高中化學(xué)-金屬專題一金屬總論典型的金屬

金屬專題----金屬總論、典型的金屬1.金屬總論

1.金屬元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)的特征

(1)金屬元素分布在周期表的左下方，目前己知的112種元素中，共有90種金屬元素。

(2)金屬元素原子最外層電子數(shù)比同周期非金屬元素原子最外層電子數(shù)少，一般小于4(Ge、Sn、Pb=4,Sb、Bi=5,

Po=6)o

(3)金屬元素原子半徑比同周期非金屬原子半徑大(稀有氣體元素除外)。

(4)金屬原子的結(jié)構(gòu)特點決定了金屬原子易失電子顯還原性。

(5)金屬元素形成的金屬單質(zhì)固態(tài)時全是金屬晶體。

2.金屬的分類

,現(xiàn)價金屬：IA、HA,mA等

〈變價金屬：IVA、VA族金屬(Sn、Pb、Sb、Bi)

⑴按常見價本副族和如I族兀素位口Fe、Cu、Cr、Mn等)

J黑色金屬：Fe、Cr、Mn(其主要氧化物呈黑色)

⑵冶金工業(yè)上［有色金屬：除Fe、Cr、Mn以外的所有金屬

輕金屬：p<A.5gcrn^Mg,Al)

<

(3)按密度分［重金屬：Q>4.5gcM-3由口屬，Cu,W)

J常見金屬：如Fe(4.75%)、AK7.73%)、(Ca⑶45%)等

⑷按存在豐度分〔稀有金屬：如錯'恰'

3.金屬的物理性質(zhì)

(1)通性

①狀態(tài)：通常情況下，除Hg外其他金屬都是固態(tài)。

②金屬光澤：多數(shù)金屬具有光澤。但除Mg、Al、Cu、Au在粉末狀態(tài)有光澤外，其他金屬在塊狀時才表現(xiàn)出來。

③易導(dǎo)電、導(dǎo)熱：由于金屬晶體中自由電子的運(yùn)動，使金屬易導(dǎo)電、導(dǎo)熱。

④延展性：可以壓成薄片，也可以抽成細(xì)絲。

⑤熔點及硬度：由金屬晶體中金屬離子跟自由電子間的作用強(qiáng)弱決定。

⑵特性

①顏色：絕大多數(shù)金屬都是銀白色，有少數(shù)金屬具有其他顏色，如：Au為金黃色，Cu為紫紅色，Cs為銀白色略帶

金色。

②密度：與原子半徑、相對原子質(zhì)量、晶體質(zhì)點排列的緊密程度有關(guān)。密度最大的金屬為鍬(Os22.57g.em-3)、鉗(Pt

33

21.45g-cm-),密度最小的金屬為鋰(Li0.534g-cm)0

③熔點：最高的為鴇(W3413℃),最低的為汞(Hg-39℃)。

④硬度：最硬的金屬為銘(硬度為9),最軟的金屬為鉀(K)、鈉(Na)、鉆(Cs)等，可用小刀切割。

⑤導(dǎo)電性：導(dǎo)電性能強(qiáng)的金屬為銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)等。導(dǎo)電性能較差的金屬為汞(Hg)。

⑥延展性：延性最好的是伯(Pt),展性最好的為金(Au)。

4.合金

(1)合金：兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。屬于混合物。

(2)特點：一般說熔點比其各成分金屬的都低；強(qiáng)度、硬度比成分金屬大；有的抗腐蝕能力強(qiáng)(如不銹鋼)；導(dǎo)電性比成

分金屬差……

(3)常見合金：鋁硅合金、硬鋁、鎂合金、鉀鈉合金、煉鋼生鐵、鑄造生鐵、球墨鑄鐵、合金生鐵、碳素鋼(高、中、

低)、合金鋼、硅鋼(含Si14%、15%)等。

5.金屬的化學(xué)性質(zhì)

(1)與非金屬單質(zhì)作用(舉例說明)

(2)與H2O作用(舉例說明)

(3)與酸作用(分別舉例說明與一般酸和強(qiáng)氧化性酸的反應(yīng))

(4)與堿作用(僅Al、Zn與堿溶液作用，寫出化學(xué)方程式和離子方程式)

(5)與鹽作用(舉例說明)

(6)與某些氧化物作用(舉例說明)

6.金屬單質(zhì)與酸反應(yīng)的定量規(guī)律和思維方法

(1)定量規(guī)律

①金屬與酸反應(yīng)失去電子的物質(zhì)的量=產(chǎn)生氫原子的物質(zhì)的量。

②不同金屬與酸反應(yīng)時，當(dāng)參加反應(yīng)的金屬與產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量差相等時，則反應(yīng)后兩溶液質(zhì)量增加相等。

③相同物質(zhì)的量的金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量之比等于反應(yīng)后對應(yīng)金屬呈現(xiàn)的化合價之比。

④相同質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的量之比等于其金屬失去電子時質(zhì)量的倒數(shù)比。

⑤若產(chǎn)生相同量的氫氣，所需金屬的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)后對應(yīng)金屬呈現(xiàn)的化合價的倒數(shù)比。

