重要的金属及其化合物知识点

专题五重要的金属及其化合物

温馨提示：同学们要注意保存，认真看啊！

考点盘查

一、金属活动性顺序及其性质

顺序

比较

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 原子的失去电子能力

（还原性）

（强）→（弱）

阳离子的得电子能力

（氧化性）

（弱）→（强）

与氧气反应常温下易被氧

气（保存在煤

油中）

常温下被氧

化形成保护

膜

加热时被氧化不被氧化

与水反应与冷水剧烈反

应

与热水反应

高温下与水蒸气

生成氢气和氧化

物

不反应生成氢气和对应的氢氧化物

与酸反应非氧化性酸从酸中把氢置换出来，生成氢气和盐不反应

强氧化性酸发生氧化还原反应（不放氢气）

发生复杂氧

化还原反应

只与王水反应

与盐溶液反应先与水反应，

生成的碱再与

盐反应

排在前面的金属把后面的金属从它的盐溶液中置换出来

氧化物与水反应迅速反应缓慢不能与水直接反应

氢氧化物热稳定性受热不分解受热后分解

常用冶炼方法电解熔融态化合物热还原法热分解法—

二、过氧化物——Na2O2、H2O2

1. 有关反应

2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑2H2O22H2O+O2↑2Fe3++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O

2. 注意问题

（1）O2

2-为18电子的粒子，Na

2

O2为含非极性共价键的离子化合物，Na2O2中n（阳离子）：

n（阴离子）＝2：1（即n(Na+)：n(O2

2-)＝2：1）.

（2）符合H2m (CO) n通式的物质m g在足量O2中充分燃烧后，产物与Na2O2充分反应后固

体增重均为m g；不足量的Na2O2与CO2、H2O混合气体反应的计算中，先考虑Na2O2与CO2反

应，CO2反应完后，再考虑与H2O的反应。

（3）实验中Na2O2一般充当供氧剂（与H2O、CO2反应）、氧化剂、漂白剂。

（4）H2O2被还原后的产物为水，所以H2O2成为绿色化学中的一种氧化剂、漂白剂。

（5）无机推断题中与Na2O2反应的对象一般为H2O、CO2

(SO2)。

三、“铝三角”中的转化关系

1. “铝三角”中的转化关系。

注意：（1）Al(OH) 3不溶于氨水.

（2）Al(OH) 3与酸反应时相当于三元弱碱，与碱反应时相当

于一元弱酸。

（3）制备Al(OH) 3常用的三种方法：Al3++3NH3·H2O＝Al(OH) 3↓+3NH

4

+；2AlO

2

-+3H

2

O+CO2

＝2Al(OH) 3 ↓+CO2

3

-；3Al3++3AlO

2

-+6H

2

O＝4 Al(OH) 3 ↓。

2. 有关含铝化合物的图像问题

图像（I）：向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液至过

量。现象：开始产生白色沉淀，后来白色沉淀溶解。

有关反应的离子方程式：

OA段：Al3++3OH—＝Al(OH) 3 ↓

AB段：Al(OH) 3 +OH—＝AlO

2

-+2H

2

O

图像（II）：向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过

量。

现象：开始无沉淀产生，后来产生白色沉淀，最后沉

淀不溶解。

有关反应的离子方程式：

OA段：Al3++4OH—＝AlO

2

-+2H

2

O AB段：Al3++3 AlO

2

-+2H

2

O＝4Al(OH) 3 ↓

图像（III）：向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量。

现象：开始产生白色沉淀，后来白色沉淀溶解。

有关反应的离子方程式：

OA段：AlO

2

-+H++H

2

O＝Al(OH) 3 ↓AB段：Al(OH) 3 +3H+＝Al3++3H2O

图像（IV）：向盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液至过量。

MnO2

现象：开始无沉淀产生，后来产生白色沉淀。 有关反应的离子方程式：

OA 段： AlO 2-

+4H +＝Al 3++2H 2O AB 段： Al 3+ +3 AlO 2-

+6H 2O ＝4 Al(OH) 3 ↓ 注意：①各段图像中反应物用量的关系。②电荷守恒和原子守恒 四、“铁三角”中的转化关系 1. “铁三角”中的转化关系

（1）Fe →Fe 2+：Fe 与弱氧化剂反应，如非氧化性酸（H +）、不活泼非金属（S 、I 2等）、铜盐溶液（Cu 2+）、银盐溶液（Ag +），原电池中Fe 作为负极等。

