金属单质及其化合物_金属单质及其化合物的转化

1.求高二化学重要金属，单质，气体，化合物的性质，反应方程式，离子方程式（江苏小高考）

2.物质的类别有哪些？

3.自然界中金、银等少数金属为什么以单质形式存在，铁、铝、铜等大多数金属却以化合物形式存在？

单质必须是由同种元素组成的纯净物，混合物不可能是单质。元素在单质中存在时称为元素的游离态。

一般来说，单质的性质与其元素的性质密切相关。比如，很多金属的金属性都很明显，那么它们的单质还原性就很强。不同种类元素的单质，其性质差异在结构上反映得最为突出。

与单质相对，由多种元素组成的纯净物叫做化合物。

混合物是由两种或多种物质混合而成的（或由不同种分子构成的）。（。无固定组成和性质，而其中的每种单质或化合物都保留着各自原有的性质。混合物可以用物理方法将所含物质加以分离。

混合物是由两种及两种以上纯物质(元素或化合物)没有经化学合成而组成的物质。

混合物如：含有氧、氮、稀有气体、二氧化碳等多种气体的空气，含有各种有机物的石油(原油)、天然水、溶液、泥水、牛奶、合金、石灰燃料（煤、石油、天然气）、石灰石……

单质必须是由同种元素组成的纯净物，混合物不可能是单质。元素在单质中存在时称为元素的游离态。

纯净物

定义:由单一物质组成的物质称为纯净物.

包括:纯净物包括了单质和化合物

所以纯净物不一定是单质,但单质一定是纯净物

例如说O2是单质,也是纯净物,而CO2不是单质,但是纯净物

单质是由一种元素组成的物质 如O2 N2 FE

单质的定义是由一类原子组成的物质

不能是化合物

金属单质就是由金属原子组成的单质：Hg汞

非金属单质就是由非金属原子组成的单质：S单体硫 或 Si硅

求高二化学重要金属，单质，气体，化合物的性质，反应方程式，离子方程式（江苏小高考）

★卤族(英VIIA)：

Solid：

I?

紫黑；ICl

暗红；IBr

暗灰；IF?

**；ICl?

橙；I?O5

白；

I?O4

黄(离子晶体)；I4O9

黄(离子晶体).

Liquid：

Br?

红棕；BrF?

浅黄绿；IBr?

棕；Cl?O6暗红；Cl?O7

无色油状；HClO?

无色粘稠状；(SCN)?

**油状.

Gas：

F?

浅黄；(CN)?无色；Cl?

黄绿；I?(g)

紫；BrF

红棕；BrCl

红；Cl2O

黄红；ClO?

**；Br?O

深棕；(SCN)n

砖红色固体.

★氧族(英VIA)：

Solid：

S

淡黄；Se

灰,褐；Te

无色金属光泽；

Na?S,(NH4)?S,K?S,BaS

白,可溶；ZnS

白↓；

MnS

肉红↓；FeS

黑↓；PbS

黑↓；CdS

黄↓；Sb?S?

橘红↓；

SnS

褐色↓；HgS

黑(沉淀),红(朱砂)；Ag?S

黑↓；CuS

黑↓；

Na?S2O3

白；Na?S?O4

白；

SeO?

白,易挥发；

SeBr?

红；SeBr4

黄；TeO?

白加热变黄；H?TeO?

白；

TeBr?

棕；TeBr?

橙；TeI4

灰黑；

PoO?

低温黄(面心立方),高温红(四方)；

SO?

无色；SeO?

无色易潮解；TeO?

橙色；H6TeO6

无色.

Liquid：

H?O

无色；纯H?O?

淡蓝色粘稠；CrO(O?)?(aq)

蓝；纯H?SO?

无色油状；SO?2-(aq)

无色；SO42-(aq)

无色；SeO?(l)

橙；TeO?(l)

深红.

Gas：O?

无色；O?低浓度无色,高浓度淡蓝(鱼腥味)；S?(g)

黄,上浅下深；H?S

无色；SO?

无色；H?Se

无色；H?Te

无色.

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

卤化硫(未注明者均为无色)：

★碳族(英IVA)：

Solid：

C(金刚石)

无色透明；C(石墨)

黑色金属光泽；Si

灰黑色金属光泽；

Ge

灰白；Sn

银白；Pb

暗灰；

SiO?

无色透明；H?SiO?

无色透明胶状↓；Na?SiF6

白晶；

GeO

黑；GeO?

白；SnO

黑；SnO?

