第六讲 金属元素化学试题.docx
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第六讲金属元素化学试题
第六讲金属元素-化学试题
金属元素种类高达八十余种,性质相似,主要表现为还原性,金属晶体都具有良好的导电性、导热性和延展性。
一、抓金属活动性顺序掌握金属的全局
金属活动性顺序就是金属单质的还原性由强渐弱的顺序。
按金属活动性顺序,把常见金属分为以下三组:
活泼金属组:
K、Ca、Na,Mg、Al;
中活泼金属:
Zn、Fe,Sn、Pb、(H);
不活泼金属:
Cu、Hg、Ag,Pt、Au。
如上所示,每个金属组又分为两个不同层次,显示其还原性的差异。
这样复习金属单质的化学性质,有利于掌握金属的全局,以及金属还原性强弱的变化规律。
(1)跟O2反应:
K、Ca、Na、Mg、Al迅速氧化,Zn、Fe、Sn、Pb缓慢氧化,Cu、Hg、Ag、Pt、Au很难氧化。
(2)跟H2O反应:
K、Ca、Na跟水反应剧烈,Mg、Al跟水在加热下缓慢反应,Zn、Fe在高温下跟水气反应,生成H2和金属氧化物。
(3)跟盐酸反应:
K、Ca、Na反应猛烈,Mg、Al反应剧烈,锌、铁反应较快,Sn、Pb反应缓慢,Cu、Hg、Ag、Pt、Au不能反应。
(4)跟硝酸反应:
Cu、Hg、Ag可与HNO3反应,Pt、Au不跟HNO3反应。
二、抓住重点,编织网络
在掌握金属全局基础上,要把握住重点金属元素,把全局与重点结合起来。
在高中化学中,Na、Mg、Al、Fe是最重要的金属,应把这些金属元素的制法、性质、用途编织成网络,形成元素知识的科学体系。
铝是最重要的主族金属元素,在性质上具有两性的特点。
铝及其化合物的知识网络如下:
铁是最重要的过渡金属元素,在性质上具有变价的特点。
铁及其化合物的知识网络如下:
例1现有X、Y、Z、W等4种钠的化合物,它们之间的相互转化关系如下:
X——→W+CO2↑+H2O①
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Z+CO2 W+O2↑②
Z+H2O——→Y+O2↑
③
W+Ca(OH)2——→Y+CaCO3↓④
试判断X、Y、Z、W各是何种钠的化合物。
分析:
对于本题的思维方法可采用以下三种:
(1)从反应①钠的化合物X受热分解后,生成钠的化合物W,以及CO2和H2O,确定X只能是NaHCO3,W则应为Na2CO3。
(2)从反应②和③入手分析,能跟CO2和H2O反应放出O2的钠的化合物Z只能是Na2O2,再据反应②确定W是Na2CO3,据反应③确定Y是NaOH。
(3)从反应④入手分析,反应是④复分解反应,确定W是Na2CO3,Y是NaOH。
未知物的推断可选用不同的方法,关键在于突破口的选择,突破口选择得好,未知物的推断便可得心应手。
解答:
X为NaHCO3,Y是NaOH,Z是Na2O2,W是Na2CO3。
例2足量的Mg条分别在体积相同的O2、N2、CO2、空气中充分燃烧,所得固体产物的质量由大至小的正确顺序是
。
分析:
Mg是活泼金属,可在O2、N2、CO2、空气中燃烧,其化学方程式如下:
2Mg+O2=2MgO①
3Mg+N2=Mg3N2②
2Mg+CO2=2MgO+C③
为分析方便,可设4种气体的物质的量均为1mol,从反应①可知Mg在1molO2中燃烧,生成2molMgO,其质量为80g;从反应②中可知Mg在1molN2燃烧,生成1molMg3N2,其质量为100g;从反应①②可知Mg在1mol空气中燃烧生成0.4molMgO、0.8molMg3N2,其质量约为96g;从反应③可知Mg在1molCO2中燃烧,生成2molMgO和1molC,其质量为92g。
解答:
N2>空气>CO2>O2
例3有一白色粉末,可能由Al2(SO4)3、BaCl2、AgNO3、NH4Cl、KOH、Na2S中的两种或三种组成.
①取白色粉末少量加入适量蒸馏水经充分振荡,得到无色透明溶液。
②将①所得溶液取出少许,滴入稀硝酸有白色沉淀生成。
试分析白色粉末的可能组成。
分析:
从给出的白色粉末溶于水得到无色溶液,以及在此无色溶液中滴加硝酸生成白色沉淀,说明H+可与无色溶液反应生成白色沉淀,将此分析与给出的物质相对照,白色粉末的组成存在以下两种可能:
(1)白色粉末是Al2(SO4)3与过量KOH组成的混合物
Al+4OH-=AlO2-+2H2O
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
(2)白色粉末是AgNO3与过量NH4Cl、KOH组成的混合物,加水振荡时发生的化学反应有:
NH4Cl+KOH=NH3·H2O+KCl
AgNO3+KOH=AgOH↓+KNO3
AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
所得无色溶液为Ag(NH3)2OH溶液,且另有KCl存在,当加入硝酸时,Ag(NH3)2+变为Ag+和NH4+,Ag+与Cl-结合生成AgCl白色沉淀。
解答:
(1)Al2(SO4)3与过量KOH组成的混合物。
(2)AgNO3与过量NH4Cl、KOH组成的混合物。
(3)若要确定白色粉末组成,可加入HNO3至明显酸性,若白色沉淀消失,为Al2(SO4)3、KOH混合物,若白色沉淀不消失,为AgNO3、NH4Cl、KOH混合物。
例4甲、乙、丙三种常见单质,X、Y、Z三种常见化合物,在一定条件下的相互转化关系如下:
(1)肯定含有乙元素的化合物是。
(2)X与Z中正价元素的化合价是前者高,还是后者高?
还是不一定?
(3)当X为两种非金属元素组成的化合物,X跟甲反应的化学方程式是。
(4)当X为金属与非金属元素组成的化合物,X跟甲反应的化学方程式是。
分析:
从丙+乙—→Z,说明Z肯定含有乙、丙两种元素;又以X+丙—→Z,说明X肯定含有乙、丙两种元素。
在X、Z两化合物中的正价元素高低不一定,当丙为氧化剂时,后者高,丙为还原剂,前者高。
当X为两种非金属元素组成的化合物时,X、Z、丙是4价碳、2价碳、碳单质组成的碳三角。
甲为Mg,X为CO2。
当X为金属非金属元素组成的化合物时,X、Z、乙组成的铁三角,甲为Cl2,X为FeBr2。
解答:
(1)化合物X、Z中肯定含有乙、丙两种元素。
(2)X、Z中正价元素的高低不能确定,当丙为氧化剂时,Z中的正价元素化合价高,当丙为还原剂时,Z中的正价元素化合价低。
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(3)CO2+2Mg 2MgO+C
(4)2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br2
选自北师大实验中学网站高考专栏
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