高三化学复习1531.docx
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高三化学复习1531
2015高考化学几种重要的金属一轮练习
【复习目标】
1、使学生了解金属冶炼的一般原理及方法:
热分解法、热还原法、电解法。
2、使学生了解金属的通性及金属的分类。
3、使学生初步了解合金。
【复习重点】
1、金属冶炼的一般原理、金属通性、合金概念等。
2、跟金属有关的一些题型的解法和规律。
【考点、难点、热点】
一、金属元素的分类及性质
1、金属的分类
在已发现的100多种元素中,金属元素约占4/5。
在冶金工业上分为黑色金属和有色金属,按密度分为轻金属和重金属,此外还可分为常见金属和贵重金属。
2、金属共性
具有金属光泽、易导电、导热,有延展性等。
金属单质只有还原性,没有氧化性;只能失电子,不能得电子,主要化合价为正价。
二、合金:
两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质叫做合金。
其特点是有比成分金属更好的物理、化学和机械加工性能,合金的熔点比其成分金属都要低。
三、金属的冶炼:
根据金属离子得电子的能力不同而采用不同的方法
1、热分解法:
2HgO2Hg+O2↑
2、热还原法:
H2+CuOCu+H2O,2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
3、电解法:
2Al2O34Al+3O2↑
【典型例题】
例题1、下列有关金属元素特征的叙述正确的是()
A.金属元素在化合物中一定显正价B.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
C.金属元素在不同化合物中化合价均不同D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体
例题2、下列有关金属元素特征的叙述正确的是()
①金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性;②金属元素在化合物中一般显正价;③金属性越强的元素相应的离子氧化性越弱;④金属元素只有金属性,没有非金属性;⑤价电子越多的金属原子金属性越强;⑥离子化合物中一定含有金属元素。
A.①②③B.②③C.①⑤⑥D.全部
例题3、把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后,与足量的AgNO3溶液反应,生成氯化银沉淀300mg,则该氯化镁中的杂质可能是()
A.NaClB.AlCl3C.KClD.CaCl2
例题4、冶炼金属常用以下几种方法:
(1)以C或CO或H2作还原剂还原;
(2)电解法;(3)热还原法;(4)铝热反应。
这些方法各适宜用来冶炼哪些金属?
(1)法适用于Fe、Zn、Cu等一类中等活泼金属的冶炼。
(2)法适用于活泼金属K、Na、Ca、Al等的冶炼。
(3)法适用于Ag、Hg等一类不活泼金属的冶炼。
(4)法适用于高熔点金属的冶炼。
例题5、两个烧杯中各加入相同体积、浓度均为3mol/L的硫酸溶液,置于天平的左右两个托盘上,调节天平使之达到平衡。
向一个烧杯中加入10.8g镁,向另一个烧杯中加入10.8g铝,问反应完毕后,天平可能会发生怎样的变化?
试根据计算进行分析。
解析:
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
10.8/270.6mol10.8/240.45mol
讨论:
(1)若酸过量,则放出H2量即金属完全反应所产生H2量,显然,铝置换出H2比镁多,放入铝的托盘上升;
(2)若两种金属均过量,则放出H2量即酸完全反应所产生H2量,显然H2量相等,天平仍保持平衡;
(3)由上述方程式可计算出0.4molAl和0.45molMg完全反应消耗硫酸溶液体积分别为:
V(Al)=0.2L,V(Mg)=
0.15L,若两烧杯中酸的体积介于0.15~0.2L之间,则放入Al的烧杯中酸耗尽,放入Mg的烧杯中酸有剩余,则前者放出的多,后者放出的少。
故天平发生倾斜,放入铝的一端托盘上升。
【强化训练】
1、下列物质中,不属于合金的是()
A.硬铝B.黄铜C.钢铁D.水银
2、某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4-离子的颜色,而不是K+的颜色,它涉及的下列实验步骤中没有意义的是()
A.将高锰酸钾晶体加热分解,所得固体质量减少
B.观察氯化钾溶液没有颜色,表明溶液中K+无色
C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后未见明显变化,表明锌与K+无反应
D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后紫红色褪去,表明MnO4-粒子为紫红色
3、下列金属冶炼的反应原、理,错误的是()
A.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑B.MgO+H2Mg+H2O
C.Fe3O4+4CO3Fe+4CO2D.2HgO2Hg+O2↑
4、(04广东)下列叙述正确的是()
A.发生化学反应时失去电子越多的金属原子,还原能力越强
B.金属阳离子被还原后,一定得到该元素的单质
C.核外电子总数相同的原子,一定是同种元素的原子
D.能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物
5、关于晶体的下列说法正确的是()
A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的高
6、用足量的CO还原32.0g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60g沉淀,则该氧化物是()
