1、1第 9讲 金属元素及其化合物考向一 金属元素及其化合物的性质、转化与应用1(2018全国卷)化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )A泡沫灭火器可用于一般的起火，也适用于电器起火B疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性C家庭装修时用水性漆替代传统的油性漆，有利于健康及环境D电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法解析 泡沫灭火器使用时会喷出硫酸钠溶液，硫酸钠是强电解质，其水溶液能导电，因此泡沫灭火器不适用于电器起火，A 错误；疫苗一般是具有活性的蛋白质，因此应冷藏存放，避免高温引起蛋白质变性，B 正确；油性漆含有大量的有害物质，会损害人体健康，水性漆对人体无害，不污染环境，因此
2、使用水性漆有利于健康及环境，C 正确；电热水器的内胆材质多为不锈钢，将内胆与活泼金属镁连接，形成原电池时镁作负极从而保护内胆不被腐蚀，该防护方法是牺牲阳极的阴极保护法，D 正确。答案 A2(2017天津卷)下列有关水处理方法不正确的是( )A用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸B用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物C用氯气处理水中的 Cu2 、Hg 2 等重金属离子D用烧碱处理含高浓度 NH 的废水并回收利用氨4解析 石灰、碳酸钠等碱性物质能与废水中的酸反应，因此可以用于处理废水中的酸，A 项正确；可溶性的铝盐和铁盐溶于水，电离出的 Al3 、Fe 3 水解分别生成 Al(OH)3、Fe(O
3、H) 3胶体，其可吸附水中的悬浮物质，因此可以处理水中的悬浮物，B 项正确；氯气与 Cu2 、Hg 2 等重金属离子不反应，不能用 Cl2处理水中的 Cu2 、Hg 2 等重金属离子，可用 Na2S来处理，C 项错误；烧碱能与 NH 反应生成 NH3，因此可用烧碱处理含高浓度 NH4的废水并回收利用 NH3，D 项正确。4答案 C3(2017海南卷)下列叙述正确的是( )稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝A BC D解析 根据金属活动性顺序表，Cu 排在 H的右边，因此金属铜不与稀硫酸反应，故2错误
4、；浓硫酸具有强氧化性，能把 HI氧化，故错误；2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2，因此可以制备氧气，故正确；铝在氯气中燃烧生成 AlCl3，故正确。答案 C4(2016全国卷)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为( )ANaHCO 3、Al(OH) 3 BAgCl、NaHCO 3CNa 2SO3 、BaCO 3 DNa 2CO3、CuSO 4解析 A 项中，NaHCO 3、Al(OH) 3加入足量水中，NaHCO
5、 3溶解，Al(OH) 3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生；NaHCO 3、Al(OH) 3均能与 H2SO4反应，最后不会有固体剩余。B 项中，NaHCO 3溶于水，AgCl 不溶于水，加入足量稀盐酸，AgCl 仍不溶解。C项中 Na2SO3溶于水，BaCO 3不溶于水，BaCO 3能溶于稀盐酸：BaCO32HCl= =BaCl2H 2O CO2，Na 2SO3、BaCO 3均能与稀 H2SO4反应：Na2SO3H 2SO4=Na2SO4SO 2 H 2O、BaCO 3H 2SO3=BaSO4H 2OCO 2。D 项中，CuSO 4和 Na2CO3都能溶于稀硫酸。答案 C5(2
6、018浙江卷)某同学用含结晶水的正盐 X(四种短周期元素组成的纯净物)进行了如下实验：实验中观测到：混合气甲呈无色并被蒸馏水全部吸收；固体乙为纯净物；在步骤中，取 溶液丙，恰好中和需消耗 0.00200 mol NaOH；另取一定量的溶液丙，加入少量 K2FeO4110固体，产生黄绿色气体。请回答：(1)X的化学式是_，步骤的化学方程式是_。(2)溶液丙与 K2FeO4固体反应的化学方程式是3_。解析 取一定量的溶液丙，加入少量 K2FeO4固体，产生黄绿色气体，说明丙溶液中含有氯离子；则无色混合气甲中含 HCl，在步骤中，取 溶液丙，恰好中和需消耗1100.00200 mol NaOH，则
7、n(HCl)0.00200 mol100.02 mol，故 X中含有氯元素的物质的量为 0.02 mol，混合气甲中 HCl的质量为 0.73 g，X 中含有 4种短周期元素，已推测出含 H、O、Cl 3种元素，因为加热后有固体生成，则根据元素组成，推测该固体乙为金属氧化物。混合气甲中除了氯化氢，应该有水，则 n(H2O) 0.05 2.03 0.40 0.73 g18 gmol 1mol，即在混合气甲中 n(Cl)0.02 mol， n(H)0.12 mol， n(O)0.05 mol，因为 X是含结晶水的正盐，由上述信息可确定 X是含结晶水的氯化物，因为 X中氢与氧的比例为21，则固体乙中
