高三专题复习_金属及其化合物复习指导

1、 升学助考一网通金属及其化合物复习指导 【学法指导】近几年高考题的特点之一是加强了元素化合物知识与基本概念、基本理论、化学实验、化学计算的结合，故元素的单质及其化合物知识在高考中的考查要求逐渐提高。而这部分的知识内容繁杂、零碎、分散，同学们难以系统掌握和运用。要收到良好的复习效果，就必须采用较好的复习方式。一、抓住主线，系统掌握元素化合物部分的知识点分散，可采取两条复习主线的方法复习。第一为“知识主线知识点（知识网）”。通过每一族典型物质的复习，把它按物质的分类连成主线，使所学知识系统化、条理化。知识点清晰，便于记忆，掌握好系统。第二以解题思路、思维过程为主线，重在加强思维品质的锻炼。在复习金

2、属元素的单质及其化合物时首先列出以下知识主线： 元素性质递变的关系，重点掌握典型金属与典型非金属在周期表中的位置与性质关系。这就进一步要求在复习中重视理论知识与元素知识的结合运用。所以在形成知识主线的基础上，重点放在结合化学理论复习典型元素化合物，并以此带动全局知识的复习，掌握复习方法，培养自学能力。更有利于解决高考中守纲不守本的新信息题，有利于发挥迁移能力，预测未知元素。例如在复习知识点时按下图格式进行联想复习。 二、形成网络，提高能力近几年高考题中多个知识点用多种形式联系在一起的选择题、框图题、计算题、实验题的考查份量逐渐加大。所以，将知识点进行比较、进行网络化十分重要。尤其对观察能力、思

3、维能力、解题能力的培养是很有帮助的。大家一定要认真总结。同时，网络的建立，不应该是各步反应的简单罗列，而应该是以点（代表物）代面（全章各物质）之间的横向复习，从而较系统地掌握本章的知识要点。例如钠及其化合物的相互转化： 【知识要点总结】一、金属元素在周期表中的位置及原子结构特征1、金属元素在周期表中的位置在目前已知的112种元素中，金属元素有90种，集中位于周期表的左、中下方，属于主族元素和过渡元素。请你自己画出一个元素周期表，并标出金属元素所处的区域。 2、原子结构特征金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数少，一般小于4（Sn、Pb、Sb、Bi4）。金属元素原子半径比同周

4、期非金属元素原子半径大（惰性元素除外）。3、晶体结构金属元素形成的金属单质，在固态时全是金属晶体。在金属晶体中，金属原子好像硬球，一层一层地紧密堆积着。即一个挨一个地堆积在一起，使一定体积的晶体内有最多数目的原子。但由于金属原子的价电子较少，容易失去电子成为金属离子，而释出的价电子并不专 属于某个特定的金属离子，它们在整个晶体里自由地运动着，称为自由电子。金属晶体就是依靠金属阳离子和自由电子间的较强作用形成的。二、金属的分类1、按原子结构特点分无变价金属：A、A及Al等金属；变价金属：A、A族、副族、第族金属元素。试从结构上分析其原因。2、冶金工业上在冶金工业上 3、按密度不同按密度 4、按其

5、丰度不同按含量 三、金属的性质1、物理共性：由于金属一般都是以金属键形成金属晶体，实现层状紧密堆积，使金属具有许多共同的性质。 状态：通常情况下，除Hg外，其余金属都是固态。有金属光泽，不透明。有导热性和导电性。有延展性。以上物理共性与其结构的关系一定要清楚。2、金属单质的化学性质金属的原子结构决定金属的化学性质。（1）金属单质化学性质比较金属活动性顺序表K Ca NaMg Ai ZnFe Sn PbHCu Hg AgPt Au原子失电子能力由大到小，还原性由强到弱阳离子得电子能力由小到大，氧化性由弱到强和O2反应常温易被氧化常温能被氧化常温干燥空气中不易被氧化加热时能被氧化不能被被氧化和H2

