幻灯片 1专题十二 常见金属元素单质及其重要化合物
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幻灯片 8► 探究点一 常见金属及化合物的主要性质
1．钠及其化合物
(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。
(2)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。
(3)钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。
(4)Na2O2与CO2或H2O反应时，生成1 mol O2，转移电子的物质的量为2 mol。
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幻灯片 14例1 Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是( )
A．三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B．三者的单质放置在空气中只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al
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幻灯片 15专题十二 │ 要点热点探究
C 【解析】 铝的氧化物属于两性氧化物，不属于碱性氧化物，故A错；铜在空气中放置，可以生成铜绿Cu2(OH)2CO3]，故B错；因HCl易挥发，三种盐在加热条件下，都能彻底水解，故C正确；电解三种盐溶液的混合物时，首先是Fe3＋＋e－===Fe2＋，不能得到金属单质；当Fe3＋消耗完，Cu2＋＋2e－===Cu；当Cu2＋消耗完，2H＋＋2e－===H2，不可能得到铁单质和铝单质，故D错。
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幻灯片 16【点评】 本题依托常见的三种金属考查了多个重要知识点：氧化物的分类、金属的性质、盐类水解及物质制备、电解时离子放电顺序等。
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幻灯片 17 用类推的方法可能会得出错误结论，因此推出的结论要经过实践的检验才能确定其正确与否。下列推论中正确的是( )
A．Na失火不能用CO2灭火，K失火不能用CO2灭火
B．工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁，也用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝
C．Al与S直接化合可以得到Al2S3，Fe与S直接化合也可以得到Fe2S3
D．Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3的形式，Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3的形式
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幻灯片 18A 【解析】 AlCl3为共价化合物，熔融状态不导电，故不能用电解熔融AlCl3的方法制取金属铝；Fe与S直接化合只能生成FeS；Pb3O4中铅的化合价分别为＋2和＋4，故Pb3O4应写成2PbO·PbO2的形式。
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幻灯片 20(1)向沸腾的蒸馏水中滴加A的饱和溶液，可以得到红褐色液体。A的化学式是____________。
(2)将NaOH溶液注入新制备的B溶液，观察到的现象是________(选填序号)。
①生成白色沉淀 ②生成血红色沉淀
③生成红褐色沉淀 ④生成蓝色沉淀
⑤生成白色沉淀，迅速变成灰绿色沉淀，最后变成红褐色沉淀
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幻灯片 21(3)C溶液电解的离子方程式是_________________。
(4)化合物F 中含有组成单质N的元素，且该元素的质量分数为70%。化合物F和单质Y反应的化学方程式是______________________。
(5)组成单质N的元素和碳的合金在潮湿的空气中容易腐蚀。发生腐蚀时，正极的电极方程式是___________________。
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幻灯片 24例2 由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝，工艺流程如下：
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幻灯片 25(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①__________________和②__________________________。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在________。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_____________________________。
(4)镀铝电解池中，金属铝为________极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在，铝电极的主要电极反应式为___________________________________。
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幻灯片 26(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_________________________。
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幻灯片 27【解析】 (1)结合题意，即是Fe2O3、SiO2和金属Al在高温下发生置换反应；(2)杂质中还存在H2，与Cl2结合形成HCl，高温下Cl2也能与Na和Al反应生成NaCl和AlCl3(700 ℃时升华形成气体)；(3)冷凝后的气体Cl2和HCl均能与碱液反应；(4)电镀时，镀层金属作阳极，失电子形成阳离子，即Al失电子形成Al3＋，Al3＋再与AlCl结合形成Al2Cl；(5)防止腐蚀的原理包括隔绝金属与电解质溶液的接触、改变金属内部结构等。
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幻灯片 28【点评】 以金属及其化合物的基本知识为命题线索，设置情境，或者结合某些新技术等命题来考查考生综合运用基本知识来解决实际问题的能力是近几年高考中的一个新动向，尤其是新课标试验区的高考题，频频出现。因此在复习过程中既要注重基础知识复习，更要注重综合能力的提升。
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幻灯片 29我国锂离子电池产量为26亿只，这对金属锂资源的消耗是相当大的，因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂( LiCoO2 )、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔。某回收工艺流程如下：
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幻灯片 30(1)“调pH”时加入稀硫酸，请写出发生反应的离子方程式____________。
(2)“碱浸”时主要反应的离子方程式为__________________。
(3)已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小，所以最后一步过滤时应该________。
(4)“酸浸”时，如果用盐酸做还原剂也能达到溶解LiCoO2的目的，但相对于H2SO4和H2O2的混合液，使用盐酸的不利之处是_______________。请在下面的方框中画出解决这个问题的简易装置图，并注明所用的化学试剂。
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幻灯片 31【答案】(1)H＋＋OH－===H2O
AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)趁热过滤
(4)HCl挥发，产生Cl2，污染环境
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幻灯片 33 出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法不正确的是( )
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物的过程与电化学腐蚀有关
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幻灯片 35► 探究点二 常见金属与其化合物的转化
