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1、幾種重要的金屬析疑1為什么整塊金屬不透明但具有金屬光澤，而金屬粉末常呈暗灰色或黑色?答：由于金屬原子以緊密堆積方式排列，最外層電子(價(jià)電子 ) 釋放出來，成為自由電子。當(dāng)光線投射到其表面時(shí)， 自由電子可以吸收所有頻率的光，光線不能透過， 所以金屬不透明。自由電子吸收光后，躍遷到高的能級(jí)上去，不穩(wěn)定，很快遷回低能級(jí)，釋放出絕大部分頻率的光，這就使得絕大多數(shù)金屬呈銀白色光澤，而金顯黃色、銅顯紅色、鉛顯灰藍(lán)色等，是由于它們較容易吸收某些頻率的光。在粉末狀態(tài)時(shí)，金屬的顆粒很小，沒有規(guī)則晶面，光線入射后不能反射出來，多呈黑色。2鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?答：鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不是鋁直接和氫氧

2、化鈉反應(yīng)，而是鋁先和氫氧化鈉溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化鋁，然后氫氧化鋁再和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：2Al+6H 2O = 2Al（ OH ）3 +3H 2；Al（ OH）3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O?？偡磻?yīng)： 2Al + 6H 2O+2NaOH = 2NaAlO 2+4H 2O+3H 2， Al 是還原劑， H 2O 是氧化劑，電子轉(zhuǎn)移為6e 。3.金屬鋁能與沸水反應(yīng)，但為什么能用鋁鍋?zhàn)鲲埢蛴娩X壺?zé)_水?答：我們知道，鋁是一種比較活潑的金屬，它在純凈的氧氣中加熱即可燃燒，即使在常溫下，也極易與空氣中的氧氣反應(yīng)，在表面生成層致密而堅(jiān)固的氧化物保護(hù)膜，氧化膜不但防

3、止了內(nèi)部的金屬繼續(xù)被氧化，也使鋁與水難以直接接觸，所以用鋁鍋?zhàn)鲲埢蛴娩X壺?zé)_水時(shí)，即使溫度超過100oC，鋁也不會(huì)與水反應(yīng)。同樣的原因，鎂和鋁雖然活潑性很強(qiáng)，但抗腐蝕能力也很強(qiáng)。4鎂的金屬性強(qiáng)于鋁，為什么鎂不能像鋁一樣發(fā)生“鎂熱反應(yīng)”，而還原某些金屬氧化物中的金屬?答：“鋁熱反應(yīng)”之所以能夠進(jìn)行，除了與金屬鋁的還原性有關(guān)外，還與該反應(yīng)的能量變化有關(guān)，由于 Al 2O3 很穩(wěn)定，鋁氧鍵能大，造成該反應(yīng)放出熱量多，大量的熱能使氧化物熔化，又促使了反應(yīng)的發(fā)生。而鎂雖比鋁的金屬性強(qiáng)，但反應(yīng)前后的能量變化較小，不能發(fā)生“鎂熱反應(yīng)”。5怎樣理解氧化鋁和氫氧化鋁的兩性?答：在元素周期表中 A1 位于 Mg

4、與 Si ，B 與 Ga 之間， Mg 、Ga 為金屬元素， B、Si 為非金屬元素，所以 Al 介于金屬與非金屬之間，故其化合物Al 2O3、Al(OH) 3，均具有兩性。 Al(OH) 3 的兩性還可以用電離平衡移動(dòng)的原理來解釋，氫氧化鋁的電離方程式可表示如下：Al （OH） 3H +AlO 2 +H 2OAl 3+ + 3OH(酸式電離 )( 堿式電離 )其電離程度相當(dāng)微弱，只有加入強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿 )時(shí)，大量的 H+(或 OH ) 才能破壞氫氧化鋁的電離平衡，使平衡移動(dòng)，生成鋁鹽(或偏鋁酸鹽 )，所以氫氧化鋁既具有酸性，又具有堿性。6兩性物質(zhì)與物質(zhì)的兩性有什么區(qū)別?答：兩性物質(zhì)指既能與酸反

5、應(yīng)，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的化合物。例如：Al 2O3、Al(OH) 3 等。物質(zhì)的兩性指某些弱酸酸式鹽(如 NaHCO 3 等 )，弱酸弱堿鹽 (如 CH 3COONH 4 等)，既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，但只能說這種物質(zhì)的性質(zhì)有兩性，不能稱它們?yōu)閮尚晕镔|(zhì)。因?yàn)檫@些化合物不是由本身直接電離出的 H +或 OH 參加反應(yīng)，并且生成物不全是鹽和水。Al 既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)，但不屬于兩性物質(zhì)，也不能說它具有兩性。從它與堿溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)看， Al 不是直接與堿反應(yīng)的。7將 NaOH 溶液逐滴加入到AlCl 3 溶液中和將A1C1 3 溶液逐滴加入到NaOH 溶液中現(xiàn)象相同嗎?答：不相同。將NaO

