2022高考化學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專題 鈉、鎂、鋁、鐵和銅等金屬單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)學(xué)案 魯科版

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1、2022高考化學(xué)第二輪復(fù)習(xí) 專題 鈉、鎂、鋁、鐵和銅等金屬單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)學(xué)案 魯科版 【本講教育信息】 一、教學(xué)內(nèi)容： 高考第二輪復(fù)習(xí)《專題8》 二、教學(xué)目的 1、關(guān)注鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例，通過(guò)對(duì)鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，發(fā)展科學(xué)探究能力。 2、了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要物理性質(zhì)。 3、了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬分別與氧氣、水、酸、堿、鹽等物質(zhì)的反應(yīng)情況，了解其共性和個(gè)性。 4、了解氧化鈉、氧化鋁、氧化鐵、氧化銅等金屬氧化物分別與水、酸、堿等物質(zhì)反應(yīng)的情況。 5、了

2、解氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備方法，了解氫氧化鋁的兩性，了解氫氧化鋁、氫氧化鐵的受熱分解。 6、比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng)，掌握鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法。 7、了解Fe3+的氧化性，認(rèn)識(shí)Fe3+和Fe2+之間的相互轉(zhuǎn)化，了解Fe3+的檢驗(yàn)。 8、了解鈉、鉀的焰色反應(yīng)。 9、能列舉鋼、鋁合金等合金材料的重要應(yīng)用。 三、重點(diǎn)、難點(diǎn) 1、鈉、鎂、鋁、鐵和銅等金屬單質(zhì)的主要物理性質(zhì)。 2、鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬單質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。 3、鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬的氧化物的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 4、鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬的氫氧化物的主要物理性

3、質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 5、碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng)，鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法。 6、Fe3+的氧化性，F(xiàn)e3+和Fe2+之間的相互轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e3+的檢驗(yàn)。 四、考點(diǎn)分析 本專題內(nèi)容在高考中的主要考查點(diǎn)是： 1、鈉、鎂、鋁、鐵和銅等金屬單質(zhì)的主要物理性質(zhì)。 2、鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬單質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)。 3、鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬的氧化物的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 4、鈉、鎂、鋁、鐵、銅等金屬的氫氧化物的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 5、碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng)，鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法。 6、Fe3+的氧化性，F(xiàn)e3+和Fe2+之

4、間的相互轉(zhuǎn)化，F(xiàn)e3+的檢驗(yàn)。 五、知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 1、鈉及其化合物的相互轉(zhuǎn)化 2、鎂及其化合物的相互轉(zhuǎn)化 3、鋁及其化合物的相互轉(zhuǎn)化 4、鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化 【典型例題】 【例1】 工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，因此選用不同的冶煉方法。你認(rèn)為選擇方法的主要依據(jù)是 （ ） A、金屬在自然界中的存在形式 B、金屬元素在地殼中的含量 C、金屬熔點(diǎn)的高低 D、金屬陽(yáng)離子得電子的能力 ［解析］ 工業(yè)上冶煉金屬的方法是根據(jù)金屬活動(dòng)性順序來(lái)選擇的。如果金屬特別活潑，用電解法，如鈉、鎂、鋁的冶煉使用電解

5、法。如果金屬不是特別活潑，則可以用熱還原法，如用炭還原鐵的氧化物煉鐵。如果金屬非常不活潑，可考慮熱分解法，如分解硫化汞制汞。所以選D。 【例2】 某學(xué)生課外興趣小組為了測(cè)定鎂鋁合金中鋁的含量，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。將合金3.0克投入足量的100mL1.5mol/L燒堿溶液中，充分反應(yīng)后分離未反應(yīng)的鎂，然后在溶液中滴加1.0mol/L鹽酸，加入鹽酸的體積與得到沉淀的數(shù)據(jù)如下表： 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 加入鹽酸的體積 沉淀質(zhì)量 1 0 2 0.78g 3 5.46g （1）若得到沉淀的量最大時(shí)，加入的鹽酸體積為 mL。 （2）合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

6、。 （3）如果加入240mL鹽酸后，反應(yīng)體系中鋁元素存在的形式有哪些，物質(zhì)的量各為多少，將你的結(jié)果填入下表中：（可以不用填滿） 鋁元素存在的形態(tài) 物質(zhì)的量（mol） ［解析］ 本題是一道有關(guān)鎂、鋁與酸堿反應(yīng)的綜合計(jì)算題。 （1）當(dāng)?shù)玫匠恋淼牧孔畲髸r(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有氯化鈉。根據(jù)元素守恒，所加鹽酸中的氯元素全部進(jìn)入氯化鈉中，所加的氫氧化鈉中的鈉元素全部進(jìn)入氯化鈉中。所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量和鹽酸的物質(zhì)的量相等。 V（HCl）=100mL×1.5mol/L÷1.0mol/L=150mL （2）由第二次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算如下： n（Al（OH）3）=0.78g÷

7、78g/mol=0.01mol 0.01 mo1 0.01mol 生成0.01molAl（OH）3↓，消耗的鹽酸的體積為： 0.01mol÷1.0mol/L=10mL 所以用于和氫氧化鈉反應(yīng)的鹽酸的體積為：80mL－10mL=70mL 當(dāng)?shù)玫阶畲罅康某恋頃r(shí)，用于形成沉淀的鹽酸的體積為：150mL－70mL=80mL 0.08 mo1 0.08mol 生成Al（OH）3的物質(zhì)的量為0.08mol，合金中鋁的物質(zhì)的量也為0.08mol。 0.08mol×27g/mol÷3.0g=0.72 （3）當(dāng)加入240mL鹽酸后，相當(dāng)于在0.08mol

8、最大量的Al（OH）3沉淀中又加入240mL－150mL=90mL鹽酸，物質(zhì)的量為0.09mol。 0.03 mo1 0.09 mol 0.03mol 所以剩余Al（OH）3的物質(zhì)的量為0.08mol－0.03mol=0.05mol 生成Al3+的物質(zhì)的量為0.03mol。 答案：（1）150 （2）0.72 （3） 鋁元素存在的形態(tài) 物質(zhì)的量（mol） Al3+（或AlCl3） 0.03 Al(OH)3 0.05 【例3】 將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是 （ ） A、HCl B、K2SO4 C

9、、CuCl2 D、飽和NaOH溶液 ［解析］ 鈉遇水或水溶液均能發(fā)生反應(yīng)置換出氫氣，故以上四個(gè)選項(xiàng)均能滿足題干中有氣體放出這一條件。解題的關(guān)鍵在于題干中的最后“溶液質(zhì)量減輕”。若投入金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量，則溶液的質(zhì)量必定減輕。選項(xiàng)A、B中每有23g鈉進(jìn)入溶液均生成lgH2，溶液質(zhì)量增加22g。C選項(xiàng)中由于鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉還能進(jìn)一步與CuCl2反應(yīng)，析出氫氧化銅沉淀，所以溶液質(zhì)量減輕，D選項(xiàng)中氫氧化鈉溶液是飽和溶液，投入鈉后消耗水，析出氫氧化鈉固體，溶液質(zhì)量也減輕。 答案：CD 【例4】 向含有下列離子的溶液中通入Cl2時(shí)，該離子的濃度沒(méi)有減小的

10、是 （ ） A、Fe2+ B、OH－ C、Ag+ D、Fe3+ ［解析］ Cl2可和溶液中的Fe2+、OH－反應(yīng)，故A、B離子濃度減?。籆項(xiàng)，Cl2+H2O===H++Cl－+HClO，Cl－+Ag+===AgCl↓，Ag+濃度減小。 答案：D 【例5】 氧化銅在高溫下可以與一氧化碳反應(yīng)，若一氧化碳過(guò)量，可以生成紅色的單質(zhì)銅；若一氧化碳不足量，可以生成紅色的氧化亞銅（Cu2O）。 （1）試寫出這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （2）ag氧化銅與一氧化碳反應(yīng)后得到bg紅色固體，則當(dāng)a、b滿足什么關(guān)系時(shí)，產(chǎn)物中一定沒(méi)有氧化亞銅。 ［解析］ 氧化銅與

11、一氧化碳反應(yīng)的兩個(gè)化學(xué)方程式是 。 當(dāng)恰好發(fā)生第一個(gè)反應(yīng)時(shí)： 80 64 ag bg 即當(dāng)時(shí)，產(chǎn)物中一定沒(méi)有氧化亞銅。 答案：（1） （2）當(dāng)a/b=5/4時(shí)，產(chǎn)物中一定沒(méi)有Cu2O。 【例6】 某鋁合金中含有合金元素鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題： （1）稱取樣品ag，稱量時(shí)應(yīng)該使用的主要儀器的名稱是 。 （2）將樣品溶解于足量的稀鹽酸，過(guò)濾，濾液中主要含有 ，濾渣中含有 ，溶解、過(guò)濾用到的玻璃儀器是

12、 。 （3）濾液中加過(guò)量氫氧化鈉溶液、過(guò)濾。有關(guān)的離子方程式是 。 （4）步驟（3）的濾液中通入足量二氧化碳?xì)怏w，過(guò)濾，有關(guān)的離子方程式是 。 （5）步驟（4）過(guò)濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數(shù)次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱重，其質(zhì)量為bg，有關(guān)的化學(xué)方程式是 ，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。 （6）若步驟（3）中加入氫氧化鈉的量不足，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏 （填“高”、“低”或“不影響”，下同）；若步驟（5）中濾渣沒(méi)有洗滌，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏 ；若濾渣灼燒不充分，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏

13、 。 ［解析］ 由實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的化學(xué)反應(yīng)原理可知，質(zhì)量為bg的物質(zhì)是Al2O3，ag合金與bgAl2O3所含Al元素的質(zhì)量相同。ag合金中所含Al元素的質(zhì)量： ag合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 本題是集Mg、Cu、Si及其重要化合物基礎(chǔ)知識(shí)、化學(xué)儀器的功能、定量實(shí)驗(yàn)誤差分析為一體的綜合題，解題需有全面、牢固的基礎(chǔ)知識(shí)。 答案：（1）托盤天平 （2）MgCl2、AlCl3 Cu、Si 燒杯、玻璃棒、普通漏斗 （3）Mg2++2OH－===Mg（OH）2↓，Al3++4OH－===［Al（OH）4］－ （4）［Al(OH)4］－+CO2===A1（OH）3↓+ （5） （6）低 高 高