高三化学第二轮复习 doc.docx
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青岛市高三化学二轮复习集备材料
金属元素知识及其应用
青岛九中高三化学组
前言：
金属元素知识是元素化合物知识的重要组成部分，在高考中占有重要的地位，题型有选择题，简答题，实验题，推断题，计算题等覆盖高考试题题型；单独出题可能性不大，往往与氧化还原理论，电离平衡，电化学，物质结构与元素周期律等化学理论知识相结合，综合性强。
这部分知识涉及的内容多，知识零碎，通过本专题的复习旨在让学生对金属元素及其化合物知识系统化，网络化，突出主干知识，理解和掌握金属元素知识规律以及借助这部分知识载体，体现它与化学基本理论，基本概念，化学实验，化学计算的联系，注重知识的应用，培养学生应用知识解决实际问题的综合能力。
：
【2010年化学考试大纲】
10.09年考纲
注释
常见无机物及其应用
对元素原子的位、构、性关系，限定在物质结构中，此处只注重化学性质及应用。
1.常见金属元素
（如Na、Al、Fe、Cu等）
Mg的性质介于Na、Al之间，应予以适当考虑。
（1）了解常见金属的活动顺序
（2）了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用
（3）了解合金的概念及其重要应用
未强调典型金属和常见金属，在此不必作严格区分，统称常见金属即可。
第一课时常见金属及其化合物的性质
【课前预习】
一．金属的基础知识
1、金属元素在周期表中的位置和原子结构
（1）金属元素分布在周期表的_____，共有_____种金属，分别分布在_____族、_____以外的各族中。
（2）最外层电子数大部分少于____个电子，但有六种金属元素等于或大于___个，即：
___
2、金属的通性
金属的化学性质主要表现为易失去最外层电子，显示_____，这与它们的原子结构有关。
3、判断金属活动性强弱的依据
（1）金属与水或酸的反应越_____，该金属越_____。
（2）金属对应的氢氧化物的碱性_____，该金属越_____。
4、金属活动性顺序：
二、钠及其化合物
1、知识体系
2、需重点掌握的反应：
钠与水反应：
钠放置在空气中：
钠在空气中燃烧：
过氧化钠与水反应：
过氧化钠与二氧化碳反应：
碳酸钠溶液中通二氧化碳：
碳酸氢钠固体受热分解：
（考查分析：
最近两年的考查热点是钠与水的反应、钠的燃烧及产物的性质，主要从实验的操作、物质推断、产物性质角度进行考查。
建议继续关注以上三个考查热点外，加强关注碳酸正盐与酸式盐的性质及转化）
三、铝及其化合物
1.知识体系
2．需重点掌握的反应：
铝与强酸反应：
铝与强碱溶液反应：
铝与氧化铁反应：
氧化铝的两性：
氢氧化铝的两性：
金属铝的冶炼：
（考查分析：
近两年的考查热点铝单质的金属性（与氧气、强碱溶液反应）、氧化铝及氢氧化铝的两性，考查的方式主要有离子共存、物质推断等，建议加强关注铝热反应、铝化合物与水解、电离有关的考查）
四、铁及其和化合物
1.知识体系
2．需重点掌握的反应：
铁与非氧化性强酸反应：
铁与三价铁盐反应：
铁与铜盐反应：
铁在氧气中燃烧：
铁与高温水蒸气反应：
氢氧化亚铁露置与空气中：
三价铁与铜反应：
三价铁离子的检验：
二价铁离子的检验：
（考查分析：
近两年的考查热点是从氧化还原角度考查铁单质、二价铁、三价铁的性质及转化关系，以及铁的氧化物和氢氧化物的性质及制备，考查题型主要有离子共存、离子方程式、实验（除杂、制备）等，对铁的考查仍将是以上热点，除此之外加强关注二价铁、三价铁的检验及离子共存问题、钢铁的腐蚀问题）
五、铜及其化合物
1.知识体系
·
2．需重点掌握的反应：
氧化铜:
与强酸反应的离子方程式______________________________
与氢气反应的化学方程式_____________________________
与CO反应的化学方程式_____________________________
氢氧化铜:
与强酸的反应的离子方程式______________________________
与乙醛反应的化学方程式_____________________________
硫酸铜：
与少量的氨水反应_____________________________
与过量的氨水反应_____________________________
（考查分析：
近两年的考查热点是铜的还原性特别是铜与硝酸的反应考查较多，对铜的考查往往与铁紧密相关，以考查氧化还原知识为主，主要以实验题型考查，建议加强关注在电化学和有机化学中与铜有关的问题。
）
【课堂讨论】一、金属化合物的性质及检验
例1：
（09山东30）孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。
实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：
请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。
从下列所给试剂中选择：
实验步骤中试剂①为 （填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 （填代号）。
a.KMnO4 b.（NH4）2Sc.H2O2d.KSCN
（2）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、 、过滤等操作。
除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是 。
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入） （填化学式）。
若实验过程中有氨气逸出，应选用下列 装置回收（填代号）。
（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应 ，直到 。
用KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
【答案】
（1）cd
（2）冷却结晶引流（3）NH3（或NH3·H2O）bd（4）注视凹页面的最低处与刻度线，凹页面的最低处与刻度线相平酸式
【解析】
（1）为使Fe2+、Fe3+一块沉淀，要加氧化剂将Fe2+氧化而又不引入新杂质，选H2O2；检验Fe3+选择SCN-
（2）从溶液中要析出晶体，采用冷却结晶法；过滤时要用到玻璃棒引流。
