2022屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)（湖南專版）·金屬元素及其化合物

1第14課時(shí)金屬元素及其化合物21．常見(jiàn)金屬元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)

(1)了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序。

(2)了解常見(jiàn)金屬、重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。

(3)了解合金的概念及其重要應(yīng)用。2．了解海水資源開(kāi)發(fā)和利用的前景及化學(xué)在其中可以發(fā)揮的作用。了解從海水中提取鎂的反應(yīng)原理及有關(guān)化學(xué)反應(yīng)。3．以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用(1)能依據(jù)所提供的資料或信息，獲取并歸納元素化合物的性質(zhì)。(2)能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，具備研究元素化合物性質(zhì)的基本思路。(3)嘗試?yán)醚趸€原反應(yīng)等原理研究元素化合物性質(zhì)。31．金屬性強(qiáng)弱的判斷規(guī)律(1)跟水(或非氧化性酸)反應(yīng)的劇烈程度；(2)金屬最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱；(3)置換反應(yīng)；(4)原電池的正、負(fù)極；(5)電解時(shí)金屬陽(yáng)離子的放電順序(金屬陽(yáng)離子的氧化性)。42．金屬單質(zhì)的性質(zhì)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：①

金屬在化學(xué)反應(yīng)中都較容易失去電子被氧化，只作還原劑，但金屬離子則可能既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出還原性，如Fe2+。②金屬單質(zhì)跟酸反應(yīng)的規(guī)律：A．與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸等)反應(yīng)：

M+nH+Mn++H2↑B．與強(qiáng)氧化性酸(濃硫酸、濃稀硝酸)的反應(yīng)，F(xiàn)e和Al遇冷的濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)。強(qiáng)氧化性酸跟金屬反應(yīng)不能生成H2。53．金屬氧化物(1)

堿性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，(2)

兩性氧化物，如Al2O3，(3)

酸性氧化物，如Mn2O7，(4)

過(guò)氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶體中存在陰離子是O22-，溶于水中既有強(qiáng)堿性物質(zhì)產(chǎn)生又有氧氣產(chǎn)生。64．金屬氫氧化物NaOH、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2①屬于易溶的強(qiáng)堿是，②難溶于水的是

，③受熱易分解的是，④易被氧化的是

，⑤和HI反應(yīng)不能生成對(duì)應(yīng)價(jià)態(tài)金屬鹽的是，⑥不屬于堿的是。NaOH、Ba(OH)2Cu(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、

Fe(OH)2、Fe(OH)3Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2

Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)375.金屬活動(dòng)性順序表應(yīng)用小結(jié)金屬活動(dòng)性順序K

Ca

Na

Mg

Al

Mn

Zn

Fe

Sn

Pb(H)

Cu

Hg

Ag

Pt

Au金屬原子失電子能力K

Ca

Na

Mg

Al

Mn

Zn

Fe

Sn

Pb依次減小，還原性減弱(相應(yīng)金屬離子氧化性增強(qiáng))空氣中跟氧氣的反應(yīng)易被氧化常溫時(shí)能被氧化加熱時(shí)能被氧化不能被氧化跟水的反應(yīng)常溫可置換出水中的氫加熱或與水蒸氣反應(yīng)時(shí)能置換出水中的氫不與水反應(yīng)8跟酸的反應(yīng)能置換出酸(如HCl、H2SO4)中的氫不能置換出稀酸中的氫反應(yīng)劇烈反應(yīng)程度依次減弱能跟濃硫酸、硝酸反應(yīng)能跟王水反應(yīng)跟鹽的反應(yīng)位于金屬活動(dòng)性順序前面的金屬可以將后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)(K、Na、Ca除外)跟堿的反應(yīng)Al、Zn等具有兩性的金屬可以與堿反應(yīng)9一、注意金屬共性的理解【例1】下列對(duì)金屬單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的描述不正確的是(

)①在金屬活動(dòng)順序表中位于前面的金屬均可將后面的金屬?gòu)乃柠}溶液中置換出來(lái)②鎂、鋁、鋅均是活潑金屬，它們的單質(zhì)在空氣中均不能穩(wěn)定存在③電解Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液時(shí)在陽(yáng)極上一定先析出銀④2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+，說(shuō)明銅的還原性強(qiáng)于單質(zhì)鐵10⑤常溫下濃硫酸幾乎不與銅反應(yīng)，說(shuō)明濃硫酸也能使銅鈍化⑥金屬元素形成的弱堿對(duì)熱不穩(wěn)定，受熱時(shí)可以分解成相應(yīng)的氧化物A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥C．①④⑤⑥D(zhuǎn)．①②③⑤11答案：B【解析】極活潑金屬易與水反應(yīng)，如Na投入CuSO4溶液中，產(chǎn)生的是氫氧化銅沉淀；鎂、鋁、鋅等活潑金屬表面被氧化得到保護(hù)而能穩(wěn)定存在；電解Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液時(shí)應(yīng)在陰極上先析出銀；根據(jù)左強(qiáng)于右的規(guī)律，對(duì)于反應(yīng)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+得出還原性Cu>Fe2+；Cu的活潑性差，需要加熱才能與濃H2SO4反應(yīng)。Fe(OH)2對(duì)熱不穩(wěn)定，但受熱分解生成Fe2O3。12二、關(guān)注重點(diǎn)金屬及化合物的性質(zhì)【例2】某化學(xué)興趣小組為探索工業(yè)廢料的再利用，在實(shí)驗(yàn)室中用含有鋁、鐵、銅的合金制取氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體。其實(shí)驗(yàn)方案如下：

