2017屆高考化學二輪復習 專題十 金屬及其化合物（學案+課件+試題）（打包4套）新人教版,2017屆高考化學二輪復習,專題十,金屬及其化合物（學案+課件+試題）（打包4套）新人教版,2017,高考,化學,二輪,復習,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．樹立物質轉化思想 （1）理清知識主線 Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 （2）形成網絡構建 2．掃除易忘知識盲點 （1）鈉和鹽溶液反應，不能置換出鹽中的金屬，與熔融的鹽反應才能置換出鹽中的金屬。 （2）無論Na與O2反應生成Na2O還是Na2O2，只要參與反應的Na的質量相等，則轉移電子的物質的量一定相等，但得到Na2O2的質量大于Na2O的。 （3）Na分別與H2O和乙醇發(fā)生的反應均屬于置換反應，二者現(xiàn)象明顯不同，前者劇烈，后者緩慢。 （4）1 mol Na2O2參與反應轉移電子的物質的量不一定為1 mol，如Na2O2與SO2的反應轉移電子數應為2 mol。 （5）不能用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液，應選用CaCl2或BaCl2溶液。 （6）除去CO2中的HCl氣體，應選用飽和的NaHCO3溶液。 （7）向飽和的Na2CO3溶液中通入過量CO2，有晶體析出。 （8） 焰色反應是元素的性質，無論游離態(tài)還是化合態(tài)，均具有相同的焰色反應，它不是化學變化，在觀察鉀元素的焰色反應時，應通過藍色的鈷玻璃片。 (9)Na－K合金常溫下呈液態(tài)，是原子反應堆的導熱劑。 (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，下列有關說法錯誤的是(　　) A．三個燒杯中一定均會發(fā)生的離子反應有：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應，相比而言，X燒杯中的反應平緩些 C．Z燒杯中一定會有沉淀生成，但沉淀不是單質銅 D．三個燒杯中置換生成氣體的物質的量一定相同 【答案】A 【解析】鈉與鹽酸反應本質是Na與H＋反應，當酸足量時鈉只與酸反應，A錯；三種溶液中，水中氫離子濃度最小，故反應速率最低，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．分別取等質量的固體與足量稀鹽酸充分反應，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；等質量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應，生成的鹽的質量不同，D正確。 考點二　鋁及其重要化合物 1．樹立物質轉化思想 （1）理清知識主線 Al→Al2O3←Al(OH)3→ （2）形成網絡構建 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）鋁熱反應不僅僅是單質鋁與Fe2O3反應，還包含制取其他難熔金屬的反應，由于鋁熱劑是混合物，故鋁熱反應不能用于工業(yè)上冶煉鐵。注意鋁熱反應是中學化學中唯一一類金屬單質與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應。 （3）引發(fā)鋁熱反應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，該金屬氧化物對應的金屬活潑性應比鋁弱。 （5）Al2O3、Al(OH)3與NaOH溶液的反應常用于物質的分離提純。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過量時另一產物是HCO，不過量時另一產物是CO，書寫離子反應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產生沉淀的物質的量與加入硫酸溶液體積之間關系的是(　　) 【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：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．樹立物質轉化思想 （1）理清知識主線 Fe→→→ （2）形成網絡構建 2．掃除易忘知識盲點 （1）Fe與O2、H2O(g)反應的產物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe與Cl2反應時生成FeCl3，與S反應時生成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。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的置換反應外，還可用化合反應：2FeCl3＋Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋與堿的復分解反應外，還可用化合反應：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；二是反應過程中必須與O2隔絕。同時要牢記Fe(OH)2轉化為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，并用產生的H2趕走試管和溶液中的氧氣，但其裝置的設計卻有區(qū)別。裝置Ⅲ：陽極反應式為Fe－2e－===Fe2＋，陰極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，H＋來源于水的電離，因此總反應為Fe＋2H2OFe(OH)2＋H2↑，產生的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)，成為物質制備實驗探究的熱點。 制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 成功關鍵：①溶液中不含F(xiàn)e3＋和O2等氧化性物質。 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無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產無水氯化亞鐵。