高三化学第二轮复习 doc.docx
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青岛市高三化学二轮复习集备材料
金属元素知识及其应用
青岛九中高三化学组
前言:
金属元素知识是元素化合物知识的重要组成部分,在高考中占有重要的地位,题型有选择题,简答题,实验题,推断题,计算题等覆盖高考试题题型;单独出题可能性不大,往往与氧化还原理论,电离平衡,电化学,物质结构与元素周期律等化学理论知识相结合,综合性强。
这部分知识涉及的内容多,知识零碎,通过本专题的复习旨在让学生对金属元素及其化合物知识系统化,网络化,突出主干知识,理解和掌握金属元素知识规律以及借助这部分知识载体,体现它与化学基本理论,基本概念,化学实验,化学计算的联系,注重知识的应用,培养学生应用知识解决实际问题的综合能力。
:
【2010年化学考试大纲】
10.09年考纲
注释
常见无机物及其应用
对元素原子的位、构、性关系,限定在物质结构中,此处只注重化学性质及应用。
1.常见金属元素
(如Na、Al、Fe、Cu等)
Mg的性质介于Na、Al之间,应予以适当考虑。
(1)了解常见金属的活动顺序
(2)了解常见金属及其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
未强调典型金属和常见金属,在此不必作严格区分,统称常见金属即可。
第一课时常见金属及其化合物的性质
【课前预习】
一.金属的基础知识
1、金属元素在周期表中的位置和原子结构
(1)金属元素分布在周期表的_____,共有_____种金属,分别分布在_____族、_____以外的各族中。
(2)最外层电子数大部分少于____个电子,但有六种金属元素等于或大于___个,即:
___
2、金属的通性
金属的化学性质主要表现为易失去最外层电子,显示_____,这与它们的原子结构有关。
3、判断金属活动性强弱的依据
(1)金属与水或酸的反应越_____,该金属越_____。
(2)金属对应的氢氧化物的碱性_____,该金属越_____。
4、金属活动性顺序:
二、钠及其化合物
1、知识体系
2、需重点掌握的反应:
钠与水反应:
钠放置在空气中:
钠在空气中燃烧:
过氧化钠与水反应:
过氧化钠与二氧化碳反应:
碳酸钠溶液中通二氧化碳:
碳酸氢钠固体受热分解:
(考查分析:
最近两年的考查热点是钠与水的反应、钠的燃烧及产物的性质,主要从实验的操作、物质推断、产物性质角度进行考查。
建议继续关注以上三个考查热点外,加强关注碳酸正盐与酸式盐的性质及转化)
三、铝及其化合物
1.知识体系
2.需重点掌握的反应:
铝与强酸反应:
铝与强碱溶液反应:
铝与氧化铁反应:
氧化铝的两性:
氢氧化铝的两性:
金属铝的冶炼:
(考查分析:
近两年的考查热点铝单质的金属性(与氧气、强碱溶液反应)、氧化铝及氢氧化铝的两性,考查的方式主要有离子共存、物质推断等,建议加强关注铝热反应、铝化合物与水解、电离有关的考查)
四、铁及其和化合物
1.知识体系
2.需重点掌握的反应:
铁与非氧化性强酸反应:
铁与三价铁盐反应:
铁与铜盐反应:
铁在氧气中燃烧:
铁与高温水蒸气反应:
氢氧化亚铁露置与空气中:
三价铁与铜反应:
三价铁离子的检验:
二价铁离子的检验:
(考查分析:
近两年的考查热点是从氧化还原角度考查铁单质、二价铁、三价铁的性质及转化关系,以及铁的氧化物和氢氧化物的性质及制备,考查题型主要有离子共存、离子方程式、实验(除杂、制备)等,对铁的考查仍将是以上热点,除此之外加强关注二价铁、三价铁的检验及离子共存问题、钢铁的腐蚀问题)
五、铜及其化合物
1.知识体系
·
2.需重点掌握的反应:
氧化铜:
与强酸反应的离子方程式______________________________
与氢气反应的化学方程式_____________________________
与CO反应的化学方程式_____________________________
氢氧化铜:
与强酸的反应的离子方程式______________________________
与乙醛反应的化学方程式_____________________________
硫酸铜:
与少量的氨水反应_____________________________
与过量的氨水反应_____________________________
(考查分析:
近两年的考查热点是铜的还原性特别是铜与硝酸的反应考查较多,对铜的考查往往与铁紧密相关,以考查氧化还原知识为主,主要以实验题型考查,建议加强关注在电化学和有机化学中与铜有关的问题。
)
【课堂讨论】一、金属化合物的性质及检验
例1:
(09山东30)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。
实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。
从下列所给试剂中选择:
实验步骤中试剂①为 (填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 (填代号)。
a.KMnO4 b.(NH4)2Sc.H2O2d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、 、过滤等操作。
除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是 。
(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中选通入(或先加入) (填化学式)。
若实验过程中有氨气逸出,应选用下列 装置回收(填代号)。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应 ,直到 。
用KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
【答案】
(1)cd
(2)冷却结晶引流(3)NH3(或NH3·H2O)bd(4)注视凹页面的最低处与刻度线,凹页面的最低处与刻度线相平酸式
【解析】
(1)为使Fe2+、Fe3+一块沉淀,要加氧化剂将Fe2+氧化而又不引入新杂质,选H2O2;检验Fe3+选择SCN-
(2)从溶液中要析出晶体,采用冷却结晶法;过滤时要用到玻璃棒引流。
(3)CaCl2溶液不能与CO2反应,加入碱能反应,但又不能引入杂质,应通入NH3(或先加入NH3·H2O);氨气极易溶于水,要注意防倒吸,a装置广口瓶内的进气管长,容易倒吸,c装置中的倒置漏斗、d中的多空球泡可以防倒吸。
【考点分析】考查化学实验的基本操作、物质的提纯与鉴别、实验室安全等
【知识规律小结】
1、Fe2+、Fe3+的检验方法:
2、Cu2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+的分离:
二、金属单质、化合物性质及制备
例2:
黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。
方法为①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加人过量某试剂过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
据以上信息回答下列问题:
a.检验和除去滤液中Al3+的试剂为除去的离子方程式是。
b.选用提供的试剂设计实验验证炉渣中含有Fe2O3。
提供的试剂:
稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水
所选试剂为。
操作步骤为
证明炉渣中含有FeO的实验现象为。
例3、(09全国)物质的量之比为2:
5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为N2O,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A.1:
4B.1:
5C.2:
3D.2:
5
答案A
