微专题(一)　金属及其化合物

元素及其化合物专题四

[循图忆知—扩成面][易错判断—查漏点]1．常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2 ()2．金属钠导热性好，可用作传热介质

()3．用石灰石-石膏法对燃煤烟气进行脱硫，同时可得到石膏

()4．接触法制硫酸时，煅烧黄铁矿以得到三氧化硫

()5．电解ZnSO4溶液可以得到Zn ()×√√×√6．生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐 ()7．不锈钢中的合金元素主要是铬和镍，具有很强抗腐蚀能力，可用于医疗器材 ()8．Al还原性比Fe强，Al和Fe2O3能发生铝热反应得到Fe ()9．铁比铜金属性强，可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板 ()10．足量SO2通入Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀

()

√√√×√微专题(一)金属及其化合物目录目录12提能点(一)金属元素及其化合物的转化、性质及应用提能点(二)金属及其化合物的制备3专题验收评价提能点(一)金属元素及其化合物的转化、性质及应用01(一)活泼金属的代表——钠1．价—类二维图3．重要知识点识记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。②1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol，如1molNa2O2与过量SO2的反应转移电子的物质的量为2mol。③除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液，而不能用饱和的Na2CO3溶液。④向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有NaHCO3析出。⑤Li和O2反应只生成Li2O；NaH是离子化合物，是一种强还原剂。⑥Na2O、Na2O2中阴阳离子个数比均为1∶2。(二)两性金属的代表——铝1．价—类二维图3．重要知识点识记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。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。③Al2O3、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。④Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。⑤泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。(三)变价金属的代表——铁1．价—类二维图3．重要知识点识记①Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4，而不是Fe2O3或FeO。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S的氧化性。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化而使反应停止，但加热后继续反应。②Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(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。③制备Fe(OH)2的方法很多，原则上都需满足两点：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。④Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。(四)过渡金属的代表——铜1．价—类二维图3．重要知识点识记①铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2(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。④Cu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H2SO4，Cu继续溶解。⑤Cu：红色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：砖红色。(五)常考的金属元素及其化合物的应用物质日常应用原因分析钠核反应堆的传热介质熔点较低，导热性好过氧化钠呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑续表续表明矾、铁盐净水剂在水中生成Al(OH)3[或Fe(OH)3]胶体，其可以和悬浮的颗粒形成絮状不溶物沉降下来氧化铁红色油漆和涂料氧化铁是一种红棕色粉末硫酸铜配制农药，杀菌铜离子(重金属离子)能使蛋白质变性续表[集训冲关]题点(一)金属及其化合物的性质及应用1．(2023·浙江6月选考)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是(

)A．铝有强还原性，可用于制作门窗框架B．氧化钙易吸水，可用作干燥剂C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂答案：A

解析：铝用于制作门窗框架，利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质，而不是利用它的还原性，A不正确；氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作干燥剂，B正确；食品中含有的Fe2＋等易被空气中的氧气氧化，维生素C具有还原性，且对人体无害，可用作食品抗氧化剂，C正确；过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，同时可吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，可作潜水艇中的供氧剂，D正确。2．(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(

)A．氯化铁属于弱电解质B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板C．氯化铁可由铁与氯气反应制得D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体答案：A

解析：氯化铁能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可用来蚀刻铜板，B正确；氯气具有强氧化性，氯气与铁单质加热生成氯化铁，C正确；向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。3．下列说法不正确的是(

)A．Mg在氮气中燃烧的产物是Mg3N2B．根据铝热反应原理，Al2O3与Fe在高温下反应可制得AlC．用CuSO4溶液经过两步反应可制得Cu2OD．黄铁矿在空气中燃烧的含硫产物主要为SO2答案：B

