人教版高一化学必修一金属及其化合物知识点总结
第一节金属的化学性质
一、钠及其化合物
（一）钠Na
1、单质钠的物理性质：钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。
2、单质钠的化学性质：
①钠与O2 反应
常温下：4Na + O 2＝2Na2O （新切开的钠放在空气中容易变暗）
加热时：2Na + O2＝＝Na2 O2 （钠先熔化后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体Na2O2。）钠在空气中的变化过程：Na―→ Na2O―→ NaOH ―→ Na2CO3·10H2O（结晶）―→ Na2CO3 （风化），最终得到是一种白色粉末。一小块钠置露在空气中的现象：银白色的钠很快变暗（生成
Na2O），跟着变成白色固体（NaOH），然后在固体表面出现小液滴（NaOH 易潮解），最终变成白色粉未（最终产物是Na2CO3）。
②钠与H2O 反应
2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 离子方程式：2Na＋＋2H2O＝2Na＋＋2OH－＋H2↑（注意配平）
实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。“浮——钠密度比水小；游——生成氢气；响——反应剧烈；熔——钠熔点低；
红——生成的NaOH 遇酚酞变红” 。
③钠与盐溶液反应
如钠与CuSO4溶液反应，应该先是钠与H2O反应生成NaOH 与H2，再和CuSO4溶液反应，有关化学方程式：2Na＋2H2O＝2NaOH ＋H 2↑CuSO4＋2NaOH ＝Cu（OH）2↓＋
Na2SO4
总的方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4＝Cu（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑ 实验现象：钠熔成小球，在液面上四处游动，有蓝色沉淀生成，有气泡放出
K 、Ca、Na 三种单质与盐溶液反应时，先与水反应生成相应的碱，碱再和盐溶液反应
④钠与酸反应：2Na＋2HCl ＝2NaCl＋H2↑（反应剧烈）离子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋
＋H2↑
3、钠的存在：以化合态存在。
4、钠的保存：保存在煤油或石蜡中。
通电
5、工业制钠：电解熔融的NaCl：2NaCl（熔融）2Na + Cl 2↑
6、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。（二）氧化钠和过氧化钠
1、Na2O Na2O + H2O == 2NaOH,
白色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：Na2O + CO2 == Na2CO3,
Na2O + 2HCl == 2NaCl + H 2O . 另外：加热时，2Na2O + O2 == 2Na2O2
2、Na2O2：淡黄色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。
2Na2O2 + 2H2O == 4NaOH + O 2 ；2Na2O2 + 2CO2 == 2Na 2CO 3 + O2 （作供氧剂）。
因此Na 2O2常做生氧剂，同时，Na2O2 还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na2O2 和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色。
（三）钠盐：Na2CO 3与NaHCO 3的性质比较
★注意几个实验的问题：
1、向饱和的Na2CO3 溶液中通足量的CO 2有晶体NaHCO 3析出。
2、Na2CO3溶液与稀HCl 的反应① :向Na 2CO 3溶液中滴加稀HCl ，先无气体，后有气体，如果n(HCl)
小于n(Na 2CO 3)时反应无气体放出。发生的反应：先Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO 3,
后NaHCO 3 + HCl == NaCl + H 2O +CO 2 ↑
②向稀HCl 中滴加Na2CO 3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H 2O +
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BaCl 2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NaHCO 3
4、侯氏制碱法
反应式：NaCl + NH 3 + CO2 + H2O == NaHCO 3 + NH 4Cl.
