金属离子

　　金属离子是某种物质溶于水后的金属元素的离子。简单的说就是分子组成的物质中的金属元素。绝大部分金属离子是阳离子，但IVB-VIII族金属可以生成阴离子。金属离子是维持多相体系的渗透平衡，并作为广泛的酶反应的必要组分。有些酶类的催化活性，除了蛋白质部分外，还需要金属离子，即金属离子是酶活性中心的组成部分。
　　金属离子-定义
　　有些酶的分子中虽不含有金属，但需要金属离子激活。金属离子是酶的辅基或激活剂，金属离子通过自身化合价的变化来传递电子，完成生物体内的氧化还原反应，在维持生物体内的水和电解质平衡等方面亦需要金属离子。
　　金属离子-区分
　　在溶液或熔融状态下电离出的阳离子全为H+的才是酸，如HCl,H2SO4,HNO3,H3PO4等等；
　　在溶液或熔融状态下电离出的阴离子全为OH-的才是碱，如Ca(OH)2,KOH,NaOH等等；
　　由酸根离子和金属离子或铵根离子结合成的物质是盐，酸根离子就是酸电离出的阴离子，如Cl-，SO42-，NO3-，PO43-等；金属离子或铵根离子就是碱电离出的阳离子，如Na+，K+，NH4+等；盐有NaCl，K2SO4等等
一、概念
　　1、酸的组成——氢离子+酸根离子
　　2、碱的组成——金属离子+氢氧根离子
　　3、盐的组成——金属离子+酸根离子
　　4、复分解反应——由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应，叫做复分解反应。AB+CD=AD+CB
　　5、稀释浓硫酸的方法——一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里，并不断搅动，使产生的热量迅速地扩散，切不可把水倒入浓硫酸里。
　　6、中和反应——酸跟碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。
二、常见元素和原子团的化合价口诀
　　（正价）一氢钾钠银，二钙镁钡锌，三铝、四硅、五氮磷。
　　（负价）负一价：氟、氯、溴、碘；
　　负二价：氧和硫。
　　（可变正价）：一二铜汞，二三铁，二四碳，四六硫。
　　（原子团的化合价
　　负一价：氢氧根（OH），硝酸根（NO3），氯酸根（ClO3），高锰酸根（MnO4）；
　　负二价：硫酸根（SO4），碳酸根（CO3），亚硫酸根（SO3），锰酸根（MnO4）；
　　负三价：磷酸根（PO4）；
　　正一价：铵根（NH4）。
三、反应方程式
　　（一）酸的性质（1）与指示剂反应紫色石蕊试液变红色，无色酚酞试液不变色。
　　（2）酸+碱=盐+水。
　　（3）酸+某些金属氧化物=盐+水。
　　（4）酸+活泼金属=盐+氢气。
　　（5）酸+盐=新盐+新酸。
　　1、锌跟稀盐酸反应：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑有气泡产生，锌粒逐渐减少。
　　2、锌跟稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
　　3、铁跟稀盐酸反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑有气泡产生，铁逐渐减少，
　　4、铁跟稀硫酸反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑溶液变成浅绿色。
　　5、铁锈跟稀盐酸反应：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O红色铁锈逐渐消失，
　　6、铁锈跟稀硫酸反应：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O溶液变成黄色
　　7、氧化铜跟稀盐酸反应：CuO+2HCl=CuCl2+H2O黑色氧化铜逐渐消失，
　　8、氧化铜跟稀硫酸反应：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O溶液变成蓝色。
　　（二）碱的性质：（1）碱溶液能使紫色石蕊试液变蓝色，无色酚酞试液变红色。
　　（2）碱+多数非金属氧化物=盐+水
　　（3）碱+酸=盐+水
　　（4）碱+某些盐=另一种盐+另一种碱
　　1、氢氧化钠跟二氧化碳反应：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
　　2、氢氧化钠跟二氧化硫反应：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
　　3、氢氧化钠跟三氧化硫反应：2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
　　4、氢氧化钙跟二氧化碳反应：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O使澄清石灰水变浑浊
　　5、氢氧化钠跟稀硫酸反应：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
　　6、氢氧化钠跟稀盐酸反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O
　　7、生石灰跟水反应：CaO+H2O=Ca(OH)2
　　（三）盐的性质：（1）盐+某些金属=另一种盐+另一种金属。
　　（2）盐+某些酸=另一种盐+另一种酸。
　　（3）盐+某些碱=另一种盐+另一种碱
　　（4）盐+某些盐=另一种盐+另一种盐
　　1、硫酸铜溶液跟铁反应：CuSO4+Fe=ZnSO4+Fe铁表面覆盖红色物质，溶液由蓝色变浅绿色
　　2、碳酸钠跟盐酸反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑有气泡产生固体逐渐减少
　　3、碳酸氢钠跟盐酸反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑有气泡产生固体逐渐减少
　　4、石灰石跟稀盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑有气泡产生固体逐渐减少
　　5、硝酸银跟稀盐酸反应：AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3有白色沉淀产生
