高考化学二轮复习 专题突破专题十一 常见金属元素课件.ppt

专题十一常见金属元素 1 了解常见金属 如na al fe cu等 的活动顺序 2 掌握常见金属及其重要化合物的主要性质 了解其应用 3 了解合金的概念及其重要应用 考纲要求 知识精讲 考点一钠及其重要化合物 1 理清知识主线na na2o na2o2 naoh na2co3 nahco32 注意网络构建 3 扫除知识盲点 1 钠和盐溶液反应 不能置换出盐中的金属 与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属 2 无论na与o2反应生成na2o还是na2o2 只要参与反应的na的质量相等 则转移电子的物质的量一定相等 但得到na2o2的质量大于na2o的 3 注意na及其化合物发生焰色反应时火焰颜色均为黄色 4 li和o2反应只生成li2o 4li o22li2o 5 1molna2o2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol 如na2o2与so2的反应转移电子数应为2mol 6 不用试剂也可鉴别na2co3和盐酸 7 不能用ca oh 2鉴别na2co3和nahco3溶液 应选用cacl2或bacl2溶液 8 除去co2中的hcl气体 应选用饱和nahco3溶液 9 na k合金常温下呈液态 是原子反应堆的导热剂 10 鉴别na k利用焰色反应 11 碱金属的密度呈现增大的趋势 但k反常 12 向饱和的na2co3溶液中通入过量co2 有晶体析出 题组集训 题组一重要反应必练 1 按要求书写方程式 1 na与cuso4溶液反应的离子方程式 2 na在空气中缓慢氧化 3 na2o2和h2o反应的离子方程式 2na 2h2o cu2 2na cu oh 2 h2 4na o2 2na2o 2na2o2 2h2o 4na 4oh o2 4 na2o2和so2的反应 5 na2co3转化成naoh的化学方程式 6 向饱和na2co3溶液中通入过量co2气体的离子方程式 7 nahco3与过量ca oh 2溶液反应的离子方程式 na2o2 so2 na2so4 na2co3 ca oh 2 caco3 2naoh 8 nahco3与少量ca oh 2溶液反应的离子方程式 9 向naoh溶液中通入少量co2气体反应的离子方程式 10 向naclo溶液中通入过量co2气体反应的离子方程式 11 用惰性电极电解饱和的食盐水的化学方程式 12 nahco3溶液转化成na2co3溶液的化学方程式 nahco3 naoh na2co3 h2o 题组二准确判断物质性质2 正误判断 正确的划 错误的划 1 用热的烧碱溶液洗去油污 是因为na2co3可直接与油污反应 2014 新课标全国卷 8a 2 用热碱水清除炊具上残留的油污发生了化学变化 2014 新课标全国卷 7b 3 二氧化碳通过na2o2粉末反应后固体物质增重 2014 新课标全国卷 9b 4 2014 新课标全国卷 10b 5 除去na2co3固体中的nahco3固体可用灼烧的方法 2014 大纲全国卷 10d 6 中为nahco3固体受热分解 中为澄清石灰水变浑浊 由 中现象 能证实 中发生的反应 2014 北京理综 11c 7 小苏打是面包发酵粉的主要成分之一 2014 福建理综 6d 8 用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液 2013 安徽理综 12d 9 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐溶液 2013 江苏 13b 10 食盐可作调味剂 也可作食品防腐剂 2013 天津理综 2a 11 侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 2013 新课标全国卷 7a 12 用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体 2013 福建理综 10b 题组三典型实验探究3 已知某纯碱样品中含有少量nacl杂质 为测定该样品中纯碱的质量分数 可用如图所示的装置进行实验 主要实验步骤如下 按如图所示装置来组装仪器 并检查装置的气密性 将ag纯碱样品放入锥形瓶中 加入适量蒸馏水溶解 得到纯碱样品溶液 称量盛有碱石灰的u形管的质量为bg 通过分液漏斗滴入6mol l 1的硫酸 直到不再产生气体为止 从导管a处缓缓鼓入一定量的空气 再次称量盛有碱石灰的u形管的质量为cg 重复步骤 和 的操作 直到u形管的质量基本不变 为dg 请回答下列问题 1 在用托盘天平称量样品时 如果天平的指针向左偏转 说明 2 装置中干燥管b的作用是 3 如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸 测量结果将 填 偏高 偏低 或 不变 4 步骤 的目的是 5 步骤 