高考化学 专题05 金属及其化合物突破热点题型和提分秘籍（含解析）

专题05金属及其化合物突破热点题型和提分秘【高频考点解读】常见金属元素(如Na、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主要性质及其应用。(3)了解合金的概念及其重要应用。【热点题型】题型一常见金属单质的主要性质和应用例1、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均只生成氧化物C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al【提分秘籍】金属活动性顺序表应用小结金属活动性顺序KCaNaMgAlMnZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属原子失电子能力KCaNaMgAlMnZnFeSnPb依次减小，还原性减弱(相应金属离子氧化性增强)空气中跟氧气的反应易被氧化常温时能被氧化加热时能被氧化不能被氧化跟水的反应常温可置换出水中的氢加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢不与水反应跟酸的反应能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢不能置换出稀酸中的氢反应剧烈反应程度依次减弱能跟浓硫酸、硝酸反应能跟王水反应跟盐的反应位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、Ca除外)跟碱的反应Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应【举一反三】下列对金属单质及其化合物性质的描述不正确的是()①在金属活动顺序表中位于前面的金属均可将后面的金属从它的盐溶液中置换出来②镁、铝、锌均是活泼金属，它们的单质在空气中均不能稳定存在③电解Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液时在阳极上一定先析出银④2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，说明铜的还原性强于单质铁⑤常温下浓硫酸几乎不与铜反应，说明浓硫酸也能使铜钝化⑥金属元素形成的弱碱对热不稳定，受热时可以分解成相应的氧化物A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥C．①④⑤⑥D．①②③⑤【热点题型】题型二考查金属阳离子的检验例2、某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物按顺序进行如下实验，根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。肯定存在的物质肯定不存在的物质理由(2)取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色。肯定存在的物质肯定不存在的物质理由(3)取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。肯定存在的物质肯定不存在的物质理由(4)通过上述实验仍无法确定的物质是___________________________________。【提分秘籍】金属阳离子的检验方法：离子检验试剂主要实验现象离子方程式及说明Ba2＋硫酸或硫酸盐溶液、稀盐酸加SO42-生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解Ba2＋＋SO42-=BaSO4↓(白色)K＋、Na＋焰色反应火焰分别为浅紫色(透过蓝色的钴玻璃观察)、黄色Fe2＋NaOH溶液生成白色沉淀，迅速转成灰绿色，最后变成红褐色Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓(白色)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(红褐色)Fe3＋先加KSCN溶液，再加氯水无明显现象，加氯水呈红色2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－Fe3＋＋SCN－=[Fe(SCN)]2＋或Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3①加入NaOH溶液②加入KSCN①有红褐色沉淀②呈红色①Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓②Fe3＋＋SCN－=[Fe(SCN)]2＋(红色)Ag＋加入HCl或含Cl－的溶液，再加稀HNO3白色沉淀，不溶于稀HNO3Ag＋＋Cl－=AgCl↓Cu2＋加入NaOH溶液蓝色沉淀Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓Al3＋NaOH溶液、氨水加氨水或氢氧化钠溶液，有白色絮状沉淀生成，沉淀能溶于氢氧化钠，不溶于氨水Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O【举一反三】有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)、MnOeq\o\al(－,4)中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是()。A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Cl－B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCOeq\o\al(－,3)C．肯定有K＋、HCOeq\o\al(－,3)、MnOeq\o\al(－,4)D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)【热点题型】题型三金属及其化合物的实验探究例3、铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。老师用如图12－(1)实验中使用肥皂液的作用是__________________。(2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：图12-5实验编号实验操作实验现象①取少量黑色粉末X放入试管1中，加入盐酸，微热黑色粉末逐渐溶解，溶液呈绿色；有少量气泡产生②向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液没有出现血红色根据上述实验，能确定固体中存在的物质是________；不能确定是否存在Fe3O4的原因是___________________。(3)乙同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4：图12-6①溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为____________________________；足量氨水与金属离子反应的离子方程式为___________________________。②操作a包括过滤和洗涤，检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是___________________________。③确定是否存在Fe3O4需要测定并记录的实验数据是_______________。【提分秘籍】有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。(1)H2在Cl2中燃烧呈苍白色火焰。(2)遇酚酞溶液变红色的气体是氨气。(3)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO。(4)Cl2通入含Br－的溶液中，会出现橙色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现橙红色；Cl2通入含有I－的溶液中，会出现深黄色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现紫红色。(5)遇SCN－显红色或遇OH－生成红褐色沉淀的离子是Fe3＋。(6)遇BaCl2溶液生成不溶于稀HNO3的白色沉淀，则溶液中可能含有Ag＋或SOeq\o\al(2－,4)或SOeq\o\al(2－,3)。(7)遇HCl生成白色沉淀，则溶液中可能含有Ag＋或SiOeq\o\al(2－,3)。