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金属基础训练
2011年广东省高考化学科专题复习之十四《几种重要的金属》
第一课时金属的概述
【考纲要求】
1.金属元素原子结构的特征和在周期表中的位置；
2.金属晶体的结构和性质；
3.金属的共性和结构的关系。
教与学方案
【自学反馈】
一、金属元素在周期表中的位置及原子结构特征
1、金属元素在周期表中的位置
在目前已知的112种元素中，金属元素有90种，集中位于周期表的左、中下方，属于主族元素和过渡元素。
请你自己画出一个元素周期表，并标出金属元素所处的区域。
2、原子结构特征
⑴金属元素原子最外层电子数比同周期非金属元素原子最外层电子数少，一般小于4（Sn、Pb、Sb、Bi≥4）。
⑵金属元素原子半径比同周期非金属元素原子半径大（惰性元素除外）。
3、晶体结构
（1）金属元素形成的金属单质，在固态时全是金属晶体。
在金属晶体中，金属原子好像硬球，一层一层地紧密堆积着。
即一个挨一个地堆积在一起，使一定体积的晶体内有最多数目的原子。
但由于金属原子的价电子较少，容易失去电子成为金属离子，而释出的价电子并不专属于某个特定的金属离子，它们在整个晶体里自由地运动着，称为自由电子。
金属晶体就是依靠金属阳离子和自由电子间的较强作用形成的。
（2）金属晶体熔沸点与金属键的强弱有关，金属键的强弱与和有关；随着增强，金属键依次增强，金属晶体的熔沸点依次。
二、金属的分类
1、按原子结构特点分
⑴无变价金属：
ⅠA、ⅡA及Al等金属；
⑵变价金属：
ⅣA、ⅤA族、副族、第Ⅷ族金属元素。
2、冶金工业上：
3、按密度不同
按密度
4、按其丰度不同
按含量
三、金属的性质
1、物理共性：
由于金属一般都是以金属键形成金属晶体，实现层状紧密堆积，使金属具有许多共同的性质。
⑴状态：
通常情况下，除Hg外，其余金属都是固态。
⑵有金属光泽，不透明。
⑶有导热性和导电性。
⑷有延展性。
2、化学共性：
⑴均具有较强的还原性：
⑵在化合物中只有正价没有负价。
四．合金
1．概念：
2．性能：
【例题解析】
例1、下列有关金属元素特征的叙述正确的是
A、金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B、金属元素在化合物中一定显正价
C、金属元素在不同化合物中的化合价均不同
D、金属元素的单质在常温下均为金属晶体
解题思路:
。
易错点:
。
例2、A、B、C三种金属相对原子质量之比为3：
5：
7，若以4：
2：
1的原子
个数比形成三种金属组成的混合物4.64g，溶于足量的盐酸后，放出氢气在标准状
况下的体积是3.136L,若三种金属均为正2价，求三种金属的相对原子质量。
解题思路:
。
易错点:
。
例3、下列各图中的纵坐标表示沉淀的物质的量，横坐标表示加入x的物质的量，请将各图一一对应的反应的代号填入每图下方的括号内。
A、Ca3（PO4）2悬浊液中滴入H3PO4
B、NaAlO2溶液中通入HCl
C、Ba（OH）2溶液中通入SO2
D、石灰水中通入CO2
E、AlCl3溶液中滴入氨水
F、AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液
G、SO2溶液中通入H2S气体
H、稀硫酸中滴入Ba（OH）2溶液
I、AlCl3、MgSO4的混合溶液中加入过量NaOH溶液
J、在盐酸酸化的AlCl3溶液中，滴入KOH溶液
K、AlCl3溶液中滴入NaOH溶液
解题思路:
。
易错点:
。
例4、把铁粉、铜粉放入稀硝酸溶液中充分反应后
①若铁有剩余，则溶液中存在的物质是（ ）
②若铜有剩余，则溶液中存在的物质是（ ）
A、Cu（NO3）2 Fe（NO3）2 B、Cu（NO3）2 HNO3
C、Fe（NO3）2 D、Fe（NO3）3
解题思路:
。
易错点:
。
例5、某碱金属M及其氧化物（M2O）组成的混和物13.3g，加足量水充分反应后的溶液经蒸发结晶，得干燥固体16.8g，求该混和物的成分及其质量。
解题思路:
。
易错点:
。
例6、14g铁粉全部溶于稀HNO3溶液中，恰好反应，放出NO气体后得到溶液1L，称量所得溶液，发现比原稀HNO3增重8g。
求①所得溶液中金属离子的物质的量浓度。
②原稀HNO3溶液的物质的量浓度（体积变化忽略不计）。
解题思路:
易错点:
例7、【考题再现】
1、用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀。
方法一：
用不合Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
（1）用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_________。
（2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________的方法。
（3）生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不合O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。
这样操作的理由是_________。
方法二：
