1、1常见金属元素单质及其重要化合物（基础+拓展）一、金属的性质1金属物理性质(1)状态：在常温下，除汞(Hg)外，其余金属都是固体。(2)颜色：大多数金属呈银白色（处于粉末状时，常显黑色），而金、铜、铯等具有特殊颜色。(3)密度：差别很大，钾、镁、铝均为轻金属(密度小于 4.5 gcm3 )，密度最大的是锇，达 21.45 gcm3 。(4)硬度：差别很大，如钠、钾的硬度很小，可用小刀切割；最硬的金属是铬。(5)熔点：差别很大，如熔点最高的金属为钨，其熔点为 3410，而汞的熔点为38.9。(6)大多数金属都具有延展性，是电和热的良导体，其中银和铜的传热、导电性能最好。2金属化学性质（重点）金属
2、活动性顺序表：(1)金属与水反应：活泼金属 K、Ca、Na 与冷水发生剧烈置换反应，生成碱和氢气。如：2K2H 2O=2KOHH 2较活泼金属 Mg与沸水发生置换反应，生成碱和氢气。如：Mg+2H 2O Mg(OH)2H 2金属 Fe在高温下与水蒸汽发生置换反应。如：3Fe4H 2O(气) Fe3O44H 2氢后金属不与水发生反应。(2)金属与氧气反应：活泼金属 K、Ca、Na 常温下在空气中易被氧化，在空气中又可发生燃烧。如：4NaO 2=2Na2O（继续反应：2Na 2OO 22Na 2O2）或 2NaO 2 Na2O2较活泼金属 Mg、Al 常温下在空气中易氧化，形成氧化膜，也可发生燃烧
3、。如：4Al3O 22Al 2O3 4Al3O 2(纯) 2Al2O3金属 Fe等常温下在干燥空气中不反应，加热被氧化，纯氧中可燃烧。如：3Fe2O 2(纯) Fe3O4金属 Cu在强热条件下，只氧化而不发生燃烧。如：2CuO 2 2CuOHg 以后金属不能被氧气氧化(3)金属与非氧化性酸(盐酸、稀 H2SO4)反应氢前金属能置换酸中的氢，生成盐和氢气。 氢后金属不能发生反应(4)金属与氧化性酸(浓 H2SO4，浓稀 HNO3)反应，活泼金属 K、Ca、Na 和氧化性酸反应较复杂(不要求掌握)；MgAg 与氧化性酸发生氧化还原反应，生成盐、水和气体，但气体不是氢气，而是含氧酸的还原产物，其中硫
4、酸还原产物是 SO2，浓硝酸还原产物是 NO2，稀硝酸还原产物是 NO。如：Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O Cu4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)22NO 22H 2OPt、Au 只能溶于王水。常温下，浓 H2SO4、浓 HNO3使 Fe、Al 表面生成致密氧化膜，而不生成 H2，即表面发生“钝化”。(5)金属与盐溶液反应：活泼金属 K、Ca、Na 放入盐溶液后，首先与水发生置换反应，生成碱和氢气；所生成的碱再与盐发生复分解反应。如 Na投入 CuSO4溶液中 2Na2H 2O2NaOHH 2、2NaOHCuSO 4=Cu(OH)2Na 2SO4或合并成：2Na2H
5、2OCuSO 4=Cu(OH)2Na 2SO4H 2Mg 和 Mg以后的金属，一般发生“活泼”金属单质(前面金属)将后面的金属从盐溶液中置换出来；如：Fe+CuSO4=FeSO4Cu其他反应有 Cu2FeCl 3=2FeCl2CuCl 2，Fe+2FeCl 3=3FeCl2。(6)某些金属与强碱溶液反应：Zn、Al 和强碱溶液发生反应，生成盐和氢气。2Al2NaOH2H 2O2NaAlO 23H 2（两种写法） 2Zn2NaOH=Na 2ZnO2H 2(7)某些金属与氧化物反应：Mg 与 CO2发生置换反应，生成黑、白色两种固体。2MgCO 2 2MgOCAl 和其它金属氧化物，发生铝热反应放
6、出大量热，如：8Al3Fe 3O4 4Al2O39Fe(8)金属与非金属(S、F 2、Cl 2等)反应金属性越强，越易发生化合，如：Fe+S FeS，2CuS Cu2S。Au、Pt 难与非金属直接发生反应。金属 Mg等与氮气发生化合反应，如：3MgN 2 Mg3N23金属氧化物对应的水化物为碱，碱的稳定性比较：K、Ca、Na 的氧化物和水反应，生成可溶性的碱 KOH和 NaOH及微溶性碱 Ca(OH)2：K2OH 2O=2KOH，Na 2OH 2O=2NaOH，CaOH 2O=Ca(OH)2；这些氢氧化物受热不易分解。Mg 的氧化物和水缓慢反应，生成难溶性碱 Mg(OH)2，Mg(OH) 2受
