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    2022届高三化学一轮复习讲义:常见金属及其化合物的综合应用

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    2022届高三化学一轮复习讲义:常见金属及其化合物的综合应用

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    常见金属及其化合物的综合应用复习目标 1.掌握常见金属元素知识网络构建及重要方程式的书写2.了解硼及其化合物的性质知识网络构建及方程式再书写1钠及其重要化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的化学方程式是离子反应的写出离子方程式NaH2O的反应2Na2H2O===2Na2OHH2Na在空气中燃烧2NaO2Na2O2Na2O2H2O的反应2Na2O22H2O===4Na4OHO2Na2O2CO2的反应2Na2O22CO2===2Na2CO3O2NaOH溶液中通入过量CO2OHCO2===HCONa2CO3溶液与石灰乳混合COCa(OH)2===CaCO32OHNa2CO3稀溶液中通入过量CO2COCO2H2O===2HCONaHCO3溶液和NaOH溶液等物质的量混合HCOOH===COH2ONaHCO3溶液与澄清石灰水等物质的量混合HCOCa2OH===CaCO3H2ONaHCO3溶液与少量澄清石灰水混合2HCOCa22OH===CaCO3CO2H2O2铝及其重要化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的离子方程式AlNaOH溶液的反应2Al2OH2H2O===2AlO3H2Al(OH)3NaOH溶液的反应Al(OH)3OH===AlO2H2OAl(OH)3和盐酸的反应Al(OH)33H===Al33H2OAl2O3NaOH的反应Al2O32OH===2AlOH2OAl2O3和盐酸的反应Al2O36H===2Al33H2ONaAlO2和过量盐酸的反应AlO4H===Al32H2ONaAlO2溶液中通入过量CO2气体AlOCO22H2O===Al(OH)3HCONaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合AlOHCOH2O===Al(OH)3CONaAlO2溶液与AlCl3溶液混合3AlOAl36H2O===4Al(OH)3AlCl3溶液与NaHCO3溶液混合Al33HCO===Al(OH)33CO2  3铁及其化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的化学方程式是离子反应的写离子方程式Fe和过量稀HNO3的反应Fe4HNO===Fe3NO2H2OFe高温下和水蒸气的反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2铝与氧化铁的铝热反应Fe2O32Al2FeAl2O3用赤铁矿冶炼铁的原理Fe2O33CO2Fe3CO2Fe(OH)2长时间露置于空气中4Fe(OH)2O22H2O===4Fe(OH)3FeO和稀HNO3的反应3FeO10HNO===3Fe3NO5H2OFe(OH)3HI的反应2Fe(OH)36H2I===2Fe2I26H2OFeBr2溶液和少量Cl2的反应2Fe2Cl2===2Fe32ClFeBr2溶液和等物质的量的Cl2反应2Fe22Br2Cl2===2Fe3Br24ClFeBr2溶液和过量Cl2的反应2Fe24Br3Cl2===2Fe32Br26Cl   4铜及其化合物(1)知识网络构建(2)重要反应必练写出下列反应的化学方程式是离子反应的写离子方程式用两个化学方程式表示Cl2的氧化性大于SaCuCl2CuCl2b2CuSCu2S铜在潮湿的空气中生锈2CuO2CO2H2O===Cu2(OH)2CO3Cu和浓H2SO4混合加热Cu2H2SO4()CuSO4SO22H2OCu与浓HNO3的反应Cu2NO4H===Cu22NO22H2OCu与稀HNO3反应3Cu2NO8H===3Cu22NO4H2OFeCl3溶液腐蚀铜板Cu2Fe3===2Fe2Cu2将氨水逐滴滴入CuSO4溶液过程中所发生的反应Cu22NH3·H2O===Cu(OH)22NHCu(OH)24NH3·H2O===[Cu(NH3)4]22OH4H2O用惰性电极电解CuSO4溶液2Cu22H2O2CuO24HCu作电极电解H2SO4溶液Cu2HCu2H2胆矾加热分解CuSO4·5H2OCuSO45H2O知识拓展专题 