2017-2018学年上学期期末复习备考之专题复习高一化学

2017-2018学年第一学期期末复习备考之专题复习讲义
高一化学（必修1）【培优版】（3）
第三章金属及其化合物(章节复习)------培优版（一）
复习重点：
1、了解常见金属的活动顺序。

2、了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

3、了解合金的概念及其重要应用。

复习难点：
了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。

【考向解读】
钠及其化合物的考查重点是钠的氧化物和钠盐的性质、推断、计算和实验探究。

钠的化合物的转化关系是联系生产、生活实际的重要切入点。

常以框图题形式出现在综合题中，应用心体会。

铝及其化合物的知识点丰富，性质应用广泛，命题空间大。

以实验为手段，以工业生产为背景，以图像分析和计算为重点，题型灵活、是考查的热点，复习时应重视物质制备（实验），注意以元素及其化合物为载体的实验考查。

考点1.钠及其氧化物
【典例分析1】在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体，不会出现浑浊现象的是( )
A．饱和Na2CO3溶液 B．Ca(HCO3)2稀溶液
C．Na2SO3稀溶液D．饱和CaCl2溶液
【答案】C
【技能点拨】
一、金属钠与溶液反应的性质探究
1、金属钠与酸溶液反应：Na与H2O反应的实质是Na置换H2O电离出的H＋。

酸溶液中H＋主要
由酸电离得到，所以Na投入酸溶液中时，首先与酸反应，且比在纯水中反应剧烈，只有当酸反应完后，才与水反应。

例如少量Na投入盐酸中先发生反应：2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑。

2、钠与盐溶液的反应：钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，这是因为金属阳离子在水
中一般是以水合离子形式存在，即金属离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，所以钠先与水反应，然后生成的碱再与盐反应。

例如钠与氯化铁溶液反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3＝Fe(OH)3↓＋3NaCl。

注意：
（1）通常钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金
属，如：4Na＋TiCl4(熔融) 电解
4NaCl＋Ti。

（2）分析钠与酸、碱、盐溶液反应的计算题时，生成H2的物质的量均按钠计算，使问题更简捷。

（3）钠、铝混合物加入水中，钠与水先反应产生氢气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠再与铝反应产生氢气。

二、过氧化钠的特性及计算规律
（1）Na2O2的强氧化性：
①Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2＝Na2SO4。

②Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成Fe(OH)3沉淀。

③Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊。

④Na2O2投入Na2SO3溶液，可将SO氧化成SO。

⑤Na2O2具有漂白性，投入品红溶液中，可使品红溶液褪色。

（2）Na2O2与CO2、H2O的反应：2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2↑。

①物质的量的关系：无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2
时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。

②气体体积关系：若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减
少量或原混合气体体积的1/2即为生成氧气的量。

③固体质量关系：相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做
发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应都不能发生)。

④电子转移关系：当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－，即。

⑤先后顺序关系：一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可看做Na2O2
先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。

【迁移训练】
1.有关钠的叙述正确的是( )
A．2.3 g钠与97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%
B．钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜C．将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质
D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样
【答案】C
【解析】A项，w＝4 g
100 g－0.1 g
≠4%；B项，不能析出Cu，而是Na先与H2O反应；C项，Na ＋H2O→NaOH，NaOH＋Cl2→NaCl＋NaClO；D项，Na缓慢氧化为Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2。

2.下列做法不正确的是( )
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C．乙醇可与金属钠反应放出H2
D．金属钠着火时，用细沙覆盖灭火
【答案】B
【解析】NaHCO3受热分解而Na2CO3受热不分解，故Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。

3.下列关于过氧化钠的叙述中，正确的是( )
A．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可作干燥剂
B．可用Na2O2除去N2中的水蒸气
C．过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂
D．过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂
【答案】D
考点2.碳酸钠、碳酸氢钠
【典例分析2】向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①②B．①③C．②④D．②③
【答案】A
【技能点拨】
1．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较
（1）速率：相同条件下，NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。

（2）耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。

（3）CO2生成量比较
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。

②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。

③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。

2．Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
（1）Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸：(Oa＝ab)
（2）NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸：
（3）等物质的量Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸：(Oa<ab)
（4）等物质的量NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸：(Oa>ab) 3．鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法：
（1）热稳定性不同：。

（2）和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)：。

（3）阴离子不同：。

、
（4）溶液的酸碱性不同：。

【迁移训练】
1.有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述错误的是( )
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．1 mol Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量稀H2SO4充分反应，生成的CO2为1 mol
D．向200 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液中逐滴加入200 mL 0.1 mol/L的稀盐酸并不断振荡，生成的CO2为0.01 mol
【答案】D
【解析】D项，反应原理为CO2－3＋H＋===HCO－3，HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O，故不会生成CO2。