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幻灯片 362．三角型转化关系
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幻灯片 37例3 物质A、B、C、D为中学常见单质，其组成元素的原子序数依次减小，且其中只有三种是短周期元素，B为黄绿色气体。试根据图12－4中物质的相互转化关系回答下列问题。
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幻灯片 38(1)A的化学式为________。
(2)在FG的转化中，A的作用是________；在①～⑥的反应中，不属于氧化还原反应的是________。(多填或少填无分)
(3)写出A在高温下与H反应的化学反应方程式并标出电子转移的方向和数目：_____________________________。
(4)写出反应⑥的化学反应方程式：___________________。
(5)已知在101 kPa 条件下，2 mol D完全燃烧生成液态生成物放出571.6 kJ热量；请书写表示D燃烧热的热化学方程式：_________________________________________。
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幻灯片 40专题十二 │ 要点热点探究
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幻灯片 41【点评】 铁是中学阶段唯一系统学习的变价过渡金属元素，在推断题中要注意利用。
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幻灯片 42 A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A、I为常见金属，它们之间的相互关系如图12－5所示(部分反应物、生成物没有列出)，且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。
图12-5
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幻灯片 43请填写下列空白：
(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中的位置是___________________。
(2)写出C物质的化学式：________。
(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
反应①的化学方程式：__________________________；
反应④的离子方程式：____________________________；
反应⑥的化学方程式： ____________________。
(4)从能量变化的角度看，反应①②③中，属于ΔH＜0的反应是________。(填序号)
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幻灯片 46 在一定条件下可实现如图12－6所示物质之间的变化：
图12－6
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幻灯片 47请填写以下空白：
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。图中的F是________。
(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：__________________________________________。
(3)图中所得G和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：_________________________。
(4)每生成1 mol D，同时生成________mol E。
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幻灯片 50► 探究点三 金属及其化合物的实验探究
有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。
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幻灯片 51例4 铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570 ℃时，生成FeO，高于570 ℃时，生成Fe3O4。老师用如图12－7所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。
(1)实验中使用肥皂液的作用是__________________。
(2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：
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幻灯片 52图12－7
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幻灯片 54图12-8
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幻灯片 55【答案】(1)检验反应中生成的H2
(2)Fe Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3＋与Fe反应生成了Fe2＋
(3)①2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
②取少量最后一次洗涤液，滴加AgNO3溶液，若无沉淀生成，则沉淀已洗干净
③固体样品质量和红褐色固体的质量(其他合理答案也可)
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幻灯片 60 三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L－1 HNO3、1.0 mol·L－1盐酸、1.0 mol·L－1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L－1 KI、0.1 mol·L －1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是________。
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幻灯片 61(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是________，现象是____________________。
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设
假设1：_____________________________；
假设2：____________________________________；
假设3：________________________________。
②设计实验方案证明你的假设。
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幻灯片 62③实验过程
根据②中方案进行实验。在下表中写出实验步骤、预期现象与结论。
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幻灯片 63【答案】(1)CO2和CO
(2)焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰
(3)①全部为铁单质 全部为FeO 同时存在铁单质和FeO
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幻灯片 65【解析】 (1)根据A中石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原。(3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质形式，或二者的混合物存在。
步骤1：利用K2CO3的溶解性，除去K2CO3；
步骤2：利用铁能置换出Cu，而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质；
步骤3：利用盐酸酸化分离出FeO，再用H2O2氧化，利用KSCN是否变色，来验证固体中是否含FeO。
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幻灯片 66甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 mol·L－1AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是( )
A．甲中沉淀一定比乙中的多
B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少
D．甲中和乙中的沉淀可能一样多
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