2022年广东省普通高中学业水平测试化学讲义第7讲金属元素钠、铝、镁、钙.doc

第七讲　金属元素(一)——钠、铝、镁、钙

考点概览
考纲规定
金属元素常识
理解常用金属活动顺序
钠及其重要化合物
理解金属Na及其重要化合物重要性质，理解其应用
铝及其重要化合物
理解金属Al及其重要化合物重要性质，理解其应用
镁、钙
理解常用金属及其重要化合物重要性质，理解其应用

一、金属元素常识
1．金属元素通性。
(1)物理通性。
①金属单质共性：金属都具有金属________、良好导电性、导热性、________等性能。
②金属单质特性：不同金属元素硬度、密度、熔点等性质差别大。如K、Na、Ca活泼性强；Au、Ag性质稳定；Hg________低；W(钨)__________高；Cr(铬)________大。
(2)化学通性：大多数金属元素单质是强______剂，易被________。
(3)金属元素重要性质比较表。
金属活动顺序
K　Ca　Na　Mg Al　Zn　Fe　Sn Pb
H
Cu　Hg　Ag Pt　Au
单质还原性
从左至右→依次由强到弱
阳离子氧化性
从左至右→依次由弱到强(Fe离子为Fe2＋)

(续上表)
金属与酸置换反映
置换出非氧化性酸中氢，反映由易到难
置换不出非氧化性酸中氢
金属与盐溶液反映
直接与
水反映
前面金属把背面金属从相应盐溶液中置换出来
2.金属反映规律应用(根据金属活动顺序表比较归纳)。
(1)金属与氧气反映：常温下，氢此前金属能与氧气反映生成氧化物。
①K、Ca、Na等与氧气、水易发生反映，保存在__________中。
②Al、Zn等与氧气反映形成致密________保护膜，无需特殊保存。
③Fe在空气中能与氧气反映生成疏松铁锈，故应当在铁表面上加覆盖层，以避免铁生锈。
④Cu、Hg、Ag加热能与氧气反映，Pt、Au加热下________与氧气反映。
(2)金属与水反映。
①K、Ca、Na等金属能与冷水剧烈反映，生成________和氢气。
②Mg与________水缓慢反映，生成不溶性氢氧化物和氢气。
③Al、Zn、Fe等火热金属能与水蒸气反映，生成________和氢气。
(3)金属与强氧化性酸反映：大多数金属与浓硫酸、硝酸等在一定条件下反映，不放出________，反映中是酸中心元素(S、N)得电子被还原。Pt、Au不溶于酸，溶解Pt、Au要用王水(浓盐酸和浓硝酸物质量以3∶1混合液)。
(4)活泼金属与盐溶液反映：K、Ca、Na等不能从溶液中置换出金属____________，而是与水反映产生____________。
(5)活泼金属与金属氧化物反映：活泼金属在高温时能将不活泼金属从其氧化物中置换出来。如铝和氧化铁发生铝热反映置换出________。
答案：1．(1)①光泽　延展性　②熔点　熔点　硬度
(2)还原　氧化
2．(1)①煤油　②氧化物　④不　(2)①碱　②热　③氧化物　(3)氢气　(4)单质　H2　(5)铁

二、钠及其重要化合物
1．钠单质。
(1)物理性质。
质软、银白色、密度(0.97 g·cm－3)________水、熔点________(97.81 ℃)、沸点________(882.9 ℃)，导电、导热性能好，少量保存在________中。
(2)化学性质。
钠是强________剂，易与非金属单质及化合物反映。如①钠在空气中燃烧：2Na＋O2________；②钠与水反映：2Na＋2H2O===________。
2．Na2O是______固体，属于______氧化物，易与酸、酸性氧化物、水等直接反映。在空气中加热转化为______。反映式：2Na2O＋O2________。
3．Na2O2是______粉末，易与H2O、CO2等反映产生O2，具有强氧化性和______，能使酸碱批示剂、品红试剂______。如2Na2O2＋2CO2===________________；2Na2O2＋2H2O===_______________。
4．NaOH是白色固体，又名烧碱、火碱、苛性钠。NaOH具有碱通性、有强腐蚀性，能腐蚀玻璃、陶瓷等硅酸盐制品和人皮肤。如2NaOH＋SiO2===________________。
5．Na2CO3(俗称纯碱、苏打)。
(1)Na2CO3热稳定、难分解。
(2)Na2CO3溶液碱性较强，可使酚酞________。
(3)Na2CO3·10H2O(晶体)易风化或加热失水生成________和________。
6．NaHCO3(俗称小苏打)。
(1)热不稳定、受热易分解。反映式：2NaHCO3__________________。
(2)NaHCO3溶液有弱碱性，不能使酚酞______。
(3)NaHCO3溶解度________Na2CO3。
(4)NaHCO3易与酸反映，常用于食品发泡，治疗胃酸过多症。如NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
7．NaCl：俗名食盐，工业制Na、NaOH、Cl2、HCl重要原料。质量分数为0.9%NaCl溶液是医用生理盐水。工业电解食盐水反映式：2NaCl＋2H2O________________。
答案：1．(1)不不小于　低　高　煤油　(2)还原　①Na2O2　②2NaOH＋H2↑
2．白色　碱性　Na2O2　2Na2O2
3．淡黄色　漂白性　褪色　2Na2CO3＋O2　4NaOH＋O2↑
4．Na2SiO3＋H2O
5．(2)变红　(3)Na2CO3　H2O
6．(1)Na2CO3＋H2O＋CO2↑　(2)变红　(3)不不小于
7．2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

