高考化学专题复习-金属元素及其化合物

1、学习必备欢迎下载专题金属元素及其化合物一、大纲要求了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质的递变关系，重点掌握典型金属 在周期表中的位置及其性质关系，了解其他常见金属单质及其化合物。. ia和nA族元素一一典型的金属：了解金属钠的物理性质，掌握钠和镁的化学性 质；从原子的核外电子排布，理解 ia和n A族元素(单质、化合物)的相似性和递变 性；以氢氧化钠为例，了解重要的碱的性质和用途；了解钠的重要化合物。.其他常见的金属(如Fe、Al) ： 了解金属的通性，金属冶炼的一般原理；初步了解金 属的回收和资源保护；掌握Fe和Al的化学性质；掌握常见的金属活动顺序；以Fe(n )、Fe(ni)的相互

2、转化为例，理解变价金属元素的氧化性还原性；了解铝的重要化合物； 初步了解合金的概念。二、tWj考热点碱金属的考查主要侧重于钠及其化合物的性质推断、碱金属元素性质的比较、有关钠及其化合物的计算。有关Mg、Al、Fe的知识的试题在近几年中出现次数很多，它们在离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现，其 中Mg与CO2反应、Mg3N2跟水反应、Mg(OH) 2比MgCO 3难溶在推断题中的应用， Al3+、Al(OH) 3、AlO 2一间的转化是考试的热点；铁的变价、 Fe(OH)2和Fe(OH)3、炼铁 的反应多与实验、推断、计算相结合进行应用。一、金属元素在周期表中的位置

3、和原子结构特征金属元素分布在周期表的左下方，目前己知的112种元素中，共有90种金属元素。金属元素在周期表中的位置I An aIII AIVAVAVIAH )LiBeNaMg IIIBVDllI BAlKCaGaGeRbSr副族InSnSbCsBa元素T1PbBiPq锢系元素钠系元系金属元素原子结构特征原子最外层电子：一般 W3个。价电子：主族最外层电子；副族 最外层+次外层电子。半径：同一周期原子r金属 r非金属；同一元素的原子和阳离子 r原子r阳离子学习必备欢迎下载二、金属的晶体结构、分类和物理性质1、金属的晶体结构 金属元素形成的金属单质，在固态时全是金属晶体。在金属晶体中，金属原子好像

4、硬球，一层一层地紧密堆积着。即一个挨一个地堆积在一起，使一定体积的晶体内有最多数目的原子。但由于金属原子的价电子较少， 容易失去电子成为金属离子，而释出的价电子并不专 属于某个特定的金属离子，它们在整个晶体里自由地运动着，称为自由电子。金属晶体就是依靠金属阳离子和自由电 子间的较强作用形成的。金属晶体熔沸点与金属键的强弱有关，金属键的强弱与 和 有关；随着 增强，金属键依次增强，金属晶体的熔沸点依次 。.金属的分类无变价金属：ia % ha f in a等虾I金属 IVA. VA族金（Sn、Pb、Sb、Bi）（i）按常见价态胤族和河族7rl素饺并白、Cu* Cr、M口等）黑色金属：F日、Cn

5、Mn（其主要氧ifc就呈黑色）（2）冶金工业上亩色金属：除呢、插Mn以外的所有金属轻金属：- 45g口淞，蝇,coA 脏及和吗 _FeBij则Zn叫 F 吧由于单质丙的不一致性，后者可以删去，答案只有前者。若甲为非金属，乙为金属，能形成 X与甲置换关系的只有:FeBrgCl2F tF 叱口 -*5彩答案：（1） X:二氧化碳；Z: 一氧化碳；Y:氧化镁甲：镁；乙：氧气；丙：碳（化学方程式从略）。（2） X:澳化铁；Y:氯化亚铁；Z:澳化铁；学习必备欢迎下载甲：氯气；乙：铁；丙：澳。(化学方程式从略)四、金属的冶炼将金属化合物或矿石通过还原反应的方法使金属阳离子还原成金属单质的过程。本质：LT+

6、肥被还原K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb (H) Cu、Hg、Ag、Pt、Au、熔融电解法高温还原剂法加热法根据金属离子得电子能力不同而采用不同的方法。电解法：(熔融)：活泼金属(KAl)的冶炼常采用电解它的熔盐或氧化物的方法。还原剂法(高温)：金属活动性顺序表中 ZnCu之间的金属冶炼常采用此法。常用的还原剂有 H2(CuO-Cu)、C(ZnO 一 Zn)、Na(TiCl 4 Ti)、Al(Cr 2O3 Cr)、CO(Fe2O3 Fe)加热法：用于冶炼不活泼金属Hg、AgAAA2HgO2Hg + O2 T, HgS+O2= Hg + SO2, Ag 2S + O22Ag +

