常见金属元素单质及其重要化合物.ppt

1、专题十二常见金属元素单质及其重要化合物,探究点一常见金属及化合物的主要性质,1钠及其化合物 (1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。 (2)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。 (3)钠与盐的溶液反应：钠不能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)Na2O2与CO2或H2O反应时，生成1 mol O2，转移电子的物质的量为2 mol。,例1 2011山东卷 Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是() 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只生成氧化物 C制备AlCl3、FeCl3、

2、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al,专题十二 要点热点探究,C【解析】 铝的氧化物属于两性氧化物，不属于碱性氧化物，故A错；铜在空气中放置，可以生成铜绿Cu2(OH)2CO3，故B错；因HCl易挥发，三种盐在加热条件下，都能彻底水解，故C正确；电解三种盐溶液的混合物时，首先是Fe3e=Fe2，不能得到金属单质；当Fe3消耗完，Cu22e=Cu；当Cu2消耗完，2H2e=H2，不可能得到铁单质和铝单质，故D错。,【点评】 本题依托常见的三种金属考查了多个重要知识点：氧化物的分类、金属的性质、盐类水解及物质制

3、备、电解时离子放电顺序等。,变式题1,用类推的方法可能会得出错误结论，因此推出的结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列推论中正确的是() ANa失火不能用CO2灭火，K失火不能用CO2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 CAl与S直接化合可以得到Al2S3，Fe与S直接化合也可以得到Fe2S3 DFe3O4可以写成FeOFe2O3的形式，Pb3O4也可写成PbOPb2O3的形式,A【解析】 AlCl3为共价化合物，熔融状态不导电，故不能用电解熔融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

4、2和4，故Pb3O4应写成2PbOPbO2的形式。,变式题2,(1)向沸腾的蒸馏水中滴加A的饱和溶液，可以得到红褐色液体。A的化学式是_。 (2)将NaOH溶液注入新制备的B溶液，观察到的现象是_(选填序号)。 生成白色沉淀生成血红色沉淀 生成红褐色沉淀生成蓝色沉淀 生成白色沉淀，迅速变成灰绿色沉淀，最后变成红褐色沉淀,(3)C溶液电解的离子方程式是_。 (4)化合物F 中含有组成单质N的元素，且该元素的质量分数为70%。化合物F和单质Y反应的化学方程式是_。 (5)组成单质N的元素和碳的合金在潮湿的空气中容易腐蚀。发生腐蚀时，正极的电极方程式是_。,例2 2011广东卷 由熔盐电解法获得的粗

5、铝含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：,(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_和_。 (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_。 (3)在用废碱液处理气体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

6、形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。,【解析】 (1)结合题意，即是Fe2O3、SiO2和金属Al在高温下发生置换反应；(2)杂质中还存在H2，与Cl2结合形成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结合形成Al2Cl；(5)防止腐蚀的原理包括隔绝金属与电解质溶液的接触、改变金属内部结构等。,【点评】 以金属及其化合物的基本知识为命题线索，设置情境，或者结合某些新技术等命题来考查考生综合运用基本知

7、识来解决实际问题的能力是近几年高考中的一个新动向，尤其是新课标试验区的高考题，频频出现。因此在复习过程中既要注重基础知识复习，更要注重综合能力的提升。,变式题1,2010年我国锂离子电池产量为26亿只，这对金属锂资源的消耗是相当大的，因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂( LiCoO2 )、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔。某回收工艺流程如下：,(1)“调pH”时加入稀硫酸，请写出发生反应的离子方程式_。 (2)“碱浸”时主要反应的离子方程式为_。 (3)已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小，所以最后一步过滤时应该_。 (4)“酸浸”时，如果

8、用盐酸做还原剂也能达到溶解LiCoO2的目的，但相对于H2SO4和H2O2的混合液，使用盐酸的不利之处是_。请在下面的方框中画出解决这个问题的简易装置图，并注明所用的化学试剂。,【答案】(1)HOH=H2O AlOHH2O=Al(OH)3 (2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2 (3)趁热过滤 (4)HCl挥发，产生Cl2，污染环境,变式题2,出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是() A锡青铜的熔点比纯铜高 B在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用 C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快 D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物的过程与电化学

9、腐蚀有关,探究点二常见金属与其化合物的转化,2三角型转化关系,例3 物质A、B、C、D为中学常见单质，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。试根据图124中物质的相互转化关系回答下列问题。,(1)A的化学式为_。 (2)在FG的转化中，A的作用是_；在的反应中，不属于氧化还原反应的是_。(多填或少填无分) (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101 kPa 条件下，2 mol D完全燃烧生成液态生成物放出571.6 kJ热量；请书写表示D燃烧热的热化学方程式：_。,专

10、题十二 要点热点探究,【点评】 铁是中学阶段唯一系统学习的变价过渡金属元素，在推断题中要注意利用。,变式题1,AI分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A、I为常见金属，它们之间的相互关系如图125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六种物质中均含同一种元素。,图12-5,请填写下列空白： (1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中的位置是_。 (2)写出C物质的化学式：_。 (3)写出下列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，

11、反应中，属于H0的反应是_。(填序号),变式题2,在一定条件下可实现如图126所示物质之间的变化：,图126,请填写以下空白： (1)孔雀石的主要成分是CuCO3Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。图中的F是_。 (2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：_。 (3)图中所得G和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：_。 (4)每生成1 mol D，同时生成_mol E。,探究点三金属及其化合物的实验探究,有关金属及其化合物探究实验的特点：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、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验

12、方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。,例4 铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570 时，生成FeO，高于570 时，生成Fe3O4。老师用如图127所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。 (1)实验中使用肥皂液的作用是_。 (2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：,图127,图12-8,【答案】(1)检验反应中生成的H2 (2)FeFe3O4溶于盐酸生成的Fe3与Fe反应生成了Fe2 (3)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O Fe33NH

13、3H2O=Fe(OH)33NH 取少量最后一次洗涤液，滴加AgNO3溶液，若无沉淀生成，则沉淀已洗干净 固体样品质量和红褐色固体的质量(其他合理答案也可),变式题,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一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。 限选试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1 NaOH、3% H2O2、0.1 molL1 KI、0.1 molL 1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、

14、蒸馏水。 (1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，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，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是_，现象是_。 (3)固体产物中铁元素存在形式的探究。 提出合理假设 假设1：_； 假设2：_； 假设3：_。 设计实验方案证明你的假设。,实验过程 根据中方案进行实验。在下表中写出实验步骤、预期现象与结论。,【答案】(1)CO2和CO (2)焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰 (3)全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO,【解析】 (1)根据A中石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原。(3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质形式，或二者的混合物存在。 步骤1：利用K2CO3的溶解性，除