2022年高考化学考前专题复习学案专题常见金属元素及其化合物 .pdf

《2022年高考化学考前专题复习学案专题常见金属元素及其化合物 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考化学考前专题复习学案专题常见金属元素及其化合物 .pdf（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、学案 10常见金属元素及其化合物最新考纲展示1. 了解常见金属的活动性顺序。2. 了解常见金属元素(Na、Al 、Fe、Cu)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。基础回扣1典型元素及化合物的特征性质(1)Na、Al 、Fe、Cu 四种元素的单质中：能与水剧烈反应的是_，反应的离子方程式：_ ；能与 NaOH 溶液反应的是_，反应的离子方程式_，其中作氧化剂的是_ ；Cu 在潮湿的空气中被腐蚀的化学方程式：_ ；与氧气反应条件不同，反应产物不同的是_ 。(2)上述四种金属的氧化物中：能用作供氧剂的是_，写出一个化学方程式：_；既能溶于酸溶液又能溶于强碱溶液的是_

2、，离子方程式分别为_，_ ；常温下为黑色固体的是_ 。(3)上述四种金属的氢氧化物中：易在空气中被氧化的是_，现象 _ ，反应的化学方程式为_ ；具有两性的是_ 。(4)上述四种金属形成的阳离子共有_种，其中既能表现还原性，又能表现氧化性的是_，检验 Fe2的方法是 _；其中氧化性最强的是_，它腐蚀金属铜的离子方程式为_。答案(1)Na2Na 2H2O=2Na 2OH H2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 13 页Al2Al 2OH2H2O=2AlO23H2H2O 2CuCO2H2OO2=Cu2(OH)2CO3Na、Fe

3、(2) Na2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O2或 2NaO22H2O=4NaOHO2Al2O3Al2O36H=2Al3 3H2O Al2O32OH=2AlO2H2O FeO、Fe3O4、CuO (3) Fe(OH)2白 色 沉 淀 迅 速 变 为 灰 绿 色 最 后 变 为 红 褐 色4Fe(OH)2 O22H2O=4Fe(OH)3Al(OH)3(4)6Fe2、 Cu先加KSCN溶液不显红色，再加H2O2溶液变血红色Fe32Fe3Cu=2Fe2Cu22典型元素及其化合物的转化关系(1)钠及其化合物间的转化关系离子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2；化学方程式：2NaO2=Na

4、2O2；离子方程式：2Na2O22H2O=4Na4OHO2；化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2；化学方程式：2NaHCO3=Na2CO3CO2 H2O；离子方程式：2OHCO2=CO23H2O；离子方程式：CO2OH=HCO3；化学方程式：2NaCl2H2O=电解2NaOHH2 Cl2。(2)铝及其化合物间的转化关系离子方程式：2Al 2OH2H2O=2AlO23H2；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 13 页离子方程式：Al2O32OH=2AlO2H2O；离子方程式：AlO2CO22H2O=Al(OH)

5、3 HCO3；离子方程式：Al33NH3 H2O=Al(OH)3 3NH4；化学方程式：2Al(OH)3=Al2O33H2O；离子方程式：Al33AlO26H2O=4Al(OH)3。(3)铁及其化合物间的转化关系化学方程式：FeS=FeS；化学方程式：2Fe3Cl2=点燃2FeCl3；化学方程式：Fe2O33CO=高温2Fe3CO2或 Fe2O32Al=高温Al2O32Fe；离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl或 2Fe2 H2O22H=2Fe32H2O；离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2或 2Fe3Cu=2Fe2Cu2；化学方程式：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。题型

6、1金属及其化合物的性质应用1(2014 北京理综， 7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是() AK BNa CFe D Al 答案D 解析金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D 正确； K、 Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、 C 错误。2(2014 上海， 19)下列反应与Na2O2 SO2Na2SO4相比较， Na2O2的作用相同的是() A2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2B2Na2O2 2SO32Na2SO4O2CNa2O2H2SO4Na2SO4H2O2D3Na2O2 Cr2O32

