第六講 金屬元素

1、第六講 金屬元素         金屬元素種類高達(dá)八十余種，性質(zhì)相似，主要表現(xiàn)為還原性，金屬晶體都具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。    一、抓金屬活動(dòng)性順序掌握金屬的全局    金屬活動(dòng)性順序就是金屬單質(zhì)的還原性由強(qiáng)漸弱的順序。按金屬活動(dòng)性順序，把常見(jiàn)金屬分為以下三組：    活潑金屬組：K、Ca、Na，Mg、Al；    中活潑金屬：Zn、Fe，Sn、

2、Pb、(H)；    不活潑金屬：Cu、Hg、Ag，Pt、Au。    如上所示，每個(gè)金屬組又分為兩個(gè)不同層次，顯示其還原性的差異。這樣復(fù)習(xí)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，有利于掌握金屬的全局，以及金屬還原性強(qiáng)弱的變化規(guī)律。    (1)跟O2反應(yīng)：K、Ca、Na、Mg、Al迅速氧化，Zn、Fe、Sn、Pb緩慢氧化，Cu、Hg、Ag、Pt、Au很難氧化。    (2)跟H2O反應(yīng)：K、Ca、Na跟水反應(yīng)劇烈，Mg、Al跟水在加熱下緩慢反應(yīng)，Zn、F

3、e在高溫下跟水氣反應(yīng)，生成H2和金屬氧化物。    (3)跟鹽酸反應(yīng)：K、Ca、Na反應(yīng)猛烈，Mg、Al反應(yīng)劇烈，鋅、鐵反應(yīng)較快，Sn、Pb反應(yīng)緩慢，Cu、Hg、Ag、Pt、Au不能反應(yīng)。    (4)跟硝酸反應(yīng)：Cu、Hg、Ag可與HNO3反應(yīng)，Pt、Au不跟HNO3反應(yīng)。    二、抓住重點(diǎn)，編織網(wǎng)絡(luò)    在掌握金屬全局基礎(chǔ)上，要把握住重點(diǎn)金屬元素，把全局與重點(diǎn)結(jié)合起來(lái)。在高中化學(xué)中，Na、Mg、Al、Fe是最重要的金屬，應(yīng)把這些

4、金屬元素的制法、性質(zhì)、用途編織成網(wǎng)絡(luò)，形成元素知識(shí)的科學(xué)體系。    鋁是最重要的主族金屬元素，在性質(zhì)上具有兩性的特點(diǎn)。鋁及其化合物的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)如下：    鐵是最重要的過(guò)渡金屬元素，在性質(zhì)上具有變價(jià)的特點(diǎn)。鐵及其化合物的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)如下：     例1 現(xiàn)有X、Y、Z、W等4種鈉的化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：    XWCO2H2O     width=49 height=0 

5、60;   ZCO2 WO2     ZH2OYO2     WCa(OH)2YCaCO3     試判斷X、Y、Z、W各是何種鈉的化合物。    分析：對(duì)于本題的思維方法可采用以下三種：    (1)從反應(yīng)鈉的化合物X受熱分解后，生成鈉的化合物W，以及CO2和H2O，確定X只能是NaHCO3，W則應(yīng)為Na2CO3。    (2)從反應(yīng)和

6、入手分析，能跟CO2和H2O反應(yīng)放出O2的鈉的化合物Z只能是Na2O2，再據(jù)反應(yīng)確定W是Na2CO3，據(jù)反應(yīng)確定Y是NaOH。    (3)從反應(yīng)入手分析，反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)，確定W是Na2CO3，Y是NaOH。    未知物的推斷可選用不同的方法，關(guān)鍵在于突破口的選擇，突破口選擇得好，未知物的推斷便可得心應(yīng)手。    解答：    X為NaHCO3，Y是NaOH，Z是Na2O2，W是Na2CO3。   &#

7、160;例2 足量的Mg條分別在體積相同的O2、N2、CO2、空氣中充分燃燒，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量由大至小的正確順序是 。    分析：Mg是活潑金屬，可在O2、N2、CO2、空氣中燃燒，其化學(xué)方程式如下：    2MgO2=2MgO     3MgN2Mg3N2     2MgCO22MgOC     為分析方便，可設(shè)4種氣體的物質(zhì)的量均為1 mol，從反應(yīng)可知Mg在1 mol O2中燃燒，生成2

