高三复习金属元素及其化合物.doc

金属元素及其化合物【考纲要求】1.常见金属元素（如Na、Al、Fe、Cu等）了解常见金属的活动顺序。了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。了解合金的概念及其重要应用。一、金属元素的通性1、金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置：结构特点：金属元素原子的最外层电子数_，原子的半径（与同周期元素相比）_。位置：金属元素集中于元素周期表的_方，分布于_族和所有的_族中，_族是完全由金属元素构成的族。2、金属性强弱的判断规律：跟水（或非氧化性酸）反应的剧烈程度；金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱；置换反应；原电池的正、负极；电解时金属阳离子的放电顺序（金属阳离子的氧化性）。3、金属单质的性质：(1)金属单质的物理性质：常温下，除Hg液体，其余固体大多数银白色（铜 色）(2)金属单质的化学性质：金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化： M-ne=Mn+。可以根据_判断金属单质还原性的强弱。金属单质跟酸反应的规律：按金属活动性顺序表_A、与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）反应：_能与非氧化性酸发生置换反应，实质是： M+nH+= Mn+H2等物质的量的金属与足量的酸反应，生成H2物质的量多少决定于什么？_。等质量的金属跟足量的酸反应生成H2的多少应如何判断？ _。B、与强氧化性酸的反应：Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应高考资源网强氧化性酸跟金属反应不能生成H2，为什么？写出几个典型的反应：_4、金属氧化物：金属氧化物可分为_、_、_三类。碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，其性质是：_。两性氧化物，如Al2O3，其性质是_过氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶体中存在的阳离子是_，阴离子是_；过氧化物典型的化学性质是 ，原因是 ，为什么H2O2也存在此典型性质？ 。5、金属氢氧化物：NaOH、Ca（OH）2、Mg（OH）2、Al（OH）3、Fe（OH）3、Cu（OH）2属于强碱的是_难溶于水的是_受热易分解的是_易被氧化的是_能经水解反应生成的是_和HI反应不能生成对应价态金属盐的是_。实验室中如何制备Al（OH）3和Fe（OH）3？为什么？ 6、金属的冶炼：原理：_方法：根据金属活动性强弱，常用以下三种方法：电解法，如:_；热还原法，如:_；热分解法，如：_。7、金属活动性顺序表应用小结二、金属钠及化合物（一）、金属钠1. 钠：（1）.物理性质： 密度小于水，熔点低，硬度小，具有良好的导电性和传热性（2）.化学性质：（完成下列方程式） 与非金属的反应（常温下O2，点燃条件下与O2） 与H2O的反应 与有机物的反应（与乙醇，与苯酚，与乙酸） 与盐溶液的反应（与硫酸铜溶液） 2.保存、制取、应用制备： 保存：少量钠保存在煤油当中。（二）、钠的化合物1、钠的氧化物（Na2O、Na2O2）化学名称Na2ONa2O2颜色/状态/稳定性电子式重要反应与水与酸与CO22、常见的钠盐（Na2CO3和NaHCO3）碳酸钠碳酸氢钠俗名苏打、纯碱小苏打色、态通常以Na2CO310H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3白色粉未水溶性易溶于水溶解度较碳酸钠小热稳定性稳定，受热不分解与盐酸反应慢 快 与碱反应 相互转化 用途重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产食品工业，泡沫灭火剂等3、氯碱工业方程式： （三）、碱金属元素单质的化学性质：1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与、水、稀酸溶液反应，生成含（为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：与反应越来越剧烈，产物越来越复杂，与反应越来越剧烈，随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：。注意：1、有关钠的化合物的混合物的计算:(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓2度的计算中，Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质，所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。(2)NaHCO3和Na2CO3固体混合物加热。仅发生反应2NaHCO3Na2CO3CO2H2O,反应的差量即为分解产生的H2O和CO2,由差量法求解. (3)注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。应先考虑Na2O2跟CO2的反应高考资源网(4) amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热发生的反应按下列方式处理：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O分解产生的CO2与Na2O2反应完后，若Na2O2过量，H2O再与Na2O2反应.