2019-2020年高三化學《金屬的性質》學案.doc
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一、 2019-2020年高三化學金屬的性質學案二、三、 金屬的通性位置: 金屬元素位于周期表的 ,最外層電子數(shù)大部分少于 物理通性:化學性質:易 電子,被 ,金屬表現(xiàn) 性四、 鈉、鎂、鋁、鐵、銅的原子結構示意圖及在周期表中的位置三、金屬活動順序表金屬活動順序表K Ca NaMg AlZn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgPt Au 金屬原子的還原性金屬陽離子的氧化性與氧氣化合 與水反應置換 與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸等) 與氧化性酸(如硝酸、濃硫酸等)與鹽溶液反應自然界中的存在形式金屬冶煉 五、 鈉、鋁、鐵、單質的重要性質(寫方程式,是離子反應的寫離子方程式) 金屬化學性質NaAlFe與O2反應與H2O反應與酸反應與鹽反應與堿反應金屬活潑性四、幾種常見金屬的重要化學特性1、 鈉的性質(1)鈉在物理性質方面不同于鎂、鋁等金屬的有: ,原因是: _。(2)鈉的重要化學性質a、 與氧氣反應b、與水反應 現(xiàn)象:c、與酸溶液反應(實質) 鈉與酸溶液反應比鈉與水更加 ,會發(fā)生 。d、與鹽溶液反應 與氯化銨溶液反應 投入硫酸銅溶液中 。(3)鈉的保存和取用鈉通常保存在 中,目的是 。(4)鈉的應用與制備 鈉可用于冶煉鋯、鈦等金屬是因為 ;NaK(含鉀50-80%)合金作原子反應堆的導熱劑是因為 ;工業(yè)上冶煉鈉的方法是 ,化學方程式 。重難點突破(1) 取一支大試管,加入15mL蒸餾水,在加入5mL苯(d=0.87g/cm-3),靜置,取黃豆大小的金屬鈉(d=0.97g/cm-3),輕輕放入這支試管中,試推測能觀察到的現(xiàn)象是 (2)在實驗室里常把鈉浸在煤油中保存,要取用金屬鈉進行上述實驗,取用的操作方法是 _ 變式1 (xx全國理綜)在一定條件下,將鈉與氧氣反應的生成物1.5g 溶于水,所得溶液恰好能被80mL濃度為0.50mol/L的HCl溶液中和,則該生成物的成分是ANa2O BNa2O2 CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO2變式2將一小塊鈉分別投入下列溶液中,指明現(xiàn)象寫出有關反應的化學方程式 (1)MgCl2溶液 (2)少許濃鹽酸(3)FeCl2溶液(4)足量稀AlCl32、鎂的重要化學性質 (1)與N2反應 (2)與CO2反應 (3)與酸反應a、與非氧化性酸反應產(chǎn)生 。b、與氧化性酸(如:濃硫酸;濃、稀硝酸)發(fā)生復雜反應,不產(chǎn)生 。重難點突破(1)等量的金屬鎂在足量的N2、O2、CO2中,燃燒, 產(chǎn)生固體質量最多的是 ,最小的是 。(2)怎樣從海水中提取金屬鎂? 寫出有關反應的化學方程式。變式 1(xx海南)下列溶液能與鎂反應生成氫氣的是A氯化銨溶液 B氫氧化鈉溶液 C碳酸鉀溶液 D飽和石灰水變式2(xx海南)由海水制備無水氯化鎂,主要有以下步驟:在一定條件下脫水干燥;加熟石灰;加鹽酸;過濾;濃縮結晶。其先后順序正確的是A B C D 變式3(xx海南)現(xiàn)擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(Mg3N2)。已知實驗中可能會發(fā)生下列反應:2Mg+O22MgO; 3Mg+N2 Mg3N2; 2Mg+CO22MgO+CMg+H2OMgO+H2 Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3可供選擇的裝置和藥品如下圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥,裝置內所發(fā)生的反應是完全的,整套裝置的末端與干燥管相連)?;卮鹣铝袉栴}; (1)在設計實驗方案時,除裝置A、E外,還應選擇的裝置(填字母代號)及其目的分別_; (2)連接并檢查實驗裝置的氣密性。