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1、版高考化学一轮复习 培优计划 第三章 金属及化合物 三 拓展点题在书外理在书中三、拓展点“题在书外，理在书中”的陌生元素铍及其化合物的特性铍和铝有相似的化学性质1二者均不仅能溶于酸溶液，也能溶于碱溶液，放出H2。Be2NaOH2H2O=Na2Be(OH)4H2或Be2NaOH=Na2BeO2H2；2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2或2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。2二者的氢氧化物均为两性氢氧化物，易溶于强碱溶液。Be(OH)22NaOH=Na2Be(OH)4或Be(OH)22NaOH=Na2BeO22H2O；Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4或Al(O

2、H)3NaOH=NaAlO22H2O。3BeCl2和AlCl3均为共价化合物，易升华，易溶于有机溶剂。4铍、铝与冷的浓硝酸接触，发生“钝化”现象。5铍、铝的盐都易水解。示例1铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，已知反应：BeCl2Na2BeO22H2O=2NaCl2Be(OH)2能完全进行，则下列推断正确的是()ABe(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液BBeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物CNa2BeO2溶液的pH7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为BeODBeCl2溶液的pH7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物是BeCl2分析铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，Be(OH

3、2)与Al(OH)3性质相似，Be(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液，A正确；某些共价化合物水溶液的导电性也较强，B错误；Na2BeO2溶液蒸干灼烧后得到Na2BeO2，C错误；BeCl2溶液pH7，蒸干并灼烧后得到的残留物是BeO，D错误。答案A锌及其化合物1锌及其化合物“心连心”2金属锌的化学性质(1)与空气中的水、CO2、O2反应CO22O23H2O4Zn=ZnCO33Zn(OH)2(2)与大多数非金属反应2ZnO22ZnO，ZnX2ZnX2(X为F、Cl、Br、I)(3)与酸、碱的反应Zn2HCl=ZnCl2H2Zn2H2O2NaOH=Na2Zn(OH)4H2或Zn2NaOH

4、=Na2ZnO2H2(4)与盐溶液的置换反应ZnCu2=CuZn23氧化锌两性氧化物ZnO2HCl=ZnCl2H2OZnO2NaOHH2O=Na2Zn(OH)4或ZnO2NaOH=Na2ZnO2H2O4氢氧化锌两性氢氧化物(1)两性Zn(OH)22H=Zn22H2OZn(OH)22OH=Zn(OH)42或Zn(OH)22OH=ZnO2H2O(2)受热分解Zn(OH)2ZnOH2O(3)制法Zn2Zn(OH)42=2Zn(OH)2或Zn2ZnO2H2O=2Zn(OH)25锌盐(1)ZnSO4与可溶性钡盐反应ZnSO4BaCl2=ZnCl2BaSO4与强碱溶液反应ZnSO4溶液中加入少量NaOH溶

5、液：Zn22OH=Zn(OH)2ZnSO4溶液中加足量NaOH溶液：Zn24OH=Zn(OH)42或Zn24OH=ZnO2H2O与Na2Zn(OH)4或Na2ZnO2反应生成Zn(OH)2沉淀。(2)Na2Zn(OH)4或Na2ZnO2与少量盐酸反应：Na2Zn(OH)42HCl=Zn(OH)22NaCl2H2O或Na2ZnO22HCl=Zn(OH)22NaCl与足量盐酸反应：Na2Zn(OH)44HCl=ZnCl22NaCl4H2O或Na2ZnO24HCl=ZnCl22NaCl2H2O与少量CO2反应：Na2Zn(OH)4CO2=Zn(OH)2Na2CO3H2O或Na2ZnO2CO2H2O=

6、Zn(OH)2Na2CO3与足量CO2反应：Na2Zn(OH)42CO2=Zn(OH)22NaHCO3或Na2ZnO22H2O2CO2=Zn(OH)22NaHCO3与可溶性锌盐发生相互促进的水解反应，生成Zn(OH)2沉淀。示例2锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是Al(OH)3不溶于氨水，而Zn(OH)2能溶于氨水，生成Zn(NH3)42。回答下列问题：(1)单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为_(用化学式表示)。(2)写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：_。(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是_(填序号)。Al2(S

