（全国版）2013年高考化学二轮复习 专题三元素及其化合物2讲 常见金属元素单质及其重要化合物 新人教版

1 第第 2 2 讲讲 常见金属元素单质及其重要化合物常见金属元素单质及其重要化合物 真题试做真题试做 1 2012 课标全国理综 26 部分 在实验室中 FeCl2可用铁粉和 反应制备 FeCl3可用铁粉和 反应制备 2 2010 课标全国理综 26 部分 物质 A G 有下图所示转化关系 部分反应物 生成物 没有列出 其中 A 为某金属矿的主要成分 经过一系列反应可得到 B 和 C 单质 C 可与 E 的 浓溶液发生反应 G 为砖红色沉淀 请回答下列问题 1 写出下列物质的化学式 B E G 2 利用电解可提纯 C 物质 在该电解反应中阳极物质是 阴极物质是 电解质溶液是 3 反应 的化学方程式是 3 2012 山东理综 28 工业上由黄铜矿 主要成分 CuFeS2 冶炼铜的主要流程如下 1 气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收 a 浓 H2SO4 b 稀 HNO3c NaOH 溶液 d 氨水 2 用稀 H2SO4浸泡熔渣 B 取少量所得溶液 滴加 KSCN 溶液后呈红色 说明溶液中存在 填离子符号 检验溶液中还存在 Fe2 的方法是 注明试剂 现象 3 由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 4 以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜 含 Al Zn Ag Pt Au 等杂质 的电解精炼 下列说法正确的是 a 电能全部转化为化学能 b 粗铜接电源正极 发生氧化反应 c 溶液中 Cu2 向阳极移动 d 利用阳极泥可回收 Ag Pt Au 等金属 5 利用反应 2Cu O2 2H2SO4 2CuSO4 2H2O 可制备 CuSO4 若将该反应设计为原电池 其正极电极反应式为 考向分析考向分析 近几年考查的热点 钠及其化合物 Na2O2 NaHCO3 Na2CO3 的性质 Al 及其化合物的两 性 Fe2 与 Fe3 之间的转换关系及鉴别 铜的冶炼及铜的化合物 铜绿 CuO Cu OH 2 的性 质 热点例析热点例析 热点一 金属单质及其冶炼 为了确定一批合金废料的成分并加以回收利用 某同学拟定了以下实验方案 2 请回答下列问题 1 从上述信息可确定该合金中一定含有 Fe 和 填化学式 2 试剂 a 是一种不引入杂质的绿色氧化剂 该氧化剂的化学式为 滤渣 D 稀硫酸和试剂 a 反应的总化学方 程式为 3 若反应 产生的气体是 H2 则验证滤液 A 只含 NaAlO2不含 Na2SiO3的方法是 取少量 滤液 A 于试管中 如果滤液 A 只含 NaAlO2而不含 Na2SiO3 则反应 的离子方程式为 思路点拨思路点拨 金属单质及其化合物的基础知识 金属活动 性顺序表 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg AgPt Au 性质变化规 律 元素的金属性逐渐减弱 单质的还原性依次减弱 离子的氧化性逐渐增强 与冷水剧 烈反应 与沸水缓 慢反应 与高温水 蒸气反应 和水的反应 生成碱和氢气 生成氧化 物和氢气 不跟水反应 剧烈反应反应逐渐减缓不能置换稀酸中的氢 和酸的 反应 与非氧化性酸反应放出 H2 与浓硫酸 浓硝 酸及稀硝酸反应 不放出 H2 一般产物为 盐 水 成酸元素的低价化合物 与氧化性 酸反应 但 不放出 H2 只溶于 王水 和盐溶液 的反应 金属先与水反应生 成碱碱再与盐反应 排在前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来 和氧气 的反应 易被氧化 常温生成 氧化膜 加热能 被氧化 加热能 被氧化 不能被 氧化 金属氧化物 对应的水化 物及碱的热 稳定性 氧化物跟水剧烈反 应 生成碱 碱受 热不易分解 氧化物不溶于水 也不跟水反应 对应碱的热稳定性逐 渐减弱 电解法热还原法煅烧法 金属的 冶炼电解熔融盐或氧化物 高温下用 CO 或 Al 从其氧化物中 还原出来 自然界中存 在的形式 只以化合态 盐 氧化物 存在 多以化合态存在 但有极少的游 离态 只以游 离态存 在 