13(1)所加試劑①、②分別是________、_________。(2)從濾液E中得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是___________________________________________；從濾渣F制取膽礬的第一步操作最好采用______________________________________。(3)上述實(shí)驗(yàn)方案中，有一步設(shè)計(jì)明顯不合理，請(qǐng)你予以指出，并說(shuō)明理由________________________________________________________________________。你認(rèn)為正確的設(shè)計(jì)方案是________________________________________________________________________。14【解析】

這是一道關(guān)于常見(jiàn)金屬鐵、鋁、銅及其化合物性質(zhì)知識(shí)的考查題，但以實(shí)驗(yàn)的形式出現(xiàn)。從AlCl3溶液推回去，可知濾液A中含有AlO2-，再往前推，則可知①是氫氧化鈉溶液，且鐵、銅不溶于氫氧化鈉溶液而成為濾渣也與題意相符；綠礬的成分是FeSO4·7H2O，可往前推知濾液E是硫酸亞鐵溶液，再向前推知②是稀硫酸，因?yàn)殂~沒(méi)有被溶解，所以不可能是濃硫酸。要從硫酸亞鐵溶液中得到綠礬晶體，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶是必不可少的，但再考慮到在加熱蒸發(fā)過(guò)程中Fe2+易被氧化成Fe3+，所以蒸發(fā)必須在隔絕氧氣的條件下進(jìn)行。而要將Cu轉(zhuǎn)化為CuSO4晶體，第一步最好是將Cu轉(zhuǎn)化為CuO，然后再與硫酸反應(yīng)，不采用Cu與濃硫酸反應(yīng)來(lái)制取CuSO4的原因是防止污染氣體SO2的產(chǎn)生及節(jié)約藥品。向?yàn)V液A中直接加鹽酸而制得氯化鋁溶液是不合理的，因?yàn)樵诋a(chǎn)生氯化鋁的同時(shí)還有氯化鈉無(wú)法被除掉，所以比較合理的過(guò)程是先將NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，再轉(zhuǎn)化為氯化鋁溶液。15答案：(1)NaOH溶液稀硫酸(2)在隔絕氧氣的條件下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶將濾渣F在空氣中灼燒(3)由濾液A制得氯化鋁溶液不合理，所得氯化鋁溶液中含有大量NaCl雜質(zhì)向?yàn)V液A中通入足量的CO2，生成Al(OH)3沉淀，過(guò)濾，向Al(OH)3沉淀中加入鹽酸至沉淀溶解16【變式練習(xí)1】已知當(dāng)溶液的pH在10左右時(shí)，鋁元素主要以Al(OH)3形式存在。如果飲用水中含有一定濃度的NO3-將對(duì)人類健康產(chǎn)生危害，NO3-能氧化人體血紅蛋白中的Fe(Ⅱ)，使其失去攜氧功能；NO3-還能被水中還原性物質(zhì)還原成具有強(qiáng)烈致癌作用的NO2-。為此世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中NO3-含量(以N計(jì))必須小于10mg/L。為了降低飲用水中NO3-的濃度，某研究人員提出以下3種方案：a．微堿性條件下用Fe2+還原，還原產(chǎn)物為NH3。b．pH=10.25時(shí)，用鋁粉還原，NO3-的還原產(chǎn)物主要為N2。c．在催化劑作用下用氫氣還原，還原產(chǎn)物主要為N217(1)請(qǐng)寫(xiě)出a方案的相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：

b方案中最好用調(diào)節(jié)pH。A．NaOHB．CaOC．NH3·H2O理由是。與a、b方案相比，c方案的優(yōu)點(diǎn)是：。8Fe(OH)2+NO+6H2O8Fe(OH)3+NH3↑+OH-B引入的Ca2+對(duì)人體無(wú)害，易被除去，并且價(jià)格便宜c中還原劑來(lái)源廣泛，氧化產(chǎn)物為水，既不污染環(huán)境又不會(huì)引入對(duì)人體有害的鋁離子18三、元素之間轉(zhuǎn)化的推理【例3】(2010·福建卷)下列各組物質(zhì)中，滿足下圖物質(zhì)一步轉(zhuǎn)化關(guān)系的選項(xiàng)是(

)選項(xiàng)XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO319【解析】本題考查考生對(duì)常見(jiàn)元素及其化合物知識(shí)的掌握情況，可用代入法，即把各選項(xiàng)中的X、Y、Z代入圖中的圓圈