专题复习常见金属元素及其化合物[高考关键词]单质——氧化物(碱性氧化物)——氢氧化物(碱)——盐(阳离子)。
1.钠:活泼、还原性(保存);过氧化钠:结构特点、与水及CO2反应特点;烧碱。
2.铝:还原性、与强碱反应、合金;氧化铝、氢氧化铝:两性;Al3+:水解、净水、离子共存、铝三角转化。
3.铁:腐蚀、变价;Fe2+:还原性、离子共存、保存、检验;Fe3+:氧化性、水解、离子共存、检验;Fe2+、Fe3+的相互转化。
4.铜:不活泼、冶炼;氧化物、Cu2+:颜色。
1.熟记几种物质的颜色Na2O2是________;Fe2O3是________;Al(OH)3、Fe(OH)2均是__________________;Fe(OH)3是________;CuSO4是________;FeCl3________。
答案淡黄色红棕色白色红褐色白色棕黄色2.熟悉4类特殊反应(1)Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2是否过量,产物均为________。
(2)Na在氧气中燃烧,无论O2是否过量,产物均为________。
(3)与水接触产生气体单质的物质有________。
(4)与水接触产生气体化合物的物质有________。
答案(1)FeCl3(2)Na2O2(3)Na、K、Na2O2等(4)Al2S3、Mg3N2、CaC23.典型元素及其化合物的特征性质(1)Na、Al、Fe、Cu四种元素的单质中:①能与水剧烈反应的是____________,反应的离子方程式:_______________________;②能与NaOH溶液反应的是________,反应的离子方程式:_________________________,其中作氧化剂的是________________________________________________________;③Cu在潮湿的空气中被腐蚀的化学方程式:__________________________________________________________________________________________;④与氧气反应条件不同,反应产物不同的是_________________________________。
(2)上述四种金属的氧化物中:①能用作供氧剂的是________,写出一个化学方程式:________________________________________________________________________;②既能溶于酸溶液又能溶于强碱溶液的是_________________________,离子方程式分别为__________________________________________________,________________________________________________________________________;③常温下为黑色固体的是_____________________________________。
(3)上述四种金属的氢氧化物中:①易在空气中被氧化的是__________,现象____________________________________________________________________________________________________,反应的化学方程式为__________________________________;②具有两性的是________________。
(4)上述四种金属形成的阳离子共有________种,其中既能表现还原性,又能表现氧化性的是________,检验Fe2+的方法是________________________________;其中氧化性最强的是________,它腐蚀金属铜的离子方程式为______________________________。
答案(1)①Na2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑②Al2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑H2O③2Cu+CO2+H2O+O2===Cu2(OH)2CO3④Na、Fe(2)①Na2O22Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2(或2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑)②Al2O3Al2O3+6H+===2Al3++3H2OAl2O3+2OH-===2AlO-2+H2O③FeO、Fe3O4、CuO(3)①Fe(OH)2白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3②Al(OH)3(4)6Fe2+、Cu+先加KSCN溶液不显红色,再加H2O2溶液变为红色Fe3+2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+高考题型1典型物质的性质及应用1.(2016高考选项组合题)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是() A.利用Al2(SO4)3和小苏打反应,制造泡沫灭火器灭火(2016·全国卷Ⅲ,7A)B.Fe3+的氧化性比Cu2+的强,可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板(2016·全国卷Ⅲ,7B) C.Fe2(SO4)3易溶于水,可用作净水剂(2016·江苏,3C)D.Al2O3熔点高,可用作耐高温材料(2016·江苏,3D)答案C解析A项,Al2(SO4)3和小苏打反应生成氢氧化铝和二氧化碳,能灭火;B项,能说明Fe3+的氧化性比Cu2+的强;C项,利用Fe3+水解生成氢氧化铁胶体的吸附作用,不是Fe2(SO4)3的溶解性;D项,Al2O3熔点高,可用作耐高温材料。
