（全國版）高考化學二輪復習 專題三元素及其化合物2講 常見金屬元素單質(zhì)及其重要化合物 新人教版.doc

第2講常見金屬元素單質(zhì)及其重要化合物真題試做1(2012課標全國理綜，26部分)在實驗室中，fecl2可用鐵粉和_反應制備，fecl3可用鐵粉和_反應制備。2(2010課標全國理綜，26部分)物質(zhì)ag有下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應物、生成物沒有列出)。其中a為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過一系列反應可得到b和c。單質(zhì)c可與e的濃溶液發(fā)生反應，g為磚紅色沉淀。請回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的化學式：b_、e_、g_。(2)利用電解可提純c物質(zhì)，在該電解反應中陽極物質(zhì)是_，陰極物質(zhì)是_，電解質(zhì)溶液是_。(3)反應的化學方程式是_。3(2012山東理綜，28)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分cufes2)冶煉銅的主要流程如下：(1)氣體a中的大氣污染物可選用下列試劑中的_吸收。a濃h2so4 b稀hno3cnaoh溶液 d氨水(2)用稀h2so4浸泡熔渣b，取少量所得溶液，滴加kscn溶液后呈紅色，說明溶液中存在_(填離子符號)，檢驗溶液中還存在fe2的方法是_(注明試劑、現(xiàn)象)。(3)由泡銅冶煉粗銅的化學反應方程式為_。(4)以cuso4溶液為電解質(zhì)溶液進行粗銅(含al、zn、ag、pt、au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是_。a電能全部轉(zhuǎn)化為化學能b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應c溶液中cu2向陽極移動d利用陽極泥可回收ag、pt、au等金屬(5)利用反應2cuo22h2so4=2cuso42h2o可制備cuso4，若將該反應設計為原電池，其正極電極反應式為_。考向分析近幾年考查的熱點：鈉及其化合物(na2o2、nahco3、na2co3)的性質(zhì)；al及其化合物的兩性；fe2與fe3之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系及鑒別；銅的冶煉及銅的化合物銅綠、cuo、cu(oh)2的性質(zhì)。熱點例析熱點一、金屬單質(zhì)及其冶煉為了確定一批合金廢料的成分并加以回收利用，某同學擬定了以下實驗方案：請回答下列問題：(1)從上述信息可確定該合金中一定含有fe和_(填化學式)。(2)“試劑a”是一種不引入雜質(zhì)的綠色氧化劑，該氧化劑的化學式為_；濾渣d、稀硫酸和試劑a反應的總化學方程式為_。(3)若反應產(chǎn)生的氣體是h2，則驗證濾液a只含naalo2不含na2sio3的方法是：取少量濾液a于試管中，_；如果濾液a只含naalo2而不含na2sio3，則反應的離子方程式為_。