注意：在生产中应先在饱和的NaCl 溶液中先通入NH 3，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NH 4Cl晶体为副产品。NH4Cl 晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。
（四）氢氧化钠NaOH ：俗称烧碱、火碱、苛性钠，易潮解，有强腐蚀性，具有碱的通性。
二、铝及其化合物
（一）铝的性质
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 + 3O 2 == 2Al 2O3。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。（2Al ＋6H＋＝2Al 3＋＋3H2↑）
③与强碱溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H 2O == 2NaAlO 2 + 3H2↑（2Al ＋2OH－＋2H2O＝2AlO 2－＋3H2↑ ）
④与某些盐溶液反应：如能置换出CuSO4、AgNO 3等溶液中的金属。⑤铝热反应：铝与某些金属氧化物的反应（如V、Cr、Mn、Fe的氧化物）叫做铝热反应
高温
2Al + Fe2O3 高温Al2O3 + 2Fe。Al 和Fe2O3的混合物叫做铝热剂。利用铝热反应焊接钢轨。
（二）氧化铝（Al 2O3）
白色固体，熔点高（2054℃），沸点2980℃，常作为耐火材料；是两性氧化物。我们常见到的宝石的主要成分是氧化铝。有各种不同颜色的原因是在宝石中含有一些金属氧化物的表现。如红宝石因含有少量的铬元素而显红色，蓝宝石因含有少量的铁和钛元素而显蓝色。工业生产中的矿石刚玉主要成分是α－氧化铝，硬度仅次于金刚石，用途广泛。两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。
Al2O3 + 6HCl == 2AlCl 3 + 3H2O ,Al2O3 + 2NaOH == 2NaAlO 2 + H2O 。Al2O3是工业冶炼铝的原料，由于氧化铝的熔点高，电解时，难熔化，因此铝的冶炼直到1886 年美国科学家霍尔发现在氧化铝中加入冰晶石
（Na 3AlF 6 ），使氧化铝的熔点降至1000度左右，铝的冶炼才快速发展起来，铝及其合金才被广泛的应用。2Al 2O3 通电4Al + 3O 2↑。
三)氢氧化铝( Al(OH) 3)
白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。加热易分解。
两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。
Al(OH) 3 + 3HCl == AlCl 3 + 3H2O, Al(OH) 3 + NaOH == NaAlO 2 + 2H2O．
2Al(OH) 3 △Al2O3 +3 H2O
(四)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 == 2NaAlO 2 + H2O ，CO2 + 3H2O + 2NaAlO 2 == 2Al(OH) 3↓+
△ 通电
Na2CO3 ，2Al(OH) 3 Al2O3 +3 H2O ,2Al 2O3 4Al + 3O 2↑。
(五)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。
(六)明矾的净水：化学式：KAl(SO 4)2·12H2O，它在水中能电离：KAl(SO 4)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 + 3NH 3·H 2O == Al(OH) 3↓+
3NH 4Cl 。
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。
3+ - 3+ - -
反应式：先Al3+ + 3OH- == Al(OH) 3↓, 后Al3+ + 4OH- == AlO 2- + 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- + 2H 2O，后Al 3+ + 3AlO 2- + 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 + 2NaAlO 2 == 2Al(OH) 3 ↓+ Na
2CO3。
④将氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混和有沉淀出现。Al 3+ + 3AlO 2- + 6H 2O == 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+ == Al 3+ + 2H2O ,3AlO 2- + Al3+ + 6H2O == 4Al(OH) 3↓。
三、铁及其化合物
(一)铁Fe
1、单质铁的物理性质：铁片是银白色的，铁粉呈黑色，纯铁不易生锈，但生铁(含碳杂质的铁)在潮
湿的空气中易生锈。 (原因：形成了铁碳原电池。铁锈的主要成分是Fe2O3)。
2、单质铁的化学性质：
①与非金属单质反应：3Fe＋2O2 点燃Fe3O4(现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的固体)
点燃
2Fe + 3Cl2 2FeCl 3,
Fe + S △FeS。
＋
2＋
②与非氧化性酸反应：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑ ( Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ ) 常温下铝、铁遇浓硫酸或
浓硝酸钝化。加热能反应但无氢气放出。
③与盐溶液反应：Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu ( Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu )；Fe +2 FeCl3 3FeCl2
④与水蒸气反应：3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H2↑
二)铁的氢氧化物
三） 、 的检验
四）铁三角
Fe 与弱氧化剂反应，如 H +、Cu 2+ 、I 2 、S 等；
用还原剂如 H 2 、CO 等还原 FeO 或用 Mg 、Zn 、Al 等还原 Fe 2+盐溶液。
铁与强氧化剂反应如 Cl 2、Br 2、浓 H 2SO 4 、浓 HNO 3 等。
用还原剂如 H 2 、CO 等还原 Fe 2O 3 或用足量 Mg 、Zn 、Al 等还原
Fe 2+遇强氧化剂的反应如 Cl 2、Br 2、O 2、浓 H 2SO 4、浓 HNO 3、 H 2O 2、Na 2O 2、 HClO 等。
Fe 3+遇某些还原剂的反应如 Fe 、Cu 、 SO 2、 I -、 H 2S 等以及少量的 Zn 、Mg 、 Al 等。