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章末专题复习. 一、金属单质及其重要化合物的转化关系 1 .钠及其重要化合物的转化关系. 2 .铝及其重要化合物的转化关系. 3 .铁及其重要化合物的转化关系. 二、焰色反应 1 .焰色反应的实验操作 2 .掌握两种金属及其离子的焰色反应 (1) 钠或钠离子 —— 焰色反应呈黄色 (2) 钾或钾离子 —— 焰色反应呈紫色 ( 透过蓝色钴玻璃观察 ) 。. 钠及其化合物 (Na 2 O 、 Na 2 O 2 、 NaOH 、 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 ) 的性质是高考考查的核心内容。常考查以下几个方面: (1) 钠与水 ( 或盐溶液 ) 反应的原理和现象,
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一、金属单质及其重要化合物的转化关系 • 1.钠及其重要化合物的转化关系
二、焰色反应 • 1.焰色反应的实验操作 • 2.掌握两种金属及其离子的焰色反应 • (1)钠或钠离子——焰色反应呈黄色 • (2)钾或钾离子——焰色反应呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
钠及其化合物(Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3)的性质是高考考查的核心内容。常考查以下几个方面:(1)钠与水(或盐溶液)反应的原理和现象,钠及其化合物(Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3)的性质是高考考查的核心内容。常考查以下几个方面:(1)钠与水(或盐溶液)反应的原理和现象, • (2)Na2O2与H2O、CO2反应,(3)NaOH的有关性质, • (4)Na2CO3、NaHCO3在与酸反应的原理、快慢及消耗酸的量(或生成CO2的量)大小比较。考题除在选择题中对这些知识直接考查外,还利用这些知识结合其他元素及其化合物为载体,编制推断题、简答题和计算题。
【例1】将等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入到足够量且等质量的水中,得到溶质质量分数分别为a%和b%的两种溶液,则a和b的关系是 ()【例1】将等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入到足够量且等质量的水中,得到溶质质量分数分别为a%和b%的两种溶液,则a和b的关系是 () • A.a=bB.a>b • C.a<b D.无法确定 • 【解析】Na2O+H2O===2NaOH,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。等物质的量的Na2O和Na2O2与水反应时,生成等质量的NaOH,耗去了等质量的水,剩余水的质量相等,则溶液的质量分数相等。 • 【答案】A
【例2】(2009·全国理综Ⅰ卷·11)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将W1g样品加热,其质量变为W2g,则该样品的纯度(质量分数)是【例2】(2009·全国理综Ⅰ卷·11)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将W1g样品加热,其质量变为W2g,则该样品的纯度(质量分数)是 • ()
【解析】设样品中含NaHCO3的质量为x。 • 【解析】A
近年来高考中,铝及其化合物的内容逐渐增多,如它们在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断等题型中都大量出现。此外它们与酸反应的定量计算,Al3+与OH-,AlO与H+的相对量对反应产物、现象的影响和计算。Al2O3、Al(OH)3等的性质在无机推断题中的应用也常出现。预计在今后这部分还会增加图像的考查。近年来高考中,铝及其化合物的内容逐渐增多,如它们在离子共存、离子方程式、物质的鉴别与推断等题型中都大量出现。此外它们与酸反应的定量计算,Al3+与OH-,AlO与H+的相对量对反应产物、现象的影响和计算。Al2O3、Al(OH)3等的性质在无机推断题中的应用也常出现。预计在今后这部分还会增加图像的考查。 • 学习时,要牢固掌握铝的性质及铝三角之间的转化关系。
【例3】某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实验下图所示的物质之间的变化:【例3】某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实验下图所示的物质之间的变化:
据此判断: • (1)固体B所含物质的化学式为________。 • (2)固体E所含物质的化学式为________。 • (3)反应①的离子方程式为______________________。
【解析】铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处,这是因为铝的金属性不强,已表现出一定的非金属性,考生要紧紧围绕这一中心,展开思路,那么困难就迎刃而解了。加入水后,沉淀是Al2O3、Fe2O3,Al2O3是两性氧化物,溶于NaOH溶液生成NaAlO2,【解析】铝及其化合物的性质与一般活泼金属元素的性质有差异之处,这是因为铝的金属性不强,已表现出一定的非金属性,考生要紧紧围绕这一中心,展开思路,那么困难就迎刃而解了。加入水后,沉淀是Al2O3、Fe2O3,Al2O3是两性氧化物,溶于NaOH溶液生成NaAlO2, • NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3, 2Al(OH)3 Al2O3+3H2O;KAl(SO4)2溶于氨水, • Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,溶液中的离子组成(NH4)2SO4、K2SO4,从而得出正确答案。
【答案】(1)Al2O3(2)(NH4)2SO4、K2SO4 • 【点拔】此题应注意利用Al(OH)3、Al2O3的两性来分析推断。
(1)单质F是________,溶液H中所含的主要离子是 • ______________________________________。 • (2)写出下列反应的化学方程式: • C+L―→F+E:________________________; • B―→F+H:__________________________。 • (3)写出下列反应的离子方程式: • E+Cl2―→G:__________________________; • G+C―→E:______________________________; • D―→H:__________________________________。 • (4)由C―→E+F若改用浓酸,则不能选用的浓酸是(写化学式)________________________________。
【解析】解答此类问题,一般地可以从正、逆双向思维入手。找到“突破口”,然后依图示逐渐扩展,直到“破译”整个网络,得到全部答案。若从正向思维开始。由化合物A、单质B反应生成单质C和化合物D出发,这种两种固体之间发生的反应,在中学学过的不多,印象最深当属“铝热法”,鉴于B还可以跟强碱溶液反应,可合理地假定单质B为铝,那么A应是一种不太活泼金属的氧化物,如铁的氧化物。也可从逆向思维开始。单质C与酸反应说明单质可能是金属;溶液E与Cl2反应及溶液G与单质C反应,说明为氧化还原反应,并且说明单质为变价金属,即为铁。【解析】解答此类问题,一般地可以从正、逆双向思维入手。找到“突破口”,然后依图示逐渐扩展,直到“破译”整个网络,得到全部答案。若从正向思维开始。由化合物A、单质B反应生成单质C和化合物D出发,这种两种固体之间发生的反应,在中学学过的不多,印象最深当属“铝热法”,鉴于B还可以跟强碱溶液反应,可合理地假定单质B为铝,那么A应是一种不太活泼金属的氧化物,如铁的氧化物。也可从逆向思维开始。单质C与酸反应说明单质可能是金属;溶液E与Cl2反应及溶液G与单质C反应,说明为氧化还原反应,并且说明单质为变价金属,即为铁。
2.铁及其化合物的知识在高考及统考试题中屡见不鲜,主要考查:①铁的合金及钢铁的腐蚀与防护;②Fe的化合物的生成条件及Fe、Fe2+、Fe3+三种价态的相互转化规律;③Fe2+、Fe3+的检验,铁及其化合物的颜色、Fe3+的氧化性;④铁及化合物在社会生活中的实际应用。 • 近几年高考试题和统考题对这部分的内容考查主要以选择题、填空题、推断题、实验题的形式出现,几乎每年都是出题的热点,特别是Fe2+、Fe3+的相互转化及Fe(OH)2、Fe(OH)3的制备等,学习时应重点对待。
【例5】向15g铁和氧化铁的固态混合物中,放入一定物质的量浓度的稀硫酸150mL,固体全部溶解,同时放出气体(标准状况下)1.68L;再向所得溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化。为了中和过量的硫酸,且使Fe2+完全转化为Fe(OH)2,共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL,则原硫酸溶流的物质的量浓度为 ()【例5】向15g铁和氧化铁的固态混合物中,放入一定物质的量浓度的稀硫酸150mL,固体全部溶解,同时放出气体(标准状况下)1.68L;再向所得溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化。为了中和过量的硫酸,且使Fe2+完全转化为Fe(OH)2,共消耗3mol/L的NaOH溶液200mL,则原硫酸溶流的物质的量浓度为 () • A.1.5mol/LB.2mol/L • C.2.5mol/L D.3mol/L
