高考化学-金属及其化合物(知识点全细+经典例题+权威测试试题)

1高考化学---《金属及其化合物》1．金属原子的最外层电子排布特点(金属原子最外层电子数较少。易失去最外层电子。)2．在物理性质上金属有哪些共性？（常温下除汞外均为晶体，有金属光泽，是热、电的良导体，大多有良好的延展性。）3．金属的化学性质(1)金属与氧气的反应①钠与氧气反应-常温：4Na+O2错误!未找到引用源。2Na2O加热：2Na+O2△Na2O2;②铝与氧气反应：通常与氧气易反应，生成致密的氧化物起保护作用4Al+3O2错误!未找到引用源。2Al2O3加加热热铝铝箔箔时时，，由由于于外外层层氧氧化化膜膜的的熔熔点点比比铝铝的的熔熔点点高高，，故故熔熔化化的的液液态态铝铝并并不不滴滴落落。。除除去去氧氧化化膜膜的的铝铝箔箔加加热热很很快快生生成成新新的的氧氧化化膜膜，，熔熔化化的的液液态态铝铝并并也也不不滴滴落落。。③③铁与氧气反应：3Fe+2O2点燃Fe3O4(Fe2O3·FeO)（2）金属与水的反应①钠与水反应:2Na+2H2O错误!未找到引用源。2NaOH+H2↑；实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变红。②铝与水反应：加热时微弱反应③③铁与水反应：高温与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)高温Fe3O4+4H2↑。（3）金属与酸的反应①钠与酸反应：如2Na+2HCl错误!未找到引用源。2NaCl+H2↑,Na放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再与水反应。因此Na放入到酸中Na是不可能过量的。比钠与水的反应剧烈多。②与酸反应：强氧化性酸，如浓硫酸和浓硝酸在常温下，使铝发生钝化现象；加热时，能反应，但无氢气放出；非强氧化性酸反应时放出氢气。③与酸反应：强氧化性酸：常温下浓硫酸和浓硝酸使铁钝化。加热时，与强氧化性反应，但无氢气放出。非强氧化性酸：铁与酸反应有氢气放出。（4）某些金属与碱反应：和强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O错误!未找到引用源。22NaAlO2+3H2↑。（5）金属与盐溶液反应：①钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式：2Na+CuSO4+2H2O错误!未找到引用源。Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。②铝与盐的溶液反应：如能置换出CuSO4、AgNO3等溶液中的金属。③铁与某些盐反应：如Fe+CuSO4错误!未找到引用源。Cu+FeSO4,Fe+2FeCl3错误!未找到引用源。3FeCl2等。4.金属的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠名称氧化钠过氧化钠化学式与化合价221ONa2121ONa颜色状态白色固体淡黄色固体（粉末）与H2O反应Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O生成条件钠与O2常温下反应：4Na+O2＝2Na2O2222222ONa2OONa2ONaONa2空气中加热氧化钠：点燃钠燃烧：用途供氧剂、氧化剂、漂白剂(2)氧化铝：典型的两性氧化物（1）耐火材料(Al2O3熔点高)（2）冶炼金属铝2Al2O3通电4Al+3O2↑。宝石的主要成分是氧化铝两性氧化物：既能与强酸反应又能与强碱反应生成盐和水的氧化物。Al2O3+6HCl错误!未找到引用源。2AlCl3+3H2O,Al2O3+2NaOH错误!未找到引用源。2NaAlO2+H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O，Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O3（3）铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4（Fe2O3·FeO）铁元素的价态＋2＋3＋2、＋3俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体类别碱性氧化物碱性氧化物复杂氧化物水溶性难溶难溶难溶稳定性不稳定稳定稳定主要化学性质有一定的还原性易被氧化为三价铁的化合物与酸反应生成三价铁盐化合物中＋2的铁有还原性，易被氧化。5、金属的氢氧化物白色固体：NaOH、Ca（OH）2、Ba（OH）2、Mg（OH）2、Al（OH）3、Fe（OH）2红褐色固体：Fe（OH）3蓝色固体：Cu（OH）2溶于水生成强碱与酸反应生成盐和水。难溶碱受热分解生成金属氧化物和水。特性：Al（OH）3是两性氢氧化物；Fe（OH）2易被氧化。（1）氢氧化铝（Al(OH)3）：白色难溶于水的胶状沉淀，是两性氢氧化物。热易分解两性氢氧化物：既能与强酸又能与强碱反应生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3+3HCl错误!未找到引用源。AlCl3+3H2O,Al(OH)3+NaOH错误!未找到引用源。NaAlO2+2H2O．2Al(OH)3△Al2O3+3H2OAl(OH)3的制备：在氯化铝溶液中加足量氨水。AlCl3+3NH3·H2O错误!未找到引用源。Al(OH)3↓+3NH4Cl。向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，现象是先有沉淀，后溶解。反应式：先Al3++3OH-错误!未找到引用源。Al(OH)3↓,后Al(OH)3+OH-错误!未找到引用源。AlO2-+2H2O。（2）铁的氢氧化物4Fe(OH)2Fe(OH)3主要性质白色难溶于水的沉淀，不稳定，易被氧化成氢氧化铁，颜色变化为：白色－灰绿色－红褐色。反应式：4Fe(OH)2+O2+2H2O错误!未找到引用源。4Fe(OH)3。因此在制备时常采取措施：除溶液中的氧；加有机溶剂封住液面；胶头滴管要伸入到溶液中。红褐色难溶于水的沉淀，受热易分解。2Fe(OH)3△Fe2O3+3H2O,能溶于强酸溶液，生成相应的盐。