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高考化学分类解析(二十)——几种重要的金属 microsoft word 文档

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内容提示: 高考化学分类解析(二十)——几种重要的金属 Microsoft Word 文档 高考化学分类解析(二十)——几种重要的金属 ●考点阐释 1. 了解金属的通性,掌握若干常见金属的活动顺序。了解金属冶炼的一般原理,初步了解金属的回收和资源保护。初步了解合金的概念。 2. 掌握镁、铝、铁的化学性质。以 Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化为例,了解变价金属元素的氧化性或还原性。了解钢铁的腐蚀和防护。了解铝的重要化合物。 ●命题趋向与应试策略 (一)重视基础 形成知识规律 1.镁及其化合物间的转化关系 (1)ⅡA 族元素概述 ⅡA 族包括 Be、Mg、Ca、Sr、...

文档格式:DOC| 浏览次数:3| 上传日期:2015-01-08 19:20:55| 文档星级:
高考化学分类解析(二十)——几种重要的金属 Microsoft Word 文档 高考化学分类解析(二十)——几种重要的金属 ●考点阐释 1. 了解金属的通性,掌握若干常见金属的活动顺序。了解金属冶炼的一般原理,初步了解金属的回收和资源保护。初步了解合金的概念。 2. 掌握镁、铝、铁的化学性质。以 Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化为例,了解变价金属元素的氧化性或还原性。了解钢铁的腐蚀和防护。了解铝的重要化合物。 ●命题趋向与应试策略 (一)重视基础 形成知识规律 1.镁及其化合物间的转化关系 (1)ⅡA 族元素概述 ⅡA 族包括 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra 诸元素。 最外层电子皆为 2,易失电子,具有还原性,化合物中皆为+2 价,无负价。随着原子序数增加,电子层递增,原子半径增大,还原性增强,对应离子的氧化性减弱。氧化物对应水化物碱性增强。 (2)钙和镁的化学性质的相似性 ①与非金属反应:3Ca+N2 Ca3N2  ②与水反应:Ca+2H2O===Ca(OH)2+H2↑ ++③与酸反应:Ca+2H===Ca2+H2↑ ④与盐溶液反应:先与水反应 Ca+2NH4Cl===CaCl2+2NH3↑+H2↑ (3)钙比镁的金属性更活泼 2.铝及其化合物间的转化关系  (1)镁铝化学性质的比较 (2)可溶性铝盐与强碱溶液的计算规律。 因二者反应产物 Al(OH)3 能与反应物之一的强碱反应,其计算方法思路类似于 CO2 与石灰水的反应,规律如下: (1)求产物 Al(OH)3 的量 当 n(OH)≤3n(Al3)时,则:n[Al(OH)3]=-+ +-+当 3n(Al3)<n(OH)<4n(Al3)时 +-n[Al(OH)3]=4n(Al3)-n(OH) -+当 n(OH)≥4n(Al3)时,n[Al(OH)3]=0 (2)求反应物碱的量 +-+当 n[Al(OH)3]=n(Al3)时,n(OH)=3n(Al3) +当 n[Al(OH)3]<n(Al3)时 -若碱不足:n(OH)=3n[Al(OH)3] -+若碱过量:n(OH)=4n(Al3)-n[Al(OH)3] 3.铁及其化合物间的转化关系 1-n(OH) 3 (1)学习铁及其化合物性质的方法规律 ①抓价态:从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化还原反应规律。 ++Fe2 和 Fe3+的性质:a.Fe2 具有氧化性,主要表现还原性;Fe3+具有较强的氧化性。b.Fe3+ 是典型的弱碱阳离子,与 HCO3、AlO2 等离子在溶液中发生双水解反应。 +亚铁盐、铁盐的存放方法:亚铁盐溶液——加入少量铁屑以防止 Fe2 被氧化,滴入少 +量相应的酸溶液以防止 Fe2 水解。铁盐溶液——加入少量相应的酸溶液以防止 Fe3+水解。 ②想属类:如铁是一种比较活泼的过渡金属,氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物,氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱,氯化铁为强酸弱碱盐,由此去分析理解它们各自所具有的性质。 +③作比较:列表比较铁的氧化性、铁的氢氧化物和 Fe2 与 Fe3+的鉴别方法。 ++(2)Fe2 和 Fe3 的鉴别反应 +①Fe2 的鉴别 +方法 1:在可能含有 Fe2 的溶液中,滴加 KSCN 溶液,无现象,再导入 Cl2,若成血红 +色溶液,说明有 Fe2 存在。(鉴别中不能先导氯气) ++-2Fe2+Cl2===2Fe3+2Cl +-+Fe3+SCN===[Fe(SCN)]2(血红色) +方法 2:加碱,产生白色沉淀,很快白色沉淀转变成灰绿色→红褐色。证明有 Fe2 的存 在。 +-Fe2+2OH===Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 +②Fe3 的鉴别 +方法 1:加入 NaOH 等碱溶液,Fe3 与碱反应生成特有的红褐色沉淀。 +-Fe3+3OH===Fe(OH)3↓(红褐色) +-方法 2:加入 KSCN 溶液,Fe3 与 SCN 生成血红色的溶液。 +-+Fe3+SCN===[Fe(SCN)]2(血红色) +方法 3:滴加苯酚溶液,若有 Fe3,溶液呈紫色。 4.由金属活动顺序表分析金属知识的规律 (1)金属冶炼方法 ①热分解法:在金属活动性顺序表中位于铜后面的金属的氧化物受热即可分解。如: 2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑    ②热还原法:在金属活动性顺序表中位于 Mg~Cu 之间的金属的冶炼一般用焦炭、CO、H2 和活泼金属作还原剂即可制得这些金属的单质。如: 高温高温 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 WO3+3H2 W+3H2O   高温 Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3  ③电解法:此法适用于冶炼 K、Ca、Na、Mg、Al 等还原性很强的金属。如: 电解电解 2Al2O3 4Al+3O2↑ 2NaCl 2Na+Cl2↑   ④金属的回收和资源保护 回收废旧金属,将其重新制成金属或它们的化合物,再行使用。例如废旧钢铁可以用于炼钢;废铁屑可用于制铁盐;从电解精炼铜的阳极泥中,可回收金、银等贵金属。 2)铜及其化合物的性质 铜元素的有关知识在近几年来的高考试题中也常涉及到,而这部分把握命题趋向 1.对镁及其化合物的命题热点主要有以下几个方面:(1)镁与 CO2 的反应在推断题中的应 用。反应 2Mg+CO2===2MgO+C 的特征有:金属与非金属间的置换反应;固态单质与气态氧化物在高温下的反应;生成白色 MgO 和黑色碳等等,都是推断题的突破口。(2)Mg3N2的生 点 燃 点 燃 成 和 性 质 : 镁 在 空 气 中 燃 烧 发 生 2Mg + O2 2MgO  、3Mg+N2 Mg3N2  、2Mg+ 点燃 CO2 2MgO  +C 三个反应,其中产物 Mg3N2 能水解生成沉淀 Mg(OH)2 和气体 NH3 也是推断题的突破口。(3)海水是镁元素的天然资源之一,海水提镁是工业获取镁的重要途径, ++其原理涉及 Mg(OH)2 的难溶和难熔性。(4)Mg2 与 Ca2 共同造成天然水的硬度,如何将天然 水变成能饮用的纯净水,对当今和未来都具有十分重要的意义,也是考试的热点。 [例 1] (2002 年春上海,52)青藏地区烧水的水壶, 。 解 析 : 加 热 可 除 去 水 的 暂 时 硬 度 。 即 Ca(HCO3)2 、 Mg(HCO3)2 受 热 分 解 ,Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2 MgCO3↓+CO2↑+H2O   ,因Mg(OH)2 的溶解度小于 MgCO3 的溶解度,大部分的 MgCO3 又发生了如下反应:MgCO3+H2O===Mg(OH)2↓+CO2↑。