7、O4)3和NaOHAl2(SO4)3和氨水ZnSO4和NaOH ZnSO4和氨水(4)写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：_。试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：_。分析(1)Al与NaOH溶液反应生成NaAl(OH)4或NaAlO2。(2)锌与NaOH溶液反应的离子方程式为Zn2OH2H2O=Zn(OH)42H2或Zn2OH=ZnOH2(3)Al2(SO4)3与NaOH溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴别；Al2(SO4)3与氨水滴加顺序不同，现象相同，不可鉴别；ZnSO4与NaOH溶液滴加顺序不同，现象不同，可鉴别；ZnSO4与氨水滴加顺序不同，现象不同，可鉴别。(4

8、)可溶性铝盐与氨水反应生成Al(OH)3，反应的离子方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，因Zn(OH)2能溶于氨水，故在实验室里不能用可溶性锌盐与氨水反应制取Zn(OH)2。答案(1)Al(OH)4(或AlO)(2)Zn2OH2H2O=Zn(OH)42H2(或Zn2OH=ZnOH2)(3)(4)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成Zn(NH3)42，氨水的用量不易控制其他具有金属性和非金属性的元素Cr和B1铬的氧化物与氢氧化物(1)Cr2O3和Cr(OH)3显两性，其转化关系如下：Cr3(紫色)Cr(OH)3(

9、灰蓝色)Cr(OH)4(绿色)反应的离子方程式：Cr33OH=Cr(OH)3Cr(OH)3OH=Cr(OH)4Cr34OH=Cr(OH)4Cr(OH)4H=Cr(OH)3H2OCr(OH)33H=Cr33H2OCr(OH)44H=Cr34H2O(2)铬()最重要的化合物为K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O和CrO存在下列平衡：2CrO2HCr2OH2O(黄色) (橙红色)在碱性溶液中，Cr(OH)4可以被过氧化氢氧化成CrO。在酸性溶液中CrO转变为Cr2O。2硼及其化合物(1)转化关系(2)相应步骤涉及的反应硼镁矿与烧碱溶液反应生成可溶于水的偏硼酸钠(NaBO2)和Mg(OH)2：2MgOB

10、2O32NaOHH2O=2NaBO22Mg(OH)2向偏硼酸钠溶液中通入CO2使NaBO2转化成硼砂：4NaBO2CO210H2O=Na2B4O5(OH)48H2ONa2CO3将硼砂与硫酸反应，得到硼酸：Na2B4O5(OH)48H2OH2SO4=4H3BO3Na2SO45H2O硼酸加热分解得到氧化硼：2H3BO3B2O33H2O用镁或铝还原B2O3制得硼：B2O33Mg3MgO2B硼和NaOH溶液反应生成NaBO2(或NaB(OH)4)和H2：2B2NaOH2H2O=2NaBO23H2或2B2NaOH6H2O=2NaB(OH)43H2示例3以铬铁合金(含少量Co、Ni、C等元素)为原料制备C

11、r2O3并获得副产品FeC2O42H2O的工艺流程如下：(1)工业上酸溶时通常用硫酸而不用盐酸的原因是_。(2)已知滤渣2的主要成分是CoS和NiS，则滤渣1的主要成分是_(填化学式)。(3)在加入Na2S除杂前需将溶液pH调到4左右，Cr3、Fe2浓度与溶液pH之间的关系如图，分析pH调至4左右的原因：pH过小，加入Na2S后会产生H2S并逸出；_。(4)已知Cr(OH)3是两性氢氧化物，若沉铬时pH过大，则Cr(OH)3会转化为CrO，该反应的离子方程式为_；证明Cr(OH)3沉淀洗涤干净的方法是_。分析(1)硫酸属于难挥发性酸，价格相对盐酸便宜，盐酸属于挥发性酸，使用盐酸会提高成本，因此

