江苏省宿豫中学高三化学二轮复习 专题9常见金属元素及其化合物学案.doc

江苏省宿豫中学高三化学二轮复习学案：专题9常见金属元素及其化合物【考点分析】元素及其化合物的相关知识是概念、理论、实验、计算的载体，因此非常重要。在复习过程中，要把握位、构、性三者的关系，抓典型和一般，注意特殊，区别异同。 【知识概括】一、存在二、结构三、性质四、制备五、用途六、保存【巩固练习】1下列叙述不正确的是 （ ）a医疗上用的“钡餐”成分是baso4 b漂白粉的成分是ca(clo)2c铁锈的主要成分是fe2o3xh2o d铜绿的主要成分是cu2(oh)2co32下列有关说法不正确的是 （ ）a日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用b金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子c铝在纯氧气中能剧烈燃烧，火星四射，生成熔融的氧化铝d生铁、普通钢和不锈钢中的含碳量依次降低3下列说法正确的是 （ ）a含有金属阳离子的物质一定是离子化合物b由不同种原子组成的纯净物一定是化合物c含金属元素的离子不一定是阳离子，合金一定含有金属元素d碱性氧化物一定是金属氧化物，非金属氧化物一定是酸性氧化物4下列反应不属于置换反应的是 （ ）氧化铁与铝粉混合高温下发生铝热反应镁条在二氧化碳中燃烧用co还原铁矿石炼铁铜片投入氯化铁溶液中a. b c d5下列物质不能通过化合反应直接制得的是 （ ）anahso3 bfe(oh)3 ch2sio3 dfecl26已知：nah是一种离子化合物，与水反应放出氢气。下列关于铯（cs）及其化合物的叙述不正确的是 （ ）a无水醋酸铯的化学式为ch3coocs，易溶于水，其水溶液显碱性b碳酸氢铯加热即分解生成碳酸铯、二氧化碳和水c在na、k、rb、cs中，cs熔点最高，密度最大dcsh是离子化合物，与水反应可以生成h27下列化学实验事实及其解释都正确的是（ ）a滴有酚酞的碳酸氢钠溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为碳酸氢钠分解生成了碳酸钠b粗锌与稀硫酸反应制氢气比纯锌快，是因为粗锌比纯锌还原性强c用洁净的玻璃管向包有na2o2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明co2、h2o与na2o2反应是放热反应d向装有fe(no3)2溶液的试管中加入稀h2so4，在管口观察到红棕色气体，是生成的hno3分解成了no28日常生活中所用的锌-锰干电池结构及成分如下图所示，对使用一段时间后的电池进行分析得其含有nh3、mn2o3、zncl2、mno2、nh4cl、zn、h2o等7种物质，根据以上信息，判断下列说法正确的是（ ）a普通锌-锰干电池中电解质溶液为nh4cl、mno2b石墨电极发生的反应为：2mno2 + 2nh4+ + 2e- = mn2o3 + 2nh3 + h2oc放电时，nh4+向负极移动d用该电池电解一定浓度的cuso4溶液，当产生11.2lh2（标况下）时，溶解32.5 g zn9浓度是影响反应能否发生的因素之一。下列说法符合事实的是 （ ）a常温下，铝片可以溶解于足量稀硫酸，也可溶解于足量浓硫酸b常温下，铜片与浓硝酸反应，不与稀硝酸反应c常温下，浓的氢氧化钠溶液和极稀的氢氧化钠溶液均能溶解al(oh)3d常温下，镁与浓硫酸和稀硫酸都能反应，但生成的气体不同10相同条件下，相同浓度的盐酸分别与镁、铝、铁3种金属恰好完全反应，产生相同体积的氢气（相同状况下），则下列说法正确的是 （ ）a开始时，产生氢气的速率相同 b所得溶液的ph值相同c所得溶液的质量相等 d参加反应的金属的质量比为1292811常温下，往h2o2 溶液中滴加少量的feso4溶液，可发生如下两个反应：2fe2+ + h2o2 + 2h+ = 2fe3+ + 2h2o，2fe3+h2o2 = 