高考化学二轮通关复习 专题十一 常见金属元素知识精讲+题组集训Word格式.docx

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①Na2CO3＋2HCl（过量）===2NaCl＋CO2↑＋H2O

②Na2CO3＋HCl（不足）===NaCl＋NaHCO3

③Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3

④Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH

提醒　向Na2CO3溶液中加入盐酸时反应分两步进行，首先生成NaHCO3，然后是NaHCO3与盐酸反应生成CO2。

二者滴加的顺序不同，产生的现象也不同，这就是不用其他试剂就能鉴别出Na2CO3溶液和盐酸的原理。

（4）碳酸氢钠（NaHCO3）

①NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O

②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O

③2NaHCO3＋Ca（OH）2（不足）===Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O

④NaHCO3＋Ca（OH）2（过量）===CaCO3↓＋NaOH＋H2O

提醒　a．不能用常压下蒸发溶剂的方法制备NaHCO3晶体，不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3。

b．在书写碳酸氢盐与澄清石灰水反应的离子方程式时要特别注意二者量的相对多少。

c．吸收CO2气体中的HCl不能用饱和Na2CO3溶液，需用饱和NaHCO3溶液。

（5）氢氧化钠（NaOH）

①2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O

②CO2＋2NaOH（过量）===Na2CO3＋H2O

③CO2（过量）＋NaOH===NaHCO3

提醒　CO2与NaOH溶液反应的产物可能是Na2CO3、NaHCO3或二者的混合物，可根据Na＋和C守恒法确定CO2与NaOH溶液的反应产物。

4．扫除知识盲点

（1）Li在空气中燃烧只生成Li2O。

（2）Na—K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。

（3）鉴别Na、K利用焰色反应。

（4）碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。

（5）向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出。

题组集训

题组一　性质判断型

1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×

”

（1）用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液（√）

（2013·

安徽理综，12D）

（2）用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液（×

）

江苏，13B）

（3）食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂（√）

天津理综，2A）

（4）侯式制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异（√）

新课标全国卷Ⅰ，7A）

（5）用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体（√）

福建理综，10B）

（6）切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2（×

（2012·

北京理综，7A）

（7）Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2（×

北京理综，7C）

（8）NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3（×

重庆理综，7B）

（9）Na与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3（√）

福建理综，11B）

（10）Na2O2用作呼吸面具的供氧剂时涉及氧化还原反应（√）

广东理综，10A）

（11）金属钠着火时，用细沙覆盖灭火（√）

福建理综，6D）

（12）一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA

（√）

海南，7B）

题组二　网络构建型

2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×

（1）X（Na）　Y（NaOH）　Z（NaHCO3）可实现

转化（×

（2010·

福建理综，9A）

（2）饱和NaCl（aq）

NaHCO3

Na2CO3可以实现（√）

江苏，7③）

（3）对于“甲―→乙

丙”，若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2（√）

江苏，6D）

题组三　实验探究型

3．例如，已知某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，为测定该样品中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按如图所示装置来组装仪器，并检查装置的气密性；

②将ag纯碱样品放入锥形瓶中，加入适量蒸馏水溶解，得到纯碱样品溶液；

③称量盛有碱石灰的U形管的质量为bg；

④通过分液漏斗滴入6mol·

L－1的硫酸，直到不再产生气体为止；

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；

⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为cg；

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为dg。

请回答下列问题：

（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明________；

（2）装置中干燥管B的作用是________________；

（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，测量结果将________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）；

（4）步骤⑤的目的是__________；

（5）步骤⑦的目的是__________；

（6）该样品中纯碱的质量分数的计算式为____________；

（7）还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数。

请简述一种不同的实验方法。

答案　

（1）样品质量较大　

（2）防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管　（3）偏高　（4）将反应产生的CO2全部赶入U形管中　（5）保证产生的CO2被充分吸收、减小误差　（6）

×

100%　（7）还可以采用向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数。

（其他合理答案均可）

解析　题目所提供的装置图根据功能不同划分为五个部分：

①净化（洗气）装置——除去空气中的CO2；

②气体发生装置——Na2CO3与硫酸反应产生CO2；

③干燥（洗气）装置——除去CO2中的水蒸气；

④气体吸收装置——用碱石灰吸收CO2；

⑤尾接装置——防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管。

反思归纳

一般来说，根据高考对中学化学实验考查的具体要求及各个实验装置的功能不同，常把中学化学实验装置分为以下“模块装置”：

气体发生装置、洗气装置、干燥装置、化学反应装置、集气装置、易溶气体吸收装置、尾气处理装置、量气装置和安全吸收装置等。

考点二　铝及其重要化合物

Al→Al2O3→Al（OH）3→

3．必记重要反应

（1）铝（Al）

①4Al＋3O2

2Al2O3

②2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

④2Al＋Fe2O3

2Fe＋Al2O3

⑤4Al＋3MnO2

3Mn＋2Al2O3

提醒　a．铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁，注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属

