专题05+金属及其化合物（教学案）-2020年高考化学二轮复习精品资料+Word版含解析VIP

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。了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应。3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。一 、常见金属及化合物的主要性质1钠及其化合物(1)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。(2)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。(3)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。(4)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。(5)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，必定还发生反应：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。(6)Na2O2与SO2反应的化学方程式为：Na2O2SO2=Na2SO4。(7)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：COH=HCO、HCOH=H2OCO2。2镁、铝及其化合物(1)镁在空气中燃烧主要发生反应：2MgO22MgO，此外还发生反应：3MgN2Mg3N2、2MgCO22MgOC。(2)Mg3N2与水反应：Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3。(3)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)2Mg(OH)22CO2。(4)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。(5)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)。(6)Al3、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3与下列离子不能大量共存：OH、CO、HCO、SO、S2、ClO、AlO，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与下列离子不能大量共存：H、HCO、Al3、Fe2、Fe3，其中H和HCO是因为与AlO直接反应(AlOHCOH2O=Al(OH)3CO)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。 四、金属的性质1、金属性强弱的判断规律 (1) 跟水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度； (2) 金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱； (3) 置换反应； (4) 原电池的正、负极； (5) 电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳离子的氧化性)。2金属单质的性质金属单质的化学性质： 金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。 金属单质跟酸反应的规律：A与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应：B与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe 和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。 3.金属氧化物(1) 碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，(2) 两性氧化物，如Al2O3，(3) 酸性氧化物，如Mn2O7，(4) 过氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶体中存在阴离子是O22-，溶于水中既有强碱性物质产生又有氧气产生。4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 五、常见金属化合物的性质及离子的检验1.常见的金属氧化物化学式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3Fe3O4颜色状态白色固体淡黄色粉末白色固体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2.常见的金属氢氧化物及碱的通性(2)碱的通性可溶性碱使指示剂变色。可溶性碱与酸性氧化物反应，如向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。 CuOCuSO4Cu(OH)2。九、无机框图推断1.无机框图推断题的解题流程2物质推断的常用突破口(1)抓住物质的特殊颜色作为突破口有色固体红色Cu、Cu2O、Fe2O3红褐色Fe(OH)3黄色AgI淡黄色S、Na2O2、AgBr蓝色Cu(OH)2黑色炭粉、CuO、MnO2、FeS、CuS紫黑色KMnO4、I2白色Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3有色溶液Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、Cu2(蓝色)、MnO(紫红色)、Fe3遇 SCN(红色)、I2遇淀粉(蓝色)等。水(溶剂)苯(溶剂)CCl4(溶剂)Br2黄色橙色橙色橙红色I2深黄色褐色淡紫色紫红色紫色深紫色有色气体Cl2(黄绿色)、Br2(g)和NO2(红棕色)、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。(2)抓住物质的特殊性质作为突破口能使品红溶液褪色的气体SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。沉淀特殊的颜色变化Fe(OH) 2Fe(OH)3(白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色)。在空气中变为红棕色NO(无色)NO2(红棕色)。能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。通入CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液。使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。 【变式探究】某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()AAlCl3 BNa2O CFeCl2 DSiO2高频考点三铁、铜及其重要化合物例3（2018年江苏卷）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是A. 向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色B. KAl(SO4) 212H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体C. NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D. Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2【答案】A【解析】FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A错误； KAl（SO4）212H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3+3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，B正确；实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3+2H2O，C正确； Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D正确。【变式探究】【2017江苏卷】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是AFeFeCl2Fe(OH)2BSSO3H2SO4CCaCO3CaOCaSiO3DNH3NOHNO3【答案】C【举一反三】下列物质的转化在给定条件下能实现的是()AH2SO4(稀)SO2NH4HSO3(NH4)2SO3B饱和NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3CFeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3DAlNaAlO2AlCl3溶液无水AlCl3【解析】选B。Cu不与稀H2SO4反应，A错误；Fe与Cl2只能生成FeCl3，C错误；AlCl3加热促进Al3水解，最终得到Al(OH)3，D错误。【变式探究】用FeCl3溶液可以腐蚀印刷电路板上的铜，现向所得的溶液中加入一定量的铁粉，对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3B若有固体存在，则溶液中一定有Fe2C若溶液中有Cu2，则一定没有固体析出D若溶液中有Fe2，则一定有Cu析出【解析】选B。2Fe3Cu=2Fe2Cu2，FeCu2=Fe2Cu,2Fe3Fe=3Fe2。也可能恰好反应完无固体剩余，加入的铁粉与Fe3反应，Fe3可能有剩余，A错误；固体无论是Fe还是Cu，都与Fe3反应生成Fe2，B正确；FeCu2=Fe2Cu，铁不足时有部分铜产生，C错误；2Fe3Fe=3Fe2，加入的铁粉恰好与Fe3反应时，没有铜析出，D错误。 3. （2018年江苏卷）下列有关物质性质与用途具有对应关系的是A. NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂B. SiO2熔点高硬度大，可用于制光导纤维C. Al2O3是两性氧化物，可用作耐高温材料D. CaO能与水反应，可用作食品干燥剂【答案】D4. （2018年江苏卷）下列有关物质性质的叙述一定不正确的是A. 向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色B. KAl(SO4) 212H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体C. NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D. Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2【答案】A【解析】FeCl2溶液中含Fe2+，NH4SCN用于检验Fe3+，向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液不会显红色，A错误； KAl（SO4）212H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al（OH）3胶体，离子方程式为Al3+3H2OAl（OH）3（胶体）+3H+，B正确；实验室可用NH4Cl和Ca（OH）2混合共热制NH3，反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH3+2H2O，C正确； Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2，反应的化学方程式为Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，D正确。5. （2018年江苏卷）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】A项，NaHCO3受热分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3与饱和石灰水反应生成CaCO3和NaOH，两步反应均能实现；B项，Al与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2，NaAlO2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反应不能实现；C项，AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，第二步反应不能实现；D项，Al与Fe2O3高温发生铝热反应生成Al2O3和Fe，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，第二步反应不能实现；物质间转化均能实现的是A项，答案选A。1【2017北京卷】根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是溶液现象结论A含HCl、BaCl2的溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3H2SiO3【答案】C2【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是ANa2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂BClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒CSiO2硬度大，可用于制造光导纤维DNH3易溶于水，可用作制冷剂【答案】A【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，B错误；二氧化硅透光性好，用于制造光导纤维，C错误；液氨气化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。 3【2016年高考上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（ ）A氧化镁中混有氧化铝 B氯化铝溶液中混有氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅 D氯化亚铁溶液中混有氯化铜【答案】D【解析】MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，A错误；向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值中，过滤，得到Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，B错误；二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不能发生反应。加入过量的NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，C错误；二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯二者，D正确。4【2016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3NaAl(OH)4。