高中必修1第三章复习——金属及其化合物
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| 名称 | 高中必修1第三章复习——金属及其化合物 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 278.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-01-08 12:27:21 | ||
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文档简介
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第三章 金属及其化合物
知识梳理
一、金属的物理通性：常温下，金属一般为银白色晶体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性。
二、金属的化学性质：
多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
物质 Na Al Fe
保存 煤油（或石蜡油）中 直接在试剂瓶中即可 直接在试剂瓶中
化性 常温下氧化成Na2O：4Na + O2 = 2Na2O点燃生成Na2O22Na + O2 == Na2O2 常温下生成致密氧化膜：4Al + 3O2 = 2Al2O3致密氧化膜使铝耐腐蚀。纯氧中可燃，生成氧化铝：4Al + 3O2 == 2Al2O3 潮湿空气中易受腐蚀：铁锈：主要成分Fe2O3纯氧中点燃生成：3Fe+2O2 == Fe3O4
与 O2
与Cl2 2Na+Cl2 == 2NaCl 2Al+3Cl2 == 2AlCl3 2Fe+3Cl2== 2FeCl3
与S 常温下即可反应：2Na + S = Na2S 加热时才能反应：2Al + 3S == Al2S3 加热只能生成亚铁盐：Fe + S == FeS
与水 常温与冷水剧烈反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 去膜后与热水反应：2Al+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2↑ 常温下纯铁不与水反应。加热时才与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2
与 酸溶 液 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 2Al+6HCl==2AlCl3+ 3H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
与 碱 溶 液 ---------------------- 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ---------------------
与 盐溶 液 与硫酸铜溶液：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑与氯化铁溶液：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑ 置换出较不活泼的金属单质 置换出较不活泼的金属单质
与 氧化 物 ---------------------- 镁条引燃时铝热反应：2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe ---------------------
金属活泼性逐渐减弱
三、金属化合物的性质：
1、氧化物
Na2O Na2O2 Al2O3 Fe2O3
性质 碱性氧化物 非碱性氧化物 两性氧化物 碱性氧化物
颜色状态 白色固体 淡黄色固体 白色固体 赤红色固体
与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ---------------- ----------------
与酸溶液 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（溶液无色） 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（溶液黄色）
与碱溶液 ---------------- ---------------- Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O ----------------
其他 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ---------------- ----------------
2、氢氧化物
化性 NaOH Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
属性 碱性氢氧化物 两性氢氧化物 碱性氢氧化物 碱性氢氧化物
与酸溶液 NaOH+HCl=NaCl+H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
与碱溶液 ------------- Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O ------------- -------------
稳定性 稳定 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
其他 2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2ONaOH+CO2(过量)=NaHCO3 ---------------- ---------------- ----------------
制备 金属钠与水即可 铝盐溶液与过量浓氨水 亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液（液面下） 铁盐溶液滴加氢氧化钠溶液
3、盐
Na2CO3 NaHCO3
溶解度 较大 较小
溶液碱性 使酚酞变红，溶液呈碱性。 使酚酞变淡粉色，溶液呈较弱的碱性。
与酸 反应迅速Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2↑ 反应更迅速NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
与碱 -------------------------------- NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
稳定性 稳定，加热不分解。 固体NaHCO3 ：2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑
相互转化 Na2CO3溶液中通入大量CO2Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3 固体NaHCO3 ：2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑
其他 溶液中：Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓ 溶液中：NaHCO3+Ca(OH)2 = NaOH+CaCO3↓+H2O
用途 工业原料等 中和胃酸、制糕点等
金属离子检验：焰色反应呈黄色
FeCl2 FeCl3
颜色 浅绿色 黄色
与碱溶液 FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl
相互转化 2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 2FeBr2+Br2 = 2FeBr3主要表现： 性（还原性） 2FeCl3+Fe = 3FeCl2 2FeBr3+Fe = 3FeBr2表现： 性（氧化性）
检验 遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色 遇KSCN显血红色
用途 净水剂等 印刷线路板等
四、金属及其化合物之间的相互转化
1、铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。⑩NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
2、铁及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。
3、钠及其化合物之间的相互转化，写出相应的化学反应方程式。
附：1、焰色反应：用于在火焰上呈现特殊颜色的金属或它们的化合物的检验。
锂 钠 钾 钙 锶 钡 铜
紫红色 黄色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 蓝绿色
注：观察钾焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃，以便滤去杂质钠的黄光。
2、碳酸钠、碳酸氢钠：Na2CO3又叫纯碱，俗称苏打。无水碳酸钠是白色粉末。NaHCO3俗称小苏打，也叫酸式碳酸钠。它是白色粉末，在水中的溶解度比碳酸钠略小，水溶液呈微碱性，固体碳酸氢钠受热即分解。NaHCO3是发酵粉的主要成分，也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料，在橡胶工业中作发泡剂。将碳酸钠溶液或结晶碳酸钠吸收CO2可制得碳酸氢钠。
3、氧化铝、氢氧化铝
（1）Al2O3俗名矾土，是一种难熔又不溶于水的白色粉末。它的熔点、沸点都高于2000度。
（2）氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，它既能溶于强酸生成铝盐溶液，又能溶于强碱生成偏铝酸盐溶液。氢氧化铝可用来制备铝盐，作吸附剂等的原料。氢氧化铝凝胶有中和胃酸和保护溃疡面的作用，可用于治疗胃和十二指肠溃疡、胃酸过多等。
10、合金：
知识点精析
知识点一：金属钠及其化合物：
知识点二：金属镁及其化合物：
( http: / / www. / )
知识点三：金属铝及其化合物：
知识点四：金属铁及其化合物
( http: / / www. / )
知识点五：金属铜及化合物
例1. 9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有
A．0.2mol中子 B．0.4mol电子
C．0.2mol质子 D．0.4mol分子
答案：B
A. B. C. D.
例2.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是
A．、Ba2＋、、 B．K＋、、、
C．Ca2＋、Mg2＋、、 D．Na＋、、、
解析与评价：本题典型考察Na2O2与水反应的性质。Na2O2与水反应方程式：
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,显然A中NH4＋与OH-不能共存，C中Ca2＋、Mg2＋、
与OH-不能共存， D中O2可以将氧化，故只能选B。
答案：D
例3. 2.1g 和组成混合气体与足量的充分反应后，立即通入足量的固体中，固体质量增加 （ ）
A.2.1g B.3.6 g C.7.2 g D.不可确定
解析与评价：本题是有关氧化钠的计算，解决它主要是建立思维模型,和与燃烧的化学方程式为：， 、跟的反应分别为： HYPERLINK "http://www./" EMBED Equation.DSMT4 ，。从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为和混合气体的质量，即
答案 ： A
【变式训练4】 200℃时，11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为 （ ）
A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4
2.常见的钠盐（Na2CO3和NaHCO3）
碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 苏打、纯碱 小苏打
色、态 通常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3 白色粉未
水溶性 易溶于水 溶解度较碳酸钠小
热稳定性 稳定，受热为分解 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
与盐酸反应 慢 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 快 NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O
与碱反应 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O
相互转化
用途 重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产 食品工业，泡沫灭火剂等
例4.微粒检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是
A． HYPERLINK "http://www./" EMBED Equation.3 B． C． D．