7、Na2CrO4Na2O 答案D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 13 页解析Na2O2SO2Na2SO4反应中 Na2O2的作用是氧化剂，A、B 项中 Na2O2既作氧化剂也作还原剂； C 项中 Na2O2既不是氧化剂也不是还原剂；D 项中只作氧化剂。3高考真题选项正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂() (2014 江苏， 4B) 解析Al(OH)3是两性氢氧化物，表现一定的弱碱性，可中和胃酸。(2)铝罐可久盛食醋() (2014 福建理综， 6C) 解析铝是活泼金属，铝罐表

8、面的氧化膜是两性氧化物，二者均能与醋酸反应(3)FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，FeCl3能从含有Cu2的溶液中置换出铜() (2014 新课标全国卷，8D) 解析FeCl3溶液溶解铜的离子方程式为2Fe3Cu=Cu22Fe2，Fe3将 Cu 氧化为 Cu2，不是置换反应。(4)NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3() (2012 重庆理综， 7B) 解析NaHCO3受热可生成Na2CO3，故 NaHCO3的热稳定性小于Na2CO3。(5)将水蒸气通过灼热的铁粉，出现的现象是粉末变红，说明铁与水在高温下发生反应() (2013 广东理综， 23D) 解析铁与水蒸气在高温下反应生成黑色

9、的Fe3O4和 H2。(6)明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂() (2012 江苏， 5A) 解析明矾水解生成的Al(OH)3胶体中，胶粒带正电，通过电性吸引作用，破坏了水中胶体杂质的稳定性，使胶体杂质聚沉，同时Al(OH)3还能吸附一些悬浮物，所以明矾具有净水作用。(7)Fe 与 S混合加热生成FeS2() (2012 重庆理综， 7A) 解析Fe 与 S混合加热生成FeS，而不生成FeS2。(8)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( ) (2012 山东理综， 12C) 解析铁与稀硝酸发生的反应不是置换反应。精选学习资料 -

10、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 13 页(9)由于 Na2CO3可直接和油污反应，常用热的烧碱溶液洗去油污() (2014 新课标全国卷，8A 改编 ) 解析Na2CO3是纯碱，水解产生的NaOH( 烧碱 )能和油脂直接反应。(10)氧化铁能与酸反应，因而可用于制作红色涂料() (2014 江苏， 4D 改编 ) 解析氧化铁是红棕色粉末，可用作红色涂料，与能和酸反应没有任何联系。1误认为 Na 在适量氧气中燃烧生成Na2O，在过量氧气中生成Na2O2。2误认为 Fe 在少量氯气中燃烧生成FeCl2，在过量氯气中燃烧生成FeCl3。3氧化

11、钠和过氧化钠中阳离子和阴离子数比都是21。4简单类比Na2O2与 CO2的反应，书写Na2O2与 SO2反应的化学方程式。5Al2O3， Al(OH)3溶于大部分酸和强碱溶液，而不能溶于氨水或碳酸。6误认为 Al 与所有的金属氧化物都能发生铝热反应。7易忽视 Fe(NO3)2溶液酸化后，Fe2被氧化为Fe3，而 NO3被还原为NO。8FeCl3、AlCl3、Fe2(SO4)3、明矾溶液蒸干、灼烧后所得固体产物都是氧化物。1下列叙述中正确的是() A氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是Al33NH3 H2O=Al(OH)3 3NH4B存在于污水中的重金属离子，常用投加明矾等电解质的方法进行处理C

12、镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH 溶液D依据铝热反应原理，能发生反应2Al 3MgO=高温3MgAl2O3答案A 解析B 项中明矾只能使污水中的悬浮物沉降，不能除去重金属离子；C 项中 Mg 不能溶于NaOH 溶液； D 项中 Mg 的金属性比Al 强，故 Al 与 MgO 不能发生铝热反应。2下列有关铜及其化合物的说法中正确的是() A氧化铜可以作氯酸钾分解的催化剂B铜器表面的铜绿可以用稀硝酸洗涤C硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合会生成氢氧化铜、硫酸钠、二氧化碳D铜像用银底垫比用铁底垫好，银不易与空气中的氧气反应精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

