高考化学复习 专题05 金属及其化合物考点剖析.doc

金属及其化合物主标题：金属及其化合物副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。关键词：钠,铝,铁,铜难度：4重要程度：4内容： 此知识点为高考的重要考查内容，考纲要求了解钠及其氧化物的性质。 了解碳酸钠和碳酸氢钠的性质，能正确鉴别并转化。了解铝铁铜及其重要化合物的主要性质和应用以fe2+、fe3+相互转化为例，理解变价金属元素的氧化还原反应，能鉴别溶液中的fe2+、fe3+。 题型有选择题（结合离子反应、氧化还原反应）、无机推断（结合实验操作和化工生产实际）等，重在考查学生对各种金属及其化合物性质的掌握，如2015年山东高考12题以离子方程式判断正误的形式考查钠铝铜化合物的性质，2015年山东高考31题结合实验操作分离提纯考查铜镁铁的性质，有一定的难度，但很注重基础知识的掌握情况，如考查硫酸铝与氨水的反应，所以平常学习要注重落实双基。复习备考主要抓住以下知识点：知识点一、钠及其化合物知识网络:1、钠与水的反应(1)实验过程： na与水的反应(2)反应原理：2na2h2o2naohh2(3)注意事项：取钠不要太大，钠块过大，会发生爆炸(4)实验现象： (5) 2收集并检验钠与水反应放出的气体(1)实验过程：收集并检验na与水反应生成的气体(2)反应原理：2na2h2o2naohh2，2h2o22h2o。(3)注意事项试管内要装满水，不要留有气泡，以防点燃时发生爆炸。钠不要太大，用刺有小孔的铝箔包住，包裹时不要用手触摸金属钠。试管中气体集满后，不要急于从水中取出试管，应待钠反应完毕后再取试管，以避免在取试管时，皮肤蘸上钠而灼伤。试管从取出到移近火焰过程中要始终倒立，点燃时可将试管微微倾斜。(4)实验现象：试管内气体被点燃发出尖锐的爆鸣声。(5)实验结论：钠与水反应剧烈，生成碱放出氢气。3钠和氧气的反应(1)实验过程：钠与氧气的反应(2)反应原理：2nao2na2o2，2na2o22h2o4naoho2(3)注意事项玻璃管中装的钠不能太大，太大反应太剧烈，会将玻璃管炸裂。反应开始时，即钠熔成小球后要稍稍倾斜玻璃管，但是角度不能太大，以防止钠从玻璃管中脱出并能保证空气疏通从而观察到明显现象。在取钠时要将其表面的氧化物用小刀除去，用纯钠进行实验因为表面被氧化的钠在受热熔化后，钠表面会有一层黑色而影响实验现象的观察。加热时间不能太长，否则钠与o2迅速反应、燃烧起来，现象就不是很明显了。盛na2o2的小试管要干燥。(4)实验现象：钠熔成小球，先变成白色后变成淡黄色固体，淡黄色固体遇水放出使带火星木条复燃的气体。(5)实验结论钠熔点低，与o2加热反应生成na2o2，na2o2遇水生成o2。4、na2co3和nahco3与酸的反应(1)实验步骤 (2)反应原理na2co32hcl2naclh2oco2或co32-2hh2oco2nahco3hclnaclh2oco2或hco3-hh2oco2(3)注意事项：使用的盐酸浓度不能太大，否则生成的气泡太多太迅速而溢出试管.(4)实验现象和结论：两者都与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体，但nahco3与盐酸反应更剧烈。【典型例题】：例1将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（）a、b、c、 d、答案 d 解析 少量钠投入上述四种物质的水溶液中，均有产生，故都满足题目的第一个条件“有气体放出”，而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在a、b、c三个选项中一只有放出，故溶液质量是增加的。d选项中由于与反应生成的naoh还能继续与反应析出沉淀：，反应后溶液质量减轻。例2 将4.6 g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是a、黄色固体混合物 b、硫与硫化钠c、过氧化钠与硫化钠 d、氧化钠与硫化钠答案 a、c解析 在加热条件下，钠既能与硫化合生成，也能与空气中的氧气反应生成，而钠又是过量的，所以除生成外还有生成。例3 2.1g 和组成混合气体与足量的充分反应后，立即通入足量的固体中，固体质量增加（）a、2.1gb、3.6 gc、7.2 gd、不可确定答案 a解析 和与燃烧的化学方程式为：，；、跟的反应分别为：，。从4个化学方程式可以看出：增加的质量恰好为和混合气体的质量，即。例4 某干燥粉末可能由、中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应，有气体x逸出，x通过足量的溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是（ ）a、粉末中一定有，b、粉末中一定不含有和c、粉末中一定不含有和d、无法肯定粉末里是否含有和答案 a、d解析 与盐酸反应产生气体的物质可能有、和，气体x通过足量的溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明x由和组成，原粉末中、和至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有，但受热分解会使混合物粉末质量减少，而实际剩余固体的质量都增加了，原因只能是发生了反应：。综上分析，混合物中有、，无法确定混合物中是否有和。例5 将0.4 g naoh和1.06 g na2co3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 moll1的盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成co2的物质的量的关系的是()答案c解析向naoh和na2co3的混合溶液中滴加盐酸，发生反应：ohh=h2o、coh=hco、hcoh=h2oco2，由此可知答案为c项。