1、学案10常见金属元素及其化合物高考关键词单质氧化物(碱性氧化物)氢氧化物(碱)盐(阳离子)。1.钠：活泼、还原性(保存)；过氧化钠：结构特点、与水及CO2反应特点；烧碱。2.铝：还原性、与强碱反应、合金；氧化铝、氢氧化铝：两性；Al3：水解、净水、离子共存、铝三角转化。3.铁：腐蚀、变价；Fe2：还原性、离子共存、保存、检验；Fe3：氧化性、水解、离子共存、检验；Fe2、Fe3的相互转化。4.铜：不活泼、冶炼；氧化物、Cu2：颜色。核心考点回扣1典型元素及其化合物的特征性质(1)Na、Al、Fe、Cu四种元素的单质中：能与水剧烈反应的是_，反应的离子方程式：_；能与NaOH溶液反应的是_，反应
2、的离子方程式：_，其中作氧化剂的是_；Cu在潮湿的空气中被腐蚀的化学方程式： _；与氧气反应条件不同，反应产物不同的是_。(2)上述四种金属的氧化物中：能用作供氧剂的是_，写出一个化学方程式：_；既能溶于酸溶液又能溶于强碱溶液的是_，离子方程式分别为_，_；常温下为黑色固体的是_。(3)上述四种金属的氢氧化物中：易在空气中被氧化的是_，现象_，反应的化学方程式为_；具有两性的是_。(4)上述四种金属形成的阳离子共有_种，其中既能表现还原性，又能表现氧化性的是_，检验Fe2的方法是_；其中氧化性最强的是_，它腐蚀金属铜的离子方程式为_。答案(1)Na2Na2H2O=2Na2OHH2Al2Al2O
3、H2H2O=2AlO3H2H2O2CuCO2H2OO2=Cu2(OH)2CO3Na、Fe(2)Na2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O2(或2Na2O22H2O=4NaOHO2)Al2O3Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2OFeO、Fe3O4、CuO(3)Fe(OH)2白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Al(OH)3(4)6Fe2、Cu先加KSCN溶液不显红色，再加H2O2溶液变为红色Fe32Fe3Cu=2Fe2Cu22典型元素及其化合物的转化关系(1)钠及其化合物间的转化关系离子方程式：2Na2H2O=2Na
4、2OHH2；化学方程式：2NaO2Na2O2；离子方程式：2Na2O22H2O=4Na4OHO2；化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2；化学方程式：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；离子方程式：2OHCO2=COH2O；离子方程式：CO2OH=HCO；化学方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。(2)铝及其化合物间的转化关系离子方程式：2Al2OH2H2O=2AlO3H2；离子方程式：Al2O32OH=2AlOH2O；离子方程式：AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO；离子方程式：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH；化学方程式：2Al(OH)3Al2O
5、33H2O；离子方程式：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。(3)铁及其化合物间的转化关系化学方程式：FeSFeS；化学方程式：2Fe3Cl22FeCl3；化学方程式：Fe2O33CO2Fe3CO2或Fe2O32AlAl2O32Fe；离子方程式：2Fe2Cl2=2Fe32Cl或2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；离子方程式：2Fe3Fe=3Fe2或2Fe3Cu=2Fe2Cu2；化学方程式：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。高考题型1典型物质的性质及应用1(2014北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()AK BNa CFe DAl
6、答案D解析金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确；K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内层金属，A、B、C错误。2(2015山东理综，10)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()AAlCl3 BNa2O CFeCl2 DSiO2答案A解析A项，AlCl3可由Al与Cl2反应制得，将AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2 气体和Al(OH)3沉淀，正确；B项，Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中没有气体产生 ，错误；C项，Fe 与Cl2 反应生成Fe
7、Cl3 ，错误；D项，SiO2 与Ba(HCO3)2不反应，错误。3高考真题选项正误判断，正确的打“”，错误的打“”(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解()(2015安徽理综，9A)解析Na2CO3很稳定，一般加热不会分解。(2)溶解度：小苏打”、“”或“3菱锰矿的主要成分是MnCO3(含有少量FeS2、Al2O3)，以菱锰矿为原料制备锰单质的流程如下所示：浆化溶液1溶液2精制电解Mn请回答下列问题：(1)菱锰矿在浸取前需要粉碎，其目的是_。(2)用稀硫酸浸取时，主要反应的离子方程式为_；加入二氧化锰时被氧化的物质是_(填化学式)。(3)已知Fe、Al、Mn的氢
