金属及其化合物使用范围高二学生.docx

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金属及其化合物使用范围高二学生

第三章金属及其化合物

第一课时钠

一、钠的性质

（一）钠的物理性质

钠是银白色固体，质地软，可用小刀切割

密度比水小，比煤油大，导电导热性好

①钠的取用——镊子（不能用手接触）

②煤油要用滤纸擦干

③切割在滤纸或玻璃片上进行

（二）钠的化学性质

易失电子，化学性质活泼

1.与非金属反应:

（如氧气、氯气、硫等）

⑴与氧气反应

4Na+O2=2Na2O

2Na+O2=Na2O2（淡黄色）

点燃

（2）与氯气反应：

2Na+Cl2=====2NaCl

（3）与硫反应：

2Na+S=Na2S

2、与水反应

[实验现象]浮熔游响红

2Na+2H2O=2NaOH+H2

2Na+2H2O=2Na++OH-+H2↑

实质：

与水电离出的少量H+反应

3.与盐酸反应

2Na+2H+=2Na++H2↑

规律：

先与酸反应，过量的钠再与水反应

4.与盐溶液反应

钠投入到硫酸铜溶液

现象：

钠溶解，放出无色无味气体，有蓝色沉淀

2Na+2H2O=2NaOH+H2

2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu（OH）2↓

钠与水溶液反应规律：

有酸酸为先，无酸水为先

（三）钠的存在、保存

存在：

钠在自然界里没有游离态，只能以化合态存在。

食盐（NaCl）纯碱（Na2CO3·10H2O）硝酸钠（NaNO3）

保存：

隔绝空气和水，加煤油密封

钠着火：

干燥的沙土灭火

二、铝、铁与钠的化学性质的比较

金属

Na

Al

Fe

与O2反应

4Na+O2=2Na2O

2Na+O2=Na2O2

常温下生成致密的

氧化膜，纯氧中可

燃烧生成Al2O3

潮湿空气中易腐蚀，纯氧中燃烧生成Fe2O3

与H2O反应

 2Na+2H2O=

2NaOH+H2↑

 常温或加热都不反应

与酸反应

2Na+2H+=

2Na++H2↑

 2Al+6H+=2Al3+

+3H2↑

2Fe+2H+=Fe2++H2↑

与盐溶液反应

先与水反应

可置换出较不活泼的金属

可置换出较不活泼的金属

与碱反应

与水反应

 2Al+2NaOH+2H2O

=3H2↑+2NaAlO2

 不反应

1、将Na、Mg、Al各0.3mol分别放入100ml1mol/L

的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是（）

A.1:

2:

3B.6:

3:

2C.3:

1:

1D.1:

1:

1

2、在盛有5mL饱和石灰水的试管中放入一小块块钠，

不可能观察到的现象是（）

A.钠熔成小球并在液面上游动B.有气体生成

C.试管底部有银白色物质生成

D.溶液变浑浊

3.向一金属铝制成的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口，过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象：

（1）罐壁内凹而瘪的原因：

反应方程式：

（2）罐壁重新鼓起的原因：

反应方程式：

三、钠的重要化合物

1、钠的氧化物

化学式

Na2O

Na2O2

电子式

氧元素价态

化合物类型

氧化物类型

颜色、状态

与水反应

与盐酸反应

2、碳酸钠、碳酸氢钠

物质

Na2CO3

NaHCO3

俗名

色态

水溶性

与酚酞作用

热稳定性

与酸反应

与碱反应

[怎样鉴别Na2CO3和NaHCO3]

[Na2CO3和NaHCO3相互转化]

