1、自查自悟自建考点方法技能实验思想建模专题九 常见金属元素及其重要化合物自查自悟自建考点方法技能实验思想建模最新考纲1常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等)(1)了解常见金属的活动性顺序；(2)掌握常见金属及其重要化合物的主要性质，了解其应用；(3)了解合金的概念及其重要应用。2以上各部分知识的综合应用。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自 查1四种常见金属的性质比较钠(Na)铝(Al)铁(Fe)铜(Cu)与非金属反应与O2的反应常温生成氧化钠(Na2O)；加热生成生成氧化铝(Al2O3)点燃条件下生成空气中加热生成氧化铜(CuO)，潮湿条件下生成与Cl2的反应点燃条件下生成氯化钠(NaC
2、l)点燃条件下生成氯化铝(AlCl3)点燃条件下生成点燃条件下生成氯化铜(CuCl2)过氧化钠(Na2O2)四氧化三铁(Fe3O4)碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3氯化铁(FeCl3)自查自悟自建考点方法技能实验思想建模续表与酸或水的反应与水或酸(如盐酸)反应生成H2和NaOH或NaCl与酸(如盐酸)反应生成H2和AlCl3与非氧化性酸(如盐酸)反应生成H2和FeCl2；红热的铁与水蒸气反应生成与盐酸、稀硫酸等弱氧化性酸不反应，与浓硫酸加热、硝酸反应生成铜盐与碱的反应与碱溶液反应生成H2和NaOH(实质是与反应)生成偏铝酸盐(如NaAlO2)和氢气不反应不反应H2和Fe3O4 水自查自悟自建考
3、点方法技能实验思想建模2.金属氧化物的性质比较化学式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3Fe3O4分类氧化物氧化物氧化物氧化物氧化物氧化物颜色状态色固体色固体色粉末色固体色粉末色粉末色晶体与水作用反应生成NaOH反应生成与水缓慢反应生成Mg(OH)2不溶于水，也不与水反应碱性过碱性两性碱性碱性白淡黄白白黑红棕黑NaOH和O2自查自悟自建考点方法技能实验思想建模续表与酸作用反应生成钠盐和水反应生成钠盐、水和氧气反应生成镁盐和水反应生成铝盐和水反应生成亚铁盐和水反应生成铁盐和水氧化性 除Na2O2外，氧化性都很弱，通常不能用还原剂还原可用C、CO、Al等还原，生成单质铁其他反应与CO
4、2反应生成Na2CO3与CO2反应生成Na2CO3和O2与NH4Cl溶液反应与强碱反应生成偏铝酸盐与氧化性酸反应生成铁盐自查自悟自建考点方法技能实验思想建模3.金属氢氧化物的性质比较化学式NaOHMg(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2颜色状态色固体色固体色胶状沉淀色沉淀色沉淀色沉淀稳定性稳定加热不分解较高温度分解成MgO和H2O加热分解成Al2O3和H2O加热分解成Fe2O3和H2O不稳定易被氧化成Fe(OH)3易分解成CuO和H2O与酸反应均易与酸反应生成对应的盐，若为氧化性酸则Fe(OH)2还要被氧化其他反应与盐反应，与Cl2、Al、Si、Al(OH)3反应
5、与NH4Cl溶液反应与强碱溶液反应具有还原性新制Cu(OH)2悬浊液被醛基还原白白白红褐白蓝自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自 悟11 mol金属Na被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数后者多于前者吗？提示金属钠的化合价都由0价变为1价，转移的电子数相等。2Fe在Cl2中燃烧时，是否是Fe过量生成FeCl2，Cl2过量生成FeCl3?提示Fe在氯气中燃烧与氯气过量与否没有关系，只能生成FeCl3。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模3焰色反应是大多金属元素的性质，属于化学变化。钠元素焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色，这种说法对吗？提示焰色反应是大多金属元素的性质，属于物理变化。钠元素焰
6、色为黄色，钾元素焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃片观察)。4在空气中，FeCl2与NaOH溶液反应的现象是什么？提示生成的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。5如何检验出某含Fe3的溶液中含有Fe2？提示向溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明含有Fe2。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自 建自查自悟自建考点方法技能实验思想建模突破 核心考点1Na可与冷水反应生成H2；Mg只与热水缓慢放出H2；Al不与水反应，能与NaOH溶液反应放出H2；Fe在高温下与水蒸气反应产生H2。2既能与酸反应又能与碱反应的物质有：Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。3既能与
7、强酸溶液反应放出气体，又能与强碱溶液反应放出气体的物质有：Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、(NH4)2S等。必考点一 金属及其化合物的主要性质和转化关系自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自查自悟自建考点方法技能实验思想建模【真题1】(2013广东理综，23)下列实验的现象与对应结论均正确的是(双选)()。选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显现象Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应自查自悟自建考点方法技能实验思想建模思
