2018届二轮复习常见金属及其化合物课件（58张）（全国通用）

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专题整合突破 第一部分 专题三　常见元素及其化合物 第 10 讲　常见金属及其化合物 1 高考点击 2 高频考点 3 课后热点强化 高 考 点 击 最新考纲 考向分析 1. 了解钠的主要性质及其应用。 2. 了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。 3. 了解铝的主要性质及应用。 4. 了解铝的重要化合物的主要性质及应用。 5. 了解铁的主要性质及应用。 6. 了解铁的重要化合物的性质及其应用。 1. 客观题：结合离子反应、阿伏加德罗常数、化学实验的现象和分析，考查重要金属元素单质和化合物的重要性质。 2. 主观题：结合物质的制备或分离提纯的工艺流程、化学实验等综合考查重要金属元素及其化合物的性质、化合物之间的相互转化，并要将其与基本理论 ( 电离、水解、电化学、胶体 ) 等密切联系起来。 高 频 考 点 考点一　金属及其化合物的性质及转化 B [ 解析 ] 　 A 项，浓盐酸挥发产生氯化氢气体通过饱和 NaHCO 3 溶液时， NaHCO 3 溶液吸收 HCl 也会产生 CO 2 ，错误； B 项， Na 2 CO 3 和 NaCl 均可与足量硝酸银溶液充分反应，生成沉淀，通过列二元一次方程求解，正确； C 项，混合物与足量稀硫酸充分反应，会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，错误； D 项，过滤后没有对沉淀进行洗涤、干燥，错误。 水沿导管由广口瓶进入烧瓶 ② 若其他操作不变，将 A 与 C 连接，可观察到的现象是 ________________________________ 。 (2) 向 100 mL 1 mol·L － 1 烧碱溶液中通入一定量 CO 2 充分反应后，将溶液在低温下蒸干得到白色固体 X ， X 的组成可能有四种情况，按出现的先后顺序分别是 Ⅰ . NaOH 、 Na 2 CO 3 ， Ⅱ .____________ ， Ⅲ .Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 ， Ⅳ .____________ 。 ① 常温下，将得到的固体 X 重新溶于水，在所得溶液中加入盐酸，使溶液的 pH ＝ 7 ，再将溶液蒸干，得到固体的质量为 ____________ g 。 广口瓶中的长导管口有气泡产生 Na 2 CO 3 NaHCO 3 5.85 ② 若要验证白色固体 X 是第 Ⅰ 种组成，依次加入的试剂为 ________( 填字母序号 ) 。 a ．盐酸　　　　 b ． MgCl 2 溶液 c ． BaCl 2 溶液 d ． Ba(OH) 2 溶液 在验证的过程中，一定需要进行的操作是 ______( 填字母序号 ) 。 a ．萃取 b ．洗涤 c ．过滤 d ．分馏 ③ 若白色固体 X 的质量为 7.0 g ，则 X 的组成为 _______( 填 “ Ⅰ”“Ⅱ” “Ⅲ” 或 “ Ⅳ” ) 。 c 、 b c Ⅲ (1) 若 Y 是盐酸，则 O a 段转化为沉淀的离子 ( 指来源于 X 溶液的，下同 ) 是 _______________ ， ab 段发生反应的离子是 _________ ， bc 段发生反应的离子方程式为 _______________________________ 。 (2) 若 Y 是 NaOH 溶液，则 X 中一定含有的离子是 ________________________ ， ab 段反应的离子方程式为 ________________________ 。 Al(OH) 3 ＋ 3H ＋ == =Al 3 ＋ ＋ 3H 2 O 1 ．对物质的性质记忆不准，不会利用性质分析题目，如盘查 T 1 。 2 ．忽视物质用量对产物的影响，如盘查 T 3 。 1 ．区分 8 种物质的颜色： Na 2 O 2 是 __________ ； Fe 2 O 3 是 __________ ； Fe 3 O 4 、 CuO 是 ________ ； Mg(OH) 2 、 Al(OH) 3 是 ________ ； Fe(OH) 3 是 __________ ； Cu(OH) 2 是 _______ 。 2 ．熟记 6 种物质的俗名或化学式： CuSO 4 ·5H 2 O ： ____________ ， 烧碱、火碱、苛性钠： __________ ， 熟石灰、消石灰： ____________ ， 铜绿、孔雀石： _______________ ， 水玻璃、泡花碱： ______________ ， 碱石灰： CaO 与 NaOH 的混合物。 淡黄色 红棕色 黑色 白色 红褐色 蓝色 蓝矾 ( 胆矾 ) NaOH Ca(OH) 2 Cu 2 (OH) 2 CO 3 Na 2 SiO 3 溶液 3 ．