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文档简介

1、.专题五金属及其化合物2013考纲解读】钠、铝、铁、铜及其化合物是平时生活中特别重要的物质,特别是铝、铁在公民经济中占有极其重要的地位。命题的重点将是钠及其化合物(特别是Na2O2、Na2CO3、NaHCO3)的性质、铝及其化合物的两性、Fe2与Fe3之间的转变关系、铜的冶炼及Cu(OH)2的性质等。预计此后高考试题将会在选择题中以离子共存、离子方程式、氧化复原反应、物质的鉴识与分别等角度察看金属元素及其化合物的性质,也会在非选择题中以金属元素的性质为载体,经过推断题、实验题,察看考生运用金属元素的有关知识剖析解决问题的能力。以实验研究的形式察看元素化合物的性质将成为2013年高考命题的新亮点

2、。【知识网络建立】钠及其化合物铝及其化合物铁及其化合物专业.铜及其化合物【高频考点打破】考点一常有金属及化合物的主要性质1钠及其化合物等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数同样。钠与酸反应时,先与酸反应,酸不足再与水反应。钠与盐的溶液反应:钠不能够置换出溶液中的金属,钠直接与水反应,反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。(4)Na2O与CO或HO反应时,生成1molO,转移电子的物质的量为2mol。2222(5)NaO跟CO和水蒸气组成的混淆气体反应时,应先考虑NaO跟CO的反应。由于若先发生反应:2NaO222222222H2O=4NaOHO2,必然还发生反应:2NaOH

3、CO2=Na2CO3H2O。(6)Na2O与SO反应的化学方程式为:NaOSO=NaSO。2222224(7)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为:2CO3H=HCO3、3222镁、铝及其化合物点燃点燃镁在空气中焚烧主要发生反应:2MgO2=2MgO,其他还发生反应:3MgN2=Mg3N2、2Mg专业.CO2=2MgOC。(2)Mg3N2与水反应:Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3。(3)加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2积淀,而不是MgCO3积淀,由于Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3)2=Mg(OH

4、)22CO。铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下,浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。(5)Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。(6)Al33与以下离子不能够大量共存:223322,其中是由于直接反应,其他均是由于发生了强烈的双水解反应。与以下SO3、S、ClO、AlO2OHAlO2、Al323,其中离子不能够大量共存:H、HCO3、Fe、FeH和HCO3是由于与AlO2直接反应(AlO2HCO32H2O=Al(OH)3CO3),其他也是由于发生了强烈的双水解反应。明矾的净水原理:明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,它在水中能电离:KAl(

5、SO4)2=KAl322SO4。铝离子发生水解反应,生成的氢氧化铝胶体拥有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降以达到净水目的:Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。3铁、铜及其化合物(1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,与I2反应生成FeI2,与反应物的用量没关。(2)Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4,而不是Fe2O3。(3)过分的Fe与硝酸作用,或在232。要注意产生的3还Fe和FeO的混淆物中加入盐酸,均生成FeFe能够氧化单质Fe这一隐含反应:Fe2Fe3=3Fe2。2在酸性条件下不能够共存。(4)NO3与Fe(5)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,波及

6、Fe3与I的氧化复原反应,产物为Fe2、I2和H2O。(6)FeCl33323溶液加热浓缩时,因Fe水解和HCl的挥发,获得的固体为Fe(OH),灼烧后获得红棕色FeO固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,将得不到Fe(OH)3固体,最后获得的固体仍为Fe2(SO4)3。注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最后得到红褐色积淀,其实不能够判断该溶液中必然含有32Fe,也可能含有Fe。例1、用类推的方法可能会得犯错误结论,因此推出的结论要经过实践的查验才能确定其正确与否。下列推论中正确的选项是()22ANa失火不能够用CO灭火

7、,K失火不能够用CO灭火B工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁,也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝专业.CAl与S直接化合能够获得Al2S3,Fe与S直接化合也能够获得Fe2S3DFe3O4能够写成FeOFe2O3的形式,Pb3O4也可写成PbOPb2O3的形式【答案】A【剖析】AlCl3为共价化合物,熔融状态不导电,故不能够用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝;Fe与S直接化合只能生成FeS;Pb3O4中铅的化合价分别为2和4,故Pb3O4应写成2PbOPbO2的形式。【变式研究】由熔盐电解法获得的粗铝含必然量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精华法除掉,产生的尾气经办理后可用于钢

8、材镀铝,工艺流程以下:精华前,需除去坩埚表面的氧化铁和石英砂,防备精华时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,有关的化学方程式为_和_。(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除掉。气泡的主要成分除Cl2外还含有_;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中必然存在_。(3)在用废碱液办理气体A的过程中,所发生反应的离子方程式为_。(4)镀铝电解池中,金属铝为_极,熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在,铝电极的主要电极反应式为_。(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防备钢材腐化,其原因是_。专业.生【剖析】(1)联合题意,即是Fe2O3、Si

9、O2和金属Al在高温下发生置换反应;(2)杂质中还存在H2,与Cl2联合形成HCl,高温下Cl2也能与Na和Al反应生成NaCl和AlCl3(700时升华形成气体);(3)冷凝后的气体Cl2和HCl均能与碱液反应;(4)电镀时,镀层金属作阳极,失电子形成阳离子,即Al失电子形成Al3,Al3再与AlCl联合形成Al2Cl;(5)防备腐化的原理包括间隔金属与电解质溶液的接触、改变金属内部构造等。【谈论】以金属及其化合物的基本知识为命题线索,设置情境,或许联合某些新技术等命题来察看考生综合运用基本知识来解决实责问题的能力是近几年高考取的一个新动向,特别是新课标试验区的高考题,屡次出现。因此在复习过

10、程中既要重视基础知识复习,更要重视综合能力的提升。考点二常有金属与其化合物的转变两种常有金属及其化合物的转变形式:1直线型转变关系XXABCOO22(1)NaNa2ONa2O2(2)X为强酸,如2HCl3HCl3NaAlOAl(OH)AlCl(3)X为强碱,如3NaOH3NaOH2AlClAl(OH)NaAlO2三角型转变关系例2、物质A、B、C、D为中学常有单质,其组成元素的原子序数依次减小,且其中只有三种是短周期元素,B为黄绿色气体。试依照图123中物质的相互转变关系回答以下问题。专业.(1)A的化学式为_。(2)在FG的转变中,A的作用是_;在的反应中,不属于氧化复原反应的是_。(多填或

11、少填无分)(3)写出A在高温下与H反应的化学反应方程式并标出电子转移的方向和数目:_。(4)写出反应的化学反应方程式:_。(5)已知在101kPa条件下,2molD完好焚烧生成液态生成物放出571.6kJ热量;请书写表示D燃烧热的热化学方程式:_。【答案】(1)Fe(2)复原剂(5)在氢气焚烧热的热化学方程式中,氢气的化学计量数必定是1mol。【变式研究】AI分别表示中学化学中常有的一种物质,其中A、I为常有金属,它们之间的互有关系如图124所示(部分反应物、生成物没有列出),且已知G为主族元素的固态氧化物,A、B、C、D、E、F专业.六种物质中均含同一种元素。图12-4请填写以下空白:(1)

12、A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中的地点是_。写出C物质的化学式:_。写出以下反应的化学方程式或离子方程式:反应的化学方程式:_;反应的离子方程式:_;反应的化学方程式:_。(4)从能量变化的角度看,反应中,属于H0的反应是_。(填序号)【答案】(1)第四周期第族(2)FeCl2高温(3)8Al3Fe3O4=4Al2O39Fe2Al2OH2H2O=2AlO23H24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3【剖析】G为主族元素的固态氧化物,由G能够与NaOH反应和反应,猜想G是AlO,则J是NaAlO,232G电解获得金属铝和氧气,由反应可知,I是金属铝,H是氧气,联想

13、反应为铝热反应,A在氧气焚烧23,获得B,可知B是FeO,A是金属铁,FeO与盐酸反应生成Fe和Fe,从反应流程能够看出,C是FeCl34342E是Fe(OH)2,F是Fe(OH)3。反应为Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O,反应为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。考点三金属及其化合物的实验研究有关金属及其化合物研究实验的特点:要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、剖析、猜想和归类,察看学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技术的掌握程度,察看学专业.生对科学研究方法和过程的理解,对实验的谈论。例3、铁不能够与冷、热水反应,但能与水蒸气反

14、应。资料显示,在不同样温度下,复原铁粉与水蒸气反应的产物是不同样的,温度低于570时,生成FeO,高于570时,生成Fe3O4。老师用如图125所示实验装置,达成复原铁粉与水蒸气反应的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是_。甲同学为研究实验后试管内的固体含有哪些物质,进行了以下实验:图12-5实验编号实验操作实验现象取少许黑色粉末X放入试管1中,加黑色粉末渐渐溶解,溶液呈绿入盐酸,微热色;有少许气泡产生向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡溶液没有出现血红色依照上述实验,能确定固体中存在的物质是_;不能够确定能否存在FeO的原因是34_。(3)乙同学设计以下实验方案以确定实验后试管内的固体能否存在

15、FeO:34图12-6溶液X中发生氧化复原反应的离子方程式为_;足量氨水与金属离子反应的离子方程式为_。操作a包括过滤和冲洗,查验积淀能否已经冲洗干净的操作是_。确定能否存在Fe3O4需要测定并记录的实验数据是_。【答案】(1)查验反应中生成的H2(2)FeFe3O4溶于盐酸生成的Fe3与Fe反应生成了Fe2专业.232Fe2HH2O2=2Fe2H2OFe33NHH2O=Fe(OH)33NH取少许最后一次冲洗液,滴加AgNO3溶液,若无积淀生成,则积淀已洗干净固体样质量量和红褐色固体的质量(其他合理答案也可)【剖析】(1)铁与水蒸气在高温条件下反应生成H,因此使用肥皂液的作用是查验反应中生成的

16、H。22(2)由实验可知固体中必然含Fe,由于Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3可被Fe复原成Fe2,加入KSCN溶液未出现血红色,因此不能够确定有无FeO。34(3)溶液X中含有Fe2,Fe2在酸性溶液被H2O2氧化的离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe322被氧化为33与氨水反应的离子方程式为3234。2HO;FeFe,FeFe3NHHO=Fe(OH)3NH查验积淀能否冲洗干净必然要取最后的冲洗液。确定能否存在Fe3O4需要的数据是固体样质量量和红褐色固体的质量。【变式研究】三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在必然条件下加热分解

17、,对所得气体产物和固体产物进行实验和研究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂达成考证和研究过程。131盐酸、1.0122、0.1molL限选试剂:浓硫酸、1.0molLHNO、1.0molLmolLNaOH、3%HO1KI、0.1molL1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。将气体产物依次经过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C),察看到A、C中澄清石灰水都变污浊,B中有红色固体生成,则气体产物是_。(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不能能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。考证固体产物中钾元素存在的方法是_,现象是_。固体产物中

18、铁元素存在形式的研究。提出合理假定假定1:_;假定2:_;假定3:_。设计实验方案证明你的假定。实验过程依照中方案进行实验。在下表中写出实验步骤、预期现象与结论。专业.实验步骤预期现象与结论步骤1步骤2步骤3【答案】(1)CO2和CO(2)焰色反应透过蓝色钴玻璃察看到紫色火焰(3)全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO实验步骤预期现象和结论步骤1:取适合固体产物于试管中,加入足量蒸馏水,充分振荡,分别不溶固体与溶液,用固体产物部分溶解蒸馏水充分冲洗不溶固体(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无显然步骤2:向试管中加入适合4变化,则假定2建立;CuSO溶液,再加入少许上述不溶固体,充分振

19、荡(2)若蓝色溶液颜色显然改变,且有暗红色固体物质生成,则证明有铁单质存在步骤3:连续步骤2中的(2),进行固液分别,用蒸馏水冲洗固体至冲洗液无色。取少许固体于(1)若溶液基本无色,则假定1建立;试管中,滴加过分盐酸后,静置,取上层清液,(2)若溶液呈血红色,则假定3建立滴加适合22HO,充分振荡滴加KSCN【剖析】(1)依照A中石灰水变污浊,知有CO2气体,B中有红色固体生成,说明CuO被复原,C中石灰水变污浊,可知B中CuO被CO复原。(3)由于题目中说明铁不以三价存在,只能是以二价铁或单质形式,或两者的混淆物存在。2323步骤1:利用KCO的溶解性,除掉KCO;步骤2:利用铁能置换出Cu

20、,而FeO不能够置换出Cu来查验能否含铁单质;专业.步骤3:利用盐酸酸化分别出FeO,再用H2O2氧化,利用KSCN能否变色,来考证固体中能否含FeO。【难点研究】考点一金属及其化合物的转变【例1】以以下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转变关系,其中A为常有的金属单质,B为非金属单质(一般是黑色粉末),C是常有的无色无味液体,D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)(1)A、B、C、D代表的物质分别为_、_、_、_(填化学式);反应中的C、D均过分,该反应的化学方程式是_;(3)反应中,若B与F物质的量之比为43,G、H分别是_、_(填化学式);反应产物中K的化学式为_;反应

21、的离子方程式为_。【剖析】(1)由C是常有无色无味液体,推知为H2O;D是淡黄色固体化合物,推知D为Na2O2;C、D反应后生成NaOH,并且又能和常有金属单质A反应,可知A为Al;由B为黑色非金属单质,猜想为碳。分步书写,减少错误。先写出Na2O2与H2O的反应,生成的NaOH再与Al发生反应。依照C和O2反应的物质的量,两者比值为44时产物为CO2,比值为42时产物为CO,现在比值为43,因此产物为CO2和CO的混淆物。反应Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2。(5)反应溶液甲的成分为NaOH和NaAlO2,通入CO2后,CO2能够和NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3积淀,同时

22、CO2又和NaOH反应生成Na2CO3,两者相加,即得总反应方程式,尔后再拆为离子方程式。【答案】(1)AlCH2ONa2O2专业.(2)2NaO2HO=4NaOHO2Al2NaOH2HO=2NaAlO3H22222(3)CO2CO(4)Na2CO3(5)CO2Al(OH)22233【谈论】1过氧化钠的特点过氧化钠(Na2O2),淡黄色固体,能与H2O、CO2反应生成O2,发生反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2,2NaO22CO=2NaCO3O2。Na2O2的强氧化性表现以下:(1)Na2O2与SO2反应:Na2O2SO2=Na2SO4。(2)Na2O2投入FeCl2溶液中

23、,可将Fe2氧化成Fe3,同时生成Fe(OH)3积淀。(3)Na2O2投入氢硫酸中,可将H2S氧化成单质硫,溶液变污浊。22(4)Na2O2投入Na2SO3溶液中,可将SO3氧化成SO4。(5)Na2O2投入品红溶液中,因其有强氧化性,因此有漂白性,可使品红溶液褪色。2“铝三角”及其应用(1)“铝三角”是指Al3相互转变的三角关系,以以下图:、Al(OH)3和AlO2详细反应有:Al(OH)3OH=AlO22H2OAl(OH)33H=Al33H2OAl33OH=Al(OH)3AlO223AlO32H2O24H=AlAl32HO22Al33AlO26H2O=4Al(OH)3应用制取Al(OH)3

24、专业.Al33NHHO=Al(OH)3NH234CO22H2O=Al(OH)AlO23HCO3离子共存问题Al322等因相互促使水解而不能够大量共存;、Al33等23324也不能够大量共存。【变式研究】Al、Fe、Cu都是重要的金属元素,以下说法正确的选项是()。A三者对应的氧化物均为碱性氧化物B三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能够采用将溶液直接蒸干的方法D电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混淆溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al【答案】C难点二金属离子的查验和判断【例2】由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的有效成分。甲同学欲研究X的组成

25、。查阅资料:由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。Al3在pH5.0时积淀完好;Mg2在pH8.8时开始积淀,在pH11.4时积淀完好。实验过程:.向化合物X粉末中加入过分盐酸,产生气体A,获得无色溶液。.用铂丝蘸取少许中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰。.向中所得的溶液中滴加氨水,调治pH至56,产生白色积淀B,过滤。.向积淀B中加过分NaOH溶液,积淀全部溶解。.向中获得的滤液中滴加NaOH溶液,调治pH至12,获得白色积淀C。中气体A可使澄清石灰水变污浊,A的化学式是_。由、判断X必然不含有的元素是磷、_。中生成B的离子方程式

26、是_。专业.中B溶解的离子方程式是_。积淀C的化学式是_。(6)若上述n(A)n(B)n(C)113,则X的化学式是_。222,333323而题述是获得无色溶液;由知无Na,即X不是NaHCO3;由知,X中必然有铝元素,但不能够确定能否有镁元素,由进一步明确铝元素的存在;由V知X中有镁元素,X是化合物,由此推知X是碱式碳酸镁铝。【谈论】金属阳离子的查验离子查验试剂主要实验现象离子方程式及说明硫酸或硫酸盐2-生成白色积淀,加稀盐酸Ba2加SO4Ba2SO42-=BaSO4(白色)溶液、稀盐酸积淀不溶解K、焰色反应火焰分别为浅紫色(透过蓝色的Na钴玻璃察看)、黄色Fe2NaOH溶液生成白色积淀,快

27、速转成灰绿色,Fe22OH=Fe(OH)2(白色)最后变成红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(红褐色)先加KSCN溶2Fe2Cl2=2Fe32Cl无明展现象,加氯水呈红色Fe3SCN=Fe(SCN)2或液,再加氯水33Fe3SCN=Fe(SCN)3Fe加入NaOH溶Fe33液加入KSCN有红褐色积淀呈红色Fe32(红色)SCN=Fe(SCN)专业.加入HCl或含白色积淀,不溶于稀HNO=AgClAgCl的溶液,再AgCl3加稀HNO32加入NaOH溶液蓝色积淀2CuCu2OH=Cu(OH)2NaOH溶液、氨加氨水或氢氧化钠溶液,有白色Al3Al33OH=Al(OH)3水絮状积

28、淀生成,积淀能溶于氢氧Al(OH)2HO232化钠,不溶于氨水【变式研究】有一无色溶液,可能含有322中的几种。为K、Al、Mg、NH4、Cl、SO4、HCO3、MnO4确定其成分,做以下实验:取部分溶液,加入适合Na2O2固体,产生无色无味的气体和白色积淀,再加入足量的NaOH溶液后白色积淀部分溶解;另取部分溶液,加入HNO酸化的Ba(NO)溶液,有白色积淀产生。332以下推断正确的选项是()。A必然有Al32、Mg、NH4、ClB必然有Al32、Mg、HCO3C必然有K、HCO、MnO34D必然有Al322、Mg、SO4剖析:由于溶液无色,则不含有;MnO4;依照的现象为产生无色无味气体,

29、则原溶液中不存在NH4加入过分的NaOH溶液,生成的白色积淀部分溶解,则含有2和Al3,由于Al33;依照的现象可推知原溶液含有2,而、Cl无法确定。故无HCO3SO4K答案:D【变式研究】由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混淆粉末,取样品进行以下实验(部分产物略去):(1)取少许溶液X,加入过分的NaOH溶液,有积淀生成。取上层清液,通入CO2,无显然变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式)_。专业.(2)Z为一种或两种气体:若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应中能同时生成两种气体的化学方程式是_若Z为两种气体的混淆物,试剂a为适合水,则Z中两种气体

30、的化学式是_。(3)向Y中通入过分氯气,其实不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)_。取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液表现蓝色并有红褐色积淀生成。当耗资2molI时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是_(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中必然不会产生Y中的红色固体,则原样品中全部可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)_【剖析】经过剖析能够看出,解题的重点取决于浓酸化学式的判断,可由稀释的溶液X加过分Fe粉后余两种固体下手剖析,解答时可先假定再考证除去。样品加入某浓酸后能产生两种气体,由样品成分知,该酸不会是盐酸,若为盐

31、酸只能产生H2,故浓酸为浓H2SO4或浓HNO3。32等均转变成积淀,若有Al,则转变成(1)溶液X加入过分NaOH溶液后,Fe或CuAlO2,滤液中通入CO时会有Al(OH)3积淀生成,因无现象说明原混淆物中无Al。2(2)若浓酸为浓H2SO4,生成的两种气体只能为SO2和CO2,若浓酸为浓HNO3,生成的两种气体为NO2和CO2,当通入NaHCO3时,Z只为一种气体,说明原气体为SO2和CO2,反应化学方程式为C2H2SO4(浓)=22CO2SO2HO。若经过水时,气体Z为两种气体,说明原气体为NO2和CO2,经过水时发生反应:3NO2H2O=2HNO3NO,所余两种气体为NO和CO2。(

32、3)由样品的成分,联合(1)中判断知,原混淆物中无Al,加入过分铁粉后Y中的金属阳离子只有Fe2,残留固体为过分的铁和被置换出的铜,当向其中通入过分Cl2其实不断搅拌后,Fe2、Fe均会被氧化为Fe3,Cu被氧化为Cu2,故溶液中存在的阳离子有Fe3、Cu2、H。(4)溶液呈蓝色说明有I2生成,若只氧化I,耗资2molI应转移电子2mol,说明2molI被氧化时仍有1molFe2被氧化,故反应中其物质的量之比(I)(Fe2)21,由此推知反应为4I2Fe2nn3H2O2=2Fe(OH)32I2。(5)若必然不产生Y中的红色固体,说明原混淆粉末中不能够含有Fe,否则单质铁可能会和Cu2作用生成C

33、u单质,故原混淆物可能为CuO、C或CuO、C、FeO。23专业.【答案】(1)Al242222、Fe3(4)2Fe2(2)C2HSO(浓)=CO2HONO、CO(3)Cu、H2SO3H2O24I=2Fe(OH)32I2(5)CuO、C或CuO、C、Fe2O3难点三工业生产过程中金属知识的综合应用【例3】碳酸锂宽泛应用于陶瓷和医药等领域。已知锂辉石(主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原资料制备Li2CO3的工艺流程以下:3、Al322以氢氧化物形式完好积淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;已知:Fe、Fe和MgLi2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度

34、分别为34.2g、12.7g和1.3g。(1)步骤前,锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_。(2)步骤中,酸浸后获得的酸性溶液中含有Li23、4Fe3222_(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀、Fe、Mg、Ca、Na等杂质,需在搅拌下加入硫酸”)以调治溶液的pH到6.06.5,积淀部分杂质离子,尔后分别获得浸出液。步骤中,将适合的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除掉的杂质金属离子有_。步骤中,生成积淀的离子方程式为_。从母液中可回收的主要物质是_。【剖析】(1)固体颗粒越小,化学反应速率越快,同时可使锂元素尽可能多地溶解到酸中。(2)所给三种物质中,只有CaCO3能够降低溶液

35、的酸度,提升溶液的pH到6.06.5,可除掉Fe3、Al3。(3)2氧化为3,尔后加入石灰乳可除掉其中的Fe32,再加步骤中加入H2O2溶液,可将FeFe和Mg2。此时溶液中的离子主要有Li2。入Na2CO3溶液可除掉Ca、Na、SO4步骤加入饱和Na2CO3溶液后,主要使Li转变成Li2CO3积淀。(5)反应后,溶液中的Na2SO4以及加入的过分Na2CO3便留在母液中,可回收的主要物质为Na2SO4。【答案】(1)增大固液接触面积,加速浸出反应速率,提升浸出率石灰石(3)Fe2、Mg2、Ca2专业.2(4)2LiCO3=Li2CO3(5)Na2SO4【谈论】解答这类试题重点要联合实验流程,

36、知道每步的目的是什么、发生什么反应,以及对制备产品的作用,怎样除掉副产品等。工艺流程试题经常选用的资料新、背景新,解答此类题可分三步:第一步,读懂工艺流程图,抓住物质流入、流出的方向,挖掘反应条件及记录重要数据;第二步,联系有关化学原理。即每步波及的化学反应或实验方法,波及的化学原理如水解平衡原理等,还要联系中学实验方法等;第三步,在上述两步基础上,联合要回答的问题,剖析、判断得出正确答案。【变式研究】铁是平时生活中最常有的金属,某班同学在学习铁的知识时,碰到以下问题:问题1:铁为何称为黑色金属?问题2:CuO在高温下可分解为Cu2O和O2,Fe2O3在高温下可分解为FeO和O2吗?对于问题1

37、,同学们上网查问,有两种讲解:A由于在铁表面上有黑色的铁的氧化物,因此叫黑色金属。B由于铁的粉末为黑色,铁的氧化物也均为黑色,因此叫黑色金属。你认为正确的说法是_。若有一黑色粉末,你怎样鉴识是铁粉,仍是Fe3O4粉末。_。对于问题2,同学们准备实验研究,他们设想了两种方法:A将三氧化二铁高温灼烧,看灼烧前后颜色能否变化。B将三氧化二铁高温灼烧,看灼烧前后质量能否变化。实验中应将Fe2O3放在_(填仪器名称)中灼烧。方法A中,若是高温灼烧后颜色由_变成_,说明Fe2O3确实发生了变化。能说明生成的必然为FeO吗?_,原因是_。方法B中,若是发生了预期的反应,固体高温灼烧前后质量比应为_,但是,实

38、验结果是固体灼烧前后质量比为3029,则高温灼烧后生成物是_。比较两种方法,你认为较好的方法是_。剖析:(1)B错误,由于Fe2O3是红棕色的;常用的方法是加酸溶解,金属和稀盐酸反应生成氢气,而FeO反应时没有气泡产生;(2)由于FeO是红棕色的,FeO是黑色的,若方法A建立,那么颜色变化3423是由红棕色变化为黑色,但从颜色其实不能够正确判断,由于亦能够生成黑色的高温Fe3O4,6Fe2O3=4Fe3O4O2;专业.若方法B建立,则以下反应建立:高温21602Fe2O3=4FeOO2,灼烧前后固体的质量之比为:109。472若质量之比是3029,则发生了反应高温Fe3O4;联合两种方法6Fe

39、2O3=4Fe3O4O2,最后的固体产物是的剖析,方法B比较严实,由于此方法波及到了定量的计算,而方法A可是是定性地从颜色来察看,不严密。答案:(1)A取黑色粉末少许于试管中,加适合稀盐酸或稀硫酸,有气泡产生的原黑色粉末为铁,若无气泡产生的原黑色粉末为Fe3O4(其他合理答案亦可)(2)坩埚红棕色黑色不能够也可能为FeO109FeOB3434【易错劝告】对金属的察看常有的错误:1铝及其化合物注意对AlO、Al(OH)两性的理解,以及对Al3存在条件的认识。3232Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶),Al3只能分别存在于酸、AlO2性与碱性溶液中。Al3

40、与以下离子不能够大量共存:222、AlOOH、CO3、HCO3、SO3、S2,其中OH是由于直接反应,其他均是“双水解”。与以下离子不能够大量共存:322。其中AlO2H、HCO3、NH4、Al、Mg、CuH和HCO3是由于直接反应(AlO2其他也是“双水解”。2HCOHO=Al(OH)CO),32332钠及其化合物(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中,Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质,所得溶液的质量应是原混淆物质的质量总和减去产生气体的质量。(2)注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混淆气体反应时的先后次序。若先发生反应:2Na2O22H2O=4NaOHO2,必然还发生2N

41、aOHCO2=Na2CO3H2O,即应先考虑Na2O2跟CO2的反应。正确理解“焰色反应”它是元素的一种性质。不论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。它属物理变化过程。不是全部元素都有特点的颜色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少许金属元素才能表现焰色反应。不清楚Na2O、Na2O2、KO2的构造,判断阴、阳离子配比时易犯错,三种化合物阴、阳离子数之比为12、12、11。3铁、铜及其化合物专业.2在酸性条件下,不能够大量共存。(1)NO3与Fe(2)过分的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混淆物中加入盐酸,要注意产生的Fe3还能够够氧化单质Fe这一隐含反应:Fe2Fe3=3Fe2。32

42、43的水溶液蒸干所得节余固体的差别。FeCl3溶液加热浓缩时,因3水解和(3)注意FeCl、Fe(SO)FeHCl的挥发,获得的固体为Fe(OH)3,如灼烧后获得红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性酸,将不能够获得Fe(OH)3固体。注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最后获得红褐色积淀,其实不能够判断该溶液中必然含有Fe3,也可能含有Fe2。注意铁单质与强氧化性物质反应时,也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量,最后铁元素将以二价铁形式存在,由于2Fe3Fe=3Fe2。【例1】已知A、B、D、E均为中

43、学化学常有单质或化合物,它们之间的关系以以下图部分产物略去,Fe能与足量稀HNO3反应生成Fe(NO3)3。以下说法错误的选项是()AA、B、D可能是钠及其化合物BA、B、D可能是铁及其化合物CA、B、D可能是铝及其化合物DA、B、D不能能是非金属及其化合物【例2】已知Fe3O4可用氧化物的形式表示为FeOFe2O3,或当作盐时可写为Fe(FeO2)2。依照化合价规则和这类书写方法,剖析以下对于Pb3O4的表示方法:PbOPb2O3;Pb(PbO2)2;2PbOPbO2;Pb2(PbO4)。其中正确的选项是()专业.ABCD【剖析】铅的化合价有2、4两种,而中铅的化合价为2、3,错,对;由于氧

44、化物改写成盐时要依照“廉价在前,高价在后(即高价酸根,廉价阳离子)”的原则,应写为Pb2(PbO4),错,对。【错因剖析】若盲目照搬Fe3O4的表示形式,则易误选A。出现这类错误的原因是未从铁、铅化合价的差别上考虑。【历届高考真题】2012高考】(2012四川)13.向27.2gCu和Cu2O的混淆物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完好反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已完好沉淀,积淀质量为39.2g。以下有关说法不正确的选项是ACu与Cu2O的物质的量之比为21B硝酸的物质的量浓度为2.6mol/LC产生的

45、NO在标准情况下的体积为4.48LDCu、Cu2O与硝酸反应后节余HNO3为0.2mol【答案】B【剖析】设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,依照题意,则有64x+144y=27.2由CuCu(OH)2Cu2O2Cu(OH)2得34x+68y-16y=39.2-27.2,解得x=0.2y=0.1Cu与Cu2O的物质的量之比为0.20.1=21,A正确;硝酸的物质的量为硝酸铜中NaOH和NO的物质的量之和,1.0mol+(0.2mol2+0.1mol2)/3=1.2mol,硝酸的物质的量浓度为1.2mol/0.5L=2.4mol/L,B不正确;产生的NO在标准情况下的体积为22.

46、4L/mol(0.2mol2+0.1mol2)/3=4.48L,C正确;Cu、Cu2O与硝酸反应后节余HNO3为1.0mol-0.2mol2-0.1mol22=0.2mol,D正确。【考点定位】本题察看铜及其化合物知识和氧化复原反应的计算。(2012重庆)7以下表达正确的选项是A.Fe与S混淆加热生成FeS2NaHCO3的热牢固性大于Na2CO3过分的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成D白磷在空气中加热到必然温度能转变成红磷【答案】C【剖析】Fe与S混淆加热生成FeS,A项错误;NaHCO3加热能够生成Na2CO3,B项错误;过分铜与浓硝酸反应,过程中随硝酸浓度变小与铜反应生成一氧化氮,C项正确;白

47、磷在空气中加热能够与空气专业.中氧气反应,D项错误。【考点定位】本题察看元素化合物的有关知识吗,察看的知识点有Fe与S的反应、NaHCO3的牢固性、Cu与HNO3的反应等。(2012安徽)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0.1molL1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混淆溶液中,逐滴加入NaOH溶液。以下表示图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系,合理的是)3)3)3)3HHHHOOOO(llllAAAAnnnn0V(NaOH)0V(NaOH)0V(NaOH)0V(NaOH)【答案】C【剖析】依照题意KspAl(OH)

48、3KspFe(OH)3,因此向混淆溶液中滴加NaOH溶液时,第一应生成Fe(OH)3积淀,当Fe3+积淀完好后,重生成Al(OH)3积淀,连续滴加NaOH溶液,则Al(OH)3OH=AlO22H2O,而题意是生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系,故C项图像切合实质情况。【考点定位】本题主要察看元素化合物的知识及化学反应的竞争性。(2012天津)2以下单质或化合物性质的描绘正确的选项是ANaHSO4水溶液显中性BSiO2与酸、碱均不反应CNO2溶于水时发生氧化复原反应DFe在足量Cl2中焚烧生成FeCl2和FeCl3【答案】C【剖析】硫酸氢钠在水溶液中完好电离为:+2-,故溶

49、液呈酸性,A错;二氧化硅属于44酸性氧化物,其能和强碱反应,也能和氢氟酸反应,B错;二氧化氮溶于水和水反应生成硝酸和一氧化氮,属于氧化复原反应,C对;氯气拥有较强的氧化性,铁在其中焚烧必然生成氯化铁,D错。【考点定位】本题以元素化合物知识为基础,综合察看了物质性质、氧化复原反应等知识。2012海南)8两种盐的固体混淆物:加热时有气体产生,加水溶解时有积淀生成,且积淀溶于稀盐酸。知足上述条件的混淆物是ABaCl2和(NH4)2SO4BAgNO3和NH4Cl专业.CFeCl3和NaHCO3DKCl和Na2CO3【答案】:AC【剖析】:硫酸铵和氯化钡混淆加热时会释放氨气,加水溶解会生成硫酸钡积淀,A

50、切合;氯化铵受热能放出氨气,但生成的盐酸AgCl不溶于盐酸,B除去;碳酸氢钠受热放出二氧化碳气体,溶于水生成的Fe(OH)3可溶于盐酸,C切合;氯化钾和碳酸钠混淆溶于水不生成积淀,D除去。【考点定位】本题以实验现象为载体察看了元素化合物的性质。(2012上海)17将l00mLlmolL的Na2CO3溶液均分为两份其中一份加入少许冰醋酸,其他一2份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。两份溶液中c(CO3)的变化分别是A减小、减小B减小、增大C增大、增大D增大、减小【答案】B【解【考点定位】本题察看NaHCO3的性质。析(2012上海)22PbO2是褐色固体,受热分解为Pb的+4和+2价

51、的混淆氧化物,+4价的Pb能氧化】盐酸生成浓Cl2;现将lmolPbO2加热分解获得O2,向节余固体中加入足量的浓盐酸获得Cl2,O2和Cl2的加质的量之比为物3:2。则节余固体的组成及物质的量比是入A1:1混淆的Pb3O4、PbOB1:2混淆的PbO2、Pb3O4少C1:4:l混淆的PbO2、Pb3O4、PbODPbO2、Pb3O4、PbO量【答案】AD醋【剖析】依照氧化复原反应中得失电子守恒可知PbO2生成O2时,生成O2与生成的2价Pb(用PbO表酸示)的关系为:O22PbO,氧化复原反应中得失电子守恒可知由节余固体与浓盐酸反应时,其中反应发中的物4价Pb(用PbO2表示)与生成物Cl2

52、的关系为:PbO2Cl2。由上述两个关系式及题目已知信息生O2和Cl2的物质的量之比为3:2可知节余固体中,PbO:PbO2=6:2=3:1。Pb3O4能够看做2PbOPbO2,应选将的个选项中的四Pb3O4换算为2PbOPbO2时,选项A、D中的PbO:PbO2=3:1,选项B中的PbO:PbO2=4:3,选项反C中的PbO:PbO2=7:5。应【考点定位】本题察看铅的化合物的性质,察看氧化复原反应规律的应用。为(2012江苏)5.以下有关物质的性质与应用不踿相对应的是A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路SO2拥有氧化性,可用于

53、漂白纸浆Zn拥有复原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极资料专业.【答案】C【剖析】A选项正确,常用铝离子水解性质用铝盐净化水;B选项正确,Fe3+有氧化性,会腐化铜;C选项错误,漂白纸浆不是利用SO2的氧化性;D选项正确,电池中锌是被氧化,是复原剂,作电极还利用其导电性。【考点定位】物质的性质与应用(2012上海)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被复原后的单质硒可能成为环境污染物,经过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。达成以下填空:27Se和浓HNO3反应的复原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3的反应方程式_。答案:剖析:2-

54、+28已知:Se+2HSO4(浓)2SO+SeO2+2HO;2SO+SeO2+2H2OSe+2SO4+4HSeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的次序是_。29回收获得的SeO2的含量,能够经过下面的方法测定:SeO2+KI+HNO3Se+I2+KNO3+H2OI2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI配平方程式,标出电子转移的方向和数目。30实验中,正确称量SeO2样品0.1500g,耗资了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为_。【答案】27Se2HNO3(浓)H2SeO3NONO228H2SO4(浓)SeO2SO229

55、4HNOSe2I24KNO2HO33300925【剖析】(1)依照氧化复原反应中得失得沦陷恒,2molHNO3生成1molNO和1molNO2转移电子为4mol,而1molSe生成SeO转移的电子数是4mol,因此化学方程式中HNO的系数为2,而Se、NO、NO、232SeO2系数是1,其他配平H元素即可获得正确的化学方程式。(2)依照同一个化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由第一个化学方程式可知氧化性H2SO4(浓)SeO2,由第二个化学方程式可知氧化性SeO2SO2,故氧化性大小H2SO4(浓)SeO2SO2。(3)能够采用化合价起落法配平,即Se元素化合价由4降低为0,化合

56、价变化单位为4,而I元素化合价由1价高升至0价,高升单位为1,依照起落相等,专业.KI系数应当为4,故I2系数为2,尔后配平其他元素原子即可;该反应中KI中的I元素失电子,而SeO2得电子。(4)依照配平后的化学方程式与化学方程式可得关系式:SeO24Na2S2O4故样品中的SeO质量为m=102000mol/L0025L111g/mol。24即样品中SeO2质量分数为m=0925。0.1500g【考点定位】本题主要察看氧化复原反应和有关的化学计算能力,意在察看考生对氧化复原反应规律的理解与应用。(2012上海)钠是开朗的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有宽泛的应用。达成以下计算:57叠

57、氮化钠(NaN3)受撞击完好分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32L(标准情况下)氮气,最少需要叠氮化钠_g。58钠-钾合金可在核反应堆中用作热互换液。5.05g钠-钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气。计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。计算并确定该钠-钾合金的化学式。59氢氧化钠溶液办理铝土矿并过滤,获得含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有以下反应:2NaAl(OH)4+CO22Al(OH)3+Na2CO3+H2O己知通入二氧化碳336L(标准情况下),生成24molAl(OH)3和15molNa2CO3,若通入溶液的二氧化碳为112

58、L(标准情况下),计算生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比。60常温下,称取不同样氢氧化钠样品溶于水,加盐酸中和至pH=7,尔后将溶液蒸干得氯化钠晶体,蒸干过程中产品无损失。氢氧化钠质量氯化钠质量(g)(g)2.403.512.322.343.483.51上述实验所用氢氧化钠均不含杂质,且实验数据可靠。经过计算,剖析和比较上表3组数据,给出结论。【答案】0.07521000=075(mol/L)58(1)c(OH)=200专业.设上述合金中含amol钠、bmol钾ab0075223a39b505a0050molb010mol该钠钾合金化学式为NaK259溶液含氢氧化钠。氢氧化钠和二

59、氧化碳反应生成的碳酸钠:15124=3(mol)2112L二氧化碳得物质的量:112L5mol,122.4Lmoln(Al(OH):n(NaCO)=(53)2=4:532360由氯化钠质量计算,氢氧化钢样品厚乐质量为58.5M1(氢氧化钠)=240=40g/mol58.5M2(氢氧化钠)=240=58g/mol58.5M3(氢氧化钠)=348=58g/mol结论:实验所取氢氧化钠样品是NaOH;实验和实验所取氢氧化钠样品应当是NaOHH2O。【剖析】57依照氮元素守恒:n(NaN3)=2(N2)=40.32L2=12mol,(NaN3)=12mol6522.4Lmol1331gmol=78g。

60、58依照化学方程式:2Na2H2O=2NaOHH2,2K2HO=2KOHH2,可知n(OH)=2n(H2)=0075mol2=015mol。c(OH)=0.15mol0.75molL1。设合金中钠和钾物质的量分别为a和b,则:a0.200Lb=00752=015,23a39b=505g,解得a=0050mol,b=010mol,n(Na):n(K)=1:2,该钠-钾合金的化学式为NaK2。59溶液中通入CO2,与NaOH反应生成Na2CO3,与铝酸钠反应生成Al(OH)3和Na2CO3。由化学方程式:2NaAl(OH)4CO22Al(OH)3Na2CO3H2O,可求出由CO2与NaAl(OH)

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