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構的特征

(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比同周期非金屬元素原子最外層電子數少，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)金屬原子的結構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固態時全是金屬晶體。

2.金屬的分類

,現價金屬：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

(1)通性

①狀態：通常情況下，除Hg外其他金屬都是固態。

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

③易導電、導熱：由于金屬晶體中自由電子的運動，使金屬易導電、導熱。

④延展性：可以壓成薄片，也可以抽成細絲。

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弱決定。

⑵特性

①顏色：絕大多數金屬都是銀白色，有少數金屬具有其他顏色，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、相對原子質量、晶體質點排列的緊密程度有關。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導電性：導電性能強的金屬為銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)等。導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。屬于混合物。

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

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.金屬的化學性質

(1)與非金屬單質作用(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氧化性酸的反應)

(4)與堿作用(僅Al、Zn與堿溶液作用，寫出化學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.金屬單質與酸反應的定量規律和思維方法

(1)定量規律

①金屬與酸反應失去電子的物質的量=產生氫原子的物質的量。

②不同金屬與酸反應時，當參加反應的金屬與產生氫氣的質量差相等時，則反應后兩溶液質量增加相等。

③相同物質的量的金屬與足量的酸反應產生氫氣的量之比等于反應后對應金屬呈現的化合價之比。

④相同質量的金屬與足量酸反應產生氫氣的量之比等于其金屬失去電子時質量的倒數比。

⑤若產生相同量的氫氣，所需金屬的物質的量之比等于反應后對應金屬呈現的化合價的倒數比。

⑥若產生相同量的氫氣，所需金屬的質量比等于失去Imol電子時金屬的質量比。

(2)思維方法

①研討有關反應關系及實質。

②弄清各起始量的定量關系及過量情況。

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

④扣準問題設問角度。如天平平衡、質量守恒、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)金屬腐蝕的本質是金屬單質失去電子而被氧化的過程：M—nl—NT+

「化學腐蝕

'Fe-2e~=

析氫腐蝕＜

2H++2-=%T

電化學腐蝕＜

'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，即氧化態金屬還原為單質態的過程：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

(2)金屬冶煉的方法

根據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存在，利用密度。

9.金屬的焰色反應

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

長的光譜線。當原子核外的電子從火焰、電弧、電火花吸收一定的能量，被激發到一定能級，這樣的電子就處于激發態。

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

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

不同，但從任一種元素的原子發射出的光譜都有某些共同的譜線。從焰色反應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有關，還與

它所處的環境-水有關。

(2)金屬性是指金屬元素的氣態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構密切相關。一般說

來，金屬元素原子的電子層數越多，原子半徑越大，最外層電子數越少，原子變為陽離子的傾向就越大，金屬性就越強。

否則，金屬性就越弱。

(3)一般條件下，金屬活動性強的元素，金屬性越強。但是有時金屬活動性強的元素，不一定金屬性也強。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，鋁單質廣泛應用于日常生活中。

(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。

(4)最硬的金屬單質為格，硬度為9。

(5)熔點最高的金屬單質是鴇，熔點為3413℃。

(6)熔點最低的金屬單質是汞，熔點為一39℃。

(7)密度最大的金屬單質是鍬，密度為22.57g/cm3。

(8)延性最好的金屬單質是鉗，展性最好的金屬單質是金。

(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+,就能消滅細菌。

(10)最穩定的金屬是金。

2.典型的金屬—鈉

［考點掃描］

1.堿金屬的原子結構與性質的相互關系及遞變規律。

2.焰色反應及其應用。

3.鈉的性質、存在、保存、取用、用途。

4.Na?。、NazCh的性質。

5.Na2c。3、NaHCCh的性質、轉化、鑒別。

6.NaOH的性質。

［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都是1個，在反應中很易失去，表現出很強的還原性；其單質都

有銀白色的金屬光澤（飽略帶金色），質軟，密度小，熔點低，有強的導熱、導電性能，有展性；單質的化學性質比較活潑,

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

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

大趨勢；單質與水反應越來越劇烈，與。2反應時，Li只能生成Li?。，Na與O2反應常溫時生成Na?。，燃燒時生成NazCh，

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

2.焰色反應：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。利用焰色反應，可以測定金

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

呈黃色，鉀呈紫色（透過藍色鉆玻璃）。

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

質軟，密度比水小，熔、沸點低，是電和熱的良導體；其化學性質非常活潑，常溫時與02反應，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X2、硫S等非金屬反應，與滴有酚配的

