高中化学人教版必修一高中化学第三章金属及其化合物 章末复习导学案(含答案)

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第三章金属及其化合物
归纳与整理（共一课时）
【复习目标】1.通过展示交流、典例剖析、归纳梳理，进一步熟悉金属单质的性质并能加以运用。

2.通过讨论交流、典例剖析、归纳梳理，进一步熟悉常见金属单质及其化合物的主要化学性质，初步了解元素及其化合物学习的基本思路和方法。

3.通过讨论交流、典例剖析、归纳梳理，了解金属材料的广泛用途，体会科学、技术、社会之间的相互关系。

【复习重点】金属单质及其重要化合物的主要化学性质。

【温馨提示】“金属单质及其化合物之间的转化关系”可能是你学习的难点哟。

【自主学习】1.回顾本章主干知识，归纳、整理，填写教材P69表格。

2.思考教材P69钠、铝、铁及它们的化合物之间的转化关系是如何进行的？
答案：学生默写，投影交流。

（略）
【同步学习】
情景引入：本章我们学习了一些常见金属及其化合物的知识，如何来归纳与整理呢？又如何来运用呢？
一、金属及其化合物的化学性质
活动一、金属单质
【自主学习】1.展示交流：常见金属单质
2.典例剖析：相同物质的量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应，生成氢气最多的(C)
A.钠B．镁C．铝 D.一样多
3.归纳梳理：金属与酸反应要先比较金属与酸的量，应按__不过__量的物质进行计算产生H2的量，若酸不足，则Na可以__与水___反应，产生H2按__Na__计算，Mg、Al则按____酸___的量来计算。

对应训练：1．下列金属中属于黑色金属的是()
A．铁B．金
C．银D．铜
解析：选A 铁属于黑色金属。

2．下列叙述正确的是( )
A ．镁铝合金的抗腐蚀能力强，不与稀硫酸反应
B ．Na 的金属活动性比Mg 的强，故可用Na 与MgCl 2溶液反应制Mg
C ．钠可与冷水剧烈反应，而镁与热水才能反应，说明钠比镁活泼
D ．Fe 在Cl 2中燃烧生成FeCl 3，故在与其他非金属反应的产物中，Fe 也显＋3价
解析：选C 合金中各成分金属仍保持原有的化学性质，A 错误；Na 是活泼金属，Na 与MgCl 2
溶液反应时，Na 先与水反应生成NaOH ，不能置换出Mg ，B 错误；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 反应生成的FeS 中Fe 显＋2价，
D 错误。

活动二、钠及其重要化合物
1.讨论交流：教材P69“钠及其重要化合物”的网络图，思考讨论各物质之间是如何转化的？
2. 典例剖析：向一小烧杯中分别加入等体积的水和苯，片刻后再向该烧杯中加入绿豆大小的金
属钠，可能观察到现象是[ρ(苯)＝0.87 g·cm －3，ρ(Na)＝0.97 g·cm －
3] ( A )
3.归纳梳理：写出下图各步转化的化学方程式：（学生展示交流） Na Na 2S Na 2O
Na 2O 2NaOH
NaCl Na 2CO 3NaHCO 3
①②③④
⑤⑥⑦⑨⑩⑾⑿⒀⒁⒂
⒃ （1）_______________________________；（2）
_________________________________；
（3）_______________________________；（4）
_________________________________；
（5）_______________________________；（6）
_________________________________；
（7）_______________________________；（8）
_________________________________；
（9）_______________________________；（10）
________________________________；
（11）______________________________；（12）
________________________________；
（13）______________________________；（14）________________________________；
（15）______________________________；（16）________________________________。

对应训练：下列六种物质：①Na2O②Na2O2③NaCl④Na2CO3溶液⑤NaOH⑥NaHCO3其中不能与CO2反应的是()
A．①④B．②③
C．③⑥D．⑤⑥
解析：选C ①Na2O与CO2反应生成碳酸钠；②Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气；③NaCl不能与CO2反应；④Na2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钠；⑤NaOH与CO2反应生成碳酸钠或碳酸氢钠；⑥NaHCO3不能与CO2反应。

活动三、铝及其重要化合物
1.讨论交流：教材P69“铝及其重要化合物”的网络图，思考讨论各物质之间是如何转化的？
2.典例剖析：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．Mg2＋B．Cu2＋
C．Al3＋D．AlO－2
解析：选D Mg、Al、Cu三种金属与过量盐酸充分反应，过滤后滤液中有Mg2＋和Al3＋，加入过量NaOH溶液时，滤液中的Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀，Al3＋转化为AlO－2留在滤液中。

