1、解密解密 06 金属及其化合物金属及其化合物 【考纲导向】【考纲导向】 1常见金属元素(如 Na、Mg、Al、Fe、Cu 等) (1)了解常见金属的活动顺序。 (2)了解常见金属、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。 2了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。 3了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应。 4以上各部分知识的综合应用 (1)能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。 (2)能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。 (3)尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质。 【命题分析命题分析】 金属的单质和化合
2、物占中学元素化合物的主体，它们是基本概念、基本理论的载体，高考主要从以下 角度考查钠、镁、铝、铁、铜及其化合物特点，高考中一般不会出现单独元素化合物知识的题目，而是分 散在不同的题型和题目中，从题型来看，选择题和填空题中均会出现，在选择题中一般直接考查金属元素 及其化合物的性质，常见形式为正误的判断，所涉及的都是元素化合物基本性质的识记和应用；在填空题 中一般有两种考查形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断(化学式的书写)、化学方 程式的书写、微粒的检验和鉴别等形式出现；二是与基本概念和基本理论结合，如与氧化还原反应、电化 学、物质在水溶液中的行为、实验、计算等知识点结合考查
3、。 核心考点一核心考点一 金属单质金属单质的性质的性质 1常见金属的主要性质常见金属的主要性质 (1)钠及其化合物 等物质的量的金属钠被氧化成 Na2O 和 Na2O2时转移的电子数相同。 钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。 钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他 物质反应。 Na2O2与 CO2或 H2O 反应时，生成 1 mol O2，转移电子的物质的量为 2 mol。 )Na2O2跟 CO2和水蒸气组成的混合气体反应时， 应先考虑 Na2O2跟 CO2的反应。 因为若先发生反应： 2Na2O22H2O=4NaOHO2，必定还发生反
4、应：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。 Na2O2与 SO2反应的化学方程式为：Na2O2SO2=Na2SO4。 向 Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸， 反应是分步进行的。 反应的离子方程式依次为： CO2 3H =HCO 3、 HCO 3H =H 2OCO2。 (2)镁、铝及其化合物 镁在空气中燃烧主要发生反应： 2MgO2= 点燃 2MgO， 此外还发生反应： 3MgN2= 点燃 Mg3N2、 2Mg CO2= 2MgOC。 Mg3N2与水反应：Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3。 加热 Mg(HCO3)2溶液生成的是 Mg(OH)2沉淀，而不是 MgCO3沉淀，因为 Mg(O
5、H)2比 MgCO3更难溶 于水。反应方程式为 Mg(HCO3)2= Mg(OH)22CO2。 铝与 NaOH 溶液、非氧化性强酸反应生成 H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。 Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。 Al3、 AlO 2只能分别存在于酸性、 碱性溶液中。 Al 3与下列离子不能大量共存： OH、 CO2 3、 HCO 3、 SO2 3、S 2、ClO、AlO 2，其中 OH 是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO 2与下 列离子不能大量共存：H、HCO 3、Al 3、Fe2、Fe3，其中 H和 HCO 3是因为与
6、 AlO 2直接反应(AlO 2 HCO 3H2O=Al(OH)3CO 2 3)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。 (7)明矾的净水原理：明矾的化学式为 KAl(SO4)2 12H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2=KAl3 2SO2 4。铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以 达到净水目的：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。 (3)铁、铜及其化合物 Fe 与 Cl2反应只能生成 FeCl3，与 I2反应生成 FeI2，与反应物的用量无关。 Fe 与水蒸气在高温下反应生成 H2和 Fe3O4，而不是 Fe2O3。 过量的 Fe
