常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)和非金属元素(如Cl、N、S、Si)。 (1)了解常见金属的活动顺序。
(2)了解常见元素及其重要化合物的主要性质及其应用。
(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。
Ⅰ.客观题
(1)考查元素及其化合物的重要性质和应用。
(2)以元素及其化合物为载体考查离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等。 Ⅱ.主观题
(1)以“铁三角”“铝三角”的转化关系为载体,考查分析图像能力和计算能力。
(2)以化工流程的形式,考查金属矿物的冶炼和工业废液的提纯。
一、常见金属及化合物的主要性质
1.钠及其化合物
(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。
(2)钠与盐的溶液反应:钠不能置换出溶液中的金属,钠直接与水反应,反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。 (3)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为:CO+H+===HCO、HCO+H+===H2O+CO2↑。
2.镁、铝及其化合物
(1)镁在空气中燃烧主要发生反应:2Mg+O22MgO,此外还发生反应:3Mg+N2Mg3N2、2Mg+CO22MgO+C。
(2)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下,浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。
(3)Al2复方安息香酊O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。
(4)Al3+、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3+与下列离子不能大量共存:OH-、CO、HCO、SO、S2-、ClO-对外贸易法、AlO,其中OH-是因为直接反应,其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列离子不能大量共存:H+、HCO、Al3+、Fe2+、Fe3+,其中H+和HCO是因为与AlO直接反应(AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO),其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。
(5)明矾的净水原理:明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,它在水中能电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO。铝离子发生水解反应,生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力,吸附水中的悬浮物,使之沉降以达到净水目的:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。
3.铁、铜及其化合物
(1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,与I2反应生成FeI2,与反应物的用量无关。
(2)过量的Fe与硝酸作用,或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,均生成Fe2+。要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
(3)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时,涉及Fe3+与I-的氧化还原反应,产物为Fe2+、I2和H2O。
(4)FeCl3溶液加热浓缩时,因Fe3+水解和HCl的挥发,得到的固体为Fe(OH)3,灼烧后得到红棕Fe2O3固体;而Fe2(SO4)3溶液蒸干时,因硫酸是难挥发性的酸,将得不到Fe(OH)3固体,最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。
(5)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后,最终得到红褐沉淀,并不能断定该溶液中一定含有Fe3+,也可能含有Fe2+。
二、金属的性质
1.金属单质的性质
金属单质的化学性质:
①金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化,只作还原剂,但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性,如Fe2+。
②金属单质跟酸反应的规律:
A.与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应
B.与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应,Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。
3.金属活动性顺序表应用小结
金属活动性顺序 | K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au |
金属原子失电子能力 | K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb依次减小,还原性减弱(相应金属离子氧化性增强) |
空气中跟氧气的反应 | 易被氧化 | 常温时能被氧化 | 加热时能被氧化 | 不能被氧化 |
跟水的反应 | 常温可置换出水中的氢 | 加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢 | 不与水反应 |
跟酸的反应 | 能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢 | 不能置换出稀酸中的氢 |
反应剧烈 | 反应程度依次减弱 | 能跟浓硫酸、 硝酸反应 | 能跟王水反应 |
跟盐的反应 | 位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、Ca除外) |
跟碱的反应 | Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应 |
