2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題十金屬元素學(xué)案 人教版.doc
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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專(zhuān)題十金屬元素學(xué)案 人教版 一、考試大綱要求: 1．了解金屬的物理性質(zhì)，掌握鈉和鎂的化學(xué)性質(zhì)。 2．了解鈉的重要化合物。 3．了解金屬的通性、金屬冶煉的一般原理。初步了解金屬的回收和資源保護(hù)。 4．掌握Fe和Al的化學(xué)性質(zhì)。 5．以Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互轉(zhuǎn)化為例，理解變價(jià)金屬的氧化還原性。 6．了解鋁的重要化合物。 7．初步了解合金的概念。 二、試題分析 近幾年來(lái)高考化學(xué)學(xué)科的命題以能力立意，其中對(duì)金屬及其化合物知識(shí)的考查具有以下特點(diǎn)： 1．貼近教材，考查基礎(chǔ)知識(shí) 例1：（xx年江蘇高考題）下列有關(guān)純鐵的描述正確的是 A、熔點(diǎn)比生鐵的低 B、與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快 C、在潮濕空氣中比生鐵容易腐蝕 D、在冷的濃硫酸中可鈍化 解析：本題考查的內(nèi)容源于課本，涉及到合金的特性、原電池原理、金屬的腐蝕、鈍化等有關(guān)金屬的基礎(chǔ)知識(shí)。一般來(lái)說(shuō)合金的熔點(diǎn)比其組成成分的熔點(diǎn)要低，故純鐵熔點(diǎn)比生鐵要高。生鐵在鹽酸中，形成微電池，故反應(yīng)速率比純鐵與鹽酸反應(yīng)要快。不純金屬（生鐵）在潮濕空氣中由于形成原電池而發(fā)生電化腐蝕。Fe或Al在冷的濃硫酸或濃硝酸中發(fā)生鈍化。故答案為D。 2．注重方法，考查思維能力 例2．（xx年全國(guó)高考理綜試題）圖1表示某種鹽的制備步驟： 80℃ 結(jié)晶 300℃ 氮?dú)獗Ｗo(hù) 稀硫酸 金屬屑A 濾液 水合鹽B 無(wú)水鹽C 過(guò)濾、除雜質(zhì) 圖1物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系 已知：水合鹽B含有45.3%的水；無(wú)水鹽C焙燒分解，放出兩種無(wú)色刺激性氣體E和F，并生成紅棕色固體D。 請(qǐng)寫(xiě)出物質(zhì)的化學(xué)式或名稱(chēng)：A ，B ，C ，D ，E ，F(xiàn) 。 ΔΔ 解析：由題意，水合鹽B為FeSO4xH2O,無(wú)水鹽C為FeSO4,其焙燒分解產(chǎn)物D為Fe2O3。首先可判斷出金屬A是Fe，結(jié)晶水?dāng)?shù)目x可由其含量求得，即：100%=45.3%, x=7。根據(jù)FeSO4分解產(chǎn)物之一Fe2O3為其氧化產(chǎn)物，則兩種無(wú)色刺激性氣體E和F中有一種為SO2，再通過(guò)書(shū)寫(xiě)該反應(yīng)方程式可確定其他產(chǎn)物，2FeSO4==Fe2O3+SO2↑+E(或F)，則E（或F）為SO3。答案：A:Fe; B:FeSO47H2O C:FeSO4 D:Fe2O3 E:SO2（或SO3） F：SO3（或SO2）。 解答此題失誤的原因有：(1)審題不清，把無(wú)刺激性氣體E、F答成H2、O2、N2、NO2等，而把紅棕色固體D答成FeS、Fe3O4、Fe(OH)2、CuS等。(2)判斷有誤，題中指出水合鹽B，但有的學(xué)生答成Fe2(SO4)3、FeSO4、Fe(OH)2、CuSO4、Fe(OH)3等。 解答本題時(shí)需通過(guò)定性判斷，定量計(jì)算，并運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理，要求學(xué)生運(yùn)用正確的科學(xué)思維方法進(jìn)行研究，考查了學(xué)生的思維能力。 3．倡導(dǎo)探究，考查科學(xué)素養(yǎng)。 例3：有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)為探究過(guò)氧化鈉與二氧化硫的反應(yīng)，都用如圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通入SO2氣體，將帶余燼的木條插入試管C中，木條復(fù)燃。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)第1小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)生成了Na2SO3和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是： 。 (2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案證明Na2O2與SO2反應(yīng)生成的白色固體中含有Na2SO3. (3)第2小組同學(xué)認(rèn)為Na2O2與SO2反應(yīng)除了生成Na2SO3和O2外，還有Na2SO4生成。為檢驗(yàn)是否有Na2SO4生成，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案： 稀硝酸 將B中反應(yīng)后的固體溶解于水 白色沉淀 仍有部分白色沉淀不溶解，證明有Na2SO4生成 BaCl2溶液 上述方案是否合理？ 。請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明兩點(diǎn)理由：① ；② 。 解析：首先分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程，SO2經(jīng)干燥后與Na2O2反應(yīng)，未反應(yīng)的SO2用NaOH溶液吸收，通過(guò)檢驗(yàn)該反應(yīng)有O2生成。聯(lián)想到Na2O2與CO2的反應(yīng)，Na2O2與SO2反應(yīng)的方程式容易寫(xiě)出。要證明生成的白色固體中含有Na2SO3，可利用Na2SO3的還原性或H2SO3的不穩(wěn)定性，顯然利用Na2SO3與酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2使品紅褪色，現(xiàn)象明顯，操作簡(jiǎn)單。而要檢驗(yàn)反應(yīng)后的固體是否含有Na2SO4,應(yīng)該仔細(xì)考慮，在檢驗(yàn)過(guò)程中是否存在干擾因素，聯(lián)系固體中亞硫酸鈉具有還原性，而檢驗(yàn)試劑硝酸以及原固體中可能存在Na2O2都會(huì)把亞硫酸鈉氧化，從而產(chǎn)生干擾，因此，該方案不合理。 答案：(1) 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 (2)取白色固體，加稀硫酸，產(chǎn)生能使品紅溶液褪色的氣體。(3)不合理。①稀硝酸能將亞硫酸鋇氧化為硫酸鋇；②如果反應(yīng)后的固體中還殘留Na2O2，它溶于水后將亞硫酸根氧化成硫酸根 學(xué)生答題中出現(xiàn)的問(wèn)題有：第(2)問(wèn)解答的文字?jǐn)⑹鲋校霈F(xiàn)未寫(xiě)“取樣”、現(xiàn)象描述中直接寫(xiě)出“SO2”等不確切的表達(dá)，而第(3)問(wèn)的回答中出現(xiàn)表述不具體、不明確、含糊不清等。 金屬及其化合物是探究性實(shí)驗(yàn)的重要載體，本題以實(shí)驗(yàn)探究為主線(xiàn)，考查了學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和技能來(lái)解實(shí)際問(wèn)題的科學(xué)素養(yǎng)。 三、復(fù)習(xí)策略 1．抓住主干知識(shí)和核心內(nèi)容進(jìn)行復(fù)習(xí)，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。 利用有限的時(shí)間，追求復(fù)習(xí)效率的最大化？首先應(yīng)擺正大綱、教材與復(fù)習(xí)資料的關(guān)系，大綱是依據(jù)，教材是根本，資料是補(bǔ)充。緊扣教材，抓住主干知識(shí)，對(duì)每一知識(shí)點(diǎn)應(yīng)按考試說(shuō)明的要求層次進(jìn)行復(fù)習(xí)歸納。由于金屬及其化合物的知識(shí)比較瑣碎，因此可以把金屬元素的單質(zhì)及其化合物按物質(zhì)的分類(lèi)連成知識(shí)主線(xiàn)（見(jiàn)下表），并進(jìn)行縱向的總結(jié)歸納。 單質(zhì) 氧化物 氧化物對(duì)應(yīng)的水化物 相應(yīng)的鹽 Na Na2O、Na2O2 NaOH Ma2CO3 Mg MgO Mg(OH)2 MgCl2 Al Al2O3 Al(OH)3 AlCl3、NaAlO2 Fe FeO、Fe2O3、Fe3O4 Fe(OH)2、Fe(OH)3 FeSO4、Fe2(SO4)3 Cu Cu2O、CuO Cu(OH)2 CuSO4、Cu2(OH)2CO3 例如鋁的重要化合物的主要化學(xué)性質(zhì)是Al3+、AlO2-、Al(OH)3之間的相互轉(zhuǎn)化（即“鋁三角”關(guān)系），而鐵及其化合物的反應(yīng)規(guī)律應(yīng)抓住其價(jià)態(tài)變化，即鐵元素三種價(jià)態(tài)的相互關(guān)系（“鐵三角”關(guān)系）。