专题05 金属及其化合物教学案高考二轮复习化学附解析759577.docx

1、专题05 金属及其化合物教学案高考二轮复习化学附解析759577专题05 金属及其化合物（教学案）-2017年高考二轮复习化学1常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)(1)了解常见金属的活动顺序。(2)了解常见金属、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。2了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应。3以上各部分知识的综合应用(1)能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。(2)能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。(3)尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质。一 、常

2、见金属及化合物的主要性质1钠及其化合物(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。(2)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。(3)钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。(4)Na2O2与CO2或H2O反应时，生成1 mol O2，转移电子的物质的量为2 mol。(5)Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑Na2O2跟CO2的反应。因为若先发生反应：2Na2O22H2O=4NaOHO2，必定还发生反应：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。(6)Na2O2与SO2反应的化学方程式为：N

3、a2O2SO2=Na2SO4。(7)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为：COH=HCO、HCOH=H2OCO2。2镁、铝及其化合物(1)镁在空气中燃烧主要发生反应：2MgO22MgO，此外还发生反应：3MgN2Mg3N2、2MgCO22MgOC。(2)Mg3N2与水反应：Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3。(3)加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3)2Mg(OH)22CO2。(4)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下，浓硝酸

4、、浓硫酸使铝发生钝化。(5)Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。(6)Al3、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3与下列离子不能大量共存：OH、CO、HCO、SO、S2、ClO、AlO，其中OH是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列离子不能大量共存：H、HCO、Al3、Fe2、Fe3，其中H和HCO是因为与AlO直接反应(AlOHCOH2O=Al(OH)3CO)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。(7)明矾的净水原理：明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2=KAl32SO。铝离子

5、发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。3铁、铜及其化合物(1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与I2反应生成FeI2，与反应物的用量无关。(2)Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4，而不是Fe2O3。(3)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe2。要注意产生的Fe3还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe2Fe3=3Fe2。(4)NO与Fe2在酸性条件下不能共存。(5)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及Fe3与I的氧化还原反应，产物为Fe2、I

6、2和H2O。(6)FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，灼烧后得到红棕色Fe2O3固体；而Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。 (7)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3，也可能含有Fe2。二、常见金属与其化合物的转化两种常见金属及其化合物的转化形式：1直线型转化关系ABC(1)NaNa2ONa2O2(2)X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3(3)X为强碱，

7、如AlCl3Al(OH)3NaAlO22三角型转化关系 三、金属及其化合物的实验探究有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。四、金属的性质1、金属性强弱的判断规律 (1) 跟水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度； (2) 金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱； (3) 置换反应； (4) 原电池的正、负极； (5) 电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳离子的氧化性)。2金属单质的性质金属单质的化学性质： 金属在化学反应

8、中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。 金属单质跟酸反应的规律：A与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应：B与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe 和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。 3.金属氧化物(1) 碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，(2) 两性氧化物，如Al2O3，(3) 酸性氧化物，如Mn2O7，(4) 过氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶体中存在阴离子是O22-，溶于水中既有强碱性物质产生又有氧气产生。4金属活动性顺序表应用小结金属活动性顺序 KCaNaMg

9、AlMnZnFeSnPb(H) CuHgAgPtAu 金属原子 失电子能力 KCaNaMgAlMnZnFeSnPb依次减小，还原性减弱(相应金属离子氧化性增强) 空气中跟 氧气的反应 易被氧化 常温时能被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化 跟水的反应 常温可置换 出水中的氢 加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢 不与水反应 跟酸的反应 能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢 不能置换出稀酸中的氢反应剧烈 反应程度依次减弱 能跟浓硫酸、 硝酸反应 能跟王 水反应 跟盐的反应 位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、Ca除外) 跟碱的反应 Al、Zn等具有两性的

10、金属可以与碱反应 五、常见金属化合物的性质及离子的检验1.常见的金属氧化物化学式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3Fe3O4颜色状态白色固体淡黄色粉末白色固体白色固体黑色粉末红棕色粉末黑色晶体与水作用反应生成NaOH反应生成NaOH和O2与水缓慢反应生成Mg(OH)2不溶于水，也不与水反应2.常见的金属氢氧化物及碱的通性(2)碱的通性可溶性碱使指示剂变色。可溶性碱与酸性氧化物反应，如向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。与酸发生中和反应。可溶性碱与某些可溶性盐发生复分解反应，如Ca(OH)2与Na2CO3反应的化学方程式为：C

11、a(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH。3. 金属阳离子的检验考点一钠及其化合物例1(双选)离子方程式2Ca23HCO3OH=2CaCO3CO3H2O可以表示()ACa(HCO3)2与NaOH溶液反应BNaHCO3与澄清石灰水反应CCa(HCO3)2与澄清石灰水反应DNH4HCO3与澄清石灰水反应解析：选AB。Ca(HCO3)2与NaOH溶液按照23混合，会发生反应，离子方程式是：2Ca23HCO3OH=2CaCO3CO3H2O，A正确。NaHCO3与澄清石灰水按照32混合，发生反应，离子方程式是：2Ca23HCO3OH=2CaCO3CO3H2O，B正确。Ca(HCO3)2与澄清石灰水

