高中化學名師專題指導學業(yè)考綱考點整合水平達標金屬元素一鈉鋁鎂鈣

第七講金屬元素(一)鈉、鋁、鎂、鈣考點概覽考綱要求1.金屬元素常識1.了解常見金屬的活動順序2.鈉及其重要化合物2.了解金屬元素Na等及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應用3.鋁及其重要化合物3.了解金屬Al等及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應用4.鎂、鈣4.了解常見金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)，了解其應用金屬元素常識?知識回顧1．金屬元素的通性(1)物理通性。①金屬單質(zhì)共性：金屬都具有金屬________、良好的導電性、導熱性、________等性能。②金屬單質(zhì)特性：不同金屬元素硬度、密度、熔點等性質(zhì)差異大。如：K、Na、Ca活潑性強；Au、Ag性質(zhì)穩(wěn)定；Hg________低；W(鎢)________高；Cr(鉻)________大。光澤延展性熔點熔點硬度(2)化學通性：大多數(shù)金屬元素的單質(zhì)是強________劑，易被________。①金屬元素主要性質(zhì)比較表：金屬活動順序K

Ca

Na

MgAl

Zn

Fe

SnPbHCu

Hg

Ag

Pt

Au單質(zhì)還原性從左至右→依次由強到弱陽離子氧化性從左至右→依次由弱到強(Fe的離子為Fe2＋)金屬與酸置換反應置換出酸中的氫，反應由易到難置換不出酸中的氫金屬與鹽溶液的反應直接與水反應前面的金屬把后面的金屬從相應的鹽溶液中置換出來還原氧化②Cu、Hg、Ag等金屬能被濃H2SO4或HNO3等強氧化劑氧化；Au、Pt不溶于HNO3。③Zn、Fe、Sn等金屬在高溫條件下能被H2O氧化。(3)金屬元素在周期表的位置。自然界金屬元素占多數(shù)，主要集中在周期表的________及中部。金屬元素的原子________電子數(shù)少，與同周期非金屬元素相比較，具有原子半徑________、還原性強的特點。自然界活潑性最強的金屬元素在周期表左下方為銫(Cs)。左部最外層大2．金屬反應規(guī)律應用(根據(jù)金屬活動順序表比較歸納)(1)金屬與氧氣反應：常溫下，氫以前的金屬能與氧氣反應生成氧化物。①K、Ca、Na等與氧氣、水易反應，保存在______中。②Mg、Al、Zn、Sn、Pb等與氧氣反應形成致密的________保護膜，無需特殊保存。③Fe在空氣中能與氧氣反應生成疏松的鐵銹，故應該在鐵的表面上加覆蓋層，以防止鐵生銹。④Cu、Hg、Ag加熱能與氧氣反應，Pt、Au加熱下________與氧氣反應。故真金不怕火煉。煤油氧化物不(2)金屬與水反應。①K、Ca、Na等金屬能與冷水劇烈的反應，生成________和氫氣。②Mg與________水緩慢的反應，生成不溶性氫氧化物和氫氣。③Al、Zn、Fe、Sn等熾熱的金屬能與水蒸汽反應，生成________和氫氣。(3)金屬與強氧化性酸反應：大多數(shù)金屬與濃硫酸、硝酸等在一定條件下反應，不放出________，反應中是酸的中心元素(S、N)得電子被還原。Pt、Au不溶于酸，溶解Pt、Au要用王水(濃鹽酸和濃硝酸物質(zhì)的量以3∶1混合液)。堿熱氧化物氫氣(4)活潑金屬與鹽溶液反應：K、Ca、Na等不能從溶液中置換出金屬______，而是與水反應產(chǎn)生______。(5)活潑金屬與金屬氧化物反應：活潑金屬在高溫時能將不活潑金屬從其氧化物中置換出來。如鋁和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應置換出________。單質(zhì)H2鐵【例1】下列關于金屬的敘述正確的是(

)A．所有的金屬都呈銀白色B．金屬單質(zhì)具有導電性、導熱性和延展性C．活潑或較活潑的金屬能與酸反應，但不能與堿反應D．金屬元素在自然界中都是以化合態(tài)存在解析：A項錯誤，如銅是紅色，金是黃色。B項正確，導電性、導熱性和延展性是金屬單質(zhì)的通性。C項錯誤，如Al既能與強酸反應產(chǎn)生H2，又能與強堿反應產(chǎn)生H2。D項錯誤，大多數(shù)金屬在自然界中以化合態(tài)存在，金在自然界以游離態(tài)(單質(zhì))存在。答案：B?課堂練習1．(2011年廣東學業(yè)水平考試)白蟻能分泌一種叫做蟻酸的物質(zhì)，其化學性質(zhì)與乙酸相似。據(jù)此推斷，下列最不容易被蟻酸腐蝕的是(