7、与硝酸作用，或在 Fe 和 Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成 Fe2。要注意产生的 Fe3还 可以氧化单质 Fe 这一隐含反应：Fe2Fe3=3Fe2。 NO 3与 Fe 2在酸性条件下不能共存。 Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及 Fe3与 I的氧化还原反应，产物为 Fe2、I 2和 H2O。 FeCl3溶液加热浓缩时， 因 Fe3水解和 HCl 的挥发， 得到的固体为 Fe(OH)3， 灼烧后得到红棕色 Fe 2O3 固体；而 Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到 Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为 Fe2(SO4)3。 注意亚铁盐及 Fe(OH
8、)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 Fe2。 2常见金属的性质比较 金属活动 性顺序表 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 性质变化规 律 元素的金属性逐渐减弱，单质的还原性依次减弱，离子的氧化性逐渐增强 和水的反应 与冷水剧 与沸水缓 高温与水 不跟水反应 烈反应 慢反应 蒸气反应 生成碱和氢气 生成氧化 物和氢气 和酸的 反应 剧烈反应 反应逐渐减缓 不能置换稀酸中的氢 与非氧化性酸反应放出 H2；与浓硫酸、浓硝 酸及稀硝酸反应，不放出
9、 H2，一般产物为： 盐水成酸元素的低价化合物 与氧化性 酸反应(但 不放出 H2) 只溶于 王水 和盐溶液 的反应 金属先与水反 应生成碱，碱再 与盐反应 排在前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来 和氧气 的反应 易被氧化 常温生成 氧化膜 加热能 被氧化 加热能 被氧化 不能被 氧化 金属氧化物 对应的水化 物及碱的热 稳定性 氧化物跟水剧 烈反应，生成 碱，碱受热不易 分解 氧化物不溶于水，也不跟水反应，对应碱的热稳定性逐渐 减弱 金属的 冶炼 电解法 热还原法 煅烧法 电解熔融盐或氧化物 高温下用CO(或Al) 从其氧化物中还原 出来 自然界中存 在的形式 只以化合态(盐、氧化
10、物)存在 多以化合态存在，但有极少的游 离态 只 以 游 离 态 存 在 3金属元素及其化合物的重要性质和应用 常见物质 日常应用 利用的性质 钠 核反应堆的传热介质 熔点较低，导热性好 氢氧化钠 制肥皂 与油脂发生皂化反应生成高级脂肪酸钠 氯化钠 调味剂 具有咸味 配制生理盐水(0.9%) 体液替代物 碳酸氢钠 发酵粉、 膨松剂 2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 胃酸中和剂 HCO 3H =H 2OCO2 用于泡沫灭火器 Al2(SO4)36NaHCO3= 2Al(OH)36CO23Na2SO4 碳酸钠 清洗油污 水解，溶液显碱性 制玻璃 Na2CO3SiO2 高温Na 2SiO3CO
11、2 氧化铝 耐火材料 熔点高 铝 铝制品 表面易生成致密的氧化膜 铝热剂(焊接钢轨) 2AlFe2O3 高温Al 2O32Fe(放出大量热量) 氢氧化铝 胃酸中和剂 碱性较弱 Al(OH)33H =Al33H 2O 明矾、铁盐 净水剂 在水中生成 Al(OH)3或 Fe(OH)3胶体， 其可以 和悬浮的泥沙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，杀菌消毒 铜离子(重金属离子)能使蛋白质变性 考法一考法一 常见金属元素单质的性质常见金属元素单质的性质 【典例【典例 1】下列推理正确的是( ) A铝粉在氧气中燃烧生成 Al2O3，故钠在氧气中燃烧生
12、成 Na2O B铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜 C活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中 D钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂 【解析】钠在氧气中燃烧生成 Na2O2，A 项错误；钠非常活泼，钠加入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生 成 NaOH，NaOH 再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，B 项错误；由于钠易与水、氧气反应，故为了隔绝空 气保存在煤油中；铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物保护膜，故不需要保存在煤油中，放在广口 瓶中即可，C 项错误；由于金属单质在反应中，化合价均升高被氧化，故金属单质参与反应时金属单质均
