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金属元素及其化合物 专题4 金属材料及应用
【复习目标】
1.了解合金的概念及其重要应用。
2.了解金属铜及其重要化合物的主要性质及应用。
3.了解金属矿物综合利用。
【考点过关】
1.金属铜及其化合物
（1）金属铜
原子结构 铜元素在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族，铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一
物理性质 紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性，不能被磁铁吸引
化学性质
与O2反应 常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈，反应的化学方程式为2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3
铜在空气中加热：2Cu＋O2=====△2CuO
与Cl2反应 Cu+C12CuCl2
与S反应 2Cu＋S=====△Cu2S
与酸反应 与非氧化性酸（稀盐酸、稀硫酸）不反应
Cu ＋ 2H2SO4(浓) CuSO4＋ SO2↑＋ 2H2O
Cu ＋ 4HNO3 (浓) ＝ Cu(NO3)2＋ 2NO2↑＋ 2H2O
3Cu ＋ 8HNO3 (稀) ＝ 3Cu(NO3)2＋2 NO ↑＋ 4H2O
与盐溶液的反应 Cu＋2FeCl3＝ CuCl2＋2FeCl
制备 湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)。
2CuFeS2＋4O2=====800 ℃ Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)
2Cu2S＋3O2=====1 200 ℃ 2Cu2O＋2SO2
2Cu2O＋Cu2S=====1 200 ℃ 6Cu＋SO2↑
粗铜的精炼：电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。精选中小学试题、试卷、教案资料
阳极反应：Cu- 2e- = Cu2+、Fe-2e-=Fe2+、Ni-2e-= Ni 2+；阴极反应：Cu2++ e-
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模块一 常见元素及其化合物性质与转化
一、典型元素及其化合物的转化关系
1．氯气及其化合物间的转化关系
2．硫及其化合物间的转化关系
3．氮气及其化合物间的转化关系
4．钠及其化合物间的转化关系
5．铝及其化合物间的转化关系
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6．铁及其化合物间的转化关系
二、典型非金属单质的化学性质
强氧化性 以氧化性为主 以还原性为主
Cl2 O2 N2 S C Si
与O2反应 不反应 放电 加热或点燃 加热或点燃
与氢气反应 点燃或光照反应剧烈 点燃(爆炸) 加热或高温 高温难反应 不反应
与水反应 歧化反应既作氧化剂又作还原剂 不反应 不反应 不反应 高温下反应 不反应
与碱反应 卤素单质与碱反应；硫与热浓碱溶液反应；硅与强碱反应；其他不反应
与酸反应 S、C与强氧化性酸如浓硝酸、浓硫酸反应；Cl2、O2与还原性酸如H2S、H2SO3反应；Si与HF能发生反应
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三、典型非金属氧化物性质
氧化物 SO2 SO3 NO NO2 CO CO2 SiO2等
物理性质 ①SO2、NO2有刺激性气味；
②NO2是红棕色气体；
③除CO2、SiO2外均有毒；
④SO2易液化，SiO2是坚硬、难熔的固体
类型 SO2、SO3、CO2、SiO2是酸性氧化物，NO、CO是不成盐氧化物
化学性质 与水反应 SO2、SO3、NO2、CO2能与水反应
与碱反应 SO2、SO3、CO2、SiO2与OH－反应生成酸式盐或正盐
氧化性 SO2能氧化H2S，NO2能使KI淀粉试纸变蓝，镁条能在CO2中燃烧，SiO2能被C还原
还原性 SO2具有较强还原性，能被MnO－4、Fe3＋、HNO3、Cl2、Br2、I2等氧化为SO2－4，NO遇O2生成NO2，CO是重要的还原剂(能还原CuO、Fe2O3、H2O等)
特性 SO2具有漂白性，CO、NO与血红蛋白结合，SiO2与氢氟酸反应，NO2能自相结合生成N2O4
1 专题 金属元素及其化合物
一、大纲要求