水反應現象可小結為：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Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+02

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

穩定性不穩定，與。2反應2Na2O+O2=2Na2O2相對穩定

特性強氧化性、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

化學式Na2cChNaHCO3

顏色狀態白色粉末（Na2cIOH2O為無色晶體）白色細小晶體

俗名純堿、蘇打小蘇打

溶解性易溶于水溶解度較Na2cCh小

熱穩定性相對穩定(Na2cO3JOH2O易失水風化)不穩定2NaHCO3=Na2CO3+CO2f+H2O

Na2c03+2HC1=2NaCl+CO2T+H2O

與酸反應NaHCOa+HC1=NaCl+CO2f+HO,劇烈

(向該鹽溶液中滴加鹽酸，反應分步進行)2

與堿反應與石灰水反應，與NaOH不反應與石灰水、NaOH均反應

△

制法NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO31+NH4C1

2NaHCOsNa2cO3+CO2T+H2O

用途制玻璃、肥皂、造紙、紡織、洗滌等發酵粉、治療胃病、泡沫滅火器

co.、HA)

相互轉變

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堿

B.它們都能浮在水面上與水劇烈反應

C.它們的原子都易失一個電子成為8電子的穩定結構

D.它們熔、沸點隨著核電荷數的增大而降低

解析

堿金屬的氧化物對應的水化物都是可溶性強堿，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；堿金屬元素單質的熔、沸點隨著核電

荷數的增大而降低，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，與水反應生成氫

氧化鈉和氫氣。試回答：

(1)寫出鈉與氫氣反應的化學方程式，注明電子轉移的方向和總數。

(2)氫化鈉中的氫元素具有氧化性還是還原性?簡述理由。

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

解析

本題屬于信息給予題，解題的關鍵在于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，質量為10.8g,投入到100g水中，完全反應后收集到氫氣0.280試計

算：

(1)未被氧化的金屬鈉的質量；

(2)固體中鈉元素的質量分數；

(3)反應后溶液中溶質的質量分數。

解析

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

水后生成氫氧化鈉的質量均可求得。

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、丁溶液中溶質的質量分數大小順序是()

A.甲〈乙＜丙＜丁

B.丁〈甲＜乙=丙

C.甲=?。家?丙

D.?。技祝家摇幢?/p>

解析

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

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

溶質質量稍減小，故本題答案：B。

答案B

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

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，發生反應：O2+2H2S=2Si+2H2O;與Ca(HCC)3)2溶液作用，

發生反應：Ca(HCO3)2+2NaOH=Na2CO3+CaCO31+2H2O；在CaCl2飽和溶液中,c(Ca2+)較大,產生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，所得溶液中NaOH的質量分數為50%,試分別寫出Na2O>

NazCh與水反應的化學方程式，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Na?。物質的量為x,NazCh物質的量為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℃,經充分反應后排出氣體，冷卻

后稱得剩余固體質量為16.6g。試計算原混合物中NaOH的質量分數。

解析

本題有兩個反應可以發生，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鍵。若NaOH和NaHCCh正好完全反應，

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

生成H2O的質量為：40gm+84gtno「，故NaHCCh不足，第二個反應不會發生，減少的

質量就是H?。的質量，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.它與水的反應比鈉與水的反應更劇烈

D.它在自然界中不可能以游離態存在

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的化學方程式，標出電子轉移的方向和總數，指出氧化劑和還原劑。

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

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量，設計裝置如圖。該裝置（包括水）的總質量為ag,將質量為bg（不足量）的堿金

屬放入水中，立即塞緊瓶塞，完全反應后再稱量此裝置的總質量為cg。回答下列問題：

（1）列出計算該堿金屬相對原子質量的數學表達式。

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

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，蒸發反應后的溶液，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，所得溶液的溶質的質量分數為（）