8、维提示注意浓H2SO4脱水性实验及其现象；Al的钝化的实质；Na与醇反应的实质；Fe与水反应的条件、现象及产物。答案 AC 自查自悟自建考点方法技能实验思想建模【题组】1(2013广东深圳二模，9)下列说法正确的是()。ANa2O2可作为潜艇工作人员的供氧剂B常温下铝箔放在浓HNO3中生成H2C水蒸气通过炽热的铁，生成Fe(OH)3和H2D用新制Cu(OH)2检查尿糖，Cu(OH)2是还原剂解析铝与浓硝酸常温下发生钝化，故B错误；水蒸气和炽热的铁反应生成Fe3O4和氢气，故C错误；葡萄糖含有醛基易被新制氢氧化铜氧化，故D错误。答案 A自查自悟自建考点方法技能实验思想建模2(2013北京西城区期
9、末考试)下表中各组物质不能实现如图转化的是()。选项甲乙丙AAlCl3AlAl(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CCO2NaHCO3Na2CO3DCO2(NH4)2CO3NH3自查自悟自建考点方法技能实验思想建模解析本题考查元素及其化合物之间的转化，意在考查考生对常见化学反应的掌握情况。Al与NaOH溶液反应不能生成Al(OH)3，而是生成NaAlO2，A错误。答案 A自查自悟自建考点方法技能实验思想建模3(2013广东中山一模，9)下列说法正确的是()。A铝是金属，与强碱不能发生反应BNa、Mg、Fe金属单质在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱C将混有少量SO2的二氧化碳气
10、体通入饱和NaHCO3溶液，可达到除杂的目的D过量的铜与浓硝酸反应，生成的气体只有NO2自查自悟自建考点方法技能实验思想建模解析铝既可以与强酸反应，也可以与强碱反应，故A错误；高温条件下Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故B错误；过量的铜与浓硝酸反应，先有NO2生成，当硝酸浓度降低时有NO生成，故D错误。答案 C自查自悟自建考点方法技能实验思想建模4(2013江西联考)如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是()。A反应最多能产生0.05 mol O2B反应的离子方程式为Na2H2O=Na
11、2OHH2CNa2O2中阴阳离子数目之比为11D、充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：自查自悟自建考点方法技能实验思想建模解析0.1 mol Na2O2与100 g H2O反应，H2O过量，反应最多能产生0.05 mol O2，选项A正确；反应的离子方程式应为2Na2H2O=2Na2OHH2，选项B错误；Na2O2中阴阳离子数目之比为12，选项C错误；、充分反应后所得溶液中溶质(NaOH)的质量分数从大到小：，选项D错误。答案 A自查自悟自建考点方法技能实验思想建模掌握 方法技能1钠及其重要化合物(1)知识主线：NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3(2)转化关系自查自悟自建考
12、点方法技能实验思想建模2铝及其重要化合物(1)知识主线AlAl2O3Al(OH)3(2)转化关系自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自查自悟自建考点方法技能实验思想建模突破 核心考点常见金属阳离子检验的注意事项1注意离子检验所要求的环境，如Ag用含有Cl的溶液检验时要用硝酸酸化。2尽可能选择特效反应以减少干扰，如检验Fe3时常选用KSCN溶液，而不选用Na2CO3溶液。必考点二 常见阳离子的检验与判断自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自查自悟自建考点方法技能实验思想建模【真题2】(2013浙江理综，13)现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复
13、合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：自查自悟自建考点方法技能实验思想建模已知：控制溶液pH4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2、Mg2不沉淀。该同学得出的结论正确的是()。A根据现象1可推出该试液中含有NaB根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2，但没有Mg2D根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2思维提示掌握常见阳离子的检验方法；注意干扰因素的排除。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模解析加入NaOH溶液后观察到黄色火焰，不能确定试液中含有Na，A项不正确；由于葡萄糖酸根中不含醛基，不能与银氨溶液发生银镜反应，现
14、象2不能说明任何问题，B不正确；Mg2与NH3H2O反应会产生沉淀，显然C项正确；用H2O2氧化之前未检验是否含有Fe3，D项不正确。答案 C自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自查自悟自建考点方法技能实验思想建模答案 D自查自悟自建考点方法技能实验思想建模2利用焰色反应检验K时有以下步骤：蘸取待测液后灼烧；将铂丝置于酒精灯火焰上灼烧至火焰呈无色；透过蓝色钴玻璃观察；用稀盐酸洗净铂丝，其中正确的操作顺序是()。ABCD解析焰色反应的实验过程可概括为“干烧蘸烧观色洗烧”。答案 D自查自悟自建考点方法技能实验思想建模3证明某溶液只含有Fe2而不含有Fe3的实验方法是()。A先滴加氯水，再滴加KSC
15、N溶液后显红色B先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色C滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D只需滴加KSCN溶液解析先滴加KSCN溶液，若不变红色，则可证明无Fe3；再滴加氯水(或双氧水)立即呈红色，则可证明原溶液中有Fe2。故B项是正确的实验方法。答案 B自查自悟自建考点方法技能实验思想建模4(2013广东茂名一模)已知A、B为单质，C为化合物。能实现上述转化关系的是(双选)()。A若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是NaB若C的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则A可能是H2C若C的溶液中滴加KSCN溶液显血红色，则B可能为FeD若C的溶液中滴加NaOH
