专题10_金属元素单质及其重要化合物

1、主干知识整合主干知识整合要点热点探究要点热点探究 探究点一常见金属及化合物的主要性质探究点一常见金属及化合物的主要性质1钠及其化合物钠及其化合物(1)等物质的量的金属钠被氧化成等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和和Na2O2时转移的电子数时转移的电子数相同。相同。(2)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。(3)钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。(4)Na2O2与与CO2或或H2O反应时，

2、生成反应时，生成1 mol O2，转移电子的物质，转移电子的物质的量为的量为2 mol。例例1 2011山东卷山东卷 Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下都是重要的金属元素。下列说法正确的是列说法正确的是()A三者对应的氧化物均为碱性氧化物三者对应的氧化物均为碱性氧化物B三者的单质放置在空气中只生成氧化物三者的单质放置在空气中只生成氧化物C制备制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的均不能采用将溶液直接蒸干的方法方法D电解电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、AlC 用类推的方法可能会得出错误结论，因此推

3、出的结论用类推的方法可能会得出错误结论，因此推出的结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列推论中正确的是要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列推论中正确的是()ANa失火不能用失火不能用CO2灭火，灭火，K失火不能用失火不能用CO2灭火灭火B工业上用电解熔融工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁，也用电解熔的方法制取金属镁，也用电解熔融融AlCl3的方法制取金属铝的方法制取金属铝CAl与与S直接化合可以得到直接化合可以得到Al2S3，Fe与与S直接化合也可以得到直接化合也可以得到Fe2S3DFe3O4可以写成可以写成FeOFe2O3的形式，的形式，Pb3O4也可写成也可写成PbOPb

4、2O3的形式的形式A(1)向沸腾的蒸馏水中滴加向沸腾的蒸馏水中滴加A的饱和溶液，可以得到红褐色液体。的饱和溶液，可以得到红褐色液体。A的化学式是的化学式是_。(2)将将NaOH溶液注入新制备的溶液注入新制备的B溶液，观察到的现象是溶液，观察到的现象是_(选填序号选填序号)。生成白色沉淀生成白色沉淀生成血红色沉淀生成血红色沉淀生成红褐色沉淀生成红褐色沉淀生成蓝色沉淀生成蓝色沉淀生成白色沉淀，迅速变成灰绿色沉淀，最后变成红褐色沉淀生成白色沉淀，迅速变成灰绿色沉淀，最后变成红褐色沉淀例例2 2011广东卷广东卷 由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可

5、采用吹气精炼法除去，产生的尾金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝，工艺流程如下：气经处理后可用于钢材镀铝，工艺流程如下：(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_和和_。(2)将将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除泡的主要成分除Cl2外还含有外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，；固态杂质粘附于气泡上，

6、在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。(3)在用废碱液处理气体在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式的过程中，所发生反应的离子方程式为为_。(4)镀铝电解池中，金属铝为镀铝电解池中，金属铝为_极，熔融盐电镀液中铝元极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以素和氯元素主要以AlCl和和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反形式存在，铝电极的主要电极反应式为应式为_。(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是原因是_。 2010年我国锂离子电池产量为年我国锂离子电池产量为26亿只，

7、这对金属锂资亿只，这对金属锂资源的消耗是相当大的，因此锂离子电池回收具有重要意义，源的消耗是相当大的，因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂( LiCoO2 )、导电乙炔黑、导电乙炔黑(一种炭黑一种炭黑)、铝箔。某回收工艺流程、铝箔。某回收工艺流程如下：如下： (1)“调调pH”时加入稀硫酸，请写出发生反应的离子方程式时加入稀硫酸，请写出发生反应的离子方程式_。(2)“碱浸碱浸”时主要反应的离子方程式为时主要反应的离子方程式为_。(3)已知已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小，所以最后一步过滤

8、时应在水中的溶解度随着温度升高而减小，所以最后一步过滤时应该该_。(4)“酸浸酸浸”时，如果用盐酸做还原剂也能达到溶解时，如果用盐酸做还原剂也能达到溶解LiCoO2的目的，但相对于的目的，但相对于H2SO4和和H2O2的混合液，使用盐酸的不利之处是的混合液，使用盐酸的不利之处是_。请在下面。请在下面的方框中画出解决这个问题的简易装置图，并注明所用的化学试剂。的方框中画出解决这个问题的简易装置图，并注明所用的化学试剂。【答案】【答案】(1)HOH=H2OAlOHH2O=Al(OH)3(2)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)趁热过滤趁热过滤(4)HCl挥发，产生挥发，产生Cl2，污染环境，

9、污染环境 探究点二常见金属与其化合物的转化探究点二常见金属与其化合物的转化2三角型转化关系三角型转化关系例例3 物质物质A、B、C、D为中学常见单质，其组成元素的原子序为中学常见单质，其组成元素的原子序数依次减小，且其中只有三种是短周期元素，数依次减小，且其中只有三种是短周期元素，B为黄绿色气体。为黄绿色气体。试根据图试根据图124中物质的相互转化关系回答下列问题。中物质的相互转化关系回答下列问题。(1)A的化学式为的化学式为_。(2)在在FG的转化中，的转化中，A的作用是的作用是_；在；在的反应中，的反应中，不属于氧化还原反应的是不属于氧化还原反应的是_。(多填或少填无分多填或少填无分)(3

