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高三化学第一轮复习金属及其化合物导学案.doc
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宁乡十三中 2014届高三 化学第一轮复习导学案 总第 课时 金属及其化合物 本章责任编辑:廖建清 第一讲 钠及其化合物 考纲要求: 了解钠的主要性质及其应用。了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。了解化学科学的特点和化学研究的基本方法。 【例1】、下列关于钠的叙述错误的是 ( ) A.某物质的焰色反应为黄色,则该物质一定含钠元素 B.用一般的化学还原法不能制取金属钠,钠投入到硫酸铜溶液中不能置换出铜 C.金属钠在空气中经过多步反应会得到白色粉末 D.钠等碱金属都可用密封煤油密封保存,实验后剩余少量钠可放回原试剂瓶中 [反思总结]钠(碱金属)原子结构和钠的性质 【例2】、下列关于Na2O2说法正确的是 ( ) A.钠和钠的氧化物均能与水反应产生气体 B.酚酞试液投入足量Na2O2后,溶液呈红色 C.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3与O2 D.Na2O2与水反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂 [反思总结]钠的化合物性质和用途 【例3】 A、B、C、D是按原子序数由小到大排列的第二、三周期元素的单质。B、E均为组成空气的成分。F的焰色反应呈黄色。在G中,非金属元素与金属元素的原子个数之比为1∶2。在一定条件下,各物质之间的相互转化关系如图所示(图中部分产物未列出): 请填写下列空白: (1)A是________,C是________。 (2)H与盐酸反应生成E的化学方程式是___________________________________________。 (3)E与F反应的化学方程式是__________________________________________________。 (4)F与过量的G的水溶液充分反应生成I和D的离子方程式是 __________________________________________________ [基础知识落实] 1、写出下列物质的电子式 Na2O________Na2O2________NaOH________ 2.比较Na2CO3和NaHCO3的性质 (用>或<) 对热稳定性:Na2CO3______NaHCO3 常温时水溶性:Na2CO3______NaHCO3 与稀盐酸反应生成气体的快慢Na2CO3______NaHCO3 等质量的物质足量盐酸反应生成CO2的多少Na2CO3______NaHCO3 3.某溶液中含有HCO3-、SO32-、CO32-、CH3COO-等四种阴离子,向其中加入足量的Na2O2固体后,假设溶液体积无变化,溶液中离子浓度基本保持不变的是 ( ) A.CO32- B.HCO3- C.CH3COO- D.SO32- 4、物质的量均为1mol的Na、NaOH、Na2O、和Na2O2分别1000g水中所得溶液质量分数最大的是( ) A.Na B.NaOH C.Na2O D.Na2O2 5.下列对于过氧化钠的叙述中,正确的是 ( ) A.将过量Na2O2投入紫色石蕊试液中,溶液变蓝 B.1 molNa2O2与CO2完全反应,转移2 mol电子 C.充分加热等物质的量的Na2O2和NaHCO3的混合物,剩余物质为Na2CO3 D.a g CO和H2的混合气体充分燃烧的产物与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加a g 6.将0.4 g NaOH和1.06 gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是 ( ) 巩固练习 1.鉴别下列各物质,只能采用焰色反应的是 ( ) A.K2CO3和Na2SO4 B.K2SO4和NaCl C.NaCl和KNO3 D.NaNO3和KNO3 2.向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O2固体,恢复到原来温度时,下列说法中正确的是 ( ) ①溶液中的Na+总数不变 ②单位体积内的OH-数目减少③溶质的物质的量浓度不变 ④溶液的质量不变⑤有晶体析出 ⑥有气泡产生 A.①③⑥ B.②⑤⑥ C.③⑤⑥ D.①③④ 3.有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06 gNa2CO3和0.84 g NaHCO3,A、B中分别有10 mL相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( ) A.A装置的气球膨胀速率大 B.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol/L C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol/L D.最终两试管中Na+的物质的量一定与Cl-的物质的量相同 4.Na3N与NaH均为离子化合物,都能与水反应放出气体。下列有关叙述不正确的是( ) A.二者中Na+半径都比阴离子大 B.与水反应时,水的作用不同 C.与水反应所得溶液均能使酚酞试液变红 D.二者与盐酸反应,前者可产生两种盐,后者只有一种盐生成 5.欲使0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32-)、c(HCO3-)都减小,其方法是 ( ) A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钠固体 C.通入氯化氢气体 D.加入饱和石灰水 6.取a g 某物质在O2中完全燃烧,将生成物水与足量Na2O2固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了a g,下列物质不能满足上述结果的是 ( ) A H2 B . CO C C6H12O6 D.C12H22O11 7.1 mol 过氧化钠与2 mol 碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是 ( ) A.Na2CO3 B.Na2O2、Na2CO3 C.NaOH、Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3 8.有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是 ( ) A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,相同条件下NaHCO3产生的CO2体积大 B.等物质的量两种盐与同浓度盐酸完全反应,消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍 C.将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀 D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性 9.