金属及其化合物ppt16 人教课标版

4．(2010 年 5 月福建师大附中模拟)用石墨作 电极电解＋n 价金属的硝酸盐溶液，当阴极上 析出 m g 金属时，阳极上产生 560 mL(标准状 况)气体，此金属的相对原子质量应为( ) A．10 n B．10 m C．10 mn D．40 mn
解析：电解反应如下：
答案：C
5．钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们 的关注。常温下钛不和非金属、强碱反应。红 热时，却可与常见的非金属单质反应。钛是航 空、军工、电力等多方面的必需原料。地壳中 含钛矿石之一称金红石(主要成分是TiO2)。目 前大规模生产钛的方法是：
3．化学性质 (1)金属原子最外层电子数一般_________ 少于4个 ， 在化学反应中易失电子，表现强_______ 还原性 。 (2)大多数金属能与非金属单质O2、Cl2等反 应，能与酸和某些盐溶液反应。 (3)金属只有___ 正 化合价，无负化合价。
二、金属钠的性质 1．物理性质 小
2.化学性质 (1)主要化学反应
金属及其化合物
第 6讲
金属的化学性质
一、金属元素概述 1．存在 自然界中，金属大多数以_____ 化合 态存在。在 地壳中含量最多的金属是___ 铝。 2．物理性质 多数金属具有金属光泽，具有______ 导电 性、 ______ 导热 性和_____ 延展 性。导电性最好的金属是 ___ 金 ，常温下仅有 银 ，延展性最好的金属是___ ___ 汞 为液体。
2．(2010年北京)下列有关钢铁腐蚀与防护的说 法正确的是( ) A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐 蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易 被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－ ===Fe3＋
解析：铁易失去电子，故钢管与电源正极相 连时，更易使铁失电子，故A错；铁遇冷浓 硝酸时表面能形成一层致密的氧化膜，故B 正确；铁比铜活泼，当铁、铜相接触时构成 原电池，铁作负极被腐蚀，故C错；钢铁发 生析氢腐蚀时，负极发生反应：Fe－2e－ ===Fe2＋，故D错。 答案：B
1．取用金属钠、钾时，所需用品至少有( ) A．2种 B．3种 C．4种 D．5种 解析：取用金属钠钾时，所需用品至少有：小 刀、镊子、滤纸、玻璃片。 答案：C
2．(2010年福州质量检查)常温下，能用铝制 品容器盛装的药品是( ) A．浓硫酸 B．浓盐酸 C．稀硝酸 D．硫酸铜溶液
解析：在常温下浓硫酸与浓硝酸都可使铝钝化，所 以这两种浓酸都可保存在铝制容器中，A正确；铝 是一种活泼的金属，能与盐酸、稀硝酸反应；铝比 铜活泼，可以把铜从盐溶液中置换出来，所以浓盐 酸、稀硝酸和硫酸铜溶液不能用铝制的容器盛放。 本题易错选B，认为浓盐酸也可使铝钝化。 答案：A
三、铝的重要性质
3．铝既能与酸反应放出氢气又能与碱反应 放出氢气，能不能认为Al和Al2O3、Al(OH)3 一样具有两性，是一种两性物质？ 提示：不能。铝是一种典型的金属元素。
四、铁的化学性质
4．铁是活泼的金属，能够与酸反应，为什 么可以用铁罐贮存和运输浓H2SO4和浓 HNO3? 提示：常温下Fe可以被浓H2SO4、浓HNO3钝 化，在表面生成一层质密的氧化物保护膜， 阻止反应进一步进行。
解析：根据图可知，Cr 的含量不同，三种酸 对 FeCr 合金的腐蚀性不同， 当 w(Cr)较小时， 稀硝酸对其腐蚀性最强，A 不正确；铁与稀硝 酸反应生成的是 NO 而不是 NO2，B 错；三种 酸的质量分数相同， 盐酸中的氢离子浓度最大， C 错；根据图中稀 HNO3 的曲线变化，可知 D 正确。 答案：D
3．(2010年安徽)图是三种稀酸对Fe－Cr合金 随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关 说法正确的是( )
A．稀硝酸对 Fe－Cr 合金的腐蚀性比稀硫酸和 稀盐酸的弱 B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是： Fe＋ △ 6HNO3(稀)=====Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O C．Cr 含量大于 13%时，因为三种酸中硫酸的 氢离子浓度最大，所以对 Fe－Cr 合金的腐蚀性 最强 D．随着 Cr 含量增加，稀硝酸对 Fe－Cr 合金 的腐蚀性减弱
