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专题能力能力训练6常常见的金属元素及其化合物的金属元素及其化合物专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释2专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释3专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1231.(2015全国课标)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()答案解析解析关闭解题要领:A选项,稀硝酸与过量的Fe充分反应产物为硝酸亚铁、NO和水,所以加入KSCN溶液后,溶液不变血红色,现象和结论错误;B选项,Cu与硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸铜和硫酸亚铁,无黑色固体出现,现象和结论错误;C选项,铝在空气中加热,表面生成的氧化铝熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,现象错误;D选项,硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,再加入硫酸铜溶液,则生成氢氧化铜蓝色沉淀,符合溶解度较小的沉淀向溶解度更小的沉淀转化,又二者均为AB2型化合物,所以相同温度下氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小,现象和结论都正确。答案解析关闭D4专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1232.(2015全国课标)用下图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实际相符的是()答案解析解析关闭解题要领:A项错误,滴加盐酸时,先与NaOH反应,然后与Na2CO3反应生成NaHCO3,不会立即产生气泡。B项错误,常温下,浓硝酸能使Al钝化,所以不会产生红棕色气体。C项错误,AlCl3溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,先生成NaAlO2,当AlCl3过量时才有白色沉淀出现。D项正确,草酸能被KMnO4酸性溶液氧化,溶液逐渐褪色。答案解析关闭D5专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1233.(2015全国课标节选)酸性锌锰干电池是一种一次性电池,外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示:6专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释123回答下列问题:(1)废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl,二者可通过分离回收;滤渣的主要成分是MnO2、和,欲从中得到较纯的MnO2,最简便的方法为,其原理是。(2)用废电池的锌皮制备ZnSO47H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是:加稀硫酸和H2O2溶解,铁变为,加碱调节至pH为时,铁刚好沉淀完全(离子浓度小于110-5molL-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1molL-1)。若上述过程不加H2O2后果是,原因是。7专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1238专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1239命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四金属单质的性质及冶炼有关金属单质性质及冶炼思维路径10命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究金属单质及其化合物有怎样的相似性和递变性?11命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四12命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四13命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四14命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四我们除了应用上述金属活动顺序进行记忆外,还要注意特性,如Al既能与酸反应,也能与碱反应;Fe、Al在冷浓硫酸或冷浓硝酸的条件下钝化;活泼性很强的金属(如钠、钾)不能把活泼性弱的金属从其盐溶液中置换出来。15命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例1(1)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6mol电子时,所得还原产物的物质的量为mol。(2)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有。a.KClb.KClO3c.MnO2d.Mg取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象,(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是(用离子方程式说明)。16命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)解决电子转移数量的关键点。当要求计算转移电子数时,首先应想到得失电子守恒,解决本题的关键是由化学方程式2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2判断还原产物为H2,每转移6mol电子生成3molH2。(2)实验用品的记忆。要由实验操作及原理记忆实验用品,如铝热反应实验中,用镁条及氯酸钾引发反应。(3)解答与铁有关试题的关键点。有关铁的试题,一定要注意铁为变价金属;滴加KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无Fe3+,但是,固体溶于足量稀硫酸,由于Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,生成的Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4,所以不能说明固体中无Fe2O3。17命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四答案:(1)3(2)b、d不能Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O、Fe+2Fe3+3Fe2+(或只写Fe+2Fe3+3Fe2+)题后反思(1)铝与氢氧化钠溶液反应电子转移情况的分析:(2)按题目要求答题是关键。将“b、d”答成“B、D”丢分;将“不能”写成“不”、“否”而丢分。要求写离子方程式而许多同学写成了化学方程式而丢分。18命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练1下列叙述中正确的是。