金属元素的单质与化合物知识体系一、金属钠及其化合物1．碱金属单质元素锂Li钠Na钾K铷Rb铯Cs核电荷数311193755最高价氧化物的水化物碱性弱强原子失电子能力(还原性)离子得电子能力(氧化性)强弱颜色银白色银白色银白色银白色略带金属光泽物状态柔软柔软柔软柔软柔软理熔点℃180.597.8163.6538.8928.40性沸点℃1347882.9774688678.4质密度g/cm30.5340.970.861.5321.879焰色反应紫色黄色浅紫色紫色紫色与H2反应生成750ºC时化合300~400ºC时300~400ºC时化450ºC时化合450ºC时生成CsH白色晶体氢化物，生成LiH很稳化合生成NaH合生成KH不稳生成RbH不不稳定有强还原性定不稳定定稳定化200ºC反应生加热燃烧生成加热剧烈燃烧生常温自然生成常温自然生成学与O2反应成LiONaO成KORbOCsO性222222生成LiOH不生成NaOH溶生成KOH溶于质生成RbOH发生成CsOH发生爆与HO反应溶于水，Li不于水，Na熔水，K燃烧并伴2生爆炸炸熔化化有轻微爆炸2M+X→2MX与非金属反应2反应逐渐剧烈2M+S→M2S（金属钠与硫反应研磨爆炸）碱金属与水反应生成碱，碱再与盐反应。与盐反应不能从盐的水溶液中置换出金属，而是放出氢气。补充：（1）金属钠的保存与取用少量金属钠可保存在煤油中，大量的金属钠则存入铁桶中用石蜡密封。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做实验，剩下的钠返回原试剂瓶。（2）金属钠的用途①工业上用钠作强还原剂，用于冶炼金属，如Ti。②Na—K合金（液态）用作原子（或快中子）反应堆的导热剂。③在电光源上，用钠制钠光灯，因为黄光透雾能力强。（3）无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的。（4）碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。2．氧化钠与过氧化钠的性质比较名称氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2颜色状态白色固体淡黄色固体与H2O反NaO+HO→2NaOH2NaO+2HO→4NaOH+O↑应222222与CO2反NaO+CO→NaCO2NaO+2CO→2NaCO+O应2223222232不稳定，在空气中继续被氧化稳定性稳定，加热至熔化也不分解2Na2O+O2→2Na2O2点燃氧化性一般不表现氧化性Na2O2+MnO2Na2MnO4还原性不表现还原性5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4→5Na2SO4+2MnSO4+K2SO4+8O2↑+8H2O生成条件在常温时，钠与O2反应燃烧或加热时，钠与O2反应用途——呼吸面罩、潜水艇的供氧剂，漂白剂3．碳酸钠与碳酸氢钠性质比较名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱或苏打小苏打色态白色粉末白色晶体易溶（但比NaCO溶解度小），溶液呈水溶性易溶，溶液呈碱性使酚酞变红23碱性（酚酞变浅红）受热易分解稳定性稳定主2NaHCO3(固)Na2CO3＋CO2↑＋H2O+－要H＋HCO3→H2O＋CO2↑+2－性与酸反应2H＋CO3→H2O＋CO2↑相同条件下放出CO2的速度NaHCO3比质Na2CO3快Ca2+＋CO2－→CaCO↓与Ca(OH)332反应实质：CO2－与金属阳离Ca2+＋HCO－＋OH－→CaCO↓＋HO反应3332子的复分解反应－－－2－与OH反应不反应HCO3＋OH→CO3＋H2O与CaCl反2Ca2+＋CO2－→CaCO↓不反应应33转化关系主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器补充：（1）不用试剂也可鉴别Na2CO3和盐酸。（2）不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。（3）除去CO2中的HCl气体，应选用饱和NaHCO3溶液。（4）向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出。在书写离子方程式时，生成的NaHCO3不能拆并且要标出沉淀符号。二、金属铁及其化合物1．铁的氧化物氧化物FeO（碱性氧化物）Fe2O3（碱性氧化物）Fe3O4颜色状黑色粉末红棕色粉末黑色晶体态溶解性不溶于水磁性无无有与非氧FeO+2HCl→FeCl2+H2OFe2O3+6HCl→Fe3O4+8HCl→化性酸2FeCl3+3H2O2FeCl3+FeCl2+4H