2022年高三化學二輪復習 專題5 金屬及其化合物學案

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1、2022年高三化學二輪復習 專題5 金屬及其化合物學案 【考綱展示】 1.了解金屬（如Na、Al、Fe、Cu等）在周期表中的位置及其性質遞變的規(guī)律。 2.了解常見金屬元素及其重要化合物的主要性質及應用。 3.了解合金的概念及其重要應用。 4.以上各部分知識的綜合應用。 【知識回扣】 知識網(wǎng)絡 要點掃描 一、金屬及其化合物關系圖 1.鈉及其化合物 2.鋁及其化合物 3.鐵及其化合物 4.銅及其化合物 二、離子檢驗 離子 試劑 現(xiàn)象 反應化學方程式或離子方程式 Na+ 焰色反應 火焰呈黃色 K+ 焰色反應 透過

2、藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色 NH4+ NaOH溶液 加熱，生成能使紅色石蕊試紙變藍的氣體 NH4++OH—H2O+NH3↑ Fe3+ ①KSCN溶液 ②NaOH、氨水等堿液 ③苯酚溶液 ①溶液有黃色變?yōu)榧t色 ②生成紅褐色沉淀 ③溶液有黃色變?yōu)樽仙? ①Fe3++SCN—= [Fe（SCN）] 2+或Fe3++3SCN—= Fe（SCN）3 ②Fe3++3OH—=Fe（OH）3↓ Fe2+ ①KSCN溶液+氯水或氯氣 ②NaOH溶液 ①加入KSCN無明顯現(xiàn)象，再加入氯水或通入氯氣，溶液變?yōu)榧t色 ②先生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色

3、 ②Fe2++2OH—=Fe（OH）2↓；4 Fe（OH）2+2HO2+O2= 4Fe（OH）3 Cu2+ NaOH溶液 生成藍色沉淀 Cu2++2OH—=Cu（OH）2↓ Mg2+ NaOH溶液 生成白色沉淀 Mg2++2OH—=Mg（OH）2↓ Al3+ NaOH溶液 先生成白色沉淀，繼續(xù)加如NaOH溶液，沉淀又逐漸溶解 Al3++3OH—=Al（OH）2↓ Al（OH）3+OH—=AlO2—+H2O 三、無機框圖推斷題“突破口”總結 1.同一元素的氣態(tài)氫化物和氣態(tài)氧化物反應，生成該元素的單質和水，該元素可能是硫或氮。 2.同一元素的氣態(tài)氫化物和最高價氧化物

4、對應水化物化合，生成鹽的元素一定是氮。 3.兩溶液混合后既有氣體又有沉淀生成，這兩種溶液可能分別是Ba（OH）2和（NH4）2SO4等。 4.在由常見非金屬元素組成的無機物中，既能與酸反應，又能與堿反應的物質可能是弱酸的銨鹽、弱酸的酸式鹽等。 5.既能與強酸反應放出氣體又能與強堿反應放出氣體的常見物質有：Al、（NH4）2CO3、NH4HCO3等。 6.既能與酸反應，又能與堿反應的物質 （1）單質：Al、Zn、Cl2（與還原性酸如H2SO3、HI、HBr、H2S等發(fā)生氧化還原反應）、S（與氧化性酸如濃硫酸、濃硝酸等發(fā)生氧化還原反應，與NaOH等強堿在加熱條件下發(fā)生歧化反應）。 （2

5、）兩性氧化物：Al2O3、ZnO等。 （3）兩性氫氧化物：Al（OH）3、Zn（OH）2等。 （4）弱酸的銨鹽：如（NH4）2CO3、（NH4）2SO3等。 （5）弱酸的酸式鹽：如NaHCO3、NaHSO3等。 7.常見的金屬單質：Na、Mg、Al、Fe、Cu；常見的非金屬單質：H2、O2、N2、Cl2、Br2（或F2、I2）。 8.常見物質的顏色 （1）有顏色的單質：F2、Cl2； （2）無色氣體單質：N2、H2、O2； （3）有色氣態(tài)化合物：NO2（紅棕色）； （4）常見固體的顏色：淡黃色固體：S、Na2O2、AgBr；黃色固體：AgI；黑色固體：FeO、Fe3O4、Mn

