必考3-1.ppt

1、以常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)为例 1了解常见金属的活动顺序 2了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用 3了解合金的概念及其重要应用,金属在工农业生产、科学实验和日常生活中都有广泛的应用，与人类的生存和发展有密切的关系。因此，钠、铝、铁等的单质和化合物的化学性质一直是高考的热点。高考重点考查的知识点主要有钠与水或盐溶液反应的现象及产物、Na2O2与水、二氧化碳发生反应的推断与计算、铁三角、Al3与Al(OH)3及NaAlO2的相互转化等。考查形式主要是选择题和填空题，也可以无机框图题的形式考查，某些金属单质及其化合物的性质、实验现象常常成为解题的突破口。,预计2010年高考

2、中以金属及其化合物知识作为载体的能力考查题将进一步得到加强，如信息题、结合其他部分知识的综合推断题等。,第一讲 金属的化学性质,一、金属常识 1存在：自然界中，金属元素大多数以 态存在，地壳中含量居第一位的金属元素是 。 2金属的物理性质 (1)有 光泽， 透明。 (2)易导电：因金属含有自由移动的 ，在外加电场的作用下，电子做 移动而形成电流，故金属易导电。,化合,Al,金属,不,电子,定向,(3)易导热：因金属受热时，自由电子运动加快，并且在运动时与金属离子相碰撞，引起两者能量的交换，最终使整块金属达到相同的温度，故金属易导热。 (4)延展性。,二、金属与非金属的反应 1钠与氧气的反应 钠

3、是一种硬度 、密度比水 的银白色金属，在空气中会与O2、H2O等发生反应，所以一般保存在 中，因为 ，所以煤油能起到将钠隔绝空气的作用。常温下即可与氧气发生反应，其反应的化学方程式为：4NaO2=2Na2O；将钠在空气中加热后发生剧烈燃烧，火焰呈 ，燃烧后生成淡黄色的过氧化钠( )，其反应的化学方程式为：2NaO2 Na2O2。,小,小,煤油,钠的密度大于煤油且不与煤油反应,黄色,Na2O2,2铝与氧气的反应 (1)常温下，铝与氧气的反应：高压电的导线一般都是铝，而且它是裸露的，这是因为铝在常温下即可与氧气反应生成 ，反应的化学方程式为：4Al3O2=2Al2O3；而生成的氧化膜致密，可以保护

4、内层的金属不被继续氧化。 (2)加热条件下，铝与氧气的反应：将铝箔在空气中加热，铝箔会失去 ，说明铝与氧气发生了反应，同时会观察到铝熔化后 ，好像有一层膜兜着，由此实验说明了在反应过程中形成了 包在了熔化的铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落。,氧化铝,金属光泽,并不滴落,薄膜致密且熔点高,氧化铝,三、金属与酸、水的反应 1活泼金属与酸的反应 位于金属活动性顺序表中氢 的金属遇到酸时，能够发生化学反应，生成 和 。如将铝加入到盐酸中的反应方程式：2Al6HCl=2AlCl33H2；将铁加入到硫酸中反应的离子方程式为：Fe2H=Fe2H2等。,以前,盐,氢气,2钠与水的反应 将金属钠加入到滴有酚

5、酞的水中，可观察到的现象是：钠浮在水面上，熔成 ，小球在水面上 ，逐渐变小，最后消失，同时发出 ，溶液逐渐变 。由上述现象可推出：钠的密度比水 ，钠熔点 ，该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)，钠与水反应生成 ，其反应的化学方程式为：2Na2H2O=2NaOHH2。,闪亮的小球,“嘶嘶”,迅速游动,响声,红,小,低,放热,NaOH和H2,3铁与水蒸气的反应 将铁加热后插入水中也 与水发生反应，但高温下水蒸气与铁可发生反应而生成 ，其反应的化学方程式为：3Fe4H2O Fe3O44H2。 四、铝与氢氧化钠溶液的反应 铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，都生成 ，反应的方程式为：2Al6H

