化学高考第二轮复习钠、镁、铝、铁和铜等金属单质及其化合物的化学性质(学案)Word版含答案.pdf

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1、 1 年 级 高三 学 科 化学 版 本 山东科技版 内容标题 高考第二轮复习专题 8 【本讲教育信息】一、教学内容：高考第二轮复习专题 8 二、教学目的 1、关注钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物在生产、生活中的应用实例，通过对钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物性质的实验探究，增强学习化学的兴趣，发展科学探究能力。2、了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要物理性质。3、了解钠、铝、铁、铜等金属分别与氧气、水、酸、碱、盐等物质的反应情况，了解其共性和个性。4、了解氧化钠、氧化铝、氧化铁、氧化铜等金属氧化物分别与水、酸、碱等物质反应的情况。5、了解氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化亚铁的制备方法，

2、了解氢氧化铝的两性，了解氢氧化铝、氢氧化铁的受热分解。6、比较碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应，掌握鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法。7、了解 Fe3+的氧化性，认识 Fe3+和 Fe2+之间的相互转化，了解 Fe3+的检验。8、了解钠、钾的焰色反应。9、能列举钢、铝合金等合金材料的重要应用。三、重点、难点 1、钠、镁、铝、铁和铜等金属单质的主要物理性质。2、钠、镁、铝、铁、铜等金属单质的主要化学性质。3、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氧化物的主要物理性质和化学性质。4、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氢氧化物的主要物理性质和化学性质。5、碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应，鉴别碳酸

3、钠和碳酸氢钠的方法。6、Fe3+的氧化性，Fe3+和 Fe2+之间的相互转化，Fe3+的检验。四、考点分析 本专题内容在高考中的主要考查点是：1、钠、镁、铝、铁和铜等金属单质的主要物理性质。2、钠、镁、铝、铁、铜等金属单质的主要化学性质。3、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氧化物的主要物理性质和化学性质。4、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氢氧化物的主要物理性质和化学性质。5、碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应，鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法。6、Fe3+的氧化性，Fe3+和 Fe2+之间的相互转化，Fe3+的检验。五、知识网络 2 1、钠及其化合物的相互转化 2、镁及其化合物的相互转化 3、铝及

4、其化合物的相互转化 4、铁及其化合物的相互转化 【典型例题】【例 1】工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同，因此选用不同的冶炼方法。你认为选择方法的主要依据是 （）A、金属在自然界中的存在形式 B、金属元素在地壳中的含量 C、金属熔点的高低 D、金属阳离子得电子的能力 解析 工业上冶炼金属的方法是根据金属活动性顺序来选择的。如果金属特别活泼，用电解法，如钠、镁、铝的冶炼使用电解法。如果金属不是特别活泼，则可以用热还原法，如用炭还原铁的氧化物炼铁。如果金属非常不活泼，可考虑热分解法，如分解硫化汞制汞。3 所以选 D。【例 2】某学生课外兴趣小组为了测定镁铝合金

5、中铝的含量，进行了如下实验。将合金3.0 克投入足量的 100mL1.5mol/L 烧碱溶液中，充分反应后分离未反应的镁，然后在溶液中滴加 1.0mol/L 盐酸，加入盐酸的体积与得到沉淀的数据如下表：实验次数 加入盐酸的体积 沉淀质量 1 mL60 0 2 mL80 0.78g 3 mL180 5.46g （1）若得到沉淀的量最大时，加入的盐酸体积为 mL。（2）合金中铝的质量分数为 。（3）如果加入 240mL 盐酸后，反应体系中铝元素存在的形式有哪些，物质的量各为多少，将你的结果填入下表中：（可以不用填满）铝元素存在的形态 物质的量（mol）解析 本题是一道有关镁、铝与酸碱反应的综合计算

6、题。（1）当得到沉淀的量最大时，溶液中的溶质只有氯化钠。根据元素守恒，所加盐酸中的氯元素全部进入氯化钠中，所加的氢氧化钠中的钠元素全部进入氯化钠中。所以氢氧化钠的物质的量和盐酸的物质的量相等。V（HCl）=100mL1.5mol/L1.0mol/L=150mL（2）由第二次实验数据进行计算如下：n（Al（OH）3）=0.78g78g/mol=0.01mol 322)OH(AlOHHAlO 0.01 mo1 0.01mol 生成 0.01molAl（OH）3，消耗的盐酸的体积为：0.01mol1.0mol/L=10mL 所以用于和氢氧化钠反应的盐酸的体积为：80mL10mL=70mL 当得到最大

