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  • 2021-05-13 发布

2018山东科技版化学高考第二轮复习——钠镁铝铁和铜等金属单质及其化合物的化学性质学案含答案

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年 级 高三 学 科 化学 版 本 山东科技版 内容标题 高考第二轮复习《专题8》‎ ‎【本讲教育信息】‎ 一、教学内容:‎ 高考第二轮复习《专题8》‎ 二、教学目的 ‎1、关注钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物在生产、生活中的应用实例,通过对钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物性质的实验探究,增强学习化学的兴趣,发展科学探究能力。‎ ‎2、了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要物理性质。‎ ‎3、了解钠、铝、铁、铜等金属分别与氧气、水、酸、碱、盐等物质的反应情况,了解其共性和个性。‎ ‎4、了解氧化钠、氧化铝、氧化铁、氧化铜等金属氧化物分别与水、酸、碱等物质反应的情况。‎ ‎5、了解氢氧化铝、氢氧化铁、氢氧化亚铁的制备方法,了解氢氧化铝的两性,了解氢氧化铝、氢氧化铁的受热分解。‎ ‎6、比较碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应,掌握鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法。‎ ‎7、了解Fe3+的氧化性,认识Fe3+和Fe2+之间的相互转化,了解Fe3+的检验。‎ ‎8、了解钠、钾的焰色反应。‎ ‎9、能列举钢、铝合金等合金材料的重要应用。‎ 三、重点、难点 ‎1、钠、镁、铝、铁和铜等金属单质的主要物理性质。‎ ‎2、钠、镁、铝、铁、铜等金属单质的主要化学性质。‎ ‎3、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氧化物的主要物理性质和化学性质。‎ ‎4、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氢氧化物的主要物理性质和化学性质。‎ ‎5、碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应,鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法。‎ ‎6、Fe3+的氧化性,Fe3+和Fe2+之间的相互转化,Fe3+的检验。‎ 四、考点分析 本专题内容在高考中的主要考查点是:‎ ‎1、钠、镁、铝、铁和铜等金属单质的主要物理性质。‎ ‎2、钠、镁、铝、铁、铜等金属单质的主要化学性质。‎ ‎3、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氧化物的主要物理性质和化学性质。‎ ‎4、钠、镁、铝、铁、铜等金属的氢氧化物的主要物理性质和化学性质。‎ ‎5、碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应,鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法。‎ ‎6、Fe3+的氧化性,Fe3+和Fe2+之间的相互转化,Fe3+的检验。‎ 五、知识网络 ‎1、钠及其化合物的相互转化 ‎2、镁及其化合物的相互转化 ‎3、铝及其化合物的相互转化 ‎4、铁及其化合物的相互转化 ‎【典型例题】‎ ‎【例1】 工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同,因此选用不同的冶炼方法。你认为选择方法的主要依据是 ( )‎ A、金属在自然界中的存在形式 B、金属元素在地壳中的含量 C、金属熔点的高低 D、金属阳离子得电子的能力 ‎[解析] 工业上冶炼金属的方法是根据金属活动性顺序来选择的。如果金属特别活泼,用电解法,如钠、镁、铝的冶炼使用电解法。如果金属不是特别活泼,则可以用热还原法,如用炭还原铁的氧化物炼铁。如果金属非常不活泼,可考虑热分解法,如分解硫化汞制汞。所以选D。‎ ‎【例2】 某学生课外兴趣小组为了测定镁铝合金中铝的含量,进行了如下实验。将合金‎3.0克投入足量的100mL1.5mol/L烧碱溶液中,充分反应后分离未反应的镁,然后在溶液中滴加1.0mol/L盐酸,加入盐酸的体积与得到沉淀的数据如下表:‎ 实验次数 加入盐酸的体积 沉淀质量 ‎1‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎0.78g ‎3‎ ‎5.46g ‎(1)若得到沉淀的量最大时,加入的盐酸体积为 mL。‎ ‎(2)合金中铝的质量分数为 。‎ ‎(3)如果加入240mL盐酸后,反应体系中铝元素存在的形式有哪些,物质的量各为多少,将你的结果填入下表中:(可以不用填满)‎ 铝元素存在的形态 物质的量(mol)‎ ‎[解析] 本题是一道有关镁、铝与酸碱反应的综合计算题。‎ ‎(1)当得到沉淀的量最大时,溶液中的溶质只有氯化钠。