2019年高考化学二轮复习十大热门专题突破专题03元素化合物学案.doc
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1、- 1 -专题 03 元素化合物一、金属及其化合物考点一 金属的基础知识1.钠及钠的化合物的知识体系2. 铝及铝的化合物的知识体系3. 铁及铁的化合物的知识体系- 2 -例 1. 比较下列四组反应,回答有关问题。一组:Na 2O2CO 2 Na 2O2SO 2二组:Na 2O2FeCl 3(溶液) Na 2O2FeCl 2(溶液)三组:SO 2通入品红溶液中,加热 Na 2O2加入到品红溶液中,加热四组:NaOH 溶液滴入紫色石蕊试液中 Na 2O2固体加入到紫色石蕊试液中(1)写出、两反应的化学方程式。_。(2)判断、反应中可能发生的现象,为什么?_。(3)判断、反应中可能发生的现象,为什么
2、?_。(4)判断、反应中可能发生的现象,为什么?_。【答案】(1)2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2Na 2O2SO 2=Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出;中气体明显少于中气体。原因是FeCl3与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3,Fe(OH) 3是不溶性的红褐色沉淀;中 Fe2 具有强还原性,易被 Na2O2氧化并生成 Fe(OH)3,Na 2O2与溶液中的水剧烈反应会有 O2产生(3)溶液红色褪去,加热后又恢复红色;溶液红色褪去,加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性不稳定,Na 2O2的漂白性是因其具有强氧化性(4)溶液变蓝,溶液先变蓝后褪色。原因
3、是 Na2O2与 H2O 反应生成 NaOH,呈碱性,同时Na2O2因具有强氧化性而能漂白有色物质。例 2. 双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是 NaAl(OH)2CO3。关于该物质的说法正确的是( )A 该物质属于两性氢氧化物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- 3 -D 该药剂不适合于胃溃疡患者服用【答案】D【解析】例 3. 由 23FeO、 、 Cu、 、 Al中的几种物质组成的混合粉末,取样进行下列实验(部分产物略去):(1)取少量溶液 X,加入过量的 NaOH溶液,有沉淀生成。取上层
4、清液,通人 2CO,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填化学式) _。(2) Z为一种或两种气体:若 只为一种气体,试剂 a 为饱和 3C溶液,则反应 I 中能同时生成两种气体的化学方程式是_。若 Z为两种气体的混合物,试剂 a 为适量的水,则 Z中两种气体的化学式是 。(3)向 Y中通入过量的 2Cl,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)_。(4)取 中的溶液,调节 pH约为 7,加入淀粉 KI和 2HO,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗 2 molI时,共转移 3 mol电子,该反应的离子方程式是_。(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应,若溶液中一定不会产生
5、 Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示) _。【答案】(1) Al(2) 24222HSOCSOHC浓 2CO和 N- 4 -(3) 2Cu、 3Fe和 H(4) 2 23O4I2FeI(5) u和 或 、 C和 2222CO4NHO ,反应产生的气体通过水, 2NO与水反应生成 NO,剩余气体为和 ;向 Y中通入过量氯气,生成的 3FeCl逐渐与铁粉和铜粉反应生成 2Cul和 3Fel,溶液,由此推出溶液中的阳离子为 2u、 和 H;在氯化亚铁溶液中加入淀粉溶液、碘化钾溶液和 2HO时,根据消耗 molI时,共转移 mol电子,可知失电子的离子应是2F
6、e和 I,所以反应为: 22 23Fe3O4FeI;当在原样品中加足量稀硫酸, Y溶液中不出现红色固体,则说明原样品中不存在铁,否则会发生置换反应生成红色固体铜,因此可能的组合为: Cu和 或 、 C和 23eO。考点二 金属的综合应用例 1. 某一化工厂以废铁屑为原料制备 FeCl3溶液,用作印刷电路铜板腐蚀剂,并对溶液 B进行电解处理的实验流程如图:- 5 -(1)试剂 a 应选用_(填写名称);(2)步骤用到的主要玻璃仪器有漏斗、_(填写仪器名称);(3)写出步骤中主要反应的化学方程式_;(4)实验室制取气体 E 的离子方程式是_,欲对气体 E 进行干燥和吸收,需选用下列装置中的_(填写
7、序号);(5)如何用化学方法检验气体 E?_。【答案】(1)稀盐酸 (2)烧杯、玻璃棒(3)2FeCl3Cu= =2FeCl2CuCl 2(4)MnO24H 2Cl ,Mn 2 Cl 22H 2O (5)将湿润的 KI淀粉试纸靠近集气瓶口,试纸变蓝,证明该气体为 Cl2【解析】例 2. (2017大连二模)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速- 6 -被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色。下图是工业上用制作印刷电路的废液(含Fe3 、Cu 2 、Fe 2 、Cl )生产 CuCl 的流程:根据以上信息回答下列问题:(1)写出生产过程中下列物质的化学式:X_,Y_。(2)
