高三化学二轮专题复习课件—《金属元素及其化学物》.ppt

专题八 金属元素及其化合物 课前导引 1 在铁与铜的混合物中 加入一定量的稀硝酸 充分反应后剩余金属m1g 再向其中加入一定量的稀硫酸 充分振荡后 剩余金属m2g 则m1与m2之间的关系是 a m1一定大于m2 b m1可能m2 c m1一定等于m2 d m1可能大于m2 a 2 某溶液中有nh4 mg2 fe2 al3 离子 向其中加入过量的naoh溶液 微热并搅拌 再加入过量的盐酸 溶液中大量减少的阳离子是 写出有关反应的离子方程式 nh4 和fe2 nh4 oh nh3 h2o mg2 2oh mg oh 2 溶液中加入过量的naoh溶液时 fe2 2oh fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 al3 4oh alo2 2h2o 再加入过量盐酸时 mg oh 2 2h mg2 2h2o fe oh 3 3h fe3 3h2o alo2 4h al3 2h2o 考点搜索 1 以典型的金属 ia和iia族元素中的钠 镁为例 从其原子的核外电子排布入手 理解 a和 a族 单质 化合物 的相似性和递变性 了解典型金属的物理性质和化学性质 2 以氢氧化钠为例 了解重要的碱的性质和用途 3 以过氧化钠为例 了解过氧化物的性质 4 以fe ii fe iii 的相互转化为例 了解变价金属元素的氧化还原性 对这些内容的要注意理解实质 达到 举一反三 的要求 在这些内容往往是高考命题的重点 5 掌握若干常见金属的活动性顺序 6 了解铝的重要化合物 7 初步了解合金的概念 8 金属元素及其化合物跟化学实验的综合 近几年的实验试题中比较多地出现了以金属元素及其化合物为落点的实验试题和元素推断题 请大家加以重视 链接高考 例1 05上海 下列金属冶炼的反应原理 错误的是 a 2nacl 熔融 2na cl2 b mgo h2mg h2oc fe3o4 4co3fe 4co2d 2hgo2hg o2 解析 本题要求掌握随着不同金属的阳离子的氧化能力不同 冶炼方法主要有 电解法 还原剂法 加热法等 我们可以根据金属活动顺序把金属冶炼的方法规律总结如下 k ca na mg al zn fe sn 熔融电解法高温还原剂法pb h cu hg ag pt au 高温还原剂法加热法金属阳离子 得电子 氧化性 弱 强 答案是b 例2 05全国卷 a b两种固体 都由甲 乙两种元素组成 在a b中 甲 乙两种元素的原子个数比分别为l l和l 2 高温煅烧a b时 产物都是c 固体 和d 气体 由d可制得e 酸 e和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯 c与e的稀溶液反应得到溶液f 往f溶液中加入氢氧化钠溶液 有红褐色沉淀生成 该沉淀经灼烧后转变成c 往f溶液中加入甲元索的单质得到溶液g 试根据以上信息填写下列空白 1 a的化学式 分子式 是 2 b煅烧生成c和d的化学方程式是 甲元素的单质与f溶液反应的离子方程式是 3 往g溶液中加入naoh溶液发生的现象是 解析 本题由e和另一种酸组成的混合酸跟甲苯反应可生成三硝基甲苯 作为突破口得e可能为hno3或h2so4然后由酸的制法可判断该酸为h2so4 依次可推知其他物质 答案 1 fes 2 4fes2 11o22fe2o3 8so22fe3 fe 3fe2 3 生成的沉淀由白色变成灰绿色最终变成红褐色 在线探究 1 fe3o4可以写出fe2o3 feo 若把fe3o4看成是一种盐 又可写成fe feo2 2 根据化合价规律和化学式书写方法 把pb3o4用上述氧化物形成表示 其化学式为 若看成是一种盐 化学式为 又知 高价fe不能把hcl氧化 而高价pb能把hcl氧化成cl2 试分别写出fe3o4 pb3o4与盐酸反应的化学方程式 解析 铅 pb 是 a族元素 化合价只有 2价和 4价 根据fe3o4写成fe2o3 feo形式 4价p b的氧化物写在前 2价的氧化物写在后 