2025年高考必背考點之金屬元素的反應

　　金屬元素的反應

　　1．堿金屬的反應

　　(1)堿金屬單質的化學反應

　　①與水反應

　　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

　　2K＋2H2O===2KOH＋H2↑

　　2Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑

　　【題源信息】鈉與鹽溶液反應，不能置換出鹽中的金屬，而是先與H2O反應生成NaOH，然后生成的NaOH溶液再與鹽溶液反應，鈉與H2O、酸反應的實質都是與H＋反應，所以鈉與酸溶液反應更為劇烈。鈉與熔融的鹽反應才可能置換出鹽中的金屬。

　　②與氧氣反應

　　4Na＋O2===2Na2O(空氣中緩慢氧化)

　　2Na＋O2點燃=====Na2O2

　　2Na2O＋O2△=====2Na2O2

　　4Li＋O2點燃=====2Li2O

　　【題源信息】①無論Na與O2反應生成Na2O或Na2O2，只要參與反應的Na質量相等，則轉移電子的物質的量一定相等，但得到Na2O2的質量大于Na2O的質量。

　　②注意Na及其化合物發生焰色反應時火焰顏色均為黃色。

　　③要注意推斷題中的“題眼”——多步氧化關系：NaO2――→Na2OO2――→Na2O2。

　　(2)堿金屬化合物的化學反應

　　①Na2O2

　　2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑

　　2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2

　　SO2＋Na2O2===Na2SO4

　　【題源信息】1molNa2O2參與反應轉移電子的物質的量為1mol，該結論常用在考查NA的題目中。Na2O2與CO2和水蒸氣組成的混合氣體反應時，應先考慮Na2O2與CO2的反應。Na2O2具有強氧化性，能將具有還原性的物質氧化，注意相關反應離子方程式的書寫(如將Na2O2投入Na2S、Na2SO3、NaI、FeSO4等具有還原性的溶液中)。

　　②Na2CO3

　　Na2CO3＋2HCl(過量)===2NaCl＋CO2↑＋H2O

　　Na2CO3＋HCl(不足)===NaCl＋NaHCO3

　　Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

　　Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH

　　【題源信息】向Na2CO3溶液中加入鹽酸時反應分兩步進行，首先生成NaHCO3，然后是NaHCO3與鹽酸反應生成CO2。兩者滴加的順序不同，產生的現象也不同，這就是不用其他試劑就能鑒別出Na2CO3溶液和鹽酸的原理。

　　③NaHCO3

　　NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O

　　NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O

　　2NaHCO3＋Ca(OH)2(不足)===Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O

　　NaHCO3＋Ca(OH)2(過量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O

　　【題源信息】a．不能用常壓下蒸發溶劑的方法制備NaHCO3晶體，不能用澄清石灰水鑒別Na2CO3與NaHCO3。

　　b．在書寫碳酸氫鹽與澄清石灰水反應的離子方程式時要特別注意兩者量的相對多少。

　　c．吸收CO2氣體中的HCl不能用飽和Na2CO3溶液，需用飽和NaHCO3溶液。

　　④NaOH

　　2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O

　　CO2＋2NaOH(過量)===Na2CO3＋H2O

　　CO2(過量)＋NaOH===NaHCO3

　　⑤CO2與NaOH溶液反應的產物可能是Na2CO3、NaHCO3或兩者的混合物，可根據Na＋和C守恒法確定CO2與NaOH溶液的反應產物。

　　2．Mg的反應

　　(1)在CO2中燃燒

　　2Mg＋CO2點燃=====2MgO＋C

　　(2)在空氣中燃燒

　　2Mg＋O2點燃=====2MgO3Mg＋N2點燃=====Mg3N2

　　2Mg＋CO2點燃=====2MgO＋C

　　【題源信息】a．此反應在高考中是一個熱點反應，主要出現在推斷題中，是由金屬單質作反應物生成非金屬固體單質的置換反應。

　　b．鎂著火時不能用二氧化碳滅火器撲滅。

　　c．常溫下鎂在空氣中與O2反應生成一層堅固致密的氧化物保護膜，所以金屬鎂有抗腐蝕性。

　　3．Al及其化合物的反應

　　(1)鋁片產生氫氣的反應

　　2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

　　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

　　【題源信息】鋁單質是中學化學中典型的既能與酸反應、又能與堿反應的金屬單質，這常作為高考中物質推斷題的“題眼”。

　　(2)鋁熱反應

　　2Al＋Fe2O3高溫=====2Fe＋Al2O3

　　4Al＋3MnO2高溫=====3Mn＋2Al2O3

　　【題源信息】a．引發鋁熱反應的操作是高考實驗考查的熱點。主要操作是先鋪一層KClO3，插上鎂條，然后點燃鎂條。

　　b．注意鋁熱反應是中學化學中唯一一個金屬單質與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應。

　　c．該反應形式常在無機框圖中出現，注意反應條件(高溫)及信息(鋁熱反應)。

　　(3)Al2O3的反應(兩性)

