高中化学 常见金属元素讲义 新人教版

专题九常见金属元素注：(1)表示1月学业水平考题。

考点1 金属的活动性顺序1．(2015·广东1月学业水平测试T36)将铜币置于盛有20 mL 0.1 mol ·L －1AgNO 3溶液的烧杯中，可观察到( )A ．溶液变红B ．溶液颜色不变C ．铜币表面变色D ．有大量气泡逸出2．(2014·广东学业水平测试T29)将4种金属分别加入到4支装有稀盐酸的试管中，记录的现象如下表所示，正确的是( )3.(2013·广东学业水平测试T40)下列操作能导致置换反应发生的是( ) A ．将铜片置于盐酸中 B ．将锌片置于MgCl 2溶液中 C ．将铁片置于CuSO 4溶液中 D ．Na 2CO 3溶液与CaCl 2溶液混合1．由金属活动性顺序分析金属性质的规律2.判断金属活动性强弱的规律(1)单质与水或酸反应的难易程度：反应越剧烈，该金属越活泼。

(2)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱：碱性越强，该金属越活泼。

(3)金属间的置换反应：若A 能置换B ，则A 的活动性比B 的强。

(4)简单阳离子氧化性的强弱：氧化性越强，该金属的活动性越弱。

(5)两金属构成原电池(电解质溶液为盐酸)时，作负极(或电子流出或电流流入或发生氧化反应等)的金属比作正极(或电子流入或电流流出或发生还原反应等)的金属活泼。

[温馨提示] 常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。

下列关于金属的叙述中正确的是( ) A ．所有的金属都是固态的B ．金属具有导电性、导热性和延展性C ．所有金属都能与酸反应D ．金属元素在自然界中都是以化合态存在的[解析] 汞在常温下呈液态。

金属活动性顺序中，排在氢之前的金属都可与酸反应，但排在氢之后的金属难以与酸反应，如铜不与盐酸或稀硫酸反应。

金属元素在自然界中除金、铂外大多数以化合态形式存在。

[答案] B(多选)下列事实中，不能说明铁的金属活动性比铜强的是( ) A ．铁的年产量比铜高B ．铁桶不能用来盛装农药波尔多液(CuSO 4)C ．铁的硬度比铜大D ．相同条件下，铁比铜更易被腐蚀[解析] 金属的年产量和硬度大小不能说明金属活动性强弱。

铁的活动性顺序在铜之前，能与CuSO 4发生置换反应。

活泼金属不一定容易生锈，如铝比铁活泼，但比铁更耐腐蚀，因为铝表面有一层致密保护膜Al 2O 3。

[答案] ACD 考点2 金属的冶炼1．热分解法对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来。

适用于金属活动性顺序中排在铜后面的金属，其氧化物分解可生成金属单质。

例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑；2Ag 2O=====△4Ag ＋O 2↑。

2．热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属(Zn ～Cu)，通常是用还原剂(C 、CO 、H 2、Al 等)将金属从其化合物中还原出来。

例如：Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2↑；ZnO ＋C=====高温Zn ＋CO↑。

3．电解法通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。

例如：2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑；MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑；2Al 2O 3=====电解冰晶石4Al ＋3O 2↑。

电解法还可以用来精炼Cu 、Ag 等不活泼金属。

4．铝热法铝能用于冶炼难熔的金属(如Fe 、Cr 、V 、Mn 等)。

例如：Fe 2O 3＋2Al=====高温2Fe ＋Al 2O 3(铝热反应)。

Al 和金属氧化物的混合物叫作铝热剂。

[温馨提示] 金属铝的冶炼只能电解熔融的氧化铝，不能电解熔融的氯化铝；而金属镁的冶炼则是电解熔融的氯化镁。

(多选)下列金属冶炼的反应原理，正确的是( ) A ．2NaCl(熔融)=====电解2Na ＋Cl 2↑ B ．Al 2O 3＋3H 2=====高温2Al ＋3H 2O C ．Fe 3O 4＋4CO=====高温3Fe ＋4CO 2↑ D ．2HgO=====△2Hg ＋O 2↑[解析] 根据金属的活动性顺序，选择冶炼金属的方法。

可用表格表示：[答案] ACD考点3 钠及其重要化合物的主要性质1．(2017·广东学业水平测试T19)Na 呈银白色，质软而有延展性。

关于Na 的说法正确的是( )A ．化学性质活泼B ．可保存于水中C ．可保存于空气中D ．非金属性很强2．(2013·广东学业水平测试T64)(多选)根据元素周期律，碱金属元素的下列性质从上到下依次递增的有( )A ．金属性B ．化合价C ．原子半径D ．单质的还原性1．钠(1)物理性质：银白色、硬度小(可用小刀切割)、密度小、熔点低。

(2)化学性质 ①与非金属反应 2Na ＋ Cl 2=====点燃2NaCl ；4Na ＋O 2===2Na 2O(常温)，现象：银白色表面变暗； 2Na ＋ O 2=====△Na 2O 2，现象：黄色火焰，生成淡黄色固体。

②与水反应2Na ＋2H 2O ===2NaOH ＋H 2↑，现象：浮(密度比水小)、熔(熔点低)、游、嘶(响声)、红(反应前向水中加入酚酞，反应生成NaOH ，使溶液变红)。

