[推荐学习]2018版高中化学专题3从矿物到基础材料本专题重难点突破学案苏教版必修1

生活的色彩就是学习 K12的学习需要努力专业专心坚持 专题3 从矿物到基础材料 本专题重难点突破 一 金属的重要反应规律及其应用 1．金属与非金属的反应规律 O2、Cl2、S等活泼非金属均可把金属氧化，得到金属氧化物、氯化物、硫化物等。其中对于变价元素Fe、Cu，当氧化剂为Cl2时，生成相应的高价化合物；当氧化剂为S时，生成相应

的低价化合物。如2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3，Cu＋Cl2=====点燃CuCl2，Fe＋S=====△FeS,2Cu＋S=====△Cu2S。 2．金属与氧气反应的多样性 活泼金属(如Na)在常温下即可反应，加热或点燃所得的产物一般更复杂。如4Na＋

O2===2Na2O(常温)，2Na＋O2=====△Na2O2。 3．金属的置换反应规律 (1)金属与水反应 在金属活动性顺序表中，钠及钠之前的金属能与冷水剧烈反应，生成强碱和氢气；镁、铝能与沸水反应；而铝之后、氢之前的金属在高温下能与水蒸气反应，生成不溶性氧化物和氢气。 (2)金属与酸的反应 在金属活动性顺序表中，排在H之前的金属能够与酸反应置换出H2，排在H之后的金属与酸不反应。金属的位置越靠前，其活动性越强，与酸反应越容易，反应越剧烈。如与等浓度的盐酸反应且金属颗粒大小相同时，剧烈程度Mg＞Al＞Fe。 (3)金属与盐的反应 在金属活动性顺序表中，位于前面的金属能够把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来，如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 但是能与水发生反应的金属(如Na)在与盐溶液反应时，不能置换出相应的金属单质，应先考虑与水的反应，再考虑生成的NaOH能否与盐发生反应。 4．金属的化学性质及其应用 生活的色彩就是学习

K12的学习需要努力专业专心坚持 【典例1】 根据你对金属钠性质的了解，回答下列问题： (1)由于金属钠很容易跟空气中的________、________等物质反应，通常将它保存在________里。 (2)将金属钠加入Fe2(SO4)3溶液中会产生红褐色沉淀。你能解释这一现象吗？ 解析 (1)由于金属钠很活泼，很容易跟空气中的氧气、水蒸气等物质反应，因此保存时应隔绝空气，通常保存在煤油中。这是因为钠的密度大于煤油的密度且钠与煤油不反应，钠在煤油中沉在底部而避免了与空气的接触。 (2)金属钠与盐溶液的反应，不可能置换出金属单质，这是因为钠首先要和溶液中的水反应生成NaOH和H2，生成的NaOH能和Fe2(SO4)3反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3。 答案 (1)氧气 水蒸气 煤油 (2)钠投入Fe2(SO4)3溶液中，首先发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的NaOH能与Fe2(SO4)3反应：6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4，所以会观察到有红褐色沉淀生成。该反应的总化学方程式为6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4＋3H2↑。 【典例2】 A、B、C是单质，其中A是常见金属，各种物质间的转化关系如下所示：

根据图示转化关系回答： (1)写出下列物质的化学式： A____________________，B____________________， 乙____________________，丁____________________。 生活的色彩就是学习 K12的学习需要努力专业专心坚持 (2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式： ①A与NaOH溶液反应的化学方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 ②甲与NaOH溶液反应的离子方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)将一定量的A加入NaOH溶液中，产生的C在标准状况下的体积为3.36 L，则消耗A的物质的量为____________，转移电子的物质的量为________。 解析 常见金属单质中能与NaOH溶液反应的只有Al，所以A是Al，乙是NaAlO2，C是H2，甲是Al的化合物，可与NaOH溶液反应产生NaAlO2，甲是Al2O3，则丙是H2O，B即是O2。根据NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓得丁是Al(OH)3。由2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2

＋3H2↑知，n(Al)＝23n(H2)＝23×3.36 L22.4 L·mol－1＝0.1 mol,1 mol Al在反应过程中转移3 mol电子，则0.1 mol Al在反应过程中转移0.3 mol电子。 答案 (1)Al O2 NaAlO2 Al(OH)3 (2)①2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ ②Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O (3)0.1 mol 0.3 mol 二 金属与酸反应的计算规律和方法 1．金属与酸反应的定量规律(只考虑生成氢气的情况) (1)金属与酸反应，金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。