白；Sn(OH)?

白↓；

PbO黄或黄红；Pb?O?

橙；Pb?O4

红；PbO?

棕；CBr4

淡黄；

CI4

淡红；GeI?

橙；GeBr?

黄；GeF4

白；GeBr4

灰白；

GeI4

黄；SnF?

白；SnCl?

白；SnBr?

淡黄；SnI?

橙；

SnF4

白；SnBr4

无色；SnI4

红；PbF?

无色↓；PbCl?

白↓；

PbBr?

白；PbI?

金黄；PbF4

无色；GeS

红；GeS?

白；

SnS

棕↓；SnS?

金黄（俗称“金粉”）↓；PbS

黑↓；

PbS?

红褐；Pb(NO?)?

无色；Pb(Ac)H?O

无色晶体；

PbSO4

白↓；PbCO?

白↓；Pb(OH)?

白↓；Pb?(CO?)?(OH)?

铅白↓；PbCrO?

亮黄↓.

Liquid：

CCl?

无色；CS?

无色；GeCl?

无色；SnCl?

无色；PbCl?

无色.

★铁系(第四周期VIII族)：

铁化合物：

Fe2+

浅绿；[Fe(H?O)6]3+

浅紫；[Fe(OH)(H?O)5]2+

黄；

FeO?

2-

紫红；FeO

黑；Fe?O?

暗红；Fe(OH)?

白↓；

Fe(OH)?

棕红↓；FeCl?

棕红晶体；无水FeSO?

白；

FeSO?

绿；K?

[Fe(CN)6](黄血盐)

**晶体；

K?[Fe(CN)6](赤血盐)

红色晶体；Fe?[Fe(CN)6]

普鲁士蓝↓；

Fe[Fe(CN)6]

黑↓；Fe(C5H5)?(二茂铁)

橙**晶体；

M?Fe6(SO?

)?

(OH)12(黄铁矾,M=NH?

,Na,K)

浅**晶体；

Fe(CO)5

**液体.

物质的类别有哪些？

考查点6 金属及其化合物

一、钠的单质及其化合物的性质：

1.钠的物理性质：银白色固体、质软、密度比水小、熔点低（℃）。

2. 钠的化学性质：

(1)与氧气反应：常温下4Na ＋O2 ==== 2Na2O (白色)；

加热下 2Na ＋O2 ==== 2Na2O2（淡**）

(2)与水反应：现象：“浮—熔—游—响—红”。

解释：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，烧杯中的溶液加入酚酞后变红。

原因：浮—钠的密度比水小。

熔—熔成光亮的小球，因为钠的熔点低，且该反应放热。

游—反应有气体产生。

响—反应剧烈，有气体生成。

红—生成碱性物质。

化学方程式：2Na ＋2H2O ====2NaOH + H2↑

氧化剂：______________,还原剂：_____________________.

离子方程式：2Na＋2H2O === 2Na++ 2OH—+ H2↑

补充：①把钠投入到CuSO4溶液中:钠先与水反应，生成的NaOH再与CuSO4反应。

2Na ＋2H2O ====2NaOH + H2↑，2NaOH+ CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4

②把钠投入到FeCl3溶液中:钠先与水反应，生成的NaOH再与FeCl3反应。

2Na ＋2H2O ====2NaOH + H2↑，3NaOH+ FeCl3==Fe(OH)3↓+3NaCl

3.钠的氧化物

（1）氧化钠-- Na2O（白色固体）

Na2O+H2O === 2NaOH（Na2O是碱性氧化物）

（2）过氧化钠-- Na2O2（淡**的固体）

2Na2O2 +2H2O === 4NaOH +O2↑ （Na2O2既是氧化剂又是还原剂）

2Na2O2 +2CO2 === 2Na2CO3 + O2 （Na2O2既是氧化剂又是还原剂）

过氧化钠的用途：（1）用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。（供氧剂）

（2）强氧化性。（漂白性）

4. 碳酸钠和碳酸氢钠

Na2CO3

NaHCO3

溶解性

易溶（溶解性：Na2CO3 ﹥NaHCO3）

易溶

热稳定性

稳定[来源:学科网]

