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1、届高考化学二轮复习常见金属元素学案全国通用专题三常见元素及其化合物第10讲常见金属元素最新考纲考向分析1.了解钠的主要性质及其应用。2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。3.了解铝的主要性质及应用。4.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。5.了解铁的主要性质及应用。6.了解铁的重要化合物的性质及其应用。1.客观题：结合离子反应、阿伏加德罗常数、化学实验的现象和分析，考查重要金属元素单质和化合物的重要性质。2.主观题：结合物质的制备或分离提纯的工艺流程、化学实验等综合考查重要金属元素及其化合物的性质、化合物之间的相互转化，并要将其与基本理论(电离、水解、电化学、胶体)等密切联系起来。考点一金

2、属及其化合物的性质及转化K (课前)1下列实验方案中，能测定Na2CO3和NaCl混合物中NaCl质量分数的是 (B)A取a克混合物与足量浓盐酸充分反应，通过排饱和NaHCO3溶液测得生成气体b升(已折算成标准状况)B取a克混合物与足量硝酸银溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤，称量得b克固体解析A项，浓盐酸挥发产生氯化氢气体通过饱和NaHCO3溶液时，NaHCO3溶液吸收HCl也会产生CO2，错误；B项，Na2CO3和NaCl均可与足量硝酸银溶液充分反应，生成沉淀，通过

3、列二元一次方程求解，正确；C项，混合物与足量稀硫酸充分反应，会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，错误；D项，过滤后没有对沉淀进行洗涤、干燥，错误。2烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。(1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。若将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是_水沿导管由广口瓶进入烧瓶_。若其他操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是_广口瓶中的长导管口有气泡产生_。(2)向100 mL 1 molL1烧碱溶液中通入一定量CO2充分反应后，将溶液在低温下蒸干得到白色固体X，X的组成可

4、能有四种情况，按出现的先后顺序分别是.NaOH、Na2CO3，._Na2CO3_，.Na2CO3、NaHCO3，._NaHCO3_。常温下，将得到的固体X重新溶于水，在所得溶液中加入盐酸，使溶液的pH7，再将溶液蒸干，得到固体的质量为_5.85_ g。若要验证白色固体X是第种组成，依次加入的试剂为_c、b_(填字母序号)。a盐酸 bMgCl2溶液cBaCl2溶液 dBa(OH)2溶液在验证的过程中，一定需要进行的操作是_c_(填字母序号)。a萃取 b洗涤c过滤 d分馏若白色固体X的质量为7.0 g，则X的组成为_(填“”“”“”或“”)。3某无色稀溶液X中，可能含有如表所列离子中的某几种。阴离

5、子CO、SiO、AlO、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH、Na现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。(1)若Y是盐酸，则Oa段转化为沉淀的离子(指来源于X溶液的，下同)是_SiO、AlO_，ab段发生反应的离子是_CO_，bc段发生反应的离子方程式为_Al(OH)33H=Al33H2O_。(2)若Y是NaOH溶液，则X中一定含有的离子是_Al3、Mg2、NH、Cl_，ab段反应的离子方程式为_NHOH=NH3H2O_。R (课堂)1对物质的性质记忆不准，不会利用性质分析题目，如盘查T1。2忽视物质用量对产物的影响，如盘查T3。1区

6、分8种物质的颜色：Na2O2是_淡黄色_；Fe2O3是_红棕色_；Fe3O4、CuO是_黑色_；Mg(OH)2、Al(OH)3是_白色_；Fe(OH)3是_红褐色_；Cu(OH)2是_蓝色_。2熟记6种物质的俗名或化学式：CuSO45H2O：_蓝矾(胆矾)_，烧碱、火碱、苛性钠：_NaOH_，熟石灰、消石灰：_Ca(OH)2_，铜绿、孔雀石：_Cu2(OH)2CO3_，水玻璃、泡花碱：_Na2SiO3溶液_，碱石灰：CaO与NaOH的混合物。3知道十一种物质的重要用途：钠制Na2O2、冶炼Ti等金属、钠钾合金原子反应堆导热剂铁粉袋装食品中的脱氧剂生石灰(CaO)袋装食品中的干燥剂氧化铁(Fe2

7、O3)红色涂料、冶炼铁氧化铝(Al2O3)耐火材料、冶炼铝氢氧化铝中和胃酸明矾(KAl(SO4)212H2O)净水剂氯化铁印刷电路板回收铜、净水剂小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多、发酵粉、灭火剂纯碱(Na2CO3)去油污高铁酸钠(Na2FeO4)杀菌、消毒、净水4辨明5个常见认识误区：(1)Na2O2不是_碱性_氧化物。(2)溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有_Fe3_，无法证明是否含有_Fe2_。含Fe3的溶液中混有Fe2，一般可用酸性KMnO4溶液或K3Fe(CN)6溶液检验，现象为酸性KMnO4溶液褪色或产生蓝色沉淀；若该溶液中的阴离子含有Cl，则容易被酸性KMnO