在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用如图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。 (1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式:____________________________。 (2)填写表中空格: 仪器 加入试剂 加入试剂目的 B 饱和NaHCO3溶液 C D (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:____________________________。 (4)试管F中收集满气体后,下一步实验操作是:________________________________。 10.有A、B两种常见化合物,其焰色反应均呈黄色,C是一种单质气体,相互转化关系如图所示(其他物质均已略去)。回答下列问题: (1)画出A的电子式____________。 (2)①B加热产生D的化学方程式______________。 ②B加稀硫酸产生D的离子方程式______________。 (3)请用化学方程式表示A在潜水艇中的一种重要用途____________。 (4)A、B在密闭装置中加热,充分反应后,若只得到一种固体化合物E。 ①E的化学式为______________。 ②若只加入0.5a mol某一纯净物可将只含a mol B的溶液转变成只含a mol E的溶液,则该纯净物化学式为______________或______________。 11.某校化学研究性学习小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如下图中Ⅰ~Ⅳ所示。 (1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是(填装置序号)______________。 (2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为________________________________ ;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是(填选项序号)__________。 A.Ⅳ比Ⅲ复杂 B.Ⅳ比Ⅲ安全 C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行对比实验,而Ⅲ不行 (3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是(填化学式) 。 (4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。 ①当石灰水过量时,其离子方程式为_________________________________________; ②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2∶1时,所得溶液中溶质的化学式为________,请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子 金属及其化合物 本章责任编辑:廖建清 第二讲 铝及其化合物 考纲要求: 了解铝的主要性质及其应用。了解铝的重要化合物的主要性质及其应用。 【例1】.有关铝及其化合物的说法错误的是 ( ) A.铁易生锈,而铝在空气中较稳定,所以铁比铝活泼 B.铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层保护膜 C.氧化铝是一种难熔物质,是一种较好的耐火材料,是制取铝的原料 D.氢氧化铝能中和胃酸,可用于制胃药 [反思总结]铝原子结构和单质性质 【例2】:下列除杂的方法中不正确的是 A 镁粉中混有少量铝粉可加入过量的烧碱溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥 B FeCl3中混有少量AlCl3可加入过量氨水,过滤洗涤沉淀,再将沉淀用适量盐酸溶解 C 乙醇中混有少量水可加生石灰加热蒸馏 D Al(OH)3中混有少量Mg(OH)3可加入足量烧碱,充分反应后过滤,再在滤液中通入过量CO2,再过滤 [反思总结]氧化铝的性质,氢氧化铝的性质、制取和用途 例3.某校化学兴趣小组用如下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题。 (1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式________________ ________________________。氢氧化钠溶液能否用氨水代替,为什么?____________________________________________________________ 。 (2)溶液a中存在的离子有___________ _______________;在溶液a中加入盐酸时需控制溶液的pH,为什么?____________________________________________________; 为此,改进方法是____________________________。 (3)为了研究AlCl3晶体的性质,在得到AlCl3溶液后,如何得到AlCl3晶体?______________________________________________________________。 [基础知识落实] 1.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为( ) A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶3 下列物质中既能跟稀硫酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的是 ( ) ①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Al ⑥氨基酸 ⑦蛋白质 A.③④ B.③④⑤ C.①③④⑤ D.全部 2.等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应,放出氢气最多的是 ( ) A.2 mol·L-1H2SO4溶液 B.18 mol·L·L-1H2SO4溶液 C.6 mol·L-1KOH溶液 D.3 mol·L-1HNO3溶液 3.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3、CuO,在一定条件下可实现如下图所示的物质之间的转化:据此判断: (1)固体B所含物质的化学式为_____________________。 (2)固体E所含物质的化学式为______________________。 (3)反应①的离子方程式为________________________ 巩固练习 1.中央电视台等媒体报道,市场上的膨化食品中有三成以上铝严重超标,长期食用铝含量过高的膨化食品,会干扰人的思维、意识与记忆功能,引起神经系统病变,摄入过量的铝,还能引发软骨症等。下列有关说法正确的是 ( ) A.