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第五讲 金属及其化合物 第一课时
一、考试要求
1、了解钠及其重要化合物的主要性质及其在在生产、生活中的应用实例
2、了解氧化钠分别与水、酸等物质反应的情况
3、比较碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸反应，掌握碳酸钠、碳酸氢钠鉴别方法
4、了解铝及其重要化合物的主要物理性质及铝合金的重要用途
5、了解铝分别与氧气、水、酸、碱、盐等物质反应的情况；了解氧化铝分别与水、酸、碱等物质反应的情况；了解氢氧化铝的两性；了解氢氧化铝的受热分解

二、知识要点

1、金属的通性：主要表现为易失去电子，显示还原性。
表1 常见金属的主要化学性质
金属 活动性顺序 K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag Pt Au
金属原子 失电子能力 依次减小，还原性减弱
与空气反应 易被氧化 常温时能被氧化 加热时能被氧化 不反应
与水反应 常温可置换 加热或与水蒸气反应时 能置换出水中的氢 不与水反应
与酸反应 能置换出稀酸（如HCl、H2SO4）中的氢 不能置换出稀酸中的氢
反应剧烈 反应程度依次减弱 能与浓硫酸 和硝酸反应 能与王水反应
与盐反应 前金换后金
与碱反应 Al、Zn等具有两性的金属可以与强碱反应
金属的冶炼 电解法 热还原法 加热法 物变
【补充知识】（1）世界年产量 ；历史应用先后顺序
（2）地壳中含量最多的金属元素是 ；
（3）最活泼金属是 (前20号元素)；
（4）熔点最高的金属是 ；熔点最低的金属是 ；
（5）延展性最好、最稳定的金属是 ；
（6）导电导热性最好的金属是 ；


2、钠及其化合物的性质
（1）金属钠的原子结构与物理性质
① Na原子结构示意图 ，Na原子易 （“得到”或“失去”） 个电子成为稳定结构，表现出强 性，作 剂，在自然界中以 态形式存在。
② 钠的物理性质：色 ，态 ，密度 ＜ ＜ （保存在 中），熔点 ，硬度 ，导电、导热性 。
（2）金属钠的化学性质与用途
① 钠露置在空气（方程式）： 。
② 钠在空气中燃烧（方程式）： 。
③ 钠与水反应（方程式）： ；
钠与水反应（离子方程式）： 。
④ 钠与盐酸反应： 。
⑤ 钠的用途：制取钠的化合物；钠与钾的合金用于原子反应堆的热交换剂；
高压钠灯；从钛、锆、铌、钽等金属氯化物中置换出金属。
钠与四氯化钛的反应： 。
⑥ 工业制备：（电解熔融NaCl） 。

