高考化学二轮复习第10讲常见金属元素及其化合物课堂练习Word文档格式.docx
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高考化学二轮复习第10讲常见金属元素及其化合物课堂练习Word文档格式.docx
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该白色粉末可能为( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4
A项,样品加入水NaHCO3溶解,再加入稀盐酸Al(OH)3溶解,HCl与NaHCO3反应放出气体,但样品加入稀硫酸,不会出现固体,A项错误;
B项,样品加入水NaHCO3溶解,再加入稀盐酸AgCl不溶解,B项错误;
C项,样品加入水Na2SO3溶解,再加入稀盐酸BaCO3溶解,产生气体,而加入稀硫酸产生CO2和SO2的混合气体,且生成BaSO4沉淀,C项正确;
D项,样品加入水均溶解,D项错误。
[感悟高考]
1.题型:
选择题
2.考向:
钠及其化合物在高考中较为重要,是每年高考都出题的知识点,以钠及其化合物(特别是Na2O2、NaHCO3、Na2CO3)的性质为载体的推断题或实验题是主要的出题形式,Na2O2的结构及反应规律则是考查阿伏加德罗常数的重要题材,NaHCO3、Na2CO3则以涉及生产实际或实验类试题中转化推断和计算类型的考查,在复习时应予重视。
1.树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
(2)形成网络构建
2.扫除易忘知识盲点
(1)钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。
(2)无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2,只要参与反应的Na的质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到Na2O2的质量大于Na2O。
(3)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应,二者现象明显不同,前者剧烈,后者缓慢。
(4)1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol,如1molNa2O2与SO2的反应转移电子应为2mol。
(5)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,应选用CaCl2或BaCl2溶液。
(6)除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液。
(7)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2,有NaHCO3晶体析出。
(8)焰色反应是元素的性质,无论游离态还是化合态,均具有相同的焰色反应,它不是化学变化,在观察钾元素的焰色反应时,应透过蓝色的钴玻璃片。
(9)NaK合金常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。
(10)周期表中从上到下碱金属的密度呈现增大的趋势,但K反常。
(11)Li和O2反应只生成Li2O;
NaH是离子化合物,是一种强还原剂;
Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
钠及其化合物的性质和应用
1.化学知识在生产和生活中有着重要的应用。
下列说法中正确的是( )
①钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等
②KNa合金可作原子反应堆的导热剂
③发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
④Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源,又可漂白织物、麦秆、羽毛等
⑤碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂
⑥明矾常作为消毒剂
A.①②③④ B.①②③④⑤
C.①②③④⑥D.①②③④⑤⑥
选A。
①金属钠的还原性强于金属钛等,可以将金属钛、钽、铌、锆等从其熔融态的盐中置换出来,所以可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等,故正确;
②KNa合金熔点低,可作原子反应堆的导热剂,故正确;
③碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳,所以发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔,故正确;
④Na2O2和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,且又有强氧化性,有漂白性,所以Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源,又可漂白织物、麦秆、羽毛等,故正确;
⑤碳酸钠碱性较强,所以不能用来治疗胃酸过多,碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂,故错误;
⑥明矾是强酸弱碱盐,能水解生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,所以可作净水剂,但不能作消毒剂,故错误。
2.(2017·
北京西×
×
区一模)Na2CO3俗称纯碱,是基本化工原料。
下列涉及Na2CO3的方程式中,正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3:
Na2O2+CO2===Na2CO3+O2
B.Na2CO3溶液呈碱性:
CO+2H2OH2CO3+2OH-
C.Na2CO3溶液除去CH3COOC2H5中的CH3COOH:
CO+2H+===CO2↑+H2O
D.饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4:
CO+CaSO4===CaCO3+SO
选D。
A.Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,A项错误;
B.Na2CO3是多元弱酸的正盐,水解显碱性且分步进行,水解方程式为CO+H2OHCO+OH-、HCO+H2OH2CO3+OH-,B项错误;
