2019届高考化学二轮复习专题9常见金属元素及其化合物学案

9 常见金属及其化合物 常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)。 (1)了解常见金属的活动顺序。 (2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。 (3)了解合金的概念及其重要应用。 (4)以上各部分知识的综合应用。 Ⅰ．客观题 (1)考查金属及其化合物的重要性质和应用。 (2)以金属及其化合物为载体考查离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等。 Ⅱ．主观题 (1)以“铁三角”“铝三角”的转化关系为载体，考查分析图像能力和计算能力。 (2)以化工流程的形式，考查金属矿物的冶炼和工业废液的提纯。 一、常见金属及化合物的主要性质 1．钠及其化合物 (1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。 (2)钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。 (3)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为：CO＋H+===HCO 、HCO＋H+===H2O＋CO2↑。 2．镁、铝及其化合物 (1)镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg＋O22MgO，此外还发生反应：3Mg＋N2Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C。 (2)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。 (3)Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。 (4)Al3+、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3＋与下列离子不能大量共存：OH－、CO、HCO、SO、S2－、ClO－、AlO，其中OH－是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列离子不能大量共存：H＋、HCO、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中H＋和HCO是因为与AlO直接反应(AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。 (5)明矾的净水原理：明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2===K+＋Al3+＋2SO。铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al3+＋3H2O/Al(OH)3(胶体)＋3H+。 3．铁、铜及其化合物 (1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与I2反应生成FeI2，与反应物的用量无关。 (2)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe2+。要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe＋2Fe3+===3Fe2+。 (3)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及Fe3+与I－的氧化还原反应，产物为Fe2+、I2和H2O。 (4)FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，灼烧后得到红棕色Fe2O3固体；而Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。 (5)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，也可能含有Fe2+。 二、常见金属与其化合物的转化 两种常见金属及其化合物的转化形式： 1．直线型转化关系 ABC (1)NaNa2ONa2O2 (2)X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3 (3)X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO2 2．三角型转化关系 / 三、金属及其化合物的实验探究 有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。 四、金属的性质 1．金属单质的性质 金属单质的化学性质： ①金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。 ②金属单质跟酸反应的规律： A．与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应 B．与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化 ... ...