常考题型1 钠的性质
例题1 将一小块金属钠放在石棉网上加热燃烧，下列实验现象描述正确的是（ ）
①金属钠先熔化 ②燃烧后生成白色固体 ③燃烧火焰为黄色 ④燃烧后生成淡黄色粉末物质
A．①② B．①②③ C．①④ D．①③④
跟踪训练1 下列描述符合钠与水反应时产生的各种现象的是（ ）
①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④发出嘶嘶的声音；
⑤小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑥滴入酚酞后溶液显红色。
A．①②③④⑤ B．全部 C．①②③⑤⑥ D．①③④⑤⑥
跟踪训练2 金属钠分别和下列各物质的水溶液反应时既有气体产生，又有沉淀生成的是（ ）
A．(NH4)2SO4 B．NaHCO3 C．BaCl2 D．CuSO4
（3）钠的氧化物主要性质：Na2O与Na2O2的比较： 氧化钠： 过氧化钠：
氧的化合价
颜色、状态
稳定性
与水反应
与CO2反应
用途 制NaOH等 作供氧剂、氧化剂、漂白剂
常考题型2 氧化钠与过氧化钠
例题1 Na2O2与水反应能够产生O2，这一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的O2。下面对该反应的说法中正确的是（ ）
A．这是一个氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
B．这是一个氧化还原反应，Na2O2是氧化剂，水是还原剂
C．这是一个氧化还原反应，Na2O2是还原剂，水是氧化剂
D．这是一个置换反应，有单质O2产生
跟踪训练1 钠长期放置于空气中，最终的产物为（ ）
A．氧化钠 B．过氧化钠 C．氢氧化钠 D．碳酸钠
（4）碳酸钠与碳酸氢钠
① 碳酸钠和碳酸氢钠性质的异同
Na2CO3 NaHCO3 比较
俗名 ——
主要物性 易溶，白固 易溶，白固 相同温度下Na2CO3比NaHCO3
溶液酸碱性 等浓度时Na2CO3液比NaHCO3液碱性
稳定性 受热不易分解 a 受热时Na2CO3不分解而NaHCO3分解
与盐酸 b c 盐酸浓度相同时NaHCO3
与氯化钙溶液 d 不反应 可用氯化钙溶液或氯化钡溶液鉴别
与烧碱 不反应 e ——
与CO2反应 f 不反应 ——
a ；b ；
c ；d ；
e ；f 。
② 掌握鉴别的方法：固体： ；
溶液： 。
③ 用途
碳酸钠：在玻璃、肥皂、食品等工业中有着广泛的应用；
热的纯碱溶液可用于除去物品表面的油污。
碳酸氢钠：作为发酵粉（疏松剂），方程式： ；
可用于治疗胃酸，离子方程式： ；
可用作灭火剂。
常考题型3 碳酸钠和碳酸氢钠的异同
例题1 如果要除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3，则应选择的最佳方法是（ ）
A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液
C．加热灼烧 D．配成溶液后通入CO2
例题2 下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法中，正确的是（ ）
A．加热可除去碳酸氢钠固体中的碳酸钠杂质
B．相同条件下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠
C．遇盐酸生成二氧化碳，碳酸钠比碳酸氢钠快
D．向溶液中滴加酚酞试液，两者都显红色
跟踪训练1 下列说法中不正确的是（ ）
A．Na2CO3和NaHCO3均可与HCl反应 B．Na2CO3比NaHCO3易溶于水
C．Na2CO3的稳定性比NaHCO3弱 D．Na2CO3能与氯化钙反应而NaHCO3不反应
跟踪训练2 除去CO2气体中混有的少量HCl气体，最好将混合气体通过（ ）
A．烧碱溶液 B．饱和的碳酸氢钠溶液 C．碳酸钠溶液 D．浓硫酸
跟踪训练3 某无色溶液可能由Na2CO3、MgCl2、NaHCO3、BaCl2中的一种或几种混合而成。该溶液加入NaOH溶液出现白色沉淀；加入稀H2SO4也出现白色沉淀，并放出气体。据此分析，下述组合判断正确的是（ ） ①肯定有BaCl2 ②肯定有MgCl2 ③肯定有NaHCO3 ④肯定有NaHCO3或Na2CO3 ⑤肯定没有MgCl2
A．①②③ B．①③ C．②④ D．①③⑤

2、铝及其化合物的性质
（1）铝的存在与制取
① 铝的存在：铝是地壳中含量最 的金属元素，主要是以 态存在，铝土矿
主要成分是 。
② 从铝土矿中制备铝（书写化学反应方程式）：
碱溶： ；
酸化： ；
灼烧： ；
电解： 。
（2）铝的性质
① 常温下铝遇浓硫酸、浓硝酸 。
② 铝的两性：即可与酸反应，又可与强碱反应
化学反应方程式 离子方程式
与强酸： 、 ；
与强碱： 、 。
③ 铝热反应： （书写反应方程式）
铝热反应可用于 、制取 金属等（利用了铝的 性）。

常考题型4 铝的还原性与两性
例题1 质量相同的两份铝粉，第一份中加入足量的NaOH溶液，第二份中加入足量的盐酸，在同温同压下放出氢气的体积比为（ ）
A．1:1 B．1:2 C．2:1 D．1:4
例题2 能用铝为原料来冶炼难熔的金属主要是因为（ ）
A．铝的密度小，熔点较低
B．铝在空气中燃烧，放出大量的热
C．铝在金属活动性顺序表排在较前面
D．铝具有还原性，发生氧化还原反应时放出大量的热
跟踪训练1 镁粉中混进少量铝粉，将Al粉除去，可选取用的试剂是（ ）
A．盐酸 B．CuSO4 C．NaOH溶液 D．H2O
跟踪训练2 下列物质中既能与强酸又能与强碱发生氧化还原反应的是（ ）
A． NaHCO3 B．Mg C．Al(OH)3 D．A1
跟踪训练3 下列氧化物与铝粉混合可作铝热剂的是（ ）
A．Fe2O3 B．MgO C．CO D．P2O5
跟踪训练4 在①浓盐酸②浓硝酸③浓硫酸④稀硫酸⑤稀硝酸等物质中，能用铝槽车盛装是（ ）
A．①②③ B．②③ C．②④ D．③⑤

