1、1第 9讲 金属元素及其化合物考纲要求1.常见金属元素(如 Na、Mg、Al、Fe、Cu 等)：(1)了解常见金属的活动性顺序。(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。(3)了解合金的概念及其重要应用。2.以上各部分知识综合应用。学科素养1.变化观念：通过学习金属元素及其化合物之间相互转化的现象和本质，解决实际问题。2.证据推理与模型认知：通过金属及其化合物性质的差异，体会运用分类思想建立思维模型解释化学现象、揭示现象的本质和规律的思维方法。3.科学探究与创新意识：结合物质的制备或分离提纯的工艺流程、化学实验等，培养科学探究的方法步骤，进行科学解释和发现、创造和应用
2、。网络构建1金属元素及其化合物22金属元素及其化合物之间的转化关系(1)钠及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Na2H 2O=2NaOHH 22Na 2O22H 2O=4NaOHO 22Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 22NaCl2H 2O 2NaOHCl 2H 2= = = = =电 解 2NaHCO 3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = (2)铝及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2Al 2O32NaOH= =2NaAlO2H 2OAlCl 33NH 3H2O=Al(OH)33NH 4ClAl(O
3、H) 3NaOH= =NaAlO22H 2O3NaAlO 2CO 22H 2O=Al(OH)3NaHCO 3(3)铁及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Fe3Cl 2 2FeCl3= = = = =点 燃 Fe 2O32Al 2FeAl 2O3或 Fe2O33CO 2Fe3CO 2= = = = =高 温 = = = = =高 温 Cu2FeCl 3=CuCl22FeCl 22FeCl 2Cl 2=2FeCl34Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3(4)铜及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2CuO 2CO 2H 2O=Cu2(OH)2CO3Cu2H 2SO
4、4(浓) CuSO42H 2OSO 2= = = = = CuOCO CuCO 2或 CuOH 2 CuH 2O= = = = = = = = = = 4(5)镁及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：3MgN 2 Mg3N2= = = = =点 燃 2MgCO 2 2MgOC= = = = =点 燃 Mg2HCl= =MgCl2H 2MgCl 2(熔融) MgCl 2= = = = =电 解 核心强化1区分 6种物质的颜色Na2O2是淡黄色；Fe 2O3是红棕色；Fe 3O4是黑色；Al(OH) 3、Fe(OH) 2是白色；Fe(OH) 3是红褐色。2熟记 4种物质的俗名Na2CO3纯
5、碱(苏打)，NaHCO 3小苏打，KAl(SO 4)212H2O明矾，CuSO 45H2O蓝矾(胆矾)。3辨明 5个常见认识误区(1)Na2O2不是碱性氧化物。(2)溶液中加入 KSCN溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有 Fe3 ，无法证明是否含有 Fe2 。(3)既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质不一定是 Al，还可能是(NH4)2CO3或 NH4HCO3等。(4)Fe与 Cl2反应，无论 Cl2是否过量，产物均为 FeCl3。(5)Na在氧气中燃烧，无论氧气是否足量，产物均为 Na2O2。4掌握 3类特殊的反应(1)既能与酸反应，又能与碱反应的物质可能是 Al、Al 2O3
6、、Al(OH) 3、弱酸的酸式盐(如 NaHCO3)、弱酸的铵盐等。(2)与水接触产生气体的常见物质有 Na、K、Na 2O2。(3)与水接触既产生气体又产生沉淀的物质有 Al2S3、Mg 3N2、CaC 2等。5考点一 金属单质及其化合物的性质与应用解析 向氯化铁溶液中加入还原性铁粉生成氯化亚铁，溶液由黄色变为浅绿色，A项错误；铁与水蒸气在高温下反应的产物为 Fe3O4和 H2，B 项错误；NH 3H2O是弱碱，AlCl3与过量氯水反应生成 Al(OH)3，C 项错误；Cu 与浓 HNO3反应：Cu4HNO 3(浓)=Cu(NO3)22NO 22H 2O，当浓 HNO3变为稀 HNO3时，发
