⒉氧化铝与酸反应:Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O(Al2O3是两性氧化物)与碱反应:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
    ⒊氢氧化铝
    与酸反应:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O与碱反应: Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O受热分解2Al(OH)3Al2O3+3H2O
    ⑵制作:溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3
      AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl ( AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ )
    Al2(SO4)3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 ( Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ ) 
    二.铁及其化合物
    ①铁与非金属单质反应:2Fe+3Cl22FeCl3    Fe+SFeS      Fe+I2FeI23Fe+2O2Fe3O4       2Fe+3Br2=2FeBr3  ②铁与水反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2③铁与酸反应:Fe+H2S=FeS+H2↑
    2Fe+6H2SO4(浓)=Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O   Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑  Fe+6HNO3(濃)=Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
    Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O  8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O  10Fe+36HNO3=10Fe(NO3)3+3N2↑+18H2O   8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O  Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
    铁与盐反应:
    2FeCl3+Fe=3FeCl2(实验)Fe+CuCl2=FeCl2+CuFe+SnCl4=FeCl2+SnCl2
    Fe+(CH3COO)2Cu=Cu+(CH3COO)2Fe
    ⒉氧化亚铁
    ⑴化学性质:①与氧气反应:6FeO+O22Fe3O4②与活泼金属反应:3FeO+2AlAl2O3+3Fe
    ③与氧化性酸反应:FeO+4HNO3=Fe(NO3)3+NO2↑+2H2O④与酸反应:FeO + 2 HCl → FeCl2 + H2O
    FeO + H2SO4 → FeSO4 + H2O⑤分解:FeO在低于575℃的条件下具有热不稳定性,可以歧化生成金属铁和Fe3O4:4 FeO → Fe + Fe3O4
    ⑥与非金属单质反应:Si + 2 FeO → SiO2 + 2 Fe   Mn + FeO → MnO + Fe
    2 P + 5 FeO → P2O5 + 5 Fe
    ⑵制作:在隔绝空气条件下加热草酸亚铁制得:FeC2O4=FeO+CO+CO2
    ⒊氧化铁
    ⑴化学性质:
    稳定,溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐:Fe2O3 + 6HCl=2FeCl3+3H2O
    (高温下)被CO、H2、Al、C、Si等还原:
    Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
    Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
    ⑵制作:① 4Fe+6H20+3O2=4Fe(OH)3 
     2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
    ③腐蚀:在潮湿的空气中,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的H+和OH-,还溶解了氧气,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳(因钢铁不纯)恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里,铁是负极,碳是正极。铁失去电子而被氧化:
      负极:2Fe-4e-=2Fe2+
      正极:2H2O+O2+4e-=4OH-
      电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。
      在此之后继续反应:
      Fe2+2OH-=Fe(OH)2
      4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
      2Fe(OH)3+nH2O=2Fe2O3·nH2O+3H2O
      在初中的化学里,可用盐酸(HCl)来除铁锈。 方程式为:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
    ⒋四氧化三铁
    ⑴化学性质:
    氧化(与氧气反应):4Fe3O4+O2=6Fe2O3(条件是高温)
    在高温下可与还原剂H2、CO、Al,C等反应:
    3Fe3O4+8Al=4Al2O3+9Fe
      Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2
      Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O
    二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气:2NO2+3Fe=Fe3O4+N2(条件是高温)
    水蒸汽和炽热的铁反应生成四氧化三铁:4H2O(g)+3Fe=高温=Fe3O4+4H2
    和酸反应:Fe3O4+8HCl(濃)=2FeCl3+FeCl2+4H2O
    ⑵制作:
    ①铁丝在氧气中燃烧
    ②细铁丝在空气中加热到500℃也会燃烧生成四氧化三铁:
    ③铁在高温下与水蒸气反应:3Fe + 4H2O (g)= Fe3O4 + 4H2
    通过FeCl2与FeCl3加氨水共沉淀制的
    ⒌氢氧化亚铁
    ⑴化学性质:
    氧化
    :4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
    : 4Fe(OH)2+O2===加热===2Fe2O3+4H2O (隔氧环境)
    ⑵制作:在试管里注入少量新制备的硫酸亚铁溶液,再向其中滴入几滴煤油,用胶头滴管吸取氢氧化钠溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,逐滴滴入氢氧化钠溶液,观察现象。 另外,为使氢氧化亚铁的制备成功,先将硫酸亚铁溶液加热,除去溶解的氧气。
     滴入溶液到硫酸亚铁溶液中有白色絮状沉淀生成。白色沉淀放置一段时间,振荡后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。 白色沉淀: Fe(OH)2;灰绿色沉淀:Fe6(SO4)2(OH)4O3(一种氧基配合物);红褐色沉淀:Fe(OH)3(实验)
    ⒍氢氧化铁⑴化学性质:
    受热分解:2Fe(OH)3==加热==Fe2O3+3H2O
    与非氧化性酸: Fe(OH)3 + 3H+(氢离子) = Fe3+(铁离子) +3H2O
    ③ 氢氧化铁是两性氧化物,以碱性为主,新制得的氢氧化铁能溶于强碱:
    Fe(OH)3 + KOH = KFeO2 + 2H2O
    ⑵氢氧化铁胶体的制作:①步驟:a取1个小烧杯,加入25mL蒸馏水,将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾。
      b向沸水中逐滴加入5~6滴饱和氯化铁溶液。
    c继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
    方程式:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl
     一般我们认为浓稀之间的界线是6mol/L。