高中化學(xué)名師專題指導(dǎo)學(xué)業(yè)考綱考點整合水平達(dá)標(biāo)金屬元素一鈉鋁鎂鈣

第七講金屬元素(一)鈉、鋁、鎂、鈣考點概覽考綱要求1.金屬元素常識1.了解常見金屬的活動順序2.鈉及其重要化合物2.了解金屬元素Na等及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應(yīng)用3.鋁及其重要化合物3.了解金屬Al等及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應(yīng)用4.鎂、鈣4.了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應(yīng)用金屬元素常識?知識回顧1．金屬元素的通性(1)物理通性。①金屬單質(zhì)共性：金屬都具有金屬________、良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、________等性能。②金屬單質(zhì)特性：不同金屬元素硬度、密度、熔點等性質(zhì)差異大。如：K、Na、Ca活潑性強(qiáng)；Au、Ag性質(zhì)穩(wěn)定；Hg________低；W(鎢)________高；Cr(鉻)________大。光澤延展性熔點熔點硬度(2)化學(xué)通性：大多數(shù)金屬元素的單質(zhì)是強(qiáng)________劑，易被________。①金屬元素主要性質(zhì)比較表：金屬活動順序K

Ca

Na

MgAl

Zn

Fe

SnPbHCu

Hg

Ag

Pt

Au單質(zhì)還原性從左至右→依次由強(qiáng)到弱陽離子氧化性從左至右→依次由弱到強(qiáng)(Fe的離子為Fe2＋)金屬與酸置換反應(yīng)置換出酸中的氫，反應(yīng)由易到難置換不出酸中的氫金屬與鹽溶液的反應(yīng)直接與水反應(yīng)前面的金屬把后面的金屬從相應(yīng)的鹽溶液中置換出來還原氧化②Cu、Hg、Ag等金屬能被濃H2SO4或HNO3等強(qiáng)氧化劑氧化；Au、Pt不溶于HNO3。③Zn、Fe、Sn等金屬在高溫條件下能被H2O氧化。(3)金屬元素在周期表的位置。自然界金屬元素占多數(shù)，主要集中在周期表的________及中部。金屬元素的原子________電子數(shù)少，與同周期非金屬元素相比較，具有原子半徑________、還原性強(qiáng)的特點。自然界活潑性最強(qiáng)的金屬元素在周期表左下方為銫(Cs)。左部最外層大2．金屬反應(yīng)規(guī)律應(yīng)用(根據(jù)金屬活動順序表比較歸納)(1)金屬與氧氣反應(yīng)：常溫下，氫以前的金屬能與氧氣反應(yīng)生成氧化物。①K、Ca、Na等與氧氣、水易反應(yīng)，保存在______中。②Mg、Al、Zn、Sn、Pb等與氧氣反應(yīng)形成致密的________保護(hù)膜，無需特殊保存。③Fe在空氣中能與氧氣反應(yīng)生成疏松的鐵銹，故應(yīng)該在鐵的表面上加覆蓋層，以防止鐵生銹。④Cu、Hg、Ag加熱能與氧氣反應(yīng)，Pt、Au加熱下________與氧氣反應(yīng)。故真金不怕火煉。煤油氧化物不(2)金屬與水反應(yīng)。①K、Ca、Na等金屬能與冷水劇烈的反應(yīng)，生成________和氫氣。②Mg與________水緩慢的反應(yīng)，生成不溶性氫氧化物和氫氣。③Al、Zn、Fe、Sn等熾熱的金屬能與水蒸汽反應(yīng)，生成________和氫氣。(3)金屬與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)：大多數(shù)金屬與濃硫酸、硝酸等在一定條件下反應(yīng)，不放出________，反應(yīng)中是酸的中心元素(S、N)得電子被還原。Pt、Au不溶于酸，溶解Pt、Au要用王水(濃鹽酸和濃硝酸物質(zhì)的量以3∶1混合液)。堿熱氧化物氫氣(4)活潑金屬與鹽溶液反應(yīng)：K、Ca、Na等不能從溶液中置換出金屬______，而是與水反應(yīng)產(chǎn)生______。(5)活潑金屬與金屬氧化物反應(yīng)：活潑金屬在高溫時能將不活潑金屬從其氧化物中置換出來。如鋁和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)置換出________。單質(zhì)H2鐵【例1】下列關(guān)于金屬的敘述正確的是(

