《2019届高考化学二轮复习 专题9 常见金属元素及其化合物学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考化学二轮复习 专题9 常见金属元素及其化合物学案.docx（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、9 常见金属及其化合物常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)。(1)了解常见金属的活动顺序。(2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。(3)了解合金的概念及其重要应用。(4)以上各部分知识的综合应用。客观题(1)考查金属及其化合物的重要性质和应用。(2)以金属及其化合物为载体考查离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等。主观题(1)以“铁三角”“铝三角”的转化关系为载体，考查分析图像能力和计算能力。(2)以化工流程的形式，考查金属矿物的冶炼和工业废液的提纯。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
2、电子数相同。(2)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。(3)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为：COH+=HCO、HCOH+=H2OCO2。2镁、铝及其化合物(1)镁在空气中燃烧主要发生反应：2MgO22MgO，此外还发生反应：3MgN2Mg3N2、2MgCO22MgOC。(2)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。(3)Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。(4)Al3+、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al
3、3与下列离子不能大量共存：OH、CO、HCO、SO、S2、ClO、AlO，其中OH是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列离子不能大量共存：H、HCO、Al3、Fe2、Fe3，其中H和HCO是因为与AlO直接反应(AlOHCOH2O=Al(OH)3CO)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。(5)明矾的净水原理：明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2=K+Al3+2SO。铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al3+3H2OAl(OH)3(胶体)3H+。3铁、铜及其化合
4、物(1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与I2反应生成FeI2，与反应物的用量无关。(2)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe2+。要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe2Fe3+=3Fe2+。(3)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及Fe3+与I的氧化还原反应，产物为Fe2+、I2和H2O。(4)FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，灼烧后得到红棕色Fe2O3固体；而Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为Fe2(SO4)
5、3。(5)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，也可能含有Fe2+。二、常见金属与其化合物的转化两种常见金属及其化合物的转化形式：1直线型转化关系ABC(1)NaNa2ONa2O2(2)X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3(3)X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO22三角型转化关系三、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、基本的实验方法和基本技能的
6、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。四、金属的性质1金属单质的性质金属单质的化学性质：金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。金属单质跟酸反应的规律：A与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应B与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。3金属活动性顺序表应用小结金属活动性顺序KCaNaMgAlMnZnFeSnPb(H) CuHgAgPtAu金属原子失电子能力KCaNaMgAlMnZnFeSnPb依次减小，还原性减弱(相应金属离子氧
7、化性增强)空气中跟氧气的反应易被氧化常温时能被氧化加热时能被氧化不能被氧化跟水的反应常温可置换出水中的氢加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢不与水反应跟酸的反应能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢不能置换出稀酸中的氢反应剧烈反应程度依次减弱能跟浓硫酸、硝酸反应能跟王水反应跟盐的反应位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、Ca除外)跟碱的反应Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应五、常见金属化合物的性质及离子的检验1常见的金属氧化物化学式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3Fe3O4颜色状态白色固体淡黄色粉末白色固体白色固体黑色粉末红棕色粉末
