高三金屬元素復習

1、高三化學金屬元素及其化合物的復習鈉及其化合物鈉還原性1. 鈉與非金屬反應與O2 （常溫和加熱） 與Cl2 與S2. 鈉與水反應3. 鈉與鹽酸4. 鈉與硫酸銅溶液氧化鈉堿性氧化物1. 與鹽酸2. 與二氧化碳3. 與水過氧化鈉過氧化物（不屬于堿性氧化物）1. 與水2. 與二氧化碳3. 與鹽酸4. 強氧化性：舉例氫氧化鈉強堿1. 與酸（離子反應）2. 與酸性氧化物（分別寫出少量和過量氫氧化鈉）CO2SO2SiO2（與足量氫氧化鈉）3. 與兩性物質(zhì)反應Al2O3Al(OH)34. 與鹽 FeCl3Cu(NO3)2銨鹽 NH4Cl酸式鹽 NaHCO3 NaHSO3 NaHSO45.與指示劑顯色 酚酞 石

2、蕊 甲基橙碳酸鈉強堿弱酸鹽1. 與酸 強酸 HCl弱酸 CH3COOH H2SO32. 與酸性氧化物CO2SO23. 與堿Ba(OH)24. 與鹽BaCl2Ca(NO3)2碳酸氫鈉弱酸酸式鹽1與酸 強酸 HCl弱酸 CH3COOH2.與堿Ba(OH)2少量Ba(OH)2過量3.與鹽BaCl2 Ca(NO3)2不反應4. 碳酸氫鈉固體受熱分解 鎂及其化合物鎂還原性1.與CO22.與N23.與沸水4.活潑金屬通性 與酸 與鹽氫氧化鎂難溶于水的堿1. 受熱分解2. 與酸反應 鋁及其化合物鋁還原性1.與非金屬O2SCl22.與酸HClH2SO4HNO3稀HNO3濃H2SO4濃3.與鹽FeCl3CuCl

3、23. 與金屬氧化物（鋁熱反應） V2O5Fe2O34. 與氫氧化鈉溶液氧化鋁兩性氧化物1 與強酸HCl2.與強堿NaOH氫氧化鋁兩性氫氧化物1. 與強酸HCl2.與強堿NaOH4. 受熱分解氯化鋁鋁鹽，強酸弱堿鹽1. 與堿NaOH少量NaOH過量氨水過量2. 與鹽 AgNO3偏鋁酸鈉偏鋁酸鹽，強堿弱酸鹽1. 與酸HCl少量HCl過量CO2少量CO2過量2. 與鹽偏鋁酸鈉溶液與氯化鋁溶液鐵及其化合物鐵還原性1.與非金屬單質(zhì)O2Cl2Br2I2S2.金屬通性與酸 HCl H2SO4與鹽CuSO4 AgNO32.與水蒸汽3.氧化性酸 鐵與過量HNO3稀鐵與少量HNO3稀鐵與過量HNO3濃鐵與少量H

4、NO3濃鐵與過量H2SO4濃，加熱鐵的氧化物FeO Fe2O3 Fe3O41. 與酸HCl+ FeOHCl+ Fe2O3 HCl+ Fe3O4稀HNO3與FeO2. 被還原劑（C、 CO 、Al 、H2）還原 Fe2O3 +COFe3O4+ Al鐵鹽Fe2(SO4)3強酸弱堿鹽1. 被還原劑還原與鐵與銅與碘化鉀（離子反應）與硫化鈉（離子反應）與二氧化硫（離子反應）與亞硫酸鈉（離子反應）2. 鹽的通性與堿 NaOH 氨水與鹽 BaCl2 NaHCO3Fe(OH)3_難溶于水的堿1. 受熱分解2. 與酸反應HCl3. 與HI酸亞鐵鹽FeSO4強酸弱堿鹽1. 被氧化劑氧化與O2（離子反應）與Cl2（

5、離子反應）與Br2（離子反應）與HNO3（離子反應）與H2O2（離子反應）與KMnO4（離子反應）2. 鹽的通性與堿 NaOH 氨水與鹽 BaCl2Na2SFe(OH)2_難溶于水的堿1. 被氧化與O2與稀硝酸2. 與酸:HCl總結：鐵離子和亞鐵離子的檢驗方法（方法或試劑、現(xiàn)象、反應方程式）銅及其化合物銅不活潑金屬，還原性1.與非金屬O2SCl22 與氧化性酸與濃硫酸與濃硝酸與稀硝酸3 與鹽：與硝酸銀 與氯化鐵氧化銅堿性氧化物1.與酸：H2SO42. 被還原劑（C、 CO 、乙醇、H2）還原Cu(OH)2難溶于水的堿1.與酸H2SO42.受熱分解3.與乙醇、葡萄糖反應4.與氨水反應銅的冶煉：火