3.归纳梳理：写出下图各步转化的化学方程式：
（1）________________________________________；
（2）________________________________________；
（3）________________________________________；
（4）________________________________________；
（5）________________________________________；
（6）________________________________________；（7）_______________________________________；
（8）________________________________________；（9）_______________________________________；
（10）________________________________________；（11）______________________________________。

对应训练：5．将固体X投入过量的Y中，能生成白色沉淀并放出一种无色气体，该气体能燃烧，不易溶于水，则X和Y分别可能是()
A．钠和氯化铝溶液B．铝和烧碱溶液
C．过氧化钠和氯化亚铁D．锌和稀硫酸
解析：选A A项中Na与水反应生成NaOH和H2，NaOH与过量的AlCl3溶液反应生成白色沉淀Al(OH)3。

B项中2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，无沉淀生成；C项中2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH与过量FeCl2溶液反应，生成Fe(OH)2白色沉淀，然后迅速变成灰绿色，最终变为红褐色沉淀；D项中Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，无沉淀生成。

活动4、铁及其重要化合物
1. 讨论交流：教材P69“铁及其重要化合物”的网络图，思考讨论各物质之间是如何转化的？
2.典例剖析：【例】将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是（B）
A.最终生成白色沉淀
B.最终生成红褐色沉淀
C.有气泡产生
D.无变化
3.归纳梳理：写出下图各步转化的化学方程式：
（1）_____________________________________________；
（2）_____________________________________________；
（3）_____________________________________________；
（4）_____________________________________________；
（5）_____________________________________________；
（6）_____________________________________________；
（7）_____________________________________________；
（8）_____________________________________________；
（9）_____________________________________；（10）_________________________________________；
（11）____________________________________；（12）_________________________________________；
（13）____________________________________；（14）
_________________________________________；
（15）____________________________________。

对应练习：有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液；若用一种试剂就可把它们鉴别开来，则这种试剂是()
A．盐酸B．NaOH溶液
C．AgNO3溶液D．KSCN溶液
解析：选B 将过量NaOH溶液分别加入题述溶液中，无明显现象的是NaCl，生成白色絮状沉淀且迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2，生成红褐色沉淀的是FeCl3，生成白色沉淀且不溶解的是MgCl2，生成白色胶状沉淀但继续滴加NaOH溶液沉淀又溶解的是AlCl3。

活动五、综合应用
1.讨论交流：元素及其化合物学习的基本思路和方法。

答案：按物质类别单质→氧化物→酸（碱）→盐；按内容化学式→◆结构→物理性质→化学性质→用途等。

2.典例剖析：现有一块铝铁合金，欲测定其铝的质量分数，切下W g合金，溶于盐酸中，再加入过量NaOH溶液，滤出沉淀，将沉淀在空气中充分灼烧，最后得到W g红棕色粉末。

则此合金中铝的质量分数约为(B)
A．20% B．30% C．70% D．80%
3.归纳梳理：极值思想、平均相对原子质量法、平均摩尔电子质量法等在化学计算中的应用：
答案：（结合对应训练5，另讲专题略）
对应训练：准确称取6.0 g铝土矿样品(含Fe2O3)，加入100 mL稀硫酸中，充分反应后向滤液中加入10 mol·L－1 NaOH溶液，产生沉淀的质量和加入NaOH溶液体积之间的关系如图所示。

则所用硫酸物质的量浓度为()
A．1.75 mol·L－1B．3.50 mol·L－1
C．0.85 mol·L－1D．无法确定
解析：选A 沉淀量最大时，生成沉淀是Al(OH)3、Fe(OH)3，溶液中只有Na2SO4，钠离子来自氢氧化钠，硫酸根离子来自硫酸，即加入OH－物质的量与原溶液中H＋物质的量相等。

硫酸的浓度等于：10 mol·L－1×0.035 L÷2
＝1.75 mol·L－1。

0.1 L
二、金属材料
活动六：金属材料的发展
1.讨论交流：常见合金及其主要用途。

2.典例剖析：碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体是可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关它的叙述中不正确的是(A)
A.它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，无固定的熔、沸点B．它易导电、导热，具有延展性
C．它的熔、沸点比Zn的低 D 它的硬度和强度比Cd 的大
3.归纳梳理：合金一般是___混合___物，__无___固定熔、沸点；合金与成分金属相比，熔、沸点更__低__，硬度和强度更更___大___。