思路點撥 金屬單質(zhì)及其化合物的基礎知識金屬活動性順序表k ca namg al znfe sn pb(h)cu hg agpt au性質(zhì)變化規(guī)律元素的金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的還原性依次減弱，離子的氧化性逐漸增強和水的反應與冷水劇烈反應與沸水緩慢反應與高溫水蒸氣反應不跟水反應生成堿和氫氣生成氧化物和氫氣和酸的反應劇烈反應反應逐漸減緩不能置換稀酸中的氫與非氧化性酸反應放出h2；與濃硫酸、濃硝酸及稀硝酸反應，不放出h2，一般產(chǎn)物為：鹽水成酸元素的低價化合物與氧化性酸反應(但不放出h2)只溶于王水和鹽溶液的反應金屬先與水反應生成堿堿再與鹽反應排在前面的金屬可將后面的金屬從其鹽溶液中置換出來和氧氣的反應易被氧化常溫生成氧化膜加熱能被氧化加熱能被氧化不能被氧化金屬氧化物對應的水化物及堿的熱穩(wěn)定性氧化物跟水劇烈反應，生成堿，堿受熱不易分解氧化物不溶于水，也不跟水反應，對應堿的熱穩(wěn)定性逐漸減弱金屬的冶煉電解法熱還原法煅燒法電解熔融鹽或氧化物高溫下用co(或al)從其氧化物中還原出來自然界中存在的形式只以化合態(tài)(鹽、氧化物)存在多以化合態(tài)存在，但有極少的游離態(tài)只以游離態(tài)存在我們除了應用上述金屬活動順序表進行記憶外，還要注意特性，如al既能與酸反應，也能與堿反應；fe、al在冷濃硫酸或冷濃硝酸的條件下鈍化；活潑性很強的金屬(如鈉、鉀)不能把活潑性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。即時訓練1 (原創(chuàng)組合)下列敘述正確的是_。銅具有良好的導電性，常用來制作印刷電路板，但在潮濕空氣中長期保存表面會有銅綠生成稱取等質(zhì)量的兩份鋁粉，分別加入過量的稀鹽酸和過量的naoh溶液，充分反應后，放出氫氣的體積(同溫同壓下)相等向fecl3溶液中加入過量鐵粉，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色鋁合金的大量使用歸功于人們能使用焦炭等還原劑從氧化鋁中獲得鋁na可以把硫酸銅溶液中的cu置換出來鋁箔在空氣中受熱可以熔化，由于氧化膜的存在，熔化的鋁并不滴落鎂條在空氣中燃燒生成的氧化物是mgo，可知鈉在空氣中燃燒生成的氧化物是na2o鈉在空氣中燃燒，發(fā)出黃色的火焰，生成淡黃色固體目前我國流通的硬幣是由合金材料制造的鐵不與水反應，所以鐵鍋可以燒水做飯熱點二、常見金屬氧化物和氫氧化物【例2】(2012河南開封二模，26)某混合物x由cu、sio2、al2o3、fe2o3中的一種或幾種物質(zhì)組成。進行如下實驗。請回答下列問題：(1)經(jīng)得到藍色溶液，該過程中一定發(fā)生的化學反應是(用離子方程式表示)_、_。(2)x中一定含有的物質(zhì)是_。反應的化學方程式是_。(3)為進一步確定上述混合物x的成分，另取9.08 g x進行如下實驗。加入足量的naoh溶液，過濾，將濾渣在氮氣氣流中干燥得固體m g。向濾渣中加入過量鹽酸，過濾，將濾渣在氮氣氣流中干燥得固體n g。上述由于缺少_步驟(填操作名稱)，使得測定的質(zhì)量m、n均_。按正確步驟重新進行實驗后得到m6.08 g、n1.6 g。計算原混合物中各成分的質(zhì)量之比是_。(不必化簡)思路點撥 1.物理性質(zhì)：na2o(白色)、na2o2(淡黃色)、mgo(白色粉末、熔點高)、al2o3(白色、熔點高)、fe2o3(紅棕色)、feo(黑色)、fe3o4(黑色、具有磁性)、cuo(黑色)、cu(oh)2(藍色)、fe(oh)2(白色)、fe(oh)3(紅褐色)。2化學性質(zhì)：(1)規(guī)律：金屬氧化物堿的穩(wěn)定性，四大強堿naoh、koh、ba(oh)2、ca(oh)2均溶于水，受熱均不分解，對應的氧化物(na2o、na2o2、k2o、bao、cao)也與水劇烈反應，生成堿；其他金屬氫氧化物一般不溶于水、受熱分解，對應的氧化物也不與水反應，如cu(oh)2、mg(oh)2、fe(oh)3、al(oh)3等。