13、作 还原剂，D 项正确。 【答案】D 考考法法二二 常见金属元素化合物的用途常见金属元素化合物的用途 【典例【典例 2】(2020江苏卷)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品 B氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料 C氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸 D明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水 【解析】A 项，铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步 反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A 错误；B 项，氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼 铝的原料，B 错误；C 项，氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用
14、于中和过多的胃酸，C 错误；D 项，明矾溶于 水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D 正确；故 选 D。 【答案】D 考法三考法三 常见金属的冶炼常见金属的冶炼 【典例【典例 3】金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法中不正确的是 ( ) A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B工业上金属 Mg、Al 都是用电解熔融的氯化物制得的 C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D越活泼的金属越难冶炼 【解析】合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A 正确；因 AlCl3是共价化合物
15、，熔融时不导电，冶炼铝时应采用冰晶石(Na3AlF6)作熔剂电解熔融 Al2O3的方法，B 错 误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，C 正确；越活泼的金属，其金属阳离子的氧化性越弱，越 难被还原，D 正确。 【答案】B 考法四考法四 合金的概念和特性合金的概念和特性 【典例【典例 4】 中国载人潜水器“蛟龙”号在西太平洋的马里亚纳海沟试验海域成功创造了载人深潜新的历史 记录，首次突破 7 000 米，最深达到 7 020 米海底。“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金，下列 有关合金的说法中正确的是( ) A钛合金是一种新型的金属单质 B钛合金的熔点比成分金属的低，硬度小 C钛合
16、金的化学性质与钛单质相同 D青铜、碳素钢、合金钢和硬铝均是合金 【解析】合金是指两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质，不属于新 型金属单质，A 错误；合金的熔点一般比成分金属的熔点低但硬度大，B 错误；合金的化学性质与其成分金 属的化学性质是相同的，钛合金除具备钛单质的性质外，还具有其他成分的性质，C 错误。 【答案】D 考法五考法五 金属的回收和利用金属的回收和利用 【典例【典例 5】(2020北京卷)用如图方法回收废旧 CPU 中的单质 Au(金)，Ag 和 Cu。 已知：浓硝酸不能单独将 Au 溶解。HAuCl4=H+AuCl4 - (1)酸溶后经_操作，将混合
17、物分离。 (2)浓、稀 HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的 Cu 消耗 HNO3的物质的量不同，写出消耗 HNO3物质的 量少的反应的化学方程式：_。 (3)HNO3-NaCl 与王水V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3 溶金原理相同。 将溶金反应的化学方程式补充完整： Au+_NaCl+_HNO3=HAuCl4+_+_+_NaNO3 关于溶金的下列说法正确的是_。 A用到了 HNO3的氧化性 B王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性 C用浓盐酸与 NaNO3也可使 Au 溶解 (4)若用 Zn 粉将溶液中的 1molHAuCl4完全还原，则参加反应的 Zn 的物质的量是_mol。 (5)用适当