然后通過(guò)金屬活動(dòng)順序?qū)⒔饘偌捌浠衔锏闹R(shí)進(jìn)行橫向的概括，構(gòu)建知識(shí)體系、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。 2．重視經(jīng)典題、高考題的使用，抓好練、講、評(píng) 近幾年不同版本的高考題，是命題專(zhuān)家深思熟慮的優(yōu)秀試題。這些試題對(duì)于考查學(xué)生知識(shí)的掌握、能力的提高都具有很高的價(jià)值。使用好這些高考題，既能訓(xùn)練學(xué)生的思維又能鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)還可以減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。此外，高考命題本著“穩(wěn)中求進(jìn)、穩(wěn)中求改”的原則，因此歷屆高考題的訓(xùn)練對(duì)提高學(xué)生的應(yīng)試能力和考試心理具有十分重要的意義。當(dāng)然，對(duì)高考題的使用也要講究方法，選題要體現(xiàn)基礎(chǔ)性、典型性、針對(duì)性和綜合性，對(duì)學(xué)生訓(xùn)練中出現(xiàn)的問(wèn)題要進(jìn)行歸類(lèi)分析、及時(shí)反饋，對(duì)典型錯(cuò)題進(jìn)行整理、分析。 講、練、評(píng)相結(jié)合，講要有針對(duì)性，講知識(shí)要講聯(lián)系，使之系統(tǒng)化、條理化。講思路要突出關(guān)鍵找題眼突破。講方法要講基本思路、常規(guī)解法，并適時(shí)的向?qū)W生介紹一些解題技巧，激發(fā)學(xué)生求知欲，發(fā)展學(xué)生智力。評(píng)要及時(shí)，要評(píng)出問(wèn)題的特征，起到糾錯(cuò)、鞏固、提高的效能。 3．聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用，提高科學(xué)素養(yǎng)。 高考化學(xué)試題中有相當(dāng)一部分內(nèi)容與生活、生產(chǎn)、社會(huì)、科技密切相關(guān)，體現(xiàn)了知識(shí)的應(yīng)用性。這些試題以現(xiàn)實(shí)生活實(shí)例或現(xiàn)代、經(jīng)典科技立意，以材料新、情景新、問(wèn)題新等特點(diǎn)來(lái)凸現(xiàn)能力素質(zhì)的考查。要求學(xué)生運(yùn)用題示信息和已有知識(shí)，創(chuàng)造性地分析其中的化學(xué)原理。在復(fù)習(xí)教學(xué)中，應(yīng)該重視理論聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注科技發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步，學(xué)以致用，在新情景中提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。采用開(kāi)放式教學(xué)，引導(dǎo)拓展學(xué)生視野，鼓勵(lì)學(xué)生相互研討、交流、探索，在獲取知識(shí)過(guò)程中提高科學(xué)素養(yǎng)。 四、配套練習(xí) 1．（06宿遷二模）下列有關(guān)純鐵的描述錯(cuò)誤的是 A．熔點(diǎn)比生鐵的高 B．鐵的晶體是銀白色的，而鐵粉是黑色的 C．與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成H2的速率比生鐵的快 D．在冷的濃硝酸中可鈍化 2．A、B兩個(gè)燒杯中分別盛80mL 3.0molL－1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，再分別加入等質(zhì)量的鋁粉，在相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積比為A：B=2：5，則加入鋁粉的質(zhì)量為 （ ） A．2.7g B．6.48g C．5.4g D．4.05g 3．(04南通一模)鎂鋁合金5.1 g溶于300mL2mol/L的HCl，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積為5.6L。向反應(yīng)后的溶液中加入足量氨水，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為 A．5.1g B．10.2g C．13.6g D．15.3g 4．鋁、鈹(Be)及其化合物具有相似的化學(xué)性質(zhì)，如其氯化物分子內(nèi)鍵型相同，故其氯化物晶體的熔點(diǎn)都較低。已知反應(yīng)：BeCl2+Na2BeO2+2H2O＝2NaCl+2Be(OH)2↓能完全進(jìn)行，則下列推斷正確的是 A．