金屬離子

　　金屬離子是某種物質溶于水后的金屬元素的離子。簡單的說就是分子組成的物質中的金屬元素。絕大部分金屬離子是陽離子，但IVB-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的必要組分。有些酶類的催化活性，除了蛋白質部分外，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，金屬離子通過自身化合價的變化來傳遞電子，完成生物體內的氧化還原反應，在維持生物體內的水和電解質平衡等方面亦需要金屬離子。
　　金屬離子-區分
　　在溶液或熔融狀態下電離出的陽離子全為H+的才是酸，如HCl,H2SO4,HNO3,H3PO4等等；
　　在溶液或熔融狀態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合成的物質是鹽，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離子，如Na+，K+，NH4+等；鹽有NaCl，K2SO4等等
一、概念
　　1、酸的組成——氫離子+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、復分解反應——由兩種化合物互相交換成分，生成另外兩種化合物的反應，叫做復分解反應。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，使產生的熱量迅速地擴散，切不可把水倒入濃硫酸里。
　　6、中和反應——酸跟堿作用生成鹽和水的反應叫做中和反應。
二、常見元素和原子團的化合價口訣
　�。ㄕ齼r）一氫鉀鈉銀，二鈣鎂鋇鋅，三鋁、四硅、五氮磷。
　　（負價）負一價：氟、氯、溴、碘；
　　負二價：氧和硫。
　�。�可變正價）：一二銅汞，二三鐵，二四碳，四六硫。
　　（原子團的化合價
　　負一價：氫氧根（OH），硝酸根（NO3），氯酸根（ClO3），高錳酸根（MnO4）；
　　負二價：硫酸根（SO4），碳酸根（CO3），亞硫酸根（SO3），錳酸根（MnO4）；
　　負三價：磷酸根（PO4）；
　　正一價：銨根（NH4）。
三、反應方程式
　　（一）酸的性質（1）與指示劑反應紫色石蕊試液變紅色，無色酚酞試液不變色。
　　（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：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑有氣泡產生，鋅粒逐漸減少。
　　2、鋅跟稀硫酸反應：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
　　3、鐵跟稀鹽酸反應：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑有氣泡產生，鐵逐漸減少，
　　4、鐵跟稀硫酸反應：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑溶液變成淺綠色。
　　5、鐵銹跟稀鹽酸反應：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O紅色鐵銹逐漸消失，
　　6、鐵銹跟稀硫酸反應：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O溶液變成黃色
　　7、氧化銅跟稀鹽酸反應：CuO+2HCl=CuCl2+H2O黑色氧化銅逐漸消失，
　　8、氧化銅跟稀硫酸反應：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O溶液變成藍色。
　　（二）堿的性質：（1）堿溶液能使紫色石蕊試液變藍色，無色酚酞試液變紅色。
　　（2）堿+多數非金屬氧化物=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：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
　　2、氫氧化鈉跟二氧化硫反應：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
　　3、氫氧化鈉跟三氧化硫反應：2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
　　4、氫氧化鈣跟二氧化碳反應：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：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
　　6、氫氧化鈉跟稀鹽酸反應：NaOH+HCl=NaCl+H2O
　　7、生石灰跟水反應：CaO+H2O=Ca(OH)2
　　（三）鹽的性質：（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：CuSO4+Fe=ZnSO4+Fe鐵表面覆蓋紅色物質，溶液由藍色變淺綠色
　　2、碳酸鈉跟鹽酸反應：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑有氣泡產生固體逐漸減少
　　3、碳酸氫鈉跟鹽酸反應：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑有氣泡產生固體逐漸減少
　　4、石灰石跟稀鹽酸反應：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑有氣泡產生固體逐漸減少
　　5、硝酸銀跟稀鹽酸反應：AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3有白色沉淀產生
　　6、氯化鋇跟稀硫酸反應：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl有白色沉淀產生
　　7、氫氧化鈣根碳酸鈉溶液反應：Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓有白色沉淀產生
　　8、硝酸銀溶液跟氫氧化鈉溶液反應：AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3有白色沉淀產生
　　9、氯化鋇溶液跟硫酸鈉溶液反應：BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓有白色沉淀產生
四、金屬活動性順序表
　　K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
五、溶解性表
　�。�1）大多數酸可溶（HCl、HNO3、H2CO3有揮發性、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、反應條件
　　1、復分解反應的條件——生成物中有沉淀析出，或有氣體放出，或有水生成
　　2、金屬跟酸反應的條件——
　�。�1）在金屬活動性順序表中，金屬要排在氫前。
　　（2）濃硫酸、硝酸跟金屬反應不能生成氫氣。
　�。�3）鐵發生置換反應時，生成+2價的鐵的化合物。
　　3、金屬跟鹽反應的條件——
　�。�1）在金屬活動性順序表中，單質的金屬要比鹽中金屬活潑。
　�。�2）反應物中的鹽要可溶。
　　（3）K、Ca、Na、Ba等金屬跟鹽反應不能生成另一種鹽和另一種金屬。
　　4、鹽跟鹽反應的條件——反應物都要可溶，生成物要有沉淀。
　　5、鹽跟堿反應的條件——反應物都要可溶，生成物要有沉淀或氣體。
七、常見物質的俗稱和化學式
　　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、常見物質的顏色
　　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（無水硫酸銅）、KCl、NaCl kcn等
　　暗紫色的固體——KMnO4 黃色的固體——S
　　藍色的固體——CuSO4·5H2O 藍色絮狀沉淀——Cu（OH）2
　　紅褐色絮狀沉淀——Fe（OH）3 常見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
　　溶于酸但不產生氣體的白色沉淀——Mg（OH）2、Al（OH）3等不溶性堿的沉淀
　　藍色的溶液——CuSO4、CuCl2、Cu（NO3）2等含Cu2+溶液
　　淺綠色的溶液——FeSO4、FeCl2等含Fe2+溶液
　　黃色的溶液——FeCl3、Fe2（SO4）3、Fe（NO3）3等含Fe3+溶液
九、物質的檢驗和鑒別
　　1、檢驗稀鹽酸（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，有白色沉淀產生。
　　2、檢驗稀硫酸（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，有白色沉淀產生。
　　3、檢驗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生。
　　4、檢驗NH4+——取少量待檢物于潔凈的試管中，滴入適量NaOH溶液并加熱，有使濕的紅色石蕊試紙變成藍色的氣體產生。
　　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，有白色沉淀產生的原溶液是稀硫酸，無現象產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），有白色沉淀產生的原溶液是Ca（OH）2，無現象產生的原溶液是NaOH。
　　◎補充下列反應方程式：
　　1、氫氧化銅跟稀鹽酸反應：Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O藍色沉淀消失
　　2、氫氧化銅跟稀硫酸反應：Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O變成藍色溶液
　　3、氫氧化鈉跟硫酸銅溶液反應：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓有藍色沉淀產生
　　4、氫氧化鈉跟氯化鐵溶液反應：3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl有紅褐色沉淀產生
　　◎判斷溶液的酸堿性——用指示劑，溶液的酸堿度——用pH來表示。
　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
　　中性
　　←酸性增強堿性增強→
　　紫色石蕊無色酚酞
　　pH<7為酸性顯紅色顯無色
　　pH=7為中性顯紫色顯紅色
　　pH>7為堿性顯藍色顯紅色
　　◎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、無水硫酸銅固體遇水由白色變藍色，可檢驗水的存在，并吸收水蒸氣。