高考化学大二轮复习 第1部分 知识整合 专题3 元素及其化合物 第10讲 金属及其化合物课件

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专题三元素及其化合物 第 10讲 金 属 及 其 化 合 物 1 常 见 金 属 元 素 (如 Na、 Al、 Fe、 Cu等 )(1)了 解 常 见 金 属 的 活 动 顺 序 。(2)了 解 常 见 金 属 及 其 重 要 化 合 物 的 主 要 性 质 及 其应 用 。(3)了 解 合 金 的 概 念 及 其 重 要 应 用 。2 以 上 各 部 分 知 识 的 综 合 应 用 。高考调研明确考向考纲要求 1 (2016全 国 卷 )化 学 在 生 活 中 有 着 广 泛 的 应 用, 下 列 对 应 关 系 错 误 的 是真题导航化 学 性 质 实 际 应 用A Al2(SO4)3和 小 苏 打 反 应 泡 沫 灭 火 器 灭 火B 铁 比 铜 金 属 性 强 FeCl3腐 蚀 Cu刻 制 印 刷 电 路 板C 次 氯 酸 盐 具 有 氧 化 性 漂 白 粉 漂 白 织 物D HF与 SiO 2反 应 氢 氟 酸 在 玻 璃 器 皿 上 刻 蚀 标 记 解 析 A项 , Al2(SO4)3与 NaHCO3在 溶 液 中 能 发 生水 解 相 互 促 进 反 应 , 生 成 Al(OH)3沉 淀 和 CO2气 体 , 能灭 火 。 B项 , 2FeCl3 Cu=2FeCl2 CuCl2, 只 能 说 明还 原 性 Cu强 于 Fe2 , 无 法 说 明 Fe与 Cu的 金 属 性 强 弱 。C项 , 次 氯 酸 盐 具 有 强 氧 化 性 , 可 以 漂 白 织 物 。 D项 ,氢 氟 酸 与 玻 璃 的 主 要 成 分 SiO2反 应 , 生 成 SiF4气 体 和 水, 故 氢 氟 酸 可 以 刻 蚀 玻 璃 。答案 B 答 案 C 3 (2016全 国 卷 )某 白 色 粉 末 由 两 种 物 质 组 成 ,为 鉴 别 其 成 分 进 行 如 下 实 验 : 取 少 量 样 品 加 入 足 量 水 仍 有 部 分 固 体 未 溶 解 ; 再加 入 足 量 稀 盐 酸 , 有 气 泡 产 生 , 固 体 全 部 溶 解 ; 取 少 量 样 品 加 入 足 量 稀 硫 酸 有 气 泡 产 生 , 振 荡 后仍 有 固 体 存 在 。该 白 色 粉 末 可 能 为A NaHCO 3、 Al(OH)3 B AgCl、 NaHCO3C Na2SO3、 BaCO3 D Na2CO3、 CuSO4 解 析 A项 中 , NaHCO3、 Al(OH)3加 入 足 量 水 中 ,NaHCO3溶 解 , Al(OH)3不 溶 解 ; 加 入 稀 盐 酸 , 固 体 全部 溶 解 , 且 有 气 泡 产 生 ; NaHCO3、 Al(OH)3均 能 与H2SO4反 应 , 最 后 不 会 有 固 体 剩 余 。 B项 中 , NaHCO3溶 于 水 , AgCl不 溶 于 水 , 加 入 足 量 稀 盐 酸 , AgCl仍 不溶 解 。 C项 中 Na2SO3溶 于 水 , BaCO3不 溶 于 水 , BaCO3能 溶 于 稀 盐 酸 : BaCO3 2HCl=BaCl2 H2OCO2 , Na2SO3、 BaCO3均 能 与 稀 H2SO4反 应 : Na2SO3 H 2SO4=Na2SO4 SO2H2O、BaCO3H2SO4=BaSO4H2OCO2。D项中,CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。答案 C 解 析 向 集 满 CO2的 铝 罐 中 加 入 过 量 氢 氧 化 钠 , 首先 CO2与 氢 氧 化 钠 反 应 , 表 现 为 铝 罐 变 瘪 , 接 着 过 量 的氢 氧 化 钠 再 与 铝 罐 反 应 , 因 铝 罐 表 面 有 氧 化 膜 Al2O3,故 可 发 生 A、 B、 C的 反 应 。