2024高考化学总复习一轮复习 第21讲 金属及其化合物的综合应用.pptx
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高考总复习优化设计GAO KAO ZONG FU XI YOU HUA SHE JI第21讲 金属及其化合物的综合应用第四章2024


内容索引010203考点一 金属及其化合物的制备考点二 热重分析确定金属化合物的组成真题演练 角度拓展


复习目标1基于金属及其化合物的性质与转化关系,解决相关物质的制备流程或实验探究问题。2结合质量守恒定律,了解热重法的原理及其应用。


考点一 金属及其化合物的制备


必备知识 自主预诊1.钠及其重要化合物的转化关系 写出下列反应的化学(或离子)方程式。①离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;③化学方程式:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;④化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2;⑨化学方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。


2.铁及其重要化合物的转化关系


写出下列反应的离子方程式。 (1)FeCl3溶液腐蚀印刷铜质线路板:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+;(2)向FeCl2溶液中滴加酸性H2O2溶液:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;(4)Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应:2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I2+6H2O。


关键能力 考向突破考向1 金属及其化合物的制备微流程例1.(双选)国家速滑馆又称为“冰丝带”,所用的碲化镉(CdTe)发电玻璃被誉为“挂在墙上的油田”。一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图:


已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表: 阳离子Fe3+Fe2+Cu2+开始沉淀pH2.76.33.8完全沉淀pH3.28.35.0下列说法错误的是(  )A.调节pH=5的目的是除去Fe和Cu等杂质元素B.“滤渣2”的主要成分为MnO2C.“置换”后滤液溶质的主要成分是ZnSO4D.“熔炼”过程中利用Cd与Na2ZnO2的密度差异可以将二者分离


答案 AB解析 向镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)中加入硫酸溶解生成多种硫酸盐,加入石灰乳调节pH=5,沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4;在滤液中加入KMnO4,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀、把Mn2+氧化为MnO2;向滤液中加入锌置换出Cd,得到海绵镉,海绵镉用氢氧化钠溶解过量的锌,得到Cd和Na2ZnO2。调节pH=5,沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4,没有除去Fe元素,A错误;向滤液中加入KMnO4,将Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,将Mn2+氧化为MnO2,则“滤渣2”的主要成分为MnO2、Fe(OH)3,B错误;向滤液中加入锌置换出Cd,“置换”后滤液溶质的主要成分是ZnSO4,C正确;海绵镉用氢氧化钠溶解过量锌,“熔炼”过程中利用Cd与Na2ZnO2的密度差异可以将二者分离,D正确。


考向2 金属及其化合物的制备微实验例2.溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂,易潮解变质,800 ℃以上可升华,高温时溴化铁(FeBr3)迅速分解成溴化亚铁。如图所示制备溴化亚铁(部分夹持仪器未画出),下列说法正确的是(  )


的纯度产生影响 B.烧瓶
中进行说:反应3PO4+NaBr NaH2PO4+HBr↑,H明H3PO4的酸性强
于HBrC.碱
石灰的作用是阻止空气中水蒸气进入,故可用无水氯化钙代替D.实验结
束时,通入一段时排N2间,出残留rHB的,避免造成污染
A.若用浓硫酸代替浓磷酸,对产品


发生副aB:2N反应r+2H2SO4(浓) SO2↑+Br2+2H2O+Na2SO4,生成的SO2与铁
不的应,溴与铁反应生成反FeBr3在高温下
会速分解为FeBr迅2,对产品的纯度,A错误;反应H3无影响PO4+NaBr NaH2PO4+HBr↑是利用了
难挥发性酸制取挥性酸的原发理,HBr是
强酸,其酸性强碱H3PO4,于错误;B石灰用来吸收未反应的HBr和
阻止水蒸气进入,而无水氯化钙不能收吸HBr,C错误;碱石灰用来吸收
未反应的溴化氢,并防止空气中的水蒸气进入装置,实验结束时要关闭
热源并继续通入氮气一段时间,使装置中残留被HBr的充分吸收,避免造
成污染,D正确。
答案 D 解析 将浓磷酸换成浓硫酸,会


总结1.抓住“六个”关键,突破金属及其化合物的制备“微流程”
归纳


步法”突破金属及其化合物的制备微实验
2.“四


点训山(2023练东德州模拟)利用锌灰(主要成分为ZnO,含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高
纯ZnO的工艺流程如下,下列说法错误的是(  )



试Ca为Zn,目的是除去剂u2+D.取步骤3后的
干燥滤1.2 g1饼煅烧,得可产品8.1 g,则x=2
A.滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4B.步骤1中发生反应的离子方程式为C.加入的


与稀硫酸反应,PbSO不4溶于水,向锌灰中加稀渣滤,滤硫酸过1为PbSO4、SiO2,A正确;加入的高
锰酸钾氧化亚铁离子为氢氧化铁,自
身被还原为二氧化B,锰正确;为除去硫酸铜可采用置换反应,试剂a为Zn,锌
粉置换反应:Zn+CuSO发生4===Cu+ZnSO4,目的是除去Cu2+,C正确;设ZnCO3·xZn(OH)2的物质的量为y mol,ZnCO3·xZn(OH)2煅烧
得到ZnO,则
固体减
少的质量为二氧化碳、水=,n(ZnO)的质量 =0.1 mol,根据固体减
少的质量、ZnO的物质的量可得:44y+18xy=11.2-8.1,y+xy=0.1,联立
解得x=1、y=0.05,D错误。
答案 D 解析 SiO2不


考点二 热重分析确定金属 化合物的组成


曲线基本图示一
般以横坐为温度标,纵坐标为固体分质量或质量(数等)建立平面直角坐
标。如固体物质A受 分解:A(s) 热B(s)+C(g),固体A热分解反应的热重
曲线如图所示:试样初
始质量为m0,失重后试样为m1,质量由T1升高到T失2过程,量为重质
必备知识 自主预诊1.热重分析