的目的是 6 该样品中纯碱的质量分数的计算式为 7 还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数 请简述一种不同的实验方法 解析题目所提供的装置图根据功能不同划分为五个部分 净化 洗气 装置 除去空气中的co2 气体发生装置 na2co3与硫酸反应产生co2 干燥 洗气 装置 除去co2中的水蒸气 气体吸收装置 用碱石灰吸收co2 尾气处理装置 防止空气中的co2与水蒸气进入u形管 答案 1 样品质量较大 2 防止空气中的co2与水蒸气进入u形管 3 偏高 4 将反应产生的co2全部赶入u形管中 一般来说 根据高考对中学化学实验考查的具体要求及各个实验装置的功能不同 常把中学化学实验装置分为以下 模块装置 气体发生装置 洗气装置 干燥装置 化学反应装置 集气装置 易溶气体吸收装置 尾气处理装置 量气装置和安全吸收装置等 反思归纳 考点二铝及其重要化合物 知识精讲 1 理清知识主线 2 注意网络构建 3 扫除知识盲点 1 铝是活泼金属 但铝抗腐蚀性相当强 因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜 2 铝热反应不仅仅是单质铝与fe2o3反应 还包含制取其他难熔金属的反应 由于铝热剂是混合物 故铝热反应不能用于工业上冶炼铁 注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应 3 引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点 具体操作是先铺一层kclo3 然后插上镁条 最后点燃镁条 4 并不是al与所有金属氧化物均能组成铝热剂 该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱 5 al2o3 al oh 3与naoh溶液的反应常用于物质的分离提纯 al oh 3不溶于氨水 所以实验室常用铝盐和氨水来制备al oh 3 6 利用偏铝酸盐制备al oh 3 一般不用强酸 因为强酸的量控制不当会使制得的al oh 3溶解 若向偏铝酸盐溶液中通入co2 生成的al oh 3不溶于碳酸 co2过量时另一产物是hco 不过量时另一产物是co 书写离子反应方程式时要特别注意 7 al oh 3可用作抗酸药 8 泡沫灭火器所用试剂为al2 so4 3溶液和nahco3溶液 题组集训 题组一重要反应必练 1 按要求书写方程式 1 al与盐酸 naoh溶液反应的离子方程式 2 al和fe3o4的反应 2al 6h 2al3 3h2 3 al2o3与盐酸 naoh溶液反应的离子方程式 4 al oh 3与盐酸 naoh溶液反应的离子方程式 5 alcl3与过量nh3 h2o naoh溶液反应的离子方程式 al2o3 6h 2al3 3h2o 6 naalo2与少量盐酸或过量盐酸反应的离子方程式 7 向naalo2溶液中通入少量或过量co2反应的离子方程式 8 al2 so4 3溶液与nahco3溶液反应的离子方程式 9 alcl3溶液与naalo2溶液反应的离子方程式 10 用离子方程式表示naalo2与nahco3不能共存的原因 题组二准确判断物质性质 2 正误判断 正确的划 错误的划 1 铝与fe2o3发生铝热反应 反应后固体质量增加 2014 新课标全国卷 9c 2 明矾用作净水剂 涉及化学变化 2014 重庆理综 1a 3 氢氧化铝具有弱碱性 可用于制胃酸中和剂 2014 江苏 4b 4 铝罐可久盛食醋 2014 福建理综 6c 5 只滴加氨水鉴别nacl alcl3 mgcl2 na2so4四种溶液 2014 福建理综 8a 6 明矾溶于水产生al oh 3胶体 al3 3h2o al oh 3 3h 2013 江苏 8b 7 硫酸铝溶液中加入过量氨水al3 3oh al oh 3 2012 大纲全国卷 7a 8 alcl3溶液与浓氨水反应有白色沉淀生成 2012 北京理综 10c 9 明矾能水解生成al oh 3胶体 可用作净水剂 2012 江苏 5a 题组三定量计算与图像分析 3 2012 安徽理综 13 已知室温下 al oh 3的ksp或溶解度远大于fe oh 3 向浓度均为0 1mol l 1的fe no3 3和al no3 3混合溶液中 逐滴加入naoh溶液 下列示意图表示生成al oh 3的物质的量与加入naoh溶液的体积的关系 合理的是 解析解答本题时应特别注意 难溶物的ksp越大 在溶液中越难形成沉淀 al oh 3能溶于过量的naoh溶液 由于al oh 3的ksp比fe oh 3的ksp大 故在混合液中加入naoh溶液时 先生成fe oh 3沉淀 而不生成al oh 3沉淀 当fe no3 3反应完全后再生成al oh 3沉淀 继续加入naoh溶液 al oh 3沉淀又溶解 故只有c图像符合题意 答案c 4 2012 山东理综 9 