6、O2、CuO；紅色固體：Fe（OH）3（紅褐色）、Fe2O3（紅棕色）、Cu2O（磚紅色）、Cu（紫紅色）；藍色固體：CuSO4·5H2O、Cu（OH）2；白色固體：Fe（OH）2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3；不溶于稀酸的白色沉淀：BaSO4、AgCl；不溶于稀酸的黃色沉淀S、AgBr、AgI；常見有色溶液：Fe2+（淺綠色）、Fe3+（棕黃色）、Cu2+（藍色）、MnO4—（紫紅色）、溴水（深紅棕色）。 9.特殊實驗現(xiàn)象 （1）H2在氯氣中燃燒發(fā)出蒼白色火焰。 （2）遇酚酞溶液變紅色的氣體是氨氣。 （3）在空氣中迅速由無色變?yōu)榧t棕色的氣體是NO。 （4）將Cl2通

7、入含Br—溶液中，會出現(xiàn)橙色，加入有機溶劑，在有機溶劑層出現(xiàn)橙紅色。Cl2通入含I—溶液中，會出現(xiàn)紫色，加入有機溶劑，在有機溶劑層會出現(xiàn)紫紅色。 （5）遇BaCl2溶液生成白色沉淀的溶液中可能含有Ag+或SO42—。 （6）遇HCl生成沉淀的溶液中可能含有Ag+。 （7）電解電解質溶液時陽極氣態(tài)產(chǎn)物一般是Cl2或O2，陰極的氣態(tài)產(chǎn)物一般是H2。 （8）使品紅溶液褪色的氣體可能是Cl2或SO2，物質可能是氯水、次氯酸鹽、Na2O2等。 （9）白色絮狀沉淀→灰綠色沉淀→紅褐色沉淀：Fe2++2OH—→Fe（OH）2→Fe（OH）3 （10）焰色反應：黃色：鈉；紫色：鉀。 （11）棕黃

8、色煙：①銅在氯氣中燃燒（CuCl2）；②鐵在氯氣中燃燒（FeCl3）。 （12）固體加熱不留殘渣的是：I2、NH4Cl、（NH4）2CO3、NH4HCO3等。 （13）常溫下與水反應生成氣體的物質：Na、K、Na2O2等。 （14）與強堿溶液在加熱條件下反應生成使紅色石蕊試紙變藍的氣體的溶液中含有NH4+ （15）與MnO2相關的反應：H2O2的分解、加熱KClO3制備O2、實驗室制氯氣。 【熱點透視】 熱點題型 【典例1】下列各組物質中，滿足下圖物質一步轉化關系的選項是（ ） 選項 X Y Z A Na NaOH NaHCO3 B Cu CuSO3

9、 Cu（OH）2 C C CO CO2 D Si SiO2 H2SiO3 解析：NaHCO3不能一步轉化為Na，A選項錯誤；Cu（OH）2不能一步轉化為Cu，B項錯誤；H2SiO3不能一步轉化為為Si，D項錯誤。 答案：C 命題意圖：本題考查元素化合物，意在考查考生對常見金屬和非金屬元素及其化合物相互轉化的理解和分析能力。 【典例2】有A、B、C、D、E和F六瓶無色溶液，他們是中學化學中常用的無機試劑。純E為無色油狀液體；B、C、D和F是鹽溶液，且他們的陰離子均不同?，F(xiàn)進行如下實驗： ①A有刺激性氣味，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒接近A時產(chǎn)生白

10、色煙霧； ②將A分別加入其它五種溶液中，只有D、F中有沉淀產(chǎn)生；繼續(xù)加入過量A時，D中沉淀無變化，F(xiàn)中沉淀完全溶解； ③將B分別加入C、D、E、F中，C、D、F中產(chǎn)生沉淀，E中有無色、無味氣體逸出； ④將C分別加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3，沉淀均不溶。 根據(jù)上述實驗信息，請回答下列問題： （1）能確定的溶液是（寫出溶液標號與相應溶質的化學式）： 。 （2）不能確定的溶液，寫出其標號、溶質可能的化學式及進一步鑒別的方法：

11、 。 解析：(I)由題干表述可知A和E不是鹽，又由純E為無色油狀液體，推知E為硫酸（③步操作進一步確定）；（II）由題干和①步操作可知A為氨水； (III)再由②步操作可知F中陽離子為Ag+發(fā)生的反應為：Ag＋＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4＋；AgOH＋2NH3·H2O=[Ag（NH3）2]＋＋OH－＋2H2O；而常見的鹽中只有AgNO3可溶于水，故F為AgNO3；（IV）由③步操作可知B中陰離子應為CO32—,由于此無色無味的氣體只能是CO2, B、C、D中能生成沉淀說明不能是HCO3—,而陽離子可是常見的K+、Na+、NH4+等待定（V）同樣由②步操作D中能與氨水生成沉淀的無色溶液

12、中常見的為陽離子為Mg2+或Al3+，而陰離子需待下步反應再確定；（VI）由④步操作生成的沉淀為可能為AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不合理)等，但限于題干所述中學常用試劑，則沉淀應為AgCl和BaSO4，才不溶于HNO3，一個是與AgNO3結合生成的沉淀，一個是與硫酸結合形成的沉淀，故C應該同時含有Ba2+和Cl—即，C為BaCl2,進而推出D中陰離子應該為SO42—，因為題干所述鹽溶液中陰離子均不同，故D為Al2（SO4）3或MgSO4。其他解析見答案 答案：(1)A NH3·H2O或NH3 ；E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2

13、 若C作為不能確定的溶液，進一步鑒別的方法合理，同樣給分 （2）B Na2CO3或K2CO3 用潔凈的鉑絲蘸取少量B，在酒精燈火焰中灼燒，若焰色呈黃色則B為Na2CO3溶液；若透過藍色鈷玻璃觀察焰色呈紫色，則B為K2CO3溶液 D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D，向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成，繼續(xù)滴加過量的NaOH溶液，若沉淀溶解，則D為Al2(SO4)3溶液，若沉淀不溶解，則D為MgSO4溶液 命題意圖：考查學生的分析與綜合能力，涉及到無機元素及其化合物的性質，離子反應，未知物的推斷，物質的檢驗，常見物質量多與量少的反應不同，現(xiàn)象不同等，此題綜合性強，

14、難度大，區(qū)分度很好，是一道不可多得的經(jīng)典好題！ 熱點預測 【預測1】下列操作能達到實驗目的的是（ ） A.要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+，先加氯水，再加少量的KSCN B.為防止FeSO4水解而變質，常在溶液中加入少量鐵粉 C.將Fe（OH）2露置在空氣中加熱灼燒可以得到FeO D.向AlCl3溶液中加入過量氨水后蒸干并灼燒可得到Al2O3 解析：要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+，先加少量KSCN溶液，再加氯水，A錯；加鐵粉的目的可以與Fe3+反應生成Fe2+，不是抑制水解，B錯；將Fe（OH）2露置在空氣中加熱灼燒，亞鐵會被氧化，得不到FeO，C

15、錯；向AlCl3溶液中加入過量氨水得到Al（OH）3沉淀，蒸干并灼燒得到Al2O3，D正確。 答案：D 預測點評：該題以實驗形式考查了常見金屬離子的檢驗，考查了物質的保存方法、物質的制備等知識。 【預測2】下列各組物質中，不是按（“→”表示一步完成）關系相互轉化的是（ ） 選項 A B C D a Fe Na Al（OH）3 Cu b FeCl3 NaOH NaAlO2 CuSO4 c FeCl2 NaCl Al2O3 CuCl2 解析：A項，F(xiàn)e與Cl2反應生成FeCl3，F(xiàn)eCl3與Fe反應生成FeCl2，Zn與FeCl2反應Fe；B項

16、，Na與水反應生成NaOH，NaOH與HCl反應生成NaCl，電解NaCl生成Na；C項中NaAlO2不能一步轉變?yōu)锳l2O3，Al2O3也不能一步轉變?yōu)锳l（OH）3；Cu與濃硫酸反應可生成CuSO4，CuSO4與BaCl2反應生成BaSO4和CuCl2，電解CuCl2溶液可生成單質Cu。 答案：C 預測點評：該題綜合考查了鐵、鈉、鋁和銅四種金屬及其化合物（氧化物、氫氧化物）的相互轉化。 【直擊高考】 1.下列反應中，Na2O2只表現(xiàn)強氧化性的是（ ） A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑B.Na2O2+MnO2=Na2MnO4 C.2Na2O2+H2SO4=Na