7、生反应：3Cu8HNO 3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H 2O， D项正确。答案 D分点突破角度一：金属单质及其化合物的性质1下列事实不能用金属活动性解释的是( )A生活中可用铝制的水壶烧水B镀锌铁制品破损后，镀层仍能保护铁制品C工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠D电解法精炼铜时，其含有的 Ag、Au 杂质沉积在电解槽的底部解析 A 项，铝的表面能形成一层致密的氧化膜，阻碍了反应的进一步进行，与活动性无关，错误；B 项，镀锌铁制品破损后，活泼性较强的锌作原电池的负极，铁作正极，正确；C 项，根据金属活动性强弱选择合适的冶炼方法，一般来说，活泼金属用电解法，较活泼金属用热还原法，不活
8、泼金属如 Hg、Ag 等用热分解法冶炼，正确；D 项，利用电解法进行粗铜提纯时粗铜应作阳极，精铜作阴极，Cu 2 得到电子，电解过程中不活泼的Ag、Au 不会失去电子，而是形成阳极泥，正确。答案 A2下列反应中，反应后固体物质增重的是( )A氢气通过灼热的 CuO粉末B二氧化碳通过 Na2O2粉末C铝与 Fe2O3发生铝热反应D将锌粒投入 Cu(NO3)2溶液答案 B63下列有关物质用途的说法错误的是( )A过氧化钠可用作潜艇里氧气的来源B金属钠用于生产玻璃C乙醇可用作燃料D用漂白粉对 H7N9禽流感疫区进行环境消毒答案 B4下列有关金属的说法中，正确的是( )A钠在空气中燃烧只生成白色的氧化
9、钠固体B燃着的镁条伸入盛满二氧化碳的集气瓶中不能继续燃烧C铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以用于印刷电路板的制作D铁能与硫酸发生反应，故不能用铁制容器贮存浓硫酸答案 C5化学无处不在，下图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中 X是( )A稀盐酸 B稀硫酸C硫酸钠溶液 D碳酸钠溶液答案 B(1)金属元素及其化合物的重要性质和应用78(2)辨清金属及其化合物性质的 4大误区溶液中加入 KSCN溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有 Fe3 ，无法证明是否含有 Fe2 。既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质不一定是 Al，还有可能是(NH4)2CO3或 NH4HCO3等。Fe 与 Cl2反应
10、，不论 Cl2是否过量，产物均为 FeCl3而不是 FeCl2。Na 在氧气中燃烧，不论氧气是否足量，产物均为 Na2O2。角度二：金属及其化合物的分离与提纯6某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，物质转化关系如图所示：9下列说法不正确的是( )AX 为 NaOH溶液，Y 为盐酸Bab 发生的反应为：AlO H H 2O=Al(OH)32CbcAl 的反应条件分别为：加热、电解Da、b、c 既能与酸反应又能与碱反应解析 铁铝混合物，加入试剂 X，过滤得到铁，试剂 X能溶解铝，盐酸和铁、铝都反应，NaOH 溶液只和铝反应：2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2，则 a
11、为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠和适量盐酸反应：NaAlO 2HClH 2O=Al(OH)3NaCl，所以 X为 NaOH溶液，Y为盐酸，故 A、B 正确；b 为 Al(OH)3，Al(OH) 3受热分解生成 Al2O3和 H2O，电解 Al2O3生成 Al和 O2，故 C正确；a 为 NaAlO2溶液，NaAlO 2只能和酸反应，不能和碱反应，故 D错误。答案 D7要除去 FeCl2溶液中的少量 FeCl3，可行的是( )A加入铜粉 B滴入 KSCN溶液C加入铁粉 D通入氯气解析 因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子，化学方程式为 2FeCl3Fe= =3FeCl2，故可用铁除去 FeCl2溶液中的少量
12、氯化铁，故选 C。答案 C常见金属阳离子的除杂或净化方法10考点二 金属单质及其化合物的转化与推断解析 A 项，NaCl 溶液中通入 CO2不能生成 NaHCO3，错误；B 项，Cu(OH) 2与葡萄糖反应生成 Cu2O，不是 Cu，错误；C 项，Al 和 NaOH溶液反应生成 NaAlO2和 H2，加热 NaAlO2溶液可以得到 NaAlO2固体，正确；D 项，制取金属镁应该电解熔融 MgCl2，电解 Mg(NO3)2溶液不能生成金属镁，错误。答案 C做此类题目，往往是把选项一一代入，按照箭头指向看是否能转化，然后选出正确答案。分点突破11角度：金属单质及其化合物间的转化1(2017广东深圳