解析与评价：本题考察了碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化，属于容易题。碳酸氢钠加热分解方程式如下：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,
2*84 62
84*2*(w1-w2) /62 (w1-w2)
纯度=1- 84*2*(w1-w2) /62w1= HYPERLINK "http://www./" EMBED Equation.3
答案：A
例5下列溶液能与镁反应生成氢气的是( )
A. 氯化铵溶液 B. 氢氧化钠溶液
C. 碳酸钾溶液 D. 饱和石灰水
解析与评价：本题考查学生对元素及其化合物性质的理解，主要考查Mg与酸反应。氯化铵溶液水解呈酸性，所以答案为A
答案：A
知识点六：. 铝的化合物
铝三角
写出上述相关方程式：
铝的化合物相关图像
例8.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是
A．Al B．Al(OH)3 C．Al Cl3 D．Al2O3
例9. 将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mL Ph=1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH 溶液100 mL,则NaOH 溶液的浓度为( )
A.0.1 mol.L-1 B.0.2 mol.L-1
C.0.4 mol.L-1 D.0.8 mol.L-1
解析与评价：本题主要考查学生对铝的重要两性化合物（氧化铝、氢氧化铝）性质的理解和迁移、推理、分析问题的能力。由题意及氧化物、氢氧化铝的两性可知，要使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，则须使溶液中的氢离子和氢氧根离子量相等。
由题目中反应式可知，溶解1 mol Fe2O3所消耗的氢离子数与沉淀2 mol Fe3+所消耗的氢氧根离子数相等。同理，Al2O3也如此。故只要控制酸中的氢离子数与碱中所含氢氧根离子数相等即可使Fe3+、Al3+刚好完全沉沉淀。
答案：B
知识点七：铁铜的化合物
铁的三角转化
写出上述相关反应方程式
铁形成离子的检验（Fe3+、Fe2+）
Fe2+和Fe3+的检验
（1）Fe2+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。
方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
（2）Fe3+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色
方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。
【变式训练12】（08宁夏卷）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白：
(1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。
(2）写出①处发生反应的离子方程式 。写出③处发生反应的化学方程式 。
(3）铁红的化学式为 ；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红 ；氧化铜 。
答案：(1)①铁屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氢氧化钠；⑤氢氧化钠。
(2)Fe+2H+＝Fe2++H2↑；2Fe3++Fe＝3Fe2+。
Cu2++Fe＝Cu+Fe2+ ；2Au3++3Fe＝2Au+3Fe2+。
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3；用作红色涂料；用作制造铜盐的原料。
【变式训练13】（08江苏卷）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
⑷由E制备的E(C2H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误的结构有 种峰。
答案：⑴Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O
⑵4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2
⑶10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O
⑷1；3
学习铁及其化合物的性质要注意：
(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.
(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.
同步训练
一、选择题:(本题包括 13 小题,1－9题为只有1个选项符合题意，每小题 3分,10－13题有1－2个答案，每小题4分，共 43 分。)
．在实验室中，通常将金属钠保存在
A．水中 B． 煤油中 C． 四氯化碳中 D．汽油中
．下列物质中，不属于合金的是
A． 硬铝 B．黄铜 C． 钢铁 D．金箔
．下列物质中既能跟稀H2SO4反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是 ①NaHCO3 ②Al2O3③Al(OH)3 ④Al
A．③④ B．②③④ C．①③④ D．全部
．下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是
A．它们相差一个电子层 B．它们的化学性质相似
C．钠原子,钠离子均为同一元素 D．灼烧时，它们的焰色反应都呈黄色
．除去Na2CO3 固体中少量NaHCO3的最佳方法是
A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液
C．加热 D．配成溶液后通入CO2
．镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有
A． B．Cu2+ C．Al3+ D．Mg2+
．少量的金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是 ：
A．NaOH B． Na2CO3 10H2O C．Na2CO3 D．NaHCO3
． 只用一种试剂可区别五种溶液, 这种试剂是
A．Ba(OH)2 B．H2SO4 C．NaOH D．AgNO3
．将Fe、Cu、Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有
A．Cu、Fe3＋ B．Fe2＋、Fe3＋ C．Cu、Cu2＋、Fe D．Cu、Fe2＋、Fe
．将Na2O2投入FeCl3溶液中, 可观察到的现象是