解析：Mg在氮气中燃烧的产物是Mg3N2，A正确；

Al2O3与Fe不反应，Al在高温下与Fe2O3反应可制得Fe，B错误；第一步CuSO4与NaOH反应制得Cu(OH)2悬浊液，第二步用Cu(OH)2悬浊液与含醛基的物质反应就能得到Cu2O，C正确；黄铁矿在空气中燃烧的含硫产物主要为SO2，D正确。题点(二)陌生金属化合物的相关性质及应用4．(2023·浙江1月选考)共价化合物Al2Cl6中所有原子均满足8电子稳定结构，一定条件下可发生反应：Al2Cl6＋2NH3===2Al(NH3)Cl3，下列说法不正确的是(

)A．Al2Cl6的结构式为

B．Al2Cl6为非极性分子C．该反应中NH3的配位能力大于氯D．Al2Br6比Al2Cl6更难与NH3发生反应答案：D

Al2Cl6由分子的空间结构可知该分子结构对称，为非极性分子，故B正确；由反应的化学方程式可知，氨分子更易与具有空轨道的铝原子形成配位键，配位能力大于氯，故C正确；溴元素的电负性小于氯元素，溴原子的原子半径大于氯原子，则铝溴键弱于铝氯键，所以双聚溴化铝的铝溴键更易断裂，比双聚氯化铝更易与氨气反应，故D错误。5．(2022·浙江6月选考)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是(

)A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2OB．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2OC．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3答案：B

解析：化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为＋3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为FeO(OCH3)＋3HCl===FeCl3＋H2O＋CH3OH，A合理；化合物中C为－2价，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O，则得失电子总数不相等，B不合理；其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3＋能将I－氧化为I2，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色，C合理；化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D合理。答案：B

第二阶段为碳酸钙分解阶段，其完全分解时质量分数变化为(76－52)%＝24%，B点时，因碳酸钙分解损失的质量分数为(76－64)%＝12%，可知此时碳酸钙的分解率为50%，故B错误；C点为完全分解产物，固体成分为氧化镁和氧化钙，故C正确；第二阶段反应温度高于第一阶段，温度越高反应速率越快，固体损失相同质量分数的时间越短，曲线斜率越大，故D正确。提能点(二)金属及其化合物的制备021．金属单质活动性及冶炼方法2．常见的金属元素的存在形式及其单质的冶炼续表续表续表续表续表[集训冲关]1．下列说法不正确的是(

)A．电解法冶炼铝时，加入冰晶石可降低氧化铝熔融温度，减少能耗B．工业炼铁时，铁矿石和焦炭应从炼铁高炉的上口加入C．生物炼铜，是指在某些细菌作用下，利用空气中的氧气将不溶性铜矿转化为铜单质D．工业上锌可用湿法冶炼——电解ZnSO4

溶液制备Zn答案：C

解析：Al2O3的熔点高，电解法冶炼铝时，加入冰晶石可使氧化铝的熔融温度降低，减少了能耗，降低了成本，故A正确；工业上高炉炼铁时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气，故B正确；生物炼铜，是指某些细菌吞食铜矿粉后，在体内利用氧气将不溶性铜矿转化为可溶性铜盐，C不正确；电解ZnSO4溶液，阴极锌离子放电生成锌，阳极生成氧气，故D正确。2．钛(熔点为1668℃)广泛应用于生活和科技等各领域，用镁还原TiCl4制取金属钛是钛生产的重要方法，其简化工艺流程如下，下列说法错误的是(

)答案：D

真空蒸馏时，需要将金属Mg、MgCl2分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是降低单质Mg和MgCl2的沸点，C项正确；“电解”时，阳极上发生反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2可用作其他联产过程的氧化剂，D项错误。3．溶液a中的溶质主要为CdSO4，还含有少量FeSO4、H2SO4，以溶液a为主要原料制备高纯镉的工艺流程如图所示。下列说法正确的是(

)A．“氧化”时若用Cl2代替O2，“电解”时阳极反应式不变B．“调节pH”时可以用CuO替ZnOC．“电解废液”所含溶质的主要成分为ZnSO4、H2SO4D．“氧化”时可以用KSCN验Fe2＋是否完全被氧化答案：C