13、三校联考)下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是( )ANaNaOHNa 2CO3NaClBMgMgCl 2Mg(OH) 2MgSO 4CAlAl 2O3Al(OH) 3AlCl 3DFeFeCl 3Fe(OH) 3Fe 2O3解析 A 项，钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与少量二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠，所以 NaNaOHNa 2CO3NaCl 能全部通过一步反应完成；B项，镁与氯气反应生成氯化镁，氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁，氢氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁，所以 MgMgCl 2Mg(OH) 2MgSO 4能全部通过一步反应完成；C 项，氧化铝不溶于水
14、，与水不反应，所以 Al2O3Al(OH) 3不能一步完成；D 项，铁与氯气反应生成氯化铁，氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁，氢氧化铁分解生成氧化铁，所以FeFeCl 3Fe(OH) 3Fe 2O3，能全部通过一步反应完成。答案 C2下表各组物质之间通过一步反应不可以实现如图所示转化关系的是( )选项 a b c 箭头上所标数字的反应条件A AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3 加入过量的 NaOHB Si SiO2 H2SiO3 常温加水C NaOH NaHCO3 Na2CO3 加澄清石灰水D Fe FeCl3 FeCl2 通入氯气解析 AlCl 3与过量 NaOH反应生成 NaAlO2
15、，NaAlO 2与弱酸反应生成 Al(OH)3，Al(OH) 3与 NaOH反应生成 NaAlO2，Al(OH) 3与 HCl反应生成 AlCl3，A 项正确；Si 与 O2反应生成SiO2，但 SiO2不能通过一步反应生成 H2SiO3，且 SiO2不溶于水，不能与水反应，B 项错误；NaOH与过量 CO2反应生成 NaHCO3，将 NaHCO3加热可生成 Na2CO3，Na 2CO3与 CO2、H 2O反应生成 NaHCO3，Na 2CO3与澄清石灰水反应生成 NaOH，C 项正确；Fe 与 Cl2反应生成FeCl3，FeCl 3与 Fe反应生成 FeCl2，FeCl 2与 Cl2反应生成
16、 FeCl3，FeCl 2与 Zn反应生成Fe，D 项正确。12答案 B3如图 W、X、Y、Z 为四种物质，若箭头表示能一步转化的常见反应，其中常温下能实现图示转化关系的是( )解析 常温下 N2不能直接转化为 NH3、NO 2、HNO 3，A 项不符合题意；常温下 Na与 O2反应生成 Na2O而不是 Na2O2，B 项不符合题意；常温下 Fe不能一步转化为 Fe(OH)2，Fe 和氯气在点燃时发生反应生成 FeCl3，C 项不符合题意；Al 与盐酸反应转化为 AlCl3，与 NaOH溶液反应转化为 NaAlO2，与硫酸反应转化为 Al2(SO4)3，AlCl 3与过量 NaOH溶液反应转化
17、为NaAlO2，NaAlO 2与过量硫酸反应转化为 Al2(SO4)3，Al 2(SO4)3与 BaCl2溶液反应转化为AlCl3，D 项符合题意。答案 D(1)常见金属及其化合物的两种转化关系直线型转化关系(A B C) X X .Na Na2O Na2O2。 O2 O2 .X 为强酸，如 NaAlO2 Al(OH)3 AlCl3。 HCl HCl .X 为强碱，如 AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2。 NaOH NaOH 三角型转化关系。(2)常见的不能一步转化的反应13S 不能一步转化成 SO3，只能：S SO2 SO3。 O2 O2 N 2不能一步转化成 NO2，只能：N 2 N
18、O NO2。 O2 O2 SiO 2不能一步转化成 H2SiO3，只能：SiO 2 Na2SiO3 H2SiO3。 NaOH HCl 部分金属氧化物(如 CuO、Al 2O3、MgO、Fe 2O3等)不能一步转化成相应的碱。以 CuO为例，只能：CuO CuSO4 Cu(OH)2。 H2SO4 NaOH 类型二 寻找突破口，破解“综合框图”推断题解析 Al(OH) 3为两性氢氧化物，可与酸、碱反应生成 Al3 、AlO ，AlO 和 Al32 2可发生水解相互促进生成 Al(OH)3，A 正确；如果甲为 Na2CO3溶液，可与 CO2反应生成NaHCO3，与 Ca(OH)2反应生成 NaOH，