8、含有 0.01 mol氧原子，根据金属氧化物中含氧为 0.01 mol和氯化物中含氯为 0.02 mol推知该金属元素为2 价，设 X的化学式为 RCl26H2O，其物质的量为0.01 mol，设 R的摩尔质量为 x gmol1 ，则( x35.52618)0.012.03，得x24，R 为 Mg，故 X的化学式为 MgCl26H2O。(1)由以上分析可知 X的化学式为MgCl26H2O；X 分解的化学方程式为 MgCl26H2O MgO2HCl5H 2O。= = = = = (2)溶液丙中的 HCl与 K2FeO4固体发生氧化还原反应的化学方程式为2K2FeO316HCl= =4KCl2Fe
9、Cl 33Cl 28H 2O。答案 (1)MgCl 26H2OMgCl26H2O MgO2HCl5H 2O= = = = = (2)2K2FeO416HCl= =4KCl2FeCl 33Cl 28H 2O6(2018浙江卷)称取 4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入 50.0 mL 2.00 molL1 的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入 5.60 g铁粉，充分反应后，得固体的质量为 3.04 g。请计算：(1)加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量_。(2)固体混合物中氧化铜的质量_。解析 (1)根据题给信息，发生反应：CuOH 2SO4=CuSO4H 2O、Fe 2O33H 2SO4
10、=Fe2(SO4)33H 2O、CuSO 4Fe= =FeSO4 Cu、Fe 2(SO4)3Fe= =3FeSO4、FeH 2SO4=FeSO4H 2，由题给数据，加入的铁粉与硫酸的物质的量均为 0.1 mol，若 4.0 g固体全部为氧化铜，则为 0.05 mol，若 4.0 g固体全部为氧化铁，则为 0.025 mol，则铁粉过量，最终溶液中溶4质为硫酸亚铁，根据硫酸根离子守恒可知，溶液中溶质的物质的量等于硫酸的物质的量，即 0.05 L2.00 molL1 0.1 mol。(2)5.6 g铁粉的物质的量为 0.1 mol，最多可消耗 0.1 mol硫酸恰好生成硫酸亚铁，但固体混合物中含有
11、 Fe2O3，则铁粉有剩余，最终得到的 3.04 g固体为铜与铁的混合物，其中铁的质量等于固体混合物氧化铁中所含铁的质量，铜的质量也等于固体混合物中氧化铜中所含铜的质量。设 CuO的物质的量为 x mol，Fe 2O3的物质的量为 y mol，由80x160 y4.0,64 x2 y563.04，解得 x0.03， y0.01，所以 CuO的质量为 0.03 mol80 gmol1 2.40 g。答案 (1)0.100 mol (2)2.40 g考向二 金属有关的工业流程分析7(2018全国卷)磷酸亚铁锂(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磷酸亚铁锂电池
12、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”反应的金属离子为 Fe3D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠解析 废旧电池随意丢弃既会对环境造成污染又会浪费资源，合理处理废旧电池既有利于保护环境，又能实现资源再利用，A 正确；正极片与碱液反应生成偏铝酸钠，则可以回收金属铝，磷酸亚铁锂中含有锂元素和铁元素，分步沉淀可以回收金属铁和锂，B 正确；含磷酸亚铁锂滤渣与硫酸和硝酸的混合溶液反应，因硝酸有强氧化性，可以把亚铁离子氧化为铁离子，故含 Li、P、Fe 等滤液中 Fe元素以 Fe3 形式存在
13、，加入碱液后 Fe3 与氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，C 正确；最后滤液中的锂离子与碳酸钠中的碳酸根离子结合生成碳酸锂沉淀，由对角线规则可知，锂及其化合物的性质与镁及其化合物的性质相似，由碳酸镁难溶于水推知碳酸锂难溶于水，由硫酸镁易溶于水推知硫酸锂也易溶于水，故不能用硫酸钠代替碳酸钠，D 错误。答案 D5题型特点：选择题 填空题考向评析：选择题主要考查常见金属及其重要化合物的性质、用途及转化关系，卷主要结合具体的工艺流程及实验探究，考查常见金属及其化合物的性质，兼顾考查氧化还原反应原理、离子方程式的书写、化学计算等知识。答题启示：强化代表物的化学方程式或离子方程式的书写；以“结构性质用途制法”为主线，自成知识网络，把一般知识规律化，零碎知识系统化。
