2018届二轮复习常见金属元素课件（158张）（全国通用）

2018届二轮复习常见金属元素课件（158张）（全国通用）

专题十　常见金属元素 考点一　钠及其重要化合物 考点三　铁及其重要化合物 考点二　铝及其重要化合物 考点四　铜及其重要化合物 考点五　数形结合的典型——图像分析题 考点六　化学应用集大成题——化学工艺流程题 钠及其重要化合物考点一 核心精讲1 钠是“极其活泼”金属的代表，学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、 第ⅡA族活泼金属的一般性质，复习时应从以下几个方面掌握： 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的质量。 (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)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol，如1 mol Na2O2与足量SO2的反应转移电子应为2 mol。 (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，应通过蓝色的钴 玻璃片。 (9)Na－K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，而钠和氧气反应可生成Na2O、Na2O2， 钾的氧化物更复杂，有K2O、K2O2、KO2。NaH是离子化合物，是一 种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为1∶2。 (12)钠、钾保存在煤油中，而锂需密封在石蜡中。 题组集训2 题组一　重要反应规范书写 1.用方程式回答下列问题 (1)实验室怎样处理钠屑？ 。 (2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。 。 (3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。 。 答案1 2 2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑ 2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋ Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH (4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，发生反应的离子方 程式。 ； 。 (5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)。 。 (6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)。 。 答案1 2 (7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)。 。 (8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。 ； 。 答案 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 1 2 题组二　高考真题跟踪再现 2.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)Na2O2吸收CO2产生O2，所以可用作呼吸面具供氧剂( ) (2017·江苏，3A) (2)过氧化钠与二氧化碳反应制备氧气( ) (2017·海南，7C) (3)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋( ) (2015·天津理综，2C) 答案 × √ √ 1 2 (4)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为 NA( ) (2015·全国卷Ⅱ，10C) (5)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡( ) (2015·全国卷Ⅱ，13A) (6)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA( ) (2015·全国卷Ⅰ，8C) (7)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，则两种物质均受 热分解( ) (2015·广东理综，22A) 答案1 2 × √ √ × (8)用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应( ) (2014·新课标全国卷Ⅰ，8A) (9)用热碱水清除炊具上残留的油污发生了化学变化( ) (2014·新课标全国卷Ⅱ，7B) (10)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重( ) (2014·新课标全国卷Ⅱ，9B) 答案 (11) ( ) (2014·新课标全国卷Ⅱ，10B) 1 2 × √ √ × (12)①中为NaHCO3固体受热分解，②中为澄清石灰水变浑浊，由②中 现象，能证实①中发生的反应( ) (2014·北京理综，11C) 答案1 2 √ 铝及其重要化合物考点二 核心精讲1 铝是“氢前”且氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表，它是典型 的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质，复习 时应从以下几个方面掌握： 1.树立物质转化思想 (1)理清知识主线 (2)形成网络构建 2.扫除易混知识盲点 (1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧 化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直 至熔化，发现熔化的铝并不滴落。 (2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的 反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意 铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的 置换反应。 (3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层 KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。 (4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金 属活泼性应比铝弱。 (5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3 不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。 (6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当 会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO 2，生成的 Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成 ，不过量时生成 ，书写 离子反应方程式时要特别注意。 (7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。 (8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。 (9)等物质的量的铝单质、氧化铝和氢氧化铝在和酸、碱分别反应时， 消耗H＋、OH－的物质的量之比总是3∶1。 