2fe2+o2+2h+，下列说法正确的是 （ ）ah2o2的氧化性比fe3+强，其还原性比fe2+弱b在h2o2分解过程中，溶液的ph逐渐降低c在h2o2分解过程中，fe2+起催化剂作用d在h2o2分解过程中，fe2+和fe3+的总量不变，所以往含少量的feso4的fe2（so4）3溶液滴加适量的h2o2不能除去杂质12把20g铁和硫的混合物在密闭容器中加热反应后，冷却至室温再跟足量稀盐酸反应，产生气体在标准状况下为6.72l，则混合物中铁和硫的物质的量之比为 （ ）a11 b12 c31 d2313某cuso4、fe2(so4)3、h2so4的混合溶液100ml，已知溶液中阳离子的浓度相等（不考虑水解），且so42-的物质的量浓度为9mol/l，则此溶液最多溶解mg的质量为（ ）a24g b18g c21.6g d25.2g14向100ml18mol/l的h2so4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应，再加入足量的锌片，充分反应后，被还原的h2so4的物质的量 （ ）a小于0.9mol b等于0.9mol c在0.9mol与1.8mol之间 d等于1.8mol15如下图，为教材铝热反应演示实验示意图，请回答：（1）引发铝热反应的实验操作是 。（2）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。为此，该同学选用 溶液（填化学式）和磁铁，并设计合理实验方案验证其推测。（3）将红热的铁丝伸入氯气中，可以观察到 ；若向反应后的生成物中加入水，得浑浊液，要使其变澄清，可加入少量的 ，振荡后分别在两支试管中各倒入适量液体，向其中一支试管滴入kscn溶液，观察到溶液呈 色；若向另一支试管中滴入氢氧化钠溶液，反应产生沉淀的离子方程式为 。16有一含结晶水的无色晶体，可能含有的阴、阳离子分别如下表：阳离子k+ al3+ nh4+阴离子so42- co32- alo2-为了鉴定其中的离子，现进行如下实验，根据实验现象，填写下列表格：实验操作步骤及现象肯定存在的离子或排除的离子判断依据1. 用洁净的铂丝蘸取少量晶体在火焰上灼烧，透过 观察，火焰呈紫色肯定存在的离子k+k+的焰色反应火焰呈紫色（2）取该晶体，加适量水，得到无色透明饱和a溶液，用ph试纸测得该溶液的ph为4.5，取少量a溶液并加入过量氨水，有白色沉淀生成a肯定存在的离子 b排除的离子co32-、alo2-a加入过量氨水，有白色沉淀生成b （3）另取少量a溶液，滴加ba(oh)2溶液并加热，没有产生刺激性气味的气体，有白色沉淀生成，再加入稀硝酸，沉淀不溶解a肯定存在的离子 b排除的离子nh4+a滴加ba(oh)2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀b 则该晶体的化学式为 。17课堂上，老师演示了金属钠与硫酸铜溶液反应的实验，同学们观察到生成了蓝色沉淀cu(oh)2并有黑色物质生成，但没有观察到铜单质生成。但某同学想：会不会因为生成的铜较少而被黑色物质或蓝色沉淀所覆盖呢？于是想课后到实验室继续研究，希望通过用实验来进一步验证自己的猜想是否正确。（1）请你帮该同学写一份实验通知单交给实验老师，要求老师提供必需的药品实验探究的目的： 。探究所依据的化学反应原理： 。（用文字叙述）实验所需用品：小刀、玻璃片、滤纸、镊子、 ；金属钠、 和盐酸。（2）将金属钠与硫酸铜溶液反应后的混合物静置，倒去上层清液，向所得沉淀中加入适量的盐酸，仔细观察，发现固体全部溶解。据此请你写出“金属钠与硫酸铜溶液反应”可能的化学方程式 、 ，生成该黑色难溶物的原因是 。（用文字叙述）18为了比较铜与锌金属活动性相对强弱，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、硫酸铜溶液；直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见药品和仪器（用品），同时为了节约时间和药品，他们设计了如下“接力”实验：（1）甲同学分别将一小块铜片、锌片置于烧杯底部（cu、zn不接触），小心的向烧杯中加入稀硫酸，观察到的现象是 。