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.最后溶液變藍色

C.最后溶液褪色

D.溶液有氣泡產生

答案CD

8.有四種鈉的化合物W、X、Y、Z,能發生下列變化：

A

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

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

試用化學式填空：

W,X,Y,Z

答案

NaHCO3>Na2co3、NaOH、Na2O2

9.工業生產的純堿中常含有少量的NaCl等雜質，下圖是測定產品中Na2cCh質量分數的實驗裝置。實驗操作步驟有:

A.在干燥管內填滿堿石灰，總質量為mg；

B.取ng樣品裝入廣口瓶中；

C.檢查裝置氣密性；

D.緩緩鼓人空氣數分鐘，再稱量干燥管總質量為Wg；

E.關閉止水夾；

F.打開止水夾；

G,緩緩加入稀H2s04至不再產生氣體為止；

H.緩緩鼓人空氣數分鐘。

(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質量分數的計算式為

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

或“無影響”)。

答案

⑴B、H、A、F

(2)使廣口瓶中產生的。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］

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。觀察到的現象

可能是()

A.鈉在水層中反應并四處游動

B.鈉停留在苯層中不發生反應

C.鈉在苯的液面上反應并四處游動

D.鈉在苯與水的界面處反應并可能作上、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而不與苯中的氫

反應。另外鈉與水反應放出的氫氣使鈉在苯與水的界面處反應并可能作上、下跳動。

［評說］

能用與鈉相關的物理性質或化學性質解釋典型的實驗現象是高考中由知識向能力轉化的具體體現。

2.為了證明鈉的熔點低于io(rc,甲、乙兩同學探索用實驗方法證明。甲同學設計的方案為：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℃。乙同學設計的方案為：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，若發現固體熔融，即證明鈉的熔點低于100℃。你認為他們的方案合理嗎?為什么？

［答案］

乙同學的方案正確，甲同學的方案不正確。

［解析］

本題是對鈉與水反應及鈉在空氣中加熱時的現象進行推理，聯系了鈉的物理性質、化學性質和實驗現象。鈉與水反

應時，反應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

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］

解題的關鍵是熟悉鈉與水反應和鈉在空氣中加熱時的現象，把握產生這些現象的邏輯關系。解題時容易根據鈉熔化

而水未沸騰誤認為鈉熔點低于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.將相同質量的鎂條分別在①氧氣②空氣③二氧化碳④氮氣中燃燒，燃燒后所得固體產物的質量關系是()

A.①，②〉③〉④

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

C.?>?>?>(3)

D.③乂為②〉④

［答案］D

［解析］

設鎂分別為Imol,則根據Imol鎂與這些物質的反應方程式可知：在氧氣中反應時結合Imol氧原子生成ImolMgO,

即增重16g；在二氧化碳中反應時結合Imol氧原子生成ImolMgO以及0.5mol碳單質，即增重22g；在氮氣中反應時結

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

［評說］

考查學生對鎂的化學性質的掌握和集中分析、集中思維能力。學生必須掌握鎂與氧氣、二氧化碳、氮氣反應，由反

應方程式解題，或根據鎂元素守恒來解題。

4.點燃的鎂帶在SO?中能夠像在CO?中那樣持續燃燒，但反應較鎂和CO?劇烈。反應結束后，在原盛有SO?的集氣

瓶內壁可能附著的固體有()

①MgO②S③MgS

A.只有①③

B.只有①②

C.只有②③

D.①②③

［答案］D

［解析］

根據鎂在C02中燃燒生成MgO和C,推測鎂與SO?反應也生成MgO和S,但由于Mg和S能繼續反應，故產物中

還應有MgSo

［評說］

考查學生對鎂的化學性質的理解和對知識的分析、遷移能力。題中考查的是鎂與SO2反應的產物推斷，故可根據鎂

與CO2的反應來推理、判斷。

5.如圖，將一小塊鈉放在石棉網上加熱。回答下列問題：

(1)觀察到的實驗現象有和黑色固體物質生成。

(2)產生以上現象的主要化學反應方程式為：。

［答案］

(1)鈉燃燒發出黃色火焰，石棉網上有黃色粉末生成

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，發出黃色火焰，那么黑色固體物質是什么呢?引發學生思考，關鍵要遷移“鎂與

