高考化学一轮复习难点突破突破5金属及其化合物必修120170912180.wps
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1、突破 5 5 金属及其化合物 【难点问答】 1.钠为什么要保存在煤油中? 【答案】空气中的氧气在常温下与活泼金属钠反应生成了氧化钠,从而使金属钠失去了光泽, 纯净的氧化钠是一种白色粉末。常温下,金属钠在空气中就会发生变化,这说明钠比铁、铝、 镁等金属活泼得多。因此在实验室中,要把钠保存在石蜡油或煤油中,以隔绝空气。 2.铝为活泼金属,“”但是为什么常温下可以 稳定 存在,而不会像铁那样出现生锈现象? 【答案】铝的性质非常活泼,常温下与氧气反应生成致密的氧化物保护膜,阻止了内层铝与氧气 的继续反应。 3.钠与氧气在不同条件下生成的产物有何不同?钠在空气中加热有何现象? 【答案】钠与氧气反应的反应
2、条件不同,实验现象不同,所得产物不同。钠与氧气常温下反应 生成 Na2O,加热条件下反应生成 Na2O2。熔化成小球,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。 4.铝是非常活泼的金属,为什么铝具有很强的抗腐蚀性? 【答案】铝是非常活泼的金属,极易与氧气反应:4Al3O2=2Al2O3。生活中许多铝制品却很耐 腐蚀,这是因为常温下铝在空气中极易与氧气反应,表面生成致密的氧化铝薄膜,能阻止氧气 等与铝进一步反应,因而铝具有很强的抗腐蚀性。 5.金属与氧气反应有什么规律? 6.钠在含有酚酞的水溶液中反应,有何现象?通过这些现象可以看出钠的哪些性质? 【答案】浮:浮在水面上,说明钠的密度比水小;熔:钠熔化成小球
3、,说明钠的熔点低;游:钠在水 面上四处游动,说明钠与水反应有气体生成;红:酚酞变红,说明钠与水反应有碱生成。 7.若将 Na分别投入盐酸和水中,则 Na与稀盐酸反应和 Na 与水反应哪个更剧烈?为什么? 【答案】Na 与稀盐酸的反应比 Na与水的反应更加剧烈,因为钠与水反应的实质就是钠与水电 离出的 H+发生氧化还原反应,盐酸中 H+的浓度比水电离出的 H+浓度大,因此反应更剧烈。 8.将钠投入氯化铁溶液中,为什么钠不能否置换出铁?写出相关反应的离子方程式。 【答案】钠会先与水反应生成氢氧化钠,生成的氢氧化钠再与氯化铁溶液反应生成氢氧化铁。 - 1 - 反应的离子方程式为 2Na+2H2O=2
4、Na+2OH-+H2;3OH-+Fe3+=Fe(OH)3。 9.通过比较钠与水反应、铁与水蒸气反应的条件的不同,能判断出钠和铁谁更活泼吗? 【答案】钠可与冷水反应,铁与水蒸气反应,而不能与冷水反应,从而说明钠比铁活泼。 10.一天,英国一家炼铁厂的熔铁炉底部产生了裂缝,顿时炽热的铁水从裂口夺路而出。当温 度高达摄氏一千多度的铁水碰上炉旁一条水沟里的不时,刹那间,“轰”的一声震天动地的巨 响,整个车间被掀掉了。水为什么会产生这么大的威力呢? 【答案】摄氏一千多度的铁水流入水沟时,铁在高温下与水反应,在极短的时间内产生了大量 易燃易爆的氢气,氢气被铁水的高温点燃,所以轻而易举地把巨大的生产车间给炸
5、掉。 11.金属与水反应有什么规律? 【答案】金属与水反应的规律:金属单质无论是与水反应,还是与酸反应,金属都是作还原剂, 水或酸作氧化剂。金属与酸或水反应的难易,取决于金属的活动性强弱,金属越活泼,反应就 越容易。K、Ca、Na等金属和冷水作用,生成可溶性碱和 H2,2Na + 2H2O=2NaOH + H2;Mg和 冷水反应缓慢,与沸水迅速反应,Al 与冷水很难反应,与沸水能反应,生成不溶性碱和氢气, Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2; Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应,生成不溶性氧化物和 H2,3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2;Cu、Hg、Ag、Pt、Au不
6、与水反应。 12.铝与氢氧化钠溶液反应,氧化剂是哪种物质? 13.等质量的铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,生成氢气的物质的量之比是多少?消耗 HCl、NaOH的物质的量之比是多少? 【答案】等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗 HCl和 NaOH 的物质的量之比 为 31、产生 H2的体积比为 11;足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化 钠溶液反应,产生 H2的体积比为 13。 14.为什么铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或咸的食物? 【答案】因为酸、碱、盐均能腐蚀铝制品,所以铝制容器不宜蒸煮或长时间盛放酸性、碱性或 咸的食物。 15.在深海中作业的潜水员
