1、1专题 11 金属及其化合物考点分布全国卷 年份 题号金属单质及其重要化合物2018 7 I2017 27、10D 2018 26 2017 13 II2016 12、28 2017 11、26、27、9III2016 7 北京卷 2018 12 天津卷 2018 4 江苏卷 2018 9、16 金属及其重要化合物一直是高考的热点和重点，18 年高考仍然是复习的重中之重，在客观题和主观题中仍然是结合离子反应、阿伏伽德罗常数、物质的制备或分离提纯的工艺流程、化学实验等，综合考查。一、钠及其重要化合物1树立物质转化思想(1)理清知识主线NaNa 2ONa 2O2NaOHNa 2CO3NaHCO 3
2、(2)形成网络构建22扫除易忘知识盲点(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，但得到 Na2O2的质量大于 Na2O的。(3)Na分别与 H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。(4)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的反应转移电子数应为 2 mol。(5)不能用 Ca(OH)2鉴别 Na2CO3和 NaHCO3溶液，应选用 CaCl2或
3、BaCl2溶液。(6)除去 CO2中的 HCl气体，应选用饱和的 NaHCO3溶液。(7)向饱和的 Na2CO3溶液中通入过量 CO2，有晶体析出。(8) 焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。(9)NaK 合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。(10)碱金属的密度呈现增大的趋势，但 K反常。(11)Li和 O2反应只生成 Li2O；NaH 是离子化合物，是一种强还原剂。Na 2O、Na 2O2阴阳离子个数比均为12。二 铝及其重要化合物1树立物质转化思想(1)理清知识主线AlAl 2O3Al(OH)
4、 3Error!(2)形成网络构建32扫除易混知识盲点(1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于 Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。(2)铝热反应不仅仅是单质铝与 Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。(3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层 KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。(4)并不是 Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的
5、金属活泼性应比铝弱。(5)Al2O3、Al(OH) 3与 NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH) 3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备 Al(OH)3。(6)利用偏铝酸盐制备 Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的 Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入 CO2，生成的 Al(OH)3不溶于碳酸，CO 2过量时另一产物是 HCO ，不过量时另一产物是3CO ，书写离子反应方程式时要特别注意。23(7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。(8)泡沫灭火器所用试剂为 Al2(SO4)3溶液和 NaHCO3溶液。三 铁及其重要化合物1树立物质转
6、化思想(1)理清知识主线FeError! Error!Error!(2)形成网络构建42扫除易忘知识盲点(1)Fe与 O2、H 2O(g)反应的产物都是 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的。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、KMnO 4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色 棕色的颜色变化，该现象可用于 Fe2 的检验。(3)Fe3 的检验方法较多，如观
7、察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH 溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN 溶液法(生成血红色溶液)，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(Fe 3Fe(CN)62)。(4)生成 FeCl2除了用 Fe和 HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl 3Fe= =3FeCl2；生成 Fe(OH)3除了用 Fe3 与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3。(5)配制 FeCl2溶液既要防氧化(加
8、入 Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制 FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。(6)Fe3 必须在酸性条件下才能大量存在，当 pH7 时，Fe 3 几乎完全水解生成 Fe(OH)3沉淀。(7)除去酸性溶液 ZnCl2中的 FeCl2，应先通入 Cl2或加入 H2O2，再加入 ZnO，使 Fe3 水解生成沉淀过滤除去。(8)制备 Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记 Fe(OH)2转化为 Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。(9)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和 FeCl3溶液滴
9、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。(10)自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。四 铜及其重要化合物51树立物质转化思想(1)理清知识主线CuError! Cu(OH) 2Error!(2)形成网络构建2扫除易忘知识盲点(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成 CuO，而是铜绿Cu 2(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悬浊液常用来检验醛基。(4)Cu和一定量的浓 HNO3反应，产生的是 NO2和 NO的混合气体，当 Cu有剩余，再加入稀 H2