6、法煉銅 濕法煉銅銅的精煉和電鍍銅：請分別寫出電極材料、電極名稱、電極反應和電解液濃度變化情況太原北辰雙語學校高三化學金屬元素及其化合物的復習新考綱測試目標和能力要求1、常見金屬元素（如Na、Al、Fe、Cu等）了解常見金屬的活動順序。了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應用。了解合金的概念及其重要應用。2、了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學在其中可以發(fā)揮的作用。了解從海水中提取鎂的反應原理及有關化學反應。3、以上各部分知識的綜合應用能依據(jù)所提供的資料或信息，獲取并歸納元素化合物的性質(zhì)。能夠設計簡單的實驗，具備研究元素化合物性質(zhì)的基本思路。嘗試利用氧化還原反應等原理研究元素化合物性質(zhì)。命題預

7、測12007考試大綱中有 “如Na、Al、Fe、Cu等”的內(nèi)容敘述，Na、Al、Fe、Cu元素化合物自然成為命題熱點。3金屬元素及其化合物跟化學實驗的綜合。近幾年的實驗試題中比較多地出現(xiàn)了以金屬元素及其化合物為落點的實驗試題和元素推斷題，請大家加以重視。知識體系和復習重一、金屬元素的通性1、金屬元素的原子結構特點和在周期表中的位置：結構特點：金屬元素原子的最外層電子數(shù)_，原子的半徑（與同周期元素相比）_。位置：金屬元素集中于元素周期表的_方，分布于_族和所有的_族中，_族是完全由金屬元素構成的族。2、金屬性強弱的判斷規(guī)律：跟水（或非氧化性酸）反應的劇烈程度；金屬最高價氧化物對應水化物堿性的強弱

8、；置換反應；原電池的正、負極；電解時金屬陽離子的放電順序（金屬陽離子的氧化性）。3、金屬單質(zhì)的性質(zhì)：金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)：金屬在化學反應中都較容易失去電子被氧化： M-ne=Mn+。可以根據(jù)_判斷金屬單質(zhì)還原性的強弱。金屬單質(zhì)跟酸反應的規(guī)律：按金屬活動性順序表_A、與非氧化性酸（如鹽酸、稀硫酸等）反應：_能與非氧化性酸發(fā)生置換反應，實質(zhì)是： M+nH+= Mn+H2等物質(zhì)的量的金屬與足量的酸反應，生成H2物質(zhì)的量多少決定于什么？_。等質(zhì)量的金屬跟足量的酸反應生成H2的多少應如何判斷？ _。B、與強氧化性酸的反應：Fe和Al遇冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化反應。強氧化性酸跟金屬反應不能生成H2，為什么

9、？寫出幾個典型的反應：_4、金屬氧化物： 堿性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，其性質(zhì)是：_。兩性氧化物，如Al2O3，其性質(zhì)是_過氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶體中存在的陽離子是_，陰離子是_；過氧化物典型的化學性質(zhì)是 ，原因是 ，為什么H2O2也存在此典型性質(zhì)？ 。5、金屬氫氧化物：NaOH、Ca（OH）2、Mg（OH）2、Al（OH）3、Fe（OH）3、Cu（OH）2屬于強堿的是_難溶于水的是_受熱易分解的是_易被氧化的是_能經(jīng)水解反應生成的是_和HI反應不能生成對應價態(tài)金屬鹽的是_。實驗室中如何制備Al（OH）3和Fe（OH）3？為什么？ 7、金屬的冶煉：原理：

10、_方法：根據(jù)金屬活動性強弱，常用以下三種方法：電解法，如:_；熱還原法，如:_；熱分解法，如：_。8、金屬活動性順序表應用小結二、重點金屬元素化合物1、堿金屬元素化合物(1)注意鈉及其化合物溶于水所得溶液濃度的計算中，Na及Na2O2溶于水均會產(chǎn)生氣態(tài)物質(zhì)，所得溶液的質(zhì)量應是原混合物質(zhì)的質(zhì)量總和減去產(chǎn)生氣體的質(zhì)量。(2)注意鈉的物理性質(zhì)狀態(tài)顏色硬度密度熔點導電、導熱性固體銀白色較小(比水大）較小(比水?。┹^低（用酒精燈加熱，很快熔化）是電和熱的良導體鈉的保存通常鈉保存在煤油中，原因是鈉極易與空氣中的O2、水蒸氣反應；鈉不與煤油反應；鈉的密度比煤油大，沉于底部。注意：鈉保存在煤油中，而不能保存在