因为铝对人体有害,故不能使用铝锅等炊具 B.一种治疗胃酸过多的药物的主要成分是Al(OH)3,因此铝元素超标对人体无影响 C.膨化食品中的铝元素超标可能来自发酵剂明矾 D.土壤的主要成分是Al2O3·2SiO2·2H2O,因此粮食中含有较多的铝元素,人过多食用含铝元素的食品显然也没有影响 2.医疗上用的抑酸剂是为了减少胃内的盐酸而使用的药物,抑酸剂种类很多,双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是( ) A.该物质属于两性氧化物 B.该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物 C.1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol H+ D.该药剂不适合于胃溃疡患者服用 3.向含有1 mol明矾的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,充分反应,下列说法不正确的是( ) A.当Al3+恰好完全沉淀时,消耗Ba(OH)21.5 mol B.当SO42-恰好完全沉淀时,Al3+全部转化为AlO2- C.当向溶液中加入1.5 mol Ba(OH)2时,反应可用下列离子方程式表示: 2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ D.随着加入的Ba(OH)2的物质的量不断增大,沉淀的物质的量不断增大 4.下列各组溶液,只用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是( ) A.KOH和Al2(SO4)3 B.稀H2SO4和NaHCO3 C.CaCl2和Na2CO3 D.Ba(OH)2和NaHSO4 5.某无色溶液中加入过量的稀盐酸有沉淀生成,过滤后向滤液中加入过量的纯碱溶液又有沉淀生成,下列溶液中符合此条件的是 ( ) ①Ag+、Fe3+、Na+ ②Ag+、Al3+、K+ ③Ag+、Ba2+、NO3-④SiO32-、AlO2-、K+ ⑤Ag+、NH4+、H+ ⑥AlO2-、K+、Al3+ A.①②⑤ B.②③④ C.②③④⑥ D.①②③④⑥ 6.向5.1 g镁和铝的混合物中加入足量的硫酸溶液,充分反应后产生的气体在标准状况下的体积为5.6 L,若向反应后的溶液中加入NaOH溶液,使Mg2+、Al3+恰好完全沉淀,则沉淀的质量为 ( ) A.7.225 g B.9.35 g C.13.6 g D.22.1 g 有镁铝混合粉末10.2 g,将它溶于500 mL 4 mol·L-1的盐酸中,若要使沉淀的质量最大,则需加入2 mol·L-1的氢氧化钠溶液的体积是 ( ) A.1000 mL B.500 mL C.100 mL D.1500 mL 7.有一定质量的Mg、Al合金,投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸溶液中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示,求 (1)原合金中Mg、Al的质量各是多少? (2)HCl的浓度是多少? 8.A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。 (1)写出化学式:A____________,B____________,C____________,D____________,E____________。 (2)写出下列反应的离子方程式: A―→B______________________________; A―→D:____________________________。 9.某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。 (1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分: 实验步骤 实验现象 将打磨过的铝片(过量)放入一定浓度的CuCl2溶液中 产生气泡,析出疏松的红色固体,溶液逐渐变成无色 反应结束后分离溶液,备用 红色固体置于潮湿空气中 一段时间后红色变成绿色Cu2(OH)2CO3 按反应类型写出实验中所发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)。 置换反应:_________________________________; 化合反应:_________________________________。 (2)用石墨作电极,电解上述实验分离出的溶液,两极产生气泡。持续电解,在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是____________________________________。解释此现象的离子方程式是_____________________。 (3)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。 ①用铝与软锰矿冶炼锰的原理是(用化学方程式来表示) _________________________________________。 ②MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2溶液中,MnO2溶解产生 Mn2+,该反应的离子方程式是___________________________。 金属及其化合物 本章责任编辑:廖建清 王建军 第三讲 铁及其化合物 考纲要求: 了解铁的主要性质及其应用。了解铁的重要化合物的主要性质及其应用。 【例1】下列物质反应后一定有+3价铁生成的是 ( ) ①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中 ⑤铁与水蒸气在高温下反应 A.只有① B.只有①③⑤ C.只有①②③ D.全部 【例2】.下列中学化学中常见物质的转化关系图中,反应条件及部分反应物和产物未全部注明,已知A、D为金属单质,其他为化合物。 试判断:(1)写出物质的化学式: A:___、C:____、I:___。 (2)写出下列反应的方程式: C―→F的离子方程式_________________。 H―→I的化学方程式__________________。 [反思总结]铁和铁的化合物的性质 【例3】向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是 ( ) A.该溶液中一定含有SCN- B.氧化性:Fe3+>Cl2 C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质 D.Fe2+被氧化为Fe3+ [反思总结]Fe3+的检验,Fe3+和Fe2+的转化 [基础知识落实] 1.随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期,防止食品氧化变质,在包装袋中可以放入的化学物质是 ( ) A.无水硫酸铜 B.硫酸亚铁 C.食盐 D.生石灰 2.向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是 ( ) A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜 C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜均无 3.