A．生成白色沉淀 B．生成红褐色沉淀 C．有气泡产生 D．无变化
．下列离子方程式书写正确的是
A．铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH－══ 2AlO2－+H2↑
B．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3++ 3OH－ ══ Al(OH)3↓
C．三氯化铁溶液中加入铁粉：
D．FeCl2溶液跟Cl2反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－
．下列离子在溶液中能大量共存的是
A． B．
C． D．
．向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液。下列图象中, 能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量)
二．填空题：（本题包括小题，共20分）
．(1)鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是 ，离子方程式为
。（3分）
(2)除去混入NaCl溶液中少量NaHCO3杂质的试剂是 ，离子方程式为
.（3分）
(3)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法，化学方程式为
.（3分)
．明矾是一种 盐。其在水中的电离方程式是 ，明矾的用途 。
．已知有以下物质相互转化
试回答：(1)写出B的化学式 ，D的化学式 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式 。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式 ；向G溶液加入A的有关离子反应方程式 。
三．简答题（17题6分，18题4分）
．据媒体报道：社会上曾有不法分子，以黄铜（铜、锌合金）假冒黄金进行诈骗活动。请你设计实验，鉴别黄铜和黄金。
．铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃。)
四.实验题
．过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.它与二氧化碳反应的化学方程式为: 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：
（1）A中制取CO2 的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：
B装置的作用是 ，C装置内可能出现的现象是 。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用 的木条伸入集气瓶内，木条会出现 。
（2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因： 。
（3）若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？
。
（4）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值 （答大或小），相差约 mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于___________________________________ _________ 。
（5）你认为上述A－E的实验装置中，E部分是否安全、合理？E是否需要改为下列四项中的哪一项： 。（用甲、乙、丙、丁回答）
五.计算题
．加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不在变化，剩余固体的质量为8.45g，求混合物中碳酸钠的质量分数。
．将6 g的铁粉加入200 mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液，充分反应得到200 mL0.5mol /LFeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。试计算
(1)反应后生成铜的质量； (2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。
第三章《金属及其化合物》测试题参考答案
一． 选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D D B C A C C
题号 9 10 11 12 13
答案 D BC D BC D
二．填空题：（本题包括3小题，共26分）
14．（4分）(1)盐酸、CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O；盐酸、HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O；
（3）加热：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
15．复盐，KAl（SO4）2＝K＋＋Al3＋＋2SO42－，净水剂
16．（1）FeCl2 KCl （2）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3
(3)Fe3＋＋SCN－＝Fe(SCN)2＋ 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋
17．分别取样放入稀硝酸中,能溶解的是黄铜，无反应的是黄金
18．铜和铁相比，铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼成型
19．(1)图2 吸收A装置中产生的酸雾 变蓝 带火的木条 复燃 (2) D中有部分CO2未参加反应流入E中生成沉淀 (3)E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止(4)小 30 因样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质 (5)乙
20．42%
21．溶液中含有Fe2＋：0.5mol/L ×0.2L＝0. 1mol
设反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y
Fe ＋ Fe2(SO4)3＝3FeSO4 Fe ＋ CuSO4＝FeSO4 ＋ Cu
1mol 1mol 3mol 1mol 1mol 1mol 1mol
xmol xmol 3xmol ymol ymol ymol ymol
可得：3x＋y＝＝0. 1mol
6g－56x＋8y＝5.2g
