高届高级高三化学步步高二轮复习课件配套学案专题八.docx
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高届高级高三化学步步高二轮复习课件配套学案专题八
[考纲要求] 1.常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等):
(1)了解常见金属的活动性顺序;
(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用;(3)了解合金的概念及其重要应用。
2.常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等):
(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用;
(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
3.以上各部分知识的综合应用。
考点一 金属及其化合物
(一)钠及其化合物
钠是“极其活泼”金属的代表,学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、第ⅡA族活泼金属的一般性质,复习时应从以下几个方面掌握:
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.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)实验室怎样处理钠屑?
2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。
(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。
2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+。
(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。
(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸,发生反应的离子方程式。
OH-+H+===H2O;CO
+H+===HCO
;
HCO
+H+===H2O+CO2↑。
(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)。
SO2+2HCO
===2CO2↑+SO
+H2O。
(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)。
HCO
+OH-===CO
+H2O。
(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)。
CO
+H2O+CO2===2HCO
。
(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(二)铝及其化合物
铝是“氢前”且其氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表,它是典型的轻金属。
学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质,复习时应从以下几个方面掌握:
1.树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Al→Al2O3←Al(OH)3→
(2)形成网络构建
2.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。
Al2O3+2OH-===2AlO
+H2O。
(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O。
(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示):
AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl。
(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸,制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示):
2AlO
+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
(或AlO
+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
)。
(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。
Al3++3HCO
===Al(OH)3↓+3CO2↑。
(7)用离子方程式分别表示
①Al3+、AlO
;②AlO
、HCO
不能大量共存的原理。
①Al3++3AlO
+6H2O===4Al(OH)3↓;
②AlO
+H2O+HCO
===Al(OH)3↓+CO
。
(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。
①沉淀的物质的量最大;②沉淀的质量最大。
①2Al3++3SO
+6OH-+3Ba2+===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓;
②Al3++2SO
+2Ba2++4OH-===AlO
+2H2O+2BaSO4↓。
(9)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液,试写出反应的离子方程式。
Al3++3OH-===Al(OH)3↓;
NH
+OH-===NH3·H2O;
Al(OH)3+OH-===AlO
+2H2O。
(三)铁及其重要化合物
铁是“氢前”且是“变价”金属的代表,它是典型的黑色金属,也是工农业生产中用途最广的金属。
复习时应从以下几个方面掌握:
1.树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Fe→
→
→
(2)形成网络构建
2.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)高温下铁和H2O(g)的反应。
4H2O(g)+3Fe
Fe3O4+4H2。
(2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程。
Fe+4H++NO
===Fe3++NO↑+2H2O;
2Fe3++Fe===3Fe2+。
(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应过程。
3FeO+10H++NO
===3Fe3++NO↑+5H2O;
3Fe3O4+28H++NO
===9Fe3++NO↑+14H2O。
(4)用离子方程式表示下列反应
①Fe(OH)2与稀HNO3反应;
3Fe(OH)2+10H++NO
===3Fe3++NO↑+8H2O;
②Fe(OH)3与氢碘酸反应。
2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I2+6H2O。
(5)用方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。
负极:
2Fe-4e-===2Fe2+,
正极:
O2+4e-+2H2O===4OH-,
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓,
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,
Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O。
(6)怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)。
答案 加入H2SO4酸化的H2O2,2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O。
(7)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)。
答案 ①取少量样品于试管中,加稀H2SO4使其溶解,离子方程式为
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,
FeO+2H+===Fe2++H2O。
②再加入少量酸性KMnO4溶液,若紫红色褪去,证明溶液中含有Fe2+,原样品中含有FeO,离子方程式为
5Fe2++MnO
+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
(四)铜及其重要化合物
铜是“氢后”且是“变价”金属的代表,它是典型的有色金属,也是典型的重金属。
复习时应从以下几个方面掌握:
1.树立物质转化思想
(1)理清知识主线
Cu→
←Cu(OH)2→
(2)形成网络构建
2.重要反应规范书写
用方程式回答下列问题。
(1)用两组化学方程式表示Cl2的氧化性大于S。
