1、鈉、鋁、鐵和銅及其化合物是中學(xué)化學(xué)元素化合物中的重要金屬部分，是每年高考的必考內(nèi)容。鈉及其化合物歷來是高考命題者偏愛的物質(zhì)，考查角度也是全方位的。如2009全國(guó)理綜第11題通過對(duì)樣品純度計(jì)算，考查NaHCO3的熱穩(wěn)定性及根據(jù)NaHCO3分解化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算；2009年重慶理綜9考查單質(zhì)鈉與鹽溶液反應(yīng)的特殊性。鋁、鐵、銅在近三年的新課標(biāo)高考中亦頻頻出現(xiàn)。其中Al的性質(zhì)，Al2O3 、 Al(OH)3的兩性尤為突出：Al3、AlO 、,第三章 金屬及其化合物,Al(OH)3之間的轉(zhuǎn)化，鐵的性質(zhì)，鐵元素的變價(jià)問題，以及金屬的冶練，合金的概念等知識(shí)點(diǎn)，常在離子共存、離子方程式、物質(zhì)鑒別、制取、推斷、

2、計(jì)算等問題中考查。試題中選擇、填空、推斷、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等形式都有，如2009山東理綜30、2009江蘇化學(xué)5,17、2009福建理綜24、2009廣東化學(xué)22、2009北京理綜8,26、2009上?；瘜W(xué)15、2009海南化學(xué)7。預(yù)計(jì)在2011年高考中金屬部分內(nèi)容涉及考點(diǎn)會(huì)有以下方面。鈉的強(qiáng)還原性，鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉的保存方法，過氧化鈉的屬類與主要性質(zhì)等，對(duì)于有關(guān)計(jì)算要注意定量分析、討論法、極值法、整體法等方法的應(yīng)用，在應(yīng)用中總結(jié)規(guī)律，優(yōu)化解法。同時(shí)也要注意對(duì)由鈉遷移到其他同族堿金屬知識(shí)的應(yīng)用考查。 鋁、鐵、銅的內(nèi)容與化學(xué)理論知識(shí)，基本概念，實(shí)驗(yàn)有著廣泛聯(lián)系，命題空間極為廣闊。展望今后題型會(huì)穩(wěn)

3、中有變，以鈉、鋁、鐵、銅知識(shí)為依托的無機(jī)推斷仍是考查的主要方式，也會(huì)與解釋現(xiàn)象、定性推斷，歸納總結(jié)，定量計(jì)算相結(jié)合，試題形式也會(huì)更加靈活。,1. 了解金屬鈉的物理性質(zhì)，掌握鈉單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。 2從原子的核外電子排布規(guī)律，理解A族元素(單質(zhì)、化合物)性質(zhì)的相似性和遞變性。 3以氫氧化鈉為例，了解重要的堿的性質(zhì)和用途。了解鈉的重要化合物，如Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及制法。 4以Na2O2為例，理解過氧化物的性質(zhì)。 5焰色反應(yīng)的概念及鉀、鈉化合物的檢驗(yàn)。 6運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)分析堿金屬元素的性質(zhì)差異及遞變規(guī)律。,第一節(jié) 鈉及其化合物,1物理性質(zhì) (1)Na、H2O與煤油的密度大小為：

4、。 (2)熔點(diǎn) 、硬度 、具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。 2化學(xué)性質(zhì) (1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng) Na與O2在點(diǎn)燃的條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 為： 。,鈉的密度大于煤油小于水,低,小,Na在常溫下露置于空氣中的化學(xué)方程式為： 。 Na與S的反應(yīng)為： 。 (2)與水的反應(yīng) 離子方程式為： 。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 a“浮”：將鈉投入水中，鈉浮在水面上。說明鈉的密度比水 。 b“熔”：鈉熔化成小球。說明鈉的熔點(diǎn) 。且該反應(yīng)是 反應(yīng)。 c“游”：小球在水面上四處游動(dòng)，并伴有嘶嘶聲。說明 。 d“紅”：反應(yīng)后的溶液能使酚酞變紅。說明反應(yīng)生成了 。,4NaO2=2Na2O,2NaS=Na2S,2Na2H2O=2Na2O

5、HH2,小,低,有氣體生成,堿,放熱,3制備：電解熔融氯化鈉 化學(xué)方程式： 。 4鈉的保存 實(shí)驗(yàn)室中通常把少量鈉保存在 中，目的是防止Na與空氣中 的O2和 發(fā)生反應(yīng)。,水蒸氣,煤油,思考： 金屬鈉在空氣中長(zhǎng)期放置的最終產(chǎn)物是什么？,1氧化鈉和過氧化鈉,白色,淡黃色,2,1,12,12,常溫下,加熱,點(diǎn)燃,不,離子鍵,2NaOH,4NaOHO2,Na2CO3,2Na2CO3O2,2NaClH2O,4NaCl2H2OO2,2.氫氧化鈉 俗稱 。 (1)主要物理性質(zhì)： 色固體，易吸收空氣中的水蒸氣而 ， 溶解于水，并且放出大量的 ，有強(qiáng) 性。 (2)主要化學(xué)性質(zhì)：為一元強(qiáng)堿，具有堿的通性。 3碳酸