8、 mol MgO，其質(zhì)量為80g；從反應(yīng)中可知Mg在1 mol N2燃燒，生成1 mol Mg3N2，其質(zhì)量為100g；從反應(yīng)可知Mg在1 mol空氣中燃燒生成0.4 mol MgO、0.8 mol Mg3N2，其質(zhì)量約為96g；從反應(yīng)可知Mg在1 mol CO2中燃燒，生成2 mol MgO和1 mol C，其質(zhì)量為92g。    解答：N2空氣CO2O2    例3 有一白色粉末,可能由Al2(SO4)3、BaCl2、AgNO3、NH4Cl、KOH、Na2S中的兩種或三種組成.   

9、; 取白色粉末少量加入適量蒸餾水經(jīng)充分振蕩，得到無(wú)色透明溶液。    將所得溶液取出少許，滴入稀硝酸有白色沉淀生成。    試分析白色粉末的可能組成。    分析：從給出的白色粉末溶于水得到無(wú)色溶液，以及在此無(wú)色溶液中滴加硝酸生成白色沉淀，說(shuō)明H+可與無(wú)色溶液反應(yīng)生成白色沉淀，將此分析與給出的物質(zhì)相對(duì)照，白色粉末的組成存在以下兩種可能：    (1)白色粉末是Al2(SO4)3與過(guò)量KOH組成的混合物  &

10、#160; Al4OH-AlO2-2H2O    AlO2-H+H2OAl(OH)3    (2)白色粉末是AgNO3與過(guò)量NH4Cl、KOH組成的混合物，加水振蕩時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：    NH4ClKOHNH3·H2OKCl    AgNO3KOHAgOHKNO3    AgOH2NH3·H2OAg(NH3)2OH2H2O   

11、60;所得無(wú)色溶液為Ag(NH3)2OH溶液，且另有KCl存在，當(dāng)加入硝酸時(shí)，Ag(NH3)2+變?yōu)锳g+和NH4+，Ag+與Cl-結(jié)合生成AgCl白色沉淀。    解答：    (1)Al2(SO4)3與過(guò)量KOH組成的混合物。    (2)AgNO3與過(guò)量NH4Cl、KOH組成的混合物。    (3)若要確定白色粉末組成，可加入HNO3至明顯酸性，若白色沉淀消失，為Al2(SO4)3、KOH混合物，若白色沉淀不消失，為AgNO3、N

12、H4Cl、KOH混合物。    例4 甲、乙、丙三種常見(jiàn)單質(zhì)，X、Y、Z三種常見(jiàn)化合物，在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：    (1)肯定含有乙元素的化合物是 。    (2)X與Z中正價(jià)元素的化合價(jià)是前者高，還是后者高？還是不一定？    (3)當(dāng)X為兩種非金屬元素組成的化合物，X跟甲反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。    (4)當(dāng)X為金屬與非金屬元素組成的化合物，X跟甲反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 

13、   分析：從丙乙Z，說(shuō)明Z肯定含有乙、丙兩種元素；又以X丙Z，說(shuō)明X肯定含有乙、丙兩種元素。    在X、Z兩化合物中的正價(jià)元素高低不一定，當(dāng)丙為氧化劑時(shí)，后者高，丙為還原劑，前者高。    當(dāng)X為兩種非金屬元素組成的化合物時(shí)，X、Z、丙是4價(jià)碳、2價(jià)碳、碳單質(zhì)組成的碳三角。甲為Mg，X為CO2。    當(dāng)X為金屬非金屬元素組成的化合物時(shí)，X、Z、乙組成的鐵三角，甲為Cl2，X為FeBr2。    解答：    (1)化合物X、Z中肯定含有乙、丙兩種元素。    (2)X、Z中正價(jià)元素的高低不能確定，當(dāng)丙為氧化劑時(shí)，Z中的正價(jià)元素化合價(jià)高，當(dāng)