　　Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

　　Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O

　　【題源信息】由此可知Al2O3是一種既能與酸反應，又能與堿反應的兩性氧化物。

　　(4)Al(OH)3的反應(兩性)

　　Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O

　　Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O

　　【題源信息】由以上反應可知，Al(OH)3是一種既溶于酸又溶于堿的白色沉淀，這是高考推斷題的常見“題眼”。

　　(5)鋁鹽的反應

　　①鋁鹽與氨水反應

　　Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋

　　【題源信息】a．不管氨水是否過量，都會發生此反應，

　　Al(OH)3不溶于過量的氨水。

　　b．此反應常用于制備Al(OH)3。

　　②偏鋁酸鹽的反應

　　向偏鋁酸鹽溶液中滴加鹽酸

　　NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl(少量鹽酸)

　　NaAlO2＋4HCl===AlCl3＋NaCl＋2H2O(足量鹽酸)

　　【題源信息】向偏鋁酸鹽中逐滴滴加過量鹽酸的實驗現象是先產生白色沉淀，然后沉淀溶解。

　　向偏鋁酸鹽中通入CO2[Al(OH)3不溶于碳酸]

　　2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－(少量CO2)

　　AlO2－＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3－(足量CO2)

　　偏鋁酸鹽與鋁鹽反應

　　Al3＋＋3AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓

　　【題源信息】a．Al3＋與AlO2－不能大量共存。

　　b．此反應是一種最節省原料的制備Al(OH)3的方案。

　　4．鐵及其化合物的反應

　　(1)鐵單質

　　3Fe＋2O2點燃=====Fe3O4

　　Fe＋S△=====FeS

　　2Fe＋3Cl2點燃=====2FeCl3

　　3Fe＋4H2O(g)高溫=====Fe3O4＋4H2

　　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(酸為非氧化性酸)

　　Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(鐵適量)

　　3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(鐵過量)

　　Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4

　　2FeCl3＋Fe===3FeCl2

　　【題源信息】Fe與O2、H2O(g)反應的產物都是Fe3O4而不是Fe2O3，Fe與Cl2反應時生成FeCl3，與S反應時生成FeS，說明Cl2的氧化能力大于S的。常溫下，Fe、Al在濃硫酸和濃硝酸中發生鈍化，但加熱后繼續反應。

　　(2)鐵的化合物

　　FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl

　　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3

　　2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

　　Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3

　　FeCl3＋3H2O(沸水)△=====Fe(OH)3(膠體)＋3HCl(氫氧化鐵膠體的制備)

　　Fe2O3·nH2O＋3H2O=====鐵發生吸氧腐蝕生成鐵銹

　　【題源信息】①FeCl2溶液與NaOH溶液在空氣中反應的現象變化，常用于物質推斷。向Fe2＋溶液中加入硝酸、KMnO4、氯水等具有氧化性的物質時，溶液會出現淺黃綠色→棕黃色的顏色變化，該現象可用于Fe2＋的初步檢驗。

　　②制備Fe(OH)2的方法很多，原則有兩點，一是溶液中的溶解氧必須提前除去，二是反應過程中必須與O2隔絕。

　　③Fe3＋的檢驗方法較多，如觀察溶液顏色法(棕黃色)、NaOH溶液法(生成紅褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成紅色溶液)，前面兩種方法需溶液中Fe3＋濃度較大時才適用，最好也最靈敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的檢驗可采用加入KSCN溶液后再加入氧化劑的方法。

　　5．銅及其化合物的反應

　　(1)銅單質的反應

　　①與非金屬單質反應

　　2Cu＋O2△=====2CuO

　　2Cu＋S△=====Cu2S

　　Cu＋Cl2點燃=====CuCl2

　　在潮濕空氣中被銹蝕生成銅綠

　　2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3

　　②與酸反應

　　Cu＋2H2SO4(濃)△=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O

　　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

　　Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

　　(2)銅的重要化合物

　　①黑色氧化銅高溫分解生成紅色氧化亞銅

　　4CuO高溫=====2Cu2O＋O2↑

　　②藍色硫酸銅晶體受熱分解生成白色無水硫酸銅粉末

　　CuSO4·5H2O△=====CuSO4＋5H2O

　　【題源信息】銅作為不活潑金屬的代表，高考常考查：

　　a．銅單質的化學性質；b.銅的化合物在反應中的顏色變化；c.CuSO4·5H2O在不同溫度條件下分解反應的簡單計算。

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