上海初中化学：常见的金属和盐(教案+习题)

常见的金属和盐奇光异彩的金属考点一：金属材料一、金属材料纯金属（90多种）合金（几千种）分类：按密度分为重金属（密度大于4.5g/cm3）和轻金属（密度小于4.5g/cm3）。习惯上又分为黑色金属（铁铬锰及它们的合金）和有色金属（除黑色金属以外所有金属）。（1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。（2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）（3）有良好的导热性、导电性、延展性、一定的韧性金属的共性（1）导电性导电导热最好的是银，（2）导热性常用铜做电线。（3）表面有光泽──铂和金常做饰品。（难与空气、水等反应）（4)有延性和展性──最好的是铝。二、合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。(注：混合物)★：一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好合金铁的合金铜合金焊锡钛和钛合金形状记忆金属生铁钢黄铜青铜:成分含碳量2%~4.3%含碳量0.03%~2%铜锌合金铜锡合金铅锡合金钛镍合金备注不锈钢：含铬、镍的钢具有抗腐蚀性能紫铜为纯铜熔点低注：钛和钛合金：被认为是21世纪的重要金属材料，钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨等。（1）熔点高、密度小优点（2）可塑性好、易于加工、机械性能好（3）抗腐蚀性能好考点二、金属的化学性质一、金属的化学性质1、大多数金属可与氧气的反应2Mg+O22MgO2Mg+O22MgO注：MgO：白色固体4Al+3O22Al2O34Al+3O22Al2O3注：Al2O3：白色固体3Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO注：CuO：黑色固体注意：①、虽然铝在常温下能与氧气反应，但是在铝表面生成了一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止了反应的进行，所以铝在常温下不会锈蚀。②、“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不能与氧气反应，金的化学性质极不活泼。2、金属+酸→盐+H2↑置换反应（条件：活动性：金属＞H）2、金属的物理性质：1、金属材料H2SO4+MgMgSO4+H2↑2HCl+MgMgCl2+H2↑现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色3H2SO4+2AlAl2(SO4)3+3H2↑6HCl+2Al2AlCl3+3H2↑现象：反应剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色H2SO4+ZnZnSO4+H2↑2HCl+ZnZnCl2+H2↑现象：反应比较剧烈，有大量气泡产生，液体仍为无色H2SO4+FeFeSO4+H2↑2HCl+FeFeCl2+H2↑现象：反应比较缓慢，有气泡产生，液体由无色变为浅绿色当一定质量的金属与足量的稀盐酸（或硫酸）反应时，产生的氢气质量与金属质量的关系：一价金属相对原子质量法：M(H2)=3、金属+盐→另一金属+另一盐置换反应（条件：参加反应的金属＞化合物中金属元素）Fe+CuSO4==Cu+FeSO4(“湿法冶金”原理)现象：铁钉表面有红色物质出现，液体由蓝色变为浅绿色2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu现象：铝丝表面有红色物质出现，液体由蓝色变为无色Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag现象：铜丝表面有银白色物质出现，液体由无色变为蓝色。注意：①CuSO4溶液：蓝色FeSO4、FeCl2溶液：浅绿色②Fe在参加置换反应时，生成+2价的亚铁盐。二、置换反应1、概念：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应2、特点：反应物、生成物都两种；物质种类是单质与化合物三、常见金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu金属活动性由强逐渐减弱在金属活动性顺序里：（１）金属的位置越靠前，它的活动性就越强（２）位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢元素（不可用浓硫酸、硝酸）（３）位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。