2.有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，
A、B中分别装有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，
下列叙述正确的是( )
A．A装置的气球膨胀速率大
B．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol/L
C．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol/L
D．最终两试管中Na＋、Cl－的物质的量一定相同
【答案】B
3.有关纯碱和小苏打的叙述正确的是( )
A．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀盐酸反应，NaHCO3产生的CO2少
B．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同浓度盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多
C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D．Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钡反应
【答案】D
【解析】Na2CO3、NaHCO3分别与HCl反应，有关物质的质量关系是
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 g 73 g 44 g
NaHCO3 +HCl＝NaCl+H2O+CO2↑
84 g 36.5 g 44 g
显然，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3产生的二氧化碳多，Na2CO3
消耗盐酸多，A 、B 错误；向NaHCO 3溶液中滴加Ba(OH)2溶液有如下反应：HCO 3－+OH -＝CO 3
2
－
+H 2O ，CO 32－+Ba
2+
BaCO 3↓，C 不正确；Na 2CO 3、NaHCO 3均既能与酸(如盐酸、硫酸等)反
应，又能与Ba(OH)2反应生成BaCO 3沉淀，D 正确。

考点3.铝及其化合物的转化及相关计算 【典例分析3】下列说法中错误的是( )
A ．在水溶液中能大量共存：Na +
、Al 3+
、Cl -、CO 32－
B ．硫酸铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Al 3+
+4OH -＝AlO 2－
+2H 2O C ．偏铝酸钠溶液中通入过量CO 2：AlO 2－
+CO 2+2H 2O ＝Al(OH)3↓+ HCO 3－
D ．Al(OH)3溶于HCl 溶液中：Al(OH)3+3H +
＝Al 3+
+3H 2O 【答案】A
【技能点拨】“铝三角”之间的转化
（1）“铝三角”之间的转化：
，即①Al 3＋
＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋
3NH 4＋
或Al 3＋
＋3OH －
===Al(OH)3↓；②Al(OH)3＋3H ＋
===Al 3＋
＋3H 2O ；③Al(OH)3＋OH －
=== AlO 2
－
＋2H 2O ；④AlO 2－＋2H 2O ＋CO 2===Al(OH)3↓＋HCO 3－；或2 AlO 2－
＋3H 2O ＋CO 2===2Al(OH)3↓
＋CO 32－
；⑤AlO 2－
＋4H ＋
===Al 3＋
＋2H 2O ；⑥Al 3＋
＋4OH －
=== AlO 2－
＋2H 2O ；⑦Al 3＋
＋3 AlO 2－
＋6H 2O===4Al(OH)3↓(水解相互促进)。

（2）有关Al(OH)3沉淀的计算：
①Al 3＋
＋3OH －
===Al(OH)3↓、②Al(OH)3＋OH －
=== AlO 2－
＋2H 2O 由①②得：③Al 3＋
＋4OH －
=== AlO 2－
＋2H 2O ，则
3()()
n OH n Al -+
≤3时，发生反应①，则：n [Al(OH)3]＝1/3n (OH －
)； 3()
()
n OH n Al -+
≥4时，发生反应③，无Al(OH)3生成；
3＜3()()
n OH n Al -+
＜4时，发生反应①②，则：n [Al(OH)3]＝4n (Al 3＋)－n (OH －
)。

【迁移训练】
1.某氧化物X 难溶于水，能与烧碱反应，生成易溶于水的化合物Y ，将少量Y 溶液滴入盐酸中
无沉淀生成，则X 是( ) A ．SiO 2 B ．Al 2O 3
C ．MgO
D ．CuO
【答案】B
2．下列各组物质，不能按
(“―→”表示反应一步完成)关系转化的是( )
【答案】C
【解析】A 、B 、D 三项中的转化关系分别为：，，
，C 项中Al 不能经一步反应转化为Al(OH)3。

3.下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是
( )
A ．H 2SO 4滴入NaAlO 2溶液中
B ．Ba(OH)2溶液滴入Al 2(SO 4)3溶液中
C ．Al 2(SO 4)3溶液滴入NaOH 溶液中
D ．氨水滴入Al 2(SO 4)3溶液中 【答案】A
【解析】将H 2SO 4滴入NaAlO 2溶液中，先生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3又溶于过量的H 2SO 4中，A
正确；Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中，先生成BaSO4、Al(OH)3沉淀，而Al(OH)3又溶于Ba(OH)2，但BaSO4不溶解，B错误；Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中，开始由于OH-过量发生反应Al3++4OH-＝AlO2－+2H2O，故开始无沉淀生成，C错误；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中，立即产生Al(OH)3沉淀，但沉淀不溶于过量氨水，D错误。