6、Cl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。这是Al区别于其他金属的特性。,不会,Fe3O4和H2,H2,考点一 钠的化学性质,例1将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗“出汗”变成白色固体(粉末)，下列有关叙述不正确的是 ( ) A表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠,B“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液 C最后变成碳酸钠粉末 D该过程的所有化学反应均为氧化还原反应 解析钠在空气中的先后变化为：NaNa2ONaOHNa2CO3。表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠，所以A对；“出汗”

7、是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，故B对；钠在空气中最后变成碳酸钠粉末，所以C对；但Na在空气中的一系列变化并不都是氧化还原反应，如Na2ONaOH就不是，故D错。 答案D,怎样理解钠与酸、碱、盐溶液的反应 1金属钠与酸溶液反应：Na与H2O反应的实质是Na置换H2O电离出的H。酸溶液中H主要由酸电离得到，所以Na投入酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中反应剧烈；当酸反应完后，再考虑钠与水反应，如Na投入盐酸中发生反应：2Na2HCl=2NaClH2。,2金属钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应。 3钠与盐溶液的反应：先与水反应，再考虑生成的碱是否与盐反应，如钠与硫酸铜溶液

8、反应： 2Na2H2O=2NaOHH2 2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4 与合并得： 2Na2H2OCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4H2,提示：1.钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出其中较不活泼的金属，如4NaTiCl44NaClTi。 2Na与CuSO4溶液反应生成的沉淀常略带黑色。原因： Na反应放热使生成的Cu(OH)2部分分解成CuO。,1在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80 ml浓度为0.50mol/L的HCl溶液中和，则该生成物的成分是 ( ) ANa2O BNa2O2 CNa2O和Na2O2 DNa2

9、O2和NaO2,解析HCl为0.04mol。钠的氧化物若为Na2O，应为0.02mol62gmol11.24g，若为Na2O2，应为0.02mol78gmol11.56g。现1.5g，介于1.241.56之间，应为二者的混合物。 答案C,2(2009郑州模拟)将少量的金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是( ) AHCl BK2SO4 CNaOH DCuSO4 解析钠投入溶液中均发生下列反应而使溶液质量增加，2Na2H2O=2NaOHH2，而D项中生成的NaOH又会与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀，从而使溶液质量减小。 答案D,考点二 铝与酸、碱的反应,例2用一

10、张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是 ( ),A实验中发生的反应都是氧化还原反应 B铝是一种较活泼的金属 C铝与氧气反应放出大量的热量 D铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物,解析红墨水柱右端上升说明反应放热；铝是一种较活泼的金属，容易被空气中的氧气所氧化变成氧化铝，反应为氧化还原反应，放热。在铝箔的表面涂上硝酸汞溶液以后，硝酸汞与铝发生置换反应，生成了液态金属汞。汞能与铝结合成合金，俗称“铝汞齐”。在铝汞齐表面的铝没有氧化铝保护膜的保护，很快被空气

11、中的氧气氧化变成了白色固体氧化铝。当铝汞齐表面的铝因氧化而减少时，铝箔上的铝会不断溶解进入铝汞齐，并继续在表面被氧化，生成白色的氧化铝，最后使铝片上生成“白毛”。 答案D,1铝与酸的反应 铝与非氧化性酸反应较剧烈：2Al6H=2Al33H2。常温下，铝遇浓硫酸或浓硝酸则发生钝化，在表层形成致密的氧化物保护层，阻止反应的进一步进行。 2铝与强碱溶液反应的实质 铝与强碱溶液反应，不是铝直接与碱反应，而是铝先与水反应生成氢氧化铝，然后氢氧化铝再与强碱反应，如铝与NaOH溶液反应分两步进行：,2Al6H2O=2Al(OH)33H2(氧化还原反应) Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O(复分解反

12、应) 在上述反应中铝是还原剂，而氧化剂是水，不是氢氧化钠，还原剂与氧化剂的物质的量之比为13。电子转移情况可表示为：3铝与酸或碱反应生成H2的量的关系 铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理 2Al6HCl=2AlCl33H2 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,(1)等量的铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比： 1。,铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足。 铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。 解题时应充分利用上述关系快速求解。,1(2009南通一模)用坩埚钳夹住一小块刚用酸充分处理过的铝箔，在酒精灯上加热到熔化，发现熔化的铝并不滴落。下列关于上述实验现象的解释正

13、确的是 ( ) A火焰温度太低不能使铝燃烧 B铝在空气中能很快形成氧化膜 C氧化铝的熔点比铝的熔点高 D用酸处理时未能将氧化铝溶解 解析铝在空气中能很快形成氧化膜，氧化铝的熔点比铝的熔点高。形成一个“兜子”使铝熔化而不滴落。 答案BC,2铝分别与足量的稀盐酸和NaOH溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为 ( ) A1 1 B2 1 C3 1 D1 3 解析发生的反应分别为： 2Al6HCl=2AlCl33H2 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 产生等量的H2，消耗n(HCl)n(NaOH)3 1。 答案C,3等量镁铝合金

14、粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是 ( ) A2 molL1 H2SO4溶液 B18 molL1 H2SO4溶液 C6 molL1 KOH溶液 D3 molL1 HNO3溶液,解析此题首先排除B、D两个选项，因为18 molL1 H2SO4溶液是浓硫酸，它与镁铝合金作用不产生氢气。3 molL1 HNO3溶液与镁铝合金作用也不产生氢气。A选项中，镁铝均可以完全反应产生氢气，而C选项中，镁不与KOH溶液反应产生氢气，故产生氢气最多的是2 molL1 H2SO4溶液，即选项A符合题意。 答案A,考点三 铁和铜的性质,例3某研究性学习小组参照课文中的实验装置图做高温下铁与水蒸气反

15、应的实验。在玻璃管中放入铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气。用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点火，观察现象。,请回答下列问题： (1)在圆底烧瓶内放入少许碎瓷片，其作用是_。 (2)写出铁与高温水蒸气反应的化学方程式_。 (3)实验时将铁粉与石棉绒混合以及在反应管的两端均放入少量石棉绒，其原因可能是_(填“A”、“B”或“C”)。,A石棉绒的作用是催化剂 B石棉绒的作用是使铁粉受热均匀 C石棉绒的作用是作铁粉的载体以及防止铁粉被吹入导管引起堵塞 (4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是_，为什么？_。 (5)干燥管中盛装的物质是_，作用是_。,(6)试管中收集的气体是_，如果要在A处玻

16、璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行_，方法是_，这一操作的目的是_。 答案(1)防止暴沸 (2)3Fe4H2O(g) Fe3O44H2 (3)C (4)先点燃酒精灯，后点酒精喷灯 先加热圆底烧瓶，产生水蒸气后再加热铁粉，可防止铁粉被空气氧化,(5)无水CaCl2或碱石灰 吸收水蒸气，干燥生成的氢气 (6)H2 验纯 用小试管收集后，用大拇指堵住试管口，靠近酒精灯火焰，松开拇指 防止爆炸,(4)铁跟非氧化性酸反应：Fe2H=Fe2H2(跟稀盐酸、稀硫酸反应生成亚铁盐)；铁跟硝酸、浓硫酸等氧化性酸反应。遇冷浓硫酸、冷浓硝酸钝化；跟稀硝酸、热的浓硫酸、热的浓硝酸反应可生成三价铁盐，铁过量时可生成

17、亚铁盐，如：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O；3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O。,2Fe和O2、S、I2能否直接化合生成Fe2O3、Fe2S3、FeI3呢 不能。Fe和O2在点燃时只能化合生成Fe3O4而不能生成Fe2O3。而S、I2由于氧化性较弱只能氧化Fe生成低价铁的化合物，不能直接生成Fe2S3和FeI3，还有三价铁氧化性较强，能氧化S2和I，故不存在Fe2S3和FeI3这两种物质。,Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O (5)跟盐反应： Cu2Ag=Cu22Ag；Cu2

18、Fe3=Cu22Fe2,1把铁片分别放入下列物质的溶液中，充分反应后，溶液质量比反应前减轻的是 ( ) ACuSO4 BFe2(SO4)3 CHCl DFeSO4 解析本题考查了铁的化学性质及溶液质量变化的原因。铁可与CuSO4、Fe2(SO4)3、HCl溶液反应，而不与FeSO4反应。由反应方程式：FeCuSO4=FeSO4Cu，FeFe2(SO4)3=3FeSO4，Fe2HCl=FeCl2H2，可推知溶液质量减轻的为A。 答案A,2下列关于铁的叙述正确的是 ( ) 铁能被磁铁吸引，但纯铁易腐蚀 在人体的血红蛋白中含有铁元素 铁位于元素周期表中第四周期第B族 铁能在氧气中剧烈燃烧，也能与水蒸