13、 - - - - - -第 5 页，共 13 页答案A 解析过渡金属氧化物如氧化铜、二氧化锰等可以作氯酸钾分解的催化剂，A 选项正确；硝酸能溶解铜，不能用硝酸洗涤铜绿，应用盐酸或稀硫酸洗涤铜绿，B 选项错误；硫酸铜溶液与碳酸钠溶液混合会生成碱式碳酸铜沉淀，C 选项错误；银没有铜活泼，银与铜在潮湿的空气中构成原电池，铜为负极，银为正极，加快了铜的电化学腐蚀；而铁比铜活泼，铁与铜构成原电池，铁为负极，铜为正极，能保护铜像，D 选项错误。3金属离子和硫离子在水溶液中的反应比较复杂，其产物与离子的水解、金属硫化物的溶解度、离子的氧化性或还原性等因素有关。经过查阅资料可知，CuS 在水中的溶解度很小，在

14、稀酸溶液中也不溶解；Fe2S3在水中的溶解度更小，但却能溶于稀酸。下列有关说法正确的是() ACu2和 S2在水溶液中反应的产物是CuS BNH4和 S2在水溶液中发生相互促进的水解反应，所以不存在(NH4)2S的水溶液CFe3和 S2在酸性溶液中反应的产物只可能是Fe2、S DFe3的氧化性比Cu2的弱答案A 解析根据题目提供的信息可知CuS 在水中的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解，知Cu2和 S2在水溶液中反应生成CuS，所以选项A 正确；选项B 中由于NH4和 S2发生双水解反应，水解得到的一水合氨和硫化氢在水中的溶解度较大，所以存在硫化铵的水溶液；C 选项中当 S2过量时还可生成H2

15、S；Fe3可以把 Cu 氧化成 Cu2，Fe3的氧化性比Cu2的强， D 选项错误。4下列说法不正确的是() A将 Na2O2投入 NH4Cl 溶液中只可能生成一种气体B铁分别与稀盐酸和硫反应，产物中铁元素的化合价相同C向饱和ZnS 溶液中加入Na2S 有沉淀析出，但Ksp(ZnS)不变D制备 AlCl3不能采用将溶液直接蒸干的方法答案A 解析A 项中可能产生O2和 NH3；B 项中 Fe 与 H、S、Cu2等弱氧化剂均生成2 价铁；C 项中 Ksp(ZnS)只与温度有关；D 项中 AlCl3溶液直接蒸干得到Al(OH)3或 Al2O3。5部分被氧化的FeCu 合金样品 (氧化产物为Fe2O3

16、、CuO)共 5.76 g，经如下处理：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 13 页下列说法正确的是() A滤液 A 中的阳离子为Fe2、Fe3、HB样品中铁元素的质量为2.24 g C样品中CuO 的质量为4.0 g DV896 mL 答案B 解析根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜， 而铜与 Fe3不共存，A 错误；最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3，其中铁元素的质量为2.24 g，B 正确； 样品中铜元素和氧元素共5.76 g2.24 g3.52 g，C 错误； 2.24 g 铁元素不可能全是单质，故标准状况下生成的

17、H2的体积小于896 mL，D 错误。题型 2金属及其化合物的制备12013 山东理综， 28(1) 由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是() aFe2O3bNaCl c Cu2S dAl2O3答案bd 解析Na、K、Mg 、Al 等活泼金属的冶炼均采用电解法，Fe、 Cu 的冶炼采用热还原法。22013 山东理综， 30(2) TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含 Fe2O3、SiO2等杂质 )制备 TiO2的有关反应包括：酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l) 水解T

18、iOSO4(aq)2H2O(l)=90 H2TiO3(s)H2SO4(aq) 简要工艺流程如下：试剂 A 为_。钛液需冷却至70 左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降低，原因是 _ 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 13 页_ 。取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN 溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是_。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是_(填化学式 )。答案 Fe温度过高会导致TiOSO4提前水解，产生H2TiO

19、3沉淀 Fe2Fe2O3解析加入 H2SO4，除发生 FeTiO3酸溶外，还发生反应Fe2O36H=2Fe33H2O，为了使 Fe3转化成 Fe2，所以应加入Fe 粉(A) ，钛液中含有FeSO4和 TiOSO4，考虑到温度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在过滤时，造成钛损失。由于 Fe2不可能全部结晶生成绿矾，造成H2TiO3中含 Fe2，滴入 H2O2发生反应2Fe22HH2O2=2Fe3 2H2O，所以当加入KSCN 后，显红色，由于在H2TiO3中含 Fe2，所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3，造成 TiO2发黄。从资源中获取无机物，往往

20、需要富集、除杂、物质间的转化等多步反应才能完成。(1)这类试题一般是解析已知的生产过程，重点是分析每一步加入的物质是什么、出来的物质是什么，发生了什么样的变化。(2)涉及 Fe元素的除去步骤一般为溶液含 (Fe2、Fe3)氧化Fe3 调pH使铁元素转化为氢氧化铁沉淀，氧化剂可选择H2O2、Cl2等，沉淀剂的选择要考虑不引入新的杂质。(3)涉及铝元素的分离，需要应用：Al OH3、Al2O3强碱AlO2 酸化 常用 CO2Al OH3强酸Al3 提高pH 常用氨水Al OH3(4)从溶液中获取晶体时，要充分考虑水解、氧化等因素的影响。(一 )金属冶炼1下列制备金属单质的方法或原理正确的是() A

21、在高温条件下，用H2还原 MgO 制备单质Mg 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 13 页B在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D加强热，使CuO 在高温条件下分解制备单质Cu 答案B 2铝用途广泛， 用铝土矿 (主要成分为Al2O3 nH2O、少量 SiO2和 Fe2O3)制取 Al 有如下途径：(1)滤液 A 可用于净水，其净水原理用离子方程式表示为_。(2)灼烧时盛放药品的仪器名称是_。(3)步骤中发生反应的化学方程式是_。(4)步骤中生成固体C 反应的离子方程式

22、为_。(5)取滤液 B 100 mL ，加入 1 mol L1盐酸 200 mL，沉淀量达到最大且质量为11.7 g。则滤液B 中 c(AlO2) _，c(Na)_(填“ ” 、 “”或“ 3菱锰矿的主要成分是MnCO3(含有少量FeS2、Al2O3)，以菱锰矿为原料制备锰单质的流程如下所示：菱锰矿粉硫酸铵浆化稀硫酸溶液 1 MnO2溶液 2 氨水精制 电解 Mn 请回答下列问题：(1)菱锰矿在浸取前需要粉碎，其目的是_。(2)用稀硫酸浸取时，主要反应的离子方程式为_；加入二氧化锰时被氧化的物质是_(填化学式 )。(3)已知 Fe、Al 、 Mn 的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH 如表所示

23、，则加氨水沉淀时应控制溶液的pH 范围为 _。此时得到的沉淀是_、 _(填化学式 )。氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀pH 1.8 4.1 8.3 完全沉淀pH 3.2 5.0 9.8 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 13 页(4)电解硫酸锰溶液时，阴极的电极反应式为_。用酸性高锰酸钾溶液检验 Mn2，产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为_。答案(1)增大接触面积，便于浆化，提高浸出率(2)MnCO32H=Mn2 CO2 H2OFeS2(3)5.0pH8.3Al(OH)3Fe(OH)3(4)Mn2

24、2e=Mn 2MnO43Mn22H2O=5MnO2 4H解析(1)矿石粉碎可增大固体与液体、固体与气体的接触面积，可从影响化学反应速率因素的角度进行分析。(2)FeS2中的 2 价铁及 1 价硫都具有还原性，均可被MnO2氧化。(3)根据几种离子沉淀的pH，控制溶液的酸碱性使氢氧化铝完全沉淀(氢氧化铁已完全沉淀)，氢氧化锰没有开始沉淀。(4)电解硫酸锰溶液时，阴极上锰离子发生还原反应生成锰单质。高锰酸钾将锰离子氧化成二氧化锰。(二 )实用金属化合物的制备4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 (FeSO

