1、金属及其化合物,1. 了解常见金属（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等）的活动顺序。 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。 4以上各部分知识的综合应用,【明确考纲】,【重温真题】,1(2018全国卷7)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:,下列叙述错误的是( ) A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+ D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠,【答案】D,
2、2(2018江苏9)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是,【答案】A,3(2018北京9)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是,【答案】C,4(2018全国卷10)NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 NA B22.4 L（标准状况）氩气含有的质子数为18NA C92.0 g甘油（丙三醇）中含有羟基数为1.0NA D1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA,【答案】B,【感悟高考】,1考向： （1）选择题：结合阿伏加德罗常数、化学实验的现象和分析，考查重要金属
3、元素单质和化合物的重要性质。 （2）非选择题：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。 2解法指导：以氧化还原反应为主线，建立并熟练掌握常见金属元素及其化合物之间的转化关系。熟悉工业流程题的解题思路，培养从流程中获取重要信息的能力。,考点一： 钠及其重要化合物,1.树立物质转化思想 (1)理清知识主线 NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3 (2)形成网络构建,【知识精讲】,2.扫除易忘知识盲点 (1)钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反
4、应才能置换出盐中的金属。 (2)无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的。 (3)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。 (4)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2 mol。,(5)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。 (6)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液。 (7)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量
5、CO2，有晶体析出。 (8)焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。 (9)NaK合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。 (10)碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。 (11)Li和O2反应只生成Li2O；NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为12。,1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”。 (1)(2018江苏卷)NaHCO3受热易分解，因此可用于制胃酸中和剂( ) (2)(2018全国卷)用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂( )
6、 (3)(2017全国卷)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，说明CO2具有氧化性( ) (4)(2017天津高考)将固体加热至恒重除去NaHCO3固体中的Na2CO3( ),【题组精练】,(5)(2017江苏高考)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂( ) (6)(2017江苏卷)电解饱和食盐水获取烧碱和氯气： 2Cl+2H2O H2+Cl+2OH ( ) (7)(2017海南卷)过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气 ( ) (8)(2016浙江高考)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火 ( ),2【2018海南
7、卷】某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题： （1）选用如图所示装置及药品制取CO2。 打开弹簧夹，制取CO2。为了得到干燥、 纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛 有_、_的洗气瓶(填试 剂名称)。反应结束后，关闭弹簧夹，可 观察到的现象是_。 不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是_。,（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：,为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红：向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的主要成分是_(填标号)。ANa2O BNa2O2 CNaOH DNa2CO3 为检验
8、黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是_。 本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为_。,考点二： 镁、铝及其重要化合物,【知识精讲】,1.树立物质转化思想 (1)理清知识主线,MgMgOMg(OH)2,MgCO3,MgCl2,(2)形成网络构建,一、镁及其化合物,2.扫除易忘知识盲点 (1)Mg在空气中燃烧生成三种产物：MgO、Mg3N2、C。 (2)水垢是CaCO3和Mg(OH)2的混合物，而不是CaCO3和MgCO3，因为 MgCO3H2O Mg(OH)2CO2。 (3)加热蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2晶体，若要得到MgCl2晶体，应在HC
9、l的气氛中加热蒸干，目的是抑制Mg2的水解。 (4)金属镁不仅可置换酸中的氢，也可与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2，如将Mg条置于NH4Cl溶液中可产生H2和NH3。 (5)MgO的熔点高，可作耐高温材料；MgCl2的熔点较MgO的熔点低，可电解熔融的MgCl2制取金属镁。,1.树立物质转化思想 (1)理清知识主线,二、铝及其化合物,(2)形成网络构建,2.扫除易混知识盲点 (1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。 (2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取
10、其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。 (3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。 (4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。,(5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。,(7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。 (8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaH
11、CO3溶液。,题组一 铝及其化合物的性质与运用 1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”。 (1)(2018江苏高考)KAl(SO4) 212H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体( ) (2)(2017天津高考)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物( ) (3)(2017天津高考)蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液制备无水AlCl3( ) (4)(2016全国卷)由MgCl2溶液制备无水MgCl2，可以将MgCl2溶液加热蒸干( ),【题组精练】,(5)(2016全国卷)根据Al2(SO4)3和小苏打反应，在实际应用中可用作泡沫灭火器灭火器( ) (6)(2016江苏高考)Al2O3熔点高，可用作
12、耐高温材料( ) (7)(2015全国卷)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，是因为铝的熔点较低( ) (8)(2015全国卷)将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，会产生红棕色气体( ) (9)(2015全国卷)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，会产生大量白色沉淀( ),2【2018海南卷 10】絮凝剂有助于去除工业和生活废水中的悬浮物。下列物质可作为絮凝剂的是 ANaFe(SO4)26H2O BCaSO42H2O CPb(CH3COO)23H2O DKAl(SO4)212H2O,【答案】AD,3【2018海南卷 4】下列化合物中，能与Na2CO3溶液