3、焰色反应：

（1）定义：

金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色的现象

（2）操作步骤：

洗—每试验前用稀盐酸（硫酸不可）洗Pt丝；

烧--于酒精（喷）灯火焰灼烧到与原来火

焰颜色相同止；

蘸--蘸取待测物（固或液体）；

烧—放到火焰上灼烧；

观--观看火焰的颜色（钾要透过蓝色钴玻璃）。

注：

（1）实质：

属于物理变化。

（2）不是所有金属元素都有焰色反应

（3）钠：

黄色钾：

紫色

【课堂练习】

1.下面有关Na2CO3与NaHCO3的叙述错误的是（）

A.Na2CO3遇少量酸可转化为NaHCO3

B.在水中的溶解度Na2CO3比NaHCO3大

C.与同浓度的硫酸反应时，Na2CO3比NaHCO3剧烈

D.NaHCO3比Na2CO3的碱性弱

2．钠与水反应时产生的各种现象如下：

①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。

其中正确的一组是（）。

A．①②③④⑤B．全部C．①②③⑤⑥D．①③④⑥

3．少量钠应保存在（）。

A．密闭容器中B．水中C．煤油中D．汽油中

（多选）4．下列反应中，一种物质既作氧化剂，又作还原剂的是（　）。

A．2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

B．2H2O===2H2↑+O2↑

C．2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑

D．2F2+2H2O===4HF+O2↑

5．要除去硫酸钠里混有少量的碳酸钠，应加入的物质是（　　）。

A．氯化钡溶液B．稀硫酸C．石灰水D．氢氧化钠

【课后巩固】

一、选择题（50分，10分/个）

1．金属钠着火时，可以灭火的物质是（）。

A．水B．砂子C．煤油D．二氧化碳

2．钠与水反应的离子方程式正确的是（）。

A．2Na+3H+===2Na++H2↑　　　　B．Na+H2O===Na++OH－+H2↑

C．2Na+2H2O===2Na++2OH－+H2↑　D．2Na+2H2O===2Na++O2↑+2H2↑

4．在下列反应中，Na2O2只表现出强氧化性的是（　　）

A．2Na2O2+CO2===2Na2CO3+O2↑

B．Na2O2+MnO2===Na2MnO4

C．2Na2O2+H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑

D．5Na2O2+2MnO4－+16H+===10Na++2Mn2++5O2↑+8H2O

（多选）5．关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是（　　）。

A．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少

B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大

C．热稳定性比Na2CO3小

D．NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用

二、推断题（50分）

A、B、C、D、E五种物质都含1～18号元素中的某一元素，它们按图所示关系相互转化，已知A为单质。

（1）写出A→E的化学式：

（20分，4分/个）

A　　　　 B　　　　

C　　　　 D　　　　E　　　　 

（2）写出A→D、C→D、C→E反应的化学方程式（30分，10分/个）

A→D：

C→D：

C→E：

第二课时铝

一、铝

【物理性质】

铝是银白色的金属，铁在地壳中的含量居第三位。

纯铝的导电性能良好，仅次于银和铜，铝有较好的延展性

【化学性质】

（1）和氧气反应：

铝粉可燃铙4Al+3O2====2Al2O3（发强白光）

（2）和非金属反应：

2Al+3S===Al2S3

（3）和热水反应：

2Al+6H2O2===Al（OH）3+3H2↑（反应缓慢）

（4）和酸反应：

在常温下浓硫酸和浓硝酸可使铝钝化。

盐酸和稀硫酸可跟铝发生置换反应，生成盐并放出氢气。

2Al+6H2O=2AlCl3+3H2↑

2Al+3H2SO4（稀）=Al2（SO4）3+3H2↑

（5）和碱反应

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑水是氧化剂，铝是还原剂

二、铝的重要化合物

1、氧化铝：

Al2O3

[物理性质]

白色无定形粉末固体,难溶于水,很坚固，难熔化

[主要用途]

耐火材料，冶炼铝的原料

[化学性质]

（1）Al2O3与酸溶液的反应

（2）Al2O3与强碱溶液的反应（不与氨水反应）

（Al2O3是两性氧化物,既与酸又与强碱反应。

）

2、氢氧化铝：

[物理性质]

白色粉末状固体，难溶于水，在溶液中生成时形成胶状物质。

[Al（OH）3的制备]

[化学性质]

Al（OH）3是两性氢氧化物,既与酸又与强碱反应。

（1）与酸：

（2）与强碱：

HCl或通入CO2HCl

AlO2-Al（OH）3Al3+

NaOHNaOH或氨水

AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓

2AlO2-+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32-

3、分解反应：

4.铝中的图像

1.向1L1mol/L的AlCl3溶液中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液,描述现象、写出有关离子方程式、画出有关图像。