例4、(2007年北京)某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
实验步骤
实验现象
将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中
产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后,置于潮湿空气中
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2(OH)2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应____________________________________;
化合反应____________________________________。
(2)用石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡。
持续电解,在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_________________________________________。
解释此现象的离子方程式是_____________________________________
_________________________________________。
(3)工业上可用铝与钦锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。
用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式表示)______________________________。
MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。
若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是______________________________________。
[答案]
(1)2Al+6H+=2Al3++3H2↑或2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu;
2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3。
(2)白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解至消失。
Al3++3OH-=Al(OH)3↓,
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(3)①3MnO2+4Al
3Mn+2Al2O3。
②MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O。
【知识规律小结】
1、铝的两性及实验现象描述分析:
2、金属活动性与电极放电规律总结:
【课后巩固】
1.(2007年广东)许多国家十分重视海水资源的综合利用。
不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()[答案]D
(A)氯、溴、碘(B)钠、镁、铝(C)烧碱、氢气(D)食盐、淡水
2.(2007年广东)为了避免青铜器生成铜绿,以下方法正确的是()[答案]BD。
(A)将青铜器放在银质托盘上(B)将青铜器保存在干燥的环境中
(C)将青铜器保存在潮湿的空气中(D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
3.(2007年海南)由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:
①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是()[答案]D。
(A)②④⑤③①(B)③②④①⑤(C)③④②⑤①(D)②④③⑤①
4.(2007年高考广东理基)下列说法正确的是()
(A)所有不锈钢都只含有金属元素(B)我国流通的硬币材质是金属单质
(C)广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具(D)镁合金的硬度和强度均高于纯镁
5.(2008重庆)下列叙述正确的是
A.稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳
B.Na2O2与水反应,红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱
C.Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物
D.NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3三种固体受热后均能生成气体【答案】C
6.(2007年上海)用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。
根据实验现象判断下列说法错误的是()[答案]D。
(A)实验中发生的反应都是氧化还原反应
(B)铝是一种较活泼的金属
(C)铝与氧气反应放出大量的热量(D)铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
7.(2007年海南)下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
(1)⑤和⑧的元素符号是______和_______;
(2)表中最活泼的金属是______,非金属性最强的元素是______;(填写元素符号)
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_______,分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式:
_________________________________________,__________________________________________;
(4)请设计一个实验方案,比较⑦、⑩单质氧化性的强弱:
_____________________________________________________
_______________________________________________。
[答案]
(1)Si;Ar。
(2)K;F。
(3)Al;2Al(OH)3+3H2SO4=Al2(SO4)3+6H2O;Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O。
(4)在NaBr溶液中滴加Cl2水,若溶液加深(有红棕色形成),说明Cl2的氧化性比Br2强
8.(2008海南)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。
已知实验中可能会发生下列反应:
①2Mg+O2
2MgO;②3Mg+N2
Mg3N2;③2Mg+CO2
2MgO+C
④Mg+H2O
MgO+H2↑⑤Mg3N2+6H2O
3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题;
(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别______________________________________;
(2)连接并检查实验装置的气密性。
实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)_____________;
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响?