2.(2016·上海,12)下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是() A.氧化镁中混有氧化铝B.氯化铝溶液中混有氯化铁C.氧化铁中混有二氧化硅D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜答案D解析A项,MgO是碱性氧化物,与NaOH不能反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH 发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO,不符合题意;B项,向溶液中加入过量的NaOH溶液,氯化铁变为Fe(OH)3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向溶液中加入适量的盐酸,当沉淀达到最大值,过滤,得到Al(OH)3,再向沉淀中加入适量的盐酸溶解,就得到氯化铝溶液,除去了杂质,不符合题意;C项,二氧化硅是酸性氧化物,可以与NaOH溶液发生反应,而氧化铁与NaOH溶液不能发生反应,加入过量的NaOH溶液,然后过滤洗涤,就得到纯净的氧化铁,不符合题意;D项,两者都可以与NaOH溶液发生反应,当再向得到的沉淀中加入盐酸时,两者都溶解,不能分离、提纯两者,符合题意。
3.(2016·高考选项组合题)下列叙述不正确的是()A.钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火(2016·浙江理综,8A)B.Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3(2016·上海,21C)C.Ba2+浓度较高时危害健康,但BaSO4可服入体内,作为造影剂用于X射线检查肠胃道疾病(2016·浙江理综,7C)D.钠米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是铁的还原性(2016·浙江理综,7D改编)答案B解析B项,铁离子具有强氧化性,能氧化I-。
1.钠及其重要化合物(1)钠与酸反应比与纯水反应剧烈,钠与盐溶液反应,先考虑与水反应,再考虑生成的NaOH 能否与盐进一步发生复分解反应。
(2)Na2O2为淡黄色固体,Na+与O2-2之比为2∶1。
(3)Na2O2的强氧化性常表现为①加入FeCl2溶液,将Fe2+氧化,同时生成Fe(OH)3沉淀。
②可将H2S氧化生成单质硫。
③加入Na2SO3溶液中,将SO2-3氧化成SO2-4。
(4)Na2O2与H2O、CO2的反应,属于O2-2的歧化反应,CO2、H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
2.铝及其重要化合物(1)Al、Al2O3、Al(OH)3与H+、OH-都反应,其量的关系如图:(2)由于Al(OH)3具有两性,决定了它的制备方法:①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+4;②AlO-2+CO2(过量)+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3。
(3)离子共存问题:①Al 3+与OH -、CO 2-3、HCO -3、SO 2-3、S 2-、AlO -2不能大量共存,其中OH -是因为直接反应,其余均是“相互促进水解”;②AlO -2与H +、HCO -3、NH +4、Al 3+、Mg 2+、Cu 2+不能大量共存,其中AlO -2和H +、HCO -3是因为直接反应[如AlO -2+HCO -3+H 2O===Al(OH)3↓+CO 2-3],其余均是“相互促进水解”。
(4)鉴别(利用滴加顺序不同,现象不同):①AlCl 3溶液中滴加NaOH 溶液现象:先产生白色沉淀,后沉淀溶解;②NaOH 溶液中滴加AlCl 3溶液现象:开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。
3.铁及其重要化合物(1)Fe 2+的还原性常表现为遇HNO 3、H 2O 2、Cl 2、MnO -4(H +)时转化为+3价。
(2)Fe 3+的氧化性常表现为可氧化Fe 、Cu 、I -、S 2-、SO 2-3。
(3)证明溶液中既有Fe 2+又有Fe 3+的方法①证明Fe 3+用KSCN 溶液,溶液变红;②证明Fe 2+用酸性KMnO 4溶液,溶液紫色褪去。
③证明Fe 2+也可以用K 3[Fe(CN)6],生成蓝色沉淀。
4.铜及其重要化合物的几个重要反应分析(1)Cu 在潮湿空气中生成铜锈(绿色)2Cu +O 2+CO 2+H 2O===Cu 2(OH)2CO 3(2)CuSO 4遇水蒸气变为蓝色晶体(CuSO 4·5H 2O),可用于检验H 2O 的存在。
(3)Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O此反应当Cu 足量时,H 2SO 4不能完全反应。
同时此反应也不适合用于制备CuSO 4,因为有SO 2的污染且H 2SO 4的利用率低。
考向1 重要反应方程式的书写1.钠及其化合物间的转化关系①离子方程式:2Na +2H 2O===2Na ++2OH -+H 2↑;②化学方程式:2Na +O 2=====△Na 2O 2;③离子方程式:2Na 2O 2+2H 2O===4Na ++4OH -+O 2↑; ④化学方程式:2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2;⑤化学方程式:2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ;⑥离子方程式:2OH -+CO 2===CO 2-3+H 2O ; ⑦离子方程式:CO 2+OH -===HCO -3;⑧化学方程式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。