18、浓度的盐酸、 NaCl 溶液、氨水与铁粉， 可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收 Cu 和 Ag(图 中标注的试剂和物质均不同)。 试剂 1 是_，试剂 2 是_。 【解析】(1) Au(金)，Ag 和 Cu 经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液，将固体和液体分开的的 操作是过滤， 将混合物分离； (2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为： 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO+4H2O； 溶解 1molCu 消耗 HNO3的物质的量为 8/3mol；铜与浓硝酸反应的化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)+2NO2+2H2O，溶解 1molCu 消耗 HNO3的物质
19、的量为 4mol；消耗 HNO3物质的量少的反应的化学 方程式为铜与稀硝酸的反应，化学方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO+4H2O；(3)根据化合价的 变化规律可知，金的化合价从 0 价升高到+3 价，作还原剂，硝酸作氧化剂，从+5 价降低到+2 价，产物有 一氧化氮生成，根据质量守恒，生成物中还有水，化学方程式为： Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+2H2O+NO+4NaNO3；A溶金过程中硝酸的化合价降低，作氧化剂，具有强 氧化性，用到了 HNO3的氧化性，故 A 正确；B王水中 V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3，金与浓硝酸表面生 成致密的氧化膜，不反
20、应，王水中浓盐酸中提供了氯离子，利于生成四氯合金离子，利于金与硝酸的反应， 主要作用增强硝酸的氧化性， 故 B 错误； C HNO3-NaCl 与王水V(浓硝酸)： V(浓盐酸)=1： 3 溶金原理相同， 则用浓盐酸与 NaNO3也可使 Au 溶解，故 C 正确；故选 AC；(4)由于 HAuCl4=H+AuCl4-，若用 Zn 粉将溶 液中的 1molHAuCl4完全还原，HAuCl4中金的化合价为+3 价，被锌还原为 0 价，锌的化合价从 0 价升高到 2价， 参加反应的Zn的物质的量x， 锌的化合价从0价升高到+2价， 根据得失电子守恒可知： 2x=3， x=1 5mol， 则参加反应的
21、 Zn 的物质的量是 15mol；(5) 根据图中信息可知，含有铜离子和银离子的溶液加入试剂 1 后得到的是物质 1 和物质 3， 物质 3 加入试剂 3 后得到的是二氨合银离子， 试剂 3 是氨水， 物质 3 是氯化银， 试剂 1 是 NaCl 溶液，物质 1 是氯化铜，氯化铜加入过量铁粉得到铜和亚铁离子，经过试剂 2，过滤后得到 铜单质，试剂 2 是盐酸，除去过量的铁粉，二氨合银离子经过还原可以得到银单质，实现了铜和银的分离， 试剂 1 是 NaCl 溶液，试剂 2 是盐酸。 【答案】(1)过滤 (2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO+4H2O (3) 4 5 NO 2H
22、2O 4 AC (4)15 (5)NaCl 溶液 盐酸 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。 2无论 Na 与 O2反应生成 Na2O 还是 Na2O2，只要参与反应的 Na 的质量相等，则转移电子的物质的量 一定相等，但得到 Na2O2的质量大于 Na2O 的质量。 3 1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为 1 mol， 如 1 mol Na2O2与足量 SO2的反应转移电 子应为 2 mol。 4不能用 Ca(OH)2鉴别 Na2CO3和 NaHCO3溶液，应选用 CaCl2或 BaCl2溶液。 5除去 CO2中的 HCl 气体，
23、应选用饱和的 NaHCO3溶液。 6向饱和的 Na2CO3溶液中通入过量 CO2，有晶体析出。 7焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观 察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。 8NaK 合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。 9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。 10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，由于铝热剂是混合物， 故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中
24、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。 11并不是 Al 与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。 12Al2O3、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。 13利用偏铝酸盐制备 Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的 Al(OH)3溶解。若 向偏铝酸盐溶液中通入 CO2，生成的 Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成 HCO 3，不过量时生成 CO 2 3， 书写离子反应方程式时要特别注意。 14自然界中有少量游离态的
