第三章《金屬及其化合物》章末歸納與整理導學案(含答案)-人教版高中化學必修一

與非金—4Al+3Oj亠亠;iAlQip2Fc+3CI/=2FcCL-Fc+S=FcS金屈化學性質與水、與非金—4Al+3Oj亠亠;iAlQip2Fc+3CI/=2FcCL-Fc+S=FcS金屈化學性質與水、

酸反應鋁與氧氧化鈉溶液反應-iJNa+aHi.O^=2NiOH+Hit—典型雲■.IL3Fc+4H,01g)=Fe:l0+4H.—?廠一皿呼怙円列——L2Ali-6H+^=2A]J++3Hf1—驗現(xiàn)舉比戰(zhàn)金屈"活動性產生H.址:的計算_比較不同*2AI+2OH^HzO^iAIO^+BH^-1應用廣泛第三章《金屬及其化合物》導學案歸納與整理（共一課時）【學習目標】1.通過展示交流、典例剖析、歸納梳理，進一步熟悉金屬單質的性質并能加以運用。通過討論交流、典例剖析、歸納梳理，進一步熟悉常見金屬單質及其化合物的主要化學性質，初步了解元素及其化合物學習的基本思路和方法。通過討論交流、典例剖析、歸納梳理，了解金屬材料的廣泛用途，體會科學、技術、社會之間的相互關系?！緦W習重點】金屬單質及其重要化合物的主要化學性質?！緦W習難點】金屬單質及其化合物之間的轉化關系【同步學習】情景導入：本章我們學習了一些常見金屬及其化合物的知識，本節(jié)課我們將對這些知識進行歸納與整理，同時探究如何運用所學知識解決問題?；顒右?、金屬的重要化學性質及其應用討論交流：小組討論交流，構建重要金屬的主要化學性質網絡圖?！緶剀疤崾尽?恥+0=2Na,O—.應條件不同,-^Na+O.^Na.O,一產物不|可昭威致密謚運

的MM亠出較氧化劑

輒化性軸問題探究：（1）活潑金屬與水、酸、鹽溶液反應的本質與順序是什么？【溫馨提示】活潑金屬與水、酸、鹽溶液反應的本質均是與H~h的反應，反應順序是：有酸酸在前，無酸水為先。（2）金屬鈉與乙醇反應的現(xiàn)象及原因是什么？【溫馨提示】鈉與乙醇反應，鈉塊先沉在液面下（原因：乙醇的密度比金屬鈉的密度小），后上下浮動（原因：金屬鈉表面產生的氣泡浮力增大）、能看到表面冒出氣泡（原因：乙醇與計算鈉反應產生氫氣），并不能熔化成小球（原因：反應速率慢，放熱少）。3）鋁與氫氧化鈉溶液反應時，反應機理是怎樣的？請用雙線橋法標出該反應電子轉移的方向與數(shù)目。反應中Al為還原劑，水為氧化劑。反應中Al為還原劑，水為氧化劑。失去3卄22AI42N;iOH+GH,O=2NaAia+養(yǎng)H舊衛(wèi)【溫馨提示】鋁先與強堿溶液中的水反應生成H和AI(OH),AI(OH)可溶于NaOH生成NaAl0和H0,23322NiiOHNiiOH【對應訓練】1．下列敘述正確的是()鎂鋁合金的抗腐蝕能力強，不與稀硫酸反應Na的金屬活動性比Mg的強，故可用Na與MgCl2溶液反應制Mg鈉可與冷水劇烈反應，而鎂與熱水才能反應，說明鈉比鎂活潑Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3，故在與其他非金屬反應的產物中，F(xiàn)e也顯+3價【答案】C【解析】合金中各成分金屬仍保持原有的化學性質，A錯誤；Na是活潑金屬，Na與MgC—溶液反應時，Na先與水反應生成NaOH，不能置換出Mg，B錯誤；Fe與其他非金屬反應的產物中Fe的化合價取決于非金屬的氧化性強弱，并不一定是+3價，如Fe與S反應生成的FeS中Fe顯+2價，D錯誤。鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物，加入過量鹽酸充分反應，過濾后向濾液中加入過量燒堿溶液，再過濾，濾液中存在的離子有()A.Mg2+B.Cu2+C.Al3+D.AlO2－【答案】D【解析】Mg、Al、Cu三種金屬與過量鹽酸充分反應，過濾后濾液中有Mg2+和A13+，加入過量NaOH溶液時，濾液中的Mg2+轉化為Mg(OH)2沉淀，A13+轉化為AlO-留在濾液中?；顒佣?、鈉的重要金屬化合物性質及其應用1?討論父流：小組討論父流，構建鈉的重要化合物轉化關系知識網絡。NiiaCG.i【溫馨提示】2.問題探究：(1)鈉的氧化物生成、組成及性質有何特點？【溫馨提示】①鈉與氧氣反應的產物與反應溫度有關，加熱或點燃產物是過氧化鈉，反之是氧化鈉。氧化鈉是堿性氧化物，過氧化鈉不是堿性氧化物。氧化鈉和過氧化鈉中，氧元素的化合價分別為-2、-1價，因此過氧化鈉具有強氧化性，可作氧化劑、供氧劑、漂白劑，且陰陽離子的個數(shù)比均為1:2.不管生成氧化鈉還是過氧化鈉，金屬鈉失電子均變?yōu)?1價的陽離子，因而等量的鈉完全反應失去的