解析：“氧化”时若用Cl2代替O2，即有Cl－生成，在“电解”时阳极会有Cl2生成，阳极反应式不同，A项错误；“调节pH”时若选用CuO，则后续溶液中含CuSO4，电解时生成的镉中含有铜杂质，B项错误；“电解”时生成硫酸、镉及氧气，“电解”前的溶液中含有硫酸锌，C项正确；“氧化”时，应用铁氰化钾溶液检验Fe2＋是否存在，D项错误。4．采用高压氢还原法可以从溶液中直接提取金属粉末。以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含少量SiO2)为原料制备铁红和铜粉的流程如下：下列说法不正确的是(

)A．“灼烧”中的高压O2能增大单位体积内的活化分子数B．浸渣的主要成分是H2SiO3，滤渣的主要成分是Fe(OH)3C．在实验室分离出滤渣需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒D．“还原”的离子方程式为Cu2＋＋H2===Cu＋2H＋答案：B

浸渣的主要成分为不溶的SiO2。调pH将Fe3＋转变为Fe(OH)3，所以滤渣的主要成分为产生的Fe(OH)3和过量的CuO，B项错误；实验室分离滤渣采用过滤，主要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，C项正确；还原过程将Cu2＋转变为Cu，反应的离子方程式为Cu2＋＋H2===Cu＋2H＋，D项正确。专题验收评价031．化学与工业生产密切相关，下列说法正确的是(

)A．电冶金工业中，加冰晶石降低Al2O3熔融温度B．炼钢工业中，将炽热的钢水注入留有水的模具C．电子工业中，以FeCl2溶液作为覆铜板腐蚀液D．硝酸工业中，通过氨的催化氧化实现人工固氮答案：A

2．下列“类比”结果正确的是(

)A．若2CuS＋3O2===2CuO＋2SO2,则2HgS＋3O2===2HgO＋2SO2B．Na在空气中燃烧生成Na2O2，则Li在空气中燃烧生成Li2O2C．钠能在CO2中燃烧，镁也可以在CO2中燃烧D．常温下，铝与NaOH溶液反应生成H2，镁与NaOH溶液反应也生成H2答案：C

解析：HgS＋O2===Hg＋SO2，A错误；Li在空气中燃烧生成Li2O，B错误；钠和镁都很活泼，均能在CO2中燃烧置换出CO2中的碳，C正确；常温下，镁不与NaOH溶液反应，D错误。3．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(

)A．Al2O3熔点高，可用于电解冶炼铝B．MgO是碱性氧化物，可用作耐高温材料C．CaO具有吸水性，可用作燃煤中的脱硫剂D．BaSO4不溶于盐酸，可用作胃肠道造影检查答案：D

解析：Al2O3可用于电解冶炼铝主要是因为Al2O3熔融状态下能导电，故A不符合题意；MgO可用作耐高温材料是因为MgO熔点高，故B不符合题意；CaO可用作燃煤中的脱硫剂是因为CaO与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，进一步与氧反应生成硫酸钙，故C不符合题意；人体中有胃酸，BaSO4不溶于盐酸，因此BaSO4可用作胃肠道造影检查，故D符合题意。4．下列物质的性质或用途的因果关系正确的是(

)A．小苏打不稳定、受热易分解，因此面包师常用小苏打作发泡剂烘焙面包B．苯酚又名石炭酸，其水溶液具有弱酸性，因此可用于杀菌消毒C．氯化铝熔点低，因此工业常采用电解熔融氯化铝制得铝D．铵盐受热易分解，因此实验室可用加热分解NH4Cl制备NH3答案：A

解析：小苏打受热分解成二氧化碳、碳酸钠和水，可作为面包的发泡剂，A项正确；苯酚可用于杀菌消毒是因为苯酚能使蛋白质变性，与其具有弱酸性无关，B项错误；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，故不能用电解熔融氯化铝的方法制铝，C项错误；NH4Cl受热分解产生氨气和HCl，氨气遇到HCl又重新生成NH4Cl，因此不能用加热NH4Cl制取NH3，D项错误。5．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(

)A．铜具有良好导热性，可用作印刷电路板B．硫酸铜溶液显酸性，可用作泳池杀菌剂C．溴化银呈淡黄色，可用于制作相机胶片D．银氨溶液具有弱氧化性，可用于制作银镜答案：D

