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1、专题八金属元素及其化合物【课前导引】1. 在铁与铜的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m1g，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1与m2之间的关系是:(A) m1一定大于m2(B) m1可能m2(C) m1一定等于m2(D) m1可能大于m2 A2. 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+、Al3+离子，向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是_，写出有关反应的离子方程式:NH4+和Fe2+ NH4+OH-=NH3+H2O Mg2+2OH-=Mg(OH)2 溶液中加入过量的NaOH溶液时：Fe2+2OH-=Fe
2、(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Al3+4OH-=AlO2-+2H2O 再加入过量盐酸时：Mg(OH)2+2H+=Mg2+2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O AlO2-+4H+=Al3+2H2O【考点搜索】1. 以典型的金属IA和IIA族元素中 的钠、镁为例，从其原子的核外电子排布 入手，理解A和A族（单质、化合物） 的相似性和递变性。了解典型金属的物理 性质和化学性质。2. 以氢氧化钠为例，了解重要的碱的 性质和用途。3. 以过氧化钠为例，了解过氧化物的 性质。4. 以Fe(II)、Fe(III)的相互转化为例,了解 变价金属元素的氧化还原性。
3、对这些内容的要 注意理解实质，达到“举一反三”的要求。在这 些内容往往是高考命题的重点。5. 掌握若干常见金属的活动性顺序。6. 了解铝的重要化合物。7. 初步了解合金的概念。8. 金属元素及其化合物跟化学实验的综合 。近几年的实验试题中比较多地出现了以金属 元素及其化合物为落点的实验试题和元素推断 题，请大家加以重视。【在线探究】 1. Fe3O4可以写出Fe2O3FeO，若把Fe3O4看成是一种盐，又可写成Fe（FeO2）2。根据化合价规律和化学式书写方法，把Pb3O4用上述氧化物形成表示，其化学式为_；若看成是一种盐，化学式为_。又知，高价Fe不能把HCl氧化，而高价Pb能把HCl氧化成
4、Cl2。试分别写出Fe3O4、Pb3O4与盐酸反应的化学方程式。 解析：铅（Pb）是A族元素，化合价 只有+2价和+4价。根据Fe3O4写成Fe2O3FeO形 式，+4价P：b的氧化物写在前，+2价的氧化物 写在后，则有: PbO22PbO。 Fe3+不能氧化HCl，所以Fe3O4与HCl反应生成两种盐，属于复分解反应；而Pb4+有强氧化性，能把HCl氧化成Cl2，这时会生成PbCl2的盐。 答案：PbO22PbO；Pb2(PbO4);Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O;Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2+4H2O2. 有 A、B、C、D、E五种金属。已知： E的
5、氧化产物比D的氧化产物氧化能力强； A投入E的盐溶液中可得E单质； 在以A、D为极板形成的原电池中，D极上发生还原反应； 电解含有A、B、C、E离子的盐溶液时，B离子最先在电极上放电，其次是E离子，而A、C离子则不能在电极上放电； C的碳酸盐的溶解度大于它的酸式碳酸盐。推出五种金属的活动顺序是_。解析：判断金属活动性强弱顺序，也就是 判断出金属在反应中失去电子的难易。可以根 据金属活动性顺序和金属元素在周期表中位置 结合试题进行分析、判断。由: 氧化性E离子D离子, 说明金属性DE。由: A能从盐溶液置换出E, 说明金属性AE。由: 根据原电池工作原理，活泼金属为负极 ，发生氧化反应；不活泼金
6、属为正极，发生还 原反应，说明AD。由：根据金属离子在溶液中放电顺序一般恰好与金属活动性顺序相反，说明金属性强弱A（或C）EB。由：只有碱金属元素才具有碳酸盐的溶解度大于相应酸式碳酸盐的溶解度。 总结分析，金属的活动性顺序为：CADEB。答案：CADEB。【方法论坛】1. 金属的通性：抓金属活动性顺序掌握金属的全局金属的化学性质主要表现为易失去最外层的电子，显示还原性，这与它们的原子结构有关。常见金属的主要化学性质列于下表：注：金属活动性顺序就是金属单质的还原性由 强渐弱的顺序。按金属活动性顺序，把常见金 属分为以下三组：活泼金属组：K、Ca、Na，Mg、Al；中活泼金属：Zn、Fe，Sn、P
7、b、(H)；不活泼金属：Cu、Hg、Ag，Pt、Au。如上所示，每个金属组又分为两个不同层次 ，显示其还原性的差异。这样复习金属单质 的化学性质，有利于掌握金属的全局，以及 金属还原性强弱的变化规律。(1) 跟O2反应：K、Ca、Na、Mg、Al迅 速氧化，Zn、Fe、Sn、Pb缓慢氧化，Cu、 Hg、Ag、Pt、Au很难氧化。(2) 跟H2O反应：K、Ca、Na跟水反应剧 烈，Mg、Al跟水在加热下缓慢反应，Zn、Fe 在高温下跟水气反应，生成H2和金属氧化物。(3) 跟盐酸反应：K、Ca、Na反应猛烈， Mg、Al反应剧烈，锌、铁反应较快，Sn、Pb 反应缓慢，Cu、Hg、Ag、Pt、Au
8、不能反应。(4) 跟硝酸反应：Cu、Hg、Ag可与HNO3 反应，Pt、Au不跟HNO3反应。2. 抓住重点，编织网络(1) 碱金属元素及其化合物知识网络图如下：(2) 镁及其重要化合物的知识网络图如下：(3) 铝及其化合物的知识网络如下：(4) Fe(II)和Fe(III)的转化 【实弹演练】课堂反馈1.1998年中国十大科技成果之一是合成一维纳米氮化镓。已知镓是第A族元素，则氮化镓的化学式可能是AGa3N2 BGa2N3CGaN DGa3N2.用足量的一氧化碳还原14.5g铁的氧化物的混合物。将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀25g，则该混合物的组合不可能是AFe2O3、Fe3O