(8)使品红溶液褪色的气体可能是Cl2或SO2，但将褪色后的液体加热又复原的是SO2。(9)碘遇淀粉显蓝色。(10)实验现象为：白色沉淀→灰绿色→红褐色的转化一定是：Fe(OH)2→Fe(OH)3。(11)既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的物质一般是Al、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4HSO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS。(12)与碱反应产生气体的物质是铝、铵盐，产生的气体一般是H2、NH3。(13)与水反应产生气体的物质一般是Na、Na2O2、CaC2、Mg3N2等。【举一反三】三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。限选试剂：浓硫酸、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1盐酸、1.0mol·L－1NaOH、3%H2O2、0.1mol·L－1KI、0.1mol·L－1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是________。(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是________，现象是____________________。(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。①提出合理假设假设1：_____________________________；假设2：____________________________________；假设3：________________________________。②设计实验方案证明你的假设。③实验过程根据②中方案进行实验。在下表中写出实验步骤、预期现象与结论。实验步骤预期现象与结论步骤1 步骤2 步骤3 …… 【高考风向标】1．【年高考新课标Ⅰ卷第8题】化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是选项现象或事实解释A用热的纯碱溶液洗去油污Na2CO3可直接和油污反应B漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2与空气中的CO2反应生成CaCO3C施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混合使用K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含有Cu2＋的溶液中置换出铜2．【年高考北京卷第7题】下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（）A．KB．NaC．FeD．Al3．【年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系正确的是A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料4．【年高考广东卷第22题】下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸均冒气泡两者均能与盐酸反应B向AgNO3溶液中滴加过量氨水溶液澄清Ag+与NH3H2O能大量共存C将可调高度的铜丝伸入到稀NHO3中溶液变蓝Cu与稀HNO3发生置换反应D将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，震荡，静置下层溶液显紫红色氧化性：Fe3+>I25．【年高考海南卷第9题】下列关于物质应用的说法错误的是A．玻璃容器可长期盛放各种酸B．纯碱可用于清洗油污C．浓氨水可检验氯气管道漏气D．Na2S可除去污水中的Cu2+6．【2014年高考全国大纲卷第10题】下列除杂方案错误的是选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法2溶液、浓洗气溶液过滤2饱和食盐水、浓洗气灼烧7．【年高考上海卷第19题】下列反应与Na2O2＋SO2→Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是A．2Na2O2＋2CO2→2Na2CO3＋O2B．2Na2O2＋2SO3→2Na2SO4＋O2C．2Na2O2＋H2SO4→Na2SO4＋H2O2D．3Na2O2＋Cr2O3→2Na2CrO4＋Na2O8．【年高考福建卷第6题】下列有关物质应用的说法正确的是A．生石灰用作食品抗氧剂B．盐类都可作调味品C．铝罐可久盛食醋D．小苏打是面包发酵粉的主要成分【答案】D9．【年高考北京卷第9题】下列解释事实的方程式不正确的是（）A．测0.1mol/L氨水的pH为11：NH3·H2ONH4++OH-B．将Na块放入水中，产生气体：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑C．用CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl2eq\o(=,\s\up8(通电))Cu2++2Cl-D．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑10．【年高考新课标Ⅱ卷第9题】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11．【年高考新课标Ⅱ卷第7题】下列过程没有发生化学反应的是A．用活性炭去除冰箱中的异味B．用热碱水清除炊具上残留的油污C．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果D．用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装12．【年高考安徽卷第13题】室温下，在0.2mol/LAl2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为：Al3++3OH-Al(OH)3B．a→b段，溶液pH增大，Al3+浓度不变C．b→c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解13．【年高考福建卷第9题】常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是XYZ①NaOH溶液Al(OH)3稀硫酸②KOH溶液SiO2稀盐酸③O2N2H2④FeCl3溶液Cu浓硝酸A．①③B．①④C．②④D．②③又与浓硝酸反应，正确。14.（·山东卷）9、足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是A．氢氧化钠溶液B．稀硫酸C．盐酸D．稀硝酸15.（·广东卷）11．下列措施不合理的是A．用SO2漂白纸浆和草帽辫B．用硫酸清洗锅炉中的水垢C．高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D．用Na2S作沉淀剂，除去废水中的Cu2+和Hg2+16.（·江苏卷）4．下列有关物质性质的应用正确的是（）A．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B．二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C．生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝17.（·海南卷）6．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是A．a-b-c-d-e-e-f-g-h B.a-e-d-c-b-h-i-gC．a-d-e-c-b-h-i-g D.a-c-b-d-e-h-i-f18.（·四川卷）1.化学与生活密切相关，下列说法不正确的是（）A.二氧化硫可广泛用于食品的漂白B.葡萄糖可用于补钙药物的合成C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌19.（·广东卷）23．下列实验的现象与对应结论均正确的是选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应20.（·上海卷）14.为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是A.铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小B.铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大C.烘干时间过长，会导致测定结果偏小D.若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大21.（·江苏卷）6．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，它们之间具有如下转化关系：。下列有关物质的推断不·正确的是（）A．若甲为焦炭，则丁可能是O2B．若甲为SO2，则丁可能是氨水C．若甲为Fe，则丁可能是盐酸D．若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2【随堂巩固】1.已知下述三个实验均能发生化学反应。①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铁钉放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A.实验①和③中的铁钉只作还原剂B.上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋C.实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性D.实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋=2Fe2＋2.部分氧化的Fe－Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g，经如下处理：下列说法正确的是()A.滤液A中的阳离子为Fe3＋、Cu2＋、H＋B.样品中Fe元素的质量为2.24gC.样品中CuO的质量为4.0gD.＝896mL3.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，下列判断不正确的是()A.加入KSCN溶液一定不变红色B.溶液中一定含Fe2＋C.溶液中一定含Cu2＋D.剩余固体中一定含铜4.下列类比关系正确的是()A.AlCl3与过量NaOH溶液反应生成AlOeq\o\al(－,2)，则与过量NH3·H2O也生成AlOeq\o\al(－,2)B.Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，则与SO2反应可生成Na2SO3和O2C.Fe与Cl2反应生成FeCl3，则与I2反应可生成FeI3D.Al与Fe2O3能发生铝热反应，则与MnO2也能发生铝热反应5.所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是()NaCuAlFe熔点/℃97.510836601535沸点/℃883259522003000A.Cu和Al B.Fe和CuC.Fe和Na D.Al和Na6．某溶液中可能含有H＋、Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)等离子。当向该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是()A．原溶液中含有的阳离子是H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Al3＋B．原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)和Na＋C．原溶液中含有的Fe3＋和Al3＋的物质的量之比为1∶1D．反应最后形成的溶液中含有的溶质只有Na2SO47.常温下，将1.92g铜加入到100mLH2SO4和HNO3的混合液中，Cu全部溶解，放出无色气体，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到气体为448mL(标准状况)的氢气。下列有关结论不正确的是()A.溶解的铁粉为2.8gB.原溶液中(SOeq\o\al(2－,4))＝0.5mol·L－1C.原混合溶液中(H＋)＝1.2mol·L－1D.原溶液中(NOeq\o\al(－,3))＝0.08mol8.将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L－1NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是()A.加入合金的质量不可能为6.4gB.参加反应的硝酸的物质的量为0.1molC.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150mLD.溶解合金时收集到NO气体的体积在标准状况下为2.24L9．将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入Na2O2的物质的量(mol)的关系如图所示，则原溶液中Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)的物质的量分别为()A．2mol、3mol、8mol B．3mol、2mol、8molC．2mol、3mol、4mol D．3mol、2mol、4mol10.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。则下列有关说法中，不正确的是()A.线段表示Fe3＋物质的量的变化B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6molC.当通入2molCl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D.原溶液中：(Fe2＋)∶(I－)∶(Br－)＝2∶1∶3也正确。综上，本题选择B。【答案】B11．A～I分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A、I为常见金属，它们之间的相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)，且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。请填写下列空白：(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中的位置是________。(2)写出C物质的化学式：________。(3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式：反应①的化学方程式：____________________________；反应④的离子方程式：____________________________；反应⑥的化学方程式：____________________________。(4)从能量变化的角度看，反应①②③中，属于Δ<0的反应是________(填序号)(4)①②12.海水中不仅含有丰富的非金属元素资源(如氯、溴、碘等)，还含有丰富的金属元素资源(如Na、Mg、Fe、Cr等)。(1)海水晒盐的原理是：________；写出氯化钠的电子式：________；与Na、Cl同周期，且简单离子半径最小的离子结构示意图：________。(2)晒出的粗盐常混有MgSO4、CaSO4等杂质，为了得到精制盐，则提纯过程操作步骤和加入试剂的顺序是：①溶解，②________，③加过量Na2CO3溶液，④________，⑤过滤除去杂质，⑥________，⑦蒸发结晶。(3)晒盐得到的母液(盐卤)中含有丰富的镁元素，但其中常混有Fe2＋、Cr3＋等，为富集镁使其转化为MgCl2晶体，必须除去这些杂质离子。有关资料：M(OH)pH开始沉淀沉淀完全Fe(OH)27.69.6Fe(OH)32.73.7Mg(OH)29.511.0Cr(OH)34.35.0为了有效除去杂质离子，又不引入新的杂质离子，且能满足“绿色化学理念”，则最佳试剂选择和操作是：①先加________，目的是________；②再加________，目的是________；③过滤后，为能得到纯净的MgCl2晶体，采用的操作方法是：___________________________________________________________________________________________________。13．X为某金属矿的主要成分，X具有下列转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。已