知道十一种物质的重要用途： 钠 —— 制 Na 2 O 2 、冶炼 Ti 等金属、钠钾合金原子反应堆导热剂 铁粉 —— 袋装食品中的脱氧剂 生石灰 ( CaO )—— 袋装食品中的干燥剂 氧化铁 (Fe 2 O 3 )—— 红色涂料、冶炼铁 氧化铝 (Al 2 O 3 )—— 耐火材料、冶炼铝 氢氧化铝 —— 中和胃酸 明矾 (KAl(SO 4 ) 2 ·12H 2 O)—— 净水剂 氯化铁 —— 印刷电路板回收铜、净水剂 小苏打 (NaHCO 3 )—— 治疗胃酸过多、发酵粉、灭火剂 纯碱 (Na 2 CO 3 )—— 去油污 高铁酸钠 (Na 2 FeO 4 )—— 杀菌、消毒、净水 4 ． 辨明 5 个常见认识误区： (1)Na 2 O 2 不是 ________ 氧化物。 (2) 溶液中加入 KSCN 溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有 _______ ，无法证明是否含有 _______ 。 含 Fe 3 ＋ 的溶液中混有 Fe 2 ＋ ，一般可用酸性 KMnO 4 溶液或 K 3 [Fe(CN) 6 ] 溶液检验，现象为酸性 KMnO 4 溶液褪色或产生蓝色沉淀；若该溶液中的阴离子含有 Cl － ，则容易被酸性 KMnO 4 溶液氧化，不能使用酸性 KMnO 4 溶液检验。 碱性 Fe 3 ＋ Fe 2 ＋ (3) 既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质不一定是 Al ，还可能是 ____________ 或 ____________ 等。 (4)Fe 与 Cl 2 反应，无论 Cl 2 是否过量，产物均为 ________ 。 (5)Na 在氧气中燃烧，无论氧气是否足量，产物均为 _________ 。 5 ． 掌握 3 类特殊的反应： (1) 既能与酸反应，又能与碱反应的物质可能是 Al 、 Al 2 O 3 、 Al(OH) 3 、弱酸的酸式盐 ( 如 NaHCO 3 ) 、弱酸的铵盐 [ 如 (NH 4 ) 2 CO 3 ] 、氨基酸和蛋白质等。 (2) 与水接触产生气体的常见物质有 Na 、 K 、 Na 2 O 2 。 (3) 与水接触既产生气体又产生沉淀的物质有 Al 2 S 3 、 Mg 3 N 2 、 CaC 2 等。 (NH 4 ) 2 CO 3 NH 4 HCO 3 FeCl 3 Na 2 O 2 判断下列说法是否正确，正确的打 “√” ，错误的打 “ ×” 。 1 ．金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火。 ( 　　 ) 2 ．用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上。 ( 　　 ) 3 ． Al 2 O 3 和 MgO 均可与 NaOH 溶液反应。 ( 　　 ) 4 ．用铁矿石炼铁不涉及化学反应。 ( 　　 ) 5 ．打磨磁石制指南针为物理变化。 ( 　　 ) 6 ．在过氧化钠与水的反应中，每生成 0.1 mol 氧气，转移电子的数目为 0.4 N A 。 ( 　　 ) 7 ． Cu 既能与 FeCl 3 溶液反应又能与浓硝酸反应。 ( 　　 ) 8 ． 1 mol Na 2 O 2 固体中含离子总数为 4 N A 。 ( 　　 ) × × × × √ × √ × D C ．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe 3 ＋ 和 Fe 2 ＋ ，一定不含 Cu 2 ＋ D ．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是 Fe 2 ＋ ，一定不含 Cu 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ [ 解析 ] 　 氧化性 Fe 3 ＋ >Cu 2 ＋ >Fe 2 ＋ ，加入铁粉后有固体剩余， Fe 3 ＋ 一定不存在；若剩余固体全部都是铜，溶液中还可能有 Cu 2 ＋ ，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是铜和铁，则溶液中不可能有 Cu 2 ＋ 。 混合溶液中 Fe 3 ＋ 、 Fe 2 ＋ 的除去方法 (1) 除去 Mg 2 ＋ ( 或 Zn 2 ＋ ) 中混有 Fe 3 ＋ 的方法。 向混合溶液中加入 MgO 、 MgCO 3 、 Mg(OH) 2 [ 或 ZnO 、 Zn(OH) 2 、 ZnCO 3 ] 中之一，与 Fe 3 ＋ 水解产生的 H ＋ 反应，促进 Fe 3 ＋ 的水解，将 Fe 3 ＋ 转化成 Fe(OH) 3 沉淀过滤除去。 (2) 除去 Cu 2 ＋ 中混有的 Fe 3 ＋ 的方法。 