19、气在高温下反应 铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3 不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3 A B C D,解析铁越纯越不容易生锈，铁位于第四周期第族，中反应后还有其他产物，如NO或NO2、H2O，如Fe2FeCl33FeCl2,4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3。 答案B,32000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍长容易出现铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3。这三件铜铸的国宝历经240年后，看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是 ( ) A它们

20、的表面都电镀了一层耐腐蚀的黄金 B环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去 C铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化 D它们是含有一定比例金、银、锡、锌的合金，故耐腐蚀,解析可用排除法。A选项Cu的表面不可镀黄金；B选项既然是国宝应有很好的保护措施，不可能受到酸雨侵蚀；C选项违背题干本意；D选项符合题意。另外D选项可从原电池知识去理解，锡、锌的存在，保护了Cu、Ag等不活泼金属。 答案D,在一次学生实验中，某学生用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，发现铝片和稀盐酸反应现象非常明显，而和稀硫酸几乎不反应。这和教材上的内容“铝能跟稀盐酸或稀硫酸反应生成氢气”不一致，是什么原因呢？为了寻找原因，该学

21、生在老师的指导下，重新用浓盐酸和浓硫酸配制了一定浓度的溶液，然后加入0.1mm10mm20mm、纯度99.5%的铝片验证是否确实存在上述现象，实验结果如下表：,从上表可以看出，无论用1.5 mol/L H2SO4还是3 mol/L H2SO4均无明显现象，为了探究“铝与稀盐酸和稀硫酸反应的差异原因”，请回答下列问题： (1)请写出盐酸与铝片反应的离子方程式_。,(3)请设计一个实验方案对你的假设进行论证。,1在烧杯中加一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一小块钠放入水中，从这个实验过程观察到的反应现象中，不可能得出的结论是 ( ) A钠比较柔软 B钠与水反应生成碱 C钠与水反应放热 D钠与水反应放

22、出气体,解析将钠放入水中(滴有酚酞溶液)，钠浮在水面(说明钠的密度比水的小)，熔成一个闪亮的小球(反应放热)，溶液变红(钠与水反应生成碱)，四处游动，发出嘶嘶的响声(有气体生成)。 答案A,2下列关于钠的叙述正确的是 ( ) A将4.6g金属钠放入95.4g蒸馏水中，可得到溶质质量分数为8%的溶液 B根据反应NaKCl NaClK，知Na的金属性强于K C钠与钠离子都具有强的还原性 D钠跟酒精溶液反应比水缓慢，所以销毁残余的钠可用酒精溶液处理,解析4.6g钠与95.4g水反应，生成8g NaOH和0.2 g氢气，即反应后溶液的质量是95.4g4.6g0.2g99.8g，溶液中溶质质量分数大于8

23、%，故A不正确。 B项，反应NaKCl NaClK是利用了K的低沸点。 钠原子最外层有一个电子，容易失去电子形成钠离子，表现强的还原性，而钠离子具有稳定的电子层结构，不具有还原性，只具有弱的氧化性，故C不正确。 钠与水发生剧烈反应，产生氢气并放出大量的热，会发生爆炸。钠与酒精溶液反应缓慢，不会引起燃烧，所以销毁残余的钠可用酒精溶液处理。故D正确。,答案D,3(2009盐城二研)美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质。有关说法不正确的是 ( ) A原子半径：NaAl B铝钠合金若投入一定的水中得无色溶液，则n(Al)n(Na) C铝钠合金投入到足量氯

24、化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀析出，可能有铜析出 D若mg不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小,答案AD,4某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：,(1)含杂质的铜中含有大量的有机物，可采取灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取坩埚应使用_，灼烧后的坩埚应放在_上，不能直接放在桌面上。 实验中所用的仪器： a蒸发皿 b石棉网 c泥三角 d表面皿 e坩埚钳 f试管夹,(2)含杂质的铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾，灼烧后含有少量铜的原因可能是_。

