高考化学 考前三月冲刺 第一部分 专题4 10常见金属元素及其化合物课件.ppt

学案10常见金属元素及其化合物 专题4常见元素及其重要化合物 单质 氧化物 碱性氧化物 氢氧化物 碱 盐 阳离子 1 钠 活泼 还原性 保存 过氧化钠 结构特点 与水及co2反应特点 烧碱 2 铝 还原性 与强碱反应 合金 氧化铝 氢氧化铝 两性 al3 水解 净水 离子共存 铝三角转化 高考关键词 高考关键词 3 铁 腐蚀 变价 fe2 还原性 离子共存 保存 检验 fe3 氧化性 水解 离子共存 检验 fe2 fe3 的相互转化 4 铜 不活泼 冶炼 氧化物 cu2 颜色 核心考点回扣 高考题型1典型物质的性质及应用 高考题型2金属及其化合物的制备 内容索引 核心考点回扣 1 典型元素及其化合物的特征性质 1 na al fe cu四种元素的单质中 能与水剧烈反应的是 反应的离子方程式 能与naoh溶液反应的是 反应的离子方程式 其中作氧化剂的是 na 2na 2h2o 2na 2oh h2 al h2o cu在潮湿的空气中被腐蚀的化学方程式 与氧气反应条件不同 反应产物不同的是 2cu co2 h2o o2 cu2 oh 2co3 na fe 2 上述四种金属的氧化物中 能用作供氧剂的是 写出一个化学方程式 既能溶于酸溶液又能溶于强碱溶液的是 离子方程式分别为 常温下为黑色固体的是 na2o2 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 或2na2o2 2h2o 4naoh o2 al2o3 al2o3 6h 2al3 3h2o feo fe3o4 cuo 3 上述四种金属的氢氧化物中 易在空气中被氧化的是 现象 反应的化学方程式为 具有两性的是 fe oh 2 白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 al oh 3 4 上述四种金属形成的阳离子共有 种 其中既能表现还原性 又能表现氧化性的是 检验fe2 的方法是 其中氧化性最强的是 它腐蚀金属铜的离子方程式为 6 fe2 cu 先加kscn溶液不显红色 再加h2o2溶液变为红色 fe3 2fe3 cu 2fe2 cu2 2 典型元素及其化合物的转化关系 1 钠及其化合物间的转化关系 离子方程式 化学方程式 离子方程式 化学方程式 化学方程式 离子方程式 离子方程式 化学方程式 2na 2h2o 2na 2oh h2 2na2o2 2h2o 4na 4oh o2 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 2 铝及其化合物间的转化关系 离子方程式 离子方程式 离子方程式 离子方程式 化学方程式 离子方程式 3 铁及其化合物间的转化关系 化学方程式 化学方程式 化学方程式 离子方程式 2fe2 cl2 2fe3 2cl 或2fe2 h2o2 2h 2fe3 2h2o 离子方程式 化学方程式 2fe3 fe 3fe2 或2fe3 cu 2fe2 cu2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 真题调研 高考题型1典型物质的性质及应用 1 2014 北京理综 7 下列金属中 表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是 a kb nac fed al解析金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层 防止内层的金属进一步被氧化 d正确 k na fe表面形成的氧化膜比较疏松 不能保护内层金属 a b c错误 d 2 2015 山东理综 10 某化合物由两种单质直接反应生成 将其加入ba hco3 2溶液中同时有气体和沉淀产生 下列化合物中符合上述条件的是 a alcl3b na2oc fecl2d sio2解析a项 alcl3可由al与cl2反应制得 将alcl3加入ba hco3 2溶液中生成co2气体和al oh 3沉淀 正确 b项 na2o加入ba hco3 2溶液中没有气体产生 错误 