實驗開始時,打開自來水的開關,將空氣從5升的儲氣瓶壓入反應裝置,則氣流流經(jīng)導管的順序是(填字母代號)_ (3)通氣后,如果同時點燃A、F裝置的酒精燈,對實驗結果有何影響?_,原因是_;(4)請設計一個實驗,驗證產(chǎn)物是氮化鎂: _ 3、鋁的重要化學性質 (1)空氣中鋁制品穩(wěn)定的原因: 常溫下,鋁遇到 酸,由于 而鈍化,所以通常用鋁槽車運輸。(2) 既與 反應又與 反應,體現(xiàn)了鋁既具有 性,又具有 性(3)鋁熱反應鋁熱劑是指 。Al在高溫條件能與某些金屬氧化物(如)發(fā)生鋁熱反應。舉例: (反應方程式)現(xiàn)象 ,在生產(chǎn)中應用 。重難點突破 (1)高大建筑物的在定向爆破時需借助于一種化學試劑,這種化學試劑是什么? ;應用: 。(2)為什么向充滿CO2的鋁罐中加入一定量的濃NaOH溶液,會發(fā)現(xiàn)鋁罐先變蹩后又鼓起? 某同學欲利用教材中的實驗裝置探究“鋁熱反應”中熔融物的成份。請寫出“鋁熱反應”的化學方程式: ,該同學經(jīng)查閱化學手冊知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數(shù)據(jù)如下:物質AlAl2O3FeFe2O3熔點/660205415351462沸點/246729802750 (1)該同學推測,鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。其理由是: (2)設計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁,該實驗所用試劑是 ,反應的離子方程式為 ??偨Y 變式1(xx重慶)某學習小組用題27圖裝置測定鋁美合金中鋁的質量分數(shù)和鋁的相對原子質量.(1)A中試劑為 .(2)實驗前,先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 .(3)檢查氣密性,將藥品和水裝入各儀器中,連接好裝置后,需進行的操作還有:記錄C的液面位置;將B中剩余固體過濾,洗滌,干燥,稱重;待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復至室溫后,記錄C的液面位置;由A向B中滴加足量試劑;檢查氣密性,上述操作的順序是 ;(填序號)記錄C的液面位置時,除視線平視外,還應 .(4)B中發(fā)生反應的化學方程式為 .(5)若實驗用鋁鎂合金的質量為a g,測得氫氣體積為b ml(已換算為標準狀況),B中剩余固體的質量為cg,則鋁的相對原子質量為 .(6)實驗過程中,若未洗滌過濾所得的不溶物,則測得鋁的質量分數(shù)將 .(填“偏大”、“偏小”、“不受影響”)4、鐵的重要化學性質一、鐵的結構與性質1. 鐵是一種過渡元素,原子結構示意圖是 在元素周期表中位于第 周期第 族?;鶓B(tài)鐵原子的核外電子排布式是 ,主要化合價有 。2.寫出下列相關的化學方程式鐵跟非金屬反應: 鐵跟水反應: 鐵與部分鹽溶液反應: 3.鐵與酸的反應:鐵與非氧化性酸(鹽酸、稀硫酸)發(fā)生 _反應 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2(反應后溶液呈淺綠色)鐵與氧化性酸(硝酸、濃硫酸)反應不產(chǎn)生H2問題:為什么可以用鐵罐運輸濃硫酸?例題 應用下列裝置,在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物,加熱,并通入水蒸氣,就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣反應的實驗”。