19、NaHCO 3与 NaOH反应生成 Na2CO3，B 正确；如甲为 Fe，丁为盐酸，则乙为 FeCl2，丙可能为氯化铁或氧化铁等，但氯化铁或氧化铁与 FeCl2均不反应，C 错误；如甲为 N2，戊是 O2，则丙为 NO，乙可为 NH3，NO 和 NH3反应可生成 N2，D 正确。答案 C无机“框图”推断题的答题要领和解题流程(1)答题要领思维要有整体性：解答时必须认真研究题目的总体要求，仔细推敲每一个环节，结合限制条件，弄清各个环节的相互联系，相互影响，串联整个过程，回答力求完整。假设推断要合理：在框图推断中，抓住关键环节，进行合理假设，按照题目要求理顺后再确定，这样可以大大节省时间。检验一遍
20、很重要：通过一系列思维活动推断出结果后，将结果放入原题中进行检验，完全符合才正确，如有一处不符，可能是哪个环节出现了纰漏，则需再思考。思维发散有必要：注意多解，有时符合题意的解可能不止一种或一组。14(2)解题流程分点突破角度：无机框图推断4(2018甘肃兰州一中月考)如图所示的反应均是在高温引燃后进行的，选项中的物质表示 A和 B，不合理的是( )AMgO AlBCO 2 MgCFe 3O4 AlDCuO H 2解析 Mg 的活动性强于 Al，若 A为 MgO，B 为 Al，二者不能发生铝热反应，A 不合理；CO 2与 Mg反应生成 C(C)和 MgO(D)，Mg 与 O2反应生成 MgO，
21、C 与足量 O2反应生成CO2，B 合理；Fe 3O4与 Al能发生铝热反应，生成 Fe(C)和 Al2O3(D)，Fe 与 O2反应生成15Fe3O4，Al 与 O2反应生成 Al2O3，C 合理；H 2还原 CuO生成 Cu(C)和 H2O(D)，Cu 与 O2反应生成 CuO，H 2与 O2反应生成 H2O，D 合理。答案 A5(2018山东济宁联考)工业上通过氮气和氢气反应合成氨，氨经一系列反应可以得到硝酸。反应历程如图所示。下列说法不正确的是( )A液氨可用作制冷剂B铵态化肥一般不能与碱性化肥共同使用C硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等D某浓硝酸中含有溶质 2 mol，标准状
22、况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应可生成 1 mol NO2解析 液氨汽化时，吸收大量热，可用液氨作制冷剂，A 正确；铵态化肥与碱性化肥混用，会导致氮元素的流失，B 正确；硝酸可用于制氮肥(硝酸铵)、农药、炸药(TNT)、染料、盐类等，C 正确；Cu4HNO 3(浓)= =Cu(NO3)22NO 22H 2O，随着反应的进行，HNO3的浓度降低，当浓硝酸变成稀硝酸时，稀硝酸与铜反应生成 NO，故生成 NO2的物质的量小于 1 mol，D 错误。答案 D6(2018河南安阳模拟)下列转化关系中，X、Y 是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B 是氧化物，A 呈红棕色，C、D、E 是中学常见的三种化合
23、物。分析转化关系回答问题。(1)请写出反应的化学方程式：_。(2)检验 D溶液中 Y离子的方法是_16_。(3)若试剂 a是 NaOH溶液，写出单质 X与 NaOH溶液反应的离子方程式：_。(4)若试剂 b是 H2SO4，工业上用 E、H 2SO4和 NaNO2为原料制取高效净水剂 Y(OH)SO4，已知还原产物为 NO，则该反应的化学方程式是_。(5)工业上电解熔融的 B制取 X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为 33.6 L，则阴极产物的质量为_。解析 X、Y 是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B 是氧化物，A 呈红棕色，则 A为 Fe2O3，反应为铝热反应，所以 X为 Al，Y
24、为 Fe，B 为 Al2O3，若试剂 a为 NaOH，则 C为偏铝酸钠，试剂 b为硫酸，则 D为硫酸铁，E 为硫酸亚铁。(1)反应的化学方程式为 Fe2O32Al 2FeAl 2O3。= = = = =高 温 (2)D溶液中阳离子为铁离子，检验方法为取少量 D溶液于试管中，滴加几滴 KSCN溶液，若溶液变红色，则证明有 Fe3 。(3)单质 X与 NaOH溶液反应的离子方程式为 2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 2。2(4)E、H 2SO4和 NaNO2为原料制取高效净水剂 Y(OH)SO4，还原产物为 NO，则该反应为2FeSO4H 2SO42NaNO 2=2Fe(OH)SO4Na