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为( ) ①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 4将几滴KSCN(SCN-是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3+的酸性溶液中,溶液变成红色。将该红色溶液分为两份,①一份中加入适量KMnO4溶液,红色褪去;②向另一份中通入SO2,红色也褪去。下列说法不正确的是 ( ) A.①红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化,使Fe(SCN)3消失 B.②红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原为Fe2+ C.②红色褪去的原因是SO2将SCN-还原 D.SCN-在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为(SCN)2 5.A~I分别表示中学化学中常见的物质,它们之间相互转化关系如下图所示(有部分反应物、生成物没有列出): 已知A、B、C、D、E、F六种物质中含有同一种元素,G为主族元素的固态氧化物。 (1)写出物质的化学式: E__________,F__________,J__________。 (2)写出反应的化学方程式: ①___________________________________; ②___________________________________; ③___________________________________。 巩固练习 1.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含有Fe2+,进行如下实验操作时最佳顺序为 ( ) ①加入足量氯水 ②加入足量酸性KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液 A.①③ B.③② C.③① D.①②③ 2.将几滴KSCN(SCN-是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3+的酸性溶液中,溶液变成红色。将该红色溶液分为两份,①一份中加入适量KMnO4溶液,红色褪去;②向另一份中通入SO2,红色也褪去。下列说法不正确的是 ( ) A.①红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化,使Fe(SCN)3消失 B.②红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原为Fe2+ C.②红色褪去的原因是SO2将SCN-还原 D.SCN-在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为(SCN)2 3.下列物质能通过化合反应直接制得的是 ( ) ①FeCl2 ②H2SO4 ③NH4NO3 ④HCl A.①②③ B.②③ C.①③④ D.全部 4.向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L-1的HCl溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现,若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,则固体的质量减少了 ( ) A.6.4 g B.4.8 g C.2.4 g D.1.6 g 5.铁屑溶于过量的稀硫酸,过滤后向滤液中加入适量硝酸,再加入过量的氨水,有红褐色沉淀生成。过滤,加热沉淀物至质量不再发生变化,得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 ( ) A.Fe(OH)3,Fe2O3 B.Fe(OH)2,FeO C.Fe(OH)2、Fe(OH)3,Fe3O4 D.Fe2O3,Fe(OH)3 6.下列各组物质中,X是主体物质,Y是少量杂质,Z是为除去杂质所要加入的试剂,其中所加试剂正确的一组是 A B C D X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Fe Na2SO4溶液 Y FeCl3 CuCl2 Al Na2CO3 Z Cl2 Fe NaOH溶液 HCl溶液 7.某溶液中可能存在Mg2+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH溶液,开始时是白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最后变成红褐色。下列结论正确的是 ( ) A.一定有Fe2+存在,一定没有Fe3+、Mg2+ B.一定有Fe3+存在,一定没有Fe2+、Mg2+ C.一定有Fe3+存在,可能有Fe2+,一定没有Mg2+ D.一定有Fe2+存在,可能有Mg2+,一定没有Fe3+ 8.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示,则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为 ( ) A.1∶1∶1 B.1∶3∶1 C.3∶3∶8 D.1∶1∶4 9.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。 方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入____________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入到FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________。 方法二:在如图装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。 (1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________。 (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________。 (3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是__________。 (4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是______________。 10.铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式: _____________________________。 (2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。 正极反应:______________________, 负极反应:________________________。 (3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的实验步骤:_______________________________ 。 氢氧化物开始时的PH 氢氧化物沉淀完全时的PH Fe3+ 1.9 3.2 Fe2+ 7.0 9.0 Cu2+ 4.7 6.7 提供的药品:Cl2 浓硫酸 NaOH溶液 CuO Cu (4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式________________________。劣质不锈钢腐蚀的实验现象_________________________________________。 金属及其化合物 本章责任编辑:廖建清 王建军 第四讲 合金 金属冶炼的原理和方法 铜 考纲要求: 了解合金的基本特性。了解金属冶炼的一般方法。了解铜主要性质及其应用。 【例1】、下列说法正确的是 ( ) A.所有不锈钢都只含有金属元素 B.我国流行的硬币材质是金属单质 C.广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具 D.镁合金的硬度和强度均高于纯镁 [反思总结]合金 金属的冶炼方法 【例2】铜是人类最早使用的金属之一,铜的矿物主要有辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)、赤铜矿(Cu2O)等。铜及其化合物一般都有颜色,例如Cu、Cu2O呈红色,CuO呈黑色,CuSO4·5H2O呈蓝色等。已知: ①CuO经高温灼烧生成Cu2O; ②Cu2O属于碱性氧化物; ③Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。 (1)工业冶炼铜的主要原料是黄铜矿,其生产过程开始的两步是: ①富集:将矿物进行浮选; ②焙烧:把得到的精矿用空气进行焙烧,将其中的铁元素转变为硫化亚铁、铜元素转变为硫化亚铜,试写出焙烧反应的化学方程式并配平:__________________。 (2)将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中,下列有关说法中正确的是____________。 A.如果溶液变为蓝色、同时有紫红色固体出现,说明样品全部生成了Cu2O B.溶液中最终不可能有紫红色固体出现 C.这种实验的结果无法说明CuO分解的程度 D.如果溶液中出现蓝色,最终没有紫红色固体出现,说明CuO没有分解 (3)黄铜矿冶炼铜产生的炉渣中含有Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3等物质。选用提供的试剂,设计一个实验,以验证炉渣中含有FeO,应选择的试剂为________。 A.稀硝酸 B.稀硫酸 C.KSCN溶液 D.KMnO4溶液 E.NaOH溶液 证明炉渣中含有FeO的实验操作(简述)_____。 [反思总结]铜的重要化合物 【例3】(2011全国新课标)0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。 请回答下列问题: (1)试确定200℃时固体物质的化学式_______(要求写出推断过程); (2)取270℃所得样品,于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为________________________。 把该黑色粉末溶解于稀硫酸中,经浓缩、冷却,有晶体析出,该晶体的化学式为_______,其存在的最高温度是_______; (3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物,该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为________________________; (4)在0.10 mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c(Cu2+)=__________mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体,使Cu2+完全沉淀为CuS,此时溶液中的H+浓度是__________mol·L-1。 [基 础 巩 固 ] 1.下列物质中,不属于合金的是 ( ) A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银 2.下列制备金属单质的方法或原理正确的是 ( ) A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质Mg B.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质Al C.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质Na D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 3.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入下列固体粉末:①FeCl2 ②Fe2O3 ③Zn ④KNO3,铜粉可溶解的是 ( ) A.①② B.②④ C.②③ D.①④ 4.七种金属:钠、铝、铁、锡、铜、银、金,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。 ①常温下,只有A和水反应生成氢气;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气;③D、E、G中只有D与NaOH溶液反应;④B、F组成原电池时,F为正极;⑤将G、E组成的合金暴露在潮湿的空气中,经一段时间后,合金的表面有G的化合物出现;⑥用石墨电极电解含有相同物质的量浓度的B和C两种金属的硝酸盐溶液,B的单质先析出。 回答下列问题: (1)B的元素符号是__________;G元素在元素周期表中的位置是__________。 (2)D的最高价氧化物与A的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为__________________。D的单质与G的最高价氧化物发生反应的化学方程式为__________________,该反应在生产中有重要应用,被称为____________反应。 (3)写出⑥中的电极反应式: 阳极:__________________________, 阴极:_________________________。 (4)将C的氯化物溶液蒸干灼烧得到的固体物质是______,原因是______________(用必要的文字和离子方程式表示)。 巩固练习 1.X、Y、Z、M、N代表五种金属,有以下化学反应: ①水溶液中:X+Y2+ ==X2++Y; ②Z+2H2O(冷)==Z(OH)2+H2↑; ③M、N为电极与N盐溶液组成原电池,发生的电极反应为:M-2e-==M2+; ④Y可以溶于硫酸中,M不被稀硫酸氧化。则这五种金属的活泼性由弱到强- 配套讲稿:
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