2022高考化学大一轮复习讲义第3章第18讲　常见金属及其化合物的综合应用.docx

《2022高考化学大一轮复习讲义第3章第18讲　常见金属及其化合物的综合应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022高考化学大一轮复习讲义第3章第18讲　常见金属及其化合物的综合应用.docx（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第18讲常见金属及其化合物的综合应用复习目标1.掌握常见金属元素知识网络构建及重要方程式的书写。2.了解硼及其化合物的性质。一、知识网络构建及方程式再书写1钠及其重要化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写出离子方程式。Na和H2O的反应2Na2H2O=2Na2OHH2；Na在空气中燃烧2NaO2Na2O2；Na2O2和H2O的反应2Na2O22H2O=4Na4OHO2；Na2O2和CO2的反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O2；向NaOH溶液中通入过量CO2OHCO2=HCO；将Na2CO3溶液与石灰乳混合COCa(OH)2=CaCO32OH；

2、向Na2CO3稀溶液中通入过量CO2COCO2H2O=2HCO；将NaHCO3溶液和NaOH溶液等物质的量混合HCOOH=COH2O；将NaHCO3溶液与澄清石灰水等物质的量混合HCOCa2OH=CaCO3H2O；将NaHCO3溶液与少量澄清石灰水混合2HCOCa22OH=CaCO3CO2H2O。2铝及其重要化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的离子方程式。Al和NaOH溶液的反应2Al2OH2H2O=2AlO3H2；Al(OH)3和NaOH溶液的反应Al(OH)3OH=AlO2H2O；Al(OH)3和盐酸的反应Al(OH)33H=Al33H2O；Al2O3和NaOH的反应A

3、l2O32OH=2AlOH2O；Al2O3和盐酸的反应Al2O36H=2Al33H2O；NaAlO2和过量盐酸的反应AlO4H=Al32H2O；向NaAlO2溶液中通入过量CO2气体AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合AlOHCOH2O=Al(OH)3CO；将NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合3AlOAl36H2O=4Al(OH)3；将AlCl3溶液与NaHCO3溶液混合Al33HCO=Al(OH)33CO2。3铁及其化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。Fe和过量稀HNO3的反应Fe4H

4、NO=Fe3NO2H2O；Fe高温下和水蒸气的反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2；铝与氧化铁的铝热反应Fe2O32Al2FeAl2O3；用赤铁矿冶炼铁的原理Fe2O33CO2Fe3CO2；Fe(OH)2长时间露置于空气中4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；FeO和稀HNO3的反应3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O；Fe(OH)3和HI的反应2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O；FeBr2溶液和少量Cl2的反应2Fe2Cl2=2Fe32Cl；FeBr2溶液和等物质的量的Cl2反应2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl；FeBr2溶液和过量Cl2的反应2Fe

5、24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl。4铜及其化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的化学方程式，是离子反应的写离子方程式。用两个化学方程式表示Cl2的氧化性大于Sa：CuCl2CuCl2；b：2CuSCu2S。铜在潮湿的空气中生锈2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3。将Cu和浓H2SO4混合加热Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。Cu与浓HNO3的反应Cu2NO4H=Cu22NO22H2O。Cu与稀HNO3反应3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。FeCl3溶液腐蚀铜板Cu2Fe3=2Fe2Cu2。将氨水逐滴滴入CuSO4溶液过程中所发生的反应C

6、u22NH3H2O=Cu(OH)22NH；Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O。用惰性电极电解CuSO4溶液2Cu22H2O2CuO24H。用Cu作电极电解H2SO4溶液Cu2HCu2H2。胆矾加热分解CuSO45H2OCuSO45H2O。二、知识拓展专题硼及其化合物的性质1硼硼单质有晶体硼和无定形硼两种，晶体硼相当稳定，无定形硼比较活泼，能发生如下反应：(1)高温下，与N2、S、X2等单质反应，如2BN22BN。(2)高温下同金属反应生成金属硼化物。(3)赤热下，与水蒸气反应，2B6H2O(g)2B(OH)33H2。(4)与热的浓硫酸或浓硝酸反应，2B3H2SO4(

7、浓)2H3BO33SO2，B3HNO3(浓)H3BO33NO2。2硼酸(H3BO3)(1)一元弱酸，H3BO3H2OHB(OH)4。(2)H3BO3受热时会逐渐脱水，首先生成偏硼酸(HBO2)，继续升温可进一步脱水生成四硼酸(H2B4O7)，更高温度时则转变为硼酸的酸酐(B2O3)。3硼氢化钠(NaBH4)硼氢化钠中的氢元素为1价，具有还原性，故其可用作醛类、酮类和酰氯类的还原剂：。4硼砂(Na2B4O710H2O)(1)制备：将偏硼酸钠溶于水形成较浓溶液，然后通入CO2调节pH，浓缩结晶分离出硼砂：4NaBO2CO210H2O=Na2B4O710H2ONa2CO3。(2)将硼砂溶于水，用硫酸