题组集训2 题组一　重要反应规范书写 1.用方程式回答下列问题 (1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。 。 (2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。 。 (3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。 。 答案 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 1 2 3 (4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化 学方程式表示)： 。 (5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方 程式表示)： _______________________________________________________________________________________________________ 。 (6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。 。 AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl 答案1 2 3 (7)用离子方程式分别表示 ① ； ② 。 (8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。 ①沉淀的物质的量最大；②沉淀的质量最大。 ① ； ② 。 答案1 2 3 (9)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，试写出反应的离子方程式。 ； ； 。 答案1 2 3 题组二　高考真题跟踪再现 2.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝( ) (2017·海南，7D) (2)Al2O3熔点高，可用作耐高温材料( ) (2016·江苏，3D) (3)由MgCl2溶液制备无水MgCl2，可以将MgCl2溶液加热蒸干( ) (2016·全国卷Ⅱ，13B) 答案 × √ √ 1 2 3 (4)根据Al2(SO4)3和小苏打反应，在实际应用中可用作泡沫灭火器灭火 ( ) (2016·全国卷Ⅲ，7A) (5)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化 后的液态铝滴落下来，是因为铝的熔点较低( ) (2015·全国卷Ⅰ，10C) (6)将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，会产生红棕色气体( ) (2015·全国卷Ⅱ，13B) 答案 × √ × 1 2 3 (7)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，会产生大量白色沉淀( ) (2015·全国卷Ⅱ，13C) (8)制备Al(OH)3悬浊液：向1 mol·L－1 AlCl3溶液中加过量的6 mol·L－1 NaOH溶液( ) (2015·江苏，13A) (9)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体质量增加( ) (2014·新课标全国卷Ⅱ，9C) (10)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂( ) (2014·江苏，4B) 答案 × √ × × 1 2 3 题组三　明矾的制备 3.[2016·海南，14(1)(2)(3)]KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸 等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量 的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题： (1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。 a.HCl溶液 b.H2SO4溶液 c.氨水 d.NaOH溶液 解析 答案 √ 1 2 3 解析　易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂①的 作用是将Al溶解，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会 引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、 Mg杂质，故d项符合。 1 2 3 (2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_____________________ _____________________。 解析　选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al＋2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。 解析 答案 2Al＋2NaOH＋2H2O ===2NaAlO2＋3H2↑ 1 2 3 (3)沉淀B的化学式为__________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性， 其原因是_____________________________。 解析 答案 Al(OH)3 Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大 1 2 3 铁及其重要化合物考点三 核心精讲1 铁是“氢前”且是“变价”金属的代表，它是典型的黑色金属，也是工 农业生产中用途最广的金属。复习时应从以下几个方面掌握： 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)与铁反应的氧化剂可按相对强弱分为两类： ①较强的氧化剂，如氧气、氯气、液溴、双氧水、硝酸、浓硫酸、次氯 酸盐、高锰酸钾等。 ②较弱的氧化剂，如硫黄、单质碘、可溶性铜盐、＋3价铁盐、盐酸、 稀硫酸等。 通常，第一类氧化剂可以将铁的化合价从0或＋2氧化到＋3，第二类氧 化剂只能将铁的化合价从0氧化到＋2。 (2)与铁的化合物反应的还原剂亦可按相对强弱分为两类： ①较强的还原剂，如锌粉、铝粉、单质碳、氢气、一氧化碳等； ②较弱的还原剂，如铁粉、铜粉、硫离子、亚硫酸根离子、碘离子、硫 化氢、二氧化硫等。 通常，第一类还原剂可以将铁的化合价从＋3或＋2还原到0，第二类还原 剂只能将铁的化合价从＋3还原到＋2。 (3)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生 成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S。常温下，Fe、Al 在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧， 无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。 (4)向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物 质时，溶液会出现浅绿色―→棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的 检验。 (5)Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法 (生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶 液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。 Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用 铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀{Fe3[Fe(CN)6]2}。 (6)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3＋ Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化 合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (7)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制 FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。 (8)Fe3＋必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe3＋几乎完全水 解生成Fe(OH)3沉淀。 (9)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO， 消耗H＋，提高pH，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。 (10)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提 前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为 Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。 (11)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至 呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。 (12)自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而 铁粉是黑色的。 题组集训2 题组一　重要反应规范书写 1.用方程式回答下列问题 (1)高温下铁和H2O(g)的反应。 。 (2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程。 ； 。 答案 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 1 2 3 (3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应。 ； 。 (4)用离子方程式表示 ①Fe(OH)2与稀HNO3反应； ； ②Fe(OH)3与氢碘酸反应。 。 答案 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O 1 2 3 (5)用化学方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。 负极： ， 正极： ， ， ， Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3·xH2O。 答案 2Fe－4e－===2Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 1 2 3 (6)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 答案　加入H2SO4酸化的H2O2， 2H＋＋2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。 1 2 3 (7)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)。 答案 答案　①取少量样品于试管中，加稀H2SO4使其溶解， Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O， FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。 ②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， 1 2 3 题组二　高考真题跟踪再现 2.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜( ) (2017·海南，7A) (2)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，则常温下，铁与浓 硫酸一定没有发生化学反应( ) (2016·四川理综，2B) (3)根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路 板( ) (2016·全国卷Ⅲ，7B) 答案 × × × 1 2 3 (4)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释( ) (2016·全国卷Ⅰ，10C) (5)将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼( ) (2016·海南，7B) (6)因为Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂( ) (2016·江苏，3C) (7)检验溶液中是否含有Fe2＋：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制 氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象( ) (2015·江苏，13C) 答案 × √ × × 1 2 3 (8)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成， 溶液呈红色，则稀硝酸将Fe氧化成Fe3＋( ) (2015·全国卷Ⅰ，10A) 答案 (9) 观察Fe(OH)2的生成( ) (2015·重庆理综，4A) × √ 1 2 3 3.[2016·全国卷Ⅱ，28(1)(2)(3)(4)]某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋ 的性质。回答下列问题： (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。 在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________。 答案解析 解析　亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的 FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2＋被空气中的氧气氧化。 防止Fe2＋被氧化 1 2 3 (2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液， 溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式 为_________________________。 答案解析 解析　Cl2可将Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得电子生成Cl－，反应的离子方 程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 1 2 3 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中 先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液， 溶液变红，煤油的作用是_______________________________。 