2019高考化学二轮冲刺复习第9讲金属元素及其化合物讲义（含解析）.docx

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。 网络构建1金属元素及其化合物2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：2Na2H2O=2NaOHH22Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O22NaCl2H2O2NaOHCl2H22NaHCO3Na2CO3CO2H2O(2)铝及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4ClAl(OH)3NaOH=NaAlO22H2ONaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3(3)铁及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：2Fe3Cl22FeCl3Fe2O32Al2FeAl2O3或Fe2O33CO2Fe3CO2Cu2FeCl3=CuCl22FeCl22FeCl2Cl2=2FeCl34Fe(OH)2O22H2O=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：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3Cu2H2SO4(浓)CuSO42H2OSO2CuOCOCuCO2或CuOH2CuH2O(5)镁及其化合物之间的转化关系图中标号的化学方程式：3MgN2Mg3N22MgCO22MgOCMg2HCl=MgCl2H2MgCl2(熔融)MgCl2核心强化1区分6种物质的颜色Na2O2是淡黄色；Fe2O3是红棕色；Fe3O4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纯碱(苏打)，NaHCO3小苏打，KAl(SO4)212H2O明矾，CuSO45H2O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、Al2O3、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、Na2O2。(3)与水接触既产生气体又产生沉淀的物质有Al2S3、Mg3N2、CaC2等。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；NH3H2O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：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，当浓HNO3变为稀HNO3时，发生反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，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，Cu2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B3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(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，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：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：AlOHH2O=Al(OH)3CbcAl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：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，则a为偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠和适量盐酸反应：NaAlO2HClH2O=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，NaAlO2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溶液中的少量氯化铁，故选C。答案C常见金属阳离子的除杂或净化方法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。 分点突破角度：金属单质及其化合物间的转化1(2017广东深圳三校联考)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()ANaNaOHNa2CO3NaClBMgMgCl2Mg(OH)2MgSO4CAlAl2O3Al(OH)3AlCl3DFeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3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NaNaOHNa2CO3NaCl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MgMgCl2Mg(OH)2MgSO4能全部通过一步反应完成；C项，氧化铝不溶于水，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FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3，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abc箭头上所标数字的反应条件AAlCl3NaAlO2Al(OH)3加入过量的NaOHBSiSiO2H2SiO3常温加水CNaOHNaHCO3Na2CO3加澄清石灰水DFeFeCl3FeCl2通入氯气解析AlCl3与过量NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2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，Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3，Na2CO3与澄清石灰水反应生成NaOH，C项正确；Fe与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl2与Zn反应生成Fe，D项正确。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、NO2、HNO3，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，AlCl3与过量NaOH溶液反应转化为NaAlO2，NaAlO2与过量硫酸反应转化为Al2(SO4)3，Al2(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(ABC).NaNa2ONa2O2。.X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3。.X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO2。三角型转化关系。(2)常见的不能一步转化的反应S不能一步转化成SO3，只能：SSO2SO3。N2不能一步转化成NO2，只能：N2NONO2。SiO2不能一步转化成H2SiO3，只能：SiO2Na2SiO3H2SiO3。部分金属氧化物(如CuO、Al2O3、MgO、Fe2O3等)不能一步转化成相应的碱。以CuO为例，只能：CuOCuSO4Cu(OH)2。 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Al3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，NaHCO3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。