第14課時金屬元素及其化合物

無機2常見金屬元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)(1)了解常見金屬的活動順序。(2)了解常見金屬、重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。

(3)了解合金的概念及其重要應(yīng)用。了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學在其中可以發(fā)揮的作用。了解從海水中提取鎂的反應(yīng)原理及有關(guān)化學反應(yīng)。

3．以上各部分知識的綜合應(yīng)用能依據(jù)所提供的資料或信息，獲取并歸納元素化合物的性質(zhì)。能夠設(shè)計簡單的實驗，具備研究元素化合物性質(zhì)的基本思路。嘗試利用氧化還原反應(yīng)等原理研究元素化合物性質(zhì)。31．金屬性強弱的判斷規(guī)律跟水(或非氧化性酸)反應(yīng)的劇烈程度；金屬最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性的強弱；置換反應(yīng)；原電池的正、負極；電解時金屬陽離子的放電順序(金屬陽離子的氧化性)。42．金屬單質(zhì)的性質(zhì)金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)：①

金屬在化學反應(yīng)中都較容易失去電子被氧化，只作還原劑，但金屬離子則可能既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出還原性，如Fe2+。②

金屬單質(zhì)跟酸反應(yīng)的規(guī)律：A．與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸等)反應(yīng)：+

n+2M+nH

M

+ H

↑B．與強氧化性酸(濃硫酸、濃稀硝酸)的反應(yīng)，F(xiàn)e和Al遇冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)。

強氧化性酸跟金屬反應(yīng)不能生成H2。2n53．金屬氧化物堿性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，兩性氧化物，如Al2O3，酸性氧化物，如Mn2O7，過氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶體中存在陰O22-離子是

，溶于水中既有強堿性物質(zhì)產(chǎn)生又有氧氣產(chǎn)生。64．金屬氫氧化物NaOH、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2①屬于易溶的強堿是

，②難溶于水的是，③受熱易分解的是，④易被氧化的是，⑤和HI反應(yīng)不能生成，⑥不屬于堿的是NaOH、Ba(OH)2Cu(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3對應(yīng)價態(tài)金屬鹽的是Al(OH)3

。75.金屬活動性順序表應(yīng)用小結(jié)金屬活動性KCa

NaMgAlMnZnFeSn順序Pb(H)CuHgAgPtAu金屬原子K

Ca

Na

Mg

Al

Mn

Zn

Fe

Sn

Pb失電子能力依次減小，還原性減弱(相應(yīng)金屬離子氧化性增強)空氣中跟氧氣的反應(yīng)易被氧化常溫時能被氧化加熱時能被氧化不能被氧化跟水的反應(yīng)常溫可置換出水中的氫加熱或與水蒸氣反應(yīng)時能置換出水中的氫不與水反應(yīng)8跟酸的反應(yīng)能置換出酸(如HCl、H2SO4)中的氫不能置換出稀酸中的氫反應(yīng)劇烈反應(yīng)程度依次減弱能跟濃硫酸、硝酸反應(yīng)能跟王水反應(yīng)跟鹽的反應(yīng)位于金屬活動性順序前面的金屬可以將后面的金屬從其鹽溶液中置換出來(K、Na、Ca除外)跟堿的反應(yīng)Al、Zn等具有兩性的金屬可以與堿反應(yīng)9一、注意金屬共性的理解【例1】下列對金屬單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的描述不正確的是(

)①在金屬活動順序表中位于前面的金屬均可將后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來②鎂、鋁、鋅均是活潑金屬，它們的單質(zhì)在空氣中均不能穩(wěn)定存在③電解Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液時在陽極上一定先析出銀④2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+，說明銅的還原性強于單質(zhì)鐵10⑤常溫下濃硫酸幾乎不與銅反應(yīng)，說明濃硫酸也能使銅鈍化⑥金屬元素形成的弱堿對熱不穩(wěn)定，受熱時可以分解成相應(yīng)的氧化物A．①②③④⑤⑥C．①④⑤⑥B．②③④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③⑤11【解析】極活潑金屬易與水反應(yīng)，如Na投入CuSO4溶液中，產(chǎn)生的是氫氧化銅沉淀；鎂、鋁、鋅等活潑金屬表面被氧化得到保護而能穩(wěn)定存在；電解

Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液時應(yīng)在陰極上先析出銀；根據(jù)左強于右的規(guī)律，對于反應(yīng)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+得出還原性Cu>Fe2+；Cu的活潑性差，需要加熱才能與濃H2SO4反應(yīng)。Fe(OH)2對熱不穩(wěn)定，但受熱分解生成Fe2O3。答案：A12【變式訓練1】下列關(guān)于元素金屬性強弱判斷的說法正確的是(

)①在一定條件下金屬單質(zhì)與水反應(yīng)越容易、越劇烈，其金屬性越強②原電池中：正極的金屬性強于負極③在元素周期表中：同周期元素從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性逐漸增強；同主族元素由上而下，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性逐漸減弱13【變式訓練1】下列關(guān)于元素金屬性強弱判斷的說法正確的是(