12、工业上一般使用硫酸；(2)滤渣2的成分是CoS和NiS，根据铁铬合金中的成分，酸溶时，只有C不与稀硫酸反应，因此滤渣1的成分是C；(3)根据题意，pH过小，加入Na2S后会产生H2S并逸出，pH过大，根据图像，Cr3、Fe2在溶液中的浓度降低，说明Cr3和Fe2转化成沉淀，因此pH过大，Cr3、Fe2会沉淀；(4)Cr(OH)3表现两性，与碱反应的离子方程式为Cr(OH)3OH=CrO2H2O，沉铬过程中溶液中含有SO，因此要证明沉淀已洗净，即证明溶液中不含SO，具体操作是取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无明显现象，则说明沉淀已洗涤干净。答案(1)硫酸价格便宜，是难挥发性酸

13、，盐酸易挥发(2)C(3)pH过大，Cr3、Fe2会沉淀(4)Cr(OH)3OH=CrO2H2O取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，若无明显现象，则说明沉淀已洗涤干净(或其他合理答案)专项增分集训 1碲是A族元素，其单质和化合物在化工生产等方面具有广泛地应用。(1)TeO2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。TeO2和NaOH溶液发生反应的离子方程式为_。(2)从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的一种工艺流程如图：已知加压酸浸时控制溶液的pH为5.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4溶液浓度过大，产生的后果是_。“加压酸浸”中为什么要加压？_。对滤渣“酸浸”

14、后，将Na2SO3加入Te(SO4)2溶液中进行“还原”得到固态碲，该反应的离子方程式是_。“还原”得到固态碲后分离出粗碲的方法是_，对粗碲进行洗涤，判断洗涤干净的实验操作和现象是_。已知阳极泥中Cu2Te的含量为a%，则m吨阳极泥理论上可制得纯度为n%的粗碲_吨。解析：(1)TeO2是两性氧化物，和NaOH溶液反应生成盐Na2TeO3和水，反应的离子方程式为TeO22OH=TeOH2O。(2)TeO2具有两性，如果溶液酸性过强，TeO2会继续与酸反应，导致TeO2沉淀不完全；加压可以加快溶解速率，有利于反应向生成TeO2的方向进行；Na2SO3加入Te(SO4)2溶液中进行还原得到固态碲，同

15、时生成SO，该反应的离子方程式是2SOTe42H2O=Te2SO4H；通过过滤从反应后的混合液中获得粗碲，粗碲表面附着的离子中含有SO，因此判断洗涤干净的实验操作和现象是取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若没有白色沉淀生成，则说明洗涤干净。已知阳极泥中Cu2Te的含量为a%，根据原子守恒可知，Cu2TeTe，m吨阳极泥理论上可制得纯度为n%的粗碲吨。答案：(1)TeO22OH=TeOH2O(2)TeO2会继续与酸反应，导致TeO2沉淀不完全加快溶解速率，有利于反应向生成TeO2的方向进行2SOTe42H2O=Te2SO4H过滤取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若没有白色沉淀生成

16、，则说明洗涤干净2(2018江西五校联考)工业生产硫酸的废钒催化剂以VOSO4形式存在，同时含有K2SO4、SiO2杂质，除去杂质并把VOSO4转化成V2O5的工艺流程如下：请回答下列问题：(1)操作的名称为_。(2)V2O5为两性氧化物，它与强碱反应生成VO。该反应的离子方程式为_。(3)步骤、的变化过程可简化为(下式R表示VO2，HA表示有机萃取剂)： RSO42HARA2H2SO4(水层)(有机层)(有机层)(水层)步骤中萃取时必须加入适量碱，其原因是_。(4)步骤用氯酸钾氧化，会产生一种可溶于水的(VO2)2SO4副产物，写出该离子方程式：_。(5)步骤生成NH4VO3所发生反应的化学

