1、章末重難點(diǎn)專(zhuān)題突破,第三章金屬及其化合物,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.熟知金屬單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)。 2.掌握金屬與酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律和方法。,內(nèi)容索引,一、金屬的重要化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,二、重要金屬化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用,三、金屬與酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律和方法,一、金屬的重要化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用,例1對(duì)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其解釋不正確的有 A.金屬鈉在Cl2中燃燒產(chǎn)生白煙，這是因?yàn)楫a(chǎn)生的NaCl固體顆粒分散到空氣 中所致 B.把燒紅的鐵絲放在氧氣中，發(fā)出耀眼白光，產(chǎn)生黑色固體，這是因?yàn)樵?反應(yīng)放熱多，生成的Fe3O4為黑色 C.單質(zhì)Mg、Al與O2反應(yīng)，條件不同，可能產(chǎn)生不同的產(chǎn)物 D.鎂帶在空氣中點(diǎn)燃發(fā)出耀眼光芒，并

2、發(fā)生三個(gè)反應(yīng)： C(黑色)，Mg常用于照明彈。在這些反應(yīng)中，Mg都是作還原劑,答案,解析,理解感悟,解析NaCl為白色固體，固體小顆粒分散到空氣中就形成煙，所以A項(xiàng)正確； Mg或Al與O2反應(yīng)，不論加熱與否，都是只有一種產(chǎn)物MgO或Al2O3，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤； D項(xiàng)中，Mg與O2反應(yīng)放出大量熱，火焰明亮，所以軍事上常用它制照明彈，在這三個(gè)反應(yīng)中，Mg的化合價(jià)都是從0價(jià)升高到2價(jià)，所以Mg都是作還原劑，D項(xiàng)正確。,理解感悟,理解感悟金屬與氧氣反應(yīng)的多樣性 (1)活潑金屬(如Na)在常溫下即可反應(yīng)，加熱或點(diǎn)燃所得的產(chǎn)物一般更復(fù)雜。 4NaO2=2Na2O(常溫) 2NaO2 Na2O2 (2)較活潑

3、的金屬在高溫下一般都能劇烈反應(yīng)，常溫下一般也能反應(yīng)，但具體情況存在差異。 Mg和Al在加熱時(shí)均能劇烈反應(yīng)(Al在純O2中)，常溫下因能形成致密氧化膜而阻止內(nèi)層金屬繼續(xù)反應(yīng)，所以Mg、Al雖然較活潑，但常溫下在空氣中能夠穩(wěn)定存在。 2MgO2=2MgO 4Al3O2=2Al2O3,鐵絲在純O2中劇烈燃燒生成Fe3O4；鐵在空氣中緩慢氧化，形成的氧化膜(生銹)不致密而能持續(xù)反應(yīng)。 3Fe2O2 Fe3O4 4Fe3O2=2Fe2O3 (3)不活潑的金屬(如Au、Pt)一般不與O2反應(yīng)。,解析由于金屬鈉很活潑，很容易跟空氣中的氧氣、水蒸氣等物質(zhì)反應(yīng)，因此保存時(shí)應(yīng)隔絕空氣，通常保存在煤油中。這是因?yàn)殁c

4、的密度大于煤油的密度且鈉與煤油不反應(yīng)，鈉在煤油中沉在底部而避免了與空氣的接觸。,例2根據(jù)你對(duì)金屬鈉性質(zhì)的了解，回答下列問(wèn)題。 (1)由于金屬鈉很容易跟空氣中的_、_等物質(zhì)反應(yīng)，通常將它保存在_里，以使它與_、_等隔絕。,答案,解析,氧氣,水蒸氣,煤油,氧氣,水蒸氣,答案鈉投入Fe2(SO4)3溶液中，首先發(fā)生反應(yīng)：2Na2H2O=2NaOHH2，生成的NaOH能與Fe2(SO4)3反應(yīng)：6NaOHFe2(SO4)3=2Fe(OH)3 3Na2SO4，所以會(huì)觀察到有紅褐色沉淀生成。該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式可以表示為6Na6H2OFe2(SO4)3=2Fe(OH)33Na2SO43H2。,(2)將金屬

5、鈉加入Fe2(SO4)3溶液中會(huì)產(chǎn)生紅褐色沉淀。你能解釋這一現(xiàn)象嗎？,答案,解析,解析金屬鈉與鹽溶液的反應(yīng)，不可能置換出金屬單質(zhì)，這是因?yàn)殁c首先要和溶液中的水反應(yīng)生成NaOH和H2，生成的NaOH能和Fe2(SO4)3反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。,二、重要金屬化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用,例3現(xiàn)有兩瓶無(wú)標(biāo)簽的無(wú)色溶液，分別裝有Na2CO3和NaHCO3，用下列試劑或方法能將兩者區(qū)分的是 Ca(OH)2鹽酸CaCl2NaOH加熱 A. B. C. D.,解析都是堿，可以使Na2CO3、NaHCO3中都含有 ，結(jié)果現(xiàn)象一樣(都有沉淀、都無(wú)沉淀)，所以不能區(qū)分； 使二者放出CO2的速度不同，可以區(qū)分；

