专题01 金属及其化合物（考点串讲）-2024-2025学年高一化学下学期期末考点大串讲（沪科版2020必修第二册）

金属及其化合物 第五章 考点串讲 举一反三 典例精析 要点精讲 思维导图 PPT下载 http:///xiazai/ 目 录 CONTENTS 1 金属的性质 2 重要的金属化合物 3 化学变化中的能量变化 思 维 导 图 第五章 金属及其化合物 金属的性质 金属的化学性质 金属的物理性质 金属的冶炼及合金 重要的金属化合物 化学变化中的能量变化 金属的氧化物 金属的过氧化物（Na2O2) 金属的氢氧化物 金属的盐（Fe2+盐和Fe3+盐） 金属元素的原子结构 化学能与热能的转化 化学能与电能的转化 01 金属的性质 模板来自于：第一PPT https:/// 4 要点01 金属的物理性质 1．金属的通性 具有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色)；大多数金属为固体(汞：液体)；具有导电性、导热性和延展性。 导电性 延展性 金属光泽 导热性 要点精讲 要点01 金属的物理性质 2．常见金属的特性 （1）颜色：大多为银白色，铜呈紫红色、金呈黄色； （2）状态：常温下大多为固体，汞为液体； （3）密度差别很大：金为19.3g/cm3，铝为2.7 g/cm3； （4）导电性差异很大：银为100，铅仅为7.9； （5）熔点差别大：钨为3410℃，锡仅为232℃； （6）硬度差别大：铬为9，铅仅为1.5。 【温馨提示】金属的用途要从不同金属的各自不同的性质以及价格、资源、美观、便利、回收等各方面考虑。如银的导电性比铝的导电性大很多，但电线一般用铝制而不用银制。因为铝的密度比银的密度小，价格低，资源更丰富等。 要点精讲 要点01 金属的物理性质 3．合金 （1）定义：就是两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 （2）特点：a.合金比它的成分金属具有许多良好的物理（如硬度）的、化学的 或 机械的等方面的性能； b.一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。如焊锡（锡铅合金） 熔 点183℃，其中锡67%，熔点232.1℃、铅33% ，熔点327.7℃； c.合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。 要点精讲 要点02 金属的化学性质 1．金属元素的原子结构 （1）金属元素原子的最外层电子数比同周期非金属元素原子的少，一般少于4。 （2）大多数金属元素原子的最外层电子数较少，原子半径较大，在化学反应中 容易失去电子。 （3）金属活动性顺序表中不同位置金属还原性的相对强弱： K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+ 还原性逐渐减弱 氧化性逐渐增强 要点精讲 要点02 金属的化学性质 2．金属与非金属的反应 （1）钠与O2的反应 反应条件 室温 加热 实验步骤 实验现象 方程式 结论 新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗，失去金属光泽 4Na＋O2==2Na2O ①钠质软；②常温钠与氧气反应生成氧化钠，加热条件下钠与氧气反应生成过氧化钠。③金属钠很活泼，保存时需隔绝空气（通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中）。④稳定性：Na2O<Na2O2 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 2Na＋O2 Na2O2 要点精讲 要点02 金属的化学性质 2．金属与非金属的反应 （2）钠与S、Cl2、H2、N2的反应： S Cl2 ①反应的现象：产生大量白烟，产物为氯化钠。 ②化学方程式： 2Na＋Cl2 2NaCl ①反应的现象：钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射，产物为硫化钠。 ②化学方程式：2Na＋S Na2S N2 、H2 6Na＋N2 2Na3N 、2Na＋H2 NaH（H为-1价） 钠 要点精讲 要点02 金属的化学性质 2．金属与非金属的反应 （3）铁与S、O2、I2、Cl2的反应： ①与O2反应：3Fe＋2O2 Fe3O4；现象：剧烈燃烧，火星四射；铁在潮湿的 空气中易被腐蚀，生成铁锈，其主要成分为Fe2O3·xH2O。 ②与Cl2反应：2Fe＋3Cl2 2FeCl3；现象：剧烈燃烧，棕红色烟。 ③与S反应：Fe＋S FeS。现象：生成黑色固体。 ④Fe与碘的反应：Fe ＋ I2＝FeI2 【温馨提示】氧化性Cl2 > S，铁被Cl2氧化为＋3价，被S氧化为＋2价，与量无关 要点精讲 要点02 金属的化学性质 3．金属与水的反应—钠与水 实验步骤 观察要点 实验现象 分析结论 钠在水中的位置 钠的形状变化 钠的运动 反应的声音 溶液的颜色变化 反应方程式 离子方程式 注意事项 浮于水面上（浮） 熔成一个小球（熔） 四处游动（游） 发出嘶嘶声（响） 溶液变为红色（红） 钠的密度小于水（0.971g·cm-3） 反应放热，钠的熔点低（97.8℃） 生成气体 反应放热，热的钠使水蒸发 生成碱性物质 2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑ 2Na + 2H2O == 2Na++ 2OH-+ H2↑ ①用镊子取出金属钠后，需用滤纸擦净钠表面的煤油；②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原瓶中，取用钾时相同；③若不慎失火，不能用水灭火，用干燥的沙土。 