答案 D 1 钠 及 其 化 合 物 之 间 的 转 化 关 系考点一钠及其重要化合物核心精讲典题演练突破必备 (8)Na2CO3 HCl(不 足 )=NaCl NaHCO3(9)Na2CO3 CO2 H2O=2NaHCO3(10)Na2CO3 Ca(OH)2=CaCO3 2NaOH(11)NaHCO3 HCl=NaCl CO2 H2O(12)NaHCO3 NaOH=Na2CO3 H2O(13)2NaHCO3 Ca(OH)2(不 足 )=Na2CO3CaCO3 2H2O(14)NaHCO 3 Ca(OH)2(过 量 )=CaCO3 NaOH H2O(15)CO2 2NaOH(过 量 )=Na2CO3 H2O(16)CO2(过 量 ) NaOH=NaHCO3 1 下 列 关 于 物 质 的 性 质 和 应 用 的 说 法 错 误 的 是A 小 苏 打 是 面 包 发 酵 粉 的 主 要 成 分 之 一B. NaHCO3的 热 稳 定 性 大 于 Na2CO3C Na2O2用 作 呼 吸 面 具 的 供 氧 剂 时 涉 及 氧 化 还 原反 应 D Na与 水 作 用 形 成 的 溶 液 能 与 NH4Cl反 应 生 成NH3解析碳酸氢钠的热稳定性比碳酸钠的差,故B不正确。答 案 B典题冲关 2 (2016朝 阳 一 模 )某 厂 用 Na 除 掉 苯 中 的 水 分 。 某次 生 产 误 将 甲 苯 当 做 苯 投 进 反 应 釜 中 , 由 于 甲 苯 中 含 水量 少 , 最 后 反 应 釜 还 残 留 大 量 的 Na。 下 列 处 理 方 法 更合 理 、 更 安 全 的 是A 打 开 反 应 釜 , 将 Na暴 露 在 空 气 中 与 氧 气 反 应B 向 反 应 釜 通 入 Cl2, Na在 Cl2 中 燃 烧 生 成 NaClC 向 反 应 釜 加 大 量 H2O, 通 过 化 学 反 应 “ 除 掉 ”金 属 钠D 向 反 应 釜 滴 加 C 2H5OH, 并 设 置 放 气 管 , 排 出氢 气 和 热 量 解 析 A .钠 暴 露 在 空 气 中 会 与 空 气 中 的 水 和 氧 气反 应 , 但 钠 与 水 反 应 放 出 大 量 热 , 当 达 到 物 质 的 着 火 点时 , 甲 苯 燃 烧 , 引 发 火 灾 , 因 此 该 处 理 方 法 不 当 , 错 误。 B.钠 在 氯 气 中 燃 烧 会 放 出 大 量 的 热 , 当 达 到 甲 苯 的 着火 点 时 , 甲 苯 燃 烧 , 引 发 火 灾 , 因 此 该 处 理 方 法 不 当 ,错 误 。 C.钠 与 水 反 应 放 出 大 量 的 热 , 会 导 致 甲 苯 燃 烧 ,引 发 火 灾 , 错 误 。 D.钠 与 乙 醇 反 应 , 反 应 速 度 相 对 缓 慢, 更 安 全 、 更 合 理 , 正 确 。答案 D (4)1 mol Na2O2与 CO2、 H2O反 应 电 子 转 移 1 mol,但 与 SO2反 应 电 子 转 移 2 mol。(5)向 Na2CO3溶 液 中 滴 加 盐 酸 时 反 应 分 两 步 进 行 ,首 先 生 成 NaHCO3, 然 后 是 NaHCO3与 盐 酸 反 应 生 成CO2。 二 者 滴 加 的 顺 序 不 同 , 产 生 的 现 象 也 不 同 。(6)CO2与NaOH溶液反应的产物可能是Na2CO3、NaHCO3或二者的混合物,可根据Na和C守恒法确定CO 2与NaOH溶液反应的产物。 