高中化学名师专题指导学业考纲考点整合水平达标金属元素一钠铝镁钙

第七讲金属元素(一)钠、铝、镁、钙考点概览考纲要求1.金属元素常识1.了解常见金属的活动顺序2.钠及其重要化合物2.了解金属元素Na等及其重要化合物的主要性质，了解其应用3.铝及其重要化合物3.了解金属Al等及其重要化合物的主要性质，了解其应用4.镁、钙4.了解常见金属及其重要化合物的主要性质，了解其应用金属元素常识►知识回顾1．金属元素的通性(1)物理通性。①金属单质共性：金属都具有金属________、良好的导电性、导热性、________等性能。②金属单质特性：不同金属元素硬度、密度、熔点等性质差异大。如：K、Na、Ca活泼性强；Au、Ag性质稳定；Hg________低；W(钨)________高；Cr(铬)________大。光泽延展性熔点熔点硬度(2)化学通性：大多数金属元素的单质是强________剂，易被________。①金属元素主要性质比较表：金属活动顺序K

Ca

Na

MgAl

Zn

Fe

SnPbHCu

Hg

Ag

Pt

Au单质还原性从左至右→依次由强到弱阳离子氧化性从左至右→依次由弱到强(Fe的离子为Fe2＋)金属与酸置换反应置换出酸中的氢，反应由易到难置换不出酸中的氢金属与盐溶液的反应直接与水反应前面的金属把后面的金属从相应的盐溶液中置换出来还原氧化②Cu、Hg、Ag等金属能被浓H2SO4或HNO3等强氧化剂氧化；Au、Pt不溶于HNO3。③Zn、Fe、Sn等金属在高温条件下能被H2O氧化。(3)金属元素在周期表的位置。自然界金属元素占多数，主要集中在周期表的________及中部。金属元素的原子________电子数少，与同周期非金属元素相比较，具有原子半径________、还原性强的特点。自然界活泼性最强的金属元素在周期表左下方为铯(Cs)。左部最外层大2．金属反应规律应用(根据金属活动顺序表比较归纳)(1)金属与氧气反应：常温下，氢以前的金属能与氧气反应生成氧化物。①K、Ca、Na等与氧气、水易反应，保存在______中。②Mg、Al、Zn、Sn、Pb等与氧气反应形成致密的________保护膜，无需特殊保存。③Fe在空气中能与氧气反应生成疏松的铁锈，故应该在铁的表面上加覆盖层，以防止铁生锈。④Cu、Hg、Ag加热能与氧气反应，Pt、Au加热下________与氧气反应。故真金不怕火炼。煤油氧化物不(2)金属与水反应。①K、Ca、Na等金属能与冷水剧烈的反应，生成________和氢气。②Mg与________水缓慢的反应，生成不溶性氢氧化物和氢气。③Al、Zn、Fe、Sn等炽热的金属能与水蒸汽反应，生成________和氢气。(3)金属与强氧化性酸反应：大多数金属与浓硫酸、硝酸等在一定条件下反应，不放出________，反应中是酸的中心元素(S、N)得电子被还原。Pt、Au不溶于酸，溶解Pt、Au要用王水(浓盐酸和浓硝酸物质的量以3∶1混合液)。碱热氧化物氢气(4)活泼金属与盐溶液反应：K、Ca、Na等不能从溶液中置换出金属______，而是与水反应产生______。(5)活泼金属与金属氧化物反应：活泼金属在高温时能将不活泼金属从其氧化物中置换出来。如铝和氧化铁发生铝热反应置换出________。单质H2铁【例1】下列关于金属的叙述正确的是(

)A．所有的金属都呈银白色B．金属单质具有导电性、导热性和延展性C．活泼或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应D．金属元素在自然界中都是以化合态存在解析：A项错误，如铜是红色，金是黄色。B项正确，导电性、导热性和延展性是金属单质的通性。C项错误，如Al既能与强酸反应产生H2，又能与强碱反应产生H2。D项错误，大多数金属在自然界中以化合态存在，金在自然界以游离态(单质)存在。答案：B►课堂练习1．(2011年广东学业水平考试)白蚁能分泌一种叫做蚁酸的物质，其化学性质与乙酸相似。据此推断，下列最不容易被蚁酸腐蚀的是(