7、热易分解。Al 以后的金属氧化物，不溶于水，也不与水反应，其对应的水化物(碱)不能由氧化物与水直接反应生成，而碱的热稳定性逐渐减弱，即受热易分解。如：2Fe(OH) 3 Fe2O33H 2O Cu(OH)2 CuOH 2O二、重点金属元素化合物1、镁铝及其化合物(1)镁是活泼金属，不跟碱性溶液反应，能置换出酸中的氢。(2)注意对 Al2O3、Al(OH) 3两性的理解，以及对 Al3+、AlO 2-存在条件的认识。Al2O3、Al(OH) 3仅能溶于强酸和强碱溶液中。(3)注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：向 AlCl3溶液中逐滴加入 NaOH溶液直至过量；
8、向 AlCl3和 MgCl2混合中逐滴加入 NaOH溶液直至过量；向 NaAlO2溶液中逐滴加入 HCl溶液直至过量；向 HCl、NH 4Cl、MgCl 2、AlCl 3混合液中逐滴加入 NaOH溶液直至过量。例 1：将一定质量的镁和铝的混合物投入 100mL盐酸中，固体全 部溶解后，向所得溶液中加入 NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液的体积关系如下图所示。若不考虑金属和盐酸反应时 HCl的挥发，则下列说法正确的是A镁和铝的总质量为 9gB盐酸的物质的量浓度为 5 molL-1CNaOH 溶液的物质的量浓度为 5 molL-1D生成的氢气在标准状况下的体积为 11.2 L2、
9、碱金属元素化合物(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中，Na 及 Na2O2溶于水均会产生气态物质，所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。(2)注意 Na2O2跟 CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。应先考虑 Na2O2跟 CO2的反应例 2：1mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 。3、铁及其化合物（1）NO 3-与 Fe2+在酸性条件下，不能共存。3（2）过量的 Fe与硝酸作用，或在 Fe和 Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的 Fe3+还可以氧化单质 Fe这一隐含反
10、应：Fe+2Fe 3+=3Fe2+。（3）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+，而也可能含有 Fe2+。（4）注意铁单质与强氧化性物质溶液反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为 2Fe3+Fe=3Fe2+例 3：由单质 A 与化合物 B 两种粉末组成的混合物, 在一定条件下可按下图所示发生转化:请回答：(1)A 的化学式 ; B 的化学式 (2)反应的化学方程式 (3)反应的离子方程式 (4)反应的离子方程式 (5)反应的离子方程式 【
11、专题三达标练习】1除去 NaHCO3溶液中混有的少量 Na2CO3可采取的方法是：A通入二氧化碳气体 B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水 D加入稀盐酸2从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO45FeS 212H 2O7Cu 2S5FeSO 412H 2SO4，下列说法正确的是ACu 2S 既是氧化产物又是还原产物 B5molFeS 2发生反应，有 10mol 电子转移C产物中的 SO42 离子有一部分是氧化产物 DFeS 2只作还原剂3对于下列事实的解释错误的是A在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性B浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定C常温下，浓硝
12、酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应D反应 H2S+CuSO4=CuS+H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸4将相同质量的镁条分别在O 2 空气 N2 CO2中燃烧。燃烧后所得产物的质量是 A B= = C D 5将等物质的量的镁和铝混合，取四份等质量的该混合物分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是A3mol/LHCl B4mol/LHNO 3 C8mol/LNaOH D18mol/LH 2SO46在某溶液中加入过量盐酸，产生白色沉淀：过滤后向滤液中加入过量氨水，又生成白色沉淀；再加入过量氢氧化钠溶液，沉淀部分溶解。则原溶液中含有的阳离子是ANa +、Ag
