第3章 第12讲 金属及其化合物的综合应用（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（鲁科版 新教材 新高考）

第12讲　金属及其化合物的综合应用 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；能用热重法计算，判断金属化合物的组成。 　金属及其化合物的制备与转化 1.钠及其重要化合物的转化关系 (1)写出下列反应的离子方程式。 ①Na与水的反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑； ②饱和Na2CO3溶液通入足量CO2：2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。 (2)写出下列反应的化学方程式。 ①Na2O2与水的反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑； ②Na2O2与CO2的反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑； ③饱和食盐水中通入足量的NH3和CO2的反应：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)FeCl2溶液中滴加酸性H2O2溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O； (3)Fe(OH)3与氢碘酸(HI)反应：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O； (4)Fe(OH)2与稀硝酸反应：3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O； (5)在水溶液中，FeBr2和Cl2等物质的量反应：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。 考向1　金属及其化合物的制备“微实验” 【例1】(2023·湖北省部分重点校联考)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(　　) A.若用浓硫酸代替浓磷酸，对产品的纯度产生影响 B.烧瓶中进行反应：H3PO4＋NaBrNaH2PO4＋HBr↑，说明H3PO4的酸性强于HBr C.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，通入一段时间N2，排出残留的HBr，避免造成污染 [实验剖析] 装置A 用于制取HBr：H3PO4＋NaBrNaH2PO4＋HBr↑，HBr是强酸，H3PO4是中强酸 装置D 制取FeBr2：Fe＋2HBrFeBr2＋H2 装置F 碱石灰含有CaO和NaOH，可吸收水分和酸性气体 D　解析：浓磷酸换成浓硫酸，会发生副反应：2NaBr＋2H2SO4(浓)SO2↑＋Br2＋2H2O＋Na2SO4，生成的SO2与铁不反应，溴与铁反应生成的FeBr3在高温下会迅速分解为FeBr2，对产品的纯度无影响，A错误；反应H3PO4＋NaBrNaH2PO4＋HBr↑是利用了难挥发性酸制取挥发性酸的原理，HBr是强酸，其酸性强于H3PO4，B错误；碱石灰是用来吸收未反应的HBr和阻止水蒸气进入，而无水氯化钙不能吸收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，使装置中残留的HBr被充分吸收，避免造成污染，D正确。 考向2　金属及其化合物的制备“流程” 【例2】(双选)氧化锆是一种高级耐火材料，氧化钇主要用作制造微波用磁性材料。一种利用玻璃窑炉替换下的锆废砖(主要成分ZrO2、Y2O3、CaO等)提纯氧化锆和氧化钇的工艺流程如下： 下列说法不正确的是(　　) A.“酸化”是锆废砖粉和硫酸在硫酸铵催化作用下进行的焙烧反应，硫酸适宜用盐酸代替 B.“中和1”发生反应的离子方程式为Zr4＋ ＋4NH3·H2O===Zr(OH)4 ↓＋4NH C.实验室模拟“焙烧”时使用的硅酸盐仪器只有坩埚和酒精灯 D.滤液2可以处理后返回“压滤”使用，实现循环 AD　解析：锆废砖(主要成分ZrO2、Y2O3、CaO等)加入硫酸和硫酸铵，得到硫酸钙沉淀，调节溶液pH在4<a<5.5范围沉淀锆离子，滤渣2为Zr(OH)4 ；继续加入氨水调节溶液pH在6～8得Y(OH)3，过滤、水洗、煅烧得到Y2O3粉末。若硫酸用盐酸代替，则反应过程盐酸和硫酸铵生成氯化铵，受热分解，硫酸铵不能起催化作用，A错误；滤液2为硫酸铵和氨水，酸化后可以返回“酸化”使用，循环利用，D错误。 (1)“四步法”突破金属及其化合物的制备“微实验” (2)“六看法”突破金属及其化合物的制备“微流程” 1.钌(Ru)是一种硬而脆呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.加热试管前，应先收集气体并点燃，通