（浙江选考）2020版高考化学二轮复习 专题五 第1讲 金属及其化合物课件

化学专题复习讲义专题五无机元素及其化合物第1讲金属及其化合物01考点1常见金属元素的存在与制备原理02考点2钠、镁及其化合物05课后达标检测03考点3从铝土矿到铝合金04考点4铁、铜的获取及应用[考试说明]知识内容考试要求(1)化学理论的建立和发展与人类认识世界的关系a(2)化学科学的研究内容和发展前景a(3)化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用a(4)金属活动性与金属冶炼方法的关系a(5)钠、镁的物理性质及用途a(6)钠、镁的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)c(7)钠、镁的生产原理b知识内容考试要求(8)碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法c(9)碳酸钠、碳酸氢钠的用途a(10)有关化学方程式过量问题的计算b(11)过氧化钠的主要性质c(12)地壳中铝的含量及存在形式，铝合金a(13)从铝土矿中获得铝的方法b(14)铝的重要性质(跟酸、碱反应，铝热反应，钝化现象)b知识内容考试要求(15)两性氧化物、两性氢氧化物的概念，Al2O3、Al(OH)3的重要性质c(16)明矾的组成及净水原理b(17)自然界铁、铜的存在形式，铁、铜的物理性质a(18)工业炼铁的反应原理b(19)铁、铜的化学性质(跟某些非金属、酸、盐的反应)b(20)Fe2＋、Fe3＋的性质c(21)检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法c(22)不锈钢的主要组成元素及其用途a常见金属元素的存在与制备原理1．金属单质活动性及冶炼方法2．常见的金属元素的存在形式及单质的制备元素存在形式单质的制备原理钠在自然界以化合态形式存在，单质密封保存在煤油中从海水中分离出食盐精制后，电解熔融的NaCl：2NaCl(熔融)=====电解2Na＋Cl2↑镁在自然界以化合态形式存在从海水中提取镁的生产流程：贝壳――→煅烧生石灰――→水石灰乳――→海水沉淀池Mg(OH)2沉淀――→盐酸MgCl2溶液――→蒸发结晶MgCl2·6H2O――→HCl气体加热MgCl2(熔融)――→电解Mg元素存在形式单质的制备原理铝是地壳中含量最多的金属元素，以化合态存在，主要以铝土矿的形式存在(1)从铝土矿制备铝的工艺流程(2)有关化学反应①Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O②NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3③2Al(OH)3=====△Al2O3＋3H2O④2Al2O3=====通电4Al＋3O2↑元素存在形式单质的制备原理铁在自然界中主要以化合态存在，常见的矿石有磁铁矿、赤铁矿、硫铁矿等(1)原理：在高温下用还原剂从铁矿石里还原出铁；(2)原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气；(3)设备：炼铁高炉；(4)生产过程①还原剂的产生：C＋O2=====点燃CO2；CO2＋C=====高温2CO②铁矿石还原成铁：Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2③炉渣的形成：CaCO3=====高温CaO＋CO2↑；SiO2＋CaO=====高温CaSiO3元素存在形式单质的制备原理铜在自然界中以游离态和化合态存在，常见的矿石有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石(碱式碳酸铜)等(1)高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)，得粗铜(99.5%～99.7%)；(2)电解精炼，得纯度较高的铜(99.95%～99.98%)；(3)生物炼铜，污染小、成本低，流程为硫化铜矿石――→细菌＋氧气硫酸铜――→置换铜1．下列关于金属冶炼的说法中正确的是()A．金属银、汞可用热分解法冶炼B．可用热分解法冶炼金、铂C．金属Mg、Al都可以用电解熔融氯化物的方法制得D．电解法是冶炼活泼金属(如钾、钠、镁、铝等)的唯一方法解析：选A。银、汞为不活泼金属，工业上可用热分解其氧化物的形式制得，A项正确；金、铂极不活泼，应用富集法(物理方法)冶炼，B项错误；AlCl3为共价化合物，工业上制备金属Al是用电解熔融Al2O3的方法，C项错误；工业上冶炼钾可以用钠还原法：Na＋KCl=====850℃NaCl＋K↑，反应制得的钾蒸气遇冷即得到金属钾，D项错误。2．(2019·慈溪高一期中)下列有关金属的工业制法中，正确的是()A．制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液D．炼铜：用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)直接电解精炼得到纯度为99.9%的铜解析：选B。将金属钠投入到氯化钛溶液中，钠先与水反应，应用金属钠与熔融的氯化钛反应来制取金属钛，故A错误；工业炼铁是CO还原铁矿石：3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2，故B正确；工业制钠是电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑，而电解纯净的NaCl溶液：2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，得不到钠，故C错误；黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜，粗铜进行电解精炼得到99.9%的铜，故D错误。3．铝热反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3＋2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如下：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750—(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，当观察到________________的现象时，说明熔融物中含有金属铝。