高中化学必修1第三章金属及其化合物.docx
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高中化学必修1第三章金属及其化合物
第三章金属的化学性质
知识点1对金属的整体把握
1、绝大数金属是以化合物的形式存在于自然界,极少数以游离态存在(Ag、Cu、Au)
原因:
因为大多数金属单质有较强的还原性,化学性质活泼
2、从原子结构出发,以Na、Mg、Al为例说明其化学性质
.活泼金属在空气中易与氧反应,表面形成氧化膜疏松:
Fe
致密:
Mg、Al
3、焰色反应:
Na(黄色)K(紫色,需透过钴玻璃)Cu(绿色)Ba(黄绿色)
知识点2钠单质及其化合物
一、物理性质
金属钠银白色,硬度:
软,密度小,熔沸点低,导电性、导热性良好
二、化学性质
单质
1、与非金属反应(O2、Cl2、S):
表现强还原性,被氧化
1)常温下:
4Na+O2===2Na2O(白色)
常温下金属钠在空气中表面变暗,生成氧化膜,说明钠比Al、Fe活泼得多
(应用)钠保存在石蜡油或煤油中,因为钠易与水或者空气中的氧气反应,而钠不与煤油反应,且钠的密度大于煤油的密度,所以保存在煤油中。
2)受热时:
2Na+O2===Na2O2(淡黄色)
(现象)钠在空气中受热后,先熔化成闪亮的小球后剧烈燃烧产生黄色火焰,生成淡黄色固体
2、与水反应:
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑(分析电子得失)
现象:
(应用)钠燃烧引起火灾,怎么办?
(一般用砂土盖灭)
3、与酸反应:
2Na+2HCl==2NaCl+H2↑(比水更剧烈)
氧化物
与水:
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O与CO2:
Na2O+CO2=Na2CO3(无O2生成!
)
与酸:
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
与水:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
Na2O2与CO2:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(有O2生成!
)
与酸:
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
(应用)呼吸面具或潜水艇中的氧气来源
碳酸盐及碳酸氢盐
物质
Na2CO3
NaHCO3
俗名
苏打、纯碱
小苏打
颜色、状态
白色固体
白色粉末
水溶性
易溶于水
能溶于水
溶解度大小比较:
Na2CO3>NaHCO3
溶液与酚酞
变红
变红
颜色深浅比较:
Na2CO3>NaHCO3
1、两者的水溶液呈碱性,使酚酞溶液变红
2、热稳定性:
2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑
可用于鉴别Na2CO3和NaHCO3
3、与酸反应:
小练:
1、将一小块新切的不规则形状的金属钠投入到滴有酚酞溶液的水中,观察到下列现象,其中可说明钠与水反应放出气体的现象是( )
A、金属钠浮在水面上B、金属钠形成小球状
C、金属钠在水面上迅速游动D、反应后的溶液呈现红色
2、将一小块钠投入到盛有煤油和水的试管中(煤油和水均足够多),可以观察到的现象是( )
A.钠浮在煤油层上,不反应
B.钠沉在煤油层下,不反应
C.钠沉在煤油层下,浮在水层上,在交界处剧烈反应
D.钠沉在水层下剧烈反应
3、能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A.钠与水反应:
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:
2Na+Cu2+===Cu+2Na+
C.钠与盐酸反应:
Na+2H+===Na++H2↑
D.钠跟氯化钾溶液反应:
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
4.下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中,正确的是
A.热稳定性:
Na2CO3 B.与同浓度的稀盐酸反应的快慢: Na2CO3>NaHCO3 C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应,放出CO2质量: Na2CO3 >NaHCO3 D.常温时溶解度: Na2CO3>NaHCO3 5.下列有关钠的叙述正确的是 ①钠在空气中燃烧生成氧化钠②金属钠可以保存在石蜡油或煤油中 ③钠投入食盐溶液中可以发生反应④钠投入硫酸铜溶液中反应生成单质铜 ⑤钠在自然界中以化合态形式存在 A.②④⑤B.①②③C.②③⑤D.②③④ 6、将质量为mg的铁片放入CuSO4溶液中,过一会儿取出干燥,铁片的质量变为ng,则被氧化的铁的质量是 A、8(n–m)g B、8(m-n)gC、7(m-n)gD、7(n-m)g 7、将2.3g金属钠投入100g水中,反应结束后,溶液中溶质的质量分数计算式表示正确的是( ) A.2.3/100×100%B.4/(100+2.3-0.1)×100% C.4/(100+2.3)×100%D.4/(4+100-1.8)×100% 8、室温下,氢氧化钠的溶解度为22g,将多少g金属钠投入100g水中,可获得该温度下的饱和溶液? 