在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
（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）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水央，塞紧塞子后的实验步骤是_________。
（4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理出是_________。
思维方法:
。
展望高考:
【针对训练】
A.基础训练
1、下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是
A、干冰灭火剂 B、黄砂
C、干粉（含NaHCO3）灭火剂 D、泡沫灭火剂
2、用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。
下列不易区别其真伪的方法是
A、测定密度 B、放入硝酸中
C、放入盐酸中 D、观察外观
3、下列叙述中,正确的是
A、含金属元素的离子不一定都是阳离子
B、在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C、某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D、金属阳离子被还原不一定得到金属单质
4、关于晶体的下列说法正确的是
A、在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B、在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C、原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D、分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
5、已知铍（Be）的原子序数为4.下列对铍及其化合物的叙述中,正确的是
A、铍的原子半径大于硼的原子半径
B、氯化铍分子中铍原子的最外层电子数是8
C、氢氧化铍的碱性比氢氧化钙的弱
D、单质铍跟冷水反应产生氢气
B．提高训练
6、制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：
发生的反应为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2，向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是
A、烧杯中有铜无铁 B、烧杯中有铁无铜
C、烧杯中铁、铜都有 D、烧杯中铁、铜都无
7、将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是
A、硫酸 B、氯水 C、硝酸锌 D、氯化铜
8、由锌、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
9、把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。
过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为ag，则原合金中铁的质量分数为
A、70% B、52.4% C、47.6% D、30%
10、将等物质的量的镁和铝相混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是
A、3摩/升HCl B、4摩/升HNO3
C、8摩/升NaOH D、18摩/升H2SO4
11、某二价金属碳酸盐和碳酸氢盐的混合物跟足量盐酸反应，消耗H+和产生CO2的物质的量之比为6∶5，该混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为
A、1∶1 B、1∶2 C、1∶3 D、1∶4
12、铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为
A、9.02g B、8.51g C、8.26g D、7.04g
C．能力训练
13、A、B、C和D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba（NO3）2四种溶液中的一种。
现利用另一种溶液X，用如下图所示的方法，即可将它们一一确定。
试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。
A：
_______ B：
_______ C：
_______ D：
_______ X：
_______
14、试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：
（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样X中氧化铜的质量为_____________.（用m表示）
15、现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样.请从下图中选用适当应物只有CaCO3固体,6摩尔/升，盐酸和蒸馏水）.