25、 a灼烧过程中部分氧化铜被还原 b灼烧不充分铜未被完全氧化 c氧化铜在加热过程中分解生成铜 d该条件下铜无法被氧气氧化 (3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。,(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点：_、_。 (5)在测定所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值的实验过程中，称量操作至少进行_次。 (6)若测定结果x值偏高，可能的原因是_。 a加热温度过高 b胆矾晶体的颗粒较大 c加热后放在空气中冷却 d胆矾晶体部分风化,解析(1)如果坩埚中的物质冷却时能吸水或易被氧化，则放入干燥

26、器中冷却，如果没有这些要求则放到石棉网上，防止烫坏实验台。 (2)杂铜中含有大量有机物，如果燃烧不完全则产生具有还原性的物质碳或一氧化碳，在灼烧的过程中可能还原CuO。 (3)要搞清楚题干中过滤的目的，过滤是要滤掉粗制CuO中不溶于硫酸的物质。 (4)因为粗制的CuO中含有Cu，在加热时与浓硫酸反应产生SO2，既污染环境，又浪费硫酸。,(5)可以参考定量实验中硫酸铜晶体里结晶水含量的测定实验步骤，可知称量这步操作至少需进行4次。 (6)加热温度过高CuSO4分解使x值偏高。颗粒较大分解不完全，放在空气中冷却又吸收水，部分风化已失去部分结晶水，这些因素都迼成x值偏低。 答案(1)c e b (2

27、)ab (3)蒸发 过滤 (4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少 途径不会产生污染大气的气体 (5)4 (6)a,5已知某混合金属粉末，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上，请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。 仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1 mol/L硫酸、2 mol/L 硝酸、2 mol/L NaOH溶液、20%KSCN溶液。 完成以下实验探究过程： (1)提出假设： 假设1：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素；,假设2：该混合金属粉末中除铝外还含有_元素； 假设3：该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素； (2)

28、设计实验方案 基于假设3，设计出实验方案(不需要作答)。 (3)实验过程 根据(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。,解析考查学生对元素化合物性质的掌握，考查学生对物质进行检验的实验技能和对实验室常用仪器的主要用途和使用方法的了解；考查学生设计实验方案的能力和对常见物质的分离、提纯和检验的能力，考查学生运用相关知识进行分析综合的方法，以及用正确的化学术语与文字等表达分析解决问题的过程，并做出合理解释的能力。,因合金中铁和铜至少含有其中一种，所以可能只有铜、只有铁或铁、铜都有。检验铁的典型方法是转化为Fe3后与KSCN发生特征反应；而铜的检验主要是靠Cu2溶液的颜色和Cu(OH)2蓝色

29、沉淀。为防止二者之间干扰，先用非氧化性酸溶解固体，过滤，再用强氧化性酸(稀硝酸)处理不溶物，过滤，分别对溶液进行检验即可通过相关现象分析得出结论。,答案(1)Cu Fe(顺序可交换) (3),6.钠与FeSO4溶液反应，很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示装置进行实验改进：先将试管内新制备的FeSO4溶液液面上覆盖一薄层汽油，然后将试管放入烧杯中，等试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠，并迅速塞上带导管的单孔塞。,(1)实验中汽油的作用是_。 (2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有_色沉淀生成。 (3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒可能发生爆炸，其原因是_。 (4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式_。,解析由于Fe(OH)2在空气中易被氧化成Fe(OH)3，要想看到钠与FeSO4溶液反应的完整的实验现象，关键是要隔绝空气。钠投入到FeSO4溶液中首先和水反应生成H2及NaOH，NaOH再与FeSO4反应生成白色的Fe(OH)2沉淀。钠与水反应放出大量热，若汽油没有挥发尽，可能引起爆炸。,答案(1)受热时气化，其蒸气将试管内空气排尽，起保护气作用 (2)白 (3)钠与水剧烈反应放出大量热，使由H2、汽油蒸气、空气组成的混合气发生爆炸 (4)2Na2H2OFe2=2NaFe(OH)2H2,