浙江版高考化學(xué)復(fù)習(xí)專題五金屬及其化合物教學(xué)課件

專題五金屬及其化合物考點(diǎn)1鈉、鐵及其化合物一、鈉及其化合物1.鈉(1)物理性質(zhì)及保存方式:質(zhì)軟、銀白色、有金屬光澤,導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好,密度ρ煤油<

ρ鈉<ρ水,熔點(diǎn)較低;保存在煤油或石蠟油中。

(3)與水的反應(yīng):2Na+2H2O

2NaOH+H2↑?，F(xiàn)象:鈉塊浮在水面上,熔化成一個(gè)閃亮的小球,四處游動(dòng),發(fā)出嘶嘶的聲音,滴有酚酞的

水溶液變紅。(2)化學(xué)性質(zhì)及制備注意

鈉與活潑性比鈉弱的金屬的鹽溶液反應(yīng)時(shí),不能將金屬單質(zhì)置換出來(lái),例如,Na

加入CuSO4溶液中,Na先與H2O反應(yīng)生成NaOH,NaOH再與CuSO4反應(yīng)。(4)制備:2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑。(5)用途:①冶煉金屬;②高壓鈉燈;③鈉鉀合金用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。2.鈉的氧化物(1)氧化鈉和過(guò)氧化鈉電子式Na+[

]2-Na+Na+[

]2-Na+陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比1∶21∶2氧化物類別堿性氧化物不是堿性氧化物化學(xué)性質(zhì)與H2O反應(yīng)Na2O+H2O

2NaOH2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑與CO2反應(yīng)Na2O+CO2

Na2CO32Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2用途可制燒堿常用作漂白劑、消毒劑、供氧劑

氧化鈉過(guò)氧化鈉顏色白色淡黃色化學(xué)式Na2ONa2O2注意Na2O在加熱條件下與氧氣反應(yīng)會(huì)生成Na2O2:2Na2O+O2

2Na2O2。(2)Na2O2的強(qiáng)氧化性與還原性從元素化合價(jià)角度分析Na2O2的性質(zhì)

Na2

3.Na2CO3和NaHCO3(1)俗名和用途:Na2CO3俗稱純堿、蘇打,用于紡織、制皂、造紙、制玻璃等,和酸性物

質(zhì)等混合可作復(fù)合膨松劑;NaHCO3俗稱小蘇打,用于制藥、焙制糕點(diǎn)等,作膨松劑。(2)物理性質(zhì):均為白色,Na2CO3為粉末狀固體,NaHCO3為細(xì)小晶體。都易溶于水,相同

溫度時(shí),溶解度:Na2CO3>NaHCO3。Na2CO3溶于水放熱,NaHCO3溶于水吸熱。(3)化學(xué)性質(zhì)①水溶液均顯堿性,同濃度時(shí)堿性:Na2CO3>NaHCO3。②熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3。2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O③與鹽酸反應(yīng):Na2CO3+2HCl

2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl

NaCl+H2O+CO2↑(鹽酸逐滴加入時(shí),NaHCO3先產(chǎn)生氣泡)。(4)相互轉(zhuǎn)化Na2CO3

NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O?

2NaHCO32NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2ONaHCO3+NaOH

Na2CO3+H2O(5)碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別方法①利用熱穩(wěn)定性不同

②利用和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下)③利用溶液的酸堿度不同

金屬元素鋰鈉鉀銣鈣鍶鋇銅焰色紫紅色黃色紫色紫色磚紅色洋紅色黃綠色綠色4.焰色試驗(yàn)(1)本質(zhì):電子的躍遷,物理變化。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:鉑絲

觀察火焰顏色

鉑絲

。注意也可用潔凈無(wú)銹的鐵絲代替鉑絲。(3)一些金屬元素的焰色注意透過(guò)藍(lán)色鈷玻鉀元素的焰色。5.侯氏制堿法(1)工藝流程

注意制取NaHCO3時(shí),先向飽和食鹽水中通入氨氣,再通入二氧化碳。(2)反應(yīng)原理①產(chǎn)生NaHCO3的反應(yīng):NH3+NaCl+CO2+H2O

NaHCO3↓+NH4Cl。②產(chǎn)生Na2CO3的反應(yīng):2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O。二、鐵及其化合物1.鐵(1)Fe位于元素周期表第四周期Ⅷ族。原子結(jié)構(gòu)示意圖:

。常見(jiàn)價(jià)態(tài):+2和+3。(2)物理性質(zhì):導(dǎo)熱性、延展性良好,有導(dǎo)電性,易被磁鐵吸引。(3)化學(xué)性質(zhì)

①常溫下,鐵遇濃H2SO4、濃HNO3時(shí),表面迅速生成致密的氧化物薄膜,發(fā)生鈍化。Fe與過(guò)量稀HNO3的反應(yīng):Fe+N

+4H+

Fe3++NO↑+2H2OFe與少量稀HNO3的反應(yīng):3Fe+2N

+8H+

3Fe2++2NO↑+4H2O注意

氧化性酸會(huì)把Fe氧化為Fe3+,但當(dāng)Fe過(guò)量時(shí),2Fe3++Fe?