A.FeOB.Fe2O3C.CuOD.Cu2O
7、将一定质量的Mg,Zn,Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H22.8L(标准状况),原混合物的质量可能是()
A.2gB.4gC.8gD.10g
8、在托盘天平的两个盘上各放一个质量相等的烧杯使天平平衡,在烧杯中分别放入等质量的H2SO4溶液和
NaOH溶液(均为足量),向H2SO4溶液中加入Mg粉向NaOH溶液中加入Al粉,若使天平继续保持平衡,加入
Mg粉和Al粉的质量比为()
A.2∶3B.3∶2C.24∶37D.32∶33
9、现有一种含有Ag+、Al3+、Ba2+、Mg2+的混合溶液,若要依次加入四种离子,使上述四种离子依次成为沉淀,从溶液中分离出来,则加入的四种离子依次是Cl-、SO42-、OH-、H+。
10、(2002综合科化学试测题17)水中若含钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、铁离子(Fe3+)或锰离子(Mn2+),则称为“硬水”,硬水在加热过程中产生沉淀物,不能作为锅炉用水,用作洗涤剂时会降低去污能力,饮用时口感也欠佳。
则以Ca2+、Mg2+为主的硬水为例,在水中加消石灰和纯碱的“石灰——纯碱软化法”软化硬水的离子方程式是:
(1)Ca2++CO32-=CaCO3↓、
(2)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。
*11、某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,有人设计如下实验:
(1)称取样品ag,该实验使用的仪器名称为托盘天平。
(2)将样品溶解于足量稀盐酸中,过滤,滤液中主要含有Mg2+、Al3+、Cl-、H+,滤渣中含有Cu、Si,。
该溶解、过滤实验中使用的仪器有烧杯、玻璃棒、带铁圈的铁架台、漏斗。
(3)滤液中加入过量NaOH溶液,过滤.写出该实验有关的离子方程式Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。
(4)上述滤液通入足量的CO2,过滤,将沉淀用蒸馏水洗涤数次后,烘干并灼烧至质量不再减少为止,冷却后称重,质量为bg.有关化学方程式:
计算该样品中铝的质量分数为w(Al)=9b/17a。
(5)(A)若实验3中,NaOH量不足,则测定结果偏低(高、低、不影响)
(B)若实验4中沉淀没有洗涤,则结果偏高(高、低、不影响)
*12、(01上海)已知Fe2O3在高炉中有下列反应:
Fe2O3+CO→2FeO+CO2,反应形成的固体混和物(Fe2O3、FeO)中,元素铁和氧的质量比用mFe︰mO表示。
(1)上述固体混和物中,mFe︰mO不可能是a、c(选填a、b、c多选扣分)
(a)21︰9(b)21︰7.5(c)21︰6
(2)若mFe︰mO=21︰8,计算Fe2O3被CO还原的百分率(A%=33.3%)
(3)设Fe2O3被CO还原的百分率为A%,则A%和混和物中mFe︰mO的关系式为(用含mFe、mO的代数式表示)。
请在右图中画出A%和mFe/mO关系的图形。
解析:
(1)极值法
FeO:
m(Fe):
m(O)=56:
16=21:
6
Fe2O3:
m(Fe):
m(O)=112:
48=21:
9
(2)设FeO、Fe2O3的物质的量分别为x、y
56(x+2y)/16(x+3y)=21/8得x=y被还原的Fe2O3为0.5x
Fe2O3被CO还原的百分率=0.5x/(05x+y)=1/3
(3))设原有Fe2O3的物质的量为n
m(Fe)/m(O)=(2n×56)/[(n(1-A%)×3×16+n×A%×2×16)=112/(480-16×A%)
A%=3-7+m(Fe)/m(O)
①FeO:
A%=100%
②Fe2O3:
A%=0
专题二十一几种重要的金属
第二课时镁、铝及其化合物
(1)
【复习目标】
1、使学生了解镁和铝的物理性质。
2、使学生掌握镁和铝的化学性质。
3、通过对比的方法,使学生掌握氧化镁和氧化铝的性质。
【复习重点】
镁、铝及其氧化物和氢氧化物的性质。
【考点、难点、热点】
一、镁与铝性质比较
1、镁、铝分别位于第三周期的ⅡA族和ⅢA族。
它们的主要物理性质是密度小,熔点较低,银白色。
2、镁与铝的化学性质(填写化学方程式)
镁
铝
与非金属(O2)反应
2Mg+O22MgO
4Al+3O22Al2O3
与某些氧化物反应
与CO2
2Mg+CO22MgO+C
与Fe3O48Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe
、V2O510Al+3V2O55Al2O3+6V
与酸(HCl)反应
Mg+2H+=Mg2++H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
与强碱(NaOH)反应
--------------
2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
二、氧化镁与氧化铝性质比较
MgO
Al2O3
物理性质
白色粉末,熔点高
白色固体,熔点高
与强酸反应(HCl)
MgO+2H+=Mg2++H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
与强碱反应(NaOH)
---------------
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
三、氢氧化镁与氢氧化铝性质比较
Mg(OH)2
Al(OH)3
物理性质
白色粉末,不溶于水
白色固体,不溶于水
受热分解
Mg(OH)2MgO+H2O
