04金属单质的通性与特性

知识整理青岛一中2013-2014学年度第一学期2011级一轮复习导学案学科：高三化学课题：金属单质的通性与特性 编号：学案-04知识整理编制：聂宗军审核：孙传梅使用时间：9月3日班级—姓名—【考纲要求】常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)了解常见金属的活动顺序。了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。了解合金的概念及其重要应用。以第IA为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。了解金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律。考点1 金属单质通性、特性及冶炼【课前预习区】一、金属的通性金属元素的原子结构特点和在周期表中的位置：写出钠、铝、铁、铜的原子核外电子排布式及在周期表中的位置。结构特点：金属元素原子的最外层电子 ，原子的半径TOC\o"1-5"\h\z(与同周期元素相比) 。位置：金属元素集中于元素周期表的 方物理通性：大部分有 、 、 性等，有金属光泽，都与金属晶体结构中的 有关。大部分金属 色,铜 色，汞 态。化学性质：易 电子， ，金属表 性二、钠、镁、铝、铁、铜单质的重要性质(书写相关化学方程式是离子反应的写离子方程式)分别写出写出钠、铝、铁、铜等金属与O2、Cl2、S等非金属单质反应的化学方程式，并思考：钠、铝、铁、铜与氧气反应的条件、产物有什么区别，为什么？铁、铜与氯气、硫单质反应的反应条件、产物有什么区别，为什么？分别写出钠、镁、铝、铁、铜等金属与水反应的化学方程式，思考有何规律？有何异同？分别写出钠、铝、铁、铜等金属与酸(非氧化性酸、氧化性酸)反应，有何规律？应注意哪些问题？写出金属镁在空气中燃烧、金属钠在空气中转化涉及的化学方程式。金属铝的性质除符合金属的通性之外，还具有什么特性?金属冶炼的原理是什么？一般有哪些方法？试举例说明。【练习】(2013年山东理综28节选)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的 a.FeO b.NaCl c.CuS d.A1Q2 3 2 23写出钠、镁、铝、铁、铜等金属的用途及保存何为焰色反应及其操作?【课堂互动区】一、金属的通性【例题1】铜、银、金是人类认识最早的三种金属，因为很早就被人们用作钱币，因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强，相对而言，人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强，他们设计了如下方案铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出铁、铜和氯气反应分别生成FeCl3和CuCl2足量的铁粉和铜粉和浓硫酸反应生成FeSO4和CuSO4铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，用导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生。以上设计合理的有( )两种方案 B.三种方案C.四种方案D.五种方案【规律总结1】比较金属性的强弱的方法(3-4种即可)

【变式1】（2012上海・25）研究表明26A1可以衰变为26Mg，可以比较这两种元素金属性强弱的方法是（ ）比较这两种元素的单质的硬度和熔点在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液C.将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用【规律总结2】根据前面各个题中反应，试总结金属单质的通性：1•与非金属单质（o2、ci2、S）反应：Na与O2反应：Fe与O2反应：Fe与Cl2、S分别反应2.与酸与水反应：Fe+HCl— Cu+HCl—Na+H2。一 Fe+钛0— Al+电0二、金属的特性1.铝的两性【例题2】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（DC12＜一"s B稀（亦\h出s 脳a、，甘巳叫叭・曲⑶ 喑液过量（4）（1） 试确定a、b、c、D、e各为何物，写出其化学式。nh萨卜闔过亘（2） 写出各步反应的化学反程式（或离子方程式）【巩固练习】（2013•山东理综・9）足量下列物质与等质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是（ ）A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸 C.盐酸 D.稀硝酸【变式2】（08青岛一摸）铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁3%〜5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列三种不冋实验方案进行探究。填写卜列空白。NaOH溶液【探究一】实验方案：铝镁合金 - 测定剩余固体质量实验中发生反应的化学方程式是.实验步骤：（1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol・L-iNaOH溶液中，充分反应。NaOH溶液的体积V> （2）过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将 （填“偏高”或“偏低”）。【探究二】盐酸实验方案：铝镁合金-测定生成气体的体积实验装置:问题讨论:（1） 某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是：.（填“需要”或“不需要”）。（2） 为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是（写出两点）：②.金粉金粉实验方案：称量xg铝镁合金粉末.放在如右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：（1）欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是 （2）若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响? （填“是”或“否”）。【实验拓展】参照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。2•铁的变价（从氧化还原角度考查）【例题3】向含有Cu（NO3）2、Zn（NO3）2、Fe（NO3）3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3七同时析出0.1molAg。下列错误的是（ ）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1：2D.1molFe可还原2molFe3+【规律总结3】铁单质与强氧化性物质反应时（1） 若铁不足，将生成价铁（2） 反应中若铁为足量，最终铁元素将^价铁形式存在，

