2022届高考化学二轮复习（湖南专版）·金属元素及其化合物

1第14课时金属元素及其化合物21．常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)

(1)了解常见金属的活动顺序。

(2)了解常见金属、重要化合物的主要性质及其应用。

(3)了解合金的概念及其重要应用。2．了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应。3．以上各部分知识的综合应用(1)能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。(2)能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。(3)尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质。31．金属性强弱的判断规律(1)跟水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度；(2)金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱；(3)置换反应；(4)原电池的正、负极；(5)电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳离子的氧化性)。42．金属单质的性质金属单质的化学性质：①

金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。②金属单质跟酸反应的规律：A．与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应：

M+nH+Mn++H2↑B．与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。53．金属氧化物(1)

碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，(2)

两性氧化物，如Al2O3，(3)

酸性氧化物，如Mn2O7，(4)

过氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶体中存在阴离子是O22-，溶于水中既有强碱性物质产生又有氧气产生。64．金属氢氧化物NaOH、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2①属于易溶的强碱是，②难溶于水的是

，③受热易分解的是，④易被氧化的是

，⑤和HI反应不能生成对应价态金属盐的是，⑥不属于碱的是。NaOH、Ba(OH)2Cu(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、

Fe(OH)2、Fe(OH)3Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2

Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)375.金属活动性顺序表应用小结金属活动性顺序K

Ca

Na

Mg

Al

Mn

Zn

Fe

Sn

Pb(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au金属原子失电子能力K

Ca

Na

Mg

Al

Mn

Zn

Fe

Sn

Pb依次减小，还原性减弱(相应金属离子氧化性增强)空气中跟氧气的反应易被氧化常温时能被氧化加热时能被氧化不能被氧化跟水的反应常温可置换出水中的氢加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢不与水反应8跟酸的反应能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢不能置换出稀酸中的氢反应剧烈反应程度依次减弱能跟浓硫酸、硝酸反应能跟王水反应跟盐的反应位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、Ca除外)跟碱的反应Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应9一、注意金属共性的理解【例1】下列对金属单质及其化合物性质的描述不正确的是(

)①在金属活动顺序表中位于前面的金属均可将后面的金属从它的盐溶液中置换出来②镁、铝、锌均是活泼金属，它们的单质在空气中均不能稳定存在③电解Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液时在阳极上一定先析出银④2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，说明铜的还原性强于单质铁10⑤常温下浓硫酸几乎不与铜反应，说明浓硫酸也能使铜钝化⑥金属元素形成的弱碱对热不稳定，受热时可以分解成相应的氧化物A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥C．①④⑤⑥D．①②③⑤11答案：B【解析】极活泼金属易与水反应，如Na投入CuSO4溶液中，产生的是氢氧化铜沉淀；镁、铝、锌等活泼金属表面被氧化得到保护而能稳定存在；电解Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液时应在阴极上先析出银；根据左强于右的规律，对于反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+得出还原性Cu>Fe2+；Cu的活泼性差，需要加热才能与浓H2SO4反应。Fe(OH)2对热不稳定，但受热分解生成Fe2O3。12二、关注重点金属及化合物的性质【例2】某化学兴趣小组为探索工业废料的再利用，在实验室中用含有铝、铁、铜的合金制取氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体。其实验方案如下：

13(1)所加试剂①、②分别是________、_________。(2)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是___________________________________________；从滤渣F制取胆矾的第一步操作最好采用______________________________________。(3)上述实验方案中，有一步设计明显不合理，请你予以指出，并说明理由________________________________________________________________________。你认为正确的设计方案是________________________________________________________________________。14【解析】

这是一道关于常见金属铁、铝、铜及其化合物性质知识的考查题，但以实验的形式出现。从AlCl3溶液推回去，可知滤液A中含有AlO2-，再往前推，则可知①是氢氧化钠溶液，且铁、铜不溶于氢氧化钠溶液而成为滤渣也与题意相符；绿矾的成分是FeSO4·7H2O，可往前推知滤液E是硫酸亚铁溶液，再向前推知②是稀硫酸，因为铜没有被溶解，所以不可能是浓硫酸。要从硫酸亚铁溶液中得到绿矾晶体，蒸发浓缩、冷却结晶是必不可少的，但再考虑到在加热蒸发过程中Fe2+易被氧化成Fe3+，所以蒸发必须在隔绝氧气的条件下进行。而要将Cu转化为CuSO4晶体，第一步最好是将Cu转化为CuO，然后再与硫酸反应，不采用Cu与浓硫酸反应来制取CuSO4的原因是防止污染气体SO2的产生及节约药品。向滤液A中直接加盐酸而制得氯化铝溶液是不合理的，因为在产生氯化铝的同时还有氯化钠无法被除掉，所以比较合理的过程是先将NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀，再转化为氯化铝溶液。15答案：(1)NaOH溶液稀硫酸(2)在隔绝氧气的条件下，蒸发浓缩、冷却结晶将滤渣F在空气中灼烧(3)由滤液A制得氯化铝溶液不合理，所得氯化铝溶液中含有大量NaCl杂质向滤液A中通入足量的CO2，生成Al(OH)3沉淀，过滤，向Al(OH)3沉淀中加入盐酸至沉淀溶解16【变式练习1】已知当溶液的pH在10左右时，铝元素主要以Al(OH)3形式存在。如果饮用水中含有一定浓度的NO3-将对人类健康产生危害，NO3-能氧化人体血红蛋白中的Fe(Ⅱ)，使其失去携氧功能；NO3-还能被水中还原性物质还原成具有强烈致癌作用的NO2-。为此世界卫生组织规定饮用水中NO3-含量(以N计)必须小于10mg/L。为了降低饮用水中NO3-的浓度，某研究人员提出以下3种方案：a．微碱性条件下用Fe2+还原，还原产物为NH3。b．pH=10.25时，用铝粉还原，NO3-的还原产物主要为N2。c．在催化剂作用下用氢气还原，还原产物主要为N217(1)请写出a方案的相关反应的离子方程式：

b方案中最好用调节pH。A．NaOHB．CaOC．NH3·H2O理由是。与a、b方案相比，c方案的优点是：。8Fe(OH)2+NO+6H2O8Fe(OH)3+NH3↑+OH-B引入的Ca2+对人体无害，易被除去，并且价格便宜c中还原剂来源广泛，氧化产物为水，既不污染环境又不会引入对人体有害的铝离子18三、元素之间转化的推理【例3】(2010·福建卷)下列各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是(

)选项XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO319【解析】本题考查考生对常见元素及其化合物知识的掌握情况，可用代入法，即把各选项中的X、Y、Z代入图中的圆圈