要点精讲 要点02 金属的化学性质 3．金属与水的反应—钠与水 【温馨提示】①钠与水反应之前，要用滤纸吸干钠块表面的煤油，可防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧；②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染；③若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，而应该用干燥的沙土(SiO2)来灭火，因为钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧。 要点精讲 要点02 金属的化学性质 3．金属与水的反应—铁与水蒸气 装置Ⅰ 装置Ⅱ 实验装置     操作及 现象 实验结论 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微的“噗”声，证明生成了氢气 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了氢气 红热的铁能与水蒸气反应，化学方程式： 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 要点精讲 要点02 金属的化学性质 3．金属与水的反应—铁与水蒸气 【温馨提示】①铁与水蒸气的反应实验中，湿棉花的作用是加热时可产生水蒸气，与铁粉反应生成氢气 ②铁与水蒸气反应，日常生活中能用铁壶烧水是因为铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能反应 ③常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里的O2等共同作用下，铁易被腐蚀。 要点精讲 要点02 金属的化学性质 4．金属与酸、盐溶液的反应 盐酸 ①现象：有大量气泡产生，并生成无色溶液。 ②先与酸中的H＋反应， 若钠过量，再与水电离出的H+反应，但钠与盐酸反应比与水反应更剧烈。 ③化学方程式为： 2Na＋2HCl==2NaCl＋H2↑ ①现象：有气泡产生，生成蓝色沉淀。 ②实质是钠与水电离出的H＋反应生成H2。 先与水反应，产物NaOH再与CuSO4反应，生成Cu(OH)2蓝色沉淀和氢气。 ③反应化学方程式为： 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、 2NaOH +CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓ 硫酸铜溶液 （1）钠与盐酸、硫酸铜溶液的反应 钠 要点精讲 要点02 金属的化学性质 4．金属与酸、盐溶液的反应 （1）钠与盐酸、硫酸铜溶液的反应 【温馨提示】①钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。钠与盐溶液反应时一般先考虑与水的反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。②钠与水、酸反应的共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。③钠与水、酸反应的差异性：与酸反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。④钠与乙醇反应的特点——慢、沉。钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 要点精讲 要点02 金属的化学性质 4．金属与酸、盐溶液的反应 （2）铁与盐酸、硫酸铜溶液的反应 盐酸 ①现象：有大量气泡产生，并生成浅绿色溶液。 ②与酸中的H＋反应， 常温不与水反应，生成Fe2+。 ③化学方程式： Fe＋2HCl==FeCl2＋H2↑ ①现象：铁部分溶解，质量增加，表面有红色物质生成。 ②实质是Fe与Cu2+发生置换反应。 ③化学方程式： Fe＋CuSO4==FeSO4＋Cu 离子方程式：Fe＋Cu2+==Fe2+＋Cu 硫酸铜溶液 铁 要点精讲 要点02 金属的化学性质 4．金属与酸、盐溶液的反应 （3）铁与硝酸的反应 稀硝酸少量 ①本质：铁被氧化性酸（稀硝酸）氧化成+3价，硝酸被还原成NO ②化学方程式： Fe(少量)＋4HNO3(稀)==Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O ①本质：铁被氧化性酸（稀硝酸）氧化成+3价后，再被Fe还原成+2价。 ②化学方程式： 3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 稀硝酸 过量 铁 常温下，铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象 ①本质：少量铁与浓硝酸共热，Fe被氧化成+3价（过量Fe最终生成+2价），浓硝酸被还原成NO2； ②化学方程式：Fe＋6HNO3(浓) Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O 浓硝酸（常温） 浓硝酸（加热） 要点精讲 要点02 金属的化学性质 5．金属铝的化学性质 （1）与非氧化性酸（如：稀盐酸、稀硫酸）的反应： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑（铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木 条放在试管口有爆鸣声） （2）与氧化性酸与氧化性酸（如：硝酸、浓硫酸）的反应： ①常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象。 ②铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓) Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O （3）与强碱溶液反应：2Al+ 2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+ 3H2↑ 要点精讲 要点02 金属的化学性质 5．金属铝的化学性质 【温馨提示】①Al与O2反应：常温下能与空气中的O2发生反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜。因此，抗腐蚀性相当强，其反应方程式为：4Al＋3O2===2Al2O3。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。 ②不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁； ③铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应；具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条；并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热 剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。 （4）铝热反应：Al+Fe2O3 Fe+Al2O3（放出大量的热，用于焊接钢轨等） 要点精讲 要点03 金属的冶炼 1．金属材料的发展和应用 马踏飞燕 （现已成为我国旅游标志） 青铜时代 沧州铁狮子 铁器时代 铝制厨具 铝器时代 合金汽车 合金时代 要点精讲 要点03 金属的冶炼 2．金属的冶炼 （1）定义：将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。 （2）实质：根据氧化还原反应，使金属矿物中的金属阳离子得到电子生成金属单质 的过程：Mn＋＋ne－===M，即金属元素被还原的过程。 （3）方法： 钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 【电解法】活泼金属 【热还原法】中等活泼金属 【热分解法】不活泼金属 【物理提取】最不活泼金属 要点精讲 要点03 金属的冶炼 2．金属的冶炼 （4）实例： ①电解法冶炼Na、Mg、Al： 2Al2O3(熔融)===== 4Al + 3O2↑ 电解 冰晶石 2NaCl(熔融) ==== 2Na + Cl2↑ 电解 MgCl2(熔融) ==== Mg + Cl2↑ 电解 【温馨提示】工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。 要点精讲 要点03 金属的冶炼 2．金属的冶炼 （4）实例： ②热还原法冶炼Cu、Fe： a. 火法炼铜：用矿(硫化矿，主要成分为Cu2S)二百五十箩……入大旋风炉，连烹(灼烧) 三日三夜，方见成铜。——明·陆容《菽园杂记》 Cu2S+O2 ==== Cu + SO2 高温 CuO+H2 ==== Cu + H2O 高温 要点精讲 要点03 金属的冶炼 2．金属的冶炼 （4）实例： ②热还原法冶炼Cu、Fe： b.高炉炼铁： Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2 高温 产品为生铁（不纯），含有2%～4.3%的碳及少量磷和硫的铁合金，硬而脆，不利于加工。 要点精讲 要点03 金属的冶炼 2．金属的冶炼 （4）实例： ③热分解法冶炼Hg、Ag： 2HgO 2Hg＋O2↑ 加热 2Ag2O 4Ag＋O2↑ 加热 要点精讲 要点03 金属的冶炼 2．金属的冶炼 （4）实例： ④物理方法（富集法） 适用于极不活泼的金属（如：铂Pt、金 Au）： 淘沙金（密度不同） 《浪淘沙》 -刘禹锡 日照澄洲江雾开， 涛金女伴满江隈。 美人首饰侯王印， 尽是沙中海底来 开金矿 要点精讲 要点03 金属的冶炼 2．金属的冶炼 （5）步骤： 矿石富集（除杂、提高矿石中有效成分含量）→金属冶炼（适当还原剂将金属化合物还原成金属单质）→金属精炼（加如试剂除杂或电解精炼，得纯金属）。 【温馨提示】电解法冶炼较活泼金属时，电解的是熔融的金属化合物，而不是金属化合物的水溶液，否则阴极放电的是H＋，得不到金属单质。 要点精讲 【典例01】（金属钠的性质）下列关于钠的说法中正确的是（ ） A．用镊子夹取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，放置在洁净的表 面皿或玻璃片上 B．金属钠可与CuSO4溶液发生置换反应生成Na2SO4和Cu C．绿豆大小的钠投入水中，钠浮在水面上，说明钠的密度大于水的 密度 D．钠银白色切口在空气中变暗，有人认为氧气不足生成氧化钠，若 氧气过量生成过氧化钠 A 典例精析 【典例02】（金属铝、铁的性质）在杠杆的两端分别挂着质量相同的 铝球 和铁球，此时杠杆平衡，将两球分别浸没在溶液质量相等的稀烧 碱溶液和硫酸铜溶液中一段时间，如图所示。下列说法正确的是 （ ） A．铝球表面有气泡产生，且有白色沉淀生成，杠杆不平衡 B．铝球表面有气泡产生，盛有稀NaOH溶液的烧杯中溶液澄清 C．反应后去掉两烧杯，杠杆仍平衡 D．铁球表面有红色物质析出，盛有稀CuSO4溶液的烧杯中溶液蓝色 变浅，杠杆右边上升 B 典例精析 【典例03】（金属的冶炼）《天工开物》中述及铜的开采与冶炼： 凡铜砂……淘洗去土滓，然后入炉煎炼，其熏蒸旁溢者为自然铜 ……色似干银泥……凡铜质有数种：有与铅同体者，其煎炼炉法， 傍通高低二孔，铅质先化，从上孔流出。下列有关说法错误的是 （ ） A．