04金屬單質的通性與特性

1、青島一中2013-2014學年度第一學期2011級一輪復習導學案學科：高三化學課題：金屆單質的通性與特性編號：學案-04編制：聶宗軍審核：孫傳梅使用時間：9月3日班級姓名_【考綱要求】常見金屬兀素(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及其應用。 了解合金的概念及其重要應用。 以第IA為例，掌握同一主族內元素性質遞變規(guī)律與原子結構的關系。 了解金屬在元素周期表中的位置及其性質遞變的規(guī)律?？键c1金屬單質通性、特性及冶煉【課前預習區(qū)】一、金屬的通性1.金屬元素的原子結構特點和在周期表中的位置：(1) 寫出鈉、鋁、鐵、銅的原子核外電子排布式及在周

2、期表中的位置。(2) 結構特點：金屬元素原子的最外層電子數(shù),原子的半徑(與問周期母相比)。(3) 位置：金屬兀素集中于兀素周期表的方2 .物理通性：大部分有、性等，有金屬光澤，都與金屬晶體結構中的有關。大部分金屬呈色，銅色，汞態(tài)。3 .化學性質：易電子，被，金屬表現(xiàn)性二、鈉、鎂、鋁、鐵、銅單質的重要性質(書寫相關化學方程式是離子反應的與離于方程式)(1) 分別寫出寫出鈉、鋁、鐵、銅等金屬與。2、Cl2、S等非金屬單質反應的化學方程式，并思考： 鈉、鋁、鐵、銅與氧氣反應的條件、廣物有什么區(qū)別，為什么？ 鐵、銅與氯氣、硫單質反應的反應條件、產物有什么區(qū)別，為什么？(2) 分別寫出鈉、鎂、鋁、鐵、銅

3、等金屬與水反應的化學方程式，思考有何規(guī)律？有何異同？(3) 分別寫出鈉、鋁、鐵、銅等金屬與酸(非氧化性酸、氧化性酸)反應，有何規(guī)律？應注意哪些問題？知識整理(4) 寫出金屬鎂在空氣中燃燒、金屬鈉在空氣中轉化涉及的化學方程式。(5) 金屬鋁的性質除符合金屬的通性之外，還具有什么特性？(6) 金屬冶煉的原理是什么？一般有哪些方法？試舉例說明。【練習】(2013年山東理綜28節(jié)選)金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應。(1)由卜列物質冶煉相應金屬時米用電解法的是a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(7) 寫出鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬的用途及保存(8) 何為焰色反應及其操作？【課堂互動區(qū)】

4、一、金屬的通性【例題1】銅、銀、金是人類認識最早的三種金屬，因為很早就被人們用作錢幣，因而有貨幣金屬”之稱。由于鐵的金屬性比銅、銀、金強，相對而言，人類認識鐵稍晚。某研究性學習小組為了證明鐵的金屬活動性比銅強，他們設計了如下方案(1) 鐵片置于侃酸銅溶液中有銅析出(2) 鐵、銅和氯氣反應分別生成FeCl3和CuCl2(3) 足量的鐵粉和銅粉和濃硫酸反應生成FeSO4和CuSO4(4) 銅片置于FeCl3溶液中銅片逐漸溶解(5) 把鐵片和銅片置于盛有稀硫酸的燒杯中，用導線連接，鐵片上無氣泡產生，而銅片上有氣泡產生(6) 把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中，并用導線連接，鐵片上有氣泡產生，而銅片上

5、無氣泡產生。以上設計合理的有()A.兩種方案B.三種方案C.四種方案D.五種方案【規(guī)律總結1】比較金屬性的強弱的方法(3-4種即可)【變式1】（2012上海勿5）研究表明26Al可以衰變?yōu)?6Mg,可以比較這兩種元素金屬性強弱的方法是（）a. 比較這兩種元素的單質的硬度和熔點b. 在氯化鋁和氯化鎂的溶液中分別滴加過量的氫氧化鈉溶液c. 將打磨過的鎂帶和鋁片分別和熱水作用，并滴入酚猷溶液d. 將空氣中放置已久的這兩種元素的單質分別和熱水作用【規(guī)律總結2】根據(jù)前面各個題中反應，試總結金屬單質的通性：1. 與非金屬單質（02、Cl2、S）反應：Na與02反應：Fe與02反應：Fe與Cl2、S分別反應

6、與酸與水反應：Fe+HClCu+HCl一Na+H20Fe+H2OAl+H2。1. 二、金屬的特性鋁的兩性【例題2】已知A為金屬單質，在以下各步反應的最后生成物是白色沉淀（1）試確定A、B、C、D、E各為何物，寫出其化學式。（2）寫出各步反應的化學反程式（或離子方程式）【鞏固練習】（2013山東理綜9）足量下列物質與等質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是（）A.氫氧化鈉溶液B.稀硫酸C.鹽酸D.稀硝酸【變式2】（08青島一摸）鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產等行業(yè)的重要材料。研究性學習小組的三位同學，為測定某含鎂3%5%的鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質量分數(shù)，設計下列三種不同實驗方