電子數(shù)相同。Na2O2與屯0(g)、CO2的反應電子轉移、氣體體積變化、固體質量變化有何規(guī)律？【溫馨提示】①電子轉移關系：當NaO與CO、H0反應時，物質的量的關系為2Na0?0?2e-,n(e-)2222222=n(Na0)=2n(0).22211氣體體積變化關系：少量是原來氣體體積的2等于生成氧氣的量，即av=v(02)=2V(混合).固體質量變化關系：C0、水蒸氣分別與足量Na0反應時，固體相當于吸收了C0中的“C0”、水蒸氣2222中的“H”，所以固體增加的質量△m(C0)=28g?mol—iXn(C0),Am(H0)=2g?mol-iXn(H0).22222鑒別NaCO，NaHCO有哪些方法？233【溫馨提示】①利用熱穩(wěn)定性不同(NaC0穩(wěn)定，NaHC0受熱容易分解)；②相同條件下利用反應速率233或現(xiàn)象不同(與相同濃度的鹽酸反應)；③利用溶液的堿性不同(相同條件NaC0堿性比NaHC0強)。233碳酸鈉與碳酸氫鈉相互混在一起的除雜方法有哪些？【溫馨提示】①NaC0固體(NaHC0):加熱至固體質量不再變化。②NaC0溶液(NaHC03):加適量的Na0H23323溶液。③NaHC0溶液(Na2C03):通足量的二氧化碳氣體。3向飽和Na2CO3溶液中通入過量的CO2，可觀察到什么現(xiàn)象？為什么？【溫馨提示】溶液中將析出白色晶體(沉淀)。原因是：發(fā)生Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCC3；,①同溫下，NaHCC3的溶解度比Na2CC3小，②生成的NaHCC3的質量比消耗的Na2CC3的大(即106gNa2CC3生成168gNaHCC3)，即溶質增加，③反應消耗了水，即溶劑減少，因此出現(xiàn)沉淀，主要原因是①。做焰色反應實驗時，為什么用稀鹽酸洗滌鉑絲而不用稀硫酸？【溫馨提示】鉑絲在使用前要用稀鹽酸將其表面物質洗凈，然后在火焰上灼燒至無色，這是因為金屬氯化物在灼燒時易揮發(fā)，若用稀H2SC4洗滌鉑絲，則由于硫酸鹽的熔、沸點較高而難以揮發(fā)，會造成對后面實驗的干擾?！緦柧殹?．往甲、乙、丙、丁四個燒杯內分別放入0.1mol的鈉、氧化鈉、過氧化鈉和氫氧化鈉，然后各加入100mL水，攪拌，使固體完全溶解，則甲、乙、丙、丁溶液中溶質的質量分數(shù)大小順序是()甲V乙V丙V丁B.丁V甲＜乙=丙C.甲=?。家?丙D.丁V甲V乙V丙【答案】B【解析】⑴甲、丁相比：甲：NaTNa0H消耗丐0，溶劑減少?。篘a0H無反應溶劑不變故Na0H的質量分數(shù)：甲〉丁。乙、丙相比：H0、乙：2Na0—―^4Na0H2，生成Na0H相等消耗H0相等，溶劑相等故乙、丙溶液完全等同。H02丙：2Na0——^4Na0H+0J222乙、丙與甲相比：甲：Na乙、丙與甲相比：甲：Na乙：Na0丙：Na02221當它們物質的量相等時，甲(Na)所得Na0H是乙、丙(Na0、Na0)所得Na0H物質的量的二它們所消耗22222?有關Na2CO3和NaHCO3的性質，下列敘述中錯誤的是()Na2CO3受熱不分解，而NaHCO3受熱易分解Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別加入CaCl2溶液，都產生白色沉淀等物質的量的Na2CO3和NaHCO3跟同一種鹽酸充分反應時，消耗酸的體積之比是2:1將澄清的石灰水分別加入Na2CO3和NaHCO3溶液時，兩者都產生沉淀【答案】B【解析】NaHCO3溶液與CaCl2溶液不反應；澄清的石灰水Ca(OH)2與NaHCO3溶液反應時，均生成CaCO3沉淀，發(fā)生反應的化學方程式為Ca(OH)2+NaHCO3===CaCq(+NaOH+H2O或者Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCq/+Na2CO3+2H2Oo活動三、鋁及其重要化合物間的轉化關系1.