(2)特性：金屬氧化物：na2o2可分別與水、co2反應生成氧氣；al2o3與強堿反應生成偏鋁酸鹽；feo、fe3o4與強氧化性酸反應被氧化生成三價鐵。堿：al(oh)3既能與酸反應，又能與強堿反應；fe(oh)2極易被氧化，在空氣中白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。即時訓練2 下列說法正確的是()。aal(oh)3能與naoh溶液反應，則al(oh)3也能與氨水反應b過氧化鈉能與二氧化碳反應產(chǎn)生氧氣，可用作高空飛行或潛水的供氧劑cfe(oh)3溶于氫碘酸的離子方程式為fe(oh)33h=fe33h2od等質(zhì)量的nahco3和na2co3分別與足量鹽酸反應，在同溫同壓下，生成的co2體積相同熱點三、金屬陽離子的檢驗【例3】下列說法正確的是()。a用氨水鑒別al3、mg2、agb向某溶液中加入2滴kscn溶液，溶液不顯紅色。再向溶液中加入幾滴新制的氯水，溶液變?yōu)檠t色，該溶液中不一定含有fe2cnacl、fecl2、fecl3、mgcl2、alcl3五種溶液，用燒堿溶液就可把它們鑒別開來d要證明fe3溶液中含有fe2可以用nh4scn溶液和氯水方法規(guī)律 常見金屬陽離子的鑒別方法離子試劑現(xiàn)象沉淀法al3naoh溶液白色沉淀消失cu2藍色沉淀fe2白色沉淀灰綠色紅褐色fe3紅褐色沉淀顯色法fe3kscn溶液變?yōu)檠t色淀粉ki變藍fe2酸性高錳酸鉀紫色褪去kscn、氯水無現(xiàn)象血紅色na鉑絲和稀鹽酸火焰為黃色k火焰為紫色(透過藍色鈷玻璃)注意：陽離子的檢驗除了一些特殊的方法外，我們一般用naoh溶液即可鑒別。即時訓練3 有一瓶無色溶液，可能含有na、k、al3、mg2、nh、cl、so、hco、mno離子中的幾種。為確定其成分，進行如下實驗：取少許溶液，逐漸加入過量的na2o2固體，產(chǎn)生無色無味的氣體和白色沉淀且白色沉淀逐漸增多后又部分溶解；另取部分溶液，加入hno3酸化的ba(no3)2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生；用潔凈的鉑絲蘸取原溶液在酒精燈火焰上灼燒，觀察到黃色火焰。下列推斷正確的是()。a肯定有na、al3、mg2、sob肯定有na、mg2、al3、hcoc肯定沒有k、hco、mnod肯定沒有k、nh、cl誤區(qū)警示1忽視金屬單質(zhì)與溶液中的水反應如把na投入到硫酸銅溶液中的現(xiàn)象，常錯解為有紅色沉淀生成，正確解答：na熔化成小球，在液面上不斷游動，并發(fā)出“嘶嘶”的響聲，最后消失，溶液中有藍色沉淀生成。2混淆fe與hno3反應產(chǎn)物與反應物量的關(guān)系fe少量生成fe3，如果fe過量，hno3反應完后，過量的fe會與fe3反應最后生成 fe2。3錯誤認為na在氧氣中燃燒產(chǎn)物與氧氣的量有關(guān)na與氧氣反應，產(chǎn)物與反應條件有關(guān)，na暴露在空氣中生成na2o，而在空氣中或氧氣中燃燒，不論氧氣是否足量均生成na2o2。4正確理解焰色反應焰色反應是物理變化，是元素的物理性質(zhì)，如鈉，不論是單質(zhì)鈉，還是化合態(tài)的鈉，焰色反應均是黃色；觀察鉀的焰色反應時要透過藍色鈷玻璃。5混淆堿性強弱al(oh)3可溶于強堿，但不與弱堿(如氨水)反應。