所以水垢的主要成分为:CaCO3、MgCO3 和 Mg(OH)2。 答案:碳酸氢钙、碳酸氢镁[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2] 2.对铝元素及其化合物的命题热点主要针对铝元素的两性,即 Al、Al2O3、Al(OH)3 均既能与酸反应,又能与碱反应,同时,铝的单质和化合物与工农业生产和日常生活有联系的问题如:自铝矾土中提取 Al2O3,进一步冶炼金属铝、Al(OH)3 悬浊液可以治疗胃酸过多的原理解释、人身摄入铝元素过多容易引起老年痴呆、Al2(SO4)3 与 NaHCO3 的双水解可用来制泡沫灭火器、Al2O3 是高温耐火材料等问题,都是考试的热点,应引起重视。 [例 2] 准确称取 6 g 铝土矿样品(含 Al2O3、Fe2O3、SiO2)放入盛 100 mL 某浓度的 H2SO4 溶 -液烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入 10 mol·L1 的 NaOH 溶液,产生沉淀的质量W 与加入 NaOH 溶液的体积 V 的关系如图所示。  求(1)H2SO4 溶液的物质的量浓度是多少? (2)若 A=2.3 mL,铝土矿中 Al2O3 的质量百分含量是多少? 解析:分析图象时要紧紧抓住起点(A 点)、拐点(B 点、C 点),把隐含因素挖掘出来,使整个过程清晰、连续地展现在眼前。 弄清 OA、O 到 35、45 时沉淀的组成和质量。OA 段意味着 H2SO4 过量,O 到 35 时的 B 点沉淀最多,有 Al(OH)3↓、Fe(OH)3↓,C 点仅剩下 Fe(OH)3。 加入 10 mol·L1 NaOH,即把 Al(OH)3↓ AlO2  。 -全部 (1)B 点时沉淀最多,溶液为 Na2SO4 溶液,据电荷守恒,n(Na)=2n(SO2 4)。又据元+ 素守恒,n(Na)=n(NaOH)=10 mol·L1×0.035 L,n(SO2 4)=n(H2SO4)=c(H2SO4)×0.1,所以 -c(H2SO4)=1.75 mol·L1。 --(2)沉淀 Al3+所耗 OH 的量,是使 Al(OH)3 溶解所耗 OH 的 3 倍,即沉淀 Al3+所耗 NaOH 为 30 mL。 +- n(Al2O3)=11-n(NaOH)=×(10 mol·L1×0.03 L)=0.05 mol 66 m(Al2O3)=0.05 mol×102 g/mol=5.1 g 5.1 gAl2O3%=×100%=85% 6 g -答案:(1)1.75 mol·L1 (2)85% 3.由于钢铁在国民经济中的特殊地位,以至钢铁的有关知识从初中一直贯穿整个中学阶段。高考的主要热点是:①铁的三种价态(0、+2、+3)之间相互转化的氧化还原反应;②铁的变价性质的应用;③铁的合金及钢铁腐蚀与防护。历届高考常以选择题的形式考查炼铁、 炼钢、铁的腐蚀与防护等有关的知识点,在鉴别、分离、制取、分析组成、判断存在等题型中,将铁的变价性质与基本概念、基本理论、其他元素化合物知识、化学实验 。 ②写出赤铁矿还原成铁的化学方程式: 。 ③写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式: 。 .. ④写出 CaCO3 所参与反应的两个化学方程式: 。 解析:本题主要考查炼铁的原料和炼铁高炉中发生的化学反应,解答要注意区分赤铁矿与磁铁矿所含主要成分的不同。我国是钢铁大国,高考题中出现“炼铁”知识点也是近年来“综合测试”特色。 高 温 高 温 答 案 : ① Fe3O4 ② Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2  或Fe2O3+3C 2Fe+3CO  高温高温③C+O2 CO2 CO2+C 2CO   高温高温④CaCO3 CaO+CO2↑ CaO+SiO2 CaSiO3  

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