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高中化学 常见金属元素讲义 新人教版

专题九常见金属元素注:(1)表示1月学业水平考题。

考点1 金属的活动性顺序1.(2015·广东1月学业水平测试T36)将铜币置于盛有20 mL 0.1 mol ·L -1AgNO 3溶液的烧杯中,可观察到( )A .溶液变红B .溶液颜色不变C .铜币表面变色D .有大量气泡逸出2.(2014·广东学业水平测试T29)将4种金属分别加入到4支装有稀盐酸的试管中,记录的现象如下表所示,正确的是( )3.(2013·广东学业水平测试T40)下列操作能导致置换反应发生的是( ) A .将铜片置于盐酸中 B .将锌片置于MgCl 2溶液中 C .将铁片置于CuSO 4溶液中 D .Na 2CO 3溶液与CaCl 2溶液混合1.由金属活动性顺序分析金属性质的规律2.判断金属活动性强弱的规律(1)单质与水或酸反应的难易程度:反应越剧烈,该金属越活泼。

(2)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,该金属越活泼。

(3)金属间的置换反应:若A 能置换B ,则A 的活动性比B 的强。

(4)简单阳离子氧化性的强弱:氧化性越强,该金属的活动性越弱。

(5)两金属构成原电池(电解质溶液为盐酸)时,作负极(或电子流出或电流流入或发生氧化反应等)的金属比作正极(或电子流入或电流流出或发生还原反应等)的金属活泼。

[温馨提示] 常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。

下列关于金属的叙述中正确的是( ) A .所有的金属都是固态的B .金属具有导电性、导热性和延展性C .所有金属都能与酸反应D .金属元素在自然界中都是以化合态存在的[解析] 汞在常温下呈液态。

金属活动性顺序中,排在氢之前的金属都可与酸反应,但排在氢之后的金属难以与酸反应,如铜不与盐酸或稀硫酸反应。

金属元素在自然界中除金、铂外大多数以化合态形式存在。

[答案] B(多选)下列事实中,不能说明铁的金属活动性比铜强的是( ) A .铁的年产量比铜高B .铁桶不能用来盛装农药波尔多液(CuSO 4)C .铁的硬度比铜大D .相同条件下,铁比铜更易被腐蚀[解析] 金属的年产量和硬度大小不能说明金属活动性强弱。

铁的活动性顺序在铜之前,能与CuSO 4发生置换反应。

活泼金属不一定容易生锈,如铝比铁活泼,但比铁更耐腐蚀,因为铝表面有一层致密保护膜Al 2O 3。

[答案] ACD 考点2 金属的冶炼1.热分解法对于不活泼金属,可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来。

适用于金属活动性顺序中排在铜后面的金属,其氧化物分解可生成金属单质。

例如:2HgO=====△2Hg +O 2↑;2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑。

2.热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属(Zn ~Cu),通常是用还原剂(C 、CO 、H 2、Al 等)将金属从其化合物中还原出来。

例如:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2↑;ZnO +C=====高温Zn +CO↑。

3.电解法通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。

例如:2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑;MgCl 2(熔融)=====电解Mg +Cl 2↑;2Al 2O 3=====电解冰晶石4Al +3O 2↑。

电解法还可以用来精炼Cu 、Ag 等不活泼金属。

4.铝热法铝能用于冶炼难熔的金属(如Fe 、Cr 、V 、Mn 等)。

例如:Fe 2O 3+2Al=====高温2Fe +Al 2O 3(铝热反应)。

Al 和金属氧化物的混合物叫作铝热剂。

[温馨提示] 金属铝的冶炼只能电解熔融的氧化铝,不能电解熔融的氯化铝;而金属镁的冶炼则是电解熔融的氯化镁。

(多选)下列金属冶炼的反应原理,正确的是( ) A .2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑ B .Al 2O 3+3H 2=====高温2Al +3H 2O C .Fe 3O 4+4CO=====高温3Fe +4CO 2↑ D .2HgO=====△2Hg +O 2↑[解析] 根据金属的活动性顺序,选择冶炼金属的方法。

可用表格表示:[答案] ACD考点3 钠及其重要化合物的主要性质1.(2017·广东学业水平测试T19)Na 呈银白色,质软而有延展性。

关于Na 的说法正确的是( )A .化学性质活泼B .可保存于水中C .可保存于空气中D .非金属性很强2.(2013·广东学业水平测试T64)(多选)根据元素周期律,碱金属元素的下列性质从上到下依次递增的有( )A .金属性B .化合价C .原子半径D .单质的还原性1.钠(1)物理性质:银白色、硬度小(可用小刀切割)、密度小、熔点低。

(2)化学性质 ①与非金属反应 2Na + Cl 2=====点燃2NaCl ;4Na +O 2===2Na 2O(常温),现象:银白色表面变暗; 2Na + O 2=====△Na 2O 2,现象:黄色火焰,生成淡黄色固体。

②与水反应2Na +2H 2O ===2NaOH +H 2↑,现象:浮(密度比水小)、熔(熔点低)、游、嘶(响声)、红(反应前向水中加入酚酞,反应生成NaOH ,使溶液变红)。

(3)保存实验室中钠保存在石蜡油或煤油中。

2.钠的化合物 (1)钠的氧化物(2)碳酸钠与碳酸氢钠3.焰色反应(1)定义许多金属或它们的化合物在灼烧时都能使火焰呈现特殊的颜色。

焰色反应是物理变化。

(2)基本步骤烧(将铂丝在火焰上灼烧至原火焰颜色)——蘸[蘸取溶液(或固体)在火焰上灼烧,观察火焰颜色]——洗(用盐酸洗铂丝)。

(3)常见元素的焰色钠元素焰色反应为黄色;钾元素焰色反应为紫色,但要透过蓝色钴玻璃观察。

[温馨提示] (1)Na2O2不是碱性氧化物,因为其与水反应除了生成碱外,还有氧气;(2)焰色反应是元素的性质,只要物质里面含有这种元素,在灼烧时都能使火焰呈现这种元素的特殊颜色。