8、溶液调节pH，可析出溶解度小的硼酸晶体：Na2B4O7H2SO45H2O=4H3BO3Na2SO4。1NaBH4与FeCl3反应可制取纳米铁：2FeCl36NaBH418H2O=2Fe6NaCl6H3BO321H2，下列说法正确的是()A该反应中氧化剂只有FeCl3BNaBH4的电子式为CNaBH4不能与水发生反应D该反应中每生成1 mol Fe转移电子3 mol答案B解析反应2FeCl36NaBH418H2O=2Fe6NaCl6H3BO321H2中，FeCl3中的Fe由3价降低到0价，水中部分H由1价降低到0价，所以该反应中氧化剂为FeCl3和H2O，A项错误；NaBH4由钠离子与BH构成，

9、为离子化合物，则其电子式为，B项正确；NaBH4中H为1价，水中H为1价，两者发生归中反应可生成氢气，C项错误；题述氧化还原反应中，化合价升高的只有NaBH4中的H，由1价升高到0价，可据此判断电子转移数目，每生成1 mol Fe，消耗3 mol NaBH4，转移电子12 mol，D项错误。2按要求回答问题(1)2019全国卷，26(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3H2OHB(OH)，Ka5.811010，可判断H3BO3是_酸。(2)2015全国卷， 27(1)(6)写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式：_。单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制

10、备单质硼，用化学方程式表示制备过程：_。(3)2015安徽理综，27(2)请配平化学方程式：_NaBO2_SiO2_Na_H2=_NaBH4_Na2SiO3。(4)2014重庆理综，11(2)NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为_。答案(1)一元弱(2)Mg2B2O5H2O2H2SO42MgSO42H3BO32H3BO3B2O33H2O、B2O33Mg2B3MgO(3)124212(4)NaBH42H2O=NaBO24H23硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5H2O，硼砂的化学式为Na2

11、B4O710H2O。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示：(1)写出硼元素在元素周期表中的位置：_。(2)将硼砂溶于水后，用硫酸调节溶液的pH3.5以制取硼酸(H3BO3)，该反应的离子方程式为_。(3)由MgCl26H2O制备MgCl2时，一定条件是_。(4)制得的粗硼在一定条件下反应生成BI3，BI3在一定条件下受热分解可以得到纯净的单质硼。0.200 0 g粗硼制成的BI3完全分解，将生成的I2配制成100 mL碘水，量取10.00 mL碘水于锥形瓶中，向其中滴加几滴淀粉溶液，用0.300 0 molL1 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。

12、(提示：I22S2O=2IS4O)滴定终点的现象为_，该粗硼样品的纯度为_%。(5)H3BO3也可写成B(OH)3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备。工作原理如图所示。b膜为_(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜，写出产品室发生反应的离子方程式：_，理论上每生成1 mol H3BO3，N室可生成_L(标准状况)气体。N室中，进口和出口的溶液浓度大小关系为a%_(填“”或“”)b%。答案(1)第二周期A族(2)B4O2H5H2O=4H3BO3(3)在HCl氛围中加热(4)滴加最后一滴Na2S2O3溶液，锥形瓶中溶液蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色99(5)阴离子HB(OH)=H3BO3H2O

13、11.2解析(3)因MgCl2在蒸干灼烧时会发生水解，其水解的化学方程式为MgCl22H2OMg(OH)22HCl，所以为了防止氯化镁水解生成氢氧化镁，需要在HCl氛围中加热。(4)消耗的Na2S2O3的物质的量为0.300 0 molL10.018 L0.005 4 mol，根据关系式：BBI3I23S2O得，n(B)n(S2O)0.001 8 mol，则该粗硼样品中B的物质的量0.001 8 mol0.018 mol，则硼的质量为11 gmol10.018 mol0.198 g，该粗硼样品中硼的质量分数为100%99%。(5)产品室可得到H3BO3的原因是M室的H穿过阳离子交换膜扩散至产品

14、室，原料室的B(OH)穿过阴离子交换膜扩散至产品室，二者反应生成H3BO3，其离子方程式为HB(OH)=H3BO3H2O，所以b膜应为阴离子交换膜。阴极的电解液为氢氧化钠溶液，所以N室的电极反应式为2H2O2e=H22OH，生成1 mol H3BO3时，需要M室和原料室分别转入1 mol H、1 mol B(OH)，则需转移1 mol e，所以N室可生成0.5 mol氢气，其体积在标准状况下为11.2 L。N室溶液中氢氧根离子浓度增大，Na从原料室通过阳离子交换膜进入N室，故N室进口溶液浓度比出口的小，即a%BaSO4D实验中说明H2O2具有还原性答案B解析中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应