解析：铜可用作印刷电路板是因为铜具有良好导电性，与导热性无关，故A不符合题意；硫酸铜溶液可用作泳池杀菌剂是因为铜离子具有杀菌消毒作用，与酸性无关，故B不符合题意；溴化银可用于制作相机胶片是因为溴化银具有感光性，与颜色无关，故C不符合题意；银氨溶液具有弱氧化性，可以和还原性的醛基发生氧化还原反应而被还原为银，故D符合题意。6．合理、高效地开发、利用金属矿物，将其中的金属从其化合物中还原出来，用于生成各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。下列有关金属的冶炼的说法不正确的是(

)A．电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，钠元素被还原，氯元素被氧化B．古法炼铜“曾青得铁则化为铜”的反应中，利用的是置换反应的原理C．用铝热法原理炼铁的反应中，1molFe3O4被Al还原成Fe，转移9mole－D．高炉炼铁的主要反应是用CO还原Fe2O3进行炼铁答案：C

解析：电解熔融NaCl制取金属钠的反应中，Na＋得电子生成Na，Cl－失电子生成Cl2，钠元素得电子被还原，氯元素失电子被氧化，A正确；“曾青得铁则化为铜”原理为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，属于置换反应，B正确；在铝热反应炼铁过程中，1molFe3O4被Al还原生成Fe，Fe元素化合价从＋2、＋3价降低为0价，转移电子的物质的量为1mol×2＋2mol×3＝8mol，C错误；高炉炼铁主要是利用CO的还原性将Fe2O3还原为Fe，D正确。A．在该反应中有Zn、C被还原B．在该反应中ZnCO3是还原剂C．CO既是氧化产物又是还原产物D．每生成3molCO，转移4mol电子答案：B

解析：该反应ZnCO3中Zn、C均得到电子被还原，A正确；该反应ZnCO3中Zn、C均得到电子，没有元素失电子，ZnCO3为氧化剂，B错误；ZnCO3中C得电子生成CO，此时CO为还原产物，碳单质中C失电子生成CO，此时CO为氧化产物，故CO既是氧化产物又是还原产物，C正确；由化学方程式知每生成3molCO，ZnCO3中Zn得到2mol电子，C得到2mol电子，2molC失去4mol电子，故转移4mol电子，D正确。8．下列说法正确的是(

)A．电解饱和食盐水可以得到Na和Cl2B．加热七水硫酸镁制取MgSO4C．工业上利用铝热反应炼铁D．常温下铜与浓硫酸反应制备SO2答案：B

解析：电解饱和食盐水时，阴极上水电离出的氢离子优先放电，钠离子不放电，不能得到金属钠，应得到氢气、NaOH和Cl2，故A错误；加热七水硫酸镁，MgSO4水解生成硫酸和氢氧化镁，硫酸不挥发，二者中和生成MgSO4，故可加热七水硫酸镁制取MgSO4，故B正确；工业上炼铁用CO还原铁的氧化物，焊接钢轨利用铝热反应炼铁，故C错误；常温下铜与浓硫酸不反应，需要加热才反应，故D错误。9．光卤石的主要成分为KMgCl3·6H2O，下列有关说法不正确的是(

)A．KMgCl3·6H2O是一种复盐，且为纯净物B．KMgCl3·6H2O易溶于水，其水溶液呈酸性C．KMgCl3·6H2O减压蒸发脱水，可快速得到KMgCl3D．用惰性电极电解KMgCl3·6H2O的水溶液，得到两种气体和一种沉淀答案：C

解析：复盐是由两种金属离子(或铵根离子)和一种酸根离子构成的盐，KMgCl3·6H2O是一种复盐，有固定化学式，为纯净物，故A正确；光卤石是含镁、钾盐经蒸发后的最后产物，故KMgCl3·6H2O易溶于水，属于强酸弱碱形成的复盐，其水溶液呈酸性，故B正确；KMgCl3·6H2O减压蒸发脱水，会加快镁离子的水解，得到的是氢氧化镁和KCl，不能得到KMgCl3，故C错误；10．金属汞用途广泛，其熔点，沸点分别约为－39℃、356℃。目前，工业上制汞的流程如图所示。下列分析中错误的是(