(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()AMgOAlBCO2MgCFe3O4AlDCuOH2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；CO2与Mg反应生成C(C)和MgO(D)，Mg与O2反应生成MgO，C与足量O2反应生成CO2，B合理；Fe3O4与Al能发生铝热反应，生成Fe(C)和Al2O3(D)，Fe与O2反应生成Fe3O4，Al与O2反应生成Al2O3，C合理；H2还原CuO生成Cu(C)和H2O(D)，Cu与O2反应生成CuO，H2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；Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，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_ _。(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、H2SO4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Fe2O32Al2FeAl2O3。(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2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(4)E、H2SO4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2FeSO4H2SO42NaNO2=2Fe(OH)SO4Na2SO42NO。(5)电解熔融的B制取X时，发生2Al2O34Al3O2，阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L，n(O2) mol1.5 mol，则得到Al的质量为1.5 mol27 g/mol54 g。答案(1)Fe2O32Al2FeAl2O3(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)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(4)2FeSO4H2SO42NaNO2=2Fe(OH)SO4Na2SO42NO(5)54 g物质推断的常用突破口(1)抓住物质的特殊颜色作为突破口有色固体有色溶液Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、Cu2(蓝色)、MnO(紫红色)、Fe3遇SCN(红色)、I2遇淀粉(蓝色)等。 有色气体Cl2(黄绿色)、Br2(g)和NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(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)、Cl2(加热后不恢复红色)。沉淀特殊的颜色变化Fe(OH)2Fe(OH)3(白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色)。在空气中变为红棕色NO(无色)NO2(红棕色)。能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。通入CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液。使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质：NO2、Cl2、Br2、FeCl3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、Hg2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、Fe3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、Hg2等重金属离子不反应，不能用Cl2处理水中的Cu2、Hg2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NH的废水并回收利用NH3，D项正确。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；2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，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()ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3CNa2SO3 、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4解析A项中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3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；NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应，最后不会有固体剩余。B项中，NaHCO3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，BaCO3不溶于水，BaCO3能溶于稀盐酸：BaCO32HCl=BaCl2H2OCO2，Na2SO3、BaCO3均能与稀H2SO4反应：Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O、BaCO3H2SO3=BaSO4H2OCO2。D项中，CuSO4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：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K2FeO4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0.00200 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 mol，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 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MgCl26H2OMgO2HCl5H2O。(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=4KCl2FeCl33Cl28H2O。答案(1)MgCl26H2OMgCl26H2OMgO2HCl5H2O(2)2K2FeO416HCl=4KCl2FeCl33Cl28H2O6(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：CuOH2SO4=CuSO4H2O、Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O、CuSO4Fe=FeSO4Cu、Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4、FeH2SO4=FeSO4H2，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 molL10.1 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，Fe2O3的物质的量为y mol，由80x160y4.0,64x2y563.04，解得x0.03，y0.01，所以CuO的质量为0.03 mol80 gmol12.40 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(LiFePO4)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()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，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、NaHCO3与盐酸反应的图象、Al(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、Mg2、Al3)中逐滴加入NaOH溶液至过量向MgCl2、AlCl3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)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(SO4)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(SO4)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 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()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含Mg2、Al3、NH、H、Cl等离子的溶液中，逐滴加入4 mol/L的氢氧化钠溶液，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)3的物质的量，由反应化学方程式Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，n(NaOH)(3533)103 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，Al3消耗3(3533) mL NaOH溶液，则Mg2消耗20 mL NaOH溶液，Mg2的物质的量为0.04 mol，则n(Mg2)n(Al3)0.04 mol0.008 mol51，A错误；加入33 mL NaOH溶液时Cl全部以NaCl形式存在，n(Cl)n(NaOH)33103 L4 mol/L0.132 mol，则c(Cl)0.66 mol/L，D正确。