25、铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。 15Fe 与 O2、H2O(g)反应的产物都是 Fe3O4而不是 Fe2O3。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。 常温下， Fe、 Al 在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化， 但加热后继续反应。 Fe 在 Cl2中燃烧，无论 Cl2过量还是不足均生成 FeCl3。 16向含 Fe2 的溶液中加入硝酸、KMnO 4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色 棕色的颜色变化，该现象可用于 Fe2 的检验。 17Fe3 的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH 溶液
26、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。 Fe2 的检验可采用先加入 KSCN 溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验 Fe2，现象是生成蓝色 沉淀Fe3Fe(CN)62。 18生成 FeCl2除了用 Fe 和 HCl 的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3Fe=3FeCl2；生成 Fe(OH)3 除了用 Fe3 与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH) 2O22H2O=4Fe(OH)3。 19制备 Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除
27、去；二是反应过程中必须 与 O2隔绝。同时要牢记 Fe(OH)2转化为 Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红 褐色)。 20铜是紫红色金属，它在潮湿的空气中最终不是生成 CuO，而是铜绿Cu2(OH)2CO3。 21Cu 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。 22铜合金有：青铜(Cu、Sn、Pb 等)；黄铜(Cu、Zn、Sn、Pb、Al 等)；白铜(Cu、Ni、Zn、Mn)。 1(2020江苏卷)下列有关化学反应的叙述正确的是( ) A室温下，Na 在空气中反应生成 Na2O2
28、 B室温下，Al 与 40 molL-1NaOH 溶液反应生成 NaAlO2 C室温下，Cu 与浓 HNO3反应放出 NO 气体 D室温下，Fe 与浓 H2SO4反应生成 FeSO4 【答案】B 【解析】A 项，室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，故 A 错误；B 项，室温下，铝与 NaOH 溶 液反应生成偏铝酸钠和氢气，故 B 正确；C 项，室温下，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，故 C 错误； D 项，室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故 D 错误。故选 B。 2(2021 年 1 月浙江选考)下列“类比”合理的是( ) ANa 与 H2O 反应生成 NaOH 和 H2，则 Fe 与 H2O
29、 反应生成 Fe(OH)3和 H2 BNaClO 溶液与 CO2反应生成 NaHCO3和 HClO，则 NaClO 溶液与 SO2反应生成 NaHSO3和 HClO CNa3N 与盐酸反应生成 NaCl 和 NH4Cl，则 Mg3N2与盐酸反应生成 MgCl2和 NH4Cl D NaOH 溶液与少量 AgNO3溶液反应生成 Ag2O 和 NaNO3， 则氨水与少量 AgNO3溶液反应生成 Ag2O 和 NH4NO3 【答案】C 【解析】A 项，Na 与水反应生成 NaOH 和 H2，Fe 与冷水、热水都不反应，Fe 与水蒸气反应生成 Fe3O4 和 H2，A 不合理；B 项，NaClO 具有强
30、氧化性，SO2具有较强的还原性，NaClO 溶液与 SO 2发生氧化还原 反应时 SO2被氧化成 SO42-，ClO-被还原成 Cl-，B 不合理；C 项，Na3N 与盐酸反应生成 NaCl 和 NH4Cl： Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl，Mg3N2与盐酸反应生成 MgCl2和 NH4Cl：Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl，C 合 理；D 项，氨水与少量 AgNO3反应生成Ag(NH3)2+：Ag+2NH3 H2O=Ag(NH3)2+2H2O，D 不合理；故选 C。 3(2020浙江 1 月选考)下列说法不正确 的是( ) ACu(NH3)4SO4可通过 CuSO
