第一部分金属的化学性质
常见金属的化学性质
一.金属钠
1.钠的物理性质
金属钠是一种柔软,银白色、有金属光泽的金属,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm3,比水的密度小,比煤油的密度大,熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
2.钠的化学性质
钠原子最外层只有一个电子,在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子,具有很强的还原性,是一种活泼的金属元素。
(1)跟非金属反应:
①金属钠放置在空气中,会迅速被氧化而生成氧化钠:4Na+O2=2Na2O,(空气中钠的切面变暗)
②在空气(或氧气)中燃烧:2Na+O2Na2O2(黄色火焰),以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。可见,与O2反应时因条件不同而产物不同。
③在氯气中燃烧:2Na+Cl2NaCl(白烟)
(2)钠与水反应:2Na+2H2O =2NaOH +H2↑
现象:①浮:钠投入水中并浮在水面上②声:钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。③游:同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红:反应后的水溶液使酚酞变红。
(3)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸。
(4)钠与盐溶液反应:先考虑钠与水反应生成NaOH,再考虑NaOH 是否与盐反应。
例如:①钠与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2 (2)
合并(1)(2)得:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2↑
②钠与FeCl3溶液反应:6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
3.钠的存放和取用
由于金属钠的化学性质非常活泼,易与空气中的O2、H2O等反应,所以少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。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,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
二.氧化钠和过氧化钠的比较
比较内容Na2O Na2O2
颜色、状态白色固体淡黄色固体
氧的化合价—2价—1价(过氧离子O22—)电子式
稳定性较不稳定较稳定
生成条件通过钠的常温氧化生成通过钠的燃烧生成
物质类别碱性氧化物过氧化物(不是碱性氧化物)与水反应Na2O + H2O==2NaOH2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑
三.钠、铝、铁性质的比较
几种重要金属化合物
三、Na2CO3 与NaHCO3的性质
1.物理性质:
2. 化学性质:
①热稳定性:Na2CO3 > NaHCO3
Na2CO3+H2O↑+
不分解2NaHCO3?
=====
CO2↑
②与H+:Na2CO3慢 < NaHCO3快
Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑ CO-2
+2H+=H2O
3
+CO2↑
+H+== H2O NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑ HCO-
3
+CO2↑
3. 两者的鉴别:①Na2CO3 Ca(OH)2无现象
NaHCO3 石灰水变浑浊
②Na2CO慢
NaHCO3 快
③Na2CO后出气体
NaHCO3 先出气体
④可溶性Ca盐或Ba盐:
Na2CO3 盐溶液↓
NaHCO3 无现象
4. 两者的相互转化
CO2+H2O
Na2CO3 NaHCO3
OH- ②固
四、焰色反应(物理方法)
Na+ 黄 K+ (紫--蓝色钴玻璃)
铝的重要化合物
氧化铝(刚玉)
1.化学性质: 氧化铝难溶于水,却能溶于酸或强碱溶液中,溶于强碱时,生
成偏铝酸盐和水。
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2 O 离子反应方程式:Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O
Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO2 + H2 O 离子反应方程式: Al2O3 + 2OH- == 2AlO2- + H2O
(偏铝酸钠)
结论: Al2O3是一种两性氧化物。两性氧化物:既能与酸反应又能与碱反应
生成盐和水的金属氧化物
氢氧化铝
氧化钠溶于水,可得到氢氧化钠,那氧化铝可以么?
注意:氧化铝不能跟水发生反应,不能用氧化铝直接合成氢氧化铝。
那么氢氧化铝在实验室里应该如何制取?
1、实验室制取氢氧化铝
AlCl3 + 3NH 3·H2O = Al(OH)3ˉ+ 3NH4Cl 离子Al3+ + 3NH 3·H2O = Al(OH)3ˉ + 3NH4+
2. 物理性质:白色胶状固体,难溶于水,凝聚水中的悬浮物,并能吸附色素,所以可作净水剂。
明矾(KAl(SO4)2?12H2O)是生活上常用的净水剂
3. 化学性质
(1)与强酸反应 Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O 学生写离子反应方程式
2)与强碱反应 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 偏铝酸钠
结论:氢氧化铝既能跟强酸反应生成盐和水,又能跟强碱反应生成盐和水,所以氢氧化铝是两性氢氧化物。
注意:Al(OH)3不能溶于较弱的酸和弱碱,
只溶于强碱。
铁的重要化合物
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物的比较
铁的氧
化物
FeO Fe2O3Fe3O4
俗称铁红磁性氧化铁