高考化学第二轮考点复习教案15

专题十二常见金属元素单质及其重要化合物

【命题规律】

钠、铝、铁、铜及其化合物是日常生活中非常重要的物质，特别

是铝、铁在国民经济中占有极其重要的地位。命题的重点将是钠及其

化合物(特别是Na2O2,Na2cO3、NaHCCh)的性质、铝及其化合物的

两性、Fe2+与Fe3+之间的转化关系、铜的冶炼及Cu(OH)2的性质等。

估计以后高考试题将会在选择题中以离子共存、离子方程式、氧化还

原反应、物质的鉴别与分离等角度考查金属元素及其化合物的性质，

也会在非选择题中以金属元素的性质为载体，通过推断题、实验题，

考查考生运用金属元素的有关知识分析解决问题的能力。以实验探究

的形式考查元素化合物的性质将成为2012年高考命题的新亮点。

【知识网络】

1.专题知识网络

(1)钠及其化合物相互转化关系图：

(2)镁元素及其化合物相互转化关系图如下:

HSOH2O,A

24Mg

KAI（SO4）2

【考点突破】

考点一金属单质及其化合物间的转化

例1A、B、C、D、X均为中学化学常见物质。它们之间存在

如下图所示转化关系。(图中反应条件略去)

囚+甲——+甲

X

填写下列空白：

(1)若A为金属铝，B为氧化铁，写出反应A+B—>C+D的一种

用途：o

(2)若A、B、C、D都是化合物，其中A为H2O,B、C、D均含

有氮元素，则B为____色气体。

(3)若A为金属单质，B、C、D都是化合物，A与B发生的反应

常用于制作印刷电路板，该反应的离子方程式为o

(4)若A、B、C为化合物，D、X为单质，A、B、C中肯定含有

X元素的是O

解析(1)若A为金属铝，B为氧化铁，则此反应为铝热反应，

其用途有焊接钢轨等。

(2)若A为H2O,B、C、D均含有氮元素，则此反应是：H2O+

3NO2=2HNO3+NO,NO2气体是红棕色的。

(3)若A为金属单质，B、C、D都是化合物，A与B发生的反应

常用于制作印刷电路板，可以推断此反应是金属铜和Fe3+的反应，离

子方程式：Cu+2Fe3=Cu2+2Fe20

(4)D和X化合生成B,所以B中一定有X；A和B反应生成C

和D,D是单质，B中的X只能进入C；A中是否有X无法判断。

答案(1)焊接钢轨(或其他合理答案)

(2)红棕

(3)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

(4)BC

考点二金属氧化物和氢氧化物

例2由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁、

戊五种化合物有如图所示的转换关系，甲是工业上制取A的主要原

料。请回答：

(1)写出下列物质的化学式：

A：，乙：o

(2)写出甲物质在工业上的任意两种主要用途

(3)写出下列变化的化学方程式：

①A与NaOH溶液反应的化学方程式：.