6、鈉和碳酸氫鈉,燒堿、火堿、苛性鈉,白,潮解,易,熱量,腐蝕,純堿、蘇打,小蘇打,離子化合物,離子化合物,白色粉末,白色細(xì)小晶體,易溶于水,可溶于水,2NaClH2OCO2,NaClH2OCO2,堿,弱,HCO3-OH,H2CO3OH,受熱難分解,不反應(yīng),CaCO32NaOH,Na2CO3H2OCO2,Na2CO3H2O,CaCO3Na2CO32H2O,思考： Na2CO3與NaHCO3的鑒別方法有哪些？ 提示：方法1：根據(jù)熱穩(wěn)定性不同(此方法適用于固體鑒別)。分別加熱少量樣品，若能生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，則原試劑是NaHCO3，另一種試劑是Na2CO3。 方法2：根據(jù)與酸反應(yīng)的速率不同。

7、分別取相同質(zhì)量的兩種固體，加入等濃度等體積的鹽酸中，反應(yīng)較快的是NaHCO3，另一種是Na2CO3。,方法3：根據(jù)與酸反應(yīng)的過程不同。分別取同濃度同體積的兩種溶液，分別逐滴滴加鹽酸，開始無氣體，一段時(shí)間后有氣體的是Na2CO3，開始滴加即有氣體的是NaHCO3。 方法4：根據(jù)與鹽反應(yīng)的現(xiàn)象不同。分別取兩種液體(或兩種固體加水溶解)，加入BaCl2或CaCl2溶液，有沉淀生成的是Na2CO3，無現(xiàn)象的是NaHCO3。,1堿金屬元素包括 、 、 、 、 、 等六種元素。 2堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì) 堿金屬的單質(zhì)除銫略帶 色金屬光澤外，其余都有 色金屬光澤；堿金屬質(zhì)地都較 ；密度都較 ；熔點(diǎn)都較 ，都具

8、有 的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。隨原子電子層數(shù)的增多，堿金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)呈現(xiàn)一定的規(guī)律：從Li到Cs單質(zhì)的熔、沸點(diǎn)呈依次 的趨勢(shì)；密度呈依次 的趨勢(shì)(鉀特殊)。,Li,Na,K,Rb,Cs,Fr,金,銀白,柔軟,小,低,良好,遞減,增大,3堿金屬單質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì) 用R代表堿金屬，其通性有： (1)與非金屬反應(yīng)： 2RCl2= ,4RO2 ， (2)與水反應(yīng)：2R2H2O= (按Li、Na、K、Rb、Cs、Fr次序與水反應(yīng)越來越劇烈；Li緩慢熔化，Na很快熔化，K在反應(yīng)時(shí)自發(fā)燃燒，Rb、Cs、Fr發(fā)生爆炸。生成的堿都是強(qiáng)堿，堿性依次增強(qiáng))；,2RCl,2R2O,2ROHH2,(3)與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)：2

9、R2H= ； (4)在空氣中燃燒； 4LiO2 、2NaO2 ； (5)堿金屬都是低熔點(diǎn)輕金屬、化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)活潑。,2RH2,2Li2O(白),Na2O2(淡黃),延伸：焰色反應(yīng) (1)概念 焰色反應(yīng)即金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，其屬于物理性質(zhì)，屬于元素的性質(zhì)。 (2)操作步驟,(3)常見元素的焰色 鈉元素： 色；鉀元素：紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)；銅元素： 色。 (4)應(yīng)用：檢驗(yàn)部分金屬元素的存在(包括單質(zhì)和化合物)。,黃,綠,色,無,【記憶提示】,過氧化鈉(化學(xué)式Na2O2)，淡黃色固體，能與H2O、CO2反應(yīng)生成O2，發(fā)生的反應(yīng)方程式為2Na2O22H2O=4NaO

10、HO2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。,1Na2O2的強(qiáng)氧化性 (1)Na2O2與SO2反應(yīng)：Na2O2SO2=Na2SO4。 (2)Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2氧化成Fe3，同時(shí)生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。 (3)Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質(zhì)硫，溶液變淡黃色渾濁。 (4)Na2O2投入Na2SO3溶液中，可將SO 氧化成SO 。 (5)Na2O2投入品紅溶液中，因其有強(qiáng)氧化性，所以有漂白性，可使品紅溶液褪色。,2過氧化鈉固體增重的定量規(guī)律 (1)1 mol CO2(g)或H2O(g)分別與足量Na2O2反應(yīng)時(shí)，固體分別增重28 g和2 g，其混合氣