31、4溶液与过量氨水作用得到 B铁锈的主要成分可表示为 Fe2O3 nH2O C钙单质可以从 TiCl4中置换出 Ti D可用 H2还原 MgO 制备单质 Mg 【答案】D 【解析】A 项，CuSO4溶液与少量氨水反应生成氢氧化铜沉淀，与过量氨水反应生成络合物 Cu(NH3)4SO4，故 A 正确；B 项，铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀生成红棕色的铁锈，铁锈的主要成分可表 示为 Fe2O3 nH2O，故 B 正确；C 项，钙的化学性质活泼，在稀有气体的保护下，与熔融的四氯化钛反应可 置换出 Ti，故 C 正确；D 项，制备单质 Mg 应该用电解熔融 MgCl2的方法，故 D 错误；故选 D。 4(20
32、20浙江 1 月选考)下列关于铝及其化合物说法，不正确的是( ) A明矾可用作净水剂和消毒剂 B利用铝热反应可冶炼高熔点金属 C铝可用作包装材料和建筑材料 D氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物 【答案】A 【解析】A 项，明矾溶于水可生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以净水但不能消毒，故 A 错误；B 项，铝热反应是金属铝和沸点较高的金属氧化物之间反应冶炼高熔点金属的过程，故 B 正确；C 项，铝具 有良好的延展性，铝箔可以做包装材料，铝合金硬度大密度小常用做建筑材料，故 C 正确；D 项，胃酸主 要成分为 HCl，氢氧化铝具有弱碱性可中和过多胃酸，故 D 正确；故选 A。 5(2021 年 1
33、月浙江选考)下列说法不正确 的是( ) A铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 B镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火 C熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带 D工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫 【答案】A 【解析】A 项，铝粉与氧化铁发生铝热反应时放出大量的热，因此，生成的铁是液态的，其可以将两 段铁轨焊接在一起，故其可用于焊接铁轨，但是，铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，A 说法不正确；B 项， 镁燃烧会发出耀眼的白光，可以照亮黑暗的夜空和地面，因此，其可用于制造信号弹和焰火，B 说法正确； C 项，粉末状的熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固转化为坚
34、固的块状生石膏，因此，其常用于制作模型和 医疗石膏绷带，C 说法正确；D 项，二氧化硫属于酸性氧化物，其可以与碱反应生成盐和水，而氨水属于碱 性的溶液，因此，工业上可用氨水吸收燃煤烟气中的二氧化硫从而削除污染，D 说法正确。故选 A。 6(2019江苏卷)下列有关化学反应的叙述正确的是( ) AFe 在稀硝酸中发生钝化 BMnO2和稀盐酸反应制取 Cl2 CSO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D室温下 Na 与空气中 O2反应制取 Na2O2 【答案】C 【解析】A常温下，Fe 在与浓硝酸发生钝化反应，故 A 错误；B二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反 应制取氯气，故 B 错误；C二氧化硫
35、与过量氨水反应生成硫酸铵，故 C 正确；D常温下，Na 与空气中 的氧气反应生成 Na2O；加热条件下，钠与氧气反应生成 Na2O2，故 D 错误；故选 C。 7(2019天津卷)下列有关金属及其化合物的不合理 的是( ) A将废铁屑加入 2 FeCl溶液中，可用于除去工业废气中的 Cl2 B铝中添加适量钾，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业 C盐碱地(含较多 23 Na CO等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 D无水 CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水 【答案】C 【解析】A 项，氯气能将铁和亚铁氧化，从而除去工业废气中的氯气，故 A 不选；B 项，