8、4溶液氧化，不能使用酸性KMnO4溶液检验。(3)既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质不一定是Al，还可能是_(NH4)2CO3_或_NH4HCO3_等。(4)Fe与Cl2反应，无论Cl2是否过量，产物均为_FeCl3_。(5)Na在氧气中燃烧，无论氧气是否足量，产物均为_Na2O2_。5掌握3类特殊的反应：(1)既能与酸反应，又能与碱反应的物质可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式盐(如NaHCO3)、弱酸的铵盐如(NH4)2CO3、氨基酸和蛋白质等。(2)与水接触产生气体的常见物质有Na、K、Na2O2。(3)与水接触既产生气体又产生沉淀的物质有Al2S3、Mg3N

9、2、CaC2等。判断下列说法是否正确，正确的打“”，错误的打“”。1金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火。()2用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上。()3Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应。()4用铁矿石炼铁不涉及化学反应。()5打磨磁石制指南针为物理变化。()6在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol氧气，转移电子的数目为0.4NA。()7Cu既能与FeCl3溶液反应又能与浓硝酸反应。()81 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。()【例】在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是 (D)A若滤出的固体中只有铜，则溶液中一

10、定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2B若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，可能含Cu2和Fe3C若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3和Fe2，一定不含Cu2D若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2，一定不含Cu2和Fe3解析氧化性Fe3Cu2Fe2，加入铁粉后有固体剩余，Fe3一定不存在；若剩余固体全部都是铜，溶液中还可能有Cu2，也可能恰好被完全置换；若剩余固体是铜和铁，则溶液中不可能有Cu2。混合溶液中Fe3、Fe2的除去方法(1)除去Mg2(或Zn2)中混有Fe3的方法。向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2或ZnO

11、、Zn(OH)2、ZnCO3中之一，与Fe3水解产生的H反应，促进Fe3的水解，将Fe3转化成Fe(OH)3沉淀过滤除去。(2)除去Cu2中混有的Fe3的方法。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3四种物质中的其中一种，与Fe3水解产生的H反应，将Fe3转化成Fe(OH)3沉淀过滤除去。(3)除去Mg2(或Zn2)中混有Fe2的方法。先加氧化剂(如H2O2等)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。(4)除去Cu2中混有的Fe2的方法。先加氧化剂(如H2O2等)将溶液中的Fe2氧化成Fe3，再按(2)的方法除去溶液中的Fe3。1下列

12、说法中不正确的是 (B)A锂可用于制造质量轻、电容量大的可充电电池B用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，说明该溶液一定不存在KC将Na投入NH4Cl溶液中可生成两种气体D将金属钠投入冷水中，钠熔化成小球，说明钠与水的反应为放热反应且钠的熔点低解析等质量金属，锂失去的电子多，可用于制造质量轻、电容量大的可充电电池，A正确；因黄色光遮挡紫色光，观察钾元素的焰色反应要通过蓝色钴玻璃，否则无法观察到钾元素的颜色，没有透过蓝色钴玻璃，B错误；将Na投入NH4Cl溶液中，与水反应生成氢气和氢氧化钠，氢氧化钠与NH4Cl生成氨气，C正确；钠的熔点低于水的沸点，钠与水反应放热，钠熔化，D正确。2某校化学

13、兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。下列说法正确的是 (D)ANaOH溶液可以用氨来代替B溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC溶液b中只含有NaClD向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH解析A项用氨水将会使Al3、Mg2均沉淀下来，达不到分离的目的；B项溶液a中，Al3已转化为AlO不再含有Al3；C项b中含有KCl、NaCl、HCl等物质；D项若不控制pH，沉淀aAl(OH)3将不能分离出来。3在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol铁粉，充分搅拌后铁完

14、全反应，同时析出0.1 mol Ag。则下列结论中不正确的是 (D)A向反应后的溶液中继续加入少量铁粉，铁粉可以继续溶解B氧化性：AgFe3Cu2Zn2C反应后溶液的质量减轻D反应后溶液中Cu2与Fe2的物质的量之比为11考点二以金属为背景的化工流程K (课前)1利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂主要成分为Al(OH)2Cl的一种工艺如下：(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 水解生成A的化学方程式为_AlN3H2OAl(OH)3NH3_；“水解”采用90 而不在室温下进行的原因是_加快AlN水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出_