)A．黃金飾品B．鍍鋅水管C．鋁合金門窗D．石灰墻面解析：黃金飾品不與其他酸反應，只溶于王水。答案：A2．與稀鹽酸反應能放出H2的金屬是(

)A．CuB．ZnC．HgD．Ag解析：Zn在金屬活動順序表中位于H前面，Zn能從稀鹽酸中置換出H2。答案：B鈉及其重要化合物?知識回顧1．鈉單質(zhì)(1)物理性質(zhì)。質(zhì)軟、銀白色、密度(0.97g·cm－3)________水、熔點________(97.81℃)、沸點________(882.9℃)，導電、導熱性能好，少量保存在________中。(2)化學性質(zhì)：鈉是強________劑，易與非金屬單質(zhì)及化合物反應。小于低高煤油還原如：①鈉在空氣中燃燒：2Na＋O2________。②鈉與水反應：2Na＋2H2O===______________。2．Na2O是______固體，屬于______氧化物，易與酸、酸性氧化物、水等直接反應。在空氣中加熱轉化為______。反應式：2Na2O＋2O2

________。3．Na2O2是______粉末，易與H2O、CO2等反應產(chǎn)生O2，具有強氧化性和______，能使酸堿指示劑、品紅試劑______。如：2Na2O2＋2CO2===________________；2Na2O2＋2H2O===________________。Na2O22NaOH＋H2↑白色堿性Na2O2

2Na2O2淡黃色漂白性褪色2Na2CO3＋O24NaOH＋O2↑4．NaOH是白色固體，又名燒堿、火堿、苛性鈉。NaOH具有堿的通性、有強腐蝕性，能腐蝕玻璃、陶瓷等硅酸鹽制品和人的皮膚。如2NaOH＋SiO2===________________。Na2SiO3＋H2O5．Na2CO3(俗稱純堿、蘇打)(1)Na2CO3：熱穩(wěn)定、難分解。(2)Na2CO3溶液堿性較強，可使酚酞________。(3)Na2CO3·10H2O(晶體)易風化或加熱失水生成________和________。6．NaHCO3(俗稱小蘇打)(1)熱不穩(wěn)定、受熱易分解。反應式：2NaHCO3________________。(2)NaHCO3溶液有弱堿性，不能使酚酞______。(3)NaHCO3的溶解度________Na2CO3。變紅Na2CO3

H2ONa2CO3＋H2O變紅小于(4)NaHCO3易與酸反應，常用于食品發(fā)泡，治療胃酸過多癥。如NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。7．NaCl：俗名食鹽，工業(yè)制Na、NaOH、Cl2、HCl的主要原料。質(zhì)量分數(shù)為0.9%NaCl溶液是醫(yī)用生理鹽水。工業(yè)電解食鹽水反應式：2NaCl＋2H2O________________。2NaOH＋Cl2↑＋H2↑【例2】下例有關鈉及其化合物性質(zhì)敘述正確的是(

)A．鈉元素在自然界中存在的主要形式是NaClB．金屬鈉著火時，立即用沾水的毛巾覆蓋C．Na2O2與水生成NaOH的反應屬于復分解反應D．加熱、蒸干、灼燒小蘇打溶液后得到小蘇打解析：選項A正確，海水中含有大量NaCl；選項B錯誤，鈉與水反應產(chǎn)生氫氣易燃物，不能用沾水的毛巾覆蓋，用沙子覆蓋；選項C錯誤，Na2O2與水生成NaOH時有O2生成，屬于氧化還原反應；選項D錯誤，加熱、蒸干、灼燒小蘇打溶液過程中會發(fā)生2NaHCO3===Na2CO3＋CO2↑＋H2O的反應。答案：A易錯提醒：1.Na2O2與H2O、CO2反應，Na2O2中－1價的兩個氧，一個被氧化為0價，另一個被還原為－2價，H2O、CO2既不是氧化劑也不是還原劑。其他過氧化物(如K2O2、CaO2)等與水反應也產(chǎn)生氧氣。2．鈉長期露置空氣中與O2、H2O、CO2反應，最終產(chǎn)物是Na2CO3。3．NaOH易潮解，溶于水放熱，稱量NaOH時應放在燒杯中，不能直接放到紙片上稱量，保存時注意密封、干燥防潮解及與CO2反應，不能用磨口玻璃塞。?課堂練習3．下列關于鈉的說法正確的是(

)A．鈉是活潑的非金屬B．鈉與水反應放出氧氣C．鈉與水反應放出氫氣D．鈉不能保存在易燃品煤油中解析：鈉是活潑金屬，能與水直接發(fā)生置換反應2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，鈉密度比煤油大，不與煤油反應，放置煤油中可以防氧化，實驗室一般將少量鈉保存在煤油中。答案：C4．(2012年廣東學業(yè)水平考試)可作為防毒面具或潛水艇里氧氣來源的物質(zhì)是(

