2011届高中化学 第15课时 金属元素及其化合物课件 新人教版

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1、1【例【例1 1】有关物质间有下图所示的转化关系。其中：A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应；A的稀溶液与足量B发生反应。据此回答：2考点一 以框图形式考查金属及其化合物的重要性质(1)反应的现象是_。(2)写出反应的离子方程式：_。(3)根据题示信息判断，A的浓溶液和单质B加热时能否产生G，说明理由(写出化学方程式)：_。34解析：解析：粗读题目的信息和框图，知本题有两条线索可展开分析。 一是A的浓溶液和单质B必须在加热时才能作用，而A的稀溶液在不需加热时就能与B作用，这与“钝化”的金属和强氧化性酸作用的情况相符，且强氧化性酸在浓度不同时与同一种金属作用生成的盐中金属离子的价态可能不同，酸的

2、还原产物也可能不同； 二是金属离子价态不同的两种盐分别和NaOH作用时形成氢氧化物的转化关系L K与Fe(OH)2 Fe(OH)3相符。综合以上两条线索，即可得出结论。5答案：答案：(1)白色沉淀灰绿色红褐色沉淀(2)3Fe2NO 8H 3Fe22NO4H2O(3)由2HNO3(浓)NO 3NO2H2O知，在浓HNO3中不可能生成NO点评：点评：本题为铁元素及其化合物的推断题，其解题关键：一是寻找特征反应及现象；二是正确运用“铁三角”的转化关系；三是依据题给信息挖掘解题依据。6考点二考点二以数形结合形式考查金属及其化合物的重要性质以数形结合形式考查金属及其化合物的重要性质【例【例2】向明矾溶液

3、中逐滴加入Ba(OH)2溶液，沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量的变化曲线图(如图)，请指出A、B两点的意义，OA与AB段发生反应的离子方程式。7解析：解析：题要求能够在熟练掌握Al3与OH反应的基础上，对化学反应的本质有清楚的认识。明矾KAl(SO4)212H2O在水溶液中存在下面的电离方式：KAl(SO4)2 KAl32SO ，加入Ba(OH)2后，Ba2要和SO 生成BaSO4沉淀，Al3要和OH先生成沉淀Al(OH)3，随着Ba(OH)2的加入，Al(OH)3又要和OH生成AlO 而溶解，所以要全面考虑本题中所给的各离子之间的关系，在开始加入Ba(OH)2时BaSO4和Al(OH)

4、3同时沉淀，当Al3全部沉淀时， 还没有完全沉淀，而当 全部沉淀时，Al3转变成 了 。2AlO24SO24SO8答案：答案：A点表示生成的全部Al(OH)3和部分BaSO4沉淀，B点表示此时的沉淀全部为BaSO4。OA段的离子方程式为：Al33OH Al(OH)3， Ba2 BaSO4，AB段的离子方为 Al(OH)3OH 2H2， Ba2 BaSO4。点评：点评： 解决“数形结合题”，解题的方法是很重要的。首先与量有关的化学反应的反应过程要清楚，其次要正确理解坐标图中各线段所代表的意义，把化学反应式与各线段联系起来，是解题的关键。24SO24SO2AlO9【变式练习】【变式练习】(1)10

5、0 mL 1 mol L1的AlCl3溶液与60 mL 6 mol L1的KOH溶液混合后，生成沉淀的质量是_g。(2)若在200 mL 0.5 mol L1的Al2(SO4)3溶液中加入2 mol L1的NaOH溶液，可得到7.8 g Al(OH)3沉淀，则NaOH溶液的体积为_mL。3.12150或350(1)n(Al3)0.1 L1 mol L10.1 moln(OH)0.06 L6 mol L10.36 mol所以nAl(OH)30.1 mol 0.06 mol 0.04 mol所以mAl(OH)378 g/mol0.04 mol 3.12 g1011(2)nAl(OH)3 0.1 m

6、ol n(Al3)0.2 L0.5 molL120.2 mol 画出NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中生成沉淀的图像。因为Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO 2H2O7.878 1gg mol12所以当NaOH溶液刚滴入Al2(SO4)3中，立即生成沉淀，n(OH)3n(Al3)0.6 mol 时，沉淀量最大，nAl(OH)30.2 mol ；随着NaOH溶液继续滴加，溶液中无Al3，Al(OH)3与过量NaOH生成NaAlO2而溶解，当过量n(NaOH)nAl(OH)3时，Al(OH)3完全溶解。由图可知：当nAl(OH)30.1 mol 时，对应2个NaOH值。a

7、0.3 mol (NaOH不足)V(NaOH) 0.15 L150 mLb0.7 mol (NaOH过量)V(NaOH) 0.35 L350 mL10.3mol2mol Lnc10.7mol2mol L131.将甲、乙两种金属的性质相比较，已知：甲跟H2O反应比乙与H2O反应剧烈；甲单质能从乙的盐溶液中置换出单质乙；甲的最高价氧化物的水化物碱性比乙的最高价氧化物的水化物碱性强；与某金属反应时甲原子得电子数目比乙的多；甲单质的熔、沸点比乙的低。能说明甲的金属性比乙强的是( )A BC D解析：解析：金属与水反应的剧烈程度、金属间的相互置换、金属最高价氧化物对应水化物的碱性强弱等通常可作为判断金属

