高中化学第三章金属及其化合物第一节金属与非金属反应导学案新人教必修.docx
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高中化学第三章金属及其化合物第一节金属与非金属反应导学案新人教必修
第三章金属及其化合物
第一节金属的化学性质之金属与非金属反应（第1课时）
【能力要求】：
1了解地壳中一些重要元素的丰度（含量）O、Si、Al、Fe、Ca、Na。
2复习金属活动顺序表及其应用。
【预备课本P46】
1、地壳中含量最多的四种元素、、、。
2、完成金版学案P41知识导学要点一第1、2题
一、金属的通性
1、完成课本P46【思考与交流】
2、指出反应中的1、2、氧化剂和还原剂。
将3、4的化学方程式改成离子方程式。
归纳：
金属共同的物理性质有
金属共同的化学性质是：
通常能与等发生反应。
二、金属与非金属反应
1、写出铁、铜与氧气反应的方程式
2、完成P47页课本实验3－1
【实验1】：
用镊子夹取存放在中的金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，放在玻璃片上，用小刀切割一小块，观察钠的颜色、有光泽、硬度、质、不久，可以看到钠表面变暗，因为钠易与空气中的作用生成色的固体。
该反应的方程式。
3、P47页课本实验3－2
【实验2】：
把小块钠放在石棉网上加热，钠在空气中受热后先，后剧烈燃烧，产生色
的火焰，生成固体。
该反应的方程式。
4、[科学探究]P48页
现象：
。
出现该现象的原因：
。
铝与氧气反应方程式：
【思考与交流】
大多数金属在一定条件下都能与氧气反应，金属能否与其它的非金属反应呢？
如能请写出相应的反应程式
【小结：
】
1、金属元素原子的最层电子数较少，最外层电子容易失去，单质往往表现出性，当遇到氧化剂时，就会发生氧化还原反应。
在一定条件下大多数金属都能与反应。
2、金属还能与、等非金属反应。
【课堂练习】
1．地壳里含量最多的金属元素是（）。
A．氧B．铝C．硅D．铁
2.下列性质中，不属于大多数金属通性的是：
（）
A、有银白色光泽B、有延展性
C、有良好的导电性和导热性D、有很高的熔点和硬度
3.下列关于金属的说法正确的是（）
A．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
B．大多数金属在一定条件下都能与氧气反应
C．所有的金属都是固态的
D．各种金属都能与盐酸发生置换反应
4.实验室中对于少量Na的保存方法正确的是：
A.保存在细口瓶中B.密封，保存在广口瓶中
C.用铝箔包裹，密封在广口瓶中D.密封，保存在煤油中
5.下列物质中，有一种物质的颜色是淡黄色的，这种物质是：
A.AlB.Na2OC.Na2O2D.Na
6、铝制品具有较强的抗腐蚀性，主要是因为：
（）
Ａ、铝的化学性质稳定Ｂ、铝在常温时与氧气不反应
Ｃ、铝具有金属性Ｄ、铝与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜
7、下列说法正确的是：
（）
Ａ、常温下，镁铝表面能生成一层致密的氧化膜，保护内层的金属不被继续氧化
Ｂ、未打磨的铝箔因表面有氧化膜，因此在空气中加热后不能燃烧，若将氧化膜去除后再加热，则可在空气中燃烧
Ｃ、在化学反应中，铝原子能失去三个电子，钠原子只能失去一个电子，所以铝的还原性比钠强
Ｄ、氧化铝的熔点比单质铝的熔点低。
8．下列关于金属Na的叙述中，说法正确的是（）。
A．Na在空气中燃烧，发出黄色火焰B．Na在空气中燃烧，产物是Na2O
C．Na是银白色金属，硬度大，熔点高D．Na常温和加热时反应，产物一样
9．铝在空气中能够稳定存在的原因是（）。
A．铝的活泼性差B．铝的还原性差
C．铝与氧气不反应D．铝表面有氧化膜
10．下列关于金属铝的叙述中，说法不正确的是（）。
A．Al是地壳中含量最多的金属元素
B．Al是比较活泼的金属，在化学反应中容易失去电子，表现还原性
C．Al箔在空气中受热可以熔化，且发生剧烈燃烧
D．Al箔在空气中受热可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的Al并不滴落
1．下列有关钠的物理性质的叙述中正确的是（ ）
①银白色金属 ②质软，可以用小刀切割 ③熔点低于100℃④密度比水小 ⑤热和电的良导体
A．①②④ B．①②③④ C．①③④ D．①②③④⑤
2．以下说法错误的是（ ）
A．钠在常温下就容易被氧化 B．钠受热后能够着火燃烧
C．钠在空气中缓慢氧化能自燃 D．钠在氧气中燃烧更为激烈
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）
1．2019年7月1日起，上海进入垃圾分类强制时代，随后西安等地也纷纷开始实行垃圾分类。
这体现了我国保护环境的决心，而环境保护与化学息息相关，下列有关说法正确的是
A．废弃的聚乙烯塑料属于白色垃圾，不可降解，能使溴水褪色
B．可回收的易拉罐中含金属铝，可通过电解氯化铝制取
C．废旧电池中含有镍、镉等重金属，不可用填埋法处理