10、SO4，Cu 继续溶解。(5)Cu：紫红色；CuO：黑色；Cu 2S：黑色；CuS：黑色；Cu 2O：砖红色。(6)铜的焰色反应为绿色。(7)冶炼铜的方法有热还原法；湿法炼铜；电解精炼铜。(8)铜合金有：青铜(Cu、Sn、Pb 等)；黄铜(Zn、Sn、Pb、Al 等)；白铜(Ni、Zn、Mn)。【典例 1】 【2018 全国 1】硫酸亚铁锂（LiFePO 4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B. 从“正极片”中可回收的金属元素有 Al、Fe、LiC. “沉淀”反应的
11、金属离子为 Fe3+D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠6【答案】D详解：A、废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A 正确；B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有 Al、Fe、Li，B 正确；C、得到含 Li、P、Fe 的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是 Fe3 ，C 正确；D、硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D 错误。答案选 D。点睛：本题以废旧电池的回收为载体考查金属元素的回收，明确流程中元素的转化关系是解答的关键，题目难度不大。【典例 2】 【2018 全国 2】我国是世
12、界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子 c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的 pH范围如下：金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。（2）滤渣 1的主要成分除 SiO2外还有_；氧化除杂工序中 ZnO的作用是_，若不通入氧气，其后果是_。（3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_
13、。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_；沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。7【答案】ZnS+ O2 ZnO+SO2 PbSO4 调节溶液的 pH 无法除去杂质 Fe2+ Zn+Cd2+ Zn2+Cd Zn2+2e Zn 溶浸详解：（1）由于闪锌矿的主要成分是 ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2。（2）由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣 1的主要成分除 SiO2外还有 PbSO4；要测定铁离子，需要调节溶液的pH，又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节 pH，即氧化除杂工序中 ZnO的作用是调节溶液的pH。根据表中数据可知沉淀亚
14、铁离子的 pH较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质 Fe2+。（3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为 Zn+Cd2+Zn 2+Cd。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极的电极反应式为 Zn2+2e Zn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。点睛：无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。解决本类题目的关键是分析流程中的每一步
15、骤，可从以下几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。另外本题中呈现的内容展示了中华优秀科技成果对人类发展和社会进步的贡献，可以引导学生自觉传承我国科学文化，弘扬科学精神。【典例 3】 【2018 北京】验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的 3%NaCl溶液） 。 在 Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀8下列说法不正确的是A. 对比，可以判定 Zn保护了 FeB. 对比，K 3Fe(CN)6可能将 Fe氧化C. 验证 Zn保护 Fe时不能用的方法
16、D. 将 Zn换成 Cu，用的方法可判断 Fe比 Cu活泼【答案】D详解：A 项，对比，Fe 附近的溶液中加入 K3Fe（CN） 6无明显变化，Fe 附近的溶液中不含Fe2+，Fe 附近的溶液中加入 K3Fe（CN） 6产生蓝色沉淀，Fe 附近的溶液中含 Fe2+，中 Fe被保护，A项正确；B 项，加入 K3Fe（CN） 6在 Fe表面产生蓝色沉淀，Fe 表面产生了 Fe2+，对比的异同，可能是 K3Fe（CN） 6将 Fe氧化成 Fe2+，B 项正确；C 项，对比，加入 K3Fe（CN） 6在 Fe表面产生蓝色沉淀，也能检验出 Fe2+，不能用的方法验证 Zn保护 Fe，C 项正确；D 项，
17、由实验可知K3Fe（CN） 6可能将 Fe氧化成 Fe2+，将 Zn换成 Cu不能用的方法证明 Fe比 Cu活泼，D 项错误；答案选D。点睛：本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法，考查 Fe2+的检验、实验方案的对比，解决本题的关键是用对比分析法。要注意操作条件的变化，如中没有取溶液，中取出溶液，考虑 Fe对实验结果的影响。要证明 Fe比 Cu活泼，可用的方法。【典例 4】 【2018 天津】由下列实验及现象推出的相应结论正确的是实验 现象 结论A某溶液中滴加 K3Fe(CN)6溶液 产生蓝色沉淀 原溶液中有 Fe2+，无 Fe3+B向 C6H5ONa溶液中通入 CO2 溶液变浑浊 酸性：H
18、2CO3C6H5OH9C向含有 ZnS和 Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀 Ksp(CuS) Ksp(ZnS)D某溶液中加入 Ba(NO3)2溶液再加足量盐酸产生白色沉淀仍有白色沉淀原溶液中有 SO42-【答案】BC向含有 ZnS和 Na2S的悬浊液中滴加 CuSO4溶液，虽然有 ZnS不溶物，但是溶液中还有 Na2S，加入硫酸铜溶液以后，Cu 2+一定与溶液中的 S2-反应得到黑色的 CuS沉淀，不能证明发生了沉淀转化。选项 C错误。D向溶液中加入硝酸钡溶液，得到白色沉淀（有很多可能） ，再加入盐酸时，溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子，溶液具有硝酸的强氧