请填写下列空白:
（1）写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式______________。
（2）应选用的装置是（只要求写出图中装置的标号）______________________。
（3）所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母;连接胶管省略）_________。
16、取一定量的Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL1.00mol·L－1过量盐酸反应，生成2.016LCO2（标准状况），然后加入500mL0.100mol·L－1Ba（OH）2溶液，得到沉淀的质量为2.33g，溶液中过量的碱用10.0mL1.00ml·L－1盐酸恰好完全中和。
计算混合物中各物质的质量。
17.铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称
黄铜矿
斑铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu（OH）2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 。
（2）工业上以黄铜矿为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。
该工艺的中间过程会发生反应：
2Cu2O+Cu2S
Cu+SO2↑，反应的氧化剂是 。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称 。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。
请简述粗铜电解得到精铜的大批量：
。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 （填字母）。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铜绿的主成分是碱酸铜
可用稀盐酸除铜器表面的铜绿
Ⅰ对；Ⅱ 对；有
B
铜表易形成致密的氧化膜
铜容器可以盛放浓硫酸
Ⅰ对；Ⅱ 对；有
C
铁比铜活泼
例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈
Ⅰ对；Ⅱ 对；有
D
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化
硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
Ⅰ错；Ⅱ 对；无
D．奥赛一瞥
18.由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验（部分产物略去）：
（1）取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。
取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是（填化学式）________________。
（2）Z为一种或两种气体：
①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是______________________________。
②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是________________。
（3）向Y中通入过量的Cl2，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是（填写离子符号）________________。
（4）取Y中的溶液，调节pH约为7，加入淀粉KI和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。
当消耗2molI－时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是
（5）另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是（各组合中物质用化学式表示）________________________
第二课时镁铝及其化合物
【考纲要求】
1.掌握镁和铝单质的化学性质，并重点掌握镁和铝的特性；
2.掌握镁和铝的化合物的性质，并重点掌握铝及其化合物的两性；
3.注重图像在化学解题中的应用。
教与学方案
【自学反馈】
一、镁和铝的复习
1.镁和铝的性质
2.铝与强碱溶液反应的实质
反应过程：
（1）
（2）
Al与水很难反应，且生成的Al（OH）3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，
但强碱NaOH能溶解Al（OH）3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如
氨水，不溶解Al（OH）3，故Al在弱碱溶液中不反应。
2.镁和铝的氧化物的主要性质
（1）MgO具有性氧化物的性质，写出相关的化学方程式
（2）Al2O3具有性氧化物的性质，写出相关的化学方程式
3.镁和铝的氢氧化物的主要性质
（1）Mg（OH）2具有氧化物的性质，写出相关的化学方程式
（2）Al（OH）3具有氧化物性质，写出相关的化学方程式
4.重要的铝盐
明矾：
十二水合硫酸铝钾[KAl（SO4）2·12H2O]
a．结构：
硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的化合物，它电离时能产生两种金属的阳离子，是一种复盐。
KAl（SO4）2=K++Al3++2SO42－
b.物理性质：
无色晶体，易溶于水，
c．化学性质：
（1）铝离子的水解：
Al3＋＋3H2O＝Al（OH）3＋3H＋
（2）明矾溶液与碳酸氢钠溶液混合：
Al3++3HCO3－==Al（OH）3↓+3CO2↑
用途：
净水剂
5.铝三角的转化关系：
（自己设计三角转化关系）
6．铝盐溶液与强碱溶液的反应的图像.
（1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液
①有关反应：
Al3++3OH－＝Al（OH）3↓Al（OH）3+OH－＝AlO－2+2H2O
②现象：
白色沉淀
沉淀增加
减少
消失
（2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液
①现象：
有关反应：
Al3++4OH－＝AlO－2+2H2O
Al3++3AlO－2+6H2O＝4Al（OH）3↓
②无沉淀
沉淀
沉淀增加
沉淀量不变
解决图像题的关键是：
明确关键点（起点、终点、折点）的化学含义
【例题解析】
【例1】两种金属混合粉末15g，与足量的盐酸反应时生成11.2L氢气
（标准状况），符合上述情况的金属混合物的是
A.Mg和AlB.Mg和AgC.Al和ZnD.Fe和Zn
解题思路:
。
易错点:
。
[例2]下列有关镁的叙述正确的是（）
A．镁条燃烧的火灾可用CO2进行扑灭。
B．镁不能与水反应放出H2。
C．镁制容器可用来装浓HNO3。
D．镁在空气中燃烧产物并不全是MgO
解题思路:
。
易错点:
。
【例3】在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化，请填写以下空白:
（1）孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2（碱式碳酸铜）,受热易分解.下图中的F是.
（2）写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式:
.
（3）图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反应,写出该反应的化学方程式:
.
（4）每生成1摩D,同时生成摩E.
