高考化学二轮复习专题05金属及其化合物教学案含解析19页

专题 05 金属及其化合物
1．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、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。
2．了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。了解从海水中提取镁的
反应原理及有关化学反应。
3．以上各部分知识的综合应用
(1)能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。
(2)能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。
(3)尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质。
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)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。
(3)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。
(4)Na2O2与 CO2或 H2O反应时，生成 1 mol O2，转移电子的物质的量为 2 mol。
(5)Na2O2跟 CO2和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑 Na2O2跟 CO2的反应。因为若先发
生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，必定还发生反应：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。
(6)Na2O2与 SO2反应的化学方程式为：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
(7)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：CO2－3 ＋
H＋===HCO－3、HCO－3＋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＋O2 =====
点燃

2MgO，此外还发生反应：3Mg＋N2 =====
点燃

Mg3N2、2Mg＋CO2 =====
△

2MgO＋C。
(2)Mg3N2与水反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。
(3)加热 Mg(HCO3)2溶液生成的是 Mg(OH)2沉淀，而不是 MgCO3沉淀，因为 Mg(OH)2比 MgCO3
更难溶于水。反应方程式为 Mg(HCO3)2 =====
△

Mg(OH)2↓＋2CO2↑。
(4)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。
(5)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)。
(6)Al3＋、AlO －2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－、

CO2－3 、HCO－3、SO2－3 、S2－、ClO－、AlO－2，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 －2与下列离子不能大量共存：H＋、HCO－3、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中 H＋和 HCO
－3是因为与 AlO －2直接反应(AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3 )，其余也是因为发生了剧烈
的双水解反应。
(7)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＋＋2SO2－4 。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)Fe与水蒸气在高温下反应生成 H2和 Fe3O4，而不是 Fe2O3。
(3)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＋。
(4)NO －3与 Fe2＋在酸性条件下不能共存。
(5)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。
(6)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。
(7)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
A ― ― →
X

B ― ― →
X

C
(1)Na ― ― →
O2

Na2O ― ― →
O2

Na2O2
(2)X为强酸，如 NaAlO2 ― ...