2022版高考化學(xué)選考山東專用一輪總復(fù)習(xí)課件：專題六金屬及其化合物

點撥　鈉與酸溶液反應(yīng)時,鈉先與酸反應(yīng),然后與水反應(yīng);鈉與鹽溶液反應(yīng) 時,鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉如果能跟鹽反應(yīng)則進行后續(xù)反應(yīng)。
三、Na2CO3與NaHCO3
四、焰色試驗1.定義:多種金屬或其化合物在灼燒時能使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,這在化學(xué)上叫做焰色試驗,亦稱為焰色反應(yīng)。2.操作?
點撥　a.焰色試驗是部分金屬元素的性質(zhì),不是單質(zhì)或某種化合物的性質(zhì),無論是單質(zhì)還是化合物,只要含有該元素,就具有該性質(zhì);b.焰色試驗是金屬的原子或離子的外圍電子被激發(fā)躍遷而產(chǎn)生各種顏色光的過程,為物理變化;c.觀察鉀元素的焰色時,要透過藍色鈷玻璃,目的是濾去黃色的光,避免鈉元素對鑒別鉀元素的干擾。
一、鐵及其化合物1.鐵(1)鐵元素位于元素周期表中第四周期Ⅷ族,是應(yīng)用最廣泛的過渡金屬元素;鐵元素是一種變價金屬元素,在化合物中通常顯+2、+3價,其結(jié)構(gòu)示意圖如下:?
純凈的鐵為銀白色金屬,熔點較高,具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電、延展性,能被磁鐵吸引。(3)化學(xué)性質(zhì)?
點撥????常溫下,鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化。
3.鐵的氫氧化物Fe(OH)2不穩(wěn)定,容易被氧化,Fe(OH)2沉淀在空氣中迅速由白色變成灰綠色,最后變?yōu)榧t褐色的Fe(OH)3,化學(xué)方程式為4Fe(OH)2+O2+2H2O?4Fe(OH)3。
點撥????保存含F(xiàn)e2+的溶液時,一般在溶液中放少量相應(yīng)的酸和鐵粉,以防 Fe2+水解和氧化。
二、“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系及舉例
(1)①FeO+H2? Fe+H2O②Fe+2HCl? FeCl2+H2↑③2FeCl2+Cl2? 2FeCl3④2FeCl3+Fe? 3FeCl2⑤Fe2O3+3CO?2Fe+3CO2
⑥2Fe+3Cl2? 2FeCl3要弄清兩點:一是反應(yīng)的條件和環(huán)境(否則記憶化學(xué)方程式無意義),二是要從氧化性、還原性強弱方面考慮反應(yīng)能否進行。(2)Fe3+具有氧化性,可與I-、S2-、S?等中學(xué)常見的還原性微粒反應(yīng)。Fe2+主要表現(xiàn)還原性,可與HNO3、KMnO4、Cl2等常見的氧化性微粒反應(yīng)。
三、Fe3+與Fe2+的鑒別方法1.Fe2+與Fe3+的區(qū)分(1)直接觀察顏色Fe2+溶液呈淺綠色,Fe3+溶液呈棕黃色。(2)用KSCN溶液和氯水檢驗?(3)用NaOH溶液檢驗?
?(5)K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)、K4[Fe(CN)6](亞鐵氰化鉀)檢驗?2.含F(xiàn)e2+、Fe3+的混合溶液中Fe3+、Fe2+的檢驗混合溶液?溶液變紅色,說明含有Fe3+混合溶液?KMnO4溶液褪色,含有Fe2+
考點三　金屬冶煉　金屬材料1.金屬的冶煉(1)金屬冶煉的一般步驟?(2)金屬活動性與冶煉方法的關(guān)系?