解得x＝0.02mol y＝0.04 mol
故得：生成铜质量为0.04 mol×64g/ mol＝2.56g
原溶液中Fe2(SO4)3物质的量浓度为＝0.3mol/L
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
△
△
△
△
点燃
△
△
△
△
+1
Cu
C CO H2 Fe NH3 C2H5OH
0
Cu
+2
Cu
O2 Cl2 H2SO4 HNO3 Fe3+ H2O2 KMnO4 K2Cr2O7
S
O2
Cl2
Rhttp://www./--CHO
SO2
Cu
H+
H+
浓HCl
C
CO
H2
I-
Δ
Na2CO3
NaHCO3
酸
加热或碱
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第三章 金属及其化合物
知识梳理
一、金属的物理通性：常温下，金属一般为银白色晶体（汞常温下为液体），具有良好的导电性、导热性、延展性。
二、金属的化学性质：
多数金属的化学性质比较活泼，具有较强的还原性，在自然界多数以化合态形式存在。
物质 Na Al Fe
保存 煤油（或石蜡油）中 直接在试剂瓶中即可 直接在试剂瓶中
化性 常温下氧化成Na2O：4Na + O2 = 2Na2O点燃生成Na2O22Na + O2 == Na2O2 常温下生成致密氧化膜：4Al + 3O2 = 2Al2O3致密氧化膜使铝耐腐蚀。纯氧中可燃，生成氧化铝：4Al + 3O2 == 2Al2O3 潮湿空气中易受腐蚀：铁锈：主要成分Fe2O3纯氧中点燃生成：3Fe+2O2 == Fe3O4
与 O2
与Cl2 2Na+Cl2 == 2NaCl 2Al+3Cl2 == 2AlCl3 2Fe+3Cl2== 2FeCl3
与S 常温下即可反应：2Na + S = Na2S 加热时才能反应：2Al + 3S == Al2S3 加热只能生成亚铁盐：Fe + S == FeS
与水 常温与冷水剧烈反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 去膜后与热水反应：2Al+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2↑ 常温下纯铁不与水反应。加热时才与水蒸气反应：3Fe+4H2O(g) == Fe3O4+4H2
与 酸溶 液 2Na+2HCl=2NaCl+H2↑ 2Al+6HCl==2AlCl3+ 3H2↑ Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
与 碱 溶 液 ---------------------- 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ ---------------------
与 盐溶 液 与硫酸铜溶液：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑与氯化铁溶液：6Na+6H2O+2FeCl3=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑ 置换出较不活泼的金属单质 置换出较不活泼的金属单质
与 氧化 物 ---------------------- 镁条引燃时铝热反应：2Al+Fe2O3==Al2O3+2Fe ---------------------
金属活泼性逐渐减弱
三、金属化合物的性质：
1、氧化物
Na2O Na2O2 Al2O3 Fe2O3
性质 碱性氧化物 非碱性氧化物 两性氧化物 碱性氧化物
颜色状态 白色固体 淡黄色固体 白色固体 赤红色固体
与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ---------------- ----------------
与酸溶液 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O（溶液无色） 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑ Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O（溶液黄色）
与碱溶液 ---------------- ---------------- Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O ----------------
其他 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ---------------- ----------------
2、氢氧化物
化性 NaOH Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
属性 碱性氢氧化物 两性氢氧化物 碱性氢氧化物 碱性氢氧化物
与酸溶液 NaOH+HCl=NaCl+H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Fe(OH)2+2HCl=FeCl2+2H2O Fe(OH)3+3HCl=FeCl3+3H2O
与碱溶液 ------------- Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O ------------- -------------
稳定性 稳定 2Al(OH)3==Al2O3+3H2O 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
其他 2NaOH+CO2 =Na2CO3+H2ONaOH+CO2(过量)=NaHCO3 ---------------- ---------------- ----------------
制备 金属钠与水即可 铝盐溶液与过量浓氨水 亚铁盐溶液与氢氧化钠溶液（液面下） 铁盐溶液滴加氢氧化钠溶液
3、盐
Na2CO3 NaHCO3
溶解度 较大 较小
溶液碱性 使酚酞变红，溶液呈碱性。 使酚酞变淡粉色，溶液呈较弱的碱性。
与酸 反应迅速Na2CO3+2HCl=2NaCl+2H2O+CO2↑ 反应更迅速NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
与碱 -------------------------------- NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
稳定性 稳定，加热不分解。 固体NaHCO3 ：2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑
相互转化 Na2CO3溶液中通入大量CO2Na2CO3+H2O+CO2 = 2NaHCO3 固体NaHCO3 ：2NaHCO3 == Na2CO3+H2O+CO2↑