则有 pbo2 2pbo fe3 不能氧化hcl 所以fe3o4与hcl反应生成两种盐 属于复分解反应 而pb4 有强氧化性 能把hcl氧化成cl2 这时会生成pbcl2的盐 答案 pbo2 2pbo pb2 pbo4 fe3o4 8hcl 2fecl3 fecl2 4h2o pb3o4 8hcl 3pbcl2 cl2 4h2o 2 有a b c d e五种金属 已知 e的氧化产物比d的氧化产物氧化能力强 a投入e的盐溶液中可得e单质 在以a d为极板形成的原电池中 d极上发生还原反应 电解含有a b c e离子的盐溶液时 b离子最先在电极上放电 其次是e离子 而a c离子则不能在电极上放电 c的碳酸盐的溶解度大于它的酸式碳酸盐 推出五种金属的活动顺序是 解析 判断金属活动性强弱顺序 也就是判断出金属在反应中失去电子的难易 可以根据金属活动性顺序和金属元素在周期表中位置结合试题进行分析 判断 由 氧化性e离子 d离子 说明金属性d e 由 根据原电池工作原理 活泼金属为负极 发生氧化反应 不活泼金属为正极 发生还原反应 说明a d 由 根据金属离子在溶液中放电顺序一般恰好与金属活动性顺序相反 说明金属性强弱a 或c e b 由 只有碱金属元素才具有碳酸盐的溶解度大于相应酸式碳酸盐的溶解度 总结分析 金属的活动性顺序为 c a d e b 答案 c a d e b 方法论坛 1 金属的通性 抓金属活动性顺序掌握金属的全局 金属的化学性质主要表现为易失去最外层的电子 显示还原性 这与它们的原子结构有关 常见金属的主要化学性质列于下表 注 金属活动性顺序就是金属单质的还原性由强渐弱的顺序 按金属活动性顺序 把常见金属分为以下三组 活泼金属组 k ca na mg al 中活泼金属 zn fe sn pb h 不活泼金属 cu hg ag pt au 如上所示 每个金属组又分为两个不同层次 显示其还原性的差异 这样复习金属单质的化学性质 有利于掌握金属的全局 以及金属还原性强弱的变化规律 1 跟o2反应 k ca na mg al迅速氧化 zn fe sn pb缓慢氧化 cu hg ag pt au很难氧化 2 跟h2o反应 k ca na跟水反应剧烈 mg al跟水在加热下缓慢反应 zn fe在高温下跟水气反应 生成h2和金属氧化物 3 跟盐酸反应 k ca na反应猛烈 mg al反应剧烈 锌 铁反应较快 sn pb反应缓慢 cu hg ag pt au不能反应 4 跟硝酸反应 cu hg ag可与hno3反应 pt au不跟hno3反应 2 抓住重点 编织网络 1 碱金属元素及其化合物知识网络图如下 2 镁及其重要化合物的知识网络图如下 3 铝及其化合物的知识网络如下 4 fe ii 和fe iii 的转化 实弹演练 课堂反馈 1 1998年中国十大科技成果之一是合成一维纳米氮化镓 已知镓是第 a族元素 则氮化镓的化学式可能是a ga3n2b ga2n3c gand ga3n 2 用足量的一氧化碳还原14 5g铁的氧化物的混合物 将生成的气体通入足量的澄清石灰水中 生成沉淀25g 则该混合物的组合不可能是a fe2o3 fe3o4 feob feo fe3o4c fe3o4 fe2o3d feo fe2o3 3 有6瓶白色同体试剂 分别是氯化钡 氢氧化钠 硫酸钠 硫酸铵 无水硫酸铜 碳酸钠 现只提供蒸馏水 通过下面的实验步骤即可鉴别它们 请填写下列空白 1 各取适量固体试剂分别加入6支试管中 加入适量蒸馏水 振荡试管 观察到的现象是 6种固体全部溶解 5支试管中得到无色溶液 1支试管中得到蓝色溶液 被检出的物质的化学式 分子式 是 cuso4 2 分别取未检出的溶液 往其中加入上述已检出的溶液 观察到的现象和相应的离子方程式是 1支试管中有白色沉淀生成 ba2 so42 baso4 2支试管中有蓝色沉淀生成 cu2 2oh cu oh 2 cu2 co cuco3 被检出的物质的化学式 分子式 是 bacl2 3 鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是 