般方法和规律(1)设
晶体1 mol,其质量为为m。(2)失
重一般是先失水,再失非金属氧化物。(4)晶体
中金属质量不再减少,仍在m余中。(5)失
重最后一般为金属氧化物,由氧恒得m质量守,由n金属即n氧∶可求出
失重后物质的化学式。
2.热重分析的一


曲Fe分析例题.8.34 g绿矾晶体(线及SO4·7H2O)样品受
热脱水过程的热重曲线(样品质量
随温度变化的曲)如图所示,线下列说法正确的是(  )
关键能力 考向突破考向 热重


固体质M的化学式为FeSO4·5H物2OB.温度为159 ℃时
固体N的化学式为FeSO4物质·2H2OC.在
隔绝空气条件,N下得到P的化学方程式为FeSO4·2H2O FeSO4+2H2OD.取适
得的380 ℃时所量样品P,隔绝空气加热一种650 ℃得到至固体物质Q,同
时有两种无色气体的成,Q生化学式为Fe2O3
A.温度为78 ℃时


质量为5.10 g,其中m(FeSO4)=0.03 mol×152 g·mol-1=4.56 g,m(H2O)=5.10 g-4.56 g=0.54 g,n(H2O)=0.03 mol,则n(H2O)∶n(FeSO4)=0.03 mol∶0.03 mol=1∶1,则化学式为FeSO4·H2O,B错误;由B项
分析知N的化学式为FeSO4·H2O,且P的化学式为FeSO4,在
隔绝空气条件下N由得到P的
答案 D m(FeSO4)=0.03 mol×152 g·mol-1=4.56 g,m(H2O)=6.72 g-4.56 g=2.16 g,n(H2O)=0.12 mol,则n(H2O)∶n(FeSO4)=0.12 mol∶0.03 mol=4∶1,则化学式为FeSO4·4H2O,故78 ℃时,M的化学式为FeSO4·4H2O,A错误;温度为159 ℃时,固体




点训练(2023江西九江七校联
考)将5.00 g胆矾(无其他杂质)置于气氛氮气中,然
后对其进行,加热逐渐升高温度使热重分解,其解过程中的分曲误的是图所示。下列说法错线如(  )



对应的物质中,氧元素的质量分数约为52.3%B.c点
对应的固体物质只4CuSO有C.将c→d产
生的气体全部通无BaCl2溶液中入,沉淀产的过程D.d→e生中,生成的
某种物质可使带火星的小木条复燃
A.a点


答案 C


真题演练 角度拓展


由废铜屑制原理CuSO4·5H取2O的实验与装置不能达
到实验目的的是(  )A.用
装置甲除去废铜屑表面油的污B.用
装置乙在加热的条件下溶解废铜屑C.用
装置丙滤得到CuSO过4溶液D.用
装置丁蒸干溶液获OCuS得4·5H2O
角度一金属及其化合物的制备微实验1.(2021江苏卷,3)下列


溶液酸钠碱显的性,加热在条件下可以除去铜屑表面的油,A污正确;在酸性
条件下,铜与双氧水生氧化反应得到硫酸铜发,B正确;装置丙为过滤
装置,过滤可以除去难杂质,得溶铜溶液,C正确;到硫酸用装置丁蒸干
溶液得到硫酸铜固体,而不CuSO是4·5H2O,D错误。
答案 D解析 碳


室料CaCO3为原以,制备CO2并获
得CaCl2·6H2O晶体。下列图示
装置和原理不能达的是验目的到实(  )D
角度拓展(2020江苏卷,5)实验


压氢还原法可从直接液中溶提取金属粉含以硫化铜精矿(。Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉
的工艺流程如下,可能用到的
数据见Fe物质下表。(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2开始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2
角度二金属及其化合物的制备微流程2.(2022山东卷,12)高


时,增大O2压强可促进离子金属浸出C.中和调pH的
范围为3.2~4.2D.还
原时,增大酸度溶液有利于Cu的生成
下列说法错误的是(  )A.固体X主要成分是Fe(OH)3和S;金属M为ZnB.浸取


溶于硫酸,在溶液中
存在沉淀溶解C平衡uS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的浓度,可以反应
消耗S2-,使之从而使化为转S,沉淀溶解平衡正向移动,可
促进金属离子的要,B浸取正确;用NH3调节溶液pH时,使Fe3+转化为沉淀,而Cu2+、Zn2+仍
以离子形式存沉淀的溶液中,结合离子在于pH范围,可知中和时应
该调节溶液pH范围还3.2~4.2,C正确;为H2在用原Cu2+变为Cu单
质时,H2失溶液被氧化为H+,与去电子中OH-结合形成H2O,若
还原时增大不液的酸度,c(H+)增大溶,利于H2失去电子还原Cu单
质,不uC利于的生成,D错误。
答案 D 解析 固体X的主要成分是S、Fe(OH)3,金属M为Zn,A正确;CuS难


作为替代氟利昂的绿色制冷。合成LiBr工剂艺流程如下:下列说法错误的是(  )A.还
原工序逸的Br出2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序B.除杂工
序中产生的滤渣可用煤油行进组分分离C.中和工
序的化学反应为中Li2CO3+2HBr===2LiBr+CO2↑+H2OD.参
与反应的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)为1∶1∶1A
角度拓展(2022河北卷,8)LiBr溶液可


热重分析法的原理及应用3.(2022全国
乙卷,11)化合物(YW4X5Z可用于·4W2Z)8电讯器材、高级玻璃的制
造为W、。X、Y、Z短周期元素,原子序数依次增加,且21为加和。YZ2分子的总电子
数为奇�
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