)A．黄金饰品B．镀锌水管C．铝合金门窗D．石灰墙面解析：黄金饰品不与其他酸反应，只溶于王水。答案：A2．与稀盐酸反应能放出H2的金属是(

)A．CuB．ZnC．HgD．Ag解析：Zn在金属活动顺序表中位于H前面，Zn能从稀盐酸中置换出H2。答案：B钠及其重要化合物►知识回顾1．钠单质(1)物理性质。质软、银白色、密度(0.97g·cm－3)________水、熔点________(97.81℃)、沸点________(882.9℃)，导电、导热性能好，少量保存在________中。(2)化学性质：钠是强________剂，易与非金属单质及化合物反应。小于低高煤油还原如：①钠在空气中燃烧：2Na＋O2________。②钠与水反应：2Na＋2H2O===______________。2．Na2O是______固体，属于______氧化物，易与酸、酸性氧化物、水等直接反应。在空气中加热转化为______。反应式：2Na2O＋2O2

________。3．Na2O2是______粉末，易与H2O、CO2等反应产生O2，具有强氧化性和______，能使酸碱指示剂、品红试剂______。如：2Na2O2＋2CO2===________________；2Na2O2＋2H2O===________________。Na2O22NaOH＋H2↑白色碱性Na2O2

2Na2O2淡黄色漂白性褪色2Na2CO3＋O24NaOH＋O2↑4．NaOH是白色固体，又名烧碱、火碱、苛性钠。NaOH具有碱的通性、有强腐蚀性，能腐蚀玻璃、陶瓷等硅酸盐制品和人的皮肤。如2NaOH＋SiO2===________________。Na2SiO3＋H2O5．Na2CO3(俗称纯碱、苏打)(1)Na2CO3：热稳定、难分解。(2)Na2CO3溶液碱性较强，可使酚酞________。(3)Na2CO3·10H2O(晶体)易风化或加热失水生成________和________。6．NaHCO3(俗称小苏打)(1)热不稳定、受热易分解。反应式：2NaHCO3________________。(2)NaHCO3溶液有弱碱性，不能使酚酞______。(3)NaHCO3的溶解度________Na2CO3。变红Na2CO3

H2ONa2CO3＋H2O变红小于(4)NaHCO3易与酸反应，常用于食品发泡，治疗胃酸过多症。如NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。7．NaCl：俗名食盐，工业制Na、NaOH、Cl2、HCl的主要原料。质量分数为0.9%NaCl溶液是医用生理盐水。工业电解食盐水反应式：2NaCl＋2H2O________________。2NaOH＋Cl2↑＋H2↑【例2】下例有关钠及其化合物性质叙述正确的是(

)A．钠元素在自然界中存在的主要形式是NaClB．金属钠着火时，立即用沾水的毛巾覆盖C．Na2O2与水生成NaOH的反应属于复分解反应D．加热、蒸干、灼烧小苏打溶液后得到小苏打解析：选项A正确，海水中含有大量NaCl；选项B错误，钠与水反应产生氢气易燃物，不能用沾水的毛巾覆盖，用沙子覆盖；选项C错误，Na2O2与水生成NaOH时有O2生成，属于氧化还原反应；选项D错误，加热、蒸干、灼烧小苏打溶液过程中会发生2NaHCO3===Na2CO3＋CO2↑＋H2O的反应。答案：A易错提醒：1.Na2O2与H2O、CO2反应，Na2O2中－1价的两个氧，一个被氧化为0价，另一个被还原为－2价，H2O、CO2既不是氧化剂也不是还原剂。其他过氧化物(如K2O2、CaO2)等与水反应也产生氧气。2．钠长期露置空气中与O2、H2O、CO2反应，最终产物是Na2CO3。3．NaOH易潮解，溶于水放热，称量NaOH时应放在烧杯中，不能直接放到纸片上称量，保存时注意密封、干燥防潮解及与CO2反应，不能用磨口玻璃塞。►课堂练习3．下列关于钠的说法正确的是(

