2019-2020年高三化學二輪復習專題十金屬元素學案 人教版.doc

2019-2020年高三化學二輪復習專題十金屬元素學案 人教版一、考試大綱要求:1了解金屬的物理性質(zhì)，掌握鈉和鎂的化學性質(zhì)。2了解鈉的重要化合物。3了解金屬的通性、金屬冶煉的一般原理。初步了解金屬的回收和資源保護。4掌握Fe和Al的化學性質(zhì)。5以Fe()、Fe()的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價金屬的氧化還原性。6了解鋁的重要化合物。7初步了解合金的概念。二、試題分析近幾年來高考化學學科的命題以能力立意，其中對金屬及其化合物知識的考查具有以下特點：1貼近教材，考查基礎(chǔ)知識例1：（xx年江蘇高考題）下列有關(guān)純鐵的描述正確的是A、熔點比生鐵的低 B、與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率比生鐵的快C、在潮濕空氣中比生鐵容易腐蝕D、在冷的濃硫酸中可鈍化解析：本題考查的內(nèi)容源于課本，涉及到合金的特性、原電池原理、金屬的腐蝕、鈍化等有關(guān)金屬的基礎(chǔ)知識。一般來說合金的熔點比其組成成分的熔點要低，故純鐵熔點比生鐵要高。生鐵在鹽酸中，形成微電池，故反應速率比純鐵與鹽酸反應要快。不純金屬（生鐵）在潮濕空氣中由于形成原電池而發(fā)生電化腐蝕。Fe或Al在冷的濃硫酸或濃硝酸中發(fā)生鈍化。故答案為D。2注重方法，考查思維能力例2（xx年全國高考理綜試題）圖1表示某種鹽的制備步驟：80結(jié)晶300氮氣保護稀硫酸金屬屑A濾液水合鹽B無水鹽C過濾、除雜質(zhì) 圖1物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系已知：水合鹽B含有45.3%的水；無水鹽C焙燒分解，放出兩種無色刺激性氣體E和F，并生成紅棕色固體D。請寫出物質(zhì)的化學式或名稱：A ，B ，C ，D ，E ，F(xiàn) 。解析：由題意，水合鹽B為FeSO4xH2O,無水鹽C為FeSO4,其焙燒分解產(chǎn)物D為Fe2O3。首先可判斷出金屬A是Fe，結(jié)晶水數(shù)目x可由其含量求得，即：100%=45.3%, x=7。根據(jù)FeSO4分解產(chǎn)物之一Fe2O3為其氧化產(chǎn)物，則兩種無色刺激性氣體E和F中有一種為SO2，再通過書寫該反應方程式可確定其他產(chǎn)物，2FeSO4=Fe2O3+SO2+E(或F)，則E（或F）為SO3。答案：A:Fe; B:FeSO47H2O C:FeSO4 D:Fe2O3 E:SO2（或SO3） F：SO3（或SO2）。解答此題失誤的原因有：(1)審題不清，把無刺激性氣體E、F答成H2、O2、N2、NO2等，而把紅棕色固體D答成FeS、Fe3O4、Fe(OH)2、CuS等。(2)判斷有誤，題中指出水合鹽B，但有的學生答成Fe2(SO4)3、FeSO4、Fe(OH)2、CuSO4、Fe(OH)3等。解答本題時需通過定性判斷，定量計算，并運用氧化還原反應原理，要求學生運用正確的科學思維方法進行研究，考查了學生的思維能力。3倡導探究，考查科學素養(yǎng)。例3：有兩個實驗小組的同學為探究過氧化鈉與二氧化硫的反應，都用如圖2所示的裝置進行實驗。通入SO2氣體，將帶余燼的木條插入試管C中，木條復燃。請回答下列問題：(1)第1小組同學認為Na2O2與SO2反應生成了Na2SO3和O2，該反應的化學方程式是： 。(2)請設(shè)計一種實驗方案證明Na2O2與SO2反應生成的白色固體中含有Na2SO3.(3)第2小組同學認為Na2O2與SO2反應除了生成Na2SO3和O2外，還有Na2SO4生成。為檢驗是否有Na2SO4生成，他們設(shè)計了如下方案：稀硝酸將B中反應后的固體溶解于水白色沉淀仍有部分白色沉淀不溶解，證明有Na2SO4生成BaCl2溶液上述方案是否合理？ 。請簡要說明兩點理由： ； 。解析：首先分析實驗過程，SO2經(jīng)干燥后與Na2O2反應，未反應的SO2用NaOH溶液吸收，通過檢驗該反應有O2生成。聯(lián)想到Na2O2與CO2的反應，Na2O2與SO2反應的方程式容易寫出。要證明生成的白色固體中含有Na2SO3，可利用Na2SO3的還原性或H2SO3的不穩(wěn)定性，顯然利用Na2SO3與酸反應產(chǎn)生SO2使品紅褪色，現(xiàn)象明顯，操作簡單。而要檢驗反應后的固體是否含有Na2SO4,應該仔細考慮，在檢驗過程中是否存在干擾因素，聯(lián)系固體中亞硫酸鈉具有還原性，而檢驗試劑硝酸以及原固體中可能存在Na2O2都會把亞硫酸鈉氧化，從而產(chǎn)生干擾，因此，該方案不合理。答案：(1) 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 (2)取白色固體，加稀硫酸，產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。