《几种重要的金属——金属单质》
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△
8HNO3+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O; (4)2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑; 4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti; 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+; (5)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4+3H2↑ 铝热反应 5.钠:1钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂;2高压钠灯发出 的黄光射程远、透雾能力强,常用作路灯;3金属钠还可用于钛、 锆、铌、钽等金属的冶炼;4制过氧化钠。 少量保存于煤油中,大量保存于石蜡中。 6.两种或两种以上金属或金属与非金属;金属特性;大;低
Fe+S
△
点燃
条件! 配平!
2FeCl3;2Na+S
Na2S;
FeS;
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;浮、熔、游、响、红
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 。
(3)①2Na+2H+=2Na++H2↑;2Al+6H+=2Al3++3H2↑;Fe+2H+=Fe2++H2↑
②2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O; 4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
√
一、金属的冶炼
【问题组1】1.金属常见的冶炼方法有哪些?适用于冶炼哪些金属? 2.金属精炼装置由几部分组成?每部分有何要求? 【例题1】(1)bd;(3)a;NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O 【规律总结1】 1、金属冶炼方法:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu
3:4
课后巩固区 1、B 2 、C 3、D 4 、B 5、D 6、B 7、C 8、D 9、BD 10、B 11、A 12、D 13、C 14、A 15、0.225mol/L 16、2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- + 3H2↑;2.16g。
条件! 配平!
【思考】 1、研究一种物质性质的基本思路是什么?
看类属→找通性 看特性→区别与其他 (通常用于物质的检验) 看化合价→分析氧化还原性
2、对金属单质及其化合物性质的学习应该按照什么样的 主线进行?
金属单质→氧化物→氧化物对应的水化物→对应的盐
考点1
金属单质通性、特性及冶炼
【考纲要求】
【变式练习】 已知A为金属单质,在以下各步反应的最后生成物是 白色沉淀
试确定A、B、C、D、E各为何物,写出其化学式。 A.Al B.AlCl3 C.Na[Al(OH)4] D.Al2(SO4)3 写出各步反应的化学反程式(或离子方程式) △ (1)2Al+3Cl2 2AlCl3 (2)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (3)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ (4)3NH3·H2O+AlCl3=Al(OH)3↓+3NH4Cl (5)Na[Al(OH)4]+CO2 =Al(OH)3↓+NaHCO3
Cl2、Br2、浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸等 【规律总结3】 1.铁单质与强氧化性物质,例 反 应时。 (1)若铁不足,将生成 +3 价铁; (2)反应中若铁为足量,最终铁元素将以 +2 价铁形式存 2Fe3++Fe=3Fe2+ 在,因为 。 2.铁单质与弱氧化剂例 I2、S、H+、Fe3+、Cu2+等 反应时, 将生成 +2价铁的化合物 。 3.NO3-与Fe2+在 酸性 性条件下,不能共存。因为 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
【例题2】A
(一)金属性强弱比较:
【规律总结2】比较金属性的强弱的方法(总结最常用的3-4种 即可) (1)金属单质与水或非氧化性酸反应置换氢的难易程度。 (2)最高价氧化物对应水化物碱性强弱。
√
(3)单质与盐溶液的置换反应。 【变式练习】3、bc
√
(二)金属单质与酸反应:
【问题组3】1.常见的氧化性酸有哪些? 2.铁、铜与氧化性酸反应和非氧化性酸反应有何区别? 3.足量的铜与100mL 18.4mol/L的硫酸完全反应产生的SO2的物 质的量 0.92mol(填“>”“=”“<”)。并说明理由。 【例题3】D
①碱洗的目的是出去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时候常有气泡 冒出,原因是 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- (用离子方程式表示) 。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列 b 试剂中的 。 a.NH3 b.CO2 c. NaOH d.HNO3 ②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳 极电极反应式为 2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+ 。 (2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨,铝与氧化铁发生反应的化学 高温 方程式为 2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3 。
金属单质通性、特性及冶炼
一、1、Na—Na2O、Na2O2—NaOH—NaCl、Na2CO3、NaHCO3。 2、Al—Al2O3 —Al(OH)3 —Al3+、Al(OH)4-。
二、1、(1)≤4(一般),大。(2)左下;Cs 2、导电、导热、延展性。银白,红,液。 3、失;氧化;还原。 与非金属单质,与水,与酸,与盐。 点燃 4、(1)4Na+O2=2Na2O;2Na+O2 Na2O2; 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4; 2Na+Cl2 点燃 2NaCl; 2Fe+3Cl2
电解法 熔融盐或氧化物 热还原法 C、CO、H2、等
Leabharlann Baidu
Hg Ag
热分 解法
Pt Au
其他 方法
直流电源 阳极:不纯金属 2、金属精炼装置: 阴极:纯金属 电解质溶液:含精炼金属阳离子的可溶性盐溶液
【变式练习】1、3Cu2O+2Al 2、C
Al2O3+6Cu。
FeCl3溶液中存在如下平衡, FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl
加热蒸干时HCl挥发上述平衡右移,最终全部生成Fe(OH)3
阴极:
Au+> Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+ >Fe2+> Zn2+>
H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
二、金属单质的性质
【问题组2】1.例2中有哪些方法可以用来比较元素的金属性? 还有哪些方法? 2.上述方案中哪些可用于实验室便捷验证?