了解元素原子核外电子排布的周期性与元素性质的递变关系，重点掌握典型金属在周期表中的位置及其性质关系，了解其他常见金属单质及其化合物。
1．IA和ⅡA族元素——典型的金属：了解金属钠的物理性质，掌握钠和镁的化学性质；从原子的核外电子排布，理解IA和ⅡA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性；以氢氧化钠为例，了解重要的碱的性质和用途；了解钠的重要化合物。
2．其他常见的金属(如Fe、Al)：了解金属的通性，金属冶炼的一般原理；初步了解金属的回收和资源保护；掌握Fe和Al的化学性质；掌握常见的金属活动顺序；以Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化为例，理解变价金属元素的氧化性还原性；了解铝的重要化合物；初步了解合金的概念。
二、高考热点
碱金属的考查主要侧重于钠及其化合物的性质推断、碱金属元素性质的比较、有关钠及其化合物的计算。有关Mg、Al、Fe的知识的试题在近几年中出现次数很多，它们在离子共存、离子方程式、物质鉴别、制取、推断、计算等题型中大量出现，其中Mg与CO2反应、Mg3N2跟水反应、Mg(OH)2比MgCO3难溶在推断题中的应用，Al3+、Al(OH)3、AlO2－间的转化是考试的热点；铁的变价、Fe(OH)2和Fe(OH)3、炼铁的反应多与实验、推断、计算相结合进行应用。
一、金属元素在周期表中的位置和原子结构特征
(1)金属元素分布在周期表的左下方，目前己知的112种元素中，共有90种金属元素。
⑵ 金属元素原子结构特征
①原子最外层电子：一般≤3个。
②价电子：主族——最外层电子；
副族——最外层+次外层电子。
③半径：
同一周期原子r金属＞r非金属；
同一元素的原子和阳离子r原子＞r阳离子 2 二、金属的晶体结构、分类和物理性质
1、金属的晶体结构
⑴ 金属元素形成的金属单质，在固态时全是金属晶体。
在金属晶体中，金属原子好像硬球，一层一层地紧密堆积着。即一个挨一个地堆积在一起，使一定体积的晶体内有最多数目的原子。但由于金属原子的价电子较少，容易失去电子成为金属离子，而释出的价电子并不专 属于某个特定的金属离子，它们在整个晶体里自由地运动着，称为自由电子。金属晶体就是依靠金属阳离子和自由电子间的较强作用形成的。
最新高考化学专题复习：金属及其化合物练习及解析
一、选择题1、下列有关物质的性质与应用不相对应的是( B )
A．Na2O2能分别与H2O、CO2反应，可用作供氧剂B．Na2CO3的水溶液呈碱性，医学上能用于治疗胃酸过多C．硅胶多孔、吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂
D．铝是活泼的金属单质，铝可用于冶炼某些熔点较高的金属2、下列有关金属的说法中正确的是( C )
A．钠在空气中燃烧只生成白色的氧化钠固体
B．燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中不能继续燃烧
C．铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以用于印刷电路板的制作
D．铁能与硫酸发生反应，故不能用铁制容器贮存浓硫酸
解析：A项，钠在空气中燃烧只生成淡黄色的过氧化钠固体，故A错误；B
项，燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中能继续燃烧生成氧化镁和碳，故
B错误；C项，三价铁离子能够氧化铜生成铜离子和二价铁离子，所以可以用
于印刷电路板的制作，故C正确；D项，浓硫酸具有强的氧化性，常温下能够
使铁钝化，形成致密氧化膜，阻止反应进行，所以能用铁制容器贮存浓硫酸，
故D错误；故选C。3、下列有关物质的性质与应用不相对应的是( B )
A．Na2O2能分别与H2O、CO2反应，可用作供氧剂B．Na2CO3的水溶液呈碱性，医学上能用于治疗胃酸过多C．硅胶多孔、吸水能力强，常用作袋装食品的干燥剂
D．铝是活泼的金属单质，铝可用于冶炼某些熔点较高的金属4、下列关于金属冶炼的叙述正确的是( D )
A．工业上可利用铝热反应大量冶炼金属铁
B．金属钠、铝和铜都可用还原法制备
C．电解饱和氯化镁溶液可得金属镁
D．用足量CO还原磁铁矿得到9 mol铁时转移24 mol电子
解析：选项A，金属铝的价格远远高于铁的，所以工业上不用铝热反应来大量
冶炼铁；选项B，钠、铝属于活泼金属，应采用电解熔融NaCl、Al2O3的方法
来制备Na、Al；选项C，电解饱和MgCl2溶液得到Mg(OH)2；选项D，磁铁矿
的主要成分为Fe3O4，根据Fe3O4―→3Fe，生成3 mol Fe时转移8 mol电子，则