该同学设计该实验的理论依据是 。（2）乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加了硫酸铜溶液，进而观察到的现象是 ，乙同学作出锌、铜金属活动性相对强弱所依据的原理是 。（3）丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置，向乙同学实验后溶液补充了必要的电解液，实验中有关的化学反应方程式为 ，获得的实验明显现象是 。19现有100mlfecl3、fecl2、cucl2的混合物，其中各种物质的浓度均为1mol/l，在该混合物中加入一定量的铁粉。（1）若反应完毕后，有铁粉剩余，则所得溶液中金属离子的物质的量为 。（2）若反应完毕后，没有固体物质存在，且向反应后的溶液中滴入几滴kscn后，溶液呈红色，则反应后溶液中的离子的浓度由大到小的顺序为c(cl-) c(h+)c(oh-)。20下图中aj均代表无机物或其水溶液，其中b、d、g是单质，b是地壳中含量最高的金属元素，g是气体，d是应用最广泛的金属。根据图示回答问题：（1）元素b在周期表中的位置是： 。（2）反应的化学方程式是 。（3）j与氢碘酸反应的离子方程式是 。（4）要使溶液f中的一种金属元素全部以沉淀的形式析出，最适宜加入的反应物是 （填化学式）；if的离子方程式为 。21某兴趣小组的学生根据mg与co2能发生：2mg+co2 2mgo+c反应，推测活泼金属钠也能与co2发生类似反应。查阅资料：常温下pdcl2+co+h2o = pdco2+2hcl反应生成黑色的金属钯。请你参与该实验的探究、思考与交流并完成实验报告的以下空格处的内容：（一）实验目的：“钠与二氧化碳反应”的实验探究（二）主要用品：碳酸钙、盐酸、钠、浓硫酸、饱和碳酸氢钠溶液、澄清石灰水、氯化钯溶液（三）主要仪器：见装置图（四）实验装置及部分实验操作（1）实验装置（2）装置b、c、e、f中药品最合理的组合是 （ ）a浓h2so4、饱和碳酸氢钠溶液、pdcl2溶液、澄清石灰水b浓h2so4、饱和碳酸氢钠溶液、澄清石灰水、pdcl2溶液c饱和碳酸氢钠溶液、浓h2so4、pdcl2溶液、澄清石灰水d饱和碳酸氢钠溶液、浓h2so4、澄清石灰水、pdcl2溶液（五）实验探究序号实验内容实验现象现象（原理）分析检查装置的气密性完好并装入药品后，制备co2排除装置中的空气澄清石灰水变浑浊石灰水变浑浊的离子方程式： 点燃酒精灯，通入足量co2甲同学：装置f中有黑色沉淀生成，取少量d中固体生成物与盐酸反应，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出经分析测定，装置d中只生成一种固体物质，d中化学方程式： 乙同学：装置f中溶液无明显变化，取少量d中固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出经分析测定，装置d中生成两种固体物质，d中化学方式： （六）思考与交流丙同学在仔细分析该实验装置后，认为该装置不完善，并判断装置d中生成固体的成分可能有钠的酸式盐。为防止酸式盐生成，请你猜想他设计的一个实验改进方案并用文字表述： 。2012届专题卷化学专题九答案与解析式为：2mg+co2 2mgo+c，是置换反应。中方程式为：3co+fe2o3 2fe+3co2，中方程式：cu+2fecl3 = 2fecl2+cucl2，所以、不属于置换反应，故选b。5【命题立意】本题以物质的制备为题材，考查化学反应。【思路点拨】解答本题需要掌握常见的物质制备与相关的化学反应。