②乙与过量CO?反应的离子方程式：

③戊溶液与乙溶液混合的离子方程式：<

解析本题的“突破口”是单质A与NaOH溶液反应,生成单质C,

则C为H2,A可能是铝或硅，而A和B的产物甲能与盐酸反应，推

知A为ALB为。2。

答案⑴AlNaAlO2

(2)作耐高温材料；制取铝单质

(3)①2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T②AICV

+CO2+2H2O=A1(OH)31+HCO3-

③AF++3AIO2-+6H2O=4A1(OH)31

考点三金属阳离子的检验

例3有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，他们都是中学化学

中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体；B、C、D和F是盐溶液,

且它们的阴离子均不同。现进行如下实验：

①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟

雾；

②将A分别加入其它五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生；继

续加入过量A时;D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；

③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中

有无色、无味气体逸出；

④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3,

沉淀均不溶。

根据上述实验信息，请回答下列问题：

(1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式)：

(2)不能确定的溶液，写出其标号、溶质可能的化学式及进一步

鉴别的方法：O

解析⑴由题干表述可知A和E不是盐，又由纯E为无色油状

液体，推知E为硫酸（③步操作进一步确定）；（II）由题干和①步操作可

知A为氨水；（III）再由②步操作可知F中阳离子为Ag+发生的反应

为：Ag++NH3H2O=AgOH；+NH；；AgOH+

+-

2NH3H2O=[Ag（NH3）2]+OH+2H2O；而常见的盐中只有AgNO3

可溶于水，故F为AgNO3；（IV）由③步操作可知B中阴离子应

为CO『，由于此无色无味的气体只能是CO2,B、C、D中能生成沉淀

说明不能是HCO?,而阳离子可是常见的K+、Na+、NH；等待定；（V）

同样由②步操作D中能与氨水生成沉淀的无色溶液中常见的为阳离

子为Mg?+或A13',而阴离子需待下步反应再确定；（VI）由④步操作

生成的沉淀可能为AgCkAgBr、AgLBaSO^HzSiCX不合理）等,

但限于题干所述中学常用试剂，则沉淀应为AgCl和BaSCU，才不溶

于HNC>3,一个是与AgNC>3结合生成的沉淀，一个是与硫酸结合形成

的沉淀，故C应该同时含有Ba?+和C「，即C为BaCk，进而推出D

中阴离子应该为SO/,因为题干所述盐溶液中阴离子均不同，故D

为A12（SC>4）3或MgSCU；其他解析见答案。

答案（1）A：NH3或NH3H2O,C：BaCl2,E：H2sO4,

F：AgNOj

（2）B,Na2cO3或K2co3：焰色反应实验：用伯丝或铁丝蘸取少

量的B,在酒精灯火焰上灼烧，若火焰为黄色，则B为Na2cCh;若

透过蓝色钻玻璃观察火焰颜色，火焰为紫色，则B为K2c。3。D,

MgSCU或A12（SC）4）3：取少量D溶液，向其中滴加过量的氢氧化钠溶

液，若产生的沉淀没有溶解，证明是MgSO4,若生成的沉淀完全溶

解说明是AMS。）。

【高考失分警示】

对金属的考查常见的错误有：

1.铝及其化合物

注意对AI2O3、A1(OH)3两性的理解，以及对AF+、A1O?存在条

件的认识。

AI2O3、A1(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中

均不溶)，Al3\Aioi只能分别存在于酸性与碱性溶液中。

AF+与下列离子不能大量共存：OH，CO，、HCO5、so『、s2

-、A10；,其中OH-是因为直接反应，其余均是“双水解”。

A105与下列离子不能大量共存：H+、HCO；>NH^、Al3+>Mg2

2+

+、CuO其中H+和HCC>3■是因为直接反应(A1O5+HCO7+

H2O=Al(OH)3；+COr),其余也是“双水解”。

2.钠及其化合物

(1)注意钠及其化合物溶于水所得溶液浓度的计算中,Na及NazCh

溶于水均会产生气态物质，所得溶液的质量应是原混合物质的质量总

和减去产生气体的质量。

(2)注意Na?。?跟CO?和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺

序。若先发生反应：2Na2O2+2H2OMNaOH+O2?,必定还发生2NaOH

+CO2=Na2CO3+H2O,即应先考虑Na2O2^CO2的反应。

(3)正确理解“焰色反应”。

①它是元素的一种物质性质。无论是金属离子或金属原子均能发

生焰色反应。它属物理变化过程。

②不是所有元素都有特征的颜色。只有碱金属元素以及钙、锢、

钢、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。

(4)不清楚Na2。、Na2O2.KO2的结构，判断阴、阳离子配比时易

出错，三种化合物阴、阳离子数之比为1：2、1：2、1：1。

3.铁、铜及其化合物

(1)NO5与Fe?+在酸性条件下，不能共存。

(2)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸,

要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+

2+

=3Feo

(3)注意FeCb、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。

FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HC1的挥发，得到的固体为

Fe(OH)3,如灼烧后得到红色的FezCh固体。但Fe2(SC>4)3溶液蒸干时,

因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。

(4)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合

物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该

溶液中一定含有Fe3+,也可能含有Fe?卡。

(5)注意铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物

的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因

为2Fe3++Fe=3Fe?+。

【方法技巧】

(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、Al、Fe)

的单质及其化合物的特性、结合金属的活动性顺序要进行归纳、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(如图象、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

