高考10常见金属及其重要化合物（讲义）高考化学二轮复习训练（新高考）

高考解密IO常见金属及其重要化合物

考点热度★★★★★

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考点I.直接考查常见金属及化合物的主要性质及用途

1.(2022・浙江•统考高考真题)下列说法正确的是

A.铁与碘反应易生成碘化铁

B.电解ZnSo4溶液可以得到Zn

C.用石灰沉淀富镁海水中的Mg?+,生成碳酸镁

D.SCh通入BaeI2溶液中生成BaSe)3沉淀

【解析】A.L属于弱氧化剂，与Fe反应生成Feb,A错误；B.电解一定浓度的硫酸锌溶液，Z/+在阴极

得电子析出Zn,B正确；C.石灰沉淀Mg?+生成的沉淀是Mg(OH)2，C错误；D.SCh通入BaCl2溶液中

不能生成BaSo3沉淀，因为H2SO3酸性比HCI弱，该复分解反应不能发生，D错误；故答案选B。

［答案］B

考官2：直接考查常见金属与其化合物的转化

9.(2021・广东・高考真题)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是

A.a可与e反应生成b

B.b既可被氧化，也可被还原

C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体

D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系

【解析】图中所示铁元素不同化合价的物质：a为Fe,b为FeCl2、FeSO4,Fe(NO3)2等Fe(H)的盐类物质,

C为Fe(OH)2,e为FeCI3、Fe2(SO4)3,Fe(NO3)3等Fe(In)的盐类物质,d为Fe(OH)3。A.Fe与Fe(In)的盐

类物质可发生反应生成Fe(H)的盐类物质，如Fe+2FeCb=3FeCb,故A不选；B.Fe(H)为铁元素的中间价

态，既有还原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被还原，故B不选；C.Fe(HI)的盐类物质与浓碱液

反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体操作为：向沸水中滴加饱和FeCb溶液，继续煮沸至溶液呈红褐

色，停止加热，故C选；D.bτ∙c→d→e→b转化如

FeCl2^IUFe(OH)2^¾Fe(OH)3^¼FeCl3^FeCl2；故D不选；综上所述，答案为a

【答案】C

考点3：以金属及其化合物为载体考查学生的实验探究能力

3.(2023•浙江•高考真题)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是

实验方案现象结论

A往FeCl2溶液中加入Zn片短时间内无明显现象Fe?*的氧化能力比Zn"弱

往Fez(SO)溶液中滴加KSCN溶液，再加溶液先变成血红色后

BFe"与SCN-的反应不可逆

入少量K2SO4固体无明显变化

将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，

C溶液呈浅绿色食品脱氧剂样品中没有+3价铁

滴加KSCN溶液

向沸水中逐滴加5-6滴饱和FeCI3溶液，持溶液先变成红褐色再Fe"先水解得Fe(OH)3再聚集成

D

续煮沸析出沉淀Fe(OH)3沉淀

A.AB.BC.CD.D

【解析】A.FeCI2溶液中加入Zn片，Fe2++Zn=Zn2++Fe，溶液由浅绿色变为无色，Fe?*的氧化能力比

Zi?+强，A错误；B.溶液变成血红色的原因，F*+3SCN-UFe(SCN)3,与SOf和K+无关，B错误；

C.铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，C错误；D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制

取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，D正确；故答案为：D。

【答枭］D

考点4.以金属及其化合物为载体考查学生计算能力

(2019•浙江•统考高考真题)某红色固体粉末可能是Fe2O3、CsO或二者混合物，为探究其组成，称取mg

该固体粉末样品，用足量的稀H2SO4充分反应后，称得固体质量为ag。

+2+

B知：CU2O+2H=CU+CU+H2O

(1)若a=(用含m的最简式表示),则红色固体粉末为纯净物；(2)若a=π√9,则红色固体粉末中

Fe2O3的物质的量为mol(用含m的最简式表示)。

【解析】(1)红色固体粉末为纯净物只有两种情况，全是FezCh或者全是CU20。CsO和硫酸反应生成的

CU会与Fe3+反应，Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2∖若全为Fe2O3时，剩余的固体物质为a=0g,但是当剩余固体

质量为Og时，也有可能是Fe2θ3和CU2θ两种物质的混合物；所以该红色固体只能为CU2。。

2+

CU2O+2H'=CU+CU+H2O

—mol????ɪmol

6464

a4

一×144=W,所以a=τ∙m

649

(2)设Fe2O3为XmOLCiI2。为ymol,则160x÷144y=m,Cu2O+2H-=Cu+Cu2++H2O得到的铜为ymol。

Cu+2Fe3+=Cu2+÷2Fe2+

Xmol2xmol

剩余的铜的质量为(y—x)×64=a=∣m,方程式联立，解出X=ɪf气，

【答案】(1)：m????(2)黑

yIzlo

考点5.以金属元素化合物与生产、生活、环境、自然、能源等实际问题考查学生的实际应用能力

5∙(2022∙海南•统考高考真题)胆矶(CUSo4∙5Hq)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料

