高考化学命题猜想专题06金属其化合物(含解析)

专题06金属及其化合物【考向解读】1．常有金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)认识常有金属的活动次序。认识常有金属、重要化合物的主要性质及其应用。认识合金的观点及其重要应用。2．认识海水资源开发和利用的远景及化学在此中能够发挥的作用。认识从海水中提取镁的反响原理及有关化学反响。3．以上各部分知识的综合应用能依照所供给的资料或信息，获得并概括元素化合物的性质。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。试试利用氧化复原反响等原理研究元素化合物性质。【命题热门打破一】常有金属及化合物的主要性质．钠及其化合物等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数同样。钠与酸反响时，先与酸反响，酸不足再与水反响。钠与盐的溶液反响：钠不可以置换出溶液中的金属，钠直接与水反响，反响后的碱再与溶液中的其余物质反响。(4)NaO与CO或HO反响时，生成1molO，转移电子的物质的量为2mol。22222(5)Na2O2跟CO2和水蒸气构成的混淆气体反响时，应先考虑Na2O2跟CO2的反响。因为若先发生反响：2Na2O2＋2HO===4NaOH＋O2↑，必然还发生反响：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。(6)NaO与SO反响的化学方程式为：NaO＋SO===NaSO。22222224(7)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，反响是分步进行的。反响的离子方程式挨次为：2－＋CO3＋－－＋===HCO3、HCO3＋H===H2O＋CO2↑。2．镁、铝及其化合物点燃点燃镁在空气中焚烧主要发生反响：2Mg＋O2=====2MgO，别的还发生反响：3Mg＋N2=====△Mg3N2、2Mg＋CO2=====2MgO＋C。(2)Mg3N2与水反响：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。(3)加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2积淀，而不是MgCO3积淀，因为Mg(OH)2比MgCO3△更难溶于水。反响方程式为Mg(HCO3)2=====Mg(OH)2↓＋2CO↑。铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反响生成H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。(5)AlO、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)。233＋－只好分别存在于酸性、碱性溶液中。3＋与以下离子不可以大批共存：－、(6)Al、AlO2AlOH2－－2－2－－－，此中－CO3、HCO3、SO3、S、ClO、AlO2OH是因为直接反响，其余均是因为发生了强烈的－＋－、Al3＋、Fe2＋3＋＋－双水解反响。AlO2与以下离子不可以大批共存：H、HCO3、Fe，此中H和HCO3是因为与AlO－－－2－，其余也是因为发生了强烈的双2直接反响(AlO2＋HCO＋HO===Al(OH)↓＋CO)3233水解反响。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===K＋＋Al3＋2－。铝离子发生水解反响，生成的氢氧化铝胶体拥有很强的吸附能力，吸附水中4的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。3．铁、铜及其化合物(1)Fe与Cl反响只好生成FeCl，与I反响生成FeI2，与反响物的用量没关。232(2)Fe与水蒸气在高温下反响生成H2和Fe3O4，而不是Fe2O3。过度的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混淆物中加入盐酸，均生成Fe2＋。要注意产生的Fe3＋还能够氧化单质Fe这一隐含反响：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。－2＋在酸性条件下不可以共存。(4)NO3与Fe(5)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反响时，波及Fe3＋与I－的氧化复原反响，产物为Fe2＋、I2和HO。2(6)FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3＋水解和HCl的挥发，获得的固体为Fe(OH)3，灼烧后得到红棕色Fe2O3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，最后获得的固体仍为243Fe(SO)。注意亚铁盐及Fe(OH)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，最后获得红褐色积淀，其实不可以判定该溶液中必定含有3＋，也可能含有2＋。FeFe以下对金属单质及其化合物性质的描绘不正确的选项是()①在金属活动次序表中位于前面的金属均可将后边的金属从它的盐溶液中置换出来②镁、铝、锌均是开朗金属，它们的单质在空气中均不可以稳固存在③电解Cu(NO3)2、AgNO3的混淆溶液时在阳极上必定先析出银3+2+2+，说明铜的复原性强于单质铁④2Fe+Cu=2Fe+Cu-2-⑤常温下浓硫酸几乎不与铜反响，说明浓硫酸也能使铜钝化⑥金属元素形成的弱碱对热不稳固，受热时能够分解成相应的氧化物A．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥C．①④⑤⑥D．①②③⑤【分析】极开朗金属易与水反响，如Na投入CuSO4溶液中，产生的是氢氧化铜积淀；镁、铝、锌等开朗金属表面被氧化获得保护而能稳固存在；电解Cu(NO3)2、AgNO3的混淆溶液时应在阴极上先析出银；依据左强于右的规律，关于反响2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+得出复原性Cu>Fe2+；Cu的开朗性差，需要加热才能与浓H2SO4反响。