专题九金属及其化合物(精)

1、1专题九 金属及其化合物专题新平台 【直击高考】i.iA 和nA族元素是典型的金属，要从原子的核外电子排布，理解iA 和nA 族元素 （单质、化合物 ）的相似性和递变性，掌握它们在周期表中的位置及与性质的关系。 1 999 年高 考选择题考查了iA 和nA 族元素性质的比较。2.掌握 Al、Fe 单质及其化合物的重要性质。Al 的两性、Fe FeT 与 Fe3+相互转化及变 价元素的氧化性、还原性，是近年高考选择题、无机推断题命题的重要内容。3. 常见金属与人体健康的关系以及重金属盐的污染与环保问题。4. 碱金属元素在电光源、贵重金属冶炼方面的应用，碱金属的氢化物和氮化镁的有关 性质及“侯氏制

2、碱法”等也是近年高考无机信息题的出题知识点。【难点突破】1 .方法与技巧（1） 有关金属单质及其化合物的框图推断，是高考命题中的难点内容。复习过程中，对出题频率较高的四种金属（Na、Mg、AkFe 的单质及其化合物的特性、结合金属的活动性 顺序要要进行归纳、梳理和比较，并能熟练地加以应用。（2） 铝与镁、 铁及其化合物的有关计算 （如图像、函数关系等 ）为过去高考的较难题。要 根据它们的性质写出有关的化学方程式，通过图像或函数找出解题的突破口，如图像中的最 大值（最高点）、最低点、转折点和水平线等对正确解题往往有重要意义，同样函数的边界条 件及定义域对解题也非常重要。2. 解题注意点 要学会分

3、析信息，正确应用基本理论，如周期律的知识、化学键和晶体理论、金属的活动性顺序表等知识来解答有关习题。 掌握若干常见金属的活动性顺序是学好中学化学的基础， 也是高考必备的基础。3. 命题趋向 金属阳离子的检验和溶液中有关离子的共存，是高考命题的传统“节目” ；通过信息给出有关金属、合金等无机新材料的结构或性质，是前几年的高考热点；通过无机信息给予题 考查考生接受信息和处理信息的能力，可能成为今后高考命题的关注点。专题新例析【例 1】（1999 年全国卷厌于 IA 族和 IIA 族元素的下列说法中正确的是（）A. 在同一周期中，IA 族单质的熔点比 IIA 族的高B. 浓度都是 0. Olmol.

4、L：1时，氢氧化钾溶液的 pH 比氢氧化钡的小C 氧化钠的熔点比氧化镁的高D 加热时，碳酸钠比碳酸镁易分解【解析】对选项 A,想一下金属钠与金属镁的熔点即可辨别 A 是明显错误的。KOH 和 Ba（OH）都是强电解质，与 KOH 不同，每摩 Ba（OH2能电离出 2 mol OH-, OH浓度大，溶液的 pH大，B 选项正确。C 选项中联想到氧化镁可作耐火砖的事实可知 C 选项不正确。对选项 D,碳酸镁受热可发生分解，而碳酸钠比较稳定，选项 D 也是错误的。【答案】B2【点评】本题主要考查对典型金属元素单质及其化合物性质的了解。 错选 A、C 或 D,表明考 生对这些物质的特性还不熟悉，尤其是

5、认为碳酸钠也容易热分解，一直是学生的常见错误。 复习过程中，要对这些典型物质的特性进行总结和整理，并进行适当的强化记忆。【例 2】在含有 Fe?+、F$、Al3+、NH4+的稀溶液中，加入足量的固体，充分反应后， 再加入过量的稀盐酸，完全反应后，离子数目几乎没有变化的是 ()33+2AFe3BAl3+CNH4DFe2【解析】加入固体 Na2O2，要考虑它发生两方面的反应：一是与 H2O 作用生成 NaOH 二是 能将氧化为。所以反应后，+、F 尹 的数目要发生变化，NHJ与 NaOH 反应 生成 NHs,由于 NbO2反应放出热量，使部分 NHs挥发，NH?的数目也会发生变化。而 Al3+在与

6、 NaOH 反应后再与稀盐酸反应，离子数目不会变化。【答案】 B【点评】少数学生误选 A 和 D,忽视了FF遇 Na2O2氧化剂时被氧化为 FeT 事实。误选 C, 忽视了 Na2O2与 H2O 剧烈反应放热的特点。当 Fe3、 Fe2与还原剂、氧化剂共存时，尤其 要注意可能发生氧化还原反应，而引起溶液中微粒的变化。【例 3】(2001 年广东、河南高考题)将等物质的量的两种氧化物溶于 100mL 硫酸，而后逐 渐滴入 1.00molT的氢氧化钠溶液。当加入氢氧化钠的体积 y= 50mL 时，开始有沉淀析出， 且沉淀量随氢氧化钠加入量逐渐增加。当氢氧化钠的体积 V2=650mL 时，沉淀量达到

