2019-2020年高考化學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 專題十 常見金屬元素講練.doc
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2019-2020年高考化學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 專題十 常見金屬元素講練 [考綱要求] 1.理解并能應(yīng)用常見金屬的活動性順序。2.了解常見金屬(如Na、Al、Fe、Cu等)及其化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用。3.了解金屬材料在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。認(rèn)識常見無機物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。4.認(rèn)識化學(xué)在金屬礦物綜合利用和實現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化等方面的實際應(yīng)用。 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易忘知識盲點 (1)鈉和鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,與熔融的鹽反應(yīng)才能置換出鹽中的金屬。 (2)無論Na與O2反應(yīng)生成Na2O還是Na2O2,只要參與反應(yīng)的Na的質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量一定相等,但得到Na2O2的質(zhì)量大于Na2O的。 (3)Na分別與H2O和乙醇發(fā)生的反應(yīng)均屬于置換反應(yīng),二者現(xiàn)象明顯不同,前者劇烈,后者緩慢。 (4)1 mol Na2O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為1 mol,如Na2O2與SO2的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為2 mol。 (5)不能用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液,應(yīng)選用CaCl2或BaCl2溶液。 (6)除去CO2中的HCl氣體,應(yīng)選用飽和的NaHCO3溶液。 (7)向飽和的Na2CO3溶液中通入過量CO2,有晶體析出。 (8) 焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì),無論游離態(tài)還是化合態(tài),均具有相同的焰色反應(yīng),它不是化學(xué)變化,在觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時,應(yīng)通過藍色的鈷玻璃片。 (9)Na-K合金常溫下呈液態(tài),是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 (10)堿金屬的密度呈現(xiàn)增大的趨勢,但K反常。 (11)Li和O2反應(yīng)只生成Li2O;NaH是離子化合物,是一種強還原劑。Na2O、Na2O2陰陽離子個數(shù)比均為1∶2。 題組一 重要反應(yīng)必練 1.用方程式回答下列問題 (1)實驗室怎樣處理鈉屑? ________________________________________________________________________。 (2)寫出Na與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式。 ________________________________________________________________________。 (3)怎樣將Na2CO3溶液轉(zhuǎn)化為NaOH溶液(用化學(xué)方程式表示)。 ________________________________________________________________________。 (4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 (5)怎樣除去CO2中的SO2氣體(用離子方程式表示)。 ________________________________________________________________________。 (6)怎樣除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用離子方程式表示)。 ________________________________________________________________________。 (7)怎樣除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用離子方程式表示)。 ________________________________________________________________________。 (8)用化學(xué)方程式表示呼吸面具中產(chǎn)生O2的原理。 ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 題組二 鈉及其化合物在高考選擇題中的考查 2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”。 (1)在酒精燈加熱條件下,Na2CO3、NaHCO3固體都能發(fā)生分解( ) (xx安徽理綜,9A) (2)分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體,試管內(nèi)壁均有水珠,則兩種物質(zhì)均受熱分解( ) (xx廣東理綜,22A) (3)純堿去油污,是利用了純堿的氧化性( ) (xx海南,1B) (4)金屬鈉著火時使用泡沫滅火器滅火( ) (xx山東理綜,7A) (5)服用阿司匹林水楊酸反應(yīng)時,用NaHCO3溶液解毒( ) (xx天津理綜,1C) (6)灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,無K+( ) (xx天津理綜,2C) (7)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23 