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专题十金属元素及其化合物1．了解常见金属的活动顺序。2．了解常见金属(钠、镁、铝、铁、铜等)及其重要化合物的主要性质及其应用。3．了解合金的概念及其重要应用。4．了解金属的通性，金属的冶炼原理。考纲解读近五年来，在新课标地区的高考试题中，对金属性质及应用的考查共出现21次。对金属及其化合物的实验题的考查共出现9次。金属性质及应用的考查题型以选择题的形式出现14次，分值一般为4～6分。综合推断题的形式出现7次，分值一般为8～15分。高考试题对本专题内容能力点的考查以知识的识记、物质性质的探究及应用为主，试题一般以容易或中档题为主。2013年高考对本讲内容的考查仍将以金属及其化合物的性质、应用为主，题型延续选择题、填空题、综合推断题及实验探究题的形式，分值一般为4～15分。预测2013年的高考题以生活、生产、实际应用为命题背景，突出化学知识在生活、生产中的应用的命题趋势较大，考生应予以高度关注。考点探究1．金属钠的硬度，熔点较，呈色金属光泽，导热、导电性，密度比水，比煤油。钠与O2反应，在常温下生成；加热时，燃烧火焰呈___色，反应方程式为：2Na＋O2Na2O2。钠通常保存在中，目的是________________________________。钠在自然界中全部以______态存在。一、钠的性质小低银白良好小大Na2O黄隔绝空气，防止空气中氧气、水等与其反应而变质煤油游离基础知识梳理2．钠投入水中的现象是：①在水面上；②成闪亮小球；③四处并发出；④滴入酚酞溶液变。这说明了：______________________________________。反应的化学方程式：______________________________，离子方程式为：____________________________________。浮熔游动响声红色钠的密度比水小；熔点低、反应放热；生成气体；生成碱2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑2NaCl(熔融)4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl强还原性热的良导体电解法3．钠的制取方法是；反应方程式为_________________________。钠可以用来冶炼金属。如___________________________________，这是利用Na的。Na—K合金(液态)用作原子反应堆的导热剂，这是利用Na是且合金熔点低(液态)能流动导热。2Na＋Cl2↑二、钠的化合物1．在钠的氧化物中，是淡黄色粉末；_______(填“属于”或“不属于”)碱性氧化物，它与水、二氧化碳反应的化学方程式分别为：、________________。过氧化钠用作剂、剂、剂。2．氢氧化钠是片状白色固体，在空气中极易吸收而潮解，可作，与生石灰按一定比例熔合制成。易溶于水并放出大量的热，具有强烈的腐蚀性，俗称_______________。氢氧化钠属于一元强碱，具有碱的一切通性。过氧化钠不属于供氧漂白消毒水分干燥剂碱石灰烧碱、强2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2火碱、苛性钠3．碳酸钠俗称或，是固体，溶于水，其水溶液呈性。碳酸氢钠俗称，溶于水，其水溶液呈性。碳酸钠与碳酸氢钠都能与酸反应放出气体，且产生气体的速率快，其反应的离子方程式分别为_____________________________，_______________。碳酸钠与碳酸氢钠中，还能与氢氧化钠反应，其反应的离子方程式为_______________，___________加热会分解，其反应方程式为___________________________________________。纯碱苏打白色易碱小苏打可碱二氧化碳后者CO32－＋2H＋===H2O＋CO2↑HCO3－＋H＋===H2O＋CO2↑碳酸氢钠HCO3－＋OH－===H2O＋CO32－碳酸氢钠2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑△1．一小块钠，长时间露置在空气中，会有什么样的变化？2．用澄清的石灰水，能鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液吗？为什么？用盐酸呢？【提示】1.现象为表面变暗→小液滴→白色晶体→白色粉末。对应物质依次为Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3。2．不能。因为二者与石灰水作用，均有白色沉淀生成，原理为：Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。用盐酸时，在特定条件下可以，二者浓度要相等，盐酸要稀且加入速度相同。问题探究一、三、铝的性质1．在人类发现的一百多种元素中，金属大约占五分之左右；金属单质在常温下除是液体外，其余都是固体，除金、铜等少数金属具有特殊的颜色外，绝大多数呈色，不透明，有_________光泽，有，一般都是良导体。2．合金是，一般来说，合金的熔点比各成分金属，硬度、强度比各成分金属。最早制得的合金是，用量最大的合金是。四汞银白金属延展性热和电的由两种或两种以上金属(或金属和非金属)熔合而低大青铜成的具有金属特性的物质钢铝箔跟氧气(反应方程式)反应条件空气中常温空气中加热空气中高温氧气中加热反应现象燃烧剧烈，有耀眼白光燃烧剧烈发出耀眼的白光3．铝是地壳中含量的金属，它属于有色金属和轻金属。铝在周期表中位于第周期第族，反应中易，表现出强性。主要表现的性质有：(1)铝与氧气反应：在空气中表面生成一层。最多三ⅢA失去3个电子还原致密的氧化物保护膜4Al＋3O22Al2O3无明显变化熔化但不滴落表面形成白膜化学方程式或离子方程式或变化名称反应现象与稀硫酸反应产生无色无味气体与热浓硫酸2Al＋6H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋6H2O＋3SO2↑有无色刺激性气味的气体与冷浓硫酸无明显现象与冷浓硝酸无明显现象(2)与酸的反应(因酸而异)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑钝化钝化(3)与烧碱溶液反应——铝的特性(也能与酸反应)跟碱溶液反应的化学方程式(电子转移)和离子方程式。，。(4)与金属氧化物反应：铝能与Fe2O3、MnO2等金属氧化物在一定条件下发生铝热反应，并放出大量的热。铝与氧化铁的反应方程式：，可用于焊接。钢轨2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAlO2＋4H2O＋3H2↑2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑1．Al2O3是一种固体，是冶炼铝的原料，熔点很高，可作材料。氧化铝溶于水，是典型的氧化物，既能与反应，又能与反应，其离子方程式为：白色耐火不两性强碱酸Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Al2O3＋2OH－===2AlO2－＋H2O。四、铝的氧化物2．实验室常用可溶性铝盐与制取Al(OH)3，它是一种难溶于水的色状物质，有较强的吸附能力。Al(OH)3受热易分解，是一种典型的氢氧化物。溶于强酸和强碱的离子方程式分别是：3．明矾的化学式是：，它是一种复盐，它能净水的原因是(用离子方程式表示)氨水白胶两性Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2OKAl(SO4)2·12H2OAl3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋五、Al3＋、Al(OH)3和AlO2－的三角关系据下图写出下列转化的离子方程式：(1)Al―→Al(OH)3①Al+===Al(OH)3↓+______②Al+===4Al(OH)3↓③Al+===Al(OH)3↓3NH3·H2O3AlO2-+6H2O3OH-3NH4+(2)Al(OH)3―→AlAl(OH)3+===Al+(3)Al―→AlO2-Al+===AlO2-+(4)AlO2-―→AlAlO2-+===Al+3H+3H2O4OH-2H2O4H+2H2O(5)AlO2-―→Al(OH)3①NaAlO2溶液中通少量CO2：NaAlO2溶液中通入足量CO2：②③(6)Al(OH)3―→AlO2－Al(OH)3＋===AlO2－＋2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓OH－2H2O3AlO2－＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓1．铝是活泼金属，为何在生活中广泛使用？工业上如何冶炼铝？2．铝制餐具不宜长时间盛放酸、碱性食物，也不宜打磨光亮，为什么？【提示】1.铝能在其表面形成致密的氧化物保护膜，阻止进一步氧化，所以在生活中广泛使用。工业上用电解熔融氧化铝的办法冶炼铝。2．因为铝与酸和碱均能发生反应而溶解，铝制品打磨后，新露出的铝又会被氧化，加快铝制品损耗。问题探究二、六、铁的单质1．铁在地壳中的含量仅次于铝，主要以态形式存在(除陨铁)。我国在开始使用铁，在春秋初期我国已掌握冶铁技术。铁位于元素周期表中第四周期，第族，是过渡金属元素的代表。铁原子在化学反应中容易失去个或个电子，因此，铁的常见化合价是价和____价。其化合物及其水溶液往往带有颜色。2．常温下，铁单质比较活泼，具有较强的还原性。主要表现(写出反应方程式)：(1)铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成固体：3Fe＋2O2。(2)铁跟氯气、硫的反应_____________________(有棕黄色的烟)、FeS。化合商代Ⅷ23＋2＋3黑色Fe3O42Fe＋3Cl22FeCl3Fe＋S(3)铁与非氧化性酸(如盐酸)反应：，常温下遇浓H2SO4、浓HNO3会发生作用，加热时会剧烈反应，但不会有H2产生。(4)铁与水蒸气的反应：。(5)铁与某些盐溶液反应：Fe＋CuSO4===；Fe＋2FeCl3===。3．铁跟O2在不同条件下生成的氧化物中呈红棕色的是，四氧化三铁具有磁性，它是一种结构较复杂的氧化物，可以看作，其中1/3的铁元素显价，2/3的铁元素是价。Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑钝化FeSO4＋Cu3FeCl23Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2氧化铁FeO·Fe2O3＋2＋31．铁的氧化物铁的氧化物主要有FeO、Fe2O3、Fe3O4，其中具有磁性的是_____；红棕色粉末，可用作油漆颜料的是。完成下列化学方程式：(1)FeO在空气中加热：。(2)FeO和稀H2SO4反应：。(3)Fe2O3和稀H2SO4反应：2．铁的氢氧化物(1)氢氧化亚铁：FeSO4＋2NaOH===(白色)＋Na2SO4,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===（红褐色)。(2)氢氧化铁：受热发生：2Fe(OH)3。。6FeO＋O22Fe3O4FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2OFe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2OFe(OH)2↓4Fe(OH)3分解反应Fe2O3＋3H2O七、铁的化合物Fe3O4Fe2O33．铁盐和亚铁盐(1)亚铁盐含有Fe2＋的溶液呈色，Fe2＋既有性，也有性，与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为：，。(2)铁盐①氧化性含有Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有氧化性，与Cu、I－反应的离子方程式分别为：，。②特性含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色，反应的离子方程式为。Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－浅绿氧化还原2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)31．铜单质的化学性质八、铜化学性质化学方程式与氧气共热置于硫蒸气中点燃的铜丝置于氯气中置于浓硝酸中置于稀硝酸中投入AgNO3溶液中投入FeCl3溶液中Cu在潮湿空气中生成铜绿2Cu＋O22CuO2Cu＋SCu2SCu＋Cl2CuCl2Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OCu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2