c项 fe与cl2反应生成fecl3 错误 d项 sio2与ba hco3 2不反应 错误 a 3 高考真题选项正误判断 正确的打 错误的打 1 在酒精灯加热条件下 na2co3 nahco3固体都能发生分解 2015 安徽理综 9a 解析na2co3很稳定 一般加热不会分解 2 溶解度 小苏打 苏打 2015 上海 11a 3 fecl3溶液可用于铜质印刷线路板制作 fecl3能从含有cu2 的溶液中置换出铜 2014 新课标全国卷 8d 解析fecl3溶液溶解铜的离子方程式为2fe3 cu cu2 2fe2 fe3 将cu氧化为cu2 不是置换反应 4 中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 2015 天津理综 1a 解析明矾溶液中的al3 水解呈酸性 能溶解铜锈 cu2 oh 2co3 5 明矾净化水和纯碱去油污均利用了它们的氧化性 2015 海南 1a b改编 解析明矾净水是利用al3 水解生成的al oh 3胶体的吸附作用 纯碱去油污是利用co水解的碱性 均与氧化性无关 6 al2o3和mgo均可与naoh溶液反应 2015 重庆理综 2c 解析al2o3属于两性氧化物 能与氢氧化钠溶液反应 mgo属于碱性氧化物 与naoh溶液不反应 错误 7 制备al oh 3悬浊液 向1mol l 1alcl3溶液中加过量的6mol l 1naoh溶液 2015 江苏 13a 解析al oh 3是两性氢氧化物 可以和过量氢氧化钠反应生成偏铝酸钠 8 将水蒸气通过灼热的铁粉 出现的现象是粉末变红 说明铁与水在高温下发生反应 2013 广东理综 23d 解析铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的fe3o4和h2 9 氧化铁能与酸反应 因而可用于制作红色涂料 2014 江苏 4d改编 解析氧化铁是红棕色粉末 可用作红色涂料 与能和酸反应没有任何联系 4 按要求回答下列问题 1 2015 海南 15 1 久存的银制品表面会变黑 失去银白色的光泽 原因是 2 2015 海南 15 3 agno3光照易分解 生成ag和红棕色气体等物质 其光照分解的化学方程式为 银与空气中的氧及含硫化合物反应生成黑色硫化银 3 2015 重庆理综 11 4 研究发现 腐蚀严重的青铜器表面大都存在cucl 采用 局部封闭法 可以防止青铜器进一步被腐蚀 如将糊状ag2o涂在被腐蚀部位 ag2o与有害组分cucl发生复分解反应 该化学方程式为 ag2o 2cucl 2agcl cu2o 核心透析 1 钠及其重要化合物 1 钠与酸反应比与纯水反应剧烈 钠与盐溶液反应 先考虑与水反应 再考虑生成的naoh能否与盐进一步发生复分解反应 2 na2o2为淡黄色固体 na 与o之比为2 1 3 na2o2的强氧化性常表现为 加入fecl2溶液 将fe2 氧化 同时生成fe oh 3沉淀 可将h2s氧化生成单质硫 2 铝及其重要化合物 1 al al2o3 al oh 3与h oh 都反应 其量的关系如图 2 由于al oh 3具有两性 决定了它的制备方法 3 离子共存问题 4 鉴别 利用滴加顺序不同 现象不同 alcl3溶液中滴加naoh溶液现象为先产生白色沉淀 后沉淀溶解 naoh溶液中滴加alcl3溶液现象为开始无明显现象 后产生白色沉淀 沉淀不溶解 3 证明溶液中既有fe2 又有fe3 的方法 证明fe3 用kscn溶液 溶液变红 证明fe2 用酸性kmno4溶液 溶液紫色褪去 4 铜及其重要化合物的几个重要反应分析 1 cu在潮湿空气中生成铜锈 绿色 2cu o2 co2 h2o cu2 oh 2co3 2 cuso4遇水蒸气变为蓝色晶体 cuso4 5h2o 可用于检验h2o的存在 此反应当cu足量时 h2so4不能完全反应 同时此反应也不适合用于制备cuso4 因为有so2的污染且h2so4的利用率低 对点模拟 1 下列有关金属的叙述不正确的是 a 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b 