硼及其化合物的性质1硼单质有晶体硼和无定形硼两种晶体硼相当稳定无定形硼比较活泼能发生如下反应(1)高温下N2SX2等单质反应2BN22BN(2)高温下同金属反应生成金属硼化物(3)赤热下与水蒸气反应2B6H2O(g)2B(OH)33H2(4)与热的浓硫酸或浓硝酸反应2B3H2SO4()2H3BO33SO2B3HNO3()H3BO33NO22硼酸(H3BO3)(1)一元弱酸H3BO3H2OH[B(OH)4](2)H3BO3受热时会逐渐脱水首先生成偏硼酸(HBO2)继续升温可进一步脱水生成四硼酸(H2B4O7)更高温度时则转变为硼酸的酸酐(B2O3)3硼氢化钠(NaBH4)硼氢化钠中的氢元素为1具有还原性故其可用作醛类酮类和酰氯类的还原剂4硼砂(Na2B4O7·10H2O)(1)制备将偏硼酸钠溶于水形成较浓溶液然后通入CO2调节pH浓缩结晶分离出硼砂4NaBO2CO210H2O===Na2B4O7·10H2ONa2CO3(2)将硼砂溶于水用硫酸溶液调节pH可析出溶解度小的硼酸晶体Na2B4O7H2SO45H2O===4H3BO3Na2SO41NaBH4FeCl3反应可制取纳米铁2FeCl36NaBH418H2O===2Fe6NaCl6H3BO321H2下列说法正确的是(  )A该反应中氧化剂只有FeCl3BNaBH4的电子式为CNaBH4不能与水发生反应D该反应中每生成1 mol Fe转移电子3 mol答案 B解析 反应2FeCl36NaBH418H2O===2Fe6NaCl6H3BO321H2中,FeCl3中的Fe由+3价降低到0价,水中部分H由+1价降低到0价,所以该反应中氧化剂为FeCl3H2OA项错误;NaBH4由钠离子与BH构成,为离子化合物,则其电子式为B项正确;NaBH4H为-1价,水中H为+1价,两者发生归中反应可生成氢气,C项错误;题述氧化还原反应中,化合价升高的只有NaBH4中的H,由-1价升高到0价,可据此判断电子转移数目,每生成1 mol Fe,消耗3 mol NaBH4,转移电子12 molD项错误。2按要求回答问题(1)[2019·全国卷26(3)]根据H3BO3的解离反应H3BO3H2OHB(OH)Ka5.81×1010可判断H3BO3________(2)[2015·全国卷 27(1)(6)]写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____________________________________________________________________________单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼用化学方程式表示制备过程_______________________________________________________________________________________________________________________________________(3)[2015·安徽理综,27(2)]请配平化学方程式______NaBO2______SiO2______Na______H2===____NaBH4______Na2SiO3(4)[2014·重庆理综,11(2)]NaBH4是一种重要的储氢载体能与水反应得到NaBO2且反应前后B的化合价不变该反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________答案 (1)一元弱 (2)Mg2B2O5·H2O2H2SO42MgSO42H3BO3 2H3BO3B2O33H2OB2O33Mg2B3MgO (3)1 2 4 2 1 2(4)NaBH42H2O===NaBO24H23镁及其化合物在工农业生产中应用广泛已知硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5·H2O硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示(1)写出硼元素在元素周期表中的位置________________________________(2)将硼砂溶于水后用硫酸调节溶液的pH3.5以制取硼酸(H3BO3)该反应的离子方程式为___________________________________________________________________________(3)MgCl2·6H2O制备MgCl2一定条件是_____________________________________(4)制得的粗硼在一定条件下反应生成BI3BI3在一定条件下受热分解可以得到纯净的单质硼0.200 0 g粗硼制成的BI3完全分解将生成的I2配制成100 mL碘水量取10.00 mL碘水于锥形瓶中向其中滴加几滴淀粉溶液0.300 0 mol·L1 Na2S2O3溶液滴定至终点消耗Na2S2O3溶液18.00 