［主要成分是Cu,含有少量的油污、CU0、CUCo3、CU(OH)J制备胆研。流程如下。

回答问题：

⑴步骤①的目的是o

(2)步骤②中，若仅用浓H?SC)4溶解固体B,将生成(填化学式)污染环境。

(3)步骤②中，在HQ?存在下CU溶于稀H^SO,,反应的化学方程式为。

(4)经步骤④得到的胆帆，不能用水洗涤的主要原因是。

(5)实验证明，滤液D能将I氧化为

i.甲同学认为不可能是步骤②中过量HQ,将「氧化为L，理由是。

ii.乙同学通过实验证实，只能是Cu”将F氧化为L，写出乙同学的实验方案及结果(不要求写具体

操作过程)。

【答案】(1)除油污

⑵SO?

(3)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2Hp

(4)胆研晶体易溶于水

(5)i.溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解？ii.取滤液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好

完全沉淀，再加入「，不能被氧化

【解析】由流程中的信息可知，原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤，可以除去原料表面的油污；滤渣固体B与

过量的稀硫酸、双氧水反应，其中的CU0、CUCO3、CU(C)H)2均转化为CUSo4,溶液C为硫酸铜溶液和稀

硫酸的混合液，加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矶。

(I)原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污，因此，步骤①的目的是：

除去原料表面的油污。

(2)在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CUSe)八SCh和H20,二氧化硫是种大气污染物，

步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B,将生成S02污染环境。

(3)步骤②中，在FhCh存在下Cu溶于稀H2SO4,生成CUSo4和H2O,该反应的化学方程式为Cu+H2O2+

H2SO4=CuSO4+2H2O.

(4)胆研是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④得到的胆矶，不能用水洗涤的主要原因是：胆研晶体

易溶于水，用水洗涤会导致胆矶的产率降低。

(5)i.H2O2常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤

②中过量H2O2将「氧化为I2,理由是：溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2己完全分解。

ii∙I-氧化为L时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有CUSc)4和H2SO4,乙同学通过实验证实，只能是

Cu?+将I-氧化为3较简单的方案是除去溶液中的CιΛ,然后再向其中加入含有［-的溶液，观察溶液是否

变色；除去溶液中的Cu?*的方法有多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入NazS将其转

化为CUS沉淀，因此，乙同学的实验方案为取少量滤液D,向其中加入适量NazS溶液，直至不再有沉淀

生成，静置后向上层清液中加入少量Kl溶液；实验结果为：上层清液不变色，证明r不能被除去Cu?+的

溶液氧化，故只能是Cu2+将r氧化为12。

考点6.以金属元素及其化合物为载体考查化学基本理论

6.(2015•天津•高考真题)FeCb具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污

水比FeCb高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：

(PFeeI3净水的原理是。FeCb溶液腐蚀钢铁设备，除H,作用外，另一主要原因是(用离子方程式表

示)O

(2)为节约成本，工业上用NaClo3氧化酸性FeeI2废液得到FeCl3o

①若酸性FeCl2废液中c(Fe2h)=2.0×10-2molL∙l,c(Fe3')=1.0×10⅛ol∙L-',c(CΓ)=5.3×lθ-2mol∙L-',则该溶液

的PH约为。

②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：

_CIO；+_Fe2++_=_Cl?+_Fe3++_??

(3)FeCb在溶液中分三步水解：

3+2+

Fe+H2O=-Fe(OH)^+HKt

2+

Fe(OH)+H2O=sFe(OH)；+H-K2

+

Fe(OH)；+H2O=JFe(OH)3+HK3

以上水解反应的平衡常数K/、K2、&由大到小的顺序是。

3+3++

通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：xFe+yH2O=*Fex(OH)y<^+yH,

欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。

a.降温???b.加水稀释c.加入NH4CId.力口入NaHCe)3

室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是一。

(4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁

［以Fe(mg∙L∕)表示］的最佳范围约为mg∙L-1o

Fe(mg∙L')

【解析】(I)FeCb净水的原理是Fe?-水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，FeCb溶液腐蚀

钢铁设备，除H+作用外，另一主要原因是2Fe3++Fe=3Fe2+;

(2)若酸性FeCl2废液中电荷守恒：2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),酸性溶液中可忽略C(OH-),

c(H+)=c(CΓ)-2c(Fe2+)-3c(Fe5÷)=l.0×10-2mol∕L,则该溶液的PH约为2；

②氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，CI元素的化合价从+5

价降低到？1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守

恒，则氯酸根离子的系数为1,Fe?+的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系数是1,根据电荷守