我们除了应用上述金属活动顺序表进行记忆外 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 即时训练即时训练 1 1 原创组合 下列叙述正确的是 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 3 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 熔化的铝并不滴落 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造的 铁不与水反应 所以铁锅可以烧水做饭 热点二 常见金属氧化物和氢氧化物 例例 2 2 2012 河南开封二模 26 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 3 为进一步确定上述混合物 X 的成分 另取 9 08 g X 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m g 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n g 上述 由于缺少 步骤 填操作名称 使得测定的质量m n均 按正确步骤重新进行实验后得到m 6 08 g n 1 6 g 计算原混合物中各成分的质 量之比是 不必化简 思路点拨思路点拨 1 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 2 化学性质 1 规律 金属氧化物Error 通性 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 2 特性 金属氧化物 Na2O2可分别与水 CO2反应生成氧气 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三价铁 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 在空气中白色沉 淀迅速变成灰绿色 最后变成红褐色 即时训练即时训练 2 2 下列说法正确的是 A Al OH 3能与 NaOH 溶液反应 则 Al OH 3也能与氨水反应 B 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 C Fe OH 3溶于氢碘酸的离子方程式为 Fe OH 3 3H Fe3 3H2O D 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 4 热点三 金属阳离子的检验 例例 3 3 下列说法正确的是 A 用氨水鉴别 Al3 Mg2 Ag B 向某溶液中加入 2 滴 KSCN 溶液 溶液不显红色 再向溶液中加入几滴新制的氯水 溶液变为血红色 该溶液中不一定含有 Fe2 C NaCl FeCl2 FeCl3 MgCl2 AlCl3五种溶液 用烧碱溶液就可把它们鉴别开来 D 要证明 Fe3 溶液中含有 Fe2 可以用 NH4SCN 溶液和氯水 方法规律方法规律 常见金属阳离子的鉴别方法 离子试剂现象 Al3 白色沉淀 消失 Cu2 蓝色沉淀 Fe2 白色沉淀 灰绿色 红褐色 沉淀法 Fe3 NaOH 溶液 红褐色沉淀 KSCN 溶液变为血红色 Fe3 淀粉 KI变蓝 酸性高锰酸钾紫色褪去 Fe2 KSCN 氯水无现象 血红色 Na 火焰为黄色 显色法 K 铂丝和稀盐酸 火焰为紫色 透过蓝色钴玻璃 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 即时训练即时训练 3 3 有一瓶无色溶液 可能含有 Na K Al3 Mg2 NH Cl SO HCO MnO离子中的几种 为确定其成分 42 4 3 4 进行如下实验 取少许溶液 逐渐加入过量的 Na2O2固体 产生无色无味的气体和白色沉淀且白色沉 淀逐渐增多后又部分溶解 另取部分溶液 加入 HNO3酸化的 Ba NO3 2溶液 有白色沉淀产生 用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯火焰上灼烧 观察到黄色火焰 下列推断正确的是 A 肯定有 Na Al3 Mg2 SOB 肯定有 Na Mg2 