6、重要的盐（1）碳酸钠和碳酸氢钠性质Na2CO3（Na2CO3·10H2O）NaHCO3性质比较俗称纯碱或苏打小苏打NaHCO3的颗粒比Na2CO3小水溶性易溶于水溶于水S(Na2CO3)S(NaHCO3)溶液酸碱性显碱性显碱性同浓度Na2CO3的pH大于NaHCO3的pH热稳定性稳定2NaHCO3＝Na2CO3＋CO2＋H2ONaHCO3的热稳定性比Na2CO3差，用于除杂质。与酸反应CO32-+2H+＝H2O+CO2↑反应剧烈HCO3-+H+＝H2O+CO2↑等物质的量时Na2CO3耗酸量大于NaHCO3与碱反应易与Ba(OH)2、Ca(OH)2反应生成BaCO3、CaCO3沉淀和NaOH能与所有可溶碱反应生成碳酸正盐和水溶液中相互转化Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2错误!未找到引用源。2NaHCO3NaHCO3＋NaOH＝Na2CO3＋H2O除CO2中的HCl杂质是用饱和的NaHCO3溶液，而不用Na2CO3溶液5用途用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。发酵粉的主要成分之一；治疗胃酸过多等。（2）明矾：化学式KAl(SO4)2·12H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。（3）铁盐和亚铁盐Fe2+与Fe3+离子的检验；(1)溶液是浅绿色(2)与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变红(3)加NaOH溶液现象：白色沉淀灰绿色红褐色(1)与无色KSCN溶液作用显红色(2)溶液显黄色或棕黄色(3)加入NaOH溶液产生红褐色沉淀7、有关钠的化合物的混合物的计算:（1）.NaHCO3和Na2CO3固体混合物加热。仅发生反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O,反应的差量即为分解产生的H2O和CO2,由差量法求解.（2）amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热发生的反应按下列方式处理：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑分解产生的CO2与Na2O2反应完后，若Na2O2过量，H2O再与Na2O2反应.①当a/b1/2时，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O、CO2②当a/b＝1/2，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O③当1/2a/b1,剩余固体为Na2CO3、NaOH，排出气体为O2、H2OFe2+Fe3+6④当a/b=1时,剩余固体为Na2CO3、NaOH，排出气体为O2⑤当a/b＞1时,剩余固体为Na2CO3、NaOH、Na2O2，排出气体为O2（3）NaHCO3和NaOH的混合物在密闭容器中加热：NaHCO3和NaOH在密闭容器中加热所发生的反应按下列方式处理；首先考虑NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O①若NaHCO3过量则再考虑2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑②。反应的差量可能是①造成的，也可能是①②共同造成，主要是看两者相对量的关系，所以首先讨论何者在①中过量是重要问题，然后再根据差量法进行进一步的计算。讨论过量一般采用的方法是假设两者等物质的量按反应①，由差量法求得理论失重值,再进行判断:若实际失重值小于或等于理论失重值,则n(NaHCO3):n(NaOH)≤1:1按反应①由差量法求算，质量减少为H2O的质量;b、若实际失重值大于理论失重值,则n(NaHCO3):n(NaOH)1:1,按反应①和②由差量法求算，质量减少由两部分组成：NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O产生的水和由2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑生成的H2O和CO2.铝及其化合物常见题型的计算公式如下：8.3Al与NaOH反应生成沉淀的质量①当3:1)OH(n:)Al(n3时，)g)(OH(n26783)OH(n])OH(Al[m3。②当3:1)OH(n:)Al(n4:13时，)g)](OH(n)Al(n4[78])OH(Al[m33。③当4:1)OH(n:)Al(n3时，0])OH(Al[m3。II.2AlO与强酸（H）反应生成沉淀的质量①当1)H(n:)AlO(n2时，)g)(H(n78])OH(Al[m3。②当1)H(n:)AlO(n4:12时，26])OH(Al[m3)g)](H(n)AlO(n4[2。③当4:1)H(n:)AlO(n2时，0])OH(Al[m3。III.32AlMg、的混合溶液与OH反应时，求32AlMg、的物质的量。若32AlMg、与OH的反应关系如下图，则7①mol)ab()Al(n3②mol2b3a4)Mg(n2IV.明矾]OH12)SO(KAl[224溶液与2)OH(Ba溶液反应生成沉淀的质量。①当32])OH(Ba[nn2明矾时，])OH(Ba[n285m2沉淀；②当32])OH(Ba[nn212明矾时，明矾沉淀n312])OH(Ba[n77m2；③当32])OH(Ba[nn2明矾时，明矾沉淀n466m。9、金属知识网络（写出各步反应的化学方程式）1）钠元素化合物知识网络：2）铝及其化合物的知识网络83）铁及其化合物的知识网络4）金属镁及其化合物：95）金属铜及化合物同步练习1、将一小块新切的不规则形状的金属钠投入到滴有酚酞溶液的水中，观察到下列现象，其中可说明钠与水反应放出气体的现象是（）A、金属钠浮在水面上B、金属钠形成小球状C、金属钠在水面上迅速游动D、反应后的溶液呈现红色2、将一小块钠投入到盛有煤油和水的试管中（煤油和水均足够多），可以观察到的现象是（）A．钠浮在煤油层上，不反应B．钠沉在煤油层下，不反应C．钠沉在煤油层下，浮在水层上，在交界处剧烈反应D．钠沉在水层下剧烈反应3、能正确表示下列反应的离子方程式的是()A．钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋+1CuCCOH2FeNH3C2H5OH0Cu+2CuO2Cl2H2SO4HNO3Fe3+H2O2KMnO4K2Cr2O7SO2Cl2CHOSO2CuH+H+浓HClCCOH2I-10C．钠与盐酸反