5

恒，则氢离子的系数是6,水的系数是3,配平后离子方程式为：CIO；+6Fe^+6H÷=Cl+6Fe-+3H2O；

(3)FeC∣3的分步水解程度越来越小，所以K∣>K2>Kχ

a.盐类水解为吸热反应,降温平衡左移,故a不符合题意;b∙加水稀释促进盐类水解,故b符合题意;c.NHQl

的水解抑制上述水解，故C不符合题意；d.NaHCo3的水解促进上述水解，故d符合题意；故欲使平衡正

向移动可采用的方法是bd；分析离子方程式：xFe3++yH?Ok=FeX(OH)yOχ-y)++yH+可知室温下，使氯化铁

溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是调节溶液的pH；

(4)由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁［以Fe(mg∙U)表示］的最佳范围约为18〜20mg∙LL

【答案】⑴Fe∙"水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质2Fe3++Fe=3Fe2+?

+

(2)①2??②1??6?6H?1?6?3H2O????

(3)K∕>K2>K,????bd????调节溶液的pH????

(4)18~20

利后对点考情解密

1、对点核心素养

(1)宏观辨识和微观探析：以物质性质为突破点，能描述或预测物质的性质和在一定条件下可能发生的

化学变化。

(2)平衡思想与变化观念：由点到线、由线成面、由面构体,将金属元素化合物知识与反应原理、物质结

构深度融合

(3)科学探究与创新意识：能设计并优化实验方案,对典型物质及其性质进行实验探究，尊重事实和证据,

能独立思考,对相关实验大胆质疑并能改进和创新。

2、对点命题分析

金属及其化合物的知识是高中化学的主干知识，是高考化学的必考内容。金属的单质和化合物占中

学元素化合物的主体，它们是基本概念、基本理论的载体，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。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，在选择题中经常以离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物

质的检验、分离与提纯、气体的制取和性质实验、物质推断、计算等题型融合出现，在非选择题中以金属

元素的性质为载体，通过工业生产为背景的工艺流程、实验探究，考查考生运用金属元素的有关知识分析

解决问题的能力。近几年的高考加强了元素及其化合物知识与基本概念、基本理论的结合，该部分知识在

高考中的考查要求逐渐提高，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力，命题的重点将是钠及其化合物(特

别是Na2O2、Na2CO3>NaHCc)3)的性质、铝及其化合物的两性、Fe?*与Fe?+之间的转化关系、铜的冶炼及

CU(OH)2的性质等基础知识，但非选择题常常以不常见的过渡元素考查基础知识的理解能力和迁移能力，

一般较难。

后售对点知识解密

核心考点一钠及其化合物

1.理清知识主线

Na→Na2o→Na2o2→NaoH→Na2co3→NaHCO3

2.形成网络构建

NaClO-TTT

∖ΛJ2

COCo2、HzO

2fc

NaoNa2CO3....-...NaHCO3

Ca(OH)NaOH^Δ

⅛t2

解

溶HCl

液

)HCl

Na

3.扫除易忘知识盲点

①钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。

②Na与足量Ch反应无论生成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,

③Na分别与H2O和乙醇发生反应均能生成H2,但反应的剧烈程度不同,前者反应剧烈,后者反应缓慢。

©1moɪNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol,如1molNa2O2与足量SCh的反应转移电子应

为2molO

⑤不能用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3>F∏NaHCO3溶液,应选用CaCb或BaCI2溶液。

⑥除去C02中的HCI气体，应选用饱和的NaHeo3溶液。

⑦向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CCh,有NaHeO3白色晶体析出。

⑧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，应通过蓝色的钻玻璃片。

⑨Na-K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。

⑩碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。

?Li和02反应只生成Li2O:NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na2O.Na2O2阴阳离子个数比均为1:

2。

?Na2Ch投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚醐溶液中,酚

酸溶液先变红后褪色。

核心考点二镁、铝及其重要化合物

L理清知识主线

NaAlO2

Al-ALCh-AI(OH)3—.AlCb

Al2(SO4)3

KAl(SO4)2-12H2O

(MsgCl2

Mg→MgO→Mg(OH)2→∙

Mgs04

2.形成网络构建

3.扫除易忘知识盲点

(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ALCh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，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。

(3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KCIO3,然后插上镁条，最后点燃镁

条。

(4)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。

(5)A12O3>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)30

(6)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AI(OH)3溶解。若向偏

铝酸盐溶液中通入C02,生成的Al(OH)3不溶于碳酸，C02过量时生成HCo3,不过量时生成CO/,书写

离子反应方程式时要特别注意。

(7)Al(OH)3可用作抗酸药；明研常用于净水。

(8)泡沫灭火器所用试剂为AI2(SO4)3溶液和NaHCo3溶液。

(9)镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg+Ch笆2Mg0,此外还发生反应：3Mg+N2豆整Mg3N2、2Mg+

CO2≤12MgO+Co

(IO)Mg3N2与水反应：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ɔ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(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCo3)2AMg(C)H)21+2Cc)2。

核心考点三铁、铜及其化合物

1.理清知识主线

02+

pJFe(OH)2∫Fe

e

→⅛e2O3→(OH)3-1+

IFe3O4

U2U2+

CU→F0→CU(OH)2→F

lcuθICUX

2.形成网络构建

XaOH

Ke(OH)2

3.扫除易忘知识盲点

(I)Fe与Ch、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3oFe与Cb反应时生成FeCl3,与S反应时生成FeS,

说明CL的氧化性大于S的。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CL中燃烧，无论CL过量还是不足均生成FeCI3。

(2)向含Fe?”的溶液中加入硝酸、KMno4溶液、氯水等具有氧化性的物质时;溶液会出现浅绿色T棕黄色

的颜色变化，该现象可用于Fe?+的检验。

(3)Fe3'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Fe?+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；也可用铁氧化钾检验Fe?+,现象是生成蓝色沉

i⅛(Fe3[Fe(CN)6]2)o

(4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3+Fe=3FeCl2;生成Fe(OH)3除

了用Fe?+与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3«

(5)配制FeCI2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要防水解(加入盐酸)；配制FeCb溶液要加入浓盐酸防止水解。

(6)Fe3+必须在酸性条件下才能大量存在，当pH=7时，Fe3+几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。

⑺除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2,应先通入Cb或加入H2O2，再加入Zn0,使Fe3.水解生成沉淀过滤除

去。

(8)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去；二是反应过程中必须与

02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)。

(9)Fe(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。胶体不

带电，带电的是胶粒。

(Io)G然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。

(11)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO,而是铜绿[Cu2(OH)2CCh]°

(12)常用灼热的铜粉除去N2中的。2，灼热的CuO除去Co2中的CO。

(13)新制CU(OH)2悬浊液常用来检验醛基。

(14)CU和一定量的浓HNo3反应，产生的是NCh和NO的混合气体，当CU有剩余，再加入稀H2SO4,Cu

继续溶解。

(15)Cu:紫红色；CuO:黑色；Cu2S:黑色；CuS:黑色；Cu2O:砖红色。

(16)铜的焰色反应为绿色。

(17)冶炼铜的方法有①热还原法；②湿法炼铜；③电解精炼铜。

(18)铜合金有:①青铜(Sn、Pb等)；②黄铜亿n、Sn>Pb、Al等)；③白铜(Ni、Zn、Mn等)。

核心考点四其它金属及其化合物

一、镒

锦(25Mn)位于第四周期第VnB族，价电子构型为3d%s2,软锦矿主要成分为MnO2,价态以+2、+4、+6、

+7为最为常见，是活泼金属。

1、MM+的性质

MH+价电子构型为较稳定的3<P半充满结构，因此MM'是钵的最稳定状态。在水溶液中呈粉红色，多数

2+

盐易溶。Mn?+可与COr生成白色沉淀：Mn+COr=MnCO3;

(1)在高酸度热溶液中，与过二硫酸镂、钿酸钠(NaBio3)等强氧化剂作用，可Mi?+氧化成MnC)Q

2+2

2Mn+5S20g+8H2O^.2MnO4-+IOSO4-+16H^

2+++3+

2Mn+5NaBiO3+14H-A.2MnO4-+5Na+5Bi+7H2O

(2)在碱性溶液中，Mr?+会生成沉淀：MM++20H==Mn(OH)21(白)