)A．钠是活泼的非金属B．钠与水反应放出氧气C．钠与水反应放出氢气D．钠不能保存在易燃品煤油中解析：钠是活泼金属，能与水直接发生置换反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，钠密度比煤油大，不与煤油反应，放置煤油中可以防氧化，实验室一般将少量钠保存在煤油中。答案：C4．(2012年广东学业水平考试)可作为防毒面具或潜水艇里氧气来源的物质是(

)A．Na2OB．Na2O2C．NaOHD．NaHCO3解析：A项，Na2O与H2O、CO2发生反应：Na2O＋H2O===2NaOH、Na2O＋CO2===Na2CO3均无O2产生；B项，Na2O2与水反应生成NaOH和O2、Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，均有O2产生，可作为防毒面具或潜水艇里氧气来源的物质；C项，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，无O2产生；D项，NaHCO3不与CO2反应。答案：B铝及其重要化合物►知识回顾1．铝单质(1)物理性质：银白色、硬度较小、良好导电性、延展性，密度小(2.7g·cm－3<4.5g·cm－3)属于________金属、熔点为660.2℃、沸点为2447℃。(2)化学性质：铝是活泼金属，有较强的还原性。①铝易被空气中的________氧化形成致密的氧化物保护膜后不与H2O反应，无需特别防护。轻氧气铝也能在空气中燃烧，发出耀眼白光。如：4Al＋3O2

2Al2O3。②铝与________和________反应置换出H2。如：2Al＋6HCl===________________；2Al＋2NaOH＋6H2O===________________。③铝热反应：铝热反应是指以铝作还原剂和不太活泼金属氧化物作氧化剂在一定条件下发生的置换反应，反应过程放出大量的热。如：2Al＋Fe2O3

_________。④常温下，在浓HNO3及浓H2SO4中Al发生________反应。强酸强碱溶液2AlCl3＋3H2↑2Na[Al(OH)4]＋3H2↑Al2O3＋2Fe钝化2．Al2O3、Al(OH)3的两性(1)Al2O3、Al(OH)3均能与强酸、强碱反应生成盐和水，属于两性化合物。如：①Al2O3＋6HCl===________________；②Al2O3＋2NaOH＋3H2O===________________；③Al(OH)3＋3HCl===______________；④Al(OH)3＋NaOH===_____________。(2)Al2O3是冶炼Al的原料和高温耐火材料。Al2O3也是治疗胃病药物。2AlCl3＋3H2O2Na[Al(OH)4]

AlCl3＋3H2ONa[Al(OH)4]

工业制铝：2Al2O3(熔融)

4Al＋3O2↑。(3)Al(OH)3①Al(OH)3制备：AlCl3＋3NH3·H2O===_______________。②用途：常用胃药成分。Al(OH)3↓＋3NH4Cl【例3】下列有关铝及其化合物的说法不正确的是(

)A．相同质量的铝分别与足量的稀盐酸、NaOH溶液反应完全，产生相同质量的H2B．铝能与Fe3O4反应，置换出铁单质C．氨水能溶解Al(OH)3D．铝和稀硝酸反应产生H2解析：A项正确，相同质量的铝在氧化还原反应中失去电子数相同，置换出的H2质量相同；B项正确，铝在加热条件下能与Fe3O4发生铝热反应，还原出铁单质。C项错误，Al(OH)3在氨水中不溶解；D项错误，铝和稀硝酸反应产生NO。答案：CD易错归纳：1.铝单质属于金属元素单质，不属于两性元素单质，铝与硝酸反应不产生H2。2．Al2O3、Al(OH)3不与H2CO3、NH3·H2O反应，能与CH3COOH反应。3．在加热条件下，氧化物保护膜被破坏，铝能与H2SO4(浓)、HNO3(浓)发生氧化还原反应。►课堂练习5．(2012年广东学业水平考试)铝可以制造多种建筑型材。铝在空气中能够稳定存在的原因是(

)A．铝的活泼性很差B．铝的还原性很差C．铝与氧气不反应D．铝表面有致密的氧化膜解析：铝的活泼性强，在空气中，铝表面容易形成致密的氧化膜。答案：D6．(2012年广东学业水平考试)工业上可用铝槽储装浓硝酸，其原因是(