6、 使Na2CO3有沉淀，而NaHCO3無(wú)沉淀，可以區(qū)分； 加熱法，因二者都是溶液，加熱都不分解，無(wú)法區(qū)分。,答案,解析,理解感悟,理解感悟Na2CO3與NaHCO3的區(qū)分方法 方法一：與強(qiáng)酸反應(yīng)。在兩個(gè)試管中放入等量的兩種固體，同時(shí)加入等量的同一鹽酸，放氣體快者為NaHCO3。 方法二：加熱法。對(duì)固體進(jìn)行加熱，把產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，變渾濁者為NaHCO3。 方法三：沉淀法。在兩種溶液中，加入BaCl2(或CaCl2)溶液，有沉淀生成者為Na2CO3。,答案,解析,例4由單質(zhì)A與化合物B兩種粉末組成的混合物，在一定條件下可按如圖所示發(fā)生轉(zhuǎn)化：,請(qǐng)回答： (1)A、B的化學(xué)式分別為_(kāi)、_。,

7、Al,Fe2O3,解析由紅褐色沉淀知I為Fe(OH)3，H為Fe(OH)2，F(xiàn)為FeCl2，單質(zhì)D為Fe。又因溶液E與CO2生成沉淀J，則J為Al(OH)3，Al(OH)3與鹽酸反應(yīng)生成的溶液K為AlCl3溶液，灼燒后生成的化合物C為Al2O3。固體B加鹽酸后生成溶液G，溶液G又與D(Fe)生成溶液F，則知B為Fe2O3，進(jìn)而推知其他物質(zhì)。,(2)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。 (3)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式： _； _。,答案,理解感悟,2Fe3+Fe =3Fe2+,理解感悟(1)特殊顏色 焰色反應(yīng) Na：黃色；K：紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃) 有色溶液,有色固體 紅色：Cu、Fe2O3(紅棕色) 紅褐色：F

8、e(OH)3 綠色：Cu2(OH)2CO3、FeSO47H2O 藍(lán)色：Cu(OH)2、CuSO45H2O 黑色：FeO、CuO、MnO2、炭黑 淺黃色：Na2O2、AgBr 白色：Fe(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、BaSO4、AgCl,(2)特殊性質(zhì) 在一定條件下能漂白有色物質(zhì)的淡黃色固體只有Na2O2。 遇SCN顯紅色的只有Fe3。 常見(jiàn)的可溶于NaOH溶液的白色沉淀有Al(OH)3，可溶于NaOH溶液的金屬氧化物有Al2O3。 不溶于水又不溶于稀鹽酸或稀硝酸的化合物有BaSO4、AgCl。 (3)特殊反應(yīng) 既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的物質(zhì)：金屬單質(zhì)，如Al；兩性

9、氧化物，如Al2O3等；兩性氫氧化物，如Al(OH)3等；弱酸的酸式鹽，如NaHCO3等；弱酸的銨鹽，如NH4HCO3、(NH4)2CO3等。 能與水反應(yīng)放出氣體的物質(zhì)：活潑金屬單質(zhì)，如K、Ca、Na、Mg(加熱)、Fe(高溫生成Fe3O4)；金屬過(guò)氧化物，如Na2O2。,(4)特殊轉(zhuǎn)化關(guān)系,三角轉(zhuǎn)化,例5過(guò)去電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板，制成印刷線(xiàn)路板，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。 (1)檢驗(yàn)腐蝕后的溶液中是否含有Fe3應(yīng)選用的試劑是_ _。,KSCN溶液(或其他,含SCN的鹽溶液),答案,解析,解析Fe3與SCN反應(yīng)，生成的Fe

10、(SCN)3呈紅色。,(2)為了從使用過(guò)的廢腐蝕液中回收銅，并重新制得純凈的FeCl3溶液，可采用下列實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)?jiān)诟骺崭駜?nèi)填上適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)以使實(shí)驗(yàn)達(dá)到預(yù)期目的。,Fe,鹽酸,Cl2,FeCl2,Fe、Cu,Cu,答案,解析,解析先要審清題意，目的有兩個(gè)：“回收銅，重新制得純凈的FeCl3溶液?！庇深}中給出的反應(yīng)可知，廢腐蝕液中含有FeCl3、FeCl2和CuCl2，回收銅可利用Fe與CuCl2的置換反應(yīng)來(lái)完成，步要加入過(guò)量Fe粉，發(fā)生反應(yīng)：2FeCl3Fe=3FeCl2、FeCuCl2=FeCl2Cu，所以A為FeCl2，B為Fe和Cu。除去Cu中的Fe可加鹽酸，Cu不溶于鹽酸，F(xiàn)e與鹽酸反應(yīng)