图象或函数找出解题的突破口，如图象中的最大值(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。

(3)解题注意点

要学会分析信息，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。

【高考真题精解精析】

[2011高考试题解析】

1.(重庆)下列叙述正确的是

A.Fe分别与氯气和稀盐酸反应所得氯化物相同

B.K、Zn分别与不足量的稀硫酸反应所得溶液均呈中性

CLi、Na、K的原子半价和密度随原子序数的增加而增大

D.C、P、S、C1的最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强

【答案】D

【解析】氯气具有强氧化性，铁在氯气中燃烧生成FeCh，H+的

氧化性较弱，与铁反应生成FeCk，A项错误。锌与不足量的稀硫酸

反应生成ZnSCU溶液，属于强酸弱碱盐，溶液显酸性，K与硫酸反应

后得到K2s。4为中性，而过量的K继续与水反应生成KOH,因此最

后溶液显碱性，B项错误。Li、Na、K为同主族元素，从上到下原子

半径依次增大，但密度金属钠大于金属钾，出现反常，C项错误。非

金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，C、P、S、C1

的非金属性依次增强，因此D项正确。

2.（上海）高铁酸钾（LFeO。是一种新型的自来水处理剂，它的

性质和作用是

A.有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质

B.有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质

C.有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌

D.有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌

解析：高铁酸钾（KzFeOQ中Fe的化合价是+6价，具有强氧化性,

其还原产物Fe?.水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水中杂质。

答案：A

3.（上海）过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和

过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g,反应中有关物质的物理量

正确的是（以表示阿伏加德罗常数）

二氧化碳酸钠转移的

碳电子

AImolNA

B22.4LImol

C106gImol

D106g2NA

解析：二氧化碳和过氧化钠反应的方程式为：

2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,每生成Imol氧气，固体质量就增加56g、

消耗2moi二氧化碳和2moi过氧化钠，同时生成2moi碳酸钠，而转

移的电子数是2mo1。

答案：AC

4.（上海）物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和。2混合

气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质

量不可能为

A.3.2gB.4.0gC.4.2gD.4.6g

解析：若镁全部与氧气反应只生成氧化镁，其质量是4g；若镁

全部与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，其质量是4.6g。因为只要有氧

气存在，就不可能生成单质碳，即镁应该首先与氧气反应，所以选项

D是不可能。

答案：D

5.（重庆）对滴有酚醐试液的下列溶液，操作后颜色变深的是

A.明矶溶液加热B.CH3COONa溶液加热

C.氨水中加入少量NH4cl固体D.小苏打溶液中加入少量

NaCl固体

【答案】B

【解析】明祖KA1（SO4）2-12H2O在水中电离后产生的A13+水解使

溶液呈酸性，加热导致水解程度增大，但酚醐遇酸性溶液颜色不变化,

因此A项不符合题意。CH3coONa为强碱弱酸盐，水解呈碱性，滴

加酚猷;后溶液显红色，加热使碱性增强，因此红色变深。氨水为弱碱,

+-

发生不完全电离：NH3H2O^NH4+OH,加入酚酸后溶液变为红

色，而NH»C1=NHJ+C「，其中的NHJ会抑制氨水的电离，使溶液

碱性减弱，颜色变浅。NaCl对NaHCC）3溶液中HCC）3一的水解无影响

6.（四川）下列“化学与生活”的说法不正确的是（）

A.硫酸钢可用钏餐透视

B.盐卤可用于制豆腐

C.明机可用于水的消毒，杀菌

D.醋可用于除去暖水瓶中的水垢

【答案】C

【解析】硫酸钏不溶于胃酸，可以做钏餐，A项正确。盐卤可以

使豆浆发生凝聚生产豆腐，B项正确。明矶可以用于水的净化，不能

杀菌、消毒，C项错误。醋酸可以与水垢的成分碳酸钙反应，可以用

来除垢，D项正确。

7.（山东）Al,Fe,Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的

是

A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物B.三者的单质放

置在空气中只生成氧化物

C.制备AlCh、FeCh、CuCk均不能采用将溶液直接蒸干的方法

D.电解AlCb、FeCb、CuCb的混合溶液是阴极上依次析出Cu,

Fe,Al

【答案】C

【解析】本题考查几种重要金属及其化合物知识，同时间杂着考

查盐类水解规律应用与电解规律的应用。A选项中AI2O3为两性氧化

物，故A项错误；B选项中Cu主要生成铜绿——碱式碳酸铜

[CU2(OH)2CO3],故B错误；c选项中三者氯化物溶液蒸干发生水解

得到对应氢氧化物和氧化物混合物，若再灼烧得到全是氧化物，故一

般在HC1气流中蒸干，才能得到无水物；D选项考查电解放电规律,

Fe3+先放点得到Fe2+,再C/放电得至I」Cu,然后Fe?+放电得到Fe,

A「+不在溶液中放电得到AL故D错误

8、(广东)某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，操

作正确且能达到目的的是

A、将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁条于其中探究Mg的活

泼性

B、将NaOH溶液缓慢滴入MgSd,溶液中，观察Mg(OH)2沉淀

的生成

C、将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并

收集沉淀

D、将Mg(OH)2沉淀转入蒸发皿中，加足量稀盐酸，加热蒸干得

无水MgCb固体

答案：B

解析：此题以镁及其化合物知识为基础考查化学实验知识。将浓

硫酸稀释为稀硫酸时，为防止液体飞溅，应将浓硫酸加入水中，A错;

NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，发生反应：

2NaOH+MgSC>4=Mg(OH)21+Na2so4,B对；过滤时浊液不能直接倒入

漏斗中，应用玻璃棒导流，C错；加热蒸干MgCb溶液时，山于镁离

子的水解，其最后得到的是氧化镁固体，得不到无水MgCb固体，D

错。

9.（安徽）下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是

选

实验操作现象解释或结论

项

过量的Fe粉中加入稀

溶液呈稀HNO3将Fe

HNO3>充分反应后，滴入

红色氧化为Fe3+

KSCN溶液

Agl沉淀中滴入稀KC1有白色AgCl比Agl更

溶液沉淀出现难溶

A1箔表面被

A1箔插入稀HNO3中无现象HNO3氧化，形成致

密的氧化膜

用玻璃棒蘸取浓氨水试纸变

浓氨水呈碱性

点到红色石蕊试纸上蓝色

解析：Fe粉与稀硝酸反应生成物是\-，但过量的铁会继续和三产反应，将其还原成Fe>,即两液

不存在Fe>,所以滴入KSCN溶液不可能显红色，A不正确；Agl的溶度积常数小于AgC：的溶度积常会

所以Ag：沉淀中滴入稀KC溶液不可能产生AgC：沉淀，B不正确；A：箔插入稀HNCh中，首先硝酸会

A：箔表面的氧化膜反应，然后再和单质铝发生氧化还原反应，硝酸被还原生成NO气体单质铝表面的氧

膜是被空气中氧气氧化的，所以C也不正确；氨水在溶液中会电离出氢氧根离子而显碱性，当遇到红色

蕊试纸时会显蓝色，因此只有选项D正确.

答案：D

10.（江苏）下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是

A.常温下浓硫酸能是铝发生钝化，可在常温下作用铝制贮藏贮运

浓硫酸

B.二氧化硅不与任何酸反应，可用石英制造耐酸容器

C.二氧化氯具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

D.铜的金属活泼性比铁的差，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓

其腐蚀

【答案】A

【解析】本题属于元素及其化合物知识的考查范畴，这些内容都

来源于必修一、选修四和必修二等课本内容。看来高三一轮复习一定

注意要抓课本、抓基础，不能急功近利。

二氧化硅不与任何酸反应，但可与氢氟酸反应。二氧化氯中氯的

化合价为+4价，不稳定，易转变为一1价，从而体现氧化性。铜的

金属活泼性比铁的差，在原电池中作正极，海轮外壳上装铜块会加快

海轮外壳腐蚀的进程。

11.（江苏）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图

4）o下列说法正确的是

A.25℃,NaHCCh在水中的溶解度比Na2cCh的大

B.石灰乳与Cb的反应中，Ck既是氧化剂，又是还原剂

C.常温下干燥的Cb能用钢瓶贮存，所以Cb不与铁反应

D.图4所示转化反应都是氧化还原反应

【答案】B

【解析】本题考查元素化合物知识综合内容，拓展延伸至电解饱

和食盐水、电解熔融氯化钠、侯氏制碱等内容，但落点很低，仅考查

NaHCC^Na2c。3的溶解度、工业制漂白粉，干燥的Cb贮存和基本反

应类型。重基础、重生产实际应该是我们高三复习也应牢记的内容。

石灰乳与C1,的反应中氯发生歧化反应,Cb既是氧化剂，又是还原剂。

常温下干燥的Cb能用钢瓶贮存仅代表常温Cb不与铁反应，加热、

高温则不然。

12.(北京)25℃、lOlkPa下：①2Na(s)+l/2C)2(g)=Na2O(s)

△Hi=—414KJ/mol

△4=

(2)2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)一511KJ/mol

下列说法正确的是

A.①和②产物的阴阳离子个数比不相等

B.①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同

C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O

的速率逐渐加快

D.25C、lOlkPa下，Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s)AH=

—317kJ/mol

解析：Na2。是由Na+和O?-构成的，二者的个数比是2：loNa2O2

是由Na+和一构成的，二者的个数比也是2：1,选项A不正确；

由化合价变化可知生成ImolNa?。转移2moi电子,而生成ImolNazO?