【例6】往CuO和Fe粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸,并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,片刻后,取出铁钉,发现铁钉并无任何变化。根据上述现象,确定下面结论正确的是()【例6】往CuO和Fe粉的混合物中,加入一定量的稀硫酸,并微热,当反应停止后,滤出不溶物,并向滤液中插入一枚铁钉,片刻后,取出铁钉,发现铁钉并无任何变化。根据上述现象,确定下面结论正确的是() • A.不溶物一定是铜 • B.不溶物一定含铜,但不一定含铁 • C.不溶物一定是铁 • D.溶液中一定含有 ,但不一定含有
1.突破点 • (1)特殊颜色 • ①焰色反应:Na+(黄色)、K+(紫色) • ②有色溶液
③有色固体 • 红色:Cu、Fe2O3(红棕色) • 红褐色:Fe(OH)3 • 绿色:Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O • 蓝色:Cu(OH)2、CuSO4·5H2O • 黑色:CuO、FeO、MnO2、炭黑 • 浅黄色:Na2O2、AgBr • 白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、 • Mg(OH)2
(2)特殊性质 • ①在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体只有Na2O2。 • ②遇SCN-显红色的只有Fe3+。 • ③常见的可溶于NaOH溶液的白色沉淀有Al(OH)3,可溶于NaOH溶液的金属氧化物有Al2O3。 • ④不溶于水又不溶于稀盐酸或稀硝酸的化合物有:BaSO4(白色)、AgCl(白色)。
(3)特征反应 • ①能与强碱反应产生气体的物质:活泼的金属,如Na、Al、Zn等;不稳定的弱酸盐,如碳酸盐、碳酸氢盐等。 • ②能与强碱反应产生气体的物质:单质,如Al等;盐类,如铵盐等。 • ③既能与强酸又能与强碱溶液反应的物质:金属单质,如Al等;两性氧化物,如Al2O3等;两性氢氧化物,如Al(OH)3等;弱酸的铵盐,如NH4HCO3、(NH4)2CO3等;弱酸的酸式盐,如NaHCO3等。
④能与水反应产生气体的物质:活泼的金属单质,Na、K、Mg(加热)、Fe(高温生成Fe3O4)等;金属过氧化物,如Na2O2等。④能与水反应产生气体的物质:活泼的金属单质,Na、K、Mg(加热)、Fe(高温生成Fe3O4)等;金属过氧化物,如Na2O2等。
(4)特殊的转换关系 • ②三角转换
2.方法 • 由于无机推断题综合性强,涉及面广,按以下步骤分析题目,往往能迅速理清思想,高效解题。 • 审题→挖掘、筛选信息→联系已学知识→寻找突破点→推理判断→得出结论→正向求证
【例7】A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。【例7】A、B、C、D、E五种化合物,均含有某种常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(1)写出化学式:A__________,B____________, • C____________,D____________,E____________。 • (2)写出下列反应的离子方程式: • A→B_______________________________________ • A→D_______________________________________
【例8】有A、B、C、D四种物质的溶液,在进行焰色反应实验时,火焰都呈黄色,它们之间可发生如图所示的转化,则这四种物质分别为:【例8】有A、B、C、D四种物质的溶液,在进行焰色反应实验时,火焰都呈黄色,它们之间可发生如图所示的转化,则这四种物质分别为:
A___________________________________________。 • B__________________________________________。 • C__________________________________________。 • D__________________________________________。 • 有关反应的离子方程式: • ①______________________________________; • ②______________________________________; • ③______________________________________; • ④______________________________________; • ⑤______________________________________。