Na2BeO2溶液的pH>7，將其蒸干并灼燒后得到的殘留物為BeO B．BeCl2溶液的pH<7，將其蒸干并灼燒后得到的殘留物可能是BeO C．Be(OH)2既能溶于鹽酸，又能溶于NaOH溶液 D．BeCl2水溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)，故BeCl2是離子化合物 5．下圖所示的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的現(xiàn)象與對(duì)應(yīng)的圖形不相符合的是（ A ） 6. 把一定量的Na2O2和NaHCO3混合粉末分為兩等份，將其中一份加入到100mL稀鹽酸中恰好完全反應(yīng)，生成干燥的氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，再將此氣體通入到另一份混合物中，充分反應(yīng)后，氣體減少為2.016L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則原混合粉末中Na2O2和NaHCO3的物質(zhì)的量之比及原稀鹽酸的物質(zhì)的量濃度可能是 A B C D Na2O2和NaHCO3的 物質(zhì)的量之比 8：1 9：2 1：8 2：9 原稀鹽酸的 物質(zhì)的量濃度/mol/L 3.4 1.1 1.8 1.3 7．(06南通一模)元素X的單質(zhì)Y及X與Y形成的化合物能按如下圖所示的關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)化： X XY2 XY3 置換 化合 化合 化合 則X為 A．Fe B．Cu C．S D．C 8．把鋁粉和某鐵氧化物xFeOyFe2O3粉末配成鋁熱劑，再分成兩等份。一份在高溫下恰好完全反應(yīng)后，再與足量鹽酸反應(yīng)；另一份直接放人足量的燒堿溶液中充分反應(yīng)。前后兩種情況下生成的氣體質(zhì)量比是5:7，則x:y為 A．1 : 2 B．1 : 1 C． 5 : 7 D． 7 : 5 9．（05淮安四模）將一定量Mg.Al合金溶于1molL-1的HCl溶液中，進(jìn)而向所得溶液中滴加1mol L-1的NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與滴加的NaOH溶液(mL)體積的圖示如下。下列分析的結(jié)論中正確的是 （ ） A、溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的體積為80mL B、欲給出a的取值范圍尚缺少一個(gè)條件 n/mol C、無(wú)法認(rèn)定Mg、Al合金中n(Mg)/n(Al)的最大值 D、無(wú)法給出實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量 0 a 80 90V[NaOH(aq)]/mL 10．鐵粉和銅粉的均勻混合物，平均分成四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)： 編號(hào) ① ② ③ ④ 稀硝酸體積/mL 100 200 300 400 剩余金屬/g 18.0 9.6 0 0 NO體積/mL 2240 4480 6720 V 下列計(jì)算結(jié)果正確的是 A．硝酸的濃度為4mol/L B．①中溶解了5.6gFe C．②中溶解了9.6gCu D．④中V=8960 11．有三份不同質(zhì)量的鐵粉樣品①②③，甲、乙、丙三位同學(xué)各取一份樣品分別與含有0.8molHNO3的稀硝酸反應(yīng),反應(yīng)后硝酸和鐵均無(wú)剩余，且硝酸的還原產(chǎn)物只有NO。據(jù)此回答下列問(wèn)題： (1)甲取樣品①，反應(yīng)后的溶液中鐵只以Fe3+離子的形式存在，則樣品①的質(zhì)量為 g。 (2)乙取樣品②，反應(yīng)后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+離子，則樣品②的質(zhì)量(設(shè)為ag)范圍是 。 (3)丙取樣品③，將其慢慢加入到稀硝酸中，并不斷攪拌，反應(yīng)過(guò)程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3—三種離子中的兩種離子的物質(zhì)的量的變化曲線(xiàn)如下圖所示，則該曲線(xiàn)表示的是 物質(zhì)的量變化的曲線(xiàn)，請(qǐng)你在此圖中再畫(huà)出另外種離子的物質(zhì)的量的變化曲線(xiàn)。 (1) 11.2g (2) 11.2下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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