8、氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如表所示，则加氨水沉淀时应控制溶液的pH范围为_。此时得到的沉淀是_、_(填化学式)。氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀pH1.84.18.3完全沉淀pH3.25.09.8(4)电解硫酸锰溶液时，阴极的电极反应式为_。用酸性高锰酸钾溶液检验Mn2，产生黑色沉淀，该反应的离子方程式为_。答案(1)增大接触面积，便于浆化，提高浸出率(2)MnCO32H=Mn2CO2H2OFeS2(3)5.0pH8.3Al(OH)3Fe(OH)3(4)Mn22e=Mn2MnO3Mn22H2O=5MnO24H解析(1)矿石粉碎可增大固体与液体、固体与气体的接触面
9、积，可从影响化学反应速率因素的角度进行分析。(2)FeS2中的2价铁及1价硫都具有还原性，均可被MnO2氧化。(3)根据几种离子沉淀的pH，控制溶液的酸碱性使氢氧化铝完全沉淀(氢氧化铁已完全沉淀)，氢氧化锰没有开始沉淀。(4)电解硫酸锰溶液时，阴极上锰离子发生还原反应生成锰单质。高锰酸钾将锰离子氧化成二氧化锰。考向2实用金属化合物的制备4化工生产中常利用硫酸厂煅烧黄铁矿石的烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)来制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO47H2O)，过程如下：(1)将过程中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是_(填选项序号)。a品红溶液 b紫色石蕊溶液c
10、酸性KMnO4溶液 d溴水(2)过程中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为_。(3)过程中，需加入的物质是_；反应的化学方程式为_。用溶液Y制绿矾时，可取少量Y溶液于试管中，向试管内加入少量的_溶液，观察溶液是否变为_色，以验证其中是否含有Fe3。(4)在实验室里，完成过程中的_(填操作名称)，需要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳等，还需要的仪器有_。(5)过程调节pH，最好选用下列试剂中的_(填选项序号)。a稀硫酸 bCaCO3cNaOH溶液 dFe2O3(6)过程中，将溶液Z加热到7080 ，目的是_。答案(1)acd(2)4FeS3O212H=4Fe36H2O4S(3)Fe(或铁)Fe
11、2(SO4)3Fe=3FeSO4硫氰化钾(或其他合理答案)红(4)蒸发浓缩、冷却结晶蒸发皿、玻璃棒(5)d(6)促进Fe3的水解解析由题中信息可知，过程向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气，铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解，生成硫酸铁、单质硫和水，所以溶液X是硫酸铁溶液，过程灼烧固体，其中的硫被氧化为二氧化硫。(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(2)过程中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为4FeS3O212H=4Fe36H2O4S。(3)由产物绿矾逆推可知过程就是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程，应加入铁粉还原硫酸铁，有关反应的化学方程式为Fe2(SO4)3Fe=3Fe
12、SO4。验证硫酸亚铁溶液中是否含有Fe3，可用含SCN的溶液检验，若溶液变为红色，证明溶液中含有Fe3，若溶液不变色，证明溶液中不含Fe3。(4)由硫酸亚铁溶液制绿矾，应使用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要使用酒精灯、三脚架、蒸发皿、玻璃棒等。(5)过程实质上是要提高溶液的pH，中和多余的硫酸，以生成聚铁胶体，最好选用Fe2O3。(6)过程中，将硫酸铁溶液加热到7080 ，目的是促进Fe3的水解。5铬铁矿的主要成分可表示为FeOCr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备强氧化剂重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图：已知：4FeOCr2O38Na2CO37O28
13、Na2CrO42Fe2O38CO2；Na2CO3Al2O32NaAlO2CO2；Cr2OH2O2CrO2H。根据题意回答下列问题：(1)操作、的名称是_。(2)用醋酸调节溶液pH78的离子方程式为_。(3)酸化步骤中调节溶液pH5时发生反应2CrO2HCr2OH2O。若将醋酸改用盐酸，盐酸会与Cr2O反应造成大气污染并生成Cr3杂质，该反应能发生的原因是_。(4)下表是相关物质的溶解度数据，操作发生反应的化学方程式是Na2Cr2O72KCl=K2Cr2O72NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_。物质KClNaClK2Cr2O7Na2Cr2O7溶解度(g/100 g水0 2835.74.71
14、6340 40.136.426.321580 51.33873376(5)含铬废渣(废水)的随意排放对人类生存环境有极大的危害。电解法是处理铬污染的一种方法，金属铁作阳极、石墨作阴极电解含Cr2O的酸性废水，一段时间后产生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。电解法处理废水的总反应如下，配平并填写空缺：已知产物中nFe(OH)3n(H2)11Fe_Cr2O_H2O=_Fe(OH)3_Cr(OH)3_H2。答案(1)过滤(2)AlOCH3COOHH2O=Al(OH)3CH3COO(3)Cr2O在酸性条件下具有强氧化性，而Cl具有还原性(4)K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四种物质中K2Cr2O7的溶解度最小)(5)612H17626解析(1)由流程信息可知，操作、都是分离固体和溶液，显然操作名称是过滤。(2)用醋酸调pH78的目的是将溶液中的AlO转化为Al(OH)3沉淀。(3)Cr2O是强氧化剂，能将Cl氧化为Cl2。(4)由溶解度表可知方程式中的四种物质，K2Cr2O7的溶解度最小，易生成沉淀，符合离子反应发生的条件。