知识点二、铝及其化合物1、铝(1)与o2反应：常温下，铝的表面形成致密的氧化膜(具有一定的抗腐蚀性)；点燃或加热时的化学反应方程式为：4al3o22al2o3；(2)与酸反应：常温下，铝遇浓hno3、浓h2so4能够发生钝化；铝与盐酸反应，离子方程式为2al6h=2al33h2；(3)与强碱反应：铝与naoh溶液反应化学方程式为：2al2naoh2h2o=2naalo23h2；(4)铝热反应：铝与氧化铁反应的化学反应方程式为：2alfe2o3al2o32fe；2、氧化铝两性氧化物：al2o36hcl=2alcl33h2o、al2o32naoh=2naalo2h2o3、氢氧化铝：（1）两性氢氧化物al(oh)33hcl=alcl33h2o、al(oh)3naoh=naalo22h2o (2)制备：向铝盐中加入氨水，离子方程式为：al33nh3h2o=al(oh)33nhnaalo2溶液中通入足量co2，离子方程式为：aloco22h2o=al(oh)3hconaalo2溶液与alcl3溶液混合：3aloal36h2o=4al(oh)34、铝三角之间的转化：有关反应的离子方程式为： al33nh3h2o=al(oh)33nh al33alo6h2o=4al(oh)3al33oh=al(oh)3 al(oh)33h=al33h2oal34oh=alo2h2o alo4h=al32h2oaloco22h2o=al(oh)3hcoalohh2o=al(oh)3al(oh)3oh=alo2h2o【典型例题】：1、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 答案a 解析铝与稀硝酸反应但不产生h2，与naoh溶液反应方程式为2al2naoh2h2o=2naalo23h2，可知2 mol al可消耗2 mol naoh，生成3 mol h2；与稀硫酸反应方程式为2al3h2so4=al2(so4)33h2，可知2 mol al消耗3 mol h2so4，生成3 mol h2；2、下列物质中既能跟稀硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的是()nahco3(nh4)2so3al2o3al(oh)3ala全部 b只有c只有 d只有 答案a 解析弱酸的酸式盐、弱酸弱碱盐、al、al2o3、al(oh)3等物质既可与强酸反应又可与强碱反应，故选a项。3、向物质的量浓度均为1 moll1的alcl3和盐酸的混合溶液中逐滴滴入naoh溶液，如图中n表示al(oh)3的物质的量、v表示naoh溶液的体积能正确表示这个反应过程的是()答案d解析向混合溶液中逐滴滴入naoh溶液，反应情况分为三个阶段：第一阶段为ohh=h2o，此时无沉淀产生；第二阶段有白色沉淀产生，反应的离子方程式为al33oh=al(oh)3；第三阶段滴加naoh溶液至过量，沉淀逐渐溶解最后完全消失，反应的离子方程式为al(oh)3oh=alo2h2o，结合反应方程式及浓度关系可知三个阶段消耗naoh物质的量之比为131。4、向30 ml 1 moll1的alcl3溶液中逐渐加入浓度为4 moll1的naoh溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的naoh溶液的体积可能为()a3 ml b7.5 ml c15 ml d17.5 ml 答案b解析把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示： 当生成沉淀0.01 mol时需naoh 0.03 mol或需naoh 0.11 mol，显然b项符合题意。5、室温下，在0.2 moll1 al2(so4)3溶液中，逐滴加入1.0 moll1 naoh溶液，实验测得溶液ph随naoh溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是()aa点时，溶液呈酸性的原因是al3水解，离子方程式为：al33ohal(oh)3 bab段，溶液ph增大，al3浓度不变cbc段，加入的oh主要用于生成al(oh)3沉淀dd点时，al(oh)3沉淀开始溶解 答案c解析c项中，假设合金都是铝，生成al(oh)3沉淀消耗naoh溶液的体积为80 ml30 ml50 ml，溶解al(oh)3沉淀需要 ml naoh溶液，所需naoh溶液的总体积(80) ml。假设合金都是镁，生成mg(oh)2沉淀后，mg(oh)2不再溶解，即需要naoh溶液的体积为80 ml，所以a的取值范围为80a80，c项错误。知识三、铁及其化合物有关“铁”的知识，其知识点贯穿于教材的各个章节，显得分散、零乱，一定程度上影响了同学们的学习。为了使同学们尽快掌握、巩固、提高“铁”知识，必须选择科学的复习方法，达到事半功倍的效果。一、构建网络铁及其主要化合物的相互关系如下：二、列表比较1、铁的主要化学性质小结如下：2铁的氧化物3.铁的氢氧化物 （1）fe(oh)2 ：与非氧化性酸(如稀盐酸)反应 ：fe(oh)22h=fe2h2o 与氧化性酸(如稀hno3)反应 ：3fe(oh)210hno=no3fe38h2o与还原性酸hi反应 ：fe(oh)22h=fe22h2o （2）fe(oh)3 ：与非氧化性酸(如稀盐酸)反应 ：fe(oh)33h=fe33h2o与氧化性酸(如稀hno3)反应 ：fe(oh)33h=fe33h2o与还原性酸hi反应 ：2fe(oh)36h2i=2fe2i26h2o（3）二者转化：4fe(oh)2o22h2o=4fe(oh)34、铁元素是典型的变价金属元素，它在化合物中主要表现为2价和3价，请归纳总结：(1)fe单质通常与哪些氧化剂反应生成2价？ (2)fe单质通常与哪些氧化剂反应生成3价？ 