11、汽油、CCl4中，因汽油易揮發(fā)，CCl4的密度比鈉的密度大，起不到隔離O2和H2O的作用。鈉的用途：冶煉金屬：TiCl4+4NaTi+4NaCl；鈉鉀合金，作原子反應堆的導熱劑；在電光源上，用鈉制高壓鈉燈。（3）注意Na2O、Na2O2和NaOH名稱和化學式氧化鈉（Na2O）過氧化鈉（Na2O2）氫氧化鈉（NaOH）顏色和狀態(tài)白色固體淡黃色固體無色固體類別堿性氧化物離子化合物過氧化物離子化合物堿離子化合物電子式Na+2-Na+Na+2-Na+Na+氧元素化合價-2-1-2化學鍵離子鍵離子鍵非極性鍵離子鍵極性鍵穩(wěn)定性不穩(wěn)定比Na2O穩(wěn)定穩(wěn)定用途制氫氧化鈉漂白劑、供氧劑、氧化劑化工原料、制紙漿、肥

12、皂知識拓展：Na2O2的強氧化性：能氧化SO2、FeCl2、H2S、Na2SO3、等，因強氧化性而使品紅溶液褪色。（4）Na2CO3和NaHCO3名稱和化學式碳酸鈉（Na2CO3）碳酸氫鈉（NaHCO3）俗名純堿、蘇打小蘇打顏色和狀態(tài)白色粉末白色晶體水中溶解性易溶易溶（比Na2CO3溶解度小）用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織發(fā)酵粉、治胃酸過多知識拓展：鈉在露置于空氣中的變化過程：NaNa2ONaOHNaOH(aq) Na2CO3·10H2ONa2CO3銀白色變暗白色固體溶液白色塊狀白色粉末碳酸鈉與鹽酸的反應：若將鹽酸逐滴緩慢滴加到碳酸鈉溶液中：H+CO32=HCO3；HCO3+H+=H2

13、O+CO2?，F(xiàn)象：開始無氣體生成，滴加到一定量后出現(xiàn)氣體。若將碳酸鈉逐滴緩慢滴加到鹽酸中：2H+CO32H2O+CO2?，F(xiàn)象：立即出現(xiàn)氣泡。（常用來相互鑒別）(5)正確理解“焰色反應”：它是元素的一種物質(zhì)性質(zhì)。無論是金屬離子或金屬原子均能發(fā)生焰色反應。它屬物理變化過程。不是所有元素都有特征的焰色。只有堿金屬元素以及鈣、鍶、鋇、銅等少數(shù)金屬元素才能呈現(xiàn)焰色反應。焰色反應的顯色過程與氣體物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生各色火焰的過程有著本質(zhì)的區(qū)別。焰色反應并非金屬及其化合物自身發(fā)生燃燒反應而產(chǎn)生各種顏色火焰的過程，而是它們的原子或離子的外圍電子被激發(fā)而產(chǎn)生的各種顏色的光的過程。2、鎂鋁及其化合物(1)鎂是活潑金屬，

14、雖不跟堿性溶液反應，但能置換出酸中的氫，也能與水解呈酸性的鹽溶液反應產(chǎn)生H2。 項目MgAl主要用途鎂合金汽車、飛機制造、照明彈等鋁合金汽車、船舶、飛機制造、防銹油漆、導線、電纜等(2)鎂和鋁氧化物的對比氧化物MgOAl2O3屬類堿性氧化物兩性氧化物色態(tài)白色粉末、熔點高白色粉末、熔點高重要用途制造耐火、耐高溫材料制造耐火、耐高溫器材，冶煉鋁 (3)注意對Al2O3、Al(OH)3兩性的理解，以及對Al3+、AlO2-存在條件的認識。Al2O3、Al(OH)3僅能溶于強酸和強堿溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、AlO2-只能分別存在于酸性與堿性溶液中。Al3+與下列離子不能大量共存：O

15、H-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，其中OH-是因為直接反應，其余均是“雙水解”。AlO2-與下列離子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因為直接反應（AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-），其余也是“雙水解”。(4)注意正確理解圖象的涵義。圖示中每個曲線或每條曲線的轉折點（拐點），都反映了特定的反應，若沒有找對，或對生成沉淀和沉淀溶解所需加入（或通入）溶液（或氣體）的量之比沒搞清，易導致錯誤。注意研究以下幾個實驗現(xiàn)象及產(chǎn)生沉淀的量與加入物質(zhì)的量的數(shù)量關系的圖象：向AlCl3溶液中逐滴加