D．含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
2．通常情况下，仅凭下列事实能证明乙酸是弱酸的是
A．某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢B．乙酸钠溶液pH＞7
C．乙酸溶液能使石蕊变红D．某乙酸溶液能导电能力弱
3．设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列有关叙述正确的是
A．常温下，1L0.5mol/LCH3COONH4溶液的pH＝7，则溶液中CH3COO－与NH4＋的数目均为0.5NA
B．10g质量分数为46%的乙醇溶液中含有氢原子的数目为0.6NA
C．16g氨基（－NH2）中含有的电子数为7NA
D．在密闭容器中将2molSO2和1molO2混合反应后，体系中的原子数为8NA
4．下列过程中，共价键被破坏的是（）
A．碘升华B．蔗糖溶于水C．氯化氢溶于水D．氢氧化钠熔化
5．下列关于物质用途不正确的是（ ）
A．MgO：
氧化镁的熔点高达2800℃，是优质的耐高温材料
B．SiO2：
做分子筛，常用于分离、提纯气体或液体混合物
C．FeSO4：
在医疗上硫酸亚铁可用于生产防治缺铁性贫血的药剂
D．CuSO4：
稀的硫酸铜溶液还可用于杀灭鱼体上的寄生虫，治疗鱼类皮肤病和鳃病等
6．用下列装置进行实验能达到相应实验目的的是
A．
装置配制100mL某浓度NaNO3溶液
B．
分离溴苯和水混合物
C．
验证质量守恒定律
D．
可以实现防止铁钉生锈
7．利用右图所示装置可以将温室气体CO2转化为燃料气体CO。
下列说法中，不正确的是
A．电极b表面发生还原反应
B．该装置工作时，H+从a极区向b极区移动
C．该装置中每生成1molCO，同时生成0.5molO2
D．该过程是将化学能转化为电能的过程
8．Y是合成药物查尔酮类抑制剂的中间体，可由X在一定条件下反应制得
下列叙述不正确的是（）
A．该反应为取代反应
B．Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色可证明其分子中含有碳碳双键
C．X和Y均能与新制的Cu（OH）2在加热条件下反应生成砖红色沉淀
D．等物质的量的X、Y分别与H2反应，最多消耗H2的物质的量之比为4∶5
9．化学与生产、生活及环境密切相关，下列有关说法不正确的是
A．二氧化硫有毒，严禁将其添加到任何食品和饮料中
B．工业生产时加入适宜的催化剂，除了可以加快反应速率之外，还可以降低反应所需的温度，从而减少能耗
C．《本草经集注》中记载了区分硝石（KNO3）和朴消（Na2SO4）的方法：
“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，这是利用了“焰色反应”
D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果产生的乙烯以达到保鲜目的
10．假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。
下列假设引导下的探究肯定没有意义的是
A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B．探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是CuO
C．探究Na与水的反应可能有O2生成
D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致
11．某化妆品的组分Z具有美白功效，原来从杨树中提取，现可用如下反应制备。
下列有关叙述错误的是
A．X、Y和Z分子中所有原子都可能处于同一平面
B．X、Y和Z均能使酸性高锰酸钾溶液退色
C．Y的苯环上二氯代物共有6种
D．Y作为单体可发生加聚反应，Z能与Na2CO3溶液反应
12．下列化学用语正确的是（）
A．重水的分子式：
D2OB．次氯酸的结构式：
H—Cl—O
C．乙烯的实验式：
C2H4D．二氧化硅的分子式：
SiO2
13．环己酮（
）在生产生活中有重要的用途，可在酸性溶液中用环己醇间接电解氧化法制备，其原理如图所示。
下列说法正确的是
A．a极与电源负极相连
B．a极电极反应式是2Cr3＋-6e-+14OH-=Cr2O72-+7H2O
C．b极发生氧化反应
D．理论上生成1mol环己酮时，有1molH2生成
14．LiBH4是有机合成的重要还原剂，也是一种供氢剂，它遇水剧烈反应产生氢气，实验室贮存硼氢化锂的容器应贴标签是
A．
B．
C．
D．
15．下列实验设计能完成或实验结论合理的是
A．证明一瓶红棕色气体是溴蒸气还是二氧化氮，可用湿润的碘化钾－淀粉试纸检验，观察试纸颜色的变化
B．铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液，未出现血红色，铝热剂中一定不含Fe2O3
C．测氯水的pH，可用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上，待其变色后和标准比色卡比较