（注：也有纯净物如黄铜—Cu、Zn，铝钛合金—Al、Ti等）对应训练：钢笔的笔头是合金钢，其笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。

为了改变笔头的耐磨性能，在笔头尖端点上铱金粒，为区别钢笔而叫铱金笔，铱金笔是笔头用黄金的合金、笔尖用铱的合金制成的高级自来水笔。

下列说法中错误的是()
A．钢笔的笔头不易被氧化，抗腐蚀性能好
B．铱金笔的耐磨性能比钢笔要好
C．铱金笔的笔头和笔尖都是用纯金属制成的
D．铱金笔经久耐磨，书写时弹性特别好，是一种理想的硬笔
答案 C
解析钢笔的笔头是合金钢，不易被氧化，抗腐蚀性能好，A正确；为了改变笔头的耐磨性，在笔头尖端点上铱金粒的铱金笔更耐磨，B、D正确；铱金笔笔尖上的铱金粒和笔头上的黄金合金都不是纯金属，C错误。

【反馈练习】1．下列说法中错误的是()
A．用氧化铝与水反应制取氢氧化铝
B．氢氧化铝用于治疗胃酸过多
C．氧化铁可用作红色颜料
D．铁制容器可盛装烧碱溶液
解析：选A 氧化铝与水不反应，制取氢氧化铝用的是可溶性铝盐与氨水反应；氢氧化铝是弱碱可用于治疗胃酸过多；铁制容器与氢氧化钠不反应可盛装烧碱溶液。

2．用含硫量较高的生铁炼钢时，应该采取的措施是（A）
A．使用较多的生石灰B．加入较多的焦炭
C．加入较多的硅铁D．掺入含磷较高的废钢
3．一定量的CuO和0.5L稀硫酸充分反应后，再将一根50g铁棒插入上述反应后的溶液中，当铁棒质量不再增加时，铁棒增重0.24g，并收集到224mL（标准状况下）氢气。

由此可推知CuO的质量（ A ）
A．2.40g B．8.00g C．6.40g D．1.92g
4．把5.6g铁粉和4.8g硫粉混合均匀后放在石棉网上加热，充分反应后残留的固体是（D）A．全部是FeS B．Fe和FeS C．FeS和S D．FeS和铁的氧化物
5. 铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。

常见的铜矿石有：黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。

下列说法不正确的是(C)
A.可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿
B.硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
C.工业上常采用电解法制取粗铜
D.在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu2S
解析：CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性，B项正确；工业上常用电解法精炼铜，C项不正确。

【归纳梳理】_______________________________________________________________________________。

【课后巩固】教材作业：P70～71复习题1～10
【提高训练】1.下列说法正确的是()
A．绿色食品是不含任何化学物质的食品
B．灼烧某物质时，用肉眼直接观察到火焰呈黄色，则可判断该物质不含钾元素
C．向新制的FeSO4溶液中滴入适量的NaOH溶液，放置片刻，整个反应过程的颜色变
化是：浅绿色溶液→白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
D．称取等质量的两份铝粉，分别加入过量的稀盐酸和过量的NaOH溶液，则放出氢气的体积(同温同压下)不相等
解析：选C 绿色食品是指没有污染的食品，A项错误；观察钾元素的焰色反应时必须透过蓝色钴玻璃，B项错误；由化学方程式或由反应中电子转移数目均可判断放出氢气的体积相等。

2．下列实验现象描述错误的是( )
C 在FeCl2溶液中滴入NaOH溶液生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿色，最后变为红褐色D
在空气中久置的铝条放入NaOH溶液
中
铝条立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变细，铝条逐渐
发热
解析：选D。

钠熔点低，焰色反应为黄色，燃烧生成淡黄色过氧化钠，A项正确；铝熔点低，加热熔化，表面生成的Al2O3熔点高形成保护膜，B项正确；Fe(OH)2易被空气中的O2氧化，最终生成Fe(OH)3，C项正确；铝条表面有Al2O3存在，放入碱液中，首先反应的为Al2O3，即开始无气泡放出，D项错误。

3．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeCl2、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。

若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。

据此可推断丙物质是()
A．Al2(SO4)3B．NaOH
C．BaCl2D．FeCl2
解析：选D 分析四种物质的性质，不难发现，产生先沉淀后溶解这一现象的只能是将NaOH溶液加入到Al2(SO4)3溶液中，所以丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3。

