高考對鈉及其化合物的考查重點(diǎn)是鈉的氧化物和鈉鹽的性質(zhì)、推斷、計算和實(shí)驗(yàn)探究。鈉的化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系是聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際的重要切入點(diǎn)。常以框圖題形式出現(xiàn)在綜合題中,應(yīng)用心體會。鎂、鋁及其化合物的知識點(diǎn)豐富,性質(zhì)應(yīng)用廣泛,命題空間大。以實(shí)驗(yàn)為手段,以工業(yè)生產(chǎn)為背景,以圖像分析和計算為重點(diǎn),題型靈活、是高考的熱點(diǎn)。預(yù)計2018年仍以實(shí)際情景為依托,以元素化合物知識為載體,融元素化合物、化學(xué)基本理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計算、圖像分析等知識于一體,既考查考生對知識的整合能力,又考查新課標(biāo)的三種能力,并提高從化學(xué)視角分析和解決實(shí)際問題的能力。題型有選擇題和填空題;以選擇題形式考查Na、Mg、Al單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用,在Ⅱ卷中與化學(xué)反應(yīng)原理結(jié)合考查綜合推斷,實(shí)驗(yàn)探究和無機(jī)化工流程圖,以填空題形式考查。 一、鈉及其化合物 1、氧化鈉和過氧化鈉:Na2O和Na2O2的比較 2、碳酸鈉與碳酸氫鈉 1、金屬鈉與酸溶液反應(yīng): Na與H2O反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Na置換H2O電離出的H+。酸溶液中H+主要由酸電離得到,所以Na投入酸溶液中時,首先與酸反應(yīng),且比在純水中反應(yīng)劇烈,只有當(dāng)酸反應(yīng)完后,才與水反應(yīng)。例如少量Na投入鹽酸中先發(fā)生反應(yīng):2Na+2HCl=2NaCl+H2↑。
2、鈉與鹽溶液的反應(yīng): 鈉與鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,這是因?yàn)榻饘訇栯x子在水中一般是以水合離子形式存在,即金屬離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著,不能和鈉直接接觸,所以鈉先與水反應(yīng),然后生成的堿再與鹽反應(yīng)。例如鈉與氯化鐵溶液反應(yīng):2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,3NaOH+FeCl3=Fe(OH)3↓+3NaCl。
3、過氧化鈉的特性及計算規(guī)律: (1)Na2O2的強(qiáng)氧化性: ①Na2O2與SO2反應(yīng):Na2O2+SO2=Na2SO4。 ②Na2O2投入FeCl2溶液中,可將Fe2+氧化成Fe3+,同時生成Fe(OH)3沉淀。 ③Na2O2投入氫硫酸中,可將H2S氧化成單質(zhì)硫,溶液變渾濁。 ④Na2O2投入Na2SO3溶液,可將SO氧化成SO。 ⑤Na2O2具有漂白性,投入品紅溶液中,可使品紅溶液褪色。 (2)有關(guān)Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng): 2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑ ①物質(zhì)的量的關(guān)系:無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物,通過足量的Na2O時,CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1。 ②氣體體積關(guān)系:若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量Na2O2,氣體體積的減少量或原混合氣體體積的1/2即為生成氧氣的量。 ③固體質(zhì)量關(guān)系:相當(dāng)于固體Na2O2只吸收了CO2中的“CO”,H2O中的“H2”;可以看做發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng):Na2O2+CO=Na2CO3,Na2O2+H2=2NaOH(實(shí)際上兩反應(yīng)都不能發(fā)生)。 ④電子轉(zhuǎn)移關(guān)系:當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時,每產(chǎn)生1 mol O2轉(zhuǎn)移2 mol e-: ⑤先后順序關(guān)系:一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng),可看做Na2O2先與CO2反應(yīng),待CO2反應(yīng)完全后,Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)。
4、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液與鹽酸反應(yīng)的基本圖像: (1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖1所示; (2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖2所示; (3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖3所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x:y=1∶1,其他比例時的圖像略); (4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖4所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比m∶n=1∶1,其他比例時的圖像略)。 5、鑒別Na2CO3和NaHCO3的方法: (1)熱穩(wěn)定性不同: (2)和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下) (3)陰離子不同: (4)溶液的酸堿性不同: 二、鋁及其化合物 1、氧化鋁和氫氧化鋁 2.常見的鋁鹽: (1)硫酸鋁鉀[KAl(SO4)2]是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。 (2)明礬的化學(xué)式為:KAl(SO4)2·12H2O,它是無色晶體,可溶于水,水溶液pH<7。