内容正文:
优化探究
大单元二 元素及其化合物
第三章 金属及其化合物
热点强化9 “价—类”二维图的分析应用(一)
【讲·热点归纳】
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1 mol Na2O2与SO2的反应转移电子的物质的量应为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,无论无素是游离态还是化合态,同一元素均具有相同的焰色,焰色试验不是化学变化。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,在集气瓶中点燃时需在集气瓶底放置少量沙子,其他还有铁丝在纯氧中燃烧、铜丝在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)①Fe与O2、H2O(g)反应生成的都是Fe3O4而不是Fe2O3;
②Fe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;
③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;
④Fe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)①Fe3+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;②Fe2+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】
1.(2026·广东佛山模拟)部分含Mg或Al物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
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
A
解析:由题图知,a为Al或Mg,b为MgO,e为Al2O3,c为+2价镁盐,f为+3价铝盐,
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不合理;MgO和Al2O3均可用于制造耐高温材料,B合理;存在Al→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al的循环转化关系,C合理;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合理。
2.(2026·广东佛山模拟)部分含Mg或Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是( )
A.a一定条件下可与水反应
B.b、c、d、e都能溶于盐酸
C.海水提取Mg存在f→d→f→a的转化过程
D.g溶液与NaHCO3溶液混合一定产生白色沉淀和无色气体
D
解析:根据化合价及对应的物质类别可知,a是Mg或Al、b是MgO,c为Al2O3,d为Mg(OH)2,e为Al (OH)3,f为+2价镁盐,g为+3价铝盐。A.铝、镁均为活泼金属,一定条件下能和水反应,A正确;B.b是MgO,c为Al2O3,d为Mg(OH)2,e为Al (OH)3,均能和盐酸反应生成相应盐和水,B正确;C.海水提取Mg,加入碱将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,过滤分离出氢氧化镁加入盐酸生成氯化镁,获得氯化镁后,电解熔融氯化镁生成镁单质,存在f→d→f→a的转化过程,C正确;D.g为+3价铝盐,若是[Al(OH)4]-形成的钠盐,和NaHCO3溶液混合,不会产生无色气体,D错误。
3.(2026·广东清远模拟)部分含Cu或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。已知CuCl难溶于水,为白色沉淀,下列推断不合理的是( )
A.若a和Cl2直接反应,则产物中一定不存在i
B.若a和S直接反应,则产物中一定不存在c
C.h溶于HCl后,溶液呈蓝色,则一定会有a生成
D.盐为氯化物时,把f的水溶液加热蒸发,一定得到g
D
解析:由题图可知,a为Fe或Cu,h为Cu2O,e为FeO或CuO,b为Fe2O3,i为亚铜盐,f为铜盐或亚铁盐,c为铁盐,j为CuOH,g为Cu(OH)2或Fe(OH)2,d为Fe(OH)3。A.Cl2的氧化性很强,与金属反应时,一般将金属氧化成高价态,则Fe或Cu与Cl2反应生成FeCl3或CuCl2,A合理;B.S的氧化性较弱,与金属反应时,一般只能将金属氧化成低价态,则Fe或Cu与S反应生成FeS或Cu2S,B合理;C.Cu2O溶于HCl后,溶液呈蓝色,是因为生成了CuCl2,说明Cu2O发生了歧化反应,故有Cu生成,C合理;D.若f为FeCl2,则FeCl2的水溶液在加热蒸发过程中,亚铁离子会被空气氧化成铁离子,蒸干后会得到Fe(OH)3,D不合理。
4.(2026·广东佛山模拟)部分含Fe或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
B
解析:由题图可知,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。c为氧化亚铁或氧化铜,二者均为黑色固体,故A合理;铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,故B不合理;配合物中的配位键都属于σ键,故C合理;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合理。
5.(2026·广东50校联考)部分含Na或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.c的水溶液经系列处理后可以起到净水作用
B.c代表的物质中,有与酸、碱均可反应的物质
C.b代表的物质与水反应后的溶液呈碱性
D.在e→d→f→g转化中,每一步都是有颜色变化的氧化还原反应
D
解析:根据题图可知,a为Na或Fe,b为Na2O或Na2O2,c为钠盐,d为亚铁盐,e为铁盐,f为Fe(OH)2,g为Fe(OH)3。A.c为+1价的钠盐{如Na[Al(OH)4]},其水溶液经系列处理可形成胶体{如Na[Al(OH)4]溶液中通入CO2生成Al(OH)3胶体},可吸附杂质起到净水作用,A正确;B.c代表的钠盐中,如NaHCO3(碳酸氢钠),既能与酸(如HCl)反应生成CO2和H2O,又能与碱(如NaOH)反应生成Na2CO3,存在与酸、碱均可反应的物质,B正确;C.b为+1价的钠的氧化物(Na2O或Na2O2),Na2O与水反应生成NaOH,Na2O2与水反应生成NaOH和O2,两种反应后的溶液均呈碱性,C正确;D.e→d为铁盐→亚铁盐(如FeCl3→FeCl2),是氧化还原反应,颜色由黄色变为浅绿色;d→f为亚铁盐→Fe(OH)2(如FeCl2与NaOH反应),是复分解反应(非氧化还原反应),颜色由浅绿色变为白色沉淀;f→g为Fe(OH)2→Fe(OH)3,是氧化还原反应,颜色由白色变为红褐色,其中d→f不是氧化还原反应,D错误。
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