金屬元素專題總結(jié)

1、長(zhǎng)春市實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三化學(xué)復(fù)習(xí)教案元素及化合物知識(shí)四 金屬元素知識(shí)與規(guī)律綜述【知識(shí)規(guī)律總結(jié)】1金屬元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)金屬元素分布在元素周期表的左下方，大部分金屬元素原子的最外層電子數(shù)少于四個(gè)電子，金屬元素原子半徑比同周期的非金屬原子半徑大，故金屬原子易失去電子。2金屬的幾種分類方法：有色金屬（除fe，cr，mn以外的金屬）輕金屬（密度小于 4.5g/cm3如k,ca,be,mg,al等）重金屬（密度大于 4.5g/cm3如cu,fe,sn,pb等）黑色金屬（fe，cr，mn）常見(jiàn)金屬（如fe,al,cu等）稀有金屬（如鋯,鈮,鉬等） 從冶金工業(yè)分 從密度分 從含量分3金屬的共性：金屬晶

2、體是靠金屬離子跟自由電子之間存在較強(qiáng)的作用使許多金屬離子相互結(jié)合在一起而形成的。討論：金屬為什具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性？4判斷金屬活動(dòng)性的規(guī)律金屬與水或酸反應(yīng)越劇烈，該金屬越活潑。金屬所對(duì)應(yīng)的氫氧化物的堿性越強(qiáng)，該金屬越活潑。一種金屬能從另一種金屬鹽的溶液中將其置換出來(lái)，則該金屬活潑性比另一金屬?gòu)?qiáng)。兩金屬能夠構(gòu)成原電池時(shí)，做負(fù)極的金屬比做正極的金屬活潑。在電解過(guò)程中，一般地先得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性差。5金屬之最（1）在生活、生產(chǎn)中使用最廣泛的金屬是鐵，但一般不使用純鐵，而使用鐵的合金。 如熟鐵（含碳在0.03以下的鐵碳合金）、生鐵

3、（含碳在2以上的鐵碳含金）、鋼（含碳在0.032鐵碳合金）。（2）地殼中含量最多的金屬元素是鋁。（3）最活潑的金屬元素是銫。（4）最硬的金屬單質(zhì)是鉻。（5）熔點(diǎn)最高的金屬單質(zhì)是鎢。（6）熔點(diǎn)最低的金屬單質(zhì)是汞。（7）密度最大的金屬單質(zhì)是鋨（os）。（8）延性最好的金屬單質(zhì)是鉑，展性最好的金屬單質(zhì)是金。（9）金屬中的殺菌冠軍是銀，每升水中只要有一千億分之二克的ag+，就能消滅細(xì)菌 。（10）最穩(wěn)定的金屬單質(zhì)是金。6金屬反應(yīng)規(guī)律(1)金屬與非金屬反應(yīng)：金屬氧化物的生成：2mg+o2 2mgo金屬過(guò)氧化物的生成：2na+o2 na2o2金屬無(wú)氧酸鹽的生成：cu+cl2 cucl2金屬氮化物的生成：3

4、mg+n2 mg3n2 (2)金屬與水反應(yīng)，(按金屬活動(dòng)順序表分類)kna極活潑金屬與冷水發(fā)生置換反應(yīng)，生成金屬氫氧化物(堿)和氫氣。2na+2h2o = 2naoh+h2mgal較活潑金屬與熱水發(fā)生置換反應(yīng)，生成金屬氫氧化物(堿)和氫氣。mg +2h2omg(oh)2+h2znpb金屬與水蒸汽在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)，生成金屬氧化物和氫氣。 cuau氫后不活潑金屬與水不發(fā)生反應(yīng)。(3)金屬與酸反應(yīng)金屬與非氧化性酸反應(yīng)：金屬活動(dòng)順序表中氫前金屬能置換酸中氫，生成鹽和氫氣。常見(jiàn)非氧化性酸有稀h2so4、hcl等。zn+h2so4 = znso4+h2 zn+2hcl = zncl