11、生成FeCl2和H2。、兩過(guò)程得到的FeCl2匯集在一起被Cl2氧化：2FeCl2Cl2=2FeCl3。,(3)寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式： _； _； _。,答案,理解感悟,2Fe3Fe=3Fe2、FeCu2=Fe2Cu,Fe2H=Fe2H2,2Fe2Cl2=2Fe32Cl,理解感悟鐵元素及其化合物的推斷題的解題關(guān)鍵：一是尋找特征反應(yīng)及特征現(xiàn)象，二是正確運(yùn)用“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系，三是注意與其他金屬及其化合物知識(shí)的綜合。化學(xué)框圖題綜合性強(qiáng)，難度大，解題時(shí)常由于知識(shí)的綜合性不夠，找不到“突破口”而無(wú)法下手。,例6某溶液中可能含有H、Na、 、Mg2、Fe3、Al3、 等離子，已知：該溶液的焰色

12、反應(yīng)沒(méi)有黃色；當(dāng)向該溶液中加入某濃度的NaOH溶液時(shí)，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化如圖所示。由此可知：,(1)該溶液中肯定含有的離子是_；各離子的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。 (2)肯定不含的陽(yáng)離子是_。,答案,解析,Na、Mg2、Fe3,理解感悟,Al(OH)33H=Al33H2O證明H2O比Al(OH)3弱,待溶液中成為Al(OH)3、NH3H2O時(shí)，再加入OH，才能溶解Al(OH)3。這是因?yàn)锳l(OH)3與弱堿不反應(yīng)，只有在強(qiáng)堿性時(shí)才溶解。,理解感悟,理解感悟(1)鋁鹽、氫氧化鋁、偏鋁酸鹽(鋁三角)之間的轉(zhuǎn)化 Al33OH=Al(OH)3,(2)鋁及其化合物的兩性常用于混合物的

13、分離、除雜與鑒別，如Fe3與Al3的分離，除去Fe2O3中混有的Al2O3，選用一種試劑鑒別NaCl、MgCl2、AlCl3溶液等。,1.金屬與酸反應(yīng)的定量規(guī)律(只考慮生成氫氣的情況) (1)金屬與酸反應(yīng)，金屬失去電子的物質(zhì)的量等于酸得到電子的物質(zhì)的量。 (2)1 mol a價(jià)金屬與足量酸反應(yīng)，可生成 mol氫氣。 (3)當(dāng)參加反應(yīng)的金屬與產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量差相等時(shí)，則反應(yīng)后兩溶液增加的質(zhì)量相等。 (4)相同物質(zhì)的量的金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量之比等于反應(yīng)后對(duì)應(yīng)金屬呈現(xiàn)的化合價(jià)之比。 (5)特別注意，在鈉等極活潑金屬與酸反應(yīng)時(shí)，金屬過(guò)量時(shí)還會(huì)跟水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。,三、金屬與酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律和方法

14、,2.鋁分別與酸、堿反應(yīng)產(chǎn)生氫氣量的比較 (1)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，消耗鹽酸和NaOH的物質(zhì)的量之比為31。 (2)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比為11。 (3)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量濃度、等體積的鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比為13。,解析0.1 mol鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應(yīng)，金屬轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為(0.1 mol1)(0.1 mol2)(0.1 mol3)，所以產(chǎn)生氫氣的體積之比為123。,例7(1)取w g鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣 的體積之比是_。,答案,解析,解析利用電子守恒，產(chǎn)生氫氣的體

15、積之比即為金屬轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比：,(2)取0.1 mol鈉、鎂、鋁分別與足量鹽酸反應(yīng)，在相同條件下產(chǎn)生氫氣的體積之比是_。,123,(3)若產(chǎn)生相同體積(同溫同壓)的氫氣，所需鈉、鎂、鋁三種金屬的物質(zhì)的量之比是_；質(zhì)量之比是_。,(4)若將0.2 mol鈉、鎂、鋁分別投入到10 mL 1 molL1鹽酸中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氫氣的體積大小順序是_。,解析與前兩問(wèn)恰好反過(guò)來(lái)，氫氣的體積相等，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等，即金屬的失電子數(shù)相等。,解析Mg、Al過(guò)量應(yīng)以鹽酸的量計(jì)算生成的氣體的體積(轉(zhuǎn)移電子為0.01 mol)，Na也過(guò)量，但過(guò)量的鈉可以與水反應(yīng)(共轉(zhuǎn)移電子0.2 mol)。,632,23129,V(Na)V(Al)V(Mg),答案,解析,例8由Zn、Fe、Mg、Al四種金屬中的兩種組成的混合物10 g與足量的