(3)保存实验室中钠保存在石蜡油或煤油中。

2．钠的化合物 (1)钠的氧化物(2)碳酸钠与碳酸氢钠3.焰色反应(1)定义许多金属或它们的化合物在灼烧时都能使火焰呈现特殊的颜色。

焰色反应是物理变化。

(2)基本步骤烧(将铂丝在火焰上灼烧至原火焰颜色)——蘸[蘸取溶液(或固体)在火焰上灼烧，观察火焰颜色]——洗(用盐酸洗铂丝)。

(3)常见元素的焰色钠元素焰色反应为黄色；钾元素焰色反应为紫色，但要透过蓝色钴玻璃观察。

[温馨提示] (1)Na2O2不是碱性氧化物，因为其与水反应除了生成碱外，还有氧气；(2)焰色反应是元素的性质，只要物质里面含有这种元素，在灼烧时都能使火焰呈现这种元素的特殊颜色。

溶于水后溶液呈碱性的物质是( )A．NO2B．HClC．SO2D．Na2O2[解析] A中3NO 2＋H2O===2HNO3＋NO，C中SO2＋H2O H2SO3，HNO3、H2SO3、HCl的水溶液均显酸性；而D中2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH溶液显碱性。

[答案] D(多选)纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。

要将它们区分开，下面的方法可行的是( )A．观察加热时能否放出气体B．取等物质的量的样品，分别加入足量盐酸，测量产生气体的体积C．将等物质的量样品溶解，分别滴加酚酞，观察溶液颜色变化D．将样品溶解，分别滴加CaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成[解析] NaHCO3受热分解，但加热固体时，看不到是否有气体产生。

CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑，HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑，等物质的量的样品生成CO2气体的体积相同。

滴加酚酞，溶液颜色较红的是Na2CO3。

滴加CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3。

[答案] CD[特别提醒] HCO－3＋OH－===H2O＋CO2－3，Na2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2反应，都生成CaCO3沉淀。

考点4铝及其重要化合物的主要性质1．(2017·广东学业水平测试T40)往下列溶液中加入足量NaOH溶液，充分反应后，不会出现沉淀的是( )A．MgCl2溶液B．AlCl3溶液C．CaCl2溶液D．FeCl3溶液2．(2015·广东学业水平测试T41)既能与酸又能与碱反应是两性化合物的特征。

下列物质属于两性化合物的是( )A．Al B．Na2CO3C．Al(OH)3D．(NH4)2SO43．(2014·广东学业水平测试T16)欲将溶液中的Al3＋沉淀完全，最合适的试剂是( )A．NaOH溶液B．氨水C．Na2SO4溶液D．NaCl溶液4．(2013·广东学业水平测试T41)生活中我们常用到铝制餐具。

铝在空气中稳定存在的原因是( )A．铝能产生铝热反应B．铝的化学性质不活泼C．常温下铝不能与氧气反应D．铝表面能形成致密的氧化膜1．铝(1)物理性质：银白色，有良好的导电性、导热性、延展性。

(2)化学性质①常温下，与氧气反应生成致密的氧化膜，使其有较强的耐腐蚀性：4Al ＋ 3O2===2Al2O3。

铝灼烧的现象：铝箔在灯焰上灼烧表面变暗，熔而不落。

②既能与强酸反应产生氢气，又能与强碱反应产生氢气：2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑；2Al ＋ 2NaOH ＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

但铝在冷的浓硫酸或浓硝酸中发生钝化。

2．氧化铝两性氧化物，用于冶炼铝及耐火材料。

Al2O3＋ 6H＋===2Al3＋＋3H2O；Al2O3＋ 2OH－===2AlO－2＋ H2O。

3．氢氧化铝(1)性质：两性氢氧化物，可治疗胃酸过多。

Al(OH)3＋ 3H＋===Al3＋＋3H2O；Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋ 2H2O。

(2)制取铝盐与氨水反应：AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl，现象：白色絮状沉淀。

4．明矾化学式：KAl(SO4)2·12H2O。

用途：净水剂。

净水原理：明矾溶于水生成有很强吸附性的氢氧化铝胶体，吸附水中悬浮物而沉淀。

[温馨提示] (1)氧化铝和氢氧化铝只能和强酸或者强碱反应；(2)明矾只能净水，不能杀毒、消菌。

将一小块铝箔在酒精灯上加热至熔化，下列实验现象描述正确的是( ) A．铝箔熔化，失去光泽B．铝箔燃烧，发出耀眼的白光C．铝箔熔化，火星四射D．铝箔燃烧，有黄色火焰[解析] 在酒精灯上加热铝箔，铝箔熔化，失去金属光泽，不会发生燃烧，没有耀眼白光、火星四射、黄色火焰等现象。

[答案] A[特别提醒] 铝在空气中，表面生成致密的保护膜Al2O3，所以铝不容易生锈。

(2016·广东学业水平测试)铝土矿为自然界中铝的重要存在形式，通常含有50%左右的Al2O3，以及SiO2、Fe2O3和MgO等成分。

上述4种氧化物中，属于两性氧化物的是( ) A．Al2O3B．SiO2C．Fe2O3D．MgO[解析] Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应生成盐和水，也能与强碱反应生成盐和水。

[答案] A考点5铁及其重要化合物的主要性质1．(2017·广东学业水平测试T21)铁是目前世界上用量最大的金属材料，有关铁及其化合物说法正确的是( )A．磁铁矿的成分是Fe2O3B．Fe2＋遇KSCN溶液显红色C．Fe可被冷的浓HNO3钝化D．Fe2＋可被还原剂还原为Fe3＋2．(2014·广东学业水平测试T38)下列反应结束后，向其中滴加KSCN溶液，溶液变成红色的是( )A．铁锈与过量稀盐酸B ．FeCl 3溶液与过量铜片C ．FeCl 3溶液与过量铁粉D ．FeCl 2溶液与过量Zn 粉1．铁的化学性质铁在干燥空气中很难跟氧气反应，但在潮湿空气中很容易被腐蚀，若在酸性气体氛围中腐蚀更快。