20102010屆高三化學專題屆高三化學專題 幾種重要的金屬幾種重要的金屬液態(tài)金屬：液態(tài)金屬：導電性最好的金屬：導電性最好的金屬：延展性最好的金屬：延展性最好的金屬：硬度最大的金屬：硬度最大的金屬：熔點最高的金屬：熔點最高的金屬：汞（汞（Hg）銀（銀（Ag）金（金（Au）鉻（鉻（Cr）鎢（鎢（W）1 1、金屬鍵：金屬離子跟自由電子、金屬鍵：金屬離子跟自由電子間較強的作用使許多金屬離子互間較強的作用使許多金屬離子互相結合在一起的化學鍵相結合在一起的化學鍵, ,叫叫金屬鍵金屬鍵。 金屬離子沉浸在自由金屬離子沉浸在自由電子的海洋里電子的海洋里2 2、金屬的物理、化學性質：、金屬的物理、化學性質：有光澤、延展性、導電性、導熱性有光澤、延展性、導電性、導熱性 常溫下汞汞是液體，其余都是固體； 大多數金屬呈銀白色，不透明，有金屬光澤； 大多數金屬有延展性； 金屬一般是電和熱的良導體； 化學性質：還原性還原性R ne-Rn+3.金屬元素在周期表中的位置： 元素周期表中除左上方的氫及右上方的非屬外，其余都是金屬元屬，所以金屬元素集中在表的左下方，共85種元素，表括部分主族主族元 素、所有副族副族和族族元素。4.合金：由兩種或兩種以上的金屬（或金屬與非金屬）熔和而成的具有金屬特性物質.性質特點性質特點：合金的熔點一般比它的各成分金屬的低；合金的硬度一般比它的各成分金屬的大；Al3+、Al(OH)3、AlO2-之間的相互轉化及應用之間的相互轉化及應用4OH-3OH-或或3NH3H2OOH-3H+4H+H+或或CO2 Al3+Al(OH)3AlO2-鋁及其化合物鋁及其化合物:請同學們完成以上離子方程式？請同學們完成以上離子方程式？AlCl3 + 3NH 3H2O = Al（OH）3 + 3NH4Cl氫氧化鋁氫氧化鋁1.制取氫氧化鋁：制取氫氧化鋁：2.兩性：兩性：與與強酸強酸反應反應: Al(OH)33HClAlCl33H2O與強堿強堿反應: Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O結論：氫氧化鋁既能跟強酸反應生成鹽和水，又能跟強堿反結論：氫氧化鋁既能跟強酸反應生成鹽和水，又能跟強堿反應生成鹽和水，所以氫氧化鋁是應生成鹽和水，所以氫氧化鋁是兩性氫氧化物兩性氫氧化物。 解釋： AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3 Al3+ 3OH- 酸式電離 堿式電離 （1）當加酸時，H+立即跟溶液里少量的OH-起反應而生成水，平衡向右移動，氫氧化鋁不斷溶解。（2）當加堿時，OH-立即跟溶液里少量的H+起反應而生成水，平衡向左移動，同樣氫氧化鋁也不斷溶解。3)不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。不穩(wěn)定性：氫氧化鋁不穩(wěn)定，受熱易分解。 2Al(OH)3 Al2O33H2O這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。這是工業(yè)上制取純凈氧化鋁的方法。例2 請同學們回憶下面兩個我們曾經做過的實驗 【要求】1A、B中的反應現象是否相同？（用離子方程式表示）2用平衡移動原理解釋Al（OH）3既能和強酸又能和強堿反應的原理。 NaOH溶液AlCl3溶液AlCl3溶液 ANaOH溶液 B答案：答案：(A)Al3+3OH- =Al（OH）3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O現象：先產生白色絮狀沉淀，當氫氧化鈉過量時沉淀消失。現象：先產生白色絮狀沉淀，當氫氧化鈉過量時沉淀消失。(B) Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O Al3+ + 3AlO2- +6H2O = 4 Al(OH)3 現象：先產生沉淀，震蕩消失，當現象：先產生沉淀，震蕩消失，當AlCl3過量時產生沉淀不再消失。過量時產生沉淀不再消失。得出結論：得出結論：(1) 當反應物相同，而反應的順序不同時，現象也不同。當反應物相同，而反應的順序不同時，現象也不同。(2) Al（OH）3是兩性化合物，既能和強酸反應又能和強堿反應。是兩性化合物，既能和強酸反應又能和強堿反應。有關鋁三角的基本圖象有關鋁三角的基本圖象1 1、鋁鹽溶液和氨水的反應、鋁鹽溶液和氨水的反應: :原理：原理：AlAl3+3+3NH+3NH3 3 H H2 2O = Al(OH)O = Al(OH)3 3 +3NH +3NH4 4+ +n n沉淀沉淀n n NHNH3 3 H H2 2O O 3 32 2、在一定量、在一定量AlClAlCl3 3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOHNaOH溶液溶液原理：原理：Al3+3OH- = Al(OH)3Al(OH)3+OH- = AlO2-+2H2O n沉淀沉淀n NaOH 343 3、向偏鋁酸鹽溶液中通入、向偏鋁酸鹽溶液中通入COCO2 2原理：CO2 +2AlO2- + 3H2O = 2Al(OH)3 +CO32-n沉淀沉淀n CO2 1/24 4、向一定量、向一定量NaAlONaAlO2 2溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入HClHCl溶液溶液n沉淀沉淀n HCl 14原理： H+ +AlO2- + H2O = Al(OH)3 Al(OH)3 +3H+ = Al3+ + 3H2O 5 5、向氯化鎂和氯化鋁的混合溶液中加足量的氫氧化鈉、向氯化鎂和氯化鋁的混合溶液中加足量的氫氧化鈉原理：氫氧化鈉先與氯化鎂和氯化鋁反應，生原理：氫氧化鈉先與氯化鎂和氯化鋁反應，生成氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀，然后氫氧化鋁溶成氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀，然后氫氧化鋁溶解，但氫氧化鎂不溶。