Al3 HCO 2 4 3 C 肯定没有 K HCO MnOD 肯定没有 K NH Cl 3 4 4 误区警示误区警示 1 忽视金属单质与溶液中的水反应 如把 Na 投入到硫酸铜溶液中的现象 常错解为有红色沉淀生成 正确解答 Na 熔化成 小球 在液面上不断游动 并发出 嘶嘶 的响声 最后消失 溶液中有蓝色沉淀生成 2 混淆 Fe 与 HNO3反应产物与反应物量的关系 Fe 少量生成 Fe3 如果 Fe 过量 HNO3反应完后 过量的 Fe 会与 Fe3 反应最后生成 Fe2 3 错误认为 Na 在氧气中燃烧产物与氧气的量有关 Na 与氧气反应 产物与反应条件有关 Na 暴露在空气中生成 Na2O 而在空气中或氧气 中燃烧 不论氧气是否足量均生成 Na2O2 4 正确理解焰色反应 焰色反应是物理变化 是元素的物理性质 如钠 不论是单质钠 还是化合态的钠 焰 色反应均是黄色 观察钾的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃 5 混淆碱性强弱 Al OH 3可溶于强碱 但不与弱碱 如氨水 反应 跟踪练习跟踪练习 判断正误 正确的打 号 错误的打 号 1 过量 Fe 在少量氯气中燃烧生成 FeCl2 2 Fe2 SO4 3溶液加热蒸干后得到固体仍为 Fe2 SO4 3 3 用铂丝蘸取少许溶液 并在酒精灯火焰上灼烧 焰色反应为黄色 一定含有钠元素 一定无钾元素 5 4 向 AlCl3溶液中滴加氨水至过量 看到的现象为先有白色沉淀 最后白色沉淀消失 5 向 NaOH 溶液中逐滴滴加 AlCl3溶液至过量 看到的现象为先有白色沉淀 最后白色 沉淀消失 6 金属钠放入 FeCl3溶液中 先把 Fe3 还原成 Fe2 最后再还原为 Fe 单质 1 2012 北京东城期末 11 下列实验的前后 铜的质量一定发生变化的是 A 铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇B 铜片放入酸化的硝酸钠溶液 C 铜和铁的混合物放入稀硝酸D 铜 锌 稀硫酸构成的原电池放电 2 2012 山东泰安期末 18 已知 A B 为单质 C 为化合物 能实现上述转化关系的是 A BCC 溶液A B 点燃 溶于水 惰性电极电解 若 C 溶于水后得到强碱溶液 则 A 可能是 Na 若 C 溶液遇 Na2CO3放出 CO2气体 则 A 可能是 H2 若 C 溶液中滴加 KSCN 溶液显血红色 则 B 可能为 Fe 若 C 溶液中滴加 NaOH 溶液有蓝色沉淀生成 则 B 可能为 Cu A B C D 3 下列说法中正确的是 A 在 Cu NO3 2和 AgNO3的混合溶液中加入一定量的 Fe 粉 充分反应后 所得的固体可 能仅为 Cu 和 Fe 的混合物 B 隔绝空气 把 Na2O2投入 FeCl2溶液中 既有无色气体生成最终又有白色沉淀生成 C 金属钠投入到 FeCl3溶液 有黑色铁粉生成 D NaHCO3溶液与 Fe2 SO4 3溶液混合 既有无色气体生成 最终又有红色沉淀生成 4 2012 江西南昌调研 2 下列各组物质混合后 不能同时产生无色气体和白色沉淀的 是 A 少量过氧化钠投入 AlCl3溶液B Ba OH 2溶液与 NH4 2SO4溶液 C FeCl3溶液与 NaHCO3溶液混合加热D 明矾溶液与小苏打溶液混合 5 改编自 2012 江西省重点中学盟校联考 9 下列各组物质按下图所示转化关系每一 步都能一步实现的是 甲乙丙丁 AFeCl3FeCl2Fe2O3Fe OH 3 BCuCuOCuSO4CuCl2 CNOHNO3NO2NH3 DAl OH 3NaAlO2Al2O3AlCl3 6 2012 北京西城期末 21 欲探究某矿石可能是由 FeCO3 SiO2 Al2O3中的一种或几 种组成 探究过程如下图所示 已知 碳酸不能溶解 Al OH 3沉淀 6 1 Si 在周期表中的位置是 2 下列说法正确的是 a 酸性 H2CO3 H2SiO3b 原子半径 O C Si Al c 稳定性 H2O CH4 SiH4d 离子半径 O2 Al3 3 该矿石的组成是 滤渣和 NaOH 溶液反应的离子方程式是 4 该矿石和 1 mol L 1 HNO3反应的离子方程式为 5 工业上依据上述实验原理处理该矿石 将反应池逸出的气体与一定量的 O2混合循环 