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1、高中化学知识点总结第 1 页 共 5 页 高中化学知识点总结：金属元素及其化合物 （一）金属元素概述 1金属元素在周期表中的位置及原予结构特征 （1）金属元素分布在周期表的左下方，目前已知的112 种元素共有90 种金属元素。 （2）金属元素最外层电子数一般小于4 个。 （ Ge 、Sn、Pb 4 个 Sb、Bi 5个， Po 6 个） 原子半径较同周期非金属原子半径大。 （3）金属元素形成的金属单质固态时全是金属晶体。 2金属的分类 （1）冶金工业上黑色金属：Fe、Cr、 Mn （其主要氧化物呈黑色）。有色金属：除Fe、 Cr、 Mn以外的所有金属。 （2）按密度分 轻金属： 4.5gcm
2、3（如 Na 、Mg、A1） 重金属： 4.5gcm 3（如 Fe、Cu、W ） （3）按存在丰度分常见金属：如Fe(4.75 ) 、Al(7.73 ) 、Ca(3.45 ) 等稀有金属： 如锆、铪、铌等。 3金属的物理性质 （1）状态：通常情况下，除汞外其他金属都是固态。 （2）金属光泽：多数金属具有金属光泽。 （3）易导电一导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。 （4）延展性：可压成薄片，也可抽成细丝。 （5）熔点及硬度：由金属晶体中金属离子和自由电子的作用强弱决定。最高的是钨 （3413 ） ，最低的是汞（39 ） 。 4金属的化学性质 （1）与非金属单质作用 （2）与
3、 H2O作用 （3）与酸作用 （4）与碱作用（仅Al 、Zn 可以） （5）与盐的作用 （6）与某些氧化物作用 5金属的冶炼 （1）热分解法（适用于不活泼金属） 2HgO=2Hg+O2 2Ag2O=4Ag+O2 （2）热还原法（常用还原剂CO 、H2、C活泼金属等） Fe2O3+3CO=2Fe+3CO 2 Cr2O3+2Al=2Cr+A12O3 （3）电解法（适用于非常活泼的金属） 2A12O3=4Al+3O2 2NaCl=2Na+Cl 2 （二）碱金属元素 1钠及其化合物 （1）钠的物理性质 钠是一种柔软、银白色，有金属光泽的金属，具有良好的导电、导热性，密度比水小， 比煤油大，熔点较低。
4、（2）钠的化学性质 与非金属反应 高中化学知识点总结第 2 页 共 5 页 2Na + Cl22NaCl 2Na + O2Na2O2（黄色火焰） 4Na+O2=2Na2O （空气中，钠的切面变暗） 与水反应 2Na+2H2O=2NaOH+H2 现象及解释：浮在水面上 密度比水小；熔化成小球 钠的熔点低，反应放热；四 处游动 生成气体；酚酞变红 生成碱。 与酸反应 2Na+2H +=2Na+H 2 钠不足，直接与酸反应；钠过量，先与酸反应再与水反应。 与盐溶液反应 钠与盐溶液反应，先考虑Na与水反应生成NaOH ，再考虑NaOH 是否与盐反应。 a投入 NaCl 溶液中，只有H2放出。 2Na+
5、2H2O=2NaOH+H2 b投入饱和NaCl 溶液中，有H2放出，还有NaCl 晶体析出（温度不变) ） 。 c投入 NH4Cl 溶液中，有H2和 NH3逸出。 2Na+2NHCl=2NaCl+2NH3+H2 d投入 CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成。 2Na+H2O+CuSO 4=Cu(OH)2+Na2SO4+H2 （3）钠的保存及用途： 保存：钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O等反应，保存在煤油中。 用途： a工业上用于冶炼金属：4Na+TiCl4=Ti+4NaCl bNa K合金（液态）用作原子反应堆的导热剂 c制造高压钠灯，作为电光源。 2碱金属元素 （1）周期
6、表中的位置：第IA 族（ Li 、Na、K、Rb、Cs） （2）原子结构特点：最外层电子数均为1。 （3）主要性质： 原子半径为同周期最大，易失电子。强还原剂且从Li Cs 金属性增强。 取高价氧化物的水化物呈强碱性，从Li Cs 碱性增强。 （三）镁、铝、铁及其化合物 1镁、铝在元素周期表中位置及原子结构镁(Mg) ：位于周期表第3 周期第 IIA 原子结构铝 (Al) ：位于周期表第3 周期第 IIIA ，原子结构Mg 、Al 均为活泼金属，在化学反应中都易失 电子，其性质有相似之处，但由于原子结构不同性质上也有差异。 2镁、铝的物理性质 相同点：密度较小，熔点较低、硬度较小、均为银白色。
7、 不同点：铅的硬度比镁稍大，熔沸点比镁高，这是由于镁、铅的金属键的强弱不同。 3镁、铝的化学性质比较： Mg Al 暴露在空气中（与O2 反应） 常温下被O2氧化，形成致密氧化膜、因而 具有一定抗腐蚀性 很快与 O2反应，形成致密氧化膜，抗腐蚀 镁强 燃烧 空气中点燃，发出耀眼的白光 2Mg + O2 2MgO 在纯氧中或高温下可燃烧 4Al + 3O 2 2Al2O3 与某些氧化物反应 2Mg +CO2 2MgO + C 4Al+3MnO22Al2O3+3Mn 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 高中化学知识点总结第 3 页 共 5 页 与 H2O反应Mg+2H2OMg(OH)2+H2与沸