Fe(OH)2对热不稳固，但受热分解生成Fe2O3。【答案】A【变式研究】以下表达正确的选项是A.Fe与S混淆加热生成FeS2NaHCO3的热稳固性大于Na2CO3C.过度的铜与浓硫酸反响用一氧化氮生成D．白磷在空气中加热到必定温度能转变成红磷【答案】C【命题热门打破二】常有金属与其化合物的转变两种常有金属及其化合物的转变形式：1．直线型转变关系XXA――→B――→CO2O2(1)Na――→Na2O――→Na2O2(2)X为强酸，如2HCl3HCl3NaAlO――→Al(OH)――→AlCl(3)X为强碱，如NaOHNaOHAlCl3――→Al(OH)3――→NaAlO22．三角型转变关系-3-例2、物质A、B、C、D为中学常有单质，其构成元素的原子序数挨次减小，且此中只有三种是短周期元素，B为黄绿色气体。试依据图12－3中物质的互相转变关系回答以下问题。(1)A的化学式为________。在FG的转变中，A的作用是________；在①～⑥的反响中，不属于氧化复原反响的是________。(多填或少填无分)写出A在高温下与H反响的化学反响方程式并标出电子转移的方向和数量：_____________________________。(4)写出反响⑥的化学反响方程式：___________________。(5)已知在101kPa条件下，2molD完整焚烧生成液态生成物放出571.6kJ热量；请书写表示D焚烧热的热化学方程式：_________________________________________。【答案】(1)Fe(2)复原剂⑤⑥△(4)FeCl3＋3H2O=====Fe(OH)3↓＋3HCl↑(5)H2(g)＋2O(g)===HO(l)H＝－285.8kJ/mol122-4-【变式研究】A～I分别表示中学化学中常有的一种物质，此中A、I为常有金属，它们之间的互相关系如图12－4所示(部分反响物、生成物没有列出)，且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。图12-4请填写以下空白：(1)A、B、C、D、E、F六种物质中所含同一种元素在周期表中的地点是___________________。写出C物质的化学式：________。写出以下反响的化学方程式或离子方程式：反响①的化学方程式：__________________________；反响④的离子方程式：____________________________；反响⑥的化学方程式：____________________。(4)从能量变化的角度看，反响①②③中，属于H＜0的反响是________。(填序号)【答案】(1)第周围期第Ⅷ族(2)FeCl2高温23(3)8Al＋3Fe3O=====4AlO＋9Fe－2Al＋2OH＋2H2O===2AlO－＋3H2↑4Fe(OH)2＋O2＋2HO===4Fe(OH)3-5-①②【命题热门打破三】金属及其化合物的实验研究有关金属及其化合物研究实验的特色：要求考生对文字、图形、表格数据、反响流程中的信息进行提取、剖析、猜想和归类，考察学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技术的掌握程度，考察学生对科学研究方法和过程的理解，对实验的评论。例3、铁不可以与冷、热水反响，但能与水蒸气反响。资料显示，在不一样温度下，复原铁粉与水蒸气反响的产物是不一样的，温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4。老师用如图12－5所示实验装置，达成复原铁粉与水蒸气反响的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是__________________。甲同学为研究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了以下实验：图12-5实验编号实验操作实验现象取少许黑色粉末X放入试管1黑色粉末渐渐溶解，溶①中，加入盐酸，微热液呈绿色；有少许气泡产生向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振②溶液没有出现血红色荡依据上述实验，能确立固体中存在的物质是________；不可以确立能否存在Fe3O4的原由是___________________。-6-(3)乙同学设计以下实验方案以确立实验后试管内的固体能否存在Fe3O4：图12-6①溶液X中发生氧化复原反响的离子方程式为____________________________；足量氨水与金属离子反响的离子方程式为___________________________。②操作a包含过滤和清洗，查验积淀能否已经清洗洁净的操作是___________________________。③确立能否存在FeO需要测定并记录的实验数据是_______________。34【答案】(1)查验反响中生成的H2(2)FeFe3O4溶于盐酸生成的Fe3＋与Fe反响生成了Fe2＋2＋＋3＋＋2HO(3)①2Fe＋2H＋HO===2Fe222Fe3＋＋3NH·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH②取少许最后一次清洗液，滴加AgNO3溶液，若无积淀生成，则积淀已洗洁净③固体样质量量和红褐色固体的质量(其余合理答案也可)【变式研究】三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)3]·3H2O可有于拍照和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在必定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和研究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂达成考证和研究过程。