溶于水后溶液呈碱性的物质是( )A.NO2B.HClC.SO2D.Na2O2[解析] A中3NO 2+H2O===2HNO3+NO,C中SO2+H2O H2SO3,HNO3、H2SO3、HCl的水溶液均显酸性;而D中2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,NaOH溶液显碱性。

[答案] D(多选)纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。

要将它们区分开,下面的方法可行的是( )A.观察加热时能否放出气体B.取等物质的量的样品,分别加入足量盐酸,测量产生气体的体积C.将等物质的量样品溶解,分别滴加酚酞,观察溶液颜色变化D.将样品溶解,分别滴加CaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成[解析] NaHCO3受热分解,但加热固体时,看不到是否有气体产生。

CO2-3+2H+===H2O+CO2↑,HCO-3+H+===H2O+CO2↑,等物质的量的样品生成CO2气体的体积相同。

滴加酚酞,溶液颜色较红的是Na2CO3。

滴加CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3。

[答案] CD[特别提醒] HCO-3+OH-===H2O+CO2-3,Na2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2反应,都生成CaCO3沉淀。

考点4铝及其重要化合物的主要性质1.(2017·广东学业水平测试T40)往下列溶液中加入足量NaOH溶液,充分反应后,不会出现沉淀的是( )A.MgCl2溶液B.AlCl3溶液C.CaCl2溶液D.FeCl3溶液2.(2015·广东学业水平测试T41)既能与酸又能与碱反应是两性化合物的特征。

下列物质属于两性化合物的是( )A.Al B.Na2CO3C.Al(OH)3D.(NH4)2SO43.(2014·广东学业水平测试T16)欲将溶液中的Al3+沉淀完全,最合适的试剂是( )A.NaOH溶液B.氨水C.Na2SO4溶液D.NaCl溶液4.(2013·广东学业水平测试T41)生活中我们常用到铝制餐具。

铝在空气中稳定存在的原因是( )A.铝能产生铝热反应B.铝的化学性质不活泼C.常温下铝不能与氧气反应D.铝表面能形成致密的氧化膜1.铝(1)物理性质:银白色,有良好的导电性、导热性、延展性。

(2)化学性质①常温下,与氧气反应生成致密的氧化膜,使其有较强的耐腐蚀性:4Al + 3O2===2Al2O3。

铝灼烧的现象:铝箔在灯焰上灼烧表面变暗,熔而不落。

②既能与强酸反应产生氢气,又能与强碱反应产生氢气:2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑;2Al + 2NaOH + 2H2O===2NaAlO2+3H2↑。

但铝在冷的浓硫酸或浓硝酸中发生钝化。

2.氧化铝两性氧化物,用于冶炼铝及耐火材料。

Al2O3+ 6H+===2Al3++3H2O;Al2O3+ 2OH-===2AlO-2+ H2O。

3.氢氧化铝(1)性质:两性氢氧化物,可治疗胃酸过多。

Al(OH)3+ 3H+===Al3++3H2O;Al(OH)3+OH-===AlO-2+ 2H2O。

(2)制取铝盐与氨水反应:AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl,现象:白色絮状沉淀。

4.明矾化学式:KAl(SO4)2·12H2O。

用途:净水剂。

净水原理:明矾溶于水生成有很强吸附性的氢氧化铝胶体,吸附水中悬浮物而沉淀。

[温馨提示] (1)氧化铝和氢氧化铝只能和强酸或者强碱反应;(2)明矾只能净水,不能杀毒、消菌。

将一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化,下列实验现象描述正确的是( ) A.铝箔熔化,失去光泽B.铝箔燃烧,发出耀眼的白光C.铝箔熔化,火星四射D.铝箔燃烧,有黄色火焰[解析] 在酒精灯上加热铝箔,铝箔熔化,失去金属光泽,不会发生燃烧,没有耀眼白光、火星四射、黄色火焰等现象。

[答案] A[特别提醒] 铝在空气中,表面生成致密的保护膜Al2O3,所以铝不容易生锈。

(2016·广东学业水平测试)铝土矿为自然界中铝的重要存在形式,通常含有50%左右的Al2O3,以及SiO2、Fe2O3和MgO等成分。

上述4种氧化物中,属于两性氧化物的是( ) A.Al2O3B.SiO2C.Fe2O3D.MgO[解析] Al2O3是两性氧化物,既能与酸反应生成盐和水,也能与强碱反应生成盐和水。

[答案] A考点5铁及其重要化合物的主要性质1.(2017·广东学业水平测试T21)铁是目前世界上用量最大的金属材料,有关铁及其化合物说法正确的是( )A.磁铁矿的成分是Fe2O3B.Fe2+遇KSCN溶液显红色C.Fe可被冷的浓HNO3钝化D.Fe2+可被还原剂还原为Fe3+2.(2014·广东学业水平测试T38)下列反应结束后,向其中滴加KSCN溶液,溶液变成红色的是( )A.铁锈与过量稀盐酸B .FeCl 3溶液与过量铜片C .FeCl 3溶液与过量铁粉D .FeCl 2溶液与过量Zn 粉1.铁的化学性质铁在干燥空气中很难跟氧气反应,但在潮湿空气中很容易被腐蚀,若在酸性气体氛围中腐蚀更快。

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