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c 向fecl3溶液中加入过量铁粉 溶液由棕黄色变为浅绿色d 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 解析b项 al无论与naoh还是盐酸都是al变为 3价 失去的电子数相同 产生h2的量相同 正确 d项 铝的冶炼是电解熔融的al2o3 不能用碳还原法制得 答案d 2 化学知识在生产和生活中有着重要的应用 下列说法中正确的是 a na2o na2o2组成元素相同 与co2反应产物也相同b caco3 baso4都难溶于水 均可用作钡餐c al与fe2o3能发生铝热反应 曾用于焊接钢轨d na2co3可以与胃酸反应 可用na2co3治疗胃酸过多 解析a项 na2o与co2反应只生成na2co3 na2o2与co2反应生成na2co3和氧气 b项 caco3不能用作钡餐 baso4可用作钡餐 d项 碳酸钠溶液的碱性较强 具有腐蚀性 可用碳酸氢钠 al oh 3等治疗胃酸过多 答案c 3 下列叙述中正确的是 a 氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是al3 3nh3 h2o al oh 3 3nhb 存在于污水中的重金属离子 常用投加明矾等电解质的方法进行处理c 镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量naoh溶液d 依据铝热反应原理 能发生反应2al 3mgo3mg al2o3 解析b项中 明矾只能使污水中的悬浮物沉降 不能除去重金属离子 c项中 mg不能溶于naoh溶液 d项中 mg的金属性比al强 故al与mgo不能发生铝热反应 答案a 4 下列有关铜及其化合物的说法中正确的是 a 氧化铜可以作氯酸钾分解的催化剂b 铜器表面的铜绿可以用稀硝酸洗涤c 硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合会生成氢氧化铜 硫酸钠 二氧化碳d 铜像用银底垫比用铁底垫好 银不易与空气中的氧气反应 解析过渡金属氧化物如氧化铜 二氧化锰等可以作氯酸钾分解的催化剂 a选项正确 硝酸能溶解铜 不能用硝酸洗涤铜绿 应用盐酸或稀硫酸洗涤铜绿 b选项错误 硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合会生成碱式碳酸铜沉淀 c选项错误 银没有铜活泼 银与铜在潮湿的空气中构成原电池 铜为负极 银为正极 加快了铜的电化学腐蚀 而铁比铜活泼 铁与铜构成原电池 铁为负极 铜为正极 能保护铜像 d选项错误 答案a 5 金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂 其产物与离子的水解 金属硫化物的溶解度 离子的氧化性或还原性等因素有关 经过查阅资料可知 cus在水中的溶解度很小 在稀酸溶液中也不溶解 fe2s3在水中的溶解度更小 但却能溶于稀酸 下列有关说法正确的是 a cu2 和s2 在水溶液中反应的产物是cusb nh和s2 在水溶液中发生相互促进的水解反应 所以不存在 nh4 2s的水溶液 c fe3 和s2 在酸性溶液中反应的产物只可能是fe2 sd fe3 的氧化性比cu2 的弱解析根据题目提供的信息cus在水中的溶解度很小 在稀酸溶液中也不溶解 知cu2 和s2 在水溶液中反应生成cus 所以选项a正确 选项b中由于nh和s2 发生双水解反应 水解得到的一水合氨和硫化氢在水中的溶解度较大 所以存在硫化铵的水溶液 c选项中当s2 过量时还可生成h2s fe3 可以把cu氧化成cu2 fe3 的氧化性比cu2 的强 d选项错误 答案a 6 部分被氧化的fe cu合金样品 氧化产物为fe2o3 cuo 共5 76g 经如下处理 下列说法正确的是 a 滤液a中的阳离子为fe2 fe3 h b 样品中铁元素的质量为2 24gc 样品中cuo的质量为4 0gd v 896 解析根据题意 3 2g滤渣一定是铜 而铜与fe3 不共存 a错误 最后的3 2g固体为fe2o3 其中铁元素的质量为2 24g b正确 