其他 溶液中：Na2CO3+Ca(OH)2 = 2NaOH+CaCO3↓ 溶液中：NaHCO3+Ca(OH)2 = NaOH+CaCO3↓+H2O
用途 工业原料等 中和胃酸、制糕点等
金属离子检验：焰色反应呈黄色
FeCl2 FeCl3
颜色 浅绿色 黄色
与碱溶液 FeCl2+2NaOH = Fe(OH)2↓+2NaCl FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl
相互转化 2FeCl2+Cl2 = 2FeCl3 2FeBr2+Br2 = 2FeBr3主要表现： 性（还原性） 2FeCl3+Fe = 3FeCl2 2FeBr3+Fe = 3FeBr2表现： 性（氧化性）
检验 遇KSCN不显血红色，加入氯水后显红色 遇KSCN显血红色
用途 净水剂等 印刷线路板等
四、金属及其化合物之间的相互转化
1、铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。⑩NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
2、铁及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。
3、钠及其化合物之间的相互转化，写出相应的化学反应方程式。
附：1、焰色反应：用于在火焰上呈现特殊颜色的金属或它们的化合物的检验。
锂 钠 钾 钙 锶 钡 铜
紫红色 黄色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 蓝绿色
注：观察钾焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃，以便滤去杂质钠的黄光。
2、碳酸钠、碳酸氢钠：Na2CO3又叫纯碱，俗称苏打。无水碳酸钠是白色粉末。NaHCO3俗称小苏打，也叫酸式碳酸钠。它是白色粉末，在水中的溶解度比碳酸钠略小，水溶液呈微碱性，固体碳酸氢钠受热即分解。NaHCO3是发酵粉的主要成分，也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料，在橡胶工业中作发泡剂。将碳酸钠溶液或结晶碳酸钠吸收CO2可制得碳酸氢钠。
3、氧化铝、氢氧化铝
（1）Al2O3俗名矾土，是一种难熔又不溶于水的白色粉末。它的熔点、沸点都高于2000度。
（2）氢氧化铝是典型的两性氢氧化物，它既能溶于强酸生成铝盐溶液，又能溶于强碱生成偏铝酸盐溶液。氢氧化铝可用来制备铝盐，作吸附剂等的原料。氢氧化铝凝胶有中和胃酸和保护溃疡面的作用，可用于治疗胃和十二指肠溃疡、胃酸过多等。
10、合金：
知识点精析
知识点一：金属钠及其化合物：
知识点二：金属镁及其化合物：
( http: / / www. / )
知识点三：金属铝及其化合物：
知识点四：金属铁及其化合物
( http: / / www. / )
知识点五：金属铜及化合物
例1. 9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有
A．0.2mol中子 B．0.4mol电子
C．0.2mol质子 D．0.4mol分子
答案：B
A. B. C. D.
例2.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是
A．、Ba2＋、、 B．K＋、、、
C．Ca2＋、Mg2＋、、 D．Na＋、、、
解析与评价：本题典型考察Na2O2与水反应的性质。Na2O2与水反应方程式：
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,显然A中NH4＋与OH-不能共存，C中Ca2＋、Mg2＋、
与OH-不能共存， D中O2可以将氧化，故只能选B。
答案：D
例3. 2.1g 和组成混合气体与足量的充分反应后，立即通入足量的固体中，固体质量增加 （ ）
A.2.1g B.3.6 g C.7.2 g D.不可确定
解析与评价：本题是有关氧化钠的计算，解决它主要是建立思维模型,和与燃烧的化学方程式为：， 、跟的反应分别为： HYPERLINK "http://www./" EMBED Equation.DSMT4 ，。从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为和混合气体的质量，即
答案 ： A
【变式训练4】 200℃时，11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为 （ ）
A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4
2.常见的钠盐（Na2CO3和NaHCO3）
碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 苏打、纯碱 小苏打
色、态 通常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3 白色粉未
水溶性 易溶于水 溶解度较碳酸钠小
热稳定性 稳定，受热为分解 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
与盐酸反应 慢 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 快 NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O
与碱反应 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O
相互转化
用途 重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产 食品工业，泡沫灭火剂等
例4.微粒检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是
A． HYPERLINK "http://www./" EMBED Equation.3 B． C． D．
解析与评价：本题考察了碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化，属于容易题。碳酸氢钠加热分解方程式如下：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2,
2*84 62
84*2*(w1-w2) /62 (w1-w2)
纯度=1- 84*2*(w1-w2) /62w1= HYPERLINK "http://www./" EMBED Equation.3
答案：A
例5下列溶液能与镁反应生成氢气的是( )
A. 氯化铵溶液 B. 氢氧化钠溶液
C. 碳酸钾溶液 D. 饱和石灰水