11、體與足量Na2O2完全反應(yīng)，m28n(CO2)2n(H2O)，氣體體積VV(剩)V(O2) V(原)。 (2)推導(dǎo)出CONa2O2=Na2CO3，H2Na2O2=2NaOH后可知，CO、H2或其混合氣體完全充分燃燒后的產(chǎn)物立即與Na2O2反應(yīng)，m28n(CO)2n(H2)，即增重就等于原CO、H2的質(zhì)量。,(3)CO、H2、CO2、H2O的混合氣體置于足量的Na2O2中，用電火花連續(xù)作用，則m28n(CO)n(CO2)2n(H2)n(H2O)，剩余氣體的體積V(O2) V(CO2)V(H2O)。,Wg通式符合(CO)m(H2)n(m0、1、2、；n0、1、2)的物質(zhì)在足量O2中充分燃燒，將其產(chǎn)

12、物通過足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體增重W g。 原因 依據(jù)反應(yīng)原理，概括為Na2O2把CO或H2“吃”進(jìn)去，故增加的質(zhì)量就是原物質(zhì)的質(zhì)量。 (CO)m(H2)n熟悉的物質(zhì)如：CO、H2、CH3OH、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等。,【例1】 (2010模擬精選，北京東城模擬)200時(shí)，11.6g由CO2和H2O組成的混合氣體與足量Na2O2充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量增加3.6g，則原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為(gmol1)() A. 5.8 B11.6 C23.2 D46.4 解析：本題屬于有關(guān)混合物的計(jì)算題；設(shè)氣體混合物中CO2的物質(zhì)的量為x mol，H2O的物質(zhì)的量為y

13、mol。,2CO22Na2O2= 2Na2CO3O2m 2 56 x 28x 2H2O2Na2O2= 4NaOHO2 m 2 4 y 2y,則： 解得：x0.1，y0.4。 答案：C,1在一定條件下，使H2和O2的混合氣體26g充分發(fā)生反應(yīng)。所得產(chǎn)物在適當(dāng)溫度下跟足量的固體Na2O2反應(yīng)，使固體增重2g。求原混合氣體中O2和H2的質(zhì)量。 解析：由反應(yīng)方程式得： 2Na2O22H2O=4NaOHO2固體增重 2 mol4 g n(H2O) 2 g n(H2O)1 mol，根據(jù)2H2O2=2H2O可求得參加反應(yīng)的H2和O2的物質(zhì),的量分別為1mol和0.5mol，質(zhì)量共1mol2gmol10.5m

14、ol32gmol118g。H2和O2在反應(yīng)時(shí)有一種氣體過量，剩余氣體質(zhì)量為8 g。 若H2過量，則原混合氣體中m(H2)10g，m(O2)16g。 若O2過量，則原混合氣體中m(H2)2g，m(O2)24g。 答案：若H2過量，則原混合氣體中m(H2)10g，m(O2)16g；若O2過量，則原混合氣體中m(H2)2g，m(O2)24g。,1與酸反應(yīng)放出CO2的速率快慢的原因分析 NaHCO3與HCl反應(yīng)一步即放出CO2氣體，故放出氣體速率較快。 NaHCO3HCl=NaClCO2H2O Na2CO3與HCl反應(yīng)時(shí)，第一步生成NaHCO3，此時(shí)尚無氣體放出。 Na2CO3HCl=NaHCO3Na

15、Cl 第二步是生成的NaHCO3與HCl反應(yīng)放出CO2。 故將相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸分別滴入到相同物質(zhì)的量濃度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中，前者放出氣體的速率較快。,2 不用任何試劑區(qū)別Na2CO3溶液和鹽酸的化學(xué)原理 Na2CO3溶液與鹽酸作用時(shí)，滴加方式不同，現(xiàn)象不同，產(chǎn)生CO2的量也不一定相同。以此可作為區(qū)別Na2CO3溶液和鹽酸的依據(jù)。 (1)把Na2CO3溶液逐滴加到鹽酸中，開始時(shí)鹽酸相對(duì)過量，則發(fā)生反應(yīng)：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，即開始就有CO2氣體放出。 (2)把鹽酸逐滴加到Na2CO3溶液中，開始時(shí)Na2CO3相對(duì)過量，則發(fā)生反應(yīng)Na2CO3HCl