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中反應的化學方程式為_______________________________ _________________________________________， 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，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(趕盡裝置內的空氣)　點燃C處的酒精燈 【解析】（1）根據裝置示意圖，制取無水氯化鐵的實驗中，裝置A應為制取氯氣的實驗裝置，發(fā)生反應為二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、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；經濃H2SO4干燥后，在硬質玻璃管中發(fā)生反應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，故會產生倒吸，且氫氣與NaOH溶液不反應，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．樹立物質轉化思想 （1）理清知識主線 Cu→←Cu(OH)2→ （2）形成網絡構建 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，產生的是NO2和NO的混合氣體，當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。濕法技術是將粉碎的印刷電路板經溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產品。某化學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Ⅰ是將Cu轉化為Cu(NH3)，反應中H2O2的作用是____________。寫出操作①的名稱：________。 （2）反應Ⅱ是銅氨溶液中的Cu(NH3)與有機物RH反應，寫出該反應的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 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分離 c．增加Cu2＋在水中的溶解度 （3）反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成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，已用虛線標出兩處，第三處的試劑是________。循環(huán)使用的NH4Cl在反應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壁、液體過多 （4）O2、H2SO4　加熱濃縮、冷卻結晶、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，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反應后得到CuR2和NH3、NH4Cl ，所以該反應的離子方程式為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分離，故選a、b。（3）CuR2中R為－1價，再結合流程圖可知反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸發(fā)生反應生成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未緊靠燒杯內壁及所加液體過多。（4）以石墨作電極電解CuSO4溶液，陽極電極反應式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故陽極產物為O2、H2SO4；操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟為加熱濃縮、冷卻結晶、過濾。（5）操作④得到的H2SO4 可以利用到反應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 專題十 金屬及其化合物 1．下列說法正確的是(　　) A．鋁合金的熔點比純鋁高 B．鎂在空氣中或純凈的氧氣中燃燒，產物一定只有MgO C．鈉在敞口容器中長期存放或在空氣中燃燒，產物一定是Na2O2 D．銅具有良好的導電性，常用來制作印刷電路板 【答案】D 【解析】A項，合金的特點是熔點比它的各成分金屬的低、硬度比它的各成分金屬的大；B項，Mg在空氣中燃燒時，能與空氣中的O2、N2、CO2等反應，分別生成MgO、Mg3N2、C和MgO等；C項，鈉在敞口容器中長期存放最終形成Na2CO3。 2．下列關于金屬冶煉的敘述正確的是(　　) A．工業(yè)上可利用鋁熱反應大量冶煉金屬鐵 B．金屬鈉、鋁和銅都可用熱還原法制備 C．電解飽和氯化鎂溶液可得金屬鎂 D．用足量CO還原磁鐵礦得到9 mol鐵時轉移24 mol電子 【答案】D 【解析】選項A，金屬鋁的價格遠遠高于鐵的，所以工業(yè)上不用鋁熱反應來大量冶煉鐵；選項B，鈉、鋁屬于活潑金屬，應采用電解熔融NaCl、Al2O3的方法來制備Na、Al；選項C，電解飽和MgCl2溶液得到Mg(OH)2；選項D，磁鐵礦的主要成分為Fe3O4，根據Fe3O4―→3Fe，生成3 mol Fe時轉移8 mol電子，則得到9 mol鐵時轉移24 mol電子。 3．某同學通過系列實驗，探究Cu及其化合物的性質，下列操作正確且能達到目的的是(　　) A．將銅粉和硫粉混合均勻并加熱以制取CuS B．將Cu片放入過量濃硫酸中，一段時間后加水以觀察CuSO4溶液的顏色 C．向CuSO4溶液中加入NaOH溶液，過濾洗滌并收集沉淀，加熱以制取CuO D．設計Cu-Al-濃硝酸原電池，以證明金屬活動性：Cu

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