1 铝 及 其 化 合 物 之 间 的 转 化 关 系考点二铝及其重要化合物突破必备 1 (2016青 岛 模 拟 )足 量 下 列 物 质 与 相 同 质 量 的 铝反 应 , 放 出 氢 气 且 消 耗 溶 质 物 质 的 量 最 少 的 是A 氢 氧 化 钠 溶 液 B 稀 硫 酸C 盐 酸 D 稀 硝 酸典题冲关题 组 一 考 查 物 质 的 性 质 和 应 用 解 析 A项 , 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO23H2 1 mol Al消 耗 1 mol NaOH; B项 , 2Al3H2SO4 =Al2(SO4)3 3H2 1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4;C项,2Al6HCl=2AlCl33H2 1 mol Al消耗3 mol HCl;D项,Al和稀硝酸反应不放H2,综上所述,符合题意的是A项。答案 A 2 下 列 关 于 物 质 的 性 质 和 应 用 的 说 法 正 确 的 是A 铝 罐 可 久 盛 食 醋B 明 矾 能 水 解 生 成 Al(OH)3胶 体 , 可 用 作 净 水 剂C 向 NaAlO2溶 液 中 滴 加 NaHCO3溶 液 , 有 沉 淀 和气 体 生 成D 硫 酸 铝 溶 液 中 加 入 过 量 氨 水 : Al3 3OH=Al(OH)3 解 析 铝 与 乙 酸 能 发 生 反 应 , A不 正 确 ; NaAlO2溶液 中 滴 加 NaHCO3溶 液 , 有 沉 淀 生 成 但 无 气 体 生 成 , C不 正 确 ; 一 水 合 氨 是 弱 电 解 质 , 不 能 拆 写 成 离 子 形 式 ,D不 正 确 。答案 B 误 区 警 示 铝 及 其 化 合 物 的 认 识 误 区(1)铝是活泼金属,但铝抗腐性相当强,因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。(2)Al(OH)3不溶于氨水,实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。 (5)并 不 是 Al与 所 有 金 属 氧 化 物 均 能 组 成 铝 热 剂 ,该 金 属 氧 化 物 对 应 的 金 属 活 泼 性 应 比 铝 弱 。 引 发 铝 热 反应 的 操 作 是 高 考 实 验 考 查 的 热 点 , 具 体 操 作 是 先 铺 一 层KClO3, 然 后 插 上 镁 条 , 最 后 点 燃 镁 条 。 3 将 盐 酸 溶 液 逐 滴 滴 入 NaOH、 NaAlO2、 Na2CO3的 混 合 溶 液 中 , 下 列 图 像 能 正 确 表 示 溶 液 中 反 应 的 是题 组 二 Al(OH)3图 像 分 析 与 计 算 的 全 面 考 查 答 案 C 4 向 含 Al2(SO4)3和 AlCl3的 混 合 溶 液 中 逐 滴 加 入 1 molL 1Ba(OH)2溶 液 至 过 量 , 加 入 Ba(OH)2溶 液 的 体 积和 所 得 沉 淀 的 物 质 的 量 的 关 系 如 图 , 下 列 说 法 不 正 确 的是 答 案 D 方 法 技 巧铝 盐 与 强 碱 溶 液 反 应 图 像 题 解 题 流 程 1 铁 及 其 化 合 物 之 间 的 转 化 关 系考点三铁及其重要化合物突破必备 (7)3Fe 8HNO3(稀 )=3Fe(NO3)2 2NO 4H2O(铁 过 量 )(8)Fe CuSO4=Cu FeSO4(9)2FeCl3 Fe=3FeCl2(10)FeO 2HCl=FeCl2 H2O(11)Fe2O3 6HCl=2FeCl3 3H2O(12)Fe3O4 8HCl=2FeCl3 FeCl2 4H2O(13)3FeO 10HNO 3(稀 )=3Fe(NO3)3 NO 5H2O (14)3Fe3O4 28HNO3(稀 )=9Fe(NO3)3 NO 14H2O(15)Fe(OH)2 2HCl=FeCl2 2H2O(16)Fe(OH)3 