跟蹤練習 判斷正誤：(正確的打“”號，錯誤的打“”號)1過量fe在少量氯氣中燃燒生成fecl2。2fe2(so4)3溶液加熱蒸干后得到固體仍為fe2(so4)3。3用鉑絲蘸取少許溶液，并在酒精燈火焰上灼燒，焰色反應為黃色，一定含有鈉元素，一定無鉀元素。4向alcl3溶液中滴加氨水至過量，看到的現(xiàn)象為先有白色沉淀，最后白色沉淀消失。5向naoh溶液中逐滴滴加alcl3溶液至過量，看到的現(xiàn)象為先有白色沉淀，最后白色沉淀消失。6金屬鈉放入fecl3溶液中，先把fe3還原成fe2，最后再還原為fe單質(zhì)。1(2012北京東城期末，11)下列實驗的前后，銅的質(zhì)量一定發(fā)生變化的是()。a銅絲在空氣中灼燒后立即插入乙醇b銅片放入酸化的硝酸鈉溶液c銅和鐵的混合物放入稀硝酸d銅、鋅、稀硫酸構(gòu)成的原電池放電2(2012山東泰安期末，18)已知a、b為單質(zhì)，c為化合物。能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()。abcc溶液ab若c溶于水后得到強堿溶液，則a可能是na若c溶液遇na2co3放出co2氣體，則a可能是h2若c溶液中滴加kscn溶液顯血紅色，則b可能為fe若c溶液中滴加naoh溶液有藍色沉淀生成，則b可能為cua bc d3下列說法中正確的是()。a在cu(no3)2和agno3的混合溶液中加入一定量的fe粉，充分反應后，所得的固體可能僅為cu和fe的混合物b隔絕空氣，把na2o2投入fecl2溶液中，既有無色氣體生成最終又有白色沉淀生成c金屬鈉投入到fecl3溶液，有黑色鐵粉生成dnahco3溶液與fe2(so4)3溶液混合，既有無色氣體生成，最終又有紅色沉淀生成4(2012江西南昌調(diào)研，2)下列各組物質(zhì)混合后，不能同時產(chǎn)生無色氣體和白色沉淀的是()。a少量過氧化鈉投入alcl3溶液bba(oh)2溶液與(nh4)2so4溶液cfecl3溶液與nahco3溶液混合加熱d明礬溶液與小蘇打溶液混合5(改編自2012江西省重點中學盟校聯(lián)考，9)下列各組物質(zhì)按下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系每一步都能一步實現(xiàn)的是()。甲乙丙丁afecl3fecl2fe2o3fe(oh)3bcucuocuso4cucl2cnohno3no2nh3dal(oh)3naalo2al2o3alcl36(2012北京西城期末，21)欲探究某礦石可能是由feco3、sio2、al2o3中的一種或幾種組成，探究過程如下圖所示。已知：碳酸不能溶解al(oh)3沉淀。(1)si在周期表中的位置是_。(2)下列說法正確的是_。a酸性：h2co3h2sio3b原子半徑：ocsialc穩(wěn)定性：h2och4sih4d離子半徑：o2al3(3)該礦石的組成是_，濾渣和naoh溶液反應的離子方程式是_。(4)該礦石和1 moll1 hno3反應的離子方程式為_。(5)工業(yè)上依據(jù)上述實驗原理處理該礦石，將反應池逸出的氣體與一定量的o2混合循環(huán)通入反應池中，目的是_；若處理該礦石2.36103 kg，得到濾渣1.2103 kg，理論上至少需要1 moll1 hno3的體積為_l。7(2012山東淄博一模，30)鐵黃是一種重要的顏料，化學式為fe2o3xh2o，廣泛用于涂料、橡膠、塑料、文教用品等工業(yè)。實驗室模擬工業(yè)利用硫酸渣(含fe2o3及少量的cao、mgo等)和黃鐵礦粉(主要成分為fes2)制備鐵黃的流程如下：(1)操作與操作中都用到玻璃棒，玻璃棒在兩種操作中的作用分別是_、_。