【高三复习】金属元素及其化合物复习课件.ppt

金属元素及其化合物复习金属元素及其化合物复习钠及其化合物钠及其化合物名称名称 钠钠 氧化钠氧化钠 过氧化钠过氧化钠 氢氧化钠氢氧化钠 碳酸钠碳酸钠 碳酸氢钠碳酸氢钠 氯化钠氯化钠化学式化学式 Na Na Na Na2 2O NaO Na2 2O O2 2 NaOH Na NaOH Na2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 3 NaClNaCl俗名俗名 -烧碱烧碱 纯碱纯碱 小苏打小苏打 食盐食盐 火碱火碱 苏打苏打色、态色、态 银白色银白色 白色白色 淡黄色淡黄色 白色白色 白色白色 白色白色 细小细小 固体固体 固体固体 固体固体 固体固体 粉末粉末 粉末粉末 晶体晶体溶解溶解 软软 密度小密度小 与水与水 与水与水 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶性等性等 熔点低熔点低 反应反应 反应反应 用途用途 还原剂还原剂 -氧化剂氧化剂 制制NaClO NaClO 制玻璃制玻璃 抗酸药抗酸药 调味剂调味剂 制制NaNa2 2O O2 2 漂白剂漂白剂 制肥皂制肥皂 洗涤剂洗涤剂 发酵粉发酵粉 防腐剂防腐剂 杀菌剂杀菌剂 吸收酸性吸收酸性 灭火剂灭火剂 制氯气和制氯气和 供氧剂供氧剂 尾气尾气 NaOH NaOH 生理盐水生理盐水0.9%0.9%环节一 发现原有知识，建构元素观NaNa2ONa2O2NaOHNaClNa2CO3NaHCO3环节二重组原有知识，建构分类观NaNa2ONa2O2NaOHNaClNa2CO3NaHCO3写出图中反应式，注明反应条件！共写出图中反应式，注明反应条件！共22个个环节三形成知识体系，建构转化观环节四巩固知识，解决问题1.碳酸钠是一种重要的化学基本工业产品，广泛应碳酸钠是一种重要的化学基本工业产品，广泛应用于玻璃、造纸、纺织和漂染等工业。碳酸钠在自用于玻璃、造纸、纺织和漂染等工业。碳酸钠在自然界中存在着广泛，然界中存在着广泛，18世纪工业革命以后，天然纯世纪工业革命以后，天然纯碱的生产不能满足工业的发展。碱的生产不能满足工业的发展。请你设计以食盐为请你设计以食盐为原料制备纯碱的方案，画出流程图，注明所用的其原料制备纯碱的方案，画出流程图，注明所用的其它原料。它原料。NaOHNaClNa2CO3NaHCO3Na途径途径II途径途径III途径途径I转化思路转化思路反应物反应物（元素、价态、类别（元素、价态、类别）分解转化路径分解转化路径目标物目标物（元素、价态、类别）（元素、价态、类别）确定转化试剂确定转化试剂标准标准选择试剂选择试剂讨论转化路径讨论转化路径如何实现如何实现NaClNa2CO3?元素组成改变、价态和类别没变。元素组成改变、价态和类别没变。最佳路径的选择最佳路径的选择依据：路径少、无污染依据：路径少、无污染2.1861年比利时人索尔维提出用碳酸钙和氯化钠来制备，即将碳酸钙分解产生的二氧化碳、氨气通入饱和食盐水中制得碳酸氢钠，然后碳酸氢钠受热分解得到纯碱。写出反应每步反应方程式和总反应方程式。氯化钠氯化钠氯化铵氯化铵碳酸钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸氢钠碳酸氢铵碳酸氢铵35.935.937.237.221.521.59.69.621.721.7根据下列表格中提供的溶解度数据，解释产生碳酸氢根据下列表格中提供的溶解度数据，解释产生碳酸氢钠的原因。钠的原因。2020时一些物质在水中的溶解度时一些物质在水中的溶解度/gNaCl(S)Na+(aq)+Cl（aq)HCOHCO3 3与与NaNa+结合生成比氯化钠溶解度更小的结合生成比氯化钠溶解度更小的碳酸氢钠，使溶解平衡右移。碳酸氢钠，使溶解平衡右移。NH3+H2O+CO2=NH4HCO3通入氨气的作用是什么？通入氨气的作用是什么？使溶液呈碱性，有利于碳酸氢钠的析出使溶液呈碱性，有利于碳酸氢钠的析出设计实验证明反应过程中有碳酸氢钠产生。设计实验证明反应过程中有碳酸氢钠产生。碳酸氢根离子的检验碳酸氢根离子的检验方法一：加热法方法一：加热法方法二：先加氯化钡溶液，无现象，再加方法二：先加氯化钡溶液，无现象，再加NaOH NaOH 溶液有沉淀产生。