⑥若產(chǎn)生相同量的氫氣，所需金屬的質(zhì)量比等于失去Imol電子時金屬的質(zhì)量比。

(2)思維方法

①研討有關(guān)反應(yīng)關(guān)系及實質(zhì)。

②弄清各起始量的定量關(guān)系及過量情況。

③考慮差量(質(zhì)量)的關(guān)系。如氣體生成量、溶液質(zhì)量、體系增加量(加入質(zhì)量與逸出氣體質(zhì)量的差值)等。

④扣準(zhǔn)問題設(shè)問角度。如天平平衡、質(zhì)量守恒、氣體等量、加入金屬(或其他)的量、討論等。

⑤綜合分析求解。

7.金屬腐蝕(Fe為例)

(1)金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬單質(zhì)失去電子而被氧化的過程：M—nl—NT+

「化學(xué)腐蝕

'Fe-2e~=

析氫腐蝕＜

2H++2-=%T

電化學(xué)腐蝕＜

'2Fe-4e-=2Fe2+

吸氧腐蝕＜

O+2HO+Ae-=AOH-

(2)金屬腐蝕22

8.金屬冶煉

(1)冶煉是腐蝕的反過程，即氧化態(tài)金屬還原為單質(zhì)態(tài)的過程：Mn++ne--M

K+cZ++如Z+廿+z/+P』+3/+FbZ+(H)CuZ+H?+A＞+、,上門口

---------------M-a--------------------------------------------------------------＞冶煉由難到易o(hù)

(2)金屬冶煉的方法

根據(jù)金屬離子得電子能力不同而采用不同的方法。

①電解法：(熔融)：活潑金屬(K?A1)的冶煉常采用電解它的熔鹽或氧化物的方法。

②還原劑法(高溫)：金屬活動性順序表中Zn?Cu之間的金屬冶煉常采用此法。常用的還原劑有H2(CUO-CU)、

C(ZnO-Zn)、Na(TiCk一Ti)、Al(Cr2O3^Cr)＞CO(Fe2C＞3-Fe)等。

③加熱法：用于冶煉不活潑金屬Hg、Ag

△△△

2HgO2Hg+O2T，HgS+ChHg+SCh，Ag2s+Ch2Ag+SO?

④濕法：Fe+CuSO4=FeSO4+CuJ,

⑤物理法：Au、Pt在自然界中主要以游離態(tài)存在，利用密度。

9.金屬的焰色反應(yīng)

(1)產(chǎn)生焰色的原因：當(dāng)原子被火焰、電弧、電火花或其他方法產(chǎn)生的能量所激發(fā)時，能夠發(fā)射出一系列具有一定波

長的光譜線。當(dāng)原子核外的電子從火焰、電弧、電火花吸收一定的能量，被激發(fā)到一定能級，這樣的電子就處于激發(fā)態(tài)。

激發(fā)態(tài)的電子回到基態(tài)的時候，就會放出具有一定能量、一定波長的光譜線。由火焰激發(fā)后而發(fā)射出的光譜就是焰色光

譜，由電弧激發(fā)射出的光譜就是電弧光譜，由電火花激發(fā)后而發(fā)射出的光譜就是電火花光譜。這三種光譜的強(qiáng)度雖有所

不同，但從任一種元素的原子發(fā)射出的光譜都有某些共同的譜線。從焰色反應(yīng)的實驗里所看到的各元素的特殊焰色。就

是光譜譜線的顏色。

(2)每一種元素的光譜都有一些特征譜線。如果在光譜中出現(xiàn)某一種元素的特征光譜線，就可以斷定該種元素的存在。

(3)焰色反應(yīng)的操作方法：取伯絲或無銹鐵絲在鹽酸中洗一下，放在酒精燈上灼燒至與酒精燈火焰顏色相同，冷卻后，

沾取待測物(固體粉末或溶液均可)，放在酒精燈上灼燒，觀察火焰顏色，必要時要透過藍(lán)色的鉆玻璃(檢驗鉀元素)。

10.金屬活動性和金屬性的比較

(1)金屬活動性是指金屬單質(zhì)在水中生成水合離子傾向的大小。這種傾向的大小，不僅與金屬本身的性質(zhì)有關(guān)，還與

它所處的環(huán)境-水有關(guān)。

(2)金屬性是指金屬元素的氣態(tài)原子失去電子變成陽離子傾向的大小。這種傾向的大小與原子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。一般說