19、化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀，此步就会被氧化为硫酸钡沉淀，依然不溶，则无法证明原溶液有硫酸根离子。选项 D错误。点睛：在解决本题中选项 C的类似问题时，一定要注意判断溶液中的主要成分。当溶液混合进行反应的时候，一定是先进行大量离子之间的反应（本题就是进行大量存在的硫离子和铜离子的反应） ，然后再进行微量物质之间的反应。例如，向碳酸钙和碳酸钠的悬浊液中通入二氧化碳，二氧化碳先和碳酸钠反应得到碳酸氢钠，再与碳酸钙反应得到碳酸氢钙。【典题 5】 【2018 江苏】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】分析：A 项，NaHCO 3受热分解成
20、 Na2CO3、CO 2和 H2O，Na 2CO3与饱和石灰水反应生成 CaCO3和NaOH；B 项，Al 与 NaOH溶液反应生成 NaAlO2和 H2，NaAlO 2与过量盐酸反应生成 NaCl、AlCl 3和 H2O；C 项，10AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应；D 项，Al 与 Fe2O3高温发生铝热反应生成 Al2O3和 Fe，Fe 与 HCl反应生成 FeCl2和 H2。详解：A 项，NaHCO 3受热分解成 Na2CO3、CO 2和 H2O，Na 2CO3与饱和石灰水反应生成 CaCO3和 NaOH，两步反应均能实现；B 项，Al 与 Na
21、OH溶液反应生成 NaAlO2和 H2，NaAlO 2与过量盐酸反应生成 NaCl、AlCl 3和H2O，第二步反应不能实现；C 项，AgNO 3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D 项，Al 与 Fe2O3高温发生铝热反应生成 Al2O3和 Fe，Fe 与 HCl反应生成FeCl2和 H2，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是 A项，答案选 A。点睛：本题考查元素及其化合物之间的相互转化和反应条件，解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化的条件。注意量的多少对生成物的影响，如 NaAlO2与少量 HCl反应生成 NaCl和 Al（OH）
22、 3，NaAlO 2与过量 HCl反应生成 NaCl、AlCl 3和 H2O。【典例 6】 【2018 江苏】以高硫铝土矿（主要成分为 Al2O3、Fe 2O3、SiO 2，少量 FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH溶液吸收过量 SO2的离子方程式为_。（2）添加 1%CaO和不添加 CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题 16图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 硫去除率=（1 ）100%不添加 CaO的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加 1%C
23、aO的矿粉硫去除率比不添加 CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是11_。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为_（填化学式） 。（4） “过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，理论上完全反应消耗的 n（FeS 2） n（Fe 2O3）=_。【答案】（1）SO 2+OH HSO3（2）FeS 2硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中（3）NaAlO 2 Al(OH)3（4）116添加 CaO，CaO 起固硫作用，根据硫去除率的含义，700焙烧时，添加 1%CaO的矿粉硫去除率比
24、不添加CaO的矿粉硫去除率低。（3） “碱浸”时 Al2O3、SiO 2转化为溶于水的 NaAlO2、Na 2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO 2与 NaAlO2反应生成 NaHCO3和 Al（OH） 3。（4）Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3 11Fe3O4+2SO2。详解：（1）过量 SO2与 NaOH反应生成 NaHSO3和 H2O，反应的化学方程式为 SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为 SO2+OH-=HSO3-。（2）根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于 600，不
25、添加 CaO的矿粉低于 500焙烧时，去除的硫元素主要来源于 FeS2。添加 CaO，CaO 起固硫作用，添加 CaO发生的反应为 2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，根据硫去除率的含义，700焙烧时，添加 1%CaO的矿粉硫去除率比不添加 CaO的 矿粉硫去除率低的原因是：硫元素转化为 CaSO4留在矿粉中。12（3） “碱浸”时 Al2O3、SiO 2转化为溶于水的 NaAlO2、Na 2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO 2与 NaAlO2反应生成 NaHCO3和 Al（OH） 3，反应的离子方程式为 CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH） 3+HCO 3-，即
26、 Al元素存在的形式由 NaAlO2转化为 Al（OH） 3。（4）Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O3 11Fe3O4+2SO2，理论上完全反应消耗的 n（FeS 2）：n（Fe 2O3）=1:16。点睛：本题以高硫铝土矿为原料生产氧化铝和 Fe3O4的流程为载体，考查流程的分析，Fe、Al、S 元素及其化合物的性质，图像的分析，获取新信息的能力，指定情境下方程式的书写。如 NaOH溶液吸收过量 SO2则产物为 HSO3，Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧则没有氧气作氧化剂等需注意反应物及用量的不同。