8、性强弱的标准。C142.(2010浙江杭州临安)用铝箔包裹0.1 mol 金属钠，用针尖在铝箔上扎一些小孔，放入水中，用排水集气法收集产生的气体，最后收集到的气体为(标准状况)( )AO2和H2的混合气体 B1.12 L的H2C大于1.12 L的H2 D小于1.12 L的H2解析：解析：0.1 mol Na与水反应产生1.12 LH2，要注意的是Al与Na和水反应产生的NaOH还要反应产生H2，所以最终产生的H2要大于1.12 L。C153.(2010浙江舟山调研)将100 mL 3 molL1的NaOH溶液与100 mL 1 molL1AlCl3溶液按下列两种方法混合：将NaOH溶液分多次加

9、到AlCl3溶液中(边加边搅拌)；将AlCl3溶液分多次加到NaOH溶液中(边加边搅拌)。上述两种实验所得结论正确的是( )A现象相同，沉淀量相等B现象不相同，沉淀量相等C现象相同，沉淀量不等D现象不相同，沉淀量不等解析：解析：AlCl3与NaOH两种试剂滴加的顺序不同，现象不同，但n(AlCl3)n(NaOH)13，因此最终产生的Al(OH)3沉淀量一定是相等的。B 164.(2010浙江杭州期末考)在硫酸铁溶液中加入a g铜，完全溶解后，再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且ac，则下列说法正确的是( )A残余的固体全部是铜B残余固体可能为铁和铜的混合物C残余固体是铁，溶液中一定

10、不含Cu2D最后得到的溶液可能含Fe3解析：解析：因为a g Cu完全溶解到Fe2(SO4)3溶液中，所以再加b g Fe时，若Fe过量的话，CuSO4中的Cu全部被置换出来，势必会使残余固体的质量ca，这与题意不符合，所以加入的b g Fe是少量的，即残余的固体应全部是铜，不可能有铁。A175.钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中，在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130 反应。其过程可以用如下化学方程式表示：3FeNaNO25NaOH 3Na2FeO2H2ONH3；6Na2FeO2NaNO25H2O 3Na

11、2Fe2O4NH37NaOH；Na2FeO2Na2Fe2O42H2O Fe3O44NaOH。下列说法不正确的是( )A该生产过程会产生污染B反应中的氧化剂是NaNO2C整个反应过程中每有16.8 g Fe参加反应转移0.8 mol 电子D反应均是氧化还原反应解析：解析：要能正确判断中铁元素化合价。D196.1.92 g Cu投入到一定量的浓HNO3中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672 mL 气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水，则通入O2的体积为( )A504 mL B336 mL C224 mL D168 mL

12、解析：解析：铜失电子给了硝酸，而使硝酸变成了气体(NO、NO2)，气体(NO、NO2)与O2及水反应过程中将电子给了O2且最终又变成硝酸，所以总的来说相当于铜失电子给了O2，用电子守恒法解之。B207.(2010浙江温州模拟)某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点密度硬度导电性某合金32003.20g/cm37.53.5铁15357.86g/cm34.517(注：硬度以金刚石为10作标准，导电性以银的导电性100为标准)已知该合金耐腐蚀、强度大，从性能看，该合金不适合制( )A门窗框 B炉具C电源线 D飞机外壳 C21解析：解析：A项主要从硬度方面考虑，该合金硬度大于铁，适合制门窗框；B项

13、从熔点方面考虑，该合金熔点大于铁，适合制炉具；C项从导电性方面考虑，该合金的导电性能不如铁，不适合制导线；D项从密度方面考虑，该合金的密度小于铁，适合制飞机外壳。综上分析，本题答案为C。8.现有五种短周期元素A、B、C、D、E，其原子序数依次增大。A、E同主族，A元素原子半径最小。B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。C元素最高价氧化物对应水化物X与其氢化物Y反应生成一种盐。A、B、C、E四种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。试回答下列问题：(1)写出D、E两元素形成的原子个数比为12的化合物的电子式_。(2)写出Y与氯化铁溶液反应的离子方程式：_。Fe33NH3H2O

14、Fe(OH)33NH 23(3)某盐由A、B、D、E四种元素组成，其相对分子质量为82。该盐水溶液呈_性，其原因是(用离子方程式表示) _。(4)汽车尾气中含有B、C的氧化物，它们均为有害气体。在钯(Pd)等过渡金属的催化下，这两种气体可以相互反应转化为无害气体。请写出该转化反应的化学方程式：CH3COOH2O CH3COOHOH碱249.在人类社会的发展进程中金属起着重要的作用。从五千年前使用青铜器，三千年前进入铁器时代，直至20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。几千年来，人类一直在努力探究金属的冶炼技术，并在广泛应用着金属材料。(1)铝是地壳中含量最多的金属元素，它占地壳总质量的7.51%

