第五讲 金属及其化合物性质的复习

第五讲金属及其化合物性质的复习一、复习回顾复习钠的结构和性质，镁和铝的物理性质，镁和铝的原子结构，镁和铝的化学性质，镁和铝的存在形式和用途，铁和铜的原子结构，铁和铜的化学性质。

二、知识梳理考点1：钠的物理性质1.钠的物理性质新切开的钠的断面是光亮的银白色，所以钠是银白色的金属，密度小于水。

（1）实验过程将钠用镊子从煤油中取出，用滤纸吸干煤油，然后在玻璃片上将钠用小刀切下一小块(豆粒大小)，进行观察，并注意切面的变化．（2）注意事项①取钠时要用镊子夹取、不能用手拿，因为易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤．②取出钠后要迅速吸干煤油，并要放到玻璃上切割．③钠用剩后要放回盛钠的试剂瓶，不能乱扔乱放，因为钠很活泼容易引起危险．④钠与O2反应很容易，在观察钠的颜色光泽时要在切割后立即观察．（3）实验现象切面银白色，但迅速变暗(4Na＋O2＝2Na2O等)，失去金属光泽．（4）实验结论金属钠硬度很小(质软)，具有银白色金属光泽，很容易被空气氧化．考点2：钠的化学性质1．钠的化学性质——钠与水的反应金属钠跟水反应生成氢气的实验，用拇指堵住试管口倒放入烧杯中，这样的操作对学生来讲，不熟练可能会使一部分空气进入试管．所以在正式做收集气体的实验之前，教师可安排学生练习几次放入试管的操作．如果操作还是有困难，可用一个与试管口大小合适的橡皮塞堵住试管口，放入水中后再提去橡皮塞．本实验也可以用水槽代替烧杯，这样口径比较大，操作方便．注意在实验时不能取用较大的钠块．这是因为钠的性质很活泼，它跟水反应时放出大量的热，甚至能使周围的水沸腾，因此钠同时也跟水蒸气反应．如果在水面上游动的钠被容器壁上的油污粘住，不能游动，放出的热不易扩散，会使氢气着火燃烧，甚至还会发生小爆炸，使生成的氢氧化钠飞溅出来．（1）实验过程：①②③④Na与水的反应图2—7（2）反应原理：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑（3）注意事项：取钠不要太大，钠块过大，会发生爆炸．（4）实验现象：①钠与水剧烈反应、②钠熔化成小球、③钠球在水面上不停地滚动、④有气体生成，并发出嘶嘶声．（5）实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱并放出气体．延伸知识：钠与盐溶液的反应。

口诀：浮、游、熔、嘶、红2.钠的化学性质——钠与氧气的反应易跟氧起反应，但产物较复杂，如氧化钠(Na2O)、过氧化钠(Na2O（2）等．在做钠与氧气反应的实验时，为了保证倾斜的空气能够流通，玻璃管不能太细，而且装入玻璃管中的钠粒不能太大．待玻璃管中的钠受热溶化并开始燃烧时，稍稍倾斜玻璃管即可看到燃烧后由白色变为黄色的过程．实验时如果没有太粗的玻璃管，也可用去底的试管代替．注意本实验中所用的钠块，应去掉其表面的氧化物，否则燃烧时会使试管壁显黑色，影响对实验现象的观察．钠和氧气的反应（1）实验过程：①②③④⑤⑥⑦钠与氧气的反应图2—9（2）反应原理：2Na＋O2∆=====Na2O2，2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑（3）注意事项①玻璃管中装的钠不能太大，太大反应太剧烈，会将玻璃管炸裂．②反应开始时，即钠熔成小球后要稍稍倾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止钠从玻璃管中脱出．并能保证空气疏通从而观察到明显现象．③在取钠时要将其表面的氧化物用小刀除去，用纯钠进行实验．因为表面被氧化的钠在受热熔化后，钠表面会有一层黑色而影响实验现象的观察．④加热时间不能太长，否则钠与O2迅速反应、燃烧起来，现象就不是很明显了．⑤盛Na2O2的小试管要干燥．（4）实验现象钠熔成小球，先变成白色后变成淡黄色固体，淡黄色固体遇水放出使带火星木条复燃的气体．（5）实验结论钠熔点低，与O2加热反应生成Na2O2，Na2O2遇水生成O2．考点3：钠及其化合物之间的转化关系注意：钠及钠的重要化合物的性质（1）Na2O、Na2O2中，阴离子和阳离子数目之比均为1∶2。

（2）钠与盐溶液反应时，钠不是置换出溶液中的金属，而是钠与水反应后，生成的碱再与盐溶液反应。

（3）1 mol Na2O2与足量的CO2(或H2O)反应时转移1 mol电子，生成0.5 mol O2。

（4）一定量的Na2O2与CO2和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑Na2O2与CO2的反应。

（5）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，反应是分步进行的，反应的离子方程式为：CO2－3＋H＋===HCO－3，HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑。

考点4：镁和铝的性质晶体结构2Mg+O2 2MgO 4Al+3O2Al2O32Mg+2H+=Mg2++H2↑2Mg+CO22MgO+C 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe考点5：镁、铝与水的反应镁和铝都是较活泼的金属。

