届高考化学二轮复习第9讲金属元素及其化合物学案.docx

1、届高考化学二轮复习第9讲金属元素及其化合物学案第9讲金属元素及其化合物考纲要求1.常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)：(1)了解常见金属的活动性顺序。(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。(3)了解合金的概念及其重要应用。2.以上各部分知识综合应用。学科素养1.变化观念：通过学习金属元素及其化合物之间相互转化的现象和本质，解决实际问题。2.证据推理与模型认知：通过金属及其化合物性质的差异，体会运用分类思想建立思维模型解释化学现象、揭示现象的本质和规律的思维方法。3.科学探究与创新意识：结合物质的制备或分离提纯的工艺流程、化学实验等，培养科学探究的方法

2、步骤，进行科学解释和发现、创造和应用。 网络构建1金属元素及其化合物2金属元素及其化合物之间的转化关系(1)钠及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Na2H2O=2NaOHH22Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O22NaCl2H2O2NaOHCl2H22NaHCO3Na2CO3CO2H2O(2)铝及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4ClAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2ONaAlO2CO22H2

3、O=Al(OH)3NaHCO3(3)铁及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Fe3Cl22FeCl3Fe2O32Al2FeAl2O3或Fe2O33CO2Fe3CO2Cu2FeCl3=CuCl22FeCl22FeCl2Cl2=2FeCl34Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)铜及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3Cu2H2SO4(浓)CuSO42H2OSO2CuOCOCuCO2或CuOH2CuH2O(5)镁及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：3MgN2Mg3N22MgCO22MgOCMg2HCl=MgCl2

4、H2MgCl2(熔融)MgCl2核心强化1区分6种物质的颜色Na2O2是淡黄色；Fe2O3是红棕色；Fe3O4是黑色；Al(OH)3、Fe(OH)2是白色；Fe(OH)3是红褐色。2熟记4种物质的俗名Na2CO3纯碱(苏打)，NaHCO3小苏打，KAl(SO4)212H2O明矾，CuSO45H2O蓝矾(胆矾)。3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。(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

5、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。4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、Mg3N2、CaC2等。考点一金属单质及其化合物的性质与应用解析向氯化铁溶液中加入还原性铁粉生成氯化亚铁，溶液由黄色变为浅绿色，A项错误；铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H2，B项错误；NH3H2O是弱碱，AlCl3与过量氯水反应生成Al

6、(OH)3，C项错误；Cu与浓HNO3反应：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，当浓HNO3变为稀HNO3时，发生反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，D项正确。答案D 分点突破角度一：金属单质及其化合物的性质1下列事实不能用金属活动性解释的是()A生活中可用铝制的水壶烧水B镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品C工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠D电解法精炼铜时，其含有的Ag、Au杂质沉积在电解槽的底部解析A项，铝的表面能形成一层致密的氧化膜，阻碍了反应的进一步进行，与活动性无关，错误；B项，镀锌铁制品破损后，活泼性较强的锌作原电池的负极，铁

7、作正极，正确；C项，根据金属活动性强弱选择合适的冶炼方法，一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活泼金属如Hg、Ag等用热分解法冶炼，正确；D项，利用电解法进行粗铜提纯时粗铜应作阳极，精铜作阴极，Cu2得到电子，电解过程中不活泼的Ag、Au不会失去电子，而是形成阳极泥，正确。答案A2下列反应中，反应后固体物质增重的是()A氢气通过灼热的CuO粉末B二氧化碳通过Na2O2粉末C铝与Fe2O3发生铝热反应D将锌粒投入Cu(NO3)2溶液答案B3下列有关物质用途的说法错误的是()A过氧化钠可用作潜艇里氧气的来源B金属钠用于生产玻璃C乙醇可用作燃料D用漂白粉对H7N9禽流感疫区进行环境消