25、4 7H2O)，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)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

26、序号 )。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 13 页a稀硫酸bCaCO3cNaOH 溶液dFe2O3(6)过程中，将溶液Z 加热到 7080 ，目的是 _ 。答案(1)acd (2)4FeS3O212H=4Fe36H2O4S (3)Fe(或铁 )Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4硫氰化钾 (或其他合理答案)血红(4)蒸发浓缩、冷却结晶蒸发皿、玻璃棒(5)c(6)促进 Fe3的水解解析由题中信息可知，过程向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气，铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解，生成硫酸铁、单质硫和水，所以溶液X 是硫酸铁溶液，过程灼

27、烧固体，其中的硫被氧化为二氧化硫。(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(2)过程中， FeS 和 O2、H2SO4反应的离子方程式4FeS3O212H=4Fe36H2O4S。(3)由产物绿矾逆推可知过程就是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程，应加入铁粉还原硫酸铁，有关反应的化学方程式为Fe2(SO4)3 Fe=3FeSO4。 验证硫酸亚铁溶液中是否含有Fe3，可用含 SCN的溶液检验，若溶液变为血红色，证明溶液中含有Fe3，若溶液不变色，证明溶液中不含Fe3。(4)由硫酸亚铁溶液制绿矾，应使用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等。(5)过程实质

28、上是要提高溶液的pH，中和多余的硫酸，以生成聚铁胶体，最好选用NaOH溶液。(6)过程中，将硫酸铁溶液加热到7080 ，目的是促进Fe3的水解。5(1)实验室用锌片和稀硫酸反应制取氢气，并验证氢气的还原性及回收硫酸锌晶体。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 13 页各仪器的连接顺序为_，装置E 中盛放的试剂为_，装置C 的作用是_。锌与硫酸反应制取氢气后的剩余废液中，常含有少量剩余的硫酸，欲除去多余的硫酸并回收硫酸锌晶体，请从BaCl2溶液、 Zn 粉、 NaOH 溶液三种试剂中选用一种试剂除杂并简述回收硫酸锌晶体的实验过

29、程_ 。(2)工业上由锌白矿(主要成分是ZnO，还含有 Fe2O3、CuO、SiO2等杂质 )制备 ZnSO4 7H2O 的流程如下。已知：常温下，溶液中的Fe3、Zn2、 Fe2以氢氧化物形式完全沉淀的pH 分别为 3.7、6.5、9.7。为了提高酸浸效率，可以采取的措施有_(写出两条即可 )。加入适量锌粉的作用为_。氧化过程中H2O2发生反应的离子方程式为_ 。由滤液得到ZnSO4 7H2O 的操作依次为 _、_、过滤、洗涤、干燥。答案(1)ADBEC无水硫酸铜防止空气中的水进入装置，干扰H2氧化产物的检验向废液中加入足量的锌粉，充分反应后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，即可得到较纯净的硫

30、酸锌晶体(2)将矿石粉碎；提高浸取温度；适当增加硫酸的浓度除去Cu2同时将Fe3转化为Fe2H2O22Fe2 2H=2Fe32H2O蒸发浓缩冷却结晶解析(1)装置 A 中锌片与稀硫酸反应产生H2，然后将 H2通过装置D 进行干燥， 再通过装置精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 13 页B 与 CuO 反应，然后通过装有无水CuSO4粉末的装置E，检验生成的水，最后接装置C，防止空气中的水蒸气进入装置E。向废液中加入足量锌粉除去剩余的硫酸，过滤除去多余的锌，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶， 即可得到硫酸锌晶体。(2)根据影响化学反应速率的因素，将矿石粉碎，适当增大硫酸浓度、加热升高温度、边加硫酸边搅拌或增加浸出时间等，都可以提高酸浸效率。加入适量锌粉的作用是除去Cu2，同时将Fe3转化为 Fe2。加入双氧水的目的是将Fe2氧化为 Fe3，根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式。由滤液得到晶体的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 13 页