(2)試劑a最好選用_(供選擇使用的有：鋁粉、空氣、濃hno3)；其作用是_。(3)上述步驟中需用到氨氣。下列裝置可用于實驗室制氨氣的是_(填序號)。(4)檢驗溶液z中含有nh的方法是_。(5)查閱資料知，在不同溫度下fe2o3被co還原，產(chǎn)物可能為fe3o4、feo或fe，固體質(zhì)量與反應溫度的關(guān)系如下圖所示。根據(jù)圖像推斷670 時fe2o3還原產(chǎn)物的化學式為_，并設計一個簡單的實驗，證明該還原產(chǎn)物的成分(簡述實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論)_。儀器自選?？晒┻x擇的試劑：稀h2so4、稀鹽酸、h2o2溶液、naoh溶液、kscn溶液。參考答案命題調(diào)研明晰考向真題試做1答案：鹽酸cl2解析：鐵粉可與鹽酸反應生成fe2，而生成fecl3則需要鐵粉與cl2反應。2答案：(1)so2h2so4cu2o(2)粗銅精銅cuso4溶液(3)cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o解析：本題突破口為“g為磚紅色沉淀”，所以f含有cu2，單質(zhì)c為銅，e為濃硫酸、b為so2、d為so3、a為cu2s。3答案：(1)cd(2)fe3取少量溶液，滴加kmno4溶液，kmno4褪色(3)3cu2o2alal2o36cu(4)bd(5)4ho24e=2h2o解析：(1)觀察流程圖可知，氣體a是so2，應該用堿性溶液吸收尾氣，c、d項正確。(2)溶液中加入kscn溶液顯血紅色，說明溶液中存在fe3；若檢驗還存在fe2，則可以加入酸性kmno4溶液，如果溶液紫紅色褪去，則說明還含有fe2。(3)根據(jù)流程圖可知，由泡銅冶煉粗銅的化學方程式是3cu2o2al6cual2o3(鋁熱法)。(4)在電解精煉中，不可能存在能量的完全轉(zhuǎn)化，部分電能還可轉(zhuǎn)化為熱能等，a項錯誤；在電解池中，陽離子應該移向陰極，c項錯誤；b、d正確。(5)根據(jù)所給的原電池反應可知，正極是氧氣發(fā)生還原反應，即o24h4e=2h2o。精要例析聚焦熱點熱點例析【例1】 答案：(1)cu(2)h2o2cuh2o2h2so4=cuso42h2o(3)逐滴滴加稀鹽酸(或稀硫酸)至過量，先產(chǎn)生白色沉淀，然后沉淀完全溶解2al2oh2h2o=2alo3h2解析：(3)如果含有na2sio3，則na2sio3與酸反應生成h2sio3沉淀，此沉淀不與過量的酸反應，所以最終白色沉淀不消失。【即時訓練1】 答案：解析：依2al2oh2h2o=2alo3h2、2al6h=2al33h2可知正確；由fe2fe3=3fe2可知正確；鋁的冶煉是電解熔融的al2o3，錯誤；na先與溶液中的水反應，不能置換出cu，錯誤；鋁箔表面的氧化膜(al2o3)的熔點很高，正確；應該生成na2o2，錯誤；鐵可以與灼熱的水蒸氣反應，生成fe3o4和h2，錯誤?！纠?】 答案：(1)fe2o36h=2fe33h2ocu2fe3=2fe2cu2(2)cu、fe2o3、sio2sio22naoh=na2sio3h2o(3)洗滌偏高m(fe2o3)m(cu)m(sio2)3.22.883.0解析：(1)cu不與鹽酸反應，但經(jīng)得到藍色溶液中一定含有cu2，所以上述混合物中一定含有cu和fe2o3，fe2o3與鹽酸反應生成的fe3把cu氧化為cu2。