（除K、Ca、Na）1、金属与酸反应金属活动性由强到弱的顺序：镁锌铁铜2、金属与盐溶液反应金属活动性由强到弱的顺序：锌铁铜银3应用：○1．波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂，它是由硫酸铜、石灰加水配制而成，为什么不能用铁制容器来配制波尔多液？○2．不法商贩常常用铝制的假银元坑害消费者，小明在市场上买了一枚银元，请你用化学方法帮他鉴别这枚银元的真假。考点三、金属资源的保护和利用一、铁的冶炼1、原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。×M(金属)生成物中金属元素的化合价金属的相对原子质量3CO+Fe2O32Fe+3CO22、现象：红色粉末逐渐变为黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。3，实验中需注意：①先通CO再加热的目的：排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，可能会发生爆炸。②实验完毕后继续通入CO的目的；防止氧化铁被还原成铁后,在较高的温度下重新被氧化③尾气的处理：因为CO有毒，所以尾气中的CO气体要经过处理，变成无毒的气体。可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。4、原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）5、石灰石的作用：除去铁矿石中的二氧化硅二、含杂质化学反应的计算含杂质的物质质量与纯物质质量的转化：纯物质的质量＝含杂质的物质质量×纯物质的纯度三、铁的锈蚀（1）铁生锈的条件是：铁与O2、水接触（铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O）（铜生铜绿的条件：铜与O2、水、CO2接触。铜绿的化学式：Cu2(OH)2CO3）（2）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的清洁、干燥②表面涂保护膜：如涂油、刷漆、电镀、烤蓝等③改变铁的单一结构，制成不锈钢（3）铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。（4）铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。四、金属资源的保护和利用:①防止金属腐蚀1、保护金属资源的途径：②回收利用废旧金属③合理开采矿物④寻找金属的代用2、意义：节约金属资源，减少环境污染第二节：盐和肥料考点一、生活中常见的盐一、常见的盐物质俗称物理性质用途氯化钠食盐白色粉末，水溶液有咸味，溶解度受温度影响不大（1）作调味品（2）作防腐剂（3）消除积雪（降低雪的熔点）（4）农业上用NaCl溶液来选种（5）制生理盐水（0.9%NaCl溶液）Na+维持细胞内外的水分分布，促进细胞内外物质交换Cl-促生盐酸、帮助消化，增进食欲碳酸钠Na2CO3纯碱（因水溶液呈碱性）、苏打白色粉末状固体，易溶于水用于玻璃、造纸、纺织、洗涤、食品工业等碳酸氢钠NaHCO3小苏打白色晶体，易溶于水制糕点所用的发酵粉医疗上，治疗胃酸过多碳酸钙CaCO3石灰石、大理石白色固体难溶于水建筑材料、补钙剂备注1、粗盐中由于含有氯化镁、氯化钙等杂质，易吸收空气中的水分而潮解。（无水氯化钙可用作干燥剂）2、碳酸钠从溶液中析出时，会结合一定数目的水分子，化学式为Na2CO3·10H2O。碳酸钠晶体Na2CO3·10H2O（纯净物），俗称天然碱、石碱、口碱。风化：常温时在空气中放置一段时间后，失去结晶水而变成粉末。（化学变化）3、2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑盐的分类：一、盐的组成和分类1．组成：金属元素（或铵根）和酸根组成2．分类（1）根据组成不同：a、正盐→金属元素（或铵根）+酸根b、酸式盐→金属元素（或铵根）+H+酸根c、碱式盐→金属元素+OH+酸根（2）根据含有相同的金属元素或酸根a、相同的金属元素：钾盐、钠盐、铵盐等b、相同的酸根：盐酸盐、硝酸盐、硫酸盐等二、几种特殊的盐——结晶水合物1．胆矾CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O加热CuSO4+5H2O（化学变化）2．石碱Na2CO3·10H2O3．明矾KAl(SO4)2·12H2O三、焰色反应：焰色反应，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应。（物理变化）实验用品：铂丝(或铁丝）、酒精灯(或煤气灯)、稀盐酸、蓝色钴玻璃(检验钾时用)。