答案D类型二钠及其化合物定量判断及图象分析名师精讲Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图象归纳盐酸 应用尝试3将NaHCO3和Na2O2的固体混合物x g在密闭容器中加热至250 ，充分反应后排出气体。将反应后的固体溶入水无气体放出，再逐滴加入盐酸，产生气体(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列说法错误的是()AHCl的浓度为0.2 mol/LB反应后固体的成分为NaOH与Na2CO3C密闭容器中排出气体的成分为O2和H2ODx的数值为6.09解析由175 mL到275 mL是与碳酸氢钠反应，而n(Na2CO3)n(NaHCO3)n(CO2)0.02 mol，所以c(HCl)0.2 mol/L，故A正确；由图象可知，因为175(275175)，所以固体混合物为NaOH和Na2CO3，故B正确；由上面的分析可计算出反应后固体混合物中含Na2CO3：0.02 mol、NaOH：0.015 mol，再结合2NaHCO3Na2CO3CO2H2O和2Na2O22H2O=4NaOHO2，则H2O过量：0.01 mol0.015 mol0.0025 mol，故密闭容器中排出气体的成分为O2、H2O，故C正确；根据碳守恒可知，n(NaHCO3)n(CO2)0.02 mol,275 mL时溶质是单一的氯化钠，根据钠守恒可知n(Na2O2)0.0175 mol，固体的质量为：(0.02840.017578) g3.045 g，故x3.045，故D错误。答案D4实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出该溶液25.00 mL用0.1 molL1盐酸进行滴定，得到如下曲线。以下说法正确的是()A上一个计量点前发生反应的离子方程式为HCOH=H2OCO2B下一个计量点溶液中存在大量的阴离子是Cl、HCOC此样品n(NaHCO3)(28.1211.9)103 molD使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合物中氢氧化钠含量，将会得到1个计量点解析根据图示知道上一个计量点前溶液显碱性，发生的离子反应为COH=HCO，故A错误；下一个计量点溶液pH4，显酸性，不能存在HCO，故B错误；Na2CO3和NaHCO3混合物加盐酸，首先是Na2CO3转化为NaHCO3：COH=HCO，此时消耗的盐酸的体积为11.9 mL，随后是NaHCO3转化为NaCl的过程，HCOH=H2OCO2，则样品中Na2CO3消耗盐酸：11.9 mL2，NaHCO3消耗HCl：(28.1211.9)103 L0.1 molL1(28.1211.9)104mol，所以此样品中n(NaHCO3)(28.1211.9)104 mol(28.1211.9)103 mol，故C正确；Na2CO3和NaOH混合溶液中加入盐酸，先是和NaOH中和，随后是和Na2CO3之间发生反应，生成NaHCO3，最后是生成NaCl，不只得到1个计量点，是3个计量点，故D错误。答案C专题跟踪训练(九)能力练(20分钟50分)一、选择题(每小题6分，共42分)1(2018福州检测)化学让生活更美好。以下说法错误的是()A酒精溶液可以使蛋白质变性，酒精纯度越高杀菌消毒效果越好B在烟花中加入某些金属元素，使焰火更加绚丽多彩C苏打水呈弱碱性，可以舒缓胃酸分泌过多时的不适感D在葡萄酒中添加微量二氧化硫作抗氧化剂，使酒保持良好品质解析医用消毒酒精浓度为75%，不是越浓越好，A错误；某些金属元素的焰色反应，使烟花的焰火呈现出多种颜色，B正确；苏打水呈弱碱性，能与胃酸反应，C正确；SO2还原性较强，优先被氧化，能作葡萄酒中的抗氧化剂，D正确。答案A2(2018湖北八校联考)下列离子方程式书写不正确的是()AFe与HCl溶液反应：2Fe6H=2Fe33H2BCu与AgNO3溶液反应：2AgCu=Cu22AgC醋酸与NaOH溶液反应：CH3COOHOH=CH3COOH2ODCuSO4与Ba(OH)2溶液反应：Cu2SOBa22OH=BaSO4Cu(OH)2解析Fe与HCl反应生成Fe2，A错误。答案A3(2018广东中山一中统测)为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()Na2O2中阴、阳离子的个数比是11Na2O2分别与水及CO2反应产生等量氧气时，转移电子的物质的量相等Na2O2投入到紫色石蕊试液中，溶液先变蓝，后褪色Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂A BC D解析阴离子为过氧根离子，因此阴、阳离子的个数比是12，错误；两个反应的氧化剂和还原剂均为过氧化钠，产生等量氧气时转移电子数相同，正确；过氧化钠溶于水生成氢氧化钠，使溶液变蓝，且过氧化钠具有强氧化性，因此可以氧化石蕊，溶液褪色，正确；二者反应虽然有盐和水生成，但还有氧气生成，因此过氧化钠不属于碱性氧化物，错误；过氧化钠中1价的O在反应中发生自身的氧化还原反应，生成2价的O和0价的O，正确；综上所述，B项正确。答案B4(2018河南郑州质检)下列叙述正确的是()AFe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应B足量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2C将Fe2O3溶于稀盐酸后再加入等物质的量的Fe，无气体放出DFe2O3(s)FeCl3(aq)Fe(OH)3胶体，在给定的条件下能实现解析稀HNO3具有强氧化性，与Fe反应产生的气体为NO，A错误；铁与Cl2反应无论量的多少产物都是FeCl3，B错误；Fe2O3溶解产生的Fe3恰好将铁单质氧化 ，因而不能置换出H2，C正确；FeCl3(aq)和NaOH(aq)反应生成Fe(OH)3沉淀，D错误。答案C5(2018湖北当阳一中月考)将等物质的量的镁和铝混合，取等质量该混合物四份，分别加到足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A3 molL1 HCl B4 molL1 HNO3C8 molL1 NaOH D18 molL1 H2SO4解析设镁、铝的物质的量均为1 mol。A项，镁与盐酸反应生成1 mol氢气，铝与盐酸反应生成1.5 mol氢气，共2.5 mol氢气；B项，生成氮的氧化物而不是氢气；C项，镁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应生成1.5 mol氢气；D项，铝在浓硫酸中钝化，镁与浓硫酸反应生成二氧化硫而不是氢气。综上所述，金属混合物与3 molL1 HCl反应放出氢气最多，所以A项正确。答案A6(2018河北正定中学月考)下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系正确的是()A向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡B向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡C向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量D向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量解析A项，向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，沉淀量达到最大消耗NaOH和沉淀溶解消耗NaOH的比为31，错误