解析与评价：本题考查学生对元素及其化合物性质的理解，主要考查Mg与酸反应。氯化铵溶液水解呈酸性，所以答案为A
答案：A
知识点六：. 铝的化合物
铝三角
写出上述相关方程式：
铝的化合物相关图像
例8.相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是
A．Al B．Al(OH)3 C．Al Cl3 D．Al2O3
例9. 将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mL Ph=1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH 溶液100 mL,则NaOH 溶液的浓度为( )
A.0.1 mol.L-1 B.0.2 mol.L-1
C.0.4 mol.L-1 D.0.8 mol.L-1
解析与评价：本题主要考查学生对铝的重要两性化合物（氧化铝、氢氧化铝）性质的理解和迁移、推理、分析问题的能力。由题意及氧化物、氢氧化铝的两性可知，要使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，则须使溶液中的氢离子和氢氧根离子量相等。
由题目中反应式可知，溶解1 mol Fe2O3所消耗的氢离子数与沉淀2 mol Fe3+所消耗的氢氧根离子数相等。同理，Al2O3也如此。故只要控制酸中的氢离子数与碱中所含氢氧根离子数相等即可使Fe3+、Al3+刚好完全沉沉淀。
答案：B
知识点七：铁铜的化合物
铁的三角转化
写出上述相关反应方程式
铁形成离子的检验（Fe3+、Fe2+）
Fe2+和Fe3+的检验
（1）Fe2+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。
方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。
（2）Fe3+的检验：
方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色
方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。
【变式训练12】（08宁夏卷）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白：
(1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ 。
(2）写出①处发生反应的离子方程式 。写出③处发生反应的化学方程式 。
(3）铁红的化学式为 ；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红 ；氧化铜 。
答案：(1)①铁屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氢氧化钠；⑤氢氧化钠。
(2)Fe+2H+＝Fe2++H2↑；2Fe3++Fe＝3Fe2+。
Cu2++Fe＝Cu+Fe2+ ；2Au3++3Fe＝2Au+3Fe2+。
3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3；用作红色涂料；用作制造铜盐的原料。
【变式训练13】（08江苏卷）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
⑵某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
⑷由E制备的E(C2H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误的结构有 种峰。
答案：⑴Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O
⑵4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2
⑶10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O
⑷1；3
学习铁及其化合物的性质要注意：
(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律.
(2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质.
同步训练
一、选择题:(本题包括 13 小题,1－9题为只有1个选项符合题意，每小题 3分,10－13题有1－2个答案，每小题4分，共 43 分。)
．在实验室中，通常将金属钠保存在
A．水中 B． 煤油中 C． 四氯化碳中 D．汽油中
．下列物质中，不属于合金的是
A． 硬铝 B．黄铜 C． 钢铁 D．金箔
．下列物质中既能跟稀H2SO4反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的是 ①NaHCO3 ②Al2O3③Al(OH)3 ④Al
A．③④ B．②③④ C．①③④ D．全部
．下列关于Na和Na+的叙述中,错误的是
A．它们相差一个电子层 B．它们的化学性质相似
C．钠原子,钠离子均为同一元素 D．灼烧时，它们的焰色反应都呈黄色
．除去Na2CO3 固体中少量NaHCO3的最佳方法是
A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液
C．加热 D．配成溶液后通入CO2
．镁、铝、铜三种金属粉末混合物, 加入过量盐酸充分反应, 过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液, 再过滤, 滤液中存在的离子有
A． B．Cu2+ C．Al3+ D．Mg2+
．少量的金属钠长期暴露在空气中，它的最终产物是 ：
A．NaOH B． Na2CO3 10H2O C．Na2CO3 D．NaHCO3
． 只用一种试剂可区别五种溶液, 这种试剂是
A．Ba(OH)2 B．H2SO4 C．NaOH D．AgNO3
．将Fe、Cu、Fe2＋、Fe3＋和Cu2＋盛于同一容器中充分反应，如Fe有剩余，则容器中只能有
A．Cu、Fe3＋ B．Fe2＋、Fe3＋ C．Cu、Cu2＋、Fe D．Cu、Fe2＋、Fe
．将Na2O2投入FeCl3溶液中, 可观察到的现象是
A．生成白色沉淀 B．生成红褐色沉淀 C．有气泡产生 D．无变化
．下列离子方程式书写正确的是
A．铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH－══ 2AlO2－+H2↑
B．AlCl3溶液中加入足量的氨水：Al3++ 3OH－ ══ Al(OH)3↓
C．三氯化铁溶液中加入铁粉：
D．FeCl2溶液跟Cl2反应：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－
