高中化學金屬及其化合物筆記? 元素及其化合物知識是曆年高考命題的重要載體《考試大綱》中指出常見元素包含非金屬元素(H、C、N、0、Si、S、Cl)和常見金屬元素(Na、Al、Fe、Cu等),所以高考中常常圍繞這些常見元素及其化合物的性質進行命題近幾年高考對金屬元素及其化合物知識的考查以鈉、鋁、鐵及其化合物的性質及在日常生産生活中的應用為主,對非金屬元素的考查主要以碳、矽、氯、硫、氮及其化合物的性質及應用為主,元素及其化合物在選擇題和非選擇題中均有考查,非選擇題多以無機化工流程及實驗探究題的形式呈現全國卷Ⅰ無機綜合題近年來使用過完整工藝和考點拼盤兩種呈現方式,對元素及其化合物的考查比較靈活,從考查學生吸收、整合信息的能力要求看,前者的功能為後者所不能替代,尤其是實驗探究題背景信息趨于常規的情況下,無機綜合題必定更多的承擔起“現場獨立自學”能力的考查,試題整體觀念難度較大,區分度較好,獲取、分析信息的能力和運用所學知識解決實際生産或化學問題的能力要求較高全國卷Ⅰ以氧化還原原理為依托,考查内容涉及常見元素及其化合物、化合價、物質的分類、離子反應、電極反應書寫、氧化還原的本質與配平、反應條件及不同工藝對産物的控制和影響強調對工藝流程的分析解讀、圍繞電化學實際應用的某些物質的性質及制備作為無機綜合題命題背景的情況較多、新情境下書寫化學方程式在全國卷中占比較重,我來為大家講解一下關于高中化學金屬及其化合物筆記?跟着小編一起來看一看吧!
元素及其化合物知識是曆年高考命題的重要載體。《考試大綱》中指出常見元素包含非金屬元素(H、C、N、0、Si、S、Cl)和常見金屬元素(Na、Al、Fe、Cu等),所以高考中常常圍繞這些常見元素及其化合物的性質進行命題。近幾年高考對金屬元素及其化合物知識的考查以鈉、鋁、鐵及其化合物的性質及在日常生産生活中的應用為主,對非金屬元素的考查主要以碳、矽、氯、硫、氮及其化合物的性質及應用為主,元素及其化合物在選擇題和非選擇題中均有考查,非選擇題多以無機化工流程及實驗探究題的形式呈現。全國卷Ⅰ無機綜合題近年來使用過完整工藝和考點拼盤兩種呈現方式,對元素及其化合物的考查比較靈活,從考查學生吸收、整合信息的能力要求看,前者的功能為後者所不能替代,尤其是實驗探究題背景信息趨于常規的情況下,無機綜合題必定更多的承擔起“現場獨立自學”能力的考查,試題整體觀念難度較大,區分度較好,獲取、分析信息的能力和運用所學知識解決實際生産或化學問題的能力要求較高。全國卷Ⅰ以氧化還原原理為依托,考查内容涉及常見元素及其化合物、化合價、物質的分類、離子反應、電極反應書寫、氧化還原的本質與配平、反應條件及不同工藝對産物的控制和影響。強調對工藝流程的分析解讀、圍繞電化學實際應用的某些物質的性質及制備作為無機綜合題命題背景的情況較多、新情境下書寫化學方程式在全國卷中占比較重。
在複習本考點内容時,要充分以物質結構、元素周期律等 有關化學理論為指導。在縱向上注意抓住物質的結構、性質、用途、制法這 條主線,在橫向上要注意抓住物質獨特的物理性質、化學性質及其相互轉化,善于從不同角度去分析、比較、構建完整的知識體系,形成立體化的知識。
例15 (2016年高考新課标Ⅱ卷)某白色粉末由兩種物質組成,為鑒别其成分進行如下實驗:①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解;再加入足量稀鹽酸,有氣泡産生,固體全部溶解;②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡産生,振蕩後仍有固體存在。該白色粉末可能為( )
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3 、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
例17 (2016年高考新課标Ⅱ卷)某班同學用如下實驗探究Fe2 、Fe3 的性質。回答下列問題:
(1)分别取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol/L的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是________。
(2)甲組同學取2mL FeCl2溶液,加入幾滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液變紅,說明Cl2可将Fe2 氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_______。
(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹,該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液,溶液變紅,煤油的作用是______。