36、根据铝合金 的性质， 具有密度低、 强度高， 应用于航空航天等工业， 故 B 不选； C 项， Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH， 产物仍然呈碱性，不能改变土壤的碱性，反而使土壤更板结，故 C 选；D 项，利用无水氯化钴和氯化钴晶 体的颜色不同，判断硅胶中是否含水，故 D 不选。故选C 8(2018江苏卷)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是( ) ANaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂 BSiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维 CAl2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料 DCaO 能与水反应，可用作食品干燥剂 【答案】D 【解析】A 项，冐酸的主要成分是盐酸，NaHC
37、O3能与 HCl 反应，故 NaHCO3可用于制胃酸中和剂， NaHCO3用于制胃酸中和剂与 NaHCO3受热易分解没有对应关系；B 项，SiO2传导光的能力非常强，用于制 光导纤维， SiO2用于制光导纤维与 SiO2熔点高硬度大没有对应关系；C 项，Al2O3的熔点很高，用作耐高 温材料，Al2O3用作耐高温材料与 Al2O3是两性氧化物没有对应关系；D 项，CaO 能与水反应，用于食品干 燥剂，CaO 用于食品干燥剂与 CaO 与水反应有对应关系；故选 D。 9(2021 湖南省部分重点中学高三年级期末考试)工业上常用铁碳混合物处理含 Cu2+废水获得金属铜。 当保持铁屑和活性炭总质量不
38、变时，测得废水中 Cu2+浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如 下图所示。 下列推论不合理 的是( ) A活性炭对 Cu2+具有一定的吸附作用 B铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池，铁为负极 C增大铁碳混合物中铁碳比(x)，一定会提高废水中 Cu2+的去除速率 D利用铁碳混合物回收含 Cu2+废水中铜的反应原理：Fe+Cu2+Fe2+Cu 【答案】C 【解析】A 项，活性炭具有许多细小微孔，且表面积巨大，具有很强的吸附能力，由图像可知，Cu2+ 在纯活性炭中浓度减小，表明活性炭对 Cu2+具有一定的吸附作用，故不选 A 项；B 项，铁屑和活性炭在溶 液中形成微电池，其中铁具有较强的
39、还原性，易失去电子形成 Fe2+，发生氧化反应，因此铁作负极，故不 选 B 项；C 项，由图像可知，随着铁碳混合物中铁含量的增加至 x=2:1，Cu2+的去除速率逐渐增加；但当铁 碳混合物变为纯铁屑时，Cu2+的去除速率降低。当铁碳混合物中铁的含量过大时，正极材料比例降低，铁碳 在废液中形成的微电池数量减少，Cu2+的去除速率会降低，因此增大铁碳混合物中铁碳比(x)，不一定会提 高废水中 Cu2+的去除速率，故选 C 项；D 项，在铁碳微电池中，碳所在电极发生还原反应，Cu2+得到电子 生成铜单质；因此该微电池的总反应方程式为 Fe+Cu2+Fe2+Cu，故不选 D 项。故选 C。 10工业上
40、的许多反应工艺来源于实验室里的简单操作，比如用铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝 的过程如图： 请回答下列问题： (1)写出铝土矿中加入 NaOH 溶液的反应方程式_。 (2)沉淀 C 的化学式_，颜色为_，写出它的一种用途_。 (3)操作 I、操作 II、操作 III 的名称为_，这个过程用到的玻璃仪器有烧杯、_。 (4)整个生产过程中， 除可以循环使用的物质有_(写出3种， 填化学式)， 用此法制取铝的副产品是_(写 出 2 种，填化学式)。 (5)氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业上为什么不用熔点较低的氯化铝而用熔点更高的氧化铝为原料 电解制铝？_。 【答案】(1)Al2O3+2NaOH
41、2NaAlO2+H2O (2)Fe2O3 红棕色 作颜料(或炼铁) (3)过滤 漏斗、玻璃棒 (4)NaOH、CaO、CO2 Fe2O3、O2 (5)氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形式存在，不能导电，不能用于电解。氧化铝是离子化 合物，熔融时能够电离而导电，因此电解铝用氧化铝而不用氯化铝 【解析】铝土矿中含有氧化铝和氧化铁，向铝土矿中加入 NaOH 溶液，发生反应 Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O， 氧化铁不溶， 然后过滤， 得到溶液 B 为NaOH、 NaAlO2混合溶液， 沉淀 C 为 Fe2O3； 向溶液 B 中通入 CO2，发生反应 2AlO2-+CO2+3H2O=2A
42、l(OH)3+CO32-、2OH-+CO2=CO32-+H2O，然后过滤得 到沉淀 Al(OH)3和 Na2CO3溶液，向溶液中加入 CaO，发生反应 Na2CO3+CaO+H2O2NaOH+CaCO3，然后 过滤，将 NaOH 循环利用；将 Al(OH)3加热得到 Al2O3，电解熔融 Al2O3得到 Al。(1)根据上面的分析，铝土 矿中加入 NaOH 溶液，氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，反应的化学方程式为 Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O；(2)根据上述分析，沉淀 C 为 Fe2O3，氧化铁为红棕色粉末，俗称铁红，除了 用于金属冶炼以外，还可用作顔料；(3)实现固体和液体