8、毒答案B4下列有关金属的说法中，正确的是()A钠在空气中燃烧只生成白色的氧化钠固体B燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中不能继续燃烧C铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以用于印刷电路板的制作D铁能与硫酸发生反应，故不能用铁制容器贮存浓硫酸答案C5化学无处不在，下图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中X是()A稀盐酸B稀硫酸C硫酸钠溶液D碳酸钠溶液答案B(1)金属元素及其化合物的重要性质和应用(2)辨清金属及其化合物性质的4大误区溶液中加入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。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，还有可能是(NH4)2C

9、O3或NH4HCO3等。Fe与Cl2反应，不论Cl2是否过量，产物均为FeCl3而不是FeCl2。Na在氧气中燃烧，不论氧气是否足量，产物均为Na2O2。角度二：金属及其化合物的分离与提纯6某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：下列说法不正确的是()AX为NaOH溶液，Y为盐酸Bab发生的反应为：AlOHH2O=Al(OH)3CbcAl的反应条件分别为：加热、电解Da、b、c既能与酸反应又能与碱反应解析铁铝混合物，加入试剂X，过滤得到铁，试剂X能溶解铝，盐酸和铁、铝都反应，NaOH溶液只和铝反应：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，则a为偏铝酸

10、钠溶液，偏铝酸钠和适量盐酸反应：NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，所以X为NaOH溶液，Y为盐酸，故A、B正确；b为Al(OH)3，Al(OH)3受热分解生成Al2O3和H2O，电解Al2O3生成Al和O2，故C正确；a为NaAlO2溶液，NaAlO2只能和酸反应，不能和碱反应，故D错误。答案D7要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的是()A加入铜粉 B滴入KSCN溶液C加入铁粉 D通入氯气解析因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子，化学方程式为2FeCl3Fe=3FeCl2，故可用铁除去FeCl2溶液中的少量氯化铁，故选C。答案C常见金属阳离子的除杂或净化方法考点二金属单质

11、及其化合物的转化与推断解析A项，NaCl溶液中通入CO2不能生成NaHCO3，错误；B项，Cu(OH)2与葡萄糖反应生成Cu2O，不是Cu，错误；C项，Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，加热NaAlO2溶液可以得到NaAlO2固体，正确；D项，制取金属镁应该电解熔融MgCl2，电解Mg(NO3)2溶液不能生成金属镁，错误。答案C做此类题目，往往是把选项一一代入，按照箭头指向看是否能转化，然后选出正确答案。分点突破角度：金属单质及其化合物间的转化1(2017广东深圳三校联考)下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是()ANaNaOHNa2CO3NaClBMgMgCl2Mg(

12、OH)2MgSO4CAlAl2O3Al(OH)3AlCl3DFeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3解析A项，钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与少量二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠，所以NaNaOHNa2CO3NaCl能全部通过一步反应完成；B项，镁与氯气反应生成氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁，所以MgMgCl2Mg(OH)2MgSO4能全部通过一步反应完成；C项，氧化铝不溶于水，与水不反应，所以Al2O3Al(OH)3不能一步完成；D项，铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，所以FeFeCl3

13、Fe(OH)3Fe2O3，能全部通过一步反应完成。答案C2下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是()选项abc箭头上所标数字的反应条件AAlCl3NaAlO2Al(OH)3加入过量的NaOHBSiSiO2H2SiO3常温加水CNaOHNaHCO3Na2CO3加澄清石灰水DFeFeCl3FeCl2通入氯气解析AlCl3与过量NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2与弱酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2，Al(OH)3与HCl反应生成AlCl3，A项正确；Si与O2反应生成SiO2，但SiO2不能通过一步反应生成H2SiO3，且SiO2不溶

14、于水，不能与水反应，B项错误；NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3，将NaHCO3加热可生成Na2CO3，Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3，Na2CO3与澄清石灰水反应生成NaOH，C项正确；Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl2与Zn反应生成Fe，D项正确。答案B3如图W、X、Y、Z为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是()解析常温下N2不能直接转化为NH3、NO2、HNO3，A项不符合题意；常温下Na与O2反应生成Na2O而不是Na2O2，B项不符合题意；