6、O反应常温置换出氢加热或与水蒸气反应置换出氢不能置换出水中的氢和酸反应剧烈置换出酸中的氢能置换出酸中的氢，Fe、Al常温在浓HNO3、浓硫酸中钝化不能置换稀酸中的氢与强氧化性酸反应只与王水反应和碱反应仅Al、Zn能跟强碱水溶液反应和盐反应先与水反应排在前面的金属能从盐溶液中置换出后边的金属碱的热分解受热不分解受热分解常温分解硫化物溶解性溶于水水解不溶于水，溶于非氧化性稀酸只溶于强氧化性酸冶炼方法电解法热还原法加热分解法物理方法（2）碱金属单质化学性质比较碱金属LiNaKRbCs颜色状态银白色晶体银白色晶体银白色晶体银白色晶体银白色晶体略带金色密度由小到大（K与Na相反）熔点依次降低金属性依次增

7、强焰色反应紫红色黄色紫色（要隔钴玻璃）紫色跟O2反应产物Li2ONa2O、Na2O2K2O、K2O2、KO2Rb2O、Rb2O2、RbO2Cs2O、Cs2O2、CSO2跟水反应现象不融化，较剧烈融化，剧烈爆炸爆炸爆炸产物LiOH和H2NaOH和H2KOH和H2RbOH和H2CsOH和H2跟酸反应置换出氢气，生成碱金属盐保存方法石蜡中煤油中四、金属的腐蚀与冶炼1、金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质是金属单质失电子而被氧化的过程。M ne Mn+ 。按照金属活动性顺序表，从前到后，金属单质腐蚀由易到难。2、金属冶炼的本质金属冶炼是腐蚀的逆过程，即金属阳离子得电子而被还原成金属单质的过程。Mn+ + n

8、e M。按照金属活动性顺序表，从前到后，金属阳离子得电子而被还原成金属单质有易到难。3、金属冶炼的方法上业表中已经列出。4、铝的工业制法电解法5、炼铁：注意了解炼铁的原理、炼铁的原料、炼铁的设备和主要反应。6、炼钢：注意了解炼钢的目的、原理、炼铁的原料、炼铁的设备和主要反应。五、金属的重要化合物（一）氧化物：可列表总结、对比各金属的重要氧化物的性质。例如： 氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）类属电子式颜色状态溶解性稳定性跟水反应跟酸性氧化物反应跟酸反应又如铁的氧化物：氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色状态   溶解性 磁性 跟非氧化性酸反应 跟强氧化性酸反

9、应 稳定性 生成 （二）氢氧化物名称氢氧化钠氢氧化镁氢氧化铝氢氧化铁氢氧化亚铁氢氧化钙分子式略略略略略略类属强碱中强碱两性氢氧化物弱碱弱碱强碱色态白色固体白色固体白色胶状沉淀红褐色沉淀白色沉淀白色粉末水溶性易溶难溶难溶难溶难溶微溶热稳定性稳定不稳定，加热分解生成氧化物和水极不稳定，在空气中易转化为Fe(OH)3稳定,加热不易分解与酸反应略其它反应能与盐、与氯气、S、Al反应能与强碱溶液反应能与还原性物质反应能与氧化性物质反应制漂白粉、制烧碱，和CO2反应制法略略略略略略（三）盐类：掌握氯化物、硫酸盐、明矾、绿矾、偏铝酸盐等的性质与用途。【典型例题分析】例1、下列有关金属元素特征的叙述正确的是

10、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、金属元素在不同化合物中的化合价均不同D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体解析：A 不正确，对于有可变化合价的金属，当其呈现低价态金属阳离子时，既有还原性又有氧化性。如： ；B 正确，因为金属原子只有还原性，在化合物中只显正价；C 不正确，如果金属元素没有变价，在不同的化合物中化合价相同。如铝在AlCl3、NaAlO2、Al(OH)3中均为+3价，若有变价的金属则在不同的化合物甚至在同一物质中化合价不同，如FeCl3、FeCl2中Fe分别为+3价和+2价，而在Fe3O4中就有 。 D 不正确，大多数金属在常温下为金