溶液有沉淀产生。钠离子的检验钠离子的检验焰色反应焰色反应环节一 发现原有知识，建构元素观名称名称 铝铝 氧化铝氧化铝 氢氧化铝氢氧化铝 氯化铝氯化铝 偏铝酸钠偏铝酸钠 十二水合硫酸铝钾十二水合硫酸铝钾化学式化学式 Al Al Al Al2 2O O3 3 Al(OH)Al(OH)3 3 AlCl AlCl3 3 NaAlONaAlO2 2 KAl(SOKAl(SO4 4)2 2.H.H2 2O O俗名俗名 -明矾明矾色、态色、态 银白色银白色 白色白色 白色白色 白色白色 白色白色 无色无色 固体固体 固体固体 胶状胶状 固体固体 固体固体 晶体晶体 溶解溶解 软密度小软密度小 不溶不溶 不溶不溶 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶性等性等 熔点低熔点低 熔点高熔点高 用途用途 硬铝：铝铜硬铝：铝铜 制铝制铝 阻燃剂阻燃剂 净水剂净水剂 净水剂净水剂 净水剂净水剂 耐火材料耐火材料 抗酸药抗酸药 灭火剂灭火剂环节二重组原有知识，建构分类观AlAl2O3Al(OH)3AlCl3NaAlO2环节三形成知识体系，建构转化观依据物质类别通性，找到转化关系，注明条件依据物质类别通性，找到转化关系，注明条件写出转化关系中设计到的化学方程式。写出转化关系中设计到的化学方程式。共共16个个氯化铝溶液中加入偏铝酸钠氯化铝溶液中加入偏铝酸钠偏铝酸钠溶液中加入少量或过量盐酸偏铝酸钠溶液中加入少量或过量盐酸偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳偏铝酸钠溶液中加入碳酸氢钠溶液偏铝酸钠溶液中加入碳酸氢钠溶液请你设计从铝土矿（主要成分是请你设计从铝土矿（主要成分是Al2O3、，含、，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）制备金属铝的工业流程，画等杂质）制备金属铝的工业流程，画出转化关系，注明必要的试剂。出转化关系，注明必要的试剂。环节四巩固知识，解决问题问题：问题：1.元素组成怎样变化？元素组成怎样变化？2.价态怎样变化？价态怎样变化？3.类别怎样变化？类别怎样变化？铝土矿铝土矿Al(OH)3Al2O3Al提纯提纯加热加热电解电解铝土矿铝土矿过量过量HCl过滤过滤SiO2AlCl3FeCl3MgCl2HCl过量过量NaOH过滤过滤NaAlO2Na2SiO3NaOHFe2O3 MgO过量过量NaOH过滤过滤过量过量HCl过滤过滤Fe(OH)3Mg(OH)2NaAlO2AlCl3H2SiO3过量过量CO2过滤过滤过量过量氨水氨水过滤过滤Al(OH)3NaHCO3NH4ClAl废物如何处理？能否使废物如何处理？能否使NaHCO3重复利用？重复利用？过量消石灰过量消石灰过滤过滤CaCO3NaOHCaOCO2高温高温方案一方案一方案二方案二方案三方案三以铝屑为原料制备氢氧化铝的最优实验方案设计。可供选择的实验药品：铝屑 稀硫酸 稀氢氧化钠溶液。画出制备流程图。铝屑铝屑方案一方案一H+Al3+OHAl(OH)3方案二方案二铝屑铝屑OHAlO2H+Al(OH)3方案三方案三铝屑铝屑Al3+H+AlO2OHAl(OH)31.方案一、二不易方案一、二不易控制碱和酸的量控制碱和酸的量1mol3mol3mol1mol1mol1mol1mol1/4mol3/4mol3/4mol3/4mol2.方案三耗酸碱方案三耗酸碱的量最少。的量最少。环节一环节一发现原有知识，建构元素观发现原有知识，建构元素观名称名称 铁铁 氧化亚铁氧化亚铁 氧化铁氧化铁 四氧化三铁四氧化三铁 氢氧化亚铁氢氧化亚铁 氢氧化亚铁氢氧化亚铁化学式化学式 Fe FeO Fe Fe FeO Fe2 2O O3 3 Fe Fe3 3O O4 4 Fe(OH)Fe(OH)2 2 Fe(OH)Fe(OH)3 3俗名俗名 -铁红铁红 磁性氧化铁磁性氧化铁 -色、态色、态 银白色银白色 黑色黑色 红棕色红棕色 黑色黑色 白色白色 红褐色红褐色 固体固体 粉末粉末 粉末粉末 晶体晶体 絮状絮状 固体固体 