也转移2moi电子，因此选项B不正确；常温下Na与。2反应生成

Na2O,在加热时生成Naz。?，所以当温度升高到一定程度时就不在生

成Na?。，所以选项C也不正确；由盖斯定律知①x2—②即得到反应

Na2O2(s)+2Na(s)=2Na,O(s)AH=-317kJ/mol,因此

选项D正确。

答案：D

13.(北京)下列实验方案中，不熊测定Na2c。3和NaHC03,混合

物中Na2c。3质量分数的是

A.取a克混合物充分加热，建中b克

B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得

b克固体

C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收,

增重b克

D.取a克混合物与足量Ba(0H)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘

干，得b克固体。

解析：NaHCCh受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通

过加热分解利用差量法即可计算出Na2cCh质量分数,A正确;Na2cCh

和NaHCCh均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固

体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2cO3质量分数，B正确；混合

物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化，所以逸出的气体是

二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质

量，因此选项C不能测出混合物中Na2co3质量分数；Na2co3和

NaHCO.3都与Ba（OH）2反应，反应的方程式为

2-2+_2+

CO3+Ba=BaCO3bHCO3+OH+Ba=H2O+BaCO3^因

此最后得到的固体是BaCCh，所以可以计算出Na2cO3质量分数，选

项D也正确。

答案：C

14.下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合

物是（）

ABD

化合物、、、_c

YCO：Fe,O,C1H90H皿

WMgOAl1。，CjH,ONsCuClj

【答案】D

【解析】通过Mg在C02中燃烧克制得MgO,通过铝热反应克

制的三氧化二铝，乙醇和钠置换反应可以制得乙醇钠，氯化铁和铜反

应能生成；氯化铜，但不是置换放应。

15.（福建）（16分）

化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下

探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其

它成分遇到盐酸时无气体产生。

IO摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

取适量牙膏样品，加水充足搅拌、过滤。

（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH

溶液反应的离子方程式是o

（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐

酸。观察的现象是o

II.牙膏样品中碳酸钙的定量测定

利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后,

测定C中生成的BaCO沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题:

（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C

中的反应物外，还有：

（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是。

（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是（填

标号）。

a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体

b.滴加盐酸不宜过快

c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

(6)实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3

平均质量为3.94go则样品中碳酸钙的质量分数为。

(7)有人认为不必测定C中生成的BaCCb质量，只要测定装置

C在吸收CQ前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验

证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是，

【答案】

*“6分)、，cP、’"0毋

"当,+OH--[Al(OH)j於同啰，也]2HN

遇2懿、段气体盘有白疑色沉篙淀生％成设;加入蠢盐酸"有福瓦启息号僦逆淀最呼解

t4)Ba(OH):+C03=BaCO,1+

(5)cd

播器的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中(或其它合理答案)

A,"AG、

【解析】I(1)A1(OH)3为两性氢氧化物，能溶于强碱NaOH溶

-

液：A1(OH)3+OH-=A1O2+2H2O；

⑵通入过量CO2时发生反应：A1O2-+CO2+2H2O=A1(OH)3；+

+3

HCO3,产生白色沉淀，再加过量盐酸时发生反应:A1(OH)3+3H=A1

+-+

+3H2O,HCO3+H=H2O+CO2t，白色沉淀溶解，同时生产气体。

II⑶从装置图分析可知为保证实验的准确性，应将装置内的空气

排尽，防止空气中CO2的干扰；同时要将反应产生的CO2尽可能的

全部被Ba(OH)2溶液吸收，因此需要持续通空气。⑷Ba(OH)2溶液过

量，因此反应方程式为CO2+Ba(OH)2=BaCO31+H2O

(5)由前面分析知a可提高测定准确度；B装置中有酸碱指示剂,

说明反应中盐酸的加入量是有限制的，为保证准确，滴加过程要慢,

b不选；B中装有溶液，因此气体通入前没必要干燥，c选；在B-C

间连接盛有饱和NaHCCh溶液的洗气瓶会造成Ba（OH）2溶液还可能吸

收由挥发出的氯化氢与NaHCCh反应生成的CO2气体，干扰实验，d

选。

⑹根据碳元素守恒得BaCO3——C02——CaCO3,

39100

m（CaC03）--^-2.00g,

CaCO3的质量分数卷黑xioo%=25%

o.UUg

（7）B中的水蒸气、氯化氢等气体进入装置C中，质量差要大于实

际产生CO?气体的质量。

16.（全国新课标）（14分）

0.80gCuS04-5H20样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温

度变化的曲线）如下图所示。

小

0.80.........................

0.68..........................卜

£

057...............i

051卜.........产.............!一.

