專題11金屬及其化合物講2019年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(cè)含解析

1、 （1） 考綱要求 1.了解金屬（如Na、Al、Fe、Cu等）在周期表中的位置及其性質(zhì)遞變的規(guī)律。 2.了解常見金屬元素及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 3.了解合金的概念及其重要應(yīng)用。 4.以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。 （2） 命題規(guī)律 鈉、鋁、鐵、銅及其化合物是日常生活中非常重要的金屬元素，特別是鐵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，這部分內(nèi)容一直是高考考查的重點(diǎn)。如以鈉及其化合物(特別是Na2O2、NaHCO3、Na2CO3)的性質(zhì)為載體的推斷題或?qū)嶒?yàn)題、鋁及其化合物的兩性、Fe2+與Fe3+之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、銅的冶煉及Cu(OH)2的性質(zhì)等。鈉及其化合物、合金與硝酸的反應(yīng)是每年高考的必考知識(shí)點(diǎn)

2、。估計(jì)以后高考試題將會(huì)在選擇題中以離子共存、離子方程式、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的鑒別與分離等角度考查金屬元素及其化合物的性質(zhì)，也會(huì)在非選擇題中以金屬元素的性質(zhì)為載體，通過推斷題、實(shí)驗(yàn)題，考查考生運(yùn)用金屬元素的有關(guān)知識(shí)分析解決問題的能力。 【例1】【2018新課標(biāo)1卷】磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下： 下列敘述錯(cuò)誤的是 （ ） A合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用 B從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、 Fe、Li C“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+ D上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉 【答案】D

3、【解析】分析：正極片堿溶時(shí)鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，濾渣中含有磷酸亞鐵鋰，加入硫酸和硝酸酸溶，過濾后 點(diǎn)睛：本題以廢舊電池的回收為載體考查金屬元素的回收，明確流程中元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系是解答的關(guān)鍵，題目難度不大。 絡(luò) 離子方程式：2Na2H2O=2Na2OHH2 ； 化學(xué)方程式：2NaO2= Na2O 2； 離子方程式：2Na2O22H2O=4Na4OHO2 ； 化學(xué)方程式：2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2； 化學(xué)方程式：2NaHCO3=Na2 CO 3CO2 H2O； 離子方程式：2OHCO2 =CO23H2 O； 離子方程式：CO2OH=HCO 3； 化學(xué)方程式：2NaCl2H2O2NaOHH

4、2Cl2。 （2）注意事項(xiàng) 鈉和鹽溶液反應(yīng)，不能置換出鹽中的金屬，與熔融的鹽反應(yīng)才能置換出鹽中的金屬。 無論Na與O2反應(yīng)生成Na2O還是Na2O2，只要參與反應(yīng)的Na的質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量一定相等，但得到Na2O2的質(zhì)量大于Na2O 的。 Na分別與H2O和乙醇發(fā)生的反應(yīng)均屬于置換反應(yīng)，二者現(xiàn)象明顯不同，前者劇烈，后者緩慢。 1 mol Na2O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為1 mol，如Na2O2與SO2的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為2 mol。 不能用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液，應(yīng)選用CaCl2或BaCl2溶液。 除去CO2中的HCl氣體，應(yīng)選用飽和的NaHCO

5、3溶液。 向飽和的Na2CO3溶液中通入過量CO2，有晶體析出。 焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，無論游離態(tài)還是化合態(tài)，均具有相同的焰色反應(yīng)，它不是化學(xué)變化，在觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時(shí)，應(yīng)通過藍(lán)色的鈷玻璃片。 Na-K合金常溫下呈液態(tài)，是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 堿金屬的密度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但K反常。 ?Li和O2反應(yīng)只生成Li2O；NaH是離子化合物，是一種強(qiáng)還原劑。Na2O、Na2O2陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為12。 2、鎂及其化合物 （1）知識(shí)網(wǎng)絡(luò) （2）注意事項(xiàng) 鎂在空氣中燃燒主要發(fā)生反應(yīng)：2MgO 22MgO，此外還發(fā)生反應(yīng)：3MgN 2Mg3N2、2MgCO 22MgOC。 加熱Mg(HCO3)2溶液生成

6、的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因?yàn)镸g(OH)2比MgCO3更難溶于水。反應(yīng)方程式為Mg(HCO3) 2Mg(OH)22CO2。 3、鋁及其化合物 （1）知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 離子方程式：2Al 2OH 2H2O=2AlO23H2 ； HCl Mg MgO MgCO3 Mg(OH)2 MgCl2 MgSO4 H2SO4 H2SO4 H2SO4 電解 沸水 HCl NaOH Ca(OH)2 H2O 煅燒 O2點(diǎn)燃 CO2點(diǎn)燃 離子方程式：Al2O32OH=2AlO2H2O； 離子方程式：Al33NH3· H2O=Al(OH)33NH 4； 化學(xué)方程式：2Al(OH)3=Al2O33

7、H2 O； 離子方程式：Al33AlO26H2O=4Al(OH)3。 （2）拓展反應(yīng) NaAlO2與少量鹽酸或過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式： AlO2HH2 O=Al(OH)3、 AlO24H=Al32H2O。 向 NaAlO2 溶液中通入少量或過量 CO2 反應(yīng)的離子方程式： 2AlO2CO23H2O=2Al(OH)3CO23、 AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3 。 Al2(SO4)3 溶液與 NaHCO3 溶液反應(yīng)的離子方程式： Al33HCO3=Al(OH)33CO2。 用離子方程式表示 NaAlO2 與 NaHCO3 不能共存的原因： AlO2H2OHCO3=Al(OH)3C

8、O23。 （3）注意事項(xiàng) 鋁是活潑金屬，但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強(qiáng)，因?yàn)殇X表面生成一層致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔點(diǎn)高于Al的熔點(diǎn)，故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化，但熔化的鋁并不滴落。 鋁熱反應(yīng)不僅僅是單質(zhì)鋁與Fe2O3反應(yīng)，還包含制取其他難熔金屬的反應(yīng)，由于鋁熱劑是混合物，故鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)上冶煉鐵。注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一類金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。 引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實(shí)驗(yàn)考查的熱點(diǎn)，具體操作是先鋪一層KClO3，然后插上鎂條，最后點(diǎn)燃鎂條。 并不是Al與所有金屬氧化物均能組成鋁熱劑，該金屬氧化物對(duì)應(yīng)的金屬活動(dòng)性應(yīng)比鋁弱。 Al2O3、Al(OH)3與NaO

9、H溶液的反應(yīng)常用于物質(zhì)的分離提純。Al(OH)3不溶于氨水，所以實(shí)驗(yàn)室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。 利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3，一般不用強(qiáng)酸，因?yàn)閺?qiáng)酸的量控制不當(dāng)會(huì)使制得的Al(OH)3溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2過量時(shí)生成HCO3，不過量時(shí)生成CO23，書寫離子反應(yīng)方程式時(shí)要特別注意。 4、鐵及其化合物 （1）知識(shí)網(wǎng)絡(luò) （2）注意事項(xiàng) Fe與Cl2反應(yīng)只能生成FeCl3，與I2反應(yīng)生成FeI2，與反應(yīng)物的用量無關(guān)。 過量的Fe與硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入鹽酸，均生成Fe2。要注意產(chǎn)生的Fe3還可以氧化單質(zhì)Fe這一隱含

10、反應(yīng)：Fe2Fe3=3Fe2。 Fe2O3、Fe(OH)3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)，涉及Fe3與I的氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物為Fe2、I2和H2O。 “鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系 5、銅及其化合物 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 6、金屬冶煉 【例1】【江蘇興化一中2019屆高三上學(xué)期12月月考】給定條件下，下列選項(xiàng)中所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是 （ ） A NaCl(aq)NaHCO3 (s) Na2CO3(s) BCuCl 2 Cu(OH)2 Cu C Al NaAlO2 (aq) NaAlO2(s) D MgO(s) Mg(NO3)2 (aq) Mg(s) 【答案】C 【解析】A. NaCl溶液中通入二氧化碳不能反應(yīng)生成碳酸氫