a.熱分解法:適用于不活潑的金屬,如Hg和Ag。2HgO? 2Hg+O2↑　2Ag2O? 4Ag+O2↑b.熱還原法:用還原劑(C、CO、H2、Al等)還原金屬氧化物,適合較活潑的金屬。Fe2O3+3CO? 2Fe+3CO2　2Al+Cr2O3? 2Cr+Al2O3c.電解法:適合冶煉金屬活動性很強的金屬。2NaCl(熔融)? 2Na+Cl2↑2Al2O3(熔融)? 4Al+3O2↑MgCl2(熔融)? Mg+Cl2↑2.合金
(1)概念:合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。(2)性能:合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機械性能。a.熔點:一般比它的各成分金屬的低。b.硬度和強度:一般比它的各成分金屬的大。3.常見金屬材料?(1)重要的黑色金屬材料——鋼鋼是用量最大、用途最廣的合金。
?(2)幾種有色金屬材料
???4.鋁及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
?(1)銅在空氣中加熱:2Cu+O2?2CuO。(2)銅絲在硫蒸氣中反應(yīng):2Cu+S?Cu2S。 (3)藍色的硫酸銅晶體受熱分解為白色的無水硫酸銅粉末,化學(xué)方程式為 CuSO4·5H2O? CuSO4+5H2O。
(4)磚紅色的Cu2O與稀硫酸反應(yīng),溶液變藍,同時生成紅色的單質(zhì)銅,離子方程式為Cu2O+2H+? Cu+Cu2++H2O。(5)常溫下,銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定,但在潮濕的空氣里則會被銹蝕,在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹。有關(guān)化學(xué)方程式:2Cu+O2+CO2+H2O ?Cu2(OH)2CO3。Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅,是銅綠、孔雀石的主要成分,受熱分解可生成黑色的氧化銅,化學(xué)方程式:Cu2(OH)2CO3? 2CuO+CO2↑+H2O;可溶于稀硫酸,離子方程式:Cu2(OH)2CO3+4H+? 2Cu2++CO2↑+3H2O。
一、侯氏制堿法(1)工藝流程?(2)反應(yīng)原理①產(chǎn)生NaHCO3的反應(yīng):NH3+NaCl+CO2+H2O?NaHCO3↓+NH4Cl。②產(chǎn)生Na2CO3的反應(yīng):
2NaHCO3?Na2CO3+CO2↑+H2O。(3)綠色思想:循環(huán)使用的物質(zhì)為CO2、飽和食鹽水。(4)與索爾維法制純堿相比優(yōu)點:食鹽利用率提高到了96%,副產(chǎn)物NH4Cl 可作氮肥。
例1????(2021屆濟鋼高中高三10月月考,11)“侯氏制堿法”是我國化工專家侯德榜為世界制堿工業(yè)作出的突出貢獻。某實驗小組模擬“侯氏制堿法”的工藝流程及實驗裝置(部分夾持裝置省略)如圖所示,下列敘述正確的是?(　　)??NaHCO3?Na2CO3?
A.實驗時先打開裝置③中分液漏斗的旋塞,過一段時間后再點燃裝置① 的酒精燈B.裝置②的干燥管中可盛放堿石灰,作用是吸收多余的NH3C.向步驟Ⅰ所得濾液中通入氨氣,加入細小的食鹽顆粒并降溫可析出NH4 ClD.用裝置④可實現(xiàn)步驟Ⅱ的轉(zhuǎn)化,所得CO2可循環(huán)使用
解析　因為氨氣在水中溶解度較大,先通氨氣可提高溶液吸收CO2的能力,有利于NaHCO3的析出;堿石灰不能吸收氨氣,裝置②的干燥管中可放五氧化二磷吸收多余的NH3;向濾液中通入氨氣的作用是增大N?的濃度,使NH4Cl更多地析出,同時可使NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3,提高析出的NH4Cl的純度;加熱碳酸氫鈉固體不能在燒杯中進行;故選C。
解題指導(dǎo)　實驗中應(yīng)先通入氨氣,因為氨氣在水中的溶解度大,先通入氨氣可以提高溶液吸收CO2的能力,通入氨氣時導(dǎo)管不能插入氯化鈉溶液中,否則會發(fā)生倒吸。 “侯氏制堿法”所得到的產(chǎn)品是碳酸氫鈉,碳酸氫鈉經(jīng)過加熱分解才會得到產(chǎn)品碳酸鈉。
二、Fe(OH)2的制備方法1.制備原理:Fe2++2OH-?Fe(OH)2↓2.注意事項:①原料溶液中不含O2等氧化性物質(zhì);②制備過程中,應(yīng)保證生成的Fe(OH)2在密閉的、隔絕空氣的體系中。3.常用方法(1)有機層隔離法?①反應(yīng)在試管底部進行(反常規(guī)操作:將膠頭滴管插入反應(yīng)溶液)。
②加隔氧劑,如加入汽油、苯等密度比水小的有機溶劑,由于上層有機溶劑的液封作用,可防止生成的Fe(OH)2被氧化,因此可較長時間觀察到白色的Fe(OH)2沉淀。(2)還原性氣體保護法?
先在裝置Ⅰ中生成FeSO4溶液,并利用產(chǎn)生的H2排盡整個裝置中的空氣, 待檢驗H2的純度后,再關(guān)閉止水夾K,利用產(chǎn)生的H2把FeSO4溶液壓入裝置 Ⅱ中與NaOH溶液進行反應(yīng)。(3)電解法
該方法中鐵作電解池的陽極,電極反應(yīng)為Fe-2e-?Fe2+,陰極反應(yīng)為2H++2e-?H2↑,生成的氫氣可以趕走溶液中的氧氣,溶液中c(OH-)增大,與Fe2+結(jié)合生成Fe(OH)2沉淀,汽油起“液封”作用,與空氣隔絕。電解時,在兩極間最先觀察到白色沉淀。
例2????(2021屆夏津一中高三9月月考,9)用下圖所示實驗裝置可制得白色純凈的氫氧化亞鐵沉淀,兩極材料分別為石墨和鐵。下列關(guān)于該實驗的說法正確的是?(　　)?A.a電極材料為石墨,b電極材料為鐵B.a電極為負極,電極反應(yīng)式為Fe-3e-?Fe3+C.若白色沉淀在電極周圍生成,則d是氯化鈉溶液D.液體c為苯,其作用是隔絕空氣,防止白色沉淀被氧化