13、反应生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是 AMgCl2 BCa(NO)3 CFeSO4 DAlCl3,【答案】D,4海水中含有大量的氯化镁，从海水中提取镁的生产流程如下图所示：,回答下列问题： (1)写出在海水中加入氧化钙生成氢氧化镁的化学方程式_。 操作的名称为_。 (2)加入试剂，反应的离子方程式为_。 (3)操作的名称_。 (4)经操作最终可得金属镁，该反应的化学方程式是_。,考点三 ： 铁及其重要化合物,1.树立物质转化思想 (1)理清知识主线(2)形成网络构建,【知识精讲】,2.扫除易忘知识盲点 (1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应
14、时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S的。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。 (2)向含Fe2的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色 棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2的检验。,(3)Fe3的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可
15、用铁氰化钾检验Fe2，现象是生成蓝色沉淀(Fe3Fe(CN)62)。 (4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3Fe=3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 (5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。,(6)Fe3必须在酸性条件下才能大量存在，当pH7时，Fe3几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。 (7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3水解
16、生成沉淀过滤除去。 (8)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。 (9)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。 (10)自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。,【题组精练】,题组一 铁及其化合物的性质与运用,1.正误判断，正确的划“”，错误的划“”。 (1)(2018天津卷)铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈
17、( ) (2)(2018天津卷)某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，则原溶液中有Fe2+，无Fe3+( ) (3)(2018江苏卷)向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色( ) (4)(2018江苏卷)Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2( ) (5)(2018全国卷)100 mL 1molL1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA( ),(7)(2017江苏高考)下列物质间转化能够实现：( ) (8)(2016全国卷)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释( ),(6)(2017全国卷)向2 mL 0.1 molL1的FeCl3溶液中加入
18、足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液，黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变，证明还原性：FeFe2( ),(9)(2016全国卷)根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板( ) (10)(2016四川高考)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，则常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应( ) (11)(2016浙江高考)纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附( ) (12)(2016江苏高考)因为Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂( ),3.(2015浙江理综，13)某同
19、学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：,下列说法不正确的是( ) A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉 B.固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3进入固体2 C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D.若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解， 其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O,3化学美无处不在，下图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是( ),4铁是
20、日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的是( ) A常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸 B铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3 CFe(OH)2易被氧化成Fe(OH)3，说明稳定性：Fe(OH)2Fe(OH)3 DFe3O4溶解于盐酸既有FeCl2又有FeCl3生成，故Fe3O4属于混合物,5电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。 (1)FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式是 。 (2)某工程师为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新获得氯化铁溶液，准备采用下列步骤：,上述实验中加入或生成的有关
21、物质的化学式为 ； ； 若向溶液中加入氢氧化钠溶液，其实验现象为 。,6(2018全国卷)K3Fe(C2O4)33H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题： （1）晒制蓝图时，用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂，以K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：显色反应的化学方程式为_。,2K3Fe(C2O4)3 2FeC2O4 +3K2C2O4 +2CO2,（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。,通入氮气的目的是_。 实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有_、_。
22、 为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_。 样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：_。 （3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_。 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V ml。该晶体中铁的质量分数的表达式为_。,7(2017全国卷27)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁
23、矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：,回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为_。（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式_。,（3）TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：,分析40 时TiO2xH2O转化率最高的原因_。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为_。 （5）若“滤液”中c(Mg2+)=0.02 molL-1，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.010-5 molL-1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.310-22、1.010-24。 （6）写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_ 。,本课结束,