17、方程式为_；若溶液中c(VO)0.1 molL1，为使钒元素的沉淀率达到98%，至少应调节溶液中的c(NH)为_。Ksp(NH4VO3)1.6103解析：(1)二氧化硅不溶于水，操作为过滤。(2)V2O5与强碱反应生成VO与水。(3)步骤中萃取时必须加入适量碱，因为萃取过程中有硫酸生成，加入的碱会中和生成的硫酸，促进平衡正向移动。(4)用氯酸钾氧化，VOSO4被氧化成可溶于水的(VO2)2SO4，氯元素被还原为Cl，根据化合价的升降写出离子方程式。(5)氨水和KVO3发生复分解反应，生成难溶性的NH4VO3和KOH，化学方程式为NH3H2OKVO3=KOHNH4VO3；溶液中c(VO)0.1

18、molL1，为使钒元素的沉淀率达到98%，则沉淀后c(VO)0.002 molL1，结合Ksp(NH4VO3)1.6103计算c(NH)。答案：(1)过滤(2)V2O56OH=2VO3H2O(3)加入碱中和产生的酸，平衡右移，提高了钒的萃取率(4)ClO6VO23H2O=6VO6HCl(5)NH3H2OKVO3=KOHNH4VO308 molL13已知铬铁矿成分及含量如表所示：成分Cr2O3FeOSiO2Al2O3其他质量分数45%32.5%11.5%10.8%0.2%某学习小组模拟化工生产，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾的流程如下：已知，在铬铁矿粉与纯碱、氯酸钾、氢氧化钠共熔过程中，铁元素的转化

19、形式为FeOFe2O3NaFeO2。回答下列问题：(1)铬铁矿粉中铬元素的化合价为_。(2)配平下列方程式：6FeO6Cr2O3NaOHKClO3=Na2CrO4Fe2O3KCl_(3)流程中“水浸”使NaFeO2强烈水解生成沉淀。写出离子方程式：_。(4)对乙滤液酸化处理，发生反应2CrO2HCr2OH2O，增大c(H)的目的是_。产品中因酸化而引入的杂质有_(填化学式)。向Na2Cr2O7溶液中加入KCl，能转化成K2Cr2O7，其原理是_。(5)已知：常温下，AlOHH2OAl(OH)3(s)Ka。当溶液pHb时，c(AlO)_。(用代数式表示)(6)实验室酸性废水中的Cr2O要先处理，

20、后排放。宜选择下列处理剂中的_(填字母)。ANaCl BNa2SO3CFeSO4 DCaO解析：(1)铬铁矿粉中铬以三氧化二铬的形式存在，铬元素化合价为3。(2)观察化学反应，铁、铬元素化合价升高，氯元素化合价降低，由铬酸钠的化学计量数确定氢氧化钠的化学计量数，氯酸钾和氯化钾的化学计量数相等，产物缺水。化学方程式为6FeO6Cr2O324NaOH7KClO3=12Na2CrO43Fe2O37KCl12H2O。(3)铁酸钠遇水发生水解生成氢氧化铁和氢氧化钠，离子方程式为FeO2H2O=Fe(OH)3OH。(4)重铬酸钾是强氧化剂，乙滤液不能用氧化性酸如硝酸等酸化，也不能用还原性酸如盐酸、氢碘酸等

21、，应该选择稀硫酸酸化，故产品中可能混有硫酸钠、硫酸钾。K2Cr2O7的溶解度小于重铬酸钠，K2Cr2O7易析出。(5)pHb，c(H)110b molL1，K，c(AlO) molL1。(6)A项，加入氯化钠，产生氯气，不可以；B项，加入亚硫酸钠，产生硫酸盐，可以；C项，加入硫酸亚铁，能除重铬酸钾，可以；D项，加入生石灰，不能除去重铬酸钾，不可以。答案：(1)3(2)247123712H2O(3)FeO2H2O=Fe(OH)3OH(4)提高CrO转化率Na2SO4，K2SO4K2Cr2O7的溶解度较小(5) molL1(6)BC4(2018海东市重点中学联考)锌元素是重要的金属元素，锌及其化合物在生活、生产中有广泛应用，回答下列问题：(1)ZnO和Al2O3的化学性质相似，写出ZnO和NaOH溶液反应的离子方程式：_。(2)闪锌矿(主要成分为ZnS)、软锰矿(主要成分为MnO2)与硫酸共热时可以析出单质硫，该反应的化学方程式为_