__________,原因是____________________;
(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:
________________________
【答案】
(1)B、D、F选择B,目的:
除去空气中的水蒸气
选择D,目的:
除去空气中的CO2选择F,目的:
除去空气中的O2
(2)h→g→d→c→k→l→a→b
(3)制得的氮化镁将不纯;因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应生成其它物质。
(4)将产物取少量置于试管中,加入适量水,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝,则说明产物有氮化镁
9、(2008年宁夏)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。
有人设计了图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
(1)图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ;
(2)写出①处发生反应的离子方程式 ;
写出③处发生反应的化学方程式
(3)铁红的化学式为 ;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:
铁红 ;氧化铜
【答案】
(1)①铁屑②稀硫酸③稀硝酸④氢氧化钠⑤氢氧化钠
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe3++Fe=3Fe2+
Cu2++Fe=Cu+Fe2+2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的原料
第二课时金属元素及化合物性质应用
【课前预习】
.1、(2007年江苏)向存在大量Na+、Cl-的溶液中通入足量的NH3后,该溶液中还可能大量存在的离于组是()
(A)K+、Br-、CO32-(B)Al3+、H+、MnO4-
(C)NH4+、Fe3+、SO42-(D)Ag+、Cu2+、NO3-[答案]A。
2、(2008山东)下列说法正确的是
A.SiH4比CH4稳定B.O2―半径比F―的小
C.Na和Cs属于第ⅠA族元素,Cs失电子能力比Na的强
D.P和As属于第ⅤA族元素,H3PO4酸性比H3AsO4的弱[答案]C
3、泡沫灭火器内含浓的NaHCO3溶液(置于铁桶内)和浓的Al2(SO4)3溶液(置于玻璃瓶内),使用时把灭火器倒置即有泡沫状物质喷出灭火。
①写出灭火器倒置时反应的离子方程式
②有人建议:
把浓Al2(SO4)3溶液置于铁桶内,而把固体NaHCO3置于玻璃瓶内中,此建议(填“妥当”或“不妥当”),其原因是。
4、用离子方程式和必要的文字解释下列现象或原理
明矾净水原理
配制FeCl3溶液加几滴盐酸溶液
判断AlCl3溶液加热蒸干灼烧得到产物
5、(07山东)铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
在腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10mol/L,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤。
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+
Fe2+
Cu2+
1.9
7.0
4.7
3.2
9.0
6.7
解答:
①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7;③过滤[除去Fe(OH)3]。
[课堂讨论]
一、与化学反应原理中“溶液中的离子反应”知识结合,考查离子反应
例1.(09全国)下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是
A.Ba2+、NO3-、NH4+、Cl-B.Ca2+、HCO3-、NH4+、AlO2-
C.K+、Ba2+、Cl-、HSO3-D.Mg2+、NH4+、SO42-、K+答案.D
例2.(09)某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3.4
5.2
12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有(要求写出两条)
(2)滤渣I的主要成分有。
(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。
(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2.简述可制备Mg(ClO3)2的原因:
。
②按①中条件进行制备实验。
在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
。
除去产品中该杂质的方法是:
。
解答
(1)增大硫酸浓度;加热升高温度;边加硫酸边搅拌(要求写出两条)
(2)滤渣Ⅰ主要成分有Fe(OH)3、Al(OH)3
(3)从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有CaSO4、Na2SO4
(4)①该反应的生成物为Mg(ClO3)2和NaCl的混合溶液,NaCl的溶解度随温度变化不大,Mg(ClO3)2的溶解度随温度升高而升高。
利用两物的溶解度差异,通过加热蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,将Mg(ClO3)2与NaCl分离,制得Mg(ClO3)2。
②因为在相同温度向下NaCl的溶解度最小,所以在冷却结晶过程中,会有少量NaCl随Mg(ClO3)2析出;重结晶
【规律总结】
1、由Ksp求算沉淀pH:
2、离子方程式书写:
【变式1】
1.(09全国)现有A、B、C、D、E、F六种化合物,已知它们的阳离子有
,
阴离子有
,现将它们分别配成
的溶液,进行如下实验:
1测得溶液A、C、E呈碱性,且碱性为A>E>C;
2向B溶液中滴加稀氨水,先出现沉淀,继续滴加氨水,沉淀消失;
3向D溶液中滴加
溶液,无明显现象;
4向F溶液中滴加氨水,生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)实验②中反应的化学方程式是;
(2)E溶液是,判断依据是
;
(3)写出下列四种化合物的化学式:
A、C、
D、F.
答案
2、
(09福建)从铝土矿(主要成分是
,含
、
、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_________.
(2)流程乙加入烧碱后生成Si
的离子方程式为________.
(3)验证滤液B含
,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式),写出该溶液的一种用途________
(5)已知298K时,
的容度积常数
=5.6×
取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的
=_______.
【答案】
(1)Al2O3+6H+
2Al3++3H2O
(2)SiO2+2OH-
SiO32-+H2O
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)
(4)NaHCO3;制纯碱或做发酵粉等合理答案
(5)5.6×10-10mol/L
3、(2007年高考理综宁夏卷)下列反应的离子方程式正确的是()
(A)锌片插入硝酸银溶液中:
Zn+Ag+=Zn2++Ag
(B)碳酸氢钙溶液加到醋酸中:
Ca(HCO3)2+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+2CO2↑+2H2O
(C)少量金属钠加到冷水中:
Na+2H2O=Na++OH-+H2↑
(D)氢氧化铜加到盐酸中:
Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O[答案]D。
二、与原子结构、元素周期律知识相结合的考查
例1.(09天津)下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
族
周期
IA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。
(2)①、④、⑤、⑧中的某些元素可
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