請回答該實驗中的問題。寫出該反應的化學方程式 。實驗前必須對整套裝置進行的操作是 ;堿石灰的作用是 ;試管中收集到的氣體是 ,如果要在A處玻璃管口處點燃該氣體,則必須對該氣體進行 ,檢驗這一操作的目的是 反饋練習1由鈉、鎂、鋁、鋅四種金屬單質中的兩種組成的合金共12g,跟足量的鹽酸反應產(chǎn)生5.6L氫氣(標準狀況),那么此合金中一定含有的金屬是 ANa BMg CAl DZn2.在天平兩邊各放等濃度等體積的鹽酸,調節(jié)天平平衡,然后在左邊的燒杯中放6.6g鋁粉,為了使天平平衡右邊的燒杯中應加入鎂粉的質量可能是( )A.6.6g B.6.5g C.6.4g D.6.3g3. a、b、c、d、e分別是Cu、Ag、Fe、Al、Mg 5種金屬中的一種。已知: a、c均能與稀硫酸反應放出氣體 b與d的硝酸鹽反應,置換出單質d c與強堿反應放出氣體 c、e在冷濃硫酸中發(fā)生鈍化由此可判斷a、b、c、d、e依次為A. Mg Cu Al Ag Fe B. Al CuAg Fe MgC. Fe Cu Ag Mg Al D. MgAl Cu Fe Ag4.工業(yè)上制取鎂粉,是將鎂蒸氣在某氣體中冷卻,下列可作冷卻劑的是( )A.CO2 B.空氣 C.Ar D.H25.把鋁粉和Fe3O4粉末配成鋁熱劑并分成兩份,第一份在高溫下恰好完全反應,然后將生成物與足量鹽酸充分反應;第二份直接加入足量的氫氧化鈉溶液使之充分反應,前后兩種情況下生成的氣體在相同狀況下的體積比是( )A.11 B.98 C.34 D.436若在加入鋁粉能放出H2的溶液中,分別加入下列各組離子,肯定不能大量共存的是 A Fe3、NO3-、Cl-、Na BBa2、Mg2、HCO3-、AlO2-NO3-、Na、K、CO32- DNO3-、K、AlO2-、OH-7稱取兩份鋁粉,第一份加入足量的鹽酸,第二份加入足量的燒堿。若同溫同壓下放出相同體積的氣體,則兩份鋁粉的質量比為A1:1 B2:3 C3:2 D1:6考點2 常見金屬的重要化合物名稱氧化鈉過氧化鈉色態(tài)電子式化合物類型 寫出反應的方程式或描述現(xiàn)象與水與CO2與酸與SO2與品紅用途一、鈉的重要化合物(1)向硫酸亞鐵溶液中加入等物質的量的過氧化鈉,恰好是溶液中Fe2+ 完全轉化成氫氧化鐵,反應的離子方程式是 。變式1下列關于Na2O2的敘述中正確的是( )A、 Na2O2是淡黃色固體,久置于空氣中變成白色B、 Na2O2的穩(wěn)定性比Na2O差C、 用Na2O2漂白的織物日久又漸漸變黃D、 Na2O2放入飽和氫氧化鈉溶液中放出氧氣并由白色沉淀變式2(xx全國理綜)在溶液中加入過量Na2O2后仍能大量共存的離子組是A.NH4+、Ba2+、Cl-、NO3- B.K+、AlO2-、Cl-、SO42-C.Ca2+、Mg2+、NO3-、HCO3- D.Na+、Cl-、CO32-、SO32- (二) NaOH 、Na2CO3 、NaHCO3名 稱氫 氧 化 鈉碳 酸 鈉碳 酸 氫 鈉俗 稱水溶性水解離子方程式寫出對應反應的離子方程式與HCl與堿與NaOH與Ca(OH)2與鹽與CaCl2或BaCl2與Ca(HCO3)2 與硫酸鋁溶液加熱相互轉化重難點突破問題1:碳酸鈉與碳酸氫鈉與鹽酸反應,哪個反應速率快?為什么? 問題2:飽和碳酸鈉中通入足量CO2,出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么? 問題3:能否利用Ba(OH)2溶液來鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉?寫出兩者與Ba(OH)2溶液反應的離子方程式。 問題4:相同物質的量濃度的CO32-和HCO3-的pH前者 后者(、),寫出水解的離子反應方程式 、 。 