)A．Na2OB．Na2O2C．NaOHD．NaHCO3解析：A項，Na2O與H2O、CO2發(fā)生反應：Na2O＋H2O===2NaOH、Na2O＋CO2===Na2CO3均無O2產(chǎn)生；B項，Na2O2與水反應生成NaOH和O2、Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2，均有O2產(chǎn)生，可作為防毒面具或潛水艇里氧氣來源的物質(zhì)；C項，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，無O2產(chǎn)生；D項，NaHCO3不與CO2反應。答案：B鋁及其重要化合物?知識回顧1．鋁單質(zhì)(1)物理性質(zhì)：銀白色、硬度較小、良好導電性、延展性，密度小(2.7g·cm－3<4.5g·cm－3)屬于________金屬、熔點為660.2℃、沸點為2447℃。(2)化學性質(zhì)：鋁是活潑金屬，有較強的還原性。①鋁易被空氣中的________氧化形成致密的氧化物保護膜后不與H2O反應，無需特別防護。輕氧氣鋁也能在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼白光。如：4Al＋3O2

2Al2O3。②鋁與________和________反應置換出H2。如：2Al＋6HCl===________________；2Al＋2NaOH＋6H2O===________________。③鋁熱反應：鋁熱反應是指以鋁作還原劑和不太活潑金屬氧化物作氧化劑在一定條件下發(fā)生的置換反應，反應過程放出大量的熱。如：2Al＋Fe2O3

_________。④常溫下，在濃HNO3及濃H2SO4中Al發(fā)生________反應。強酸強堿溶液2AlCl3＋3H2↑2Na[Al(OH)4]＋3H2↑Al2O3＋2Fe鈍化2．Al2O3、Al(OH)3的兩性(1)Al2O3、Al(OH)3均能與強酸、強堿反應生成鹽和水，屬于兩性化合物。如：①Al2O3＋6HCl===________________；②Al2O3＋2NaOH＋3H2O===________________；③Al(OH)3＋3HCl===______________；④Al(OH)3＋NaOH===_____________。(2)Al2O3是冶煉Al的原料和高溫耐火材料。Al2O3也是治療胃病藥物。2AlCl3＋3H2O2Na[Al(OH)4]

AlCl3＋3H2ONa[Al(OH)4]

工業(yè)制鋁：2Al2O3(熔融)

4Al＋3O2↑。(3)Al(OH)3①Al(OH)3制備：AlCl3＋3NH3·H2O===_______________。②用途：常用胃藥成分。Al(OH)3↓＋3NH4Cl【例3】下列有關鋁及其化合物的說法不正確的是(

)A．相同質(zhì)量的鋁分別與足量的稀鹽酸、NaOH溶液反應完全，產(chǎn)生相同質(zhì)量的H2B．鋁能與Fe3O4反應，置換出鐵單質(zhì)C．氨水能溶解Al(OH)3D．鋁和稀硝酸反應產(chǎn)生H2解析：A項正確，相同質(zhì)量的鋁在氧化還原反應中失去電子數(shù)相同，置換出的H2質(zhì)量相同；B項正確，鋁在加熱條件下能與Fe3O4發(fā)生鋁熱反應，還原出鐵單質(zhì)。C項錯誤，Al(OH)3在氨水中不溶解；D項錯誤，鋁和稀硝酸反應產(chǎn)生NO。答案：CD易錯歸納：1.鋁單質(zhì)屬于金屬元素單質(zhì)，不屬于兩性元素單質(zhì)，鋁與硝酸反應不產(chǎn)生H2。2．Al2O3、Al(OH)3不與H2CO3、NH3·H2O反應，能與CH3COOH反應。3．在加熱條件下，氧化物保護膜被破壞，鋁能與H2SO4(濃)、HNO3(濃)發(fā)生氧化還原反應。?課堂練習5．(2012年廣東學業(yè)水平考試)鋁可以制造多種建筑型材。鋁在空氣中能夠穩(wěn)定存在的原因是(

)A．鋁的活潑性很差B．鋁的還原性很差C．鋁與氧氣不反應D．鋁表面有致密的氧化膜解析：鋁的活潑性強，在空氣中，鋁表面容易形成致密的氧化膜。答案：D6．(2012年廣東學業(yè)水平考試)工業(yè)上可用鋁槽儲裝濃硝酸，其原因是(