5、2+h2金屬(除au、pt外)與氧化性酸反應(yīng)：金屬與氧化性酸發(fā)生非置換的氧化一還原反應(yīng)，生成鹽、水和氣體，此氣體不是氫氣而是氧化性酸的還原產(chǎn)物。常見(jiàn)氧化性酸有濃h2so4(還原產(chǎn)物為so2)，濃hno3(還原產(chǎn)物為no2)、稀hno3(還原產(chǎn)物為no)等。cu +2h2so4(濃) cuso4+so2+2h2o 3cu+8hno3(稀)=3cu(no3)2+2no+4h2ocu +4hno3(濃)=cu(no3)2 +2no2+2h2o常溫下濃硝酸、濃硫酸使金屬fe、al表面發(fā)生“鈍化”，但在加熱條件下，可發(fā)生類似上述反應(yīng)。(4)金屬與鹽溶液反應(yīng)：極活潑金屬(k、ca、na)與強(qiáng)酸弱堿鹽溶液反

6、應(yīng)，首先發(fā)生金屬與水的置換反應(yīng)，生成的堿再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，即置換與復(fù)分解反應(yīng)前后發(fā)生。如金屬鈉投入cuso4溶液中，發(fā)生的反應(yīng)是：2na +2h2o = 2naoh +h2(置換)cuso4 +2naoh = cu(oh)2+na2so4(復(fù)分解)總反應(yīng)式為2na+cuso4+2h2o = cu(oh)2+na2so4+h2較活潑金屬(mg、al、zn、fe)與易發(fā)生水解反應(yīng)的強(qiáng)酸弱堿鹽溶液反應(yīng)，水解與置換反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。如mg投入nh4cl溶液中，發(fā)生的反應(yīng)是：nh4+ +h2o nh3·h2o +h+ (水解)mg +2h+ = mg2+ +h2 (置換)總反應(yīng)式表示為：mg

7、+2nh4+ = 2nh3+h2+mg2+較活潑金屬與較不活潑金屬鹽溶液發(fā)生置換金屬反應(yīng)，即金屬活動(dòng)順序表中前面金屬單質(zhì)可把后面金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。如：fe +cuso4 = feso4 + cu cu +2agno3 = cu(no3)2 +2ag金屬與具有強(qiáng)氧化性金屬鹽溶液反應(yīng)，發(fā)生金屬原子和金屬陽(yáng)離子間的氧化-還原反應(yīng)，而不發(fā)生置換反應(yīng)。如：cu +2fecl3 = cucl2 +2fecl2 fe +2fecl3 = 3fecl2(5)某些金屬(al、zn)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)：al、zn與強(qiáng)堿水溶液反應(yīng)，生成鹽和氫氣。2al +2naoh +2h2o = 2naalo2 +3h2 z

8、n +2naoh = na2zno2 + h2(6)某些金屬與氧化物反應(yīng)：mg與co2，al與某些金屬氧化物如fe3o4、mno2發(fā)生置換反應(yīng)。al與其它金屬氧化物，發(fā)生鋁熱反應(yīng)。mg在co2氣中燃燒，生成黑、白兩種粉末。 7金屬的冶煉方法金屬冶煉是使金屬離子得到電子，被還原成金屬原子的過(guò)程。金屬活動(dòng)順序表中的不同金屬，因金屬陽(yáng)離子結(jié)合電子能力不等，方法不同：金屬冶煉的一般規(guī)律：k ca na mg al zn fe sn pb (h) cu hg ag pt au電解法 熱還原法 熱分解法 物理提取法kal活潑金屬，因陽(yáng)離子氧化性弱，所以只能采取電解熔融態(tài)化合物方法“冶煉”：2na

9、cl 2na+cl2 mgcl2 mg+cl2 2al2o3 4al+3o2zncu之間較活潑金屬，采用還原劑法冶煉：fe2o3 +3co 2fe+3co2ag、hg用加熱法制?。篽gs+o2 hg +so2 2hgo 2hg+o2pt、au在自然界呈游離態(tài)，一般物理方法即可得到。8金屬的還原性弱強(qiáng)與結(jié)構(gòu)、在周期表中的位置有關(guān)，與金屬活動(dòng)順序大致相同，下面從金屬化學(xué)性質(zhì)的幾方面看一下部分金屬的主要化學(xué)性質(zhì)。k、ca、namg、 alzn、fe、sn、pb、(h)、cuhg、ag、 pt、au還原性還原性逐漸減弱，對(duì)應(yīng)的金屬陽(yáng)離子氧化性逐漸增強(qiáng)(fe指fe2+)。與o2反應(yīng)常溫下迅速反應(yīng)，應(yīng)保存

