04金屬單質的通性與特性

知識整理青島一中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：金屬單質的通性與特性 編號：學案-04知識整理編制：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。考點1 金屬單質通性、特性及冶煉【課前預習區(qū)】一、金屬的通性金屬元素的原子結構特點和在周期表中的位置：寫出鈉、鋁、鐵、銅的原子核外電子排布式及在周期表中的位置。結構特點：金屬元素原子的最外層電子 ，原子的半徑TOC\o"1-5"\h\z(與同周期元素相比) 。位置：金屬元素集中于元素周期表的 方物理通性：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 色,銅 色，汞 態(tài)?；瘜W性質：易 電子， ，金屬表 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寫離子方程式)分別寫出寫出鈉、鋁、鐵、銅等金屬與O2、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、產物有什么區(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？分別寫出鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬與水反應的化學方程式，思考有何規(guī)律？有何異同？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？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。金屬鋁的性質除符合金屬的通性之外，還具有什么特性?金屬冶煉的原理是什么？一般有哪些方法？試舉例說明?！揪毩暋?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。由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的 a.FeO b.NaCl c.CuS d.A1Q2 3 2 23寫出鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬的用途及保存何為焰色反應及其操作?【課堂互動區(qū)】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鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出鐵、銅和氯氣反應分別生成FeCl3和CuCl2足量的鐵粉和銅粉和濃硫酸反應生成FeSO4和CuSO4銅片置于FeCl3溶液中銅片逐漸溶解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，而銅片上無氣泡產生。以上設計合理的有( )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?25）研究表明26A1可以衰變?yōu)?6Mg，可以比較這兩種元素金屬性強弱的方法是（ ）比較這兩種元素的單質的硬度和熔點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，并滴入酚酞溶液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（o2、ci2、S）反應：Na與O2反應：Fe與O2反應：Fe與Cl2、S分別反應2.與酸與水反應：Fe+HCl— Cu+HCl—Na+H2。一 Fe+鈦0— Al+電0二、金屬的特性1.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（DC12＜一"s B?。ㄒ郳h出s 脳a、，甘巳叫叭?曲⑶ 喑液過量（4）（1） 試確定a、b、c、D、e各為何物，寫出其化學式。nh薩卜闔過亙（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)，設計下列三種不冋實驗方案進行探究。填寫卜列空白。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：（1）稱取5.4g鋁鎂合金粉末樣品，投入VmL2.0mol?L-iNaOH溶液中，充分反應。NaOH溶液的體積V> （2）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:（1） 某同學提出該實驗裝置不夠完善，應在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是：.（填“需要”或“不需要”）。（2） 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）：②.金粉金粉實驗方案：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：（1）欲計算Mg的質量分數(shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是 （2）若用空氣代替O2進行實驗，對測定結果是否有影響? （填“是”或“否”）?！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）【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Fe3七同時析出0.1molAg。下列錯誤的是（ ）A.氧化性：Zn2+>Cu2+>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^價鐵形式存在，

因為NO3-與Fe為【例5】鋁是一種重要的金屬。 鋁在元素周期表中的位置是為【例5】鋁是一種重要的金屬。 鋁在元素周期表中的位置是 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’ 。①重視反應的先后順序?！皟?yōu)先原則”氧化性順序：Fe3+—Cu2+ H+一Fe2+ Zn2+順序：氧化性：HClO>KMnO4>HNO3(Cl2)>Br2>Ag+>Fe3+>I2>CU2+>H+還原性：S2->SO32->I->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Fe 鋁與NaOH溶液反應的離子方程式 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 。3?鋁熱反應：【例4】(2012.山東理綜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：石英砂貴鋼礦貴鋼礦巔辱-冰銅(mCu'nFeS)版十3皿缶嚴逐j空吒空弋空吒由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式

【課后鞏固區(qū)】非金屬單質燃燒時火焰均為無色只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色焰色反應均應透過藍色鉆玻璃觀察NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同“腳印”、“笑臉”、“非金屬單質燃燒時火焰均為無色只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色焰色反應均應透過藍色鉆玻璃觀察NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同A.B.C.D.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。以下幾種類推結論不正確的是（）金屬鎂失火不能用CO2滅火，金屬鈉失火也不能用CO2滅火Fe3O4可以寫成FeO?Fe2O3，Pb3O4也可寫成2PbO?PbO2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Fe和S直接化合可得FeS,Cu和S直接化合也可得Cu2S將一塊銀白色的金屬鈉放在空氣中會發(fā)生一系列的變化：表面迅速變暗f“出汗”f變成白色固體（粉末），下列有關敘述不正確的是（）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“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最后變成碳酸鈉粉末該過程的所有化學反應均為氧化還原反應A.B.C.D.A.B.C.D.在電車與架空電線的接觸點上，由于高速摩擦會產生高溫，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（ ）金剛石B.鋁 C.石墨 D.銅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、高性能的釩氮合金高新鋼和884塊ETFE膜，并采用新一代的氮化鎵銦高亮度LED材料。下列有關說法正確的是（）合金的熔點通常比組分金屬高，硬度比組分金屬小用金屬鋁與V2O5反應冶煉釩，鋁作還原劑已知Ga處于IIIA族，可推知氮化鎵化學式為Ga3N2ETFE膜（-ECHs-CHs-CFs-CFs）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.Mg B.Cu C.Ag D.H26.（2011山東卷?12）A1、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是（ ）三者對應的氧化物均為堿性氧化物三者的單質放置在空氣中均只生成氧化物制備A1C\FeCl*CuCl2均不能采用將溶液蒸干的方法D.電解A1C13、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（）0.1mol鋅片投入到100mLlmol?L-1的鹽酸溶液中1molMnO2粉末與400mL10mol?L-1的鹽酸共熱常溫下1mol鋁片投入到200mL18.4molL-1硫酸中常溫下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m］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m］克金屬組成推斷正確的是（）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.1：1 B.2：1C.3：1D.1：3（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2：3下面對堿金屬元素性質推斷中不正確的是（）①銣（Rb）單質能浮在水面與水劇烈反應生成堿和氫氣②銣在空氣中燃燒可生成Rb2O③銫單質在隔絕空氣的情況下受熱極易變成液體④Cs2CO3受熱時難分解⑤RbOH溶液可溶解Al、Al2O3、Al（OH）3⑥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.①②③B.③④⑤⑥C.①②⑥D.①②下列過程，最終能夠實現(xiàn)的是（）Fe筠FeCb溶液衛(wèi)^些溶液蒸發(fā)到恒畫嚇他晶體FeSO4溶液衛(wèi)理Fe（0H）22Fe（0H）3呂竺F/SOC溶液 Fe2（SO4）3晶體鍍鋅鐵片止血器警迪刻痕處岀現(xiàn)紅色Cu-^>CuO--^>CuSO4溶液丿日熱至飽和，冷卻結晶.膽磯晶體（2012大綱卷?11）①②!④四種金屬片兩兩相連浸入稀硫酸中都可組成原電池，①②相連時，夕卜電路電流從②流向①①③相連時，為正極；②④相連時，②上有氣泡逸出：③④相連時，③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.①!②④ B.①!④② C.③④②① D.③?②④（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；II：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:Ksp[Fe(OH)J=4.0xlO3