广西专用2020版高考化学二轮复习专题2第1讲常见的金属元素及其化合物课件.pptx

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1、第第1 1讲常见的金属元素及其化合物讲常见的金属元素及其化合物-2-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-3-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-4-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释C-5-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-6-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释2.(2015全国)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()D-7-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释解题要领解题要领 A选项,稀硝酸与过量的Fe充分反应产物为硝酸亚铁、NO和水,所以加入KSCN溶液后,溶液不变血红色,现象和结论错误;B选项,Cu与硫酸铁发生氧化还原反应,生成硫酸铜和硫酸亚铁,无黑色

2、固体出现,现象和结论错误;C选项,铝在空气中加热,表面生成的氧化铝熔点较高,所以内部熔化的铝不会滴落,现象错误;D选项,硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀,再加入硫酸铜溶液,则生成氢氧化铜蓝色沉淀,符合溶解度较小的沉淀向溶解度更小的沉淀转化,又二者均为AB2型化合物,所以相同温度下氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小,现象和结论都正确。-8-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释3.(2016全国)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。(2)甲组同学

3、取2mLFeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是。-9-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释(4)丙组同学取10mL0.1molL-1KI溶液,加入6mL0.1molL-1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成

4、蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是(填离子符号);实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)。-10-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-11-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-12-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四金属单质的性质及冶炼有关金属单质性质及冶炼思维路径-13-命

5、题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究金属单质及其化合物有怎样的相似性和递变性?-14-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-15-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-16-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-17-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例1(1)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移6mol电子时,所得还原产物的物质的量为mol。(2)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有。A.KClB.KClO3C.MnO2D.Mg取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象,(填“能”或“不能

6、”)说明固体混合物中无Fe2O3,理由是(用离子方程式说明)。-18-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)解决电子转移数量的关键点。当要求计算转移电子数或产物的物质的量时,首先应想到得失电子守恒,解决本题的关键是由化学方程式2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2判断还原产物为H2,每转移6mol电子生成3molH2。(2)实验用品的记忆。要由实验操作及反应原理记忆实验用品,如铝热反应实验中,用镁条及氯酸钾引发反应。(3)解答与铁有关试题的关键点。有关铁的试题,一定要注意铁为变价金属;滴加KSCN溶液无明显现象,说明溶液中无Fe3+,但是,固体溶于足量稀硫酸,由于F

7、e2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3,生成的Fe2(SO4)3能与Fe反应生成FeSO4,所以不能说明固体中无Fe2O3。-19-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四答案答案(1)3(2)B、D不能-20-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练1下列叙述中正确的是。铜具有良好的导电性,常用来制作印刷电路板,但在潮湿空气中长期保存,表面会有铜绿生成称取等质量的两份铝粉,分别加入过量的稀盐酸和过量的NaOH溶液,充分反应后,放出氢气的体积(同温同压下)相等向FeCl3溶液中加入过量铁粉,溶液由棕黄色变为浅绿色铝合金的大量使用,归功于人们能使用焦炭等还原剂从氧化铝中获得铝Na

8、可以把硫酸铜溶液中的Cu置换出来铝箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的铝并不会滴落-21-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四镁条在空气中燃烧生成的氧化物是MgO,可知钠在空气中燃烧生成的氧化物是Na2O钠在空气中燃烧,发出黄色的火焰,生成淡黄色固体目前我国流通的硬币是由合金材料制成的铁不与水反应,所以铁锅可以烧水做饭答案答案 -22-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四常见金属氧化物及氢氧化物有关金属氧化性及氢氧化物解题思维路径-23-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.金属氧化物及氢氧化物有哪些特殊的物理性质?Na2O(白色)、Na2O2(淡黄色)、Mg

9、O(白色粉末、熔点高)、Al2O3(白色、熔点高)、Fe2O3(红棕色)、FeO(黑色)、Fe3O4(黑色、具有磁性)、CuO(黑色)、Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)2(白色)、Fe(OH)3(红褐色)、Cu2(OH)2CO3(绿色)。-24-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.金属氧化物及氢氧化物有哪些化学共性及特性?(1)共性:-25-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四碱的稳定性,四大强碱NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2均溶于水,受热均不易分解,对应的氧化物(Na2O、Na2O2、K2O、BaO、CaO)也与水反应,生成碱;其他金属氢氧化物一般不溶于水、

10、受热分解,对应的氧化物也不与水反应,如Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等。-26-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(2)特性:金属氧化物:Na2O2阴、阳离子个数比12,可分别与H2O、CO2反应生成O2,可做供氧剂、漂白剂;Al2O3与强碱反应生成偏铝酸盐;FeO、Fe3O4与强氧化性酸反应被氧化生成Fe3+,Fe2O3与强还原性酸反应被还原生成Fe2+,FeO、Fe3O4、Fe2O3、CuO均能被C、CO、H2、Al等还原剂还原,Cu2O遇H+转化为Cu和Cu2+。碱:Al(OH)3既能与酸反应,又能与强碱反应;Fe(OH)2极易被氧化,在空气中由白色

11、沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。类别:Na2O2、Al2O3、Fe3O4均不属于碱性氧化物,Al2O3属于两性氧化物。-27-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例2某混合物X由Cu、SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种物质组成。进行如下实验。请回答下列问题:(1)经得到蓝色溶液,该过程中一定发生的化学反应是(用离子方程式表示)、。(2)X中一定含有的物质是。反应的化学方程式是。-28-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)为进一步确定上述混合物X的成分,另取9.08gX进行如下实验。加入足量的NaOH溶液,过滤,将滤渣在氮气气流中干燥得固体mg。向滤渣中加入过量盐酸

12、,过滤,将滤渣在氮气气流中干燥得固体ng。上述由于缺少步骤(填操作名称),使得测定的质量m、n均(填“偏高”“偏低”或“不变”)。按正确步骤重新进行实验后得到m=6.08、n=1.6。计算原混合物中各成分的质量之比是。(不必化简)-29-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)蓝色溶液中一定含有Cu2+,X中的Cu不与盐酸反应,那么Cu2+怎么得来的?首先分析X物质中哪些与盐酸反应及反应产物:Fe2O3、Al2O3分别与盐酸反应生成Fe3+、Al3+,Cu、SiO2不与盐酸反应;Fe3+把Cu氧化为Cu2+,所以蓝色溶液中一定含有Cu2+、Fe2+,可能含有Al3+。(2)怎样处

13、理题中所给数据?因为SiO2完全溶于过量的NaOH溶液,所以1.6g固体C为Cu,B中含有4.6g-1.6g=3.0gSiO2;固体B中含有Cu单质,所以蓝色溶液中一定无Fe3+。-30-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-31-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练2下列关于金属及其化合物的叙述正确的是(填序号)。(2018全国卷)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018全国卷)Al(OH)3可用于中和胃酸过多(2017全国卷)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生,说明CO2具有氧化性(2016全国卷)将NaOH浓溶液滴加到

14、饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体(2016全国卷)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥(2016全国卷)因为铁比铜金属性强,所以可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板(2015全国卷)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体-32-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四金属阳离子的检验有关物质检验的思维路径-33-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.如何鉴别常见金属阳离子?-34-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.物质检验时对实验操作和化学反应有哪些要求?(1)当试样是固体时,一般需要先将少量试样配成溶液,观察溶解后溶液的颜色

15、,在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。(2)反应要有明显的外部特征。如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。(3)反应要在适宜的条件下进行。如溶液的酸碱性、浓度、温度的选择。(4)检验时常需排除其他离子的干扰。如用检验Ba2+,应排除Ca2+、Ag+等离子的干扰。(5)检验反应要求具有一定的选择性和特效性。如品红溶液检验SO2,KSCN溶液检验Fe3+,湿润的红色石蕊试纸检验NH3。-35-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-36-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理离子推断的四项原则:肯定性原则;互斥性原则;电中性原则;进出性原则。(1)根据实

16、验现象判断肯定存在或肯定不存在的离子。-37-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四答案答案 B题后反思掌握离子的性质,特别是哪些离子之间不能共存。不知Fe2+与不能大量共存,无法排除D项干扰。利用溶液中电荷守恒计算判断存在的离子是解题的关键,不能正确书写电荷守恒无法对Cu2+、Al3+、Cl-作出判断。-38-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练3现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是()A.根

17、据现象1可推出该试液中含有Na+B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+D.根据现象5推出该试液中一定含有Fe2+答案解析解析关闭加入NaOH溶液、Na2CO3溶液后,观察到黄色火焰,不能确定原试液中是否含有Na+,A项不正确;由于葡萄糖酸根离子中不含醛基,不能与银氨溶液发生银镜反应,现象2不能说明任何问题,B项不正确;滤液中加NH3H2O无沉淀产生,说明无Mg2+,加Na2CO3溶液有白色沉淀,说明有Ca2+,C项正确;用H2O2氧化之前未检验是否含Fe3+,D项不正确。答案解析关闭C-39-命题热点一命题热点二命题热点三命题

18、热点四无机化学工艺流程有关无机化学工艺流程的思维路径-40-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.如何对原料进行预处理?(1)研磨:减小固体的颗粒,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。(2)水浸:与水接触反应或溶解。(3)酸(碱)浸:与酸(碱)接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。(5)煅烧:把物料加热到低于熔点的一定温度,使其除去所含结晶水、二氧化碳或三氧化硫等挥发性物质。-41-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.如何理解流程题中表述性词语的

19、作用?(1)控制较低温度:应联想到物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。(2)加过量试剂:应联想到反应完全或增大转化率、产率等。(3)能否加其他物质:应联想到会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)在空气中或在其他气体中反应:应联想到O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或是否要达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)检验某物质的设计方案:通常取少量待检液于试管中,加入一种试剂产生某现象,然后得出结论。(6)用某些有机试剂清洗:应联想到降低物质的溶解度,有利于析出、减少损耗或提高利用率。-42-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例4石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO

20、2(7.8%),Al2O3(5.1%),Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下:-43-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是。(2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物,气体中的碳氧化物主要为。由气体中某物质得到水玻璃的化学方程式为。(3)步骤为:搅拌、,所得溶液中的阴离子有。(4)由溶液生成沉淀的总反应的离子方程式为。100kg初级石墨最多可获得的质量为kg。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐。完成如图防腐示意图,并作相应标注。-44-命题热点一命题热点二命题热点三命题热

21、点四分析推理(1)怎样分析实验目的?从两个方面分析:通入氮气的目的是排出空气;分析反应器中的物质只有石墨与空气中的氧气反应。(2)什么时候碳生成CO、CO2?与氧气完全燃烧、与氧化物反应不强调高温时,一般生成CO2,如碳还原氧化铜生成CO2;与氧气不完全燃烧、与氧化物反应强调高温时,一般生成CO,如SiO2与碳在高温下反应生成CO。-45-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-46-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(4)怎样处理化工流程中的计算?一般用守恒进行计算,Al(OH)3受热分解生成Al2O3。根据铝元素守恒可列式子:Al2O32Al(OH)3,即mAl(OH)3=100k

22、g5.1%2=7.8kg。(5)怎样判断金属电化学防腐的方法?金属电化学防腐常用两种方法:利用原电池原理的牺牲阳极保护法,利用电解原理的外加电源的阴极保护法;此题中所给电极为石墨、铜,保护铜,所以只能利用电解原理进行防腐。-47-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-48-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四评分细则警示(1)一定要写出防止石墨被氧化或损失等意思;(2)CO或一氧化碳均正确;不是书写化学方程式、未配平或任一物质的符号书写错误不得分;(3)写出名称或离子符号均正确;(4)不是书写离子方程式、未配平或任一物质的符号书写错误不得分;(5)电极不标明石墨、铜,正负极画反均错误。

23、-49-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练4Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:-50-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四回答下列问题:(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如下图所示。由图可知,当铁的浸出率为70%时,所采用的实验条件为。(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式。-51-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:分析40时TiO2xH2O转化率最高

24、的原因。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4价,其中过氧键的数目为。(5)若“滤液”中c(Mg2+)=0.02molL-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.010-5molL-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.310-22、1.010-24。(6)写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。-52-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-53-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-54-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(6)在工

25、业流程图中陌生化学方程式书写的关键是找准反应物和产物,其次要判断反应是否为氧化还原反应。反应物为FePO4、Li2CO3和草酸,产物主要为LiFePO4,从Fe的化合价可以看出,此反应为氧化还原反应,FePO4为氧化剂,H2C2O4为还原剂,被氧化为CO2,由元素守恒和电荷守恒,可知氧化剂与还原剂的化学计量数之比为21。再根据Li元素、C元素守恒可确定LiFePO4的化学计量数为2,CO2的化学计量数为3,H2O的化学计量数为1。-55-1.下列说法正确的是()A.1molFeI2与足量氯水反应时转移的电子数为2NAB.明矾用作净水剂不涉及化学变化C.灼烧白色粉末火焰呈黄色,证明原粉末中含有N

26、a+、无K+D.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,会有NaHCO3晶体析出D-56-2.某溶液中含有六种离子,若向其中加入过量的氢氧化钡溶液,微热后并搅拌,再加入过量的氢碘酸,充分反应后溶液中大量减少的离子有()A.4种B.3种C.2种D.1种B解析解析 -57-3.下表中的实验事实和结论均正确的是()答案解析解析关闭 答案解析关闭-58-4.我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子c0(Mn+)=0.1molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:-59-回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有;氧化除杂工序中ZnO的作用是。若不通入氧气,其后果是。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。-60-