三、铝及其重要化合物
1．铝单质。
(1)物理性质：银白色、硬度较小、良好导电性、延展性，密度小(2.7 g·cm－3<4.5 g·cm－3)属于______金属、熔点为660.2 ℃、沸点为2 447 ℃。
(2)化学性质：铝是活泼金属，有较强还原性。
①铝易被空气中________氧化形成致密氧化物保护膜后不与H2O反映，无需特别防护。
铝也能在空气中燃烧，发出耀眼白光。
如4Al＋3O22Al2O3。
②铝与________或________反映置换出H2。如2Al＋6HCl===____________；2Al＋2NaOH＋6H2O===____________。
③铝热反映：铝热反映是指以铝作还原剂和不太活泼金属氧化物作氧化剂在一定条件下发生置换反映，反映过程放出大量热。如2Al＋Fe2O3________。
④常温下，在浓HNO3及浓H2SO4中Al发生________反映。
2．Al2O3、Al(OH)3两性。
(1)Al2O3、Al(OH)3均能与强酸、强碱反映生成盐和水，属于两性化合物。如：
①Al2O3＋6HCl===_____________________________________。
②Al2O3＋2NaOH＋3H2O===____________________________。
③Al(OH)3＋3HCl===__________________________________。
④Al(OH)3＋NaOH===__________________________________。
(2)Al2O3是冶炼Al原料和高温耐火材料。Al2O3也是治疗胃病药物。工业制铝：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。
(3)Al(OH)3。
①Al(OH)3制备：AlCl3＋3NH3·H2O===________________。
②用途：常用胃药成分。
答案：1．(1)轻　(2)①氧气　②强酸　强碱溶液
2AlCl3＋3H2↑　2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
③Al2O3＋2Fe　④钝化
2．(1)①2AlCl3＋3H2O　②2Na[Al(OH)4]
③AlCl3＋3H2O　④Na[Al(OH)4]
(3)①Al(OH)3↓＋3NH4Cl

四、镁、钙及其重要化合物
1．镁及其重要化合物。
(1)镁单质：镁是银白色金属，熔点较低，密度、硬度均较小。最重要用途是制轻合金及信号弹，有“________金属”美誉。镁可以在空气中燃烧，发出耀眼白光。
(2)MgO：白色固体，碱性氧化物，溶于酸。
(3)Mg(OH)2：白色固体、不溶于水，溶解度比MgCO3________，锅垢重要成分之一，受热分解生成MgO。
(4)MgCO3、Mg(HCO3)2：均是白色固体。MgCO3微溶于水，溶解度比CaCO3大，500 ℃左右分解生成MgO和CO2；Mg(HCO3)2易溶于水，受热分解生成MgCO3。水中Mg2＋含量影响水________度。
(5)镁提炼。
海水________MgCl2Mg。
2．钙及其重要化合物。
(1)钙单质：银白色金属，少量保存煤油中。钙单质与水反映生成微溶物Ca(OH)2沉积在钙单质表面，使反映速率逐渐变慢。
(2)CaO：俗称________，CaO与水反映生成Ca(OH)2放出大量热。Ca(OH)2俗称________，微溶于水。
(3)碳酸钙：俗称________，在高温条件下分解，是大理石、方解石，锅垢重要成分；珍珠重要成分是CaCO3和有机蛋白质。
(4)Ca(HCO3)2：受热易分解，是硬水重要成分，可用加热法减少因Ca(HCO3)2含量过高引起水硬度。
答案：1.
(1)国防
(3)小
(4)硬
(5)Mg(OH)2
2．(1)生石灰　熟石灰
(3)石灰石