7、案進行探究。填寫下列空白。NaOH溶液【探究一】實驗方案：鋁鎂合金測定剩余固體質量實驗中發(fā)生反應的化學方程式是實驗步驟：稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0molL-1NaOH溶液中，充分反應。NaOH溶液的體積V>過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質量分數(shù)將(填偏高”或偏低”)?！咎骄慷葵}酸實驗方案：鋁鎂合金測定生成氣體的體積實驗裝置：問題討論：某同學提出該實驗裝置不夠完善，應在一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是：(填需要"或不需要")。(1) 為使測定結果盡可能精確，實驗中應注意的問題是(寫出兩點)：.【探究三】恰性電熱板實驗方

8、案：稱量xg鋁鎂合金粉末.放在如右圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。問題討論：欲計算Mg的質量分數(shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是(1) 若用空氣代替02進行實驗，對測定結果是否有影響？(填是”或杏”)?！緦嶒炌卣埂繀⒄仗骄恳?、探究二實驗方案，請你另設計一個實驗方案，測定該鋁鎂合金中鎂的質量分數(shù)。2. 鐵的變價(從氧化還原角度考查)1. 【例題3】向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol鐵粉，充分攪拌后，F(xiàn)e溶解，溶液中不存在Fe時,同時析出0.1molAg。下列錯誤的是()A.氧化性：Zn2+>Cu2+>

9、Fe3+>Ag+B.Fe3+的氧化性大于Cu2+C.溶液中Cu2+與Fe2+的物質的量之比為1：2D.1molFe可還原2molFe3+【規(guī)律總結3】鐵單質與強氧化性物質反應時(1) 若鐵不足，將生成價鐵(2) 反應中若鐵為足量，最終鐵元素將以價鐵形式存在，因為2. NO3-與Fe2+在性條件下，不能共存。因為3. 重視反應的先后順序。 優(yōu)先原則” 氧化性順序：Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+順序：氧化性：HClO>KMnO4>HNO3(CI2)>Br2>Ag+>Fe3+>2>Cu2+>H+還原性：S2->SO32->I-&

10、gt;Fe2+>Br->Cl-【變式3】1. 稀硫酸中插入一塊銅片，銅片不溶解，有人認為向其中加入硝酸鹽后，銅片可迅速溶解。你認為是否正確？若正確，請用離子方程式說明。2. 在含有等物質的量濃度的Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中逐次加入少量鋅粉，回答下列問題(1)若不考慮速率影響，首先產生的物質是什么？最后產生的固體物質是什么？給出你的理由。(2)某同學將Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反應一定時間后取出Cu片，經檢測知溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=2:3,則Cu2+與Fe3+的物質的量之比為多少？3. 鋁熱反應：【例4】(2012.山東理

11、綜28節(jié)選)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：斷質噂帶忡I峋5土蚓電的靠面時(3)由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為。【例5】鋁是-種重要的金屬。(1) 鋁在元素周期表中的位置是。(2) 生產中曾用鋁熱反應焊接鋼軌，鋁與氧化鐵發(fā)生反應的化學方程式為。(3) 鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為。同溫同壓下，在濃度和體積均為100mL2mol/L的鹽酸及NaOH溶液中各加入等質量的Al,產生氣體的體積比為5:6，則所加Al的質量為?！菊n后鞏固區(qū)】1. 腳印”、笑臉”、W”，讓北京奧運會開幕式更加輝煌、浪漫，這與高中化學中焰色反應”知識相關。巨U說法中正確的是（）A. 非金屬

12、單質燃燒時火焰均為無色B. 只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色C. 焰色反應均應透過藍色鉆玻璃觀察D.NaC1與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同2. 類推的思維方法在化學學習與研究中常產生錯誤的結論，因此類推出的結論最終要經過實踐的檢驗才能決定其正確與否。以下幾種珈結論小正確的是（）A. 金屬鎂失火不能用CO2滅火，金屬鈉失火也不能用CO2滅火B(yǎng). Fe3O4可以寫成FeOFe2O3,Pb3O4也可寫成2PbOPbO2C. 不能用電解AlCl3溶液來制取鋁，也不能用電解MgCl2溶液來制取鎂D. Fe和S直接化合可得FeS,Cu和S直接化合也可得Cu2S3. 將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會發(fā)生一系