12、反应，离子方程式是：Ca2HCOOH=CaCO3H2O，C错误。NH4HCO3与澄清石灰水反应的离子方程式是：Ca2HCONH2OH=CaCO3NH3H2OH2O，D错误。考点二铝及其重要化合物例2某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()AAlCl3 BNa2OCFeCl2 DSiO2考点三铁、铜及其重要化合物例3下列物质的转化在给定条件下能实现的是()AH2SO4(稀)SO2NH4HSO3(NH4)2SO3B饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3CFeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3DAlNaAlO2A

13、lCl3溶液无水AlCl3解析：选B。Cu不与稀H2SO4反应，A错误；Fe与Cl2只能生成FeCl3，C错误；AlCl3加热促进Al3水解，最终得到Al(OH)3，D错误。【变式探究】用FeCl3溶液可以腐蚀印刷电路板上的铜，现向所得的溶液中加入一定量的铁粉，对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3B若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C若溶液中有Cu2，则一定没有固体析出D若溶液中有Fe2，则一定有Cu析出解析：选B。2Fe3Cu=2Fe2Cu2，FeCu2=Fe2Cu,2Fe3Fe=3Fe2。也可能恰好反应完无固体剩余，加入的铁粉与Fe3反应，Fe3可

14、能有剩余，A错误；固体无论是Fe还是Cu，都与Fe3反应生成Fe2，B正确；FeCu2=Fe2Cu，铁不足时有部分铜产生，C错误；2Fe3Fe=3Fe2，加入的铁粉恰好与Fe3反应时，没有铜析出，D错误。考点四数形结合解答元素化合物图像题例3将22.4 g铁粉逐渐加入含HNO3 0.8 mol的硝酸溶液中，反应生成的气体的物质的量(x)(假设HNO3的还原产物只有NO)随消耗铁粉的物质的量(y)变化关系中正确的是()【变式探究】某Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 molL1的盐酸，测得溶液中的CO、HCO、AlO、Al3的物质的量与加入盐酸的体积变化关系如图所示，则下列说法正确

15、的是()A原混合溶液中的CO与AlO的物质的量之比为12BV1V215CM点时生成的CO2为0.05 molDa曲线表示的离子方程式为：AlOHH2O=Al(OH)3解析：选D。因为酸性：HClH2CO3HCOAl(OH)3，所以在向Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1 molL1的盐酸的过程中，首先发生反应AlOHH2O=Al(OH)3。则a线表示的是AlO的物质的量变化，D选项正确，且n(AlO)n(HCl)0.05 mol；然后发生反应COH=HCO，b线表示的是CO的物质的量变化，c线表示的是HCO的物质的量变化，n(CO)n(HCl)0.05 mol，则n(CO)n(Al

16、O)11，A选项错；V1表示CO与HCO物质的量相等时加入盐酸的体积，此时V175 mL，M表示反应COH=HCO恰好完成，此时并没有放出CO2，C选项错；再后发生反应HHCO=CO2H2O，对应的是d线，最后发生反应Al(OH)33H=Al33H2O，对应的是e线，V2350 mL150 mL300 mL，V1V27530014，B选项错。1【2016年高考江苏卷】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）ASO2具有氧化性，可用于漂白纸浆 BNH4HCO3受热易分解，可用作氮肥CFe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 DAl2O3熔点高，可用作耐高温材料【答案】D2【2016年高考江

17、苏卷】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是（ ）【答案】C【解析】氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵固体，不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气，A错误；气流方向错误，应该从右侧导管通入CO2气体，B错误；从溶液中分离出碳酸氢钠固体用过滤的方法，C正确；碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，不能用该装置干燥碳酸氢钠，D错误。3【2016年高考上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（ ）A氧化镁中混有氧化铝 B氯化铝溶液中混有

18、氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅 D氯化亚铁溶液中混有氯化铜【答案】D4【2016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3NaAl(OH)4。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是（ ）ACO2+2OHCO32+H2O BAl2O3+2OH+3 H2O2 Al(OH)4 C2 Al+2OH+6H2O2 Al(OH)4 +3 H2 DAl3+4 OHAl(OH)4【答案】D【解析】向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先CO2与氢氧化钠反应，表现为铝罐变瘪，接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，因

19、铝罐表面的氧化膜Al2O3具有两性可溶解于氢氧化钠溶液，然后单质Al与氢氧化钠溶液反应生成H2，罐壁又重新凸起。故可发生A、B、C的反应。5【2016年高考新课标卷】某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为（ ）ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3 CNa2SO3 、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4【答案】C【解析】NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水