二氧化碳的反應''從而得出結論。

［評說］

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

外該題還能區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］

由于最外層電子數相同，使IA族(IIA族)元素具有相似的化學性質，但隨著核電荷數的增加，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，即金屬的活潑性增強，故它們的物理性質和化學性質隨著核電荷數的增加

具有規律性變化。表現在：同族元素從上到下金屬性依次增強，對應堿溶液的堿性依次增強，熔、沸點依次降低，密度

依次增大（注意特殊PNa>PK）=

［評說］

考查學生對IA、HA族元素（單質、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的影響就可解題。

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

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

B.顆粒狀的單質鋸與稀硫酸反應，反應現象不如鈉和水反應那么劇烈

C.銅在純氧中點燃可燃燒，且燃燒程度比鈉劇烈

D.錮在純凈氮氣中可以燃燒，燃燒產物投入水中可以放出氣體

［答案］A

［解析］

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

間），由于硫酸錮難溶，因此硫酸與鋸反應生成的產物覆蓋在錮的表面，阻礙兩者反應的進行，減緩了反應速率，因此B

的敘述是正確的。由于德比鈉活潑，故C的敘述正確。鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂，且氮化鎂可與水反應生成氫氧化鎂

和氨氣，故D的敘述也正確。而選項A,錮投入水中，反應當然會劇烈進行，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的相同的現象（鉀浮于水面，反應劇烈，產生的熱量將引起氣體燃燒和輕微爆炸）。

［評說］

考查學生根據鎂的性質來推測IIA族元素的性質及其遞變規律和由原子核外電子排布對元素性質的影響的分析、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系，推知Sr是一種很活潑的金屬（根

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

解題。

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

于水和強堿溶液的白色固體。B、C、G和I為無色氣體，G能使濕潤的紅色石蕊試紙變為藍色。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各物質的化學式：

A,B,C

D,E,F,

G,H,Io

(2)寫出反應的化學方程式：

反應①O

反應②。

反應③o

反應④O

反應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應為H2OO從“G使濕潤的紅石蕊試紙變藍”可以確定C為氨氣。NH4NO3

熱分解除上述的水外還應得到另兩種氣體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與水反應生成F和氨，證明氣體B是N?的判斷正確。據此，同時又

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

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

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，將鈉和鎂的性質單列為一個考點，更突出鈉、鎂性質的重要性。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點燃，得到氧化鎂和氮化鎂混合物的總質量為0.470g。冷卻后加入足量的水，再將反應產

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

［已知Mg3N2+6H2O=2NH3t+3Mg(OH)2；］

［答案］

設原混合物中Mg3N2的質量為x,由Mg3N2生成的MsO的質量為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］

考查學生對鎂及其化合物性質的理解和推理、分析問題的能力。由題意可根據反應中鎂元素守恒來解題。

9.下列各組物質互相作用時，生成物不隨反應條件或反應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］

鈉與氧氣反應隨反應條件不同而產物不同，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的反應產物只有一種情況。

［評說］

考查學生對金屬鈉及其化合物的化學性質的理解和發散思維、綜合分析問題的能力。從題目看涉及到反應物的量、

反應條件與生成產物的關系，可依據鈉的化合物的性質來判斷解題。

10.下列實驗能成功的是()

①用水鑒別Na2c。3和NaHCCh固體；

②用觀察法區別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在鑒別實驗中的應用。Na2cCh溶解度遠大于NaHCCh，取等量水,溶解得多的固體就是Na2c。3。

Na2cCh還能與水結合成塊狀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溶液不能區別Na2c。3溶液和NaOH溶液。Na2CO3溶液滴入稀鹽酸中，立

2+

即產生氣泡；而將稀鹽酸滴入Na2cCh溶液中，先發生反應：CO3+H=HCO3-,沒有立即產生氣泡，當CC^-完全轉化

成HCO3-后再滴鹽酸，即相當于NaHCCh溶液中加稀鹽酸，立即產生氣泡，所以向未知液中逐滴加稀鹽酸的方法可區別

Na2c。3溶液和NaHCO3溶液。

［評說］

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

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