江苏省金陵中学高考化学第一轮总复习讲座之10

江苏省金陵中学高考化学第一轮总复习讲座之10 江苏省金陵中学高考化学第一轮总复习讲座之十 一、本周教学进度 第三部分 元素及其化合物 第24讲 金属通论及碱金属 二、本讲主要教学内容 1(掌握金属的一般共性及递变性和特殊性. (掌握以Na为代表的碱金属知识网络 2 三、重点、难点剖析及典型例析 (一)金属概要 1(金属的原子结构及位置特征 ) 位于周期表阶梯线左下方 最外层电子数较少(一般?3 原子半径较大(同周期) 处于各周期的前中部 从右?左、上?下，半径增大 越左越下金属性越强 2(金属活动顺序及其应用 活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au 原子还原性 强 弱 阳离子氧化性 弱 强 易 难 与O化合难易 2 与 条件 HO 冷水 热水 高温水蒸汽 2 不与水反应 反 强碱，氢气 碱，氢气 金属氧化物，氢气 产物 应 与酸反应 能置换非氧化性酸中的氢，由快到慢 与非氧化性酸一般不 与强氧化性酸均能反应但无H生成 反应，溶于王水 2 先与水反应后排在前面的金属能把其后面的金属 与盐溶液反应 考虑碱与盐反从盐溶液中置换出来 应的可能性 冶炼方法 电解法 还原法 加热 物理 (常见还原剂)H、CO、C、分解法 富集法 2 Al 3(金属键、金属物性及金属之最 金属原子 失去价电子 自由电子 金属阳离子 强烈相互作用 金属光泽 导电性 导热性 金属键 强弱 延展性 核电荷数大小 价电子数多少 金属离子半径大小 决定 金属熔沸点高低 金属硬度大小 注意:金属导电与其它物体导电的异同. 导电微粒 导电范围 金属 自由电子 三维空间 石墨 层内自由电子 二维平面 自由移动的 电解质溶液 三维空间 阴阳离子 金属之最: 地壳含量最丰——Al 熔点最高 —— 钨(W) 3410? 熔点最低 —— 汞(Hg) ,39? ,3 密度最大 —— 锇(Os) 22.57g?cm ,3密度最小 —— 锂(Li) 0.53g?cm 硬度最大 —— 铬(Cr) 硬度最小 —— 铯(Cs) 延性最好 —— 铂(Pt) 展性最好 —— 金(Au) 导电性 最强—— 银(Ag) 导热性 4(金属单质制备 金属的活泼性如何，决定了它在自然界的存在形态及冶炼方法.如很活泼金属(Na)，常温 ，下与水即反应，故必须在无水体系中采用电化学方法，使其实现Na?Na.而极不活泼的金属 (Au)，在自然界中即以单质形式存在，只需用物理方法.较活泼的金属(如Fe)，在自然界主要以化合态存在于矿石中，在陨石中可发现单质铁. 金属单质制备小结: 电解 2NaCl(熔融) 2Na，Cl? 2 电解 电解法 MgCl(熔融) Mg，Cl? 22电解 (K?Al) 2AlO(熔融) 4Al，3O? 232冰晶石 高温 H，CuO Cu，HO 22高温 还原法 3CO，FeO 2Fe，3CO 232高温 (Zn?Cu) 2Al，WO W，AlO 323高温 3C，CrO 2Cr，3CO 23 ? 加热法 2HgO 2Hg，O? 2燃烧 (Hg?Ag) HgS，O Hg，SO 22800? 注意 Na，KCl K，NaCl 沸点:Na,K (二)Na为中心的知识网络 HCl HCl NaS NaO NaO NaCl 2222 燃 S 点 O 2O 2 CO H2 NaH Na NaOH NaCO NaHCO 233 Ca(OH) 22 碱石灰 CHOCHCOO253KCl ? CHOH 65H H CHONa K CHONa CHCOONa 25653 (三)碱金属的相似性、递变性 被空气O氧化 与HO反应 22 ,,,,,,, MOH 金 金 熔 密 较慢 较缓慢 原 碱 HOLi石蜡煤油2子 Li 3或 ,,,,, 离 属 属 沸 度很快 剧性 HONa Na 性 键 点 递 煤油 211 子 剧烈 渐 半 烈 剧烈 K 19,,,,,,, 燃烧 径 HOKNa煤油增 2剧烈 递 递 减 降 增 剧烈 Rb 增 弱 低 37 伴随 增 ,,,,,,, HORbCs煤油2 自燃 爆炸 Cs 55 思考1.为什么Li与HO反应比Na与HO反应缓慢得多, 22 解析:一方面Li的活泼性弱于Na，另一方面是因为生成的LiOH微溶于水，覆盖在Li 表面，使Li与HO的接触面减小，反应速率降低. 2 得一提的是:根据周期表中对角线相似规则，Li与Mg的化合物性质有相似性 值 如 Mg(OH)MgCO MgF 难或微溶于水 2 32 LiOH LiCO LiF (水溶性相似) 23 .