向混合溶液中加入 CuO 、 CuCO 3 、 Cu(OH) 2 、 Cu 2 (OH) 2 CO 3 四种物质中的其中一种，与 Fe 3 ＋ 水解产生的 H ＋ 反应，将 Fe 3 ＋ 转化成 Fe(OH) 3 沉淀过滤除去。 (3) 除去 Mg 2 ＋ ( 或 Zn 2 ＋ ) 中混有 Fe 2 ＋ 的方法。 先加氧化剂 ( 如 H 2 O 2 等 ) 将溶液中的 Fe 2 ＋ 氧化成 Fe 3 ＋ ，再按 (1) 的方法除去溶液中的 Fe 3 ＋ 。 (4) 除去 Cu 2 ＋ 中混有的 Fe 2 ＋ 的方法。 先加氧化剂 ( 如 H 2 O 2 等 ) 将溶液中的 Fe 2 ＋ 氧化成 Fe 3 ＋ ，再按 (2) 的方法除去溶液中的 Fe 3 ＋ 。 B [ 解析 ] 　 等质量金属，锂失去的电子多，可用于制造质量轻、电容量大的可充电电池， A 正确；因黄色光遮挡紫色光，观察钾元素的焰色反应要通过蓝色钴玻璃，否则无法观察到钾元素的颜色，没有透过蓝色钴玻璃， B 错误；将 Na 投入 NH 4 Cl 溶液中，与水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠与 NH 4 Cl 生成氨气， C 正确；钠的熔点低于水的沸点，钠与水反应放热，钠熔化， D 正确。 2 ． (2017· 芜湖模拟 ) 某校化学兴趣小组用如图所示过程除去 AlCl 3 溶液中含有的 Mg 2 ＋ 、 K ＋ 杂质离子并尽可能减少 AlCl 3 的损失。 D D 考点二　以金属为背景的化工流程 (1) 气体 A 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在 90 ℃ 水解生成 A 的化学方程式为 ___________________________________ ； “ 水解 ” 采用 90 ℃ 而不在室温下进行的原因是 ___________________________________________________________ 。 (2) “ 酸溶 ” 时， Al 2 O 3 发生反应的离子方程式为 ___________________________ 。 (3) “ 氧化 ” 时，发生反应的离子方程式为 ________________________________________ 。 (4) “ 废渣 ” 成分为 __________( 填化学式 ) 。 (5) 采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是 ______________________________ 。 加快 AlN 水解反应速率，降低 NH 3 在水中的溶解度，促使 NH 3 逸出 Al 2 O 3 ＋ 6H ＋ ===2Al 3 ＋ ＋ 3H 2 O 2Fe 2 ＋ ＋ 2H ＋ ＋ ClO － ===2Fe 3 ＋ ＋ Cl － ＋ H 2 O Fe(OH) 3 防止 Al(OH) 2 Cl 水解生成 Al(OH) 3 [ 解析 ] 　 (1) 气体 A 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则 A 为 NH 3 ，即 AlN 发生了水解生成 NH 3 和 Al(OH) 3 。 “ 水解 ” 采用 90 ℃ 可以加快 AlN 水解反应速率，降低 NH 3 在水中的溶解度，促使 NH 3 逸出。 (2) “ 酸溶 ” 时， Al 2 O 3 与酸反应生成铝盐。 (3) “ 氧化 ” 时， Fe 2 ＋ 与 ClO － 发生氧化还原反应，离子方程式为 2Fe 2 ＋ ＋ 2H ＋ ＋ ClO － ===2Fe 3 ＋ ＋ Cl － ＋ H 2 O 。 (4) “ 酸溶 ”“ 氧化 ” 后溶液中含有的金属阳离子为 Al 3 ＋ 、 Fe 3 ＋ ，加入纯碱调节 pH 使 Fe 3 ＋ 生成 Fe(OH) 3 沉淀，过滤后废渣为 Fe(OH) 3 。 (5) 直接蒸发时 Al(OH) 2 Cl 会水解生成 Al(OH) 3 。 (1) 气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的 _______ 吸收。 a ．浓硫酸　　　　　 b ．稀硝酸 c ． NaOH 溶液 d ．氨水 (2) 用稀硫酸浸泡熔渣 B ，取少量所得溶液，滴加 KSCN 溶液后呈红色，说明溶液中存在 ________( 填离子符号 ) ，检验溶液中还存在 Fe 2 ＋ 的方法是 __________________________________________( 注明试剂、现象 ) 。 (3) 由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 ____________________________ 。 cd Fe 3 ＋ 取少量溶液，滴加 KMnO 4 溶液， KMnO 4 褪色 (4) 以 CuSO 4 溶液为电解质溶液进行粗铜 ( 含 Al 、 Zn 、 Ag 、 Pt 、 Au 等杂质 ) 的电解精炼，下列说法正确的是 _______ 。 