D．检验Cu2+和Fe3+离子，采用径向纸层析法，待离子在滤纸上展开后，用浓氨水熏，可以检验出Cu2+
二、实验题（本题包括1个小题，共10分）
16．三氯化硼（BCl3），主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂，还用于高纯硼或有机硼的制取。
某兴趣小组用氯气和硼为原料，采用下列装置（部分装置可重复使用）制备BCl3。
已知：
①BCl3的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃；遇水剧烈反应生成硼酸和盐酸；②2B+6HCl
2BCl3+3H2；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。
请回答下列问题：
（1）A装置可用氯酸钾固体与浓盐酸反应制氯气，反应的化学方程式为___________。
（2）装置从左到右的接口连接顺序为a→___________________→j。
（3）装里E中的试剂为___________，如果拆去E装置，可能的后果是____________。
（4）D装置中发生反应前先通入一段时间的氯气，排尽装置中的空气。
若缺少此步骤，则造成的结果是_____。
（5）三氯化硼与水能剧烈反应生成硼酸（H3BO3）和白雾，写出该反应的化学方程式________，硼酸也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示：
则阳极的电极反应式__________________，分析产品室可得到H3BO3的原因________________。
三、推断题（本题包括1个小题，共10分）
17．美托洛尔（H）属于一线降压药，是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一。
它的一种合成路线如下:
已知:
CH3COCH2R
CH3CH2CH2R。
（1）A物质化学名称是_________。
（2）反应B→C的化学方程式为_________________;C→D的反应类型为________。
（3）D中所含官能团的名称是______________。
（4）G的分子式为________; 已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子，则H（美托洛尔）中含有________个手性碳原子。
（5）芳香族化合物X与C互为同分异构体。
写出同时满足下列条件的X的一种结构简式___________。
①能发生银镜反应;
②不与FeCl3发生显色反应;
③含"C-Cl”键;
④核磁共振氢谱有4个峰，峰面积比为2:
2:
2:
1。
（6）4-苄基苯酚（
）是一种药物中间体，请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4基苯酚的合成路线:
__________（无机试剂任选）。
四、综合题（本题包括2个小题，共20分）
18．CO2的综合利用对于减少温室气体、缓解能源紧缺具有重要的意义。
（Ⅰ）CO2的性质稳定，其电子式为___。
（Ⅱ）多晶Cu是唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类（如CH4或C2H4）的金属。
电解装置分别以多晶Cu和铂为电极材料，用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室，阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度（约0.1mol/L左右）基本保持不变。
并向某极室内持续通入CO2，温度控制在10℃左右。
（1）持续通入CO2的原因是______。
（2）研究表明，催化剂的多种因素决定了C2H4的选择性和催化活性。
已知：
选择性=目标产物的消耗原料量/原料总的转化量
在本实验条件下，生成C2H4的电极反应为______。
（3）本实验条件下，若CO2转化为烃的转化率为10%，生成C2H4的选择性为12%，现收集到12molC2H4，则通入的CO2为______mol。
（Ⅲ）CO2与CH4经催化重整，制得合成气：
CH4（g）+CO2（g）
2CO（g）+2H2（g）△H
（1）已知：
反应1：
CH4（g）═C（s）+2H2（g）△H1=+75kJ•mol﹣1
反应2：
H2（g）+CO2（g）
H2O（g）+CO（g）△H2=+35kJ•mol﹣1
反应3：
2CO（g）═C（s）+CO2（g）△H3=﹣172kJ•mol﹣1
则该催化重整反应的△H=___kJ•mol﹣1。
从温度和压强角度有利于提高CO2平衡转化率的条件是____。
（2）下图表示体系内c（H2）/c（CO）、c（H2O）/c（CO）的变化情况，请解释1200K以下c（H2）/c（CO）小于1的原因___，并解释随温度的升高c（H2）/c（CO）增大的原因____。
19．（6分）最新“人工固氮”的研究成果表明，能在常温常压发生反应：
2N2（g）+6H2O（l）
4NH3（g）+3O2（g）﹣Q（Q＞0）。
常温下，实验室在10L恒容容器中模拟该反应，测得实验数据如表：
0min
2min
4min
5min
6min
N2
2
1.7
1.6
1.6
2.5
H2O
10
9.1
8.8
8.8
8.65
O2
0
0.45
0.6
0.6
0.675
（1）该反应的平衡常数表达式K＝_____，0～2min内NH3的平均生成速率为_____。
（2）若反应过程中气体的密度不再发生变化，请解释说明能否判断反应达到平衡_____。
（3）在5～6min之间只改变了单一条件，该条件是_____。
（4）以NH3和CO2为原料可生产化肥碳铵（NH4HCO3）。
生产过程中首先需往水中通入的气体是_____，通入该气体后溶液中存在的电离平衡有_____（用方程式表示）。
（5）常温下NH4HCO3溶液的pH＞7，由此判断溶液中：
c（NH4+）_____c（HCO3﹣）（选填“＞”、“＜”或“＝”），理由是_____。
参考答案
一、单选题（本题包括15个小题，每小题4分，共60分．每小题只有一个选项符合题意）
1．C
【解析】
【详解】
A.聚乙烯结构中不含碳碳双键，不能使溴水褪色，故A错误；
B.氯化铝为共价化合物，受热易升华，电解得不到金属铝；金属铝采用电解氧化铝制备，故B错误；
C.镍、镉等重金属会造成水土污染，应集中处理，不可用填埋法处理，故C正确；
D.丝、毛中主要含蛋白质，含有C、H、O、N等元素，燃烧不止生成CO2和H2O，故D错误；
答案：
C
2．B
【解析】
【分析】
证明CH3COOH为弱酸，可从以下角度判断：
①等浓度的HCl、CH3COOH导电能力；②等浓度的HCl、CH3COOH比较二者与金属反应速率大小；③判断是否存在电离平衡；④比较二者对应的盐溶液的酸碱性等，以此解答该题。
【详解】
A．某乙酸溶液与锌粒反应产生气泡很慢，说明该乙酸中氢离子浓度很小，但是不能说明乙酸部分电离，不能证明乙酸是弱电解质，A错误；
B．乙酸钠的pH＞7，说明乙酸钠是强碱弱酸盐，乙酸是弱酸，B正确；
C．乙酸溶液能使石蕊试液变红色，说明乙酸电离出氢离子，但不能说明部分电离，所以不能证明是弱电解质，C错误；
D．某乙酸导电能力弱，说明该酸中离子浓度较小，但是不能说明乙酸部分电离，则不能证明乙酸是弱电解质，D错误；
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查弱电解质判断的知识。
明确强、弱电解质根本区别是解本题关键，溶液导电性强弱与离子浓度及离子所带电荷有关，与电解质强弱无关，题目难度不大。
3．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于醋酸根和铵根均会发生水解，所以溶液中这两种离子的数目一定小于0.5NA，A项错误；
B．该溶液中乙醇的质量为4.6g，根据公式计算可知：
；该溶液中的水的质量为5.4g，根据公式计算可知：
；所以溶液中的H原子数目为1.2NA，B项错误；
C．1个氨基中含有9个电子，16g氨基即1mol，所以含有电子数为9NA，C项错误；
D．密闭容器中发生的虽然是可逆反应，但原子总数守恒，所以为8NA，D项正确；
答案选D。
4．C
【解析】
【详解】
A．碘升华克服的是分子间作用力，共价键没有破坏，故A错误；
B．蔗糖溶于水后，蔗糖在水中以分子形式存在，所以没有化学键的破坏，故B错误；
C．氯化氢气体溶于水，氯化氢在水分子的作用下发生电离生成氯离子和氢离子，所以有化学键的破坏，故C正确；
D．氢氧化钠熔化时电离出OH-和Na+，只破坏离子键，故D错误；
故答案为C。
5．B
【解析】
【详解】
A、氧化镁熔点高，耐高温，是良好的耐火材料，选项A正确；
B、某些铝硅酸盐形成的分子筛中有许多笼状空穴和通道，常用于分离、提纯气体或液体混合物，还可作干燥剂、离子交换剂、催化剂及催化剂载体等，选项B不正确；
C、硫酸亚铁能治疗缺铁性贫血，可用于生产防治缺铁性贫血的药剂，选项C正确；
D、稀的硫酸铜溶液还可用于杀灭鱼体上的寄生虫，治疗鱼类皮肤病和鳃病等，选项D正确。
答案选B。
6．B
【解析】
【详解】
A．配制溶液时，NaNO3固体不能直接放在容量瓶中溶解，故A错误；
B．溴苯的密度大于水，不溶于水，溴苯在下层，故B正确；
C．盐酸与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳，反应后容器中物质的总质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故C错误；
D．作原电池正极或电解池阴极的金属被保护，作原电池负极或电解池阳极的金属加速被腐蚀，该装置中Fe作负极而加速被腐蚀，不能防止铁钉生锈，故D错误；
答案选B。
【点睛】
本题的易错点为C，验证质量守恒定律的实验时，选用药品和装置应考虑：
