2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十 金屬及其化合物（學(xué)案+課件+試題）（打包4套）新人教版,2017屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí),專題十,金屬及其化合物（學(xué)案+課件+試題）（打包4套）新人教版,2017,高考,化學(xué),二輪,復(fù)習(xí),專題,金屬,及其,化合物,課件,試題,打包,新人 專題十 金屬及其化合物 考點一　鈉及其重要化合物 1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 （1）理清知識主線 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。 【例1】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 【答案】A 【解析】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。 【例2】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 【答案】B 【解析】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。 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。 【例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 mol·L－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(　　) 【答案】A 【解析】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。 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。 【例4】下列圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的有_____________。 【答案】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。 【歸納】 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。 【例5】(2015·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?，F(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________________________。 【答案】（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　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)。 【例6】(2015·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___________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________。 【答案】（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。 8