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 稀硝酸解析a项 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1molal消耗1molnaoh b项 2al 3h2so4 al2 so4 3 3h2 1molal消耗1 5molh2so4 c项 2al 6hcl 2alcl3 3h2 1molal消耗3molhcl d项 al和稀硝酸反应不放h2 综上所述 符合题意的是a项 答案a 考点三铁及其重要化合物 知识精讲 1 理清知识主线 2 注意网络构建 3 扫除知识盲点 1 fe与o2 h2o g 反应的产物都是fe3o4而不是fe2o3 fe与cl2反应时生成fecl3 与s反应时生成fes 说明cl2的氧化能力大于s的 常温下 fe al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化 但加热后继续反应 fe在cl2中燃烧 无论cl2过量还是不足均生成fecl3 2 向含fe2 的溶液中加入硝酸 kmno4溶液 氯水等具有氧化性的物质时 溶液会出现浅绿色 棕色的颜色变化 该现象可用于fe2 的检验 3 制备fe oh 2的方法很多 原则有两点 一是溶液中的溶解氧必须提前除去 二是反应过程中必须与o2隔绝 4 fe3 的检验方法较多 如观察溶液颜色法 棕黄色 naoh溶液法 生成红褐色沉淀 kscn溶液法 生成血红色溶液 前面两种方法需溶液中fe3 浓度较大时才适用 最好也最灵敏的方法是kscn溶液法 fe2 的检验可采用先加入kscn溶液后再加入氧化剂的方法 也可用铁氰化钾检验fe2 现象是生成蓝色沉淀 fe3 fe cn 6 2 5 生成fecl2除了用fe和hcl的置换反应外 还可用化合反应 2fecl3 fe 3fecl2 生成fe oh 3除了用fe3 与碱的复分解反应外 还可用化合反应 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 6 配制fecl2溶液既要防氧化 加入fe粉 又要防水解 加入盐酸 配制fecl3溶液要加入浓盐酸防止水解 7 fe3 必须在酸性条件下才能大量存在 当ph 7时 fe3 几乎完全水解生成fe oh 3沉淀 8 除去酸性溶液zncl2中的fecl2 应先通入cl2或加入h2o2 再加入zno 使fe3 水解生成沉淀过滤除去 题组集训 1 按要求书写方程式 1 fe在少量cl2中燃烧 2 fe和s混合加热 3 fe和h2o g 高温下反应 题组一重要反应必练 4 稀hno3和过量fe粉或少量fe粉反应的离子方程式 5 feo与盐酸 稀hno3反应的离子方程式 6 fe2o3与稀hno3反应的化学方程式 feo 2h fe2 h2o fe2o3 6hno3 2fe no3 3 3h2o 7 fe3o4与稀盐酸 稀hno3反应的离子方程式 8 fe oh 2与稀盐酸 稀hno3反应的离子方程式 9 fe oh 3与稀盐酸 氢碘酸反应的离子方程式 fe3o4 8h 2fe3 fe2 4h2o fe oh 2 2h fe2 2h2o fe oh 3 3h fe3 3h2o 2fe oh 3 6h 2i 2fe2 i2 6h2o 10 fe oh 2露置于空气中 11 制备fe oh 3胶体 12 铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程负极 正极 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 2fe 4e 2fe2 o2 4e 2h2o 4oh fe2 2oh fe oh 2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 32fe oh 3 nh2o fe2o3 nh2o 3h2 2 正误判断 正确的划 错误的划 1 中为铁粉与水蒸气加热 中为肥皂水冒泡 由 中现象能证实 中发生了反应 2014 北京理综 11a 2 铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性 2014 天津理综 1a 3 氧化铁能与酸反应 所以可用于制作红色颜料 2014 江苏 4d 题组二准确判断物质性质 4 向fecl3溶液中加入mg oh 2 3mg oh 2 2fe3 2fe oh 3 3mg2 2013 新课标全国卷 10d 5 生铁中含有碳 抗腐蚀能力比纯铁弱 2012 海南 10a 6 fe与s混合加热生成fes2 2012 重庆理综 7a 7 因为fe3 有强氧化性 所以fecl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜 2012 广东理综 12d 8 fe与稀hno3 稀h2so4反应均有气泡产生 说明fe与两种酸均发生置换反应 2012 山东理综 12c 9 