【答案】c【解析】na2so3+so2+h2o = 2nahso3，能通过化合反应直接制得nahso3，a不选；4fe(oh)2+2h2o+o2 = 4fe(oh)3能通过化合反应直接制得fe(oh)3，b不选；2fecl3+fe = 3fecl2，能通过化合反应直接制得fecl2，d不选。h2sio3不溶于水，不能由二氧化硅与水化合反应制得，一般是由可溶性硅酸盐与酸性比硅酸强的酸反应制得，所以选c。6【命题立意】本题以铯及其化合物为命题题材，考查了元素周期律、元素周期表的相关知识。【思路点拨】解答本题要熟练掌握碱金属元素钠及其化合物知识，结合元素周期表（律）运用类推思想解答本题。【答案】c【解析】ch3coocs是强碱弱酸盐，因水解其水溶液显碱性，a正确；依据碳酸盐及碳酸氢盐的稳定性，b正确；在na、k、rb、cs中，cs熔点最低，c错；csh+h2o = h2+csoh，d正确。7【命题立意】本题以实验现象及解释为题材，考查了钠的化合物、锌（原电池）、亚铁离子及硝酸等的性质。【思路点拨】解答本题需掌握盐类水解、原电池、过氧化钠、亚铁离子及硝酸（盐）的性质。【答案】c【解析】对碳酸氢钠溶液微热hco3-水解程度增大，碱性增强，a错；粗锌中的zn、杂质与稀硫酸组成原电池，发生原电池反应，故制取氢气速率增大，b错；c项正确；no3-在酸性条件下表现出强氧化性，与fe2+发生氧化还原反应，生成的no在瓶口与空气中氧气反应生成二氧化氮，d错。11【命题立意】本题以“h2o2溶液中滴加少量的feso4溶液”为命题题材，考查了氧化还原反应、催化剂等知识。【思路点拨】解答本题需要掌握氧化还原反应、催化剂等知识。【答案】c【解析】根据能自发发生的氧化还原反应中，氧化性、还原性强弱比较规律，结合a、b两个方程式，得h2o2的氧化性比fe3+强，h2o2的还原性比fe2+强，a错；2h2o2 = 2h2o+o2分解过程中，fe2+作催化剂，溶液的ph略微增大，b错，c正确；往含少量的feso4的fe2（so4）3溶液滴加适量的h2o2能将fe2+氧化为fe3+除去杂质，d错。12【命题立意】本题以物质的量计算为命题题材，考查铁、硫及其化合物的性质，化学计算。【思路点拨】解答本题要弄清题意，熟悉物质的转化关系，要充分利用守恒思想解答本题。【答案】c【解析】“20g铁和硫的混合物在密闭容器中加热反应”即有fe+s fes，然后跟足量稀盐酸反应时的方程式有fes+2hcl = h2s+fecl2（当fe过量时还存在：fe+2hcl = fecl2+h2），即存在：feh2s或h2关系，所以n(fe)=n（气）=0.3mol；m(s)=20g-56g/mol0.3mol=3.2g，n(s)=0.1mol，选c。13【命题立意】本题以物质的量浓度为命题题材，考查了化学计算、氧化还原等知识。【思路点拨】此题可用不同的解题思路来解答，但用电荷守恒的方法解题过程简洁。【答案】c【解析】n(so42-)=0.9mol，由题意知，溶液中阳离子的物质的量都相同，都设为x mol，由电荷守恒知：2x+3x+x=20.9mol，得x=0.3mol，其可消耗n(mg)=0.3mol+0.15mol+0.45mol=0.9mol，对应mg的质量为21.6g。14【命题立意】本题以铜、锌与硫酸反应为命题题材，考查硫酸、铜、锌的性质以及学生分析问题的能力。【思路点拨】解答本题需明确铜只与浓硫酸反应，锌与稀硫酸反应。【答案】c【解析】cu2h2so4（浓） cuso4so22h2o，因cu只与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应，设该反应中被还原的硫酸为xmol，则0x0.9mol，剩余的硫酸为（1.8-2x）mol，加入足量锌后，znh2so4 = znso4h2，此硫酸全部被还原，所以整个过程中被还原的硫酸为0.9mol（1.8-x）mol1.8mol。15【命题立意】本题以教材实验为命题题材，考查了实验操作及混合物的分离，铁及其化合物的性质等知识。【思路点拨】解答本题需要掌握铝热反应及铁的有关性质。