第六讲 金属元素

1、第六讲 金属元素         金属元素种类高达八十余种，性质相似，主要表现为还原性，金属晶体都具有良好的导电性、导热性和延展性。    一、抓金属活动性顺序掌握金属的全局    金属活动性顺序就是金属单质的还原性由强渐弱的顺序。按金属活动性顺序，把常见金属分为以下三组：    活泼金属组：K、Ca、Na，Mg、Al；    中活泼金属：Zn、Fe，Sn、

2、Pb、(H)；    不活泼金属：Cu、Hg、Ag，Pt、Au。    如上所示，每个金属组又分为两个不同层次，显示其还原性的差异。这样复习金属单质的化学性质，有利于掌握金属的全局，以及金属还原性强弱的变化规律。    (1)跟O2反应：K、Ca、Na、Mg、Al迅速氧化，Zn、Fe、Sn、Pb缓慢氧化，Cu、Hg、Ag、Pt、Au很难氧化。    (2)跟H2O反应：K、Ca、Na跟水反应剧烈，Mg、Al跟水在加热下缓慢反应，Zn、F

3、e在高温下跟水气反应，生成H2和金属氧化物。    (3)跟盐酸反应：K、Ca、Na反应猛烈，Mg、Al反应剧烈，锌、铁反应较快，Sn、Pb反应缓慢，Cu、Hg、Ag、Pt、Au不能反应。    (4)跟硝酸反应：Cu、Hg、Ag可与HNO3反应，Pt、Au不跟HNO3反应。    二、抓住重点，编织网络    在掌握金属全局基础上，要把握住重点金属元素，把全局与重点结合起来。在高中化学中，Na、Mg、Al、Fe是最重要的金属，应把这些

4、金属元素的制法、性质、用途编织成网络，形成元素知识的科学体系。    铝是最重要的主族金属元素，在性质上具有两性的特点。铝及其化合物的知识网络如下：    铁是最重要的过渡金属元素，在性质上具有变价的特点。铁及其化合物的知识网络如下：     例1 现有X、Y、Z、W等4种钠的化合物，它们之间的相互转化关系如下：    XWCO2H2O     width=49 height=0 

5、60;   ZCO2 WO2     ZH2OYO2     WCa(OH)2YCaCO3     试判断X、Y、Z、W各是何种钠的化合物。    分析：对于本题的思维方法可采用以下三种：    (1)从反应钠的化合物X受热分解后，生成钠的化合物W，以及CO2和H2O，确定X只能是NaHCO3，W则应为Na2CO3。    (2)从反应和

6、入手分析，能跟CO2和H2O反应放出O2的钠的化合物Z只能是Na2O2，再据反应确定W是Na2CO3，据反应确定Y是NaOH。    (3)从反应入手分析，反应是复分解反应，确定W是Na2CO3，Y是NaOH。    未知物的推断可选用不同的方法，关键在于突破口的选择，突破口选择得好，未知物的推断便可得心应手。    解答：    X为NaHCO3，Y是NaOH，Z是Na2O2，W是Na2CO3。   &#

7、160;例2 足量的Mg条分别在体积相同的O2、N2、CO2、空气中充分燃烧，所得固体产物的质量由大至小的正确顺序是 。    分析：Mg是活泼金属，可在O2、N2、CO2、空气中燃烧，其化学方程式如下：    2MgO2=2MgO     3MgN2Mg3N2     2MgCO22MgOC     为分析方便，可设4种气体的物质的量均为1 mol，从反应可知Mg在1 mol O2中燃烧，生成2

8、 mol MgO，其质量为80g；从反应中可知Mg在1 mol N2燃烧，生成1 mol Mg3N2，其质量为100g；从反应可知Mg在1 mol空气中燃烧生成0.4 mol MgO、0.8 mol Mg3N2，其质量约为96g；从反应可知Mg在1 mol CO2中燃烧，生成2 mol MgO和1 mol C，其质量为92g。    解答：N2空气CO2O2    例3 有一白色粉末,可能由Al2(SO4)3、BaCl2、AgNO3、NH4Cl、KOH、Na2S中的两种或三种组成.   

9、; 取白色粉末少量加入适量蒸馏水经充分振荡，得到无色透明溶液。    将所得溶液取出少许，滴入稀硝酸有白色沉淀生成。    试分析白色粉末的可能组成。    分析：从给出的白色粉末溶于水得到无色溶液，以及在此无色溶液中滴加硝酸生成白色沉淀，说明H+可与无色溶液反应生成白色沉淀，将此分析与给出的物质相对照，白色粉末的组成存在以下两种可能：    (1)白色粉末是Al2(SO4)3与过量KOH组成的混合物  &

10、#160; Al4OH-AlO2-2H2O    AlO2-H+H2OAl(OH)3    (2)白色粉末是AgNO3与过量NH4Cl、KOH组成的混合物，加水振荡时发生的化学反应有：    NH4ClKOHNH3·H2OKCl    AgNO3KOHAgOHKNO3    AgOH2NH3·H2OAg(NH3)2OH2H2O   

11、60;所得无色溶液为Ag(NH3)2OH溶液，且另有KCl存在，当加入硝酸时，Ag(NH3)2+变为Ag+和NH4+，Ag+与Cl-结合生成AgCl白色沉淀。    解答：    (1)Al2(SO4)3与过量KOH组成的混合物。    (2)AgNO3与过量NH4Cl、KOH组成的混合物。    (3)若要确定白色粉末组成，可加入HNO3至明显酸性，若白色沉淀消失，为Al2(SO4)3、KOH混合物，若白色沉淀不消失，为AgNO3、N

12、H4Cl、KOH混合物。    例4 甲、乙、丙三种常见单质，X、Y、Z三种常见化合物，在一定条件下的相互转化关系如下：    (1)肯定含有乙元素的化合物是 。    (2)X与Z中正价元素的化合价是前者高，还是后者高？还是不一定？    (3)当X为两种非金属元素组成的化合物，X跟甲反应的化学方程式是 。    (4)当X为金属与非金属元素组成的化合物，X跟甲反应的化学方程式是 。 

13、   分析：从丙乙Z，说明Z肯定含有乙、丙两种元素；又以X丙Z，说明X肯定含有乙、丙两种元素。    在X、Z两化合物中的正价元素高低不一定，当丙为氧化剂时，后者高，丙为还原剂，前者高。    当X为两种非金属元素组成的化合物时，X、Z、丙是4价碳、2价碳、碳单质组成的碳三角。甲为Mg，X为CO2。    当X为金属非金属元素组成的化合物时，X、Z、乙组成的铁三角，甲为Cl2，X为FeBr2。    解答：    (1)化合物X、Z中肯定含有乙、丙两种元素。    (2)X、Z中正价元素的高低不能确定，当丙为氧化剂时，Z中的正价元素化合价高，当