(4)丙組同學取10 mL0.1mol/LKI溶液,加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支試管中進行如下實驗:① 第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置,CCl4層呈紫色;② 第二隻試管中加入1滴K3 溶液,生成藍色沉澱:③ 第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。實驗②檢驗的離子是_____(填離子符号);實驗①和③說明:在I- 過量的情況下,溶液中仍含有___(填離子符号),由此可以證明該氧化還原反應為___。
(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl3溶液,溶液變成棕黃色,發生反應的離子方程式為____;一段時間後.溶液中有氣泡出現,并放熱,随後有紅褐色沉澱生成。産生氣泡的原因是______;生成沉澱的原因是 (用平衡移動原理解釋)。
解析:(1)亞鐵離子具有還原性,能被空氣中的氧氣氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屬的目的是防止Fe2 被氧化。(2)Cl2可将Fe2 氧化成鐵離子,自身得電子生成氯離子,反應的離子方程式為2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl-。(3)防止空氣中的氧氣将Fe2 氧化,産生幹擾,所以煤油的作用是隔絕空氣。(4)根據Fe2 的檢驗方法,向溶液中加入1滴K3 溶液,生成藍色沉澱,一定含有亞鐵離子;則實驗②檢驗的離子是Fe2 ;碘易溶于CCl4,在CCl4中呈紫色,Fe3 遇KSCN溶液顯血紅色,實驗①和③說明,在I-過量的情況下,溶液中仍含有Fe3 ,由此可以證明該氧化還原反應為可逆反應。(5)H2O2溶液中加入幾滴酸化的FeCl3溶液,溶液變成棕黃色,發生反應的離子方程式為H2O2 2Fe2 2H = 2Fe3 2H2O,鐵離子的溶液呈棕黃色;一段時間後.溶液中有氣泡出現,并放熱。随後有紅褐色沉澱生成,産生氣泡的原因是H2O2分解放出氧氣,而反應放熱,促進Fe3 的水解平衡正向移動。
答案:(1)防止Fe2 被氧化 (2)2Fe2 Cl2=2Fe3 2Cl-(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)(4)Fe2 ;Fe3 ;可逆反應(5)H2O2 2Fe2 2H =2Fe3 2H2O,Fe3 催化H2O2分解産生O2;H2O2分解反應放熱,促進Fe3 的水解平衡正向移動
例18 (2016年高考新課标Ⅲ卷)過氧化鈣微溶于水,溶于酸,可作分析試劑、醫用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法。回答下列問題:
(一)碳酸鈣的制備
(1)步驟①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉澱顆粒長大,有利于____。
(2)右圖是某學生的過濾操作示意圖,其操作不規範的是______(填标号)。
a. 漏鬥末端頸尖未緊靠燒杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.将濾紙濕潤,使其緊貼漏鬥壁
d.濾紙邊緣高出漏鬥
e.用玻璃棒在漏鬥中輕輕攪動以加快過濾速度
(二)過氧化鈣的制備
(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈____性(填“酸”、“堿”或“中”。将溶液煮沸,趁熱過濾。将溶液煮沸的作用是___________。
(4)步驟③中反應的化學方程式為________,該反應需要在冰浴下進行,原因是_________。
(5)将過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是_______。
(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:将石灰石煅燒後,直接加入雙氧水反應,過濾後可得到過氧化鈣産品。該工藝方法的優點是______,産品的缺點是_______。
答案:(1)調節溶液pH使Fe(OH)3沉澱;過濾分離;(2)ade ;(3)酸;除去溶液中溶解的CO2;(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2=CaO2↓+2NH4Cl+2H2O或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;溫度過高時過氧化氫分解;(5)去除結晶表面水分;(6)工藝簡單、操作方便;純度較低
【适應練習】