　　6、氯化钡跟稀硫酸反应：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl有白色沉淀产生
　　7、氢氧化钙根碳酸钠溶液反应：Ca(OH)2+Na2CO3=2NaOH+CaCO3↓有白色沉淀产生
　　8、硝酸银溶液跟氢氧化钠溶液反应：AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3有白色沉淀产生
　　9、氯化钡溶液跟硫酸钠溶液反应：BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓有白色沉淀产生
四、金属活动性顺序表
　　K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
五、溶解性表
　　（1）大多数酸可溶（HCl、HNO3、H2CO3有挥发性、浓H2SO4有吸水性。）
　　（2）碱的溶解性：钾、钠、钡、铵等溶、钙等微溶，其余碱全不溶。
　　（3）盐的溶解性：
　　钾、钠、铵、硝四盐溶。
　　氯化物除AgCl不溶外，其余全溶。
　　硫酸盐除BaSO4不溶，Ag2SO4、CaSO4微溶外，其余全溶。
　　碳酸盐除钾、钠、铵盐全溶、MgCO3微外，其余全不溶。
六、反应条件
　　1、复分解反应的条件——生成物中有沉淀析出，或有气体放出，或有水生成
　　2、金属跟酸反应的条件——
　　（1）在金属活动性顺序表中，金属要排在氢前。
　　（2）浓硫酸、硝酸跟金属反应不能生成氢气。
　　（3）铁发生置换反应时，生成+2价的铁的化合物。
　　3、金属跟盐反应的条件——
　　（1）在金属活动性顺序表中，单质的金属要比盐中金属活泼。
　　（2）反应物中的盐要可溶。
　　（3）K、Ca、Na、Ba等金属跟盐反应不能生成另一种盐和另一种金属。
　　4、盐跟盐反应的条件——反应物都要可溶，生成物要有沉淀。
　　5、盐跟碱反应的条件——反应物都要可溶，生成物要有沉淀或气体。
七、常见物质的俗称和化学式
　　生石灰——CaO 熟石灰——Ca(OH)2
　　石灰石、大理石——CaCO3 食盐——NaCl
　　火碱、烧碱、苛性钠——NaOH 纯碱、苏打——Na2CO3
　　小苏打——NaHCO3 铁锈、赤铁矿——Fe2O3
　　磁铁矿——Fe3O4 金刚石、石墨——C
　　干冰——CO2冰——H2O 酒精（乙醇）——C2H5OH
　　天然气（甲烷）——CH4 醋酸（乙酸）——CH3COOH
八、常见物质的颜色
　　红色的固体——Cu、Fe2O3、P（红磷）
　　黑色的固体——C、CuO、Fe3O4、FeO、MnO2
　　白色的固体——KClO3、P2O5、P（白磷）、CuSO4（无水硫酸铜）、KCl、NaCl kcn等
　　暗紫色的固体——KMnO4 黄色的固体——S
　　蓝色的固体——CuSO4·5H2O 蓝色絮状沉淀——Cu（OH）2
　　红褐色絮状沉淀——Fe（OH）3 常见不溶于酸的白色沉淀——BaSO4、AgCl
　　溶于酸并放出使澄清石灰水变浑浊的气体的白色沉淀——BaCO3、CaCO3等不溶性碳酸盐的沉淀
　　溶于酸但不产生气体的白色沉淀——Mg（OH）2、Al（OH）3等不溶性碱的沉淀
　　蓝色的溶液——CuSO4、CuCl2、Cu（NO3）2等含Cu2+溶液
　　浅绿色的溶液——FeSO4、FeCl2等含Fe2+溶液
　　黄色的溶液——FeCl3、Fe2（SO4）3、Fe（NO3）3等含Fe3+溶液
九、物质的检验和鉴别
　　1、检验稀盐酸（或Cl－）——取少量待检液体于洁净的试管中，滴入几滴AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生。
　　2、检验稀硫酸（或SO42－）——取少量待检液体于洁净的试管中，滴入几滴BaCl2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生。
　　3、检验CO32－——取少量待检液体于洁净的试管中，滴入几滴稀HCl，有使澄清石灰水变浑浊的气体产生。
　　4、检验NH4+——取少量待检物于洁净的试管中，滴入适量NaOH溶液并加热，有使湿的红色石蕊试纸变成蓝色的气体产生。
　　5、鉴别稀盐酸和稀硫酸——分别取少量待检液体于两支洁净的试管中，各滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀产生的原溶液是稀硫酸，无现象产生的原溶液是稀盐酸。
　　6、鉴别Ca（OH）2和NaOH溶液——分别取少量待检液体于两支洁净的试管中，分别通入CO2气体（或各滴入几滴Na2CO3溶液），有白色沉淀产生的原溶液是Ca（OH）2，无现象产生的原溶液是NaOH。
　　◎补充下列反应方程式：
　　1、氢氧化铜跟稀盐酸反应：Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O蓝色沉淀消失
　　2、氢氧化铜跟稀硫酸反应：Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O变成蓝色溶液
　　3、氢氧化钠跟硫酸铜溶液反应：2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓有蓝色沉淀产生
　　4、氢氧化钠跟氯化铁溶液反应：3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl有红褐色沉淀产生
　　◎判断溶液的酸碱性——用指示剂，溶液的酸碱度——用pH来表示。
　　0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
　　中性
　　←酸性增强碱性增强→
　　紫色石蕊无色酚酞
　　pH<7为酸性显红色显无色
　　pH=7为中性显紫色显红色
　　pH>7为碱性显蓝色显红色
　　◎干燥剂的选择：
　　1、浓硫酸可干燥：酸性气体（如：CO2、SO2、SO3、NO2、HCl、）
　　中性气体（如：H2、O2、N2、CO）
　　※不能干燥碱性气体（如：NH3）
　　2、氢氧化钠固体、生石灰、碱石灰可干燥：碱性气体（如：NH3）
　　中性气体（如：H2、O2、N2、CO）
　　※不能干燥酸性气体（如：CO2、SO2、SO3、NO2、HCl、）
　　3、无水硫酸铜固体遇水由白色变蓝色，可检验水的存在，并吸收水蒸气。