内容正文:
第四章 金属元素及其化合物
热点强化7 “价—类”二维图的分析应用(一)
优化探究
大单元二 元素及其化合物
【讲·热点归纳】
【练·热点突破】
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【讲·热点归纳】
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一、钠及其重要化合物
1.“价—类”二维图
2.“易错易混”提醒
(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)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。
(3)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol,如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2 mol。
(4)除去CO2中的HCl气体,应选用饱和的NaHCO3溶液。
(5)焰色试验是元素的性质,无论游离态还是化合态,均具有相同的焰色试验,它不是化学变化,在观察钾元素的焰色试验时,应透过蓝色的钴玻璃片。
二、镁及其重要化合物
1.“价—类”二维图
2.“易错易混”提醒
(1)Mg、MgO、Mg(OH)2只溶于强酸溶液不溶于强碱溶液。
(2)Mg在CO2中燃烧,集气瓶底需放少量沙子,其他还有铁丝在纯氧中燃烧,Cu丝在Cl2中燃烧等。
三、铁及其重要化合物
1.“价—类”二维图
2.“易错易混”提醒
(1)Fe与O2、H2O(g)反应产生的都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3,与S反应时生成FeS,说明Cl2的氧化能力大于S。常温下,Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化,但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧,无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。
(2)向含Fe2+的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化,该现象可用于Fe2+的检验。
(3)Fe3+的检验方法较多,如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液),前面两种方法需溶液中Fe3+浓度较大时才适用,最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2+的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法;也可用铁氰化钾检验Fe2+,现象是生成蓝色沉淀{Fe3[Fe(CN)6]2}。
(4)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中,加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电,带电的是胶粒。
四、铜及其重要化合物
1.“价—类”二维图
2.“易错易混”提醒
(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO,而是铜绿[Cu2(OH)2CO3]。
(2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2,灼热的CuO除去CO2中的CO。
(3)新制Cu(OH)2常用来检验醛基。
【练·热点突破】
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B
1.(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( )
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
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解析:若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为Mg+2HCl===MgCl2+H2↑,该反应属于置换反应,可能为Mg+Cl2 MgCl2,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;e能转化为d,此时e为白色沉淀Fe(OH)2,d为红褐色沉淀Fe(OH)3,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀,故C错误;假设b为Al2O3,即d为Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误。
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D
2.(2025·广东广州模拟)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是( )
A.工业上用电解法冶炼a
B.向含c的溶液中依次加入H2O2
和KSCN溶液以检验c
C.d易与水反应生成e
D.可存在f→c→b→e的转化
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解析:图中物质含Fe元素,通过化合价和物质类别可得出a为Fe单质,b为Fe(OH)2,c为亚铁盐,d为Fe2O3,e为Fe(OH)3,f为铁盐,据此作答。a为Fe单质,工业上用热还原法冶炼铁,A错误;c为亚铁盐,检验方法为先加入KSCN溶液,无明显现象,再加入H2O2,亚铁离子被氧化为铁离子,溶液变红,B错误;d为Fe2O3,不与水反应,C错误;f为铁盐,c为亚铁盐,b为Fe(OH)2,e为Fe(OH)3,铁盐转化为亚铁盐可以加还原剂如铁单质,亚铁盐加入NaOH转化为Fe(OH)2,Fe(OH)2可以被氧化为Fe(OH)3,故可存在f→c→b→e的转化,D正确。
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3.(2025·广东佛山模拟)部分含Mg或含Al物质的类别与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
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A.a不能与H2O反应生成d或g
B.b和e均可用于制造耐高温材料
C.可存在a→f→g→e→a的循环转化关系
D.直接加热蒸干c或f溶液无法得到无水氯化物
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解析:由图知,a为Al或Mg,b为MgO,e为Al2O3,c为MgCl2,f为AlCl3,d为Mg(OH)2,g为Al(OH)3,据此作答。Mg能与H2O在加热条件下反应生成Mg(OH)2,A错误;MgO和Al2O3均可用于制造耐高温材料,B正确;存在Al→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al的循环转化关系,C正确;由于镁离子和铝离子均会水解,且HCl易挥发,直接加热蒸干MgCl2或AlCl3溶液无法得到无水氯化物,D正确。
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4.(2025·广东佛山模拟)部分含Fe或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是 ( )
A.c为黑色固体
B.a与Cl2反应只生成d
C.g与h均含有σ键
D.可存在a→c→d→h的转化
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解析:由图可知,a为铁或铜、b为氧化亚铜、c为氧化亚铁或氧化铜、d为亚铁盐或铜盐、e为氧化铁、f为铁盐、g为+3价铁元素的配合物、h为+2价铁元素或铜元素的配合物。氧化亚铁或氧化铜均为黑色固体,故A正确;铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,故B错误;配合物中的配位键都属于σ键,故C正确;铜与氧气共热反应生成氧化铜,氧化铜溶于酸生成铜盐,铜盐与氨水反应生成四氨合铜离子,则铜元素中存在a→c→d→h的转化,故D正确。
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5.(2025·广东湛江模拟)部分含Fe物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A.可存在a→e→b的转化
B.e溶液可与KSCN溶液反应生成红色沉淀
C.能用a制作的容器运输浓硫酸
D.a可与稀硝酸恰好反应,生成只含b的溶液
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B
解析:由题图可知,a是铁单质,b是亚铁盐,c是氢氧化亚铁,d是氢氧化铁,e是铁盐。Fe FeCl3 FeCl2,A不符合题意;Fe3+与KSCN溶液反应生成红色配合物,不是沉淀,B符合题意;常温下Fe遇浓硫酸会发生钝化,故可用铁制容器运输浓硫酸,C不符合题意;当Fe过量时,反应后溶液中溶质可以只存在Fe(NO3)2,D不符合题意。
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6.(2025·广东广州模拟)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 ( )
A.a在一定条件下分别与氧气或水蒸气反应均可生成相同的化合物
B.c溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3+6H+===2Fe2++3H2O
C.f与g的相互转化均可通过化合反应来实现
D.g既可被氧化,也可被还原
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解析:根据含铁物质的价态和类别可知,a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d为Fe(OH)3,e为Fe(OH)2,f为亚铁盐,g为铁盐,以此作答。3Fe+2O2
Fe3O4,3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;Fe分别与氧气和水蒸气反应可生成相同的化合物Fe3O4,A正确;Fe2O3溶于氢碘酸的离子方程式为Fe2O3+6H++2I-===2Fe2++3H2O+I2,B错误;Fe2+与Fe3+的相互转化可通过2FeCl2+Cl2===2FeCl3,2FeCl3+Fe===3FeCl2两个化合反应来实现,C正确;g为铁盐,既可以被氧化生成+6价的高铁酸根离子,也可以被还原生成+2价的Fe2+,D正确。
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