解，但氫氧化鎂不溶。n n沉淀沉淀n n NaOHNaOH 氫氧化鎂氫氧化鎂氫氧化鋁氫氧化鋁6 6、在、在H H+ +中滴加中滴加AlOAlO2 2- -0 1 2 3 4AlOAlO2 2- -的體積的體積沉沉淀淀的的量量 AlO2- + 4H+ = Al3+ + 2H2O3AlO2- + Al3+ +6H2O = 4 Al(OH)3鐵的重要化合物鐵的重要化合物1、鐵的氧化物、鐵的氧化物鐵紅鐵紅磁性氧化鐵磁性氧化鐵黑色粉末黑色粉末紅棕色粉末紅棕色粉末黑色晶體黑色晶體+2價價+3價價+2價、價、+3價價不溶不溶不溶不溶不溶不溶不穩(wěn)定不穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+= Fe2+ + 2Fe3+4 H2O高溫時，都能與高溫時，都能與C、CO、H2反應，被還原生成反應，被還原生成Fe(煉鐵原理煉鐵原理)2 2、鐵的氫氧化物、鐵的氫氧化物白色絮狀沉淀白色絮狀沉淀 灰綠色灰綠色 紅褐色沉淀紅褐色沉淀 紅褐色沉淀紅褐色沉淀FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3+3NaClFeSO4 + 2NaOH =Fe（OH）2 + Na2SO44Fe（OH） 2 + O2+2H2O = 4Fe（OH）3在在FeCl3、FeSO4分別加入分別加入NaOH溶液溶液 鐵的兩種氫氧化物可以分別由相對應的可溶性鹽鐵的兩種氫氧化物可以分別由相對應的可溶性鹽和堿溶液反應制得。和堿溶液反應制得。(1)氫氧化鐵的性質氫氧化鐵的性質:與酸反應與酸反應:受熱可分解受熱可分解:(2)氫氧化亞鐵的性質氫氧化亞鐵的性質:與酸反應與酸反應: 不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3（氧化劑）（氧化劑）（還原劑）（還原劑）2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2OFe(OH)3 + 2HCl = FeCl3 + 3H2O 白色絮狀沉淀白色絮狀沉淀 灰綠色灰綠色 紅褐色沉淀紅褐色沉淀 （被稱為變色龍反應）（被稱為變色龍反應）FeFe2+Fe3+“鐵三角鐵三角”H+、Cu2+、S、I2等等Br2、Cl2、HNO3、濃、濃H2SO4等等Br2、Cl2、HNO3、濃、濃H2SO4等等C、CO、H2、Al、Mg、Zn等等C 、H2、CO、Al、Mg、Zn等等I、SO2、S2、H2S、Cu、Fe等等總結：總結：還原劑還原劑+氧化劑氧化劑(Cl2)+還原劑還原劑(Fe)氧化劑氧化劑Fe2+Fe3+Fe3 3、鐵鹽和亞鐵鹽、鐵鹽和亞鐵鹽: :（1）Fe3+離子的檢驗離子的檢驗:向向FeCl3和和FeCl2溶液中分別加入溶液中分別加入KSCN溶液溶液 溶液呈血紅色溶液呈血紅色溶液顏色無變化溶液顏色無變化 FeCl2 FeCl3(2)Fe3+離子的氧化性離子的氧化性: :探究：在探究：在FeClFeCl3 3溶液中加入足量溶液中加入足量FeFe粉，振蕩。再滴入幾滴粉，振蕩。再滴入幾滴KSCNKSCN溶溶液，觀察現象；在以上所得到的液，觀察現象；在以上所得到的FeClFeCl2 2和和KSCNKSCN的混合溶液中，滴的混合溶液中，滴加氯水加氯水(Cl(Cl2 2) )，再觀察現象。，再觀察現象。2Fe3+ + Fe = 3Fe2+溶液不顯血紅色溶液不顯血紅色溶液變成血紅色溶液變成血紅色 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ +2Cl三三.金屬的冶煉金屬的冶煉礦石富集并除雜礦石富集并除雜用用還原劑還原劑把把金屬還原成金屬還原成單質單質精煉精煉方法：方法：1.熱分解法，適用于冶煉不活潑金屬熱分解法，適用于冶煉不活潑金屬2.熱還原法，適用于冶煉較活潑金屬熱還原法，適用于冶煉較活潑金屬3.電解法，適用于冶煉活潑金屬電解法，適用于冶煉活潑金屬練習：有練習：有28g鐵完全溶于鐵完全溶于500 g 20.16的稀的稀HNO3中恰好完全反應，中恰好完全反應，生成物是什么？質量是多少克？生成物是什么？質量是多少克？ 答案：由題目可知：答案：由題目可知：n (Fe) :n( HNO3 )= 0.5:1.6=3:9.6Fe+4HNO3=Fe（NO3）3+NO+2H2O（3 12）3Fe+8HNO3=3Fe（NO3）2 +2NO+4H2O（3 8）3 9.6介于（介于（3 12）和（）和（3 8）之間，所以生成物既有）之間，所以生成物既有Fe（NO3）3又有又有Fe（NO3）2設生成設生成 x mol Fe（NO3）3，y mol Fe（NO3）2，根據元素守恒，可得方程式根據元素守恒，可得方程式x+y=0.5，4x+8y/3=1.6，聯(lián)立求解得，聯(lián)立求解得x=0.2mol，y0.3mol。即即 Fe（NO3）3為為2420.2=48.4g，Fe（NO3）2為為1800.3=54g。