2022届高考化学二轮教学案-命题区间四角度二　金属及其化合物的性质与化工流程

角度二金属及其化合物的性质与化工流程1．提炼金属及其重要化合物的性质，熟练写出化学方程式是提高答题速度和准确率的根本。2．理清典型金属的知识主线，善于类推和迁移是提高答题速度和准确率的绝招。(1)钠及其重要化合物主线Na→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Na2O,Na2O2))→NaOH→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Na2CO3,NaHCO3))按要求解答下列问题：①用化学方程式表示过氧化钠与水、CO2反应产生O2的原理：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。指出上述反应中的氧化剂和还原剂均是过氧化钠。1molNa2O2完全发生上述反应，转移电子数目为1NA。②怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O。③怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)：COeq\o\al(2－,3)＋H2O＋CO2=2HCOeq\o\al(－,3)。(2)铁及其重要化合物主线，铁是变价金属的代表，用氧化还原反应的视角理解此类物质的转化是解答有关问题的根本，Cu、Co、Mn等金属及其化合物的性质可类比铁元素。Fe→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FeO,Fe2O3,Fe3O4))→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(Fe,\s\up6(＋2))Cl2→FeOH2,,\o(Fe,\s\up6(＋3))Cl3→FeOH3))按要求解答下列问题：①在一定量的稀HNO3溶液中逐渐加入铁粉至过量，用离子方程式表示溶液中的主要反应过程：Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O；2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。②怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)。答案加入H2SO4酸化的H2O2：2H＋＋2Fe2＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O。③常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋。④如何检验某红色粉末中既有Fe2O3又含有少量FeO(用适当的文字和离子方程式说明)。答案第一步：取少量样品于试管中，加稀H2SO4使其溶解，离子方程式为Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O。＋，原样品中含有Fe2O3，离子方程式为Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3。第三步：再加入少量酸性KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明溶液中含有Fe2＋，原样品中含有FeO，离子方程式为5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(3)铝及其重要化合物主线，金属单质、氧化物、氢氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱的典型代表，铍、锌等金属及其化合物的性质可类比铝元素。按要求解答下列问题：①如何除去下列物质括号中的杂质，用方程式表示(是离子反应的书写离子方程式)。铁粉(铝粉)：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。Fe2O3(Al2O3)：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。Mg(OH)2[Al(OH)3]：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。②用离子方程式表示泡沫灭火器的灭火原理：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。③铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，依次写出各步反应的离子方程式：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O；Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。3．审题能力提升例某废催化剂含48.6%的SiO2、16.2%的ZnO、19.4%的ZnS、12.8%的CuS及少量的Fe2O3。某同学以10.0g该废催化剂为原料制备硫酸锌和硫酸铜，采用的实验方案如下：已知：①ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变；CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应。