來，金屬元素原子的電子層數(shù)越多，原子半徑越大，最外層電子數(shù)越少，原子變?yōu)殛栯x子的傾向就越大，金屬性就越強(qiáng)。

否則，金屬性就越弱。

(3)一般條件下，金屬活動性強(qiáng)的元素，金屬性越強(qiáng)。但是有時金屬活動性強(qiáng)的元素，不一定金屬性也強(qiáng)。例如在金

屬活動順序表中，雖然鈣排在鈉的前面，但鈣的金屬性卻弱于鈉。

11.金屬之最

(1)在生活、生產(chǎn)中使用最廣泛的金屬是鐵，但一般不使用純鐵，而使用鐵的合金。如熟鐵(含C在0.03%以下的鐵碳

合金)。

(2)地殼中含量最多的金屬元素為鋁，鋁單質(zhì)廣泛應(yīng)用于日常生活中。

(3)最活潑的金屬為鈉，因為鈾原子的半徑最大，最外層只有一個電子，易失去電子，金屬性最強(qiáng)。

(4)最硬的金屬單質(zhì)為格，硬度為9。

(5)熔點最高的金屬單質(zhì)是鴇，熔點為3413℃。

(6)熔點最低的金屬單質(zhì)是汞，熔點為一39℃。

(7)密度最大的金屬單質(zhì)是鍬，密度為22.57g/cm3。

(8)延性最好的金屬單質(zhì)是鉗，展性最好的金屬單質(zhì)是金。

(9)金屬中的殺菌冠軍是銀，每升水中只要有一千億分之一二克的Ag+,就能消滅細(xì)菌。

(10)最穩(wěn)定的金屬是金。

2.典型的金屬—鈉

［考點掃描］

1.堿金屬的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相互關(guān)系及遞變規(guī)律。

2.焰色反應(yīng)及其應(yīng)用。

3.鈉的性質(zhì)、存在、保存、取用、用途。

4.Na?。、NazCh的性質(zhì)。

5.Na2c。3、NaHCCh的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、鑒別。

6.NaOH的性質(zhì)。

［知識指津］

1.堿金屬元素：堿金屬元素鈉的原子最外層電子數(shù)都是1個，在反應(yīng)中很易失去，表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性；其單質(zhì)都

有銀白色的金屬光澤（飽略帶金色），質(zhì)軟，密度小，熔點低，有強(qiáng)的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，有展性；單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,

都能與等非金屬、水、稀酸溶液等反應(yīng)；它們最高價的氫氧化物都是強(qiáng)堿。隨著Li、Na、K、Rb、Cs核電荷數(shù)遞增,

核外電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大，金屬性逐漸增強(qiáng)；單質(zhì)的熔、沸點逐漸降低（與鹵族、氧族單質(zhì)相反），密度呈增

大趨勢；單質(zhì)與水反應(yīng)越來越劇烈，與。2反應(yīng)時，Li只能生成Li?。，Na與O2反應(yīng)常溫時生成Na?。，燃燒時生成NazCh，

而K與Ch反應(yīng)，常溫時生成K2O2，燃燒生成KCh（超氧化鉀）；它們對應(yīng)的氫氧化物的堿性逐漸增強(qiáng)。

2.焰色反應(yīng)：多種金屬或它們的化合物在燃燒時使火焰呈特殊的顏色，叫做焰色反應(yīng)。利用焰色反應(yīng)，可以測定金

屬或金屬離子的存在，焰色反應(yīng)其過程是物理過程。其操作過程可簡單小結(jié)為：洗一燒一蘸一燒。常見金屬的焰色：鈉

呈黃色，鉀呈紫色（透過藍(lán)色鉆玻璃）。

3.鈉：鈉元素的存在形態(tài)只有化合態(tài)；鈉原子最外層只有一個電子，金屬性非常強(qiáng)；其物理性質(zhì)是：銀白色金屬，

質(zhì)軟，密度比水小，熔、沸點低，是電和熱的良導(dǎo)體；其化學(xué)性質(zhì)非常活潑，常溫時與02反應(yīng)，生成一層化合物（白色的

Na2O）,從而使表面變暗，在空氣中燃燒，生成淡黃色的Na2O2,還能與鹵素單質(zhì)X2、硫S等非金屬反應(yīng)，與滴有酚配的

水反應(yīng)現(xiàn)象可小結(jié)為：浮、熔、游、嘶、紅；鈉保存于煤油中；常用電解法制備鈉。

4.Na?。與NazCh的比較

Na2ONazO2

顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色固體

屬類堿性氧化物過氧化物

電子式：0::0:0:

Na+[..]2-Na+Na+[????]2-Na+

與水反應(yīng)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+02

與二氧化碳反應(yīng)Na20+CO2—Na2co32Na?O2+2cO2=2Na2cO3+O2

穩(wěn)定性不穩(wěn)定，與。2反應(yīng)2Na2O+O2=2Na2O2相對穩(wěn)定

特性強(qiáng)氧化性、漂白性

用途制NaOH作漂白劑和生氧劑（用于潛水、航空）

5.Na2c。3與NaHCCh的比較

碳酸鈉碳酸氫鈉

化學(xué)式Na2cChNaHCO3

顏色狀態(tài)白色粉末（Na2cIOH2O為無色晶體）白色細(xì)小晶體

俗名純堿、蘇打小蘇打

溶解性易溶于水溶解度較Na2cCh小

熱穩(wěn)定性相對穩(wěn)定(Na2cO3JOH2O易失水風(fēng)化)不穩(wěn)定2NaHCO3=Na2CO3+CO2f+H2O

Na2c03+2HC1=2NaCl+CO2T+H2O

與酸反應(yīng)NaHCOa+HC1=NaCl+CO2f+HO,劇烈

(向該鹽溶液中滴加鹽酸，反應(yīng)分步進(jìn)行)2

與堿反應(yīng)與石灰水反應(yīng)，與NaOH不反應(yīng)與石灰水、NaOH均反應(yīng)

△

制法NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO31+NH4C1

2NaHCOsNa2cO3+CO2T+H2O

用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織、洗滌等發(fā)酵粉、治療胃病、泡沫滅火器

co.、HA)