“淘洗去土滓”属于原料的富集 B．炼制所得自然铜为合金 C．铜与铅混合物的分离过程利用了物质的熔点不同 D．可用热分解法冶炼铜 D 典例精析 【变式04】（合金及应用）歼-20、运-20等装备是我国 现代化战略空军 建设的阶段性成果和军工领域的最新科研成果。航空航天领域成果的 取得离不开金属材料的贡献。下列关于金属材料的说法中不正确的是 （ ） A．金属材料包括纯金属和它们的合金 B．合金的硬度一般比其成分金属大，但熔点一般比其成分金属低 C．铝合金应用十分广泛，因为它不仅价格合适，耐酸、碱腐蚀，而 且具有优良的机械性能 D．新型钛合金强度高、质量轻、耐高温，广泛用于航空航天领域， 如飞机发动机零件和火箭结构件 C 举一反三 02 重要的金属化合物 模板来自于：第一PPT https:/// 34 物质 氧化钠 过氧化钠 氧的价态 化学式 所含离子 颜色状态 氧化物类别 与氧气反应 2Na2O+O2 2Na2O2 不反应，稳定性强 要点01 氧化钠和过氧化钠 －2价 －1价 Na2O Na2O2 2个Na+和1个O2－ 2个Na+和1个O22－ 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 过氧化物（不属碱性氧化物） 1．氧化钠（Na2O）和过氧化钠（Na2O2）比较 要点精讲 要点01 氧化钠和过氧化钠 2．过氧化钠（Na2O2）与水反应的实验探究 实验操作 实验现象 结论或解释   ①向盛有淡黄色粉末状过氧化钠的试管中滴入少量的水，有大量气泡产生 ①Na2O2与H2O剧烈反应，产生气体 ②用手轻摸试管外壁，其感觉是试管壁温度升高 ②该反应是放热反应 ③立即把带火星的木条放在试管口，是试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 ③说明有氧气生成 ④先变红：说明有碱生成 后褪色：Na2O2具有漂白性 ④向试管中滴入酚酞溶液，其现象是溶液先变红，后褪色 要点精讲 要点01 氧化钠和过氧化钠 2．过氧化钠（Na2O2）与水反应的实验探究 实验操作 实验现象 结论或解释 实验结论 化学方程式 【温馨提示】Na2O2与CO2的反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 （可用于呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源，Na2O2体现氧化性和还原性） 由上述实验可知，过氧化钠与水反应有氧气和碱性物质生成，过氧化钠有漂白性，且参加反应的Na2O2与生成O2的关系为：2Na2O2——O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑（体现氧化性和还原性） 过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，1 mol Na2O2参加反应，转移1 mol的电子 要点精讲 要点01 氧化钠和过氧化钠 【温馨提示】①过氧化钠中的氧是－1价，处于中间价态，既能表现氧化性，又 能表现还原性。如Na2O2＋Na2SO3＋H2O==Na2SO4＋2NaOH（强氧化性），具有 杀菌、消毒、漂白作用；遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产 物为 O2 。 ②向滴有酚酞的水溶液中加入过氧化钠，Na2O2与水反应生成了NaOH，溶液变 红， Na2O2的强氧化性又使溶液褪色。 ③遇CO2、H2O、H＋时，Na2O2发生自身氧化还原反应，氧元素的歧化反应。 Na2O2既是氧化剂又是还原剂。 要点精讲 要点02 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠 碳酸氢钠 俗称 物理性质 色与态 溶解性 化学性质 碱性 与H+反应 纯碱或苏打 小苏打 白色粉末Na2CO3·10H2O白色晶体，易风化 细小白色晶体 易溶（溶解度 碳酸钠 ＞ 碳酸氢钠） 同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强 CO32-+2 H+ == CO2↑＋H2O 相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体快 1．碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）比较 HCO3- + H+ == CO2↑＋H2O 要点精讲 要点02 碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠 碳酸氢钠 化学性质 与碱反应 与澄清石灰水反应 NaHCO3足量： NaHCO3不足量： 热稳定性 与CO2反 用途 与NaOH 、KOH 不反应 HCO3-＋OH－==CO32-＋H2O Ca2＋＋2OH－＋2HCO3- ==CaCO3↓＋2H2O＋CO32- Ca2＋＋CO32-==CaCO3↓ 一般不分解 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O CO32-＋CO2＋H2O==2HCO3- 不反应 用于玻璃、制皂、造纸等 用于制药、焙制糕点等 1．碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）比较 Ca2＋＋OH－＋HCO3- ==CaCO3↓＋H2O 要点精讲 要点02 碳酸钠和碳酸氢钠 （2）溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。 2．碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）的鉴别 （1）固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。 ③测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。 ①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是 Na2CO3溶液。 ②气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是 NaHCO3 溶液。 要点精讲 要点02 碳酸钠和碳酸氢钠 混合物(括号内为杂质) 除杂方法 Na2CO3(s)(NaHCO3) NaHCO3(aq)(Na2CO3) Na2CO3(aq)(NaHCO3) 3．碳酸钠（Na2CO3）和碳酸氢钠（NaHCO3）的除杂 通入足量CO2：Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3 滴加适量NaOH溶液：NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O 加热法： 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O 要点精讲 要点02 碳酸钠和碳酸氢钠 【温馨提示】①NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO3－与OH－反应生成CO32－， CO32－有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉 淀CaCO3； ②不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生 成白色沉淀，无法区别； ③用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，加 入的盐酸等浓度，且不宜过大； ④Na2CO3和NaHCO3与酸、碱、盐反应均为复分解反应，因而反应能否进行 应从复分解反应的条件来判断。 要点精讲 要点02 碳酸钠和碳酸氢钠 （2）原理： NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O （3）工艺流程： （4）循环使用的物质： （1）原料：食盐、氨气、二氧化碳—合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气 其反应为：C＋H2O(g) CO＋H2、CO＋H2O(g) CO2＋H2 4．侯氏制碱法——制备Na2CO3 CO2、饱和食盐水 要点精讲 要点03 铁的氧化物 FeO（黑色粉末） Fe2O3（红色粉末） Fe3O4（黑色晶体） 铁的化合价 氧化物类别 与非氧化性酸反应 与还原剂反应(H2、CO、Al等) 用途 +2 +3 +2、+3 碱性氧化物 碱性氧化物 不是碱性氧化物 FeO+2H+ =Fe2+ +H2O Fe2O3+6H+ = 2Fe3+ +3H2O Fe3O4+8H+ =2Fe3+ + Fe2++4H2O Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料；Fe3O4炼铁、电讯器材、烤蓝 FeO+CO Fe+CO2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3 要点精讲 要点03 铁的氧化物 【温馨提示】①化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe3O4可以看成由FeO和Fe2O3，按物质的量之比1∶1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe2O3的形式.②FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，Fe3O4不属于碱性氧化物。氧化铁常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁原料。工业炼铁的反应原理：Fe2O3＋3CO2 Fe＋3CO2。③Fe3O4与盐酸反应可分别看作Fe2O3、FeO与盐酸反应，然后两反应式相加④FeO、Fe3O4遇氧化性酸(如HNO3)发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。 要点精讲 要点04 铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 颜色状态 溶解性 与非氧化性强酸反应 稳定性 二元弱碱 三元弱碱 红褐色固体 不溶于水 不溶于水 Fe(OH)2＋2H＋= Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O Fe(OH)2 FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 白色固体 1．氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较 要点精讲 要点04 铁的氢氧化物 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 制备 转化 化学方程式： Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 化学方程式： Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓或Fe3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓＋3NH4+ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3 2．氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备 现象：有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 现象：有红褐色沉淀生成 要点精讲 要点04 铁的氢氧化物 【温馨提示】制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气(O2)，可采取的措施有： ①Fe2＋极易被氧化，所以FeSO4溶液要现用现配。 ②为了防止Fe2＋被氧化，配制FeSO4溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能 除去O2。 ③为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4 溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。 ④为防止Fe2＋被氧化，还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他 密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气。 要点精讲 要点05 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe3+) 滴入KSCN溶液的现象 解释（用离子方程式） 结论与应用 Fe3+ （FeCl3、Fe2(SO4)3等） Fe2+（FeCl2、FeSO4·7H2O等） 溶液变红色 Fe3+＋3SCN－=Fe(SCN)3 检验Fe3+ 没有明显现象，再加氯水，溶液变红色。（不能先加氯水） Fe2+＋3SCN－→不反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe2＋＋2Cl－ 检验Fe2+ 1．Fe2+、Fe3+的性质及检验 要点精讲 要点05 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe3+) 【温馨提示】①向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。②Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。 要点精讲 要点05 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe3+) 在 FeCl3溶液中加入 现象 反应的化学方程式 结论 铁粉，充分反应再加入KSCN溶液 再加入氯水，振荡 【温馨提示】①含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋遇Fe、Cu、HI、H2S等均表现氧化性。Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO32－等较强还原性的离子不能大量共存；Fe3＋可腐蚀印刷电路板上的铜箔：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋。②含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，且以还原性为主，遇Cl2、H2O2、NO3－(H＋)等均表现还原性 ：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。 溶液变浅绿色，再加KSCN溶液，无明显现象 2Fe3+＋Fe=3Fe2＋ 氧化性：Cl2>Fe3+>Fe2＋ 溶液变红色 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ 2．Fe2+、Fe3+的相互转化 要点精讲 要点05 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe3+) 3．“铁三角”转化中的氧化还原反应 【温馨提示】①Fe2＋的氧化性（与Zn、H2、CO等反应）： Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋、 ② Fe3＋的氧化性（与Fe、Cu、SO2、SO32-、S2-、I-等反应）：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋、2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 ③Fe2＋的还原性(与Br2、Cl2、H2O2、NO3-(H＋)等）：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ 要点精讲 【典例01】（钠及其化合物）如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是（ ） A．Na2O2中阴、阳离子数目之比为1∶1 B．反应①的离子方程式为： Na＋2H2O==Na＋＋2OH－＋H2↑ C．反应③转移电子的物质的量为0.1 mol D．①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：①＞②＞③ C 典例精析 【典例02】（Na2O2的性质实验探究）某实验小组通过下图所示实验， 探究Na2O2与水的反应： 下列说法错误的是（      ） A．