碱金属均可保存在煤油中吗? 思考2 解析:选择合适的保护液，必须符合以下条件: ? 不能与待保护的物质发生化学反应. 如乙醇能与Na等反应，故不能用醇、酸类等有机物. ? 密度比待保护的物质密度小. 只有让待保护物沉降在保护液下，才能起到不与空气接触的目的(即液封).否则， 浮在液面上，照常与空气接触，故Li不能用煤油保存. 思考3.取等量的两小块钠，?将其中一份直接投入水中，?另一份用铝箔包好，刺上多 个小孔，用镊子夹住放入水面下，充分反应后，两种操作，反应放出的H量是否相等, 2 解析:?Na投入水中，熔成小球浮在水面上，部分Na就会与空气中的O反应，生成2NaO，NaO与HO反应只生成NaOH，无H放出.从而减少了与HO反应的Na，也即影响22222产生H量. 2 ? Na在水下反应，避免了氧化，同时生成的NaOH又与铝箔反应，能进一步产生H. 2 故产生的H量?,? 2 例:取5.4g由某碱金属(R)及其氧化物(RO)组成的混合物，使之与足量的水反应，蒸发2 反应后的溶液，得到8g无水晶体，通过计算 (1)判断该金属是哪一种金属, (2)原混合物中R和RO的质量各是多少, 2 解析:设R的原子量为x R ROH RO 2ROH 2 x x，17 2x，16 2(x，17) 2x，16x5.4 ,, 2(x，17)x，178 11,x,35 ? 该碱金属为Na 设混合物含Na m mol.NaO n mol. 2 23m，62n,5.4 8 m，2n, 40 m,0.1 mol Na:2.3g , , n,0.05 mol NaO:3.1g 2 (四)比较钠的两种氧化物 NaO NaO222 ，,，，,，2 2 OOO电子式 Na[ ]Na[ ]NaNa 化学键种类 离子键 离子键、非极性键 :nn2:1 1:1 Nao 2:1 2:1 n: n，阴离子Na 类 别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 颜 色 白色 淡黄色 状 态 固体 固体 常温 点燃 生成条件 4Na，O 2NaO 2Na，O NaO 22222 (空气) (空气或氧气) 与HO反应 NaO，HO,2NaOH 2NaO，2HO,4NaOH，O2222222 与HCl反应 NaO，2HCl,2NaCl，HO 2NaO，4HCl,4NaCl，O?，2HO 222222与CO反应 NaO，CO,NaCO2NaO，2CO,2NaCO，O22223 222232 :把ag NaO和ag NaO分别加入等质量的bg水中(足量)，结果得到同浓度的溶液，例2122 则a、a的关系是_________ 1 解:常规方法: aa1，2，40，2，407862 , a1a，b1a，b,，，321782 62a,78a 1 a781 ,. a62 技巧 NaO，Ho,2NaOH 22 1 mol 2 mol 1 NaO，HO,2NaOH，O 22222 1 1 mol 2mol mol 2 1mol NaO比1mol NaO多1molO，与HO反应时多余的O以O形式放出. 22222 结论:等物质的量的NaO和NaO与等量且足量的水反应，得到同浓度的溶液. 222 本题:n,n NaONaO222 M78a1 ,, Ma621 试一试: 将agNaO溶于bg水，agNaO溶于bg水，均得到8,的NaOH溶液.若a:a,31:39.121222212则 b:b,__________ 12 答案:1:1 五)比较碳酸钠和碳酸氢钠 ( NaCONaHCO23 3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 晶体 NaCO?10HO 232NaHCO 成分 (易风化) 3溶解性 易溶于水 溶于水 (20?, S,22.2g) (20?, S,9.6g) ，,，,，, 2与H反应 CO，2H,CO?，HO HCO，H,CO?，HO 322322剧烈程度 ,,,,2与OH反应 HCO，OH,CO，HO 332 很稳定 不稳定 ? 热稳定性 850?开始 2NaHCO NaCO，HO，3232 部分分解 CO? 2 180?完全分解 巩 固 练 习 一、选择 1.已知Li及其化合物的许多性质，与碱金属差异较大，都与Mg相似(下面有关Li 及其化合物性质的叙述不正确的是( ) A. Li在过量O中燃烧主要产物是LiO而不是LiO 2222 B. LiCO受强热很难分解 23 C. 溶解性 LiCO,LiHCO 233 D. Li可与N化合生成LiN 23 2.