第六講 金屬元素

1、第六講 金屬元素         金屬元素種類高達八十余種，性質(zhì)相似，主要表現(xiàn)為還原性，金屬晶體都具有良好的導電性、導熱性和延展性。    一、抓金屬活動性順序掌握金屬的全局    金屬活動性順序就是金屬單質(zhì)的還原性由強漸弱的順序。按金屬活動性順序，把常見金屬分為以下三組：    活潑金屬組：K、Ca、Na，Mg、Al；    中活潑金屬：Zn、Fe，Sn、

2、Pb、(H)；    不活潑金屬：Cu、Hg、Ag，Pt、Au。    如上所示，每個金屬組又分為兩個不同層次，顯示其還原性的差異。這樣復習金屬單質(zhì)的化學性質(zhì)，有利于掌握金屬的全局，以及金屬還原性強弱的變化規(guī)律。    (1)跟O2反應：K、Ca、Na、Mg、Al迅速氧化，Zn、Fe、Sn、Pb緩慢氧化，Cu、Hg、Ag、Pt、Au很難氧化。    (2)跟H2O反應：K、Ca、Na跟水反應劇烈，Mg、Al跟水在加熱下緩慢反應，Zn、F

3、e在高溫下跟水氣反應，生成H2和金屬氧化物。    (3)跟鹽酸反應：K、Ca、Na反應猛烈，Mg、Al反應劇烈，鋅、鐵反應較快，Sn、Pb反應緩慢，Cu、Hg、Ag、Pt、Au不能反應。    (4)跟硝酸反應：Cu、Hg、Ag可與HNO3反應，Pt、Au不跟HNO3反應。    二、抓住重點，編織網(wǎng)絡    在掌握金屬全局基礎上，要把握住重點金屬元素，把全局與重點結(jié)合起來。在高中化學中，Na、Mg、Al、Fe是最重要的金屬，應把這些

4、金屬元素的制法、性質(zhì)、用途編織成網(wǎng)絡，形成元素知識的科學體系。    鋁是最重要的主族金屬元素，在性質(zhì)上具有兩性的特點。鋁及其化合物的知識網(wǎng)絡如下：    鐵是最重要的過渡金屬元素，在性質(zhì)上具有變價的特點。鐵及其化合物的知識網(wǎng)絡如下：     例1 現(xiàn)有X、Y、Z、W等4種鈉的化合物，它們之間的相互轉(zhuǎn)化關系如下：    XWCO2H2O     width=49 height=0 

5、60;   ZCO2 WO2     ZH2OYO2     WCa(OH)2YCaCO3     試判斷X、Y、Z、W各是何種鈉的化合物。    分析：對于本題的思維方法可采用以下三種：    (1)從反應鈉的化合物X受熱分解后，生成鈉的化合物W，以及CO2和H2O，確定X只能是NaHCO3，W則應為Na2CO3。    (2)從反應和

6、入手分析，能跟CO2和H2O反應放出O2的鈉的化合物Z只能是Na2O2，再據(jù)反應確定W是Na2CO3，據(jù)反應確定Y是NaOH。    (3)從反應入手分析，反應是復分解反應，確定W是Na2CO3，Y是NaOH。    未知物的推斷可選用不同的方法，關鍵在于突破口的選擇，突破口選擇得好，未知物的推斷便可得心應手。    解答：    X為NaHCO3，Y是NaOH，Z是Na2O2，W是Na2CO3。   &#

7、160;例2 足量的Mg條分別在體積相同的O2、N2、CO2、空氣中充分燃燒，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量由大至小的正確順序是 。    分析：Mg是活潑金屬，可在O2、N2、CO2、空氣中燃燒，其化學方程式如下：    2MgO2=2MgO     3MgN2Mg3N2     2MgCO22MgOC     為分析方便，可設4種氣體的物質(zhì)的量均為1 mol，從反應可知Mg在1 mol O2中燃燒，生成2

8、 mol MgO，其質(zhì)量為80g；從反應中可知Mg在1 mol N2燃燒，生成1 mol Mg3N2，其質(zhì)量為100g；從反應可知Mg在1 mol空氣中燃燒生成0.4 mol MgO、0.8 mol Mg3N2，其質(zhì)量約為96g；從反應可知Mg在1 mol CO2中燃燒，生成2 mol MgO和1 mol C，其質(zhì)量為92g。    解答：N2空氣CO2O2    例3 有一白色粉末,可能由Al2(SO4)3、BaCl2、AgNO3、NH4Cl、KOH、Na2S中的兩種或三種組成.   

9、; 取白色粉末少量加入適量蒸餾水經(jīng)充分振蕩，得到無色透明溶液。    將所得溶液取出少許，滴入稀硝酸有白色沉淀生成。    試分析白色粉末的可能組成。    分析：從給出的白色粉末溶于水得到無色溶液，以及在此無色溶液中滴加硝酸生成白色沉淀，說明H+可與無色溶液反應生成白色沉淀，將此分析與給出的物質(zhì)相對照，白色粉末的組成存在以下兩種可能：    (1)白色粉末是Al2(SO4)3與過量KOH組成的混合物  &

10、#160; Al4OH-AlO2-2H2O    AlO2-H+H2OAl(OH)3    (2)白色粉末是AgNO3與過量NH4Cl、KOH組成的混合物，加水振蕩時發(fā)生的化學反應有：    NH4ClKOHNH3·H2OKCl    AgNO3KOHAgOHKNO3    AgOH2NH3·H2OAg(NH3)2OH2H2O   

11、60;所得無色溶液為Ag(NH3)2OH溶液，且另有KCl存在，當加入硝酸時，Ag(NH3)2+變?yōu)锳g+和NH4+，Ag+與Cl-結(jié)合生成AgCl白色沉淀。    解答：    (1)Al2(SO4)3與過量KOH組成的混合物。    (2)AgNO3與過量NH4Cl、KOH組成的混合物。    (3)若要確定白色粉末組成，可加入HNO3至明顯酸性，若白色沉淀消失，為Al2(SO4)3、KOH混合物，若白色沉淀不消失，為AgNO3、N

12、H4Cl、KOH混合物。    例4 甲、乙、丙三種常見單質(zhì)，X、Y、Z三種常見化合物，在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化關系如下：    (1)肯定含有乙元素的化合物是 。    (2)X與Z中正價元素的化合價是前者高，還是后者高？還是不一定？    (3)當X為兩種非金屬元素組成的化合物，X跟甲反應的化學方程式是 。    (4)當X為金屬與非金屬元素組成的化合物，X跟甲反應的化學方程式是 。 

13、   分析：從丙乙Z，說明Z肯定含有乙、丙兩種元素；又以X丙Z，說明X肯定含有乙、丙兩種元素。    在X、Z兩化合物中的正價元素高低不一定，當丙為氧化劑時，后者高，丙為還原劑，前者高。    當X為兩種非金屬元素組成的化合物時，X、Z、丙是4價碳、2價碳、碳單質(zhì)組成的碳三角。甲為Mg，X為CO2。    當X為金屬非金屬元素組成的化合物時，X、Z、乙組成的鐵三角，甲為Cl2，X為FeBr2。    解答：    (1)化合物X、Z中肯定含有乙、丙兩種元素。    (2)X、Z中正價元素的高低不能確定，當丙為氧化劑時，Z中的正價元素化合價高，當