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1、微型专题重点突破(五),第三章 金属及其化合物,学习目标定位 1.熟知金属的重要性质及应用。 2.掌握金属与酸反应的计算规律和方法。,微型专题,考题精选,内容索引,微型专题,一、金属与氧气反应的多样性,例1 下列说法不正确的是 A.钠在空气中加热能燃烧，火焰呈黄色，有淡黄色固体生成 B.镁在空气中点燃可剧烈燃烧，发出耀眼的白光 C.烧红的铁丝在氧气中可剧烈燃烧，产生黑色固体氧化铁 D.不活泼金属铜在空气中加热可生成氧化铜,解析 烧红的铁丝在氧气中燃烧，生成的黑色固体为四氧化三铁。,答案,解析,(1)活泼金属钠在常温下即被氧化，加热或点燃所得的产物为Na2O2。 (2)较活泼金属镁在空气中加热能
2、剧烈燃烧，而铝则不能燃烧。 (3)较活泼金属铁在纯氧气中能剧烈燃烧，在潮湿的空气中易形成铁锈。 (4)不活泼的金属(如金、铂等)一般不与氧气反应。,变式1 下列叙述中不正确的是 A.钠在空气中极易被氧化，常保存在煤油中 B.纯铁的抗腐蚀能力相当强，铁在干燥的空气里不易被氧化 C.常温下，镁在空气中表面易形成致密的氧化膜而能稳定存在 D.金属铝与氧气反应，条件不同，其产物不同,解析 铝与氧气反应的产物只有氧化铝。,答案,解析,解析 选项A中得失电子不守恒； 选项B中钠先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀； 选项C中钠先与酸反应，再与水反应。,二、钠与酸、碱、盐溶液的反应,例2
3、 能正确表示下列反应的离子方程式的是 A.钠与水反应：Na2H2O=Na2OHH2 B.钠与CuSO4溶液反应：2NaCu2=Cu2Na C.钠与足量盐酸反应：2Na2H2O=2Na2OHH2 D.钠与氯化钾溶液反应：2Na2H2O=2Na2OHH2,答案,解析,(1)钠与酸、碱、盐水溶液反应规律：有酸氢离子为先，无酸水分子为先。 (2)分析钠与酸、碱、盐水溶液反应的计算问题时，生成氢气的量按钠的量计算。 (3)求钠与水反应后溶液中溶质的质量分数时，溶液的质量应减去生成氢气的质量。,变式2 将4.6 g金属Na投入到100 g不同浓度的下列盐酸中：(1)0.365%；(2)3.65%；(3)3
4、6.5%。则放出H2的物质的量 A.(3)最少 B.(3)最多 C.一样多 D.无法确定,答案,解析,三、金属的置换反应,例3 (2017江西师大附中高一检测)a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：(1)a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d；(3)c与强碱溶液反应放出气体，e的一种氧化物具有磁性。由此判断，a、b、c、d、e依次为 A.Fe、Cu、Al、Ag、Mg B.Mg、Cu、Al、Ag、Fe C.Al、Cu、Mg、Ag、Fe D.Mg、Ag、Al、Cu、Fe,解析 c与强碱溶液反应放出气体，则c为Al，e的一
5、种氧化物具有磁性，则e为Fe，a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体，则a为Mg，b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d，则b为Cu，d为Ag，故B项正确。,答案,解析,(1)金属与水、酸、盐溶液发生置换反应的依据是金属活动顺序表。 (2)钠与任何水溶液都能发生置换反应，都有氢气生成。 (3)钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属。,变式3 对于反应：TiCl44Na=4NaClTi，下列说法不正确的是 A.该反应既属于置换反应，也属于氧化还原反应 B.该反应可以用来冶炼金属 C.该反应的条件是四氯化钛为熔融状态或在水溶液中 D.该反应说明钠的金属活动性比钛强,解析
6、钠能从四氯化钛中将钛置换出来，说明钠的金属活动性比钛强；钠在水溶液中会先与水反应。,答案,解析,四、铝与酸、碱反应间的定量关系,例4 铝分别与足量的稀盐酸和足量的氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为 A.11 B.21 C.31 D.13,解析 有关化学反应的方程式如下： 2Al6HCl=2AlCl33H2，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。 由此可知，在同温同压下生成等体积(等物质的量)的H2时，消耗的HCl与NaOH的物质的量之比为6231。,答案,解析,铝与过量酸、碱溶液反应规律：“铝同氢气同，一碱顶三酸
7、”。,解析 加入足量NaOH溶液中，只有Al能与NaOH溶液反应；加入足量稀盐酸中，Mg、Al两金属均与盐酸反应。由得失电子数守恒可知，Al与稀盐酸和与NaOH溶液反应产生的氢气的量相同，即均为6.72 L，则Mg与盐酸反应产生的氢气为11.2 L6.72 L4.48 L，结合关系式：MgH2知，n(Mg)n(H2) 0.2 mol，m(Mg)0.2 mol24 gmol14.8 g，故原合金样品中镁的质量为4.8 g29.6 g。,变式4 将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72 L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标
8、准状况下气体11.2 L。则原合金样品中镁的质量为 A.4.8 g B.6 g C.9.6 g D.12 g,答案,解析,五、不同金属与酸反应间的定量关系,例5 镁、铝两种金属分别与相同体积、相同浓度的稀硫酸反应，同温同压下生成氢气的体积相同。则下列说法正确的是 A.两个反应中转移的电子数目相等 B.加入镁、铝的质量比为43 C.消耗Mg、Al的物质的量相等 D.加入的Mg、Al的质量一定不相等,答案,解析,解析 Mg、Al与H2SO4反应的化学方程式分别为MgH2SO4=MgSO4H2、2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，同温同压下生成H2的体积相同，则两个反应中转移的电子数相等，