不稳定

2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O

碱性

碱性（相同浓度时，

碱性：Na2CO3 ﹥NaHCO3）

碱性

盐酸

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

比碳酸钠与盐酸反应剧烈[来源:学N

NaHCO3科+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

二、铝、氧化铝、氢氧化铝的有关化学性质：

1.铝的性质：（书P51）

2Al + 6HCl == 2AlCl3 + 3H2↑

离子反应方程式：2Al + 6 H+== 2Al3++3H2↑

2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑

离子反应方程式：2Al + 2OH—+ 2H2O ==2AlO2—+3H2↑

2. 氧化铝的性质:(P58)

(1)物理性质：难溶于水，熔点高，硬度大。

（2）化学性质----氧化物（既能与酸反应，又能与强碱反应，只生成盐和水的氧化物。）

Al2O3 + 6HCl　== 2AlCl3 + 3 H2O

离子反应方程式：Al2O3 + 6 H+== 2Al3+ + 3 H2O

Al2O3 + 2 NaOH== 2NaAlO2 + H2O

离子反应方程式Al2O3 + 2OH— ==2AlO2— + H2O

3. 氢氧化铝的性质：

（1）物理性质：不溶于水的白色沉淀。

（2）化学性质---氢氧化物（既能与酸反应，又能与强碱反应，只生成盐和水的氧化物）

Al (OH)3 + 3 HCl == AlCl3 + 3 H2O

离子反应方程式：Al (OH)3 + 3 H+== Al3+ + 3 H2O

Al (OH)3 + NaOH == NaAlO2 + 2 H2O

离子反应方程式：Al (OH)3 + OH— ==AlO2— + 2 H2O

（3）氢氧化铝的实验室制法 ：可溶性铝盐溶液和氨水反应制取氢氧化铝

Al2(SO4)3+6NH3·H2O==2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4 （NH3·H2O是弱碱，写离子方程式时，不能拆）

离子方程式：Al3++3NH3·H2O==Al (OH)3↓+3NH4+

（4）Al(OH)3 不稳定性：2 Al(OH)3 ==== Al2O3 + 3 H2O

三、铁及其化合物的性质：

1.单质铁高温下与水蒸气反应：（P51） 3Fe + 4H2O（g）====Fe3O4 + 4H2

2.铁的重要化合物（P59）

（1）物理性质：Fe2O3是一种红棕色粉末，俗称铁红；Fe3O4是磁性的黑色晶体，俗称磁性氧化铁。

（2）化学性质：

① 氢氧化亚铁易被空气中氧气氧化：4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3

[关注颜色：白色沉淀迅速转变为灰绿色最后变成红褐色]

② Fe(OH)3 不稳定性：2 Fe(OH)3 ==== Fe2O3 + 3 H2O

③铁盐和亚铁盐（P61）

Fe3+的检验：遇硫氰化钾（KSCN），溶液呈血红色。（Fe3+与SCN-不能共存）

FeCl3 变为FeCl2：

2FeCl3 + Fe == 3FeCl2

离子方程式：2Fe3+ + Fe == 3Fe2+

2FeCl3 +Cu == 2FeCl2 + CuCl2

离子方程式：2Fe3+ +Cu == 2Fe2+　+ Cu2+

FeCl2变为FeCl3： 2FeCl2 + Cl2 ==2FeCl3

离子方程式：2Fe2+ + Cl2 == 2Fe3+ + 2Cl—

四．合金：合金比构成它的纯金属硬度大，熔点低。

考查点7非金属及其化合物

一、硅

1. SiO2（1）物理性质：不溶于水，熔点高，硬度大。

(2) 化学性质：（P76）

SiO2+2NaOH ==Na2SiO3+H2O （实验室碱性溶液不能用玻璃塞，要用橡皮塞）

离子方程式：SiO2+2OH- ==SiO32-+H2O

SiO2与氢氟酸：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（用HF来雕刻玻璃）

2.硅酸（H2SiO3）（P76-77）

（1）物理性质：不溶于水的弱酸。酸性：H2SiO3﹤H2CO3

(2)实验室制硅酸：Na2SiO3+2HCl==H2SiO3↓+2NaCl（反应原理：强酸制弱酸）

补充：硅酸钠溶液放在空气中变质的原因：Na2SiO3+CO2+H2O==H2SiO3↓+Na2CO3

3．硅酸盐

Na2SiO3：可溶于水，其水溶液俗称水玻璃，是一种黏性很强的矿物胶。

三大传统硅酸盐产品：水泥、玻璃、陶瓷。

制陶瓷的原料：黏土。

制水泥的原料：黏土和石灰石(CaCO3)