g鈉充分燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA( ) (xx全國卷Ⅱ,10C) (8)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中,立即產(chǎn)生氣泡( ) (xx全國卷Ⅱ,13A) (9)過氧化鈉與水反應(yīng)時,生成0.1 mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA( ) (xx全國卷Ⅰ,8C) (10)用熱的燒堿溶液洗去油污,是因為Na2CO3可直接與油污反應(yīng)( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅰ,8A) (11)用熱堿水清除炊具上殘留的油污發(fā)生了化學(xué)變化( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,7B) (12)二氧化碳通過Na2O2粉末反應(yīng)后固體物質(zhì)增重( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9B) (13) ( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,10B) (14)除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體可用灼燒的方法( ) (xx大綱全國卷,10D) (15)①中為NaHCO3固體受熱分解,②中為澄清石灰水變渾濁,由②中現(xiàn)象,能證實①中發(fā)生的反應(yīng)( ) (xx北京理綜,11C) (16)小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一( ) (xx福建理綜,6D) (17)用酚酞試液可鑒別飽和食鹽水和飽和純堿溶液( ) (xx安徽理綜,12D) 題組三 鈉及其化合物性質(zhì)定性、定量判斷 3.將0.05 mol Na分別投入到盛有100 mL水、100 mL鹽酸、100 mL硫酸銅溶液的X、Y、Z三個燒杯中,下列有關(guān)說法錯誤的是( ) A.三個燒杯中一定均會發(fā)生的離子反應(yīng)有:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ B.三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng),相比而言,X燒杯中的反應(yīng)平緩些 C.Z燒杯中一定會有沉淀生成,但沉淀不是單質(zhì)銅 D.三個燒杯中置換生成氣體的物質(zhì)的量一定相同 4.為了使宇航員在飛船中得到一個穩(wěn)定的、良好的生存環(huán)境,一般在飛船內(nèi)安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置,它的用途是產(chǎn)生氧氣。下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是( ) A.Na2O2中陰、陽離子的個數(shù)比為1∶1 B.Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時,需要水和CO2的質(zhì)量相等 C.Na2O2分別與水及CO2反應(yīng)產(chǎn)生相同量的O2時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等 D.Na2O2的漂白原理與SO2的漂白原理相同 5.(xx鎮(zhèn)江模擬)下列方法不能用于鑒別Na2CO3和NaHCO3固體的是( ) A.分別加熱兩種固體,將放出的氣體通入澄清石灰水 B.分別取兩種固體溶于水,滴加Ba(OH)2溶液,觀察是否生成沉淀 C.分別取兩種固體各1 g,滴入幾滴水振蕩,用手觸摸試管底部 D.分別取等質(zhì)量的固體與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒稱重 6.有3份等質(zhì)量的小蘇打,第1份直接與鹽酸恰好完全反應(yīng);第2份首先加熱,使其部分分解后,再與鹽酸恰好完全反應(yīng);第3份首先加熱,使其完全分解后,再與鹽酸恰好完全反應(yīng)。假若鹽酸的物質(zhì)的量濃度相同,消耗鹽酸的體積分別為V1、V2和V3,則V1、V2和V3的大小關(guān)系正確的是( ) A.V1>V2>V3 B.V1>V3>V2 C.V2>V3>V1 D.V1=V2=V3 考點二 鋁及其重要化合物 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Al→Al2O3←Al(OH)3→ (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易混知識盲點 (1)鋁是活潑金屬,但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強,因為鋁表面生成一層致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔點高于Al的熔點,故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化,發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。 (2)鋁熱反應(yīng)不僅僅是單質(zhì)鋁與Fe2O3反應(yīng),還包含制取其他難熔金屬的反應(yīng),由于鋁熱劑是混合物,故鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)上冶煉鐵。注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一類金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。 (3)引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實驗考查的熱點,具體操作是先鋪一層KClO3,然后插上鎂條,最后點燃鎂條。 (4)并不是Al與所有金屬氧化物均能組成鋁熱劑,該金屬氧化物對應(yīng)的金屬活潑性應(yīng)比鋁弱。 (5)Al2O3、Al(OH)3與NaOH溶液的反應(yīng)常用于物質(zhì)的分離提純。Al(OH)3不溶于氨水,所以實驗室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。 (6)利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3,一般不用強酸,因為強酸的量控制不當(dāng)會使制得的Al(OH)3溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2,生成的Al(OH)3不溶于碳酸,CO2過量時另一產(chǎn)物是HCO,不過量時另一產(chǎn)物是CO,書寫離子反應(yīng)方程式時要特別注意。 (7)Al(OH)3可用作抗酸藥;明礬常用于凈水。 (8)泡沫滅火器所用試劑為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。 題組一 重要反應(yīng)必練 1.用方程式回答下列問題。 (1)用化學(xué)方程式表示除去鐵粉中的鋁粉。 ________________________________________________________________________。 (2)用離子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。 ________________________________________________________________________。 (3)用離子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。 ________________________________________________________________________。 (4)現(xiàn)有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制備Al(OH)3的最佳方案是(用化學(xué)方程式表示)。 ________________________________________________________________________。 (5)現(xiàn)有NaAlO2溶液、CO2、鹽酸溶液,制備Al(OH)3的最佳方案是(用離子方程式表示) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)用離子方程式表示泡沫滅火器的原理。 ________________________________________________________________________。 (7)用離子方程式分別表示 ①Al3+、AlO;②AlO、HCO不能大量共存的原理; ①________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 (8)用離子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反應(yīng)。 ①沉淀的物質(zhì)的量最大;②沉淀的質(zhì)量最大。 ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (9)銨明礬[NH4Al(SO4)212H2O]是常見的食品添加劑,用于焙烤食品,向銨明礬溶液中逐滴滴入NaOH溶液,試寫出反應(yīng)的離子方程式。 ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 題組二 準(zhǔn)確判斷物質(zhì)性質(zhì) 2.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“”。 (1)制備Al(OH)3懸濁液:向1 molL-1 AlCl3溶液中加過量的6 molL-1 NaOH溶液( ) (xx江蘇,13A) (2)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁滴落下來,是因為鋁的熔點較低( ) (xx全國卷Ⅰ,10C) (3)將濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條中,會產(chǎn)生紅棕色氣體( ) (xx全國卷Ⅱ,13B) (4)將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中,會產(chǎn)生大量白色沉淀( ) (xx全國卷Ⅱ,13C) (5)中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹( ) (xx天津理綜,1B) (6)向Al2(SO4)3溶液中加入過量的NH3H2O:Al3++4NH3H2O===[Al(OH)4]-+4NH( ) (xx山東理綜,12C) (7)Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)( ) (xx重慶理綜,2C) (8)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體質(zhì)量增加( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9C) (9)明礬用作凈水劑,涉及化學(xué)變化( ) (xx重慶理綜,1A) (10)氫氧化鋁具有弱堿性,可用于制胃酸中和劑( ) (xx江蘇,4B) (11)鋁罐可久盛食醋( ) (xx福建理綜,6C) (12)只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液( ) (xx福建理綜,8A) 題組三 定量計算與圖像分析 3.在1 L含0.1 mol NaAlO2和0.1 mol Ba(OH)2的混合溶液中,逐滴加入濃度為0.1 molL-1H2SO4溶液,下列圖像中能表示反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入硫酸溶液體積之間關(guān)系的是( ) 4.[xx天津理綜,7(5)]隨原子序數(shù)遞增,八種短周期元素(用字母x等表示)原子半徑的相對大小、最高正價或最低負(fù)價的變化如下圖所示。 根據(jù)判斷出的元素回答問題: 上述元素可組成鹽R:zx4f(gd4)2。向盛有10 mL 1 molL-1R溶液的燒杯中滴加1 molL-1NaOH溶液,沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下: ①R溶液中,離子濃度由大到小的順序是____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________。 ②寫出m點反應(yīng)的離子方程式:___________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________。 ③若在R溶液中改加20 mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液,充分反應(yīng)后,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為________mol。 