16、入NaOH溶液直至過量；向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至過量；向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至過量；向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至過量；向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至過量。 這些是以化學知識為載體考查學生的綜合能力的重要的命題內(nèi)容，認真研究一定會有益處。(4)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在堿性溶液中Mg2+總是轉化為Mg(OH)2沉淀，產(chǎn)生的MgCO3也會在加熱的條件下逐漸轉化為Mg(OH)2MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2。(5)鋁熱反應及應用：2Al + Fe2O32Fe + Al

17、2O3 ；4Al + 3MnO23Mn + 2Al2O3 Cr2O3+2Al 2Cr + Al2O3；3Co3O4+8Al 9Co + 4Al2O3 鋁熱劑鋁粉和金屬氧化物；助燃劑KClO3；引燃劑鎂條。鋁熱反應應用：焊接鋼軌，冶煉熔點較高的金屬如：釩、鉻、錳等。鋁熱反應現(xiàn)象：鎂條劇烈燃燒，放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，紙漏斗內(nèi)劇烈反應，紙漏斗被燒穿，有熔融物落入沙中。結論：鋁也是還原劑，在一定的條件下與某些金屬氧化物反應，把其中的金屬還原成單質(zhì)。所以一些活潑的金屬也可作還原劑。(6)既能與強酸又能與強堿反應的物質(zhì)：金屬單質(zhì)：Al；兩性氧化物：Al2O3；兩性氫氧化物Al(OH)3；弱酸的酸式

18、鹽：NaHCO3、NH4HCO3等；弱酸銨鹽：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。3、過渡元素化合物(1)NO3-與Fe2+在酸性條件下，不能共存。(2)過量的Fe與硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入鹽酸，要注意產(chǎn)生的Fe3+還可以氧化單質(zhì)Fe這一隱含反應：Fe+2Fe3+=3Fe2+。(3)注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固體的區(qū)別。FeCl3溶液加熱濃縮時，因Fe3+水解和HCl的揮發(fā)，得到的固體為Fe(OH)3，如灼燒后得到紅色的Fe2O3固體。但Fe2(SO4)3溶液蒸干時，因硫酸是難揮發(fā)性酸，將不能得到Fe(OH)3固體。(4)注意亞鐵鹽及Fe(OH

19、)2易被空氣中氧氣氧化成三價鐵的化合物。如某溶液中加入堿溶液后，最終得到紅褐色沉淀，并不能斷定該溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。(5)注意鐵單質(zhì)與強氧化性物質(zhì)反應時，也有生成二價鐵化合物的可能性。反應中若鐵為足量，最終鐵元素將以二價鐵形式存在，因為2Fe3+Fe=3Fe2+。（6）鐵鹽和鋁鹽能凈水是因為在一定條件下水解生成相應的膠體，能吸附懸浮雜質(zhì)。（7）在配制易水解的鹽溶液，如FeCl3水溶液，為了抑制Fe3+水解可在蒸餾水中加入少量的 ，以防止溶液變渾濁。配制FeSO4溶液時需加入 抑制Fe2+水解，同時加入 防止Fe2+被氧化。（8）實驗室制備氫氧化鐵膠體時，采用的方法是向

20、 中滴加幾滴 溶液，然后繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色。六、金屬鹽的制備1.海水的綜合利用可以制備金屬鎂，其流程如下圖所示：(1)若在空氣中加熱MgCl26H2O，生成的是Mg(OH)Cl或MgO，寫出相應反應的化學方程式 (2)用電解法制取金屬鎂時，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl26H2O時，能得到無水MgCl2，其原因是 2 MgSO4·7H2O是一種重要的化工原料。某研究性學習小組設計了利用菱鎂礦石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3、SiO2雜質(zhì))制取MgSO4·7H2O的實驗，流程如下。 (1)第步研磨的目的是_ ，所得濾液主要含_、_等溶質(zhì)。(2)

21、第步反應的離子方程式為_。(3)第步濃縮結晶后，要經(jīng)過_、洗滌、干燥等步驟才可得到MgSO4·7H2O，洗滌沉淀的基本操作是_。(4)若制得MgSO4·7H2O質(zhì)量為82.00 g，測得MnO2質(zhì)量為1.74 g，且測得第步濾渣質(zhì)量為4.70 g，忽略各物質(zhì)在溶液中的溶解損失，可計算出菱鎂礦石中MgCO3的質(zhì)量分數(shù)為_。（相對原子質(zhì)量: Mg 24 S 32 Mn 55 O 16 C 12 3. （2012·天津）信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構成了極大的威脅。某“變廢為寶”學生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70Cu、25Al、4Fe及少量Au、P