9、4、FeOBFeO、Fe3O4CFe3O4、Fe2O3DFeO、Fe2O33. 有6瓶白色同体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白：(1) 各取适量固体试剂分别加入6支试管中，加入适量蒸馏水，振荡试管。观察到的现象是:被检出的物质的化学式(分子式)是:3. 有6瓶白色同体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白：(1) 各取适量固体试剂分别加入6支试管中，加入适量蒸馏水，振荡试管。观察到的现象是:6种固体全部溶解，5
10、支试管中得到无色溶 液。1支试管中得到蓝色溶液。被检出的物质的化学式(分子式)是:3. 有6瓶白色同体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白：(1) 各取适量固体试剂分别加入6支试管中，加入适量蒸馏水，振荡试管。观察到的现象是:6种固体全部溶解，5支试管中得到无色溶 液。1支试管中得到蓝色溶液。被检出的物质的化学式(分子式)是:CuSO4(2) 分别取未检出的溶液，往其中加入上 述已检出的溶液，观察到的现象和相应的离子 方程式是:被检出的物质的化学式（分子式）是:(2) 分别取未检出的溶液，往其中加入上
11、述已检出的溶液，观察到的现象和相应的离子 方程式是: 1支试管中有白色沉淀生成 Ba2+SO42-BaSO4 2支试管中有蓝色沉淀生成 Cu2+2OHCu(OH)2 Cu2+COCuCO3被检出的物质的化学式（分子式）是:(2) 分别取未检出的溶液，往其中加入上 述已检出的溶液，观察到的现象和相应的离子 方程式是: 1支试管中有白色沉淀生成 Ba2+SO42-BaSO4 2支试管中有蓝色沉淀生成 Cu2+2OHCu(OH)2 Cu2+COCuCO3被检出的物质的化学式（分子式）是: BaCl2(3) 鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是:(3) 鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是:(
12、i) 分别取中能产生蓝色沉淀的两种溶液，向其中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液，无沉淀生成的是NaOH溶液。 (ii) 分别取少最未检出的溶液，往其中加入NaOH溶液无明显残象的是Na2SO4溶液，有刺激性气味气体产生的是(NH4)2SO4溶液。 4. 氯化铁是工业上常用的净水剂之一。(1) 请写出氯化铁净水的原理。 4. 氯化铁是工业上常用的净水剂之一。(1) 请写出氯化铁净水的原理。 氯化铁净水的原理与明矾的净水原理相 似。氯化铁在水中分三步水解： Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+； 这与铝相似，这里也涉及到胶体现象， 氢氧化铁胶体粘结泥沙而起到净水作用。(2
13、) 为尽可能地降低净水生产费用，应该用廉价的原料来制备氯化铁，最好是三废的综合利用。请提出一些用廉价原料制取氯化铁的方法，写出有关的化学方程式，并对所提各种方法的优缺点加以评述。实例如下：用机器加工的切削铁屑与 电解制烧碱所得的氯气直接反应来制备氯化 铁。用机器加工的切削铁屑与盐酸反应先 制成氯化亚铁，再用氯气进一步将氯化铁氧 化成氯化铁。用机器加工的切削铁屑与盐 酸反应先制成氯化亚铁，再在溶液中通入空 气将它氧化成氯化铁。将采用硫铁矿为原 料通过接触法制硫酸工厂的废炉渣与一些有 机合成厂产出的副产品下边酸发生反应来制 取氯化铁。 5. 下图表示物质之间的相互转化关系：(1) 若单质甲为金属，
14、单质乙为非金属 ，指出它们的物质名称，并写出有关反应 的化学方程式。5. 下图表示物质之间的相互转化关系：(1) 若单质甲为金属，单质乙为非金属 ，指出它们的物质名称，并写出有关反应 的化学方程式。X:二氧化碳；Z:一氧化碳；Y:氧化镁 甲:镁；乙:氧气；丙:碳(化学方程式从略)。(2) 若单质甲为非金属，单质乙为金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。(2) 若单质甲为非金属，单质乙为金属，指出它们的物质名称，并写出有关反应的化学方程式。X: 溴化亚铁；Y: 氯化铁；Z: 溴化铁；甲: 氯气；乙: 铁；丙: 溴。(化学方程式从略)课后巩固A精选题 一、选择题1、随着人们生活节奏
15、的加快，方便的小 包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质 期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包 装袋中应放入的化学物质是: A 无水硫酸铜、蔗糖 B 硅胶、硫酸亚铁C 食盐、硫酸亚铁 D 生石灰、食盐课后巩固A精选题 一、选择题1、随着人们生活节奏的加快，方便的小 包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质 期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包 装袋中应放入的化学物质是: A 无水硫酸铜、蔗糖 B 硅胶、硫酸亚铁C 食盐、硫酸亚铁 D 生石灰、食盐B2、 巳知某溶液中存在较多的H、SO42、NO3 ，则该溶液中还可能大量存在的离子组是: A. Al3+、CH3COO 、ClB. Mg2+、Fe2+、BrC. Mg2+、Cl、I D. Na+、NH4+、Cl 2、 巳知某溶液中存在较多的H、SO42、NO3 ，则该溶液中还可能大量存在的离子组是: A. Al3+、CH3COO 、ClB. Mg2+、Fe2+、BrC. Mg2+、Cl、I D. Na+、NH4+、Cl D3、有人设计了Pt和Zn为电极材料的电池埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源,它依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。下列说法中正确的是:A. Pt作负极 B. 正极发生的电极反应为: O2 + 4H+ +4e=2H2
