04金屬單質(zhì)的通性與特性

知識(shí)整理青島一中2013-2014學(xué)年度第一學(xué)期2011級(jí)一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案學(xué)科：高三化學(xué)課題：金屬單質(zhì)的通性與特性 編號(hào)：學(xué)案-04知識(shí)整理編制：聶宗軍審核：孫傳梅使用時(shí)間：9月3日班級(jí)—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(dòng)順序。了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。了解合金的概念及其重要應(yīng)用。以第IA為例，掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。了解金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律?？键c(diǎn)1 金屬單質(zhì)通性、特性及冶煉【課前預(yù)習(xí)區(qū)】一、金屬的通性金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)：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(jié)構(gòu)中的 有關(guān)。大部分金屬 色,銅 色，汞 態(tài)。化學(xué)性質(zhì)：易 電子， ，金屬表 性二、鈉、鎂、鋁、鐵、銅單質(zhì)的重要性質(zhì)(書寫相關(guān)化學(xué)方程式是離子反應(yīng)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(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并思考：鈉、鋁、鐵、銅與氧氣反應(yīng)的條件、產(chǎn)物有什么區(qū)別，為什么？鐵、銅與氯氣、硫單質(zhì)反應(yīng)的反應(yīng)條件、產(chǎn)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)，有何規(guī)律？應(yīng)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(zhuǎn)化涉及的化學(xué)方程式。金屬鋁的性質(zhì)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?xí)】(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(yīng)。由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)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(yīng)及其操作?【課堂互動(dòng)區(qū)】一、金屬的通性【例題1】銅、銀、金是人類認(rèn)識(shí)最早的三種金屬，因?yàn)楹茉缇捅蝗藗冇米麇X幣，因而有“貨幣金屬”之稱。由于鐵的金屬性比銅、銀、金強(qiáng)，相對而言，人類認(rèn)識(shí)鐵稍晚。某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，他們設(shè)計(jì)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(yīng)分別生成FeCl3和CuCl2足量的鐵粉和銅粉和濃硫酸反應(yīng)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(dǎo)線連接，鐵片上無氣泡產(chǎn)生，而銅片上有氣泡產(chǎn)生把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接，鐵片上有氣泡產(chǎn)生，而銅片上無氣泡產(chǎn)生。以上設(shè)計(jì)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(jié)1】比較金屬性的強(qiáng)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(qiáng)弱的方法是（ ）比較這兩種元素的單質(zhì)的硬度和熔點(diǎn)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(zhì)分別和熱水作用【規(guī)律總結(jié)2】根據(jù)前面各個(gè)題中反應(yīng)，試總結(jié)金屬單質(zhì)的通性：1?與非金屬單質(zhì)（o2、ci2、S）反應(yīng)：Na與O2反應(yīng)：Fe與O2反應(yīng)：Fe與Cl2、S分別反應(yīng)2.與酸與水反應(yīng)：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(zhì)，在以下各步反應(yīng)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(xué)式。nh薩卜闔過亙（2） 寫出各步反應(yīng)的化學(xué)反程式（或離子方程式）【鞏固練習(xí)】（2013?山東理綜?9）足量下列物質(zhì)與等質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)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(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，為測定某含鎂3%?5%的鋁鎂合金（不含其它元素）中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)下列三種不冋實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究。填寫卜列空白。NaOH溶液【探究一】實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金 - 測定剩余固體質(zhì)量實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是.實(shí)驗(yàn)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(yīng)。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(zhì)量分?jǐn)?shù)將 （填“偏高”或“偏低”）。【探究二】鹽酸實(shí)驗(yàn)方案：鋁鎂合金-測定生成氣體的體積實(shí)驗(yàn)裝置:問題討論:（1） 某同學(xué)提出該實(shí)驗(yàn)裝置不夠完善，應(yīng)在A、B之間添加一個(gè)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(jié)果盡可能精確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題是（寫出兩點(diǎn)）：②.金粉金粉實(shí)驗(yàn)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(jì)算Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該實(shí)驗(yàn)中還需測定的數(shù)據(jù)是 （2）若用空氣代替O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對測定結(jié)果是否有影響? （填“是”或“否”）?！緦?shí)驗(yàn)拓展】參照探究一、探究二實(shí)驗(yàn)方案，請你另設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測定該鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2?鐵的變價(jià)（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?jǐn)嚢韬?，F(xiàn)e溶解，溶液中不存在Fe3七同時(shí)析出0.1molAg。下列錯(cuò)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(zhì)的量之比為1：2D.1molFe可還原2molFe3+【規(guī)律總結(jié)3】鐵單質(zhì)與強(qiáng)氧化性物質(zhì)反應(yīng)時(shí)（1） 若鐵不足，將生成價(jià)鐵（2） 反應(yīng)中若鐵為足量，最終鐵元素將^價(jià)鐵形式存在，