相互轉(zhuǎn)變

八或與

Na2co3'NaHCO3

6.NaOH

氫氧化鈉俗名燒堿、火堿、苛性鈉，白色固體，有強(qiáng)吸水性，易潮解，可用作干燥劑。具有堿的通性。密封保存于

廣口瓶中，用橡皮塞。工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法而制得。

一般將氫氧化鈉與生石灰按一定比例熔合而制成堿石灰。

［范例點擊］

例1關(guān)于堿金屬的下列說法中，不正確的是()

A.它們的氧化物的水化物都是可溶性強(qiáng)堿

B.它們都能浮在水面上與水劇烈反應(yīng)

C.它們的原子都易失一個電子成為8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

D.它們?nèi)?、沸點隨著核電荷數(shù)的增大而降低

解析

堿金屬的氧化物對應(yīng)的水化物都是可溶性強(qiáng)堿，A選項說法正確；只有Li、Na、K三種金屬的密度小于水的密度，B

選項說法不對；金屬Li失去最外層一個電子，只剩2個電子，C選項說法也不對；堿金屬元素單質(zhì)的熔、沸點隨著核電

荷數(shù)的增大而降低，D選項說法正確。

答案B、C

例2金屬鈉與干燥的氫氣共熱，生成白色固體氫化鈉(NaH)。它是離子化合物，其中鈉呈+1價，與水反應(yīng)生成氫

氧化鈉和氫氣。試回答：

(1)寫出鈉與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，注明電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)。

(2)氫化鈉中的氫元素具有氧化性還是還原性?簡述理由。

(3)氫化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，其中被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比是多少。

解析

本題屬于信息給予題，解題的關(guān)鍵在于NaH中氫元素是一1價。

答案

失2“

(1)2Na+Ha=2NaH

It

得2e~

(2)NaH中氫元素具有還原性，因為它處于一1價，只能升高，而不能降低。

(3)NaH+H20=NaOH+H2?,被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比為1:1。

例3有一塊表面已被氧化成氧化鈉的金屬鈉，質(zhì)量為10.8g,投入到100g水中，完全反應(yīng)后收集到氫氣0.280試計

算：

(1)未被氧化的金屬鈉的質(zhì)量；

(2)固體中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

(3)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析

固體包括鈉和氧化物，由H2的質(zhì)量，可算出金屬鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求得氧化鈉的質(zhì)量。則整塊固體中鈉元素以及溶于

水后生成氫氧化鈉的質(zhì)量均可求得。

02R

n(Na)=0,2mol,m(Na)=0.2molx23gmol1=4,6g

(2)m(Na2O)=10.8g-4.6g=6.2g

62s

n(NaO)=----1-----=O.lmol

262gmol4

故氧化鈉中的鈉的物質(zhì)的量n(Na)=0.2mol

四y：廣

?(NaOH)=°'4m01x40gmo1x100%=15.4%

⑶10.8g+100g-0.2g

答案

d)4.6g

⑵85.2%

(3)15.4%

例4在甲、乙、丙、丁四個燒杯內(nèi)分別放入O.lmol的Na、Na2O＞Na2O2＞NaOH,然后各加入100mL水，攪拌,

使固體完全溶解。則甲、乙、丙、丁溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大小順序是()

A.甲〈乙＜丙＜丁

B.丁〈甲＜乙=丙

C.甲=丁＜乙=丙

D.?。技祝家摇幢?/p>

解析

Na、Na2O>Na2O2>NaOH溶于水后，溶質(zhì)全部為NaOH。且O.lmolNa2。和O.lmolNazCh與水作用后，生成NaOH

均為0.2mol,溶液的質(zhì)量也相同，而O.lmolNa和NaOH溶于水后，溶質(zhì)均為O.lmolNaOH,但Na與水作用后，生成H2,

溶質(zhì)質(zhì)量稍減小，故本題答案：B。

答案B

例5在下列物質(zhì)的溶液中分別加入一定量的Na?。?固體，不會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的是()

A.飽和H2s溶液

B.Ca(HCO3)2溶液

C.Na2sCh稀溶液

D.飽和CaCb溶液

解析

NazCh與水作用后，生成NaOH和。2，與H2s作用，發(fā)生反應(yīng)：O2+2H2S=2Si+2H2O;與Ca(HCC)3)2溶液作用，

發(fā)生反應(yīng)：Ca(HCO3)2+2NaOH=Na2CO3+CaCO31+2H2O；在CaCl2飽和溶液中,c(Ca2+)較大,產(chǎn)生NaOH后，由于Ca(OH)2

溶解度較小，將形成Ca(OH)2沉淀。本題答案：C。

答案C

例6將70gNa2。、Na2O2的混合物與98gH,O充分反應(yīng)，所得溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,試分別寫出Na2O>

NazCh與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計算原混合物中過氧化鈉和氧化鈉各為多少克？

解析

本題屬混合物的計算，列方程組解之。設(shè)Na?。物質(zhì)的量為x,NazCh物質(zhì)的量為y,由方程式:

Na2O+H2O=2NaOH,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T

x2xyy2yy/2

有方程組：62g-moll-x+78g-mol1-y=70g

4°g/.：（2x+2?xlOO%=50%

70g4-98g—yx32g/moi

x=0.5mol

解得，

y=0.5mol

故m（Na2。）=31g,m（Na2Ch）=39g。

答案39g31g

例718.4g由NaOH和NaHCCh組成的固體混合物，在密閉容器中加熱到約250℃,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻

后稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g。試計算原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析

本題有兩個反應(yīng)可以發(fā)生，首先是：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O,若NaHCCh過量，多余的NaHCCh又會分解:

2NaHCO3Na2cO3+CO2T+H2O。故判斷NaHCCh是否過量成了解題的關(guān)鍵。若NaOH和NaHCCh正好完全反應(yīng)，

-----------1：'4g----------jxl8g-mol">(18.4-16.6g)

生成H2O的質(zhì)量為：40gm+84gtno「，故NaHCCh不足，第二個反應(yīng)不會發(fā)生，減少的

質(zhì)量就是H?。的質(zhì)量，由第一個方程式可知n(NaHCO3)=01mol,m(NaHCO3)=8.4g,故m(NaOH)=10g,(?(NaOH)=

10g

l&4gxl00%=54.3%。

答案54.3%

［變式操練］

1.鈉是第六周期第IA族元素。下列說法錯誤的是（）

A.它是帶有金屬光澤的銀白色金屬

B.它的原子半徑比鉀大

C.它與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈

D.它在自然界中不可能以游離態(tài)存在

答案A

2.超氧化鉀（KO"常用于急救器中，它能吸收二氧化碳生成碳酸鹽和氧氣。

（1）寫出超氧化鉀與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)，指出氧化劑和還原劑。

（2）若用156g鉀在一定條件與充分反應(yīng)生成KO2,用此KO2完全吸收CO?,則生成的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況時的體積為

多少？

答案（1）4Kh+2CoUkc5+3O：KO?即是氧化劑又是還原劑（2）67.2L

I_______^____f

3.為了測定某堿金屬的相對原子質(zhì)量，設(shè)計裝置如圖。該裝置（包括水）的總質(zhì)量為ag,將質(zhì)量為bg（不足量）的堿金

屬放入水中，立即塞緊瓶塞，完全反應(yīng)后再稱量此裝置的總質(zhì)量為cg?；卮鹣铝袉栴}：

（1）列出計算該堿金屬相對原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

（2）如果不用CaCh，求出的相對原子質(zhì)量比實際相對原子質(zhì)量偏大還是偏?。?/p>

答案

b

（l）a4-b-c

（2）偏小，原因是C值偏小（氫氣含水）。

4.取5.4g堿金屬R及其氧化物R2O組成的混合物，使之與足量的水反應(yīng)，蒸發(fā)反應(yīng)后的溶液，得到8g無水晶體。

（1）判斷該金屬是哪種堿金屬。

⑵求混合物中R及R2O的質(zhì)量。

答案

(l)Na(提示，采用極限法估算)；

(2)m(Na)=2.3g,m(Na2O)-3.1g

5.2.1g相對分子質(zhì)量為7.2的CO與H2組成的混合氣體與足量的O2充分燃燒后，立即通入足量NazCh固體中，固

體質(zhì)量增加（）

A.2.1g

B.3.6g

C.7.2g

D.無法確定

答案A

6.39gNa2（）2投入100g水中，所得溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）

39

-X100%

A.100+39

40

-X100%

B.100+31

40

-X100%

C.100+39

40

———X100%

D.100+62

答案B

7.向紫色石蕊試液中加入過量NazCh粉末，振蕩，正確的敘述是（）

A.溶液仍為紫色

B.最后溶液變藍(lán)色

C.最后溶液褪色

D.溶液有氣泡產(chǎn)生

答案CD

8.有四種鈉的化合物W、X、Y、Z,能發(fā)生下列變化：

A

W>X+H2O+CO2TZ+CO2------>x+o2

Z+H2O------>Y+O2TX+Ca（OH）2------->Y+CaCO31

試用化學(xué)式填空：

W,X,Y,Z

答案

NaHCO3>Na2co3、NaOH、Na2O2

9.工業(yè)生產(chǎn)的純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì)，下圖是測定產(chǎn)品中Na2cCh質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實驗裝置。實驗操作步驟有:

A.在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，總質(zhì)量為mg；

B.取ng樣品裝入廣口瓶中；

C.檢查裝置氣密性；

D.緩緩鼓人空氣數(shù)分鐘，再稱量干燥管總質(zhì)量為Wg；

E.關(guān)閉止水夾；

F.打開止水夾；

G,緩緩加入稀H2s04至不再產(chǎn)生氣體為止；

H.緩緩鼓人空氣數(shù)分鐘。

(1)正確的操作順序是(填寫符號)：C一一F--GT-D。

(2)操作步驟D中，要緩緩鼓人空氣數(shù)分鐘，鼓人空氣的作用是；裝置甲的作用是;裝置乙的作用

是O

(3)溶液中Na2c。3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為

(4)若去掉裝置甲，測定結(jié)果會；若去掉裝置乙，測定結(jié)果會(填“偏大”，"偏小”

或“無影響”)。

答案

⑴B、H、A、F

(2)使廣口瓶中產(chǎn)生的。2氣體全部排出；吸收空氣中的CO2；吸CO2中的水蒸氣。

53(W-m)

(3)22nx100%

(4)偏大；偏大

［配套練習(xí)］

1.在燒杯中加入水和苯(密度：0.88g-cm-3)各50mL。將一小粒金屬鈉(密度：0.97g?cm-3)投入燒杯中。觀察到的現(xiàn)象

可能是()