氧化物在高温条件下的置换反应。

b．引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。

（2）氧化铝（Al2O3）、氢氧化铝[Al（OH）3]

①Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O

②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O

③Al（OH）3＋3HCl===AlCl3＋3H2O

④Al（OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O

提醒　Al2O3、Al（OH）3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。

Al（OH）3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al（OH）3。

（3）铝盐和偏铝酸盐

①Al3＋＋3NH3·

H2O===Al（OH）3↓＋3NH

②AlCl3＋3NaOH===Al（OH）3↓＋3NaCl（NaOH适量）

③AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O（NaOH过量）

④NaAlO2＋HCl＋H2O===Al（OH）3↓＋NaCl（少量盐酸）

⑤NaAlO2＋4HCl===AlCl3＋NaCl＋2H2O（足量盐酸）

⑥2AlO

＋CO2＋3H2O===2Al（OH）3↓＋CO

（少量CO2）

⑦AlO

＋CO2＋2H2O===Al（OH）3↓＋HCO

（足量CO2）

⑧Al3＋＋3AlO

＋6H2O===4Al（OH）3↓（铝盐和偏铝酸盐在溶液中双水解）

提醒　利用偏铝酸盐制备Al（OH）3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al（OH）3溶解。

若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al（OH）3不溶于碳酸，CO2过量时另一产物是HCO

，不过量时另一产物是CO

，书写离子反应方程式时要特别注意这一点。

（1）并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。

（2）铝是活泼金属，但铝抗腐性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。

（3）泡沫灭火器所用试剂为Al2（SO4）3溶液和NaHCO3溶液。

（4）Al（OH）3可用作抗酸药。

（1）明矾溶于水产生Al（OH）3胶体：

Al3＋＋3H2O===Al（OH）3↓＋3H＋（×

江苏，8B）

（2）硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3＋＋3OH－===Al（OH）3↓（×

大纲全国卷，7A）

（3）AlCl3溶液与浓氨水反应有白色沉淀生成（√）

北京理综，10C）

（4）明矾能水解生成Al（OH）3胶体，可用作净水剂（√）

江苏，5A）

（1）a（Al）　b（AlCl3）　c[Al（OH）3]可实现　

的转化（×

（2009·

江苏，3A）

（2）Al2O3

NaAlO2（aq）

Al（OH）3可以实现（√）

江苏，7①）

题组三　图像分析型

3．（2012·

安徽理综，13）已知室温下，Al（OH）3的Ksp或溶解度远大于Fe（OH）3。

向浓度均为0.1mol·

L－1的Fe（NO3）3和Al（NO3）3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。

下列示意图表示生成Al（OH）3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是（　　）

答案　C

解析　解答本题时应特别注意，难溶物的Ksp越大，在溶液中越难形成沉淀；

Al（OH）3能溶于过量的NaOH溶液。

由于Al（OH）3的Ksp比Fe（OH）3的Ksp大，故在混合液中加入NaOH溶液时，先生成Fe（OH）3沉淀，而不生成Al（OH）3沉淀，当Fe（NO3）3反应完全后再生成Al（OH）3沉淀，继续加入NaOH溶液，Al（OH）3沉淀又溶解，故只有C

图像符合题意。

题组四　定量计算型

4．（2012·

山东理综，9）足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物

质的量最少的是（　　）

A．氢氧化钠溶液B．稀硫酸

C．盐酸D．稀硝酸

答案　A

解析　A项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

1molAl消耗1molNaOH；

B项，2Al＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋3H2↑

1molAl消耗1.5molH2SO4；

C项，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

1molAl消耗3molHCl；

D项，Al和稀硝酸反应不放H2，综上所述，符合题意的是A项。

考点三　铁及其重要化合物

Fe→

→

（1）铁单质

①3Fe＋2O2

Fe3O4

②Fe＋S

FeS

③2Fe＋3Cl2

2FeCl3

④3Fe＋4H2O（g）

Fe3O4＋4H2

⑤Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑（酸为非氧化性酸）

⑥Fe＋4HNO3（稀）===Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O（铁适量）

⑦3Fe＋8HNO3（稀）===3Fe（NO3）2＋2NO↑＋4H2O（铁过量）

⑧Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4

⑨2FeCl3＋Fe===3FeCl2

提醒　Fe与O2、H2O（g）反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3，Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成F

