2019-2020年高考化學第一輪復習講與練二十一:金屬元素概述[舊人教].doc
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2019-2020年高考化學第一輪復習講與練二十一:金屬元素概述[舊人教] 一、要點精講 1、金屬元素概述 (1)金屬的通性 ①物理性質:常溫下,絕大多數(shù)金屬是固體,呈 色。金屬一般具有 ②化學性質:金屬元素原子一般最外層電子數(shù) 4,而且原子半徑比同周期的非金屬原子半徑 ,故金屬原子易 電子顯 。 ③特性:a.地殼中含量最多的金屬元素是 ; b.金屬中有液態(tài),例如 ,它是熔點最低的金屬; c.最活潑的金屬元素是 ,最穩(wěn)定的金屬是金。 ④影響金屬晶體熔沸點高低和硬度的因素 金屬離子半徑越 ,電荷價數(shù)越 ,金屬離子和自由電子的作用力越 ,熔沸點越高,硬度越大。例:硬度Al Mg,熔點Al Mg。 (2)由金屬活動性順序表分析金屬知識的規(guī)律 金屬活動性順序表 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 金屬原子失去電子的能力(還原性) 金屬陽離子得到電子的能力(氧化性) 與氧氣化合 常溫下易被氧化 常溫下緩慢被氧化 加熱被氧化 不能 置換水中H+ 常溫下能置換 加熱時能置換 不能置換 置換酸中H+ 能置換 不能置換 與鹽溶液反應 先與水反應 前面的金屬置換后面的金屬 自然界中存在 化合態(tài) 化合態(tài)和游離態(tài) 游離態(tài) 冶煉方法 2、常見金屬的冶煉方法 2Ag2O 4Ag+O2↑ △ 2HgO 2Hg+O2 △ (1)熱分解法:適合冶煉金屬活動性 的金屬(例如Hg和Ag)。 (2)熱還原法:用還原劑( 等)還原金屬氧化物(金屬活動性在Zn~Cu之間) 。 W+3H2O WO3+3H2 高溫 2Fe+3CO2 Fe2O3+3CO 高溫 2Cr+Al2O3 2Al+Cr2O3 高溫 2Cu+CO2 2CuO+C CuO+CO 高溫 4Al+3O2↑ 2Al2O3 (l )(l) 電解 冰晶石 (3)電解法:冶煉金屬活動性 的金屬(例如鈉、鎂、鋁等)。 2Na+Cl2↑ 2NaCl(l) 電解 (4)淘取法:適合以游離態(tài)存在的密度 的金屬(例如金等)。所得金屬純度不高,需精煉。 二、典例解析 【例】 金礦和銀礦中金銀的含量往往較低,工業(yè)上提煉金是采用氰化法提煉。這個方法的原理是:用稀的氰化鈉溶液處理粉碎了的金礦石,通空氣,使金礦石中的金粒溶解, 生成能溶于水的絡合物Na[Au(CN)2],其反應方程式為: 4Au+8NaCN+2H2O+O24Na[Au(CN)2]+4NaOH Na[Au(CN)2]在水溶液中電離為Na+和[Au(CN)2]-。電離方程式為: N a[An(CN)2]Na++[An(CN)2]-,然后再用鋅從溶液中把金置換出 來,鋅轉化為Na2[Zn(CN)4]。請回答下列問題: (1)寫出在空氣中用氰化鈉溶液提取金的電極反應式。(2)寫出鋅從溶液中置換出金的離子方程式。 【解析】 這道題目看起來比較生疏,但認真審清題意,不難發(fā)現(xiàn),用氰化鈉溶液,通入空氣溶解金的原理,與鋼鐵的吸氧腐蝕原理完全相似。寫出鋅和Na[Au(CN)2]發(fā)生置換反應的離子方程式,主要是根據題目給出的信息得出Na[Au(CN)2]是強電解質。 (1)負極4Au+8CN--4e-4[Au(CN)2]- 正極O2+2H2O+4e-4OH- (2)Zn+2[Au(CN)2]-[Zn(CN)4]2-+2Au↓ 智能訓練 1.(xx全國I)等物質的量的主族金屬A、B、C分別與足量的稀鹽酸反應,所得氫氣的體積依次為VA、VB、VC,已知VB=2VC,VA=VB+VC,則在C的生成物中,該金屬元素的化合價為 A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 2.(xx全國I)下列說法中正確的是 A.非金屬元素呈現(xiàn)的最高化合價不超過該元素原子的最外層電子數(shù) B.非金屬元素呈現(xiàn)的最低化合價,其絕對值等于該元素原子的最外層電子數(shù) C.最外層有2個電子的原子都是金屬原子 D.最外層有5個電子的原子都是非金屬原子 3.(xx江蘇) 已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是 A、3Cl2+6FeI2=2FeCL3+4FeI3 B、Cl2+FeI2=FeCl2+I2 C、Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D、2Fe3++2I-=2Fe2++I2 4.(xx江蘇)高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為:3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH,下列敘述不正確的是 A、放電時負極反應為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 B、充電時陽極反應為:Fe(OH)3 -3e-+5OH-=FeO42-+4H2O C、放電時每轉移3mol電子,正極有1mol K2FeO4被氧化 D、放電時正極附近溶液的堿性增強 5.在pH為4~5的環(huán)境中,Cu2+、Fe2+不生成沉淀,而Fe3+幾乎完 全沉淀。工業(yè)上制CuCl2是將濃鹽酸用蒸汽加熱到80℃左右,再慢慢加入粗氧化銅(含雜 質FeO),充分攪拌使之溶解。