金屬離子

　　金屬離子是某種物質(zhì)溶于水后的金屬元素的離子。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是分子組成的物質(zhì)中的金屬元素。絕大部分金屬離子是陽(yáng)離子，但I(xiàn)VB-VIII族金屬可以生成陰離子。金屬離子是維持多相體系的滲透平衡，并作為廣泛的酶反應(yīng)的必要組分。有些酶類(lèi)的催化活性，除了蛋白質(zhì)部分外，還需要金屬離子，即金屬離子是酶活性中心的組成部分。
　　金屬離子-定義
　　有些酶的分子中雖不含有金屬，但需要金屬離子激活。金屬離子是酶的輔基或激活劑，金屬離子通過(guò)自身化合價(jià)的變化來(lái)傳遞電子，完成生物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)，在維持生物體內(nèi)的水和電解質(zhì)平衡等方面亦需要金屬離子。
　　金屬離子-區(qū)分
　　在溶液或熔融狀態(tài)下電離出的陽(yáng)離子全為H+的才是酸，如HCl,H2SO4,HNO3,H3PO4等等；
　　在溶液或熔融狀態(tài)下電離出的陰離子全為OH-的才是堿，如Ca(OH)2,KOH,NaOH等等；
　　由酸根離子和金屬離子或銨根離子結(jié)合成的物質(zhì)是鹽，酸根離子就是酸電離出的陰離子，如Cl-，SO42-，NO3-，PO43-等；金屬離子或銨根離子就是堿電離出的陽(yáng)離子，如Na+，K+，NH4+等；鹽有NaCl，K2SO4等等
一、概念
　　1、酸的組成——?dú)潆x子+酸根離子
　　2、堿的組成——金屬離子+氫氧根離子
　　3、鹽的組成——金屬離子+酸根離子
　　4、復(fù)分解反應(yīng)——由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應(yīng)，叫做復(fù)分解反應(yīng)。AB+CD=AD+CB
　　5、稀釋濃硫酸的方法——一定要把濃硫酸沿著器壁慢慢地注入水里，并不斷攪動(dòng)，使產(chǎn)生的熱量迅速地?cái)U(kuò)散，切不可把水倒入濃硫酸里。
　　6、中和反應(yīng)——酸跟堿作用生成鹽和水的反應(yīng)叫做中和反應(yīng)。
二、常見(jiàn)元素和原子團(tuán)的化合價(jià)口訣
　　（正價(jià)）一氫鉀鈉銀，二鈣鎂鋇鋅，三鋁、四硅、五氮磷。
　　（負(fù)價(jià)）負(fù)一價(jià)：氟、氯、溴、碘；
　　負(fù)二價(jià)：氧和硫。
　　（可變正價(jià)）：一二銅汞，二三鐵，二四碳，四六硫。
　　（原子團(tuán)的化合價(jià)
　　負(fù)一價(jià)：氫氧根（OH），硝酸根（NO3），氯酸根（ClO3），高錳酸根（MnO4）；
　　負(fù)二價(jià)：硫酸根（SO4），碳酸根（CO3），亞硫酸根（SO3），錳酸根（MnO4）；
　　負(fù)三價(jià)：磷酸根（PO4）；
　　正一價(jià)：銨根（NH4）。
三、反應(yīng)方程式
　　（一）酸的性質(zhì)（1）與指示劑反應(yīng)紫色石蕊試液變紅色，無(wú)色酚酞試液不變色。
　　（2）酸+堿=鹽+水。
　　（3）酸+某些金屬氧化物=鹽+水。
　　（4）酸+活潑金屬=鹽+氫氣。
　　（5）酸+鹽=新鹽+新酸。
　　1、鋅跟稀鹽酸反應(yīng)：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑有氣泡產(chǎn)生，鋅粒逐漸減少。
　　2、鋅跟稀硫酸反應(yīng)：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
　　3、鐵跟稀鹽酸反應(yīng)：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑有氣泡產(chǎn)生，鐵逐漸減少，
　　4、鐵跟稀硫酸反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑溶液變成淺綠色。
　　5、鐵銹跟稀鹽酸反應(yīng)：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O紅色鐵銹逐漸消失，
　　6、鐵銹跟稀硫酸反應(yīng)：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O溶液變成黃色
　　7、氧化銅跟稀鹽酸反應(yīng)：CuO+2HCl=CuCl2+H2O黑色氧化銅逐漸消失，
　　8、氧化銅跟稀硫酸反應(yīng)：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O溶液變成藍(lán)色。
　　（二）堿的性質(zhì)：（1）堿溶液能使紫色石蕊試液變藍(lán)色，無(wú)色酚酞試液變紅色。
　　（2）堿+多數(shù)非金屬氧化物=鹽+水