7、 SO2湿法：Fe+ CuSO4= FeSO4 + Cu J物理法：Au、Pt在自然界中主要以游离态存在，利用密度。符号：NaMgAl窃购Cu Hg酶五、金属的氧化物氧丽2。汽0 Cu?。化MgAlmZnOF叩3 匿0物网5眄5 CuO1、物理性质白色固体：Na?。、MgO、Al 2O3 ZnO淡黄色粉末：Na2O红色固体：Fe2O3、Cu2O、HgO黑色粉末：FeO、Fe3O4、CuO、Ag 2O2.化学性质(1)热稳定性2Ag 2O 4 4Ag+O 2 T2HgO 4 2Hg+O 2 T高s 小4Cu 2Cu2O+O2?规律：只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。(2

8、)与水反应Na2O+H2O=2NaOHMgO+HzO =6= Mg (OH) 22Na2O2+2H2O=4NaOH+O 2T规律：只有活泼金属(i A、n A)氧化物能与水反应。(3)与酸反应MgO+2H +=Mg2+H2OAl 2O3+6H+=2Al 3+3H2O学习必备欢迎下载CuO+2H+=Cu2+H2O规律：碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。(4)与强碱溶液反应Al 2O3+2OH =2AlO 2-+H2OZnO+2OH -=ZnO22-+H2O规律：只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。(5)与氨水反应Ag2O+4NH 3 H2O=2Ag (NH3) 2+2OH-+3H

9、2OZnO+4NH 3 - &O=Zn (NH3) 42+2OH-+3H2O规律：易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。(6)与还原剂的反应CuO+H 2 _CU+H2O高温Fe2O3+3CO1:-2Fe+3CO2局沁ZnO+C Zn+CO T规律：“Al以后的金属的氧化物能与 H2、C、CO等还原剂高温下发生氧化还原反应。六、金属氢氧化物NaMgAlZnFeNaOH Mg ( OH ) 2 Al ( OH ) 3 Zn ( OH ) j Fe ( CH ) 2H3AIO3 H2ZnO2 Fe ( OH ) 3CuHgAsCut OH ) 2 Hg C OH ) 2 AgpH1、物理性质颜色

10、状态白色：NaOH、Mg (OH) 2、Al (OH) 3Zn (OH) 2、Fe (OH) 2、AgOH红褐色：Fe (OH) 3蓝色：Cu (OH) 2水溶性I A和部分n A金属氢氧化物都易溶于水，如 NaOH , KOH , Ba (OH) 2。Ca (OH)2是微溶性的。其它的都是难溶性的，如 Mg (OH) 2、Fe (OH) 3、Cu (OH) 22.化学性质(1)热稳定性2AgOHAg 2O+H2OCu (OH) 2 = CuO+H 2O2Fe (OH) 3高温F及O3+3H2O学习必备欢迎下载规律：金属活动顺序Mg以前的金属氢氧化物稳定性好，难分解。AgOH常温下易分解。“M

11、g-Hg”的氢氧化物常温下难分解，受热或灼烧易分解。(2)与强酸(H+)的反应Mg (OH) 2+2H +=Mg2+2H2OAl (OH) 3+3H+=Al 3+3H2O(3)与强碱(OH-)反应Al (OH) 3+OH-=AlO 2+2H2OZn (OH) 3+2OH =ZnO+2H2O规律：只有两性氢氧化物才能与强碱溶液反应。(4)与氨水作用AgOH+2NH 3 - &O=Ag ( NH 3) 2OH+2H 2O*Cu (OH) 2+4NH3 - H2O=Cu (NH 3) 4 (OH) 2+4H2O* Zn (OH) 2+4NH 3 - H2O=Zn (NH 3) 4 (OH) 2+4H

12、2O规律：易形成氨络合物的金属氢氧化物能与氨水反应。(5)与氧化剂反应4Fe (OH) 2+O2+2H2O=4Fe (OH) 3规律：低价金属氧化物具有还原性。1、碱金属及 其化合物S七、常见金属元素及其化合物HaSO4 INa.SO - - -NaX“INaCH3C(X )11CH.COONa-CHjCHQNZMo常温下碱金属很容易被空气里氧气氧化，也易与水蒸气反应，故除锂外碱金属都必须保存在煤油中，以隔绝空气和水(Li的密度小于煤油，只能保存在密度更小的石蜡油或者封存于石蜡中)O碱金属与足量氧气反应能生成过氧化物或超氧化物，但Li与O2反应，只能生成氧化锂(Li 2O)且熔点高，在水中溶解

13、度较小。金属钠置于空气中会发生一系列的变化： 先发暗：4Na+O2 = 2Na2。；表面形成溶液： Na2。+ H2O = 2NaOH , NaOH易潮解；学习必备欢迎下载溶液久置变成白色晶体： 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O, Na2CO3 + 10H 2O = W2CO3 10出0(晶体)；最后白色颗粒变成白色Na2CO3。I0H2O = W2CO3 +10H2O(风化)在碱金属中，随原子序数的递增，其密度呈增大的走堂，但K的密度0.862 g cm-3反比钠0.97 g - cm-3小。出现这一反常现象是由于从钠丽而对原子质量增大的作用 小于原子体积增大的作用。若正