欲除去溶液中的雜質離子,下述方法中可行的是( ) A.加入純Cu將Fe2+還原 B.向溶液中通入H2S使Fe2+沉淀 C.在溶液中通入Cl2,再加入CuO粉末調節(jié)pH為4~5 D.在溶液中通入Cl2,再通入NH3調節(jié)pH為4~5 6.銅、鎂合金4.6g完全溶于濃硝酸,若反應中硝酸被還原只產生4480mL的NO2氣體和 336mL N2O4氣體(氣體均為標況),在反應后的溶液中加入足量的NaOH溶液,生成沉淀的質量為( ) A.7.04g B.8.26g C.8.51g D.9.02g 7.取100mL 18.3mol/L的H2SO4與Zn反應,當Zn完全溶解時,生成的氣體在標況下占有的體積為22.4L。將所得的溶液稀釋成1L,測得溶液的H+濃度為1mol/L,則所生成的氣體中SO2與H2的體積比約為( ) A.1 :2 B.2 :1 C.1 :4 D.4 :1 8.在右圖支管中,一管裝入2.3g金屬鈉,一管裝入HgO,同時加熱兩部分,Na完全燃燒 ,若加熱后容器里空氣成分基本未變,則HgO質量可能是( ) A.21.7g B.24g C.43.4g D.10.85g 9.有物質的量相等的短周期金屬元素單質A和B,在A中加入足量鹽酸,在B中加入足量 稀硫酸,反應完全后,生成氫氣的體積分別為V(A)和V(B),且V(A)≠V(B)。若要確定生成物中A和B的化合價,至少還需的數(shù)據是( ) A.V(A)∶V(B)的值 B.V(A)和V(B)的值 C.A和B的物質的量 D.鹽酸和稀硫酸的物質的量濃度 10.下列敘述正確的是( ) A.元素的單質可由氧化或還原含該元素的化合物來制得 B.得電子越多的氧化劑,其氧化性就越強 C.陽離子只能得到電子被還原,只能作氧化劑 D.含有高價元素的化合物,一定具有強的氧化性 11.鎂、鋁、鐵三種金屬分別跟4mol/L 0.05L鹽酸反應時,若放出的氫氣的質量相等, 則下列說法中正確的是( ) A.三種金屬質量相同,且均不足量 B.三種金屬質量不同,但均為過量 C.三種金屬的物質的量相同 D.三種金屬均不足量,其質量比為12∶9∶28 12.有Mg、Al、Fe、Cu四種金屬,若兩兩混合,取混合物26g與足量稀硫酸反應,產生標 準狀況下H211.2L,此混合物的可能組合的方式最多有( ) A.2種 B.3種 C.4種 D.5種 13.存放下列試劑的方法中,有錯誤并且會引起危險的是( ) A.白磷浸在盛有CS2的敞口試劑瓶中 B.金屬鈉浸在盛有煤油的試劑瓶中 C.碳酸鈉飽和溶液放在帶玻璃塞的試劑瓶中 D.溪水放在帶橡皮塞的試劑瓶中 14.(xx北京春季)下列各組試劑在溶液中反應,當兩種試劑的量發(fā)生改變時,不能用同一離子方程式表示的是 A.氯化鎂、氫氧化鈉B.硫酸鈉、氫氧化鋇 C.氯化鋁、氨水 D.溴化亞鐵、氯水 15.(xx廣東)下列各組離子一定能大量共存的是 A.在含大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、Cl—、SCN— B.在強堿溶液中:Na+、K+、AlO2—、CO32— C.在c(H+) =10—13mol/L 的溶液中:NH4+、Al3+、SO42—、NO3— D.在pH =1的溶液中:K+、Fe2+、Cl—、NO3— 16.(xx天津綜合)下列各組離子在溶液中能大量共存的是 A.酸性溶液Na+、K+、MnO4—、Br— B.酸性溶液Fe3+、NH4+、SCN—、NO3— C.堿性溶液Na+、K+、AlO2—、SO42— D.堿性溶液Ba2+、Na+、CO32—、Cl— 17.(xx天津綜合)下列除雜質的方法不可行的是 A.用過量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+ B.將混合氣體通過灼熱的銅網除去N2中的少量O2 C.用新制的生石灰,通過加熱蒸餾,以除去乙醇中的少量水 D.用鹽酸除去AgCl中少量的Ag2CO3 18.(xx天津綜合)金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質,可用電解法制備高純度的鎳,下列敘述正確的是 (已知:氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+) A.陽極發(fā)生還原反應,其電極反應式:Ni2+ + 2e— == Ni B.電解過程中,陽極質量的減少與陰極質量的增加相等 C.電解后,溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+ D.電解后,電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt △ 通電 19.(xx上海)下列金屬冶煉的反應原理,錯誤的是 ( ) △ 高溫 A.2NaCl(熔融) 2Na + Cl2↑ B.MgO + H2 Mg + H2O C.Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2 D.2HgO 2Hg + O2↑ 20.(xx北京春季)為確定某鋁熱劑(含氧化鐵和鋁)的組成,分別進行下列實驗。 ⑴ 若取ag樣品,向其中加入足量的NaOH溶液,測得生成的氣體(標準狀況,下同)體積 為bL。反應的化學方程式是_____________________________ 樣品中鋁的質量是________________g。 ⑵ 若取ag樣品將其點燃,恰好完全反應,該反應的化學方程式是:_______________________,氧化鐵和鋁的質量比是_______________。 ⑶ 待⑵中反應產物冷卻后,加入足量鹽酸,測測生成的氣體體積為cL,該氣體與⑴中所得氣體的體積比c:b=___________________10.已知Br2、Fe2(SO4)3、CaC2等物質均能與水發(fā)生反應,生成兩種物質。下表中所列五種物質都易于和水反應。 21.(1)在表中空白處填寫各物質分別與水反應的產物中,屬于氧化物對應水化物的化學 式: Li3N SiBr4 Mg2Si ClF (2)寫出這四種物質與水反應的產物中,溶于水形成無氧酸的物質的電子式________。 22.(xx北京理綜)某?;瘜W小組學生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗,并利用產物進一步制取FeCl36H2O晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去) ⑴ 裝置B中發(fā)生反應的化學方程式是____________________________________。 ⑵ 裝置E中的現(xiàn)象是_______________________________________。 ⑶ 停止反應,待B管冷卻后,取其中的固體,加入過量稀鹽酸充分反應,過濾。 簡述檢驗濾液中Fe3+的操作方法_________________________________________ ⑷ 該小組學生利用上述濾液制取FeCl36H2O晶體,設計流程如下: ① 步驟I中通入Cl2的作用是______________________________________________。 ② 步驟II從FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶體的主要操作包括: _____________________________________________________________________。 ③ 該流程中需保持鹽酸過量,主要原因是(結合離子方程式簡要說明) ____________________________________________________________________。 23.(xx全國III) A、B兩種固體,都由甲、乙兩種元素組成。在A、B中,甲、乙兩種元素的原子個數(shù)比分別為1∶1和1∶2。高溫煅燒A、B時,產物都是C(固體)和D(氣體)。由D可制得E(酸)。E和另一種酸組成的混合酸跟甲苯反應可生成三硝基甲苯。C與E的稀溶液反應得到溶液F,往F溶液中加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,該沉淀經灼燒后轉變成C。往F溶液中加入甲元素的單質得到溶液G。試根據以上信息填寫下列空白: (1) A的化學式(分子式)是 (2) B煅燒生成C和D的化學方程式是 甲元素的單質與F溶液反應的離子方程式是 (3) 往G溶液中加入NaOH溶液發(fā)生的現(xiàn)象是 24.(xx廣東)(14分) 化合物KxFe(C2O4)yz H2O是一種重要的光化學試劑,其中鐵為+3價。分別稱取該樣品0.491g兩份,其中一份在110℃干燥脫水,至質量恒定為0.437g。另一份置于錐形瓶中,加入足量的3mol/LH2SO4和適量的蒸餾水,加熱到75℃,趁熱加入0.0500mol/L KMnO4溶液24.0mL,恰好完全反應;再向溶液中加入適量的某種還原劑,將Fe3+完全轉化為Fe2+,該溶液中Fe2+剛好與 4.0mL 0.0500mol/L KMnO4溶液完全反應。 通過計算,分別求: ⑴ 0.491g樣品中結晶水的物質的量。 ⑵ 化合物中草酸根的質量分數(shù)。 ⑶ 化合物的化學式。 已知:2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 == 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2↑+ 8H2O MnO4— + 5Fe2+ + 8H+ == Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 答案 1.A2.A3.A4.C5.C6.C7.A8.A9.A10.A11.BD12.C13.A14.D15.B16.C17.A18.D19.B 20.⑴ 2Al + 2NaOH + 2H2O == 2NaAlO2 + 3H2↑,9b/11.2 ⑵ 2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3,80:27 ⑶ 2:3 21.略 22.⑴ 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2↑ ⑵ 黑色固體變紅,右端管壁有水珠 ⑶ 取少量濾液,滴入幾滴KSCN溶液,觀察溶液是否變紅色 ⑷ ① 將Fe2+氧化成Fe3+ ② 加熱濃縮、冷卻結晶、過濾 ③ Fe3++ 3H2O Fe(OH)3 + 3H+,過量鹽酸抑制FeCl3水解 23.(1) FeS (2) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2Fe3++Fe===3Fe2+ (3) 生成的沉淀由白色變成灰綠色最終變成紅褐色。 24.H2O:0.003mol 53.8% K3Fe(C2O4)33 H2O- 配套講稿:
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