．下列离子在溶液中能大量共存的是
A． B．
C． D．
．向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中, 逐滴加入NaOH溶液。下列图象中, 能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH溶液的体积, 纵坐标表示反应生成沉淀的质量)
二．填空题：（本题包括小题，共20分）
．(1)鉴别KCl溶液和K2CO3的试剂是 ，离子方程式为
。（3分）
(2)除去混入NaCl溶液中少量NaHCO3杂质的试剂是 ，离子方程式为
.（3分）
(3)除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用 方法，化学方程式为
.（3分)
．明矾是一种 盐。其在水中的电离方程式是 ，明矾的用途 。
．已知有以下物质相互转化
试回答：(1)写出B的化学式 ，D的化学式 。
(2)写出由E转变成F的化学方程式 。
(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式 ；向G溶液加入A的有关离子反应方程式 。
三．简答题（17题6分，18题4分）
．据媒体报道：社会上曾有不法分子，以黄铜（铜、锌合金）假冒黄金进行诈骗活动。请你设计实验，鉴别黄铜和黄金。
．铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃。)
四.实验题
．过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.它与二氧化碳反应的化学方程式为: 2Na2O2 + 2CO2 == 2Na2CO3 + O2 。某学生为了验证这一实验，以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料，制取O2，设计出如下实验装置：
（1）A中制取CO2 的装置，应从下列图①、②、③中选哪个图：
B装置的作用是 ，C装置内可能出现的现象是 。为了检验E中收集到的气体，在取出集气瓶后，用 的木条伸入集气瓶内，木条会出现 。
（2）若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊，请说明原因： 。
（3）若D中的1.95g过氧化钠样品接近反应完毕时，你预测E装置内有何现象？
。
（4）反应完毕时，若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL，又知氧气的密度为1.43g/L，当装置的气密性良好的情况下，实际收集到的氧气体积比理论计算值 （答大或小），相差约 mL（取整数值，所用数据均在标准状况下测定），这是由于___________________________________ _________ 。
（5）你认为上述A－E的实验装置中，E部分是否安全、合理？E是否需要改为下列四项中的哪一项： 。（用甲、乙、丙、丁回答）
五.计算题
．加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不在变化，剩余固体的质量为8.45g，求混合物中碳酸钠的质量分数。
．将6 g的铁粉加入200 mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液，充分反应得到200 mL0.5mol /LFeSO4溶液和5.2 g固体沉淀物。试计算
(1)反应后生成铜的质量； (2)原Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度。
第三章《金属及其化合物》测试题参考答案
一． 选择题：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B D D B C A C C
题号 9 10 11 12 13
答案 D BC D BC D
二．填空题：（本题包括3小题，共26分）
14．（4分）(1)盐酸、CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O；盐酸、HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O；
（3）加热：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
15．复盐，KAl（SO4）2＝K＋＋Al3＋＋2SO42－，净水剂
16．（1）FeCl2 KCl （2）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3
(3)Fe3＋＋SCN－＝Fe(SCN)2＋ 2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋
17．分别取样放入稀硝酸中,能溶解的是黄铜，无反应的是黄金
18．铜和铁相比，铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼成型
19．(1)图2 吸收A装置中产生的酸雾 变蓝 带火的木条 复燃 (2) D中有部分CO2未参加反应流入E中生成沉淀 (3)E中石灰水的白色浑浊明显增加，瓶内液面的下降接近停止(4)小 30 因样品中含有不与CO2反应生成气体的杂质 (5)乙
20．42%
21．溶液中含有Fe2＋：0.5mol/L ×0.2L＝0. 1mol
设反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y
Fe ＋ Fe2(SO4)3＝3FeSO4 Fe ＋ CuSO4＝FeSO4 ＋ Cu
1mol 1mol 3mol 1mol 1mol 1mol 1mol
xmol xmol 3xmol ymol ymol ymol ymol
可得：3x＋y＝＝0. 1mol
6g－56x＋8y＝5.2g
解得x＝0.02mol y＝0.04 mol
故得：生成铜质量为0.04 mol×64g/ mol＝2.56g
原溶液中Fe2(SO4)3物质的量浓度为＝0.3mol/L
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
点燃
△
△
△
△
点燃
△
△
△
△
+1
Cu
C CO H2 Fe NH3 C2H5OH
0
Cu
+2
Cu
O2 Cl2 H2SO4 HNO3 Fe3+ H2O2 KMnO4 K2Cr2O7
S
O2
Cl2
Rhttp://www./--CHO
SO2
Cu
H+
H+
浓HCl
C
CO
H2
I-
Δ
Na2CO3
NaHCO3
酸
加热或碱
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