明礬可以凈水,其凈水的原因是:Al3++3H2O≒Al(OH)3(膠體)+3H+,Al(OH)3膠體且有較大表面積能吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。 注意: 明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用原理不同。明礬凈水只能除去水中的懸浮雜質(zhì),不能殺菌消毒,而液氯只能殺菌消毒,不能沉淀懸浮的雜質(zhì)。 1、“鋁三角”之間的轉(zhuǎn)化 (1)“鋁三角”之間的轉(zhuǎn)化: (2)有關(guān)Al(OH)3沉淀的計算: ①Al3++3OH-=Al(OH)3↓、②Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O 由①②得:③Al3++4OH-= AlO2-+2H2O,則 ≤3時,發(fā)生反應(yīng)①,則:n[Al(OH)3]=1/3n(OH-); ≥4時,發(fā)生反應(yīng)③,無Al(OH)3生成; 3<<4時,發(fā)生反應(yīng)①②,則:n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)。 2、有關(guān)鋁及其化合物的反應(yīng)圖像 (1)反映Al3+、Al(OH)3、AlO2-之間轉(zhuǎn)化的有關(guān)圖像: a、把強(qiáng)堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3+)溶液中至過量 ①現(xiàn)象:先有白色沉淀產(chǎn)生,然后沉淀逐漸溶解。 ②有關(guān)反應(yīng):A→B:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、B→D:Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O ③圖像: b、把鋁鹽(Al3+)溶液逐滴加入到強(qiáng)堿溶液中至過量 ①現(xiàn)象:先無明顯現(xiàn)象,然后逐漸產(chǎn)生大量的白色沉淀。 ②有關(guān)反應(yīng):A→B:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O、B→C:Al3++3 AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ ③圖像: c、在AlO2-溶液中逐滴加入強(qiáng)酸至過量 ①現(xiàn)象:先生成白色沉淀,隨后沉淀逐漸溶解。 ②有關(guān)反應(yīng):A→B:AlO2-+H++2H2O=Al(OH)3↓、B→D:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O ③圖像: d、在強(qiáng)酸溶液中逐滴加入AlO2-溶液至過量: ①現(xiàn)象:先無明顯現(xiàn)象,反應(yīng)一段時間后逐漸產(chǎn)生白色沉淀。 ②有關(guān)反應(yīng):A→B:4H++AlO2-=Al3++4H2O、B→C:Al3++3 AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ ③圖像: e、向含Mg2+和Al3+的酸性溶液中逐滴加入強(qiáng)堿溶液: ①現(xiàn)象:無明顯現(xiàn)象→出現(xiàn)沉淀→漸多→最多→減少→不變 ②反應(yīng):O→A:H++OH-=H2O、A→B:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、B→C:Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O。 ③圖像[c(Mg2+)=c(Al3+)]: (2)反映Al3+、Al(OH)3、AlO2-之間轉(zhuǎn)化的計算——數(shù)軸分析與圖表法 ①根據(jù)AlCl3與NaOH的量計算生成Al(OH)3的量: ②根據(jù)AlCl3與Al(OH)3的量計算需要NaOH的量 ③根據(jù)NaAlO2與HCl計算生成Al(OH)3的量: ④根據(jù)Al(OH)3和NaAlO2的量計算需要加入的HCl的量 三、鎂及其化合物 鎂及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖: 鎂是重要輕金屬,具有較強(qiáng)還原性。鎂及其化合物在工業(yè)及生活中有著重要而廣泛的用途,代表題型有;天平平衡判斷題,鎂的強(qiáng)還原性,與鋁及其化合物的聯(lián)系、海水提鎂等。 (1)熟悉鎂及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 (2)將鋁及其化合物的兩性與過量計算相結(jié)合。 (3)結(jié)合圖像綜合分析。注意正確理解圖象的涵義。圖示中每個曲線或每條曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(拐點(diǎn)),都反映了特定的反應(yīng),若沒有找對,或?qū)ι沙恋砗统恋砣芙馑杓尤耄ɑ蛲ㄈ耄┤芤海ɑ驓怏w)的量之比沒搞清,易導(dǎo)致錯誤。 (4)充分利用守恒關(guān)系。 (5)鎂是活潑金屬,雖不跟堿性溶液反應(yīng),但能置換出酸中的氫,也能與水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2。 (6)Mg(OH)2的溶解度小于MgCO3。所以在堿性溶液中Mg2+總是轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,產(chǎn)生的MgCO3也會在加熱的條件下逐漸轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2[MgCO3+H2O(沸水)=Mg(OH)2+CO2↑]。析圖或作圖時不僅要注意加入酸或堿的強(qiáng)弱,而且要注意所加入的量或滴加順序,正因滴加順序不同可產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。若產(chǎn)生沉淀有多種,則應(yīng)細(xì)細(xì)分析相關(guān)量間的關(guān)系。要持別關(guān)注沉淀是否同步完全,沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中,同時要注意縱生標(biāo)的物理量意義。對于一些復(fù)雜問題可先分解后組合,進(jìn)行圖像的疊加工作。抓住一些關(guān)鍵點(diǎn)(如最高點(diǎn),最低點(diǎn),轉(zhuǎn)折點(diǎn))和變化趨勢,才能較順利地解決圖像問題。 |
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