通入反应池中 目的是 若处理该矿石 2 36 103 kg 得到滤渣 1 2 103 kg 理论上至少需要 1 mol L 1 HNO3的体积为 L 7 2012 山东淄博一模 30 铁黄是一种重要的颜料 化学式为 Fe2O3 xH2O 广泛用于 涂料 橡胶 塑料 文教用品等工业 实验室模拟工业利用硫酸渣 含 Fe2O3及少量的 CaO MgO 等 和黄铁矿粉 主要成分为 FeS2 制备铁黄的流程如下 1 操作 与操作 中都用到玻璃棒 玻璃棒在两种操作中的作用分别是 2 试剂 a 最好选用 供选择使用的有 铝粉 空气 浓 HNO3 其作用是 3 上述步骤中需用到氨气 下列装置可用于实验室制氨气的是 填序号 4 检验溶液 Z 中含有 NH的方法是 4 5 查阅资料知 在不同温度下 Fe2O3被 CO 还原 产物可能为 Fe3O4 FeO 或 Fe 固体质 量与反应温度的关系如下图所示 7 根据图像推断 670 时 Fe2O3还原产物的化学式为 并设计一个简单的 实验 证明该还原产物的成分 简述实验操作 现象和结论 仪器自选 可供选择的试剂 稀 H2SO4 稀盐酸 H2O2溶液 NaOH 溶液 KSCN 溶液 参考答案参考答案 命题调研 明晰考向 真题试做 1 答案 答案 盐酸 Cl2 解析 解析 铁粉可与盐酸反应生成 Fe2 而生成 FeCl3则需要铁粉与 Cl2反应 2 答案答案 1 SO2 H2SO4 Cu2O 2 粗铜 精铜 CuSO4溶液 3 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 解析 解析 本题突破口为 G 为砖红色沉淀 所以 F 含有 Cu2 单质 C 为铜 E 为浓硫酸 B 为 SO2 D 为 SO3 A 为 Cu2S 3 答案 答案 1 cd 2 Fe3 取少量溶液 滴加 KMnO4溶液 KMnO4褪色 3 3Cu2O 2AlAl2O3 6Cu 高温 4 bd 5 4H O2 4e 2H2O 解析 解析 1 观察流程图可知 气体 A 是 SO2 应该用碱性溶液吸收尾气 c d 项正确 2 溶 液中加入 KSCN 溶液显血红色 说明溶液中存在 Fe3 若检验还存在 Fe2 则可以加入酸性 KMnO4溶液 如果溶液紫红色褪去 则说明还含有 Fe2 3 根据流程图可知 由泡铜冶炼粗 铜的化学方程式是 3Cu2O 2Al6Cu Al2O3 铝热法 4 在电解精炼中 不 高温 可能存在能量的完全转化 部分电能还可转化为热能等 a 项错误 在电解池中 阳离子应 该移向阴极 c 项错误 b d 正确 5 根据所给的原电池反应可知 正极是氧气发生还原 反应 即 O2 4H 4e 2H2O 精要例析 聚焦热点 热点例析 例 1 答案 答案 1 Cu 2 H2O2 Cu H2O2 H2SO4 CuSO4 2H2O 3 逐滴滴加稀盐酸 或稀硫酸 至过量 先产生白色沉淀 然后沉淀完全溶解 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2 解析 解析 3 如果含有 Na2SiO3 则 Na2SiO3与酸反应生成 H2SiO3沉淀 此沉淀不与过量的 酸反应 所以最终白色沉淀不消失 即时训练 1 答案 答案 解析 解析 依 2Al 2OH 2H2O 2AlO 3H2 2Al 6H 2Al3 3H2 可知 正确 2 8 由 Fe 2Fe3 3Fe2 可知 正确 铝的冶炼是电解熔融的 Al2O3 错误 Na 先与溶液中 的水反应 不能置换出 Cu 错误 铝箔表面的氧化膜 Al2O3 的熔点很高 正确 应该生 成 Na2O2 错误 铁可以与灼热的水蒸气反应 生成 Fe3O4和 H2 错误 例 2 答案 答案 1 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 2 Cu Fe2O3 SiO2 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 3 洗涤 偏高 m Fe2O3 m Cu m SiO2 3 2 2 88 3 0 解析 解析 1 Cu 不与盐酸反应 但经 得到蓝色溶液中一定含有 Cu2 所以上述混合物中 一定含有 Cu 和 Fe2O3 Fe2O3与盐酸反应生成的 Fe3 把 Cu 氧化为 Cu2 2 因为 SiO2完全溶 