(3)不合理。稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；如果反應后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后將亞硫酸根氧化成硫酸根學生答題中出現(xiàn)的問題有：第(2)問解答的文字敘述中，出現(xiàn)未寫“取樣”、現(xiàn)象描述中直接寫出“SO2”等不確切的表達，而第(3)問的回答中出現(xiàn)表述不具體、不明確、含糊不清等。金屬及其化合物是探究性實驗的重要載體，本題以實驗探究為主線，考查了學生運用化學知識和技能來解實際問題的科學素養(yǎng)。三、復習策略1抓住主干知識和核心內(nèi)容進行復習，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。利用有限的時間，追求復習效率的最大化？首先應擺正大綱、教材與復習資料的關(guān)系，大綱是依據(jù)，教材是根本，資料是補充。緊扣教材，抓住主干知識，對每一知識點應按考試說明的要求層次進行復習歸納。由于金屬及其化合物的知識比較瑣碎，因此可以把金屬元素的單質(zhì)及其化合物按物質(zhì)的分類連成知識主線（見下表），并進行縱向的總結(jié)歸納。單質(zhì)氧化物氧化物對應的水化物相應的鹽NaNa2O、Na2O2NaOHMa2CO3MgMgOMg(OH)2MgCl2AlAl2O3Al(OH)3AlCl3、NaAlO2FeFeO、Fe2O3、Fe3O4Fe(OH)2、Fe(OH)3FeSO4、Fe2(SO4)3CuCu2O、CuOCu(OH)2CuSO4、Cu2(OH)2CO3例如鋁的重要化合物的主要化學性質(zhì)是Al3+、AlO2-、Al(OH)3之間的相互轉(zhuǎn)化（即“鋁三角”關(guān)系），而鐵及其化合物的反應規(guī)律應抓住其價態(tài)變化，即鐵元素三種價態(tài)的相互關(guān)系（“鐵三角”關(guān)系）。然后通過金屬活動順序?qū)⒔饘偌捌浠衔锏闹R進行橫向的概括，構(gòu)建知識體系、知識網(wǎng)絡(luò)。2重視經(jīng)典題、高考題的使用，抓好練、講、評近幾年不同版本的高考題，是命題專家深思熟慮的優(yōu)秀試題。這些試題對于考查學生知識的掌握、能力的提高都具有很高的價值。使用好這些高考題，既能訓練學生的思維又能鞏固基礎(chǔ)知識，同時還可以減輕學生的負擔。此外，高考命題本著“穩(wěn)中求進、穩(wěn)中求改”的原則，因此歷屆高考題的訓練對提高學生的應試能力和考試心理具有十分重要的意義。當然，對高考題的使用也要講究方法，選題要體現(xiàn)基礎(chǔ)性、典型性、針對性和綜合性，對學生訓練中出現(xiàn)的問題要進行歸類分析、及時反饋，對典型錯題進行整理、分析。講、練、評相結(jié)合，講要有針對性，講知識要講聯(lián)系，使之系統(tǒng)化、條理化。講思路要突出關(guān)鍵找題眼突破。講方法要講基本思路、常規(guī)解法，并適時的向?qū)W生介紹一些解題技巧，激發(fā)學生求知欲，發(fā)展學生智力。評要及時，要評出問題的特征，起到糾錯、鞏固、提高的效能。3聯(lián)系實際、學以致用，提高科學素養(yǎng)。高考化學試題中有相當一部分內(nèi)容與生活、生產(chǎn)、社會、科技密切相關(guān)，體現(xiàn)了知識的應用性。這些試題以現(xiàn)實生活實例或現(xiàn)代、經(jīng)典科技立意，以材料新、情景新、問題新等特點來凸現(xiàn)能力素質(zhì)的考查。要求學生運用題示信息和已有知識，創(chuàng)造性地分析其中的化學原理。在復習教學中，應該重視理論聯(lián)系實際，關(guān)注科技發(fā)展與社會進步，學以致用，在新情景中提高分析問題、解決問題的能力。采用開放式教學，引導拓展學生視野，鼓勵學生相互研討、交流、探索，在獲取知識過程中提高科學素養(yǎng)。四、配套練習1（06宿遷二模）下列有關(guān)純鐵的描述錯誤的是A熔點比生鐵的高 B鐵的晶體是銀白色的，而鐵粉是黑色的C與相同濃度的鹽酸反應生成H2的速率比生鐵的快D在冷的濃硝酸中可鈍化2A、B兩個燒杯中分別盛80mL 3.0molL1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，再分別加入等質(zhì)量的鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為A：B=2：5，則加入鋁粉的質(zhì)量為 （ ）A2.7g B6.48g C5.4g D4.05g3(04南通一模)鎂鋁合金5.1 g溶于300mL2mol/L的HCl，在標準狀況下放出氣體的體積為5.6L。