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第1页（共11页）常见金属元素的单质及其化合物的综合应用【考点归纳】金属及其化合物1、金属原子的最外层电子排布特点：最外层电子数较少．易失去最外层电子．2、金属的物理性质：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═2Na2O加热：2Na+O2Na2O2；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═2Al2O3加热铝箔时，由于外层氧化膜的熔点比铝的熔点高，故熔化的液态铝并不滴落．除去氧化膜的铝箔加热很快生成新的氧化膜，熔化的液态铝并也不滴落．③铁与氧气反应：3Fe+2O2Fe3O4（Fe2O3•FeO）金属与水的反应：①钠与水反应：2Na+2H2O═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③铁与水反应：高温与水蒸气反应3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2↑．（3）金属与酸的反应：①钠与酸反应：如2Na+2HCl═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═2NaAlO2+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═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═Cu+FeSO4，Fe+2FeCl3═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Na2ONa2O2第2页（共11页）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=2Na2O金属钠燃烧或在空气中点燃用途供氧剂、氧化剂、漂白剂氧化铝：典型的两性氧化物（1）耐火材料（Al2O3熔点高）冶炼金属铝2Al2O3点燃¯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═2AlCl3+3H2O，Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O，Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O（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═AlCl3+3H2O，Al（OH）3+NaOH═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═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-═Al（OH）3↓，后Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O．铁的氢氧化物Fe（OH）2Fe（OH）3第3页（共11页）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═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）3Fe2O3+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═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．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（见相关考点卡片）7、知识网络（见相应考点卡片）．一、选择题（共15小题）1．下列叙述正确的是（）A．Na、Al、Fe金属单质在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱B．漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理不相同C．将SO2通入Ca（ClO）2溶液可生成CaSO3沉淀D．过量的铜与浓硝酸反应，生成的气体只有NO22．下列物质问的转化无法实现的是（）A．FeFeCl3FeCl2B．CuCuSCuCl2C．CO2CCOD．NO2NON23．下列反应所得溶液中只含一种溶质的是（）A．Fe2（SO4）3溶液中加入过量Fe粉B．A1（OH）3中加入过量NaOH溶液C．浓H2SO4中加入过量Cu片，加热第4页（共11页）D．Ca（C1O）2溶液中通入过量CO24．下列反应生成物不受反应物的用量或浓度影响的是（）A．硫酸与氯化钠反应B．硝酸银溶液中滴加稀氨水C．铁在硫蒸气中燃烧D．铁粉加入硝酸中5．下列各组物质中，能一步实现右图所示①～⑤转化关系的是XYZWAFe3O4FeFeCl2FeCl3BAlAl2O3NaAlO2Al（OH）3CH2SO4SO2SSO3DCH3CH2BrCH2=CH2C2H5OHCH2BrCH2BrA．AB．BC．CD．D6．有五种饱和溶液①Ba（NO3）2②Ca（OH）2③NaAlO2④Na2CO3⑤NH3和NaCl，分别持续通入CO2，最终得到沉淀或析出晶体的是（）A．①②③④⑤B．②③④⑤C．③④⑤D．③④7．单质或化合物A可能为Na、C、Si、N2、H2S，可以实现下列转化关系的有（）A．2种B．3种C．4种D．5种8．为了得到比较纯净的物质，使用的方法恰当的是（）A．向Na2CO3饱和溶液中，通入过量的CO2后，在减压、加热的条件下，蒸发得NaHCO3晶体B．加热蒸发AlCl3饱和溶液得纯净的AlCl3晶体C．向FeBr2溶液中加入过量的氯水，加热蒸发得FeCl3晶体D．向FeCl3溶液里加入足量NaOH溶液，经过滤、洗涤沉淀，再充分灼烧沉淀得Fe2O39．用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下：下列有关说法不正确的是（）第5页（共11页）A．制取玻璃的同时产生CO2气体，制取粗硅时生成的气体产物为COB．生产高纯硅、铝、铜及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应C．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次蒸馏的方法D．黄铜矿冶炼铜时产生的SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料10．下列关于元素及其化合物的说法正确的是（）A．Fe在常温下可与浓硝酸、稀硝酸、浓硫酸剧烈反应B．Al、Cl2均能和NaOH溶液发生氧化还原反应，且两单质的作用相同C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，若再继续加入KNO3固体，铜粉会溶解D．金属单质Na、Mg、Fe在一定条件下与水反应都生成H2和相应的碱11．下列关于物质性质的说法不合理的是（）A．金属Mg与稀硫酸和CO2均能反应，其反应类型相同B．FeCl3、Na2O2、Cu2S均可由相应单质直接化合生成C．SO2气体通入紫色石蕊试液中，溶液先变红后褪色D．氢氧化铝、碳酸铵、碳酸氢钠、甘氨酸都既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应12．X、Y、Z、W是中学化学常见的四种物质，它们之间具有如图所示转化关系，则下列组合不可能的是（）XYZWACCOCO2O2BNaNa2ONa2O2O2CAlCl3Al（OH）3NaAlO2NaOHDFeFeCl2FeCl3Cl2A．AB．BC．CD．D13．固体粉末X中可能含有K2SO3、KAlO2、MgCl2、Na2CO3中的一种或几种．为确定该固体粉末的成分，现取X进行下列实验，实验过程及现象如下：根据上述实验，以下说法正确的是（）A．气体1可能为SO2和CO2的混合物B．沉淀3可能为Mg（OH）2和Al（OH）3的混合物C．固体粉末X中一定有Na2CO3，可能有KAlO2D．固体粉末X中一定有K2SO3和KAlO214．下列实验中金属或金属氧化物可以完全溶解的是（）A．常温下将64g铜片投入过量浓硫酸中第6页（共11页）B．向100.0mL3.00mol/L的稀硝酸中加入5.6g铁C．1molMnO2粉末与含4molHCl的浓盐酸共热D．常温下1mol铝片投入20.0mL18.40mol/L硫酸中15．下列各组物质按图所示转化关系每一步都能一步实现的是（）甲乙丙丁AFeCl3FeCl2Fe2O3Fe（OH）3BCuCuOCuSO4CuCl2CNOHNO3NO2NH3DSiNa2SiO3SiO2SiF4A．AB．BC．CD．D二、填空题（共5小题）16．按下面的实验过程填空：浅绿色FeBr2溶液黄色液体写出上述反应的化学方程式：．17．铁及其化合物在生产、生活中存在广泛用途，完成下列填空．（1）如图1所示为铁元素在周期表中的信息，方格中“55.85”的意义为：．铁原子核外有种运动状态不同的电子．二茂铁[Fe（C5H5）2]是一种有机金属化合物，熔点172℃，沸点249℃，易升华，难溶于水易溶于有机溶剂．二茂铁属于晶体；测定表明二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同，则二茂铁的结构应为图2中的（选填“a”或“b”）．（3）绿矾（FeSO4•7H2O）可用于治疗缺铁性贫血，其水溶液露置于空气中会变质，写出发生变质反应的离子方程式．（4）无水FeCl3是水处理剂，遇潮湿空气即产生白雾，易吸收空气中的水分成为结晶氯化铁（FeCl3•6H2O）．制备无水FeCl3的试剂是．（5）高铁酸盐也是常用的水处理剂．高铁酸钠（Na2FeO