15、生成过氧化氢与氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，发生复分解反应和氧化还原反应，中过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，过氧化氢分解生成水和氧气，因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应，A项正确；中过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，不能说明存在H2O2，B项错误；中过氧化钡与硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，证明酸性：硫酸过氧化氢，不能说明溶解性：BaO2BaSO4，C项正确；中产生的气体为氧气，氧元素化合价升高，H2O2作还原剂，说明H2O2具有还原性，D项正确。11草酸亚铁，在形成晶体时会结晶一定量的水；在工农业生产中具有重要用途，如照相的显影剂，生产磷酸铁锂电池的原料等

16、。已知：草酸亚铁不溶于水，可溶于酸；Fe(SCN)3C2O=Fe(C2O4)6SCN。回答下列问题：.甲同学检查药品发现该晶体显浅黄色，认为晶体不纯，可能是因为部分的铁被氧化。为验证自己的猜想，进行实验验证。取少量的晶体样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液无明显变化。由此认为晶体中不存在3价的铁。你认为_(填“正确”或“不正确”)，理由是_。.乙同学为测定草酸亚铁晶体FeC2O4xH2O中的结晶水含量，利用如下装置：(1)做实验前首先要：_。(2)称取一定质量的晶体，装好药品，开始实验。接下来的实验步骤依次为_，重复实验直至B中恒重。a点燃酒精灯，加热b熄灭酒精灯c关闭Kd打开K，缓缓通入氮

17、气e冷却至室温f称量.丙同学用滴定的方法也可以测定草酸亚铁晶体中结晶水的含量。取a g草酸亚铁晶体溶于稀硫酸，再把所得溶液稀释成500 mL，取出50 mL放入锥形瓶，向其中逐滴滴入未知浓度的酸性KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，且有气泡冒出，当溶液颜色突变成浅紫色，停止滴加。接着向溶液中加入稍过量的KI溶液和几滴淀粉溶液，然后再用c molL1的Na2S2O3溶液滴至终点。几次实验平均耗用Na2S2O3溶液V mL。(2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI)(1)写出向溶液中滴加酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式：_。(2)上述试验中稀释草酸亚铁溶液时除烧杯和玻璃棒

18、外，还必需的玻璃仪器有_。(3)x_。(4)若实验中滴入KMnO4溶液过多，则所得x值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。答案.不正确根据题给信息可知，C2O比SCN更易与Fe3结合.(1)检查装置气密性(2)dabecf.(1)3MnO5Fe25H2C2O414H=3Mn25Fe312H2O10CO2(2)500 mL容量瓶、胶头滴管(3)(4)偏小解析.根据题给信息可知，C2O比SCN更易与Fe3结合，所以取少量的晶体样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液无明显变化，不能判定晶体中不存在3价的铁。.(2)称取一定质量的晶体，装好药品，开始实验。接下来的实验步骤：由于草酸亚铁晶体中亚铁离子

19、易被氧气氧化，所以要排净装置内的空气，打开K，缓缓通入氮气(d)，然后点燃酒精灯，加热(a)，反应发生，结束后，熄灭酒精灯(b)，冷却至室温(e)，关闭K (c)，进行称量(f)，重复实验直至B中恒重；正确的操作步骤：dabecf。.(1)草酸亚铁晶体中含有Fe2和C2O，在酸性条件下，均能被KMnO4溶液氧化为Fe3和CO2，而MnO被还原为Mn2，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒写出离子方程式： 3MnO 5Fe25H2C2O414H=3Mn25Fe312H2O10CO2。(2)把草酸亚铁溶液稀释成500 mL溶液时，除烧杯和玻璃棒外，还必需的玻璃仪器有500 mL容量瓶、胶头滴管。(3)

20、根据反应3MnO5Fe25H2C2O414H=3Mn25Fe312H2O10CO2可知，反应产生的Fe3把碘离子氧化为碘单质，反应为2Fe32I=2Fe2I2；生成的碘又被Na2S2O3还原为I，反应为2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI；根据上述反应关系可知：n(FeC2O4xH2O)n(FeC2O4)n(Fe2)n(Fe3)n(I2)n(Na2S2O3)，n(Na2S2O3)(V103 c)mol，所以50 mL溶液中n(FeC2O4xH2O)(V103c)mol，又原溶液为500 mL，所以n(FeC2O4xH2O)(V103c) mol10(V103c)mol；草酸亚铁晶体为a g，所以10(V103c)，解得x。(4)若实验中滴入KMnO4溶液过多，碘离子被氧化的量增多，消耗的n(Na2S2O3)cV增多，根据x关系可知，则所得x值偏小。