解题思路:
。
易错点:
。
【例4】将高岭土（Al2O3·2SiO2·H2O）和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤并弃其残渣，滤液用适量的盐酸酸化，经过滤得到沉淀和含Al3+的滤液。
（1）高岭土与纯碱熔融时，发生的化学方程式是最后得到的沉淀物是
（2）取上述部分滤液用NaOH溶液处理，使Al3+全部转化为含AlO2－的溶液（A溶液），另取部分原滤液（B溶液）与A溶液混合，欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al（OH）3沉淀，若A溶液中含amolAlO2－离子，B溶液中含bmolAl3+离子。
①当A、B溶液恰好完全反应，则a与b的关系是
②当Al3+剩余，则应通入（气体）为沉淀剂，其物质的量是（用含a、b关系式表示，下同）
③当AlO2－剩余，则应通入（气体）为沉淀剂，其物质的量为
（3）取上述含Al3+的滤液100mL，设物质的量浓度为c1mol·L－1,逐滴加入100mL
c2mol·L－1的NaOH溶液，当c1、c2满足关系时，反应先有沉淀生成，然后沉淀部分溶解，此时还有Al（OH）3mol
[例5]下列曲线图（纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量）正确的是（）
A.向1L浓度均为0.1mol/L的Ba（OH）2、NaAlO2混合液加入0.1mol/L稀H2SO4
B.向含有0.1mol/LAlCl3和0.3mol/LNH4Cl的混合液1L中加入0.1mol/LNaOH溶液
C.向烧碱溶液滴加明矾溶液
D.向AlCl3溶液滴加过量氨水
[例6]下图是向MgCl2、AlCl3混合溶液中，开始滴加6ml试剂A，之后改滴试剂B，所得沉淀ymol与试剂体积V（ml）间的关系.以下结论不正确的是（）
A.A是盐酸，B是NaOH，且［B］＝2［A］
B.原混合液中，［Al3+］∶［Mg2+］∶［Cl－］＝1∶1∶5
C.A是NaOH，B是盐酸，且［NaOH］∶［HCl］＝2∶1
D.从6到9，相应离子反应式H++OH－
H2O
解题思路:
。
易错点:
。
【考题再现】
1.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为
A．1:
1B．2:
1C．3:
1D．1:
3
思维方法:
。
展望高考:
2.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
下列与这些用途无关的性质是（）。
A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高
思维方法:
。
展望高考:
3.锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。
但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成Zn（NH3）42＋。
回答下列问题：
（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为（用化学式表示）。
（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是。
①硫酸铝和氢氧化钠②硫酸铝和氨水③硫酸锌和氢氧化钠④硫酸锌和氨水
（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因。
思维方法:
。
展望高考:
4.把Ba（OH）2溶液滴入明矾溶液中，使SO
全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（）
A．Al3+B．Al（OH）3C．AlO2―D．Al3+和Al（OH）3
思维方法:
。
展望高考:
5.海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：
（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg（OH）Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。
用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。
在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是
（2）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2应怎样除去？
写出实验步骤。
（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；
溶解时：
。
过滤时：
。
蒸发时：
。
思维方法:
。
展望高考:
6．孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿，它们的化学组成可表示为：
xCuCO3·yCu（OH）2（x、y为正整数且
）
（1）孔雀石和石青分别与过量盐酸反应时，孔雀石耗用的盐酸的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为4∶1；石青则为3∶1。
请推算它们的化学组成。
孔雀石：
；石青：
。
（2）现有孔雀石和石青混合样品，取两份等质量的样品，在一份中加入过量盐酸，生成CO23.36L（标准状况下）；加热另一份样品使其完全分解，得到CuO20g，试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比。
思维方法:
。
展望高考:
【针对训练】
A.基础训练
1.某单质跟浓NaOH溶液反应，再向所得溶液中通入足量CO2气体，有沉淀生成，则该单质是（）
A.MgB.AlC.Cl2D.Si
2.200℃时，11.6gCO2和H2O的混合气与足量的Na2O2充分反应后，固体增重3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量是（）
A.5.8B.21.6C.23.2D.46.4
3.将3.72g由钠、氧化钠和过氧化钠组成的混合物与足量水反应，在标准状况下生成672mL混合气体。
将该混合气体用电火花点燃，恰好完全反应，则原混合物中钠、氧化钠、过氧化钠的物质的量之比为（）
A.3∶2∶1B.4∶2∶1C.1∶1∶1D.2∶1∶1
4.将2molNaHCO3和一定量的Na2O2固体混合，在加热的条件下使其反应，经测定无Na2O2剩余，
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