)A．所有的金屬都呈銀白色B．金屬單質(zhì)具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性C．活潑或較活潑的金屬能與酸反應(yīng)，但不能與堿反應(yīng)D．金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在解析：A項錯誤，如銅是紅色，金是黃色。B項正確，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性是金屬單質(zhì)的通性。C項錯誤，如Al既能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，又能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生H2。D項錯誤，大多數(shù)金屬在自然界中以化合態(tài)存在，金在自然界以游離態(tài)(單質(zhì))存在。答案：B?課堂練習(xí)1．(2011年廣東學(xué)業(yè)水平考試)白蟻能分泌一種叫做蟻酸的物質(zhì)，其化學(xué)性質(zhì)與乙酸相似。據(jù)此推斷，下列最不容易被蟻酸腐蝕的是(

)A．黃金飾品B．鍍鋅水管C．鋁合金門窗D．石灰墻面解析：黃金飾品不與其他酸反應(yīng)，只溶于王水。答案：A2．與稀鹽酸反應(yīng)能放出H2的金屬是(

)A．CuB．ZnC．HgD．Ag解析：Zn在金屬活動順序表中位于H前面，Zn能從稀鹽酸中置換出H2。答案：B鈉及其重要化合物?知識回顧1．鈉單質(zhì)(1)物理性質(zhì)。質(zhì)軟、銀白色、密度(0.97g·cm－3)________水、熔點________(97.81℃)、沸點________(882.9℃)，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好，少量保存在________中。(2)化學(xué)性質(zhì)：鈉是強(qiáng)________劑，易與非金屬單質(zhì)及化合物反應(yīng)。小于低高煤油還原如：①鈉在空氣中燃燒：2Na＋O2________。②鈉與水反應(yīng)：2Na＋2H2O===______________。2．Na2O是______固體，屬于______氧化物，易與酸、酸性氧化物、水等直接反應(yīng)。在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為______。反應(yīng)式：2Na2O＋2O2

________。3．Na2O2是______粉末，易與H2O、CO2等反應(yīng)產(chǎn)生O2，具有強(qiáng)氧化性和______，能使酸堿指示劑、品紅試劑______。如：2Na2O2＋2CO2===________________；2Na2O2＋2H2O===________________。Na2O22NaOH＋H2↑白色堿性Na2O2

2Na2O2淡黃色漂白性褪色2Na2CO3＋O24NaOH＋O2↑4．NaOH是白色固體，又名燒堿、火堿、苛性鈉。NaOH具有堿的通性、有強(qiáng)腐蝕性，能腐蝕玻璃、陶瓷等硅酸鹽制品和人的皮膚。如2NaOH＋SiO2===________________。Na2SiO3＋H2O5．Na2CO3(俗稱純堿、蘇打)(1)Na2CO3：熱穩(wěn)定、難分解。(2)Na2CO3溶液堿性較強(qiáng)，可使酚酞________。(3)Na2CO3·10H2O(晶體)易風(fēng)化或加熱失水生成________和________。6．NaHCO3(俗稱小蘇打)(1)熱不穩(wěn)定、受熱易分解。反應(yīng)式：2NaHCO3________________。(2)NaHCO3溶液有弱堿性，不能使酚酞______。(3)NaHCO3的溶解度________Na2CO3。變紅Na2CO3