（3）铝的重要化合物
① Al2O3：典型的两性氧化物
化学反应方程式 离子方程式
与强酸： 、 ；
与强碱： 、 。
② Al(OH)3：典型的两性氢氧化物
化学反应方程式 离子方程式
与强酸： 、 ；
与强碱： 、 。
③ Al(OH)3实验室制取方法：常用铝盐与足量 反应
化学方程式： ；
离子方程式： 。
④ 明矾[KAl(SO4)2·12H2O]：常用作净水剂，是因为铝离子与水反应生成 具有 性吸收了水中悬浮物而沉降净水。其离子反应方程式表示： 。


（4）“铝三角”
相互转化
①
Al3+ AlO2-
②

④ ③ ⑤ ⑥


Al(OH)3
常考题型5 铝的化合物
例题1 现有硫酸钠、硫酸铝、硫酸镁三种无色溶液，可用试剂将它们区别开来（ ）
A．纯水 B．盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液
例题2 明矾是一种较好的净水剂，这是因为（ ）
A．Al3+有较强的吸附性 B．Al3+与悬浮物生成沉淀
C．Al3+与水反应生成的氢氧化铝胶体具有吸附性 D．明矾难溶于水
例题3 以下物质间的转化中所涉及的物质均是中学常见物质(图中有些物质未标出)。

写出下列物质的化学式：
A ，D ，G ，K ，I 。
跟踪训练1 实验室中要使Al2(SO4)3溶液中的Al3+全部沉淀出来，最适宜的试剂是（ ）
A．NaOH溶液 B．氨水 C．Ba(OH)2溶液 D．盐酸
跟踪训练2 氢氧化铝可作为治疗胃酸过多的药，这是利用了氢氧化铝的（ ）
A．酸性 B．碱性 C．两性 D．氧化性
跟踪训练3 含有HCl和AlCl3的混合溶液中加入NaOH溶液，生成的沉淀和加入NaOH溶液的体积关系的图像为（ ）

A B C D
跟踪训练4 下列离子方程式书写错误的是（ ）
A．铝粉投入到NaOH溶液中：2 Al+2OH一+2 H2O ==2 AlO2—+ 3H2↑
B．AI(OH)3溶于NaOH溶液中：AI(OH)3+OH一===A1O2—+2H2O
C．NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO2—+CO2+3H2O===2AI(OH)3↓+CO32—
D．A12O3粉末溶于NaOH溶液中：A12O3+2 OH一====2 A1O2—+ H2O
跟踪训练5 由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物有下图所示转换关系，工业上电解熔融的甲可制取金属A。请回答：

（1）写出下列物质的化学式：A______________，甲________________。
（2）写出乙物质的溶液中通入过量CO2的现象：__________________________________；
（3）写出丁与过量氨水反应的离子方程式：______________________________________。
跟踪训练6 已知A是地壳中含量最高的金属元素的单质。在一定条件下有下列转化关系：