8、水只有微弱反应 与非金属反应3Mg + N2 Mg3N2 2Al+ 3Cl 22AlCl3 与非氧化性酸反应Mg + 2HCl = MgCl 2 + H22Al + 6HCl = 2AlCl3+ 3H2 与氧化性酸反应能反应，无 H2生成 4 氧化铝和氢氧化铝 A12O3和 Al(OH)3是典型的两性化合物，既能与强酸反应。也能与强碱反应生成盐和H2O 。 Al 2O3+6H +=2A13+3H 2O A12O3+2OH =2A1O 2 +H 2O Al(OH)3+3H +=A13+3H 2O Al(OH)3+OH =A1O 2 +2H 2O 5生成 Al(OH)3沉淀量的图像分析 （1）向
9、AlCl3溶液中滴加NaOH 溶液直至过量。图1 所示。 （2）向 AlCl3溶液中滴加氨水至过量。图2 所示。 （3）向 NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液直至过量。图3 所示。 （4）向 NaAlO2溶液中滴加盐酸直至过量。图4 所示。 （5）向盐酸中滴入NaAlO2溶液直至过量。图5 所示。 （6）向 NaAlO2溶液中通人CO2直至过量。图6 所示。 6铁及其化合物 （1）铁在周期表中的位置及原子结构 铁位于第四周期第族， 是过渡金属元素的代表，其原子结构示意图： 铁元素是一种变价元素，通常显示+2 价、 +3 价，其化合物及其水溶液往 高中化学知识点总结第 4 页 共 5 页 往带有
10、颜色。 （2）铁的性质 与非金属反应 2Fe+3Cl2=2FeCl3（棕黄色的烟） 3Fe+2O2=Fe3O4 Fe+S=FeS Fe+I2=FeI2 注：铁与弱氧化性物质反应生成低价铁的化合物 与酸反应 a非氧化性酸Fe+2H +=Fe2+H 2 b氧化性酸：常温下遇浓H2SO4、浓 HNO3会发生钝化，而加热时会剧烈反应。 与水反应： 3Fe+4H2O(气)=Fe3O4+4H2 与某些盐熔液反应：Fe+Cu 2+=Fe2+Cu，Fe+2Fe3+=3Fe2+ （3）铁的存在铁在自然界中分布较广。在地壳中含量约占5，仅次于铝。分布在地 壳中的铁均以化合态存在，游离态的铁只能在陨石中得到。铁矿石
11、的种类较多，重要有：赤 铁矿（ Fe2O3） 、磁铁矿（ Fe3O4） ，褐铁矿（ 2Fe2O33H2O）和菱铁矿（FeCO3） 。 （4）铁的氧化物和氢氧化物 铁的氧化物 铁的氢氧化物 Fe(OH)2Fe(OH)3 物性白色，难溶于水的固体红褐色，难溶于水的固体 FeO Fe2O3Fe3O4 俗称铁红磁性氧化铁 色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体 化合价+2 +3 +2、+3 水溶性均难溶于水 稳定性 不稳定 6FeO+O2=2Fe3O4 稳定稳定 与酸反应FeO+2H +=Fe2+H 2O Fe2O3+6H += 2Fe 3+3H 2O Fe3O4+8H += Fe 2+2Fe3+ 4H 2
12、O 与 CO的反应FexOy+yCO=xFe+yCO2 制取 高温熔融，过量的铁与氧气反应 2Fe+O22FeO Fe(OH)3的分解 2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O 铁在氧气中燃烧 3Fe+2O2Fe3O4 高中化学知识点总结第 5 页 共 5 页 化性 （1）与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2+2H +=Fe2+2H 2O （2）与氧化性酸反应 3Fe(OH)2+10HNO3=3Fe(NO3)3 +NO +8H2O （3）空气中放置被氧化 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 （ 1）与酸反应 Fe(OH)3+3H +=Fe3+3H 2O （ 2）受热分解 2Fe(O
13、H)3=Fe2O3+3H2O 制备 煮沸蒸馏水，赶走溶解的氧气煮沸NaOH 溶液，赶走 溶解的氧气配制FeSO4溶液，加少量的还原铁粉用长 滴管将 NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下 Fe 2+2OH-=Fe(OH) 2 将 NaOH溶液滴入 Fe2(SO4)3 溶液中 Fe 3+3OH- =Fe(OH)3 （5）Fe 2+和 Fe3+的性质 Fe 2+具有氧化性，主要表现还原性 4Fe 2+O 2+4H +=4Fe3+2H 2O （ Fe 2+被氧化） Fe 3+具有较强的氧化性， 与 S 2、I、SO 3 2 等能发生氧化还原反应2Fe 3+S2 =2Fe 2+S 2Fe 3+2I=2Fe2+I 2 Fe 3+ 是 典 型 的 弱 碱 阳 离 子 ， 与HCO3 、 AlO2 。 等 在 溶 液 中 发 生 双 水 解 反 应 2Fe+3CO3 2+3H 2O=2Fe(OH)3+3CO2 Fe 3+遇苯酚溶液呈紫色；可用于检验 Fe 3+ 亚铁盐、铁盐的存放方法：亚铁盐溶液 加入少量铁屑以防止Fe 2+被氧化，滴入少 量相应的酸溶液以防止Fe 2+水解。铁盐溶液 加入少量相应的酸溶液以防止Fe 3+水解。