15、。(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为_Al2O36H=2Al33H2O_。(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为_2Fe22HClO=2Fe3ClH2O_。(4)“废渣”成分为_Fe(OH)3_(填化学式)。(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是_防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3_。解析(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则A为NH3，即AlN发生了水解生成NH3和Al(OH)3。“水解”采用90 可以加快AlN水解反应速率，降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出。(2)“酸溶”时，Al2O3与酸反应生成铝盐。(3)“氧化”时，Fe2与ClO发生氧化还原反应，

16、离子方程式为2Fe22HClO=2Fe3ClH2O。(4)“酸溶”“氧化”后溶液中含有的金属阳离子为Al3、Fe3，加入纯碱调节pH使Fe3生成Fe(OH)3沉淀，过滤后废渣为Fe(OH)3。(5)直接蒸发时Al(OH)2Cl会水解生成Al(OH)3。2工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_cd_吸收。a浓硫酸 b稀硝酸cNaOH溶液 d氨水(2)用稀硫酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在_Fe3_(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2的方法是_取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色_

17、(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_3Cu2O2AlAl2O36Cu_。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_bd_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属3茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、Al、Fe三种元素。【查阅部分资料】草酸铵(NH4)2C2O4属于弱电解质。草酸钙(CaC2O4)难溶于水。Ca2、Al3、Fe3完全沉淀的pH为Ca(OH)2：pH13；Al(OH

18、)3：pH5.5；Fe(OH)3：pH4.1。请根据上述过程及信息填空：(1)步骤加盐酸的作用是_使Ca2、Al3、Fe3浸出_。(2)写出检验Ca2的离子方程式：_Ca2(NH4)2C2O4=CaC2O42NH_。(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式：_Fe(OH)3、Al(OH)3_。(4)写出步骤用A试剂生成红色溶液的离子方程式：_Fe33SCN Fe(SCN)3_。(5)步骤的作用是_使Fe3转化为Fe(OH)3沉淀_。(6)称取400 g茶叶样品灼烧得茶叶灰后，加入过量盐酸后过滤，将所得滤液加入过量的(NH4)2C2O4溶液，再过滤、洗涤、干燥、称量得到5.12 g沉淀，原茶叶中钙元

19、素的质量分数为_0.4%_。解析(1)茶叶经灼烧后，茶叶灰中含钙、铝、铁元素，加盐酸的作用是使Ca2、Al3、Fe3浸出。(2)利用草酸根离子与钙离子结合成沉淀的方法检验钙离子：Ca2(NH4)2C2O4=CaC2O42NH。(3)步骤调节pH 67并加热，可使Al3、Fe3沉淀，所以沉淀C所含主要物质的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)检验铁离子用SCN，离子方程式是Fe33SCN Fe(SCN)3。(5)沉淀C是Fe(OH)3、Al(OH)3，加盐酸得溶液2，调节pH 45时铁离子沉淀完全而铝离子不会形成沉淀，以便中检验铝离子。(6)5.12 g沉淀是CaC2O4，所含钙元素的

20、质量是5.12 g(40/128)1.6 g，原茶叶中钙元素的质量分数为1.6 g/400 g100%0.4%。R (课堂)1理不清流程中的转化关系，不能正确解答，如盘查T1，T2，T3。“三抓法”解流程题1抓箭头：主线主产品；支线副产品；回头循环品。2抓设问：矿样的预处理方法：(1)粉碎及目的：增大接触面积；增大反应速率；增大反应物转化率。(2)煅烧及目的：除去有机物杂质或者碳的杂质。使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化。(3)酸溶：与酸反应；碱溶：与碱反应；水溶：溶解于水或者与水反应(一般在无机化工流程中，又叫酸浸、碱浸、水浸)。3抓信息：(1)酸碱性的控制。据题意提供的反应条件作答；从

21、抑制水解、促进水解的角度作答；从题目提供的其他反应物引起的不利副反应角度作答。(2)温度的控制。据题意提供的反应条件，一些反应物或生成物的熔沸点联系反应原理作答(如控制某些物质为固态、液态，另一些物质为液态)；据题目提供的信息，某些物质在某一个温度易分解；从抑制或促进水解的角度作答；从某些反应物或生成物在某个温度下会发生不利于生产流程的副反应角度作答；从运用化学反应速率、化学平衡的理论控制适宜化工生产条件角度作答。【例】某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：(1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_c_上(用以