7、的呼吸面具上,往往装入一定量的 Na2O2,目的是给潜水员提供氧气。 过氧化钠为什么能提供氧气呢? - 2 - 【答案】人进行呼吸时,需要呼出 CO2吸进 O2,而 CO2与 Na2O2 可以反应生成 O2,以保证人体 正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。 16.Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么? 【答案】不属于。碱性氧化物指能与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生 成 NaCl(盐)和水,还会有氧气生成,所以不属于碱性氧化物。 17.从 Na2O2中氧元素的化合价分析,过氧化钠具有哪些性质?-1价的 O 在反应中,氧化产物和还 原产物分别是什么? 【
8、答案】Na2O2与水反应是一个氧化还原反应,Na2O2既有氧化性又有还原性,氧化产物是 O2, 还原产物是-2 价的 O。 18.侯氏制碱法的制备原理是什么? 【答案】侯氏制碱法是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中,由于碳酸氢钠的溶解度较 小,碳酸氢钠从溶液中析出。反应为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。过滤除掉碳酸氢钠 晶体后,在母液中加入氯化钠,通入氨气,经降温后氯化铵结晶析出。碳酸氢钠加热分解得到 碳酸钠。反应为:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2。 19.如何除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠固体?如何除去碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠溶液? 【答案】加
9、热,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳;通入 CO2,Na2CO3饱和溶液 中通入 CO2发生的反应为:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3。 20.分别向 Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加 CaCl2溶液,都能产生沉淀吗? 【答案】CaCl2溶液与 Na2CO3溶液反应能产生白色沉淀,与 NaHCO3溶液不反应。 21.分别向 Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加盐酸,都能立刻产生气体吗? 【答案】向 NaHCO3溶液中滴加盐酸会立刻生成 CO2气体,但向 Na2CO3溶液中滴加盐酸,先生成 NaHCO3,当 Na2CO3全部变成 NaHCO3后,继续滴加盐酸才会生成 C
10、O2。 22.如何碳酸钠和碳酸氢钠固体? 23.焰色反应是物理变化还是化学变化?是不是所有的元素都能发生焰色反应?察钾元素的焰色 时,为什么要透过蓝色钴玻璃? 【答案】焰色反应是某些金属元素的一种物理性质,该元素无论是金属离子或金属原子均能发 生焰色反应,焰色反应属物理变化。不是所有元素都能发生焰色反应,如 Pt、Fe 等金属不能发 - 3 - 生焰色反应。因为含钾元素的物质中常混有钠元素,蓝色钴玻璃可以滤去黄光。 24. 焰色反应的实验步骤如何归纳? 【答案】焰色反应的实验步骤可归纳为三烧:“灼烧蘸烧洗烧”。(1)灼烧:将铂丝放在酒精 灯外焰上灼烧,直到与原来火焰的颜色相同时为止。(2)蘸烧
11、:用铂丝蘸取欲检测的试液或试样, 放在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色。(3)洗烧:测试完毕,将铂丝用盐酸洗净,在外焰上灼 烧至没有颜色时为止,以备下次再用。 25.既能与盐酸反应,又能与 NaOH溶液反应的有哪些?这些物质都能称作两性物质吗? 【答案】有 Al、Al2O3、Al(OH)3、NaHCO3、(NH4)2CO3等,这些物质不一定都是两性物质,如金属 铝、碳酸氢钠等物质都有上述性质,但这些物质不能称作两性物质。 26.氧化铝有什么物理性质和用途? 【答案】Al2O3为白色粉末,不溶于,熔点 2050,用作耐火材料,可用来制造耐火坩埚、耐 火管和耐高温的实验仪器等。 27.氢氧化铝为什
12、么属于两性氢氧化物? 【答案】氢氧化铝既能跟酸反应生成盐和水,又能跟强碱反应生成盐和水。氢氧化铝与盐酸反 应的化学方程式:Al(OH)33HClAlCl33H2O,离子方程式:Al(OH)33HAl33H2O。 氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式:Al(OH)3NaOHNaAlO22H2O ,离子方程式: Al(OH)3OHAlO22H2O。 28.氢氧化铝有什么用途? 【答案】Al(OH)3是医用的胃酸中和剂的一种,由于其碱性不强,不至于对胃壁产生强烈刺 激或腐蚀作用。由于 Al(OH)3 胶体具有吸附性,既能凝聚水中悬浮物,又能吸附色素,因 此 Al(OH)3 可作净水剂和色素吸附剂。
13、 29.明矾净水原理是什么? 30.如何从 Fe、Fe2+、Fe3+的化合价分析三种微粒具有的化学性质? 【答案】Fe 的化合价处于最低价态,只有还原性;Fe2+处于中间价态,既有氧化性又有还原性;Fe3+ 处于最高价态,具有很强的氧化性。 31.能将 Fe 氧化成 Fe2+的试剂有哪些?能将 Fe氧化成 Fe3+的试剂有哪些?能将 Fe3+还原成 Fe2+的 试剂有哪些?能将 Fe2O3还原为 Fe 的试剂有哪些? - 4 - 【答案】能将Fe 氧化成Fe2+的有H+、Cu2+、Ag+、Fe3+、S 等;能将Fe氧化成Fe3+的有Cl2、H2SO4(浓)、 HNO3等强氧化剂。能将 Fe3+
14、还原成 Fe2+的有 Fe、Cu、Zn、I-等;能将 Fe2O3还原成 Fe的有 H2、C、CO 等。 32.如何除去 FeCl3溶液中混有的 FeCl2?如何除去 FeCl2溶液中混有的 FeCl3? 【答案】通入 Cl2将 FeCl2氧化为 FeCl3;加入铁粉将 FeCl3还原为 FeCl2。 33.鉴别 Fe2+和 Fe3+的方法有哪些? 34.我国最早使用的合金是什么?其主要成分是什么?形成合金的成分只能是金属吗? 【答案】青铜;主要成分是铜、锡和铅。合金是两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而 成的,具有一定金属特性的物质。 35.合金通常比组成它的纯金属有哪些更优良的性质? 镁
15、铝合金为什么广泛应用于飞机? 【答案】合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面不同于各成分金属。如:合金 的硬度一般比它的各成分金属的大,多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低。因为其具 有密度小、强度大的特性,且价格较便宜。 【难点训练】 1.将 23g Na、18g Al、56g Fe分别投入盛有 200g 7.3%的盐酸中,结果正确的是( ) ANa和盐酸反应最剧烈,产生的气体最多 BAl和盐酸的反应速率仅次于钠,但产生的气体最多 C铁和盐酸反应产生的气体比 Na 产生的多 D反应结束时产生的气体一样多 2.甲、乙两烧杯中各盛有 100mL 3molL1的盐酸和氢氧化钠溶液中
16、,向两烧杯中分别加入等 质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲乙12,则加入的铝粉质量为( ) A5.4g B3.6gC2.7g D1.8g 3.在加入铝粉能放出氢气的无色溶液中,下列各组离子可能大量共存的是( ) ANa、K、AlO2、CO23 BAg、Cu2、NO3、Cl CMg2、Fe3、Cl、SO24 DNH4、K、SO24 、CO23 - 5 - 4.将铁加入到 100mL某浓度的盐酸中恰好完全反应,反应后生成的气体为 VL(标准状况),将 铝加入到 100mL、2molL1的 NaOH 溶液中恰好完全反应,充分反应后生成的气体为 3VL。下 列说法正确的是( ) A原铁和铝
17、的物质的量相等 B原盐酸的浓度为 2molL1 C铁加入盐酸中的离子方程式为 2Fe6H=2Fe33H2 D盐酸与氢氧化钠的物质的量浓度之比为 13 5.下列叙述中正确的是( ) Na2O 与 Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物 Na2O 与 CO2发生化合反应生成 Na2CO3,Na2O2与 CO2发生置换反应生成 O2 Na2O 主要有氧化性,Na2O2主要有还原性 Na2O2可作供氧剂,而 Na2O 不能 Na2O2是强氧化剂,Na2O 是一种碱性氧化物 A. 都正确 B. C. D. 6.有两个无标签的试剂瓶,分别装有 Na2CO3和 NaHCO3,有 4 位同学为鉴别它
18、们采用了以下不同 的方法,其中可行的是( ) A. 分别配成溶液,再加入澄清石灰水 B. 分别配成溶液,再加入 NaOH 溶液 C. 分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D. 分别配成溶液,再进行焰色反应 7. 下列有关焰色反应的叙述正确的是( ) A. 只有金属的化合物灼烧时才会有不同的焰色 B. 每次实验后,铂丝都要用水洗净 C. 若透过蓝色钴玻璃只看到紫色,说明样品含 K 元素而不含 Na 元素 D. 若样品灼烧呈黄色,判断一定有 Na 元素,但不能排除含其他金属元素 8用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝,下述操作步骤中最恰当的组合是( ) 加盐酸溶解 加过量烧碱溶液溶
19、解 过滤通入过量 CO2生成 Al(OH)3沉淀 加入盐 酸生成 Al(OH)3沉淀 加入过量烧碱溶液生成 Al(OH)3沉淀 A BC D 9将 NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的 AlCl3溶液中,若用 y 轴表示 Al(OH)3沉淀量,x 轴 - 6 - 表示 NaOH溶液的体积,下列图象正确的是( ) 10. 下列各组溶液,只用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是( ) A. KOH 和 Al2(SO4)3B. 稀 H2SO4和 NaHCO3C. CaCl2和 Na2CO3D. Ba(OH)2和 NaHSO4 11有 100 mL、3 molL1的氢氧化钠溶液和 100 mL、1
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