eS，说明Cl2的氧化能力大于S的。

常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。

（2）铁的氧化物

FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O

Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O

Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O

3FeO＋10HNO3（稀）===3Fe（NO3）3＋NO↑＋5H2O

3Fe3O4＋28HNO3（稀）===9Fe（NO3）3＋NO↑＋14H2O

（3）铁的氢氧化物

Fe（OH）2＋2HCl===FeCl2＋2H2O

Fe（OH）3＋3HCl===FeCl3＋3H2O

3Fe（OH）2＋10HNO3（稀）===3Fe（NO3）3＋NO↑＋8H2O

2Fe（OH）3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3

（4）铁盐及其他

FeCl2＋2NaOH===Fe（OH）2↓＋2NaCl

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

FeCl3＋3H2O（沸水）

Fe（OH）3（胶体）＋3HCl（氢氧化铁胶体的制备）

铁发生吸氧腐蚀生成铁锈

提醒　a．FeCl2溶液与NaOH溶液在空气中反应的现象变化，常用于物质推断。

向Fe2＋溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的初步检验。

b．制备Fe（OH）2的方法很多，原则有两点，一是溶液中的溶解氧必须提前除去，二是反应过程中必须与O2隔绝。

c．Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法（棕黄色）、NaOH溶液法（生成红褐色沉淀）、KSCN溶液法（生成血红色溶液），前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。

Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法。

（1）Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。

（2）生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：

2FeCl3＋Fe===3FeCl2；

生成Fe（OH）3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应：

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3。

（3）配制FeCl2溶液既要防氧化（加入Fe粉），又要防水解（加入盐酸）；

配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。

（4）Fe3＋必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe3＋几乎完全水解生成Fe（OH）3沉淀。

（5）除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。

（1）向FeCl3溶液中加入Mg（OH）2：

3Mg（OH）2＋2Fe3＋===2Fe（OH）3＋3Mg2＋（√）

新课标全国卷Ⅱ，10D）

（2）生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱（√）

海南，10A）

（3）Fe与S混合加热生成FeS2（×

重庆理综，7A）

（4）因为Fe3＋有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜（√）

广东理综，12D）

（5）Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应（×

山东理综，12C）

（6）Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3（×

天津理综，2D）

（7）稀硫酸中加入铁粉2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑（×

大纲全国卷，7D）

题组二　物质制备型

2．下列图示中能较长时间看到Fe（OH）2白色沉淀的有______。

答案　Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ

解析　Fe（OH）2是一种白色沉淀，在空气中或含有氧气的水溶液中很容易被氧化变色，因此难以观察到它的本来颜色。

要制备纯净稳定的Fe（OH）2，需要隔绝空气：

图中装置Ⅰ中油脂的作用是防止空气中的O2进入硫酸亚铁溶液中。

装置Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ：

其原理都是利用铁和稀硫酸现制FeSO4，并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气，但其装置的设计却有区别。

装置Ⅲ：

阳极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，H＋来源于水的电离，因此总反应为Fe＋2H2O===Fe（OH）2＋H2↑，产生的H2有利于赶走溶液中的氧气，液面上的汽油使溶液与空气隔开。

成功制备Fe（OH）2的关键

由于Fe（OH）2具有很强的还原性，易被氧化为Fe（OH）3，在实验室中制备Fe（OH）2，并使Fe（OH）2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。

制备原理：

Fe2＋＋2OH－===Fe（OH）2↓

成功关键：

①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。

②制备过程中，保证生成的Fe（OH）2在密闭的隔绝空气的体系中。

题组三　综合应用型

3．（2013·

江苏，19）柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾（FeSO4·

7H2O）通过下列反应制备：

FeSO4＋Na2CO3===FeCO3↓＋Na2SO4

FeCO3＋C6H8O7===FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为

1.0mol·

L－1计算）。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3＋

1.1

3.2

Al3＋

3.0

5.0

Fe2＋

5.8

8.8

（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是________（填字母），原因是________________。

a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是________________________。

（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。

①铁粉的作用是__________________________。

②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________________________________________________________

。

（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。

分离过程中加入无水乙醇的目的是________________________。

（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。

请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·

7H2O晶体的实验步骤（可选用的试剂：

铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：

向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，______，得到FeSO4溶液，________，得到FeSO4·

7H2O晶体。

答案　

（1）c　避免生成Fe（OH）2沉淀

（2）取最后一次的洗涤滤液1～2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净

（3）①防止＋2价的铁元素被氧化　②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

（4）降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出

（5）“（过滤，）向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤”　（滴加稀硫酸酸化，）加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥

解析　

（1）由表格中的数据可知Fe2＋在pH＝5.8时开始沉淀，pH＝8.8时沉淀完全，因此在制备过程中要避免Fe2＋生成Fe（OH）2沉淀，由于FeSO4溶液显酸性，Na2CO3溶液显碱性，所以将Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中。

（2）FeCO3沉淀中含有的可溶性杂质为Na2SO4，是否洗涤完全主要检验洗涤液中是否含有SO

（3）铁粉的作用是防止Fe2＋被氧化。

由于柠檬