)A．濃硝酸是弱酸B．鋁的化學性質(zhì)不活潑，不能夠與濃硝酸發(fā)生反應C．濃硝酸的氧化性比較弱D．鋁表面可被氧化生成一層致密的保護膜解析：鋁在冷、濃硝酸中發(fā)生鈍化反應，被氧化生成一層致密的保護膜，可以用鋁槽儲裝濃硝酸。答案：D鎂、鈣及其重要化合物?知識回顧一、鎂及其重要的化合物1．鎂單質(zhì)：鎂是銀白色金屬，熔點較低，密度、硬度均較小。最主要用途是制輕合金及信號彈，有“________金屬”美譽。鎂可以在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼白光。2．MgO：白色固體，堿性氧化物，溶于酸。3．Mg(OH)2：白色固體、不溶于水，溶解度比MgCO3________，鍋垢的主要成分之一。受熱分解生成MgO。國防小4．MgCO3、Mg(HCO3)2：均是白色固體。MgCO3不溶于水，溶解度比CaCO3大，500℃左右分解生成MgO和CO2。Mg(HCO3)2溶于水，受熱分解生成MgCO3。水中Mg2＋的含量影響水________度。5．鎂的提煉硬Mg(OH)2二、鈣及其重要的化合物1．鈣單質(zhì)：銀白色金屬，少量保存煤油中。鈣單質(zhì)與水反應生成微溶物Ca(OH)2沉積在鈣單質(zhì)表面，使反應速率由快到慢。2．CaO俗稱________，CaO與水反應生成Ca(OH)2放出大量熱。Ca(OH)2俗稱________，微溶于水。3．碳酸鈣：高溫分解。俗稱________、大理石、方解石；鍋垢主要成分；珍珠的主要成分是CaCO3和有機蛋白質(zhì)。4．Ca(HCO3)2：受熱易分解，是硬水的主要成分，可用加熱法降低因Ca(HCO3)2含量過高引起的水的硬度。生石灰熟石灰石灰石【例4】下列自然現(xiàn)象的產(chǎn)生，主要是發(fā)生Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O反應引起的是(

)A．巖石風化致使江水中Ca2＋較多B．溶洞內(nèi)石筍的形成C．形成石林D．溶洞產(chǎn)生鐘乳石解析：溶洞內(nèi)石筍形成，主要是因為溶洞內(nèi)溫度、氣壓的變化，使溶于水的Ca(HCO3)2分解成不溶物CaCO3沉積在地面而長大成石筍。巖石風化、石林形成、鐘乳石形成主要是發(fā)生反應CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。答案：B?課堂練習7．下列元素屬于金屬元素的是(

)A．ClB．CC．PD．CaD8．現(xiàn)有硫酸鈉、硫酸鋁、硫酸鎂三種無色溶液，可用一種試劑將它們區(qū)別開來，該試劑是(

)A．純水B．鹽酸C．氫氧化鈉溶液D．硝酸銀溶液解析：氫氧化鈉不與硫酸鈉反應。答案：C一、單選題考點一金屬元素常識1．下列元素中金屬性最強的是(

)A．鈉B．鎂C．鋁D．鐵解析：在金屬活動順序表中鈉位于鎂、鋁、鐵前面，鈉比其他三種金屬活潑。答案：A2．從金屬利用的歷史來看，先是青銅器時代，而后是鐵器時代，鋁的利用是近百年的事。這個先后順序跟下列有關的是(

)A．地殼中的金屬元素的含量B．金屬活動性C．金屬的導電性D．金屬的延展性解析：金屬活潑性越強，越難被還原，其中銅最先被還原出來作為金屬材料應用，鐵次之，鋁最后。答案：B3．工業(yè)上冶煉金屬鈉通常采用的方法是(

)A．熱分解法B．熱還原法C．結晶法D．電解法解析：鈉是活潑金屬，工業(yè)制金屬鈉通常采用電解熔融的NaCl方法。答案：D鈉及其重要化合物6．將綠豆大小的鈉投入硫酸銅溶液，不能觀察到的現(xiàn)象是(

)A．產(chǎn)生紅色沉淀B．產(chǎn)生藍色沉淀C．鈉在溶液表面四處游動D．在試管口放帶火星的木條，會復燃解析：鈉是活潑金屬，投入CuSO4溶液中與水反應生成H2和NaOH，不會產(chǎn)生紅色銅單質(zhì)沉淀。NaOH與CuSO4繼續(xù)反應生成Cu(OH)2藍色沉淀。答案：A7．關于Na2O與Na2O2的敘述正確的是(

)A．都是堿性氧化物B．都是供氧物質(zhì)C．都能和水反應形成強堿溶液D．都是強氧化劑解析：Na2O與Na2O2和H2O反應都有強堿NaOH生成。答案：C8．(2012年廣東水平考試)燒堿的化學式為(

)A．NaClB．NaOHC．NaHCO3D．Na2SO4解析：NaCl俗名食鹽、NaOH俗名燒堿、NaHCO