7、最大值， 继续滴加氢氧化钠时，沉淀量逐渐减小。当 V3=750mL 时，沉淀量不再改变。(1) 最初加入的 50mL 氢氧化钠溶液的作用是什么？(2 计算所用硫酸的浓度。(3)试判断两种氧化物各是什么，并计算其物质的量。【解析】(1)因两种氧化物均溶于 H2SQ，再加 NaOH 至 50mL 时方产生沉淀，故此 50mLNaOH的作用是中和过量的 H2SO4。(2)由相关反应的离子方程式可知，沉淀量达到最大时所用 Of 的物质的量与 100mL的 H2SQ 中的物质的量相等 n(OX)= 1.00mol/LX0.650L =OQ50m 以 I,+n(H )=0.650mol c(HzSQ)=0

8、.650mol2 - 0.100L=3.25mol/L(3)由题意可知， 在“考试说明”规定的范围内， 其中一种氧化物为 AI2O3。 根据 Al(OH3+OH=AIQ +2H2O 可知，该反应用去n(NaOH)=1.00mol/LX(Q7550)L =0.100mol 故Al(OH为 O.IOOmol” Al2O3的物质的量为 0.0500mo。又由 Al3+3 OH= Al(OH3知生成 O.IOOmol Al(OH3用去 0.300mol NaOH 而生成另一种氢氧化物用去 NaOH 的物质的量为 0.650mol 0.300mol 0.05mol=0.300mo,且已知两种氧化 物的物

9、质的量相等,故另一种氧化物也是三价金属氧化物,它不溶于过量的强碱溶液,故另 一种氧化物为 Fe2O3，其物质的量为 0.05mol。【答案】略【点评】本题通过化学计算推理两种金属氧化物,考查考生对铝、铁氧化物性质的掌握和化 学计算能力。对 A2O3的推断，考生能依据解题经验得到，而在推理另一种氧化物时，一是 计算生成另一种氢氧化物消耗 NaOH 的物质的量时出现差错； 二是忽视了两种氧化物“等物 质的量”的关系；三是没有能自觉地在“考试说明”范围内去找一种 +3 价的金属。3咼考训练新点击1 下列有关纯铁的描述正确的是（）A. 熔点比生铁的低B. 与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快C

10、. 在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D. 在冷的浓硫酸中可钝化2. 1998 年 6 月，我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪随美国发现号航天飞机升入太空， 开始了探索宇宙中是否存在“反物质”和“暗物质”的研究工作。根据你所学的知识推测制 造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是（）A. FeOB. FeO3C. Fe3O4D. FesC3下列各组物质的稀溶液发生反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应 现象都相同的是（）A. NaHSO 和 Ba（OH2B. A1C3和 NaOHC. NaAIQ 和 H2SC4D. Ba（HCO）2和 Ba（OH24. 下列离子方程式书写正确的是A. FeC2溶液中通

11、入 C2： Fe2+ C2Fe3+2CFB.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：+十 0H_ +HCC3CaCOJ + fO。C. FeS 固体（不溶于水）放人稀硝酸溶液中：FeSb 2HJF+H2SfD. AlC3溶液中加入过量氨水：A 产+4OHTAIOT+ 2 也 05. 钡和钠相似，也能形成含 Q2离子的过氧化物，下列叙述不正确的是（）A.过氧化钡的化学式是 Ba2O2B . 1 mol 过氧化钡或过氯化钠跟足量的水反应都生成 0.5 mol 氧气o .审2-C.o2-离子的电子式为：o：O:_tt _D .过氧化钡或过氯化钠都是强氧化剂6.成功合成纳米氮化镓是我国科学家近年来取得的一项重

12、大科研成果。已知镓（Ga） 是第川 A 族元素，则氮化镓的化学式是（）A . Ga3N2B . Ga?N3C. GaND . G&N7 .铝在人体中积累可使人慢性中毒，1989 年世界卫生组织正式将铝“食品污染源之一” 而加以控制。铝在下列使用场合必须加以控制的是（）4制铝锭 制易拉罐 制电线电缆 制牙膏皮 用明矶净水 制炊具 用明矶 和小苏打作食品膨化剂 用 Al（OH）3制成药片治胃病 制防锈油漆A. B. C. D. &通过下列有关操作或现象，可以确定溶液中一定有 Fe3+存在的是()A. 加入足量铁粉后，溶液变成浅绿色B. 滴入 KI 溶液后，溶液呈黄棕色C. 滴入 N

13、aOH 溶液后，析出的沉淀由白色逐渐变为灰绿色D. 滴加 KSCN 溶液后，溶液变为红色9下列各组物质相互混合后，既有气体生成又有沉淀生成的是()金属钠投入到 FeQ 溶液 过量 NaOH 溶液和明矶溶液 少量电石投入过量 NaHCO 溶液Na2O2投入 FeC2溶液A.B.C.D.10. 将一定质量的 Mg、Zn、Al 混合物与足量稀硫酸反应，生成氢气 2.8L (标准状况)， 原混合物的质量可能是()A. 2gB. 4gC. 8gD. 10g11.现有 12 种离子：1、Na+ K、Al3+ F$、NH/、$、OHNQ、MnO4AIQ、CQ1 23 4。若将它们分成两组，每组中至少有两种阳