0102113258

汹度W

请回答下列问题：

（1）试确定200℃时固体物质的化学式（要求

写出推断过程）；

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉

末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为0把该

黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化

学式为，其存在的最高温度是;

(3)上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓

溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为；

(4)在O.lOmoH/硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,

有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时-，c(Cu2+)

1201

=mol-L_(Kap[Cu(OH)2]=2.2x1O-)。若在O-lmol-L-

硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使C/+完全沉淀为CuS,此时溶

液中的H+浓度是mol-L-1o

解析：(1)0.80gCuS04-5H20中含有CuSO4的质量为

O.8xl|^=o.51go由图像可知当温度升高到102℃是时CuSO4-5H2O开

始部分脱水，在113℃〜258℃时剩余固体质量为0.57g,根据原子守

恒可计算出此时对应的化学式，设化学式为CuSO,nHzO,则有

0.57x-160-=0.51,解得n=l,所以200℃时固体物质的化学式

160+18〃

为CuSCVhO;(2)山图像可知当温度超过258℃时，剩余物质恰好

<70℃

是CuSO4,高温下分解的化学方程式是CuSO4-------CuO+SO3T；CuO

溶于硫酸生成C11SO4,结晶析出生成胆矶即CUSO4-5H2。；山图像可

知CUSC)4・5H2O存在的最高温度是102℃；

(3)SO3溶于水生成硫酸，浓硫酸在加热时与铜反应的化学方

程式为

Cu+2H2SO4=CUSO4+2H2O+SO2T

(4)因为Kap[Cu(OH)2]=c(Cu2+)c2(OFT)=2.2x10-20,当溶液

的pH=8时，c(OH-)=10一6,所以c(Cu2+)=2.2xl(y8；硫酸铜溶液中

通入过量H2S气体时反应的化学方程式为：CUSO4+H2S=H2SO4+

CuS,忽略溶于体积变化根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是

O.lmolL_1,所以H+浓度是0.2mol-L''o

答案：(l)CuSO4H2。；(2)CUSC>4----CUO+SO3T.CUSO4-5H2O>

102℃；

(3)Cu+2H2SO4=CUSO4+2H2O+SO2f

(4)2.2x10-8、02

17.(四川)(16分)三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3}xH2。)是一

种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量

和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：

(1)铁含量的测定

步骤一：称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。

步骤二：取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀H2s。4酸化，

滴加KM11O4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时、MnO4被

还原成Mn2\向反应后的溶液中计入一小匙锌粉，加热至黄色刚好

消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，

溶液仍呈酸性。

步骤三:用0.010mol/LKM11O4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,

2+

消耗KMnC)4溶液20.02mL滴定中MnO1被还原成Mno

重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/LKMnO4溶液

19.98mL

请回答下列问题：

①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、、

转移、洗涤并转移、摇匀。

②加入锌粉的目的是O

③写出步骤三中发生反应的离子方程式o

④实验测得该晶体中铁的质量分数为O在步骤二中，

若加入的KMnO4的溶液的量不够，则测得的铁含量o(选

填“偏低”“偏高”“不变”)

(2)结晶水的测定

加热晶体，烘干至恒重，记录质量；在母期中加入研细的三草酸

合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃,恒温一段时间，至

于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程

中的两处错误;;o

【解析】(1)①在配制物质的量浓度的溶液时，要经过：计算一

称量T溶解一■移液、洗涤一振荡一■定容一摇匀等步骤。

②加入锌粉的目的是将Fe3+恰好还原成Fe2\

③在步骤三中发生的离子反应为：5Fe2++MnO；+8H'=5Fe3++

2+

Mn+4H2Oo

-

④根据步骤三中的离子反应可知：n(Fe)=|n(MnO4)=]

34

9.98mLxo.oimol-L'^10xl0=4.0><10moL/n(Fe)=56

g-moltx4.0x10Ymo]=2.24xlO^go晶体中铁的质量分数="省产

xl00%=44.8%o

若在步骤二中滴入酸性高镒酸钾溶液不足，则会有部分草酸根未

被氧化，在步骤三中则会造成消耗酸性高镒酸钾溶液的量偏大，从而

计算出的铁的量增多，含量偏高。

⑵加热后的晶体要在干燥器中冷却，防止重新吸收空气中的水

分。另外在加热时至少要称量两次质量差，到两次称量质量差不超过

0.1go

【答案】（1）①溶解定容②将Fe3+恰好还原成Fe?+③5Fe?

++3+2+

+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O

@44.8%偏高

⑵加热后的晶体要在干燥器中冷却两次称量质量差不超过

0.1go

18.（重庆）（15分）固态化合物A由两种短周期元素组成，可

与水发生复分解反应，甲组同学用题27图装置（夹持装置略）对其

进行探究实验。

本步

牝EA/L、..’弋

、一，干爆红11'

色石汽

’工：试纸、二,

IIIin

.27.

