（天津专用）2020版高考化学一轮复习 专题十四 金属及其重要化合物课件

专题十四金属及其重要化合物高考化学(天津市专用)A组自主命题·天津卷题组五年高考考点一钠及其化合物1.(2016天津理综,1,6分)根据所给的信息和标志,判断下列说法 的是 ()ABCD《神农本草经》记载,麻黄能“止咳逆上气”碳酸氢钠药片   古代中国人已用麻黄治疗咳嗽该药是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效看到有该标志的丢弃物,应远离并报警贴有该标志的物品是可回收物错误答案B碳酸氢钠易与醋酸反应,若与醋酸同服,会降低药效。考点二铁及其化合物2.(2019天津理综,3,6分)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是 ()A.将废铁屑加入FeCl2溶液中,可用于除去工业废气中的Cl2B.铝中添加适量锂,制得低密度、高强度的铝合金,可用于航空工业C.盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良D.无水CoCl2呈蓝色,吸水会变为粉红色,可用于判断变色硅胶是否吸水答案C本题涉及的考点有铁、氯、钠及其化合物的性质,合金的性质与应用。考查学生对元素化合物基础知识的整合能力,体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。A项,溶液中发生反应:2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-、2Fe3++Fe 3Fe2+,将废铁屑加入FeCl2溶液中可以除去工业废气中的Cl2,故正确;B项,铝、锂均为轻金属,铝中添加适量锂可以制得低密度、高强度的铝合金,故正确;C项,Na2CO3+Ca(OH)2 CaCO3+2NaOH,施加熟石灰生成了烧碱NaOH,碱性增强,不利于作物生长,故错误;D项,无水CoCl2吸水的现象(蓝色变粉红色)明显,可用于判断变色硅胶是否吸水,故正确。易错提醒C选项中,熟石灰虽然可以与Na2CO3反应,但反应后会生成碱性更强的烧碱,适得其反。解题时务必考虑周到,思维缜密。3.(2013天津理综,9,18分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下: ①检验装置的气密性;②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;④……⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封。请回答下列问题:(1)装置A中反应的化学方程式为。(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是。(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)。(4)装置B中冷水浴的作用为;装置C的名称为;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为。(7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为。(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:①H2S的原子利用率为100%;②。答案(共18分)(1)2Fe+3Cl2 2FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)②⑤(4)冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品干燥管K3[Fe(CN)6]溶液(5) 解析(4)检验D中FeCl2是否失效可以用K3[Fe(CN)6]溶液,取D中溶液加K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成说明没有失效。(7)电解滤液时,阳极发生的反应为2Cl--2e- Cl2↑、2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,故可以理解为Fe2+-e- Fe3+,电解总反应可以写成:2Fe2++2H+ 2Fe3++H2↑。(6)2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+(7)Fe2+-e- Fe3+(8)FeCl3得到循环利用4.(2015天津理综,10,14分)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:(1)FeCl3净水的原理是。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)。(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的pH约为。②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式: Cl + Fe2++   Cl-+ Fe3++ (3)FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3++H2O Fe(OH)2++H+K1Fe(OH)2++H2O Fe(OH +H+K2Fe(OH +H2O Fe(OH)3+H+K3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是。　3O　　　　　2)2)通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:xFe3++yH2O Fex(OH +yH+欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。a.降温b.加水稀释c.加入NH4Cld.加入NaHCO3室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为mg·L-1。 (3))xyy答案(1)Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质2Fe3++Fe 3Fe2+(2)①2②166H+163H2O(3)K1K2K3bd调节溶液的pH(4)18~20解析(1)FeCl3净水的原理是Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有较强的吸附性,能吸附水中的悬浮杂质使其沉降,从而起到净水作用。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是Fe3+具有较强的氧化性,将Fe氧化为Fe2+,其离子方程式为:2Fe3++Fe 3Fe2+。