9、将2.3g金属钠放入多少克水中,反应完全后,溶液中Na+与H2O分子的个数比为1: 50,最后溶液中水的质量为多少? 10、一块表面已部分被氧化成氧化钠的钠块质量为1.08g,投入到100g水中,完全反应后收集到0.02gH2。 求: (1)未被氧化的金属钠的质量是多少? (2)被氧化的金属钠的质量是多少? 知识点3铝及其化合物两性! ! ! 铝单质 与酸: 与碱: 铝制餐具不能用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸食物 氧化物 注意看课本48页铝箔的加热试验 与酸: 与碱: 氢氧化物 Al(OH)3,白色胶体物质,不溶于水,可凝聚悬浮物,吸附色素,起净水功能。 制取Al(OH)3: Al(SO4)3+6NH3·H2O=2Al(OH)3↓﹢3(NH4)2SO4 与酸: 可作医用胃酸中和剂 与碱: 受热分解: 注意: 明矾(作净水剂),化学式KAl(SO4)2 11、下列生产、生活中的事例不属于氧化还原反应的是 A.铝的表面生成致密的薄膜B.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏 C.食物腐败D.燃放烟花 12、完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-,消耗等物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述溶液的体积比为( ) A.1∶1∶1 B.3∶2∶1 C.6∶3∶2D.9∶3∶1 13、若在加入铝粉能放出H2的溶液中,分别加入下列各组离子,肯定不能共存的是( ) A.Fe3+、SO42-、Cl-、Na+ B.Ba2+、Mg2+、HCO3-、AlO2- C.NO3-、Na+、K+、CO32- D.NO3-、K+、AlO2-、OH- 14、等质量的钠、镁、铝分别与足量的盐酸反应,产生H2的质量由大到小排列顺序正确的是 A、Al、Mg、Na B、Mg、Al、Na C、Na、Mg、Al D、Na、Al、Mg 15、相同质量的两块铝,分别和足量的稀H2SO4和NaOH溶液反应,产生气体的物质的量之比是( ) A、2: 3 B、3: 2 C、2: 1 D、1: 1 16、如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。 某同学从该试剂瓶中取出24.0g固体,配成1L溶液,请计算 (1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度? (2)从所得氢氧化钠溶液中取出200mL于一烧杯中,投入足量的金属铝,完全反应后,产生的气体在标准状况下的体积? 17、天平两边各放一个烧杯,烧杯分别盛放同体积同浓度的盐酸(足量),调节天平达到平衡。 将12g镁和12g铝分别放入两烧杯中,反应完毕后,哪一端还要放入多少克同种金属,反应完毕后天平才能平衡? 知识点4铁及其化合物 单质 铁与稀酸的反应: Fe+2H+==Fe2++H2↑ 氧化物 1、铁的氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)是否溶于水? ? ? FeO Fe2O3 Fe3O4 黑色粉末 红棕色粉末(俗称铁红) 黑色晶体 可做红色油漆和涂料 有磁性 2、化学性质 FeO、Fe2O3是碱性氧化物,能与酸反应 FeO+2H+==Fe2++H2O Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O 氢氧化物 二价铁 三价铁 化学式 FeCl2 FeCl3 名称 氯化亚铁 氯化铁 溶液颜色 浅绿色 黄色 与氢氧化钠 现象: 产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。 FeCl2+2NaOH==Fe(OH)2↓+2NaCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 现象: 产生红褐色沉淀 FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl 与KSCN溶液 无现象 产生血红色 Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3 氧化(还原性) 主要表现: 还原性,举例: 2FeCl2+Cl2==2FeCl3 表现: 氧化性,举例: 2FeCl3+Fe==3FeCl2 相互转化 FeCl2FeCl3: 2FeCl2+Cl2==2FeCl3 FeCl3FeCl2: 2FeCl3+Fe==3FeCl2 名称 氢氧化亚铁 氢氧化铁 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色、状态 白色固体 红褐色固体 水溶性 难溶于水 难溶于水 与酸反应 Fe(OH)2+2HCl==FeCl2+2H2O Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2O Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O 氢氧化亚铁露置空气中 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 Fe(III)的检验: 向溶液滴加少量KSCN溶液,若溶液变红色,则存在Fe(III),否则则没有。 