金属及其化合物

1、第3章 金属及其化合物1 金属的存在及通性1. 金属的存在（1） 绝大多数金属元素以化合态存在，如Na、Fe、Cu等活泼金属（2） 极少数化学性质不活泼的金属以游离态存在，如Au等（3） 地壳中含量最多的金属是Al，含量在前三位的元素分别是：O、Si、Al2. 物理通性：不透明、有金属光泽、易导电、易导热、有延展性等3. 化学性质：K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强到弱（1） 在金属活动性顺序表中，排在（H）前面的金属能与酸（氧化性酸除外）反应置换出 H2，金属的位置越靠前，其活动性越强，反应越剧烈。（2） 在金属顺序

2、表中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来 （K、Ca、Na除外）（3） 金属与水的反应K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H22K 2H2O2KOH H2Mg、Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和H2高温Mg 2H2OMg(OH)2 H2Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2高温Zn H2O(g)ZnO H2Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应（4） 金属的冶炼K、Ca、Na、Mg：电解相应的盐电解熔融2NaCl2Na Cl2Al：电解其氧化物电解熔融2Al2O34Al 3O2Zn、Fe、Cu：热还原法高温高温ZnO COC

3、O2 Zn特殊制法：Fe Cu2Fe2 Cu Al Fe2O3Al2O3 FeHg、Ag：热分解法2HgO2Hg O2Pt、Au：水洗法附题1. 下列说法不正确的是( )A. 钠元素在自然界中有游离态，也有化合态B. 金属元素无负化合价，金属单质具有还原性C. 金在自然界中有游离态D. 在已知的元素中非金属占大多数2. 双选题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金属一般具有导电性、导热性和延展性C金属单质在化学反应中化合价一定升高，作还原剂21世纪教育网D金属元素在自然界中都是以化合态存在的3. 下列关于金属的叙述中正确的是（）A. 所有的金属都是固体的B. 金属具有导电性

4、、导热性和延展性C. 活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应D. 金属元素在自然界中都是以化合态形式存在的4. 下列有关叙述正确的是（）A. 金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B. 金属元素在化合物中一定显正价C. 金属元素在自然界中全部以化合态存在D. 金属单质能与非金属单质发生复分解反应2 钠1. 钠的物理性质：金属钠是具有银白色金属光泽的固体，是电和热的良导体，质软，密度 比水的密度小，熔点为97.81。2. 钠与氧气的反应实验步骤用镊子从煤油中取出金属钠，用滤纸吸干表面的煤油在滤纸上用小刀切一小块金属钠，观察表面的变化把钠块放在坩埚中加热实验现象钠块表面呈灰色银白色

5、的切面变暗钠熔化，剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体实验结论钠性质活泼，需隔绝空气保存钠质软，常温下极易与氧气反应。4Na O22Na2O钠极易燃烧2Na O2Na2O2注意事项：（1） 钠要用石蜡或煤油封存（2） 取用金属钠时不能用手直接接触（3） 取用的钠粒一般为绿豆大小（4） 取用剩余的钠应放回试剂瓶中，不能随意乱扔3. 钠与水的反应（含酚酞）实验现象结论或解释钠浮在水面上钠的密度比水的小钠熔化成光亮的小球钠的熔点低，该反应为放热反应小球在水面上迅速游动钠与水反应产生气体，推动小球迅速游动与水反应发出“嘶嘶”声反应剧烈，生成气体反应后的溶液变红有碱性物质生成（1） 反应方程式：2Na

6、 2H2O2NaOH H2（2） 离子方程式：2Na 2H2O2Na 2OH H2（3） 金属钠着火不能用水和CO2灭火，需用沙子覆盖（4） 钠与水反应前，需用滤纸擦净，这样可以防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧4. 钠与酸（非氧化性酸）的反应：钠直接跟酸反应2Na 2HCl2NaCl H25. 钠与碱的反应实际就是钠与水的反应6. 钠与盐的反应钠与NaCl溶液的反应：实际是与水的反应钠与CuSO4溶液的反应：钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，不能认为发 生的是置换反应2Na 2H2O2NaOH H2CuSO4 2NaOHCu(OH)2 Na2SO4总反应方程式：2Na 2H2O