　　（3）堿+酸=鹽+水
　　（4）堿+某些鹽=另一種鹽+另一種堿
　　1、氫氧化鈉跟二氧化碳反應(yīng)：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
　　2、氫氧化鈉跟二氧化硫反應(yīng)：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
　　3、氫氧化鈉跟三氧化硫反應(yīng)：2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
　　4、氫氧化鈣跟二氧化碳反應(yīng)：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O使澄清石灰水變渾濁
　　5、氫氧化鈉跟稀硫酸反應(yīng)：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
　　6、氫氧化鈉跟稀鹽酸反應(yīng)：NaOH+HCl=NaCl+H2O
　　7、生石灰跟水反應(yīng)：CaO+H2O=Ca(OH)2
　　（三）鹽的性質(zhì)：（1）鹽+某些金屬=另一種鹽+另一種金屬。
　　（2）鹽+某些酸=另一種鹽+另一種酸。
　　（3）鹽+某些堿=另一種鹽+另一種堿
　　（4）鹽+某些鹽=另一種鹽+另一種鹽
　　1、硫酸銅溶液跟鐵反應(yīng)：CuSO4+Fe=ZnSO4+Fe鐵表面覆蓋紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變淺綠色
　　2、碳酸鈉跟鹽酸反應(yīng)：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑有氣泡產(chǎn)生固體逐漸減少
　　3、碳酸氫鈉跟鹽酸反應(yīng)：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑有氣泡產(chǎn)生固體逐漸減少
　　4、石灰石跟稀鹽酸反應(yīng)：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑有氣泡產(chǎn)生固體逐漸減少
　　5、硝酸銀跟稀鹽酸反應(yīng)：AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3有白色沉淀產(chǎn)生
　　6、氯化鋇跟稀硫酸反應(yīng)：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl有白色沉淀產(chǎn)生
　　7、氫氧化鈣根碳酸鈉溶液反應(yīng)：Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓有白色沉淀產(chǎn)生
　　8、硝酸銀溶液跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)：AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3有白色沉淀產(chǎn)生
　　9、氯化鋇溶液跟硫酸鈉溶液反應(yīng)：BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓有白色沉淀產(chǎn)生
四、金屬活動(dòng)性順序表
　　K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
五、溶解性表
　　（1）大多數(shù)酸可溶（HCl、HNO3、H2CO3有揮發(fā)性、濃H2SO4有吸水性。）
　　（2）堿的溶解性：鉀、鈉、鋇、銨等溶、鈣等微溶，其余堿全不溶。
　　（3）鹽的溶解性：
　　鉀、鈉、銨、硝四鹽溶。
　　氯化物除AgCl不溶外，其余全溶。
　　硫酸鹽除BaSO4不溶，Ag2SO4、CaSO4微溶外，其余全溶。
　　碳酸鹽除鉀、鈉、銨鹽全溶、MgCO3微外，其余全不溶。
六、反應(yīng)條件
　　1、復(fù)分解反應(yīng)的條件——生成物中有沉淀析出，或有氣體放出，或有水生成
　　2、金屬跟酸反應(yīng)的條件——
　　（1）在金屬活動(dòng)性順序表中，金屬要排在氫前。
　　（2）濃硫酸、硝酸跟金屬反應(yīng)不能生成氫氣。
　　（3）鐵發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)，生成+2價(jià)的鐵的化合物。
　　3、金屬跟鹽反應(yīng)的條件——
　　（1）在金屬活動(dòng)性順序表中，單質(zhì)的金屬要比鹽中金屬活潑。
　　（2）反應(yīng)物中的鹽要可溶。
　　（3）K、Ca、Na、Ba等金屬跟鹽反應(yīng)不能生成另一種鹽和另一種金屬。
　　4、鹽跟鹽反應(yīng)的條件——反應(yīng)物都要可溶，生成物要有沉淀。
　　5、鹽跟堿反應(yīng)的條件——反應(yīng)物都要可溶，生成物要有沉淀或氣體。