规律总结 判断金属活动性的一般规律： (1)金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼。 (2)金属对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活 泼。 (3)一种金属能从另一种金属的盐溶液中将其置换 出来，则该金属活泼性比另一种金属强。
(4)两金属能构成原电池时，一般作负极的 金属比作正极的金属更活泼。 (5)在电解过程中，一般来说，先得电子的 金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后 得电子的金属阳离子对应的金属单质的活 泼性差(除Fe3＋外)。
V· 10 · c B 项，p＝m＋ ×16；D 项，极端假设 2 40 法，若 p g 固体全为 MgO，则质量为 m g； 24 102 若 p g 物质全为 Al2O3，则质量为 m g，实 54 际应为两者之间； C 项应为 n＝m＋17V· 10 · c。
答案：C
－3
－3
金属化学性质及冶炼比较
归纳整理 Al 是我们中学阶段学习的唯一一种既能与 H＋反 应也能与 OH 反应的金属，与酸、碱反应还有 异同点。 相同点： Al 均被氧化为＋3 价， 故 1 mol 3 Al 与足量的 H 反应或者与 OH 反应均生成 2
＋ － －
mol H2；不同点：1 mol Al 与 H 反应消耗 3 mol H＋，而与 OH－反应只消耗 1 mol OH－，故等物 质的量的 NaOH、 HCl 分别与足量的铝反应时生 成的 H2 的物质的量之比为 3∶1。
解析：此题是一个对应变能力要求较高的题目。 铝与硝酸汞的反应教材中没有介绍，但是在金属 活动性顺序中汞是一种不活泼的金属，而铝是一 种活泼的金属，可以把汞从盐溶液中置换出来， 在铝箔的表面形成了一层不致密的薄膜，导致铝 暴露在空气中，铝在空气易被氧化，生成氧化铝 ，这个过程是一个放热的过程；所以A、B、C都 是正确的；汞在空气中不易被氧化，D错。 答案：D
金属与酸(水)或碱反应规律 1．金属与酸反应的定量规律 (1)金属与酸(或水)反应失去电子的物质的量 ＝产生氢气的物质的量×2。 (2)对两种金属来说，当参加反应的金属与产 生的氢气的质量差相等时，则反应后两溶液 质量增加量相等。
(3)相同物质的量的金属与足量的酸反应。 (4)相同质量的金属与足量的酸反应产生氢气 的量之比等于金属失去1 mol电子时质量的倒 数之比。
1．(2010年上海)下列实验目的可以达到的是( A．电解熔融氯化镁制取金属镁 B．醋酸钠结晶水合物与碱石灰共热制取甲烷 C．浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢 D．饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢
)
解析：本题考查化学实验，意在考查考生运用元 素化合物知识分析化学实验原理的能力。利用电 解熔融氯化镁可以制取金属镁，A 项正确；利用 无水醋酸钠与碱石灰共热制取甲烷，B 项错误； 浓硫酸与 NaBr 发生氧化还原反应： 2NaBr ＋ △ 2H2SO4( 浓 ) ===== Na2SO4 ＋ Br2↑ ＋ SO2↑ ＋ 2H2O， C 项错误； 除去二氧化碳中的氯化氢选择 饱和碳酸氢钠溶液，D 项错误。 答案：A
3．(2010年西安长安一中质检)将一小块钠投 入盛有5 mL澄清石灰水的试管中，不可能观 察到的现象是( ) A．钠熔成小球并在液面游动 B．有气体产生 C．试管底部有银白色物质产生 D．溶液变浑浊
解析：本题考查了Na与水的反应及产物对溶 液中溶质的影响，较易题。Na投入应该是和 水反应，不会有置换出Ca的反应，如果石灰 水为饱和溶液；反应放热和增大c(OH－)会有 Ca(OH)2晶体析出。所以只有C错。 答案：C
＋
1． 向 m g 镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸， 恰好完全反应生成标准状况下的气体 b L。向反 应后的溶液中加入 c mol· L－1 氢氧化钾溶液 VmL， 使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为 n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止， 得到固体 p g。则下列关系不正确的是( ) 1 000b Vc A．c＝ B．p＝m＋ 11.2V 125 5 17 C．n＝m＋17Vc D. m＜p＜ m 3 9
(2)钠与含有酚酞的水反应的实验现象及解释：
1．金属钠露置在空气中会发生什么样的变 化？最终生成什么物质？