7、CuSO4Cu(OH)2 H2 Na2SO4钠与NaHSO4溶液的反应：钠直接与盐反应2Na 2NaHSO42Na2SO4 H2通常钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属熔融4Na TiCl44NaCl Ti附题1. 在烧杯中加入水和苯（密度为0.88g/ cm3 ）各50mL，将一小粒金属钠（密度为0.97 g/ cm3 ）投入烧杯中。观察到的现象可能是（ ）A. 钠在水层中反应并四处游动B. 钠停留在苯层中不发生反应C. 钠在苯的页面上反应并四处游动D. 钠在苯与水的界面处反应并上、下跳动2. 下列关于钠的性质叙述中，不正确的是()A切下一小块钠，投入水中，

8、钠熔成小球，说明钠与水反应有热量放出B从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应C钠在空气中燃烧生成氧化钠D切开一块钠，呈银白色，很快变暗，说明钠常温下能与氧气反应3. 将金属钠放在燃烧匙中加热使其燃烧，不可能出现的现象是（ ）A金属钠融化为小球 B火焰为黄色C燃烧后得到一白色固体 D燃烧后得到一淡黄色固体4. 4.6g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后,得到7.0g固体,由此可判断其氧化产物是( )A 只有Na2O B只有Na2O2 CNa2O2和Na2O D无法确定5. 在Na与H2O的反应中（ ）ANa是氧化剂 BH2是氧化产物 C反应实质是钠置换水电离出的少量的H D反应实质是钠置换水中的氢气6

9、. 下列关于那的叙述中正确的是（）A. Na与Na的性质相似B. 钠原子最外层有11个电子C. 实验中剩余的钠可放入废液缸中D. 钠着火可用沙土灭火3 铝1. 铝的物理性质：银白色金属，延展性很好2. 铝与氧气的反应实验步骤实验现象现象解释加热空气中久置的铝箔铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不滴落铝表面的氧化膜Al2O3熔点很高，包在铝的外面，使液态铝不能滴落加热用砂纸打磨过的铝箔铝和空气中的氧气反应：4Al 3O22Al2O3，形成新的氧化膜3. 铝与水的反应：2Al 6H2O2Al(OH)3 3H24. 铝与酸的反应（非氧化性酸）：2Al 6HCl2AlCl3 3H25. 铝在冷的浓硝酸、浓

10、硫酸中会钝化6. 铝与碱的反应：2Al 2NaOH 2H2O2NaAlO2 3H2注意事项：铝与强碱溶液的反应，不是铝直接与强碱反应，而是铝先与强碱溶液中的H2O 反应生成Al(OH)3，然后Al(OH)3与强碱反应生成偏铝酸盐，所以反应过程中氧 化剂是H2O。7. 铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应生成H2的定量关系（1） 等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应产生H2的物质的量相等消耗H、OH的物质的量之比为n(H):n(OH)3:1（2） 足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应消耗的Al的物质的量之比为1:3生成的H2的物质的量之比为1:3（3） 一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧

11、化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为Cl2C. Fe2与SCN不能形成红色物质D. Fe2可被氧化为Fe32. 要证明某溶液中不含Fe3而可能含Fe2，有如下实验操作：加足量新制氯水加足量 酸性KMnO4溶液加少量KSCN溶液，则最佳顺序是（）A. B. C. D. 3. 选择合适试剂完成甲、乙两组实验。甲组： 检验含Fe3的溶液中是否含有Fe2；乙组：检验含Fe2的溶液中是否含有Fe3。下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是（）甲组乙组A新制氯水、KSCN溶液NaOH溶液B酸性KMnO4溶液KSCN溶液CKOH溶液溴水D溴水酸性KMnO4溶液4. 在下列溶液中，分别滴加NH4SCN溶液后，溶