②⑤中的气泡的主要成分相同，生成等物质的量的该气体转移电 子的数目不同 B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是作催化剂 A 典例精析 【典例03】（铁氧化物组成与性质）关于铁的三种氧化物(FeO、Fe2O3、 Fe3O4)，下列叙述中正确的是（ ） A．铁的三种氧化物中铁元素的化合价完全相同 B．都是碱性氧化物，都能与盐酸反应生成氯化铁和水 C．铁的三种氧化物在高温条件下都能被CO还原为Fe D．四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物 C 举一反三 【典例04】（铁的氢氧化物的制备）关于甲、乙、丙、丁四套装置 的说法正确的是（ ） A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙除去氢气中的少量氯化氢 C．用丙装置可以较长时间看到白色Fe(OH)2白色沉淀 D．用丁装置证明碳酸氢钠受热易分解 D 典例精析 【变式05】（铁盐和亚铁盐的性质与转化）电子工业中常用FeCl3溶液刻 蚀覆铜板制作印刷电路板，产生的废液X可循环使用，实验室模拟该流 程如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．FeCl3溶液刻蚀Cu 制作电路板，主要发生的反应为：2FeCl3+ Cu =2FeCl2 + CuCl2 B．向溶液A、溶液B混合液中通入Cl2，主要发生的反应为： 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- C．①和②是相同的操作，需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．溶液A和溶液B的溶质完全相同 D 举一反三 03 化学变化中的能量变化 模板来自于：第一PPT https:/// 59 要点01 化学能与热能的转化 1．化学反应中能量变化的原因 （1）化学键角度（微观）——以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应为例 H2 + Cl2 = 2HCl H-H Cl-Cl 吸收 436KJ能量 吸收 243 KJ能量 释放 431×2 KJ能量 结果：436KJ+243KJ-431×2KJ= -183KJ 结论：该反应为放热反应 要点精讲 要点01 化学能与热能的转化 1．化学反应中能量变化的原因 【结论】①化学键的断裂与形成是物质化学反应中能量变化的主要原因，且遵循 能量守恒定律。 ②若反应物中的化学键断开时吸收的能量高于生成物成键释放的能量，则该反应 吸收能量，吸收的能量＝反应物分解吸收的总能量－生成物形成释放的总能量。 ③若反应物中的化学键断开时吸收的能量低于生成物成键释放的能量，则该反 应放出能量，放出的能量＝生成物形成释放的总能量－反应物分解吸收的总能量 ④标况下，将1mol气态分子AB断裂成理想气态原子所吸收的能量，单位（KJ·mol-1）叫键能。 要点精讲 要点01 化学能与热能的转化 1．化学反应中能量变化的原因 （2）化学能角度（宏观） ①放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来，吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存” 宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 化学反应放出热量 化学反应吸收热量 反应物的总能量高 化学反应 释放能量 生成物的总能量低 生成物的总能量高 化学反应 吸收能量 反应物的总能量低 要点精讲 要点01 化学能与热能的转化 1．化学反应中能量变化的原因 （2）化学能角度（宏观） ②结论：各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。 放热反应 吸热反应 放出能量 生成物的总能量高 反应物的总能量低 E(反应物)总>E(生成物)总，反应放热 放出能量 E(反应物)总<E(生成物)总，反应吸热 反应物的总能量高 生成物的总能量低 要点精讲 要点01 化学能与热能的转化 2．吸热反应和放热反应比较 放热反应 吸热反应 定义 常见反应 键能变化（微观解释） 金属与水或酸反应、金属氧化物与水或酸反应、燃烧反应及缓慢氧化、大多数化合反应、中和反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵反应、盐酸与碳酸氢钠反应、C与CO2 、C与H2O(g) 、大多数分解反应等 生成物的总键能大于反应物的总键能： E(1)吸<E(2)放 生成物的总键能小于反应物的总键能：E(1)吸>E(2)放 要点精讲 要点01 化学能与热能的转化 2．吸热反应和放热反应比较 放热反应 吸热反应 能量变化（宏观解释） 注意事项 反应物的总能量大于生成物的总能量: E(反)总>E(生)总 反应物的总能量小于生成物的总能量： E(反)总<E(生)总 ①放热反应有的需要加热（煤的燃烧）才能发生，有的不需要加热（白磷自燃）就能发生。②吸热反应大都需要加热，少数不需加热就能反应。因此吸热反应和放热反应与反应是否需要加热没有关系。③吸热反应和放热反应均是化学反应。NaOH固体溶于水，浓硫酸稀释均属于放热过程；NH4NO3固体溶于水属于吸热过程。 要点精讲 要点01 化学能与热能的转化 3．吸热反应和放热反应的判断方法 ①根据经验规律判断：用常见吸热和放热的反应类型来判断。 ②根据反应条件判断：需要持续加热才能进行的反应是吸热反应。反之，一般为放热反应。 ③根据实验现象判断：发光、引燃后撤去热源继续反应、熔化和结冰、气体的热胀冷缩等。 要点精讲 要点01 化学能与热能的转化 3．吸热反应和放热反应的判断方法 ⑤根据反应物和生成物的总能量大小判断：反应物的总能量大于生成物的总能量的反应为放热反应，反之为吸热反应。 ⑥根据化学键断裂和形成时能量变化大小的关系推断：破坏反应物中化学键吸收的能量大于形成生成物中化学键放出的能量的反应为吸热反应，反之为放热反应。 ④根据生成物和反应物的相对稳定性判断：由稳定的物质生成不稳定的物质的反应为吸热反应，反之为放热反应 要点精讲 要点02 化学能与电能的转化—原电池 1．原电池的工作原理及形成条件 （1）原电池的工作原理： 【温馨提示】①反应类型是负极发生氧化反应，正极发生还原反应；②电子的移 动方向是从负极流出，经导线流向正极（电子不下水）；③离子的移动方向是阳 离子向正极移动，阴离子向负极移动（离子不上岸）。 要点精讲 要点02 化学能与电能的转化—原电池 1．原电池的工作原理及形成条件 （2）原电池的形成条件 【温馨提示】没有氧化还原反应,就不可能有原电池,换句话说常温下能自发进行的氧化还原反应,理论上都可以设计成原电池。 构成条件 ①有两种活动性不同的金属或一种金属与一种非金属导体(如石墨) ②有电解质溶液，能自发进行的氧化还原反应： ③构成闭合电路： 即：两极一液一连环，负极氧化正极还 酸、碱、盐溶液一般要能和某极发生氧化还原反应 要点精讲 要点02 化学能与电能的转化—原电池 2．原电池的正、负极的判断方法 【温馨提示】一般是较活泼金属作负 极，较不活泼金属作正极，但也要注意电解质溶液的性质。 ①镁铝用导线连接插入稀硫酸中，镁 作负极，铝作正极；若电解质是氢氧化钠，则镁作正极，铝作负极。 ②铜铝用导线连接插入稀硫酸中，铝作负极，铜作正极；若插入浓硝酸中，铝作正极，铜作负极 要点精讲 要点02 化学能与电能的转化—原电池 3．化学电源 名称 干电池(一次电池) 充电电池(二次电池) 燃料电池 特点 举例 电池放电后不能充电(内部的氧化还原反应无法逆向进行) 放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态 ①反应物储存在电池外部； ②能量转换效率高、清洁、安全； ③供电量易于调节。 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅酸蓄电池、锂电池、镍氢电池 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 要点精讲 要点02 化学能与电能的转化—原电池 3．原电池原理的应用 ①比较金属活动性强弱：一般作负极的金属比作正极的金属活泼；一般原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应，不活泼金属作正极，发生还原反应。 ②金属的防护：使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。 ③设计制作化学电源：将化学能转化为电能。 ④加快化学反应速率：自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率加快。原电池中，氧化反应和还原反应分别在两极进行，使溶液中离子运动时相互的干扰减小，使反应速率增大 要点精讲 要点02 化学能与电能的转化—原电池 4．原电池的设计 （1）设计原理：理论上任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池 （2）设计方法：①根据总反应，确定电极反应——拆；②确定两极材料及电解质溶液——找；③画出原电池装置示意图。 （3）典例：利用反应“Fe＋Cu2＋ = Fe2＋＋Cu”设计一个原电池 Fe-2e- = Fe2＋。故只能用铁做负极 Cu2＋+2e- =Cu，故正极材料只需要活泼性比铁弱即可，如：铜、石墨等 负极反应 负极反应 电解质溶液 含有Cu2＋，为可溶性铜盐(CuSO4溶液) CuSO4溶液 Fe Cu A 要点精讲 【典例01】（吸热反应与放热反应的判断）铜-铈氧化物(xCuO•yCeO2，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，总反应为2CO+O2==2CO2，其反应过程与能量关系及可能机理如图所示。下列说法正确的是（ ） A．（ⅰ）中只有一种元素化合价发生变化 B．步骤(ⅲ)中只有共价键的生成 C．反应过程中催化剂参与了反应 D．总反应为吸热反应 C 典例精析 【典例02】（化学能与热能的转化）已知某化学反应： A2(g)+2B2(g)==2AB2(g)，反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ） A．该反应的进行一定需要加热或点燃 B．生成2molAB2(g)，放出热量(E1-E2)kJ C．1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于 2molAB2(g)的能量 D．该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量 D 典例精析 【变式03】（化学能与电能的转化）可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是 (　　) A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为： O2＋2H2O＋4e－==4OH－ B．以NaOH溶液为电解液时，负极反应为： Al＋3OH－－3e－==Al(OH)3↓ C．以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的碱性保持 不变 D．电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极 A 举一反三 点击下方链接，使用配套考点清单和考题猜想 THANKS $$