10、在煤油中(li保存在石蠟中)。常溫下生成氧化膜，點(diǎn)燃或高溫下劇烈反應(yīng)。常溫下與o2反應(yīng)緩慢，久后生成氧化膜。高溫下zn、fe燃燒，sncu與o2迅速化合。常溫下與o2不反應(yīng)，加熱緩慢反應(yīng)，高溫分解。不反應(yīng)與h2o反應(yīng)與冷水劇烈或較快反應(yīng)，生成堿和h2。與熱水或沸水緩慢反應(yīng)，生成氫氧化物和h2與高溫水蒸氣反應(yīng)，生成h2和氧化物。與h2o不反應(yīng)與酸反應(yīng)能置換非氧化性酸中的氫。與氧化性酸反應(yīng)，但不生成h2。與王水反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)首先與h2o反應(yīng)，生成的堿可與鹽起復(fù)分解反應(yīng)。一般是位于金屬活動(dòng)性順序表前面的金屬能從鹽中置換出后面的金屬。與強(qiáng)堿反 應(yīng)僅al、zn與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，生成h2和偏鋁酸鹽或鋅酸鹽

11、。冶煉方法電解法(電解熔融的鹽、氧化物)熱還原法。熱分解法或其他方法金屬元素單元練習(xí)一一、選擇題1在ph為45的環(huán)境中，cu2+、fe2+不生成沉淀，而fe3+幾乎完 全沉淀。工業(yè)上制cucl2是將濃鹽酸用蒸汽加熱到80左右，再慢慢加入粗氧化銅（含雜 質(zhì)feo），充分?jǐn)嚢枋怪芙?。欲除去溶液中的雜質(zhì)離子，下述方法中可行的是（ ）a加入純cu將fe2+還原b向溶液中通入h2s使fe2+沉淀c在溶液中通入cl2，再加入cuo粉末調(diào)節(jié)ph為45d在溶液中通入cl2，再通入nh3調(diào)節(jié)ph為452銅、鎂合金4.6g完全溶于濃硝酸，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4480ml的no2氣體和 336ml n2o4氣

12、體（氣體均為標(biāo)況），在反應(yīng)后的溶液中加入足量的naoh溶液，生成沉淀的質(zhì)量為（ ）a7.04g b8.26g c8.51g d9.02g3取100ml 18.3moll的h2so4與zn反應(yīng)，當(dāng)zn完全溶解時(shí)，生成的氣體在標(biāo)況下占有的體積為22.4l。將所得的溶液稀釋成1l，測(cè)得溶液的h+濃度為1moll，則所生成的氣體中so2與h2的體積比約為（ ）a12 b21 c14 d414在右圖支管中，一管裝入2.3g金屬鈉，一管裝入hgo，同時(shí)加熱兩部分，na完全燃燒 ，若加熱后容器里空氣成分基本未變，則hgo質(zhì)量可能是（ ）a21.7g b24g c43.4g d10.85g5有物質(zhì)的量相等的短

13、周期金屬元素單質(zhì)a和b，在a中加入足量鹽酸，在b中加入足量 稀硫酸，反應(yīng)完全后，生成氫氣的體積分別為v（a）和v（b），且v（a）v（b）。若要確定生成物中a和b的化合價(jià)，至少還需的數(shù)據(jù)是（ ）av（a）v（b）的值 bv（a）和v（b）的值ca和b的物質(zhì)的量 d鹽酸和稀硫酸的物質(zhì)的量濃度6下列敘述正確的是（ ）a元素的單質(zhì)可由氧化或還原含該元素的化合物來(lái)制得b得電子越多的氧化劑，其氧化性就越強(qiáng)c陽(yáng)離子只能得到電子被還原，只能作氧化劑d含有高價(jià)元素的化合物，一定具有強(qiáng)的氧化性7鎂、鋁、鐵三種金屬分別跟4moll 0.05l鹽酸反應(yīng)時(shí)，若放出的氫氣的質(zhì)量相等， 則下列說(shuō)法中正確的是（ ）a三種金