2、Mno2的性质

MnO2是黑色不溶性粉末，是制造干电池的原料，在酸性介质中MnO2是一种强氧化剂。在实验室中常用

此性质制备氯气：

Mno2+4HCl(浓)AMnCl2+Cl2T+2H2O

MnO2还能氧化H2O2和Fe?等：

MnO2+H2O2+2H*=Mn2++O2T+2H2O

2++2+3

MnO2+2Fe÷4H=Mn+2Fe++2H2O

3、高铳酸钾

高镭酸钾KMno4(俗名灰钵氧)是强氧化剂，是一种深紫色的晶体，水溶液呈紫红色的。KMnO4的稀溶液

(0.1%)可用于消毒和杀菌。

在酸碱性不同的条件下，高锌酸钾的还原产物是不同的。例如：

介质______酸性中性、弱碱性__________强碱性

产物Mn21MnO2Mno2

1)KMnO4的应用：

(1)加热KMno4是实验室制备氧气的简便方法：

2KMnO4^K2Mnθ4+Mnθ2+θ2↑

(2)KMnO4在酸性溶液中，是很强的氧化剂，它可以氧化C「、「、SoF、C2OF，Fe?+等，本身还原为MM

+

O

常见用途有：

①制备氯气：2MnOr+10Cl+16H+=2Mn2++5C"+8H2θ

②标定KMnO4的浓度：2Mnθ4-+5H2C2θ4+6H+=2Mn2++10Cθ2T+8H2θ

+2+3+

③Fe含量的测定:MnO丁+5Fe2++8H==2Mn+5Fe+4H2O

2)KMnO4的制备

(I)Mno2与KCIO3、KOH一起加热熔融生成锅酸钾：

3MnCh+6KOH+KClθ3∙Δ∙3K2Mnθ4(绿)+KCI+3Hq

再将K2MnO4酸性条件下发生歧化反应，即可得到高镒酸钾：3MnO3+4H=2MnOr+Mnθ2+2H2θ

(2)电解法：电解KzMnCU溶液可以制备KMnO4:

阳极反应：2MnθF—2e=2MnC)4-

阴极反应：2H2θ+2e-==H2f+2OH

总的电解反应：2Mn0l+2H20=2Mn04-+20H-+H2T

二、铭

24Cr是第四周期第VlB族金属元素，铭的价电子构型为3dS4s∣,以+3、+6两种价态化合物最为重要。

1.铭单质是最硬的金属，与铁、镁能组成不锈钢。可用铝热法由CnCh制备金属格：

Cr2O3+2AlA2Cr+Al2O3o

2.含Cr3+的溶液呈绿色，铝酸钾(K2CrO4)为黄色，重铝酸盐(K2Cr2O7)为橙色。

二者可以相互转化：2CrθΓ+2H+^^Cr2θΓ+H2Oo

加酸平衡向右移动C(Cr2OM)增大，C(Cror)减小，溶液为橙红色；加碱平衡左移C(CroF)增大C(Cr2。1)

减小，溶液为黄色；中性时溶液为橙色。

3.与AI2O3、Al(OH)3相似，Cr2O3>Cr(C)H卜具有两性，Cr(OH)3在溶液中存在两种平衡：

Cr3++3OH=^Cr(OH)3=H++CQ-

Cr(OH)3既溶于酸，又溶于碱：

Cr(OH)3+3HCl==CrCI3+3H2O

Cr(OH)3+NaOH=NaCrO2+2H2O

4.在酸性溶液中，CnO,是强氧化剂。如加热的条件下，QCnCh可以氧化浓盐酸制备氯气：

K2Cr2O7+14HCl(i⅛)^2CrC13+2KCl+3Cl2↑+7H2O

交警查酒驾，就是用重常酸钾的酸性溶液，来检验酒精的含量：

K2Cr2O7+3CH3CH2OH+4H2SO4=Cr2(SO4)3+K2SO4+3CH3CHO+7H2O

5.含辂废水中，以Cr(Vl)的毒性最大。我国规定工业废水含Cr(Vl)的排放标准为SlmgLI含铭废水处理

的基本原理就是将铭(VI)还原为铭(111),然后转化为Cr(OH)3沉淀除去。

现介绍两种中学化学常考到的方法：

(1)化学还原法，可先将废水用硫酸调PH值至2~3,再加入FeSO4等还原剂，将Cr(VI)还原成Cr(In):