)④元素的金屬性越強，單質(zhì)越易失去電子，還原性越強⑤若A、B兩元素的氧化物的水化物的堿性A大于B，則A元素的金屬性強于B元素⑥若兩單質(zhì)分別與氯氣反應(yīng)時生成陽離子，A失去的電子數(shù)比B多，則A元素的金屬性強于B元素14【變式訓練1】下列關(guān)于元素金屬性強弱判斷的說法正確的是(

)⑦若A單質(zhì)能與B鹽的溶液反應(yīng)并置換出B，則A元素的金屬性強于B元素⑧電解時，越易放電(得電子)的陽離子，對應(yīng)元素的金屬性越弱15A．①④⑦⑧C．②③⑤⑧B．②④⑤⑥D(zhuǎn)．①③⑥⑦【解析】②原電池中：應(yīng)為負極的金屬性強于正極；③在元素周期表中：同周期元素從左向右，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性逐漸減弱；同主族元素由上而

下，隨著核電荷數(shù)的增加，金屬性逐漸增強；⑤元素最高價氧化物的水化物的堿性越強，其金屬性越強；⑥元素的金屬性強弱與得失電子數(shù)目多少沒有關(guān)系。16二、關(guān)注重點金屬及化合物的性質(zhì)【例2】某化學興趣小組為探索工業(yè)廢料的再利用，在實驗室中用含有鋁、鐵、銅的合金制取氯化鋁溶

液、綠礬晶體和膽礬晶體。其實驗方案如下：17(1)所加試劑①、②分別是

、

。(2)從濾液E中得到綠礬晶體的實驗操作是

；從濾渣F制取膽礬的第一步操作最好采用

。(3)上述實驗方案中，有一步設(shè)計明顯不合理，請你予以指出，并說明理由

。你認為正確的設(shè)計方案是

。18【解析】這是一道關(guān)于常見金屬鐵、鋁、銅及其化合物性質(zhì)知識的考查題，但以實驗的形式出現(xiàn)。從AlCl3溶液推回去，可知濾液A中含有AlO

-，再往前推，則可知①是氫氧化鈉溶液，且2鐵、銅不溶于氫氧化鈉溶液而成為濾渣也與題意相符；綠礬的成分是FeSO4·7H2O，可往前推知濾液E是硫酸亞鐵溶液，再向前推知②是稀硫酸，因為銅沒有被溶解，所以不可能是濃硫酸。要從硫酸亞鐵溶液中得到綠礬晶體，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶是必不可少的，但再考慮到在加熱蒸發(fā)過程中Fe2+易被氧化成Fe3+，所以蒸發(fā)必須在隔絕氧氣的條件下進行。而要將Cu轉(zhuǎn)化為CuSO4晶體，第一步最好是將Cu轉(zhuǎn)化為CuO，然后再與硫酸反應(yīng)，不采用Cu與濃硫酸反應(yīng)來制取CuSO4的原因是防止污染氣體SO2的產(chǎn)生及節(jié)約藥品。向濾液A中直接加鹽酸而制得氯化鋁溶液是不合理的，因為在產(chǎn)生氯化鋁的同時還有氯化鈉無法被除掉，所以比較合理的過程是先將NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，再轉(zhuǎn)化為氯化鋁溶液。19答案：NaOH溶液 稀硫酸在隔絕氧氣的條件下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶將濾渣F在空氣中灼燒由濾液A制得氯化鋁溶液不合理，所得氯化鋁溶液中含有大量NaCl雜質(zhì) 向濾液A中通入足量的CO2，生成Al(OH)3沉淀，過濾，向Al(OH)3沉淀中加入鹽酸至沉淀溶解20【變式練習2】已知當溶液的pH在10左右時，鋁元素主要以Al(OH)3形式存在。如果飲用水中含有一定濃度的NO3-將對人類健康產(chǎn)生危害，NO3-能氧化人體血紅蛋白中的Fe(Ⅱ)，使其失去攜氧功能；NO3-還能被水中還原性物質(zhì)還原成具有強烈致癌作用的NO2-。為此世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中NO3-含量(以N計)必須小于10

mg/L。為了降低飲用水中NO3-的濃度，某研究人員提出以下3種方案：a．微堿性條件下用Fe2+還原，還原產(chǎn)物為NH3。b．pH=10.25時，用鋁粉還原，NO3-的還原產(chǎn)物主要為N2。c．在催化劑作用下用氫氣還原，還原產(chǎn)物主要為N221(2) b方案中最好用A．NaOH

B．CaO調(diào)節(jié)pH。C．NH3·H2O。。(1)

請寫出a方案的相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：8Fe(OH)2+NO+6H2O

8Fe(OH)3+NH3↑+OH-B理由是引入的Ca2+對人體無害，易被除去，并且價格便宜(3)

與a、b方案相比，c方案的優(yōu)點是：c中還原劑來源廣泛，氧化產(chǎn)物為水，既不污染環(huán)境又不會引入對人體有害的鋁離子22三、元素之間轉(zhuǎn)化的推理【例3】下列各組物質(zhì)中，滿足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項是(

)選項XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO323【解析】本題考查考生對常見元素及其化合物知識的掌握情況，可用代入法，即把各選項中的X、Y、Z代入圖中的圓圈中進行判斷。C中