C.乙酸是弱酸,在离子方程式中写化学式,方程式为CO+2CH3COOH===CO2↑+H2O+2CH3COO-,C项错误;
D.CaSO4的溶解度大于CaCO3,发生沉淀转化,反应为CO+CaSO4===CaCO3+SO,D项正确。
钠及其化合物的特性及转化关系
3.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
”)
(1)X(Na)、Y(NaOH)、Z(NaHCO3)可实现转化。
( )
(2)饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3可以实现。
(3)对于“甲―→乙丙”,若甲为NaOH溶液,则丁可能是CO2。
(4)(2016·
高考浙江卷)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火。
(5)(2015·
高考全国卷Ⅰ,8C)过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA。
(1)NaHCO3一步转化为Na不能实现,不正确。
答案:
(1)×
(2)√ (3)√ (4)√ (5)√
4.如图所示,甲、乙、丙、丁分别代表Na2CO3、NaOH、NaHCO3、CO2四种物质,a、b、c、d、e、f分别表示两种物质间的转化关系。
对于图中两种物质间的转化,通过一步反应就能实现的有( )
A.只有a、b、c、dB.只有b、c、d、e
C.只有c、d、e、fD.a、b、c、d、e、f
通过Na2CO3与Ba(OH)2的反应,能够实现反应a;
向NaOH溶液中通入过量的CO2,能够实现反应b;
NaHCO3与酸反应可以生成CO2,能够实现反应c;
CO2与NaOH反应可以生成Na2CO3,能够实现反应d;
Na2CO3溶液中通入CO2,能够实现反应e;
NaHCO3受热分解或与NaOH反应,能够实现反应f。
综上所述,D正确。
镁、铝及其重要化合物[学生用书P57]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
(1)(2017·
高考天津卷)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物。
(2)(2016·
高考全国卷Ⅱ,13B)由MgCl2溶液制备无水MgCl2,可以将MgCl2溶液加热蒸干。
(3)(2016·
高考全国卷Ⅲ,7A)根据Al2(SO4)3和小苏打反应的化学性质,在实际应用中可用泡沫灭火器灭火。
高考江苏卷)因为Al2O3熔点高,所以可用作耐高温材料。
高考全国卷Ⅰ,10C)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,现象:
熔化后的液态铝滴落下来,结论:
金属铝的熔点较低。
(6)(2015·
高考全国卷Ⅱ,13B)将浓硝酸滴在用砂纸打磨过的铝条上,会产生红棕色气体。
(7)(2015·
高考全国卷Ⅱ,13C)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,会产生大量白色沉淀。
(1)√
(2)×
(3)√ (4)√ (5)×
(6)×
(7)×
2.[2017·
高考全国卷Ⅱ,26
(1)
(2)(3)]水泥是重要的建筑材料。
水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。
实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。
加入硝酸的目的是
________________________________________________________________________,
还可使用____________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是____________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是_________________________________。
沉淀B的主要成分为____________、______________(写化学式)。
(1)水泥熟料中的CaO和铁、铝、镁等金属的氧化物均能溶于盐酸,加入硝酸能将水泥样品中可能含有的Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新杂质,还可用H2O2代替硝酸。
(2)根据图示流程可知,不溶于盐酸和硝酸的沉淀A为SiO2(或H2SiO3),SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氢氟酸,生成SiF4和H2O。
(3)加入氨水调节溶液的pH=4~5的过程中加热,能防止胶体生成,易沉淀分离,结合流程图可知,沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。
(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2
(2)SiO2(或H2SiO3) SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O(或H2SiO3+4HF===SiF4↑+3H2O)
(3)防止胶体生成,易沉淀分离 Al(OH)3 Fe(OH)3
选择题(主)、填空题(次)
铝及其化合物的两性是高考的重要考查点,由于铝及其化合物的性质很丰富,在高考命题中立足点也多种多样。
在复习时要重视有关知识的练习。
1.Mg、Al都是较活泼的金属,常温下能被空气中的O2氧化,表面生成一层致密的氧化膜。
镁在纯氧中剧烈燃烧,发出耀眼的白光。
镁不易和冷水反应,但能与沸水反应。
常温下铝在浓硫酸或浓硝酸中会发生钝化,所以常用铝槽车来运输浓硫酸和浓硝酸。
2.MgO是很轻的白色粉末,属碱性氧化物,它能与水缓慢反应生成Mg(OH)2;
它具有很高的熔点,可作耐高温材料。
MgCl2是一种无色、味苦、易溶于水的固体,易潮解,可作干燥剂。
工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁。
3.树立物质转化思想
Al→Al2O3←Al(OH)3→
4.扫除易忘知识盲点
(1)铝是活泼金属,但铝抗腐蚀性相当强,因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。
由于Al2O3的熔点高于Al的熔点,故在酒精灯上加热铝箔直至熔化,发现熔化的铝并不滴落。
(2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应,还包括制取其他难熔金属的反应,由于铝热剂是混合物,故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。