2.向1L1mol/L的NaAlO2溶液逐滴加入1mol/LHCl溶液,描述现象、写有关离子方程式、画出有关图像。

1、向Al2（SO4）3溶液中滴加下列试剂，有沉淀产生，且沉淀不会因加入试剂过量而消失的是（）

A、NaOH溶液B、氨水C、NaCl溶液D、BaCl2溶液

2、将金属钠投入AlCl3溶液中，下列有关叙述一定正确的是（）

A、有气体生成，最后一定有白色沉淀

B、一定无气体生成

C、溶液最后澄清且有气体放出

D、一定有气体生成

3、下图中能表示将NaOH溶液逐滴加入到硫酸铝溶液中，产生沉淀的质量（W）与加入NaOH溶液的体积（V）关系的是（）

4、两份铝屑，第一份与过量的盐酸反应，第二份与过量的NaOH溶液反应，产生氢气的体积比

为1：

2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（）

A、1：

1B、1：

2C、1：

3D、1：

4

5、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（）

A、稀硝酸B、稀盐酸C、硝酸铜D、氢氧化钠

6、有关Al与NaOH溶液的反应的说法中，正确的是（）

A、铝是还原剂，其氧化产物是Al（OH）3B、NaOH是氧化剂，其还原产物是H2

C、铝是还原剂，H2O和NaOH都是氧化剂D、H2O是氧化剂，Al被氧化

7、常温下能用铝制容器盛放的是（）

A、浓盐酸B、浓硝酸C、稀硝酸D、稀硫酸

8、将一块镁铝合金溶于盐酸后，再加入过量NaOH溶液，所得的溶液中主要存在的离子是（）

A、AlO2－、OH－、Na＋、Cl－B、Na＋、OH－、Al3＋、Cl－

C、AlO2－、OH－、Mg2＋、Cl－D、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Cl－

9、既能与NaOH溶液反应，又能与H2SO4溶液反应的物质是（）

A、NaHCO3B、Al（OH）3C、NaHSO4D、Na2CO3

【课后巩固】（1-9题5分/个；10题30分；11题25分）

1、镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有（）

A．

B．Cu2+C．Al3+D．Mg2+

2．将锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是（   ）。

A锌   B铁   C铝 D镁

3．实验室需要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，适宜用的试剂是（　　）。

　　　　A．NaOH溶液　　　　　　　　   　B．Ba（OH）2溶液

　　　　C．盐酸　　　　　　　　　　　     D．氨水

4．氢氧化铝可作为治疗某种胃病的内服药，这是利用了氢氧化铝的哪个性质（   ）。

A．酸性　   B．碱性   　   C．两性         D．氧化性

5．对氧化铝的说法不正确的是（   ）。

A．酸性氧化物                      B．碱性氧化物 

C．两性氧化物                     D．既不是酸性也不是碱性氧化物

6．下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是（   ）。

   A．金属铝在常温下不能与氧气发生反应                 

   B．金属铝不能与氯气反应

   C．金属铝既能溶于酸，又能溶于碱   

   D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应

7．下列物质中既能跟稀H2SO4反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是（   ）。

   ①NaHCO3       ②（NH4）2CO3 ③Al2O3     ④Al（OH）3 ⑤Al

   A．③④        B．③④⑤      C．①③④⑤    D．全部

8．除去CuO中的Al2O3,可选用的试剂是（）

A.稀盐酸B.NaOH溶液C.水D.稀硫酸

9．下列关于氢氧化铝性质的叙述错误的是（）

A．Al（OH）3是两性氢氧化物

B．Al（OH）3是难溶于水的白色胶状物质

C．Al（OH）3能凝聚水中悬浮物，也能吸附色素

D．Al（OH）3既能溶于NaOH溶液、氨水，又能溶于盐酸

10．将一块重12.9g且表面已经氧化的铝片放入300mL3mol/L的盐酸中，放出气体3.36L（标况下），且固体完全溶解，溶液呈中性。

（1）铝片中铝单质有多少克？

（2）如果向上述的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液200mL，生成沉淀是多少克？

（3）如果向上述溶液中加加入1mol/L的NaOH溶液1200mL，是否有沉淀生成？

如果有，是多少克？

11.有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是含铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下相对于空气的密度为1.103。