H2ONa2CO3＋H2O變紅小于(4)NaHCO3易與酸反應(yīng)，常用于食品發(fā)泡，治療胃酸過多癥。如NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。7．NaCl：俗名食鹽，工業(yè)制Na、NaOH、Cl2、HCl的主要原料。質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%NaCl溶液是醫(yī)用生理鹽水。工業(yè)電解食鹽水反應(yīng)式：2NaCl＋2H2O________________。2NaOH＋Cl2↑＋H2↑【例2】下例有關(guān)鈉及其化合物性質(zhì)敘述正確的是(

)A．鈉元素在自然界中存在的主要形式是NaClB．金屬鈉著火時，立即用沾水的毛巾覆蓋C．Na2O2與水生成NaOH的反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)D．加熱、蒸干、灼燒小蘇打溶液后得到小蘇打解析：選項A正確，海水中含有大量NaCl；選項B錯誤，鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣易燃物，不能用沾水的毛巾覆蓋，用沙子覆蓋；選項C錯誤，Na2O2與水生成NaOH時有O2生成，屬于氧化還原反應(yīng)；選項D錯誤，加熱、蒸干、灼燒小蘇打溶液過程中會發(fā)生2NaHCO3===Na2CO3＋CO2↑＋H2O的反應(yīng)。答案：A易錯提醒：1.Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)，Na2O2中－1價的兩個氧，一個被氧化為0價，另一個被還原為－2價，H2O、CO2既不是氧化劑也不是還原劑。其他過氧化物(如K2O2、CaO2)等與水反應(yīng)也產(chǎn)生氧氣。2．鈉長期露置空氣中與O2、H2O、CO2反應(yīng)，最終產(chǎn)物是Na2CO3。3．NaOH易潮解，溶于水放熱，稱量NaOH時應(yīng)放在燒杯中，不能直接放到紙片上稱量，保存時注意密封、干燥防潮解及與CO2反應(yīng)，不能用磨口玻璃塞。?課堂練習(xí)3．下列關(guān)于鈉的說法正確的是(

)A．鈉是活潑的非金屬B．鈉與水反應(yīng)放出氧氣C．鈉與水反應(yīng)放出氫氣D．鈉不能保存在易燃品煤油中解析：鈉是活潑金屬，能與水直接發(fā)生置換反應(yīng)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，鈉密度比煤油大，不與煤油反應(yīng)，放置煤油中可以防氧化，實驗室一般將少量鈉保存在煤油中。答案：C4．(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)可作為防毒面具或潛水艇里氧氣來源的物質(zhì)是(

)A．Na2OB．Na2O2C．NaOHD．NaHCO3解析：A項，Na2O與H2O、CO2發(fā)生反應(yīng)：Na2O＋H2O===2NaOH、Na2O＋CO2===Na2CO3均無O2產(chǎn)生；B項，Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH和O2、Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2，均有O2產(chǎn)生，可作為防毒面具或潛水艇里氧氣來源的物質(zhì)；C項，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，無O2產(chǎn)生；D項，NaHCO3不與CO2反應(yīng)。答案：B鋁及其重要化合物?知識回顧1．鋁單質(zhì)(1)物理性質(zhì)：銀白色、硬度較小、良好導(dǎo)電性、延展性，密度小(2.7g·cm－3<4.5g·cm－3)屬于________金屬、熔點為660.2℃、沸點為2447℃。(2)化學(xué)性質(zhì)：鋁是活潑金屬，有較強(qiáng)的還原性。①鋁易被空氣中的________氧化形成致密的氧化物保護(hù)膜后不與H2O反應(yīng)，無需特別防護(hù)。輕氧氣鋁也能在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼白光。如：4Al＋3O2

2Al2O3。②鋁與________和________反應(yīng)置換出H2。如：2Al＋6HCl===________________；2Al＋2NaOH＋6H2O===________________。③鋁熱反應(yīng)：鋁熱反應(yīng)是指以鋁作還原劑和不太活潑金屬氧化物作氧化劑在一定條件下發(fā)生的置換反應(yīng)，反應(yīng)過程放出大量的熱。如：2Al＋Fe2O3