注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。
(3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点,具体操作是先铺一层KClO3,然后插上镁条,最后点燃镁条。
(4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂,该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。
(5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。
Al(OH)3不溶于氨水,所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。
(6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3,一般不用强酸,因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。
若向偏铝酸盐溶液中通入CO2,生成的Al(OH)3不溶于碳酸,CO2过量时生成HCO,不过量时生成CO,书写离子反应方程式时要特别注意。
(7)Al(OH)3可用作抗酸药;
明矾常用于净水。
(8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。
镁、铝及其化合物的性质和应用
1.下列说法不正确的是( )
A.Al箔插入稀HNO3中,无现象,说明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
B.如图所示,①中为AlCl3溶液,②中为浓氨水,①中有白色沉淀生成
C.Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3
D.AlCl3溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式:
铝能溶于稀HNO3,在浓HNO3中钝化,A错;
浓氨水会挥发出NH3,NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀,B正确;
Al2O3+2OH-===2AlO+H2O,AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO,C正确;
根据Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al3++4OH-===AlO+2H2O,①<
3时,铝元素存在形式为Al(OH)3、Al3+;
②3<
<
4时,铝元素存在形式为Al(OH)3、AlO;
③>
4时,铝元素存在形式为AlO,D正确。
豫南九校联考)高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域。
镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
已知:
①溶液Ⅰ中除MgSO4外,还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子。
②几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示:
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时pH
1.5
3.3
6.5
9.4
沉淀完全时pH
3.7
5.2
9.7
12.4
(1)Mg在周期表中的位置是________,Si的原子结构示意图为________。
(2)向溶液Ⅰ中加入X试剂的作用是________________________________。
(3)向溶液Ⅰ中加入的两种试剂先后顺序是________(填化学式)。
(4)加入H2O2溶液反应的离子方程式是______________________________。
(5)下图是溶液Ⅱ中Mg2+转化率随温度t的变化示意图:
①向溶液Ⅱ中加入氨水反应的离子方程式是________________________。
②t1℃前Mg2+转化率增大的原因是__________________________。
t1℃后Mg2+转化率下降的原因是__________________________________(用化学方程式表示)。
(2)调节溶液pH的目的是让Fe3+、Al3+完全沉淀,而不让Mg2+沉淀。
(3)先用H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,再加MgO等调节溶液pH。
(5)①要注明可逆号;
②Mg2+与NH3·
H2O的反应是吸热反应,升高温度,平衡右移,Mg2+转化率增大;
随着温度的升高,NH3·
H2O会分解出NH3,NH3·
H2O浓度降低,使平衡逆向移动,引起Mg2+转化率下降。
(1)第三周期ⅡA族
(2)调节溶液pH
(3)H2O2、MgO[或Mg(OH)2或MgCO3]
(4)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(5)①Mg2++2NH3·
H2OMg(OH)2↓+2NH
H2O反应是吸热反应,升高温度,平衡右移,Mg2+转化率增大
铝的化合物的生产工艺
3.(2016·
高考海南卷)KAl(SO4)2·
12H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。
实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。
(1)为尽量少引入杂质,试剂①应选用________(填标号)。
a.HCl溶液 b.H2SO4溶液
c.氨水d.NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为__________________________________。
(3)沉淀B的化学式为__________;
将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是________________________________。
(1)易拉罐的主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,试剂①的作用是将Al溶解,HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质,会引入Fe2+、Mg2+,氨水不溶解Al;