8、黑色晶体与水作用反应生成NaOH反应生成NaOH和O2与水缓慢反应生成Mg(OH)2不溶于水，也不与水反应2常见的金属氢氧化物及碱的通性(2)碱的通性可溶性碱使指示剂变色。可溶性碱与酸性氧化物反应，如向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。与酸发生中和反应。可溶性碱与某些可溶性盐发生复分解反应，如Ca(OH)2与Na2CO3反应的化学方程式为：Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH。3金属阳离子的检验1（2018福建泉州市联考）X、Y、Z、W有如图所示的转化关系(反应条件和部分其它反应物省略)，则X、Y、Z可能是（）Na、Na2O、N
9、a2O2 AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2 Fe、FeCl2、FeCl3 NaOH、Na2CO3、NaHCO3 C、CO、CO2A B C D【解题思路】若X为Na、W为O2，则Y为Na2O，Z为Na2O2，O2与Na反应在加热的时候生成Na2O2，故正确；若X为AlCl3，W为NaOH，则Y为Al(OH)3，Z为NaAlO2，过量NaOH与AlCl3反应生成NaAlO2，故正确；若X为Fe、W为Cl2，则Fe与Cl2只生成FeCl3，故错误；若X为NaOH、W为CO2，则Y为Na2CO3，Z为NaHCO3，过量CO2与NaOH反应生成NaHCO3，故正确；若X为C、W为O2，则Y为C
10、O、Z为CO2，碳与氧气能够发生不完全燃烧和完全燃烧，一氧化碳也能燃烧生成二氧化碳，故正确；故选D。【答案】D2（2018山东临沂模拟）中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中记载了很多化学研究成果。下列常见古诗文对应化学知识正确的是（）选项古诗文化学知识A本草经集注中记载鉴别硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4）的方法：“以火烧之，紫青烟起，云是真硝石也”鉴别硝石和朴消利用了焰色反应B本草纲目拾遗中对强水的记载：“性最烈，能蚀五金，其水甚强，惟玻璃可盛。”“强水”是指氢氟酸C梦溪笔谈中对宝剑的记载：“古人以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则断折。”剂钢为铁的合金，其硬度比纯铁的大，熔点比纯铁的高
11、D诗经大雅绵：“堇茶如饴。”郑玄笺：“其所生菜，虽有性苦者，甘如饴也。”糖类均有甜味，且都能发生水解反应【解题思路】本题以文言文的形式考查了有关物质的性质、鉴别等知识，既考查了化学知识又考查了文学素养。解题时应结合所学知识弄明白文言文中描述的有关物质的性质，然后作出正确判断，注意找准文言文中的关键字眼，如A项通过紫青烟判断真硝石，利用了钾元素的焰色反应为紫色；B项考查了二氧化硅与氢氟酸的反应；D项注意合金的熔点一般低于其组分中任一种组成金属的熔点，硬度一般比其组分中任一金属的硬度大。钠的焰色反应是黄色的，钾的焰色反应是紫色的，通过“强烧之，紫青烟起，云是真硝石也”可判断该鉴别方法利用了焰色反应
12、，A正确；玻璃的主要成分是二氧化硅，能与氢氟酸反应，由“惟玻璃可盛”可判断，强水不可能是氢氟酸，B错误；铁的合金硬度比纯铁的大，熔点比纯铁的低，C错误；糖类不一定都有甜味，例如淀粉属于多糖，没有甜味；葡萄糖虽有甜味，但是不能发生水解，D错误；正确选项A。【答案】A3研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4molL1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法不正确的是（）AOC段离子反应方程式为：HOH=H2OB溶液中n(NH)0.01
13、2molC溶液中结合OH能力最强的离子是H，最弱的离子是Al3D欲测定F点沉淀的质量，实验步骤是：过滤、洗涤、干燥、称量【解题思路】根据题意，加入NaOH溶液，没有产生气体，说明还原产物为NH，溶液中含有的离子是Al3+、Fe3、H、NH。向该溶液中加入NaOH溶液，开始没有析出沉淀，因此结合OH的能力由强到弱的顺序是H、Fe3、Al3、NH，然后是Al(OH)3沉淀的溶解。A根据图像可知在OC段发生的反应为剩余的硝酸与NaOH溶液反应，离子方程式是HOH=H2O，正确；B根据图可知在DE段反应消耗NaOH溶液的体积是3 mL，根据NHOH=NH3H2O可知：n(NH)n(OH)cV4mol/
14、L0.003L0.012mol，正确；C根据反应的先后顺序可知结合OH最强的离子是H，最弱的离子是NH，错误；D欲测定F点沉淀的质量，应该将互不相溶的固体与液体分离，并洗涤，洗去附着在沉淀表面的杂质离子，然后干燥再称重，故实验步骤是：过滤、洗涤、干燥、称量，正确。【答案】C4KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：易拉罐滤液A沉淀B产物(1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。AHCl溶液 BH2SO4溶液C氨水 DNaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。(3)沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。(4)已知：Kw1.01014，Al(OH)3AlOHH2OK2.01013。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_。【解题思路】(1)易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)，它们