常溫下,0.1 molL-1NaHCO3溶液的pH大于8,則溶液中c(H2CO3) c(CO32-)(填“”、“”或“”),原因是 (用離子方程式和必要的文字說明)。問題5:除雜(最佳方法的選擇)(1)除去Na2CO3中含有的NaHCO3? (2)除去NaHCO3中含有的Na2CO3? 問題6:分析泡沫滅火器中Al2(SO4)3 和NaHCO3溶液反應,試寫出離子反應方程式。 練習. 1。 過量的 NaHCO3和少量的Na2O2混合,在密閉體系中充分加熱,最后排除氣體物質,殘留物是( )A 、Na2O、NaOH B、NaHCO3、Na2CO3 C、Na2CO3 D、 NaOH2不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的實驗操作是 A分別加熱這兩種固體物質,并將生成的氣體通人澄清的石灰水中 B分別在這兩種物質的溶液中,加入CaCl2溶液C分別在這兩種固體中,加入同濃度的稀鹽酸D分別在這兩種物質的溶液中,加入少量澄清的石灰水二、鎂和鋁的重要氧化物Mg(OH)2Al(OH)3物質類型與酸反應與強堿反應受熱分解制法三、鎂和鋁的氫氧化物性質MgOAl2O3重要物理性質氧化物類型主要化學性質H2OH+OH-重要用途注意: Al(OH)3的兩性(釋疑)Al(OH)3在溶液中能發(fā)生酸式電離和堿式電離 1、Al2O3 是一種 色 水的物質,Al(OH)3 是一種 色 狀物質,它們都是 性化合物,既能與 反應,又能與 反應。2、實驗室常用Al3+ 與濃 反應或在含AlO2- 離子的溶液中通入 氣體兩種方法來制取Al(OH)3。試寫出離子方程式 因Al(OH)3。具有 ,因此不采用 或 來制取。規(guī)律總結與Al3+不能大量共存的離子主要有 與AlO2 不能大量共存的離子主要有 3、明礬的化學式為 ,它屬于一種 。寫出其在水溶液中的電離方程式 ,明礬能夠凈水的原因是 。重難點突破 (1)請設計三種途徑用稀H2SO4、NaOH溶液和金屬鋁為原料制取Al(OH)3,寫出有關的化學方程式,并討論哪種方案更好? (2)既能與酸又能與堿反應的物質中單質有哪些?氧化物有哪些?氫氧化物有什么?另外還有哪些你所熟悉的物質?它們都能稱為兩性物質嗎? 例題 下圖中AJ均代表無機物或其水溶液,其中B、D、G是單質,B是地殼中含量最高的金屬元素,G是氣體,J是磁性材料。根據(jù)圖示回答問題:(1)寫出下列物質的化學式:A ,E ,I ;(2)反應的化學方程式是 ;反應的化學方程式是 ;(3)J與鹽酸反應的化學方程式是 ;反應后的溶液與反應的化學方程式是 。三、鐵的重要化合物氧化物FeO(堿性氧化物)Fe2O3(堿性氧化物)Fe3O4顏色狀態(tài) 溶解性 磁性 與非氧化性酸反應 與強氧化性酸反應 弱氧化性與CO、Si、C作用與CO、Al反應與CO、Al反應穩(wěn)定性 (一)鐵的氫氧化物化學式Fe(OH)2Fe(OH)3物理性質 化學性質 實驗室制備 (二)Fe2+和Fe3+的檢驗 1、Fe2+的鑒別: 方法(1):_ 方法(2):_其它方法還有_ 2、Fe3+的鑒別: 方法(1):_ 方法(2):_其它方法還有_小結:鐵三角1下列物質跟鐵反應后的生成物,能跟KSCN溶液作用生成紅色溶液的是A. 鹽酸 B. 氯氣 C. CuSO4溶液 D. 