1.(2016年高考北京卷)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現鉛的再生利用。其工作流程如下:
(1)過程Ⅰ中,在Fe2 催化下,Pb和PbO2反應生成PbSO4的化學方程式是__________。
(2)過程Ⅰ中,Fe2 催化過程可表示為:i:2Fe2 PbO2 4H SO42−=2Fe3 PbSO4 2H2Oii: ……
①寫出ii的離子方程式:________________。
②下列實驗方案可證實上述催化過程。将實驗方案補充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2,溶液變紅。b.______________。
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s) NaOH(aq)-----NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如圖所示。
①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經處理後可在過程Ⅱ中重複使用,其目的是_____(選填序号)。
A.減少PbO的損失,提高産品的産率
B.重複利用氫氧化鈉,提高原料的利用率
C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率
②過濾Ⅲ的目的是提純,綜合上述溶解度曲線,簡述過程Ⅲ的操作_______________________。
2.(2016年高考江蘇卷)以電石渣為原料制備KClO3的流程如下:
(1)氯化過程控制電石渣過量,在75℃左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應,Ca(ClO)2進一步轉化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。①生成Ca(ClO)2的化學方程式為 。
②提高Cl2轉化為Ca(ClO3)2的轉化率的可行措施有 (填序号)。
A.适當減緩通入Cl2速率 B.充分攪拌漿料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化過程中Cl2 轉化為Ca(ClO3)2的總反應方程式為6Ca(OH)2 6Cl2=Ca(ClO3)2
5CaCl2 6H2O,氯化完成後過濾。
①濾渣的主要成分為 (填化學式)。
②濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質的量之比n ∶n 1∶5(填“>”、“<”或“=”)。
(3)向濾液中加入稍過量KCl固體可将Ca(ClO3)2轉化為KClO3,若溶液中KClO3的含量為100g▪L-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是 。
答案:(1)Pb PbO2 2H2SO4---2PbSO4 2H2O。 (2)①2Fe3+ Pb SO42—==PbSO4 2Fe2+;②取a中紅色溶液少量,加入過量Pb,充分反應後,紅色褪去。(3)①A、B;②将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中,加熱至110℃,充分溶解後,趁熱過濾,冷卻結晶,過濾、洗滌并幹燥得到PbO固體
解析:(1)①氯氣與氫氧化鈣反應生成次氯酸鈣、氯化鈣和水,則生成Ca(ClO)2的化學方程式為2Cl2 2Ca(OH)2=Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O。②A.适當減緩通入Cl2速率可以使氯氣被氫氧化鈣充分吸收而反應,可以提高氯氣的轉化率,A正确;B.充分攪拌漿料可以增大反應物的接觸面積,使氯氣被氫氧化鈣充分吸收而反應,可以提高氯氣的轉化率,B正确;C.加水使Ca(OH)2完全溶解氫氧化鈣濃度降低,不利于氯氣的吸收,C錯誤,答案選AB。(2)①碳酸鈣不溶于水,與氯氣不反應,氫氧化鈣微溶,因此濾渣的主要成分為CaCO3、Ca(OH)2。②由于氯氣還能與氫氧化鈣反應生成次氯酸鈣、氯化鈣和水,因此濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質的量之比n ∶n<1∶5。(3)根據圖像可知氯酸鉀的溶解度受溫度影響最大,因此從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是蒸發濃縮、冷卻結晶。
答案:(1)①2Cl2 2Ca(OH)2===Ca(ClO)2 CaCl2 2H2O ②AB (2)①CaCO3、Ca(OH)2 ②< (3)蒸發濃縮、冷卻結晶
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