14、屬質(zhì)量相同，且均不足量b三種金屬質(zhì)量不同，但均為過(guò)量c三種金屬的物質(zhì)的量相同d三種金屬均不足量，其質(zhì)量比為129288有mg、al、fe、cu四種金屬，若兩兩混合，取混合物26g與足量稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo) 準(zhǔn)狀況下h211.2l，此混合物的可能組合的方式最多有（ ）a2種 b3種 c4種 d5種9存放下列試劑的方法中，有錯(cuò)誤并且會(huì)引起危險(xiǎn)的是（ ）a白磷浸在盛有cs2的敞口試劑瓶中b金屬鈉浸在盛有煤油的試劑瓶中c碳酸鈉飽和溶液放在帶玻璃塞的試劑瓶中d溴水放在帶橡皮塞的試劑瓶中10當(dāng)燃燒鎂和某金屬組成的合金時(shí)，所形成的氧化物的質(zhì)量為反應(yīng)前后合金質(zhì)量的2 倍，則另一種金屬可能是（ ）a銅 b鈹 c鈉

15、 d鋁二、非選擇題11a、b、c是三種短周期元素的單質(zhì)，甲、乙是兩種常見(jiàn)的化合物。這些單質(zhì)和化合物之間存在如圖所示的關(guān)系：由此判斷：若單質(zhì)a是 ，則單質(zhì)b、c分別是 、 ；若單質(zhì)a是 ，則單質(zhì)b、c分別是 、 ；若單質(zhì)a是 ，則單質(zhì)b、c分別是 、 ；12現(xiàn)有fe、cu組成的合金，其中cu、fe的總物質(zhì)的量為amol，cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x ；研成粉末后，全部投入含bmolhno3的稀溶液中，微熱使其充分反應(yīng)，且硝酸的還原產(chǎn)物只有no，試回答下列問(wèn)題：（1）用微粒符號(hào)填寫下列空白（列舉出全部可能的情況）。殘留固體成分溶液中的金屬離子（2）當(dāng)溶液中金屬離子只有fe2+、cu2+時(shí)，則b的取值范圍

16、是（用a、x表示）_。（3）當(dāng)x0.5時(shí)，溶液中的fe3+與fe2+ 物質(zhì)的量相等時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下共產(chǎn)生672ml氣體。求a、b的值。13. badefbca右圖中所涉及的a、b、c、d、e、f和g等都是中學(xué)化學(xué)教材中常見(jiàn)的物質(zhì)。反應(yīng)是置換反應(yīng)，反應(yīng)均在高溫下進(jìn)行。a在常溫下為液態(tài)，c有磁性，f既能溶于naoh又能溶于hcl。a的電子式 ；寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。金屬元素單元練習(xí)二一、選擇題：1、鎂粉在焰火，閃光粉中是不可少的原料，工業(yè)制造鎂粉將鎂蒸氣在氣體中冷卻。下列可作為冷卻氣體的是 （ ）空氣 co2 ar h2 n2a、 b、 c、 d、2、下列物質(zhì)中，不屬于

17、純凈物的是 （ ）重水 雙氧水 硬水 硫酸 氫溴酸 蒸餾水a(chǎn)、 b、 c、 d、3、鋁熱反應(yīng)說(shuō)明了 （ ） a、鋁的還原性大于鐵，且反應(yīng)時(shí)放出大量的熱b、鋁比鐵熔點(diǎn)低 c、鐵、鋁易形成合金 d、反應(yīng)需要加熱，所以鋁熱反應(yīng)是吸熱反應(yīng)4、下列晶體中，金屬離子與自由電子之間作用最強(qiáng)的是 （ ）a、na b、mg c、al d、si5、下列單質(zhì)中，能跟燒堿溶液反應(yīng)，但不能生成h2的是 （ ）a、硅 b、氟氣 c、鋁 d、鈉6、在兩個(gè)燒杯中，各加入相同體積3摩/升的硫酸溶液，隨后分別置于天平左右兩個(gè)托盤上，調(diào)節(jié)天平，使之平衡，此時(shí)向兩個(gè)燒杯中分別加入10.8克mg、al反應(yīng)完畢后，天平兩端將會(huì) （ ）a

18、、不平衡，放鋁的一端托盤上升 b、不平衡，放鎂的一端托盤上升c、仍保持平衡 d、無(wú)法確定7、用鋁熱法從下列氧化物中還原出物質(zhì)的量相同的各金屬，耗鋁最少的是（ ）a、cr2o3 b、mno2 c、v2o5 d、wo38、一定量時(shí)的鹽酸分別與下列物質(zhì)完全反應(yīng)，所得溶液濃度最小的是 （ ）a、mg b、mgo c、mgco3 d、mg(oh)29、在濃鹽酸 濃硝酸 濃硫酸 稀硫酸 稀硝酸等物質(zhì)中，能用鋁槽車盛裝的是 （ ）a、 b、 c、 d、10、高溫超導(dǎo)體中，鉈（t1）是組成成分之一，已知鉈和鋁是同族元素，關(guān)于鉈的性質(zhì)的推斷，可能錯(cuò)誤的是 （ ）是銀白色的軟質(zhì)金屬 能生成+3價(jià)的離子化合物 t1