【答案】（1）（在铝热剂上面）加少量kclo3，插上mg条并将其点燃（1分）（1） naoh（其它合理答案同样给分）（1分）（3）（剧烈燃烧）产生棕黄色的烟（1分）；盐酸（1分）；红（1分）；fe3+3oh- = fe(oh)3（2分）【解析】根据铝及铁的性质即可得应该加入氢氧化钠溶液；铁丝与氯气反应得到氯化铁，加入水，得浑浊液，是水解成的氢氧化铁，所以应该加入盐酸；fe3+遇scn-显红色，氢氧化钠与氯化铁发生fe3+3oh-= fe(oh)3反应。16【命题立意】本题以离子推断为命题题材，考查了中学化学常见离子的检验与推断。【思路点拨】解答本题需要掌握k+、alo2-、so42-、nh4+离子的检验。【答案】（每空1分）实验操作步骤及现象肯定存在的（或排除）的离子判断依据蓝色钴玻璃aal3+b由于溶液呈酸性，co32-、alo2-与h+在溶液中不能大量共存（或co32-、alo2-与al3+离子发生双水解，不能大量共存）aso42-b无刺激性气味气体产生kal（so4）212h2o【解析】钾离子的检验需要透过蓝色钴玻璃片观察，防止钠离子干扰；加入过量氨水，有白色沉淀生成，说明有al3+，由于溶液呈酸性，co32-、alo2-与h+在溶液中不能大量共存（或co32-、alo2-与al3+离子发生双水解，不能大量共存），所以排除co32-、alo2-离子；滴加ba(oh)2溶液，生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，有so42-；滴加ba(oh)2溶液并加热，没有产生刺激性气味的气体，无nh4+。17【命题立意】本题以钠与硫酸铜溶液反应为命题题材，考查化学实验设计及分析能力。【思路点拨】解答本题要掌握必备的实验设计、实验操作与分析能力，铜、钠及其化合物性质。【答案】（1）探究钠与cuso4溶液反应是否有铜生成（1分）cu(oh)2和cuo可溶于盐酸（或稀硫酸）而铜不溶解（2分）（小）烧杯 cuso4溶液 （每空1分，共2分）（2）2na+2h2o = 2naoh+h2 2naoh+cuso4 = cu(oh)2+na2so4 cu(oh)2 cuo+h2o（每空2分，共6分）钠与水反应放出的热使生成的cu(oh)2部分分解，生成cuo（2分）【解析】本题的实验目的源于学生观察实验所引发的思考并决定解决“金属钠与硫酸铜溶液反应否有铜生成”；依据教材实验，本实验需要的用品除题给外，还需要（小）烧杯、cuso4溶液；根据实验现象及反应原理不难得出（2）的答案。18【命题立意】本题以比较金属的活泼性为命题题材，考查了学生设计实验的能力。【思路点拨】解答本题需要明确比较金属活动性强弱的方法。【答案】（除方程式2分外，每空1分）（1）锌片上有气泡产生，铜片无明显现象；锌能置换出酸中的氢而铜不能（2）锌片上有红色物质生成，锌片上产生的气泡速率明显加快；活泼性强的金属可将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，铜、锌、硫酸组成了原电池（zn为负极），使反应速率加快（3）2cuso4 + 2h2o 2cu+o2+2h2so4；红色固体析出，阳极上有无色气体生成【解析】分析甲同学所用的药品，可得知他是从铜、锌与稀硫酸反应有无氢气放出比较二者金属活动性的相对强弱；乙同学在烧杯中加入cuso4溶液，锌置换出铜并构成原电池，使反应速率加快；丙同学在乙的基础上利用电解装置，电解znso4、cuso4的混合溶液，阴极析出cu，而证明了氧化性cu2+zn2+，则活动性zncu。19【命题立意】本题以铁、铜的氯化物为命题题材，考查铁、铜的氯化物的性质及氧化还原反应知识。【思路点拨】解答本题需对cu2+、fe3+的性质有较熟练的掌握。【答案】（1）0.35mol（2分）（2）c(fe2+)c(cu2+)c(fe3+)（每空1分，共3分，写成离子形式且正确，同样给分）【解析】反应完毕后，有铁粉剩余，原溶液发生了2fe3+fe = 3fe2+及c