考點三 鐵及其重要化合物 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Fe→→→ (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易忘知識盲點 (1)Fe與O2、H2O(g)反應(yīng)的產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe與Cl2反應(yīng)時生成FeCl3,與S反應(yīng)時生成FeS,說明Cl2的氧化能力大于S的。常溫下,F(xiàn)e、Al在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,但加熱后繼續(xù)反應(yīng)。Fe在Cl2中燃燒,無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3。 (2)向含F(xiàn)e2+的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時,溶液會出現(xiàn)淺綠色―→棕色的顏色變化,該現(xiàn)象可用于Fe2+的檢驗。 (3)Fe3+的檢驗方法較多,如觀察溶液顏色法(棕黃色)、NaOH溶液法(生成紅褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血紅色溶液),前面兩種方法需溶液中Fe3+濃度較大時才適用,最好也最靈敏的方法是KSCN溶液法。Fe2+的檢驗可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化劑的方法;也可用鐵氰化鉀檢驗Fe2+,現(xiàn)象是生成藍色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。 (4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置換反應(yīng)外,還可用化合反應(yīng):2FeCl3+Fe===3FeCl2;生成Fe(OH)3除了用Fe3+與堿的復(fù)分解反應(yīng)外,還可用化合反應(yīng):4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。 (5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要防水解(加入鹽酸);配制FeCl3溶液要加入濃鹽酸防止水解。 (6)Fe3+必須在酸性條件下才能大量存在,當(dāng)pH=7時,F(xiàn)e3+幾乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。 (7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2,應(yīng)先通入Cl2或加入H2O2,再加入ZnO,使Fe3+水解生成沉淀過濾除去。 (8)制備Fe(OH)2的方法很多,原則有兩點:一是溶液中的溶解氧必須提前除去;二是反應(yīng)過程中必須與O2隔絕。同時要牢記Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時溶液的顏色變化(白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色)。 (9)Fe(OH)3膠體的制備方法是將飽和FeCl3溶液滴加到沸水中,加熱至呈紅褐色后立即停止加熱。膠體不帶電,帶電的是膠粒。 (10)自然界中有少量游離態(tài)的鐵(隕石中),純凈的鐵塊是銀白色的,而鐵粉是黑色的。 題組一 重要反應(yīng)必練 1.用方程式回答下列問題。 (1)高溫下鐵和H2O(g)的反應(yīng)。 ________________________________________________________________________。 (2)用離子方程式表示將鐵粉逐漸加入稀HNO3中的反應(yīng)過程。 ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 (3)用離子方程式表示FeO、Fe3O4與稀HNO3的反應(yīng)。 ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 (4)用離子方程式表示 ①Fe(OH)2與稀HNO3反應(yīng); ________________________________________________________________________; ②Fe(OH)3與氫碘酸反應(yīng)。 ________________________________________________________________________。 (5)用化學(xué)方程式表示鐵發(fā)生吸氧腐蝕生成鐵銹的過程。 負(fù)極:________________________________________________________________________, 正極:________________________________________________________________________, ________________________________________________________________________, ________________________________________________________________________, Fe(OH)3脫去一部分水生成Fe2O3xH2O。 (6)怎樣除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用適當(dāng)?shù)奈淖趾碗x子方程式說明) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (7)怎樣檢驗Fe2O3中的FeO(用適當(dāng)?shù)奈淖趾碗x子方程式說明)。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 題組二 準(zhǔn)確判斷物質(zhì)性質(zhì) 2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”。 (1)檢驗溶液中是否含有Fe2+:取少量待檢驗溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察實驗現(xiàn)象( ) (xx江蘇,13C) (2)向含有NaClO和NaCl的混合溶液中滴入少量FeSO4溶液,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++ClO-+2H+===Cl-+2Fe3++H2O( ) (xx安徽理綜,10C) (3)將FeCl3固體溶于適量蒸餾水中可配制FeCl3溶液( ) (xx福建理綜,8B) (4)將鐵釘放入試管中,用鹽酸浸沒,可驗證鐵的吸氧腐蝕( ) (xx福建理綜,8D) (5)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液,若加入H2O2后溶液變成血紅色,則Fe2+既有氧化性又有還原性( ) (xx廣東理綜,22D) (6)鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑,鐵粉起還原作用( ) (xx四川理綜,1D) (7)向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈紅色,則溶液中一定含有Fe2+( ) (xx山東理綜,11B) (8)在溶液中加KSCN,溶液顯紅色,證明原溶液中有Fe3+,無Fe2+( ) (xx天津理綜,2A) (9)將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液,有氣體生成,溶液呈血紅色,則稀硝酸將Fe氧化成Fe3+( ) (xx全國卷Ⅰ,10A) (10)觀察Fe(OH)2的生成( ) (xx重慶理綜,4A) (11)氧化鐵能與酸反應(yīng),所以可用于制作紅色顏料( ) (xx江蘇,4D) (12)鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性( ) (xx天津理綜,1A) (13) ①中為鐵粉與水蒸氣加熱,②中為肥皂水冒泡,由②中現(xiàn)象能證實①中發(fā)生了反應(yīng)( ) (xx北京理綜,11A) 題組三 Fe(OH)2制備裝置集錦 3.下列圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的有_________________________________ _______________________________________。 反思?xì)w納 成功制備Fe(OH)2的關(guān)鍵 由于Fe(OH)2具有很強的還原性,易被氧化為Fe(OH)3,在實驗室中制備Fe(OH)2,并使Fe(OH)2長時間保持白色沉淀狀態(tài),成為物質(zhì)制備實驗探究的熱點。 制備原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 成功關(guān)鍵:①溶液中不含F(xiàn)e3+和O2等氧化性物質(zhì)。 ②制備過程中,保證生成的Fe(OH)2在密閉的隔絕空氣的體系中。 題組四 鐵的重要化合物的制備 4.(xx浙江理綜,13)某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O),設(shè)計了如下流程: 下列說法不正確的是( ) A.溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉 B.固體1中一定有SiO2,控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進入固體2 C.從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其氧化和分解 D.若改變方案,在溶液1中直接加NaOH至過量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O 5.(xx海南,17)工業(yè)上,向500~600 ℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵。現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進行實驗。 回答下列問題: (1)制取無水氯化鐵的實驗中,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________ _________________________________________, 裝置B中加入的試劑是___________________________________________________________ _____________。 (2)制取無水氯化亞鐵的實驗中,裝置A用來制取________。尾氣的成分是____________。若仍用D裝置進行尾氣處理,存在的問題是___________________________________________ _____________________________、____________________。 (3)若操作不當(dāng),制得的FeCl2會含有少量FeCl3,檢驗FeCl3常用的試劑是________。欲制得純凈的FeCl2,在實驗操作中應(yīng)先__________________________________________________ ______________________,再__________________________________________________。 考點四 銅及其重要化合物 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Cu→←Cu(OH)2→ (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易忘知識盲點 (1)銅在潮濕的空氣中最終不是生成CuO,而是銅綠[Cu2(OH)2CO3]。 (2)常用灼熱的銅粉除去N2中的O2,灼熱的CuO除去CO2中的CO。 (3)新制Cu(OH)2懸濁液常用來檢驗醛基。 (4)Cu和一定量的濃HNO3反應(yīng),產(chǎn)生的是NO2和NO的混合氣體,當(dāng)Cu有剩余,再加入稀H2SO4,Cu繼續(xù)溶解。 (5)Cu:紫紅色;CuO:黑色;Cu2S:黑色;CuS:黑色;Cu2O:磚紅色。 (6)銅的焰色反應(yīng)為綠色。 (7)冶煉銅的方法有①熱還原法;②濕法煉銅;③電解精煉銅。 (8)銅合金有:①青銅(Cu、Sn、Pb等);②黃銅(Zn、Sn、Pb、Al等);③白銅(Ni、Zn、Mn)。 題組一 重要反應(yīng)必練 1.按要求書寫方程式。 (1)用兩組方程式表示Cl2的氧化性大于S。 ①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 (2)銅在潮濕的空氣中生銹。 ________________________________________________________________________。 (3)將Cu和濃H2SO4混合加熱。 ________________________________________________________________________。 (4)Cu和稀HNO3反應(yīng)的離子方程式。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)常用FeCl3溶液腐蝕銅板(用離子方程式表示)。 ________________________________________________________________________。 (6)用離子方程式表示將NH3H2O逐滴滴入到CuSO4溶液的反應(yīng)過程。 ________________________________________________________________________; ________________________________________________________________________。 (7)用惰性電極電解CuSO4溶液。 ________________________________________________________________________。 (8)用Cu作電極電解H2SO4溶液(用離子方程式表示)。 ________________________________________________________________________。 題組二 準(zhǔn)確判斷物質(zhì)性質(zhì) 2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”。 (1)用膽礬煉銅涉及化學(xué)反應(yīng)( ) (xx重慶理綜,1A) (2)CuSO4溶液與過量濃氨水反應(yīng)的離子方程式:Cu2++2NH3H2O===Cu(OH)2↓+2NH( ) (xx四川理綜,2D) (3)FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作,是因為FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅰ,8D) (4)氫氣通過灼熱的CuO粉末固體質(zhì)量減少( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9A) (5)將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中,反應(yīng)后固體質(zhì)量增加( ) (xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9D) (6)制飯勺、飯盒、高壓鍋等的不銹鋼是合金( ) (xx廣東理綜,7A) (7)向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成,該氣體是H2( ) [xx山東理綜,28(2)改編] 題組三 銅及其化合物的制備 3.(xx天津理綜,9)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下: 回答下列問題: (1)反應(yīng)Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3),反應(yīng)中H2O2的作用是____________。寫出操作①的名稱:________。 (2)反應(yīng)Ⅱ是銅氨溶液中的Cu(NH3)與有機物RH反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 操作②用到的主要儀器名稱為________,其目的是(填序號)________。 a.富集銅元素 b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離 c.增加Cu2+在水中的溶解度 (3)反應(yīng)Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和________。若操作③使用右圖裝置,圖中存在的錯誤是___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產(chǎn)物是____________。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是____________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 (5)流程中有三處實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標(biāo)出兩處,第三處的試劑是________。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)Ⅰ中的主要作用是____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________。 學(xué)生用書答案精析 專題十 常見金屬元素 考點一 題組集訓(xùn) 1.(1)2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑ (2)2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+ (3)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH (4)OH-+H+===H2O CO+H+===HCO HCO+H+===H2O+CO2↑ (5)SO2+2HCO===2CO2↑+SO+H2O (6)HCO+OH-===CO+H2O (7)CO+H2O+CO2===2HCO (8)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2.(1) (2) (3) (4) (5)√ (6) (7)√ (8) (9)√ (10) (11)√ (12)√ (13) (14)√ (15)√ (16)√ (17)√ 3.A [鈉與鹽酸反應(yīng)本質(zhì)是Na與H+反應(yīng),當(dāng)酸足量時鈉只與酸反應(yīng),A錯;三種溶液中,水中氫離子濃度最小,故反應(yīng)速率最低,B對;Z燒杯中的沉淀是Cu(OH)2,C對;三個燒杯中生成的氣體均是H2,而且H2物質(zhì)的量相同,D對。] 4.C [Na2O2的電子式為,故陰、陽離子的個數(shù)比為1∶2,A項錯誤;生成相同量的O2時消耗的水和二氧化碳的物質(zhì)的量相同,但質(zhì)量不同,B項錯誤;由得失電子守恒知兩者轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相同,C項正確;Na2O2因具有強氧化性而有漂白性,SO2易與有色物質(zhì)化合生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì),故原理不同,D項錯誤。] 5.B [碳酸鈉很穩(wěn)定,不分解,A正確;兩者都能產(chǎn)生沉淀,不能用于檢驗,B錯;碳酸鈉溶于水會放熱,碳酸氫鈉溶于水吸熱,因此可以用來區(qū)別兩種固體,故C正確;等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng),生成的鹽的質(zhì)量不同,D正確。] 