（1）仪器B的名称是

(2)试验中，H中的试纸变蓝，W中黑色粉末逐渐变为红色并

有M生成，则ni中的试剂为

；W发生反应的化学方程式为

；V中的试剂为0

(3)乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为

I——in——iv——II——v——vi,此时n中现象为,原

因是O

(4)经上述反应，2.5g化合物A理论上可得0.56L(标准状况)

M；则A的化学式为o

答案：(1)分液漏斗

(2)碱石灰CuO+2NH3=3CU+3H2O+N2f

(3)试纸变蓝CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨

气形成氨水，使试纸变蓝

(4)Mg3N2

【解析】根据II中干燥的红色石蕊试纸变蓝说明有湿润的碱性气

体生成，中学阶段学习的碱性气体为氨气，即A中含有氮元素。氨

气具有还原性，干燥的氨气可以还原氧化铜，因此装置HI起干燥作用，

用碱性干燥剂来干燥氨气，结合反应物中的元素及性质，可确定生成

的单质气体为氮气。收集氮气前，应将反应剩余的氨气吸收，因此选

择浓硫酸。

(4)根据质量守恒可知，生成氮气中的氮元素的质量即为A中

氮元素的质量，所以2.5gA中含有氮原子的质量为

湍%x2xl4g5「0.7g,因此A中氮元素与另一种元素的

质量比为C匚。7f7结合此物质可以水解，则推测为MgNo

2.5g-0.lg1832

19.(重庆)(15分)用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、

水泥、硅铁等配制而成。

(1)A1的原子结构示意图为；A1与

NaOH溶液反应的离子方程式为

(2)30Si的原子的中子数为；SiCh晶体类型为

(3)AF+与Y”的电子数相同，Y所在族的各元素的氢化物的水

溶液均显酸性，则该族氢化物中沸点最低的是o

(4)焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化

的气体，该气体是o

(5)经处理后的熔渣36.0g(仅含Fe2O3>A12O3>SiO2),加入

足量稀盐酸，分离得到11.0g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分

离得到21.4g固体；则此熔渣中A12O3的质量分数为

--

答案：(1)'，)2Al+2OH+2H2O=2A1O2+3H2t

(2)16原子晶体

(3)HC1

(4)C02

(5)25%

【解析】（2）3%i的质子数为14,质量数为30,因此中子数为

30-14=16o

（3）Y~离子的形成可排除第IVA族元素，根据气态氢化物显酸

性判断Y为第V11A族元素（第VIA族的H2O为中性，第VA族的NH3

的水溶液显碱性），该族元素形成的气态氢化物均为分子晶体，由于

HF中含有氢键，使其熔沸点较高，其余氢化物由于结构相似，因此

相对分子质量越小者，熔沸点越低，因此HC1的沸点最低。

（4）根据药皮的组成可以确定，在高温条件下，大理石发生分

解，CaC03=^^CaO+C02to

（5）Fe2O3>AI2O3以及SiCh的混合物中加入过量盐酸，发生的

+3+

反应为Fe2（）3+6H+=2Fe3++3H2O,A12O3+6H=2A1+3H2O,只有

SiO2不反应，因此得到的11.0g固体是SiO2o在滤液中加入过量的

NaOH溶液，发生的反应为A「++4OH-=A1C）2-+2H2O,Fe3++3OH-

=Fe（OHM，因此得到的21.4g固体是Fe（OH）3,其物质的量为0.2mol,

根据质量守恒得熔渣中FezCh的物质的量为01mol,质量为16g,所

以熔渣中AI2O3的质量为（36011.0-16）g=9.0g,在熔渣中的质量分

数为旦”x100%=25%

36.0g

【2010高考试题解析】

1.（2010•上海高考丁11・3分）将0.4gNaOH和1.06gNa2cO3混合并配

成溶液，向溶液中滴加O.lmoHJ稀盐酸。下列图像能正确表示加入

盐酸的体积和生成co2的物质的量的关系的是

【命题立意】此题考查了钠的化合物NaOH、Na2cO3和NaHCCh的

化学性质，同时考查了图像解读及数据处理的知识。

【思路点拨】解答此题的关键是，准确判断反应发生的先后顺序。

【规范解答】选C。向NaOH和Na2cCh混合溶液中滴加盐酸时，首

先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时一，两者恰好反应完

全；继续滴加时，盐酸和Na2cO3开始反应，首先发生：HCl+Na2c。3=

NaHCO3+NaCl,不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全;

继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2t；此时开始

放出气体，分析图像可知选C。

2.（2010・海南高考・T15・9分）A是自然界存在最广泛的HA族元素，

常以化合物F存在。从单质A起始发生的一系列化学反应可由下图

表示：

请回答下列问题：

(1)A与水反应的化学方程式为，E与水反应的化学方程

式为;