将NaOH溶液加入到FeCl2溶液中，会产生先出现白色沉淀，随后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象。

将NaOH溶液加入到BaCl2溶液中，无明显现象发生。

所以甲为BaCl2，则丙为FeCl2。

4.在含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是()
A．Na＋B．Al3＋
C．Fe3＋D．Fe2＋
解析：选B 反应过程可表示为
5. 将a mol钠和a mol铝一同放入m克水(足量)中，所得溶液的密度为d g/mL，该溶液的质量百分比浓度为（C）
A. 82a/(46a+m)%
B. 8200a/(46a+2m)%
C. 8200a/(46a+m)%
D. 8200a/(69a+m)%
6．某铁的氧化物用1.4 mol·L-1盐酸50mL恰好溶解，所得溶液还能和56mL（标准状况下）Cl2反应，那么该氧化物的化学式为（D）
A．Fe2O3B．Fe3O4 C．Fe4O5D．Fe5O7
解析：最后溶液全部为FeCl 3，而n(Cl)
50mL ×10-3L/mL ×1.4 mol ·L -1+56mL/22400mL/mol
0.075mol ，则n(Fe)0.025mol ，n(H)50mL ×10-3L/mL ×1.4 mol ·L -10.07mol ，则n(O)1/2×0.07mol
0.035mol 。

故n(Fe):n(O)0.025:0.0355:7，D 项正确。

7．某溶液中含有NH 4+、Mg 2+、Fe 2+、Al 3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH 溶液，微热并搅拌，
再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（ A ）
A ．NH 4+
B ． Mg 2+
C ．Fe 2+
D ． Al
3+
8．有关Na 2CO 3和NaHCO 3的性质，下列叙述中错误的是( )
A ．Na 2CO 3受热不分解，而NaHCO 3受热易分解
B ．Na 2CO 3溶液和 NaHCO 3溶液分别加入CaCl 2溶液，都产生白色沉淀
C ．等物质的量的Na 2CO 3和NaHCO 3跟同一种盐酸充分反应时，消耗酸的体积之比是2∶1
D ．将澄清的石灰水分别加入Na 2CO 3和NaHCO 3溶液时，两者都产生沉淀
解析：选B NaHCO 3溶液与CaCl 2溶液不反应；澄清的石灰水Ca(OH)2与NaHCO 3溶液反应时，均
生成CaCO 3沉淀，发生反应的化学方程式为Ca(OH)2＋ NaHCO 3===CaCO 3↓＋NaOH ＋H 2O 或者Ca(OH)2＋2NaHCO 3===CaCO 3↓＋Na 2CO 3＋2H 2O 。

9. 将一定质量的Mg －Al 合金投入100 mL 一定物质的量浓度的
某HCl 溶液中，充分反应。

向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH 溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH 溶液的体积关系如图所示。

回答下列问题。

(1)原Mg-Al 合金的质量是___5.1g ______，合金中Mg 与Al 的物质的量之比是_____1:1______；
(2)原HCl 溶液的物质的量浓度是_____6mol/L _______；
(3)所加NaOH 溶液的物质的量浓度是_____5mol/L ______。

10．Cu 2S 是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu 2S 冶炼铜及制取CuSO 4·5H 2O 的流程图：
Cu 2S Cu Cu 2O 、CuO A B 胆矾
(1)Cu 2S 中铜元素的化合价为____＋1____，火法炼铜的反应原理是___Cu 2S ＋O 2=====△2Cu ＋
SO 2____(用化学方程式表示)。

(2)向Cu 2O 、CuO 中加入足量稀硫酸得到的体系A 中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生
成红色物质的离子方程式：____Cu 2O ＋2H ＋===Cu ＋Cu 2＋
＋H 2O ______。

(3)若将A 中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是____C ____(填字母序号)。

A.适量的NaNO 3
B.适量的HNO 3
C.适量的H 2O 2
解析：(1)Cu 2S 中铜为＋1价，火法炼铜中Cu 、O 被还原，S 被氧化，反应原理为Cu 2S ＋O 2=====△2Cu
＋SO 2。

(2)依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2＋(蓝色)和单质铜(红色)，写出反应物和生成物，配平方程式。

(3)H2O2不产生污染物。

◆(4)取5.0g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重曲线如下图所示：通过计算确定258℃时发生反应的化学方程式CuSO4·H2O CuSO4+ H2O ，e点的化学式Cu2O(计算过程略去)。

【我的反思】。