2020届高考化学专题二第6讲金属及其化合物教案(含解析)

(1)若 A 为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则：
①组成单质 A 的元素在周期表中的位置为________；
②X 可能为________(填序号)。
a．NaHCO3 c．Na2SO3 (2)若 A 为淡黄色粉末，回答下列问题：
B．Na2CO3 D．Al(OH)3
①1 mol A 与足量的Fra Baidu bibliotekH2O 充分反应时转移的电子数目为________。 ②A 的电子式为____________________________________________________________。
答案：(1)碳酸氢钠溶液 浓硫酸 产生的气体使干燥管内盐酸液面下降，与碳酸钙脱离
接触，反应停止 生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行
点燃 (2)①D ②碳(C) ③4Na＋3CO2=====2Na2CO3＋C
一、重要知识
[知能必备]
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1．金属钠与可溶性盐溶液反应
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阻止反应的进一步进行(×) (14)为鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 两种白色固体，通过在这两种物质的溶液中，加入少量澄清
的石灰水进行。(×) (15)Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液都能跟 CaCl2 溶液反应得到白色沉淀(×) 2．完成下题 A、B、C、D、E、X 是中学常见的无机物，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
全部溶解。
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为( )
A．NaHCO3、Al(OH)3
B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3
D．Na2CO3、CuSO4
解析：C [A 项，样品加入水 NaHCO3 溶解，再加入稀盐酸 Al(OH)3 溶解，HCl 与 NaHCO3 反
A．Na 浮在水面上
B．Na 在水面上游动
C．Na 沉在水下
D．Na 熔成光亮小球
解析：C [金属钠的密度小于水的密度，故应浮在水面上，C 错误。]
3．(2016·全国Ⅱ)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体
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应放出气体，但样品中加入稀硫酸，不会出现固体，A 项错误；B 项，样品加入水 NaHCO3 溶解， 再加入稀盐酸 AgCl 不溶解，B 项错误；C 项，样品加入水 Na2SO3 溶解，再加入稀盐酸 BaCO3 溶 解，产生气体，而加入稀硫酸产生 CO2 和 SO2 的混合气体，且生成 BaSO4 沉淀，C 项正确；D 项， 样品加水均溶解，D 项错误。]
答案：(1)①第 3 周期ⅦA 族 ②b、c
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[思考与交流] (1)提示：若 A 为氧化物，X 是 Fe，溶液 D 中加入 KSCN 溶液变红，说明 D 中含有铁离子， 则 E 中含有亚铁离子，A 为 NO2，B 为 NO，C 为 HNO3。 答案：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO Fe(NO3)2 取 D 中适量溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后褪 色，证明溶液中含有亚铁离子，否则无 Fe2＋ (2)提示：若 A 为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，应为 Na，X 能使品红溶液褪色，为 SO2，可知 B 为 H2，C 为 NaOH 答案：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ OH－＋HSO－ 3 ===SO23－＋H2O
②利用和酸反应生成气体速率不同
③利用与 BaCl2 溶液反应
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④利用溶液的酸碱性
4．写出下列反应的离子方程式 (1)向饱和 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2 气体的离子方程式___________________。 (2)NaHCO3 与过量 Ca(OH)2 溶液反应的离子方程式__________________________。 (3)NaHCO3 与盐酸反应的离子方程式______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)2Na＋＋CO23－＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓ (2)HCO－ 3 ＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O (3)HCO－ 3 ＋H＋===H2O＋CO2↑ 二、易错易混 1．钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。 2．将颗粒大小相同的 Na 分别投入到①0.1 mol/L 盐酸 ②0.1 mol/L CuSO4 溶液 ③H2O ④C2H5OH 中，放出氢气快慢的顺序是①②③④。 3．无论 Na 与 O2 反应生成 Na2O 还是 Na2O2，只要参与反应的 Na 的质量相等，则转移电子 的物质的量一定相等。 4．1 mol Na2O2 参与反应转移电子的物质的量不一定为 1 mol，如 1 mol Na2O2 与足量 SO2 反应转移电子应为 2 mol。 5．Na2O、Na2O2 中阴、阳离子个数比均为 1∶2。 6．不能用 Ca(OH)2 鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液，应选用 CaCl2 或 BaCl2 溶液。 7．焰色反应是元素的性质，无论是游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，但不是 化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应透过蓝色钴玻璃。 8．钠、钾保存在煤油中，而锂需密封在石蜡中。 三、知识拓展 1．锂、钾与氧气反应 Li 与 O2 反应只能生成 Li2O，K 与 O2 反应除生成 K2O2 外，还生成 KO2(超氧化钾)，KO2 有极 强的氧化性，与 H2O、CO2 的反应分别为： (1)与 H2O 反应：4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑ (2)与 CO2 反应：4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2 2．－1 价氢化物 (1)氢化锂(LiH)是离子化合物，在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧。