答案解析 解析　煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2＋氧化，产生 干扰。 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) 1 2 3 (4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3 溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验： ①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色； ②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀； ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是______(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过 量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该 氧化还原反应为________。 答案解析 Fe2＋ Fe3＋ 可逆反应 1 2 3 解析　根据Fe2＋的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液， 生成蓝色沉淀，一定含有Fe2＋，则实验②检验的离子是Fe2＋；碘易溶 于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液显红色，实验①和③说 明，在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还 原反应为可逆反应，反应方程式为2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。 1 2 3 铜及其重要化合物考点四 核心精讲1 铜是“氢后”且是变价金属的代表，它是典型的有色金属，也是典型的重 金属。复习时应从以下几个方面掌握： 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)铜是紫红色金属，它在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿 [Cu2(OH)2CO3]。 (2)较强的氧化剂，如氧气、氯气、液溴、双氧水、硝酸、浓硫酸等，在 一定条件，能将铜从0价氧化为＋2价；较弱的氧化剂，如硫黄、单质碘 等，在一定条件下，只能将铜从0价氧化到＋1价。 (3)受热分解：Cu(OH)2(蓝色)―→CuO(黑色)―→Cu2O(砖红色)―→Cu(紫 红色)。 从左到右，分解所需温度越来越高，Cu(OH)2在常温下就能缓慢分解， 而CuO需要在高温下才能分解。 (4)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO。 (5)新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。 (6)Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有 剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。 (7)铜的焰色反应为绿色。 (8)冶炼铜的方法：①热还原法；②湿法炼铜；③电解精炼铜。 (9)铜合金有：①青铜(Cu、Sn、Pb等)；②黄铜(Cu、Zn、Sn、Pb、Al等)； ③白铜(Cu、Ni、Zn、Mn)。 (10)重金属离子可使蛋白质变性，因此，可溶性铜盐均有毒。另一方面， 可溶性铜盐可作为消毒杀菌剂，如用于配制波尔多液等。 题组集训2 题组一　重要反应规范书写 1.按要求书写方程式 (1)用两组方程式表示Cl2的氧化性大于S。 ① 。 ② 。 (2)铜在潮湿的空气中生锈。 。 答案1 2 2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3 (3)将Cu和浓H2SO4混合加热。 。 (4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式。 。 (5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。 。 (6)用离子方程式表示将氨水逐滴滴入到CuSO4溶液的反应过程。 ； 。 答案 Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O 1 2 (7)用惰性电极电解CuSO4溶液。 。 (8)用Cu作电极电解H2SO4溶液(用离子方程式表示)。 。 答案1 2 题组二　高考真题跟踪再现 2.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×” (1)除去Cu粉中混有的CuO，可以加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥( ) (2016·全国卷Ⅱ，13C) (2)FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，是因为FeCl3能从含Cu2＋的溶液 中置换出铜( ) (2014·新课标全国卷Ⅰ，8D) (3)氢气通过灼热的CuO粉末固体质量减少( ) (2014·新课标全国卷Ⅱ，9A) 答案 × √ × 1 2 (4)将锌粒投入Cu(NO3)2溶液中，反应后固体质量增加( ) (2014·新课标全国卷Ⅱ，9D) (5)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金( ) (2014·广东理综，7A) 答案 √ × 1 2 数形结合的典型——图像分析题考点五 核心精讲1 (一)关于碳酸盐、碳酸氢盐与酸反应的图像分析 1.向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关 系如下图所示： 2.向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关 系如下图所示： 3.向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与 产生CO2的体积关系如下图所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为 m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。 图像特点：Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量。 4.向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产 生CO2的体积关系如下图所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为x∶y ＝1∶1，其他比例时的图像略)。 图像特点：Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量。 (二)关于Al(OH)3沉淀变化图像分析 1.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像 操作 向可溶性铝盐溶液中逐滴加 入NaOH溶液至过量 向NaOH溶液中逐滴加入可溶 性铝盐溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀―→渐多 ―→最多―→渐少―→消失 无沉淀(有但即溶)―→出现沉 淀―→渐多―→最多―→ 沉淀 不消失 图像 离子 方程式 Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓ Al(OH)3＋OH－=== ＋ 2H2O Al3＋＋4OH－=== ＋2H2O 2.