11、属晶体，个别金属如汞则为液态，是非晶体。故本题的正确答案是B选项。例2、A、B、C三种金属相对原子质量之比为3：5：7，若以4：2：1的原子个数比形成三种金属组成的混合物4.64g，溶于足量的盐酸后，放出氢气在标准状况下的体积是3. 136L,若三种金属均为正2价，求三种金属的相对原子质量。解析：由于三种金属均为+2价，所以三种金属物质的量之和等于与盐酸反应生成氢气的物质的量，由此可以求出混合金属的平均相对原子质量，由此可求出三种金属相对原子质量。解： 混合金属的物质的量=H2的物质的量= =0.14mol混合金属的平均摩尔质 量= 设：A、B、C三种金属的相对原子质量分别是3x、5x、7x则

12、： 解之，x=8A、B、C三种金属的相对原子质量分别是：24、40、56。例3、下列各图中的纵坐标表示沉淀的物质的量，横坐标表示加入x的物质的量，请将各图一一对应的反应的代号填入每图下方的括号内。 A、Ca3(PO4)2悬浊液中滴入H3PO4B、NaAlO2溶液中通入HClC、Ba(OH)2溶液中通入SO2D、石灰水中通入CO2E、AlCl3溶液中滴入氨水F、AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液G、SO2溶液中通入H2S气体H、稀硫酸中滴入Ba(OH)2溶液I、AlCl3、MgSO4的混合溶液中加入过量NaOH溶液J、在盐酸酸化的AlCl3溶液中，滴入KOH溶液K、AlCl3溶液中滴入NaOH

13、溶液解析：要根据每个反应的反应物间物质的量的关系，来判断符合哪个图象。解：1、A 2、B 3、K 4、C，D 5、H 6、E 7、F8、G9、I 10、J例4、把铁粉、铜粉放入稀硝酸溶液中充分反应后若铁有剩余，则溶液中存在的物质是（ ）若铜有剩余，则溶液中存在的物质是（ ）A、Cu(NO3)2 Fe(NO3)2B、Cu(NO3)2 HNO3C、Fe(NO3)2 D、Fe(NO3)3解析：当铁有剩余时，溶液中不能有 、 、HNO3选（C）当铜有剩余时，溶液中不能有 、HNO3，选（A）例5、某碱金属M及其氧化物(M2O)组成的混和物13.3g，加足量水充分反应后的溶液经蒸发结晶，得干燥固体16.

14、8g，求该混和物的成分及其质量。解析：此体可以用极限的思维求解。设该碱金属的相对原子量为a(1)假设13.3克全为碱金属，由碱金属元素守恒得：13.3/a=16.8/(a+17)解得 a=64.6 (极大值)(2)设13.3克全为碱金属氧化物，同样由碱金属元素守恒得：13.3×2/(2a+16)=16.8/(a+17)解得 a=26.2(极小值) 该碱金属的原子量应介于26.2与64.6之间，由原子量表可知，原子量为39的钾(K)符合题意。所以碱金属为钾(K)，其氧化物为氧化钾(K2O)。设混和物中含K和K2O的质量分别为X和y，得 x + y = 13.3解之得 X=3.9gy=9

15、.4g答：该混和物中含K 3.9g, K2O 9.4g。例6、14g铁粉全部溶于稀HNO3溶液中，恰好反应，放出NO气体后得到溶液1L，称量所得溶液，发现比原稀HNO3增重8g。求 所得溶液中金属离子的物质的量浓度。 原稀HNO3溶液的物质的量浓度(体积变化忽略不计)。解析：产生的NO的质量为14-8=6克，即0.2mol，加入铁的质量为14克即0.25mol，硝酸产生0.2molNO共得电子0.2×3=0.6mol，(1) 若铁全部转化为Fe3+，则共失电子 0.25×3=0.75mol，(2) 若铁全部转化为Fe2+，则共失电子 0.25×2=0.5mol，因