3HCl=FeCl3 3H2O(17)3Fe(OH)2 10HNO3(稀 )=3Fe(NO3)3 NO 8H2O(18)2Fe(OH)3 6HI=2FeI2 I2 6H2O(19)4Fe(OH) 2 O2 2H2O=4Fe(OH)3(20)FeCl2 2NaOH=Fe(OH)2 2NaCl(21)2FeCl2 Cl2=2FeCl3 1 等 质 量 的 下 列 物 质 与 足 量 稀 硝 酸 反 应 , 放 出 NO物 质 的 量 最 多 的 是A FeO B. Fe2O3C. FeSO4 D Fe3O4 解 析 根 据 化 学 式 可 算 出 四 种 物 质 中 2价 Fe含 量大 的 是 FeO, 所 以 等 质 量 的 四 种 物 质 与 足 量 稀 硝 酸 反 应, 放 出 NO的 物 质 的 量 最 多 的 是 FeO, A正 确 。答案 A典题冲关题 组 一 考 查 物 质 的 性 质 和 应 用 2 下 列 关 于 物 质 的 性 质 和 应 用 的 说 法 正 确 的 是A 浓 盐 酸 与 铁 屑 的 反 应 : 2Fe 6H =2Fe3 3H2 B 将 水 蒸 气 通 过 灼 热 的 铁 粉 , 粉 末 变 成 红 色 , 说明 铁 与 水 在 高 温 下 发 生 反 应C 因 为 Fe3 有 强 氧 化 性 , 所 以 FeCl3溶 液 可 用 于回 收 废 旧 电 路 板 中 的 铜D Fe与 稀 HNO 3、 稀 H2SO4反 应 均 有 气 泡 产 生 ,说 明 Fe与 两 种 酸 均 发 生 置 换 反 应 解 析 浓 盐 酸 与 铁 屑 反 应 生 成 Fe2 , A不 正 确 ; 水蒸 气 与 灼 热 的 铁 粉 反 应 生 成 黑 色 的 四 氧 化 三 铁 , B不 正确 ; Fe与 稀 HNO3反 应 不 属 于 置 换 反 应 , D不 正 确 。答案 C 误 区 警 示 铁 及 其 化 合 物 的 认 识 误 区(1)Fe与 O2、 H2O(g)反 应 的 产 物 都 是 Fe3O4而 不 是Fe2O3;Fe在 Cl2中 燃 烧 , 无 论 Cl2过 量 还 是 不 足 均 生 成FeCl3。(2)常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后继续反应。(3)Fe 3必须在酸性条件下才能大量存在,当pH=7时,Fe3几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。 (4)向 Fe2 溶 液 中 加 入 硝 酸 、 KMnO4溶 液 、 氯 水 等具 有 氧 化 性 的 物 质 时 , 溶 液 会 出 现 浅 绿 色 棕 黄 色 的 颜色 变 化 , 该 现 象 可 用 于 Fe2 的 初 步 检 验 。(5)Fe3的检验方法较多,如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血红色溶液),前面两种方法需溶液中Fe3浓度较大时才适用,最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法。 3 下 列 图 示 中 能 较 长 时 间 看 到 Fe(OH)2白 色 沉 淀 的有 _。题 组 二 物 质 制 备 探 究 型 解 析 Fe(OH)2是 一 种 白 色 沉 淀 , 在 空 气 中 或 含 有氧 气 的 水 溶 液 中 很 容 易 被 氧 化 变 色 , 因 此 难 以 观 察 到 它的 本 来 颜 色 。 要 制 备 纯 净 稳 定 的 Fe(OH)2, 需 要 隔 绝 空气 : 图 中 装 置 中 油 脂 的 作 用 是 防 止 空 气 中 的 O2进 入 硫酸 亚 铁 溶 液 中 。 