13、+、Al 3+ BBa 2+、Ag +、Mg 2+ CAl 3+、Fe 3+、Mg 2+ DMg 2+、Ag +、Al 3+7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AFe 3+、NO 3-、Cl -、Na + BBa 2+、Mg 2+、HCO 3-、AlO 2-4CNO 3-、Na +、K +、CO 32- DNO 3-、K +、AlO 2-、OH -8下列离子方程式书写正确的是A硫酸铝中加入过量氨水 Al3+3OH-=Al(OH)3 B氢氧化铝跟盐酸反应 Al(OH)3+3H+=Al3+3H2OC硫酸铜与氢氧化钡溶液反应 Ba2+SO42-=BaSO4 D偏
14、铝酸钠溶液与适量稀硝酸反应 AlO2-+H+H2O=Al(OH)39下列关于金属的叙述中正确的是A常温下所有的金属都是固态的 B金属具有导电性、导热性和延展性CAl 是地壳中含量最多的元素 D金属元素在自然界中都是以化合态存在的10从海水中提镁，最基本的方法是往海水里加碱，得到 Mg(OH)2沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成 MgCl2;之后，经过滤、干燥、电解，即可得到金属镁。下列对从海水中提镁的有关说法中，正确的是 A整个过程中没有涉及置换反应 B往海水里加碱是指直接加入 Ca(OH)2C电解 MgCl2溶液即可得到金属镁 D电解时得到的镁蒸气应在 CO2氛围中冷却11把 Al 和
15、 Fe3O4粉末均匀混和，分成两等分，前一份在高温下恰好完全反应，将生成物与足量的盐酸充分反应，后一份直接与足量的 NaOH 溶液反应，前后两种情况生成的气体的物质的量之比为A1:1 B 9:8 C3:4 D4:312制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为 2FeCl3Cu2FeCl 2CuCl 2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无13下列各组的两种溶液中，分别加入足量氨水，观察到的现象相同的是 AFeCl 3 AlCl3 B NaCl BaCl2 CMgCl
16、2 CuCl2 DFeCl 2 FeCl314四种黑色粉末 CuO、FeO、MnO 2、C(石墨粉) 只需加入一种试剂即可将它们区别开来 , 这种试剂是ANaOH 溶液 B稀 H2SO4 C浓盐酸 D蒸馏水15在相同体积的 KI、FeCl 2、FeBr 2的溶液里, 分别通入足量的氯气并且发生完全充分反应, 若它们耗用Cl2的质量相同, 则 KI、FeCl 2、FeBr 2三种溶液的物质的量浓度比A63 2 B1 33 C3 31 D12 316下列各组物质反应后，滴入 KSCN 溶液一定显红色的是A生了锈的铁块放入稀 H2SO4中 BFeCl 3、CuCl 2的混合溶液中加入过量的铁粉CFe
17、O 放入稀 HNO3中 DFe 放入 HNO3溶液中17某溶液中有 NH4 、Mg 2+、Fe 2+ 和 Al3+ 四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是A. NH4 B. Mg2+ C. Fe2+ D. Al3+18把 a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量 NaOH 溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红棕色粉末的质量仍为 a g，则原合金中铁的质量分数为A 70 B 52% C 47% D 3019某溶液中可能含种有 Fe2 、Mg 2 、Cu 2 、NH 4 、Al 3 中的一种或几种。当加入一种淡黄色固体并加热溶液时，有刺激性气体放出和白色沉淀生成，加入淡黄色固体的物质的量（横坐标）与析出沉淀和产生气体的物质的量（纵坐标）的关系，如下图所示。请填写下列空白：则所加的淡黄色固体是 在该溶液中含有的离子是 ，它们的物质的量浓度之比为 。