6、H 溶液逐滴加入到A1C1 3 溶液中，生成白色膠狀沉淀，隨著NaOH 溶液的滴1入，沉淀量逐漸增多，后又逐漸減少，直到完全消失。其離子反應(yīng)可表示如下：Al 3+ + 3OH = Al （ OH） 3； Al （ OH） 3+ OH =AlO 2 +2H 2O 。將 A1C1 3 溶液逐滴加入到 NaOH 溶液中時(shí)，先無(wú)沉淀，后又沉淀且沉淀最終不溶解，其離子反應(yīng)可表示如下：+6H2 O =4Al （OH ）3 。Al 3+ + 4OH=AlO 2 +2H 2O； Al 3+ +3AlO 28鐵原子最外層只有兩個(gè)電子，為什么鐵能顯+3 價(jià)?答：鐵元素的可變化合價(jià)是由其原子結(jié)構(gòu)決定的，也是過渡元素

7、的通性之一。與主族元素不同，過渡元素的原子最外層有1 2 個(gè)電子，次外層處于818 個(gè)電子之間的不穩(wěn)定狀態(tài)。所以，當(dāng)過渡元素失去最外層的電子后，還可以失去次外層的一個(gè)或多個(gè)電子而呈多變價(jià)，而主族元素的次外層都是飽和結(jié)構(gòu)，不會(huì)出現(xiàn)因失去次外層電子而產(chǎn)生的多變價(jià)現(xiàn)象。9如何正確判斷鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后的生成物?答：在化學(xué)反應(yīng)中，鐵可能表現(xiàn)出+3 價(jià)，也可能表現(xiàn)出 +2 價(jià)。這與反應(yīng)物的氧化性強(qiáng)弱有關(guān)，也與反應(yīng)物的量有關(guān)。氯氣、硝酸等物質(zhì)的氧化性很強(qiáng)，能把鐵氧化成+3 價(jià)。氧氣和水，在點(diǎn)燃或高溫的條件下與鐵反應(yīng)生成 Fe3 O4。硫單質(zhì)、鹽酸、稀硫酸、硫酸銅溶液等物質(zhì)，氧化性都弱，與鐵反應(yīng)都生成 +2

8、價(jià)鐵的化合物。由于鐵能生成Fe2+、Fe3+，因此在水溶液里或熔化狀態(tài)下，過量的鐵與強(qiáng)氧化劑作用，也生成+2 價(jià)鐵的化合物。10鐵的化合物為什么往往具有多種顏色?答：過渡元素的化合物往往有顏色，這是由過渡元素電子層結(jié)構(gòu)引起的。過渡元素的次外層電子層結(jié)構(gòu)大多處于不飽和狀態(tài)， 而處于不飽和狀態(tài)結(jié)構(gòu)的離子大多有顏色。Fe2+和 Fe3+次外層電子都未飽和，所以都有顏色，其顏色既與結(jié)構(gòu)有關(guān)又與所結(jié)合的陰離子、晶體中是否含結(jié)晶水有關(guān)，在水溶液中則主要是水合離子的顏色。Cu 的化合物有色原因與Fe 相同。11缺鐵與貧血有何關(guān)系？答：人體內(nèi)血紅蛋白是鐵的化合物，它具有固定氧和輸送氧的功能，人體若缺鐵，血紅蛋

9、白含量會(huì)減少，易患缺鐵性貧血。此時(shí)，可服含硫酸亞鐵等藥物或多食含鐵豐富的食物。12醫(yī)療上包扎傷口為什么常涂抹氯化鐵溶液？答：因?yàn)槿齼r(jià)鐵離子易水解生成氫氧化鐵膠體，該膠體能使蛋白質(zhì)迅速凝聚，具有止血作用。13炒過菜的鐵鍋未及時(shí)清洗，為什么會(huì)出現(xiàn)紅棕色的銹斑？答：鐵是活潑金屬，易被氧化為亞鐵離子，特別是鐵鍋中含有食鹽溶液時(shí)，鐵會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，生成氫氧化亞鐵， 氫氧化亞鐵在水和氧氣的共同作用下被氧化為氫氧化鐵。氫氧化鐵再變?yōu)檠趸F的水合物而呈紅棕色。14三氯化鐵應(yīng)用于電子工業(yè)腐蝕印刷線路板的原理如何？答：把印刷銅版上需要去掉的部分與三氯化鐵作用，銅被氧化為氯化銅溶解而除去。15為什么用草酸溶液可除