E.Al(OH)3
(四)铁的变价(从氧化还原角度考查) 【例题4】 向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、 AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉,充 分搅拌后,Fe溶解,溶液中不存在Fe3+,同时析出 0.1 mol Ag。下列结论错误的是 ( A ) A.氧化性:Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+的氧化性大于Cu2+ C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2 D.1 mol Fe可还原2 mol Fe3+
【变式练习】 7、稀硫酸中插入一块铜片,铜片不溶解,有人认为向其中加入硝 酸盐后,铜片可迅速溶解。你认为是否正确?若正确,请用离子方 程式说明。 正确;3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 8.某同学将Cu片放入0.1 mol/L FeCl3溶液中,反应一定时间后取 出Cu片,经检测知溶液中C(Fe3+):C(Fe2+)=2:3,则Cu2+与Fe3+的物 质的量之比为多少?
【规律总结】
1、铝的特性: 与强碱反应:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- + H2↑ 2、既能与强酸反应,又能与强碱反应的物质: ①Al、Al2O3、 Al(OH)3 ②弱酸的酸式盐类:NaHCO3、NaHS、NaHSO3等 ③弱酸的铵盐类:(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2SO3 、NH4HSO3等 3、铝热反应: (1)铝热剂: 铝粉与(比铝不活泼的)金属氧化物粉末的混合物 (2)用途: 焊接钢轨、冶炼高熔点的金属
【规律总结】金属与酸反应 1、与氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸): (1)生成对应的非金属氧化物,不产生H2 (2)常温,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸钝化。 (3)钝化是化学变化。 2、与非氧化性酸(盐酸、稀硫酸、醋酸等): 实质:与H+反应→H2↑
【变式练习】4.D 5.A
(三)铝的特性 【例题4】(10’山东28改变)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延 长其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法:
常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等) ①了解常见金属的活动顺序。 ②了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。 ③了解合金的概念及其重要应用。
【山东近五年高考考点分布】
考点 钠及其化合物的性质或用途 铝及其化合物的性质或用途 铁及其化合物的性质或用途(离子检 验) 铜及其化合物的性质或用途 合金或金属的冶炼 环境保护 09年 10年 11年 12年 13年 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
8HNO3+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O; (4)2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑; 4Na+TiCl4(熔融)=4NaCl+Ti; 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+; (5)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4+3H2↑ 铝热反应 5.钠:1钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂;2高压钠灯发出 的黄光射程远、透雾能力强,常用作路灯;3金属钠还可用于钛、 锆、铌、钽等金属的冶炼;4制过氧化钠。 少量保存于煤油中,大量保存于石蜡中。 6.两种或两种以上金属或金属与非金属;金属特性;大;低
Fe+S
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点燃
条件! 配平!
2FeCl3;2Na+S
Na2S;
FeS;
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;浮、熔、游、响、红
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 。
(3)①2Na+2H+=2Na++H2↑;2Al+6H+=2Al3++3H2↑;Fe+2H+=Fe2++H2↑
②2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O; 4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
√
一、金属的冶炼
【问题组1】1.金属常见的冶炼方法有哪些?适用于冶炼哪些金属? 2.金属精炼装置由几部分组成?每部分有何要求? 【例题1】(1)bd;(3)a;NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O 【规律总结1】 1、金属冶炼方法:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu
3:4
课后巩固区 1、B 2 、C 3、D 4 、B 5、D 6、B 7、C 8、D 9、BD 10、B 11、A 12、D 13、C 14、A 15、0.225mol/L 16、2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- + 3H2↑;2.16g。
条件! 配平!
【思考】 1、研究一种物质性质的基本思路是什么?
看类属→找通性 看特性→区别与其他 (通常用于物质的检验) 看化合价→分析氧化还原性
2、对金属单质及其化合物性质的学习应该按照什么样的 主线进行?