(2)因為sio2完全溶于過量的naoh溶液，所以1.6 g固體c為cu，b中含有3.0 g sio2；(3)后的濾渣為cu和fe2o3，質(zhì)量為6.08 g，質(zhì)量減輕3.0 g是sio2的質(zhì)量，所以x中無al2o3；設6.08 g中含有x mol cu、y mol fe2o3，依fe2o36h=2fe33h2o、2fe3cu=2fe2cu2可知參加反應的n(fe2o3)n(cu)，所以yx、6.0864x160y，解方程組x0.045、y0.02，m(fe2o3)160 gmol10.02 mol3.2 g、m(cu)64 gmol10.045 mol2.88 g。【即時訓練2】 b解析：al(oh)3不能與弱堿反應，a錯誤；fe3具有氧化性、i具有還原性，所以產(chǎn)物含有fe2、i2，c錯誤；生成1 mol co2分別需要84 g nahco3、106 g na2co3，d錯誤?！纠?】 c解析：氨水無法鑒別al3、mg2，a錯誤；該溶液中一定含有fe2，b錯誤；分別向nacl、fecl2、fecl3、mgcl2、alcl3溶液中滴加naoh溶液的現(xiàn)象分別為無明顯現(xiàn)象、先有白色沉淀后變?yōu)榛揖G色最后變成紅褐色、紅褐色沉淀生成、白色沉淀生成且不消失、先有白色沉淀生成，然后消失，c正確；不論有沒有fe2，溶液均變成紅色，d錯誤?！炯磿r訓練3】 a解析：無色排除mno，2na2o22h2o=4naoho2，由無色無味的氣體可知一定無nh，白色沉淀逐漸增多后又部分溶解可知一定含有al3、mg2；由可知一定含有so；由可知一定含有na，因為沒有透過藍色鈷玻璃，所以不能確定k的存在。誤區(qū)警示【跟蹤練習】 答案：解析：1.不是在水溶液中進行的反應，所以過量的鐵也不會與fecl3反應，最終只生成fecl3，錯誤；2.h2so4是難揮發(fā)性酸，水解不會進行到底，正確；3.應該透過藍色鈷玻璃觀察是否有紫色火焰才能確認是否含有k元素，錯誤；4.氨水是弱堿，錯誤；5.一開始naoh過量應該生成可溶性naalo2，隨著alcl3溶液的增多，當naoh反應完后，過量的al3會與alo反應生成白色沉淀al(oh)3，錯誤；6.金屬鈉先與水反應，錯誤。創(chuàng)新模擬預測演練1b解析：a、d中銅的質(zhì)量一定不變；c選項中如果鐵過量則銅的質(zhì)量不變；b選項中cu會與h、no反應，質(zhì)量一定減少。2d解析：電解水溶液一定不會生成金屬鈉及金屬鐵，錯誤；鹽酸與na2co3反應生成co2，a、b、c分別為h2、cl2、hcl，正確；a、b、c分別為cl2、cu、cucl2，正確。3d解析：a選項，所得的固體一定含有ag，錯誤；b選項，na2o2具有強氧化性，所以一定不會生成白色fe(oh)2沉淀，應該為紅褐色fe(oh)3沉淀，錯誤；c選項，na先與水反應，錯誤；d選項，hcoh=h2oco2使平衡fe33h2ofe(oh)33h右移，正確。4c解析：a中過氧化鈉與水反應生成氧氣和氫氧化鈉，naoh與alcl3反應生成氫氧化鋁白色沉淀；b中生成了nh3和硫酸鋇白色沉淀；c中fe3溶液顯酸性、hco顯堿性，兩者混合有fe(oh)3紅褐色沉淀及co2氣體產(chǎn)生；d中生成的是co2和氫氧化鋁沉淀。5b解析：a選項中fe2o3與fecl2、fe2o3fe(oh)3等不能一步實現(xiàn)；b選項cu與氧氣生成cuo，cuo與硫酸生成cuso4，cuso4與bacl2生成cucl2，cuso4、cucl2均與zn反應生成cu，符合；c選項中no2nh3不能一步實現(xiàn)；d選項中naalo2al2o3不能一步實現(xiàn)。6答案：(1)第三周期第a族(2)abc(3)