fe在足量cl2中燃烧生成fecl2和fecl3 2012 天津理综 2d 10 稀硫酸中加入铁粉2fe 6h 2fe3 3h2 2012 大纲全国卷 7d 3 下列图示中能较长时间看到fe oh 2白色沉淀的有 题组三fe oh 2制备装置集锦 解析fe oh 2是一种白色沉淀 在空气中或含有氧气的水溶液中很容易被氧化变色 因此难以观察到它的本来颜色 要制备纯净稳定的fe oh 2 需要隔绝空气 图中装置 中油脂的作用是防止空气中的o2进入硫酸亚铁溶液中 装置 其原理都是利用铁和稀硫酸现制feso4 并用产生的h2赶走试管 和溶液中的氧气 但其装置的设计却有区别 装置 阳极反应式为fe 2e fe2 阴极反应式为2h 2e h2 h 来源于水的电离 因此总反应为fe 2h2ofe oh 2 h2 产生的h2有利于赶走溶液中的氧气 液面上的汽油使溶液与空气隔开 答案 成功制备fe oh 2的关键由于fe oh 2具有很强的还原性 易被氧化为fe oh 3 在实验室中制备fe oh 2 并使fe oh 2长时间保持白色沉淀状态 成为物质制备实验探究的热点 制备原理 fe2 2oh fe oh 2 成功关键 溶液中不含fe3 和o2等氧化性物质 制备过程中 保证生成的fe oh 2在密闭的隔绝空气的体系中 反思归纳 4 2014 福建理综 24 2 3 铁及其化合物与生产 生活关系密切 2 用废铁皮制取铁红 fe2o3 的部分流程示意图如下 题组四铁及其化合物性质的综合应用 步骤 若温度过高 将导致硝酸分解 硝酸分解的化学方程式为 步骤 中发生反应 4fe no3 2 o2 2n 4 h2o 2fe2o3 nh2o 8hno3 反应产生的hno3又将废铁皮中的铁转化为fe no3 2 该反应的化学方程式为 上述生产流程中 能体现 绿色化学 思想的是 任写一项 3 已知t 时 反应feo s co g fe s co2 g 的平衡常数k 0 25 t 时 反应达到平衡时n co n co2 若在1l密闭容器中加入0 02molfeo s 并通入xmolco t 时反应达到平衡 此时feo s 转化率为50 则x 解析 2 硝酸分解生成no2 h2o和o2 根据图示可知fe和hno3反应生成fe no3 2和nh4no3 结合得失电子守恒可写出化学方程式 因为hno3的还原产物主要是nh4no3 1molhno3作氧化剂转移8mol电子 故产生的氮氧化物较少 节约原料 3 根据该反应的k 0 25 可知反应达到平衡时n co n co2 4 1 根据反应 feo s co g fe s co2 g 初始物质的量 mol0 02x00变化物质的量 mol0 010 010 010 01平衡物质的量 mol0 01x 0 010 010 01根据化学平衡常数可知 k 0 25 解得x 0 05 答案 2 4hno34no2 o2 2h2o 4fe 10hno3 4fe no3 2 nh4no3 3h2o 氮氧化物排放少 或其他合理答案 3 4 1 0 05 1 理清知识主线 考点四铜及其重要化合物 知识精讲 2 注意网络构建 3 扫除知识盲点 1 铜在潮湿的空气中最终不是生成cuo 而是铜绿 cu2 oh 2co3 2 常用灼热的铜粉除去n2中的o2 灼热的cuo除去co2中的co 3 新制cu oh 2悬浊液常用来检验醛基 4 cu和一定量的浓hno3反应 产生的是no2和no的混合气体 当cu有剩余 再加入稀h2so4 cu继续溶解 5 cu 紫红色 cuo 黑色 cu2s 黑色 cus 黑色 cu2o 砖红色 6 铜的焰色反应为绿色 7 冶炼铜的方法有 热还原法 湿法炼铜 电解精炼铜 1 按要求书写方程式 1 cu和浓h2so4 稀hno3的反应的化学方程式 2 铜绿的生成 3 fecl3溶液腐蚀铜板的离子方程式 题组集训 题组一重要反应必练 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3 2fe3 cu 2fe2 cu2 4 cu和s混合加热 cu在cl2中燃烧 5 用惰性电极电解cuso4溶液 6 用cu作电极电解h2so4溶液 2 正误判断 正确的划 错误的划 1 fecl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 是因为fecl3能从含cu2 的溶液中置换出铜 2014 新课标全国卷 8d 2 氢气通过灼热的cuo粉末固体质量减少 2014 新课标全国卷 9a 3 将锌粒投入cu no3 2溶液中 反应后固体质量增加 2014 新课标全国卷 9d 题组二准确判断物质性质 4 制饭勺 饭盒 高压锅等的不锈钢是合金 2014 广东理综 7a 5 向cuso4溶液中加入镁条时有气体生成 该气体是h2 2013 山东理综 28 2 改编 6 用铜作电极电解cuso4溶液 2cu2 2h2o2cu o2 4h 2013 四川理综 3c 7 