它们之间有下列的转化关系：

A+NaOH→D+H2O

B→A+H2O③C+NaOH→B+NaCl④E+H2O→NaOH+F

⑴写出A、B、C、D的化学式：

A，B，C，D。

⑵写出

④的离子方程式：

，④。

第三课时铁

一、铁的性质

【物理性质】

铁在地壳中的含量仅次于铝,居第四位.它是当前应用最广,用量最大的金属

铁为灰白色有光泽的金属，具有铁磁性。

密度较大，熔点较高，有较好的延展性

【化学性质】

1、铁与非金属单质（O2、Cl2、S）的反应

铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，在高温时，则剧烈反应。

铁在氧气中燃烧，生成Fe3O4，赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4

高温

Fe+O2===Fe3O4

Fe+S====FeS

2、铁与酸（溶液）和水蒸气的反应

铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中，生成二价铁盐，并放出氢气

铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子，成为+2价。

与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应，则被氧化成Fe3+。

铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4，可以看成是FeO·Fe2O3

在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。

3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2

Fe+HCl→FeCl2+H2

3、铁与盐溶液的反应

CuSO4+Fe→FeSO4+Cu

二、铁的重要化合物

1、铁的氧化物：

化学式

FeO

Fe2O3

Fe3O4

俗名

-

色态

铁的价态

水溶性

稳定性

与非氧化性酸反应

其它性质

高温时都能与C,CO,H2反应，被还原成Fe

高温

Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2是工业炼铁反应

2、铁的氢氧化物

（1）铁的氢氧化物的制备

[实验3-9]往FeCl3（aq）和FeSO4（aq）滴入NaOH（aq）.

FeCl3

FeSO4

加入NaOH溶液

（颜色）

离子方程式

2.铁的氢氧化物的化学性质

1）Fe（OH）2易被氧化：

2）Fe（OH）3加热易分解

3、铁盐与亚铁盐

1.常见的铁盐和亚铁盐:

铁盐：

FeCl3,Fe2（SO4）3,Fe（NO3）3

亚铁盐：

FeCl2,FeSO4,Fe（NO3）2,（NH4）2Fe（SO4）2

2.Fe2+、Fe3+常用的检验方法

（1）Fe3+的检验：

a.观察颜色：

b.加碱液：

c.加KSCN溶液：

（2）Fe2+的检验

a.观察颜色：

Fe2+2OH=Fe（OH）2（白色絮状沉淀）

b.加碱液：

c.将Fe2转化为Fe3＋检验：

[课堂练习]

1、要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的办法是____

A.滴入KSCN溶液B.通入氯气

C.加入铜粉D.加入铁粉

2、能与Fe3＋反应，且能证明Fe3＋具有氧化性的物质是____

①KSCN②Fe③FeCl2④Cu⑤NaOH

A、④⑤B、①②③C、①③D、②④

3、在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体虑出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是______