①2Fe+3Cl2
2FeCl3,Fe+S
FeS。
②Cu+Cl2
CuCl2,2Cu+S
Cu2S。
(2)铜在潮湿的空气中生锈。
2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3。
(3)将Cu和浓H2SO4混合加热。
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O。
(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式。
3Cu+8H++2NO
===3Cu2++2NO↑+4H2O。
(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。
Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。
(6)用离子方程式表示将氨水逐滴滴入CuSO4溶液的反应过程。
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH
;
Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(7)用惰性电极电解CuSO4溶液(用化学方程式表示)。
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4。
(8)用Cu作电极电解H2SO4溶液(用离子方程式表示)。
Cu+2H+
Cu2++H2↑。
角度一 物质的性质及应用
1.(2019·天津,3)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( )
A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2
B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业
C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良
D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水
答案 C
解析 将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2,发生反应2FeCl2+Cl2===2FeCl3、2FeCl3+Fe===3FeCl2,A项正确;铝中添加适量锂,制得的铝合金密度小、硬度大,可用于航空工业,B项正确;盐碱地中施加熟石灰,发生反应Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3+2NaOH,生成的NaOH为强碱,不利于作物生长,C项错误;无水CoCl2吸水后会发生颜色变化,可用于判断变色硅胶是否吸水,D项正确。
2.(2016·全国卷Ⅱ,12)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①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;
②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( )
A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4
答案 C
解析 A项,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,最终无固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,错误;C项,Na2SO3、BaCO3中加入足量水时,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中,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,正确;D项,Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错误。
3.(2016·全国卷Ⅲ,7)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是( )
化学性质
实际应用
A
Al2(SO4)3和小苏打反应
泡沫灭火器灭火
B
铁比铜金属性强
FeCl3溶液腐蚀Cu刻制印刷电路板
C
次氯酸盐具有氧化性
漂白粉漂白织物
D
HF与SiO2反应
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
答案 B
解析 A项,Al2(SO4)3和小苏打发生相互促进的水解反应,生成Al(OH)3、Na2SO4和CO2,可以用于泡沫灭火器灭火,正确;B项,FeCl3和Cu反应生成FeCl2和CuCl2,只能说明Cu的还原性比Fe2+强,并不能说明铁比铜金属性强,错误;C项,次氯酸盐可以转化为氧化性更强且具有漂白性的HClO,故漂白粉可以漂白织物,正确;D项,氢氟酸中的HF可与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体,所以可用于在玻璃器皿上刻蚀标记,正确。
角度二 “化工流程”的微设计
4.(2018·全国卷Ⅰ,7)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
答案 D
解析 Li2SO4易溶于水,用硫酸钠代替碳酸钠,不能形成含Li沉淀,D项错误;合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,A项正确;LiFePO4中含有Li和Fe元素,正极片碱溶所得滤液中含有Al元素,B项正确;Fe2+能被HNO3氧化为Fe3+,Fe3+遇到碱液后沉淀,而另一种金属离子——锂离子遇到碳酸钠后沉淀,C项正确。
5.(2015·全国卷Ⅱ,12)海水开发利用的部分过程如下图所示。
下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
答案 C
解析 A项,向苦卤中通入Cl2时发生反应:
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,故其目的是为了提取溴,正确;B项,可将粗盐溶解、过滤除去难溶性杂质,然后向滤液中加入沉淀剂,过滤后调节滤液pH以除去可溶性杂质,最后重结晶可得精盐,正确;C项,工业生产常选用廉价的Ca(OH)2作为沉淀剂,错误;D项,由于通入Cl2后所得溶液中Br2的浓度很小,因此利用Br2的挥发性,可先用空气和水蒸气吹出Br2,再用SO2将其还原为HBr进行富集,正确。
1.碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]是一种重要的无机杀虫剂,它可以通过以下步骤制备。
步骤1:
将铜粉加入稀盐酸中,并持续通入空气发生反应生成CuCl2。
已知Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如下图所示。
步骤2:
在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列有关说法正确的是( )
A.a、b、c之间的关系式为:
a=b+c
B.图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
C.步骤1充分反应后,加入少量CuO是为了除去Fe3+
D.若制备1mol的CuCl2,理论上消耗11.2LO2
答案 C
解析 A项,根据化合物中正负化合价的代数和等于0,可知:
2a=b+c,错误;B项,根据题干叙述可知反应的方程式2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,M是Fe3+,N是Fe2+,错误;C项,Fe3+水解使溶液显酸性,CuO与H+反应产生Cu2+和水,当溶液的pH增大到一定程度,Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而除去,从而达到除去Fe3+的目的,正确;D项,制备1mol的CuCl2,转移2mol电子,根据得失电子守恒,需要消耗0.5molO2,由于不清楚氧气所处的条件,所以不能确定气体的体积,错误。
2.(2019·四川省教考联盟高三第三次诊断性考试)处理锂离子二次电池正极废料铝钴膜(含有LiCoO2、Al等)的一种工艺如下:
下列有关说法不正确的是( )
A.碱浸的目的是溶解铝
B.酸溶时H2O2被还原
C.H2SO4/H2O2可改用浓盐酸
D.铝、钴产物可再利用
答案 B
解析 A项,根据铝钴膜的成分以及工艺流程,Al能与NaOH反应,生成可溶的NaAlO2,LiCoO2不溶于NaOH,然后过滤得到LiCoO2,因此碱浸的目的是溶解铝,正确;B项,LiCoO2中Co显+3价,产品中CoC2O4,Co显+2价,化合价降低,LiCoO2为氧化剂,H2O2为还原剂,被氧化,错误;C项,H2SO4提供H+,H2O2作还原剂,盐酸也能提供H+,+3价Co也能氧化Cl-转化成+2价Co,正确;D项,根据上述分析,铝、钴产物可以再利用,正确。
