2019北京高三二模考試化學幾種重要的金屬

2019-04-13 13:47:03 　來源：網(wǎng)絡整理

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　　2019北京高三二模診斷化學幾種重要的金屬(一)

　　1.為什么整塊金屬不透明但具有金屬光澤，而金屬粉末常呈暗灰色或黑色?

　　答：由于金屬原子以緊密堆積方式排列，較外層電子(價電子)釋放出來，成為自由電子。當光線投射到其表面時，自由電子可以吸收所有頻率的光，光線不能透過，所以金屬不透明。自由電子吸收光后，躍遷到高的能級上去，不穩(wěn)定，很快遷回低能級，釋放出絕大部分頻率的光，這就使得絕大多數(shù)金屬呈銀白色光澤，而金顯黃色、銅顯紅色、鉛顯灰藍色等，是由于它們較容易吸收某些頻率的光。

　　在粉末狀態(tài)時，金屬的顆粒很小，沒有規(guī)則晶面，光線入射后不能反射出來，多呈黑色。

　　2.鋁和氫氧化鈉溶液反應的實質(zhì)是什么?

　　答：鋁和氫氧化鈉溶液反應，不是鋁直接和氫氧化鈉反應，而是鋁先和氫氧化鈉溶液中的水反應生成氫氧化鋁，然后氫氧化鋁再和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，反應的化學方程式如下：2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑;Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O。總反應：2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+4H2O+3H2↑，Al是還原劑，H2O是氧化劑，電子轉(zhuǎn)移為6e—。

　　3.金屬鋁能與沸水反應，但為什么能用鋁鍋做飯或用鋁壺燒開水?

　　答：我們知道，鋁是一種比較活潑的金屬，它在純凈的氧氣中加熱即可燃燒，即使在常溫下，也極易與空氣中的氧氣反應，在表面生成—層致密而堅固的氧化物保護膜，氧化膜不但防止了內(nèi)部的金屬繼續(xù)被氧化，也使鋁與水難以直接接觸，所以用鋁鍋做飯或用鋁壺燒開水時，即使溫度超過100oC，鋁也不會與水反應。同樣的原因，鎂和鋁雖然活潑性很強，但抗腐蝕能力也很強。

　　4.鎂的金屬性強于鋁，為什么鎂不能像鋁一樣發(fā)生“鎂熱反應”，而還原某些金屬氧化物中的金屬?

　　答：“鋁熱反應”之所以能夠進行，除了與金屬鋁的還原性有關(guān)外，還與該反應的能量變化有關(guān)，由于Al2O3很穩(wěn)定，鋁氧鍵能大，造成該反應放出熱量多，大量的熱能使氧化物熔化，又促使了反應的發(fā)生。而鎂雖比鋁的金屬性強，但反應前后的能量變化較小，不能發(fā)生“鎂熱反應”。

　　2019北京高三二模診斷化學幾種重要的金屬(二)

　　液態(tài)金屬：汞(Hg)

　　導電性較好的金屬：銀(Ag)

　　延展性較好的金屬：金(Au)

　　硬度較大的金屬：鉻(Cr)

　　熔點較高的金屬：鎢(W)

　　金屬通論

　　1、金屬鍵：金屬離子跟自由電子間較強的作用使許多金屬離子互相結(jié)合在一起的化學鍵,叫金屬鍵。

　　金屬離子沉浸在自由電子的海洋里

　　2、金屬的物理、化學性質(zhì)：

　　有光澤、延展性、導電性、導熱性

　　常溫下汞是液體，其余都是固體;

　　大多數(shù)金屬呈銀白色，不透明，有金屬光澤;

　　大多數(shù)金屬有延展性;

　　金屬一般是電和熱的良導體;

　　化學性質(zhì)：還原性

　　2019北京高三二模診斷化學幾種重要的金屬(三)