A.鈉在水層中反應(yīng)并四處游動

B.鈉停留在苯層中不發(fā)生反應(yīng)

C.鈉在苯的液面上反應(yīng)并四處游動

D.鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能作上、下跳動

［答案］D

［解析］

此題考查的面很廣，首先是苯與水互不溶解，還有鈉的密度處于苯和水之間，鈉能與水中的氫反應(yīng)而不與苯中的氫

反應(yīng)。另外鈉與水反應(yīng)放出的氫氣使鈉在苯與水的界面處反應(yīng)并可能作上、下跳動。

［評說］

能用與鈉相關(guān)的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)解釋典型的實驗現(xiàn)象是高考中由知識向能力轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)。

2.為了證明鈉的熔點低于io(rc,甲、乙兩同學(xué)探索用實驗方法證明。甲同學(xué)設(shè)計的方案為：用鐐子取一小塊金屬

鈉，用濾紙吸千煤油后，將鈉放入一盛有水的燒杯中，反應(yīng)過程中鈉熔化成閃亮的小球，而此時水未沸騰，由此證明鈉

的熔點低于100℃。乙同學(xué)設(shè)計的方案為：用鎰子取一小塊金屬鈉，用濾紙吸干煤油后，放到小試管中，塞上橡皮塞，把

試管浸入沸水中一段時間，若發(fā)現(xiàn)固體熔融，即證明鈉的熔點低于100℃。你認(rèn)為他們的方案合理嗎?為什么？

［答案］

乙同學(xué)的方案正確，甲同學(xué)的方案不正確。

［解析］

本題是對鈉與水反應(yīng)及鈉在空氣中加熱時的現(xiàn)象進(jìn)行推理，聯(lián)系了鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和實驗現(xiàn)象。鈉與水反

應(yīng)時，反應(yīng)放出的熱量使鈉熔化，熔化的液體鈉的溫度比水的溫度高得多，接觸到液體鈉的水也會氣化，因此，這只能

說明鈉熔點不高，不能說明鈉熔點低于100℃。鈉在試管中加熱先熔化，同時表面的鈉也會被氧化，后才能燃燒，乙同學(xué)

的方案中，鈉熔化時試管溫度不超過100℃,證明鈉的熔點低于100℃的理由充分。

［評說］

解題的關(guān)鍵是熟悉鈉與水反應(yīng)和鈉在空氣中加熱時的現(xiàn)象，把握產(chǎn)生這些現(xiàn)象的邏輯關(guān)系。解題時容易根據(jù)鈉熔化

而水未沸騰誤認(rèn)為鈉熔點低于100℃(盡管鈉熔點為97.81"。)。若不熟悉鈉先熔化而后才燃燒也會出錯。

3.將相同質(zhì)量的鎂條分別在①氧氣②空氣③二氧化碳④氮?dú)庵腥紵?，燃燒后所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量關(guān)系是()

A.①，②〉③〉④

B.?>(3)>(2)>?

C.?>?>?>(3)

D.③乂為②〉④

［答案］D

［解析］

設(shè)鎂分別為Imol,則根據(jù)Imol鎂與這些物質(zhì)的反應(yīng)方程式可知：在氧氣中反應(yīng)時結(jié)合Imol氧原子生成ImolMgO,

即增重16g；在二氧化碳中反應(yīng)時結(jié)合Imol氧原子生成ImolMgO以及0.5mol碳單質(zhì)，即增重22g；在氮?dú)庵蟹磻?yīng)時結(jié)

合2/3mol氮原子生成Mg3N2,即增重28/3g；在空氣中反應(yīng)時主要產(chǎn)物有MgO、Mg3N2,即增重量在28/3—16g之間。

［評說］

考查學(xué)生對鎂的化學(xué)性質(zhì)的掌握和集中分析、集中思維能力。學(xué)生必須掌握鎂與氧氣、二氧化碳、氮?dú)夥磻?yīng)，由反

應(yīng)方程式解題，或根據(jù)鎂元素守恒來解題。

4.點燃的鎂帶在SO?中能夠像在CO?中那樣持續(xù)燃燒，但反應(yīng)較鎂和CO?劇烈。反應(yīng)結(jié)束后，在原盛有SO?的集氣

瓶內(nèi)壁可能附著的固體有()

①M(fèi)gO②S③MgS

A.只有①③

B.只有①②

C.只有②③

D.①②③

［答案］D

［解析］

根據(jù)鎂在C02中燃燒生成MgO和C,推測鎂與SO?反應(yīng)也生成MgO和S,但由于Mg和S能繼續(xù)反應(yīng)，故產(chǎn)物中

還應(yīng)有MgSo

［評說］

考查學(xué)生對鎂的化學(xué)性質(zhì)的理解和對知識的分析、遷移能力。題中考查的是鎂與SO2反應(yīng)的產(chǎn)物推斷，故可根據(jù)鎂