12、液不呈红色的是A、 加入足量镁粉的Fe2(SO4)3溶液B、 FeCl2溶液与稀硝酸混合后的溶液C、 铁丝在足量的氯气中燃烧后所的产物的溶液D、 长期暴露在空气中的绿矾溶液5. 下列离子方程式中书写不正确的是A、 FeCl3溶液中加入铁：Fe3Fe2Fe2B、 MgCl2溶液中加入AgNO3溶液：AgClAgClC、 Cl2通入FeCl2溶液中：2Fe2Cl22Fe32ClD、 Cu(OH)2溶于稀硫酸中：Cu(OH)22HCu22H2O6. 下列能与Fe3作用，且可证明Fe3具有氧化性的是A、 SCNB、 Fe2C、 CuD、 OH7. 下列离子的检验方法合理的是A、向某溶液中滴入KSCN溶

13、液呈红色，说明不含Fe2 B、向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2C、向某溶液中加入NaOH溶液，得到红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe38. 向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明溶液中含 苹果汁是人们喜爱的饮料。由于饮料中含有Fe2离子，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色，使Fe2转变为Fe3离子。若榨苹果汁时加入维生素C，可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有A、 氧化性B、 还原性C、 酸性D、 碱性9. 下列物质反应的离子方程式正确的是（ ）A. 铁和三氯化铁溶液反应：FeFe3=2Fe2B. 足量的氯气通

14、入氯化亚铁溶液中：Fe2Cl2=Fe32ClC. 铁和稀盐酸反应：Fe2H=Fe2H2D. 三氯化铁溶液和氨水反应：Fe33OH =Fe(OH)38 合金及金属的分类1. 合金：由两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质（1） 合金时混合物而不是纯净物（2） 合金属于溶液（3） 合金硬度一般比它的各成分金属大（4） 合金熔点一般比它的各成分金属低（5） 合金的物理、化学性质、机械性能优于各成分金属2. 铜合金铜合金主要成分主要性能主要用途青铜Cu、Sn、Pb强度大、可塑性好、耐磨机器零件黄铜Cu、Zn强度大、可塑性好、耐磨耐压设备等白铜Cu、Ni、Zn光泽好、易加工、

15、耐腐蚀常用作饰品3. 铁合金铁合金主要成分元素主要特征主要用途生铁Fe、C及Si、Mn等硬而脆，强度大炼钢，制各种铸件钢碳素钢低碳钢Fe、C（低于0.3%）韧性、焊接性好、强度低制钢板、钢丝、钢管等中碳钢Fe、C（0.3%0.6%）强度高、韧性及加工性好制钢轨、车轮和建材等高碳钢Fe、C（高于0.6%）硬而脆，热处理后弹性好制机械、弹簧、刀具等合金钢锰钢Fe、Mn韧性好，强度大钢轨、钢磨、坦克装甲硅钢Fe、Si导磁性好变压器、发电机中的铁芯不锈钢Fe、Cr、Ni抗腐蚀性好医疗器械、饮具、容器等4. 金属的分类（1） 按密度：密度大于4.5 g/cm3为重金属，密度小于4.5 g/cm3为轻金属

16、（2） 黑色金属：铁、铬、猛以及它们的合金 有色金属：除黑色金属以外的其它金属及合金（3） 稀土金属：钪、钇及镧系元素（4） 碱金属：Li、Na、L、Rb、Cs、Fr（5） 碱土金属：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra附题1. 合金在推动人类文明中起到了重要的作用。下列说法正确的是（）A. 战国时期的青铜器由铜锌合金铸造而成B. 所有合金材料都具有较强的抗腐蚀能力C. 生铁的硬度大于钢的硬度，常用于锻造各种零件D. 改变原料的配比、改变生成合金的条件，可得到有不同性能的合金2. TeZnCd晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关叙述中不正确的是（）A. 它是由Te、Zn、Cd按一定比例