2Al(OH)3Al2O3+3H2O
与强酸(HCl)反应
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
与强碱(NaOH)反应
---------------
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
制法
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
【典型例题】
例题1、镁和铝都是较活泼的金属,下列描述正确的是()
A.镁的硬度比铝稍大,熔沸点都比铝高B.镁、铝都能跟稀盐酸、强碱反应
C.镁在点燃条件下可以跟二氧化碳反应D.铝在一定条件下可以跟氧化铁发生铝热反应
例题2、(南京-03二模)某溶液中加入铝片有氢气产生,则在该溶液中一定能大量共存的离子组是()
A.Cl-、NO3-、Ba2+、Ca2+B.SO42-、CH3COO--、Al3+、Mg2+
C.Na+、K+、SO42-、Cl-D.NH4+、Ba2+、Cl-、HCO3-
例题3、下列各组溶液,只要用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是()
A.KOH和Al2(SO4)3B.稀H2SO4和Na2CO3
C.CaCl2和Na2CO3D.Ba(OH)2和NaHSO4
例题4、(98上海)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应后测得生成的气体体积比为甲:
乙=1:
2,则加入铝粉的质量为()
A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g
解析:
若酸、碱均完全反应,生成气体体积比为V(甲):
V(乙)=1:
3,
若铝均完全反应,生成气体体积比为V(甲):
V(乙)=1:
1,
现反应后测得生成气体体积比为V(甲):
V(乙)=1:
2,说明酸不足,碱过量。
2Al+6H+=2Al3++3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
263223
0.3mol0.15mol0.2mol0.15mol×2
m(Al)=0.2mol×27g/mol=5.4g
【强化训练】
1、某无色溶液能与镁作用产生H2,此溶液中可能大量存在的离子组是()
A.H+、Ba2+、Mg2+、Cl-B.K+、AlO2-、Cl-、SO42-
C.K+、OH-、SO32-、MnO4-D.Ca2+、H+、Cl-、NO3-
2、在某强碱溶液中,可以大量存在的是()
A.K+、HCO3-、Ca2+、Cl-B.AlO2-、CO32-、Na+、K+
C.Na+、Mg2+、NO3-、SO42-D.Ca2+、Na+、Mg2+、NO3-
3、(00广东)把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液。
过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得红棕色粉末质量仍为ag,则原合金中铁的质量分数为()
A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%
4、(04江苏)铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,
反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为()
A.1:
1B.2:
1C.3:
1D.1:
3
5、有一个铝质易拉罐,往其中充入一种无色无味的气体,再往其中注入一种溶液,立即用胶布封住开口,过一会罐壁向内凹;再过一段时间,瘪的易拉罐又鼓起来。
(1)无色气体是CO2,溶液是NaOH;
(2)易拉罐瘪的原因是CO2被NaOH溶液吸收,内压减小,反应的离子方程式是CO2+2OH-=CO32-+H2O;
(3)易拉罐又鼓起来的原因是内壁表面氧化铝被NaOH溶液溶解后,铝与NaOH反应放出H2,内压增大,
反应的离子方程式是Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。
6、(99全国)提示:
某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。
根据以下化学反应框图填空:
(1)单质F是H2。
(2)写出由E生成G的离子反应方程式(或化学方程式)Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH4+、
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
(3)溶液I中所含金属离子是Al3+、Na+。
(4)由C→E+F若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写分子式)HNO3(或浓H2SO4)。
7、(00京皖春)某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此判断:
(1)固体B所含的物质的化学式为Al2O3
(2)固体E所含的物质的化学式为K2SO4、(NH4)2SO4
(3)反应①、②、③、④的离子(或化学)方程式
Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
2Al(OH)3Al2O3+3H2O、Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
8、有镁、铝混合粉末10.2g,将它溶于500mL4mol/L的盐酸里,若要使沉淀质量达到最大值,则需加入2mol/L的氢氧化钠溶液的体积为多少毫升?