写出 Na 与 CuSO4 溶液反应的离子方程式 ________________________________________________________________________。 答案：2Na＋Cu2＋＋2H2O===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑ 2．Na2O2 的性质 (1)Na2O2 是淡黄色固体，具有强氧化性和漂白性，Na2O2 投入无色酚酞溶液中，溶液先变红 后褪色 (2)写出 Na2O2 分别与 SO3 和 SO2 反应的方程式 ①Na2O2 与 SO3 反应：_____________________________________________________ ②Na2O2 与 SO2 反应：______________________________________________________ 答案：①2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2↑ ②Na2O2＋SO2===Na2SO4 3．Na2CO3 和 NaHCO3 的鉴别 (1)Na2CO3 和 NaHCO3 的鉴别 ①利用热稳定性不同
滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物
质的主要成分________(填标号)。
A．Na2O
B．Na2O2
C．NaOH
D．Na2CO3
②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断
黑色固体是________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为________________。
③若 X 为一种造成温室效应的气体，则鉴别等浓度的 D、E 两种溶液，可选择的试剂为
________(填序号)。
a．盐酸 c．NaOH 溶液 ◆[思考与交流]
B．BaCl2 溶液 D．Ca(OH)2 溶液
(1)若 A 为氧化物，X 是 Fe，溶液 D 中加入 KSCN 溶液变红。则 A 与 H2O 反应的化学方程式 为________________________，E 是________(填化学式)；检验溶液 D 中可能存在 Fe2＋的方法
宏观辨识与微观探析：从宏观和微观相结合的视角 认识钠、镁、铝、铁、铜的结构和其单质及化合物 性质、变化，形成“结构决定性质”的观念。 科学探究与创新意识：通过对金属单质及其化合物 的制备、性质、检验等实验方案的设计、认识实验 探究的目的，探究方案的设计方法、实验探究的步 骤，体会创新研究物质性质的程序。 科学态度与社会责任：通过对金属单质及其化合物 制备的实验探究，培养严谨求实的科学态度；通过 金属及其化合物重要用途的学习，培养将化学知识 和与生产、生活实际相结合的意识。
1．一念对错(正确的划“√”，错误的划“×”) (1)(2019· 全 国 ⅡT11C 改 编 )Na2O2 在 空 气 中 放 置 后 由 淡 黄 色 变 为 白 色 的 原 因 为 2Na2O2===2Na2O＋O2↑(×) (2)(2019·全国ⅡT10B 改编)将镁条点燃后迅速伸入集满 CO2 的集气瓶，集气瓶中产生浓 烟并有黑色颗粒产生(√) (3)(2019· 全 国 ⅡT11B 改 编 ) 澄 清 的 石 灰 水 久 置 后 出 现 白 色 固 体 是 因 为 Ca(OH)2 ＋ CO2===CaCO3↓＋H2O(√) (4)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂(√) (5)明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒(×) (6)Fe2O3 是红棕色粉末，Fe2O3 常用作红色涂料(√) (7)MgO 的熔点很高，可用于制作耐高温材料(√) (8)钠钾合金通常状况下呈液态，可做原子反应堆的导热剂(√) (9)Al2O3 和 MgO 均可与 NaOH 溶液反应(×) (10)FeCl3、Na2O2、CuO 均可由相应单质直接化合生成(√) (11)一定条件下，镁能与一些非金属氧化物反应，铝能与一些金属氧化物反应(√) (12)Na2O2 与 CO2 反应生成 Na2CO3 和 O2，SO2 和 Na2O2 反应生成 Na2SO3 和 O2(×) (13)金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，
4．(2018·海南化学)某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题： (1)选用如图所示装置及药品制取 CO2。打开弹簧夹，制取 CO2。为了得到干燥、纯净的 CO2， 产生的气流应依次通过盛有________、________的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后，关闭 弹 簧 夹 ， 可 观 察 到 的 现 象 是 ________ 。 不 能 用 稀 硫 酸 代 替 稀 盐 酸 ， 其 原 因 是 ________________________。
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第 6 讲 金属及其化合物
[考纲·考向·素养]
考纲要求
热点考向
核心素养
常见金属元素 (如 Na、Mg、Al、Fe、 Cu 等) (1)了解常见金属 (1)常见金属及 的活动性顺序。 其化合物的性质 (2)了解常见金属 和应用 及其重要化合物的 (2)金属及其化 制备方法，掌握其 合物在化工流程 主要性质及其应 中的综合考查 用。 (3)了解合金的概 念及其重要应用。
铝合金 的性质， 具有密度 低、强度高 ，应用于 航空航天 等工业， 故 B 不选； C.Na2CO3＋ Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故 C 选；D.利用无水氯化钴和氯化钴晶体的颜色不同，判断硅胶中是否含水，故 D 不选。]
2．(2017·上海化学)Na 与 H2O 反应现象明显，下列现象中不能观察到的是( )
(2)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表： 步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入 产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，
盛有 CO2 的集气瓶中，充分反应，放置冷却
瓶壁上有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于 2 支试管中，向一支试管中滴加 1
是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若 A 为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X 能使品红溶液褪色，则 A 与 H2O 的化学 方程式为________________，写出 C 和 E 反应的离子方程式：________________________。
解析：(1)若 A 为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则
A 为 Cl2，B、C 分别为 HCl、HClO。(2)若 A 为淡黄色粉末，应为 Na2O2，由转化关系可知 B 为 O2，C 为 NaOH，X 为 CO2，则 D、E 分别是 Na2CO3 和 NaHCO3，可以用盐酸和 BaCl2 溶液鉴别。
考点一 钠及其化合物
[真题引领]
1．(2019·天津理综)下列有关金属及其化合物的应用不合理的是( )
A．将废铁屑加入 FeCl2 溶液中，可用于除去工业废气中的 Cl2 B．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业
C．盐碱地(含较多 Na2CO3 等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D．无水 CoCl2 呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 解析：C [A.氯气能将铁和亚铁氧化，从而除去工业废气中的氯气，故 A 不选；B.根据