A、Cu2＋B、Fe3＋C、Fe2＋D、H＋

4．下列微粒中，只有氧化性的是（）

A．FeB．Fe2+C．Fe3O4D．Fe3+

5、Na、Mg、Al、Fe四种金属中两种组成的混合物12g，与足量盐酸反应放出H20.5g，则混合物中必定含有的金属是（）

A．钠B．镁C．铝D．铁

6、将8.4g铁粉与3.2g硫粉混合隔绝空气加热，使之充分反应，再将反应后的物质与足量的稀硫酸反应，可得到气体体积（标况下）是（）

A．1.12LB．2.24LC．3.36LD．以上都不对

二、填空题

7．将单质铁、铜与氯化铁、氯化亚铁、氯化铜溶液一起放置于同一容器中，根据下述不同情况填写金属或者金属离子符号。

（1）充分反应后，若铁有剩余，则容器里不可能有_____________；

（2）充分反应后，若容器内有Fe3+大量剩余，则还有______，一定没有_______；

（3）充分反应后，若容器内有Cu2+剩余和相当量的Cu，则容器里不可能有____。

【课后巩固】

一、选择题（56分，8分/个）

1、欲除去FeSO4溶液中含有的CuSO4和Fe2（SO4）3等少量杂质，应选用的是（）

A、氨水B、铝粉C、铁粉D、NaOH溶液

（多选）2、向下列各个反应产物的溶液中加入硫氰化铵试液，不会出现血红色的是（）

A、Fe＋Cl2（过量）

B、稀HNO3＋Fe（过量）

C、Fe＋浓盐酸（过量）

D、FeBr2（过量）＋Cl2

3．证明溶液中是否有Fe2＋，其操作正确的顺序是（   ）。

　　①加少许酸化的KMnO4溶液　②加少许氯水　③滴加少许KSCN溶液

　　　　A．①②　　　　B．②③　　　　C．①②③　　　D．③②

4．能使铁溶解，但不能生成沉淀的溶液是（   ）。

　　　　A．稀H2SO4　　B．FeCl3溶液　　C．CuSO4溶液　　D．FeSO4溶液

5.将适量的铁粉投入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋物质的量之比是（   ）。

A．2：

3  B.3：

2    C.1：

2       D.1：

1

6、由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物，测得其中铁元素与氧元素质量的比为21:

8，则这种混合物FeO、Fe2O3、Fe3O4的物质的量之比可能为（）

A、1∶2∶1B、2∶1∶1C、1∶1∶1D、1∶1∶3

7、向某晶体的水溶液中加入Fe2+的溶液后，无明显变化，当滴加几滴溴水后，混合液出现血红色。

那么，由此得出下列的结论错误的是（）

A．该晶体中一定含有SCN－B．Fe3+的氧化性比Br2的氧化性强

C．Fe2+被Br2氧化为Fe3+D．Fe2+与SCN－不能形成血红色的化合物

二、填空题（44分）

7、某河道两旁有甲乙两厂，它们排放在工业废水中，共含有K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO3－等六种离子。

（21分,3分/个）

（1）甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是：

、、。

（2）乙厂的废水中含有另外三种离子。

如果加入一定量（选填：

活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收其中的金属（填写金属元素符合）。

另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当比例混合，可以使废水中的（填写离子符合）转化为沉淀。

经过滤后的废水主要含，可用来浇灌农田。

8.（2003全国理综）在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

（23分，前两个5分/个，最后一个13）

（1）在试管Ⅰ里加入的试剂是。

（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是。

（3）怎样操作就可以长时间看到白色的Fe（OH）2沉淀？

NaOH溶液

金属及其化合物总结

一、金属的物理性质

[归纳总结］：

常温下，金属一般为银白色晶体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性，金属的熔沸点和硬度相差很大。

二、金属的化学性质

多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。

Na

Al

Fe

与O2反应

常温下氧化成Na2O;点燃生成Na2O2，Na保存在煤油中

常温下氧化生成致密氧化膜，使得铝耐腐蚀，纯氧中可燃

潮湿空气中腐蚀，纯氧中点燃生成Fe3O4

与H2O反应

受氧化膜阻碍

与酸反应

与盐反应

与碱反应

与水反应

不反应

金属活泼性

金属活泼性逐渐减弱

三、金属化合物的性质

1、氧化物

Na2O

Na2O2

Al2O3

Fe2O3

颜色状态

白色粉末

淡黄色粉末

白色粉末

红棕色粉末

属性

碱性氧化物

过氧化物

两性氧化物

碱性氧化物

与酸反应

生成钠盐和水

生成盐、氧气和水

与碱反应

与水反应

与水反应

不反应

与水反应

不反应

不反应

2、氢氧化物

NaOH

Al（OH）3

Fe（OH）2

Fe（OH）3

属性

碱性氢氧化物

两性氢氧化物

碱性氢氧化物

碱性氢氧化物

与酸反应

与碱反应

不反应

不反应

不反应

热稳定性

稳定

受热分解

还原性

无还原性

无还原性

无还原性

制备

略

用途

化工原料

脱色净水中和