（3）CaCl2溶液不能与CO2反应，加入碱能反应，但又不能引入杂质，应通入NH3（或先加入NH3·H2O）；氨气极易溶于水，要注意防倒吸，a装置广口瓶内的进气管长，容易倒吸，c装置中的倒置漏斗、d中的多空球泡可以防倒吸。
【考点分析】考查化学实验的基本操作、物质的提纯与鉴别、实验室安全等
【知识规律小结】
1、Fe2+、Fe3+的检验方法：
2、Cu2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+的分离：
二、金属单质、化合物性质及制备
例2：
黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3。
方法为①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加人过量某试剂过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。
据以上信息回答下列问题：
a．检验和除去滤液中Al3＋的试剂为除去的离子方程式是。
b．选用提供的试剂设计实验验证炉渣中含有Fe2O3。
提供的试剂：
稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水
所选试剂为。
操作步骤为
证明炉渣中含有FeO的实验现象为。
例3、（09全国）物质的量之比为2：
5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是
A.1：
4B.1：
5C.2：
3D.2：
5
答案A
例4、（2007年北京）某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：
实验步骤
实验现象
将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中
产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中
一段时间后固体由红色变为绿色[视其主要成分为Cu2（OH）2CO3]
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应____________________________________；
化合反应____________________________________。
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。
持续电解，在阴极附近的溶液中还可观察到的现象是_________________________________________。
解释此现象的离子方程式是_____________________________________
_________________________________________。
（3）工业上可用铝与钦锰矿（主要成分为MnO2）反应来冶炼金属锰。
用铝与软锰矿冶炼锰的原理是（用化学方程式表示）______________________________。
MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。
若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中，MnO2溶解产生Mn2＋，该反应的离子方程式是______________________________________。
［答案］
（1）2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑或2Al＋3Cu2＋=2Al3＋＋3Cu；
2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2（OH）2CO3。
（2）白色沉淀生成，后沉淀逐渐溶解至消失。
Al3＋＋3OH－=Al（OH）3↓，
Al（OH）3＋OH－=AlO2－＋2H2O。
（3）①3MnO2＋4Al
3Mn＋2Al2O3。
②MnO2＋H2O2＋2H＋=Mn2＋＋O2↑＋2H2O。
【知识规律小结】
1、铝的两性及实验现象描述分析：
2、金属活动性与电极放电规律总结：
【课后巩固】
1．（2007年广东）许多国家十分重视海水资源的综合利用。
不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是（）［答案］D
（A）氯、溴、碘（B）钠、镁、铝（C）烧碱、氢气（D）食盐、淡水
2．（2007年广东）为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是（）［答案］BD。
（A）将青铜器放在银质托盘上（B）将青铜器保存在干燥的环境中
（C）将青铜器保存在潮湿的空气中（D）在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
3．（2007年海南）由海水制备无水氯化镁，主要有以下步骤：
①在一定条件下脱水干燥；②加熟石灰；③加盐酸；④过滤；⑤浓缩结晶。
其先后顺序正确的是（）［答案］D。
（A）②④⑤③①（B）③②④①⑤（C）③④②⑤①（D）②④③⑤①
4．（2007年高考广东理基）下列说法正确的是（）
（A）所有不锈钢都只含有金属元素（B）我国流通的硬币材质是金属单质
（C）广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具（D）镁合金的硬度和强度均高于纯镁
5．（2008重庆）下列叙述正确的是
A.稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳
B.Na2O2与水反应，红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱
C.Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物
D.NaHCO3、Na2CO3、（NH4）2CO3三种固体受热后均能生成气体【答案】C
6．（2007年上海）用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁（如图），将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔表面生出“白毛”，红墨水柱右端上升。