10、)写出写出A在高温下与在高温下与H反应的化学反应方程式并标出电子转移反应的化学反应方程式并标出电子转移的方向和数目：的方向和数目：_。(4)写出反应写出反应的化学反应方程式：的化学反应方程式：_。(5)已知在已知在101 kPa 条件下，条件下，2 mol D完全燃烧生成液态生成物放完全燃烧生成液态生成物放出出571.6 kJ热量；请书写表示热量；请书写表示D燃烧热的热化学方程式：燃烧热的热化学方程式：_。 AI分别表示中学化学中常见的一种物质，其中分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A、I为常见金属，它们之间的相互关系如图为常见金属，它们之间的相互关系如图125所示所示(部分反应部分反应物

11、、生成物没有列出物、生成物没有列出)，且已知，且已知G为主族元素的固态氧化物，为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。六种物质中均含同一种元素。图图12-5请填写下列空白：请填写下列空白：(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中六种物质中所含同一种元素在周期表中的位置是的位置是_。(2)写出写出C物质的化学式：物质的化学式：_。(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式：写出下列反应的化学方程式或离子方程式：反应反应的化学方程式：的化学方程式：_；反应反应的离子方程式：的离子方程式：_；反应反应的化学方程式：的化学方程式： _。(4)从能量

12、变化的角度看，反应从能量变化的角度看，反应中，属于中，属于H0的反应是的反应是_。(填序号填序号) 在一定条件下可实现如图在一定条件下可实现如图126所示物质之间的变化：所示物质之间的变化：图图126请填写以下空白：请填写以下空白：(1)孔雀石的主要成分是孔雀石的主要成分是CuCO3Cu(OH)2(碱式碳酸铜碱式碳酸铜)，受热易，受热易分解。图中的分解。图中的F是是_。 (2)写出明矾溶液与过量写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：溶液反应的离子方程式：_。(3)图中所得图中所得G和和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：

13、出该反应的化学方程式：_。(4)每生成每生成1 mol D，同时生成，同时生成_mol E。 探究点三金属及其化合物的实验探究探究点三金属及其化合物的实验探究有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。对实验的

14、评价。例例4 铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。资料显示，铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于度低于570 时，生成时，生成FeO，高于，高于570 时，生成时，生成Fe3O4。老师。老师用如图用如图127所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。示实验。(1)实验中使用肥皂液的作用是实验中使用肥皂液的作用是_。(2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了

15、下列实验：下列实验：图图127实验实验编号编号实验操作实验操作实验现象实验现象取少量黑色粉末取少量黑色粉末X放入试放入试管管1中，加入盐酸，微热中，加入盐酸，微热黑色粉末逐渐溶解，溶液呈绿色；黑色粉末逐渐溶解，溶液呈绿色；有少量气泡产生有少量气泡产生向试管向试管1中滴加几滴中滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液，振荡溶液没有出现血红色溶液没有出现血红色图图12-8【答案】【答案】(1)检验反应中生成的检验反应中生成的H2(2)FeFe3O4溶于盐酸生成的溶于盐酸生成的Fe3与与Fe反应生成了反应生成了Fe2(3)2Fe22HH2O2=2Fe32H2OFe33NH3H2O=Fe(OH)33NH取少量最

16、后一次洗涤液，滴加取少量最后一次洗涤液，滴加AgNO3溶液，若无沉淀生成，溶液，若无沉淀生成，则沉淀已洗干净则沉淀已洗干净固体样品质量和红褐色固体的质量固体样品质量和红褐色固体的质量(其他合理答案也可其他合理答案也可) 三草酸合铁酸钾晶体三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可有于摄影和蓝可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。用仪器、用品和以下限

17、选试剂完成验证和探究过程。限选试剂：浓硫酸、限选试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、盐酸、1.0 molL1 NaOH、3% H2O2、0.1 molL1 KI、0.1 molL 1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。(1)将气体产物依次通过澄清石灰水将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水、澄清石灰水(C)，观察到，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是中有红色固体生成，则气体产物是_。(2)该小组同学查阅

18、资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在。验证固体产物中钾元素存在的方法是的方法是_，现象是，现象是_。(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。固体产物中铁元素存在形式的探究。 提出合理假设提出合理假设假设假设1：_；假设假设2：_；假设假设3：_。设计实验方案证明你的假设。设计实验方案证明你的假设。实验过程实验过程根据根据中方案进行实验。在下表中写出实验步骤、预期现象与中方案进行实验。在下表中写出实验步骤、预期现象与结论。结论。实验步骤实验步骤预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤1 步骤步骤2 步骤步骤3 【答案】【答案】(1)CO2和和CO(2)焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰焰色