浙江版高考化学复习专题五金属及其化合物教学课件

专题五金属及其化合物考点1钠、铁及其化合物一、钠及其化合物1.钠(1)物理性质及保存方式:质软、银白色、有金属光泽,导电性、导热性良好,密度ρ煤油<

ρ钠<ρ水,熔点较低;保存在煤油或石蜡油中。

(3)与水的反应:2Na+2H2O

2NaOH+H2↑。现象:钠块浮在水面上,熔化成一个闪亮的小球,四处游动,发出嘶嘶的声音,滴有酚酞的

水溶液变红。(2)化学性质及制备注意

钠与活泼性比钠弱的金属的盐溶液反应时,不能将金属单质置换出来,例如,Na

加入CuSO4溶液中,Na先与H2O反应生成NaOH,NaOH再与CuSO4反应。(4)制备:2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑。(5)用途:①冶炼金属;②高压钠灯;③钠钾合金用作原子反应堆的导热剂。2.钠的氧化物(1)氧化钠和过氧化钠电子式Na+[

]2-Na+Na+[

]2-Na+阴、阳离子个数比1∶21∶2氧化物类别碱性氧化物不是碱性氧化物化学性质与H2O反应Na2O+H2O

2NaOH2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2

Na2CO32Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2用途可制烧碱常用作漂白剂、消毒剂、供氧剂

氧化钠过氧化钠颜色白色淡黄色化学式Na2ONa2O2注意Na2O在加热条件下与氧气反应会生成Na2O2:2Na2O+O2

2Na2O2。(2)Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质

Na2

3.Na2CO3和NaHCO3(1)俗名和用途:Na2CO3俗称纯碱、苏打,用于纺织、制皂、造纸、制玻璃等,和酸性物

质等混合可作复合膨松剂;NaHCO3俗称小苏打,用于制药、焙制糕点等,作膨松剂。(2)物理性质:均为白色,Na2CO3为粉末状固体,NaHCO3为细小晶体。都易溶于水,相同

温度时,溶解度:Na2CO3>NaHCO3。Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热。(3)化学性质①水溶液均显碱性,同浓度时碱性:Na2CO3>NaHCO3。②热稳定性:Na2CO3>NaHCO3。2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O③与盐酸反应:Na2CO3+2HCl

2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl

NaCl+H2O+CO2↑(盐酸逐滴加入时,NaHCO3先产生气泡)。(4)相互转化Na2CO3

NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 

2NaHCO32NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2ONaHCO3+NaOH

Na2CO3+H2O(5)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法①利用热稳定性不同

②利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)③利用溶液的酸碱度不同

金属元素锂钠钾铷钙锶钡铜焰色紫红色黄色紫色紫色砖红色洋红色黄绿色绿色4.焰色试验(1)本质:电子的跃迁,物理变化。(2)实验步骤:铂丝

观察火焰颜色

铂丝

。注意也可用洁净无锈的铁丝代替铂丝。(3)一些金属元素的焰色注意透过蓝色钴玻钾元素的焰色。5.侯氏制碱法(1)工艺流程

注意制取NaHCO3时,先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳。(2)反应原理①产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O

NaHCO3↓+NH4Cl。②产生Na2CO3的反应:2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O。二、铁及其化合物1.铁(1)Fe位于元素周期表第四周期Ⅷ族。原子结构示意图:

。常见价态:+2和+3。(2)物理性质:导热性、延展性良好,有导电性,易被磁铁吸引。(3)化学性质

①常温下,铁遇浓H2SO4、浓HNO3时,表面迅速生成致密的氧化物薄膜,发生钝化。Fe与过量稀HNO3的反应:Fe+N

+4H+

Fe3++NO↑+2H2OFe与少量稀HNO3的反应:3Fe+2N

+8H+

3Fe2++2NO↑+4H2O注意

氧化性酸会把Fe氧化为Fe3+,但当Fe过量时,2Fe3++Fe 

3Fe2+。②氧化性较强的物质,如Cl2、Br2与Fe反应生成Fe3+,氧化性较弱的物质,如I2、S等与Fe

反应生成Fe2+。2Fe+3Cl2

2FeCl3Fe+S

FeS2.铁的氧化物(1)物理性质及用途化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名

铁红磁性氧化铁色、态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体铁元素化合价+2+3+2、+3用途

可作红色颜料可作磁性材料(2)化学性质①FeO、Fe2O3都属于碱性氧化物,能溶于强酸,它们溶于盐酸的离子方程式分别为FeO+2H+

Fe2++H2O、Fe2O3+6H+

2Fe3++3H2O。②铁的氧化物还能被CO、Al还原,以氧化铁为例:Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3。③Fe3O4溶于足量稀硝酸、氢碘酸(HI)的离子方程式分别为3Fe3O4+28H++N

9Fe3++NO↑+14H2O、Fe3O4+8H++2I-

3Fe2++I2+4H2O。3.铁的氢氧化物Fe2++2OH-

Fe(OH)2↓Fe3++3OH-

Fe(OH)3↓Fe(OH)2、Fe(OH)3均难溶于水;碱性条件下,Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化生成Fe(OH)3。4Fe(OH)2+O2+2H2O

4Fe(OH)3颜色:白色→灰绿色→红褐色4.铁盐及亚铁盐的检验及鉴别(1)观察颜色:含Fe2+的溶液呈浅绿色,含Fe3+的溶液呈棕黄色。(2)用KSCN和氯水检验

(3)加碱法

(4)淀粉-KI试纸法

(5)加溴水

(6)特征试剂法溶液

褪色→Fe2+

注意

①检验Fe2+时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN后的混合溶液加

入足量的新制氯水中(新制氯水可能会氧化SCN-)。②Fe3+、Fe2+、Cl-同时存在时不能

用酸性KMnO4溶液检验Fe2+(Cl-能还原KMnO4,有干扰)。Fe+2HCl

FeCl2+H2↑2Fe+3Cl2

2FeCl32Fe2++Cl2

2Fe3++2Cl-5.Fe、Fe2+、Fe3+相互转化Fe2++Zn

Fe+Zn2+2Fe3++Cu

2Fe2++Cu2+Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

考点2金属资源的开发利用1.金属的冶炼

(1)热分解法:适用于冶炼不活泼的金属。2HgO

2Hg+O2↑2Ag2O

4Ag+O2↑(2)热还原法:用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物,适合冶炼较活泼的金属。Fe2O3+3CO

2Fe+3CO22Al+Cr2O3

2Cr+Al2O3(3)电解法:适合冶炼金属活动性很强的金属。2NaCl(熔融)

2Na+Cl2↑MgCl2(熔融)

Mg+Cl2↑2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑2.合金(1)合金:两种或多种金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金具

有优良的物理、化学和机械加工性能,通常情况下,合金的熔点低、硬度大。(2)常见的合金①铁合金:生铁和钢(可分为碳素钢和合金钢)。碳素钢根据含碳量不同,可分为低碳

钢、中碳钢、高碳钢。注意

生铁含碳量较高，质脆，含碳量降低，延展性增强。②铝合金,如硬铝,它的密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞

船的理想材料。③新型合金:储氢合金,它的研究和开发为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动

作用。此外,钛合金、耐热合金、形状记忆合金等,广泛用于航空航天、生物工程和

电子工业等领域。3.镁及其化合物的性质(1)镁(Mg)①物理性质:银白色、有金属光泽的固体,密度、硬度较小,导电性、导热性、延展性

良好。②化学性质

③用途:用于信号弹和焰火,镁合金用于制造航天部件。(2)氧化镁(MgO):白色粉末,熔点高,可作耐高温、耐火材料,是一种碱性氧化物。(3)氢氧化镁[Mg(OH)2]:白色固体,难溶于水,溶解度小于碳酸镁,是一种中强碱。4.从海水中提取金属镁的方法(1)流程

(2)注意事项①MgCl2·6H2O加热易水解,且生成的HCl会挥发,为抑制其水解,“脱水”时应在HCl氛

围中进行;②金属镁应通过电解熔融MgCl2制得。5.铝及其化合物的性质(1)铝(Al)①物理性质:银白色、有金属光泽的固体,密度、硬度较小,导电性、导热性、延展性

良好。

注意

铁、铝遇冷的浓硝酸、浓硫酸发生钝化,表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻

止内部金属与酸反应,故可用铁制或铝制容器贮存和运输浓硝酸、浓硫酸。②化学性质(2)氧化铝(Al2O3)①物理性质及用途:白色固体,难溶于水,熔、沸点高;可作耐火材料,冶炼铝的原料。②化学性质a.两性氧化物:Al2O3+6H+

2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-

2Al

+H2O。b.发生分解:2Al2O3(熔融)

4Al+3O2↑。(3)氢氧化铝[Al(OH)3]①物理性质及用途:白色不溶于水的固体,可用于制药。②两性氢氧化物:Al(OH)3+3H+

Al3++3H2O、Al(OH)3+OH-

Al

+2H2O。注意

三价铝常见的四种形态:Al3+、Al(OH)3、Al2O3、Al

,其中酸性溶液中以Al3+形式存在,强碱性溶液中以Al

形式存在,Al(OH)3受热分解生成Al2O3,Al(OH)3和Al2O3都有两性,既能与酸反应,也能与碱反应。6.铜及其化合物的性质(1)铜(Cu)①物理性质:紫红色固体,导热性、导电性、延展性良好。②化学性质

注意

铜与氧化性强的Cl2、O2反应生成+2价铜的化合物,与氧化性弱的S反应生成+1

价铜的化合物。

氧化亚铜(Cu2O):砖红色固体,难溶于水,在稀硫酸中发生歧化反应:Cu2O+2H+

Cu2++Cu+H2O。无水CuSO4:遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O),可用于检验水。(2)铜的化合物及转化1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)小苏打的主要成分是Na2CO3。

(

)(2)将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液中,溶液紫色褪去,说明铁锈中含有Fe2+。(

)(3)青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑。

(

)(4)过氧化钠的电子式为Na+[··

··

··]2-Na+。

(

)(5)侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl。

(

)(6)检验Fe(NO3)2晶体是否变质:将样品溶于稀硫酸后滴加KSCN溶液,观察溶液是否变

红。

(

)××√√××(7)Al(OH)3是两性氢氧化物,溶于H2CO3溶液或氨水。

(

)(8)将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,现象是溶液变蓝,有黑色固体出现。(

)2.金属的冶炼事关国家的发展和人民的生活。下列用于制备相应金属的反应原理中,

可行的是

(

)A.用氢气还原氧化铝制备铝B.湿法炼铜:Fe+CuSO4

FeSO4+CuC.用铝热法可制备铁、锰、钒、铬等金属,也可用此法制镁D.用金属钠与AgNO3溶液反应制银××B3.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(

)A.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2B.将Na投入盐酸中,Na先