2022届高中化学二轮复习（广东专版）专题3金属元素及其化合物

-1-第14课时金属元素及其化合物专题三

元素及其化合物-1-【例1】(考查Cu及其重要化合物的主要性质及其应用)各物质之间的转化关系如下图，部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物，X、Y、Z的原子序数依次增大，在周期表中X的原子半径最小，Y、Z原子最外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体，G为黄绿色单质气体，J、M为金属，I有漂白作用，反应①常用于制作印刷电路板。请回答下列问题：(1)写出A的化学式__________________，C的电子式__________________。-1-(2)比较Y与Z的原子半径大小：_____＞_____(填写元素符号)。(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示)______________________，举出该反应的一个应用实例______________________________。(4)已知F溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，放出无色气体。请写出该反应的化学方程式：___________________________________________。(5)研究表明：气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N，其结构中原子的排列为正四面体，请写出N及其2种同素异形体的名称__________、________、__________________________________。-1-【解析】本题主要考查金属Cu及化合物知识，可以从框图和文字信息中突破，找出物质之间的转化关系。黄绿色气体G为Cl2；浅绿色、棕黄色溶液中含Fe2+和Fe3+。反应①用于制作印刷电路板反应是FeCl3和Cu的反应等，考生对于基础知识要相当的熟练。【答案】(1)CuCO3或Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2·CuCO3

(2)C

O

(3)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2

CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O医学检验糖尿病(4)3Cu2O+14HNO36Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O(5)金刚石石墨富勒烯(C60)或碳纳米管等-1-点评：物质的物理性质和化学性质要记忆准确，性质与结构的关系要正确理解，物质转化关系要熟练。-1-【例2】(考查Fe及其重要化合物的主要性质及其应用)(2010·上海卷)由5molFe2O3、4molFe3O4和3molFeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是(

)A．4∶3B．3∶2C．3∶1D．2∶1-1-【解析】分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当Fe2O3+Fe3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3∶2；当发生反应：Fe2O3+Fe+FeOFe3O4时，反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为1∶2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两者之间。高温高温【答案】BC-1-点评：极端假设法是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端，首先确定两个极端，然后确定范围，最后选择。-1-【例3】(考查Al及其重要化合物的主要性质及其应用)(2011·广东卷)由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：(注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华)-1-(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①__________________________________和②______________________________________。(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。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，浮渣中肯定存在____________。4Al＋3SiO22Al2O3＋3Si高温2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe

高温HCl和AlCl3NaCl-1-(3)在用废碱液处理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和形式存在，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止钢材腐蚀，其原因是____________________________________________________________________________________________。Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O；H＋＋OH－H2O阳Al＋7AlCl4－3e－

4Al2Cl4－－Al2Cl7—AlCl4—致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生-1-【解析】(1)铝属于活泼金属，在高温下可置换某些金属或非金属，因此有关反应的方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe、4Al＋3SiO22Al2O3＋3Si。(2)在高温下，氯气可与氢气、金属钠和铝反应生成HCl、NaCl和AlCl3，由于温度是700℃，所以AlCl3会升华变成气体，因此气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3；NaCl熔点为801℃，此时NaCl不会熔化，只能在浮渣中存在，即浮渣中肯定存在NaCl。高温高温-1-(3)尾气经冷凝后分为气体A和B，由框图可知A是氯气和氯化氢的混合气体，B是AlCl3，因此用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为：、

(4)既然是镀铝，所以铝必须作阳极，由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，所以阳极的电极反应式为。(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止内部的金属继续被氧化，起到防腐蚀保护作用。H＋＋OH－H2OCl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2OAl＋7AlCl4－3e－

4Al2Cl4－－-1-【例4】(考查钠及其重要化合物的主要性质及图象数据的处理知识)(2010·上海卷)将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。下列图象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(

)-1-【解析】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L盐酸时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+Na2CO3NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L盐酸时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑；此时开始放出气体。【答案】 C-1-易错警示：解答此题的易错点是不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应是分步进行的。首先发生的是HCl+Na2CO3NaHCO3+NaCl；反应完全后，再发生：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。-1-(考查金属冶炼)下列金属冶炼的反应原理，错误的是(

)-1-【解析】本题主要考查关于金属冶炼的主要反应原理。一般很活泼的金属用电解法(K～Al)；较活泼的金属用还原法(Zn～Cu)，此法要求在较高温度时且还原剂的还原性大于被冶炼的金属；不活泼的金属用热分解法(Hg～Ag)。由于Mg的还原性大于H2，故B不正确。【答案】C-1-1．金属元素及其化合物的相互转换关系要熟记；2．一些重要金属单质及其化合物用途易错；3．与金属元素有关的一些无机知识综合应用易错。

易错点分析

-1-1．下列物质反应后一定有+3价铁生成的是()①过量的Fe与Cl2反应；②Fe与过量稀H2SO4反应后，再向其中加KNO3；③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸；④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。A．①②B．②③C．①②③D．全部-1-【解析】①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为+3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀H2SO4反应只能生成Fe2+，但要注意，由于稀H2SO4过量，加入KNO3后，H+、NO能将Fe2+氧化成Fe3+。③从表面上看不会发生复分解反应，实际上也发生了Fe2+被H+和NO氧化的反应。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。

【答案】C-1-2．(例3变式)相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()A．AlB．Al(OH)3C．AlCl3D．Al2O3【解析】本题考查铝及其化合物与NaOH溶液反应的计算。先必须写出对应的化学方程式，然后根据方程式对应计算，审题时一定要注意是相同质量，不是相同的物质的量，否则容易把结论弄错。A-1-3．(2011·广州调研)下列有关金属及其化合物的说法正确的是()A．Mg和A