第3章・第06讲・金属的化学性质

第6讲金属的化学性质考点1金属的性质1.金属活动顺序表金属活动顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属失电子能力逐渐减弱阳离子氧化性逐渐增强跟O2反应常温易被氧化常温形成氧化膜常温不易被氧化加热能被氧化不能被氧化跟水反应常温置换出氢加热或跟水蒸气反应置换出氢不能置换出水中的氢跟酸反应剧烈反应置换出氢能置换出酸中的氢不能置换出酸中的氢跟盐反应先与水反应前面的金属从盐溶液中置换出后面的金属冶炼方法电解法热还原法热分解法或天然矿物富集2．判断金属活动性的常见方法(1)金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼。(2)金属对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼。(3)一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来，则该金属活泼性比另一种金属强。(4)两金属能构成原电池时，一般做负极的金属比做正极的金属活泼。(5)在电解的过程中，一般先得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性差。例1下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()A．铝在常温下不能与氧气反应B．铝不能与氯气反应C．铝既能溶于酸，又能溶于碱D．氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应C【解析】铝是一种较活泼的金属单质，在常温下可以与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜附着在金属表面，起保护作用；在一定条件下也可以与其他的非金属反应；铝既能溶于酸，又能溶于碱，且均反应放出氢气；氧化铝和氢氧化铝均是两性化合物。【点评】常考的金属有钠、镁、铝、铁等，既要抓住它们的共性，又要把握特性，如钠与水反应、镁与二氧化碳反应、铝既与酸又与碱反应、铁的变价等。考点2有关金属的计算铝与镁、铁及其化合物的有关计算(如图象、函数关系等)为过去高考的较难题。要根据它们的性质写出有关的化学方程式，通过图象或函数找出解题的突破口，如图象中的最大值(最高点)、最低点、转折点和水平线等对正确解题往往有重要意义，同样函数的边界条件及定义域对解题也非常重要。例220g由两种金属粉末组成的混合物，与足量的盐酸充分反应后得到11.2L氢气(标准状况)，这种金属混合物的组成可能是()A．Mg和AlB．Al和FeC．Fe和ZnD．Zn和CuB【解析】根据生成的H2可知反应中转移的电子的物质的量为1mol，即金属混合物共失去1mol电子。金属1mol金属失电子金属相对原子质量失1摩尔电子所需金属质量镁2mol2412g锌2mol6532.5g铝3mol279g铁2mol5628g铜064∞【点评】有关金属的计算关键要抓住电子得失守恒，才能快速解题。金属元素的化合价和金属元素的性质是学习金属时的两个难点。对于第一个问题，关键是要区分主族金属元素和过渡金属元素，主族金属只有一种正价，而过渡元素大多有变价，再重点了解铁、铜、锰等几种金属。后一个问题关键要利用好元素周期表和金属活动性顺序表。1.(2011·潍坊质检)取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是()①金属先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成浅黄色固体物质A．②⑤B．①②③C．①④⑤D．④⑤C【解析】金属钠熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化为光亮的小球，在空气中燃烧，火焰呈黄色，燃烧后生成浅黄色的Na2O2。2.(2011·福建卷)下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是()D选项化合物ABCDYCO2Fe2O3C2H5OHFeCl3WMgOAl2O3C2H5ONaCuCl2【解析】A项中是Mg与CO2反应，方程式为2Mg+CO22MgO+C；B项中Al与Fe2O3发生铝热反应，方程式为Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3；C项中是金属Na与C2H5OH反应，方程式为2Na+2CH3CH2OH===2CH3CH2ONa+H2↑。这三个反应都是置换反应。D项中是发生Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2，不是置换反应。===点燃===高温3.(2011·山东卷)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、AlC【解析】铝对应的氧化物Al2O3属于两性氧化物，A不正确；铝属于活泼金属，其表面易被空气中氧气氧化形成一层致密的氧化膜而使铝不易被腐蚀，铁放置在空气可以直接发生化学腐蚀，铜放置在空气中会和空气中氧气、二氧化碳和水缓慢的反应生成碱式碳酸铜即铜绿，方程式为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3，因此选项B不正确；AlCl3、FeCl3、CuCl2均属于强酸弱碱盐，在溶液中会水解生成相应的氢氧化物和HCl，溶液在加热时会促进水解，同时生成的HCl挥发，进一步促进水解，当溶液蒸干后最终将得到相应的氢氧化物，所以选项C正确；铝属于活泼的金属元素，在水溶液中Al3+不会放电生成铝单质，Fe3+在水溶液会放电但产物是Fe2+，而不是单质铁，只有Cu2+在阴极上得到电子生成单质铜，所以选项D也不正确。4.(2011·重庆模拟)A、B、C、D、E、F六种物质中除D为单质外其余均为常见的化合物，E和F的水溶液均呈碱性，且都为重要的化工原料，其焰色反应为黄色，它们的转化关系如图所示。请回答下列问题：(1)写出A、B、D的化学式：A_____，B______，D_____。(2)写出FE的离子反应方程式：__________________________________________H2OCO2O2(3)写出E转化为F的化学方程式：__________________________________________23OHCOHCONaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O+NaOH【解析】从题目信息“焰色反应为黄色”，可确定化合物E、F为钠的化合物。结合常见的钠的化合物——氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钠、过氧化钠、氯化钠及转化关系图，可确定D是氧气，则化合物C是过氧化钠，A为水，B为二氧化碳，E为碳酸氢钠，F为氢氧化钠。1.(2011·重庆卷)下列叙述正确的是()A．Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同B．K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性C．Li、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大D．C、P、S、Cl的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强D【解析】铁属于变价金属，与强氧化剂反应生成Fe3+，与弱氧化剂反应生成Fe2+，氯气属于强氧化剂，盐酸属于非氧化性酸，因此选项A不正确；当硫酸不足时，Zn和K均过量，但过量的K会继续和水反应生成KOH而呈碱性，B不正确；同主族元素自上而下，随着核电荷数的增加电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，密度也逐渐增大，但Na的密度大于K的，C不正确；C、P、S、Cl的非金属性逐渐增强，所以其最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强，D正确。2.9.2g金属钠投入到足量的水中，则产生的气体中含有()A．0.2mol中子B．0.4mol电子C．0.2mol质子D．0.4mol分子B【解析】本题考查了单质钠与水反应的相关计算。9.2g钠物质的量为0.4mol，生成氢气0.2mol,0.2mol氢气分子中含有0.4mol电子，0.4mol质子，0mol中子，故只有B正确。3.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如右图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()A．铝与硝酸汞反应属放热反应B．铝是一种较活泼的金属C．铝与氧气反应放出大量的热量D．铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物D