2019年高考化學 中等生百日捷進提升系列 專題2.10 金屬及其化合物基礎練測.doc

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專題2.10 金屬及其化合物 考綱解讀 常見金屬元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等） 1、了解常見金屬的活動順序。 2、了解常見金屬及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質及其應用。 3、了解合金的概念及其重要應用。 考點探究 高考對鈉及其化合物的考查重點是鈉的氧化物和鈉鹽的性質、推斷、計算和實驗探究。鈉的化合物的轉化關系是聯(lián)系生產、生活實際的重要切入點。常以框圖題形式出現在綜合題中，應用心體會。鋁及其化合物的知識點豐富，性質應用廣泛，命題空間大。以實驗為手段，以工業(yè)生產為背景，以圖像分析和計算為重點，題型靈活、是高考的熱點。鐵及其化合物因為性質的復雜多變而成為高考命題的熱點。題型以筆答題為主，在選擇題中也有涉及，試題以化工生產為背景，以豐富的流程分析和物質轉化為特征，考查學生分析問題和解決問題的能力。2019年應高度重視。銅及其化合物的知識以及金屬材料的應用，在新課標高考中的地位在逐步得到加強，屬于新出現的高考熱點。預測2019年高考仍會有新的命題，復習時應密切注意有關題目！尤其要注意和2016年大綱的變化，表現在“常見金屬及其重要化合物的主要性質及其應用”由“了解”提高為“掌握”；增加“了解常見金屬及其重要化合物的制備方法”，因此復習時應重視物質制備（實驗），注意以元素及其化合物為載體的實驗考查。 ⑤Na2O2具有漂白性，投入品紅溶液中，可使品紅溶液褪色。 （2）Na2O2與CO2、H2O的反應：2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑。 ①物質的量的關系：無論是CO2或H2O的單一物質還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O與放出O2的物質的量之比均為2∶1。 ②氣體體積關系：若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量或原混合氣體體積的1/2即為生成氧氣的量。 ③固體質量關系：相當于固體Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做發(fā)生相應的反應：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(實際上兩反應都不能發(fā)生)。 ④電子轉移關系：當Na2O2與CO2、H2O反應時，每產生1 mol O2轉移2 mol e－，即 。 ⑤先后順序關系：一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應，可看做Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應。 三、兩種重要的鈉鹽——Na2CO3和NaHCO3 1、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液與鹽酸反應的基本圖像： （1）向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖1所示； （2）向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖2所示； （3）向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖3所示(設NaOH、Na2CO3的物質的量之比x：y＝1∶1，其他比例時的圖像略)； （4）向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖4所示(設Na2CO3、NaHCO3的物質的量之比m∶n＝1∶1，其他比例時的圖像略)。 2．鑒別Na2CO3和NaHCO3的方法： （1）熱穩(wěn)定性不同： 。 （2）和酸反應生成氣體的速率不同(相同條件下)： 。 （3）陰離子不同： 。、 （4）溶液的酸堿性不同： 。 四、鋁及其化合物的轉化及相關計算 1、“鋁三角”之間的轉化 （1）“鋁三角”之間的轉化： 即①Al3＋＋3NH3H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋或Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；②Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；③Al(OH)3＋OH－=== AlO2－＋2H2O；④AlO2－＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO3－；或2 AlO2－＋3H2O＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO32－；⑤AlO2－＋4H＋===Al3＋＋2H2O；⑥Al3＋＋4OH－=== AlO2－＋2H2O；⑦Al3＋＋3 AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓(水解相互促進)。 （2）有關Al(OH)3沉淀的計算： ①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、②Al(OH)3＋OH－=== AlO2－＋2H2O 由①②得：③Al3＋＋4OH－=== AlO2－＋2H2O，則 ≤3時，發(fā)生反應①，則：n[Al(OH)3]＝1/3n(OH－)； ≥4時，發(fā)生反應③，無Al(OH)3生成； 3＜＜4時，發(fā)生反應①②，則：n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)。 五、有關鋁及其化合物的反應圖像 （1）反映Al3＋、Al(OH)3、AlO2－之間轉化的有關圖像： a、把強堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3＋)溶液中至過量 ①現象：先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。 ②有關反應：A→B：Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、B→D：Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O ③圖像：。 b、把鋁鹽(Al3＋)溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量 ①現象：先無明顯現象，然后逐漸產生大量的白色沉淀。 ②有關反應：A→B：Al3＋＋4OH－=== AlO2－＋2H2O、B→C：Al3＋＋3 AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③圖像：。 c、在AlO2－溶液中逐滴加入強酸至過量 ①現象：先生成白色沉淀，隨后沉淀逐漸溶解。 ②有關反應：A→B：AlO2－＋H＋＋2H2O===Al(OH)3↓、B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O ③圖像：。 d、在強酸溶液中逐滴加入AlO2－溶液至過量： ①現象：先無明顯現象，反應一段時間后逐漸產生白色沉淀。 ②有關反應：A→B：4H＋＋AlO2－===Al3＋＋4H2O、B→C：Al3＋＋3 AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓ ③圖像：。 e、向含Mg2＋和Al3＋的酸性溶液中逐滴加入強堿溶液： ①現象：無明顯現象→出現沉淀→漸多→最多→減少→不變 ②反應：O→A：H＋＋OH－===H2O、A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、B→C：Al(OH)3＋OH－=== AlO2－＋2H2O。 ②除雜方法(括號內為雜質)：Fe2＋(Fe3＋)：加過量鐵粉過濾；FeCl3(FeCl2)：加氯水或H2O2；FeCl2(CuCl2)：加過量鐵粉過濾；Fe(Al)、Fe2O3(Al2O3、SiO2)：加過量強堿溶液過濾； （3）鹽溶液的保存：亞鐵鹽、鐵鹽的存放方法：亞鐵鹽溶液——加入少量鐵屑以防止Fe2＋被氧化。鐵鹽溶液——加入少量相應的酸溶液以防止Fe3＋水解。 （4）物質制備： ①制備無水氯化鐵：在HCl氣流中加熱濃縮氯化鐵溶液； ②制備氫氧化鐵膠體：向沸水中加入飽和氯化鐵溶液并煮沸至變?yōu)榧t褐色為止。 七、Fe2＋和Fe3＋檢驗 （1）直接觀察顏色：Fe2＋溶液呈淺綠色，Fe3＋溶液呈棕黃色。 （2）利用顯色反應(形成絡離子) ①； ②； （3）利用Fe(OH)3沉淀的顏色： ； （4）利用Fe3＋的氧化性 ①； ②； ③。 （5）利用Fe2＋的還原性 ①； ②。 八、金屬活動性順序表的應用總結 常見金屬的活動性順序為：， 金屬在化學反應中失去電子生成陽離子的能力依次減弱，對應陽離子得電子能力依次增強，該規(guī)律有多種應用，歸納如下： （1）判斷金屬與酸能否發(fā)生置換反應：排在H前邊的金屬可與非氧化性酸發(fā)生置換氫的反應。 （2）判斷金屬與鹽溶液能否發(fā)生置換反應：排在前邊的較活潑的金屬能把排在后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來，生成新鹽和新金屬 (非?；顫娊饘俪猓鏚、Ca、Na等)。 （3）判斷金屬與水能否發(fā)生置換反應： ①極活潑金屬(K、Ca、Na)可與冷水發(fā)生置換氫的反應； ②活潑金屬(Mg、Al)可與熱水發(fā)生置換氫的反應； ③較活潑金屬(Zn、Fe)與水蒸氣在高溫下反應，可置換水中的氫生成氫氣，但生成的氫氧化物受熱分解，最后得到金屬氧化物； ④排在氫后邊的金屬與水不反應。 （4）判斷原電池正、負極及電極反應：由兩種金屬構成原電池的兩個電極，在金屬活動順序表中位于前面的金屬為負極。 （1）負極反應：電極金屬失電子被氧化，形成金屬陽離子進入溶液。 （2）正極反應：溶液中微粒(酸性條件下為H+，中性條件下為H2O和O2)在正極上得到電子被還原。 （3）判斷金屬在自然界中的存在狀態(tài)： 。 （4）判斷金屬氫氧化物的熱穩(wěn)定性強弱：金屬活動順序表中越位于前面的金屬，其氫氧化物越穩(wěn)定，越不易分解，越后面的金屬氫氧化物越易分解，極不活潑的金屬Pt、Au甚至無氫氧化物。 【詳解】 【點睛】 本題考查鈉的化合物的性質，題目難度不大，本題注意等物質的量的NaHCO3和Na2O2固體混合物的特點，注意有關反應，以正確判斷最終產物。 考點3 兩種重要的鈉鹽——Na2CO3和NaHCO3 【例3】現有兩瓶無標簽的無色溶液，分別裝有Na2CO3和NaHCO3，用下列試劑或方法能將兩者區(qū)分的是 ①Ca(OH)2?、邴}酸?、跜aCl2?、躈aOH?、菁訜? A．①③ B．①④ C．②③ D．