根据元素守恒,所加盐酸中的氯元素全部进入氯化钠中,所加的氢氧化钠中的钠元素全部进入氯化钠中。所以氢氧化钠的物质的量和盐酸的物质的量相等。‎ V(HCl)=100mL×1.5mol/L÷1.0mol/L=150mL ‎(2)由第二次实验数据进行计算如下:‎ n(Al(OH)3)=‎0.78g÷‎78g/mol=0.01mol ‎0.01 mo1 0.01mol 生成0.01molAl(OH)3↓,消耗的盐酸的体积为:‎ ‎0.01mol÷1.0mol/L=10mL 所以用于和氢氧化钠反应的盐酸的体积为:80mL-10mL=70mL 当得到最大量的沉淀时,用于形成沉淀的盐酸的体积为:150mL-70mL=80mL ‎0.08 mo1 0.08mol 生成Al(OH)3的物质的量为0.08mol,合金中铝的物质的量也为0.08mol。‎ ‎0.08mol×‎27g/mol÷‎3.0g=0.72‎ ‎(3)当加入240mL盐酸后,相当于在0.08mol最大量的Al(OH)3沉淀中又加入240mL-150mL=90mL盐酸,物质的量为0.09mol。‎ ‎0.03 mo1 0.09 mol 0.03mol 所以剩余Al(OH)3的物质的量为0.08mol-0.03mol=0.05mol 生成Al3+的物质的量为0.03mol。‎ 答案:(1)150 (2)0.72‎ ‎(3)‎ 铝元素存在的形态 物质的量(mol)‎ Al3+(或AlCl3)‎ ‎0.03‎ Al(OH)3‎ ‎0.05‎ ‎【例3】 将金属钠分别投入下列物质的溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是 ( )‎ A、HCl B、K2SO4‎ C、CuCl2 D、饱和NaOH溶液 ‎[解析] 钠遇水或水溶液均能发生反应置换出氢气,故以上四个选项均能满足题干中有气体放出这一条件。解题的关键在于题干中的最后“溶液质量减轻”。若投入金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量,则溶液的质量必定减轻。选项A、B中每有‎23g钠进入溶液均生成lgH2,溶液质量增加‎22g。C选项中由于钠与水反应生成的氢氧化钠还能进一步与CuCl2反应,析出氢氧化铜沉淀,所以溶液质量减轻,D选项中氢氧化钠溶液是饱和溶液,投入钠后消耗水,析出氢氧化钠固体,溶液质量也减轻。‎ 答案:CD ‎【例4】 向含有下列离子的溶液中通入Cl2时,该离子的浓度没有减小的是 ( )‎ A、Fe2+ B、OH-‎ C、Ag+ D、Fe3+‎ ‎[解析] Cl2可和溶液中的Fe2+、OH-反应,故A、B离子浓度减小;C项,Cl2+H2O===H++Cl-+HClO,Cl-+Ag+===AgCl↓,Ag+浓度减小。‎ 答案:D ‎【例5】 氧化铜在高温下可以与一氧化碳反应,若一氧化碳过量,可以生成红色的单质铜;若一氧化碳不足量,可以生成红色的氧化亚铜(Cu2O)。‎ ‎(1)试写出这两个反应的化学方程式。‎ ‎(2)ag氧化铜与一氧化碳反应后得到bg红色固体,则当a、b满足什么关系时,产物中一定没有氧化亚铜。‎ ‎[解析] 氧化铜与一氧化碳反应的两个化学方程式是 当恰好发生第一个反应时:‎ ‎80 64‎ ag bg 即当时,产物中一定没有氧化亚铜。‎ 答案:(1)‎ ‎(2)当a/b=5/4时,产物中一定没有Cu2O。‎ ‎【例6】 某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题:‎ ‎(1)称取样品ag,称量时应该使用的主要仪器的名称是 。‎ ‎(2)将样品溶解于足量的稀盐酸,过滤,滤液中主要含有 ,滤渣中含有 ,溶解、过滤用到的玻璃仪器是 。‎ ‎(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤。有关的离子方程式是 。‎ ‎(4)步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤,有关的离子方程式是 。‎ ‎(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称重,其质量为bg,有关的化学方程式是 ,原样品中铝的质量分数是 。‎ ‎(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足,则实验结果偏 (填“高”、“低”或“不影响”,下同);若步骤(5)中滤渣没有洗涤,则实验结果偏 ;若滤渣灼烧不充分,则实验结果偏 。‎ ‎[解析] 由实验过程中的化学反应原理可知,质量为bg的物质是Al2O3,ag合金与bgAl2O3所含Al元素的质量相同。ag合金中所含Al元素的质量:‎ ag合金中Al的质量分数:‎ 本题是集Mg、Cu、Si及其重要化合物基础知识、化学仪器的功能、定量实验误差分析为一体的综合题,解题需有全面、牢固的基础知识。‎ 答案:(1)托盘天平 ‎(2)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗 ‎(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,Al3++4OH-===[Al(OH)4]-‎ ‎(4)[Al(OH)4]-+CO2===A1(OH)3↓+‎ ‎(5)‎ ‎(6)低 高 高