3Fe2+。②氧化性較強(qiáng)的物質(zhì),如Cl2、Br2與Fe反應(yīng)生成Fe3+,氧化性較弱的物質(zhì),如I2、S等與Fe

反應(yīng)生成Fe2+。2Fe+3Cl2

2FeCl3Fe+S

FeS2.鐵的氧化物(1)物理性質(zhì)及用途化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4俗名

鐵紅磁性氧化鐵色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體鐵元素化合價(jià)+2+3+2、+3用途

可作紅色顏料可作磁性材料(2)化學(xué)性質(zhì)①FeO、Fe2O3都屬于堿性氧化物,能溶于強(qiáng)酸,它們?nèi)苡邴}酸的離子方程式分別為FeO+2H+

Fe2++H2O、Fe2O3+6H+

2Fe3++3H2O。②鐵的氧化物還能被CO、Al還原,以氧化鐵為例:Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3。③Fe3O4溶于足量稀硝酸、氫碘酸(HI)的離子方程式分別為3Fe3O4+28H++N

9Fe3++NO↑+14H2O、Fe3O4+8H++2I-

3Fe2++I2+4H2O。3.鐵的氫氧化物Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓Fe3++3OH-

Fe(OH)3↓Fe(OH)2、Fe(OH)3均難溶于水;堿性條件下,Fe(OH)2極易被空氣中的氧氣氧化生成Fe(OH)3。4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3顏色:白色→灰綠色→紅褐色4.鐵鹽及亞鐵鹽的檢驗(yàn)及鑒別(1)觀察顏色:含F(xiàn)e2+的溶液呈淺綠色,含F(xiàn)e3+的溶液呈棕黃色。(2)用KSCN和氯水檢驗(yàn)

(3)加堿法

(4)淀粉-KI試紙法

(5)加溴水

(6)特征試劑法溶液

褪色→Fe2+

注意

①檢驗(yàn)Fe2+時(shí)不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能將加KSCN后的混合溶液加

入足量的新制氯水中(新制氯水可能會(huì)氧化SCN-)。②Fe3+、Fe2+、Cl-同時(shí)存在時(shí)不能

用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2+(Cl-能還原KMnO4,有干擾)。Fe+2HCl

FeCl2+H2↑2Fe+3Cl2

2FeCl32Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-5.Fe、Fe2+、Fe3+相互轉(zhuǎn)化Fe2++Zn

Fe+Zn2+2Fe3++Cu

2Fe2++Cu2+Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

考點(diǎn)2金屬資源的開(kāi)發(fā)利用1.金屬的冶煉

(1)熱分解法:適用于冶煉不活潑的金屬。2HgO

2Hg+O2↑2Ag2O

4Ag+O2↑(2)熱還原法:用還原劑(C、CO、H2、Al等)還原金屬氧化物,適合冶煉較活潑的金屬。Fe2O3+3CO

2Fe+3CO22Al+Cr2O3

2Cr+Al2O3(3)電解法:適合冶煉金屬活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬。2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)

Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑2.合金(1)合金:兩種或多種金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。合金具

有優(yōu)良的物理、化學(xué)和機(jī)械加工性能,通常情況下,合金的熔點(diǎn)低、硬度大。(2)常見(jiàn)的合金①鐵合金:生鐵和鋼(可分為碳素鋼和合金鋼)。碳素鋼根據(jù)含碳量不同,可分為低碳

鋼、中碳鋼、高碳鋼。注意

生鐵含碳量較高，質(zhì)脆，含碳量降低，延展性增強(qiáng)。②鋁合金,如硬鋁,它的密度小、強(qiáng)度高,具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力,是制造飛機(jī)和宇宙飛

船的理想材料。③新型合金:儲(chǔ)氫合金,它的研究和開(kāi)發(fā)為氫氣作為能源的實(shí)際應(yīng)用起到重要的推動(dòng)

作用。此外,鈦合金、耐熱合金、形狀記憶合金等,廣泛用于航空航天、生物工程和

電子工業(yè)等領(lǐng)域。3.鎂及其化合物的性質(zhì)(1)鎂(Mg)①物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤的固體,密度、硬度較小,導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性

