专题06金属及其化合物（讲）（教师版）.docx

专题06金属及其化合物考试内容1 .常见金属元素(如Na、Mg、AKFe、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。3. 了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应。4. 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。考情预测金属的单质和化合物占中学元素化合物的主体，它们是基本概念、基本理论的载体，高考主要从以下角度考查钠、镁、铝、铁、铜及其化合物特点，高考中一般不会出现单独元素化合物知识的题目，而是分散在不同的题型和题目中，从题型来看，选择题和填空题中均会出现，在选择题中一般直接考查金属元素及其化合物的性质，常见形式为正误的判断，所涉及的都是元素化合物基本性质的识记和应用；在填空题中一般有两种考查形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断(化学式的书写)、化学方程式的书写、微粒的检验和鉴别等形式出现；二是与基本概念和基本理论结合，如与氧化还原反应、电化学、物质在水溶液中的行为、实验、计算等知识点结合考查。核心素养宏观辨识与微观探析科学态度与社会责任NaNaOH金属与金属或第点低MgFe AS金属与等金属硬度大A1.Cu Hg4j '电解'热还原,雅合金冶炼方法N0、FeoCU0、FeJOJA1.QJ Na1O1Mttl林氧化r化物分类氧化物KOHCu(OH)2Ca(OH)I Fe(OH)1 Ba(OH)I Fe(OH)J Ai(0 强弱减两性.分为 氢轼化物焰色法B色法检验方法盐不金H；钝化.氧化物餐1M；Q冷水:Na、KNa常副下二MS与置换A1. aJ 5 CO1,热水:Mg水蒸气:FeA1.激硫酸、Fe浓硝酸A1.与FeJOJ性,膜I性质性反CO、“水:HW还原性;热分解，H Mj热0定性K化性还原性;中Fei)JN&Q *凭 A1.ioJ Fe(OH)IF"h), & Al(OH)j NaHCO, F：A NaHCOjCuO K2O 京 MCu(OH)t 可CaCOJF(>- NaICOJNaJoJ 可Al(OH),Cufc 峭 NaJSaIiJaNaHCO,小FeCI1CuSO4导考点提炼高频考点一金属单质的性质1.常见金属的主要性质(1)钠及其化合物等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。Na2O2与COz或HzO反应时，生成ImO1.o2,转移电子的物质的量为2mo1.。)Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑Na2O2跟CO2的反应。因为若先发生反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,必定还发生反应：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2OoNa2O2与SCh反应的化学方程式为：Na2O2+SO2=Na2SO4o向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为:COM+H+=HCOJ>HCO3+H+=H2O+CO21.(2)镁、铝及其化合物占燃镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg+2=2MgO,此外还发生反应：3Mg+卢燃N2=Mg.3N22Mg+CO22MgO+CoMg3N2与水反应：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3o加热Mg(Heo3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCo3沉淀，因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3"AMg(OH)21+2CO铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。AhO3、A1.(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。AF+、AKh只能分别存在于酸性、碱性溶液中。AF+与下列离子不能大量共存：OH、Co丁、HCo3、SO3、S2、C1.O、A1.O2,其中OH是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。A1.OW与下列离子不能大量共存：H+、HCOIA1.3Fe2Fe3+,其中H+和HCo,是因为与A1.oW直接反应(AIo5+HC05+H20=A1.(0H)31+C0),其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。(7)明研的净水原理：明矶的化学式为KA1.(SO4)2-12H2O,它在水中能电离：KA1(SO4)2=K+AI3+2S0o铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：A13+3H2O=A1(OH)3(胶体)+3H+o(3)铁、铜及其化合物Fe与Cb反应只能生成FecI3,与b反应生成Feb,与反应物的用量无关。Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4,而不是Fe2O3o过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe?+。要注意产生的Fe3'还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3*=3Fe2+oNO3与Fe?.在酸性条件下不能共存。Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及Fe3+厂的氧化还原反应，产物为Fe2I2和H2OoFeCb溶液加热浓缩时，因Fe3'水解和HC1.的挥发，得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕色Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸,将得不到Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为FeKSO。注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,也可能含有Fe2+。2.常见金属的性质比较金属活动性顺序表KCaNaMgA1.ZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu性质变化规律元素的金属性逐渐减弱，单质的还原性依次减弱，离子的氧化性逐渐增强和水的反应与冷水剧烈反应与沸水缓慢反应高温与水蒸气反应不跟水反应生成碱和氢气生成氧化物和氢气和酸的反应剧烈反应反应逐渐减缓不能置换稀酸中的氢与非氧化性酸反应放出H2;与浓硫酸、浓硝酸及稀硝酸反应，不放出H2,一般产物为：盐+水+成酸元素的低价化合物与氧化性酸反应（但不放出H2）只溶于王水和盐溶液的反应金属先与水反应生成碱，碱再与盐反应排在前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来和氧气的反应易被氧化常温生成氧化膜加热能被氧化加热能被氧化不能被氧化金属氧化物对应的水化物及碱的热稳定性氧化物跟水剧烈反应，生成碱，碱受热不易分解氧化物不溶于水，也不跟水反应，对应碱的热稳定性逐渐减弱金属的冶炼电解法热还原法燃烧法电解熔融盐或氧化物高温下用CO（或A1.）从其氧化物中还原出来自然界中存在的形式只以化合态（盐、氧化物）存在多以化合态存在，但有极少的游离态只以游离态存在3.金属元素及其化合物的重要性质和应用常见物质日常应用利用的性质钠核反应堆的传热介质熔点较低，导热性好氢氧化钠制肥皂与油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸钠氯化钠调味剂具有咸味配制生理盐水（0.9%）体液替代物碳酸氢钠发酵粉、膨松剂2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2胃酸中和剂HCO；+H+=H2O+CO2用于泡沫灭火器A1.2(SO4)3+6NaHCO3=2A1(OH)3+6CO2+3Na2SO4碳酸钠清洗油污水解，溶液显碱性制玻璃Na2CO3+SiO2Na2SiO3+C02氧化铝耐火材料熔点高铝铝制品表面易生成致密的氧化膜铝热剂（焊接钢轨）2A1+Fe2O3汕AI2O3+2Fe（放出大量热量）氢氧化铝胃酸中和剂碱性较弱A1.(OH)3+3H+=A1+3H2O明矶、铁盐净水剂在水中生成A1.（OH）3或Fe（OH）3胶体，其可以和悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来氧化铁红色油漆和涂料氧化铁是一种红棕色粉末硫酸铜配制农药，杀菌消毒铜离子（重金属离子）能使蛋白质变性【典例剖析】【例4（2022江苏卷）我国古代就掌握了青铜（铜-锡合金）的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜器；Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是（）A.石墨能导电，可用作润滑剂B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料C.青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑D.含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料【答案】C【解析】A项，石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A错误；B项，单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；C项，吉铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；D项，含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故D错误；故选C。【例2】（2021浙江6月选考）下列说法不氐硬的是（）A.硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐B.镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁C.钠与水反应生成氢氧化钠和氢气D.常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化【答案】A【解析】A项，硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A错误；B项，镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B正确；C项，钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，故C正确；D项，浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，故D正确；故选A。【变式探究】1. （2022浙江省山水联盟高三联考）下列有关金属及其化合物的说法正确的是（）A.Na久置于空气中最终生成NaHCo3B.金属单质在化学反应中往往体现出还原性C.铁元素在自然界中都是以化合态形式存在的D.AI能与任意强酸反应生成H?【答案】B【解析】A项，碳酸氢钠不稳定，易分解，Na久置于空气中最终生成Na2CO3,A错误；B项，金属单质在化学反应中只能失去电子而被氧化，因此金属单质在化学反应中往往体现出还原性，B正确；C项，铁元素在自然界中也有游离态形式存在的，如陨石中含有游离态的铁，C错误；D项，A1.与硝酸反应不能生成Hz,D错误；故选B。2 .下列推理正确的是（）A.铝粉在氧气中燃烧生成AbCh,故钠在氧气中燃烧生成NazOB.铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜C.活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中D.钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂【答案】D【解析】钠在氧气中燃烧生成Na2O2,A项错误；钠非常活泼，钠加入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成NaoH