七、常見(jiàn)物質(zhì)的俗稱(chēng)和化學(xué)式
　　生石灰——CaO 熟石灰——Ca(OH)2
　　石灰石、大理石——CaCO3 食鹽——NaCl
　　火堿、燒堿、苛性鈉——NaOH 純堿、蘇打——Na2CO3
　　小蘇打——NaHCO3 鐵銹、赤鐵礦——Fe2O3
　　磁鐵礦——Fe3O4 金剛石、石墨——C
　　干冰——CO2冰——H2O 酒精（乙醇）——C2H5OH
　　天然氣（甲烷）——CH4 醋酸（乙酸）——CH3COOH
八、常見(jiàn)物質(zhì)的顏色
　　紅色的固體——Cu、Fe2O3、P（紅磷）
　　黑色的固體——C、CuO、Fe3O4、FeO、MnO2
　　白色的固體——KClO3、P2O5、P（白磷）、CuSO4（無(wú)水硫酸銅）、KCl、NaCl kcn等
　　暗紫色的固體——KMnO4 黃色的固體——S
　　藍(lán)色的固體——CuSO4·5H2O 藍(lán)色絮狀沉淀——Cu（OH）2
　　紅褐色絮狀沉淀——Fe（OH）3 常見(jiàn)不溶于酸的白色沉淀——BaSO4、AgCl
　　溶于酸并放出使澄清石灰水變渾濁的氣體的白色沉淀——BaCO3、CaCO3等不溶性碳酸鹽的沉淀
　　溶于酸但不產(chǎn)生氣體的白色沉淀——Mg（OH）2、Al（OH）3等不溶性堿的沉淀
　　藍(lán)色的溶液——CuSO4、CuCl2、Cu（NO3）2等含Cu2+溶液
　　淺綠色的溶液——FeSO4、FeCl2等含F(xiàn)e2+溶液
　　黃色的溶液——FeCl3、Fe2（SO4）3、Fe（NO3）3等含F(xiàn)e3+溶液
九、物質(zhì)的檢驗(yàn)和鑒別
　　1、檢驗(yàn)稀鹽酸（或Cl－）——取少量待檢液體于潔凈的試管中，滴入幾滴AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀產(chǎn)生。
　　2、檢驗(yàn)稀硫酸（或SO42－）——取少量待檢液體于潔凈的試管中，滴入幾滴BaCl2溶液和稀HNO3，有白色沉淀產(chǎn)生。
　　3、檢驗(yàn)CO32－——取少量待檢液體于潔凈的試管中，滴入幾滴稀HCl，有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生。
　　4、檢驗(yàn)NH4+——取少量待檢物于潔凈的試管中，滴入適量NaOH溶液并加熱，有使?jié)竦募t色石蕊試紙變成藍(lán)色的氣體產(chǎn)生。
　　5、鑒別稀鹽酸和稀硫酸——分別取少量待檢液體于兩支潔凈的試管中，各滴入幾滴BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的原溶液是稀硫酸，無(wú)現(xiàn)象產(chǎn)生的原溶液是稀鹽酸。
　　6、鑒別Ca（OH）2和NaOH溶液——分別取少量待檢液體于兩支潔凈的試管中，分別通入CO2氣體（或各滴入幾滴Na2CO3溶液），有白色沉淀產(chǎn)生的原溶液是Ca（OH）2，無(wú)現(xiàn)象產(chǎn)生的原溶液是NaOH。
　　◎補(bǔ)充下列反應(yīng)方程式：
　　1、氫氧化銅跟稀鹽酸反應(yīng)：Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O藍(lán)色沉淀消失
　　2、氫氧化銅跟稀硫酸反應(yīng)：Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O變成藍(lán)色溶液
　　3、氫氧化鈉跟硫酸銅溶液反應(yīng)：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生
　　4、氫氧化鈉跟氯化鐵溶液反應(yīng)：3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl有紅褐色沉淀產(chǎn)生
　　◎判斷溶液的酸堿性——用指示劑，溶液的酸堿度——用pH來(lái)表示。
　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
　　中性
　　←酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)→
　　紫色石蕊無(wú)色酚酞
　　pH<7為酸性顯紅色顯無(wú)色
　　pH=7為中性顯紫色顯紅色
　　pH>7為堿性顯藍(lán)色顯紅色
　　◎干燥劑的選擇：
　　1、濃硫酸可干燥：酸性氣體（如：CO2、SO2、SO3、NO2、HCl、）
　　中性氣體（如：H2、O2、N2、CO）
　　※不能干燥堿性氣體（如：NH3）
　　2、氫氧化鈉固體、生石灰、堿石灰可干燥：堿性氣體（如：NH3）
　　中性氣體（如：H2、O2、N2、CO）
　　※不能干燥酸性氣體（如：CO2、SO2、SO3、NO2、HCl、）
　　3、無(wú)水硫酸銅固體遇水由白色變藍(lán)色，可檢驗(yàn)水的存在，并吸收水蒸氣。