制玻璃的原料：纯碱,石灰石,石英

普通玻璃的成分：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2。

4．硅单质

（1）物理性质：带有金属光泽的灰黑色固体，熔点高，硬度大。（类似金刚石）

它的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料。

（2）化学性质：很稳定。

二、氯气的性质

1. 氯气（1）物理性质：黄绿色、有刺激性气味的有毒气体、密度比空气大、能溶于水。

（2）化学性质：

①与大多数金属(钠,铜,铁反应 )：

2Na+Cl2 = 2NaCl Cu+Cl2 = CuCl2 2Fe+3Cl2 = 2FeCl3

②与氢气反应：H2+Cl2 = 2HCl（瓶口产生白雾）

燃烧的定义：任何发光发热的剧烈的化学反应都是燃烧。燃烧不一定要有氧气参加。

③ 与水反应：Cl2+H2O = HCl+HClO（Cl2既是氧化剂又是还原剂）

离子方程式：Cl2+H2O = H++Cl-+HClO

HClO的三大特性：弱酸性：酸性HClO﹤H2CO3

不稳定性: 2HClO=== 2HCl+O2↑

强氧化性（杀菌、消毒、漂白，例如：能使有色布条褪色）

新制氯水的成分：Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-、ClO-。

久制氯水的成分：H+、Cl-、H2O。

④与碱反应：Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O（漂白液的有效成分）

（尾气吸收：用NaOH溶液吸收多余氯气）

离子方程式：Cl2+2OH- = Cl-+ ClO-+H2O

2Cl2+2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O （漂的有效成分）

漂漂白原理或久置失效的原因: Ca(ClO)2+CO2+H2O = CaCO3↓+2HClO

2. 氯离子（Cl-）的检验

检验试剂：稀硝酸（HNO3）、硝酸银(AgNO3)

现象：产生白色沉淀（AgCl）。(HNO3的作用：酸化溶液，排除CO32-的干扰)

三、硫和氮的氧化物

1.二氧化硫和三氧化硫

（1）单质硫：俗称硫黄，不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2。

（2）二氧化硫的性质：（书P90）

①物理性质：无色、有刺激性气味的有毒气体、密度比空气大、易溶于水。

②化学性质：

SO2的漂白原理：SO2与某些有色物质化合生成无色不稳定的物质，这些无色不稳定的物质受热易分解，又恢复原来的颜色。

鉴别SO2与CO2的最好的方法：用品红溶液。（SO2能使品红褪色，CO2不能使品红褪色）

（i）酸性氧化物的通性：（有些与水反应、与碱反应、与碱性氧化物反应）

SO2+H2O====H2SO3(可逆反应：同一条件下，既能向正反应方向发生，又能向逆反应方向进行的反应。)

SO2+Ca(OH)2==CaSO3↓+ H2O（SO2也能使澄清石灰水变浑浊）

SO2+CaO==CaSO3

（ii）还原性：2SO2+ O2 === 2SO3

（3）三氧化硫的性质：

①物理性质：常温下是一种无色的、易挥发的晶体。

②化学性质（酸性氧化物的通性）：SO3 +H2O = H2SO4

SO3+Ca(OH)2==CaSO4↓+ H2O

SO3+CaO==CaSO4

2.二氧化氮和一氧化氮

（1）一氧化氮（NO）

①物理性质：无色气体，不溶于水。

②化学性质：N2+O2 ==== 2NO，2NO+O2=2NO2（红棕色）

（2）二氧化氮（NO2）

①物理性质：红棕色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易溶于水。

②化学性质： 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑（NO2既是氧化剂，又是还原剂）

雷雨发庄稼： N2+O2 = 2NO 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑

3. 二氧化硫和二氧化氮对大气的污染

酸雨（PH﹤5.6）

（1）引起酸雨的气体：SO2 和NO2。

（2）酸雨的形成原因：

2SO2+ O2 === 2SO3 ，SO3 +H2O = H2SO4或SO2+H2O====H2SO3，2H2SO3+ O2 ====2H2SO4

3NO2+H2O=2HNO3+NO↑

（3）酸雨的成分：HNO3和H2SO4。

四、氨、硝酸、硫酸

1.氨的性质: 工业合成氨：N2+3H2 === 2NH3

（1）物理性质：无色、有刺激性气味的气体、极易溶于水。

（因为极易溶于水，NH3可作喷泉实验，烧瓶内外产生压力差）

（2）化学性质：

①与水反应：NH3+H2O ===NH3.H2O(氨水有弱碱性)