②⑤ 【答案】C 【解析】 【分析】 NaHCO3不穩(wěn)定，加熱易分解，與酸反應較Na2CO3劇烈，二者都能與澄清石灰水反應生成沉淀，因都含有鈉元素，焰色反應都呈黃色。 【詳解】 Na2CO3和NaHCO3均能與Ca(OH)2反應生成白色沉淀，現象相同，不能鑒別，故不選①；②加入鹽酸，碳酸鈉先不生成氣體，而碳酸氫鈉馬上生成氣體，可鑒別，故選②；③碳酸鈉與氯化鈣反應生成沉淀，而碳酸氫鈉與氯化鈣不反應，現象不同，可以鑒別，故選③；④碳酸氫鈉與NaOH反應生成碳酸鈉和水，現象不明顯，而碳酸鈉與NaOH不反應，無現象，不能鑒別，故不選④；⑤在溶液中加熱，都不分解，沒有明顯現象，不能鑒別，故不選⑤；選C。 考點9 鎂及其化合物的性質及其應用 【例9】A、B、C分別是元素甲、乙、丙的單質，它們都是常見的金屬或非金屬，D、E、F是常見的三種氧化物，且有如圖所示轉化關系，則下列說法不正確的是( ) A．A、B、C中一定有一種是氧元素的單質 B．單質B肯定是氧化劑 C．D、E中一定都含有A的元素 D．若A是非金屬，則B一定為金屬 【答案】B 【解析】 【分析】 由轉化關系可以知道A+DE和A+CE都是化合反應,故E中一定含有甲元素,而B+DA+F是置換反應,D、E、F是常見的三種氧化物,則C應為O2,結合轉化關系可以知道,若A為C,D為CO2,E為CO,B為Mg,F為MgO符合轉化關系。 【詳解】 A.由上述分析可以知道,C為氧氣,所以A選項是正確的；B.B為單質,與氧化物D發(fā)生置換反應時,B失去電子作還原劑,故B錯誤;C.由A+DE和A+CE都是化合反應,故E中一定含有甲元素,而B+DA+F是置換反應,B是單質,則甲元素只能來自化合物D,A是甲元素的單質,所以C選項是正確的;D.由上述分析可以知道,A為非金屬C,則B為金屬Mg,所以D選項是正確的;答案：B。 基礎特訓 1．向盛有少量過氧化鈉固體的試管中滴加水，直到氣體不再放出，加水稀釋，取少量所得溶液，加入少量二氧化錳，又有氣體放出，待氣體不再放出后，再滴加酚酞，溶液變紅。下列猜測不合理的是 A．過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣 B．過氧化鈉和水反應的產物是過氧化氫和氧氣 C．過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣和水 D．過氧化鈉跟水反應生成氫氧化鈉和過氧化氫 【答案】B 【解析】 考點：考查過氧化鈉的性質。 2．能把Al2(SO4)3﹑Fe2(SO4)3 ﹑MgCl2﹑FeCl2四種溶液區(qū)別開來的一種試劑是( ) A．BaCl2 B．NaOH C．AgNO3 D．NH3H2O 【答案】B 【解析】 【詳解】 3．已知a、b、d、e均為中學化學中常見的單質或化合物，它們之間的關系如圖所示(部分產物略去)。下列說法錯誤的是 A．a、b、d可能是鈉及其化合物 B．a、b、d可能是鎂及其化合物 C．a、b、d可能是鋁及其化合物 D．a、b、d可能是非金屬及其化合物 【答案】B 【解析】 【詳解】 A.a為NaOH、b為NaHCO3、d為Na2CO3、e為CO2時滿足框圖轉化關系，故A正確； B.鎂及其化合物不滿足此轉化關系，B錯誤； C.a為AlCl3、e為NaOH、b為NaAlO2、d為Al(OH)3時滿足框圖轉化關系，故C正確； D.a為C、e為O2、b為CO2、d為CO時滿足框圖轉化關系，所以a、b、d可能是非金屬及其化合物，D正確。 答案選B。 【點睛】 本題考查常見元素的單質和化合物的轉化關系，解答這類題要注意總結反應規(guī)律，熟記特殊轉化關系，做此類題目，往往是把選項一一代入，按照箭頭指向是否能轉化，然后選出正確答案。 4．為測定含鎂3%～5%的鋁鎂合金中鎂的質量分數，設計了2種實驗方案，說法不正確的是 方案一：鎂鋁合金加入足量的氫氧化鈉溶液中充分反應后過濾，測定剩余固體質量； 方案二：稱量m g鋁鎂合金粉末，放在圖中惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。測得固體質量增重。 A．方案一中若稱取5.4 g合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中反應，則V≥100 mL B．方案一中測定剩余固體質量時，過濾后未洗滌固體就干燥、稱量，則鎂的質量分數偏高 C．方案二中欲計算鎂的質量分數，實驗中還需測定灼燒后固體的質量 D．方案二中若用空氣代替O2進行實驗，則測定結果偏高 【答案】A 【解析】 【詳解】 5．多反應體系中，明確反應順序是解決問題的基礎。下列反應先后順序判斷正確的是 A．在含等物質的量的Na2S、Na2SO3、KI的溶液中緩慢通入Cl2：S2－、I－、SO32－ B．在含等物質的量的Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Zn：Fe3+、Cu2+、H+ C．在含等物質的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2：KOH、Ba(OH)2、BaCO3、K2 CO3 D．在含等物質的量的AlO2－、OH－、CO32－的溶液中，逐滴加入鹽酸：AlO2－、Al(OH)3、OH－、CO32－ 【答案】B 【解析】 【詳解】 【點睛】 難點是選項C的判斷，CO2為酸性氧化物，先與OH－發(fā)生反應，生成CO32－，CO32－再與Ba2＋反應生成BaCO3，因此認為Ba(OH)2先與CO2發(fā)生反應，CO2再與KOH反應生成K2CO3，然后通入CO2，CO2與K2CO3反應生成KHCO3，最后CO2與BaCO3反應生成Ba(HCO3)2。 8．用一定量的鐵與足量的稀H2SO4及足量的CuO制單質銅，有人設計以下兩種方案： ①Fe H2 Cu ， ② CuO CuSO4 Cu 。 若實驗過程中，根據一般的實驗方法和實驗操作規(guī)則進行操作，則對兩者制得單質銅的量作比較，正確的是 A．相等 B．①多 C．②多 D．無法判斷 【答案】C 【解析】 【分析】 兩方案中所發(fā)生的化學方程式為：①Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、H2+CuO Cu+H2O； ②CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、Fe+CuSO4═Cu+FeSO4； ②中均可完全轉化，而①中氫氣還原CuO，應先通入氫氣排出裝置中的空氣，不能全部參與還原反應； 【詳解】 9．向X的溶液中，加入Y試劑，產生的沉淀或氣體的量如圖所示，其中與所述情形相符的是 A．向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液 B．向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2 C．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液 D．向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀鹽酸 【答案】B 【解析】 D、向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀HCl，先發(fā)生HCl+NaOH═NaCl+H2O，再發(fā)生Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，最后發(fā)生NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O，未生成氣體時消耗的酸與生成氣體時消耗的酸的物質的量應大于1：1，而圖象中為1：1，則圖象與發(fā)生的化學反應不符，故D錯誤； 故選B． 10．鐵是人類較早使用的金屬之一。運用鐵及其化合物的知識，完成下列問題。 （1）所含鐵元素既有氧化性又有還原性的物質是 ________（用字母代號填）。 A.Fe B．FeCl3C．FeSO4 D．Fe2O3 （2）向沸水中逐滴滴加1 mol/L FeCl3溶液，至液體呈透明的紅褐色，該分散系中粒子直徑的范圍是 ________nm。 （3）電子工業(yè)需要用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅，制造印刷電路板，請寫出FeCl3溶液與銅反應的離子方程式：_________________________________________________________。 某校同學為測定FeCl3腐蝕銅后所得溶液的組成，進行了如下實驗： 首先取少量待測溶液，滴入KSCN溶液呈紅色，則溶液中含有的金屬陽離子是_________________________,在此基礎上，又進行了定量組成的測定：取50.0mL待測溶液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得白色沉淀，過濾、干燥、稱量，沉淀質量為43.05 g.溶液中c(Cl－)＝ mol/L. （4）若要驗證該溶液中含有Fe2+，正確的實驗方法是 。 A.向試管中加入試液，滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明含有Fe2+。 B.向試管中加入試液，滴入酸性高錳酸鉀溶液，若褪色，證明含有Fe2+。 C.向試管中加入試液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若顯血紅色，證明原溶液中含有Fe2+ （5）欲從廢水中回收銅，并重新獲得FeCl3溶液設計實驗方案如下： A請寫出上述實驗中加入或生成的有關物質的化學式： ①_____________②____________③______________④________________ B請寫出通入⑥的化學方程式__________________________________ 【答案】（1）C （2）1～100 （3）2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ ；Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋ ；6.0 （4）B （5）A①Fe ② FeCl2 ③Fe Cu（少一個不得分） ④ HCl B2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 【考點定位】本題主要是考查物質的分離和提純、氧化還原反應、離子檢驗、膠體及離子濃度計算等 【名師點晴】該題考查的知識點較多，綜合性較強，明確物質的性質是解本題關鍵，難點是鐵離子及亞鐵離子的檢驗方法及反應現象分析。關于鐵離子和亞鐵離子的檢驗需要注意①檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液；當溶液的濃度較稀時，利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2＋和Fe3＋的存在。②檢驗Fe2＋和Fe3＋混合溶液時，要分兩次分別檢驗Fe2＋和Fe3＋，檢驗Fe2＋時要選擇酸性高錳酸鉀溶液，最好是用鐵氰化鉀溶液檢驗亞鐵離子，實驗現象是產生藍色沉淀，而檢驗Fe3＋時最好選擇KSCN溶液。