25、2SO42NO。(5)电解熔融的 B制取 X时，发生 2Al2O3 4Al3O 2，阳极产生的气= = = = =电 解 体在标准状况下的体积为 33.6 L， n(O2) mol 1.5 mol，则得到 Al的质量为 1.5 33.622.4mol 27 g/mol54 g。43答案 (1)Fe 2O32Al 2FeAl 2O3= = = = =高 温 (2)取少量 D溶液于试管中，滴加几滴 KSCN溶液，若溶液变红色，则证明有 Fe3(3)2Al2OH 2H 2O=2AlO 3H 22(4)2FeSO4H 2SO42NaNO 2=2Fe(OH)SO4Na 2SO42NO(5)54 g物质推
26、断的常用突破口(1)抓住物质的特殊颜色作为突破口17有色固体有色溶液Fe2 (浅绿色)、Fe 3 (黄色)、Cu 2 (蓝色)、MnO (紫红色)、Fe 3 遇 SCN (红色)、I 24遇淀粉(蓝色)等。有色气体Cl2(黄绿色)、Br 2(g)和 NO2(红棕色)、I 2(g)(紫色)、O 3(淡蓝色)等。(2)抓住物质的特殊性质作为突破口能使品红溶液褪色的气体SO2(加热后又恢复红色)、Cl 2(加热后不恢复红色)。沉淀特殊的颜色变化Fe(OH)2 Fe(OH)3(白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色)。 放 置 于 空 气 中 在空气中变为红棕色NO(无色) NO2(红棕色)。 被 氧 气 氧
27、 化 18能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO 2、SO 2。通入 CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na 2SiO3溶液、饱和 Na2CO3溶液。使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH 3。使湿润的淀粉KI 试纸变蓝的物质：NO 2、Cl 2、Br 2、FeCl 3等。常温下能溶解 SiO2固体的物质：氢氟酸和 NaOH溶液。滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含 Fe3 的盐溶液。烟雾现象考向一 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
28、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
29、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419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(OH) 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
30、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，故错误；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
31、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 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
32、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(2018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：20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
33、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_。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 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
34、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 gmol
35、1 ，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= =4KCl2FeCl 33Cl 28H 2O。答案 (1)MgCl 26H2O21MgCl26H2O MgO2HCl5H 2O= = = = = (2)2K2FeO416HCl= =4KCl2FeCl 33Cl 28H 2O6(2018浙江卷
36、)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=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
37、 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 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