15、常温下Fe不能一步转化为Fe(OH)2，Fe和氯气在点燃时发生反应生成FeCl3，C项不符合题意；Al与盐酸反应转化为AlCl3，与NaOH溶液反应转化为NaAlO2，与硫酸反应转化为Al2(SO4)3，AlCl3与过量NaOH溶液反应转化为NaAlO2，NaAlO2与过量硫酸反应转化为Al2(SO4)3，Al2(SO4)3与BaCl2溶液反应转化为AlCl3，D项符合题意。答案D(1)常见金属及其化合物的两种转化关系直线型转化关系(ABC).NaNa2ONa2O2。.X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3。.X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO2。三角型转化关系。(2)常

16、见的不能一步转化的反应S不能一步转化成SO3，只能：SSO2SO3。N2不能一步转化成NO2，只能：N2NONO2。SiO2不能一步转化成H2SiO3，只能：SiO2Na2SiO3H2SiO3。部分金属氧化物(如CuO、Al2O3、MgO、Fe2O3等)不能一步转化成相应的碱。以CuO为例，只能：CuOCuSO4Cu(OH)2。类型二寻找突破口，破解“综合框图”推断题解析Al(OH)3为两性氢氧化物，可与酸、碱反应生成Al3、AlO，AlO和Al3可发生水解相互促进生成Al(OH)3，A正确；如果甲为Na2CO3溶液，可与CO2反应生成NaHCO3，与Ca(OH)2反应生成NaOH，NaHCO

17、3与NaOH反应生成Na2CO3，B正确；如甲为Fe，丁为盐酸，则乙为FeCl2，丙可能为氯化铁或氧化铁等，但氯化铁或氧化铁与FeCl2均不反应，C错误；如甲为N2，戊是O2，则丙为NO，乙可为NH3，NO和NH3反应可生成N2，D正确。答案C无机“框图”推断题的答题要领和解题流程(1)答题要领思维要有整体性：解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。假设推断要合理：在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。检验一遍很重要：通过一系列思维活动推断出结果后，将结

18、果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。思维发散有必要：注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。(2)解题流程 分点突破角度：无机框图推断4(2018甘肃兰州一中月考)如图所示的反应均是在高温引燃后进行的，选项中的物质表示A和B，不合理的是()AMgOAlBCO2MgCFe3O4AlDCuOH2解析Mg的活动性强于Al，若A为MgO，B为Al，二者不能发生铝热反应，A不合理；CO2与Mg反应生成C(C)和MgO(D)，Mg与O2反应生成MgO，C与足量O2反应生成CO2，B合理；Fe3O4与Al能发生铝热反应，生成Fe(C)和Al2O3(

19、D)，Fe与O2反应生成Fe3O4，Al与O2反应生成Al2O3，C合理；H2还原CuO生成Cu(C)和H2O(D)，Cu与O2反应生成CuO，H2与O2反应生成H2O，D合理。答案A5(2018山东济宁联考)工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应历程如图所示。下列说法不正确的是()A液氨可用作制冷剂B铵态化肥一般不能与碱性化肥共同使用C硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等D某浓硝酸中含有溶质2 mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应可生成1 mol NO2解析液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，A正确；铵态化肥与碱性化肥混用，会导致氮元素的流失，

20、B正确；硝酸可用于制氮肥(硝酸铵)、农药、炸药(TNT)、染料、盐类等，C正确；Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，随着反应的进行，HNO3的浓度降低，当浓硝酸变成稀硝酸时，稀硝酸与铜反应生成NO，故生成NO2的物质的量小于1 mol，D错误。答案D6(2018河南安阳模拟)下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A呈红棕色，C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题。(1)请写出反应的化学方程式：_。(2)检验D溶液中Y离子的方法是_。(3)若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式：_。(4)若试剂b是H2