(1000mL)
解:
当沉淀达到最大值时,溶液里的溶质是NaCl
NaOH~NaCl~HCl
V×2mol/L500mL×4mol/L
V=1L=1000mL
*9、(05江苏)水垢可以看作由多种物质组成的混合物,为研究含有Ca2+、Mg2+、HCO3—的水所形成水垢的
化学组成,取干燥的水垢6.32g,加热使其失去结晶水,得到5.78g剩余固体A;高温灼烧A至恒重,残余
固体为CaO和MgO,放出的气体用过量的Ba(OH)2溶液吸收,得到11.82g沉淀。
(1)通过计算确定A中是否含有碳酸镁;(一定有)
(2)5.78g剩余固体A灼烧至恒重时产生的气体完全被碱石灰吸收,碱石灰增重2.82g,通过计算确定A中各成分的物质的量,并计算出水垢中碳酸盐的质量分数。
解:
⑴根据题意,n(CO2)=n(BaCO3)=11.82g/197g/mol=0.06mol
若CO2全部来自CaCO3的分解,则m(CaCO3)=0.06mol×100g/mol=6.00g>5.78g
不合题意,所以,A中一定含有MgCO3。
⑵m(CO2)=0.06mol×44g/mol=2.64g
m(H2O)=2.82g-2.64g=0.18g
n[Mg(OH)2]=n(H2O)=0.18g/18g.mol=0.01mol
m[Mg(OH)2]=0.01mol×58g/mol=0.58g
n(CaCO3)+n(MgCO3)=0.06
n(CaCO3)·100g/mol+n(MgCO3)·84g/mol+0.58g=5.78g
解得:
n(MgCO3)=0.05mol,n(CaCO3)=0.01mol
专题二十一几种重要的金属
第三课时镁、铝及其化合物
(2)
【复习目标】
1、通过分析Al3+、Al(OH)3、AlO2-相互依存的三角关系,使学生加深对相关性质的了解。
2、使学生熟练运用铝的相关性质,提高解决实际问题的能力。
3、学会结合化学知识,分析图形的变化,培养并提高分析思维能力。
【复习重点】
Al3+、Al(OH)3、AlO2-相互依存的三角关系及图像分析。
【考点、难点、热点】
一、“铝三角”及其应用
1、“铝三角”系指Al3+、Al(OH)3、AlO2-相互依存的三角关系。
写出有关反应的离子方程式
①Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
②Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
⑥
④
⑤
①
②
③Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
④AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
⑤Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
③
⑥AlO2-+4H+=Al3++2H2O
2、应用
(1)制取Al(OH)3;
(2)Al3+的水解;(3)离子共存问题:
Al3+与OH-、AlO2-、HCO3-、CO32-因生成沉淀或双水解而不能大量共存;AlO2-与H+、、NH4+、Al3+、Fe3+因生成沉淀或双水解而不能大量共存。
Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑AlO2-+NH4++H2O=Al(OH)3↓+NH3↑
二、Al(OH)3的有关图像
(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至过量
(3)向NaAlO2溶液中滴加HCl(4)向HCl溶液中滴加NaAlO2
【典型例题】
例题1、下列各组物质的稀溶液相互反应,无论是前者滴入后者,还是后者滴入前者,反应现象相同的是()
A.AlCl3和NaOHB.NaAlO2和H2SO4
C.Ba(HCO3)2和Ba(OH)2D.NaHSO4和Ba(OH)2
例题2、把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是()
A.Al3+B.Al(OH)3C.AlO2-D.Al3+、Al(OH)3
例题3、向10mL2mol/L的氯化铝溶液中加入0.5mol/L的烧碱溶液,反应后得到沉淀0.78g,则加入的烧碱溶液体积为()
A.30mLB.60mLC.90mLD.140mL
例题4、有一镁铝合金,用适量稀硫酸完全溶解,再加入NaOH溶液,析出的沉淀质量随加入的NaOH溶液体积变化如图所示,原合金中Mg、Al质量比是()
A.4:
3B.4:
9
C.8:
9D.24:
27
【强化训练】
1、铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
下列与这些用途无关的性质是()
A.不易生锈B.导电性好C.密度小D.强度高
2、在溶液中能与AlO2-大量共存的是()
A.OH-B.Al3+C.Cu2+D.NH4+
3、将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是()
A..稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠
4、将钠、镁、铝0.3mol分别放入100mL1mol/L的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是(0
A.1︰2︰3B.6︰3︰2C.3︰1︰1D.1︰1︰1
5、氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。
在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:
Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,下列叙述正确的是()
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3氧化剂
B.上述反应中每生成2molAlN,N2得到3mol电子
C
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