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是（ ）ACO2+2OHCO32+H2O BAl2O3+2OH+3 H2O2 Al(OH)4 C2 Al+2OH+6H2O2 Al(OH)4 +3 H2 DAl3+4 OHAl(OH)4【答案】D5【2016年高考新课标卷】某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为（ ）ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3 CNa2SO3 、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4【答案】C【解析】NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，A错误；AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，B错误；亚硫酸钠和碳酸钡加入足量水时，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水，符合题意，C正确； Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D错误。1【2015新课标卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）选项实 验现 象结 论A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3B将铜粉加1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低D将0.1molL1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1molL1CuSO4溶液先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小【答案】D2【2015新课标卷理综化学】食品干燥剂应无毒、无味、无腐蚀性及环境友好。下列说法错误的是（ ） A硅胶可用作食品干燥剂 BP2O5不可用作食品干燥剂C六水合氯化钙可用作食品干燥剂 D加工后具有吸水性的植物纤维可用作食品干燥剂【答案】C【解析】A硅胶多孔，吸附水分能力强，且没有毒，常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂，A正确；BP2O5是酸性氧化物吸水生成磷酸或偏硫酸，酸有腐蚀性，而偏磷酸有毒，因此不可用作食品干燥剂，B正确；C氯化钙检验吸水性，而六水合氯化钙不具有吸水性，不能用作食品干燥剂，C错误；D加工后具有吸水性的植物纤维没有毒，没有腐蚀性，因此可用作食品干燥剂，D正确，答案选C。3【2015新课标卷理综化学】用右图所示装置进行下列实验：将中溶液滴入中，预测的现象与实际相符的是（ ）【答案】D【解析】A、氢氧化钠是强碱，碳酸钠是盐，因此盐酸首先中和氢氧化钠，然后再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠，最后盐酸与碳酸氢钠反应放出CO2，A错误；B、常温下铝在浓硝酸中钝化，反应很快同志，看不到红棕色NO2气体，B错误；C、氢氧化钠溶液开始是过量的，滴入氯化铝生成偏铝酸钠，当氢氧化钠完全消耗后，再滴入氯化铝，铝离子与偏铝酸根离子反应生成白色沉淀氢氧化铝，C错误；D、草酸具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此草酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确，答案选D。 8【2015广东理综化学】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分别加热Na2CO3和NaHCO3固体试管内壁都有水珠两种物质均受热分解B向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀产物三溴苯酚不溶于水C向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液变成蓝色氧化性：Cl2I2D向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成血红色Fe2+既有氧化性又有还原性【答案】BC9【2015海南化学】下列叙述正确的是（ ）A稀盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2 B可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液C稀硝酸可除去试管内壁的银镜 D煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2【答案】C、D【解析】A、稀盐酸与MnO2不能发生反应，不能除去烧瓶内残留的MnO2，错误；B、NaOH与玻璃中的SiO2会发生反应：2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O，产生的Na2SiO3有粘合性，将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起，因此不能使用玻璃塞，要用橡胶塞，错误；C、稀硝酸具有强氧化性，能够与Ag发生反应产生可溶性的AgNO3，达到除去试管内壁的银镜的目的，正确；D、煮沸自来水，Ca(HCO3)2不稳定，受热会发生反应：Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2，达到除去Ca(HCO3)2的目的，正确。10【2015上海化学】检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（ ）ANaOHBKMnO4CKSCND苯酚【答案】B【解析】A若加入NaOH，硫酸亚铁发生复分解反应产生的白色Fe(OH)2会被硫酸铁发生反应产生的红褐色的Fe(OH)3遮挡，不容易观察到，因此不能鉴定，错误。BKMnO4有氧化性，硫酸亚铁有还原性，会发生氧化还原反应，使KMnO4的紫色褪去，而硫酸铁不能与KMnO4发生反应，因此可以作为鉴定试剂，正确。CKSCN与硫酸铁会发生反应，使溶液变红色，而硫酸亚铁不能反应，因此无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变红色，因此无法鉴定，错误。D苯酚与硫酸铁溶液发生显色反应，使溶液变为紫色，而与硫酸亚铁不能发生反应，无论硫酸亚铁是否存在，溶液都变紫色，所以不能作为鉴定试剂，错误。11【2015上海化学】与氢硫酸反应有沉淀生成的电解质是（ ）A硫酸铜B氢氧化钠C硫酸亚铁D二氧化硫【答案】A1【2014年高考新课标卷第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【答案】C【解析】A、盐的水解反应是吸热反应，所以升高温度，促进盐的水解，溶液的碱性更强。因此用热的纯碱溶液可以洗去油污。并不是碳酸钠可与油污直接反应。错误。B、漂白粉在空气中久置变质，是因为有效成分Ca(ClO)2会发生反应产生的HClO不稳定，光照分解产生HCl和氧气，错误；C、当施肥时草木灰（有效成分为K2CO3）与NH4Cl混合使用，则二者的水解作用相互促进，使N元素以氨气的形式逸出因而肥效会降低。正确。D、FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板的制作，是因为二者发生反应生成氯化亚铁和氯化铜，把多余的Cu腐蚀掉。错误。 9【2014年高考新课标卷第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【答案】