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 操作 向偏铝酸盐溶液中逐滴加 入稀盐酸至过量 向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐 溶液至过量 现象 立即产生白色沉淀―→渐 多―→最多―→渐少―→ 消失 无沉淀(有但即溶)―→出现沉 淀―→渐多―→最多―→沉淀 不消失 图像 离子 方程式 3.可溶性铝盐与弱酸、弱碱反应产生沉淀的图像 (1)向AlCl3溶液中滴加氨水的图像(如图所示)。 现象：立即产生白色沉淀―→渐多―→最大量 (2)向NaAlO2溶液中通入足量CO2的图像(如图所示)。 现象：立即产生白色沉淀―→渐多―→最大量 4.混合离子(含Al3＋、Mg2＋、H＋)反应的图像 向含有铝离子、镁离子、氢离子的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，H＋ 先与OH－反应，该过程中无沉淀生成，而后Al3＋、Mg2＋与OH－反应至 沉淀达到最大值，最后Al(OH)3再与OH－反应导致沉淀部分溶解。 反应的离子方程式为 ①第一阶段：H＋＋OH－===H2O ②第二阶段：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ③第三阶段：Al(OH)3＋OH－=== ＋2H2O (三)有关复盐与Ba(OH)2溶液反应的图像分析 1.明矾与Ba(OH)2溶液反应的图像分析 向含1.0 mol明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的溶液中滴入Ba(OH)2溶液，加入 Ba(OH)2的量与沉淀物质的量图像： (1)当n[Ba(OH)2]＝1.5 mol时，恰好发生反应： 2KAl(SO 4 ) 2 ＋3Ba(OH) 2 ===3BaSO 4 ↓＋2Al(OH) 3 ↓＋K 2 SO 4 ；即 n[KAl(SO4)2]∶ n[Ba(OH)2]＝2∶3时，生成1.5 mol硫酸钡和1.0 mol氢氧化铝沉淀，此时沉 淀的物质的量最大，为2.5 mol。 离子方程式：2Al3＋＋3Ba2＋＋ ＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓。 (2)当n[Ba(OH)2]＞1.5 mol时，生成的Al(OH)3逐渐溶解，并且溶液中继 续有BaSO4沉淀生成。 (3)当n[Ba(OH)2]＝2.0 mol时，恰好发生反应：KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2=== 2BaSO4↓＋KAlO2＋2H2O，即n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝1∶2时，生 成的1.0 mol Al(OH)3完全溶解，但又生成0.5 mol BaSO4；此时沉淀的物 质的量为2.0 mol，但质量最大。继续滴加Ba(OH)2溶液，沉淀的质量和 物质的量都不再发生变化。 离子方程式：Al3＋＋ ＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋ ＋2H2O。 加入Ba(OH)2物质的量与沉淀物质的量的图像 加入Ba(OH)2物质的量与沉淀质量的图像 2.NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应的图像分析 向含2.0 mol NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液，其反应过程： (1)当加入3 mol Ba(OH)2时 2Al3＋＋ ＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓ 2.0 mol 3.0 mol 3.0 mol 6.0 mol　 2.0 mol　　 3.0 mol (2)再加入1 mol Ba(OH)2时， 2.0 mol 2.0 mol 1.0 mol 1.0 mol 1.0 mol (3)再加入1 mol Ba(OH)2时 Al(OH)3＋OH－=== ＋2H2O 2.0 mol　 2.0 mol 沉淀的物质的量变化图像： 4 题组集训2 1.将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加 0.1 mol·L－1稀盐酸。下列图像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 1 2 3 5 6 7 解析 答案 √ 解析　0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3的物质的量分别是0.01 mol、 0.01 mol，加入稀盐酸后，HCl先与氢氧化钠反应，则消耗HCl的 物质的量是0.01 mol，因此稀盐酸的体积是0.01 mol÷0.1 mol·L－1 ＝0.1 L，然后HCl再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，此时又消耗 HCl的物质的量是0.01 mol，稀盐酸的体积是0.1 L，最后HCl再与 0.01 mol的碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体0.01 mol，又消耗稀盐 酸0.1 L，所以对应的图像是C。 41 2 3 5 6 7 2.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在 所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体 与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)： 41 2 3 5 6 7 则下列分析都正确的组合是 ①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3 ②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比 为1∶1 ③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为 1∶1 ④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3 A.①② B.①③ C.②④ D.②③ 解析 答案 √ 41 2 3 5 6 7 解析　图像Ⅰ中从O点即开始产生CO 2气体，对应溶液中的溶质为 NaHCO3，①正确； 图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶 质为Na2CO3，③不正确； 41 2 3 5 6 7 41 2 3 5 6 7 解析 答案 √ 41 2 3 5 6 7 41 2 3 5 6 7 4.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中 氮元素的化合价越低。现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充 分反应，反应过程中无气体放出，在反应结束后的溶液中逐滴加入5 mol·L－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示，下列 说法不正确的是 A.稀硝酸与铝粉、铁粉反应，其还原产物 为硝酸铵 B.c点对应NaOH溶液的体积为48 mL C.b点与a点的差值为0.05 mol D.样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5∶3 解析 答案 √ 41 2 3 5 6 7 解析　根据题给信息知一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的 硝酸充分反应，生成硝酸铝、硝酸铁、硝酸铵和水，硝酸有剩余。