根据实验现象判断下列说法错误的是（）［答案］D。
（A）实验中发生的反应都是氧化还原反应
（B）铝是一种较活泼的金属
（C）铝与氧气反应放出大量的热量（D）铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物
7．（2007年海南）下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
4
⑨
⑩
（1）⑤和⑧的元素符号是______和_______；
（2）表中最活泼的金属是______，非金属性最强的元素是______；（填写元素符号）
（3）表中能形成两性氢氧化物的元素是_______，分别写出该元素的氢氧化物与⑥、⑨的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式：
_________________________________________，__________________________________________；
（4）请设计一个实验方案，比较⑦、⑩单质氧化性的强弱：
_____________________________________________________
_______________________________________________。
［答案］
（1）Si；Ar。
（2）K；F。
（3）Al；2Al（OH）3＋3H2SO4=Al2（SO4）3＋6H2O；Al（OH）3＋KOH=KAlO2＋2H2O。
（4）在NaBr溶液中滴加Cl2水，若溶液加深（有红棕色形成），说明Cl2的氧化性比Br2强
8．（2008海南）现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁（Mg3N2）。
已知实验中可能会发生下列反应：
①2Mg+O2
2MgO；②3Mg+N2
Mg3N2；③2Mg+CO2
2MgO+C
④Mg+H2O
MgO+H2↑⑤Mg3N2+6H2O
3Mg（OH）2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示（镁粉、还原铁粉均已干燥，装置内所发生的反应是完全的，整套装置的末端与干燥管相连）。
回答下列问题；
（1）在设计实验方案时，除装置A、E外，还应选择的装置（填字母代号）及其目的分别______________________________________；
（2）连接并检查实验装置的气密性。
实验开始时，打开自来水的开关，将空气从5升的储气瓶压入反应装置，则气流流经导管的顺序是（填字母代号）_____________；
（3）通气后，如果同时点燃A、F装置的酒精灯，对实验结果有何影响?
__________，原因是____________________；
（4）请设计一个实验，验证产物是氮化镁：
________________________
【答案】
（1）B、D、F选择B，目的：
除去空气中的水蒸气
选择D，目的：
除去空气中的CO2选择F，目的：
除去空气中的O2
（2）h→g→d→c→k→l→a→b
（3）制得的氮化镁将不纯；因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应生成其它物质。
（4）将产物取少量置于试管中，加入适量水，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口，如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝，则说明产物有氮化镁
9、（2008年宁夏）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。
有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
填写下面空白。
（1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、⑤ ；
（2）写出①处发生反应的离子方程式 ；
写出③处发生反应的化学方程式
（3）铁红的化学式为 ；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：
铁红 ；氧化铜
【答案】
（1）①铁屑②稀硫酸③稀硝酸④氢氧化钠⑤氢氧化钠
（2）Fe+2H+＝Fe2++H2↑2Fe3++Fe＝3Fe2+
Cu2++Fe＝Cu+Fe2+2Au3++3Fe＝2Au+3Fe2+
3Cu+8HNO3（稀）＝3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O
（3）Fe2O3用作红色涂料用作制造铜盐的原料
第二课时金属元素及化合物性质应用
【课前预习】
.1、（2007年江苏）向存在大量Na＋、Cl－的溶液中通入足量的NH3后，该溶液中还可能大量存在的离于组是（）
（A）K＋、Br－、CO32－（B）Al3＋、H＋、MnO4－
（C）NH4＋、Fe3＋、SO42－（D）Ag＋、Cu2＋、NO3－［答案］A。
2、（2008山东）下列说法正确的是
A．SiH4比CH4稳定B．O2―半径比F―的小
C．Na和Cs属于第ⅠA族元素，Cs失电子能力比Na的强
D．P和As属于第ⅤA族元素，H3PO4酸性比H3AsO4的弱［答案］C
3、泡沫灭火器内含浓的NaHCO３溶液（置于铁桶内）和浓的Al2（SO4）3溶液（置于玻璃瓶内），使用时把灭火器倒置即有泡沫状物质喷出灭火。
①写出灭火器倒置时反应的离子方程式
②有人建议：
把浓Al2（SO4）3溶液置于铁桶内，而把固体NaHCO3置于玻璃瓶内中，此建议（填“妥当”或“不妥当”），其原因是。
4、用离子方程式和必要的文字解释下列现象或原理
明矾净水原理
配制FeCl3溶液加几滴盐酸溶液
判断AlCl3溶液加热蒸干灼烧得到产物
5、（07山东）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
在腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10mol/L，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤。
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3＋