-2++3+3+

Cr2O?+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O

然后用NaOH或Ca(0H)2调PH值至7~8,生成Cr(OH)3沉淀，再加混凝剂，使Cr(OH)3沉淀除去。

(2)电解还原法

电解还原法是用金属铁作阳极,Cr(VI)在阴极上被还原成Cr(W),在电解过程中阳极铁板溶解下来的Fe2'(Fe

-2e-Fe2')也可将Cr(Vl)还原成Cr(III)。同时由于阴极板上析出H2,使废水PH值逐步上升，最后呈中性，

此时CN+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出。

三、银

1.银单质

(47Ag)是第五周期18族元素，在自然界有游离态的银。银的活动性在氢之后，在电化学中，Ag是活性电

极,在阳极放电：Ag-e^=Ag4^o

Ag2O对热不稳定，加热到时完全分解：2Ag2θ24Ag+θ2b

乙醇在单质Ag或CU催化下，可被氧化成乙醛，其催化原理是：

4Ag+O2-Δ-2Ag2θC2H5OH+Ag2O-^*CH3CHO+2Ag+H2O

银器表面变暗，主要是由于生成了Ag2S所致，为使其表面恢复光泽，可将其放入盛食盐水的铝盆中，发

生原电池反应：

负极(Al)：2Al-6e-=2Al3+

正极(Ag2S)：3AgiS÷6e^=6Ag÷S2,

2+

3S+2AP+6H2O=2A1(OH)U+3H2S↑

总反应：2A1+3Ag2S+6H2O=2A1(OH)31+6Ag+3H2S↑

2.氢氧化银(AgOH)的性质

在AgNO3溶液中，逐滴加入稀氨水，首先生成白色沉淀AgOHJ,AgOH极不稳定，立即脱水生成暗棕色

的Ag2θ沉淀，AgOH及AgzO均能溶于氨水形成银氨溶液：

AgNO3+NH3∙H2O=AgOHi+NH4NO3

AgOH+2NH3∙H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O

3.银盐

多数银盐难溶于水，能溶的只有AgNO3、AgF.AgSo4等少数几种。

在卤化银中，除AgF外，AgCl(白［)、AgBr(淡黄［)、AgK黄D均不溶于水且不溶于稀HNc)3。

常见难溶银盐的溶解度大小为：S(AgCl)>S(AgBr)>S(Agl)>S(Ag2S)

依次加入Bd、r、S?一可实现沉淀转化：AgCl→AgBr→Agl→Ag2S<.

AgCkAgBr、Agl都具有感光性。

照像底片及印相纸上都散布着细小的AgBr明胶，摄影时，受光线照射而分解成细小的银：

2AgBr≤≡2Ag+Br2;

Agl可用于人工降雨。硝酸银见光或加热容易分解：

2AgNCh=2AgJ+2NO2↑+O2↑

因此AgNO3晶体或溶液应装在棕色试剂瓶中。

四、钛

1.钛单质：与浓盐酸和浓硫酸反应，均生成氢气：

(l)2Ti+6HC1(浓)=2TiCl3+3H2T

(2)2Ti+3H2SO4(浓)=Ti2(SO4)3+3H2↑

2.单质钛的制备：

(I)FeTiCh力口H2SO4处理，同时加入铁屑，目的是防止Fe?*被氧化：

FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O

(2)加热使TiOSO4水解得到TiO2∙XHZO,脱水得到TiO2:

2++

TiO+(X+2)H2O(il>)^TiO2∙xH2Oj+4H

(3)将TiCh与碳、氯气共热生成TiCl4,然后在Ar的气氛中，用Na或Mg还原成Ti,熔化铸成钛锭：

TiO2+2Ch+2C-^TiCU+2C0

2Mg+TiCUA2MgCl2+Ti

3.Ti(h的性质：典型的晶体叫做金红石，纯净的TiCh叫做钛白粉。

(I)TiO2溶于H2SO4生成Ti(SO4)2:

TiO2+2H2SO4(浓)=Ti(SO4)2+2H2O

但从H2SO4溶液中析出的不是Ti(SO4)2.而是TiOSo4。

(2)Tieh不溶于碱，但能与熔融的烧碱反应生成偏钛酸盐，所以TiCh是两性氧化物。例如：

TiC)2+2NaOH(熔融)=Na2TiO3+H2O

4.四氯化钛

常温，是一种无色发烟的液体，有刺激性气味。若暴露在潮湿的空气中，会冒出白烟，部分水解生成钛酰

氯，利用此性质，制备烟幕弹：TiCl4+H2O=TiOCb+2HC1

核心考点五金属及其化合物的几个专题

1、颜色专题

(1)常见金属及其化合物的颜色

赤：Fe2O3>Fe(OH)3、Fe(SCN)X(AX)一、Cu2O>Cu

3+

黄：Na2O2^AgBr>AgL浓硝酸、FeS2、工业盐酸(Fe)ʌ钠焰色

2+

绿：Fe(FeSO477H2O)、Cu2(OH)2CO3^CuCl2(浓)

青：FeS、CUS、Ag2S、PbS、FeO、Fe3O4>C112S、CU0、MnO2

蓝：CM+(带结晶水)、Cu(OH)2

3

紫：MnO4-.[Fe(C6H5O)6]-^钾的焰色

白：Fe(OH)2>CUSO4(无水)、Na2O>Na2SO3>Al(OH)3>Mg(OH)2>AgCkBaSO4、CaCO3>MgCO3大多

数沉淀

棕：固体固体3、CuCl2

(2)特征反应颜色变化：

(1)白色沉淀[Fe(OH)J-------------►红褐色[Fe(0H)3]

(2)使Fe3+溶液显紫色的是酚。

(3)Fe3+遇SCN-显血红色。

2.特征反应专题

(1)既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质一般有：

①某些金属Al

②两性氧化物Al2O3

③两性氢氧化物Al(OH)3

④弱酸的酸式盐如NaHCo3、NaHS、NaHSO3、Na2HPO4SNaH2PO4等

(2)置换反应

L金属+盐->金属+盐

①金属T金属<

2.铝热反应

活泼金属(Na、Mg、Fe)或>H?T

②金属T非金属<

2Mg+CO2点燃>2MgO+C

“2+金属氧化物3→金属+“2。

③非金属T金属《

C+金属氧化物-金→金属+。。2

3、掌握金属活动性顺序总览金属全局

金属的化学性质主要表现为易失去最外层的电子，显示还原性，这与它们的原子结构有关。常见金属

的主要化学性质列于下表：

金属活动性KCaNaMgAlMnZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu

顺序__________

金属原子依次减小，还原性减弱

失电子能力----------------------------------------->

空气中跟氧气易被氧化常温时能被氧化加热时能被氧化不能被

的反应________氧化

跟水的反应常温可置换加热或与水蒸气反应时能不与水反应

出水中的氢置换出水中的氢__________

不能置换出稀酸中的氢

能置换出稀酸(如HC1、H2SO4)中的氢

跟酸的反应反应剧烈反应程度依次减弱能跟浓硫酸、硝能跟王

酸反应_________水反应

跟盐的反应一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

跟碱的反应一AkZn等具有两性的金属可以与碱反应一

注：金属活动性顺序就是金属单质的还原性由强渐弱的顺序。按金属活动性顺序，把常见金属分为以下三

组：

活泼金属组：K、Ca、Na,Mg、Al；

中活泼金属：Zn›Fe,Sn、Pb,(H)；

不活泼金属：Cu、Hg、Ag.Pt、Auo

如上所示，每个金属组又分为两个不同层次，显示其还原性的差异。这样复习金属单质的化学性质，有利

于总览金属的全局，以及金属还原性强弱的变化规律。

(1)跟02反应：K、Ca、Na、Mg、AI迅速氧化，Zn、Fe、Sn、Pb缓慢氧化，Cu、Hg,Ag、Pt、AU很难

氧化。

(2)跟HzO反应：K、Ca、Na跟水反应剧烈，Mg、AI跟水在加热下缓慢反应，Zn›Fe在高温下跟水气反

应，生成H2和金属氧化物。

(3)跟盐酸反应：K、Ca、Na反应猛烈，Mg、Al反应剧烈，锌、铁反应较快，Sn、Pb反应缓慢，Cu,Hg、

Ag›Pt、Au不能反应。

(4)跟硝酸反应：Cu、Hg.Ag可与HNO3反应，Pt、AU不跟HNO3反应。

4.总结实验判断金属活动性的规律

(1)金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼。

(2)金属对应的氢氧化物的碱性越强，该金属越活泼。

(3)一种金属能从另一种金属盐的溶液中将其置换出来，则该金属活泼性比另一金属强。

(4)两金属能构成原电池时，做负极的金属比做正极的金属活泼。

(5)在电解的过程中，一般先得电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得电子的金属阳离子对应的

金属单质的活泼性差。

5、金属之“最"