8、写出产生 CuCl 的化学方程式_。(3)在 CuCl 的生成过程中理论上不需要补充 SO2气体,结合化学方程式和必要的文字说明理由_。(4)在 CuCl 的生成过程中除环境问题、安全问题外,你认为还应该注意的关键问题是_。(5)实验探究 pH 对 CuCl 产率的影响如下表所示:pH 1 2 3 4 5 6 7CuCl 产率 70 90 82 78 75 72 70析出 CuCl 晶体最佳 pH 为_,当 pH 较大时 CuCl 产率变低的原因是_。(6)氯化亚铜的定量分析:称取样品 0.25 g 和 10 mL 过量的 FeCl3溶液于 250 mL 锥形瓶中,充分溶解。用 0.10 mo
9、lL1 硫酸铈标准溶液滴定。已知:CuClFeCl 3=CuCl2FeCl 2、Fe 2 Ce 4 =Fe3 Ce 3 。三次平行实验结果如下(平行实验结果相差不能超过 1%):平行实验次数 1 2 30.25 g 样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(mL) 24.35 24.05 23.95则样品中 CuCl 的纯度为_(结果保留三位有效数字)。【答案】(1)Fe 稀盐酸 (2)CuCl 2CuSO 4SO 22H 2O=2CuCl2H 2SO4(3)Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O 反应中生成的 CuSO4和 SO2为 11,= = = = = 所以理论上不需要补充 SO2
10、气体(4)生产中应防止 CuCl 的氧化和见光分解- 7 -(5)2 pH 较大时,Cu 2 水解程度增大,反应生成 CuCl 减少(6)0.955 或者 95.5%【解析】(4)因 CuCl 在空气中迅速被氧化成绿色且见光分解变成褐色,故生产中应注意防止 CuCl 的氧化和见光分解。(5)由表中数据可知,pH2 时,CuCl 产率最高;pH 较大时,Cu 2 水解程度增大,导致反应生成 CuCl 减少。(6)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过 1%,故舍弃第一次数据,利用第二次和第三次数据计算,滴定 0.25 g 样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积是(24.0523.95)mL224
11、.0 mL,所以 CuCl 的纯度为 24.0103 L0.10 molL1 99.5 gmol1 /0.25 g100%95.5%。例 3. (2015安徽卷)硼氢化钠(NaBH 4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO 2)为主要原料制备 NaBH4,其流程如下:已知:NaBH 4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 )。(1)在第步反应加料之前,需要将反应器加热至 100 以上并通入氩气,该操作的目的是_,原料中的金属钠通常保存在_中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_、_、玻璃片和小刀等。(2)请配平第步反应的化学方程式:NaBO 2SiO 2
12、NaH 2=NaBH 4Na 2SiO3(3)第步分离采用的方法是_;第步分出 NaBH4并回收溶剂,采用的方法是_。- 8 -(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成 NaBO2(s)和氢气(g),在 25 、101 kPa 下,已知每消耗 3.8 g NaBH4(s)放热 21.6 kJ,该反应的热化学方程式是_。【答案】(1)除去反应器中的水蒸气和空气 煤油 镊子 滤纸 (2)1 2 4 2 1 2 (3)过滤 蒸馏(4)NaBH4(s)2H 2O(l)=NaBO2(s)4H 2(g) H216.0 kJmol 1【解析】(3)经过第步后得到溶液和固体,故该操作为过滤;由于异丙胺的沸点较
13、低,故第步可以采用蒸馏的方法分离出 NaBH4并回收溶剂。(4)NaBH4与水反应的化学方程式为 NaBH42H 2O=NaBO24H 2,3.8 g NaBH 4的物质的量为0.1 mol,故 1 mol NaBH4与水反应时放出 216.0 kJ 热量,由此可写出热化学方程式。1. 1mol过氧化钠与 2 ol碳酸氢钠固体混合后,在密闭的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 23NaCO B 2NaO、 23CC H、 23 D 、 H、 23NaO【答案】A【解析】根据反应式: 3232NaHCOaCO,- 9 -222NaOH4NaO, 22232aCONa
14、O;根据计量关系,可知3molC生成 2和 各 1mol, 只有 1mol,故其恰好和 2C反应生成2a和 2,气体排出后,只剩余 23a。2. 在上海首飞的 C919 大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( )A铝锂合金是铝与锂形成的混合物B铝锂合金的硬度比锂大C铝锂合金的熔沸点比铝低D铝锂合金耐酸碱腐蚀【答案】D【解析】铝锂合金中的铝能与酸和碱反应,锂能与酸反应,故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。3. 用含有少量 Mg 的 Al 片制取纯净的 Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是( )加盐酸溶解 加 NaOH 溶液 过滤 通入过量 CO2生成 Al(OH)3 加盐
15、酸生成Al(OH)3 加过量氨水生成 Al(OH)3A B C D【答案】C【解析】4. 某烧杯中盛有含 0.2 mol NH4Al(SO4)2的溶液,向其中缓缓加入 4 molL1 的 NaOH 溶液200 mL,使其充分反应,此时烧杯中铝元素的存在形式为( )AAl 3 和 Al(OH)3 BAlO 2CAlO 和 Al(OH)3 DAl(OH) 3 2【答案】D【解析】由 Al3 3OH =Al(OH)3,NH OH =NH3H2O;及题给数据知,Al 3 恰好全部转化为 4- 10 -Al(OH)3。5. (2018太原高三模拟)工业上以粗盐(含 Ca2 、Mg 2 、SO 等杂质)为
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