元素及其化合物的知识

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1、元素及其化合物的知识胡征善一、金属单质的理化性质（一）金属的物理通性金属的物理通性均与金属晶体内的自由电子有关。1、块状金属具有金属光泽，一般是不透明的；粉末状金属由于对光的多次反射多次吸收而呈灰暗色或黑色。2、具有良好的导电导热性：AgCuAuAlZnPtSnFePbHg截面积相同时，导电导热性依次减弱注：当等长等质量时，Al的导电导热性比Cu的强（Al的密度为2.7g·cm—3，Cu的密度为8.96g·cm—3，等长等质量时，Al的截面积是Cu的3.3倍）。3、大多数金属具有优良的延展性：PtAuAgAlCuFeNiZnSnPb延性（抽成细

2、丝）递减AuAgAlCuSnPtPbZnFeNi展性（展成薄片）递减注：①最细的铂丝直径不超过1/5000mm，最薄的金箔厚度不超过1/10000mm。②少数金属如锑、鉍、锰等，性质较脆，延展性很小。4、熔沸点金属的沸点均较高。金属的熔点高低差别很大，最难熔的金属是钨（3683K），最易熔的金属是汞（234K，常温常压下为液态），镓（303K）、铯（301.4K）在手上（当然不能放在手上）受热就能熔化。5、硬度金属的硬度差别亦很大，最硬的金属是铬，仅次于金刚石，最软的金属是铯，碱金属、Ca、Mg、Al、Sn等硬度均较小。6、密度密度＞4.5g·

3、cm—3的金属为重金属，密度最大的金属是锇（Os，22.57g·cm—3），其次是铂（Pt，21.45g·cm—3），密度＜4.5g·cm—3的金属为轻金属，密度最小的金属是锂（Li，0.53g·cm—3），钠、钾的密度均比水小。6（二）金属的主要化学性质KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu与O2反应常温下，易被氧化，加热时Na、K生成Na2O2、KO2常温下，Mg、Al、Zn、Sn、Pb能被氧化，但表面形成致密的氧化物薄膜；加热时均可被氧化。HgO、Ag2O不稳定，加热又分解为单质。潮湿空气中，Fe、Cu等易发生吸氧腐

4、蚀不能被氧化与水反应与冷水剧烈反应与热水反应跟水蒸气在高温下反应生成金属氧化物和氢气生成氢氧化物和氢气与酸反应金属+H+低价金属阳离子+H2↑注：Al、Fe在冷、浓硫酸和硝酸中钝化与氧化性酸如浓硫酸、硝酸反应与王水（浓盐酸与浓硝酸按体积比为3∶1）反应金属间的置换位于前面的金属能从后面阳离子的化合物中置换出后面的金属，如：nA(前)+mBn+nAm++mB(后)高温8Al+3Fe3O4=======9Fe+4Al2O3注：若是水溶液中的反应，必须除去K、Ca、Na金属的冶炼一般采用电解法通直流电电解熔融的化合物一般采用还原法（高温）加还原剂：H

5、2、CO、C、Al热法二、非金属单质的理化性质与制备（一）非金属单质在固态时的晶体类型1、分子晶体稀有气体、X2、H2、O2、O3、N2、P4、S8、Cx(碳原子簇，x=32、60、70、100、540、960…)等2、原子晶体金刚石、晶体硅、晶体硼等具有原子晶体的性质：熔沸点很高3、混合型晶体：如石墨具有分子晶体的性质：质软具有金属晶体的性质：电、热的良导体（二）非金属单质（不含稀有气体）的化学通性注意：非金属单质的化学活泼性≠非金属元素的活泼性，虽然多数情况下，两者的递变规律是一致的，但属于两个不同的概念。非金属单质的化学活泼性是由共价键的

6、键能决定，非金属元素的活泼性是由元素的递变规律决定，如非金属性：N＞P，而单质的活泼性N2＜P41、与H2反应多数非金属单质在一定条件下，可与H2直接化合生成气态氢化物（Te不能与H2直接化合）。非金属性越强，其单质与H2直接化合的反应越剧烈，生成的气态氢化物越稳定。6液碱性减弱溶水酸性增强还原性增强热稳定性减弱B2H6CH4NH3H2OHFSiH4PH3H2SHCl难溶于水AsH3H2SeHBrH2TeHI热稳定性减弱，还原性增强2、与O2反应除卤素单质外，其他非金属单质均可与O2在一定条件下直接化合生成氧化物。绝大多数非金属氧化物是酸酐，如

7、SiO2是原硅酸、硅酸的酸酐；P4O10是磷酸和偏磷酸（HPO3）的酸酐。3、与金属反应①H2与碱金属和除Be、Mg外的ⅡA金属可直接化合生成离子氢化物RH和RH2。②硫、碘单质与变价金属如Fe、Cu等反应，一般生成低价化合物如FeS、FeI2和Cu2S、CuI。③Si、P、B、C等单质与某些金属亦可直接化合,且生成物很容易水解，如：△△△3Ca+2P====Ca3P23Mg+2B====Mg3B22Mg+Si====Mg2Si+6H2O+6H2O+2H2O3Ca(OH)2+PH3↑Mg(OH)2+B2H6↑Mg(OH)2+SiH4↑4、与水反

8、应①置换反应2F2+2H2O===4HF+O2↑（亦有少量O3、H2O2、OF2等产生）高温C+H2O=======CO+H2②歧化反应X2+H2OH