在一定条件下，它们都可以和水反应，置换出水中的氢。

镁跟冷水便缓慢地反应，加热时反应更为显著。

铝和沸水也能微弱的反应，但现象不明显。

这一方面是因为镁的金属活动性较铝相对较强，另一个不可忽视的原因是它们的氢氧化物虽然都难溶于水，但Mg(OH)2较Al(OH)3的溶解性相对较大，所以与水反应时生成的Mg(OH)2在镁条表面的覆盖要小，尤其是在加热的条件下（加热时水中的氢离子浓度也相对较大）。

但在像在NaOH溶液的强碱性条件下，情况就不一样了。

在强碱溶液中，Mg(OH)2的溶解度大为减小，水中的氢离子浓度也减小了，事实证明，镁和强碱溶液不反应，而铝则不然，由于Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，它可溶于强碱溶液。

即：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O由上分析可知：铝是一种较活泼的金属，它并不能直接与碱反应，而是先与水反应，2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑……①生成的Al(OH)3是典型的两性氢氧化物，它溶于强碱Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O……②将两反应按①+②×2合并，即得总反应方程式：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑所以在上述反应中铝是还原剂，而氧化剂是H2O，不是NaOH。

注意：Al既能与酸作用，又能与强碱溶液反应，但不属于两性物质，也不能说它具有两性，因为Al与强碱溶液反应的本质是：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，两式相加为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，由以上反应可知：Al不直接与NaOH溶液反应，Al仍然为金属元素。

考点6：镁、铝及其化合物的转化1.镁及其化合物的转化2.铝及其化合物的转化考点7：铁的结构及物理性质1.铁是26号元素，位于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素。

原子结构示意图：主要化合价：+2，+32.铁在金属的分类中属于黑色金属，重金属，常见金属。

纯净的铁是光亮的银白色金属，密度为7.86g/㎝3,熔沸点高，有较好的导电、传热性，能被磁铁吸引，也能被磁化。

还原铁粉为黑色粉末。

考点8：铁的化学性质铁是较活泼的金属元素，在金属活动性顺序表中排在氢的前面。

①跟非金属反应：3Fe+2O2 Fe3O42Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeSFe+I2 FeI2②跟水反应：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2↑③跟酸作用：Fe+2H+=Fe2++H2↑(遇冷浓硝酸、浓硫酸钝化；与氧化性酸反应不产生H2，且氧化性酸过量时生成Fe3+)④部分盐溶液反应：Fe+Cu2+=Fe2++Cu Fe+2Fe3+=3Fe2+考点9：铁三角、铜及其化合物的转化1.铁三角：从Fe、Fe2+和Fe3+的结构可知:Fe只有还原性，Fe3+通常只有氧化性，Fe2+既具有氧化性又具有还原性。

上述微粒通过跟一定的氧化剂或还原剂发生氧化还原反应，才能实现不同价态的铁相互转化，如下图（常称为铁三角）学习铁及其化合物的性质要注意：（1）抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.（2）想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.2.铜及其化合物的转化：三、真题精讲【基础】1.取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是( )①金属钠先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得到白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成浅黄色固体物质A．①②B．①②③C．①④⑤D．④⑤【答案】C【解析】由于金属钠的熔点比较低，所以金属钠放在燃烧匙中加热先熔化，然后燃烧生成黄色粉末并且伴有黄色火焰。

2.下列变化不可能通过一步实验直接完成的是( )A．Al(OH)3→Al2O3B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→AlO－2D．Al3＋→Al(OH)3【答案】B【解析】Al(OH)3加热分解可直接得Al2O3，Al与强碱溶液反应可得AlO－2，Al3＋遇碱可直接得Al(OH)3，Al2O3难溶于水，不能通过一步反应得Al(OH)3，应将Al2O3与酸或碱反应得Al3＋或AlO－2，再与碱或酸反应，才能得Al(OH)3。

3.使溶液中的AlO－2完全转化成Al(OH)3，应选择的最好试剂是( )A．稀H2SO4B．盐酸C．CO2D．氨水【答案】C【解析】使AlO－2转化成Al(OH)3需加酸，若用强酸会使Al(OH)3溶解，最好通入CO2气体。

【巩固】1.将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗―→“出汗”―→变成白色固体(粉末)。

下列有关叙述正确的是( )A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠B．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液C．最后变成碳酸钠粉末D．该过程的所有化学反应均为氧化还原反应【答案】C【解析】钠露置在空气中迅速变暗，是因为Na与O2反应生成了Na2O，Na2O与水反应生成NaOH，NaOH又吸收空气中的H2O和CO2，生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O 逐渐风化脱水，最后变成Na2CO3粉末，该过程中只有钠的氧化是氧化还原反应，C项正确。

2.关于Na2O2与CO2、H2O反应的叙述正确的是( )A．Na2O2与CO2反应中，Na2O2只作还原剂，CO2作氧化剂B．Na2O2与H2O反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂C．Na2O2与CO2反应中，1 mol Na2O2转移2 mol电子D．Na2O2与水反应中，1 mol Na2O2转移1 mol电子【答案】BD【解析】Na2O2与CO2、H2O反应中，既作氧化剂又作还原剂，且1 mol Na2O2反应均转移1 mol电子。

故选B、D。

3.下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是( )A．过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物B．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作很多气体的干燥剂C．过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D．过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂【答案】D【解析】A项：产物中还有O2生成，故不是碱性氧化物，B项，Na2O2与H2O反应产生O2，故不能作干燥剂，Na2O2与水、CO2的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。