在 反应结束后的溶液中逐滴加入5 mol·L－1 NaOH溶液，发生的反应依次 为①H＋＋OH－===H2O，②Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Al3＋＋3OH－ ===Al(OH)3↓，③ ＋OH－===NH3·H2O，④Al(OH)3＋OH－=== ＋2H2O，b与a的差值为氢氧化铝的物质的量，由图可知，e～f段消耗 的氢氧化钠溶液为104 mL－94 mL＝10 mL，故该阶段参加反应的氢氧 化钠为0.01 L×5 mol·L－1＝0.05 mol，根据Al(OH)3＋OH－=== ＋ 2H2O可知， Al(OH)3的物质的量为0.05 mol，根据铝元素守恒，故混合 41 2 3 5 6 7 金属中n(Al)＝0.05 mol，由图可知，d～e段消耗的氢氧化钠的体积为 94 mL－88 mL＝6 mL，故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.006 L×5 mol·L－1 ＝0.03 mol，根据 ＋OH－===NH3·H2O可知溶液中n( )＝0.03 mol， 根据电子转移守恒有3n(Fe)＋3n(Al)===8n( )，即3n(Fe)＋3×0.05 mol＝ 8×0.03 mol,解得n(Fe)＝0.03 mol,由反应过程可知,到加入氢氧化钠为88 mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n(NH4NO3)＝n( )＝0.03 mol，根 据钠元素守恒可知n(NaNO3)＝n(NaOH)＝0.088 L×5 mol·L－1＝0.44 mol，根 据氮元素守恒计算原硝酸溶液中n(HNO3)===n(NaNO3)＋2n(NH4NO3)＝0.44 mol＋0.03 mol×2＝0.5 mol，而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe(NO3)3、 41 2 3 5 6 7 Al(NO3)3，根据氮元素守恒n(NaNO3)＋2n(NH4NO3)＋3n[Fe(NO3)3]＋ 3n[Al(NO3)3]＝n(HNO3)，故c点溶液中n(NaNO3)＝0.5 mol－0.03 mol×2－ 0.03 mol×3－0.05 mol×3＝0.2 mol，故c点加入NaOH的物质的量＝0.2 mol。A项，由上述分析可知，稀硝酸与铝粉、铁粉反应，其还原产物为硝酸 铵，正确； B项，由上述分析可知，c点对应NaOH溶液的体积＝0.2 mol÷5 mol·L－1 ＝0.04 L＝40 mL，错误； C项，由上述分析可知，b与a的差值为Al(OH)3的物质的量，为0.05 mol， 正确； D项，由上述分析可知，混合金属中n(Al)＝0.05 mol、n(Fe)＝0.03 mol， 样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5∶3，正确。 41 2 3 5 6 7 5.Zn(OH)2是两性氢氧化物，和强酸反应时生成Zn2＋，跟强碱反应时生 成 ，现有三份等物质的量浓度、等体积的MgCl2、ZnCl2、AlCl3溶液 (配制时均加入少量盐酸)，现将一定浓度的NaOH溶液分别滴入三种溶液 中至过量，NaOH溶液的体积x(mL)与生成沉淀的物质的量y(mol)的关系 如下图所示，则与MgCl2、ZnCl2、AlCl3三种溶液一一对应的正确图像是 A.③②① B.③②④ C.③⑤① D.③⑤④ 解析 答案 √ 41 2 3 5 6 7 解析　向氯化镁溶液中加入氢氧化钠，开始先中和其中的少量盐酸，然后生成 白色沉淀氢氧化镁，当氢氧化钠过量时，沉淀也不会溶解，量保持不变，故对 应的是图像③，向氯化锌溶液中加入氢氧化钠，开始先中和其中的少量盐酸， 然后生成白色沉淀氢氧化锌，当氢氧化钠过量时，沉淀会溶解，依次发生反应 ZnCl2＋2NaOH===Zn(OH)2↓＋2NaCl，Zn(OH)2↓＋2NaOH===Na2ZnO2＋ 2H2O，沉淀量达到最大和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠是相等的，故图像 ⑤是正确的，向氯化铝溶液中加入氢氧化钠，开始先中和其中的少量盐酸，然 后生成白色沉淀氢氧化铝，当氢氧化钠过量时，沉淀会溶解，依次发生反应： AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，Al(OH)3↓＋NaOH===NaAlO2＋2H2O， 沉淀量达到最大和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠的物质的量之比是3∶1，故 图像①是正确的。 41 2 3 5 6 7 6.下列物质的溶液中分别滴加Ba(OH)2溶液至过量，反应产生的沉淀的 质量(m)或物质的量(n)随加入的Ba(OH)2溶液体积关系图像正确的是 解析 答案 √ 41 2 3 5 6 7 解 析 　 向 硫 酸 铝 溶 液 中 滴 加 氢 氧 化 钡 发 生 反 应 为 3 B a ( O H ) 2 ＋ Al2(SO4)3===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，如果继续加入氢氧化钡，则氢氧 化铝开始溶解，沉淀质量减小，最终不再变化，图像不符合，A错误； 向 明 矾 溶 液 中 滴 加 氢 氧 化 钡 溶 液 发 生 的 反 应 为 2 K A l ( S O 4 ) 2 ＋ 3Ba(OH)2===3BaSO4↓＋K2SO4＋2Al(OH)3↓，继续加入氢氧化钡，氢 氧化铝溶解，但仍然会产生硫酸钡沉淀，图像不符合，B错误； 向硫酸铝铵溶液中滴加氢氧化钡溶液发生的反应为2NH4Al(SO4)2＋ 3Ba(OH)2===3BaSO4↓＋(NH4)2SO4＋2Al(OH)3↓，继续加入氢氧化钡， 氢氧化铝溶解，但仍然会产生硫酸钡沉淀，图像不符合，C错误； 根据C中分析可知D正确。 41 2 3 5 6 7 7.[2015·天津理综，7(5)]向盛有10 mL 1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液的烧 杯中滴加1 mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变 化示意图如下： 答案 ①NH4Al(SO4)2溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_________________ ______________________。c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－) 解析41 2 3 5 6 7 41 2 3 5 6 7 ②写出m点反应的离子方程式：________________________。 答案解析41 2 3 5 6 7 ③若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 mol·L－1Ba(OH)2溶液，充分 反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。 答案解析 0.022 41 2 3 5 6 7 41 2 3 5 6 7 化学应用集大成题——化学工艺流程题考点六 核心精讲1 1.解题要领必备 解答工艺流程综合题的关键是分析流程图，对于比较陌生且复杂的流 程图，需要宏观把握整个流程，可针对问题分析细节，不必把每个环 节的原理都弄清。总体方法：关注箭头的指向(聚焦局部，箭头指入— —反应物，箭头指出——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反 应实际(物质性质、试剂用量)。 2.