装 置 、 、 、 : 其 原 理 都 是 利 用铁 和 稀 硫 酸 现 制 FeSO4, 并 用 产 生 的 H2赶 走 试 管 和 溶 液中 的 氧 气 , 但 其 装 置 的 设 计 却 有 区 别 。 装 置 : 阳 极 反应 式 为 Fe 2e =Fe2 , 阴 极 反 应 式 为 2H 2e=H 2,H来源于水的电离,因此总反应为Fe2H2O=Fe(OH)2H2,产生的H2有利于赶走溶液中的氧气,液面上的汽油使溶液与空气隔开。答案 、 、 、 、 、 4 用 下 列 方 法 可 制 得 白 色 的 Fe(OH)2沉 淀 : 用 不 含Fe3 的 FeSO4溶 液 与 用 不 含 O2的 蒸 馏 水 配 制 的 NaOH溶液 反 应 制 备 。(1)用 硫 酸 亚 铁 晶 体 配 制 上 述 FeSO4溶 液 时 还 需 加 入_。(2)除 去 蒸 馏 水 中 溶 解 的 O2常 采 用 _的 方 法 。(3)生 成 白 色 Fe(OH)2沉 淀 的 操 作 是 用 长 滴 管 吸 取 不含 O 2的 NaOH溶 液 , 插 入 FeSO4溶 液 液 面 下 , 再 挤 出NaOH溶 液 。 这 样 操 作 的 理 由 是 _ _。 解 析 (1)Fe2 易 水 解 , 要 加 入 稀 硫 酸 防 止 其 水 解; Fe2 易 被 空 气 中 的 O2氧 化 , 要 加 Fe粉 防 止 Fe2 被 氧化 。 (2)气体的溶解度随温度升高而降低,所以煮沸后的水中溶解的O2较少。答案 (1)稀 硫 酸 、 铁 屑 (2)煮 沸(3)避 免 生 成 的 Fe(OH)2沉 淀 接 触 O2 归 纳 总 结 成 功 制 备 Fe(OH)2的 关 键由于Fe(OH)2具 有 很 强 的 还 原 性 , 易 被 氧 化 为Fe(OH)3, 在 实 验 室 中 制 备 Fe(OH)2, 并 使 Fe(OH)2长 时间 保 持 白 色 沉 淀 状 态 , 成 为 物 质 制 备 实 验 探 究 的 热 点 。制 备 原 理 : Fe22OH=Fe(OH)2成功关键:溶液中不含Fe3和O2等氧化性物质。制备过程中,保证生成的Fe(OH) 2在密闭的隔绝空气的体系中。 1 铜 及 其 化 合 物 之 间 的 转 化 关 系考点四铜及其重要化合物突破必备 1 (2016临 沂 模 拟 )A、 B、 C是 所 学 过 的 三 种 单 质, A、 B、 C及 其 他 物 质 之 间 的 反 应 关 系 如 图 所 示 , 其中 B、 D、 E、 F的 水 溶 液 呈 酸 性 。 若 D CE F且常 温 下 只 有 B为 气 态 , 则 A、 B、 C分 别 为典题冲关 A Fe、 Cl2、 Cu B Fe、 Cl2、 H2C Cu、 Cl2、 Fe D Fe、 Cl2、 Mg解析 B单质水溶液呈酸性,且常温下为气态,则B为Cl2,结合转化关系可推出,A、B、C、D、E、 F分别 为 Fe、 Cl2、 Cu、 FeCl3、 CuCl2、 FeCl2。答 案 A 2 某 研 究 小 组 通 过 实 验 探 究 Cu及 其 化 合 物 的 性 质, 下 列 操 作 正 确 且 能 达 到 目 的 的 是A 将 铜 丝 插 入 浓 硫 酸 中 加 热 , 反 应 后 把 水 加 入 反应 器 中 , 观 察 硫 酸 铜 溶 液 的 颜 色B 常 温 下 将 铜 丝 伸 入 盛 满 氯 气 的 集 气 瓶 中 , 观 察CuCl2的 生 成C 将 CuCl2溶 液 在 蒸 发 皿 中 加 热 蒸 干 , 得 到 无 水CuCl 2固 体D 将 表 面 有 铜 绿 Cu 2 (OH)2 CO3 的 铜 器 放 入 盐 酸 中浸 泡 , 除 去 铜 绿 解 析 A项 正 确 的 操 作 应 该 将 铜 丝 插 入 浓 硫 酸 中 加热 , 反 应 后 取 一 定 量 的 反 应 液 加 入 盛 有 水 的 烧 杯 中 ; B中 应 该 用 红 热 的 铜 丝 ; Cu2 水 解 , 加 热 CuCl2溶 液 不 能得 到 CuCl2固 体 , C错 误 ; 铜 绿 溶 于 盐 酸 而 铜 不 溶 于 盐酸 , 故 可 用 盐 酸 除 去 铜 器 表 面 的 铜 绿 , D正 确 。答 案 D 误 区 警 示 铜 及 其 化 合 物 的 认 识 误 区(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO, 而 是 铜绿 Cu 2 (OH)2 CO3 。(2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2,灼热的CuO除去CO2中的CO。(3)Cu和一定量的浓HNO3反应,产生的是NO2和NO的混合气体,当Cu有剩余,再加入稀H 2SO4,Cu继续溶解。 1 金 属 材 料 的 分 类考点五金属材料和金属冶炼突破必备 2 金 属 的 冶 炼 方 法(1)金 属 冶 炼 与 金 属 活 动 性 的 关 系(2)特 别 注 意 电 解 法 冶 炼 活 泼 金 属 使 用 的 是 熔 融 的 金 属 盐 或 金属 氧 化 物 , 不 是 盐 溶 液 。K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au电 解 法 热 还 原 法 加 热 分 解 法 物 理 方 法 钠 、 镁 的 冶 炼 是 电 解 熔 融 的 NaCl、 MgCl2, 铝 的冶 炼 是 电 解 加 了 冰 晶 石 的 熔 融 Al2O3, 不 是 电 解 熔 融AlCl3, 因 为 AlCl3是 共 价 化 合 物 , 熔 融 态 不 导 电 。 在 金 属 活 动 性 顺 序 表 中 , 虽 然 前 面 的 金 属 能 够 将后 面 的 金 属 从 其 化 合 物 中 置 换 出 来 , 但 不 一 定 是 从 其 盐溶 液 中 置 换 , 例 如 Na由 于 活 泼 性 太 强 , 不 能 从 CuCl2溶液 中 置 换 出 Cu, 但 是 可 以 在 其 熔 融 状 态 下 置 换 出 铜 。 在 高 炉 炼 铁 中 , 加 入 的 还 原 剂 是 焦 炭 , 但 真 正 作还 原 剂 的 是 CO。 1 (2016兰 州 模 拟 )人 们 习 惯 上 把 金 、 银 、 铜 、 铁、 锡 五 种 金 属 统 称 为 “ 五 金 ” 。 在 “ 五 金 ” 顺 序 中 , 把一 种 金 属 的 位 置 向 后 移 一 位 , 正 好 符 合 某 化 学 规 律 。 这种 金 属 和 该 化 学 规 律 是A 铁 、 金 属 活 动 性 顺 序 表B 金 、 质 量 守 恒 定 律C 银 、 元 素 周 期 律 D 铜 、 金 属 密 度 顺 序 表典题冲关 解 析 金 、 银 、 铜 、 铁 、 锡 五 种 金 属 的 金 属 活 动 性顺 序 由 弱 到 强 的 顺 序 为 : 金 、 银 、 铜 、 锡 、 铁 , 故 A项正 确 。答案 A 2 (2016德 州 模 拟 )下 列 制 备 金 属 单 质 的 方 法 或 原理 正 确 的 是A 在 高 温 条 件 下 , 用 H2还 原 MgO制 备 单 质 MgB 在 通 电 条 件 下 , 电 解 熔 融 Al2O3制 备 单 质 AlC 在 通 电 条 件 下 , 电 解 饱 和 食 盐 水 制 备 单 质 NaD 加 强 热 , 使 CuO在 高 温 条 件 下 分 解 制 备 单 质 Cu解 析 制 备 单 质 Mg应 该 用 电 解 熔 融 MgCl2的 方 法; 制 备 单 质 Na采 用 电 解 熔 融 NaCl的 方 法 ; 制 备 单 质 Cu用 热 还 原 法 。答案 B
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