38、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正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是( )22A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
39、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，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
40、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 D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。 突破金属及其化合物的两类图象题题型特点 图象题最能直观的反映出物质变化时的数量关系，金属及其化合物的图象题主要从 Na2CO3、NaHCO 3与盐酸反应的图象、A
41、l(OH) 3沉淀生成与溶解的图象两大类作为出发点进行设题。考查考生数形结合思想。这种思想经常用于解决化学问题，也考查了考生“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养。类型一 铝盐与强碱溶液反应的图象题名师精讲铝及其化合物十大图象1铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应图象23操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入 NaOH溶液到过量向 NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量图象操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量图象操作向 AlCl3溶液中逐滴加入氨水或 NaAlO2溶液至过量向 NaAlO2溶液中通入 CO2或加入 AlCl3溶液至过量图象操作向混合离子(H 、Mg
42、2 、Al 3 )中逐滴加入 NaOH溶液至过量向 MgCl2、AlCl 3混合溶液中先加入 NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH 溶液与盐酸的物质的量浓度相等)24图象2.明矾与 Ba(OH)2溶液反应产生沉淀的图象(1)向含 1.0 mol明矾KAl(SO 4)212H2O的溶液中滴入 Ba(OH)2溶液：加入 Ba(OH)2的量与沉淀物质的量图象(2)向含 1.0 mol明矾KAl(SO 4)212H2O的溶液中滴入 Ba(OH)2溶液：加入 Ba(OH)2的量与沉淀质量图象25应用尝试1已知室温下，Al(OH) 3的 Ksp或溶解度远大于 Fe(OH)3。向浓度均为 0.1 molL1的
43、 Fe(NO3)3和 Al(NO3)3的混合溶液中，逐滴加入 NaOH溶液。下列示意图表示生成 Al(OH)3的物质的量与加入 NaOH溶液的体积的关系，合理的是( )26解析 解答本题时应特别注意，难溶物的 Ksp越大，在溶液中越难形成沉淀；Al(OH) 3能溶于过量的 NaOH溶液。由于 Al(OH)3的 Ksp比 Fe(OH)3的 Ksp大，故在混合液中加入 NaOH溶液时，先生成 Fe(OH)3沉淀，而不生成 Al(OH)3沉淀，当 Fe(NO3)3反应完全后再生成Al(OH)3沉淀，继续加入 NaOH溶液，Al(OH) 3沉淀又溶解，故只有 C图象符合题意。答案 C2在 200 mL
44、含 Mg2 、Al 3 、NH 、H 、Cl 等离子的溶液中，逐滴加入 4 mol/L的4氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列叙述正确的是( )A原溶液中 n(Mg2 ) n(Al3 )101B原溶液中 c(H )0.8 mol/LCx 与 y的差值为 0.08D原溶液中 c(Cl )0.66 mol/L解析 由题图可知，H 消耗 4 mL NaOH溶液，故原溶液中 c(H )0.08 mol/L，B 错误；由题图可知，x 与 y的差值即为 Al(OH)410 3 L4 mol/L0.2 L3的物质的量，由反应化学方程式 Al(OH)3NaOH= =NaAlO22H 2O， n(NaOH)(3533)27103 L4 mol/L0.008 mol则 Al(OH)3的物质的量也为 0.008 mol，故 C错误；V(NaOH)430 mL 时形成 Mg(OH)2和 Al(OH)3沉淀，Al 3 消耗 3(3533) mL NaOH 溶液，则 Mg2 消耗 20 mL NaOH溶液，Mg 2 的物质的量为 0.04 mol，则 n(Mg2 ) n