43、的分离采用过滤法，操作、操作和操作都是过 滤操作，过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯；(4)煅烧 碳酸钙得到 CaO 和 CO2，B 生成沉淀需要二氧化碳、碳酸钠转化为碳酸钙需要 CaO，所以 CaO 和 CO2能循 环利用，溶液 E 中的氢氧化钠也能循环利用；根据流程图和上述分析，操作所得的 Fe2O3和电解熔融 Al2O3 得到的 O2为副产品；(5)氯化铝是共价化合物，在熔融状态下以分子形式存在，不能导电，不能用于电解。 氧化铝是离子化合物，熔融时能够电离而导电，因此尽管氧化铝熔点高，氯化铝熔点低，工业上电解铝时 选用氧化铝而不用氯化铝。 核心考
44、点二核心考点二 常见金属的化合物常见金属的化合物 1常见金属氧化物 化学式 Na2O Na2O2 MgO Al2O3 FeO Fe2O3 Fe3O4 分 类 碱性氧化 物 过氧化物 碱性氧化物 两性氧化 物 碱性氧化 物 碱性氧化物 颜色状态 白色固体 淡黄色固 体 白色粉末 白色固体 黑色粉末 红棕色粉 末 黑色晶体 与水作用 反应生成 NaOH 反应生成 NaOH和O2 与水缓慢反 应生成 Mg(OH)2 不溶于水，也不与水反应 与酸作用 反应生成 钠盐和水 反应生成 钠盐、水和 氧气 反应生成 镁盐和水 反应生成 铝盐和水 反应生成 亚铁盐和 水 反应生成 铁盐和水 氧 化 性 除Na2
45、O2外氧化性很弱， 通常不能用还原剂还原 可用C、CO、Al等还原生成单质 铁 其它反应 与CO2反应 生成 Na2CO3 与CO2生成 Na2CO3和 O2 与NH4Cl溶液 与强碱生 成偏铝酸 盐 与氧化性 酸生成铁 盐 2常见金属氢氧化物 化学式 NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2 颜色状态 白色固体 白色固体 白色胶状沉 淀 红褐色沉淀 白色沉淀 蓝色沉淀 稳 定 性 稳定加热 不分解 较高温度分 解成MgO和 H2O 加热分解成 Al2O3和H2O 加热分解成 Fe2O3和H2O 不稳定易被 氧化成 Fe(OH)3 易分解成 Cu
46、O和H2O 与酸反应 均易与酸反应生成对应的盐，若为氧化性酸则Fe(OH)2还要被氧化 其它反应 与盐反应， 与Cl2、Al反 应 与NH4Cl溶 液反应 与强碱溶液 反应 具有还原性 新制 Cu(OH)2被 醛基还原 3重要的盐 盐 Na2CO3 NaHCO3 FeCl2 FeCl3 化 学 性 质 与酸反应 CO2 32H =H2OCO2 HCO 3H =H 2O CO2 不反应 不反应 与碱反应 不反应 HCO 3OH =H2OCO2 3 Fe2 2OH =Fe(OH)2 Fe3 3OH =Fe(OH)3 氧化还原性 无 无 2Fe2 Cl 2=2Fe 3 2Cl 2Fe3 Fe=3Fe
47、2 稳定性 稳定 2NaHCO3Na2CO3 H2OCO2 稳定 稳定 金属离子检 验 焰色反应呈黄 色 焰色反应呈黄色 遇 KSCN 不显血 红色， 加入氯水后 显红色 遇 KSCN 显血红 色 4两种常见金属及其化合物的转化形式： (1)直线型转化关系：A X B X C Na O2 Na2O O2 Na2O2 X 为强酸，如 NaAlO2 HCl Al(OH)3 HCl AlCl3 X 为强碱，如 AlCl3 NaOH Al(OH)3 NaOH NaAlO2 (2)三角型转化关系 考法一考法一 常见金属元素化合物性质常见金属元素化合物性质 【典例【典例 1】(2020 新课标卷)宋代千里
48、江山图描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其 中绿色来自孔雀石颜料(主要成分为 Cu(OH)2 CuCO3)， 青色来自蓝铜矿颜料(主要成分为 Cu(OH)2 2CuCO3)。 下列说法错误的是( ) A保存千里江山图需控制温度和湿度 B孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化 C孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱 DCu(OH)2 CuCO3中铜的质量分数高于 Cu(OH)2 2CuCO3 【解析】A 项，字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画时要特 别注意控制适宜的温度和湿度，A 说法正确；B 项，由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳 元素和氢元素均处于最高价，其均为自然界较稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化， B 说法正确；C 项，孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐 酸腐蚀，C
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