17、混合而成的，无固体的熔点B. 它易导电、导热，具有延展性C. 它的熔点比Zn低D. 它的硬度和强度比Cd的大3. 合金相对于纯金属制成的金属材料而言，其优点是（）合金的硬度一般比它的成分金属的大合金的熔点比它的成分金属的低改变原料的配比和生成合金的条件，可以得到有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛A. B. C. D. 4. 下列物质中，不属于合金的是A、 硬铝B、 黄铜C、 钢铁D、 水银5. 纯铁的熔点1535，而高炉中炼铁时生铁（含碳量较高的铁合金）在1200左右就熔化了，这是因为A、铁的纯度越高，熔点越低B、合金的熔点比其成分物质的熔点高C、形成了铁碳合

18、金，所以熔点变低D、在高炉中熔化的过程发生了化学反应9 焰色反应1. 操作步骤：洗烧蘸烧洗烧2. 注意事项：（1） 焰色反应是元素的性质，而不是单质或某种化合物的性质（2） 焰色反应可以鉴别物质，这种鉴别的方法属于物理方法，而不是化学方法（3） 蘸取待测物的金属丝：铂丝或铁、铬、镍、钨丝等，它们必须在火焰上灼烧至无焰色， 以除去能起焰色反应的少量杂质（4） 金属丝使用前用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无焰色，以除去 能起焰色反应的少量杂质（5） 不能使用硫酸来洗，因为硫酸盐的沸点很高，少量杂质不易被除去而干扰火焰的颜色（6） 许多含钾元素的物质中也含有少量的钠元素，而黄色又能对

19、紫色有遮盖作用，但蓝色 钴玻璃恰能滤去黄色光，使紫色透过3. 几种常见金属元素焰色反应的颜色金属钠钾锂钙锶钡铜颜色黄色紫色紫红色砖红色洋红色黄绿色绿色附题1. 已知下列说法：焰色反应呈黄色的物质一定是钠盐或有钠成分的物质做焰色反应实 验的铂丝在每次实验后应用硫酸或盐酸洗干净观察钾的焰色时，应透过蓝色钴玻璃 测定金属或金属离子的存在，最好的方法是用焰色反应A. B. C. D. 2. 下列对焰色反应的说法正确的是（）A. 可用焰色反应鉴别Na2CO3和NaHCO3B. 做焰色反应时，直接用铂丝蘸取待检验的物质C. K2CO3和NaCl溶液只能用焰色反应鉴别D. NaCl和KCl只能用焰色反应鉴别

20、3. 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各判断正确的是A、 只含有NaB、 一定含有Na，可能含有KC、 既含有Na，只含有KD、 可能含有Na，可能还含有K4. 焰火“脚印”“笑脸”“五环”让北京奥运会开幕式更加辉煌浪漫，这与化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是A、 焰色反应是化合物的性质B、 所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色C、 焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D、 NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同5. （2011成都模拟）用下列实验装置完成对应的实验，不能达到实验目的的是（ ）A. 用甲装置比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性B. 用乙所

21、示方法制备少量的氢氧化亚铁沉淀并观察其白色C. 如丙所示通过焰色反应来检验钾离子的存在D. 用丁装置完成铝热反应并制得少量的金属锰十物质的量在化学方程式计算中的应用1. 化学方程式中的化学计量数与几个物理量的关系（1） 化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于各物质的分子数之比，等于各物质的物 质的量之比（2） 对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于各气体的体积之 比2. 根据化学方程式计算时需要注意的几个问题（1） 化学方程式书写要正确（2） 化学方程式所表示的是纯净物之间量的关系，所以不纯物质的质量只有换算成纯净物的质量，才能按化学方程式列出比例式进行计算（3） 任何一种反应物，只有实际参加反应的物质才能根据化学方程式计算，过量部分不参与化学方程式的计算（4） 计算结果的数值单位及有效数字位数要符合题意（5） 对气体对气体使用气体体积计算时应注意条件（温度及压强），否则不能进行有关计算附题1. 1.15 g 金属钠与水反应后，得到100 mL溶液，试计算：（1） 生成标准状况下气体的体积（2） 反应后所得溶液的物质的量浓度答案：0.56 L 0.5 mol/L2. 向50 mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入过量BaCl2溶液，得到14.51 g白色沉淀，向白色沉淀中再加入过量稀HCl