_________。④常溫下，在濃HNO3及濃H2SO4中Al發(fā)生________反應(yīng)。強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液2AlCl3＋3H2↑2Na[Al(OH)4]＋3H2↑Al2O3＋2Fe鈍化2．Al2O3、Al(OH)3的兩性(1)Al2O3、Al(OH)3均能與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，屬于兩性化合物。如：①Al2O3＋6HCl===________________；②Al2O3＋2NaOH＋3H2O===________________；③Al(OH)3＋3HCl===______________；④Al(OH)3＋NaOH===_____________。(2)Al2O3是冶煉Al的原料和高溫耐火材料。Al2O3也是治療胃病藥物。2AlCl3＋3H2O2Na[Al(OH)4]

AlCl3＋3H2ONa[Al(OH)4]

工業(yè)制鋁：2Al2O3(熔融)

4Al＋3O2↑。(3)Al(OH)3①Al(OH)3制備：AlCl3＋3NH3·H2O===_______________。②用途：常用胃藥成分。Al(OH)3↓＋3NH4Cl【例3】下列有關(guān)鋁及其化合物的說法不正確的是(

)A．相同質(zhì)量的鋁分別與足量的稀鹽酸、NaOH溶液反應(yīng)完全，產(chǎn)生相同質(zhì)量的H2B．鋁能與Fe3O4反應(yīng)，置換出鐵單質(zhì)C．氨水能溶解Al(OH)3D．鋁和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生H2解析：A項正確，相同質(zhì)量的鋁在氧化還原反應(yīng)中失去電子數(shù)相同，置換出的H2質(zhì)量相同；B項正確，鋁在加熱條件下能與Fe3O4發(fā)生鋁熱反應(yīng)，還原出鐵單質(zhì)。C項錯誤，Al(OH)3在氨水中不溶解；D項錯誤，鋁和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生NO。答案：CD易錯歸納：1.鋁單質(zhì)屬于金屬元素單質(zhì)，不屬于兩性元素單質(zhì)，鋁與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2。2．Al2O3、Al(OH)3不與H2CO3、NH3·H2O反應(yīng)，能與CH3COOH反應(yīng)。3．在加熱條件下，氧化物保護(hù)膜被破壞，鋁能與H2SO4(濃)、HNO3(濃)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。?課堂練習(xí)5．(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)鋁可以制造多種建筑型材。鋁在空氣中能夠穩(wěn)定存在的原因是(

)A．鋁的活潑性很差B．鋁的還原性很差C．鋁與氧氣不反應(yīng)D．鋁表面有致密的氧化膜解析：鋁的活潑性強(qiáng)，在空氣中，鋁表面容易形成致密的氧化膜。答案：D6．(2012年廣東學(xué)業(yè)水平考試)工業(yè)上可用鋁槽儲裝濃硝酸，其原因是(

)A．濃硝酸是弱酸B．鋁的化學(xué)性質(zhì)不活潑，不能夠與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)C．濃硝酸的氧化性比較弱D．鋁表面可被氧化生成一層致密的保護(hù)膜解析：鋁在冷、濃硝酸中發(fā)生鈍化反應(yīng)，被氧化生成一層致密的保護(hù)膜，可以用鋁槽儲裝濃硝酸。答案：D鎂、鈣及其重要化合物?知識回顧一、鎂及其重要的化合物1．鎂單質(zhì)：鎂是銀白色金屬，熔點較低，密度、硬度均較小。最主要用途是制輕合金及信號彈，有“________金屬”美譽(yù)。鎂可以在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼白光。2．MgO：白色固體，堿性氧化物，溶于酸。3．Mg(OH)2：白色固體、不溶于水，溶解度比MgCO3________，鍋垢的主要成分之一。受熱分解生成MgO。國防小4．MgCO3、Mg(HCO3)2：均是白色固體。MgCO3不溶于水，溶解度比CaCO3大，500℃左右分解生成MgO和CO2。Mg(HCO3)2溶于水，受熱分解生成MgCO3。水中Mg2＋的含量影響水________度。5．鎂的提煉硬Mg(OH)2二、鈣及其重要的化合物1．鈣單質(zhì)：銀白色金屬，少量保存煤油中。鈣單質(zhì)與水反應(yīng)生成微溶物Ca(OH)2沉積在鈣單質(zhì)表面，使反應(yīng)速率由快到慢。2．CaO俗稱________，CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2放出大量熱。Ca(OH)2俗稱________，微溶于水。3．碳酸鈣：高溫分解。俗稱________、大理石、方解石；鍋垢主要成分；珍珠的主要成分是CaCO3和有機(jī)蛋白質(zhì)。4．Ca(HCO3)2：受熱易分解，是硬水的主要成分，可用加熱法降低因Ca(HCO3)2含量過高引起的水的硬度。生石灰熟石灰石灰石【例4】下列自然現(xiàn)象的產(chǎn)生，主要是發(fā)生Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O反應(yīng)引起的是(