铜具有良好的导电性,常用来制作印刷电路板,但在潮湿空气中长期保存,表面会有铜绿生成称取等质量的两份铝粉,分别加入过量的稀盐酸和过量的NaOH溶液,充分反应后,放出氢气的体积(同温同压下)相等向FeCl3溶液中加入过量铁粉,溶液由棕黄色变为浅绿色铝合金的大量使用,归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝Na可以把硫酸铜溶液中的Cu置换出来铝箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的铝并不会滴落19命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四镁条在空气中燃烧生成的氧化物是MgO,可知钠在空气中燃烧生成的氧化物是Na2O钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体目前我国流通的硬币是由合金材料制成的铁不与水反应,所以铁锅可以烧水做饭 答案解析解析关闭 答案解析关闭20命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四常见金属氧化物及氢氧化物有关金属氧化性及氢氧化物解题思维路径21命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.金属氧化物及氢氧化物有哪些特殊的物理性质?Na2O(白色)、Na2O2(淡黄色)、MgO(白色粉末、熔点高)、Al2O3(白色、熔点高)、Fe2O3(红棕色)、FeO(黑色)、Fe3O4(黑色、具有磁性)、CuO(黑色)、Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)2(白色)、Fe(OH)3(红褐色)、Cu2(OH)2CO3(绿色)。22命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.金属氧化物及氢氧化物有哪些化学共性及特性?(1)规律:23命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四碱的稳定性,四大强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2均溶于水,受热均不易分解,对应的氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、BaO、CaO)也与水剧烈反应,生成碱;其他金属氢氧化物一般不溶于水、受热分解,对应的氧化物也不与水反应,如Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等。24命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(2)特性:金属氧化物:Na2O2阴、阳离子个数比12,可分别与H2O、CO2反应生成O2,可做供氧剂、漂白剂;Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐;FeO、Fe3O4与强氧化性酸反应被氧化生成Fe3+,Fe2O3与强还原性酸反应被还原生成Fe2+,FeO、Fe3O4、Fe2O3、CuO均能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,Cu2O遇H+转化为Cu和Cu2+。碱:Al(OH)3既能与酸反应,又能与强碱反应;Fe(OH)2极易被氧化,在空气中由白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。(3)类别:Na2O2、Al2O3、Fe3O4均不属于碱性氧化物,Al2O3属于两性氧化物。25命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例2某混合物X由Cu、SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种物质组成。进行如下实验。请回答下列问题:(1)经得到蓝色溶液,该过程中一定发生的化学反应是(用离子方程式表示)、。(2)X中一定含有的物质是。反应的化学方程式是。26命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)为进一步确定上述混合物X的成分,另取9.08gX进行如下实验。加入足量的NaOH溶液,过滤,将滤渣在氮气气流中干燥得固体mg。向滤渣中加入过量盐酸,过滤,将滤渣在氮气气流中干燥得固体ng。上述由于缺少步骤(填操作名称),使得测定的质量m、n均(填“偏高”“偏低”或“不变”)。按正确步骤重新进行实验后得到m=6.08g、n=1.6g。计算原混合物中各成分的质量之比是。(不必化简)27命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)蓝色溶液中一定含有Cu2+,X中的Cu不与盐酸反应,那么Cu2+怎么得来的?首先分析X物质中哪些与盐酸反应及反应产物:Fe2O3、Al2O3分别与盐酸反应生成Fe3+、Al3+,Cu、SiO2不与盐酸反应;Fe3+把Cu氧化为Cu2+,所以蓝色溶液中一定含有Cu2+、Fe2+,可能含有Al3+。(2)怎样处理题中所给数据?因为SiO2完全溶于过量的NaOH溶液,所以1.6g固体C为Cu,B中含有4.6g-1.6g=3.0gSiO2;固体B中含有Cu单质,所以蓝色溶液中一定无Fe3+。28命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四29命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练2下列说法中正确的是。Al(OH)3能与NaOH溶液反应,则Al(OH)3也能与氨水反应过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气,可用作高空飞行或潜水的供氧剂Fe(OH)3溶于氢碘酸的离子方程式为Fe(OH)3+3H+Fe3+3H2O等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO2体积相同Fe2O3难溶于水,所以Fe(OH)3不能通过化合反应直接制得Al、Fe、Cu三者对应的氧化物均为碱性氧化物30命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四将Na2O2投入NH4Cl溶液中只可能生成一种气体因为Al和Al2O3既可以与酸反应又可以与碱反应,所以最好不要用铝制炊具盛放酸性或碱性较强的液体食物Na2O和Na2O2组成元素相同,化学性质也相同NaOH溶液和AlCl3溶液相互滴加的现象不同 答案解析解析关闭 答案解析关闭31命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四金属阳离子的检验有关物质检验的思维路径32命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四注意:阳离子的检验除了一些特殊的方法外,我们一般用NaOH溶液即可鉴别。33命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四34命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四35命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四36命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四37命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练3(2015成都七中2月阶段测试)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是()A.根据现象1可推出该试液中含有Na+B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+D.