2．钠在硫酸铜溶液中反应有何现象，请解释原因 并写出相应的化学方程式。 提示：钠浮在硫酸铜溶液表面。熔成闪亮的小球， 四处游动，发出“嘶嘶”的响声，溶液中有蓝色沉淀 产生。涉及的方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋ H2 ↑ 、2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2 ↓＋Na2SO4或 写成总方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓ ＋Na2SO4＋H2 ↑ 。
下列叙述正确的是( ) A．镁铝合金在冷的浓H2SO2中钝化 B．Na的金属活性比Mg强，故可用Na与 MgCl2溶液反应制Mg C．通过钠、镁、铝与水反应的实验，比较 三种单质的金属性 D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其他非 金属反应的产物中的Fe也显＋3价
【解析】 镁在冷的浓H2SO4中不发生钝化， A项错误；Na是活泼金属，Na与MgCl2溶液反 应时，先与水反应得到H2，B项错误；根据金 属性强弱的判断依据，C项正确；D项Fe与其 他非金属反应的产物中Fe的化合价取决于非金 属的氧化性强弱，并不一定是＋3价，如Fe与S 反应生成FeS中Fe显＋2价，D错误。选C。 【答案】 C
(5)若产生相同量的氢气，所需金属的物质的 量之比等于反应后对应金属呈现的化合价的 倒数之比。 (6)若产生相同量的氢气，所需金属的质量之 比等于失去1 mol电子时金属的质量之比。
2．铝与酸或碱反应生成 H2 量的关系 铝分别与盐酸、 氢氧化钠溶液反应的原理： 2Al ＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。 (1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反 VHClH2 应，产生氢气的体积比 ＝1∶1。 VNaOHH2
2.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在 试管外壁如右图所示，将试管浸入硝酸汞溶液 中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表 面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验 现象判断下列说法错误的是( ) A．实验中发生的反应都是氧化还原反应 B．铝是一种较活泼的金属 C．铝与氧气反应放出大量的热量 D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混 合物
(2010年4月惠州第三次调研)铝分别与足量的氢 氧化钠溶液和稀盐酸反应，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 氢氧化钠和氯化氢的物质的量之比为( ) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶3 D．3∶1
【解析】 铝分别与NaOH溶液和稀盐酸反 应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑， 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；若分别产生了 3 mol H2时，耗NaOH和HCl的物质的量之比 为：2 mol∶6 mol＝1∶3，所以C正确。 【答案】 C
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化 VHClH2 钠反应， 产生氢气的体积比为 ＝1∶3。 VNaOHH2
名师指点 钠与含(H＋)或(－OH)物质的反应规律 (1)钠与酸的反应 钠与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸反应时，首先 是钠直接跟H＋反应，过量的钠再与水反应， 而不能认为是钠先跟水反应，生成的NaOH再 跟酸中和。
由于酸中的H＋的浓度比水中的大得多，所以 Na与酸的反应比与水的反应剧烈得多。 钠投入酸(HCl)中：2Na＋2H＋===2Na＋＋ H2↑。
(2)钠与含－OH物质的反应规律 当Na与含有－OH的物质发生反应时，反应的 剧烈程度取决于－OH上氢原子的活泼性，即 －OH上氢原子电离的难易，越容易电离的反 应越剧烈。例如，将钠加入到下列物质中：① 水；②乙醇；③醋酸，其反应的剧烈程度为③ >①>②。