NaOH溶液可溶解Al,但不溶解Fe、Mg杂质,故d项符合。
(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐,主要发生的反应是2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(3)滤液A中铝元素以AlO形式存在,与NH4HCO3溶液中HCO发生复分解反应:
AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO,故沉淀B为Al(OH)3;
明矾溶于水时,KAl(SO4)2===K++Al3++2SO,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,使溶液呈弱酸性。
(1)d
(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)Al(OH)3 Al3+水解,使溶液中H+浓度增大
铁、铜及其重要化合物[学生用书P59]
1.(2017·
高考全国卷Ⅲ,26,14分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知:
______________、________________________________________________________________________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________。
②将下列实验操作步骤正确排序____________(填标号);
重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2
e.称量Af.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=____________(列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将
(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为________(填标号)。
C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为________________________________________________________________________。
a.品红 b.NaOH
c.BaCl2 d.Ba(NO3)2
e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:
(1)加入KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不含三价铁;
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,说明FeSO4易被空气中的氧气氧化。
(2)①仪器B是干燥管。
②根据实验目的及绿矾易被氧化的性质可知,实验时先打开K1和K2,缓缓通入N2排出装置中的空气,避免空气中的氧气将绿矾氧化;
再点燃酒精灯进行加热;
一段时间后熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭K1和K2,再称量A。
故正确的操作顺序是dabfce。
③根据题意,绿矾样品的质量为(m2-m1)g,绿矾中结晶水的质量为(m2-m3)g,则FeSO4的质量为(m3-m1)g,故绿矾中FeSO4与H2O的物质的量之比为∶=1∶,因此绿矾化学式中结晶水数目为。
如果实验时按照a、d次序操作,则部分绿矾被氧化,导致m3增大,所以会偏小。
(3)实验后残留的红色固体是氧化铁。
根据氧化还原反应规律,反应中硫元素的化合价必然降低,生成二氧化硫。
根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的化学方程式:
2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
由于三氧化硫极易溶于水且能与水反应生成硫酸,欲检验二氧化硫和三氧化硫,必须先用氯化钡溶液检验三氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫。
(1)样品中没有Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)
(2)①干燥管 ②dabfce ③ 偏小
(3)①c、a 生成白色沉淀、褪色
②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
高考江苏卷)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
(1)碱式氯化铜有多种制备方法。
①方法1:
45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·
3H2O,该反应的化学方程式为____________________。
②方法2:
先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。
Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。
M′的化学式为________________________。
(2)碱式氯化铜有多种组成,可表示为Cua(OH)bClc·
xH2O。
为测定某碱式氯化铜的组成,进行下列实验:
①称取样品1.1160g,用少量稀HNO3溶解后配成100.00mL溶液A;
②取25.00mL溶液A,加入足量AgNO3溶液,得AgCl0.1722g;
③另取25.00mL溶液A,调节pH4~5,用浓度为0.08000mol·
L-1的EDTA(Na2H2Y·
2H2O)标准溶液滴定Cu2+(离子方程式为Cu2++H2Y2-===CuY2-+2H+),滴定至终点,消耗标准溶液30.00mL。
通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
(1)①在H2O存在的条件下,CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl2·
3H2O,根据Cu和O得失电子守恒配
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