與CO2的反應(yīng)來推理、判斷。

5.如圖，將一小塊鈉放在石棉網(wǎng)上加熱?；卮鹣铝袉栴}：

(1)觀察到的實驗現(xiàn)象有和黑色固體物質(zhì)生成。

(2)產(chǎn)生以上現(xiàn)象的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：。

［答案］

(1)鈉燃燒發(fā)出黃色火焰，石棉網(wǎng)上有黃色粉末生成

占燃占燃

(2)2Na+O2Na2O22Na+CO2C+Na2O2

［解析］

鈉在空氣中燃燒生成黃色的過氧化鈉，發(fā)出黃色火焰，那么黑色固體物質(zhì)是什么呢?引發(fā)學(xué)生思考，關(guān)鍵要遷移“鎂與

二氧化碳的反應(yīng)''從而得出結(jié)論。

［評說］

本題突出考查鈉的化學(xué)性質(zhì)，體現(xiàn)新考綱“掌握鈉的化學(xué)性質(zhì)”的命題思想，同時考查學(xué)生的觀察能力和思維能力。另

外該題還能區(qū)分出平時做或沒做該實驗，若沒有做過該實驗是難以得到滿意的答案的。

5.下列比較不正確的是()

A.熔點：Li>Na>K

B.堿性：LiOH<NaOH<KOH

C.還原性：Ca>Mg>Be

D.氧化性：Cs+>Rb+>K+

［答案］D

［解析］

由于最外層電子數(shù)相同，使IA族(IIA族)元素具有相似的化學(xué)性質(zhì)，但隨著核電荷數(shù)的增加，原子核對核外電子的

吸引能力逐漸減弱，使金屬失電子能力增強(qiáng)，即金屬的活潑性增強(qiáng)，故它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)隨著核電荷數(shù)的增加

具有規(guī)律性變化。表現(xiàn)在：同族元素從上到下金屬性依次增強(qiáng)，對應(yīng)堿溶液的堿性依次增強(qiáng)，熔、沸點依次降低，密度

依次增大（注意特殊PNa>PK）=

［評說］

考查學(xué)生對IA、HA族元素（單質(zhì)、化合物）的相似性和遞變性的理解和由原子核外電子排布對元素性質(zhì)的影響的分

析、推理、遷移能力。從選項看只要理解核外電子排布對金屬性質(zhì)的影響就可解題。

6.下列關(guān)于錮（Sr,核電核數(shù)為38）單質(zhì)（密度為2.50g/cm3）的敘述，一定錯誤的是（）

A.顆粒狀單質(zhì)錮投入水中，劇烈反應(yīng)，生成大量的氣體并可能引起氣體燃燒和輕微爆炸

B.顆粒狀的單質(zhì)鋸與稀硫酸反應(yīng)，反應(yīng)現(xiàn)象不如鈉和水反應(yīng)那么劇烈

C.銅在純氧中點燃可燃燒，且燃燒程度比鈉劇烈

D.錮在純凈氮?dú)庵锌梢匀紵?，燃燒產(chǎn)物投入水中可以放出氣體

［答案］A

［解析］

根據(jù)同主族元素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律可以推知，硫酸鍋的溶解性應(yīng)該很弱（介于硫酸鈣微溶和硫酸鋼不溶之

間），由于硫酸錮難溶，因此硫酸與鋸反應(yīng)生成的產(chǎn)物覆蓋在錮的表面，阻礙兩者反應(yīng)的進(jìn)行，減緩了反應(yīng)速率，因此B

的敘述是正確的。由于德比鈉活潑，故C的敘述正確。鎂在氮?dú)庵腥紵傻V，且氮化鎂可與水反應(yīng)生成氫氧化鎂

和氨氣，故D的敘述也正確。而選項A,錮投入水中，反應(yīng)當(dāng)然會劇烈進(jìn)行，但是由于銅的密度比水大，沉于水中，因

此不可能看到和鉀與水反應(yīng)的相同的現(xiàn)象（鉀浮于水面，反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的熱量將引起氣體燃燒和輕微爆炸）。

［評說］

考查學(xué)生根據(jù)鎂的性質(zhì)來推測IIA族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律和由原子核外電子排布對元素性質(zhì)的影響的分析、推

理、遷移能力。從選項來看還需綜合考慮金屬活動順序和同主族元素金屬活動遞變性關(guān)系，推知Sr是一種很活潑的金屬（根

據(jù)主族元素遞變關(guān)系有：Sr>Ca；根據(jù)金屬活動性關(guān)系有：Ca>Na）o因此，可以把鈉、鉀與水、與酸反應(yīng)的知識遷移過來

解題。

7.在下列框圖中，硝酸錢和物質(zhì)D為初始反應(yīng)物，所發(fā)生的一系列變化。其中，A在常溫下為無色液體，F(xiàn)為不溶

于水和強(qiáng)堿溶液的白色固體。B、C、G和I為無色氣體，G能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色。又知C和I在一定條件

下又可化合生成A。

*0+回

即回

加;