14、离子或两种阴离子，两组离子分别能在溶 液中共存。试写出其中一组离子的化学式。(2)铁粉、稀硫酸的作用和有关的离子方程式分别是：铁粉_ _稀硫酸_。(3)_ 配制过程中试剂的加入顺序是 _ 13. A、B C 是短周期IA 和nA 族元素的碳酸盐，它们的质量分别为 mAmB、m。， 与足量盐酸完全反应，消耗盐酸的物质的量分别为 nA(HCD、nB( HC)、n。(HC)。已知：mA= mB+ me, m (HC) = nB( HC) + rc(HC)。请填空：2 写出短周期IA 和nA族元素形成的所有碳酸盐的名称： _ 。3 若以MA、MB和 Me分别表示 A、B、C 的相对分子质量，试写出MA

15、MB和 Me三 者的相互关系式 _ 。4 A 的正确选择有种，其化学式为：。(4) 若 A 和 B 为nA 族元素的碳酸盐，C 为IA 族元素的碳酸盐，则 A、B C 的化学式依次是_, mB: me=1 :_ 。(保留 2 位小数)512 .实验室用久置的绿矶(已部分氧化变质)配制纯净的 FeSQ 溶液。可选用的试剂有: 蒸馏水、铁粉、稀硫酸。试回答下列问题：(1)写出绿矶中 FeSO 变质的化学反应方程式：614.某校课外兴趣小组用下图所示过程除去 AIC3中含有的Mg2*、eV*杂质离子。试根 据图中编号确定对应物质的分子式或化学式。尸白色沉淀溶液_ ； (2)_ ；_ (4)_ (5)

16、_ (7)_。15. 已知 X 为 FeO 和 CuO 的混合物，取两份等质量的 X 样品进行下列实验:(1) 写出、步所有反应的化学方程式。+AIC3溶液溶液不4至解淀白色沉淀酸性溶液7(2)设从步所得固体 D 的质量为 32g，溶液 E 中只含有一种金属离子，气体 F 在标准状况下体积为 5.6L，试计算取用的每份 X 的质量和 X 中 FeO 和 CuO 的质量比。16. 现有A1C3和FeC3的混合溶液， 其中人13+和卩少的物质的量之和为O.IOmol,在此溶 液中加入 90 m L 4.0mol/L 的 NaOH 溶液，使其充分反应，设 Al3+物质的量与总物质的量的比 值为 X。

17、(1) 根据反应的化学方程式计算 x =0.4 时，溶液中产生的沉淀是什么物质？物质的 量是多少？(2) 计算沉淀中只有 Fe(OH3的 x 的取值范围，请在下图中画出沉淀总量(mol)随 x(3) 若 Al3+和 Fe3的物质的量之和为 Amol(A 为合理值),其它条件不变时，求沉淀中同时有 Fe(OH3、Al(OH3的 x 的取值范围和各沉淀的物质的量(用含有 A、x 的式子表示)。(0T1.0)变化的曲线。8专题九金属及其化合物I.D 2.C 3.AD 4.B5.A6.C7.C8. D 9. D 10.B CII.、NH?、Fe、Al5+、NO3、MnO4(其余为另一组)12.12Fe

18、SO+3O2+6H2O=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3(2) 将 Fe?+转化成 Fe和除去过量的 H2SQFe +2Fe =3Fe Fe+2H =Fe +H2f溶解氧化变质生成的 Fe(OH)3Fe(OH)3+3H+=F(3+3h2O(3) 绿矶、水、稀硫酸、铁粉13. (1)碳酸锂，碳酸钠，碳酸铍，碳酸镁(2)mA/MA=mB/MB+mC/Mc(或MBMAMCMCMAMB以及其它合理答案)(3)2 种 L2CC3MgCQ (4) MgCQ, BeCO, NazCQ 1.0514.(1)过量 NaOH(2)NaAIQ NaCl Ca(OH)2(3)Mg(OH)2(4)过量的 CQ(5)Ca(HCO3)2NaCl (6)Al(OH)3(7)过量 HCI15.(1) CuO+ 2HCl =CuC+H2O, FeO + 2HCl =FeCHO2CuO+CO =CU+CO2FeO+30=Fe+CO23Fe + CuCI = Cu+ FeCl Fe+ 2HCl =Fe2C+H2f(2)vn(Cu)=32gX6(4.gj mol1=0.25molm(CuO)=0.25molx80g/mol =20g又 n(H2)=5.6L/ 22.4Lmo1=0.25mol 由于 n (Fe)= n(H)+ n(Cu)n (