（1）写出A、B、C的化学式。
A ，B ，C 。
（2）写出D→C的离子方程式： 。
三、课堂练习
【钠、镁及其化合物】
1、钠与水反应的现象和钠的下列性质无关的是（ ）
A．钠的熔点较低 B．钠的密度小于水
C．钠的硬度较小 D．钠与水反应放热
2、下列实验方法不合理的是（ ）
A．用氢氧化钠溶液可以鉴别NH4C1和NH4NO3两种物质
B．用焰色反应可以鉴别出NaCl和K2SO4两种无色溶液
C．用盐酸可以鉴别NaHCO3、Na2CO3两种白色固体
D．用丁达尔效应可以鉴别氢氧化铝胶体和氯化铝溶液
3、某工厂采用如下步骤从海水中提取镁：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤；③将沉淀物与盐酸反应，结晶，过滤，得到含结晶水的晶体；④将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁；⑤电解无水氯化镁，得到金属镁。
（1）写出①、⑤中发生反应的化学方程式。
； 。
（2）在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是（ ）
A.分解反应 B.化合反应 C.复分解反应 D.置换反应
【铝及其化合物】
1、下列物质中既能跟稀H2SO4反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是（ ）
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al
A．③④ B．②③ C．②③④ D．①②③④
2、下列块状金属中，在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是（ ）
A．Ag B．Au C．Al D．Fe
3、下列有关物质用途的说法错误的是（ ）
A．FeCl3溶液可用于蚀刻铜制电路板
B．Cl2可用于自来水的杀菌消毒
C．常温下，铝制容器能用来盛放浓硫酸
D．铝制品在空气中能稳定存在是因为铝不活泼
4、下列各组物质，不能按a→ b→ c（“→ ”表示反应一步完成）关系转化的是（ ）
选项 a b c
A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3
B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2
C Al Al(OH)3 Al2O3
D MgCl2 Mg(OH)2 MgO
5、下列离子方程式正确的是（ ）
A．氨气与稀硫酸反应：NH3 + H+ ＝NH4+
B．氢氧化铁与盐酸反应：OH－＋H＋＝ H2O
C．铝与氢氧化钠溶液反应：Al + 2OH- ＝ AlO2- + H2↑
D．用醋酸除去热水瓶内碳酸钙水垢：CO32- + 2H+ ＝ CO2↑ + H2O
6、用含有少量Fe的Al片制取纯净的Al(OH)3，下列操作中最恰当的顺序为_________（填序号）。
①加盐酸溶解 ②加NaOH溶液 ③过滤 ④通入过量CO2生成Al(OH)3
⑤加盐酸生成Al(OH)3 ⑥加过量氨水生成Al(OH)3 ⑦洗涤干燥
7、下图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质被略去。常温常压下，A为无色有毒气体，B为红棕色粉末，C、E为金属单质。反应①②均为工业上的重要反应。

请回答下列问题：
（1）D的电子式为_______________。
（2）K的化学式为_______________。
（3）写出B与C高温反应生成E和F的化学方程式：_____________________。
（4）写出D与J的稀溶液反应生成G的离子方程式：_____________________。
四、强化训练
1、小苏打是常用的食品添加剂，其化学式是（ ）
A.Na2CO3 B.NaHCO3 C.Na2SO4 D.NaCl
2、下列有关物质用途的说法正确的是（ ）
A．明矾可用作净水剂 B．甲醛可用作食品防腐剂
C．氢氧化钠可用来治疗胃酸过多 D．铝制容器可长期存放酸性食物
3、实验室有一包白色固体，可能含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论正确的是（ ）
A．取一定量固体，溶解，向溶液中通入足量的CO2，观察到有晶体析出，说明原固体中一定含有Na2CO3
B．取一定量固体，溶解，向溶液中加入适量CaO粉末，充分反应后观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有Na2CO3
C．取一定量固体，溶解，向溶液中滴加适量AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有NaCl
D．称取3.80g固体，加热至恒重，质量减少了0.620g。用足量稀盐酸溶解残留固体，充分反应后，收集到0.880g气体，说明原固体中仅含有Na2CO3和NaHCO3
4、下列化学式与指定物质的化学成分对应正确的是（ ）
A．CH4—天然气 B．CO2—水煤气
C．CaCO3—石膏粉 D．NaHCO3—苏打粉
5、3月22日是世界水日，今年世界水日的主题是“涉水卫生”。混凝法是净化水常用的方法，在天然水或污水中加入一定的混凝剂，可使水中的悬浮物变为沉淀而除去。下列物质中可以作为混凝剂的是（ ）
A．氯化钠 B．氯气 C．小苏打 D．明矾
5、课后练习

