高考化学专题之《金属及其化合物》专题

(一)钠及其化合物1．知识网络＋－①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋2OH＋H2↑；=====②化学方程式：2Na＋O2△Na2O2；＋－③离子方程式：2Na2O2＋2H2O===4Na＋4OH＋O2↑；④化学方程式：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；=====⑤化学方程式：2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H2O； 2－－⑥离子方程式：2OH＋CO2===CO3＋H2O；－－⑦离子方程式：CO2＋OH===HCO3；=====⑧化学方程式：2NaCl＋2H2O电解2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；⑨化学方程式：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。2．知识要点(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。(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)1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol，如1molNa2O2与SO2的反应转移电子应为2mol。(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，应透过蓝色的钴玻璃片。(9)NaK合金常温下呈液态，可作为原子反应堆的导热剂。 (10)随着电子层数的增加，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；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。(二)铝及其化合物1．知识网络 －－①离子方程式：2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑；－－②离子方程式：Al2O3＋2OH===2AlO2＋H2O；－－③离子方程式：AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3；＋3＋④离子方程式：Al＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4；=====⑤化学方程式：2Al(OH)3△Al2O3＋3H2O；=====⑥化学方程式：2Al＋Fe2O3高温Al2O3＋2Fe；－3＋⑦离子方程式：Al＋3AlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓。2．知识要点(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)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。(4)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CO2，生 －成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCO3，不过量时生成2－CO3，书写离子反应方程式时要特别注意。(5)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。(6)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。(三)铁及其化合物1．知识网络 =====①化学方程式：Fe＋S△FeS；=====②化学方程式：2Fe＋3Cl2点燃2FeCl3；=====③化学方程式：Fe2O3＋3CO高温2Fe＋3CO2或Fe2O3＋=====2Al高温Al2O3＋2Fe；2＋3＋－2＋④离子方程式：2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl或2Fe＋H2O2＋2H＋3＋===2Fe＋2H2O；3＋2＋3＋2＋⑤离子方程式：2Fe＋Fe===3Fe或2Fe＋Cu===2Fe＋2＋Cu；⑥化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；＋3＋2＋⑦离子方程式：Fe3O4＋8H===2Fe＋Fe＋4H2O；=====⑧化学方程式：4H2O(g)＋3Fe高温Fe3O4＋4H2或3Fe＋=====2O2点燃Fe3O4；=====⑨化学方程式：8Al＋3Fe3O4高温4Al2O3＋9Fe；2．知识要点(1)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的。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。 2＋(2)向含Fe的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化2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Fe＋的检验。3＋(3)Fe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3＋溶液中Fe浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。(4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：3＋2FeCl3＋Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。(5)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。3＋3＋(6)Fe必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。(7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，3＋再加入ZnO，调节溶液的pH，使Fe水解生成沉淀过滤除去。(8)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。(9)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。(10)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。(四)铜及其化合物 1．知识网络－＋2＋①离子方程式：3Cu＋8H＋2NO3===3Cu＋2NO↑＋4H2O或－＋2＋Cu＋4H＋2NO3===Cu＋2NO2↑＋2H2O；2＋2＋②离子方程式：Fe＋Cu===Cu＋Fe；3＋2＋2＋③离子方程式：Cu＋2Fe===2Fe＋Cu； =====④化学方程式：CuO＋H2△Cu＋H2O；=====⑤化学方程式：Cu(OH)2△CuO＋H2O。2．知识要点(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2(OH)2CO3]。(2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO。(3)新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。(4)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。(5)Cu：紫红色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：红色。