识记化工术语 关键词 释义 研磨、雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴， 增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分 灼烧(煅烧) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解 等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解， 包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等 浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 酸浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过 滤除去的过程 水浸 与水接触反应或溶解 过滤 固体与液体的分离 滴定 定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发结晶 蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的 溶质就会呈晶体析出 蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度 水洗 用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等 酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去 杂质离子等 碱作用 去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、 促进水解(沉淀) 3.常见操作的答题考虑角度 常见的操作 答题要考虑的角度 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作 从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶 —过滤—(洗涤、干燥) 提高原子利用率 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用 率、能量的充分利用) 在空气中或在其他气体 中进行的反应或操作 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或 能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的 判断沉淀是否洗涤干净 取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子 存在等 控制溶液的pH ①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属 离子形成氢氧化物沉淀) ②“酸作用”还可除去氧化物(膜) ③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解 铝、二氧化硅等 ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件) 控制温度(常用水 浴、冰浴或油浴) ①防止副反应的发生 ②使化学平衡移动；控制化学反应的方向 ③控制固体的溶解与结晶 ④控制反应速率：使催化剂达到最大活性 ⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点 挥发 ⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离 ⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 ⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以 减少能源成本，降低对设备的要求 洗涤晶体 ①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 ②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体 在洗涤过程中的溶解损耗 ③用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低 晶体的溶解度有利于析出，减少损耗等 ④洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自 然流下后，重复以上操作2～3次 表面处理 用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或 化学法除去表面氧化物、提高光洁度等 题组集训2 题组一　新课标卷高考真题跟踪 1.(2017·全国卷Ⅰ，27)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料， 可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备， 工艺流程如下： 41 2 3 5 6 7 8 9 回答下列问题： (1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸 出率为70%时，所采用的实验条件为_________________________。 解析 答案 100 ℃、2 h(或90 ℃、5 h) 解析　由图示可知，当铁浸出率为70%时，可以采用100 ℃、2 h，也可 采用90 ℃、5 h。 41 2 3 5 6 7 8 9 (2)“酸浸”后，钛主要以 形式存在，写出相应反应的离子方程 式__________________________________________。 解析 答案 解析　反应物有FeTiO3，由生成物有 可知，反应物中还含有Cl－， 生成物中还有Fe2＋，注意酸性条件，用H＋平衡电荷，配平。 41 2 3 5 6 7 8 9 (3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示： 解析 答案 解析　温度低，转化速率慢，单位时间内转化效率低，温度过高，H2O2 分解，NH3挥发，导致转化速率慢。注意：取的是相同时间内的转化率。 温度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率/% 92 95 97 93 88 分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________________ ______________________________________________________________ ___________________________。 低于40 ℃，TiO2·xH2O转化 反应速率随温度升高而增加；超过40 ℃，双氧水分解与氨气逸出导致 TiO2·xH2O转化反应速率下降 41 2 3 5 6 7 8 9 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为____。 解析 答案 解析　由化合物中所有元素化合价代数和为0，有15个O原子共22价，设 －2价氧原子为x个，－1价氧原子则为(15－x)个，有－2x－(15－x)＝－22， x＝7，则－1价O原子共8个，即有4个过氧键。 4 41 2 3 5 6 7 8 9 (5)若“滤液②”中c(Mg2＋)＝0.02 mol·L－1，加入双氧水和磷酸(设溶液体 积增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1， 此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？__________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ (列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10－22、1.0×10－24。 答案 Fe3＋恰好沉淀完全时， (1.3×10－17)2＝1.7×10－40

查看更多