20、，最终无固体存在，A错误；AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，B错误；亚硫酸钠和碳酸钡加入足量水时，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水，符合题意，C正确； Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D错误。1【2015新课标卷理综化学】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（ ）选项实 验现 象结 论A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3B将铜粉加1.0 mol

21、L1 Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D将0.1molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1molL1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小【答案】D2【2015新课标卷理综化学】食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是（ ） A硅胶可用作食品干燥剂 BP2O5不可用作食品干燥剂C六水合氯化钙可用作食品干燥剂 D加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂【答案】C【解析】A硅胶

22、多孔，吸附水分能力强，且没有毒，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，A正确；BP2O5是酸性氧化物吸水生成磷酸或偏硫酸，酸有腐蚀性，而偏磷酸有毒，因此不可用作食品干燥剂，B正确；C氯化钙检验吸水性，而六水合氯化钙不具有吸水性，不能用作食品干燥剂，C错误；D加工后具有吸水性的植物纤维没有毒，没有腐蚀性，因此可用作食品干燥剂，D正确，答案选C。3【2015新课标卷理综化学】用右图所示装置进行下列实验：将中溶液滴入中，预测的现象与实际相符的是（ ）选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大

23、量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色【答案】D4【2015重庆理综化学】下列说法正确的是（ ）AI的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强BP的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强CAl2O3和MgO均可与NaOH溶液反应DSO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4【答案】B【解析】A.非金属性BrI,则HBr比HI的热稳定性强，A错误；B.非金属性PSi,则H3PO4比H2SiO3的酸性强，B正确；C.Al2O3属于两性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，MgO属于碱性氧化物，与NaOH溶液不反应，C错误；D.SO2在酸性环境中能被Ba

24、(NO3)2氧化成硫酸钡，则SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀，D错误；答案选B。5【2015山东理综化学】某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入BaHCO3溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是（ ）AAlCl3 BNa2O CFeCl2 DSiO2【答案】A6【2015北京理综化学】在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面产生红棕色气泡下列说法中不正确的是（ ）A 种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2B中的现象说明F

25、e表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C对比、中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D针对中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化【答案】C【解析】I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体，故A正确；II的现象是因为铁发生了钝化，Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，故B正确；实验II反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故C错误；III中Fe、Cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流

26、计，故D正确。7【2015安徽理综化学】下列有关说法正确的是（ ）A在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解BFe(OH)3胶体无色、透明，能发生丁达尔现象CH2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥DSiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物【答案】C8【2015广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ） 选项实验操作现象结论A分别加热Na2CO3和NaHCO3固体试管内壁都有水珠两种物质均受热分解B向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀产物三溴苯酚不溶于水C向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液变成蓝

27、色氧化性：Cl2I2D向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成血红色Fe2+既有氧化性又有还原性【答案】BC【解析】Na2CO3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，A错；苯酚溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀，说明产物三溴苯酚不溶于水，B对；淀粉溶液变成蓝色则生成了I2，说明氯水把I氧化成了I2， 故氧化性：Cl2I2，C对；FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，体现了Fe2+的还原性，没有体现氧化性， D错。9【2015海南化学】下列叙述正确的是（ ）A稀盐酸可除去烧瓶内残

28、留的MnO2 B可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液C稀硝酸可除去试管内壁的银镜 D煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2【答案】C、D【解析】A、稀盐酸与MnO2不能发生反应，不能除去烧瓶内残留的MnO2，错误；B、NaOH与玻璃中的SiO2会发生反应：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，产生的Na2SiO3有粘合性，将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起，因此不能使用玻璃塞，要用橡胶塞，错误；C、稀硝酸具有强氧化性，能够与Ag发生反应产生可溶性的AgNO3，达到除去试管内壁的银镜的目的，正确；D、煮沸自来水，Ca(HCO3)2不稳定，受热会发生反应：Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2，达

29、到除去Ca(HCO3)2的目的，正确。10【2015上海化学】检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（ ）ANaOH BKMnO4 CKSCN D苯酚【答案】B11【2015上海化学】与氢硫酸反应有沉淀生成的电解质是（ ）A硫酸铜 B氢氧化钠 C硫酸亚铁 D二氧化硫【答案】A【解析】A. CuSO4是盐，属于电解质，加入氢硫酸，会发生反应：CuSO4+H2S=CuS+H2SO4，产生黑色沉淀，正确。B氢氧化钠 是碱，属于电解质，与氢硫酸发生反应：2NaOH+H2S=Na2S+2H2O，产生的Na2S是可溶性的物质，没有沉淀产生，错误。C硫酸亚铁是盐，属于电解质，由于酸性：硫酸氢硫酸，属于二者不能发生反应，无沉淀产生，错误。D二氧化硫与硫化氢会发生反应：SO2+2H2S=3S+2H2O，产生沉淀，但是SO2是非电解质，不符合题意，错误。1【2014年高考新课标卷第8题】化学与社会、生活密切