16、为0.5mol<0.6mol<0.75mol，所以Fe参加反应后一部分转化为Fe(NO3)3，一部分转化为Fe(NO3)2。(3) 设Fe在反应中生成Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的物质的量分别为a和b 由Fe的物质的量可得 a+b=0.25 由电子守恒可得 3a+2b=0.6解 得: a=0.1(mol) b=0.15(mol)所以：Fe3+=0.1mol/L Fe2+=0.15mol/L 答：生成Fe3+、Fe2+及原HNO3溶液的物质的量浓度分别为0.1mol/L、0.15mol/L和0.8mol/L。例7、用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不合F

17、e3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不合O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管I里加入的试剂是_。 (2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管I和中加入试剂，打开止水央，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理

18、出是_。解析与答案：此题是2003年的高考题。源于教材，又高于教材，突出考查了运用基础知识和基本原理解决实验问题的能力。首先要抓住氢氧化亚铁的性质即易氧化，遇氧气迅速生成氢氧化铁。方法一是教材中的方法，为防止氧化，胶头滴管反常规操作，或在溶液中加入还原性物质如铁粉。方法二将原来的方法进行了改进，去掉了原有的胶头滴管，创设了新情境，要求考生在已经掌握制备氢氧化亚铁的实验操作及实验原理的基础上，说明方法二制备氢氧化亚铁的原理，同时也考查了对启普发生器的原理的理解。是考察逆向思维和创新精神的好题。具体答案如下：方法一(1)稀H2SO4 铁屑(2)煮沸(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2方法二

19、(1)稀H2SO4 铁屑(2)NaOH溶液 (3)检验试管出口处排出的氢气的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹。(4)试管I中反应生成的H2充满了试管I和试管，且外界空气不容易进入。【参考练习】1、下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是 A、干冰灭火剂B、黄砂 C、干粉(含NaHCO3)灭火剂 D、泡沫灭火剂 2用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是 A、测定密度 B、放入硝酸中 C、放入盐酸中 D、观察外观3、下列叙述中,正确的是A、含金属元素的离子不一定都是阳离子B、在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C、某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原

20、D、金属阳离子被还原不一定得到金属单质4、关于晶体的下列说法正确的是A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低5、已知铍(Be)的原子序数为4.下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是A、铍的原子半径大于硼的原子半径B、氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8C、氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱D、单质铍跟冷水反应产生氢气6、制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2，向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A

21、、烧杯中有铜无铁 B、烧杯中有铁无铜C、烧杯中铁、铜都有 D、烧杯中铁、铜都无7、将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是A、硫酸 B、氯水C、硝酸锌D、氯化铜8、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是A、锌B、铁C、铝D、镁9、把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为A、70% B、52.4% C、47.6% D、30%10、将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该混合物四份，分别加

22、到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是 A、3摩/升HClB、4摩/升HNO3 C、8摩/升NaOH D、18摩/升H2SO411、某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6:5，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为A、1:1B、1:2C、1:3D、1:4 12、铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为A、9.02g B、8.51g C、8.26g D、7.04g13、A、B、C和D

23、分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种。现利用另一种溶液X，用如下图所示的方法，即可将它们一一确定。试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。A：_B：_C：_D：_X：_ 14、试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按下图所示进行实验:(1)请写出步骤中所发生的全部反应的离子方程式.(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为_.(用m表示)15、现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当 应物只有CaCO3固体,6摩尔/升，盐酸和蒸馏水). 请填写下列空白:(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式_。(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)_。(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母;连接胶管省略)_。16、取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL 1.00mol·L1