16、溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为Cu自查自悟自建考点方法技能实验思想建模解析此题综合考查元素化合物知识，由转化关系可知单质A、B生成化合物C，化合物C电解又产生这两种单质，无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐符合要求，分析选项可知B、D项符合要求。答案 BD自查自悟自建考点方法技能实验思想建模掌握 方法技能常见阳离子的检验1用NaOH溶液检验自查自悟自建考点方法技能实验思想建模2特殊检验法3焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K和Na自查自悟自建考点方法技能实验思想建模突破 核心考点无机化工流程题的解题策略1流程示意图的分析思路必考点三 金属元素单质及其化合物在工业生产中的应用自查自悟自建考点方法技能实验
17、思想建模2解题步骤(1)认真阅读题干，了解生产目的及有用信息。(2)整体分析工艺流程，掌握生产过程分为哪几个阶段。(3)分析每一个阶段的生产原理、物质变化、条件控制及其实验操作。(4)了解生产过程中的有关物质的回收和原料的循环利用，以及对“绿色化学”思想的运用和所采取的环保措施。(5)认真分析题中设问，规范作答。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模【真题3】(2013浙江理综，28节选)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：自查自悟自建考点方法技能实验思想建模已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似，请回答下列问题：(1)用NaOH溶液处理废旧
18、镀锌铁皮的作用有_。A去除油污 B溶解镀锌层 C去除铁锈 D钝化(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是_。(3)由溶液B制取Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，其原因是_。(4)Fe3O4胶 体 粒 子 能 否 用 减 压 过 滤 法 实 现 固 液 分 离？_(填“能”或“不能”)，理由是_。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模解析(1)往往会把目光集中在Zn与Al的性质相似，能与NaOH溶液反应而忽视NaOH能除去油污，漏选A，只选B。(2)固液分离需用过滤(为加快过滤速度，常用减压过滤)，Zn(OH)2固体表面会粘有其离子，必须洗涤，将Zn(
19、OH)2转化为ZnO需灼烧。(3)溶液B中有Fe2，N2作为保护气，阻止溶液接触氧气，防止Fe2被氧化。(4)胶体粒子的直径较小，能透过滤纸。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模答案(1)A、B(2)抽滤、洗涤、灼烧(3)N2气氛下，防止Fe2被氧化(4)不能 胶体粒子太小，抽滤时容易透过滤纸自查自悟自建考点方法技能实验思想建模【题组】1(2013中山质检)聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝Al2(OH)nCl6n。工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝，其工艺流程如下：自查自悟自建考点方法技能实验思想建模已 知：高 岭 土：Al2O3(25%34%)、SiO2(
20、40%50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)及少量杂质和水。Al3以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH为5.2。根据流程图回答下列问题：(1)写出溶解过程中反应的离子方程式_。(2)加适量铝粉的主要目的是_。(3)溶液的pH需控制在4.24.5的原因是_。具体操作中除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模(4)“蒸发浓缩”需保持温度在90100，控制该温度的操作名称是_，写出该过程反应的化学方程式_。解析(1)SiO2不和盐酸反应，Al2O36H=2Al33H2O，Fe2O36H=2Fe33H2O(2)因为Fe3沉淀的pH比Al3更小，所以在使Al3沉淀
21、之前，应除去Fe3。(3)调节溶液的pH为4.24.5，既可以防止Al3形成Al(OH)3沉淀，又可以增大Al3的水解程度，形成液态碱式氯化铝。根据pH的数据，应用pH计或精密pH试纸调整pH，但不能用广范pH试纸。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模自查自悟自建考点方法技能实验思想建模2(2013潮州期末)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：自查自悟自建考点方法技能实验思想建模(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
22、液c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。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模(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 玻 璃 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粉末(6)过程中，将溶液Z加热到7080，目的是_。自查自悟自建