1、下列关于Na2CO3和NaHCO3的描述，不正确的是（ ）
A．用加热法可除去Na2CO3固体中的NaHCO3
B．相同温度下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3
C．Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应
D．NaHCO3俗名纯碱，Na2CO3俗名小苏打
2、下列物质性质的比较，正确的是（ ）
A．热稳定性：NaHCO3＞Na2CO3＞H2CO3 B．原子半径：Na＜Mg＜Al
C．溶解度：NaHCO3＞Na2CO3 D．氧化性：Li＋＞Na＋＞K＋
3、下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法中，正确的是（ ）
A．除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠可以采用加热的方法
B．相同条件下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度
C．碳酸钠与盐酸反应放出二氧化碳的剧烈程度强于碳酸氢钠
D．向同浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中滴加少量酚酞试液，都能显红色，碳酸氢钠溶液的颜色淡一些
4、在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物1.5 g溶于水，所得溶液恰好能被80 mL浓度为0.5 mol/L的HCl溶液中和，则生成物的成分是（ ）
A．Na2O B．Na2O2 C．Na2O和Na2O2 D．Na2O2和NaO2
5、Na2O2与水反应能够产生O2，这一反应在呼吸面具、潜水艇及太空飞船中可为人体提供呼吸所用的O2。下列对该反应的说法中正确的是（ ）
A．这是一个氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
B．这是一个氧化还原反应，Na2O2是氧化剂，水是还原剂
C．这是一个氧化还原反应，Na2O2是还原剂，水是氧化剂
D．这是一个置换反应，有单质O2产生
1、下列溶液能存放在铝制容器中的是（ ）
A．烧碱溶液 B．浓硫酸 C．CuCl2溶液 D．稀硝酸
2、已知甲、乙、丙、丁四种物质之间存在以下转化关系：
甲乙丙丁
其中只有甲是单质，那么甲不可能是（ ）
A．S B．C C．Al D．Na
3、以下物质间的转化不能通过一步反应实现的是（ ）
A．Fe→Fe3O4 B．Al2O3→Al(OH)3
C．Cl2→Ca(ClO)2 D．SO2→SO3
4、下列各组物质相互反应得到Al(OH)3的是（ ）
A．Al2(SO4)3和过量的NH3·H2O B．Al(NO3)3和过量的NaOH溶液
C．Al2O3和水共热 D．Al和过量的NaOH溶液共热
5、镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图所示。反应中镁和铝的（ ）
A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2
C．摩尔质量之比为2∶3 D．反应速率之比为2∶3
6、A、B是由短周期元素形成的金属单质，A、B、C三种金属单质和气体甲、乙、丙及物质D、E、F、G、H之间能发生如下反应(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。

请根据以上信息回答下列问题。
（1）写出下列物质的化学式：A________________、乙________________。
（2）写出下列反应的化学方程式：
反应③____________________________；反应⑤____________________________；
反应⑥____________________________。
10、A、B、C等八种物质有如下框图所示转化关系。已知A是由地壳中含量最多的金属元素形成的单质，C、D、E是常见的由短周期元素形成的气体单质，气体F与气体G相遇产生大量的白烟，H是厨房中必备的一种调味盐(部分反应物和生成物及溶剂、水已略去)。

请回答下列问题。
（1）B的化学式是____________，F的化学式是____________，H的电子式为________________。
（2）写出A和B溶液反应的离子方程式：________________________________。
（3）写出D和E反应的化学方程式：____________________________________。
（4）检验I中的阳离子的操作是____________________________________。
参考答案
常考题型1
例题1：D
跟踪1~2：DD
常考题型2
例题1：A
跟踪1：D
常考题型3
例题1~2：CD
跟踪1~3：CBB
常考题型4
例题1~2：AD
跟踪1~4：CDAB
常考题型5
例题1~2：CC；例题3：H是红褐色沉淀，则H是??，G是??，溶液F是??，单质C是Fe，溶液I中通入二氧化碳以及溶液K中加入氨水都能生成白色沉淀J，则说明白色沉淀J是??，由图示可知溶液I是??，溶液K是??，化合物D是??，黑色粉末是??，单质B是Al。
跟踪1~4：BBDC；跟踪5：（1）Al；Al2O3；（2）溶液变浑浊；（3）Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3?NH4+；跟踪6：（1）Al，AlCl3，Al（OH）3；（2）AlO2- +H2O+H+=Al(OH)3↓

课堂
【钠、镁】
1~2：CA；3：（1）CaCO3=高温CaO+CO2↑，CaO+H2O═Ca(OH)2；MgCl2(熔融)=通电Mg+Cl2↑；（2）D；
【铝】
1~5：DADCA；6：23437；7： （1）；（2）FeCl3；（3）Fe2O3+2Al==A12O3+2Fe；（4）CO2+CO32-+H2O=2HCO3-．

强化
1~5：BAAAD

课后
1~10：DDDCA BCCAA；11：（1）Na；Cl2；（2）反应①为2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑， ?
反应⑥为Fe3++3OH﹣═Fe（OH）3↓；12：（1）NaOH；NH3；NaCl；
（2）2Al+2H2O+2OH-=2AlO2-+3H2↑；（3）H2+Cl2===2HCl；（4）取样，加入碱，加热，在试管口以湿润红色石蕊试纸检验，变蓝色，说明存在铵根离子．




温故知新
温故而知新，可以为师矣！

学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？


实战演练
纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！
学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？


牛刀小试
宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来！
学习新知识之前，看看你的知识贮备过关了吗？




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