9、A项正确。 设生成H2的物质的量为1 mol，若两个反应中H2SO4均过量，则m(Mg)24 g，m(Al)18 g，m(Mg)m(Al)43；若两个反应中H2SO4均恰好完全反应，则加入的Mg和Al的质量可能相等也可能不相等，故B、C、D项错误。,金属与酸反应产生氢气的量相同时，则金属转移电子的物质的量相同，消耗金属的物质的量之比等于反应后对应金属呈现化合价的倒数之比。,解析 相同质量的金属产生氢气的量与金属失去1 mol电子的质量(即摩尔电子质量)成反比，镁、铝摩尔电子质量分别为12 gmol1、9 gmol1，铝生成的氢气较多。,变式5 相同质量的镁和铝分别与足量的盐酸反应，生成标准状况
10、下的氢气 A.一样多 B.镁多 C.铝多 D.都为22.4 L,答案,解析,例6 由镁、铝、铁三种金属单质中的两种组成的混合物共6 g，与足量的稀盐酸反应，产生标准状况下的氢气2.8 L，由此得出的结论正确的是 A.该混合物中一定含有铝 B.该混合物中一定含有铁 C.该混合物一定是由铁和镁组成的 D.该混合物中一定不含铁,六、判断确定金属混合物的成分,答案,解析,解析 设与足量稀盐酸反应产生1 g氢气需要混合物的质量为x g，则1x 6，解得x24，运用平均组成法进行分析，则金属混合物中必有一种金属与酸反应产生1 g氢气时所需金属的质量大于24 g，另一种金属与酸反应产生1 g氢气时所需金属的
11、质量小于24 g。根据镁、铝、铁与稀盐酸的反应可知，产生1 g氢气需要镁、铝、铁的质量分别为12 g、9 g、28 g，则混合物中一定含有的金属为Fe。而另一种金属可能是Mg或Al。,(1)先计算混合金属的平均摩尔电子质量，即混合金属在反应中转移1 mol电子时的质量。 (2)再计算各金属的摩尔电子质量，即各金属在反应中转移1 mol电子时的质量。 (3)比较平均摩尔电子质量与各金属摩尔电子质量的大小，判断确定混合金属的成分。,变式6 由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生1.0 g 氢气，则混合物中一定含有的金属是 A.Zn B.Fe C.Al D.Mg,
12、答案,解析,解析 该混合物的平均摩尔电子质量 10 gmol1，锌、铁、镁、铝的摩尔电子质量分别为32.5 gmol1、28 gmol1、12 gmol1、9 gmol1，由于是两种金属组成的混合物，平均摩尔电子质量必介于两种金属的摩尔电子质量之间，混合物中一定含有金属铝。,考题精选,1.(2018滁州市定远县西片三校期末)下列有关钠的叙述中错误的是 A.钠是一种灰色的固体 B.钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界 C.钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等 D.钠的质地软，可用小刀切割,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,2.(2018定州中学高一期末)下列
13、金属在空气中，能形成氧化物保护膜的是 A.Na B.Fe C.Cu D.Al,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,3.(2018临夏中学高一期末)将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入足量盐酸中，同温同压下产生气体的体积比是 A.123 B.632 C.311 D.111,解析 盐酸足量，金属失去的电子数等于H得到的电子数，Na失去的电子数为0.3 mol，Mg失去的电子数为0.3 mol20.6 mol，Al失去的电子数为0.3 mol30.9 mol，则同温同压下产生气体的体积比为0.3 mol0.6 mol0.9 mol123，选A。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8
14、,9,10,4.(2018鸡泽县第一中学高一期末)钠、镁、铝三种金属单质的混合物跟足量的稀硫酸溶液充分反应后，得到标准状况下的氢气2.24 L，则这三种金属的总物质的量可能是 A.0.050 mol B.0.060 mol C.0.100 mol D.0.200 mol,答案,解析,解析 假设全部是钠，2Na2H=2NaH2，生成2.24 L氢气需要金属钠的物质的量为0.2 mol，假设全部是镁，Mg2H=Mg2H2，生成2.24 L氢气需要金属镁的物质的量为0.1 mol，假设全部是金属铝，2Al6H=2Al33H2，生成2.24 L氢气需要金属铝的物质的量为0.067 mol，混合物的总物
15、质的量应在0.0670.2 mol这个范围内，C正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,5.(2018三门峡市高一期末)由钠、镁、铝、铁四种金属单质中的两种组成的混合物共12 g，跟足量盐酸反应，产生5.6 L氢气(标准状况下)，由此可判断混合物中必定含有 A.钠 B.铁 C.镁 D.铝,答案,解析,解析 标况下n(H2)0.25 mol,12 g金属提供的电子为0.5 mol，则提供1 mol电子需要金属的质量为24 g。铁在反应中由0价2价，提供1 mol电子需28 g，同理需Na为23 g，Mg为12 g，Al为9 g。提供1 mol电子，只有铁的质量大于24 g，故金属混合物中一定有Fe。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,6.(2018大庆实验中学高一期末)将23 g钠、18 g铝、56 g铁分别投入盛有200 g 7.3%的盐酸中(气体体积均在相同状况下测定)，下列分析正确的是 A.产生的气体体积之比为522 B.铝和盐酸的反应速率仅次于钠，但产生的气体最多 C.铁和盐酸反应产生的气体比钠产生的多 D.钠和盐酸反应最剧烈，反应结束时产生的气体一样多,