②酸性条件下，H2O2具有强氧化性。下列说法正确的是()A．检验滤液1中的杂质金属阳离子的试剂为KSCN溶液B．滤渣1的成分为SiO2、CuS，滤渣2的成分为SiO2C．粗五水硫酸铜纯化时洗涤剂选择酒精或蒸馏水，产率不受影响D．粗ZnSO4·7H2O纯化后，得到5.74gZnSO4·7H2O，则锌的回收率为50.0%带你审题——流程梳理答案D解题思路滤液1中杂质金属阳离子为Fe2＋，不存在Fe3＋，因为废催化剂中的S2－会还原Fe3＋，而检验Fe2＋的试剂为酸性KMnO4或K3[Fe(CN)6]溶液，A项错误；滤渣1的成分为SiO2、CuS、S，滤渣2中的成分为SiO2，酸性加热条件下，CuS、S均被H2O2氧化，B项错误；洗涤粗五水硫酸铜时不能让晶体损失过多，故应当用酒精冲洗，不适合用蒸馏水，C项错误；5.74gZnSO4·7H2O的物质的量为eq\f(5.74g,287g·mol－1)＝0.02mol，其中含有锌元素的质量为0.02mol×65g·mol－1＝1.3g，原10.0g废催化剂中锌的质量为(10.0×16.2%×eq\f(65,65＋16)＋10.0×19.4%×eq\f(65,65＋32))g＝2.6g，锌的回收率为eq\f(1.3g,2.6g)×100%＝50.0%，D项正确。1．(2021·菏泽高三期末)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图所示，下列叙述错误的是()A．加入CaO可以减少SO2的排放B．向滤液中加入过量盐酸过滤可制得Al2O3C．隔绝空气焙烧时S元素被氧化D．烧渣分离可用磁选法答案B解析A项，加入CaO时，发生反应：2CaO＋2SO2＋O2eq\o(=,\s\up7(焙烧))2CaSO4，二氧化硫与CaO结合，生成CaSO4固体，减少了二氧化硫的排放，正确；B项，滤液为偏铝酸钠溶液，向其中加入过量盐酸时发生反应：AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O，过滤不能得到沉淀，错误；C项，隔绝空气焙烧，FeS2中的S被氧化成S单质，正确；D项，烧渣中，只有Fe3O4具有磁性，可用磁筛选法分离提取Fe3O4，正确。2．(2021·重庆1月适应性测试，12)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下：下列说法错误的是()A．反应1说明酸性：H2SO3>H2CO3B．反应1结束后，可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2D．反应2最好在无氧条件下进行答案C解析A项，反应1为Na2CO3＋2SO2＋H2O=2NaHSO3＋CO2，说明酸性：H2SO3>H2CO3，正确；B项，若有白色沉淀(BaSO4)生成，说明NaHSO3被氧化，正确；C项，2NaHSO3～Na2S2O4～2e－，硫元素化合价降低，NaHSO3作氧化剂，n(NaHSO3)∶n(Zn)＝2∶1，错误；D项，因NaHSO3、Na2S2O4均易被氧化，反应2最好在无氧条件下进行，正确。3．(2021·湖南1月适应性考试，13)以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的Al2O3)为原料，根据下列流程可制备K2Cr2O7。下列说法正确的是()A．煅烧时没有发生氧化还原反应B．滤渣Ⅱ中主要成分是Al(OH)3C．可循环使用的物质是CO2和Na2CO3D．由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入KOH答案C解析向废渣中加入碳酸钠和氧气并煅烧，发生如下反应：4Na2CO3＋2Cr2O3＋3O2eq\o(=,\s\up7(煅烧))4Na2CrO4＋4CO2等，煅烧时发生氧化还原反应，A错误；用水浸之后，溶液中含有Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2、Na2CO3，向溶液中通入二氧化碳，会生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀，B错误；从上述流程图可知，CO2和Na2CO3均可循环使用，C正确；由Na2CrO4转化为K2Cr2O7的过程中需加入硫酸和KCl固体，反应如下：2Na2CrO4＋H2SO4=Na2Cr2O7＋Na2SO4＋H2O，再向溶液中加入KCl固体，就会有K2Cr2O7晶体析出，D错误。4．(2021·河北高三模拟)二硫化钼(MoS2，其中Mo的化合价为＋4价)被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品质的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图所示。下列说法错误的是()已知：加入Na2S后，(NH4)2MoO4转化为(NH4)2MoS4，加入盐酸后发生反应MoSeq\o\al(2－,4)＋2H＋=MoS3↓＋H2S↑。A．“酸浸”中加入氢氟酸是为了除去杂质SiO2B．“氧化焙烧”主要是将MoS2转化为MoO3，其化学方程式为2MoS2＋7O2eq\o(=,\s\up7(焙烧))2MoO3＋4SO2C．在“氨浸”前需对焙烧后的固体进行粉碎处理，其目的是增大反应物的接触面积，提高浸出效率D．产生MoS3沉淀时，反应体系温度越高越好答案D解析A项