11、鈉，但碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，故不正確； 【趁熱打鐵】【江蘇南通海安高級(jí)中學(xué)2019屆高三11月檢測(cè)】在給定的條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是 （ ） A NaNa2O 2NaOH BMgCO 3MgCl2（aq ）Mg C Fe AlH2 DC6H5 ONaC6H5 OHCO2 【答案】A 【解析】A.鈉在氧氣中燃燒生成過氧化鈉，過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，A正確；B. 工業(yè)上電解熔融的氯化鎂得到金屬鎂，而電解氯化鎂溶液得不到金屬鎂，B錯(cuò)誤；C.金屬鋁的活潑性大于鐵，所以鐵不能置換鋁，反應(yīng)不能發(fā)生，C錯(cuò)誤；D.苯酚顯弱酸性，酸性弱于碳酸，苯酚與碳酸鈉溶液反應(yīng)生

12、成苯酚鈉和碳酸氫鈉，不產(chǎn)生二氧化碳，D錯(cuò)誤；綜上所述，本題選A。 【解析】由圖象可知，向合金溶解后的溶液中加鹽酸，先發(fā)生NaOH+HClNaCl+H2O，后發(fā)生 鋁及其化合物圖像問題分析： 1鋁鹽與堿、偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)圖像 操作 向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液到過量 向NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量 圖像 圖1 圖 2 操作 向偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量 向稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量 圖像 圖3 圖4 操作 向AlCl3溶液中滴加氨水或NaAlO2溶液至過量 向NaAlO2溶液中通入CO2或加入AlCl3溶液至過量 圖像 圖5 圖6 操作 向混合離子(H、M

13、g2、Al3)中滴加NaOH溶液至過量 向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入鹽酸(NaOH溶液與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等) 圖像 圖7 圖8 2解答圖像題思維模板 【說明】前兩“看”較直觀，難度較小。第三“看”難度大些，只有在正確書寫出變化過程中的反應(yīng)程式并理清化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)與題目相關(guān)量的數(shù)量關(guān)系才能順利破題。 【例】【湖北八校2019屆高三12月第一次聯(lián)考】2018第十二屆中國(guó)國(guó)際航空航天博覽會(huì)于11月6目至11日在珠海舉行，銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從銀銅合金切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下： 注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為4

14、50和80。 （1）加快渣料(含少量銀)溶于稀H2SO4的速率的措施有_、_(寫出兩種)。 （2）濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，濾渣A與稀HNO3反應(yīng)的離子方程式為_。 （3）固體混合物B的組成為_；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為_ （4）完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_CuO+_Al2O 3_CuAlO2+_ （5）硫酸銅溶液可用于浸取硫鐵礦中的鐵元素，浸取時(shí)發(fā)生復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)體系中除CuSO4和FeS2外，還有H2SO4、Cu2S、FeSO4和H2O，下列對(duì)該反應(yīng)的分析不正確的是_(

15、填序號(hào))。 A.氧化劑為CuSO4和FeS2 B.反應(yīng)后溶液的pH降低 C.每轉(zhuǎn)移2mol電子消耗3 mol Cu SO4 D.被氧化的FeS2只占總量的30% 【答案】攪拌 適當(dāng)升溫、適當(dāng)增大硫酸的濃度 3Ag+4H+NO3-=3Ag+NO+2H2O Al(OH)3和 CuO的混合物 Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O 4 2 4 O2 C 【解析】由工藝流程圖可以知道，廢料在空氣中熔煉時(shí)，Cu被氧化，渣料中含有CuO及少量的Ag，向渣 A.在該氧化還原反應(yīng)中，CuSO4是得電子的物質(zhì)，是反應(yīng)中的氧化劑，F(xiàn)eS2一部分被氧化為FeSO4，另一部分被還原為Cu2S，所以FeS2在這個(gè)反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑，故A正確； B.反應(yīng)生成了H2SO4，溶液的酸性增強(qiáng)，pH降低，故B