)A．浓硝酸是弱酸B．铝的化学性质不活泼，不能够与浓硝酸发生反应C．浓硝酸的氧化性比较弱D．铝表面可被氧化生成一层致密的保护膜解析：铝在冷、浓硝酸中发生钝化反应，被氧化生成一层致密的保护膜，可以用铝槽储装浓硝酸。答案：D镁、钙及其重要化合物►知识回顾一、镁及其重要的化合物1．镁单质：镁是银白色金属，熔点较低，密度、硬度均较小。最主要用途是制轻合金及信号弹，有“________金属”美誉。镁可以在空气中燃烧，发出耀眼白光。2．MgO：白色固体，碱性氧化物，溶于酸。3．Mg(OH)2：白色固体、不溶于水，溶解度比MgCO3________，锅垢的主要成分之一。受热分解生成MgO。国防小4．MgCO3、Mg(HCO3)2：均是白色固体。MgCO3不溶于水，溶解度比CaCO3大，500℃左右分解生成MgO和CO2。Mg(HCO3)2溶于水，受热分解生成MgCO3。水中Mg2＋的含量影响水________度。5．镁的提炼硬Mg(OH)2二、钙及其重要的化合物1．钙单质：银白色金属，少量保存煤油中。钙单质与水反应生成微溶物Ca(OH)2沉积在钙单质表面，使反应速率由快到慢。2．CaO俗称________，CaO与水反应生成Ca(OH)2放出大量热。Ca(OH)2俗称________，微溶于水。3．碳酸钙：高温分解。俗称________、大理石、方解石；锅垢主要成分；珍珠的主要成分是CaCO3和有机蛋白质。4．Ca(HCO3)2：受热易分解，是硬水的主要成分，可用加热法降低因Ca(HCO3)2含量过高引起的水的硬度。生石灰熟石灰石灰石【例4】下列自然现象的产生，主要是发生Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O反应引起的是(

)A．岩石风化致使江水中Ca2＋较多B．溶洞内石笋的形成C．形成石林D．溶洞产生钟乳石解析：溶洞内石笋形成，主要是因为溶洞内温度、气压的变化，使溶于水的Ca(HCO3)2分解成不溶物CaCO3沉积在地面而长大成石笋。岩石风化、石林形成、钟乳石形成主要是发生反应CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。答案：B►课堂练习7．下列元素属于金属元素的是(

)A．ClB．CC．PD．CaD8．现有硫酸钠、硫酸铝、硫酸镁三种无色溶液，可用一种试剂将它们区别开来，该试剂是(

)A．纯水B．盐酸C．氢氧化钠溶液D．硝酸银溶液解析：氢氧化钠不与硫酸钠反应。答案：C一、单选题考点一金属元素常识1．下列元素中金属性最强的是(

)A．钠B．镁C．铝D．铁解析：在金属活动顺序表中钠位于镁、铝、铁前面，钠比其他三种金属活泼。答案：A2．从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，而后是铁器时代，铝的利用是近百年的事。这个先后顺序跟下列有关的是(

)A．地壳中的金属元素的含量B．金属活动性C．金属的导电性D．金属的延展性解析：金属活泼性越强，越难被还原，其中铜最先被还原出来作为金属材料应用，铁次之，铝最后。答案：B3．工业上冶炼金属钠通常采用的方法是(

)A．热分解法B．热还原法C．结晶法D．电解法解析：钠是活泼金属，工业制金属钠通常采用电解熔融的NaCl方法。答案：D钠及其重要化合物6．将绿豆大小的钠投入硫酸铜溶液，不能观察到的现象是(

)A．产生红色沉淀B．产生蓝色沉淀C．钠在溶液表面四处游动D．在试管口放带火星的木条，会复燃解析：钠是活泼金属，投入CuSO4溶液中与水反应生成H2和NaOH，不会产生红色铜单质沉淀。NaOH与CuSO4继续反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀。答案：A7．关于Na2O与Na2O2的叙述正确的是(

)A．都是碱性氧化物B．都是供氧物质C．都能和水反应形成强碱溶液D．都是强氧化剂解析：Na2O与Na2O2和H2O反应都有强碱NaOH生成。答案：C8．(2012年广东水平考试)烧碱的化学式为(

)A．NaClB．NaOHC．NaHCO3D．Na2SO4解析：NaCl俗名食盐、NaOH俗名烧碱、NaHCO