7、量的沉淀时，用于形成沉淀的盐酸的体积为：150mL70mL=80mL 322)OH(AlOHHAlO 0.08 mo1 0.08mol 生成 Al（OH）3的物质的量为 0.08mol，合金中铝的物质的量也为 0.08mol。0.08mol27g/mol3.0g=0.72（3）当加入 240mL 盐酸后，相当于在 0.08mol 最大量的 Al（OH）3沉淀中又加入 240mL150mL=90mL 盐酸，物质的量为 0.09mol。OHAlH3)OH(Al233 0.03 mo1 0.09 mol 0.03mol 所以剩余 Al（OH）3的物质的量为 0.08mol0.03mol=0.05mo

8、l 生成 Al3+的物质的量为 0.03mol。答案：（1）150 （2）0.72（3）4 铝元素存在的形态 物质的量（mol）Al3+（或 AlCl3）0.03 Al(OH)3 0.05 【例 3】将金属钠分别投入下列物质的溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是 （）A、HCl B、K2SO4 C、CuCl2 D、饱和 NaOH 溶液 解析 钠遇水或水溶液均能发生反应置换出氢气，故以上四个选项均能满足题干中有气体放出这一条件。解题的关键在于题干中的最后“溶液质量减轻”。若投入金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量，则溶液的质量必定减轻。选项 A、B 中每有 23g 钠进入溶液均生成 lgH2，

9、溶液质量增加 22g。C 选项中由于钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuCl2反应，析出氢氧化铜沉淀，所以溶液质量减轻，D 选项中氢氧化钠溶液是饱和溶液，投入钠后消耗水，析出氢氧化钠固体，溶液质量也减轻。答案：CD 【例 4】向含有下列离子的溶液中通入 Cl2时，该离子的浓度没有减小的是 （）A、Fe2+B、OH C、Ag+D、Fe3+解析 Cl2可和溶液中的Fe2+、OH反应，故A、B离子浓度减小；C项，Cl2+H2O=H+Cl+HClO，Cl+Ag+=AgCl，Ag+浓度减小。答案：D 【例 5】氧化铜在高温下可以与一氧化碳反应，若一氧化碳过量，可以生成红色的单质铜；若一氧化碳不足量，

10、可以生成红色的氧化亚铜（Cu2O）。（1）试写出这两个反应的化学方程式。（2）ag 氧化铜与一氧化碳反应后得到 bg 红色固体，则当 a、b 满足什么关系时，产物中一定没有氧化亚铜。解析 氧化铜与一氧化碳反应的两个化学方程式是;COCuCOCuO2高温 22COOCuCOCuO2高温。当恰好发生第一个反应时：2COCuCOCuO高温 80 64 ag bg 456480ba 即当45ba时，产物中一定没有氧化亚铜。答案：（1）2COCuCOCuO高温 22COOCuCOCuO2高温（2）当 a/b=5/4 时，产物中一定没有 Cu2O。5 【例 6】某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该

11、合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：（1）称取样品 ag，称量时应该使用的主要仪器的名称是 。（2）将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤，滤液中主要含有 ，滤渣中含有 ，溶解、过滤用到的玻璃仪器是 。（3）滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤。有关的离子方程式是 。（4）步骤（3）的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤，有关的离子方程式是 。（5）步骤（4）过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，其质量为 bg，有关的化学方程式是 ，原样品中铝的质量分数是 。（6）若步骤（3）中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果偏 （填“高”、“低”或“不影响”，下同）；若步骤（5）中滤渣没有洗

12、涤，则实验结果偏 ；若滤渣灼烧不充分，则实验结果偏 。解析 由实验过程中的化学反应原理可知，质量为 bg 的物质是 Al2O3，ag 合金与bgAl2O3所含 Al 元素的质量相同。ag 合金中所含 Al 元素的质量：)OAl(M)Al(A2)OAl(m)Al(m32rr32 17bg910254bg ag 合金中 Al 的质量分数：%a17b900%100ag17bg9)Al(本题是集 Mg、Cu、Si 及其重要化合物基础知识、化学仪器的功能、定量实验误差分析为一体的综合题，解题需有全面、牢固的基础知识。答案：（1）托盘天平（2）MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗（3）Mg2+2OH=Mg（OH）2，Al3+4OH=Al（OH）4（4）Al(OH)4+CO2=A1（OH）3+3HCO（5）%a17b900OH3OAl)OH(Al22323灼烧（6）低 高 高