因?yàn)镹O3-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(chǎn)中曾用鋁熱反應(yīng)焊接鋼軌，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為’ 。①重視反應(yīng)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(rèn)為向其中加入硝酸鹽后，銅片可迅速溶解。你認(rèn)為是否正確？若正確，請用離子方程式說明。2?在含有等物質(zhì)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(chǎn)生的物質(zhì)是什么？最后產(chǎn)生的固體物質(zhì)是什么？給出你的理由。(2)某同學(xué)將Cu片放入0.1mol/LFeCl3溶液中，反應(yīng)一定時(shí)間后取出Cu片，經(jīng)檢測知溶液中c(Fe3+)：c(Fe2+)=2：3，則Cu2+與Fe 鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式 鋁與NaOH溶液反應(yīng)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(zhì)量的Al,產(chǎn)生氣體的體積比為5:6，則所加Al的質(zhì)量為 。3?鋁熱反應(yīng)：【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(yán)逐j空吒空弋空吒由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式

【課后鞏固區(qū)】非金屬單質(zhì)燃燒時(shí)火焰均為無色只有金屬單質(zhì)灼燒時(shí)火焰才有顏色焰色反應(yīng)均應(yīng)透過藍(lán)色鉆玻璃觀察NaCl與Na2CO3灼燒時(shí)火焰顏色相同“腳印”、“笑臉”、“非金屬單質(zhì)燃燒時(shí)火焰均為無色只有金屬單質(zhì)灼燒時(shí)火焰才有顏色焰色反應(yīng)均應(yīng)透過藍(lán)色鉆玻璃觀察NaCl與Na2CO3灼燒時(shí)火焰顏色相同A.B.C.D.類推的思維方法在化學(xué)學(xué)習(xí)與研究中常產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)論，因此類推出的結(jié)論最終要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)才能決定其正確與否。以下幾種類推結(jié)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(huì)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(guān)敘述不正確的是（）表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化鈉“出汗”是因?yàn)樯傻臍溲趸c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(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)A.B.C.D.A.B.C.D.在電車與架空電線的接觸點(diǎn)上，由于高速摩擦?xí)a(chǎn)生高溫，因此接觸點(diǎn)上的材料應(yīng)該具有耐高溫，能導(dǎo)電的性質(zhì)，你認(rèn)為該接觸點(diǎn)上材料的應(yīng)選用較為合適的是（ ）金剛石B.鋁 C.石墨 D.銅2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場 “鳥巢”，被《泰晤士報(bào)》評(píng)為全球“最強(qiáng)悍”工程。“鳥巢”運(yùn)用了高強(qiáng)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(guān)說法正確的是（）合金的熔點(diǎn)通常比組分金屬高，硬度比組分金屬小用金屬鋁與V2O5反應(yīng)冶煉釩，鋁作還原劑已知Ga處于IIIA族，可推知氮化鎵化學(xué)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(yīng)的氧化物均為堿性氧化物三者的單質(zhì)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(shí)陰極依次析出Cu、Fe、Al7.（青島07二模）下列實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)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(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相同時(shí)，反應(yīng)中消耗的鹽酸和氫氧化鈉的物質(zhì)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(yīng)，產(chǎn)生氣體的體積（V）與時(shí)間（t）關(guān)系如|右圖。反應(yīng)中鎂和鋁的（ ）A.物質(zhì)的量之比為3：2B.質(zhì)量之比為3：2C.摩爾質(zhì)量之比為2：3D.反應(yīng)速率之比為2：3下面對堿金屬元素性質(zhì)推斷中不正確的是（）①銣（Rb）單質(zhì)能浮在水面與水劇烈反應(yīng)生成堿和氫氣②銣在空氣中燃燒可生成Rb2O③銫單質(zhì)在隔絕空氣的情況下受熱極易變成液體④Cs2CO3受熱時(shí)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(huì)劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生沉淀和放出氣體A.①②③B.③④⑤⑥C.①②⑥D(zhuǎn).①②下列過程，最終能夠?qū)崿F(xiàn)的是（）Fe筠FeCb溶液衛(wèi)^些溶液蒸發(fā)到恒畫嚇?biāo)wFeSO4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(jié)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(shí)，夕卜電路電流從②流向①①③相連時(shí)，為正極；②④相連時(shí)，②上有氣泡逸出：③④相連時(shí)，③的質(zhì)量減少。據(jù)此判斷這四種金屬活動(dòng)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(yīng)后分離出固體和濾液；II：向?yàn)V液中加入一定量石灰水，調(diào)節(jié)溶液pH,同時(shí)鼓入足量的空氣.己知:Ksp[Fe(OH)J=4.0xlO3