6.D [3份小蘇打質(zhì)量相等,無論是直接與鹽酸反應(yīng),還是部分分解或完全分解后與鹽酸反應(yīng),最終得到的都是NaCl溶液,其中Cl-來自于鹽酸,Na+來自于NaHCO3,故3份小蘇打消耗鹽酸的體積相同。] 考點二 題組集訓(xùn) 1.(1)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (2)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O (3)Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (4)AlCl3+3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl (5)2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO 或AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO (6)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ (7)①Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ ②AlO+H2O+HCO===Al(OH)3↓+CO (8)①2Al3++3SO+6OH-+3Ba2+===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ ②Al3++2SO+2Ba2++4OH-===AlO+2H2O+2BaSO4↓ (9)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ NH+OH-===NH3H2O Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O 2.(1) (2) (3) (4) (5)√ (6) (7) (8) (9)√ (10)√ (11) (12) 3.A [混合溶液中加入H2SO4,首先發(fā)生Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,0.1 mol H2SO4剛好與0.1 mol Ba(OH)2完全反應(yīng)生成0.1 mol BaSO4沉淀,且H2SO4電離出的H+與Ba(OH)2電離出的OH-也剛好完全中和,再加入H2SO4,則發(fā)生反應(yīng):AlO+H++H2O===Al(OH)3↓,即加入0.5 mol H2SO4時生成Al(OH)3 0.1 mol,繼續(xù)加入H2SO4,則Al(OH)3會溶解,最終只有BaSO4沉淀。] 4.①c(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-) ②NH+OH-===NH3H2O?、?.022 解析 由題中圖示及同周期、同主族元素的原子半徑、主要化合價的變化規(guī)律可推出八種短周期元素如下 x y z d e f g h H C N O Na Al S Cl R為NH4Al(SO4)2,在溶液中存在:NH4Al(SO4)2===NH+Al3++2SO,NH+H2ONH3H2O+H+,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,H2OH++OH―。①Al3+的水解程度比NH大,故NH4Al(SO4)2溶液中離子濃度由大到小的順序為c(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)。②m點加入NaOH溶液,沉淀的物質(zhì)的量不變,則此時是NH與NaOH溶液反應(yīng),離子方程式為NH+OH-===NH3H2O。③10 mL 1 molL-1 NH4Al(SO4)2溶液中,Al3+物質(zhì)的量為0.01 mol,NH的物質(zhì)的量為0.01 mol,SO的物質(zhì)的量為0.02 mol,20 mL 1.2 molL-1Ba(OH)2溶液中,Ba2+物質(zhì)的量為0.024 mol,OH-物質(zhì)的量為0.048 mol,其中SO與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4沉淀0.02 mol,NH與Al3+共消耗OH-0.04 mol,同時生成Al(OH)3 0.01 mol,過量的0.008 mol OH-會溶解0.008 mol 的Al(OH)3,故最終反應(yīng)生成沉淀為0.022 mol。 考點三 題組集訓(xùn) 1.(1)4H2O(g)+3FeFe3O4+4H2 (2)Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O 2Fe3++Fe===3Fe2+ (3)3FeO+10H++NO===3Fe3++NO↑+5H2O 3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O (4)①3Fe(OH)2+10H++NO===3Fe3++NO↑+8H2O ②2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I2+6H2O (5)2Fe-4e-===2Fe2+ O2+4e-+2H2O===4OH- Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (6)加入H2SO4酸化的H2O2,2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O (7)①取少量樣品于試管中,加稀H2SO4使其溶解,F(xiàn)e2O3+6H+===2Fe3++3H2O,F(xiàn)eO+2H+===Fe2++2H2O。 ②再加入少量酸性KMnO4溶液,若紫紅色褪去,證明溶液中含有Fe2+,原樣品中含有FeO 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。 2.(1) (2) (3) (4) (5) (6)√ (7) (8) (9) (10)√ (11) (12)√ (13) 3.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 解析 Fe(OH)2是一種白色沉淀,在空氣中或含有氧氣的水溶液中很容易被氧化變色,因此難以觀察到它的本來顏色。要制備純凈穩(wěn)定的Fe(OH)2,需要隔絕空氣:圖中裝置Ⅰ中油脂的作用是防止空氣中的O2進入硫酸亞鐵溶液中。裝置Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ:其原理都是利用鐵和稀硫酸現(xiàn)制FeSO4,并用產(chǎn)生的H2趕走試管和溶液中的氧氣,但其裝置的設(shè)計卻有區(qū)別。