22、下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用_e_。实验所用仪器：a蒸发皿 b石棉网c泥三角 d表面皿e坩埚钳 f试管夹(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是_ab_。a灼烧过程中部分氧化铜被还原b灼烧不充分铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_蒸发_、冷却结晶、_过滤_、自然干燥。(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径有明显的两个优点是_产生等量胆矾途经消耗硫酸少_、_途经不会产生污染大气的气体_。(5)在测定

23、所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值时，若x值偏高，可能的原因是_a_(填字母编号)。a加热温度过高b胆矾晶体的颗粒较大c加热后放在空气中冷却d胆矾晶体部分风化解析本题通过胆矾的制备考查了实验基本操作及对实验的评价。(1)灼烧铜粉时温度较高，应使用瓷坩埚加热，瓷坩埚加热时应放在泥三角上，取用坩埚时应用坩埚钳，灼烧后的坩埚不能直接放在桌面上，应放在石棉网上冷却。(2)杂铜灼烧后含有少量铜，其可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(3)利用途径制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将Cu氧化，过滤除去粗制氧化铜中不溶杂质后，再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤

24、得晶体，最后将其干燥，从而得到胆矾。(4)途径的反应方程式为Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O，途径的反应方程式为2CuO22H2SO4(稀) 2CuSO42H2O，分析两反应方程式可看出途径的优点是：产生等量的胆矾比途径消耗硫酸的量少，途径不产生污染大气的气体(SO2)。(5)若测定结果x值偏高，可能是加热温度过高使硫酸铜晶体中的CuSO4分解了，其他三项均使x值偏低。废铜综合利用的常用化工流程1在火星上工作的美国“勇气号”“机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水，以下叙述正确的是 (D)AFe2O3与Fe3O4互为

25、同素异形体B检验从火星上带回来的红色物质是否是Fe2O3的操作步骤为样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加KSCN溶液C将CO2通入BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生D制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用还原法2铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。(1)在滤液A中加入漂白液，所得滤液B显酸性。滤液A中加入漂白液的目的是_2Fe2ClO5H2O=2Fe(OH)3Cl4H_(用离子方程式表示)。将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最佳试剂为_C_(填代号)。A氢氧化钠溶液 B硫酸溶液C氨水

26、D二氧化碳(2)由滤液B制备少量无水AlCl3(AlCl3极易在空气中水解)由滤液B制备氯化铝晶体(将AlCl36H2O)涉及的操作为_边滴加浓盐酸边蒸发浓缩_、冷却结晶、_过滤_(填操作名称)、洗涤。将AlCl36H2O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的_B、C_(填序号)。A氧化性 B吸水性C难挥发性 D脱水性(3)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为_B_(填代号)。3实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO47H2O)，过程如下：(1)将过程中产生气体通

27、入下列溶液中，溶液会褪色的是_ACD_；A品红溶液 B紫色石蕊溶液C酸性KMnO4溶液 D溴水(2)过程中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为：_4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S_；(3)过程中，需加入的物质是_Fe(或铁)_；(4)过程中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架，还需要的仪器有_蒸发皿、玻璃棒_；(5)过程调节pH可选用下列试剂中的_C_(填选项序号)；A稀硫酸BCaCO3CNaOH溶液(6)过程中，将溶液Z加热到7080 ，目的是_促进Fe3的水解_；(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。用分析天平称取2.700 g

28、样品；过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495 g。若该聚铁主要成分为 Fe(OH)(SO4) ；则该聚铁样品中铁元素的质量分数为_31.1%_。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)解析(1)过程产生的气体为SO2，具有还原性和漂白性，因具有漂白性而使品红褪色，因具有还原性而使具有氧化性的酸性KMnO4溶液、溴水褪色。(2)反应物为FeS、O2和H2SO4，生成物有S，根据质量守恒还应有Fe2(SO4)3和H2O，反应的化学方程式为4FeS3O26H2SO4=2Fe2(SO4)36H2O4S。(3)溶液X中含有Fe3，要制备绿矾，应加入Fe使之还原为Fe2，加入铁可生成Fe2，并且不引入新的

29、杂质。(4)蒸发结晶需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等仪器。(5)过程调节pH应使溶液碱性增强，有利于聚铁的生成，加入硫酸不能使溶液pH增大，故A错误；加入碳酸钙生成微溶的硫酸钙，会引入新的杂质，故B错误；加入NaOH可使溶液碱性增强，生成的聚铁中不引入新的杂质，故C正确。(6)过程目的为促进Fe3水解，增大pH、加热都可促进Fe3的水解。(7)过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495 g，应为BaSO4沉淀，n(BaSO4)0.015 mol，则n(Fe3)n(SO)0.015 mol，m(Fe)0.015 mol56 gmol10.84 g，w(Fe)100%31.1%。1在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是 (B)ANaAlO2(aq) Al(OH)3