样品中铜元素和氧元素共5 76g 2 24g 3 52g c错误 2 24g铁元素不可能全是单质与稀硫酸的反应 故标准状况下生成的h2的体积小于896ml d错误 答案b 高考题型2金属及其化合物的制备 真题调研 1 2013 山东理综 28 1 由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 a fe2o3b naclc cu2sd al2o3解析na k mg al等活泼金属的冶炼均采用电解法 fe cu的冶炼采用热还原法 bd 2 2015 浙江理综 13 某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 主要成分为fe2o3 sio2 al2o3 不考虑其他杂质 制备七水合硫酸亚铁 feso4 7h2o 设计了如下流程 下列说法不正确的是 a 溶解烧渣选用足量硫酸 试剂x选用铁粉b 固体1中一定有sio2 控制ph是为了使al3 转化为al oh 3进入固体2c 从溶液2得到feso4 7h2o产品的过程中 须控制条件防止其氧化和分解d 若改变方案 在溶液1中直接加naoh至过量 得到的沉淀用硫酸溶解 其溶液经结晶分离也可得到feso4 7h2o 解析根据题意 分析得出以下流程 a项 溶解烧渣选用足量硫酸 试剂x选用铁粉 正确 b项 由于sio2不溶于硫酸 则固体1中一定含有sio2 为了使溶液中的al3 转化成al oh 3沉淀 故用naoh溶液控制ph 得固体2为al oh 3 正确 c项 由于fe2 易被氧化 feso4 7h2o易分解 故在从feso4溶液中得到feso4 7h2o产品过程中 须控制条件防止其氧化和分解 正确 d项 若在溶液1 fe2 so4 3和al2 so4 3溶液 中直接加naoh至过量 得到的为fe oh 3 用硫酸溶解得到fe2 so4 3溶液 故经结晶不能得到feso4 7h2o 错误 答案d 3 2015 上海 32 33 34 35 过氧化钙 cao2 是一种白色 无毒 难溶于水的固体 能杀菌消毒 广泛用于果蔬保鲜 空气净化 污水处理等方面 工业生产过程如下 在nh4cl溶液中加入ca oh 2 不断搅拌的同时加入30 h2o2 反应生成cao2 8h2o沉淀 经过陈化 过滤 水洗得到cao2 8h2o 再脱水干燥得到cao2 完成下列填空 1 第 步反应的化学方程式为 第 步反应的化学方程式为 2 可循环使用的物质是 工业上常采用ca oh 2过量而不是h2o2过量的方式来生产 这是因为 2nh4cl ca oh 2 cacl2 2nh3 h2o cacl2 h2o2 8h2o 2nh3 cao2 8h2o 2nh4cl nh4cl 溶液显碱性 就可以抑制cao2 8h2o的溶解 从而提高产品的产率 h2o2是弱酸性 会促进cao2 8h2o的溶解 对物质的制取不利 3 检验cao2 8h2o是否洗净的方法是 解析cao2 8h2o是从含有nh4cl的溶液中过滤出来的 若cao2 8h2o洗涤干净 则表明不含有nh4cl电离产生的nh或cl 而cl 检验时现象明显 所以检验cao2 8h2o是否洗净的方法是取最后一次洗涤溶液 向其中加入agno3溶液 再滴加几滴稀硝酸 若无白色沉淀产生 就证明洗涤干净 否则没有洗涤干净 取最后一次洗涤溶液 向其中加入agno3溶液 再滴加几滴稀硝酸 若无白色沉淀产生 就证明洗涤干净 否则没有洗涤干净 4 cao2 8h2o加热脱水的过程中 需不断通入不含二氧化碳的氧气 目的是 解析cao2 8h2o加热脱水的过程中 会发生反应 cao2 8h2oca oh 2 h2o2 6h2o 2h2o22h2o o2 若通入的氧气中含有二氧化碳 就会与反应产生的ca oh 2反应 使反应正向进行 同时通入氧气 可以使装置中h2o2分解率降低 因而可以得到更多的cao2 防止co2与cao2 8h2o分解产生的ca oh 2反应使反应逆向进行 得到更多的cao2 核心透析 金属单质冶炼方法归纳 其中电解法是指电解熔融盐或氧化物 热还原法中常用还原剂有h2 co c al等 规律方法金属及其化合物制备的答题策略从资源中获取无机物 往往需要富集 除杂 物质间的转化等多步反应才能完成 1 这类试题一般是解析已知的生产过程 重点是分析每一步加入的物质是什么 出来的物质是什么 发生了什么样的变化 2 涉及fe元素的除去步骤一般为溶液含 fe2 fe3 fe3 使铁元素转化为氢氧化铁沉淀 氧化剂可选择h2o2 cl2等 沉淀剂的选择要考虑不引入新的杂质 3 涉及铝元素的分离 需要应用 4 从溶液中获取晶体时 要充分考虑水解 氧化等因素的影响 对点模拟 考向1金属冶炼1 下列制备金属单质的方法或原理正确的是 a 在高温条件下 用h2还原mgo制备单质mgb 在通电条件下 电解熔融al2o3制备单质alc 在通电条件下 电解饱和食盐水制备单质nad 加强热 使cuo在高温条件下分解制备单质cu b 2 铝用途广泛 用铝土矿 主要成分为al2o3 nh2o 少量sio2和fe2o3 制取al有如下途径 1 滤液a可用于净水 其净水原理用离子方程式表示为 2 灼烧时盛放药品的仪器名称是 3 步骤 中发生反应的化学方程式是 4 步骤 中生成固体c反应的离子方程式为 坩埚 5 取滤液b100ml 加入1mol l 1盐酸200ml 沉淀量达到最大且质量为11 7g 则滤液b中c alo c na 填 或 2mol l 1 1 5mol l 1 3 菱锰矿的主要成分是mnco3 含有少量fes2 al2o3 以菱锰矿为原料制备锰单质的流程如下所示 请回答下列问题 1 菱锰矿在浸取前需要粉碎 其目的是 解析矿石粉碎可增大固体与液体 固体与气体的接触面积 可从影响化学反应速率因素的角度进行分析 增大接触面积 便于浆化 提高浸出率 2 用稀硫酸浸取时 主要反应的离子方程式为 加入二氧化锰时被氧化的物质是 填化学式 解析fes2中的 2价铁及 1价硫都具有还原性 均可被mno2氧化 mnco3 2h mn2 co2 h2o fes2 3 已知fe al mn的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的ph如表所示 则加氨水沉淀时应控制溶液的ph范围为 此时得到的沉淀是 填化学式 解析根据几种离子沉淀的ph 控制溶液的酸碱性使氢氧化铝完全沉淀 氢氧化铁已完全沉淀 氢氧化锰没有开始沉淀 答案5 0 ph 8 3al oh 3fe oh 3 4 电解硫酸锰溶液时 阴极的电极反应式为 用酸性高锰酸钾溶液检验mn2 产生黑色沉淀 该反应的离子方程式为 解析电解硫酸锰溶液时 阴极上锰离子发生还原反应生成锰单质 高锰酸钾将锰离子氧化成二氧化锰 mn2 2e mn 考向2实用金属化合物的制备4 化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣 主要成分为铁的氧化物及少量fes sio2等 来制备聚铁 碱式硫酸铁的聚合物 和绿矾 feso4 7h2o 过程如下 1 将过程 中产生的气体通入下列溶液中 溶液会褪色的是 填选项序号 a 品红溶液b 紫色石蕊溶液c 酸性kmno4溶液d 溴水解析由题中信息可知 过程 向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气 铁的氧化物 硫化亚铁均会溶解 生成硫酸铁 单质硫和水 所以溶液x是硫酸铁溶液 过程 灼烧固体 其中的硫被氧化为二氧化硫 二氧化硫能分别使品红溶液 酸性kmno4溶液和溴水褪色 acd 2 过程 中 fes和o2 h2so4反应的离子方程式为 解析过程 中 fes和o2 h2so4反应的离子方程式为4fes 3o2 12h 4fe3 6h2o 4s 4fes 3o2 12h 4fe3 6h2o 4s 3 过程 中 需加入的物质是 反应的化学方程式为 用溶液y制绿矾时 可取少量y溶液于试管中 向试管内加入少量的 溶液 观察溶液是否变为 色 以验证其中是否含有fe3 解析由产物绿矾逆推可知过程 就是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程 应加入铁粉还原硫酸铁 有关反应的化学方程式为fe2 so4 3 fe 3feso4 验证硫酸亚铁溶液中是否含有fe3 可用含scn 的溶液检验