21、SO4，工业上用E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是_。(5)工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L，则阴极产物的质量为_。解析X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A呈红棕色，则A为Fe2O3，反应为铝热反应，所以X为Al，Y为Fe，B为Al2O3，若试剂a为NaOH，则C为偏铝酸钠，试剂b为硫酸，则D为硫酸铁，E为硫酸亚铁。(1)反应的化学方程式为Fe2O32Al2FeAl2O3。(2)D溶液中阳离子为铁离子，检验方法为取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶

22、液变红色，则证明有Fe3。(3)单质X与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(4)E、H2SO4和NaNO2为原料制取高效净水剂Y(OH)SO4，还原产物为NO，则该反应为2FeSO4H2SO42NaNO2=2Fe(OH)SO4Na2SO42NO。(5)电解熔融的B制取X时，发生2Al2O34Al3O2，阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L，n(O2) mol1.5 mol，则得到Al的质量为1.5 mol27 g/mol54 g。答案(1)Fe2O32Al2FeAl2O3(2)取少量D溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，则证明有Fe3(

23、3)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)2FeSO4H2SO42NaNO2=2Fe(OH)SO4Na2SO42NO(5)54 g物质推断的常用突破口(1)抓住物质的特殊颜色作为突破口有色固体有色溶液Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、Cu2(蓝色)、MnO(紫红色)、Fe3遇SCN(红色)、I2遇淀粉(蓝色)等。有色气体Cl2(黄绿色)、Br2(g)和NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。(2)抓住物质的特殊性质作为突破口能使品红溶液褪色的气体SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。沉淀特殊的颜色变化Fe(OH)2Fe(OH)3(白色沉淀先变灰绿色，再变红

24、褐色)。在空气中变为红棕色NO(无色)NO2(红棕色)。能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。通入CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液。使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。常温下能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3的盐溶液。烟雾现象考向一金属元素及其化合物的性质、转化与应用1(2018全国卷)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火B疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质

25、变性C家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境D电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法解析泡沫灭火器使用时会喷出硫酸钠溶液，硫酸钠是强电解质，其水溶液能导电，因此泡沫灭火器不适用于电器起火，A错误；疫苗一般是具有活性的蛋白质，因此应冷藏存放，避免高温引起蛋白质变性，B正确；油性漆含有大量的有害物质，会损害人体健康，水性漆对人体无害，不污染环境，因此使用水性漆有利于健康及环境，C正确；电热水器的内胆材质多为不锈钢，将内胆与活泼金属镁连接，形成原电池时镁作负极从而保护内胆不被腐蚀，该防护方法是牺牲阳极的阴极保护法，D正确。答案A2(2017天津卷)下列有关水处理方法不正

26、确的是()A用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C用氯气处理水中的Cu2、Hg2等重金属离子D用烧碱处理含高浓度NH的废水并回收利用氨解析石灰、碳酸钠等碱性物质能与废水中的酸反应，因此可以用于处理废水中的酸，A项正确；可溶性的铝盐和铁盐溶于水，电离出的Al3、Fe3水解分别生成Al(OH)3、Fe(OH)3胶体，其可吸附水中的悬浮物质，因此可以处理水中的悬浮物，B项正确；氯气与Cu2、Hg2等重金属离子不反应，不能用Cl2处理水中的Cu2、Hg2等重金属离子，可用Na2S来处理，C项错误；烧碱能与NH反应生成NH3，因此可用烧碱处理含高浓度NH的废水并回

27、收利用NH3，D项正确。答案C3(2017海南卷)下列叙述正确的是()稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝A BC D解析根据金属活动性顺序表，Cu排在H的右边，因此金属铜不与稀硫酸反应，故错误；浓硫酸具有强氧化性，能把HI氧化，故错误；2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，因此可以制备氧气，故正确；铝在氯气中燃烧生成AlCl3，故正确。答案C4(2016全国卷)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()ANaHCO3、Al(OH)3BAgCl、NaHCO3CNa2SO3、BaCO3DNa2CO3、CuSO4解析A项中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生；NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应，最后不会有固体剩余。B项中，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀盐酸，AgCl仍不溶解。C项中Na2SO3溶于水，BaCO3