小练: 18、能与Fe3+作用,且可证明Fe3+具有氧化性的是 A.SCN-B、Fe2+C、OH-D、Cu 19、能正确表示下列化学反应的离子方程式的是 A.铁与稀盐酸反应: 2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ B.铝粉投入到NaOH溶液中: Al+2OH-══AlO2-+H2↑ C.氯化铁溶液中加入铁粉: 2Fe3++Fe══3Fe2+ D.AlCl3溶液中加入足量的氨水: Al3++3OH-══Al(OH)3↓ 20、“服用维生素C可使食物中的三价铁离子变成二价铁离子”这句话说明 A.维生素C本身被还原B.维生素C具有还原性 C.维生素C具有氧化性D.维生素C发生了还原反应 21、焰火“脚印”.“笑脸”.“五环”,让北京奥运会开幕式更加辉煌.浪漫,这与高中化学中“焰色反应”知识相关。 下列说法中正确的是 A.非金属单质燃烧时火焰均为无色B.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色 C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察D.NaC1与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 22、证明溶液是否有Fe2+,其操作正确的顺序是() 1加少许酸化的KMnO4溶液②加少许氯水③滴加少许KSCN溶液 A.①②B.②③C.①②③D.③② 23、某工厂排放的工业废水中含Fe3+、Al3+、Cu2+,工厂为了减少环境污染,变废为宝,利用废铁屑和其他化学试剂进行如下操作,得到了铁红、Al2O3和金属Cu,回答下列问题: (1)固体A的成分是。 (用化学式表示) (2)写出B→D的离子方程式;该反应中氧化剂是;2molCl2参加反应转移电子是mol。 溶液D中滴加KSCN溶液的现象是。 (3)溶液E焰色反应呈黄色,试剂H是(用化学式表示);D→E反应的离子方程式是。 (4)分别写出铁红和氧化铝在工业上的一种主要用途: 铁红 ;氧化铝 。 24、某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化: 沉淀 溶液 沉淀 NaOH溶液 溶液 通人CO2 A 水反应① 固体B 沉淀 溶液 △ 过量 溶液 固体E 氨水蒸发、结晶 据此判断: (1)固体B所含物质的化学式。 (2)固体E所含物质的化学式。 (3)反应①的离子方程式为。 25、在铁和氧化铁的混合物15g中,加入稀硫酸150mL,标准状况下放出1.68LH2,同时铁和氧化铁均无剩余;向溶液中滴入KSCN溶液未见颜色变化。 为了中和过量的硫酸,且使Fe2+完全转化成Fe(OH)2,共耗去了3mol/L的NaOH溶液200mL。 求原硫酸溶液的物质的量浓度。 26、在氯化铁和氯化铜的混合溶液中加入过量的Fe粉,若充分反应后溶液的质量没有改变,则原混合溶液中Fe3+和Cu2+物质的量之比为多少? 知识点5合金 附: 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 记住: 金属材料包括纯金属和他们的合金 合金的硬度可大于其纯金属成分,较脆 合金的熔点可低于其成分金属 27、含碳量在3%—4%的生铁,因断口呈灰色所以叫灰口铁。 此生铁具有较好的韧性,常用于铸造机器底座和零件。 试判断: ①纯铁,②灰口铁,③碳三种固体熔点从高到低的顺序是( ) A.①②③B.③②①C.③①②D.②③① 6.用于飞机制造业的重要材料是( ) A.Mg—Al合金B.Cu—Sn合金C.Al—Si合金D.不锈钢 28、铁和其他元素合成的不锈钢具有良好的防腐性能,理论上将铁置于某些溶液处理后,铁也不会被腐蚀,此种溶液可以是() A.常温下的浓硫酸B.氯化铜溶液 C.常温下的稀硝酸D.稀硫酸 29、合金是不同种金属(也包括非金属)在熔化状态下形成的一种具有金属特性的熔合物,下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是() Fe Cu Zn Ag Au W 熔点(℃) 1535 1083 419.5 960.8 1063 3380 沸点(℃) 3000 2595 907 2212 2707 5627 A.FeB.ZnC.AgD.W 30、现有一块铝铁合金,欲测定其铝的质量分数,切下Wg合金,溶于盐酸中,再加入过量NaOH溶液,滤出沉淀,把沉淀在空气中充分灼烧,最后得到Wg红棕色粉末。 则此合金中铝的质量分数约为() A.20%B.30%C.70%D.80%
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- 高中化学 必修 第三 金属 及其 化合物