(2)F的化学式为,G和D的电子式分别为

和;

(3)D与H反应可能生成的盐有(填化学式)；

(4)实际生产中，可由F为原料制备单质A,简述一种制备方法

【命题立意】本题考查了钙、钠及其化合物的性质，同时考查了离子

化合物、共价化合物电子式的书写，最后要求利用所学的知识，设计

物质的制备方案，能力层次逐渐提升，学以致用的应用能力是高考考

查的重点。

【思路点拨】

突破口①A是自然界存在最广泛的IIA族

【规范解答】自然界存在最广泛的IIA族元素是Ca元素，

Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2f,Ca元素在自然界中常以化合物F存在，F

在1000℃时分解，可知F为CaCC>3，所以C为Ca(OH)2，D为CO2,

G为CaO,B为H2,%与Na发生反应，H2+2Na=2NaH,NaH与

氏。反应，生成H2，则另一产物应为NaOH；钙为活泼金属，仿照

钠、镁工业制备方法，设计钙的制备方案。

【参考答案】(1)Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2f,NaH+H2O=NaOH+H2T

(2)CaCO3:苗+[(3)Na2cO3

NaHCO3

（4）将CaCCh与盐酸反应转化为CaCl2,然后电解熔融状态的CaCl2

固体就制得单质Cao

1.（2010•北京高考T25T4分）由短周期元素组成的化合物X是某抗

酸药的有效成分。甲同学欲探究X的组成。

查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳

酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。

②A1"在pH=5.0时沉淀完全；

Mg?*在pH=8.8时开始沉淀，在pH=1L4时沉淀完

全。

实验过程：

I.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A,得到无色溶液。

II.用伯丝蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰。

III.向I中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5〜6,产生白色沉

淀B,过滤。

IV.向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解。

V.向III中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12,得到白

色沉淀Co

（1）I中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是

O

（2）由I、II判断X一定不畲章的元素是磷、o

（3）in中生成B的离子方程式是。

(4)IV中B溶解的离子方程式是o

(5)沉淀C的化学式是o

(6)若上述n(A)：n(B)：n(C)=1:2:3,则X的化学式是

o

［命题立意］本题以探究由短周期元素组成的化合物X的有效成分为

目的进行命题，体现了元素化合物知识在高考中的重要性，主要考查

钠镁铝的性质。

【思路点拨】①化合物X的有效成分为碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、

硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝

中的一种。

②Al(0H)3在PH=5.o时沉淀完全；Mg(OH)2在PH=8.8时开始沉

淀，在pH=11.4时沉淀完全。

【规范解答】(1)I中气体A可使澄清石灰水变浑浊，说明A是

co

2O

(2)向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A,得到无色溶液，

说明X不是硅酸镁铝，若是会生成H2SiO3

沉淀；用伯丝蘸取少量I中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰,

说明不含钠元素。因此由I、n判

断X一定不畲章的元素是磷、钠、硅。

(3)向I中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5〜6,根据题中

信息此时生成的是A1(OH)3沉淀,

4'++3帙+3/。=Al(OH)、J+3N//J

(4)A1(OH)3是两性氢氧化物，能溶于强碱NaOH中，

Al{OH\+OH-=45一+2%0。

(5)根据Mg2+在pH=8.8时开始沉淀，在pH=11.4时沉淀完全

可知沉淀为Mg(OH),

(6)若上述n(CO2)：n(A1(OH)3)：m姓(啊］=1：2:3,碳酸氢钠、

碳酸镁、氢氧化铝、磷酸铝、

碱式碳酸镁铝中只有碱式碳酸镁铝符合，可得化学式是

MgiAl(OH\CO}o

【答案】⑴C.

⑵钠硅

(3)4*+3般+3/。=4/(。”)3』+3"凡+

(4)Al(OH)3+OH-=AlOi~+2HQ

⑸Mg(。”)，

(6)Mg3A/(OH)7CO3

【类题拓展】钠元素的焰色反应呈黄色，钾元素的焰色反应通过蓝色

钻玻璃观察呈浅紫色，这两种元素的

焰色反应特征现象要记住，经常考。AI2O3和A1(OH)3都是两性化合

物，既能溶于酸又能溶于碱。常见的能

溶于强碱的沉淀除A1(OH)3外，还有HzSiCh。

2.(2010•安徽高考-T27T4分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂

资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料

(LiMn2O4＞碳粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究，设计实验流

程如下:

(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为

(2)第③步反应的离子方程式是o

(3)第④步反应后，过滤Li2cO,所需的玻璃仪器

有O若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实

验操作的角度给出两种可能的原

因：、。

(4)若废旧