溶解性等溶解性等-不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶 不溶不溶 用途用途 金属金属 -颜料颜料 磁性材料磁性材料 -材料材料 冶炼铁冶炼铁 颜料颜料 名称名称 硫酸亚铁硫酸亚铁 氯化铁氯化铁 高铁酸钠高铁酸钠化学式化学式 FeSO FeSO4 4 FeCl FeCl3 3 Na Na2 2FeOFeO4 4俗名俗名 绿矾（绿矾（FeSOFeSO4 4.7H.7H2 2O)O)-色、态色、态 浅绿色浅绿色 棕黄色棕黄色 红紫色红紫色 固体固体 固体固体 固体固体 溶解性等溶解性等 易溶易溶 易溶易溶 易溶易溶 用途用途 净水剂净水剂 净水剂净水剂 强氧化剂强氧化剂 补铁剂补铁剂 铜板腐蚀剂铜板腐蚀剂 绿色消毒剂绿色消毒剂 环节二重组原有知识，建构分类观环节三形成知识体系，建构转化观依据物质类别通性，找到转化关系，注明条件依据物质类别通性，找到转化关系，注明条件FeFeOFe2O3Fe3O4Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2+Fe3+环节四巩固知识，解决问题打印机致癌打印机致癌一篇关于打印机辐射的调查报告指出，部分激光打印机所一篇关于打印机辐射的调查报告指出，部分激光打印机所释放出的有害微粒释放出的有害微粒(激光碳粉颗粒激光碳粉颗粒)，与吸烟释放出的有害，与吸烟释放出的有害微粒旗鼓相当，不但有碍身体健康，甚至会导致心血管病微粒旗鼓相当，不但有碍身体健康，甚至会导致心血管病和癌症等。在封闭式的办公空间内，空气中的微粒浓度在和癌症等。在封闭式的办公空间内，空气中的微粒浓度在打印机、复印机工作时比停止时要高五倍。打印机、复印机工作时比停止时要高五倍。激光打印机用磁性调色剂（碳粉）的主要成分激光打印机用磁性调色剂（碳粉）的主要成分F-FeF-Fe3 3OO4 4晶体粉粒（晶体粉粒（PLGMENTPLGMENT）：占）：占20-30%20-30%聚丙烯酸脂聚丙烯酸脂-苯乙烯共聚物：占苯乙烯共聚物：占50-60%50-60%电荷调电荷调节剂节剂CCACCA：占：占10-20%10-20%流动化剂流动化剂SiOSiO2 2等等 表面改表面改性剂聚乙烯性剂聚乙烯/聚丙烯石蜡聚丙烯石蜡 验证墨粉中含有验证墨粉中含有Fe3O4检验思路检验思路性质分析性质分析（元素、价态、类别（元素、价态、类别）实验验证实验验证设计实验设计实验氧化物氧化物Fe3O4酸酸Fe3+Fe2+价态价态+2+3检验方法检验方法如何检验如何检验Fe2+和和Fe3+?盐酸盐酸 硫酸溶解硫酸溶解过滤过滤试管试管1：KSCN溶液溶液溶液呈红色溶液呈红色试管试管2：铁氰铁氰化钾化钾溶液溶液蓝色沉淀蓝色沉淀酸酸取适量墨粉取适量墨粉滤液滤液实验方案：实验方案：问题：加入铁氰化钾溶液后溶液呈蓝绿色，问题：加入铁氰化钾溶液后溶液呈蓝绿色，可能的原因是什么？可能的原因是什么？资料：铁氰化钾溶液与资料：铁氰化钾溶液与Fe3+反应生成绿褐色反应生成绿褐色铁氰化铁溶液。铁氰化铁溶液。Fe3+Fe(CN)63=FeFe(CN)6问题：如何检验亚铁离子？问题：如何检验亚铁离子？酸性高锰酸钾溶液，褪色酸性高锰酸钾溶液，褪色问题：加入溴水后的溶液仍然呈黄色？原因是什么？问题：加入溴水后的溶液仍然呈黄色？原因是什么？如何证明你的推测？如何证明你的推测？加溴水后加溴水后加加CCl4后后加硫氰化钾后加硫氰化钾后向加入溴水后的溶液中加入四氯化碳，振荡，下层无色；加入向加入溴水后的溶液中加入四氯化碳，振荡，下层无色；加入硫氰化钾后上层红色。硫氰化钾后上层红色。小结：小结：Fe3+离子检验离子检验(1)硫氰化钾（硫氰化钾（KSCN）溶液变红。）溶液变红。(2)苯酚溶液变紫苯酚溶液变紫Fe2+离子检验离子检验(1)先加硫氰化钾无现象，再加氯水变红。先加硫氰化钾无现象，再加氯水变红。(2)加入铁氰化钾溶液加入铁氰化钾溶液K3Fe(CN)6，产生蓝色沉淀。，产生蓝色沉淀。当混有当混有Fe3+时，可用酸性高锰酸钾溶液、溴水时，可用酸性高锰酸钾溶液、溴水(CCl4)等检验等检验Fe2+。如何将墨粉中的如何将墨粉中的Fe3O4转化为转化为Fe2O3？