（2）Fe →Fe 3+：Fe 与强氧化剂反应，如强氧化性酸（硝酸、浓H 2SO 4等）、活泼非金属单质（Cl 2、Br 2等）。

（3）Fe 2+→Fe 3+：Fe 2+与强氧化剂反应，如Cl 2、O 2、硝酸、酸性KMnO 4、H 2O 2等。 （4）Fe 3+→Fe 2+：Fe 3+与还原剂反应，如碘化物、—2价硫的可溶性化合物（如H 2S 、S 2—

）、+4价硫的可溶性化合物（如SO 2、H 2SO 3、HSO 3-

、SO 23-

）、Fe 、Cu 等。

（5）Fe 2+→Fe ：Fe 2+与强还原剂反应，如

Al 、Zn 、C 、CO 、H 2等。

（6）Fe 3+→Fe ：Fe 3+与强还原剂反应，如Al 、Zn 、C 、CO 、H 2等。 注意：①Fe →Fe 3O 4：Fe 与水蒸气反应及Fe 在氧气中燃烧。

②Fe 3O 4的性质。Fe 3O 4+8H +＝Fe 2++2Fe 3++4H 2O ，Fe 3O 4溶于硝酸，其中的

Fe 2+被

HNO 3氧化

为Fe 3+：3FeO+28H + +NO 3-

＝9Fe 3++NO ↑+14H 2O ；溶于HI ，其中的Fe 3+被I —还原为Fe 2+：Fe 3O 4+8H ++2I —＝3Fe 2++I 2 +4H 2O 。

2. Fe(OH) 2的制备

在实验室制取Fe(OH) 2时，一定要用新制的Fe 2+盐和加热驱赶O 2后的NaOH 溶液反应，且滴管末端插入试管内的液面下，再滴加NaOH 溶液；或者在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封空气或者用CO 2、H 2等驱赶装置内的空气。

3. Fe 2+的检验

（1）与NaOH 溶液反应，产生白色沉淀，且迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 （2）遇KSCN 溶液或NH 4SCN 溶液无现象，滴加氯水 （或溴水、双氧水、稀硝酸等）后溶液变红。 4. Fe 3+的检验

（1）与NaOH 溶液反应，产生红褐色沉淀。

（2）与KSCN 溶液或NH 4SCN 溶液反应，溶液变红：Fe 3++3SCN —＝Fe(SCN)3。 （3）与苯酚溶液反应，溶液显紫色。 五、原电池的有关问题

1. 是否为原电池的判断

先分析有无外接电源，有外接电源的为电解池，无外接电源的可能为原电池，然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极——两极为导体且存在活泼性差异（燃料电池的电极一般为惰性电极）；看溶液——两极插入溶液中；看回路——形成闭合回路或两极直接接触；看本质——有无氧化还原反应发生。

2. 正、负极的确定

（1）由两极的相对活泼性强调确定：活泼性强的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。一般来说，负极材料与电解溶液要能发生反应。如Mg —Al —HCl 溶液的构成的原电池中，负极为Mg ，但Mg —Al —NaOH 溶液构成的原电池中，负极为Al 。

（2）根据在两电极发生反应的物质的化合价的升降情况来判断。如，甲醇燃料电池，甲醇燃烧一般生成二氧化碳，则碳的价态升高，失电子，所以通入甲醇的电极为负极。

（3）由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或其质量不断减少，该电极发生氧化反应，则此电极为原电池的负极；若某一电极上的气体产生，电极的质量不断增加或不变，则该电极发

生还原反应，则此电极为原电池的正极（燃料电池除外）。如。Zn —C —CuSO 4溶液构成的原电池中，C 电极上会析出紫红色的固体物质，则C 为此原电池的正极。

（4）根据某些现象确定：一般可以根据电极附近显色指示剂（石蕊、酚酞、湿润的淀粉等）的变色情况来分析推断该电极发生的反应、化合价升降情况、是氧化反应还是还原反应，是H +还是OH —

或I —

等放电，从而确定正、负极。

（5）根据外电路中自由电子的移动方向确定：在外电路中电子流出的电极为负极，电子流

入的电极为正极。

（6）根据内电路中自由离子的运动方向确定：在内电路中阳离子移向的电极为正极，阴离子移向的电极为负极。

3. 电极反应的书写

（1）如果给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律书写反应式。 （2）如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应（即有关元素的化合价变化情况），再选择某一极上的简单变化情况去写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即可（加、减法）。

加、减法书写电池反应式的归纳：

电池总反应式：还原剂+氧化剂＝氧化产物+还原产物

负极：还原剂—ne —

＝氧化产物（还原剂失去电子，发生氧化反应）。

正极：氧化剂+ ne —

＝还原产物（氧化剂得到电子，发生还原反应）。

两个电极反应式的反应相加即得电池总反应式，用电池总反应减去较简单的电极反应式即为较复杂的电极反应式。原电池反应式一般都可用加、减法书写。