过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成 2012 重庆理综 7c 8 al fe cu的单质放置在空气中均只生成氧化物 2011 山东理综 12b 3 2012 上海 七 碱式碳酸铜 cu2 oh 2co3 是一种用途广泛的化工原料 实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下 步骤一 废铜屑制硝酸铜如图 用胶头滴管吸取浓hno3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中 废铜屑过量 充分反应后过滤 得到硝酸铜溶液 题组三综合实验探究 步骤二 碱式碳酸铜的制备向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液 水浴加热至70 左右 用0 4mol l 1的naoh溶液调节ph至8 5 振荡 静置 过滤 用热水洗涤 烘干 得到碱式碳酸铜产品 完成下列填空 1 写出浓硝酸与铜反应的离子方程式 2 上图装置中naoh溶液的作用是 反应结束后 广口瓶内的溶液中 除了含有naoh外 还有 填写化学式 3 步骤二中 水浴加热所需仪器有 加热 夹持仪器 石棉网除外 洗涤的目的是 4 步骤二的滤液中可能含有co 写出检验co的方法 5 影响产品产量的主要因素有 6 若实验得到2 42g样品 只含cuo杂质 取此样品加热至分解完全后 得到1 80g固体 此样品中碱式碳酸铜的质量分数是 解析 2 广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体nox naoh溶液可用来吸收nox 利用nox naoh nano2 nano3 h2o可知 反应结束后 广口瓶内的溶液中 除了剩余的naoh外 还含有新生成的nano2与nano3 3 因反应器为大试管 故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯 另外还需要温度计 测定水温 洗涤可除去碱式碳酸铜表面吸附的硝酸钠 5 由步骤二可知实验成功的关键是控制溶液ph和反应温度 故影响产品质量的主要因素为温度 ph 6 碱式碳酸铜完全分解得到cuo 设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x 依据碱式碳酸铜分解的化学方程式 利用 差量法 可得 222 62 2 42x 2 42 1 80 解得x 0 92 答案 1 cu 4h 2no cu2 2no2 2h2o 2 吸收氮氧化物 合理即可 nano3 nano2 3 烧杯温度计除去产品表面吸附的硝酸钠 4 取样 加入稀盐酸 将产生的气体通入澄清石灰水 溶液变浑浊 说明含有co 5 温度 ph 6 0 92 1 规律方法金属的冶炼方法与金属活动性顺序表有密切的关系 考点五洞悉金属活动性顺序与金属冶炼 知识精讲 2 特别提醒 1 电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物 不是盐溶液 2 钠 镁的冶炼是电解熔融的nacl mgcl2 铝的冶炼是电解加了冰晶石的熔融al2o3 不是电解熔融alcl3 因为alcl3是共价化合物 熔融态不导电 3 热还原法中使用的还原剂通常为碳 一氧化碳和氢气等 在金属活动性顺序表中 虽然前面的金属能够将后面的金属从其化合物中置换出来 但不一定是从其盐溶液中置换 例如na由于活泼性太强 不能从cucl2溶液中置换出cu 但是可以在其熔融状态下置换出铜 4 在高炉炼铁中 加入的还原剂是焦炭 但真正作还原剂的是co 5 沙里淘金 描述的是 金 的冶炼方法 1 正误判断 正确的划 错误的划 1 有嵌有一铜螺丝钉的铁板 在铜铁接触处滴加nacl溶液 则负极发生的电极反应为cu 2e cu2 2011 浙江理综 10d改编 2 电解alcl3 fecl3 cucl2的混合溶液时阴极上依次析出cu fe al 2011 山东理综 12d 题组集训 题组一金属活动性顺序的比较 2 2012 大纲全国卷 11 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池 相连时 外电路电流从 流向 相连时 为正极 相连时 上有气泡逸出 相连时 的质量减少 据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 a b c d 解析利用原电池的形成和工作原理解决问题 在外电路中 电流从正极流向负极 则 作原电池的负极 作正极 故活动性 活动性相对较差的金属作原电池的正极 故金属的活动性 有气泡产生的电极发生的反应为2h 2e h2 为原电池的正极 故活动性 质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解 为负极 故活动性 由此可得金属活动性 答案b 3 正误判断 正确的划 错误的划 1 氯化铝是