②与酸反应：NH3+ HCl == NH4Cl（大量白烟） NH3+HNO3==NH4NO3（大量白烟）

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4（无白烟）

铵盐的性质：（1）物理性质：极易溶于水。

（2）化学性质：

①铵盐受热分解(不稳定性)：NH4Cl = NH3+HCl

NH4HCO3 = NH3↑+H2O+CO2↑

②铵盐与碱反应：NH4NO3+NaOH===NaNO3+H2O+NH3↑

铵离子的检验：NH4++OH-==H2O+NH3↑(湿润红色石蕊试纸变蓝)

实验室制氨气：2NH4Cl+Ca(OH)2 === CaCl2+2NH3↑+2H2O （无离子反应）

反应原理：铵盐与碱的固体加热

装置：固体+固体→

收集：向下排空气法

检验：用湿润的红色石蕊试纸变蓝

或者用蘸有浓HCl的玻璃棒放在试管口检验，冒白烟。

干燥：碱石灰或生石灰。

尾气处理：用水吸收。（NH3极易溶于水）

2.硫酸和硝酸的氧化性

（1）硫酸的性质：

①物理性质：是一种无色、黏稠的液体，浓H2SO4的质量分数为98%，其密度为1.84g/m3,其物质的量浓度为18.4mol/L.硫酸是一种高沸点、难挥发的酸。

②化学性质：（i）酸的通性：H2SO4===2H++SO42-

（ii）浓H2SO4的三大特性：

吸水性：能吸收游离态的水或化合物中的结晶水，可用来作干燥剂。

例如：干燥SO2、O2、Cl2、NO等。

脱水性：将有机物中H和O按原子个数比2:1脱出，生成水（H2O）。

例如：蔗糖的“黑面包”实验。C12H22O11 →12C+11H2O

强氧化性：（浓H2SO4与金属或者非金属反应，生成SO2）

例如：Cu+2H2SO4(浓)== CuSO4+ SO2↑+H2O （浓H2SO4体现强氧化性和酸性）

（生成的SO2用品红溶液检验：红色褪成无色或者用紫色石蕊溶液，变红）

C+ 2H2SO4(浓) == CO2↑+ 2SO2↑+2H2O（浓H2SO4体现强氧化性）

（2）硝酸的性质：

铜与浓硝酸：Cu+4HN03(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H20（浓HN03体现强氧化性和酸性）

铜与稀硝酸：3Cu+8HN03(稀) = 3Cu(NO3)2 +2NO↑+4H20（稀HN03体现强氧化性和酸性）

小结：①浓H2SO4参加反应，产物是SO2.

②浓HN03参加反应，产物是NO2.，

③稀HN03参加反应，产物是NO。

钝化：铁、铝遇到冷的浓硫酸或浓硝酸，表面生成致密的氧化物薄膜，阻碍了反应的进一步进行。（属于化学变化）

自然界中金、银等少数金属为什么以单质形式存在，铁、铝、铜等大多数金属却以化合物形式存在？

物质可以分为纯净物和混合物。

一、纯净物：可以分为单质和化合物。

1、单质：由一种元素组成的纯净物

金属单质主要有：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、Cu、Hg、Ag、Au等；

非金属单质主要有：C、S、P、Si、O2、N2、H2、Cl2、He、Ne、Ar。

2、化合物：由两种或两种以上不同元素组成的纯净物（区别于单质）。

有机物：烃、烃（烃的衍生物）、营养物质。

无机物：氧化物、氢化物、酸、碱和盐等。

二、混合物：分为溶液、胶体、悬浊液、乳浊液等。

气态：空气，稀有气体

固态：混凝土（水泥，砂子，碎石）等

液态：溶液：均一，稳定，透明

浊液：不均一，不稳定，不透明

扩展资料

分类的方法：

单一分类法：对对象使用一种标准的分类法（如氧化物按组成元素分为金属氧化物、非金属氧化物）

交叉分类法：对对象用多种不同的单一分类法进行分类（如将H2SO4按是否有氧元素、酸的强弱、酸的元数等不同标准进行分类，H2SO4分别属于含氧酸、强酸和二元酸）

树状分类法：根据被分对象的整体与分支的类型之间的关系，以陈列式的形状（树）来定义。

主要因为活泼性

像金银这样的不活泼金属，是以单质行式存在，而铜铁钙钾纳镁铝这样的相对活泼的金属是以化合态形式存在

汞后面的都是以单质形式存在

汞在自然中是化合物 辰砂矿（HgS）

以单质形式存在的金属

银 铂 金