)A．巖石風(fēng)化致使江水中Ca2＋較多B．溶洞內(nèi)石筍的形成C．形成石林D．溶洞產(chǎn)生鐘乳石解析：溶洞內(nèi)石筍形成，主要是因為溶洞內(nèi)溫度、氣壓的變化，使溶于水的Ca(HCO3)2分解成不溶物CaCO3沉積在地面而長大成石筍。巖石風(fēng)化、石林形成、鐘乳石形成主要是發(fā)生反應(yīng)CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。答案：B?課堂練習(xí)7．下列元素屬于金屬元素的是(

)A．ClB．CC．PD．CaD8．現(xiàn)有硫酸鈉、硫酸鋁、硫酸鎂三種無色溶液，可用一種試劑將它們區(qū)別開來，該試劑是(

)A．純水B．鹽酸C．氫氧化鈉溶液D．硝酸銀溶液解析：氫氧化鈉不與硫酸鈉反應(yīng)。答案：C一、單選題考點一金屬元素常識1．下列元素中金屬性最強(qiáng)的是(

)A．鈉B．鎂C．鋁D．鐵解析：在金屬活動順序表中鈉位于鎂、鋁、鐵前面，鈉比其他三種金屬活潑。答案：A2．從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近百年的事。這個先后順序跟下列有關(guān)的是(

)A．地殼中的金屬元素的含量B．金屬活動性C．金屬的導(dǎo)電性D．金屬的延展性解析：金屬活潑性越強(qiáng)，越難被還原，其中銅最先被還原出來作為金屬材料應(yīng)用，鐵次之，鋁最后。答案：B3．工業(yè)上冶煉金屬鈉通常采用的方法是(

)A．熱分解法B．熱還原法C．結(jié)晶法D．電解法解析：鈉是活潑金屬，工業(yè)制金屬鈉通常采用電解熔融的NaCl方法。答案：D鈉及其重要化合物6．將綠豆大小的鈉投入硫酸銅溶液，不能觀察到的現(xiàn)象是(

)A．產(chǎn)生紅色沉淀B．產(chǎn)生藍(lán)色沉淀C．鈉在溶液表面四處游動D．在試管口放帶火星的木條，會復(fù)燃解析：鈉是活潑金屬，投入CuSO4溶液中與水反應(yīng)生成H2和NaOH，不會產(chǎn)生紅色銅單質(zhì)沉淀。NaOH與CuSO4繼續(xù)反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀。答案：A7．關(guān)于Na2O與Na2O2的敘述正確的是(

)A．都是堿性氧化物B．都是供氧物質(zhì)C．都能和水反應(yīng)形成強(qiáng)堿溶液D．都是強(qiáng)氧化劑解析：Na2O與Na2O2和H2O反應(yīng)都有強(qiáng)堿NaOH生成。答案：C8．(2012年廣東水平考試)燒堿的化學(xué)式為(

)A．NaClB．NaOHC．NaHCO3D．Na2SO4解析：NaCl俗名食鹽、NaOH俗名燒堿、NaHCO