+SJHoNOs

⑥*0

試回答：

⑴各物質(zhì)的化學(xué)式：

A,B,C

D,E,F,

G,H,Io

(2)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

反應(yīng)①O

反應(yīng)②。

反應(yīng)③o

反應(yīng)④O

反應(yīng)⑤。

［答案］

(1)H2ON202MgMg3N2Mg(OH)2NH3Mg(NO3)2H2

(2)①2NH4NO3=4H?O+2N2T+O2T

點燃

②3Mg+N?Mg3N2

@Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3T

④2NH4NO3+Mg=Mg(NO3)2+H2T+2NH3T

@Mg(NO3)2+2NH3+2H=Mg(OH)2J,+2NH4NO3

［解析］

NH4NO3固體熱分解按圖得到的無色液體A應(yīng)為H2OO從“G使?jié)駶櫟募t石蕊試紙變藍(lán)”可以確定C為氨氣。NH4NO3

熱分解除上述的水外還應(yīng)得到另兩種氣體N2和。2，從“氣體C和I化合生成A”的題述判斷，C是。2，氣體I是H2，氣

體B是N2。再從氣體B跟D在高溫下化合為E,E與水反應(yīng)生成F和氨，證明氣體B是N?的判斷正確。據(jù)此，同時又

可推斷出D是Mg,E是Mg3N2，F(xiàn)為Mg(OH)2。對F為Mg(OH)2的推斷，又可從題給的“F為不溶于水和強(qiáng)堿的白色固

體”得到證實。D與NH4NO3溶液的反應(yīng)，指Mg與NH4,水解產(chǎn)物的反應(yīng)，使水解平衡不斷移動，最后完成，所得產(chǎn)物

H為Mg(NO3)2、I為H2,與前邊的推斷一致，C為NE也與前邊推斷一致。

［評說］

在考綱中，將鈉和鎂的性質(zhì)單列為一個考點，更突出鈉、鎂性質(zhì)的重要性。對鎂的考查在高考中有增加的趨勢。

8.取一根鎂條置于生煙內(nèi)點燃，得到氧化鎂和氮化鎂混合物的總質(zhì)量為0.470g。冷卻后加入足量的水，再將反應(yīng)產(chǎn)

物加熱蒸干并灼燒，得到的氧化鎂質(zhì)量為0.486g。試計算燃燒所得混合物中氮化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

［已知Mg3N2+6H2O=2NH3t+3Mg(OH)2；］

［答案］

設(shè)原混合物中Mg3N2的質(zhì)量為x,由Mg3N2生成的MsO的質(zhì)量為yo

MgsN2----------3MgO

100120

xy

120120

y=----x(0.170g-x)+----x=0.186g

100100

0.080g

a(Mg3N2)=xl00%=17%

x=0.080g0.470g

［評說］

考查學(xué)生對鎂及其化合物性質(zhì)的理解和推理、分析問題的能力。由題意可根據(jù)反應(yīng)中鎂元素守恒來解題。

9.下列各組物質(zhì)互相作用時，生成物不隨反應(yīng)條件或反應(yīng)物的量變化而變化的是()

A.Na和O?

B.NaOH和CO2

C.NaHCCh和NaOH

D.Na2cO3和HC1

［答案］C

［解析］

鈉與氧氣反應(yīng)隨反應(yīng)條件不同而產(chǎn)物不同，常溫下生成氧化鈉，而加熱時則生成過氧化鈉。Na2cCh和HC1反應(yīng)時若

鹽酸過量則生成NaCl、CO2和H2O,反之則生成NaHCCh和NaCl。NaHCCh和NaOH的反應(yīng)產(chǎn)物只有一種情況。

［評說］

考查學(xué)生對金屬鈉及其化合物的化學(xué)性質(zhì)的理解和發(fā)散思維、綜合分析問題的能力。從題目看涉及到反應(yīng)物的量、

反應(yīng)條件與生成產(chǎn)物的關(guān)系，可依據(jù)鈉的化合物的性質(zhì)來判斷解題。

10.下列實驗?zāi)艹晒Φ氖?)

①用水鑒別Na2c。3和NaHCCh固體；

②用觀察法區(qū)別Na2O和Na2O2；

③用MgCb溶液鑒別Na2c。3溶液和NaOH溶液；

④用稀鹽酸鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。

A.①②③④

B.②③④

C.②③

D.①②④

［答案］D

［解析］

該題是鈉化合物的性質(zhì)在鑒別實驗中的應(yīng)用。Na2cCh溶解度遠(yuǎn)大于NaHCCh，取等量水,溶解得多的固體就是Na2c。3。

Na2cCh還能與水結(jié)合成塊狀Na2cChJOHzO,分別取ag固體，各加amL的水，攪拌，形成溶液的為NaHCCh,只形成塊

狀固體的為Na2c。3。Na2。呈白色，Na?。?為黃色，觀察即可分辨。

MgCO3與Mg(OH)2都難溶于水，故MgCl2溶液不能區(qū)別Na2c。3溶液和NaOH溶液。Na2CO3溶液滴入稀鹽酸中，立

2+

即產(chǎn)生氣泡；而將稀鹽酸滴入Na2cCh溶液中，先發(fā)生反應(yīng)：CO3+H=HCO3-,沒有立即產(chǎn)生氣泡，當(dāng)CC^-完全轉(zhuǎn)化

成HCO3-后再滴鹽酸，即相當(dāng)于NaHCCh溶液中加稀鹽酸，立即產(chǎn)生氣泡，所以向未知液中逐滴加稀鹽酸的方法可區(qū)別

Na2c。3溶液和NaHCO3溶液。

［評說］

本題不僅要考慮物質(zhì)的性質(zhì)差異，而且要考慮操作方法的不同對差異性質(zhì)的影響。Na2c。3、NaHCCh溶液滴入到鹽

酸中的現(xiàn)象是一致的，而稀鹽酸滴入這兩種溶液中產(chǎn)生氣泡是后者快。NaHCO3比N