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三、常见金属化合物的性质及离子的检验
1.常见的金属氧化物
化学式 | Na2O | Na2O2 | MgO | Al2O3 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
颜 状态奥巴马复旦大学演讲 | 白固体 | 淡黄粉末 | 白固体 | 白固体 | 黑粉末 | 红棕 粉末 | 黑晶体 |
与水 作用 | 反应生成NaOH | 反应生成NaOH和O2 | 与水缓慢反应生成Mg(OH)2 | 不溶于水,也不与水反应 |
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2.常见的金属氢氧化物及碱的通性
黑龙江省畜牧兽医局(2)碱的通性
①可溶性碱使指示剂变。
②可溶性碱与酸性氧化物反应,如向NaOH溶液中通入少量CO2,反应的化学方程式为:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。
③与酸发生中和反应。
④可溶性碱与某些可溶性盐发生复分解反应,如Ca(OH)2与Na2CO3反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。
3.金属阳离子的检验
1.《本草图经》在“绿矾”项载:“盖此矾绿,味酸,烧之则赤……”,下列关于“绿矾”的说法正确的是( )
A.绿矾的主要成分为Fe2(SO4)3·7H2O阻尼电阻
B.绿矾在溶液中能电离出H+,所以“味酸”
C.“烧之则赤”时,绿矾被氧化
D.可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验绿矾是否已经开始变质
【答案】C
【解析】A.绿矾的主要成分为FeSO4·7H2O,故A错误;B.绿矾在溶液中能电离出Fe2+和SO,无H+,故B错误;C.“烧之则赤”时,说明绿矾中的亚铁离子被氧化为铁离子,绿矾煅烧后所得的固体产物为氧化铁,故C正确;D.铁离子与硫溶液反应生成血红溶液;绿矾变质会产生三价铁离子,应用KSCN溶液检验绿矾是否已经开始变质,故D错误;故选C。
2.人工泳池水质须符合CJ/T244-2016标准,为此在泳池里需要加入某些化学品。下列做法错误的是( )
A.用氯化钠作pH调节剂 B.用硫酸铜作杀藻剂
C.用明矾作净水剂 D.用次氯酸钠作消毒剂
【答案】A
【解析】A.氯化钠溶液呈中性,不能作pH调节剂,A错误;B.铜离子是重金属离子,能使蛋白质变性,用硫酸铜作杀藻剂,B正确;C.铝离子水解生成胶体,具有疏松多孔的结构,能吸附水中悬浮物并使之沉降,可用明矾作净水剂,C正确;D.次氯酸钠具有强氧化性,可作消毒剂,D正确;答案选A。
3.(双选)下列根据实验操作和现象所得出结论正确的是( )
选项 | 实验操作 | 实验现象中国农民调查 pdf | 结论 |
A | 常温下将铝片插入浓硫酸中 | 无气泡产生 | 铝与浓硫酸不反应 |
B | 将亚硫酸钠样品溶于水,滴加稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液 | 产生白沉淀 | 亚硫酸钠样品已变质 |
C | 将补铁剂(含FeSO4)溶于盐酸后,滴加铁溶液 | 无明显现象 | 补铁剂已完全变质 |
D | 向酸性高锰酸钾溶液中滴加乙醇 | 紫褪去 | 乙醇发生氧化反应 |
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【答案】CD
【解析】A.Al片插入到浓硫酸中,Al发生钝化,Al表面生成一层致密的氧化物薄膜,并非不反应,A错误;B.亚硫酸钠溶液中有亚硫酸根,滴加盐酸酸化后再加入硝酸钡,亚硫酸根、氢离子、硝酸根反应生成硫酸根,无法判断亚硫酸钠样品已经变质,B错误;C.铁用于检验Fe2+,将补铁剂(含FeSO4)溶于盐酸后,滴加铁溶液,无明显现象说明补铁剂中不含有Fe2+,说明补铁剂已经完全变质,C正确;D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加乙醇,紫褪去,说明乙醇被高锰酸钾氧化,乙醇发生氧化反应,D错误;故答案选CD。
4.下列有关物质性质与用途的描述均正确的是( )
A.小苏打、烧碱都可中和胃酸,医疗上均用于胃酸过多
B.次氯酸具有强氧化性,可用于杀菌、消毒
C.干燥的能使有的鲜花褪,表现了的漂白性
D.氯化铁溶液可用于腐蚀铜制线路板,置换出铁单质
【答案】B
【解析】A.烧碱为NaOH,虽然可以中和胃酸,但具有腐蚀性,不能用于胃酸过多,故A错误;B.次氯酸具有强氧化性可以氧化蛋白质使其变形,可用于杀菌、消毒,故B正确;C.干燥的并不具有漂白性,使鲜花褪是因为和水反应生成了具有漂白性的次氯酸,故C错误;D.氯化铁溶液可用于腐蚀铜制线路板,发生的反应为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,并没有置换出铁单质,故D错误;综上所述答案为B。
5.(双选)以海绵铜(含有少量CuO杂质的海绵状的铜)为原料生产CuCl的工艺流程如图所示。
已知CuCl难溶于水,可溶于氯离子浓度较大的溶液,易水解、氧化。下列说法不正确的是( )
A.“溶解”过程中可用浓盐酸代替硫酸
B.“溶解”过程中反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
C.“反应”过程中反应的离子方程式为2Cu2++2Cl−+SO+H2O=2CuCl↓+SO+2H+
D.“烘干”过程可用坩埚在空气中进行
【答案】AD
【解析】酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)生成硫酸铜,过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl,发生2Cu2++SO+2Cl−+H2O=2CuCl+SO+2H+,得到的CuCl经硫酸酸洗,水洗后再用乙醇洗涤,可快速除去固体表面的水分,防止水解、氧化。A.溶解”过程中,若硫酸用浓盐酸代替,则“反应”过程中生成的CuCl会被Cl−溶解,难以得到CuCl沉淀,故A错误;B.“溶解”过程中,硝酸铵中的硝酸根离子与硫酸电离出的氢离子将铜氧化,离子方程式是3Cu+8H++2NO
=3Cu2++2NO↑+4H2O,故B正确;C.从后续操作看,“反应”过程生成CuCl,则溶液中的Cu2+被SO还原,“反应”过程中反应的离子方程式为2Cu2++2Cl−+SO+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,故C正确;D.“烘干”时,CuCl易被空气中的氧气氧化,所以需在隔绝空气的环境中进行,故D错误;故选AD。
1.下列有关元素及其化合物的说法正确的是( )