因为NO3-与Fe为【例5】铝是一种重要的金属。 铝在元素周期表中的位置是为【例5】铝是一种重要的金属。 铝在元素周期表中的位置是 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方程式为’ 。①重视反应的先后顺序。“优先原则”氧化性顺序：Fe3+—Cu2+ H+一Fe2+ Zn2+顺序：氧化性：HClO>KMnO4>HNO3(Cl2)>Br2>Ag+>Fe3+>I2>CU2+>H+还原性：S2->SO32->I->Fe2+>Br->Cl-【变式3】1•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。2•在含有等物质的量浓度的Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中逐次加入少量锌粉，回答下列问题(1)若不考虑速率影响，首先产生的物质是什么？最后产生的固体物质是什么？给出你的理由。(2)某同学将Cu片放入0.1mol/LFeCl3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Fe 铝与NaOH溶液反应的离子方程式 铝与NaOH溶液反应的离子方程式为 。同温同压下，在浓度和体积均为100mL2mol/L的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al,产生气体的体积比为5:6，则所加Al的质量为 。3•铝热反应：【例4】(2012.山东理综28节选)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：石英砂貴钢矿貴钢矿巔辱-冰铜(mCu'nFeS)版十3皿缶严逐j空吒空弋空吒由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式

【课后巩固区】非金属单质燃烧时火焰均为无色只有金属单质灼烧时火焰才有颜色焰色反应均应透过蓝色钻玻璃观察NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同“脚印”、“笑脸”、“非金属单质燃烧时火焰均为无色只有金属单质灼烧时火焰才有颜色焰色反应均应透过蓝色钻玻璃观察NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同A.B.C.D.类推的思维方法在化学学习与研究中常产生错误的结论，因此类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。以下几种类推结论不正确的是（）金属镁失火不能用CO2灭火，金属钠失火也不能用CO2灭火Fe3O4可以写成FeO・Fe2O3，Pb3O4也可写成2PbO・PbO2不能用电解AlCl3溶液来制取铝，也不能用电解MgCl2溶液来制取镁Fe和S直接化合可得FeS,Cu和S直接化合也可得Cu2S将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗f“出汗”f变成白色固体（粉末），下列有关叙述不正确的是（）表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液最后变成碳酸钠粉末该过程的所有化学反应均为氧化还原反应A.B.C.D.A.B.C.D.在电车与架空电线的接触点上，由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温，能导电的性质，你认为该接触点上材料的应选用较为合适的是（ ）金刚石B.铝 C.石墨 D.铜2008年北京奥运会主体育场 “鸟巢”，被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢和884块ETFE膜，并采用新一代的氮化镓铟高亮度LED材料。下列有关说法正确的是（）合金的熔点通常比组分金属高，硬度比组分金属小用金属铝与V2O5反应冶炼钒，铝作还原剂已知Ga处于IIIA族，可推知氮化镓化学式为Ga3N2ETFE膜（-ECHs-CHs-CFs-CFs）是由两种单体缩聚而成的6.在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是（）A.Mg B.Cu C.Ag D.H26.（2011山东卷・12）A1、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是（ ）三者对应的氧化物均为碱性氧化物三者的单质放置在空气中均只生成氧化物制备A1C\FeCl*CuCl2均不能采用将溶液蒸干的方法D.电解A1C13、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极依次析出Cu、Fe、Al7.（青岛07二模）下列实验中金属或氧化物可以完全溶解的是（）0.1mol锌片投入到100mLlmol・L-1的盐酸溶液中1molMnO2粉末与400mL10mol・L-1的盐酸共热常温下1mol铝片投入到200mL18.4molL-1硫酸中常温下1mol铜片投入含4molHNO3的浓硝酸中8•向铁和铜的混合物中加入少量的稀硝酸，反应后剩余了m］克金属，再继续加入一定量的稀硫酸，充分反应后剩余了m2克金属，则对m］克金属组成推断正确的是（）A.其中只含有铁 B.其中不可能含铁C.其中肯定含有铜 D.铁和铜可能都有铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时，反应中消耗的盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为（ ）A.1：1 B.2：1C.3：1D.1：3（09上海15）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量；稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如|右图。反应中镁和铝的（ ）A.物质的量之比为3：2B.质量之比为3：2C.摩尔质量之比为2：3D.反应速率之比为2：3下面对碱金属元素性质推断中不正确的是（）①铷（Rb）单质能浮在水面与水剧烈反应生成碱和氢气②铷在空气中燃烧可生成Rb2O③铯单质在隔绝空气的情况下受热极易变成液体④Cs2CO3受热时难分解⑤RbOH溶液可溶解Al、Al2O3、Al（OH）3⑥钠投入中饱和石灰水中会剧烈反应并产生沉淀和放出气体A.①②③B.③④⑤⑥C.①②⑥D.①②下列过程，最终能够实现的是（）Fe筠FeCb溶液卫^些溶液蒸发到恒畫吓他晶体FeSO4溶液卫理Fe（0H）22Fe（0H）3吕竺F/SOC溶液 Fe2（SO4）3晶体镀锌铁片止血器警迪刻痕处岀现红色Cu-^>CuO--^>CuSO4溶液丿日热至饱和，冷却结晶.胆矶晶体（2012大纲卷・11）①②!④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池，①②相连时，夕卜电路电流从②流向①①③相连时，为正极；②④相连时，②上有气泡逸出：③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是A.①!②④ B.①!④② C.③④②① D.③®②④（2012海南・14）在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：I：向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；II：向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH,同时鼓入足量的空气.己知:Ksp[Fe(OH)J=4.0xlO3