高考化学专题常见金属元素

常见金属元素[考纲要求]常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)。(1)了解常见金属的活动顺序；(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用；(3)了解合金的概念及其重要应用物；(4)以上各部分知识的综合应用。考点一钠及其重要化合物钠是“极其活泼”金属的代表，学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、第ⅡA族活泼金属的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：1．树立物质转化思想(1)理清知识主线Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3(2)形成网络构建2．扫除易忘知识盲点(1)钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。(2)无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的质量。(3)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。(4)1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol，如1molNa2O2与足量SO2的反应转移电子应为2mol。(5)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。(6)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液。(7)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出。(8)焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。(9)Na－K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。(10)碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。(11)Li和O2反应只生成Li2O，而钠和氧气反应可生成Na2O、Na2O2，钾的氧化物更复杂，有K2O、K2O2、KO2。NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为1∶2。(12)钠、钾保存在煤油中，而锂需密封在石蜡中。题组一重要反应规范书写1．用方程式回答下列问题(1)实验室怎样处理钠屑？2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，发生反应的离子方程式。OH－＋H＋===H2O；CO2－3＋H＋===HCO－3；HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑。(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)。SO2＋2HCO－3===2CO2↑＋SO2－3＋H2O。(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)。HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O。(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)。CO2－3＋H2O＋CO2===2HCO－3。(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。题组二高考真题跟踪再现2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)Na2O2吸收CO2产生O2，所以可用作呼吸面具供氧剂(√)(2017·江苏，3A)(2)过氧化钠与二氧化碳反应制备氧气(√)(2017·海南，7C)(3)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋(×)(2015·天津理综，2C)(4)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23g钠充分燃烧时转移电子数为NA(√)(2015·全国卷Ⅱ，10C)(5)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡(×)(2015·全国卷Ⅱ，13A)(6)过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA(√)(2015·全国卷Ⅰ，8C)(7)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，则两种物质均受热分解(×)(2015·广东理综，22A)(8)用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应(×)(2014·新课标全国卷Ⅰ，8A)(9)用热碱水清除炊具上残留的油污发生了化学变化(√)(2014·新课标全国卷Ⅱ，7B)(10)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重(√)(2014·新课标全国卷Ⅱ，9B)(11)(×)(2014·新课标全国卷Ⅱ，10B)(12)①中为NaHCO3固体受热分解，②中为澄清石灰水变浑浊，由②中现象，能证实①中发生的反应(√)(2014·北京理综，11C)考点二铝及其重要化合物铝是“氢前”且氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表，它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握：1．树立物质转化思想(1)理清知识主线Al→Al2O3←Al(OH)3→NaAlO2AlCl3Al2SO43KAlSO42·12H2O(2)形成网络构建2．扫除易混知识盲点(1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。(2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。(3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。(4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。(5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。(6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCO－3，不过量时生成CO2－3，书写离子反应方程式时要特别注意。(7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。(8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。(9)等物质的量的铝单质、氧化铝和氢氧化铝在和酸、碱分别反应时，消耗H＋、OH－的物质的量之比总是3∶1。题组一重要反应规范书写1．用方程式回答下列问题(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。Al2O3＋2OH－===2AlO－2＋H2O。(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示)：AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示)：2AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3(或AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3)。(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。Al3＋＋3HCO－3===Al(OH)3↓＋3CO2↑。(7)用离子方程式分别表示①Al3＋、AlO－2；②AlO－2、HCO－3不能大量共存的原理。①Al3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓；②AlO－2＋H2O＋HCO－3===Al(OH)3↓＋CO2－3。(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。①沉淀的物质的量最大；②沉淀的质量最大。①2Al3＋＋3SO2－4＋6OH－＋3Ba2＋===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓；②Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===AlO－2＋2H2O＋2BaSO4↓。(9)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，试写出反应的离子方程式。Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓；NH＋4＋OH－===NH3·H2O；Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O。题组二高考真题跟踪再现2．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝(√)(2017·海南，7D)(2)Al2O3熔点高，可用作耐高温材料(√)(2016·江苏，3D)(3)由MgCl2溶液制备无水MgCl2，可以将MgCl2溶液加热蒸干(×)(2016·全国卷Ⅱ，13B)(4)根据Al2(SO4)3和小苏打反应，在实际应用中可用作泡沫灭火器灭火(√)(2016·全国卷Ⅲ，7A)(5)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，是因为铝的熔点较低(×)(2015·全国卷Ⅰ，10C)(6)将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，会产生红棕色气体(×)(2015·全国卷Ⅱ，13B)(7)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，会产生大量白色沉淀(×)(2015·全国卷Ⅱ，13C)(8)制备Al(OH)3悬浊液：向1mol·L－1AlCl3溶液中加过量的6mol·L－1NaOH溶液(×)(2015·江苏，13A)(9)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体质量增加(×)(2014·新课标全国卷Ⅱ，9C)(10)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂(√)(2014·江苏，4B)题组三明矾的制备3．[2016·海南，14(1)(2)(3)]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：易拉罐――→试剂①微热，过滤滤液A――→NH4HCO3沉淀B――→稀H2SO4K2SO4―→产物(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。a．HCl溶液b．H2SO4溶液c．氨水d．NaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)沉淀B的化学式为__________________________________________________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_________________________________________________________________________________________________。答案(1)d(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(3)Al(OH)3Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大解析(1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的作用是将Al溶解，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。(3)滤液A中铝元素以AlO－2形式存在，与溶液中HCO－3发生反应：AlO－2＋HCO－3＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－3，故沉淀B为Al(OH)3；明矾溶于水时，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO2－4，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。考点三铁及其重要化合物铁是“氢前”且是“变价”金属的代表，它是典型的黑色金属，也