操作过程①将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色;②蘸取试样（固体也可以直接蘸取）在无色火焰上灼烧观察火焰颜色(若检验钾要透过蓝色钴玻璃观察，因为大多数情况下制钾时需要用到钠，因此钾离子溶液中常含有钠离子，而钠的焰色反应为黄色，黄色与少量的紫色无法分别出来).③将铂丝再蘸稀盐酸灼烧至无色，就可以继续做新的实验了。（利用稀盐酸挥发性）应用（1）利用焰色反应可检验某些用常规化学方法不能鉴定的金属元素。（2）不同的金属及其化合物对应不同的焰色反应且颜色艳丽多彩，因此可用于制作节日燃放的烟花等。钾元素：紫色（透过蓝色钴玻璃）钠元素：黄色二、精盐提纯——去除不溶性杂质，得到的精盐中还含有氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。1、实验步骤：溶解、过滤、蒸发2、实验仪器实验步骤实验仪器其中玻璃棒的作用溶解烧杯、玻璃棒加速溶解过滤铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、玻璃棒引流蒸发铁架台（带铁圈）蒸发皿、酒精灯、玻璃棒使液体受热均匀，防止液体飞溅三、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙的化学性质1、碳酸钠的化学性质：（1）与酸的反应：2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O（2）与碱溶液的反应；Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH2、碳酸氢钠的化学性质：与酸的反应；HCl+NaHCO3H2O+NaCl+CO2↑碳酸根离子的鉴别：CO32－无色气体石灰水变浑浊碳及碳的化合物、两种碱的相互转化：CaOCa(OH)2CaCO3CO2CONaOHNa2CO3C检验溶液中存在CO32－的方法：⑴加入稀HCl，若有无色气泡产生，则有存在CO32－⑵加入石灰水或Ba(OH)2溶液，若液体变浑浊，则有存在CO32－⑶加入CaCl2或Ca(NO3)2溶液，若液体变浑浊，则有存在CO32－四、盐的性质（一）、酸、碱、盐的溶解性1、酸：大多数都可溶（除硅酸H2SiO3不溶）2、碱：只有氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡和氢氧化钙可溶于水，其余均为沉淀3、盐：钾盐、钠盐、硝酸盐、铵盐都可溶；硫酸盐除BaSO4难溶，Ag2SO4、CaSO4微溶外，其余多数可溶；氯化物除AgCl难溶外，其余多数均可溶；+CO2+CO2+H2O+Na2CO3+Ca(OH)2+Na2CO3+Ca(OH)2+O2+O2+O2+CuO+CuO+HCl+Ca(OH)2+HCl+NaOH+CuO+CO2CuCuOCuO稀HCl澄清石灰这两个反应可用检验NaOH是否变质碳酸盐除碳酸钾、碳酸钠、碳酸铵可溶，其余都难溶。注：BaSO4、、AgCl不溶于水，也不溶于酸。（二）、盐的化学性质1、盐（可溶）+金属1→金属2+新盐（金属1比金属2活泼，K、Ca、Na除外）反应类型：置换反应Fe+CuSO4==Cu+FeSO4(“湿法冶金”原理)2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3CuCu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag2、盐+酸→新盐+新酸（满足复分解反应的条件）反应类型：复分解反应H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl（注BaSO4沉淀：白色，不溶于稀硝酸）2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O2HCl+CaCO3CO2↑+CaCl2+H2OHCl+NaHCO3H2O+NaCl+CO2↑HCl+AgNO3HNO3+AgCl↓（注AgCl沉淀：白色，不溶于稀硝酸）3、盐+碱→新盐+新碱（反应物需都可溶，且满足复分解反应的条件）反应类型：复分解反应2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4现象：出现蓝色沉淀（注：CuSO4溶液：蓝色Cu(OH)2沉淀：蓝色）3NaOH+FeCl3Fe(OH)3↓+3NaCl现象：出现红褐色沉淀（注：FeCl3溶液：黄色Fe(OH)3沉淀：红褐色）Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH现象：澄清石灰水变浑浊4、盐+盐→两种新盐（反应物需都可溶，且满足复分解反应的条件）反应类型：复分解反应NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3现象：出现白色沉淀Na2