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高考试题分析（一） 金属及其化合物是元素化合物知识的重要组成部分，除单纯考查金属及其重要化合物的性质之外，还可以作为氧化还原反应、离子反应、电化学、化学实验、工业化学等知识的载体，历年来都是高考中比较常考的内容。现拟从以下几个方面对金属及其化合物大题部分作如下探究。一、 课标要求内容标准活动与探究建议1、根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要性质，能列举合金材料的重要应用。、实验：溶液中常见金属阳离子的检验。、实验：氢氧化铁胶体的制备。、铝盐和铁盐的净水作用。2、以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。、查阅资料：海水资源及其作用。、调查：当地水污染及治理的情况。二、 考纲要求1、 了解常见金属的活动顺序。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。三、 考题统计时间题号分值主要考查内容高频考点2011年新课标卷2614分铜和铜的化合物性质硫酸铜的性质2012年新课标卷2614分铁和铁的化合物性质2013年全国卷286分铝的化合物性质三氧化二铝的制备工艺2015年全国卷3615分铜和铜的化合物性质2016年全国卷2815分铁和铁的化合物性质Fe3+、Fe2+离子的性质、离子检验四、 典型例题分析1、（2011年全国新课标卷 26题14分）080 g CuSO45H2O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。 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_。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0.10 molL1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pH8时，c(Cu2)_ molL1(KspCu(OH)22.21020)。若在0.1 molL1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2完全沉淀为CuS，此时溶液中的H浓度是_ molL1。【答案】（1）CuSO4H2OCuSO45H2OCuSO4(5n)H2OnH2O250 18n080 g080 g057 g023 gn4（2）CuSO4CuOSO3CuSO45H2O ；102 （3）2H2SO4(浓)CuCuSO4SO22H2O ；（4）2210802【考点】：考查物质制取原理。主要包括物质化学式的确定、化学方程式的书写、沉淀溶解平衡原理的应用。【点评】：该题是一个有关五水合硫酸铜晶体的分解产物推断题，测试了化学发现思维能力，要求考生经过定性判断、定量分析推断出无机化合物，同时考查新课标的内容沉淀溶度积。与往年多次考查到的框图题相比较，我们认为这种试题更能体现化学学科特色。此题在考前模拟中遇过类似的题目，相比而言，高考题中给的信息更容易理解，解题方法类似，学生看到此题不会有陌生感。2、（2012年全国新课标卷26题 14分）铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。（1）要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取054g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱，使Cl-和OH-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH-用040molL-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸250mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值： （列出计算过程）；（2）现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n（Fe）：n（Cl）=1:21，则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中，FeCl2可用铁粉和 反应制备，FeCl3可用铁粉和 反应制备；（3）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 （4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。【答案】 （1）3 （2）10% （010也可以） 盐酸 氯气（3）2Fe3+2I-=2Fe2+I2或2Fe3+3I-=2Fe2+I3-【考点】：铁及其化合物、酸碱中和滴定、离子方程式的书写、电化学、化学计算。【点评】：该题是以铁的化合物性质为载体的一道综合性考题，融入了铁的化合物的性质、中和滴定原理、离子方程式书写，氧化还原反应的配平，电化学方程式书写等内容，引入了阴离子交换柱这样一个概念，结合上下文不难理解命题人想表达的是氯离子和氢氧根离子含量相等这样一个观点。总体评价，该题比较新颖，难度属于较难级别。3、（2015年新课标全国卷36题）化学选修2：化学与技术（15分）氯化亚铜（CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水，可溶于氯离子浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：回答下列问题：（1） 步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在6070度，原因是_。（2） 写出步骤中主要反应的离子方程式_。（3） 步骤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作，酸洗采用的酸是_（写名称）。（4） 上述工艺中，步骤不能省略，理由是 。（5） 步骤、都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有_（填字母）A分馏塔 B离心机 C反应釜 D框式压滤机（6）准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于等量的FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反应中Cr2O72-被还原为Cr3+，样品中CuCl的质量分数为_。【答案】（15分）（1）CuSO4或Cu2+； 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解（2）2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+（3）硫酸（4）醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化（5）B、D（6）【考点】：考查对工业流程的分析、物质制备原理的分析判断、质量分数的计算；试题难度为较难等级。【点评】：（1）、（2）问考查工业情景下的化学方程式的书写，注意考查考生氧化还原反化合价升降的预判和介质与主反应耦合的技巧，但反应并不难。（6）问中的计算要注意电子得失守恒、单位换算等问题。掌握氧化还原反应中电子得失数目与元素化合价升降数目相等，在反应过程中元素守恒是解决本题的关键。该题重点考察选修二的内容，学生不熟悉相关内容，故增大了解决该题的难度。4、（2016新课标全国卷 2815分）某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题：（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L的溶液在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。（2）甲组同学取2mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。（4）丙组同学取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；第二只试管中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀：第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_（填离子符号）；实验和说明：在I- 过量的情况下，溶液中仍含有_（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为_。（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl3溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_；一段时间后溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_；生成沉淀的原因是_（用平衡移动原理解释）。【答案】（1）防止Fe2+被氧化（2）2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-（3）隔绝空气（排除氧气对实验的影响）（4）Fe2+；Fe3+；可逆反应（5）H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O，Fe3+催化H2O2分解产生O2；H2O2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动。【考点】：考查铁离子和亚铁离子的性质，离子的检验，H2O2的性质，盐类的水解等知识。【点评】：本题以常见的铁离子和亚铁离子的性质、H2O2的性质为基础，考查了探究实验方案的设计与评价，学生读题不会感到陌生，有利于考查学生的基础知识，涉及铁离子和亚铁离子的性质，离子的检验，H2O2的性质，盐类的水解等知识。人们常用KSCN溶液检验Fe3+的存在，若向溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，则该溶液中含义Fe3+；人们常用K3Fe(CN)6 溶液检验Fe2+的存在，若向溶液中加入几滴K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀，则该溶液中含有Fe2+。总体而言，这道题比较常规，除了最后一问产生红褐色沉淀原因的回答稍困难之外，总体偏简单。五、 改编题1、某研究小组为了探究一种无机矿物质X（仅含四种元素）的组成和性质，另取10.80gX在惰性气流中加热至完全分解，得到6.40g1固体1。请回答下列问题：（1）画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图：_，写出气体甲的电子式：_。（2）X的化学式是_，在惰性气流中加热X至完全分解的化学方程式为_。（3）白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是_（用化学方程式表示）。（4）一定条件下，气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学和方程式： _，并设计实验方案验证该反应的产物：_。【答案】2、如图是某课外小组从初选后的方铅矿（主要成分为PbS,含有少量黄铜矿CuFeS2）中提取硫磺、铜、铅的工艺流程图：（1）黄铜矿（CuFeS2）中Fe元素的化合价为_；提高方铅矿酸浸效率的措施有_ _（写两种方法即可）。（2）过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_；单质A是_；在此工艺中可循环利用的物质有铅、_。（3）在酸性的FeCl2溶液中加入H2O2溶液，其反应的