于过量的 NaOH 溶液 所以 1 6 g 固体 C 为 Cu B 中含有 3 0 g SiO2 3 后的滤渣为 Cu 和 Fe2O3 质量为 6 08 g 质量减轻 3 0 g 是 SiO2的质量 所以 X 中无 Al2O3 设 6 08 g 中 含有x mol Cu y mol Fe2O3 依 Fe2O3 6H 2Fe3 3H2O 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 可 知参加反应 的n Fe2O3 n Cu 所以y x 6 08 64x 160y 解方程组 1 6 64 x 0 045 y 0 02 m Fe2O3 160 g mol 1 0 02 mol 3 2 g m Cu 64 g mol 1 0 045 mol 2 88 g 即时训练 2 B 解析 解析 Al OH 3不能与弱碱反应 A 错误 Fe3 具有氧化性 I 具有 还原性 所以产物含有 Fe2 I2 C 错误 生成 1 mol CO2分别需要 84 g NaHCO3 106 g Na2CO3 D 错误 例 3 C 解析 解析 氨水无法鉴别 Al3 Mg2 A 错误 该溶液中一定含有 Fe2 B 错 误 分别向 NaCl FeCl2 FeCl3 MgCl2 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液的现象分别为无明显现 象 先有白色沉淀后变为灰绿色最后变成红褐色 红褐色沉淀生成 白色沉淀生成且不消失 先有白色沉淀生成 然后消失 C 正确 不论有没有 Fe2 溶液均变成红色 D 错误 即时训练 3 A 解析 解析 无色排除 MnO 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 由无色无 4 味的气体可知一定无 NH 白色沉淀逐渐增多后又部分溶解可知一定含有 Al3 Mg2 由 4 可知一定含有 SO 由 可知一定含有 Na 因为没有透过蓝色钴玻璃 所以不能确定 2 4 K 的存在 误区警示 跟踪练习 答案 答案 解析 解析 1 不是在水溶液中进行的反应 所以过量的铁也不会与 FeCl3反应 最终只生成 FeCl3 错误 2 H2SO4是难挥发性酸 水解不会进行到底 正确 3 应该透过蓝色钴玻璃观 察是否有紫色火焰才能确认是否含有 K 元素 错误 4 氨水是弱碱 错误 5 一开始 NaOH 过量应该生成可溶性 NaAlO2 随着 AlCl3溶液的增多 当 NaOH 反应完后 过量的 Al3 会与 AlO反应生成白色沉淀 Al OH 3 错误 6 金属钠先与水反应 错误 2 创新模拟 预测演练 1 B 解析 解析 A D 中铜的质量一定不变 C 选项中如果铁过量则铜的质量不变 B 选项 中 Cu 会与 H NO反应 质量一定减少 3 2 D 解析 解析 电解水溶液一定不会生成金属钠及金属铁 错误 盐酸与 Na2CO3反 应生成 CO2 A B C 分别为 H2 Cl2 HCl 正确 A B C 分别为 Cl2 Cu CuCl2 正确 3 D 解析 解析 A 选项 所得的固体一定含有 Ag 错误 B 选项 Na2O2具有强氧化性 所 以一定不会生成白色 Fe OH 2沉淀 应该为红褐色 Fe OH 3沉淀 错误 C 选项 Na 先与水 反应 错误 D 选项 HCO H H2O CO2 使平衡 Fe3 3H2OFe OH 3 3H 右移 3 正确 4 C 解析 解析 A 中过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠 NaOH 与 AlCl3反应生成氢氧 化铝白色沉淀 B 中生成了 NH3和硫酸钡白色沉淀 C 中 Fe3 溶液显酸性 HCO显碱性 两 3 者混合有 Fe OH 3红褐色沉淀及 CO2气体产生 D 中生成的是 CO2和氢氧化铝沉淀 5 B 解析 解析 A 选项中 Fe2O3与 FeCl2 Fe2O3 Fe OH 3等不能一步实现 B 选项 Cu 与氧 气生成 CuO CuO 与硫酸生成 CuSO4 CuSO4与 BaCl2生成 CuCl2 CuSO4 CuCl2均与 Zn 反应生 成 Cu 符合 C 选项中 NO2 NH3不能一步实现 D 选项中 NaAlO2 Al2O3不能一步实现 6 答案 答案 1 第三