19、(oh)3和a1(oh)3一樣是兩性的 與稀硝酸作用生成硝酸鹽 與cl2反應(yīng)生成鹽a、和 b、只有 c、和 d、與11、下列離子方程式書寫正確的是 （ ）6a、硫酸鋁中加入過(guò)量氨水：al3+3oh- al(oh)3b、氫氧化鋁跟鹽酸反應(yīng)：2al(oh)3+6h+ 2al3+6h2oc、硫酸銅與氫氧化鋇溶液反應(yīng)：ba2+so42- baso4d、偏鋁酸鈉溶液與適量稀硝酸反應(yīng)：alo2-+h+h2o al(oh)312、將兩種金屬單質(zhì)組成的混合物11克加到足量的稀h2so4中，最終可得到11.2 l h2（標(biāo)況下），則這兩種金屬可能是 （ ）a、zn和fe b、ag和mg c、al和cu d、mg

20、和zn13、下列物質(zhì)的溶液中通適量co2氣體，不產(chǎn)生白色沉淀的是 （ ）a、alcl3 b、ca(oh)2 c、naalo2 d、na2sio314、下列各組水溶液中，有暫時(shí)硬度的水是 （ ）a、k+、na+、hco3-、cl-、so42-b、k+、mg2+、cl-、na+c、na+、hco3-、cl-、mg2+d、ca2+、na+、cl-、no3-15、下列各物質(zhì)屬于復(fù)鹽的是 （ ）a、cu2(oh)2co3 b、kcl·mgcl2·6h2o c、nahso4 d、al2(so4)316、向明礬溶液里滴入ba(oh)2溶液，當(dāng)so42-沉淀完全時(shí)，鋁元素的存在形式是（ ）

21、a、一部分al(oh)3沉淀，一部分以al3+形式存在于溶液中b、一部分為al(oh)3沉淀，一部分以alo2-形式存于溶液中c、全部為al(oh)3沉淀d、幾乎全部以alo2-形式存在于溶液中17、已知部分被氧化的鎂1.6克和足量的鹽酸反應(yīng)，在標(biāo)況下生成h21.12升。在跟鹽酸反應(yīng)前被氧化的鎂是 （ ）a、1.2克 b、0.64克 c、0.4克 d、0.24克18、下列化學(xué)方程式正確的是 （ ）a、適量co2通入氯化鈣溶液中：cacl2+co2+h2o caco3+2hcl光b、碳酸氫鎂和過(guò)量石灰水反應(yīng)：mg(hco3)2+ca(oh)2 mgco3+caco3+h2oc、把氯水放在陽(yáng)光下：

22、2cl2+2h2o 4hcl+o2d、碳酸氫鈣溶液中加入naoh溶液：ca(hco3)2+2naoh caco3+na2co3+2h2o19、把等質(zhì)量的金屬鎂分別放在純氧氣中 空氣中 二氧化碳中，充分燃燒，得到固體物質(zhì)的總質(zhì)量分別為w1、w2、w3，三者的大小關(guān)系是（ ）a、無(wú)法判斷 b、w1一定小于w2 c、w3一定大于w2 d、w1等于w320、下列化合物中不易潮解的是（ ）a、cacl2固體 b、na2co3晶體 c、mgcl2固體 d、naoh固體二、填空題：21、只用 一種試劑就可鑒別na+、mg2+、al3+三種離子 只用 一種試劑就可鑒別na2s、na2co3、naalo2、na2sio3、nano3五種藥品。22、在m毫升b摩/升alcl3溶液中加入等體積a摩/升naoh溶液。（1）當(dāng)a3b時(shí)，生成al (oh)3沉淀的物質(zhì)的量是 。（2）當(dāng)a，b滿足 條件時(shí)，無(wú)沉淀生成。（3）當(dāng)a，b滿足 條件時(shí)，有沉淀生成，生成al (oh)3沉淀的質(zhì)量是 。參考答案【能力突破訓(xùn)練】1c2c3a 4a 5a 6a