(5) NaHCO3和NaOH的混合物在密闭容器中加热：NaHCO3和NaOH在密闭容器中加热所发生的反应按下列方式处理；首先考虑NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，若NaHCO3过量则再考虑2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。2、焰色反应：它是元素的一种物质性质。无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。它属物理变化过程。钠： 钾： 三、金属镁及其化合物：（一）、化学性质：（完成下列方程式）1、与非金属的反应（O2、N2、Cl2） 2、与H2O（热水） 3、与CO2的反应 4、与酸的反应 5、与盐溶液的反应（与硫酸铜溶液） （二）、镁的工业制备： 注意：1、镁是活泼金属，虽不跟碱性溶液反应，但能置换出酸中的氢，也能与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2。2、Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在碱性溶液中Mg2+总是转化为Mg(OH)2沉淀，产生的MgCO3也会在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2。3、Mg(OH)2白色沉淀。四、铝及其化合物考点：两性（一）、铝化学性质：（完成下列方程式）1、与非金属的反应（O2、Cl2） 2、与酸的反应 3、与碱的反应 4、与盐溶液的反应（与FeCl2溶液） 5、铝热反应： 铝的工业制备： （二）、铝的化合物写出相关的反应方程式（三）、图像问题1、在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 2、在NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量3、在AlO2- 溶液中滴加HCl溶液至过量 4、在HCl中滴加AlO2- 溶液至过量 5、在AlCl3溶液中滴加氨水溶液至过量 6、在AlCl3溶液中通入CO2至过量注意：1、物理性质：铝熔点低；氧化铝熔点高，做耐火材料；氢氧化铝难溶于水的白色胶状沉淀。2、注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、存在条件的认识。Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、只能分别存在于酸性与碱性溶液中高考资源网Al3+与下列离子不能大量共存：、，其中是因为直接反应，其余均是“双水解” 高考资源网与下列离子不能大量共存：H+、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和是因为直接反应（+ +H2O=Al(OH)3+），其余也是“双水解”。五、过渡元素化合物考点：氧化还原+1CuC CO H2 Fe NH3 C2H5OH 0 Cu +2 CuO2 Cl2 H2SO4 HNO3 Fe3+ H2O2 KMnO4 K2Cr2O7 SO2Cl2RSO2CuH+H+浓HClCCOH2I-（一）、铁：周期表位置： 1、物理性质：纯铁抗腐蚀能力强，能被磁体吸引。2、化学性质：被弱氧化剂如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+等氧化为Fe2+被强氧化剂如Cl2、Br2、硝酸、浓硫酸（加热）等氧化为Fe3+（1）与非金属的反应（O2、Cl2、S）（2）与酸的反应（盐酸、硫酸、硝酸）注：铁和冷的浓硝酸、浓硫酸钝化，加热能发生反应。（3）与水蒸汽的反应注：铁与氧气和水蒸气反应生成Fe3O4（4）与盐溶液的反应（与FeCl3溶液，CuSO4溶液）（5）发生吸氧腐蚀的反应（二）铜1、物理性质：紫红色固体2、化学性质：（完成方程式）（1）与非金属的反应（O2、Cl2、S）（2）与酸的反应（浓硫酸、硝酸）（3）与盐溶液的反应（与FeCl3溶液，硝酸银溶液）（三）氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4CuO色、态溶解性金属价态与HCl反应与HNO3反应与HI反应与还原剂（H2、CO 、Al）反应（高温）（四）、氢氧化物物质Fe（OH）2Fe（OH）3Cu（OH）2物理性质酸碱性与酸反应盐酸硝酸受热分解实验室制取原理注意如何避免被氧化变质？如何制备氢氧化铁胶体？如何制备“新制氢氧化铜”？（五）离子离子Fe2+Fe3+Cu2+溶液中颜色化学性质氧化剂HNO3还原剂Na2SH2SHI氢氧化钠溶液反应现象水溶液中水解；易被氧化变质水解水解讨论若将它们的水溶液蒸干得到什么物质？灼烧呢？保存离子的检验鉴别观察法碱液法（氢氧化钠、氨水等）SCN法H2S法苯酚法淀粉-KI法KMnO4（或溴水）注意：1、 铁的三角转化：2、学习方法(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.3、细节问题（1）与Fe2+在酸性条件下，不能共存。（2）过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。（3）注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体高考资源网（4）注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。（5）注意铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3+Fe=3Fe2+高考资源网 13