良好。②化學(xué)性質(zhì)

③用途:用于信號(hào)彈和焰火,鎂合金用于制造航天部件。(2)氧化鎂(MgO):白色粉末,熔點(diǎn)高,可作耐高溫、耐火材料,是一種堿性氧化物。(3)氫氧化鎂[Mg(OH)2]:白色固體,難溶于水,溶解度小于碳酸鎂,是一種中強(qiáng)堿。4.從海水中提取金屬鎂的方法(1)流程

(2)注意事項(xiàng)①M(fèi)gCl2·6H2O加熱易水解,且生成的HCl會(huì)揮發(fā),為抑制其水解,“脫水”時(shí)應(yīng)在HCl氛

圍中進(jìn)行;②金屬鎂應(yīng)通過(guò)電解熔融MgCl2制得。5.鋁及其化合物的性質(zhì)(1)鋁(Al)①物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤的固體,密度、硬度較小,導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性

良好。

注意

鐵、鋁遇冷的濃硝酸、濃硫酸發(fā)生鈍化,表面生成一層致密的氧化物薄膜,阻

止內(nèi)部金屬與酸反應(yīng),故可用鐵制或鋁制容器貯存和運(yùn)輸濃硝酸、濃硫酸。②化學(xué)性質(zhì)(2)氧化鋁(Al2O3)①物理性質(zhì)及用途:白色固體,難溶于水,熔、沸點(diǎn)高;可作耐火材料,冶煉鋁的原料。②化學(xué)性質(zhì)a.兩性氧化物:Al2O3+6H+

2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-

2Al

+H2O。b.發(fā)生分解:2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑。(3)氫氧化鋁[Al(OH)3]①物理性質(zhì)及用途:白色不溶于水的固體,可用于制藥。②兩性氫氧化物:Al(OH)3+3H+

Al3++3H2O、Al(OH)3+OH-

Al

+2H2O。注意

三價(jià)鋁常見(jiàn)的四種形態(tài):Al3+、Al(OH)3、Al2O3、Al

,其中酸性溶液中以Al3+形式存在,強(qiáng)堿性溶液中以Al

形式存在,Al(OH)3受熱分解生成Al2O3,Al(OH)3和Al2O3都有兩性,既能與酸反應(yīng),也能與堿反應(yīng)。6.銅及其化合物的性質(zhì)(1)銅(Cu)①物理性質(zhì):紫紅色固體,導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性良好。②化學(xué)性質(zhì)

注意

銅與氧化性強(qiáng)的Cl2、O2反應(yīng)生成+2價(jià)銅的化合物,與氧化性弱的S反應(yīng)生成+1

價(jià)銅的化合物。

氧化亞銅(Cu2O):磚紅色固體,難溶于水,在稀硫酸中發(fā)生歧化反應(yīng):Cu2O+2H+

Cu2++Cu+H2O。無(wú)水CuSO4:遇水變藍(lán)色(生成CuSO4·5H2O),可用于檢驗(yàn)水。(2)銅的化合物及轉(zhuǎn)化1.判斷正誤,正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”。(1)小蘇打的主要成分是Na2CO3。

(

)(2)將鐵銹溶于濃鹽酸,滴入KMnO4溶液中,溶液紫色褪去,說(shuō)明鐵銹中含有Fe2+。(

)(3)青銅比純銅熔點(diǎn)低、硬度大,古代用青銅鑄劍。

(

)(4)過(guò)氧化鈉的電子式為Na+[··

··

··]2-Na+。

(

)(5)侯氏制堿法以H2O、NH3、CO2、NaCl為原料制備NaHCO3和NH4Cl。

(

)(6)檢驗(yàn)Fe(NO3)2晶體是否變質(zhì):將樣品溶于稀硫酸后滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變

紅。

(

)××√√××(7)Al(OH)3是兩性氫氧化物,溶于H2CO3溶液或氨水。

(

)(8)將銅粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,現(xiàn)象是溶液變藍(lán),有黑色固體出現(xiàn)。(

)2.金屬的冶煉事關(guān)國(guó)家的發(fā)展和人民的生活。下列用于制備相應(yīng)金屬的反應(yīng)原理中,

可行的是

(

)A.用氫氣還原氧化鋁制備鋁B.濕法煉銅:Fe+CuSO4

FeSO4+CuC.用鋁熱法可制備鐵、錳、釩、鉻等金屬,也可用此法制鎂D.用金屬鈉與AgNO3溶液反應(yīng)制銀××B3.下列關(guān)于鈉及其化合物的敘述正確的是(

)A.Na2O2與SO2反應(yīng)生成Na2SO3和O2B.將Na投入鹽酸中,Na先