10、去衣服上的墨跡？答：硫酸亞鐵與鞣酸生成易溶于水的鞣酸亞鐵，由于它易被氧化成黑色的鞣酸鐵，故可用來制藍(lán)黑墨水。而鞣酸鐵能氧化草酸，因此，可用草酸溶液洗去衣服上的墨跡。16磚的顏色為何不一樣，有紅磚與青磚?答：同種磚坯燒制而成的為什么有紅色和青色之分呢？將用粘土制成的磚坯置于窯內(nèi)，先用大火將磚坯從外向里燒透，然后停火，使磚和窯體慢慢冷卻下來，在這個(gè)過程中，由于空氣充足，磚坯中的鐵元素就被氧化為 Fe2O3(紅棕色 )使磚呈現(xiàn)紅色；如果在磚坯燒透之后，不讓它自然冷卻，而是從窯頂2向磚坯上淋水， 使其迅速冷卻。 由于產(chǎn)生大量的 CO 和 H 2，氧化鐵被還原為氧化亞鐵和四氧化三鐵， 同時(shí)還有未燒的碳粒

11、，燒出的磚就是青磚。17熱敷袋為什么能發(fā)熱?答：熱敷是一種有效的理療手段， 為了讓患者隨時(shí)隨地進(jìn)行熱敷， 減輕病痛， 人們發(fā)明了熱敷袋 (理療特效熱 ) ?！袄懑熖匦帷钡男呐K材料發(fā)熱劑，就是用鐵粉和添加劑制成的。鐵粉表面未經(jīng)氧化，平時(shí)要密封在塑料袋里，使用時(shí)接觸空氣，即會(huì)放出熱量。這種由緩慢氧化發(fā)出的熱均勻、穩(wěn)定，通過調(diào)節(jié)塑料袋的進(jìn)氣量，溫度還可升或降，一袋發(fā)熱劑可以連續(xù)使用近三十小時(shí)。18如何保存亞鐵鹽溶液?答：亞鐵鹽溶液在保存時(shí)，除了要考慮加同根的酸來抑制水解外，還要防止亞鐵離子被氧化為鐵離子，所以在亞鐵鹽溶液中要加入少量鐵屑。19如何選擇金屬的冶煉方法?答：按照金屬活動(dòng)順序表，越是排在

12、后面的金屬，其離子的氧化性就越強(qiáng)，越容易從化合物中被還原出來，獲得金屬的手段也越多。例如：處在Al 之前的金屬，只能用電解其熔融化合物的方法制得；而在 ZnPb 之間的金屬，可電解其熔融化合物，或電解其可溶性鹽的水溶液，就能得到其單質(zhì)金屬，但考慮到成本等一些因素，大批生產(chǎn)時(shí)是用熱還原法。排在 Hg 以后的金屬， 可用電解其水溶液法制得。因此，有的金屬有許多冶煉方法，其生產(chǎn)成本往往是選擇方法的重要依據(jù)。20熱還原法中使用不同還原劑各有何優(yōu)缺點(diǎn)?答：用焦碳還原冶煉得到的金屬往往會(huì)有少量的碳熔合在其中，又由于用CO 冶煉法時(shí)， CO 一般是在金屬冶煉爐中通過下列反應(yīng)生成的：C+O2CO2， CO2+

13、C2CO。所以用CO 煉制的金屬中也會(huì)含有少量的碳。用H2 還原冶煉得到的金屬的純度相對(duì)較高，但成本也較高。用鋁熱反應(yīng)冶煉出的金屬，克服了被煉金屬及其氧化物熔點(diǎn)高、難以冶煉的問題，但成本也較高。21實(shí)驗(yàn)室制取H 2 時(shí)，為什么常向鋅和稀H2SO4 的反應(yīng)溶液中加入少量CuSO4 溶液 ?答：鋅與CuSO4 溶液反應(yīng)置換出銅，鋅和銅構(gòu)成無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池，使鋅和稀H 2SO4 的反應(yīng)速率加快。同樣，粗鋅與稀H 2SO4 反應(yīng)比純鋅稀H 2SO4 反應(yīng)放出氫氣速率快。22活潑金屬一定做原電池的負(fù)極嗎?答：在原電池中，相對(duì)活潑金屬做負(fù)極，相對(duì)不活潑材料做正極。這里的“相對(duì)活潑金屬”僅是指金屬活動(dòng)順序表中位置靠前的金屬嗎 ?不是。這里的金屬活潑性還應(yīng)考查電解質(zhì)溶液的影響。例如：在酸性溶液中鎂比鋁要活潑，但在堿性溶液中鋁就要比鎂活潑，更容易失去電子。實(shí)驗(yàn)證明，在 Mg Al H 2SO4 形成的原電池中Mg 為負(fù)極，當(dāng)往該原電池的電解質(zhì)溶液中加入過量的NaOH 時(shí)，電流立即反向，這說明在 Mg Al NaOH 形成的原電池中 Mg 為正極。再如 FeCu 濃 HNO 3 形成的原電池中，因?yàn)?Fe 鈍化，故 Cu 為負(fù)極， Fe 為正極。因此，在引導(dǎo)學(xué)生判斷原電池的正負(fù)極時(shí)，既要看金屬活動(dòng)順序，也要看電解質(zhì)溶液是什么，具體問題具體分析，以免學(xué)生誤判。3