i 分别取 中能产生蓝色沉淀的两种溶液 向其中加入bacl2溶液 有白色沉淀生成的是na2co3溶液 无沉淀生成的是naoh溶液 ii 分别取少最未检出的溶液 往其中加入naoh溶液 无明显残象的是na2so4溶液 有刺激性气味气体产生的是 nh4 2so4溶液 4 氯化铁是工业上常用的净水剂之一 1 请写出氯化铁净水的原理 氯化铁净水的原理与明矾的净水原理相似 氯化铁在水中分三步水解 fe3 3h2ofe oh 3 3h 这与铝相似 这里也涉及到胶体现象 氢氧化铁胶体粘结泥沙而起到净水作用 2 为尽可能地降低净水生产费用 应该用廉价的原料来制备氯化铁 最好是三废的综合利用 请提出一些用廉价原料制取氯化铁的方法 写出有关的化学方程式 并对所提各种方法的优缺点加以评述 实例如下 用机器加工的切削铁屑与电解制烧碱所得的氯气直接反应来制备氯化铁 用机器加工的切削铁屑与盐酸反应先制成氯化亚铁 再用氯气进一步将氯化铁氧化成氯化铁 用机器加工的切削铁屑与盐酸反应先制成氯化亚铁 再在溶液中通入空气将它氧化成氯化铁 将采用硫铁矿为原料通过接触法制硫酸工厂的废炉渣与一些有机合成厂产出的副产品下边酸发生反应来制取氯化铁 5 下图表示物质之间的相互转化关系 1 若单质甲为金属 单质乙为非金属 指出它们的物质名称 并写出有关反应的化学方程式 x 二氧化碳 z 一氧化碳 y 氧化镁甲 镁 乙 氧气 丙 碳 化学方程式从略 2 若单质甲为非金属 单质乙为金属 指出它们的物质名称 并写出有关反应的化学方程式 x 溴化亚铁 y 氯化铁 z 溴化铁 甲 氯气 乙 铁 丙 溴 化学方程式从略 课后巩固a 精选题 一 选择题 1 随着人们生活节奏的加快 方便的小包装食品已被广泛接受 为了延长食品的保质期 防止食品受潮及富脂食品氧化变质 在包装袋中应放入的化学物质是 a 无水硫酸铜 蔗糖b 硅胶 硫酸亚铁c 食盐 硫酸亚铁d 生石灰 食盐 b 2 巳知某溶液中存在较多的h so42 no3 则该溶液中还可能大量存在的离子组是 a al3 ch3coo cl b mg2 fe2 br c mg2 cl i d na nh4 cl d 3 有人设计了pt和zn为电极材料的电池埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源 它依靠人体体液中含有一定浓度的溶解氧 h 和zn2 进行工作 下列说法中正确的是 a pt作负极b 正极发生的电极反应为 o2 4h 4e 2h2oc 负极发生的电极反应为 o2 2h2o 4e 4oh d正极发生的电极反应为 2h 2e h2 b 5 等体积 等物质的量浓度的硫酸 氢氧化钠被分别放在甲 乙两烧杯中 各加等质量的铝 生成氢气的体积比为5 6 则甲 乙两烧杯中的反应情况可能分别是 a 甲 乙中都是铝过量b 甲中铝过量 乙中碱过量c 甲中酸过量 乙中铝过量d 甲中酸过量 乙中碱过量 b 7 氢化钠 nah 是一种白色的离子晶体 其中钠是 1价 nah与水作用放出氢气 下列叙述中正确的是 a nah在水中显酸性b nah中氢离子的电子层排布与氦原子相同c nah中氢离子半径比锂离子半径大d nah中氢离子可被还原成氢气 bc 8 将一小块金属钾投入下列物质的溶液中 既能放出气体 又有沉淀析出的是a mgcl2b bacl2c cucl2d nahco3 9 相同质量的na mg al分别与过量的盐酸反应 在相同条件下置换出h2的体积比是a 36 69 92b 23 12 9c 1 2 3d 9 12 23 ac a 10 有关镁的下列叙述中错误的是a 能与nh4cl溶液作用放出氢气b 与冷水剧烈反应 生成mg oh 2沉淀并放出氢气c 在co2中能继续燃烧 所以金属镁着火 不能用co2去灭火d 在通常情况下其表面有一层致密的氧化膜 所以抗腐蚀能力很强 b 11 有无色溶液 加入na2o2时有无色无味气体放出 并有白色沉淀生成 加入na2o2的量与生成白色沉淀的量如图所示 该无色溶液中含有的物质是a