(3)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的________(填序号)。A．浓硫酸B．稀硫酸C．稀硝酸D．氢氧化钠溶液答案：(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝可与生成的铁熔合在一起，形成合金(2)NaOH溶液有气泡生成(3)B钠、镁及其化合物一、钠及其重要化合物的主干知识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。(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NaHCO3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，应透过蓝色的钴玻璃片。(9)Na­K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；NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。二、镁及其重要化合物的主干知识1．树立物质转化思想(1)理清知识主线(2)形成网络构建2．扫除易忘知识盲点(1)Mg是较活泼的金属，常温下能被空气中的O2氧化，表面生成一层致密的氧化膜。(2)镁在纯氧中剧烈燃烧，发出耀眼的白光。(3)镁不易和冷水反应，但能与沸水反应。(4)MgO是很轻的白色粉末，属碱性氧化物，它能与水缓慢反应生成Mg(OH)2；它具有很高的熔点，可做耐高温材料。(5)MgCl2是一种无色、味苦、易溶于水的固体，易潮解，可作干燥剂。(6)工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁。题组一钠、镁的性质及应用1．下列有关钠及其化合物的说法不正确的是()A．电解饱和食盐水可制取金属钠B．钠与氧气反应的产物与反应条件有关C．氧化钠与水反应生成氢氧化钠D．钠可以从四氯化钛中置换出钛答案：A2．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在某冷却剂中冷却，下列可作为冷却剂的是()①CO2②O2③Ar④H2⑤N2⑥Cl2A．①②B．③④C．③⑥D．③⑤解析：选B。镁蒸气可与CO2、O2、Cl2、N2等发生反应，故不能作为冷却剂使用。题组二钠的重要化合物的性质及应用3．(2018·浙江11月选考，T5)可用于治疗胃酸过多的物质是()A．碳酸氢钠B．氯化钠C．氯化钾D．氢氧化钠解析：选A。胃酸的主要成分是盐酸，治疗胃酸过多就是用盐或碱去反应掉胃中过多的盐酸。碳酸氢钠可以和盐酸反应，生成对人体无害的氯化钠、水和二氧化碳。氢氧化钠的碱性太强，与盐酸反应剧烈，且具有强腐蚀性，会对人体造成伤害。所以一般选用碳酸氢钠治疗胃酸过多。4．化学知识在生产和生活中有着重要的应用。下列说法中正确的是()①钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等②K­Na合金可作原子反应堆的导热剂③发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔④Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源，又可漂白织物、麦秆、羽毛等⑤碳酸钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂⑥明矾常作为消毒剂A．①②③④B．①②③④⑤C．①②③④⑥D．①②③④⑤⑥解析：选A。①金属钠的还原性强于金属钛等，可以将金属钛、钽、铌、锆等从其熔融态的盐中置换出来，所以可以用来冶炼金属钛、钽、铌、锆等，故正确；②K­Na合金熔点低，可作原子反应堆的导热剂，故正确；③碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳，所以发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔，故正确；④Na2O2和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，且又有强氧化性，有漂白性，所以Na2O2既可作呼吸面具中O2的来源，又可漂白织物、麦秆、羽毛等，故正确；⑤碳酸钠碱性较强，所以不能用来治疗胃酸过多，碳酸氢钠在医疗上是治疗胃酸过多的一种药剂，故错误；⑥明矾是强酸弱碱盐，能水解生成氢氧化铝胶体，胶体具有吸附性，所以可作净水剂，不能作消毒剂，故错误。5．下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是()A．NaHCO3比Na2CO3的热稳定性强B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3＜Na2CO3C．Na2CO3和NaHCO3均可与NaOH溶液反应D．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出解析：选D。Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热分解，A错；与同浓度盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3NaHCO3，B错；Na2CO3与NaOH溶液不反应，C错；D项发生了反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，由于溶解度较大的Na2CO3转化成溶解度较小的NaHCO3，且又消耗一部分溶剂H2O，故有NaHCO3晶体析出，D对。6．(2017·浙江11月选考，T9)下列物质的水溶液不能使酚酞变红的是()A．NaOHB．Na2CO3C．NaClD．NH3答案：C4种方法突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别[注意](1)当Na2CO3、NaHCO3溶液的浓度不同时，一般不用测pH法鉴别。(2)Na2CO3溶液与盐酸可用互滴法鉴别，NaHCO3溶液与盐酸不能用互滴法鉴别。从铝土矿到铝合金1．树立物质转化思想(1)理清知识主线Al→Al2O3←Al(OH)3→NaAlO2AlCl3Al2(SO4)