3.硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。
下列说法错误的是( )
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂
B.该温度下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D.为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行
答案 B
解析 A项,碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,正确;B项,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,所以FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,错误;C项,KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2若被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe3+溶液变红,正确;D项,NH4HCO3不稳定,受热易分解,所以为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行,正确。
1.(2019·佛山市南海区七校联合体模拟)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3,还含有少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下,下列叙述不正确的是( )
A.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
C.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶5
D.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来
答案 C
解析 A项,FeS2煅烧时会生成SO2,加入CaO会与SO2反应,减少SO2的排放,而且CaSO3最后也会转化为CaSO4,不符合题意;B项,滤液为NaAlO2溶液,通入CO2,生成Al(OH)3,过滤、洗涤、煅烧可以得到Al2O3,不符合题意;C项,隔绝空气焙烧时,发生的反应为FeS2+16Fe2O3===2SO2↑+11Fe3O4,理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=1∶16,而不是1∶5,符合题意;D项,Fe3O4具有磁性,能够被磁铁吸引,不符合题意。
2.(2019·临沂市普通高考模拟)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。
采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A.合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用
B.从易拉罐中可回收的金属元素有Al、Fe
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3
答案 D
解析 易拉罐作为可再生资源,其回收再生利用对经济效益、社会效益的提高、环境的保护有着巨大的促进作用,故不选A;易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe),因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al、Fe,故不选B;“沉淀”反应是铁离子生成氢氧化铁的反应,故不选C;铝离子与碳酸氢根离子相互促进水解生成氢氧化铝沉淀和CO2,硫酸氢根是强酸的酸式酸根,不水解,不与铝离子反应,故选D。
3.(2019·济南市高三5月模拟)Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。
可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( )
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
答案 C
解析 饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,使溶液pH变为4.1,说明溶液显酸性,Na2CO3显碱性,Na2SO3显碱性,NaHCO3显碱性,而NaHSO3显酸性,说明反应产生了NaHSO3,同时放出二氧化碳,Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液;再加入Na2CO3固体,将NaHSO3转化为Na2SO3,再次充入SO2,将Na2SO3转化为NaHSO3,得到过饱和的NaHSO3溶液,由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5,发生2NaHSO3===Na2S2O5+H2O,据此分析解答。
上述制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳,故A错误;SO2作漂白剂时,未发生氧化还原反应,没有表现还原性,故B错误;根据上述分析,上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,故C正确;“结晶脱水”是加热固体分解,应该在坩埚中进行,故D错误。
4.(2019·德州市高三第二次模拟)一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应Ⅰ中的反应为:
3NaClO3+4SO2+3H2O===2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl。
下列说法正确的是( )
A.产品中可能含有NaCl
B.反应Ⅱ中H2O2作氧化剂
C.NaClO2的漂白原理与SO2相同
D.实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行
答案 A
解析 在蒸发浓缩NaClO2溶液时,由于NaClO2不稳定,受热易分解,产品中可能含有NaCl,故A正确;反应Ⅱ:
2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2,H2O2作还原剂,故B错误;NaClO2的漂白性是利用其强氧化性,SO2的漂白性是其易与有色物质结合生成不稳定无色物质,故两者漂白原理不同,C错误;实验室进行结晶操作通常在蒸发皿中进行,故D错误。
5.(2019·福州市高三第三次质量检测)氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。
平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
下列说法错误的是( )
A.滤渣A中主要含有SiO2、CeO2
B.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+===Ce3++2H2O+O2↑
D.过程④中消耗11.2LO2(已折合成标准状况),转移电子数为2×6.02×1023
答案 C
解析 向CeO2、SiO2、Fe2O3中加入稀盐酸,Fe2O3转化为FeCl3存在于滤液中,滤渣为CeO2和SiO2,故A正确;结合过滤操作要点,实验中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,故B正确;稀硫酸、H2O2、CeO2三者反应生成Ce2(SO4)3、O2和H2O,反应的离子方程式为:
6H++H2O2+2CeO2===2Ce3++O2↑+4H2O,故C错误;过程④中消耗11.2LO2的物质的量为0.5mol,转移电子数为4×0.5mol×NA=2×6.02×1023,故D正确。
6.(2019·深圳市高三4月调研)NiSO4·6H2O易溶于水,其溶解度随温度升高明显增大。
以电镀废渣(主要成分是NiO,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如下,下列说法错误的是( )
A.溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4
B.除去Cu2+可采用FeS
C.流程中a~b的目的是富集NiSO4
D.“操作Ⅰ”为蒸发浓缩、冷却结晶
答案 A
解析 溶液中的Ni2+,在除去Cu2+和Fe2+后加入Na2CO3溶液生成NiCO3沉淀,所以溶解废渣时若用稀盐酸代替稀H2SO4对制备不会有影响,故A错误;CuS比FeS更难溶,向含有Cu2+的溶液中加入FeS发生沉淀的转化生成CuS,故B正确;NiSO4与Na2CO3反应生成NiCO3沉淀,而后过滤,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这样可提高NiSO4的浓度,所以流程
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