稀硫酸2將FeCl3溶液加熱蒸干之后灼燒,最后得到的固體物質是AFeCl3 BFe(OH)3 Fe2O3 FeCl3和Fe2O33某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+ 4種離子,若向其中加入過量的NaOH溶液,微熱并攪拌,再加入過量的鹽酸,溶液中大量減少的陽離子是A. NH4+ B. Mg2+ C. Fe2+ D. Al3+4把鐵、銅、FeCl3、FeCl2和CuCl2溶液混在一起,鐵有剩余,則溶液中所含最多的陽離子是H B. Cu2 CFe3D. Fe25向溴化鐵溶液中加入足量新制氯水,將溶液蒸干充分灼燒,最后得到的固體是 A.Fe2O3 B. FeCl3 C.FeCl3和Br2 D. Fe(OH)3 證明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的實驗方法是A先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后顯紅色B先滴加KSCN溶液,不顯紅色,再滴加氯水后顯紅色C滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,后變灰綠,最后呈紅褐色D只需滴加KSCN溶液四、金屬及其化合物之間的相互轉化1.鈉及其重要化合物之間的轉化關系,寫出相應的化學方程式。 2.鋁及其重要化合物之間的轉化關系,寫出相應的化學方程式。 3.鐵及其重要化合物之間的轉化關系,寫出相應的化學方程式。 1不能用NaOH溶液除去括號中的雜質的是( ) AMg(Al2O3) BMaCl2(AlCl3) CFe(Al) DFe2O3(Al2O3)2.上海世博園地區(qū)的一座大型鋼鐵廠搬遷后,附近居民將不再受到該廠產(chǎn)生的棕紅色煙霧的困擾。你估計這一空氣污染物可能含有( ) AFeO粉塵 BFe2O3 粉塵 CFe粉塵 D碳粉3.將鐵的化合物溶于鹽酸,滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化,再加入適量氯水,溶液立即呈紅色的是( ) AFe2O3 BFeCl3 CFe2(SO4)3 DFeO4.下列物質中可用于治療胃酸過多的是( ) A碳酸氫鈉 B氫氧化鐵 C氧化鈣 D碳酸鈉5.下列各組物質能相互反應得到Al(OH)3的是( ) A鋁跟NaOH溶液 BAl(NO3)3跟過量的NaOH溶液CAl2O3和熱水 DAl2(SO4)3溶液跟過量的氨水6下列溶液中分別加入足量的鐵粉,充分作用后,溶液中的陽離子總物質的量明顯減少,該溶液是( ) ACuCl2 BFeCl3 CHCl DAlCl37.A、B、C、D四種物質,焰色反應均為黃色,其中A、B、C中一種是單質、一種是堿、一種是正鹽,當正鹽和稀鹽酸反應時有無色無味的氣體生成,該氣體能使澄清的石灰水變渾濁。A、B、C和鹽酸反應都可得到D,B與水反應可以生成A。(1)各物質的化學式為:A B C D (2)有關反應的化學反應方程式為:B D C D B A 8含有下列離子的溶液進行以下實驗, 請寫出步有關的離子方程式有關離子方程式: 9有A、B、C、D、E五種化合物,其中A、B、C、D都是含Al元素的化合物,F(xiàn)是一種氣體,在標準狀況下,F(xiàn)的密度是相同條件下空氣密度的1.103倍?;衔镩g的發(fā)生如下反應:A、B、C、D的化學式分別為:A、B、C、D。1 mol C和2 mol E在水溶液中發(fā)生反應的化學方程式為,其中氧化劑是,氧化產(chǎn)物是。已知C溶液和D溶液混合后,也有白色沉淀B析出,其化學方程式為。10在一定條件下可實現(xiàn)下圖所示物質之間的變化請?zhí)顚懸韵驴瞻?(1)孔雀石的主要成份是CuCO3Cu(OH)2(堿式碳酸銅)受熱易分解。上圖中的F是(2)寫出明礬溶液與過量的NaOH溶液反應的離子方程式(3)圖中所得G和D都為固體混合后在高溫下可發(fā)生反應寫出該反應化學方程式(4)每生成1mol D同時生成mol E11A、B、C、D、E分別是鐵的單質或鐵的化合物。其相互反應關系如下圖所示:根據(jù)上圖所示變化,要求回答:(1)推斷A、B、C、D、E各是什么物質A 、B 、C 、D 、E ;(2)寫出各步反應的化學方程式: ; ; ; ; ; ; ; 。- 配套講稿:
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