mL(提示I22S2O===2IS4O)滴定终点的现象为_________________________________________________________该粗硼样品的纯度为________%(5)H3BO3[也可写成B(OH)3]可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备工作原理如图所示b膜为__________(阴离子阳离子)交换膜写出产品室发生反应的离子方程式___________________________________________________________________________理论上每生成1 mol H3BO3N室可生成________L(标准状况)气体N室中进口和出口的溶液浓度大小关系为a%______(><)b%答案 (1)第二周期A (2)B4O2H5H2O===4H3BO3 (3)HCl氛围中加热 (4)滴加最后一滴Na2S2O3溶液锥形瓶中溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色 99 (5)阴离子 HB(OH)===H3BO3H2O 11.2 <解析 (3)MgCl2在蒸干灼烧时会发生水解,其水解的化学方程式为MgCl22H2OMg(OH)22HCl,所以为了防止氯化镁水解生成氢氧化镁,需要在HCl氛围中加热。(4)消耗的Na2S2O3的物质的量为0.300 0 mol·L1×0.018 L0.005 4 mol,根据关系式:BBI3I23S2O得,n(B)n(S2O)0.001 8 mol,则该粗硼样品中B的物质的量=0.001 8 mol×0.018 mol,则硼的质量为11 g·mol1×0.018 mol0.198 g,该粗硼样品中硼的质量分数为×100%99%(5)产品室可得到H3BO3的原因是M室的H穿过阳离子交换膜扩散至产品室,原料室的B(OH)穿过阴离子交换膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3,其离子方程式为HB(OH)===H3BO3H2O,所以b膜应为阴离子交换膜。阴极的电解液为氢氧化钠溶液,所以N室的电极反应式为2H2O2e===H22OH,生成1 mol H3BO3时,需要M室和原料室分别转入1 mol H1 mol B(OH),则需转移1 mol e,所以N室可生成0.5 mol氢气,其体积在标准状况下为11.2 LN室溶液中氢氧根离子浓度增大,Na从原料室通过阳离子交换膜进入N室,故N室进口溶液浓度比出口的小,即a%<b%4[2019·全国卷26(1)(2)(4)]硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料广泛应用于玻璃医药肥料等工业一种以硼镁矿(Mg2B2O5·H2OSiO2及少量Fe2O3Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下回答下列问题(1)95 ℃“溶浸硼镁矿粉产生的气体在吸收中反应的化学方程式为________________________________________________________________________(2)滤渣1的主要成分有________________________________________________为检验过滤1后的滤液中是否含有Fe3离子可选用的化学试剂是________(4)沉镁中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________________________母液经加热后可返回________工序循环使用由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________答案 (1)NH4HCO3NH3===(NH4)2CO3(2)SiO2Fe2O3Al2O3 KSCN溶液(4)2Mg23CO2H2O===Mg(OH)2·MgCO32HCO[2Mg22COH2O=== Mg(OH)2·MgCO3CO2] 溶浸 高温焙烧解析 (1)由流程图加入物质可知,溶浸时产生的气体只能是NH3NH3NH4HCO3反应生成用于沉镁的物质只能是(NH4)2CO3(2)由流程图可知,在过滤获取H3BO3之前没有除Fe3Al3的步骤,推知氧化铁、氧化铝在溶浸时没有溶解,而二氧化硅不溶于硫酸铵溶液,因而滤渣1的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。检验Fe3的试剂可选用KSCN溶液。(4)沉镁中,结合反应物有Mg2CO,生成物为Mg(OH)2·MgCO3,依据离子方程式书写要求,即可写出方程式。母液含硫酸铵,可以将母液返回溶浸工序循环使用,体现绿色化学理念和环境保护思想。碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁,联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁。

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