Fe2＋
Cu2＋
1.9
7.0
4.7
3.2
9.0
6.7
解答：
①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋；②加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤[除去Fe（OH）3]。
[课堂讨论]
一、与化学反应原理中“溶液中的离子反应”知识结合，考查离子反应
例1.（09全国）下列各组离子，在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是
A．Ba2＋、NO3－、NH4＋、Cl－B．Ca2＋、HCO3－、NH4＋、AlO2－
C．K＋、Ba2＋、Cl－、HSO3－D．Mg2＋、NH4＋、SO42－、K＋答案.D
例2.（09）某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：
沉淀物
Fe（OH）3
Al（OH）3
Mg（OH）2
pH
3．4
5．2
12．4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：
（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出两条）
（2）滤渣I的主要成分有。
（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有。
（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
MgCl2+2NaClO3===Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：
①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2.简述可制备Mg（ClO3）2的原因：
。
②按①中条件进行制备实验。
在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：
。
除去产品中该杂质的方法是：
。
解答
（1）增大硫酸浓度；加热升高温度；边加硫酸边搅拌（要求写出两条）
（2）滤渣Ⅰ主要成分有Fe（OH）3、Al（OH）3
（3）从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有CaSO4、Na2SO4
（4）①该反应的生成物为Mg（ClO3）2和NaCl的混合溶液，NaCl的溶解度随温度变化不大，Mg（ClO3）2的溶解度随温度升高而升高。
利用两物的溶解度差异，通过加热蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，将Mg（ClO3）2与NaCl分离，制得Mg（ClO3）2。
②因为在相同温度向下NaCl的溶解度最小，所以在冷却结晶过程中，会有少量NaCl随Mg（ClO3）2析出；重结晶
【规律总结】
1、由Ksp求算沉淀pH：
2、离子方程式书写：
【变式1】
1．（09全国）现有A、B、C、D、E、F六种化合物，已知它们的阳离子有
，
阴离子有
，现将它们分别配成
的溶液，进行如下实验：
1测得溶液A、C、E呈碱性，且碱性为A>E>C；
2向B溶液中滴加稀氨水，先出现沉淀，继续滴加氨水，沉淀消失；
3向D溶液中滴加
溶液，无明显现象；
4向F溶液中滴加氨水，生成白色絮状沉淀，沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
根据上述实验现象,回答下列问题:
（1）实验②中反应的化学方程式是;
（2）E溶液是,判断依据是
;
（3）写出下列四种化合物的化学式:
A、C、
D、F.
答案
2、
（09福建）从铝土矿（主要成分是
，含
、
、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：
请回答下列问题：
（1）流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为_________.
（2）流程乙加入烧碱后生成Si
的离子方程式为________.
（3）验证滤液B含
，可取少量滤液并加入________（填试剂名称）。
（4）滤液E、K中溶质的主要成份是________（填化学式），写出该溶液的一种用途________
（5）已知298K时，
的容度积常数
=5.6×
取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得PH=13.00，则此温度下残留在溶液中的
=_______.
【答案】
（1）Al2O3+6H＋
2Al3＋+3H2O
（2）SiO2+2OH－
SiO32－+H2O
（3）硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案）
（4）NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案
（5）5.6×10-10mol/L
3、（2007年高考理综宁夏卷）下列反应的离子方程式正确的是（）
（A）锌片插入硝酸银溶液中：
Zn＋Ag＋=Zn2＋＋Ag
（B）碳酸氢钙溶液加到醋酸中：
Ca（HCO3）2＋2CH3COOH=Ca2＋＋2CH3COO－＋2CO2↑＋2H2O
（C）少量金属钠加到冷水中：
Na＋2H2O=Na＋＋OH－＋H2↑
（D）氢氧化铜加到盐酸中：
Cu（OH）2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O［答案］D。
二、与原子结构、元素周期律知识相结合的考查
例1．（09天津）下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
族
周期
IA
0
1
①
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
（1）④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_________________________。
（2）①、④、⑤、⑧中的某些元素可
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