23、考点方法技能实验思想建模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，其中的硫被氧化成二氧化硫。(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。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模(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=3FeSO4。验证硫酸亚铁溶液中是否含有Fe3，可用含SCN的溶液检验，若
24、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NaOH溶液。(6)过程中，将硫酸铁溶液加热到7080，目的是促进Fe3的水解。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模答案(1)acd(2)4FeS3O212H=4Fe36H2O4S(3)Fe(或铁)Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4 硫氰化钾(或其他合理答案)红(4)蒸发结晶 蒸发皿、玻璃棒(5)c(6)促进Fe3的水解自查自悟自建考点方法技能实验思想建模
25、掌握 方法技能1无机化工流程题常见设问方向(1)反应速率与平衡理论的运用；(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)利用控制pH分离除杂；(4)化学反应的能量变化；(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(7)环境保护与绿色化学评价。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模2无机化工流程题的审题技能化工生产流程题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们审题所应考虑的角度。常见的有：(1)“控制较低温度”常考虑物质的挥发，物质的不稳定性和物质的转化等。(2)“加过量试剂”常考虑反应完全或增大
26、转化率、产率等。(3)“能否加其他物质”常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模(4)“在空气中或在其他气体中”主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。(5)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。(6)“检验某物质的设计方案”通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。(7)“控制pH”常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。(8)“用某些有机试剂清洗”常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。自查自悟自建考点方法技能实验思
27、想建模【示例】如图是向MgCl2、AlCl3混合液中依次加入M和N时生成沉淀的物质的量与加入的M和N的体积关系图(M、N分别表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种)，以下结论不正确的是()。数形结合思想在解答化学计算题中的妙用自查自悟自建考点方法技能实验思想建模A混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)11B混合溶液中c(AlCl3)c(MgCl2)31C点V之前加NaOH溶液，点V之后加盐酸D所加盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度相同解析 设AlCl3物质的量为1 mol，则生成Al(OH)3为1 mol，AB段Al(OH)3溶解过程消耗NaOH也是1 mol(据反应式)，那么OA段生成Al(
28、OH)3，消耗NaOH应是3 mol，则余下2 mol应为生成Mg(OH)2所消耗NaOH的物质的量，故Mg(OH)2为1 mol，MgCl2也应是1 mol，由此可判断A选项是正确的，B错误；自查自悟自建考点方法技能实验思想建模对于D选项，可分析图像AB，CD两段，前者消耗沉淀后者生成沉淀，从而有关系式：Al(OH)3OHAlO2H，故可推知n(OH)n(H)，又因为两段消耗溶液体积相等，因此不难得出D选项也是正确的。答案 B自查自悟自建考点方法技能实验思想建模【以题说法】数形结合思想“数缺形，少直观；形缺数，难入微”。数形结合思想的应用大致可分为两种情形：或者借助于数的精确性来阐明形的某些
29、属性，或者借助形的直观性来阐明数之间某种关系，即数形结合包括两个方面：第一种情形是“以数解形”，而第二种情形是“以形助数”。在化学上，有很多问题也可用这种数形结合的思想去解决。自查自悟自建考点方法技能实验思想建模【借题发挥】数形结合的延伸和利用数轴法1根据AlCl3与NaOH的量计算生成Al(OH)3的量自查自悟自建考点方法技能实验思想建模2根据NaAlO2和HCl计算生成Al(OH)3的量自查自悟自建考点方法技能实验思想建模3铁与稀硝酸反应产物的判断HNO3过量：Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O，Fe过量时：Fe2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，两者相加得总化学方程式：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，可以用数轴表示：自查自悟自建考点方法技能实验思想建模
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