　　一、金屬

　　1、金屬的通性：一般為不透明、有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和導熱性。

　　2、合金：一般來說，合金的熔點比各成分金屬的都低，硬度比各成分金屬的都大。

　　3、金屬的冶煉：冶煉步驟：富集→還原→精煉冶煉方法：K、Ca、Na、Mg、Al(電解法)，Zn、Fe、Sn、Pb、Cu(熱還原法)，Hg、Ag(熱分解法)等。

　　二、鎂及其化合物

　　1、鎂的主要用途是制造各種輕合金(用于飛機、汽車等)。

　　2、重要方程式：Mg+O2 = 2MgO Mg+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑ 2Mg+CO2=2MgO+C

　　MgO+H2O=Mg(OH)2 MgCO3=MgO+CO2↑(煅燒菱鎂礦制MgO) MgCl2(熔融) = Mg+Cl2↑

　　三、鋁及其化合物

　　1、鋁的重要反應：4Al+3O2=2Al2O3 2Al+3S=Al2S3 2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑

　　2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑(重點反應) 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe(鋁熱反應，用于冶煉難熔金屬和焊接鋼軌) 2Al2O3(熔融)=2Al+3O2↑[工業(yè)煉鋁]

　　2、Al2O3和Al(OH)3:中學化學先進的兩性氧化物和兩性氫氧化物。

　　重要反應：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O Al2O3+2OH-=2AlO2-+H20 Al(OH)3+3H+=Al3++2H2O

　　Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O H++AlO2-+H2O Al(OH)3 Al3++3OH-(氫氧化鋁的電離)

　　3、明礬：KAl(SO4)2?12H2O,是一種復鹽，作凈水劑(簡單解釋原因)。明礬與Ba(OH)2反應

　　(難點)：當Al3+恰好完全沉淀時：2KAl(SO4)2 + 3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4,

　　當SO42-恰好完全沉淀時：KAl(SO4)2 + 2Ba(OH)2= =KAlO2+2BaSO4↓+2H2O。

　　4、氫氧化鋁的制備：可以用鋁鹽與過量氨水(強堿不好因不易控制用量)或鋁鹽與偏鋁酸鹽雙水解或偏鋁酸鹽與過量的CO2反應。Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ ,

　　Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓,AlO2-+CO2+H2O=HCO3-+Al(OH)3↓

　　5、有關(guān)Al3+與OH-反應的圖象、互滴及：要會畫兩種情況的圖象，知道互滴現(xiàn)象，會進行有關(guān)(時需要討論Al3+與OH-誰過量)。(中如果有Mg2+,要注意使用守恒法。)

　　四、鐵及其化合物

　　1、鐵的位置：原子序數(shù)為26，位于第四周期Ⅷ族，屬過渡元素，原子結(jié)構(gòu)示意圖為：

　　2、鐵的氧化物及氫氧化物的對比(見參考書綠色通道)，注意：氧化鐵—紅棕色，F(xiàn)e3O4中Fe的化合價，F(xiàn)e(OH)3—紅褐色 Fe(OH)2的制備—膠頭滴管違反常規(guī)操作的原因(?)等

　　3、重要反應:3Fe+2O2=Fe3O4 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕黃色煙) 2Fe3++Fe=3Fe2+ Fe2++2OH_=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(白色沉淀迅速變成灰綠色，較終變成紅褐色) Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O Fe3++3SCN_=Fe(SCN)3[溶液變紅色，檢驗Fe3+]

　　4、重要補充反應：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl_ 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

　　Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(鐵不足) 3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(鐵過量)

　　5、其他問題：包括(注意差量法和守恒法)、氧化還原反應的先后順序問題、Fe2+的保存(防止水解及被氧化的措施：加少量稀酸和鐵粉)等。重點提示：鐵的轉(zhuǎn)化較容易出現(xiàn)在推斷題中，以Fe2O3的紅棕色及Fe(OH)2→Fe(OH)3的明顯現(xiàn)象作為突破口，有時會牽涉到鋁熱反應以及鐵與鹽酸、氯氣反應分別生成FeCl2、FeCl3等知識點。

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