解析：(1)fefe2：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如s、i2)，非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸)，不活泼金属的盐溶液(如cuso4溶液)反应，都可实现这种转化。如：fesfes,2hfe=fe2h2，cu2fe=fe2cu。(2)fefe3：铁与强氧化剂(如cl2、hno3、浓硫酸)在一定条件下反应都会实现这种转化。例如：2fe3cl22fecl3，fe4hno3(稀)=fe(no3)3no2h2o,2fe6h2so4(浓)fe2(so4)33so26h2o。5、铁及其化合物的相互转化：【典型例题】：1、下列物质能用化合反应直接制得的是()fecl2fe(oh)3nahso3fe(oh)2 abc d 答案b 解析均可通过化合反应制得，其反应依次是：fecl3fe、fe(oh)2h2oo2、na2so3h2oso2(或naohso2)。2、下列图像表示将铁粉逐渐加入到一定量的稀硝酸中时，铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系，其中正确的是()答案b 解析由发生反应的化学方程式，得出关系式：fefe(no3)3，2fe3fe，即2 mol fe参加反应，生成2 mol fe(no3)3，1 mol fe与2 mol fe(no3)3反应，对比图像比例关系，b项正确。3、为了验证fe3的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是()a bc d 答案c 解析不反应，实验方案及现象均错；检验的是cl，与fe3的性质无关。4、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() afeo bfe2o3 cfeso4 dfe3o4 答案a 解析fe2o3与硝酸反应不产生no，等质量的feo、feso4、fe3o4中2价铁的物质的量最大的是feo，失电子数最多，产生no的物质的量最多。 5、在硫酸铁溶液中，加入a g铜，完全溶解后，又加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且bc，则下列判断正确的是()a最后得到的溶液中含有fe3 b残余固体可能为铁、铜混合物c最后得到的溶液中只含cu2 d残余固体一定全部是铜 答案b解析依据：2fe3cu=2fe2cu2，a g cu完全溶解，有2个可能：(1)刚好反应完全，溶液中有fe2、cu2，(2)cu不足，溶液中有fe2、cu2和fe3，再依据：加入fe后2fe3fe=3fe2优先反应，最后有固体残余，这一步的反应中铁没有不足，否则就不会有残余，接下来反应：fecu2=fe2cu，这一步的反应中不管铁过量还是不足都会有残余固体，也就是fe不过量的话就是cu剩余，fe过量则就是cu和fe剩余。 知识点四、铜及其化合物 物质cuo cu2o cu的化合价 2 1 主要物理性质 黑色粉末，不溶于水 红色粉末，不溶于水 主要化学性质 与h2反应 cuoh2 cuh2ocu2oh2 2cuh2o与c反应 2cuoc2cuco22cu2oc4cuco2铝热反应 2al3cuo al2o33cu2al3cu2o al2o36cu与酸反应 cuo2h= cu2h2ocu2o2h=cu2cuh2o转化关系 4 cuo2 cu2o+ o2【典型例题】：1、出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有cu2(oh)3cl覆盖在其表面。下列说法正确的是()a锡青铜的熔点比纯铜高b在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用c锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中慢d生成cu2(oh)3cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程 答案b解析锡青铜是合金，合金的熔点比任何一种纯金属的熔点低，一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度大，可判断a项错；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，b项正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀，c项不正确；电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子，有电子的转移，属于化学反应过程，d项错。2、已知a、b、c是单质且c是绿色植物光合作用的产物之一，x、y是化合物，它们之间的转化关系如下(反应条件略)：下列a、b间的对应关系，不正确的是()a. a是铝，b是铁ba是碳，b是硅ca是氢气，b是铜da是钠，b是氢气答案d解析由题意知c为o2。对于a项，a为al，b为铁，则x为fe3o4，y为al2o3，符合框图关系；对于b项，a为c，b为si时，x为sio2，y为co，符合框图转化关系；对于c项为： 符合转化关系；对于d项：，不符合转化关系。3将一定量铝粉和氧化铜混合加热，反应的化学方程式为3cuo2al3cual2o3。反应结束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反应后的固体，加入一定量的稀硫酸，充分反应后，将铁片插入溶液中。下列叙述的现象中，能够说明氧化铜没有完全反应的是()加入稀硫酸后，有气泡生成加入稀硫酸后，没有气泡生成加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质插入溶液中的铁片表面