转化思路转化思路反应物反应物（元素、价态、类别（元素、价态、类别）分解转化路径分解转化路径元素组成没变、类别没变元素组成没变、类别没变价态升高价态升高目标物目标物（元素、价态、类别）（元素、价态、类别）Fe2O3Fe(OH)3Fe3+Fe3O4Fe3+Fe2+Fe(OH)3Fe(OH)2转化思路转化思路反应物反应物（元素、价态、类别（元素、价态、类别）分解转化路径分解转化路径目标物目标物（元素、价态、类别）（元素、价态、类别）讨论转化路径讨论转化路径路径路径I路径路径II路径路径III确定转化试剂确定转化试剂标准标准加热加热选择试剂选择试剂NaOH硝酸硝酸 浓硫酸浓硫酸盐酸盐酸氯水氯水双氧水双氧水NaOH氧气氧气最优转化途径的标准是什么？最优转化途径的标准是什么？路径少、快速、无污染路径少、快速、无污染如何将墨粉中的如何将墨粉中的Fe3O4转化为转化为Fe2O3？组成和类别没变，价态升高组成和类别没变，价态升高最优转化路径Fe3O4 Fe3+Fe2+过量过量H2O2 Fe3+Fe(OH)3 过量过量NaOHFe2O3 小结：由酸碱实现类别转化小结：由酸碱实现类别转化 由氧化还原实现价态转化由氧化还原实现价态转化过量盐酸过量盐酸请回答下列问题：请回答下列问题：（1）证明步骤）证明步骤滤液中含有滤液中含有Fe2+的方法是的方法是 。（2）步骤）步骤加入过量加入过量H2O2的目的：的目的：。（3）步骤）步骤中反应的离子方程式：中反应的离子方程式：。（4）步骤）步骤中一系列处理的操作步骤：中一系列处理的操作步骤：过滤、过滤、灼烧、灼烧、称量。、称量。2010延庆一模延庆一模26(12分分)硫酸亚铁晶体（硫酸亚铁晶体（FeSO47H2O）在医）在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：验步骤如下：取一定量取一定量墨粉墨粉（m1g）某课外小组为测定打印机墨粉中四氧化三铁的含量，设计了如下某课外小组为测定打印机墨粉中四氧化三铁的含量，设计了如下实验流程。实验流程。点击高考点击高考（5）该小组有些同学认为用）该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。素含量的测定。（5Fe2+MnO4+8H+5Fe3+Mn2+4H2O）实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液溶液250mL，配制时需要的仪器除药匙、天平（附砝码）、玻棒、，配制时需要的仪器除药匙、天平（附砝码）、玻棒、烧杯、胶头滴管外，还需烧杯、胶头滴管外，还需 。滴定到终点时的颜色为滴定到终点时的颜色为 色。色。（6）正常人每天应补充）正常人每天应补充14mg左右的铁。其中绝大部分来左右的铁。其中绝大部分来自于食物。如果全部通过服用含自于食物。如果全部通过服用含FeSO47H2O的片剂。来补的片剂。来补充铁，则正常人每天服需用含充铁，则正常人每天服需用含 mgFeSO47H2O片剂。片剂。工业废水工业废水E EA A铁红铁红C CD D金金氧化铜氧化铜F FB B（2008宁夏宁夏26）某厂的酸性工业废水中含有一定量的某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、酸、碱和工业生产中的废铁屑碱和工业生产中的废铁屑，从废水中，从废水中回收金回收金，并生产一定量的铁，并生产一定量的铁红和氧化铜。红和氧化铜。Fe3+Cu2+Au3+H+Fe2O3Fe(OH)3Fe2+Cu AuFeCu AuCu2+Cu(OH)2Fe粉粉稀硫酸稀硫酸稀硝酸稀硝酸NaOH、空气空气NaOH填写下面空白。填写下面空白。（1）图中标号处需加入的相应物质分别是）图中标号处需加入的相应物质分别是、；（2）写出）写出处发生反应的离子方程式处发生反应的离子方程式；写出写出处发生反应的化学方程式处发生反应的化学方程式；（3）铁红的化学式为）铁红的化学式为；分别写出铁红和氧化铜在工业上；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红的一种主要用途：铁红；氧化铜；氧化铜。工业废水工业废水E EA A铁红铁红C CD D金金氧化铜氧化铜F FB B