討論交流：小組討論交流，構建鋁的重要化合物轉化關系知識網絡。【溫馨提示】2.問題探究：(1)如何理解氧化鋁和氫氧化鋁的兩性，完成下表內容。溫馨提示】名稱氧化鋁(Al2O3)氫氧化鋁[Al(OH)]物物理性質白色固體，熔點很高白色膠狀物質，難溶于水化學性質與酸反應AlO+6H+===2Al3++3HO232Al(OH)+3H+二二二Al3++3HO32與堿反應AlO+2OH-===2AlO-+HO2322Al(OH)+OH-===AlO-+2HO322加熱不分解△2Al(OH)AlO+3HO3232制備方法Al(OH)加熱分解3①Al3+與氨水反應；②AlO-溶液中通入2CO2:③可溶性鋁鹽和偏鋁酸鹽混合主要用途①作耐火材料；②冶煉鋁的原料①制藥②凈水作用(2)中學化學學習階段接觸到許多既能與酸反應又能與堿反應的物質，除了Al及其重要化合物外，你還知道哪些？【溫馨提示】①弱酸的銨鹽，如：NHHCO、CHCOONH、(NH)S等；②弱酸的酸式鹽，如：NaHCO、KHS、4334423NaHSO等；③氨基酸。3(3)鋁熱反應發(fā)生的原因是什么？【溫馨提示】鎂條燃燒，放出一定的熱量，kcio3作為引燃劑在受熱狀態(tài)下同時發(fā)生分解，使氧化鐵粉末和鋁粉在較髙溫度下發(fā)生反應：2A1+Fe2O3====!^=2Fe+Al2O3，該反應放出大量的熱，發(fā)出耀眼的白光，生成的鐵在高溫下呈熔化狀態(tài)?！緦柧殹?．將固體X投入過量的Y中，能生成白色沉淀并放出一種無色氣體，該氣體能燃燒，不易溶于水，則X和Y分別可能是()鈉和氯化鋁溶液B.鋁和燒堿溶液C.過氧化鈉和氯化亞鐵D.鋅和稀硫酸【答案】A【解析】A項中Na與水反應生成NaOH和H,NaOH與過量的AICI溶液反應生成白色沉淀AI(OH)。B233項中2A|+2Na0H+2H20===2NaA|02+3H2T，無沉淀生成；C項中刖玄:^+:^“二二厶“玄0卄qT’NaOH與過量FeC—溶液反應，生成Fe(OH)白色沉淀，然后迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色沉淀;D項中Zn+^SO。二二二ZnSQ+，無沉淀生成。2.下列除去雜質的方法不正確的是()鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量A13+A1(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾、洗滌、干燥得到MgO【答案】B【解析】AI(OH)不溶于氨水，故向含少量AI3+的Fe3+溶液中加入過量氨水時，F(xiàn)e3+、AI3+均轉化為氫氧化物沉淀，達不到除雜的目的?；顒铀?、鐵及其重要化合物之間的轉化關系2.問題探究：(1)鐵遇冷的濃硝酸、濃硫酸時，會產生鈍化現(xiàn)象而不發(fā)生任何反應，對嗎？【溫馨提示】不對。鐵、鋁等金屬遇冷的濃硝酸、濃硫酸時，表面會生成一層致密的氧化膜，化學上稱之為鈍化，屬于化學變化。防止Fe(OH”被氧化的方法有哪些？

【溫馨提示】①將配制溶液的蒸餾水煮沸，驅除溶液中的氧氣。將盛有NaOH溶液的膠頭滴管尖端插入盛有亞鐵鹽溶液的試管底部，并慢慢擠出NaOH溶液。在亞鐵鹽溶液上面充入保護氣，如H、N、稀有氣體等。22在亞鐵鹽溶液上面加保護層，如苯、植物油等。如何除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2?【溫馨提示】先通入適量Cl(或加入HO),然后再向混合溶液中加入足量CuO［或CuCO、Cu(OH)、22232Cu(OH)CO中之一］,充分反應后過濾。223【對應訓練】1．