向反應后的溶液中加入足量氨水，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為A5.1g B10.2g C13.6g D15.3g4鋁、鈹(Be)及其化合物具有相似的化學性質(zhì)，如其氯化物分子內(nèi)鍵型相同，故其氯化物晶體的熔點都較低。已知反應：BeCl2+Na2BeO2+2H2O2NaCl+2Be(OH)2能完全進行，則下列推斷正確的是ANa2BeO2溶液的pH>7，將其蒸干并灼燒后得到的殘留物為BeOBBeCl2溶液的pH<7，將其蒸干并灼燒后得到的殘留物可能是BeOCBe(OH)2既能溶于鹽酸，又能溶于NaOH溶液DBeCl2水溶液的導電性強，故BeCl2是離子化合物5下圖所示的實驗過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象與對應的圖形不相符合的是（ A ）6. 把一定量的Na2O2和NaHCO3混合粉末分為兩等份，將其中一份加入到100mL稀鹽酸中恰好完全反應，生成干燥的氣體2.24L(標準狀況)，再將此氣體通入到另一份混合物中，充分反應后，氣體減少為2.016L(標準狀況)，則原混合粉末中Na2O2和NaHCO3的物質(zhì)的量之比及原稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度可能是ABCDNa2O2和NaHCO3的物質(zhì)的量之比8：19：21：82：9原稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度/mol/L3.41.11.81.37(06南通一模)元素X的單質(zhì)Y及X與Y形成的化合物能按如下圖所示的關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)化：XXY2XY3置換化合化合化合則X為AFe BCu CS DC8把鋁粉和某鐵氧化物xFeOyFe2O3粉末配成鋁熱劑，再分成兩等份。一份在高溫下恰好完全反應后，再與足量鹽酸反應；另一份直接放人足量的燒堿溶液中充分反應。前后兩種情況下生成的氣體質(zhì)量比是5:7，則x:y為 A1 : 2 B1 : 1 C 5 : 7 D 7 : 59（05淮安四模）將一定量Mg.Al合金溶于1molL-1的HCl溶液中，進而向所得溶液中滴加1mol L-1的NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與滴加的NaOH溶液(mL)體積的圖示如下。下列分析的結(jié)論中正確的是 （ ）A、溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的體積為80mLB、欲給出a的取值范圍尚缺少一個條件 n/molC、無法認定Mg、Al合金中n(Mg)/n(Al)的最大值D、無法給出實驗中產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量 0 a 80 90VNaOH(aq)/mL10鐵粉和銅粉的均勻混合物，平均分成四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應，在標準狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)：編號稀硝酸體積/mL100200300400剩余金屬/g18.09.600NO體積/mL224044806720V下列計算結(jié)果正確的是A硝酸的濃度為4mol/L B中溶解了5.6gFeC中溶解了9.6gCu D中V=896011有三份不同質(zhì)量的鐵粉樣品，甲、乙、丙三位同學各取一份樣品分別與含有0.8molHNO3的稀硝酸反應,反應后硝酸和鐵均無剩余，且硝酸的還原產(chǎn)物只有NO。據(jù)此回答下列問題：(1)甲取樣品，反應后的溶液中鐵只以Fe3+離子的形式存在，則樣品的質(zhì)量為 g。(2)乙取樣品，反應后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+離子，則樣品的質(zhì)量(設(shè)為ag)范圍是 。(3)丙取樣品，將其慢慢加入到稀硝酸中，并不斷攪拌，反應過程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3三種離子中的兩種離子的物質(zhì)的量的變化曲線如下圖所示，則該曲線表示的是 物質(zhì)的量變化的曲線，請你在此圖中再畫出另外種離子的物質(zhì)的量的變化曲線。 (1) 11.2g (2) 11.2<a<16.8 (3) NO3-12下圖是中學化學中常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。已知：（a）B、C、F為單質(zhì)，其余為化合物；ABCDEFGC（b）A常溫下為無色液體；（c）反應均在高溫條件下進行，其中是化工生產(chǎn)中的重要反應。請按要求填空： G的電子式；E的化學式。反應的化學方程式 。該反應在工業(yè)上的重要意義在于使固體燃料氣體化，這樣做的優(yōu)點是 ， 。（1）（2分），F(xiàn)e3O4（2）C+H2OCO+H2提高燃料的利用率，氣化過程中脫硫減少SO2的污染（或便于輸送）13（xx廣東26）孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學組成可表示為：xCuCO3yCu(OH)2（x、y為正整數(shù)且x2，y2） （1）孔雀石和石青分別與過量鹽酸反應時，孔雀石消耗的鹽酸的物質(zhì)的量與生成的CO2的物質(zhì)的量之比為4:1；石青則為3:1，請推算它們的化學組成?？兹甘痏；石青_； （2）現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質(zhì)量的樣品，在一份中加入過量鹽酸，生成CO2 3.36 L（標準狀況下）；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO 20 g，試通過計算確定該混合物中孔雀石和石青的物質(zhì)的量之比。（1）設(shè)孔雀石的化學式為xCuCO3yCu(OH)2則依題意 孔雀石的化學式為 CuCO3Cu(OH)2又設(shè)石青的化學式為 xCuCO3yCu(OH)2則依題意 石青的化學式為 2CuCO3Cu(OH)2 （2）設(shè)該樣品中孔雀石物質(zhì)的量分數(shù)為x，則石青為 1- x 孔雀石與石青物質(zhì)的量之比為1:114（xx上海31）黃銅礦（主要成分CuFeS2）是提取銅的主要原料 800（1）取12.5g黃銅礦樣品，經(jīng)測定含3.60g硫（雜質(zhì)不含硫），礦樣中CuFeS2含量為_ 已知2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣) 產(chǎn)物Cu2S在1200高溫下繼續(xù)反應： 2Cu2S + 3 O2 2Cu2O + 2 SO2 2 Cu2O + Cu2S 6Cu + SO2 假定各步反應都完全，完成下列計算：由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，求消耗O2的物質(zhì)的量6 mol CuFeS2和14.25 mol O2反應，理論上可得到多少摩爾銅6 mol CuFeS2和15.75 mol O2反應，理論上可得到多少摩爾銅（1）82.8% （2） CuFeS2Cu+FeO+2SO2 n(O2)=(+2)6=15(mol)O2不足量 Cu2S+O22Cu+SO2 n(Cu)=62(1514.25)=4.5(mol)O2過量 2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 n(Cu)=6(12)=3(mol)15（xx江蘇）水垢可以看作由多種物質(zhì)組成的混合物，為研究含有Ca2+、Mg2+、HCO的水所形成水垢的化學組成，取干燥的水垢6.32 g，加熱使其失去結(jié)晶水，得到5.78 g剩余固體A；高溫灼燒A至恒重，殘余固體為CaO和MgO，放出的氣體用過量的Ba(OH)2溶液吸收，得到11.82 g沉淀。（1）通過計算確定A中是否含有碳酸鎂；（2）5.78 g剩余固體A灼燒至恒重時產(chǎn)生的氣體完全被堿石灰吸收，堿石灰增重2.82 g，通過計算確定A中各成分的物質(zhì)的量，并計算出水垢中碳酸鹽的質(zhì)量分數(shù)。（1）根據(jù)題意 n(CO2) = n(BaCO3) =11.82 g 197 g/mol = 0.06 mol 若CO2全部來自CaCO3的分解， 則m(CaCO3) = 0.06 mol 100 g/mol = 6.00 g 5.78 g 不合題意，所以，A中一定含有MgCO3（2）m(CO2) = 0.06 mol 44 g/mol = 2.64 g m(H2O) = 2.82 g 2.64 g = 0.18 g nMg(OH)2 = n(H2O) = 0.18 g18 g/mol = 0.01 mol mMg(OH)2 = 0.01 mol58 g/mol = 0.58 g n(CaCO3) + n(MgCO3) = 0.06 mol n(CaCO3)100 g/mol + n(MgCO3)84 g/mol + 0.58 g = 5.78 g解得：n(CaCO3) = 0.01 mol n(MgCO3) = 0.05 mol0.05 mol 84 g/mol + 0.01 mol100 g/mol6.32 g 100 % = 82.3 %