(2)1 mol a价金属与足量酸反应，可生成 a2 mol氢气。 (3)当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，则反应后两溶液增加的质量相等。 (4)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属呈现的化合价之比。 (5)特别注意，在钠等极活泼金属与酸反应时，金属过量时还会跟水反应产生氢气。 2．铝分别与酸、碱反应产生氢气量的比较(加试要求) (1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗盐酸和NaOH的物质的量之比为3∶1，生成氢气的量相等。 (2)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液反应，生成氢气的物质的量之比为1∶3。

(3)一定量的铝分别和一定量的H＋、OH－反应时，若产生氢气的体积比为13＜VH＋H2VOH－H2＜1，则必定是与酸反应时铝过量，与碱反应时铝不足，即酸中铝过量，碱中碱过量。 【典例3】 (加试要求)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，生活的色彩就是学习 K12的学习需要努力专业专心坚持 向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为V甲∶V乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为( ) A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 答案 A 解析 Al和盐酸的反应式为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；Al与NaOH溶液的反应式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。若Al均完全反应，则产生的H2体积比为1∶1，实际产生H2

的体积比为1∶2，即NaOH溶液中产生的H2多，说明消耗的Al多，即甲中Al过量。由n(HCl)

＝0.3 mol，可知甲中产生0.15 mol H2，那么乙中产生0.3 mol H2，消耗0.2 mol OH－，OH－还剩余0.1 mol，则Al没有剩余，则投入的Al为0.2 mol，其质量为5.4 g。

三 重要金属化合物的性质及其应用 1．重要的金属化合物

2．Al(OH)3和Fe(OH)2的制备方法(加试要求) (1)实验室制Al(OH)3是用铝盐[如AlCl3、KAl(SO4)2]与氨水反应： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4。 (2)实验室制备Fe(OH)2的关键 需要创造的条件——无Fe3＋的环境，无O2的环境；可以采取的措施——排除溶液中的Fe3＋→加铁粉；排除有O2的环境：驱逐溶液中的溶解氧→加热煮沸；避免与空气接触→可将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入到FeSO4液面下，再挤出NaOH溶液。 【典例4】 M、E是人类使用最早、应用最广泛的两种常见金属。 生活的色彩就是学习 K12的学习需要努力专业专心坚持 请回答下列问题： (1)写出图中M―→MSO4的化学方程式______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将酸化的X溶液滴加到盛有H2O2溶液的试管中，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 一段时间后，某同学发现试管中有气泡出现，管壁发热，随后还有沉淀生成。则沉淀的化学式为____________。 解析 根据MSO4为蓝色溶液，可以推断M为Cu，MSO4为CuSO4，E为Fe，X为FeSO4，Y为Fe2(SO4)3。

(2)一段时间后，因为2H2O2=====Fe3＋2H2O＋O2↑，所以气泡为O2，沉淀为Fe(OH)3。 答案 (1)2Cu＋2H2SO4＋O2=====△2CuSO4＋2H2O (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O Fe(OH)3 【典例5】 (加试要求)下列转化关系图中，反应条件及部分反应物和产物未全部注明，已知A、D为金属单质，其他为化合物。其中A、C均可以与强酸、强碱反应，试推断：

(1)写出下列物质的化学式： A：____________，C：______________，I：____________。 (2)写出下列反应的离子方程式： C→F________________________________________________________________________。 H→I________________________________________________________________________。 解析 A、C均可以与强酸、强碱反应，可推知A为Al，C为Al2O3，F为NaAlO2。I应为氢氧化物，加热生成红色粉末B，且A和B在高温下能发生置换反应，说明B为Fe2O3，I为Fe(OH)3，D为Fe，G为FeCl2，H为FeCl3。 答案 (1)Al Al2O3 Fe(OH)3 (2)Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 四 Al3＋、Al(OH)3、AlO－2的转化及其图像(加试要求) 1．Al3＋、Al(OH)3、AlO－2间的相互转化——“铝三角” (1)Al3＋―→Al(OH)3 ①可溶性铝盐与少量NaOH溶液反应：Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓ ②可溶性铝盐与氨水反应：