a ．电能全部转化为化学能 b ．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c ．溶液中 Cu 2 ＋ 向阳极移动 d ．利用阳极泥可回收 Ag 、 Pt 、 Au 等金属 bd 请根据上述过程及信息填空： (1) 步骤 ② 加盐酸的作用是 __________________________ 。 (2) 写出检验 Ca 2 ＋ 的离子方程式： __________________________________ 。 (3) 写出沉淀 C 所含主要物质的化学式： ___________________ 。 (4) 写出步骤 ⑧ 用 A 试剂生成红色溶液的离子方程式： _________________________ 。 (5) 步骤 ⑨ 的作用是 ___________________________ 。 (6) 称取 400 g 茶叶样品灼烧得茶叶灰后，加入过量盐酸后过滤，将所得滤液加入过量的 (NH 4 ) 2 C 2 O 4 溶液，再过滤、洗涤、干燥、称量得到 5.12 g 沉淀，原茶叶中钙元素的质量分数为 ________ 。 使 Ca 2 ＋ 、 Al 3 ＋ 、 Fe 3 ＋ 浸出 Fe(OH) 3 、 Al(OH) 3 使 Fe 3 ＋ 转化为 Fe(OH) 3 沉淀 0.4% 1 理不清流程中的转化关系，不能正确解答，如盘查 T 1 ， T 2 ， T 3 。 “ 三抓法 ” 解流程题 1 ．抓箭头： 主线主产品；支线副产品；回头循环品。 2 ． 抓设问： 矿样的预处理方法： (1) 粉碎及目的： ① 增大接触面积； ② 增大反应速率； ③ 增大反应物转化率。 (2) 煅烧及目的： ① 除去有机物杂质或者碳的杂质。 ② 使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化。 (3) 酸溶：与酸反应；碱溶：与碱反应；水溶：溶解于水或者与水反应 ( 一般在无机化工流程中，又叫酸浸、碱浸、水浸 ) 。 3 ． 抓信息： (1) 酸碱性的控制。 ① 据题意提供的反应条件作答； ② 从抑制水解、促进水解的角度作答； ③ 从题目提供的其他反应物引起的不利副反应角度作答。 (2) 温度的控制。 ① 据题意提供的反应条件，一些反应物或生成物的熔沸点联系反应原理作答 ( 如控制某些物质为固态、液态，另一些物质为液态 ) ； ② 据题目提供的信息，某些物质在某一个温度易分解； ③ 从抑制或促进水解的角度作答； ④ 从某些反应物或生成物在某个温度下会发生不利于生产流程的副反应角度作答； ⑤ 从运用化学反应速率、化学平衡的理论控制适宜化工生产条件角度作答。 (1) 杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于 _______ 上 ( 用以下所给仪器的编号填入，下同 ) ，取用坩埚应使用 ________ 。 实验所用仪器： a ．蒸发皿 b ．石棉网 c ．泥三角 d ．表面皿 e ．坩埚钳 f ．试管夹 c e (2) 杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是 ______ 。 a ．灼烧过程中部分氧化铜被还原 b ．灼烧不充分铜未被完全氧化 c ．氧化铜在加热过程中分解生成铜 d ．该条件下铜无法被氧气氧化 (3) 通过途径 Ⅱ 实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、 _________ 、冷却结晶、 _________ 、自然干燥。 ab 蒸发 过滤 (4) 由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径 Ⅰ 相比，途径 Ⅱ 有明显的两个优点是 _______________________________ 、 __________________________ ________ 。 (5) 在测定所得胆矾 (CuSO 4 · x H 2 O) 中结晶水 x 值时，若 x 值偏高，可能的原因是 ______( 填字母编号 ) 。 a ．加热温度过高 b ．胆矾晶体的颗粒较大 c ．加热后放在空气中冷却 d ．胆矾晶体部分风化 产生等量胆矾途经 Ⅱ 消耗硫酸少 途经 Ⅱ 不会产生污染大气 的气体 a [ 解析 ] 　 本题通过胆矾的制备考查了实验基本操作及对实验的评价。 (1) 灼烧铜粉时温度较高，应使用瓷坩埚加热，瓷坩埚加热时应放在泥三角上，取用坩埚时应用坩埚钳，灼烧后的坩埚不能直接放在桌面上，应放在石棉网上冷却。 (2) 杂铜灼烧后含有少量铜，其可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。 (3) 利用途径 Ⅱ 制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将 Cu 氧化，过滤除去粗制氧化铜中不溶杂质后，再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，从而得到胆矾。 废铜综合利用的常用化工流程 D (1) 在滤液 A 中加入漂白液，所得滤液 B 显酸性。 ① 滤液 A 中加入漂白液的目的是 ______________________________________ ____________( 用离子方程式表示 ) 。 ② 将滤液 B 中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最佳试剂为 ________( 填代号 ) 。 A ．氢氧化钠溶液 B ．硫酸溶液 C ．氨水 D ．二氧化碳 (2) 由滤液 B 制备少量无水 AlCl 3 (AlCl 3 极易在空气中水解 ) ① 由滤液 B 制备氯化铝晶体 ( 将 AlCl 3 ·6H 2 O) 涉及的操作为 ________________________ 、冷却结晶、 ________( 填操作名称 ) 、洗涤。 2Fe 2 ＋ ＋ ClO － ＋ 5H 2 O===2Fe(OH) 3 ↓ ＋ Cl － ＋ 4H ＋ C 边滴加浓盐酸边蒸发浓缩 过滤 ② 将 AlCl 3 ·6H 2 O 溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水 AlCl 3 ，此原理是利用浓硫酸下列性质中的 _________( 填序号 ) 。 A ．氧化性 B ．吸水性 C ．难挥发性 D ．脱水性 (3)SiO 2 和 NaOH 焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为 _________( 填代号 ) 。 B 、 C B (1) 将过程 ② 中产生气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是 ________ ； A ．品红溶液 B ．紫色石蕊溶液 C ．酸性 KMnO 4 溶液 D ．溴水 (2) 过程 ① 中， FeS 和 O 2 、 H 2 SO 4 反应的化学方程式为： _____________________________________________ ； (3) 过程 ③ 中，需加入的物质是 ____________ ； (4) 过程 ④ 中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架，还需要的仪器有 __________________ ； (5) 过程 ⑤ 调节 pH 可选用下列试剂中的 ________( 填选项序号 ) ； A ．稀硫酸　 B ． CaCO 3 　 C ． NaOH 溶液 ACD 4FeS ＋ 3O 2 ＋ 6H 2 SO 4 ===2Fe 2 (SO 4 ) 3 ＋ 6H 2 O ＋ 4S Fe( 或铁 ) 蒸发皿、玻璃棒 C (6) 过程 ⑥ 中，将溶液 Z 加热到 70 ～ 80 ℃ ，目的是 __________________ ； (7) 实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。 ① 用分析天平称取 2.700 g 样品； ② 过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为 3.495 g 。若该聚铁主要成分为  Fe(OH)(SO 4 )  ； 则该聚铁样品中铁元素的质量分数为 __________ 。 ( 假设杂质中不含铁元素和硫元素 ) [ 解析 ] 　 (1) 过程 ② 产生的气体为 SO 2 ，具有还原性和漂白性，因具有漂白性而使品红褪色，因具有还原性而使具有氧化性的酸性 KMnO 4 溶液、溴水褪色。 促进 Fe 3 ＋ 的水解 31.1% (2) 反应物为 FeS 、 O 2 和 H 2 SO 4 ，生成物有 S ，根据质量守恒还应有 Fe 2 (SO 4 ) 3 和 H 2 O ，反应的化学方程式为 4FeS ＋ 3O 2 ＋ 6H 2 SO 4 ===2Fe 2 (SO 4 ) 3 ＋ 6H 2 O ＋ 4S 。 (3) 溶液 X 中含有 Fe 3 ＋ ，要制备绿矾，应加入 Fe 使之还原为 Fe 2 ＋ ，加入铁可生成 Fe 2 ＋ ，并且不引入新的杂质。 (4) 蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等仪器。 (5) 过程 ⑤ 调节 pH 应使溶液碱性增强，有利于聚铁的生成，加入硫酸不能使溶液 pH 增大，故 A 错误；加入碳酸钙生成微溶的硫酸钙，会引入新的杂质，故 B 错误；加入 NaOH 可使溶液碱性增强，生成的聚铁中不引入新的杂质，故 C 正确。