裝置Ⅲ:陽極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+,陰極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,H+來源于水的電離,因此總反應(yīng)為Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑,產(chǎn)生的H2有利于趕走溶液中的氧氣,液面上的汽油使溶液與空氣隔開。 4.D [根據(jù)題意,分析得出以下流程: A項,溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉,正確;B項,由于SiO2不溶于硫酸,則固體1中一定含有SiO2,為了使溶液中的Al3+轉(zhuǎn)化成Al(OH)3沉淀,故用NaOH溶液控制pH,得固體2為Al(OH)3,正確;C項,由于Fe2+易被氧化、FeSO47H2O易分解,故在從FeSO4溶液中得到FeSO47H2O產(chǎn)品過程中,須控制條件防止其氧化和分解,正確; D項,若在溶液1[Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液]中直接加NaOH至過量,得到的為Fe(OH)3,用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液,故經(jīng)結(jié)晶不能得到FeSO47H2O,錯誤。] 5.(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 濃硫酸 (2)HCl HCl和H2 發(fā)生倒吸 沒有處理氫氣 (3)KSCN溶液 點燃A處的酒精燈(趕盡裝置內(nèi)的空氣) 點燃C處的酒精燈 解析 (1)根據(jù)裝置示意圖,制取無水氯化鐵的實驗中,裝置A應(yīng)為制取氯氣的實驗裝置,發(fā)生反應(yīng)為二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水;裝置B的作用是除去混雜在氯氣中的水蒸氣,故B中加入的試劑為濃硫酸。(2)根據(jù)題給信息,在制取無水氯化亞鐵實驗中,裝置A是用于制取HCl氣體;經(jīng)濃H2SO4干燥后,在硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,則尾氣的成分是氯化氫和氫氣;若仍用D裝置進行尾氣處理,則因氯化氫極易溶于水,故會產(chǎn)生倒吸,且氫氣與NaOH溶液不反應(yīng),可燃性氣體氫氣也不能被吸收。(3)檢驗氯化鐵溶液常用的試劑是KSCN溶液;欲制得純凈的氯化亞鐵,應(yīng)防止裝置中氧氣的干擾,在實驗過程中先點燃A處的酒精燈,利用產(chǎn)生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣,再點燃C處的酒精燈。 考點四 題組集訓(xùn) 1.(1)①2Fe+3Cl22FeCl3,F(xiàn)e+SFeS ②Cu+Cl2CuCl2,2Cu+SCu2S (2)2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3 (3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O (4)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O (5)Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ (6)Cu2++2NH3H2O===Cu(OH)2↓+2NH Cu(OH)2+4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O (7)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4 (8)Cu+2H+Cu2++H2↑ 2.(1)√ (2) (3) (4)√ (5) (6)√ (7)√ 3.(1)作氧化劑 過濾 (2)Cu(NH3)+2RH===2NH+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab (3)RH 分液漏斗下端尖嘴未緊靠燒杯內(nèi)壁、液體過多 (4)O2、H2SO4 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 (5)H2SO4 防止由于溶液中的c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀 解析 (1)廢電路板中含有Cu 單質(zhì),加入H2O2 的目的是將Cu 氧化為Cu2+;將溶液和固體分離的方法是過濾,所以操作①是過濾。(2)由流程圖知,銅氨溶液中的Cu(NH3)與有機物RH反應(yīng)后得到CuR2和NH3、NH4Cl ,所以該反應(yīng)的離子方程式為Cu(NH3)+2RH===2NH+2NH3+CuR2;操作②是萃取分液,所以用到的主要儀器是分液漏斗;通過操作②,可以富集銅元素,同時使銅元素與水溶液中其他物質(zhì)分離,故選a、b。(3)CuR2中R為-1價,再結(jié)合流程圖可知反應(yīng)Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成CuSO4和RH;操作③是分液,圖中出現(xiàn)的錯誤主要有分液漏斗頸尖嘴一側(cè)未緊靠燒杯內(nèi)壁及所加液體過多。(4)以石墨作電極電解CuSO4溶液,陽極電極反應(yīng)式為2H2O-4e-===4H++O2↑,故陽極產(chǎn)物為O2、H2SO4;操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟為加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。(5)操作④得到的H2SO4 可以利用到反應(yīng)Ⅲ中,所以第三處循環(huán)的試劑為H2SO4;NH4Cl水解溶液呈酸性,可以中和溶液中的OH―,防止由于溶液中的c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀。 專題十 常見金屬元素 一、單項選擇題 1.A、B、C、D、E分別是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五種金屬中的一種。已知:①A、C均能與稀H2SO4反應(yīng)放出氣體;②B與D的硝酸鹽反應(yīng),置換出單質(zhì)D;③C與強堿反應(yīng)放出氣體;④C、E在冷濃H2SO4- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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