下列各組反應，最終一定能得到白色沉淀的是()向CaCl2溶液中通入CO2向CuSO4溶液中加入NaOH溶液向FeCl2溶液中加入過量NaOH溶液向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液【答案】D【解析】向CaCl2溶液中通入CO2不反應，A錯誤；向CuSO4溶液中加入NaOH溶液產生氫氧化銅藍色沉淀，B錯誤；向FeCl2溶液中加入過量NaOH溶液先產生白色沉淀，然后迅速轉化為灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，C錯誤；向MgSO4溶液中加入足量NaOH溶液產生氫氧化鎂沉淀，D正確。2.如圖兩圓相交部分A、B、C、D分別表示兩物質間的反應。下列各對應反應的離子方程式書寫不正確的是(化亞鐵Fe+4H++NO-===Fe++NOf+2H2OFe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OFe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O3Fe(OH)2+lOH++NO-===3Fe3++NOf+8H2O【答案】B【解析】Fe3O4與HNO3反應生成Fe3+,正確的離子方程式為3Fe3O4+28H++NO-===9Fe3++NOf+l4H2O?！菊n堂檢測】1.下列實驗現(xiàn)象描述錯誤的是()編號實驗現(xiàn)象A加熱放在坩堝中的小塊鈉鈉先熔化成光亮的小球，燃燒時，火焰為黃色，燃燒后，生成淡黃色固體

B在酒精燈上加熱鋁箔鋁箔熔化，失去光澤，熔化的鋁并不滴落，好像有一層膜兜著C在Fed溶液中滴入NaOH溶液生成白色沉淀，沉淀很快變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色D2在空氣中久置的鋁條放入NaOH溶液中鋁條立刻產生大量無色氣泡，鋁條逐漸變細，鋁條逐漸發(fā)熱【答案】D【解析】鈉熔點低，焰色反應為黃色，燃燒生成淡黃色過氧化鈉，A項正確；鋁熔點低，加熱熔化，表面生成的AlO熔點高形成保護膜，B項正確；Fe(OH)易被空氣中的0氧化，最終生成Fe(OH),C項正23223確；鋁條表面有A^O存在，放入堿液中，首先反應的為A^O，即開始無氣泡放出，D項錯誤。2.有關NaHCO3和Na2CO3的性質，以下敘述錯誤的是()等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3產生的CO2體積小等物質的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應，所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍等質量NaHCO3和Na2CO3與鹽酸完全反應，前者消耗鹽酸較多等物質的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應產生CO2一樣多【答案】C【解析】Na2C03+2HCl===11項，假設二者均為1g，NaCO需鹽酸的物質的量為2Xmolmol，NaHCO需鹽酸扃mol，錯誤。311項，假設二者均為1g，NaCO需鹽酸的物質的量為2Xmolmol，NaHCO需鹽酸扃mol，錯誤。3106533843．甲、乙、丙、丁分別是Al2(SO4)3、FeCl2、NaOH、BaCl2四種物質中的一種。若將丁溶液滴入乙溶液中，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成，繼續(xù)滴加則沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液時，無明顯現(xiàn)象發(fā)生。據此可推斷丙物質是()A．Al2(SO4)3B．NaOHC．BaCl2D．FeCl2【答案】D【解析】分析四種物質的性質，不難發(fā)現(xiàn)，產生先沉淀后溶解這一現(xiàn)象的只能是將NaOH溶液加入到Al(SO)溶液中，所以丁為NaOH，乙為Al(SO)。將NaOH溶液加入到FeCl溶液中，會產生先出現(xiàn)白色沉2432432淀，隨后沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象。將NaOH溶液加入到BaC—溶液中，無明顯現(xiàn)象發(fā)生。所以甲為BaCl，則丙為FeCl0NaHCO+HCI二二二NaCI+COT+HO3221解答此類題目用歸“1”法。