金属单质→氧化物→氧化物对应的水化物→对应的盐
考点1
金属单质通性、特性及冶炼
【考纲要求】
【变式练习】 已知A为金属单质,在以下各步反应的最后生成物是 白色沉淀
试确定A、B、C、D、E各为何物,写出其化学式。 A.Al B.AlCl3 C.Na[Al(OH)4] D.Al2(SO4)3 写出各步反应的化学反程式(或离子方程式) △ (1)2Al+3Cl2 2AlCl3 (2)2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (3)2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑ (4)3NH3·H2O+AlCl3=Al(OH)3↓+3NH4Cl (5)Na[Al(OH)4]+CO2 =Al(OH)3↓+NaHCO3
Cl2、Br2、浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸等 【规律总结3】 1.铁单质与强氧化性物质,例 反 应时。 (1)若铁不足,将生成 +3 价铁; (2)反应中若铁为足量,最终铁元素将以 +2 价铁形式存 2Fe3++Fe=3Fe2+ 在,因为 。 2.铁单质与弱氧化剂例 I2、S、H+、Fe3+、Cu2+等 反应时, 将生成 +2价铁的化合物 。 3.NO3-与Fe2+在 酸性 性条件下,不能共存。因为 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
【例题2】A
(一)金属性强弱比较:
【规律总结2】比较金属性的强弱的方法(总结最常用的3-4种 即可) (1)金属单质与水或非氧化性酸反应置换氢的难易程度。 (2)最高价氧化物对应水化物碱性强弱。
√
(3)单质与盐溶液的置换反应。 【变式练习】3、bc
√
(二)金属单质与酸反应:
【问题组3】1.常见的氧化性酸有哪些? 2.铁、铜与氧化性酸反应和非氧化性酸反应有何区别? 3.足量的铜与100mL 18.4mol/L的硫酸完全反应产生的SO2的物 质的量 0.92mol(填“>”“=”“<”)。并说明理由。 【例题3】D
①碱洗的目的是出去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时候常有气泡 冒出,原因是 2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- (用离子方程式表示) 。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列 b 试剂中的 。 a.NH3 b.CO2 c. NaOH d.HNO3 ②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳 极电极反应式为 2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+ 。 (2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨,铝与氧化铁发生反应的化学 高温 方程式为 2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3 。
金属单质通性、特性及冶炼
一、1、Na—Na2O、Na2O2—NaOH—NaCl、Na2CO3、NaHCO3。 2、Al—Al2O3 —Al(OH)3 —Al3+、Al(OH)4-。
二、1、(1)≤4(一般),大。(2)左下;Cs 2、导电、导热、延展性。银白,红,液。 3、失;氧化;还原。 与非金属单质,与水,与酸,与盐。 点燃 4、(1)4Na+O2=2Na2O;2Na+O2 Na2O2; 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4; 2Na+Cl2 点燃 2NaCl; 2Fe+3Cl2
电解法 熔融盐或氧化物 热还原法 C、CO、H2、等
Leabharlann Baidu
Hg Ag
热分 解法
Pt Au
其他 方法
直流电源 阳极:不纯金属 2、金属精炼装置: 阴极:纯金属 电解质溶液:含精炼金属阳离子的可溶性盐溶液
【变式练习】1、3Cu2O+2Al 2、C
Al2O3+6Cu。
FeCl3溶液中存在如下平衡, FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3HCl
加热蒸干时HCl挥发上述平衡右移,最终全部生成Fe(OH)3
阴极:
Au+> Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+ >Fe2+> Zn2+>
H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
二、金属单质的性质
【问题组2】1.例2中有哪些方法可以用来比较元素的金属性? 还有哪些方法? 2.上述方案中哪些可用于实验室便捷验证?
E.Al(OH)3
(四)铁的变价(从氧化还原角度考查) 【例题4】 向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、 AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉,充 分搅拌后,Fe溶解,溶液中不存在Fe3+,同时析出 0.1 mol Ag。下列结论错误的是 ( A ) A.氧化性:Zn2+>Cu2+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+的氧化性大于Cu2+ C.溶液中Cu2+与Fe2+的物质的量之比为1∶2 D.1 mol Fe可还原2 mol Fe3+
【变式练习】 7、稀硫酸中插入一块铜片,铜片不溶解,有人认为向其中加入硝 酸盐后,铜片可迅速溶解。你认为是否正确?若正确,请用离子方 程式说明。 正确;3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 8.某同学将Cu片放入0.1 mol/L FeCl3溶液中,反应一定时间后取 出Cu片,经检测知溶液中C(Fe3+):C(Fe2+)=2:3,则Cu2+与Fe3+的物 质的量之比为多少?
【规律总结】
1、铝的特性: 与强碱反应:2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]- + H2↑ 2、既能与强酸反应,又能与强碱反应的物质: ①Al、Al2O3、 Al(OH)3 ②弱酸的酸式盐类:NaHCO3、NaHS、NaHSO3等 ③弱酸的铵盐类:(NH4)2CO3、NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2SO3 、NH4HSO3等 3、铝热反应: (1)铝热剂: 铝粉与(比铝不活泼的)金属氧化物粉末的混合物 (2)用途: 焊接钢轨、冶炼高熔点的金属
【规律总结】金属与酸反应 1、与氧化性酸(浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸): (1)生成对应的非金属氧化物,不产生H2 (2)常温,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸钝化。 (3)钝化是化学变化。 2、与非氧化性酸(盐酸、稀硫酸、醋酸等): 实质:与H+反应→H2↑
【变式练习】4.D 5.A
(三)铝的特性 【例题4】(10’山东28改变)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延 长其使用寿命。 (1)以下为铝材表面处理的一种方法:
常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等) ①了解常见金属的活动顺序。 ②了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。 ③了解合金的概念及其重要应用。
【山东近五年高考考点分布】
考点 钠及其化合物的性质或用途 铝及其化合物的性质或用途 铁及其化合物的性质或用途(离子检 验) 铜及其化合物的性质或用途 合金或金属的冶炼 环境保护 09年 10年 11年 12年 13年 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √