高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一部分 第九專題 金屬及其化合物課件

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1、第九專題 金屬及其化合物1下列敘述不正確的是()。A(2012年廣東)用食醋可除去熱水壺內(nèi)壁的水垢B(2012年廣東)自行車鋼架生銹主要是電化學(xué)腐蝕所致C(2012年廣東)用濃硝酸與Cu反應(yīng)制備NO2DFe2有氧化性，F(xiàn)eCl2溶液可用于回收廢舊電路板中的銅D 解析：金屬活動性順序表中，F(xiàn)e在Cu之前，故Fe2不能溶解(氧化)Cu，但高價態(tài)的Fe3可氧化Cu，故常用FeCl3溶液和Fe回收廢舊電路板中的Cu。 2(2011年廣東)某同學(xué)通過系列實驗探究Mg及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達到目的的是()。 A將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探討Mg的活潑性 B將NaOH溶液緩慢滴入MgS

2、O4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成 C將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀 D將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入表面皿中，加足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體解析：稀釋濃硫酸時，應(yīng)將濃硫酸沿著器壁慢慢加入水中，并及時攪拌，A 錯誤；過濾時需要用玻璃棒引流，C 錯誤；蒸發(fā)溶液時應(yīng)該用蒸發(fā)皿而不是表面皿，因 MgCl2 水解，所以加熱時必須在 HCl 的氣氛中加熱才能得到 MgCl2 固體，D 錯誤。答案：B3(2011 年廣東)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁。工藝流程如下：(注：NaCl

3、熔點為801 ；AlCl3在181 升華)(1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為：_；_。元素和氯元素主要以 形式存在，鋁電極的主要(2)將 Cl2 連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除 Cl2外還含有_；固態(tài)雜質(zhì)黏附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_ 。(3)在用廢堿液處理 A 的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_。(4)鍍鋁電解池中，金屬鋁為_極，熔融鹽電鍍中鋁電極反應(yīng)式為：_。(5)鋼材鍍鋁后，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是_。 解析：(1)鋁屬于活潑金屬，在

4、高溫下可置換某些金屬或非金屬(鋁熱反應(yīng))。 (2)700 的高溫下，氯氣可與氫氣、金屬鈉和鋁反應(yīng)生成HCl、NaCl和AlCl3，且AlCl3會升華變成氣體，因此氣泡的主要成分除Cl2外還含有HCl和AlCl3；而NaCl熔點為801 ，故NaCl不會熔化，只能在浮渣中存在。 (3)尾氣經(jīng)冷凝后分為氣體A和固體B，由框圖可知A是氯氣和氯化氫的混合氣體，B是AlCl3，因此用廢堿液處理A的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl22OH=ClClOH2O和HOH=H2O。答案：(1)2AlFe2O3 Al2O32Fe4Al3SiO2 2Al2O33Si(2)HCl和AlCl3 NaCl(3)Cl2

5、2OH=ClClOH2O，HOH=H2O(4)陽Al7AlCl3e=4Al2Cl(5)致密的氧化鋁膜能隔絕鋼材與空氣中的O2、CO2和H2O 等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生高溫 高溫 金屬及其化合物的知識是高中化學(xué)的主干知識，鈉、鋁、鐵、銅的單質(zhì)及其化合物的知識是高考化學(xué)的必考內(nèi)容。在高考中一般以它們的基礎(chǔ)知識為載體，與氧化還原反應(yīng)、原電池與電解池、離子反應(yīng)方程式書寫、離子共存、離子濃度和離子水解后溶液的酸堿性比較、離子鑒別與分離、物質(zhì)的量計算、元素在周期表中位置推斷、沉淀溶解平衡等聯(lián)系進行綜合考查。預(yù)測 2013 高考仍將加強有關(guān)知識的考查，其出題形式是將該部分知識與物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)原

6、理等相結(jié)合考查學(xué)生運用已有知識解決新問題的能力。1掌握典型物質(zhì)的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)鈉及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。寫出圖中標號的化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式：化學(xué)方程式：_；離子方程式：_；離子方程式：_；化學(xué)方程式：_；化學(xué)方程式：_；化學(xué)方程式：_。4Na2O2 2Na2O2點燃 2Na2H2O=2Na2OHH22Na2O22H2O=4Na4OHO22NaOHCO2=Na2CO3H2ONa2CO3H2OCO2=2NaHCO3NaOHCO2=NaHCO3(2)鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。寫出圖中標號的化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式：離子方程式：_；離子方程式：_；離子方程式：_；化學(xué)方程式：_

7、。(3)鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。寫出圖中標號的化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式：離子方程式：_；離子方程式：_；離子方程式：_；化學(xué)方程式：_。Fe2H=Fe2H22Fe2Cl2=2Fe32ClFe2(SO4)3Fe=3FeSO4(4)銅及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。寫出圖中標號的化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式：離子方程式：_；化學(xué)方程式：_；化學(xué)方程式：_；化學(xué)方程式：_。2CuOC 2CuCO24CuO 2Cu2OO2CH3CHO2Cu(OH)2 CH3COOHCu2O2H2O高溫 高溫 2 相互轉(zhuǎn)化的數(shù)量關(guān)系和圖像(1)在適量的可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至過量，見下圖。(2)

8、在適量的偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，見下圖。(3)在適量的偏鋁酸鹽溶液中緩慢通入 CO2至過量，見下圖。(4)在適量強堿性溶液中逐滴加入鋁鹽溶液至過量，見下圖。(5)在適量強酸性溶液中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量：見下圖。根據(jù)圖像分別寫出各圖變化過程所表示的有關(guān)化學(xué)方程式或離子方程式：化學(xué)方程式：_；離子方程式：_；化學(xué)方程式：_；離子方程式：_；化學(xué)方程式：_。AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O(合理即可，下同)Al(OH)33H=Al33H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3 NaHCO34HClNaAlO2=AlC

9、l3NaCl2H2O，AlCl33NaAlO26H2O=4Al(OH)33NaCl例 1(2012 年重慶改編)下列敘述不正確的是( )。金屬單質(zhì)及其冶煉AFe 與 S 混合加熱生成 FeS2B鋼鐵廠用熱還原法冶煉鐵發(fā)生了化學(xué)變化C過量的銅與濃硝酸反應(yīng)有一氧化氮生成D鈉、鋰分別在空氣中燃燒，生成的氧化物中陰、陽離子數(shù)目比均為 1 2答案：A 解析：A錯誤，F(xiàn)e是變價金屬，遇強氧化劑(如HNO3、Cl2等)生成3價Fe，遇弱氧化劑(如S或I2)生成2價Fe，故 Fe與S混合加熱生成FeS；B正確，CO還原Fe2O3煉鐵是化學(xué)變化； C正確，Cu與濃硝酸反應(yīng)開始時生成Cu(NO3)2、NO2、H2

10、O，隨反應(yīng)的進行，硝酸變稀，過量的銅繼續(xù)與稀硝酸反應(yīng)生成NO，故過量的銅與濃硝酸反應(yīng)生成的氣體，既有NO2又有NO；D正確，在空氣中，鈉燃燒生成Na2O2，陰離子為 ，故陰、陽離子數(shù)目比為12，鋰燃燒生成Li2O，陰、陽離子數(shù)目比為12?！居|類旁通】1下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()。A在高溫條件下，用 H2還原MgO制備單質(zhì)MgB在通電條件下，電解熔融 Al2O3制備單質(zhì)AlC在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì) NaD加強熱，使 CuO 在高溫條件下分解制備單質(zhì) Cu 解析：A項，Mg是十分活潑的金屬，應(yīng)采用電解熔融MgCl2的方法制取，不用電解熔融MgO是由于其熔點太高，生產(chǎn)成本

11、太大；C項，Na能與水反應(yīng)，電解飽和食鹽是氯堿工業(yè)，用于生產(chǎn)燒堿等產(chǎn)品，而制備Na應(yīng)電解熔融NaCl；D項，利用CuO制備Cu，應(yīng)采用熱還原法，如H2CuO CuH2O。 B 1金屬單質(zhì)與水反應(yīng)。 (1)水與 K、Ca、Na、Ba等活潑金屬在常溫下直接快速反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和氫氧化物。 (2)水與鎂加熱時反應(yīng)：Mg2H2O Mg(OH)2H2。 (3)水與Fe等在高溫時反應(yīng)：3Fe4H2O(g) Fe3O44H2。 2金屬的冶煉方法。 金屬的冶煉是工業(yè)上將金屬從含有金屬元素的礦石中還原出來的生產(chǎn)過程，金屬元素性質(zhì)越穩(wěn)定，越易從化合物中還原出來。工業(yè)上依據(jù)金屬的活動性差異而采用不同的冶煉方法。 (1)

12、熱分解法：冶煉不活潑金屬，如2HgO 2HgO2，2Ag2O 4AgO2。 (2)熱還原法： 用還原劑C、CO、H2等將金屬活動性順序表中處于中間位置的金屬從其化合物中還原出來。例如： WO33H2 W3H2O，ZnOC ZnCO。 (3)電解法：用電解熔融金屬化合物的方法冶煉活潑金屬，電解過程需要消耗大量的電能，能用化學(xué)還原法制備的金屬不用此法。例如：2NaCl(熔融) 2NaCl2，MgCl2(熔融) MgCl2。 注意：金屬冶煉對環(huán)境的污染主要來自重金屬離子對土壤、水體的污染和冶煉過程中產(chǎn)生廢氣SO2、CO等對大氣的污染。電解 電解 金屬的氧化物與氫氧化物例 2設(shè)計實驗方案證明鐵與水蒸氣

13、反應(yīng)產(chǎn)物是由二價鐵和三價鐵組成的化合物 Fe3O4，而不是氧化亞鐵和氧化鐵的混合物。(1)_；(2)_；(3)_。解析：化合物是純凈物，有固定的熔沸點，混合物沒有固定的熔沸點。確定固態(tài)物質(zhì)是否是純凈物，通常用簡單的物理方法，即固態(tài)物質(zhì)測定該物質(zhì)是否有固定的熔點，液態(tài)物質(zhì)測定該物質(zhì)是否有固定的沸點。答案：(1)取 Fe3O4樣品一份置于試管中并溶于稀鹽酸，向其中滴加幾滴 KSCN 溶液，溶液變?yōu)檠t色，證明 Fe3O4 含有三價鐵(2)另取 Fe3O4 樣品一份置于試管中加入濃硝酸，樣品溶解時有紅棕色氣體產(chǎn)生，證明 Fe3O4 含有二價鐵(或加入稀硝酸，樣品溶解時產(chǎn)生的無色氣體在試管上方變成紅棕

14、色氣體，證明Fe3O4含有二價鐵)(3)測定 Fe3O4 樣品的熔點，若有固定熔點證明 Fe3O4 是由二價鐵和三價鐵組成化合物，若無固定熔點，證明是氧化亞鐵和氧化鐵的混合物【觸類旁通】2下列說法不正確的是()。A Fe(OH)2 易 被 氧 化 生 成 Fe(OH)3， 說 明 穩(wěn) 定 性 ：Fe(OH)2Fe(OH)3B用新制的 Cu(OH)2 懸濁液，可以檢驗醛基C向新制的 FeSO4 溶液中滴入適量的 NaOH 溶液，放置片刻，整個反應(yīng)過程的顏色變化是淺綠色溶液白色沉淀灰綠色沉淀紅褐色沉淀D稱取等質(zhì)量的兩份鋁粉，分別加入過量的稀鹽酸和過量的 NaOH 溶液則放出氫氣的體積(同溫同壓下)

15、不相等解析：鋁粉質(zhì)量相等，失去的電子數(shù)目也相等，產(chǎn)生 H2的量相等，D 不正確。D 1金屬氧化物與水反應(yīng)。 (1)Na2O、K2O、CaO、BaO與水直接化合生成堿，Li2O、MgO與水緩慢反應(yīng)。 (2)Al2O3、FeO、Fe3O4、Fe2O3、CuO不與水反應(yīng)。 (3)金屬過氧化物與水反應(yīng)均可放出氧氣，如2BaO22H2O=2Ba(OH)2O2。 2金屬氧化物、氫氧化物、含氧酸鹽的氧化性、還原性。 (1)變價金屬的低價(3價以下)氧化物、氫氧化物有還原性。常見的有FeO、Fe(OH)2 、SnO、PbO、FeSO4等，如4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 (2)變價金屬的高價

16、(3價及以上)金屬氧化物和含氧酸鹽一般有較強的氧化性。常見的有MnO2、SnO2、PbO2、Na2FeO4 、KMnO4等，如MnO24HCl(濃) MnCl2Cl22H2O。 3氫氧化物熱分解規(guī)律：金屬活潑性越強，金屬氫氧化物受熱時越難分解，反之則越易分解，其分解產(chǎn)物一般為同價態(tài)金屬氧化物和水。注意：NaOH、KOH等加熱一般不分解；Fe(OH)2 在空氣中加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最終生成 Fe2O3 和水。 4常見金屬氧化物和氫氧化物的性質(zhì)。 (1)常見金屬氧化物的性質(zhì)。 物質(zhì)顏色溶解性與酸、堿反應(yīng)備注Na2O白色與水反應(yīng)與酸反應(yīng)Na2O2淡黃色與水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣與酸反應(yīng)產(chǎn)生氧氣具有強氧化性，

17、可作供氧劑、漂白劑Al2O3白色難溶于水既與酸反應(yīng)又與堿反應(yīng)FeO黑色難溶于水與酸反應(yīng)能被C、CO、H2、Al等還原劑還原Fe2O3紅色難溶于水與酸反應(yīng)Fe3O4黑色難溶于水與酸反應(yīng)CuO黑色難溶于水與酸反應(yīng)Cu2O磚紅色難溶于水遇H轉(zhuǎn)化為Cu和Cu2(2)常見金屬氫氧化物的性質(zhì)?；瘜W(xué)式NaOHMg(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2顏色、狀態(tài)白色固體白色固體白色膠狀沉淀紅褐色沉淀白色沉淀藍色沉淀穩(wěn)定性穩(wěn)定，加熱不分解高溫分解成MgO和H2O加熱分解成Al2O3和H2O加熱分解成Fe2O3和H2O極易被氧化成Fe(OH)3加熱易分解成CuO和H2O與酸反應(yīng)均易與酸

18、反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽，若為氧化性酸，則Fe(OH)2還要被氧化為Fe3的鹽其他反應(yīng)與鹽反應(yīng)，與Cl2、Al反應(yīng)與NH4Cl溶液反應(yīng)與強堿溶液反應(yīng)具有還原性新制的Cu(OH)2能被醛基還原金屬離子檢驗 例3用一無色透明的溶液做如下實驗： (1)取少量溶液滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。 (2)另取部分溶液加入Na2O2，有無色無味氣體放出且有白色沉淀生成，加入Na2O2的量與生成沉淀的量的關(guān)系如下圖所示： 試問：(1)Cu2、 等離子中一定存在的離子有_；可能存在的離子有_；一定不存在的離子有_。 (2)上述溶液至少由_等物質(zhì)混合而成。 解析：(1)因為加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液有

19、白色沉淀生成，一定含有 加入Na2O2生成的無色無味氣體是氧氣，所以一定不存在 ；溶液為無色透明說明沒有Cu2、Fe3；溶液中加入Na2O2有NaOH生成，隨著Na2O2加入量的增加，白色沉淀增加，但再加入Na2O2沉淀量反而減少，說明一定含有Al3，沉淀減少到一定量后就不再減少，說明含有Mg2?！居|類旁通】3某固體混合物可能含有 MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3 和 CuSO4。將該混合物進行如下實驗，根據(jù)所給實驗現(xiàn)象完成表格(對于能確定的物質(zhì)在相應(yīng)位置寫化學(xué)式，暫不能確定的物質(zhì)在相應(yīng)位置填“無”)。(1)將少許混合物放入水中得到無色溶液和白色沉淀。

20、肯定存在的物質(zhì)肯定不存在的物質(zhì)理由 (2)取溶液進行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色。(3)取白色沉淀加入稀鹽酸，沉淀完全溶解并放出氣體。(4)通過上述實驗仍無法確定的物質(zhì)是_。 肯定存在的物質(zhì)肯定不存在的物質(zhì)理由 肯定存在的物質(zhì)肯定不存在的物質(zhì)理由 答案：(1)無CuSO4溶液無色，而CuSO4溶液為藍色Na2SO4無鈉的焰色反應(yīng)呈黃色(2) 解析：(1)根據(jù)無色溶液，可判斷一定無CuSO4，因為CuSO4溶液為藍色。(2)根據(jù)焰色反應(yīng)呈黃色，則判斷一定有Na2SO4，不能確定其他的物質(zhì)是否存在。(3)與鹽酸反應(yīng)放出氣體，且沉淀完全溶解，因此一定有MgCO3，一定無Ba(NO3)2和AgNO3，若有這兩種物質(zhì)，會生成不溶于鹽酸的沉淀。MgCO3Ba(NO3)2、AgNO3MgCO3沉淀溶于稀鹽酸，有氣體放出；如有Ba(NO3)2，生成的BaSO4沉淀不溶于鹽酸；如有AgNO3，生成的Ag2SO4沉淀在鹽酸中也不溶(3)(4)Al2(SO4)3常見金屬陽離子檢驗。2Fe3、Fe2的特殊檢驗法。3焰色反應(yīng)。