)A．辰砂与氧化钙加热反应时，HgS既是氧化剂又是还原剂B．辰砂与氧化钙加热反应时，CaSO4为氧化产物C．洗涤粗汞可用5%的盐酸代替5%的硝酸D．吸入汞蒸气会引起中毒，因此在生产过程中要增加保护措施答案：C

解析：HgS中硫元素化合价升高，汞元素化合价降低，因此HgS既是氧化剂又是还原剂，A正确；硫酸钙中的硫元素由辰砂中－2价的硫升高到＋6价，发生氧化反应，硫酸钙是氧化产物，B正确；盐酸不能溶解铜、铅等杂质，不能用盐酸代替硝酸，C错误；汞为重金属，有毒，吸入汞蒸气会引起中毒，在生产过程中要增加保护措施，D正确。11．下列“类比”或“对比”合理的是(

)A．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4ClB．Mg在CO2中点燃反应生成MgO和C，则Zn在CO2中点燃反应生成ZnO和CC．NaClO溶液与少量CO2反应生成NaHCO3和HClO，则Ca(ClO)2溶液与少量CO2反应生成Ca(HCO3)2和HClOD．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应最终生成Ag2O和NH4NO3答案：A

12．“太空金属”钛广泛应用于新型功能材料等方面，工业上用钛铁矿(主要成分是TiO2，含少量FeO和Fe2O3)冶炼金属钛的工艺流程如图所示，下列说法正确的是(

)答案：C

解析：钛铁矿(主要成分是TiO2，含少量FeO和Fe2O3)加硫酸酸浸，浸出液中含铁离子、亚铁离子和TiO2＋，加适量铁屑发生还原反应，将铁离子转变为亚铁离子，蒸发浓缩冷却结晶提取出绿矾晶体，13．“类推法”是研究物质性质时常用的方法，但类推是相对的，不能违背客观实际，下列类推正确的是(

)A．向Na2CO3固体中加入少量水，伴随放热现象，向NaHCO3固体中加入少量水，也伴随放热现象B．CO2与Na2O2反应生成Na2CO3和O2，SO2与Na2O2反应生成Na2SO3和O2C．Cl2可与H2反应生成氯化氢，F2也可与H2反应生成氟化氢D．Fe与S能直接化合生成FeS，Cu和S也能直接化合生成CuS答案：C

解析：向Na2CO固体中加入少量水，发生水合反应：Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O，伴随放热现象，向NaHCO3固体中加入少量水，固体溶解吸收热量，A错误；SO2具有还原性，与Na2O2反应生成Na2SO4，B错误；卤族元素均具有氧化性，可与H2发生化合反应生成卤化氢，C正确；S的氧化能力弱，与具有可变化合价的金属反应，通常生成低价态金属硫化物，Cu与S反应生成Cu2S，D错误。14．草酸钴晶体是制备钴的氧化物的重要原料。18.3g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)在隔绝空气受热时的质量变化曲线如图所示，240℃及以上所得固体均为钴氧化物(其中Co的化合价为＋2或＋3)。下列说法正确的是(

)答案：C

15．化合物X由两种元素组成，某学习小组按如下流程进行实验：已知：X可与水反应生成一种二元含氧酸，流程中X与NaOH(物质的量之比1∶1)发生化合反应得到溶液A(含4种元素)。B和D为纯净物。请回答：(1)X的组成元素是____________，X的化学式是____________。(2)写出X→A的化学方程式_______________________________。(3)写出C→D的离子方程式________________________________。(4)实验室制得的黄绿气体单质B含有HCl，设计实验验证___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：溶液C与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀D，D灼烧生成8g红色固体E，则E是Fe2O3，n(Fe2O3)＝0.05mol；C中含有0.1molFe3＋，1.1