17、2SO4+H2O+O2↑ D.5Na2O2+2KMnO4+8H2SO4=5Na2SO4+K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O 2.一種溶液中大量存在以下主要離子：NO3—、SO42—、Fe3+、H+、M，這些離子的物質的量之比為n（NO3—）︰n（SO42—）︰n（Fe3+）︰n（H+）︰n（M）=2︰3︰1︰3︰1，則M離子可能是（ ） A.S2— B.Ca2+ C.Cl— D.Mg2+ 3.ag鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應，得到ag銅，則參加反應的H2SO4與CuSO4物質的量之比為（ ） A.1︰7 B.7︰1

18、C.7︰8 D.8︰7 4.下列各離子組合在指定條件下能夠常量（濃度大于0.01mol·L—1）共存的是（ ） 溶液外觀 制定離子濃度或pH 離子組 A 無色 水電離c（OH—）=1×10—10 mol·L—1 Br—、I—、NO3—、Al3+ B 透明 pH=12 MnO3—、K+、NO3—、Mg2+ C 透明 pH=13，c（NO3—）=1×10—2 mol·L—1 [Ag（NH3）2]+、Na+、OH—、NH4+ D 淡藍色 水電離c（OH—）=1×10—10 mol·L—1 SO42—、Cu2+、Fe3+、Cl— 5.用足量的CO

19、還原某金屬氧化物，得到76.8g金屬，將生成的氣體通入足量澄清石灰水中，得到60g沉淀，則該氧化物是（ ） A.FeO B.Fe2O3 C.CuO D.Cu2O 6.向一種溶液中滴加另一種溶液后，溶液的顏色不發(fā)生變化的是（ ） A.苯酚溶液中滴加FeCl3溶液 B.硫酸鐵溶液中滴加硫氰化鉀 C.淀粉溶液中滴加碘化鉀溶液 D.酸性高錳酸鉀溶液中加硫酸亞鐵溶液 7. 將51．2g Cu完全溶于適量濃硝酸中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）的混合物共0．9 mol，這些氣體恰好能被500ml、2mol/LNaOH溶液完全

20、吸收，生成含NaNO3和NaNO2的鹽溶液，其中NaNO3的物質的量為（ ） A．0．2mol B．0．4mol C．0．8mol D．0．9mol 8. X、Y、Z是中學化學中常見元素的單質，甲、乙是兩種常見的化合物，相互間有如下轉化關系，請回答下列問題： （1）若X為金屬單質，Y為固體非金屬單質，則甲的化學式為 ，乙的化學式為 。 （2）若X、Y為金屬單質，甲為黑色固體，則X與甲反應的化學方程式為 ，其反應類型為 （填四種基本反應類型）。 （3）若X、Y均為非金屬單質，常溫下甲為無色液體，則X與甲反應的化學方程式

21、為 。 9. 下圖中，A、B、C、D、E是單質，G、H、I、F是B、C、D、E分別和A形成的二元化合物。 已知： ①反應能放出大量的熱，該反應曾應用于鐵軌的焊接； ②I是一種常見的溫室氣體，它和可以發(fā)生反應：2E＋I2F＋D，F(xiàn)中的E元素的質量分數(shù)為60%。 回答問題： (1）①中反應的化學方程式為____________________________________________； (2）1.6g G 溶于鹽酸，得到的溶液與銅粉完全反應，至少所需 g銅粉； (3）C與過量NaO

22、H溶液反應的離子方程式為___________________________，反應后溶液與過量化合物Ⅰ反應的離子方程式為_______________________________; (4）E在I中燃燒觀察到的現(xiàn)象是__________________________。 專題五 1.B 2.D 3.B 4.B 5.B 6.C 7. A 8.（1）CO MgO （2） 置換反應 （3）或2F2+2H2O=4HF+O2 9.（1）（2）0.64g （3）2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；AlO2－＋CO2＋2H2O=HCO3－＋Al(OH)3↓ （4）鎂條劇烈燃燒，生成白色粉末，反應器內(nèi)壁附著有黑色的碳。