①只有质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒；②如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。
7．D
【解析】试题分析：
由图示装置可知，水在太阳光的作用下失去电子转化为氧气和氢离子，电子经外电路流向b极，氢离子向b极定向移动，二氧化碳在b极上得到电子被还原为一氧化碳。
A.电极b表面发生还原反应，A正确；B.该装置工作时，H+从a极区向b极区移动，B正确；C.该装置中每生成1molCO时转移2mole-，所以一定同时生成0.5molO2，C正确；D.该过程是将太阳能转化为化学能的过程，D不正确。
本题选D。
8．B
【解析】
【详解】
A．由X生成Y，是X中-OH上的H原子被-CH2CH=C（CH3）2所取代，A正确；
B．Y使酸性高锰酸钾溶液褪色，可能是碳碳双键的作用，也可能是醛基的作用，B不正确；
C．X和Y分子中都含有醛基，均能与新制的Cu（OH）2在加热条件下反应生成砖红色沉淀，C正确；
D．醛基、碳碳双键和苯环都可以和氢气加成，等物质的量的X、Y分别与H2反应，前者最多消耗H24mol，后者最多消耗H25mol，D正确；
故选B。
9．A
【解析】
【详解】
A.二氧化硫具有较强的还原性，故常用作葡萄酒的抗氧化剂，选项A错误；
B.催化剂可以降低活化能，从而起到加快速率，降低所需能量等作用，选项B正确；
C.利用钾和钠的焰色反应不同进行区分，选项C正确；
D.乙烯有催熟的效果，高锰酸钾溶液可以吸收乙烯，选项D正确。
答案选A。
【点睛】
本题考查化学与生产、生活的关系，要求学生能够用化学知识解释化学现象，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力，易错点为选项B催化剂可以降低活化能，从而起到加快速率，降低所需能量等作用。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A、SO2具有还原性，Na2O2具有氧化性，所以探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成有意义，故A不符合题意；
B、浓硫酸具有强氧化性，所以探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是CuO有意义，故B不符合题意；
C、Na是非常活泼的金属，不可能与水反应生成O2，所以探究Na与水的反应可能有O2生成没有意义，故C符合题意；
D、Cl2能与NaOH反应，使溶液的碱性减弱，Cl2与H2O反应生成了HClO，HClO具有漂白性，所以探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致有意义，故D不符合题意。
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．X为间苯二酚，为平面型结构；Y为苯和乙烯的符合结构，也是平面结构；Z中存在烷烃基团的结构，因此Z的所有原子不可能处在同一个平面内，A错误；
B．X和Z含有酚羟基，可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，Y含有双键也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；
C．根据Y结构的对称性，苯环上氯原子的位置分别有2,3；2,4；2,5；2,6；3,4；3,5共有6种，C正确；
D．Y种含有双键，可以作为单体发生加聚反应，Z中含有酚羟基，有弱酸性可以和Na2CO3溶液发生反应，D正确；
故选A。
12．A
【解析】
【详解】
A.重水中氧原子为16O，氢原子为重氢D，重水的分子式为D2O，故A正确；
B.次氯酸中不存在氢氯键，其中心原子为氧原子，分子中存在1个氧氢键和1个氧氯键，结构式为H—O—Cl，故B错误；
C.实验式为最简式，乙烯的实验式为CH2，故C错误；
D.二氧化硅晶体为原子晶体，不存在二氧化硅分子，故D错误。
答案选A。
13．D
【解析】
【分析】
根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3＋失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+，b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应生成氢气，结合转移电子数相等计算，据此分析解答。
【详解】
A.根据原理图可知，a极为电解池的阳极，则与电源正极相连，故A错误；
B.根据原理图可知，a极为电解池的阳极，Cr3＋失电子发生氧化反应，电极反应式是2Cr3＋-6e-+7H2O=Cr2O72-+14H+，故B错误；
C.b极为阴极，氢离子得电子发生还原反应，故C错误；
D.理论上由环己醇（C6H12O）生成1mol环己酮（C6H10O），转移2mol电子，根据电子守恒可知，阴极有1mol氢气放出，故
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