cacl2和mgcl2b al2 so4 3c al2 so4 3和mgso4d na2so4和mgso4 c 二 填空题 12 把氯化亚铁水溶液中的fe2 氧化为fe3 而不引进金属离子或其它原溶液中不含有的阴离子 所用的三种方法的离子方程式分别为 2fe2 cl2 2fe3 2cl 2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o 熔融盐燃料电池具有高的发电效率 因而受到重视 可用li2co3和na2co3的熔融盐混合物作电解质 co为阳极燃气 空气与co2的混合气为阴极助燃气 制得在650 下工作的燃料电池 完成有关的电池反应式 阳极反应式 阴极反应式 总电池反应式 o2 2co2 4e 2co32 2co o2 2co2 2co 2co32 4co2 4e 在装有固体a的试管中加入无色溶液b 此时a未溶解 但加入一定量的水 a即逐渐溶解 并有气体生成 溶液变为浅绿色 将空气通入该试管的溶液中 溶液颜色很快加深 请填写下列空白 1 b的化学式是 2 a加水后才溶解 其理由是 h2so4 浓h2so4使fe钝化 稀h2so4使fe溶解 13 在下图中 横坐标为向一定量的某溶液中加入某种物质的量 纵坐标为生成沉淀的量 从图中 选择适合表中各题要求的序号填入表中 四 计算题 14 1 若在200ml0 5mol l的al2 so4 3溶液中加入2mol l的naoh溶液 可得到7 8克al oh 3沉淀 则naoh溶液的体积为 毫升 150 350 2 将一定量含fe3o4和fe的混合物投入50ml2mol lh2so4溶液中 在一定条件下固体混合恰好完全溶解 放出448ml 标准状况 下的气体 在所得溶液中加入kscn溶液 无红色出现 如果用足量的co在高温下与相同质量的此固体混合物充分反应 能得到铁 克 解法1 用常规方法解 略 解法2 电荷守恒和质量守恒 由题知可得 最后所得溶液中除水外只有feso4 据电荷守恒有 2n so42 2n 据质量守恒有 n fe2 n fe 所以n fe 0 05 2mol 0 1mol 所以m fe 0 1mol 56g mol 5 6g 课后巩固b 一 选择题 本题有1 2个答案正确 1 下列叙述正确的是a 发生化学反应时失去电子越多的金属原子 还原能力越强b 金属阳离子被还原后 一定得到该元素的单质c 核外电子总数相同的原子 一定是同种元素的原子d 能与酸反应的氧化物 一定是碱性氧化物 c 2 家用炒菜铁锅用水清洗放置后 出现红棕色的锈斑 在此变化过程中不发生的化学反应是a 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 b 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 c 2h2o o2 4e 4oh d fe 3e fe3 d 3 下列离子方程式书写正确的是 a fecl2溶液中通入cl2 fe2 cl2 fe3 2cl b 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合 ca2 oh hco3 caco3 h2oc fes固体放入稀硝酸溶液中 fes 2h fe2 h2s d alcl3溶液中加入过量氨水 al3 4oh alo2 2h2o b 4 将4 32g氧化亚铁跟稀硝酸发生氧化还原反应 若生成的氧化产物是硝酸铁 而还原产物是一氧化氮 则参加反应的硝酸共有a 0 02molb 0 14molc 0 20mold 2 0mol 5 将cu片放入0 lmol lfecl3溶液中 反应一定时间后取出cu片 溶液中c fe3 c fe2 2 3 则cu2 与fe3 的物质的量之比为a 3 2b 3 5c 4 3d 3 4 c d 6 铜和镁的合金4 6g完全溶于浓硝酸 若反应中硝酸被还原只产生4480ml的no2气体和336ml的n2o4气体 都已折算到标准状况 在反应后的溶液中 加入足量的氢氧化钠溶液 生成沉