把6.2克NaO溶于93.8克水中;把4.6克金属钠溶于95.6克水中;把7.8克NaO222 溶于93.8克水中;把8克NaOH溶于92克水中，所得到的溶液的质量百分比浓度 为( ) A(都是8% B(分别为8%、8%、7%、10% C(都是9% D(分别为6%、7%、8%、10% 3.0.2摩某单质与足量硫在一定条件下充分反应后，质量增加了3.2克，则构成这种 单质的元素可能是( ) A. Fe B. K C. Cu D. Mg 4.有50毫升某气体，可能含有CO、O、NH等气体，将其通过浓硫酸没有发现体积变 223 化，通过足量NaO后，体积变为30毫升，则该气体的组成为( ) 22 A. CO为20毫升，NH为30毫升 B. NH为40毫升，O为10诧升 2332 C. CO为30毫升，O为20毫升 D. CO为40毫升，O为10毫升 22225.0.1摩NaO、NaO的混合物溶于水后，刚好被100克7.3%的盐酸中和(则混合物中 222 NaO和NaO的物质的量之比为( ) 222 A. 1:1 B. 2:1 C. 任意比 D. 3:4 某浅黄色粉末，常用作潜水员的供氧剂(在该供氧反应中，被氧化和被还原的物质 6. 的质量比为( ) A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 3:2 7.2.1克平均分子量为7.2的CO与H组成的混合气体与足量的O充分燃烧后，立即 22 通入足量的NaO固体中，固体的质量增加( ) 22 A. 2.1克 B. 3.6克 C. 7.2克 D. 不可求 8.下列实验中没有白色沉淀或晶体析出的是( ) A. 饱和石灰水中加入少量固体烧碱 B. 向饱和碳酸钠溶液中通入足量CO2 C. 向氯化钙溶液中通入CO2 D. 向氯化钙溶液中通入CO、NH 23 9.向紫色石蕊试液中加过量的NaO粉末，振荡，正确的叙述是( ) 22 A. 溶液仍为紫色 B. 最后溶液变为蓝色 C. 最后溶液褪色 D. 有气泡产生 10.四个密闭容器中分别各有1 mol下列物质: NaO NaO NaO NaCO 22222223 ? ? ? ? NaHCO NHHCO Ca(HCO) NaHCO 343323o 现加热至300C，反应完全后排出气体，四个容器中残留固体物仅为NaCO的容器 23 是( ) A. ?? B. ?? C. ?? D. ? 二、填空 11.用金属钠制取NaO，通常采用下法: 2 2NaNO，6Na,4NaO，N? 222 不采用Na在氧气中燃烧而采用此法制NaO的原因是 ( 2 12.在一试管中加入3mL水，再加入3mL煤油，投入一小块Na.观察到的主要现象是 ( 13.将一定量的NaOH与NaHCO的混合物X，放在密闭容器中加热，充分反应后生成3 CO2 气体VL(V?0)及固体残渣Y.将反应后的固体残渣中与过量盐酸反应，又生成CO 112 VL(均换算 2 为标准状况)( (1)Y的成分是 A.NaCO与NaOH B.NaCO与NaHCO 23233 C.NaCO D.NaOH 23 (2) X中NaOH与NaHCO共 mol;NaOH与NaHCO物质的量之比33为 ( 14.含有A、B、C、D四种固体物质，在常温下可以跟水发生化学反应，生成a、b、c、 d四种气体，其中a、b是单质，c、d是化合物，d是4核10电子的分子( 这四种气体间发生的化学反应如下: 点燃 点燃 c M，N a，b M a， 点燃 a，d M，W 其燃烧产物M是无色液体，N、W均为常见的无色气体( (1)a、b、c、d这四种气体的化学式是 ( (2)固体A可能是 ，固体B可能是 ，固体C可能是 ， 固体D可能是 ( (三)向铝粉和过氧化钠的混合物中加入足量水振荡，当混合物全部溶解后，待到无色透明 溶液并放出7g气体(向该溶液中滴加5 mol/L的盐酸，有白色胶状沉淀生成，当滴加 至280mL时，沉淀恰好溶解:试求混合物中Al和NaO的物质的量各为多少, 22 答 案 (一)1.BC 2.A 3.BC 4.D 5.C 6.A 7.A 8.C 9.CD 10.B (二)11.Na在O中燃烧易生成NaO，利用该方法产生的N可起到保护作用，避免NaO转 22222 变成NaO. 22 12.分层，煤油层在上，水层在下( Na在两层交界处不停转动、熔成闪亮小球(放出无色无气味气体( V,VV212 13.(1)C (2)， V，V11.221 14.(1) O、H、CH、NH 22223 (2)NaO，Na，CaC，MgN 22232 (三)Al,0.2 mol， NaO,0.4 mol 22