宋 燕
(江蘇省啟東市第一中學 226200)
金屬元素是高中化學的重要內容,有些活潑金屬的化學性質活潑,容易與其他物質反應,其化合物的種類繁多,不可能掌握所有金屬化合物的性質,因此學習這部分知識除了必要的記憶部分,還需要掌握一定的方法技巧.
溶液的配制是高中化學的重要內容,含有金屬元素化合物的溶液稱為金屬化合物溶液.常見金屬化合物溶液的配制主要有Fe(OH)3膠體和Al(OH)3膠體的配制,要注意的是Al(OH)3是兩性氫氧化物,能溶于強堿溶液,不溶于弱堿溶液.
例1 (2015 江蘇)下列設計的實驗方案能達到實驗目的的是( ).
A.制備Al(OH)3懸濁液:向1mol·L-1AlCl3溶液中加過量的6mol·L-1NaOH溶液
B.提純含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入過量飽和碳酸鈉溶液,振蕩后靜置分液,并除去有機相的水
C.檢驗溶液中是否含有Fe3+:取少量待檢驗溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察實驗現象
D.探索催化劑對H2O2分解速率的影響:在相同條件下,向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支試管中加入2mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液觀察并比較實驗現象
解析A項中AlCl3與NaOH反應生成Al(OH)3,而NaOH溶液過量,生成的Al(OH)3會繼續與NaOH反應,生成偏鋁酸鈉,不能制備Al(OH)3懸濁液,A項錯誤.B項要除去乙酸乙酯中的乙酸,碳酸鈉的酸性比乙酸弱,因此飽和碳酸鈉可以出去乙酸,還能降低乙酸乙酯的溶解度,式乙酸乙酯析出,靜置分液后,就得到純凈的乙酸乙酯,B項正確.C項就加入的新制氯水具有強氧化性,會將Fe2+氧化為Fe3+,這樣用KSCN溶液檢測出的Fe3+不能確定是原溶液中的,因此C項錯誤.D項兩試管作對照,除了催化劑外其他因素都相同,這樣若第二支試管的氣泡多于第一支試管,就說明FeCl3是反應的催化劑,可以加快反應速率,D項正確.綜上,正確答案為BD.
點評對于常見金屬化合物溶液的配制,學生不僅要掌握書本中的常見方法,對于題中給出的用指定物質配制金屬化合物溶液的方法也要會分析,類比自己已掌握的方法,判斷正誤,溶液的配制方法往往不止一種.
金屬元素在化合物中常常是以金屬陽離子的形式存在的,因此高考中常以離子方程式的方式考查金屬及其化合物知識.在書寫離子方程式時,反應物的配比不同,離子方程式就可能不一樣,比如Al和NaOH的反應.
例2 (2013 江蘇)下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是( ).
A.MnO2與濃鹽酸反應制Cl2
B.明礬溶于水產生Al(OH)3膠體

C.Na2O2溶于水產生O2

D.Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應

點評本題難度不大,重在對基礎知識的考查,需要學生注意題目中的細節.離子方程式的書寫中,離子方程式的配平、反應條件、沉淀和氣體符號、離子和化合物的書寫都是學生容易出錯的地方,也是經常設置考點的地方.
物質的分離和提純是高考中常出現的題型,金屬元素化合物的分離和提純同樣需要學生大量的知識積累.金屬元素及其化合物的分離是要將混合物分離,得到幾種純凈物,最終需要將物質還原為原來的狀態.而除雜只需將雜質去除即可.
例3 (2016 上海)下列除去雜質的方法正確的是( ).
A.除去N2中的O2:通過灼熱的CuO粉末,收集氣體
B.除去Cl2中的少量HCl:通過飽和NaHCO3溶液,收集氣體
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量鐵屑,充分反應后過濾
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入適量NaOH溶液過濾

點評本題考查物質的除雜,均是利用化學性質來除雜,找出一種與雜質反應而不與原物質反應的試劑.要注意不能在除去舊雜質后引入新的雜質,拿捏不準時可以寫出化學方程式,確保沒有新的雜質生成.
學生在學習金屬及其化合物部分的知識時,要學會舉一反三,例如三價鐵離子是黃色,二價鐵離子是淺綠色,則可以根據鐵離子在化合物中的價態來判斷溶液的顏色.對知識方法多加歸納總結,會有事半功倍的效果.