2012届创新设计高考化学二轮专题复习课件：第11讲__金属元素及其化合物

钠、铝、铁、铜及其化合物是日常生活中非常重要的物质，特别是铝、铁在国民经济中占有极其重要的地位。命题的重点将是钠及其化合物(特别是Na2O2、Na2CO3、NaHCO3)的性质、铝及其化合物的两性、Fe2＋与Fe3＋之间的转化关系、铜的冶炼及Cu(OH)2的性质等。估计以后高考试题将会在选择题中以离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等角度考查金属元素及其化合物的性质，也会在非选择题中以金属元素的性质为载体，通过推断题、实验题，考查考生运用金属元素的有关知识分析解决问题的能力。以实验探究的形式考查元素化合物的性质将成为2012年高考命题的新亮点。第十一讲金属元素及其化合物钠及其化合物【研习1】写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：①化学方程式：____________________________________________；②离子方程式：_________________________________________；③化学方程式：__________________________________________；④化学方程式：__________________________________________________；⑤离子方程式：______________________________________________；⑥化学方程式：________________________________________________；⑦化学方程式：___________________________________________。答案①2Na＋O2=====△Na2O2②2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑③2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2⑤2Cl－＋2H2O=====通电2OH－＋Cl2↑＋H2↑⑥Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3⑦2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O【研习2】某研究性学习小组设计如下实验方案测定氧化钠样品中过氧化钠的含量。实验步聚：①取一定质量的样品放入烧杯中，加入足量稀盐酸，搅拌使之充分反应；②将反应后的溶液倒入蒸发皿中蒸发至恒重，冷却、称重。若在蒸发过程中，局部温度过高，造成液滴飞溅，则实验结果会()。A．偏低B．偏高C．无影响D．无法判断名师答疑设取ag样品，得到产物为bg，那么有①n(Na2O)·62g·mol－1＋n(Na2O2)·78g·mol－1＝ag，②2[n(Na2O)＋n(Na2O2)]·58.5g·mol－1＝bg，由①②可得出n(Na2O2)＝117a－62b1872，可见b越小，n(Na2O2)越大。答案B易误点钠的化合物性质钠及其化合物：1．注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中，Na及Na2O2溶于水均会产生气态物质，所得溶液的质量应是原混合物质的质量总和减去产生气体的质量。2．注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。若先发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，必还发生2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，即应先考虑Na2O2跟CO2的反应。3．正确理解“焰色反应”。(1)它是元素的一种物理性质。无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。它属物理变化过程。(2)不是所有元素都有特征的颜色。只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。注意点Al2O3和Al(OH)3的两性注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3＋、AlO－2存在条件的认识。Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中均不溶)，Al3＋、AlO－2只能分别存在于酸性与碱性溶液中。铝及其化合物研习3】写出图中标号的化学反应方程式或离子方程式：①化学方程式：_________________________________________________；②离子方程式：______________________________________________；③化学方程式：__________________________________________________；④离子方程式：_________________________________________；⑤离子方程式：___________________________________________；⑥离子方程式：________________________________________________；⑦离子方程式：______________________________________________。答案①2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑③2Al2O3(熔融)=====通电4Al＋3O2↑④Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O⑤Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋4⑥Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O⑦Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓【研习4】将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NH＋4的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入Na2O2的物质的量(mol)的关系如图所示，则原溶液中Al3＋、Mg2＋、NH＋4的物质的量分别为()。A．2mol、3mol、8molB．3mol、2mol、8molC．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、4mol名师答疑由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，故n(Al3＋)＝(9－8)×2＝2mol，根据图像可知，生成8mol气体，消耗8molNa2O2(其中4mol为O2)，故n(NH＋4)＝n(NH3)＝4mol，n(Mg2＋)＝8mol×2－2mol×3－4mol2＝3mol。答案C铁及其化合物【研习5】写出图中标号的化学反应方程式或离子方程式：①化学______________________________________________________；②化学方程式：_______________________________________________；③离子方程式：__________________________________________________；④离子方程式：______________________________________________；⑤化学方程式：__________________________________________________；⑥化学方程式：______________________________________________；⑦化学方程式：__________________________________________________。答案①3Fe＋4H2O(g)=====高温Fe3O4＋4H2②2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3③2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋④2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－⑤4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3⑥2Fe(OH)3=====△Fe2O3＋3H2O⑦Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2【研习6】向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1molAg。下列结论错误的是()。A．氧化性：Zn2＋Cu2＋Fe3＋Ag＋B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量比为1∶2D．1molFe可还原2molFe3＋名师答疑根据金属活动顺序表，银的还原性较差，一旦失去电子变成银离子其氧化性较强。铁粉先跟银离子反应，然后再与三价铁离子反应，由反应方程式或电子守恒得，银离子、三价铁离子完全反应后铁粉没有剩余，B、C选项正确。一个铁原子失两个电子，一个三价铁离子得一个电子，所以1mol铁可还原2mol三价铁离子。答案A铜及其化合物【研习7】写出图中重要转化(标号处)的反应方程式：①__________________________________________________________；②________________________________________________________；③_________________________________________________________；④_____________________________________________________；⑤_________________________________________________________；⑥____________________________________________________________。答案①3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O③Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2④2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3⑤Fe＋Cu(NO3)2===Fe(NO3)2＋Cu⑥Cu(OH)2=====△CuO＋H2O【研习8】在硫酸铁溶液中，加入ag铜，完全溶解后，再加入bg铁，充分反应后得到cg残余固体，且a＞c。则下列说法正确的是()。A．残余固体全部是铜B．残余固体可能为铁和铜的混合物C．残余固体是铁，溶液中一定不含Cu2＋D．最后得到的溶液可能含有Fe3＋名师答疑涉及的反应有①Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，②Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，由于题目中a＞c，说明Fe不足，Cu2＋没有完全反应掉。故残留固体为Cu，当有单质铜存在时，溶液中一定不含有Fe3＋。答案A注意点铁的化合物的性质1．NO－3与Fe2＋在酸性条件下不能共存。2．过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，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．注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。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，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。4．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，最终得到红褐色沉淀，并不能断定原溶液中一定含有Fe3＋，也可能含有Fe2＋。5．注意铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。疑难点金属与酸反应的规律1．定性规律按金属活动性顺序表可分为下列几种情况：(1)K→Pb和弱氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)发生置换反应。(2)K→Pb和强氧化性酸(如硝酸、浓硫酸等)发生氧化还原反应，不能生成H2。(3)Al、Fe遇浓硝酸、浓硫酸，在常温下发生钝化。(4)Cu→Ag和强氧化性酸发生氧化还原反应。(5)Pt→Au和强氧化性混酸(王水)发生氧化还原反应。2．定量规律(1)金属与酸反应失去电子的物质的量＝产生氢原子的物质的量。(2)当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，反应后的溶液质量增加相等。(3)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的物质的量之比等于反应后对应金属呈