16、=NaClNaHCO3，當(dāng)Na2CO3全轉(zhuǎn)化為NaHCO3后才有NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，即開始階段無明顯現(xiàn)象，最后才有氣體產(chǎn)生。,【例2】 (2010試題調(diào)研，山東淄博期末)右下圖表示往某Na2CO3溶液中滴入稀鹽酸產(chǎn)生CO2的過程： (1)寫出a點(diǎn)以前發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_。 (2)寫出a點(diǎn)到b點(diǎn)發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式_。 (3)若某Na2CO3溶液中含m mol Na2CO3，滴入一定量的稀鹽酸，恰好使溶液中Cl和HCO的物質(zhì)的量之比為21，則滴入的稀鹽酸中HCl的物質(zhì)的量等于_mol(用m表示)。,解析：解答本題應(yīng)該先明確a、b兩點(diǎn)代表的意義。a點(diǎn)以前加入的鹽酸沒

17、有產(chǎn)生CO2，這說明加入的鹽酸只是把CO 轉(zhuǎn)變成為HCO ；b點(diǎn)開始，再加入鹽酸也不會(huì)產(chǎn)生CO2氣體，說明HCO 已全部與H結(jié)合生成了CO2和H2O。第(3)問要使n(Cl)：n(HCO )21，即n(Cl)n(HCO )，如僅發(fā)生Na2CO3HCl=NaClNaHCO3這一反應(yīng)，這時(shí)溶液中Cl的物質(zhì)的量應(yīng)該等于HCO 的物質(zhì)的量，所以，此時(shí)必須是部分HCO 與H結(jié)合轉(zhuǎn)化成了CO2和H2O。,Na2CO3HCl=NaClNaHCO3 m molm molm molm mol NaHCO3HCl=NaClCO2H2O n moln moln mol 這時(shí)，溶液中的HCO 的物質(zhì)的量為(mn)mo

18、l，Cl的物質(zhì)的量為(mn)mol。 依題意：(mn)2(mn)，解得：n mol。 所以這時(shí)溶液中的Cl的物質(zhì)的量為：m moln mol molm mol m mol。,此問也可依據(jù)電荷守恒進(jìn)行求解，最終溶液中有Na、Cl、HCO ，由電荷守恒有： n(Cl)n(HCO )n(Na)2n(Na2CO3)2m。,分析Na2CO3和NaHCO3的混合溶液與鹽酸反應(yīng)的先后順序 在Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中，逐滴加入鹽酸，鹽酸先與何種物質(zhì)反應(yīng)，,2將0.100 L 1.00 molL1的純堿溶液逐滴滴入0.100 L 1.25 molL1的鹽酸中； 將0.100 L 1.25 molL

19、1的鹽酸逐滴滴入0.100 L 1.00 molL1的純堿溶液中； 兩種操作產(chǎn)生CO2的體積比為() A. 52 B25 C21 D11,解析：純堿與鹽酸反應(yīng)時(shí)，操作順序不同反應(yīng)進(jìn)程也不同。 操作：純堿滴入鹽酸中，發(fā)生反應(yīng)： Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O 生成的CO2與鹽酸用量有關(guān)： n(CO2) n(HCl) 0.100 L1.25 molL10.062 5 mol 操作：鹽酸滴入純堿中，發(fā)生反應(yīng)： Na2CO3HCl=NaClNaHCO3 (1),NaHCO3HCl=NaClCO2H2O (2) 則反應(yīng)(1)消耗鹽酸： 0100 L1.00 molL10.100 mol 生

20、成0.100 mol NaHCO3，過量鹽酸(0.025 0 mol)與NaHCO3反應(yīng)生成0.025 0 mol CO2，所以： n(CO2)n(CO2)0.062 50.025 052。 答案：A,【例1】 在一定條件下，將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL濃度為0.50 mol/L的HCl溶液中和，則該生成物的成分是() A. Na2OBNa2O2 CNa2O和Na2O2 DNa2O2和Na,解析：由于中和后的產(chǎn)物是NaCl，可知n(Na)n(HCl)0.5 mol/L0.08 L0.04 mol，m(O)1.5 g0.04 mol23 gmol10.58 g，介于0.64 g(0.04 mol)與0.32 g(0.02 mol)之間，可得出原生成物是Na2O與Na2O2的混合物。 答案：C,高分策略 此題考查的是鈉與O2反應(yīng)的產(chǎn)物的計(jì)算，可以巧用守恒法迅速解題。元素守恒、得失電子守恒、電荷守恒等“守恒”可以幫助我們快速準(zhǔn)確地解決一些化學(xué)小型計(jì)算題。 碰到此類問題，也不一定非要找出太多的巧法，老老實(shí)實(shí)地寫出方程式，列出比例式來，也不失為是一種好辦法。,【例2】 某研究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了探究過氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入過量的SO2氣體