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1、精品文档高考化学专题09 常见金属元素及其重要化合物1常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)(1)了解常见金属的活动性顺序；(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。2以上各部分知识的综合应用。一、金属及其化合物的主要性质和转化关系1钠及其重要化合物(1)知识主线：NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3(2)转化关系2铝及其重要化合物(1)知识主线：AlAl2O3Al(OH)3(2)转化关系3铁及其重要化合物(1)知识主线Fe(2)转化关系4铜及其重要化合物(1)知识主线：CuCu(OH)2(2)转化关系：二、常见阳离子的检验与判
2、断常见阳离子的检验1用NaOH溶液检验Cu2产生蓝色沉淀Fe3产生红褐色沉淀Fe2产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Al3NH2特殊检验法Fe3Fe23焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K和Na三、金属元素单质及其化合物1无机化工流程题常见设问方向(1)反应速率与平衡理论的运用；(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)利用控制pH分离除杂；(4)化学反应的能量变化；(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(7)环境保护与绿色化学评价。2无机化工流程题的审题技能化工生产流程题中经常会出现一些表述性词语，这
3、些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们审题所应考虑的角度。常见的有：(1)“控制较低温度”常考虑物质的挥发，物质的不稳定性和物质的转化等。(2)“加过量试剂”常考虑反应完全或增大转化率、产率等。(3)“能否加其他物质”常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)“在空气中或在其他气体中”主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。(6)“检验某物质的设计方案”通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。(7)“控制pH”常考虑防水
4、解、促进生成沉淀或除去杂质等。(8)“用某些有机试剂清洗”常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。考点1、金属及其化合物的主要性质和转化关系1既能与酸反应又能与碱反应的物质有：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。2既能与强酸溶液反应放出气体，又能与强碱溶液反应放出气体的物质有：Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2S等。3A物质加到B物质中，先生成沉淀，继续加入沉淀又溶解的物质组合有：CO2(或SO2)与Ca(OH)2溶液、NaOH溶液与Al3、HCl溶液与AlO、Fe(OH)3胶体和盐酸(或稀硫酸)、氨水和AgNO3溶液等。【例1】(
5、2013山东理综，9)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是()。A氢氧化钠溶液 B稀硫酸C盐酸 D稀硝酸【变式探究】下列有关金属及其化合物的说法正确的是()。Fe在足量Cl2中燃烧可能生成FeCl2和FeCl3的混合物Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3Na2O2用作呼吸面具的供氧剂、工业上电解熔融状态Al2O3制备Al均涉及氧化还原反应FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路A B C D1注意离子检验所要求的环境，如Ag用含有Cl的溶液检验时要用硝酸酸化。2尽可能选择特效反应
6、以减少干扰，如检验Fe3时常选用KSCN溶液，而不选用Na2CO3溶液。3一定要避免离子间的相互干扰，如检验CO时要避免HCO、SO、HSO的干扰，检验Ba2时要避免Ag的干扰。4注意试剂的加入顺序，如检验Fe2时要先加入KSCN溶液再加入少量氯水(或H2O2溶液)，以排除Fe3的干扰。【例2】(2013浙江理综，13)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2、Mg2不沉淀。该同学得出的结论正确的是()。A根据现象1可推出该试液中含有NaB根据现象2可推出该
7、试液中并不含有葡萄糖酸根C根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2，但没有Mg2D根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2【变式探究】证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()。A先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后显红色B先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D只需滴加KSCN溶液【答案】B考点3、金属元素单质及其化合物在工业生产中的应用无机化工流程题的解题策略1流程示意图的分析思路2解题步骤(1)认真阅读题干，了解生产目的及有用信息。(2)整体分析工艺流程，掌握生产过程分为哪几个阶段。(3)分析每一个阶段的生产原理、
8、物质变化、条件控制及其实验操作。(4)了解生产过程中的有关物质的回收和原料的循环利用，以及对“绿色化学”思想的运用和所采取的环保措施。(5)认真分析题中设问，规范作答。【例3】(2013浙江理综，28节选)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似，请回答下列问题：(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有_。A去除油污 B溶解镀锌层C去除铁锈 D钝化(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是_。(3)由溶液B制取Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，其原因是_。(4
9、)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离？_(填“能”或“不能”)，理由是_。【变式探究】聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝Al2(OH)nCl6n。工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝，其工艺流程如下：已知：高岭土：Al2O3(25%34%)、SiO2(40%50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)及少量杂质和水。Al3以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH为5.2。根据流程图回答下列问题：(1)写出溶解过程中反应的离子方程式_ _。(2)加适量铝粉的主要目的是_ _。(3)溶液的pH需控制在4.24.5的原因是_ _。具体操作中除添加必要的试剂，还需借
10、助的实验用品是_。(4)“蒸发浓缩”需保持温度在90100，控制该温度的操作名称是_，写出该过程反应的化学方程式_。【解析】(1)SiO2不和盐酸反应，Al2O36H=2Al33H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O(2)因为Fe3沉淀的pH比Al3更小，所以在使Al3沉淀之前，应除去Fe3。【变式探究】化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO47H2O)，过程如下：(1)将过程中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是_(填选项序号)。a品红溶液 b紫色石蕊溶液c酸性KMnO4溶液 d溴水(2)
11、过程中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为_ _。(3)过程中，需加入的物质是_；反应的化学方程式为_。用溶液Y制绿矾时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的_溶液，观察溶液是否变为_色，以验证其中是否含有Fe3。(4)在实验室里，完成过程中的_(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要的玻璃仪器有_。(5)过程调节pH，最好选用下列试剂中的_(填选项序号)。a稀硫酸 bCaCO3cNaOH溶液 dFe2O3粉末(6)过程中，将溶液Z加热到7080 ，目的是_ _。【例1】如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种)，以下结论不正确的是()。A混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)11B混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)31C点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸D所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同所消耗NaOH的物质的量，故Mg(OH)2为1 mol，MgCl2也应是1 mol，由