15、，比铁几乎多1倍，是铜的近千倍。但人类 发 现 和 利 用 铝 却 比 较 迟 ， 其 原 因 是_Al是比较活泼的金属，冶炼困难。25(2)某校化学兴趣小组查阅资料得知：铝是重要的轻金属，广泛应用于航空、电信和建筑等领域。铝亦有其特殊的性质：Al的熔点是660 ，而Al2O3的熔点高达2054 ；Al虽然比Zn活泼，但是将Al片和Zn粒分别投入稀H2SO4中时，Al比Zn反应却慢得多。为此该小组进行了“铝与氧气的反应及研究其表面氧化膜”的实验，其过程如下：甲同学：用坩埚钳夹住一小块铝箔(箔厚约0.1mm)在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是：铝箔熔化，并失去了光泽，但熔化的铝并不滴

16、落，好像有一层膜兜着，其原因是_ Al表面的氧化膜熔点比Al高，包在Al的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落。26乙同学：另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹住在酒精灯上加热至熔化，观察到的现象与甲同学相同，其原因是_。丙同学：积极改进实验，终于观察到铝在空气中的燃烧现象，他的实验方案是_由于Al比较活泼，加热时与O2反应生成的Al2O3会包在Al的外面，所以与甲同学的现象相同用吸耳球吸取少量的铝粉，吹向燃着的酒精灯，即可观察到铝在空气中的燃烧现象。27丁同学：取三块相同的铝片做了四个实验。实验一：取第一块铝片，直接放入CuSO4溶液中观察现象；实验二：将实验一中铝片从C

17、uSO4溶液中取出，洗净后放入NaOH溶液中，片刻后取出铝片，洗净后再放入CuSO4溶液中观察现象；实验三：取第二块铝片，用砂纸擦拭表面后，放入CuSO4溶液中观察现象；实验四：取第三块铝片，用砂纸擦拭表面后，置于浓HNO3中，片刻后取出，洗净，再放入CuSO4溶液中观察现象。综合以上四个实验的主要目的，分析丁同学的实验意图_。说明铝片表面能形成具有保护作用的氧化膜28(3)能源问题是人们关心的热点，有人提出用金属铝作燃料，这真是一种大胆而新颖的设想。试对用铝作为民用新型能源的可能性和现实性发表看法_铝跟氧气或空气在一定条件下燃烧时，会放出大量的热，若合理利用，作为一种能源是可能的。但铝的性质

18、活泼，冶炼铝需要消耗大量的电能，还要消耗大量铝的矿产资源。29解析：解析：(1)Al、Fe、Cu在自然界中大都以化合态的形式存在，要制得单质的Al、Fe、Cu，则必须要经过冶炼，所以尽管地壳中铝的含量多，但人类发现和利用铝却比较迟。 (2)由于Al2O3的熔点比Al的熔点要高得多，所以铝箔表面的Al2O3保护膜会包在已熔化的Al的外面而使液态铝不会滴落；Al比较活泼，加热时与O2反应生成的Al2O3仍会包在Al的外面；如果将铝箔换成铝粉，就不会出现上述问题，即可清晰地观察到铝在空气中的燃烧现象；很明显，NaOH溶液能除去铝片表面的Al2O3，而浓HNO3能在铝片的表面形成Al2O3，因此对比实

19、验的目的是为了说明铝片表面能形成具有保护作用的氧化膜。30 10.某校化学小组学生利用下图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。(1)装置B中发生反应的化学方程式是_(2)请在下列装置中选择满足虚线框图C的气体收集装置_。bd31.停止反应，待B管冷却后，称量，得到固体质量为28.8 g。再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：(1)试剂a的化学式是_，试剂b的化学式是_。(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)_。KSCNNaOH2Fe2Cl2 2Fe32Cl32(3)某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后

20、，发现深红色褪去，请你对褪色原因进行探究。提出假设：假设1：溶液中的3价铁被氧化为更高的价态；假设2：_。设计方案：为了对你所提出的假设2进行验证，实验方案是_方案实施(4)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_。SCN被过量的氯水氧化取少量褪色后的溶液，滴加过量的KSCN溶液，如果出现红色则正确。77.8%3311.某学生利用物质间的互变，设计成一个平面魔方，如下图所示：已知：A、B、C、D、G含有同种元素。E是通常情况下密度最小的气体；B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。B具有氧化性，能将SO2氧化为F(H2SO4)，F与A反应生成E、G。34依据以上信息填空：(1)请写出E的电子式_、D的化学式_。(2)请指出A、B、C、D、G所含的同种元素在周期表中的位置第_周期第_族。( 3 ) G 生 成 C 的 过 程 中 所 出 现 的 现 象 为_。纯A(单质)B溶液 C固体 D固体 G溶液颜色银白色黄色红褐色 红棕色浅绿色Fe2O3HH四先产生白色沉淀，逐渐变为灰绿色，最后变为红褐色。(4)写出下列反应的化学方程式：EA：_；AB：_。(5)BF的离子方程式为2H2O2Fe3SO2 2Fe24H 2-4SO