(2)①酸性FeCl2废液中除存在Fe2+、Fe3+、Cl-外,还存在H+和OH-,由电荷守恒得:c(H+)+2c(Fe2+)+3c(Fe3+)=c(Cl-)+c(OH-),由于c(OH-)很小,可忽略不计,故有c(H+)+2×2.0×10-2mol·L-1+3×1.0×10-3mol·L-1≈5.3×10-2mol·L-1,则c(H+)≈1.0×10-2mol·L-1,pH≈2。②由①可知溶液显酸性,空缺的反应物为H+,则空缺的生成物为H2O,由得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可配平该离子方程式。(3)离子分步水解时,水解程度逐级减小,而水解平衡常数能够表示水解程度的大小,K值越大,水解程度越大,故有K1K2K3。对于xFe3++yH2O Fex(OH +yH+,由于水解反应吸热,降温可使平衡逆向移动;加水稀释,水解程度增大,平衡正向移动;加入NH4Cl,N 水解使c(H+)增大,平衡逆向移动;加入NaHCO3,HC 结合H+使c(H+)减小,平衡正向移动,故选bd。欲使FeCl3溶液转化为高浓度聚合氯化铁,应使Fe3+的水解平衡正向移动,在FeCl3浓度一定的条件下,适当减小c(H+),即调节溶液的pH可达到这种效果。(4)由题图可以看出,投放聚合氯化铁18mg·L-1时,浑浊度的去除率最高;投放聚合氯化铁20mg·(3))xyy4H3OL-1时,还原性物质的去除率最高,因此投放聚合氯化铁的最佳范围为18~20mg·L-1。考点三金属冶炼铝和铜及其重要化合物5.(2011天津理综,7,14分)图中X、Y、Z为单质,其他为化合物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中,A俗称磁性氧化铁;E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。 回答下列问题:(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是;M中存在的化学键类型为;R的化学式是。(2)一定条件下,Z与H2反应生成ZH4。ZH4的电子式为。(3)已知A与1molAl反应转化为X时(所有物质均为固体),放出akJ热量,写出该反应的热化学方程式:。(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式:。(5)向含4molD的稀溶液中,逐渐加入X粉末至过量。假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画出n(X2+)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2+)的最大值。答案(共14分)(1)第二周期第ⅥA族离子键、共价键H2SiO3(或H4SiO4)(2)(3)8Al(s)+3Fe3O4(s) 9Fe(s)+4Al2O3(s)ΔH=-8akJ/mol(4)3Fe3O4+28H++N  9Fe3++NO↑+14H2O(5)3O解析依题意结合物质的特性可推出框图中的A为Fe3O4,E为SiO2,再结合框图中的信息推出X为Fe、Y为O2、Z为Si、D为HNO3、G为Fe(NO3)3、M为Na2SiO3、R为H2SiO3(或H4SiO4)。(3)先写出反应的化学方程式,根据方程式中Al的化学计量数得出反应热的数值为8a,再根据书写热化学方程式的要求——注明反应体系中各物质的状态,放热用“-”、吸热用“+”,单位是“kJ/mol”,正确写出该反应的热化学方程式:8Al(s)+3Fe3O4(s) 9Fe(s)+4Al2O3(s)ΔH=-8akJ/mol。(4)硝酸具有氧化性,因此HNO3溶解Fe3O4的同时也把Fe2+氧化为Fe3+,利用氧化还原反应的配平方法——化合价升降法不难写出该反应的离子方程式。(5)稀HNO3中的HNO3与Fe粉反应时先把铁氧化为Fe3+,由反应方程式:Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO↑+2H2O可知,含4molHNO3的稀溶液可消耗1molFe粉,但不生成Fe2+,即此过程中n(Fe2+)=0,当硝酸消耗完后,再加Fe粉时,又发生反应:2Fe3++Fe 3Fe2+,此时随铁粉的加入,产生的Fe2+的物质的量逐渐增加,直至Fe3+反应完全,此时n(Fe2+)=1.5mol,根据以上量的关系可画出n(Fe2+)随n(Fe)变化的示意图,并标出n(Fe2+)的最大值为1.5mol。6.(2013天津理综,7,14分)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0;Q与X同主族;Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。请回答下列问题:(1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)。(2)X与Y能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式)。(3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系:其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。写出C的结构式:;D的电子式:。①如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为;由A转化为B的离子方程式为。②如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。用离子方程式表示A溶液显碱性的原因:。A、B浓度均为0.1mol·L-1的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序是;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分有。答案(1)NaAlCOH(2)C2H2(3) Na+[·· ·· ··]2-Na+①NaAlO2Al +2H2O+CO2 Al(OH)3↓+HC [或2Al +3H2O+CO2 2Al(OH)3↓+C ]②C +H2O HC +OH-c(Na+)c(HC )c(C )c(OH-)c(H+)NaCl、NaHCO3、CO2(或H2CO3)OO2O3O2O23O23O3O3O23O解析根据题设信息,可以推出X、Y、Z、Q、R分别为H、C、O、Na、Al。(1)一般,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,原子半径越大,