(1)在生活、生产中使用最广泛的金属是铁，但一般不使用纯铁，而使用铁的合金。如熟铁(含碳在0.03%

以下的铁碳合金)、生铁(含碳在2%以上的铁碳合金)、钢(含碳在0.03%〜2%的铁碳合金)。

(2)地壳中含量最多的金属元素为铝，铝单质广泛应用于生活中。

(3)最活泼的金属元素是艳，因为艳原子半径最大，最外层只有一个电子，易失电子，金属性最强。

(4)最硬的金属单质是格，硬度为9(规定金刚石硬度为10)«

(5)熔点最高的金属单质是鸨，熔点为3413℃。

(6)熔点最低的金属单质是汞，熔点为一39℃。

(7)最重的金属单质是钺(OS),密度为22.57g∙cm

(8)延性最好的金属单质是伯，展性最好的金属单质是金。

(9)金属中的杀菌冠军是银，每升水中只要有五百亿分之一克Ag+,就能消灭细菌。

(10)最稳定的金属单质是金。

6.常见无机物性质与用途对应关系归纳

性质用途

(1)硅是常用的半导体材料可作太阳能电池板

(2)_二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度可作光导纤维

(3)4HF+Siθ2==2H2θ+SiF4f用HF雕刻玻璃一

(4)_2C+Siθ2=Si+2COT碳还原二氧化硅制备粗硅

(5)_碘酸钾在常温下稳定食盐中的加碘物质

⑹氮气的化学性质稳定作保护气

(7)_浓氨水具有挥发性和还原性用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气

⑻_草木灰和硫钱反应生成氨气，使肥效降低一草:木灰和硫钱不能混合施用

二氧化硫与氧气反应一

(9)_二氧化硫可用于制作葡萄酒的食品添加剂

(O)氮气化学性质稳定、密度小可用于填充飞艇、气球

⑴)钠具有较强的还原性可用于冶炼钛、错、铜等金属

(⑵NaHCo3受热分解生成CO2，能与酸反应可用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂

(13)Na2CO3水解使溶液显碱性用热的纯碱溶液洗去油污

(4)Na2O2与比0、Cc）2反应均生成。2作供氧剂

(15)肥皂水显碱性一肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂

(⑹水玻璃不燃不爆可用作耐火材料

(⑺硅酸钠的水溶液是一种无机黏合剂一盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞

(18)锂质量轻、比能量大可用作电池负极材料

(19)Al具有良好的延展性和抗腐蚀性常用铝箔包装物品

(20)铝有还原性能发生铝热反应一可用于焊接铁轨、冶炼难熔金属

(21)Mg0、ALCh的熔点很高一作耐高温材料

(22)小苏打与硫酸铝溶液发生双水解反应一可以作泡沫灭火器

(23)Al（C）H）3有弱碱性可用于中和胃酸

(24)镁铝合金质量轻、强度大可用作高铁车厢材料

(25)Fe粉具有还原性可用于防止食品氧化变质

(26)FezCh是红棕色粉末可用作红色颜料

(27)CU+2FeCb=2FeC12+CUCl2FeCb腐蚀CU刻制印刷电路板-

(28)CUSO4使蛋白质变性一误服CUSO4溶液，喝蛋清或豆浆解毒

(29)BaSO4不溶于水，不与胃酸反应____________在医疗上用作“钢餐”透视

专营对点题型解密

考点一直接考查常见金属及化合物的主要性质及用途

【高考解密】有关金.属元素的考题几乎出现在每年的高考题中，考查方式除了在选择题中直接考查金属元

素及其化合物的性质、用途之外，还可以以元素及其化合物为载体，考查离子共存、离子方程式、氧化还

原反应、物质的鉴别与分离等有关知识，试题通常以基础题、中档题居多。

例1.（2022•浙江舟山・舟山中学校考模拟预测）有关铝及其化合物的说法正确的是

A.铝片可与冷水剧烈反应B.铝热反应放出的热量使生成的铁熔化

C.氧化铝是碱性氧化物D.氢氧化铝能溶于稀氨水

【解析】A.铝片不能与冷水剧烈反应，A错误；B.铝热反应放出大量的热量使生成的铁熔化，可用于焊

接钢轨，B正确；C.氧化铝是两性氧化物，C错误；D.氢氧化铝能溶于氢氧化钠等强碱，不能溶于稀氨

水等弱碱，D错误；故选B。

【答案】B

【名师点睛】本题直接考查金属及其化合物的应用，准确掌握金属及其化合物的性质和用途是解题的关键。

【变式训练1】（考查常见金属及其化合物的性质）（2022•江西•校联考模拟预测）2022年诺贝尔物理奖

获得者之一使用钙做实验材料。下列说法正确的是

A.钙的金属活动性比镁弱B.钙与水反应生成H2

C.钙在自然界以单质形式存在D.实验中剩余的钙丢入下水道

［答案］B

【藤析】A.金属活动性顺序表中钙位于钾和钠中间，比镁活泼，故A错误；B.钙与水反应类似钠钾，

钙与水反应生成H?,故B正确；C.钙化学性质非常活泼，在自然界以化合态形式存在，故C错误；D.钙

化学性质非常活泼，是危险品，实验中剩余的钙要放回原瓶，故D错误；故答案为B。

【变式训练2】（考查常见金属及其化合物的用途）（2022•江苏•模拟预测）铁粉是冶金的主要原料。下

列有关铁的化学反应的叙述正确的是

A.高温下，铁粉与水蒸气反应生成磁性氧化铁

B.高温下，铁粉与氧化铝粉末反应置换出铝

C.制备澳苯时，铁粉与液滨反应生成FeBn

D.铁粉和炭粉混合用食盐水湿润后发生析氢腐蚀

【解析】A.高温卜，铁粉与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，Fe3O4即磁性氧化铁，A正确；B.Fe的还原

性不如Al,无法与氧化铝粉末反应置换出铝，B错误；C.澳氧化性较强，铁粉与液滨反应生成FeBn,C

错误；D.食盐水显中性，铁粉发生吸氧腐蚀，D错误；综上所述答案为A。

【答案】A

【变式训练3】(考查金属的回收和利用)(2023・湖南岳阳•统考一模)从某含有FeCl2、FeCl3,CUCL的

工业