13、列的變化：表面迅速變暗r，出汗”-變成白色固體（粉末），巨U有關敘述加確的是（）A.表面迅速變暗是因為鈉與空氣中的氧氣反應生成了氧化鈉B.出汗”是因為生成的氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液C.最后變成碳酸鈉粉末D.該過程的所有化學反應均為氧化還原反應4. 輕軌電車”是近年新興的一種交通工具（如圖所示）當電車開動時，在電車與架空電線的接觸點上，由十局速摩擦會產生高溫，因此接觸點上的材料應該具有耐高溫，能導電的性質，你認為該接觸點上材料的應選用較為合適的是（）A.金剛石B.鋁C.石墨D.銅5. 2008年北京奧運會主體育場鳥巢”，被泰晤士報評為全球最強悍”工程。鳥巢”運用了高強度、高性能

14、的鈕氮合金高新鋼和884塊ETFE膜，并采用新一代的氮化鐐錮高亮度LED材料。卜列有關說法正確的是（）A. 合金的熔點通常比組分金屬高，硬度比組分金屬小B. 用金屬鋁與V2O5反應冶煉鈕，鋁作還原劑C. 已知Ga處于mA族，可推知氮化鐐化學式為Ga3N2D.ETFE膜（七*一朗宣烏一宅垢）是由兩種單體縮聚而成的6. 在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是（）A.MgB.CuC.AgD.H26.（2011山東卷？l2）Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。卜列說法正確的是（）A.三者對應的氧化物均為堿性氧化物B. 三者的單質放置在空氣中均只生成氧化

15、物C. 制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液蒸干的方法D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極依次析出Cu、Fe、Al7. （青島07二模）下列實驗中金屬或氧化物可以完全溶解的是（）A.0.1mol鋅片投入到100mL1molL-1的鹽酸溶液中B.1molMnO2粉末與400mL10molL1的鹽酸共熱C.常溫下1mol鋁片投入到200mL18.4molL1硫酸中D.常溫下1mol銅片投入含4molHNO3的濃硝酸中8. 向鐵和銅的混合物中加入少量的稀硝酸，反應后剩余了m1克金屬，再繼續(xù)加入一定量的稀硫酸，充分反應后剩余了m2克金屬，則對m1克金屬組成推斷正

16、確的是（）A.其中只含有鐵B.其中不可能含鐵C.其中肯定含有銅D.鐵和銅可能都有9. 鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，當兩個反應放出的氣體在相同狀況下體積相同時，反應中消耗的鹽酸和氫氧化鈉的物質的量之比為（）A.1:1B.2:1C.3:1D.1:310.（09上海15）鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產生氣體的體積（V）與時間（t）關系如右圖。反應中鎂和鋁的（）A.物質的量之比為3:2B.質量之比為3:2C.摩爾質量之比為2:3D.反應速率之比為2:3V夕門一01234t11. 下面對堿金屬元素性質推斷中不正確的是（）釧（Rb）單質能浮在水面與水劇烈反應生成堿和氫氣釧在空氣

17、中燃燒可生成Rb2O俺單質在隔絕空氣的情況下受熱極易變成液體 CS2CO3受熱時難分解RbOH溶液可溶解Al、Al2O3、Al（OH）3鈉投入中飽和石灰水中會劇烈反應并產生沉淀和放出氣體A.B.C.D.12. 下列過程，最終能夠實現(xiàn)的是（）A爪溶油溶液蔑侵到恒RFcCh晶像B,FpS（X溶誠淄虬舊。昉旦5叫WS0*）3溶成-FtSOm品體卜國睡仙*勤痕上擋姑*¥敏兩盤心各L滴也|血隊山旬兼捽鐵片刻痕姓出現(xiàn)紅色o；$滄怖熱至飽和掙卻蠟晶DCu-*CuOGSQ溶液一竺堇膽磯晶煉13. （2012大綱卷?11）四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，相連時，外電路電流從流向；相連時，

18、為正極；相連時，上有氣泡逸出；相連時，的質量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動性由大到小的順序是A.B.C.D.14. （2012海南?14）在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過程簡述如下：I:向廢液中投入過量鐵屑，充分反應后分離出固體和濾液；n:向濾液中加入一定量石灰水，調節(jié)溶液pH,同時鼓入足量的空氣.己知：KspFe(OH)3=4.010-38(1) FeCl3蝕刻銅箔反應的離子方程式為,(2) 分離得到固體的主要成分是,從固體中分離出銅需采用的方法是;(3) 過程口中發(fā)生反應的化學方程式為;15. (青島07二模)金屬鋁廣泛應用于現(xiàn)代生產和日常生活中。已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)H=-3351.4kJmol14Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s)H=1633.2kJmol125CgH擇+Oa(g)=8Cd(&)+9H2(1)H=5518kJmol-1將鋁用作燃料已慶為現(xiàn)實。回答下列問題：(1) 寫出工業(yè)制鋁的陽極電極反應式鋁用作燃料相對于含碳燃料有明