A項，假設二者都是1g，則n(NaHCO)=n(CO)=肓mol,n(NaCO)=n(C0)3284232_1=106mo_1=106mo正確；B項，假設二者均為1mol，則消耗的鹽酸：N^CO3為2mol，NaHC^為1mol，正確；C鋁鋰合金的熔、沸點比鋁低鋁鋰合金耐酸堿腐蝕答案】D解析】鋁鋰合金中的鋁既能與酸反應，又能與堿反應，鋰能與酸反應，故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。5?準確稱取6.0g鋁土礦樣品（含F(xiàn)e2O3）,加入100mL稀硫酸中，充分反應后向濾液中加入10moLL-1A.1.75moLL—iB.3.50moLL—iA.1.75moLL—iB.3.50moLL—iD.無法確定0.1L【歸納梳理】D.無法確定0.1L【歸納梳理】S輕代物金塩化幾揚C.0.85moLL-i【答案】A【解析】沉淀量最大時，生成沉淀是AI（OH）、Fe（OH）護溶液中只有NazSO。，鈉離子來自氫氧化鈉,硫酸根離子來自硫酸，即加入0H-物質的量與原溶液中H+物質的量相等。硫酸的濃度等于：10mol?L-iXO.035L一2=1.75mol?L—i。CC.36%【課后鞏固】教材作業(yè)：P70—71習題5、6、7、8、9、10【課后提升】1.在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用電火花引燃，使其完全反應，Na2O2增重7.5g,則原混合氣體中O2的質量分數(shù)是（）A.54.5%B.40%D.33.3%答案】A解析】CO、H2、O2完全反應后生成的二氧化碳、水與過氧化鈉反應生成碳酸鈉、氫氧化鈉，所以過氧化鈉固體增重的質量等于CO、H2的質量，所以原混合氣體中CO、H2的質量一共是7.5g,則O2的質

9.0g量是16.5g—7.5g=9.0g,所以原混合氣體中02的質量分數(shù)是i65gxi00%~54.5%。2．下列說法或性質對應用途正確的是()氫氧化鋁不可用于中和過多胃酸KA1(SO4)2?12H2O溶于水可形成A1(OH)3膠體Al2O3是兩性氧化物，可用作耐高溫材料給定條件轉化：Al(s)—―凹NaA102(aq)過量―—q)Al(0H)3(s)【答案】B3．探究氫氧化鋁的兩性，最適宜的試劑是()A．Al、NaOH溶液、稀鹽酸Al2O3、氨水、稀鹽酸A12(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀鹽酸D．AlCl3溶液、氨水、稀鹽酸【答案】C【解析】可溶性的鋁鹽Al2(SO4)3溶液與少量NaOH溶液反應生成氫氧化鋁沉淀,繼續(xù)加過量的氫氧化鈉,氫氧化鋁沉淀會溶解,氫氧化鋁沉淀中加鹽酸也會溶解。有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五種溶液；若用一種試劑就可把它們鑒別開來，則這種試劑是()A.鹽酸B.NaOH溶液C.AgNO3溶液D.KSCN溶液【答案】B【解析】將過量NaOH溶液分別加入題述溶液中，無明顯現(xiàn)象的是NaCI，生成白色絮狀沉淀且迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色的是FeC—，生成紅褐色沉淀的是FeCl護生成白色沉淀且不溶解的是MgC—，生成白色膠狀沉淀但繼續(xù)滴加NaOH溶液沉淀又溶解的是AICI。3在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應完全后將固體濾出，下列說法中正確的是()若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+，—定不含Cu2+若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe2+,可能含Cu2+和Fe3+若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽離子是Fe3+和Fe2+，—定不含Cu2+若濾出的固體中含