14、盐易溶，则正盐的溶解度一般大于酸式盐，例：Na2CO3NaHCO3.若正盐难溶则，正盐的溶解度一般小于酸式盐，例Ca3(PO4)2CaHPO4Ca(H2PO4)2(6)碱金属元素在化合物中只有 +1价，但Li在一定条件下，三个电子都能失去，故有+3 价(如 Li 2O3) 0(7)通常情况下氧呈-2价，氢呈+1价，但Na2O2、H2O2中氧呈-1价，在金属氢化物中(如 NaH、NH 4H)氢呈-1 价。(8)较强的碱性溶液都能使酚酗:变红，但浓的NaOH溶液遇酚酗:不变色。(9)盐的水溶液通常不显强酸性，但NaHSO4具有强酸性，它在水溶液中全部电离：NaHSO4 = Na+ + H+ + S

15、O42 ,可与活泼金属作用产生氢气。(10)试剂瓶中药品取出后，一律不允许放回原试剂瓶。但取用后剩余的钠、钾应立即 放回原瓶。(11)金属的置换反应， 通常是活泼金属置换出不活泼金属。但工业上制取钾，却是用钠从氯化钾中置换出钾：Na + KCl = NaCl + K ;在水溶液中，Na、K等活泼金属不能从CuSO4 中置换出 Cu： 2Na + CUSO4 + 2H2O = Cu(OH) 2 + H2T+ Na2SO4。(12)金属性强的元素，其金属活动性通常也强。Na的金属性比Ca强，但Ca的金属活动性位置却排在 Na的前面。这是因为金属性通常是指气态金属原子失去电子的性质； 而金属活动性指

16、的是金属单质在水溶液中形成水合离子的倾向大小。由于钠失去电子的能力比钙大，所以金属性钠大于钙；但钙在水溶液中形成水合离子的倾向比钠大， 故Ca的金属活动性比钠强。完成上述转化的化学方程式：2、镁及其化合物学习必备欢迎下载常温下表面能形成致密氧化膜 从海水中制镁、,一 r 石灰乳. 盐酸 _ _，、4 He .HCl气氛蒸干/ E海水M M g(OH) 2M MgCl 2(溶液)M MgCl 2(固电解 Mg镁铝合金密度小制飞机（合金的密度比成分金属小）等 MgO作耐火材料（熔点高）从光卤石中提取 MgCl 2 6H2O完成上述转化的化学方程式：学习必备欢迎下载3、铝及其化合物Al是很活泼的金属

17、单质Al能与强碱溶液反应放出 H2,实质是与水的反应，因Al(OH)3具有四世才使Al与水反应完全进行AlCl3是共价分子，不能用电解AlC%的方法得到Al,而用电解熔点很高的 A2O3制AlA2O3、A l (OH) 3是两性化合物Al 2O3作耐火耐磨材料。刚玉、宝石的成分为 Al 2O3,钻石、水晶的主要成分是 SiO2。明矶是一种复盐，可作净水剂。完成上述转化的化学方程式：学习必备欢迎下载4、铁及其化合物=TFp(OH)2冷浓 小卜或神 HaSCh钝化Al 需 温FNSCN%红色、。(为、IKO. 7 隆()1加灼烧Fe元素的位置：四周期皿族Fe、Al遇浓硫酸、浓硝酸均钝化Fe可被磁铁

18、吸引纯净铁为银白色，属黑色金属FeO黑色粉末，Fe2O3红棕色固体，Fe3O4黑色晶体Fe3O4中Fe呈现两种价态+2、+3价Fe2+的溶液：浅绿色，Fe3+的溶液：黄色Fe2+转化成Fe3+或FeO42一转变成Fe3+后的溶液能净水(净水与杀菌 的区别)有关Fe3+的颜色变化规律在FeCl3溶液中加几滴 KSCN溶液，溶液呈血红色。石蕊试液滴入 FeCl3溶液中呈红色(FeCl3水解，溶液显酸性)。Fe3+ + 3H 2OFe(OH)3 + 3H +将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，溶液呈红褐色FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体Fe3+ + 3H 2O = Fe(OH)3 (胶体)+ 3H+(注意与的区别)FeCl3溶液与NaOH溶液混合，产生红褐色沉淀。Fe3+ + 3OH = Fe(OH)3(NaHCO3与FeCl3两溶液作用，既产生无色气体，又产生红褐色沉淀(双水解反应)。Fe3+ + 3HCO 3 = Fe(OH) 3 J + 3CO2 T向FeCl3溶液中通入H2s气体，产生淡黄色沉淀，溶液变淡绿色。2Fe3+ H2S = 2Fe2+ + S J + 2H +向FeCl3溶液中加入几滴 Na2s溶液生成淡黄色沉淀；加入过量Na2s溶液又生成黑色沉淀。2Fe3+ + S2 = 2Fe2+ + S J