考点4.有关铝及其化合物的反应图像
【典例分析4】下列示意图与对应的反应情况正确的是( )
A B C
D
A．含0.01 mol NaOH和0.01 mol Ba(OH)2的混合溶液中缓慢通入CO2
B．KHCO3溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
C．KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液
D．向含有少量氢氧化钠的偏铝酸钠溶液中滴加盐酸
【答案】B
【技能点拨】
（1）反映Al3＋、Al(OH)3、AlO2－之间转化的有关图像：
a、把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3＋)溶液中至过量
①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。

②有关反应：A→B：Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、B→D：Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O
③图像：。

b、把铝盐(Al3＋)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
①现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量的白色沉淀。

②有关反应：A→B：Al3＋＋4OH－=== AlO2－＋2H2O、B→C：Al3＋＋3 AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓
③图像：。

c、在AlO2－溶液中逐滴加入强酸至过量
①现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解。

②有关反应：A→B：AlO2－＋H＋＋2H2O===Al(OH)3↓、B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
③图像：。

d、在强酸溶液中逐滴加入AlO2－溶液至过量：
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。

②有关反应：A→B：4H＋＋AlO2－===Al3＋＋4H2O、B→C：Al3＋＋3 AlO2－＋6H2O===4Al(OH)3↓
③图像：。

e、向含Mg2＋和Al3＋的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液：
①现象：无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变
②反应：O→A：H＋＋OH－===H2O、A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、B→C：Al(OH)3＋OH－=== AlO2－＋2H2O。

③图像[c(Mg2＋)＝c(Al3＋)]。

（2）反映Al3＋、Al(OH)3、AlO2－之间转化的计算——数轴分析与图表法
①根据AlCl3与NaOH的量计算生成Al(OH)3的量
②根据AlCl3与Al(OH)3的量计算需要NaOH的量
③根据NaAlO2与HCl计算生成Al(OH)3的量：。

③根据Al(OH)3和NaAlO2的量计算需要加入的HCl的量
【迁移训练】
1.某实验小组对一含有Al3+的未知溶液进行了如下分析：
（1）滴入少量氢氧化钠，无明显变化；
（2）继续滴加NaOH溶液，有白色沉淀；
（3）滴入过量的氢氧化钠，白色沉淀明显减少。

实验小组经定量分析，得出如图所示沉淀与滴入氢氧化钠体积的关系。

下列说法错误的是( )
A．该未知溶液中至少含有3种阳离子
B．滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L-1
C．若另一种离子为二价阳离子，则a=10
D．若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧，其质量一定为6 g
【答案】D
【解析】实验过程分析，刚开始滴入氢氧化钠无沉淀，说明含有H+，继续滴入氢氧化钠溶液生成白色沉淀说明一定生成氢氧化铝沉淀，说明溶液中含有Al3+，加入过量的氢氧化钠溶液沉淀减少，图象分析说明溶液中除了铝离子，应还有另一种金属阳离子，该未知溶液中至少含有3种阳离子，A正确；依据图象分析溶解的氢氧化铝物质的量为0.20 mol-0.15 mol=0.05 mol，消耗氢氧化钠溶液体积=110 mL-100 mL=10 mL，氢氧化钠的浓度=0.05mol÷0.01L=5 mol·L-1，B正确；若另一种阳离子为二价金属阳离子，生成氢氧化铝最大沉淀量0.05 mol，二价金属物质的量为0.15 mol，开始消耗氢氧化钠体积为amL，消耗氢氧化钠物质的量为0.05 mol×3+0.15 mol×2+a×10-3L×5 mol·L-1=0.1 L×5 mol·L-1，a=10，C正确；最后得到的沉淀不能确定其成分，所以不能计算灼烧后得到的氧化物的质量，D错误。

2.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是
( )
A．①线表示Al3+的物质的量的变化
B．x表示AlCl3的物质的量
C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D．④线表示AlO2－的物质的量的变化
【答案】B
3．下列各项所述内容对应的图像正确的是( )
A．向含有H＋、Al3＋、Mg2＋的溶液中，逐滴加入NaOH溶液
B．向Al2(SO4)3溶液中加入Ba(OH)2溶液
C．物质的量相等的镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应D．向n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝1∶2的混合液中滴加NaOH溶液至过量【答案】D。