22、t等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：請回答下列問題： 第步Cu與酸反應的離子方程式為_；得到濾渣1的主要成分為_。 第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的優(yōu)點是_ ；調(diào)溶液pH的目的是使_生成沉淀。 用第步所得CuSO4·5H2O制備無水CuSO4的方法是_。 由濾渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，探究小組設計了三種方案：上述三種方案中，_方案不可行，原因是_：從原子利用率角度考慮，_方案更合理。4(2012·福建節(jié)選)酸浸法制取硫酸銅的流程示意圖如下： 步驟（i）中Cu2(OH)2CO3發(fā)生反應的化學方程式為 。 步驟（ii）所

23、加試劑起調(diào)節(jié)pH作用的離子是 （填離子符號）。 在步驟（iii）發(fā)生的反應中，1molMnO2轉移2 mol電子，該反應的離子方程式為 。5、現(xiàn)有一定量含有Na2O雜質(zhì)的Na2O2試樣，請從下圖中選用適當?shù)膶嶒炑b置，設計一個最簡單的實驗，測定Na2O2試樣的純度（可供選用的反應物只有CaCO3固體、6mol/L鹽酸和蒸餾水）。 請?zhí)顚懴铝锌瞻? (1)寫出實驗中Na2O2和Na2O分別發(fā)生反應的化學方程式_。 (2)應選用的裝置是(只要求寫出圖中裝置的標號)_。 (3)所選用裝置的連接順序應是(填各接口的字母；連接膠管省略)_。6、某課外興趣小組為了探究鐵與硫在隔絕空氣的條件下反應所得固體M的

24、成分，設計了如右圖裝置。傾斜A使稀硫酸(足量)與固體M充分反應，待反應停止后，B裝置增重，C裝置中溶液無變化，反應后進入量氣管氣體的體積為VmL（已折算成標準狀況）由上述實驗事實可知：(1)固體M中一定有的物質(zhì)是_(填化學式) 理由是_其中一種物質(zhì)的質(zhì)量可以確定為_g(用代數(shù)式表示)。（2)B裝置的名稱是_。寫出B裝置中反應的離子方程式_。（3)C裝置的作用是_，如果實驗中沒有B裝置，則C裝置中產(chǎn)生的現(xiàn)象是_（4)稀硫酸和固體M反應后溶液中還殘留淡黃色固體，該固體是_,要分離出該固體，在實驗操作中，除燒杯外還需要用到的玻璃儀器是_。（5）通過進一步實驗，測得固體M中各種成分的質(zhì)量之和小于反應前

25、鐵粉和硫粉的質(zhì)量之和，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是_ aM中有未反應的鐵和硫 b測定氣體體積時水準管的水面高于量氣管的水面 cA中留有反應生成的氣體 d氣體進入D裝置前未用濃硫酸干燥7、硫酸鐵（PFS）是一種新型高效的無機高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理。用鐵的氧化物為原料來制取聚合硫酸猴，為控制水解時Fe3+的濃度，防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的Fe3+必須先還原為Fe2+。實驗步驟如下：I酸溶II取樣分析IV氧化、水解、聚合III還原FeOFe2O3Fe3O4紅褐色溶液28%H2SO4Fe產(chǎn)品NaClO3H2SO4(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有。(a) 容量瓶

26、(b) 燒杯(c) 燒瓶(2)步驟II取樣分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是。(a) 控制溶液中Fe2+與Fe3+含量比(b) 確定下一步還原所需鐵的量(c) 確定氧化Fe2+所需NaClO3的量(d) 確保鐵的氧化物酸溶完全(3)用NaClO3氧化時反應方程式如下：6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 = 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O若改用HNO3氧化，則反應方程式如下6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 3Fe2(SO4)3 + NO + 4H2O已知1mol HNO3價格0.16元、1mol NaClO3價格0.45元，評價用HNO3代替NaClO3作氧化劑的得弊，利是，弊是。聚合硫酸鐵溶液中SO42¯與Fe3+物質(zhì)的量之比不是3:2。根據(jù)下列供選擇的試劑和基本操作，測定聚合硫酸鐵產(chǎn)品溶液中SO42¯與Fe3+物質(zhì)的量之比。(4)測定時所需的試劑。(a) NaOH (b) FeSO4 (c) BaCl2 (d) NaClO3(5)需要測定和的質(zhì)量（填寫化合物的化學式）。(6)選出測定過程中所需的基本操作（按操作先后順序列出）。(a) 萃取、分液(b) 過濾、洗滌(c) 蒸發(fā)、結晶(d) 冷卻、稱量(e)烘干或灼燒（7)、Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定,可發(fā)生自身氧化還原