根据现象5推出该溶液中一定含有Fe2+答案解析解析关闭加入NaOH溶液、Na2CO3溶液后,观察到黄色火焰,不能确定原试液中是否含有Na+,A项不正确;由于葡萄糖酸根离子中不含醛基,不能与银氨溶液发生银镜反应,现象2不能说明任何问题,B项不正确;滤液中加NH3H2O无沉淀产生,说明无Mg2+,加Na2CO3溶液有白色沉淀,说明有Ca2+,C项正确;用H2O2氧化之前未检验是否含Fe3+,D项不正确。答案解析关闭C38命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四无机化学工艺流程有关无机化学工艺流程的思维路径39命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.如何对原料进行预处理?(1)研磨:减小固体的颗粒,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(2)水浸:与水接触反应或溶解。(3)酸(碱)浸:与酸(碱)接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。(5)煅烧:改变结构,使一些物质溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。40命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.如何理解流程题中表述性词语的作用?(1)控制较低温度:应联想到物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。(2)加过量试剂:应联想到反应完全或增大转化率、产率等。(3)能否加其他物质:应联想到会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)在空气中或在其他气体中反应:应联想到O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或是否要达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)检验某物质的设计方案:通常取少量待检液于试管中,加入一种试剂产生某现象,然后得出结论。(6)用某些有机试剂清洗:应联想到降低物质的溶解度,有利于析出、减少损耗或提高利用率。41命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例4(2014广东理综)石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%),Al2O3(5.1%),Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下:42命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是。(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体中的碳氧化物主要为。由气体中某物质得到水玻璃的化学方程式为。(3)步骤为:搅拌、,所得溶液中的阴离子有。(4)由溶液生成沉淀的总反应的离子方程式为。100kg初级石墨最多可获得的质量为kg。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐。完成如图防腐示意图,并作相应标注。43命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)怎样分析实验目的?从两个方面分析:通入氮气的目的是排出空气;分析反应器中的物质只有石墨与空气中的氧气反应。(2)什么时候碳生成CO、CO2?与氧气完全燃烧、与氧化物反应不强调高温时,一般生成CO2,如碳还原氧化铜生成CO2;与氧气不完全燃烧、与氧化物反应强调高温时,一般生成CO,如SiO2与碳在高温下反应生成CO。44命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四45命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四46命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四评分细则警示:(1)一定要写出防止石墨被氧化或损失等意思;(2)CO或一氧化碳均正确;不是书写化学方程式、未配平或任一物质的符号书写错误不得分;(3)写出名称或离子符号均正确;(4)不是书写离子方程式、未配平或任一物质的符号书写错误不得分;(5)电极不标明石墨、铜,正负极画反均错误。47命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练4(2015安徽淮北模拟)锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2,其工艺流程图如下。48命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四已知:GeO2是两性氧化物;PbO2不溶于稀硫酸;GeCl4易水解,沸点86.6。(1)第步滤渣主要成分有(填化学式),实验室萃取操作用到的玻璃仪器有。49命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)第步加入盐酸作用(答两点即可)。(4)第步反应的化学方程式:。(5)检验GeO2nH2O是否洗涤干净的操作是。(6)GeO2产品中通常混有少量SiO2。取样品5.4g,测得其中氧原子的物质的量为0.105mol,则该样品中GeO2的物质的量为mol。50命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四51命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四52命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四5312341.下列说法中正确的是。金属单质与盐溶液的反应都属于置换反应在过量的铁粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液呈红色实验室中少量金属钠、钾常保存在煤油中Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解;Fe(OH)3受热也易分解用生铁炼钢时须除去生铁中的碳,以避免因钢铁中含有碳而发生电化学腐蚀Na、Al、Fe金属单质在一定条件下与水反应都生成H2和相应的碱Fe(OH)3中含有少量Al(OH)3可加入适量的HCl除去足量的硫单质与64g铜反应,有2mol电子发生转移金属钠具有强还原性,所以高压钠灯发出透雾性强的黄光固体的热稳定性:Na2CO3CaCO3NaHCO3 答案解析解析关闭 答案解析关闭541234 答案解析解析关闭 答案解析关闭5512343.下表中的实验事实和结论均正确的是()答案解析解析关闭 答案解析关闭5612344.工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属,回收流程如下:已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如下:571234(1)在浸出过程中除了生成Fe2(SO4)3、Cr2(SO4)3外,主要还有。(2)在除铁操作中,需要除去Fe3+和CaSO4,请完成相关操作:加入石灰乳调节pH到;将浊液加热到80,。(3)写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式,此步骤中加入NaHSO3得到Cu2O的产率为95%,若NaHSO3过量,除了浪费试剂外,还会出现的问题是。58123459123460
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