限选试剂：浓硫酸、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1盐酸、1.0mol·L－1NaOH、3%H2O2、-7-0.1mol·L－1KI、0.1mol·L－1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。(1)将气体产物挨次经过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变污浊，B中有红色固体生成，则气体产物是________。该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不行能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。考证固体产物中钾元素存在的方法是________，现象是____________________。固体产物中铁元素存在形式的研究。①提出合理假定假定1：_____________________________；假定2：____________________________________；假定3：________________________________。②设计实验方案证明你的假定。③实验过程依据②中方案进行实验。在下表中写出实验步骤、预期现象与结论。实验步骤预期现象与结论步骤1步骤2步骤3【答案】(1)CO2和CO(2)焰色反响透过蓝色钴玻璃察看到紫色火焰①所有为铁单质所有为FeO同时存在铁单质和FeO实验步骤预期现象和结论步骤1：取适当固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡，分别不溶固固体产物部分溶解体与溶液，用蒸馏水充分清洗不溶固体-8-(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固步骤2：向试管中加入适当CuSO4溶液，体无显然变化，则假定2建立；再加入少许上述不溶固体，充分振荡(2)若蓝色溶液颜色显然改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在步骤3：持续步骤2中的(2)，进行固液分别，用蒸馏水清洗固体至清洗液无色。(1)若溶液基本无色，则假定1建立；取少许固体于试管中，滴加过度盐酸后，(2)若溶液呈血红色，则假定3建立H2O2，充分静置，取上层清液，滴加适当振荡滴加KSCN【分析】(1)依据A中石灰水变污浊，知有CO气体，B中有红色固体生成，说明CuO被2复原，C中石灰水变污浊，可知B中CuO被CO复原。(3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质形式，或两者的混淆物存在。步骤1：利用K2CO3的溶解性，除掉K2CO3；步骤2：利用铁能置换出Cu，而FeO不可以置换出Cu来查验能否含铁单质；步骤3：利用盐酸酸化分别出FeO，再用HO氧化，利用KSCN能否变色，来考证固体中是22否含FeO。【高考真题解读】1．(2015·山东理综，10，5分)某化合物由两种单质直接反响生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和积淀产生。以下化合物中切合上述条件的是()A．AlCl3B．Na2OC．FeCl2D．SiO2【答案】A2．(2015·重庆理综，2，6分)以下说法正确的选项是()A．I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳固性强B．P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强C．Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反响-9-D．SO2和SO3混淆气体通入Ba(NO3)2溶液可获得BaSO3和BaSO4【分析】A项，I的原子半径大于Br，但非金属性弱于Br，因此气态氢化物的稳固性弱于HBr，错误；B项，P的非金属性强于Si，因此最高价氧化物对应水化物的酸性H3PO4强于H2SiO3，正确；C项，MgO不与NaOH溶液反响，错误；D项，发生反响SO3＋H2O＋Ba(NO3)2===BaSO4↓2HNO3，HNO3氧化SO2得H2SO4，因此无BaSO3积淀，错误。【答案】B3．(2015·课标全国卷Ⅱ，13，6分)用以下图装置进行以下实验：将①中溶液滴入②中，展望的现象与实质符合的是()选项①中物质②中物质展望②中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混淆溶液立刻产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大批白色积淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液渐渐退色【答案】D4．(2014·福建理综，6，6分)以下有关物质应用的说法正确的选项是()A．生石灰用作食品抗氧化剂B．盐类都可用作调味品C．铝罐可久盛食醋-10-D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一【分析】生石灰没有复原性，不可以作抗氧化剂，故A错误；不是所有的盐都能作调味品，如NaNO2有毒，故B错误；铝可与CH3COOH反响生成盐和H2，故C错误；D正确。【答案】D2－5．我省盛产矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO4等其余可溶性杂质的离子)。以下有关说法正确的选项是()2－A．由矿盐生产食盐，除掉SO4最适合的试剂是Ba(NO3)2B．工业上经过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气C．室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度D．用酚酞试液可鉴识饱和食盐水和饱和纯碱溶液【分析】A项，除掉粗盐中的2－，应采纳BaCl，若采纳Ba(NO)，将引入难以除掉SO4232－；B项，电解NaCl溶液，获得NaOH、Cl和H；C项，依据积淀溶解均衡，AgCl在水中的NO322的溶解度大于在食盐水中的溶解度。【答案】D6．足量以下物质与同样质量的铝反响，放出氢气且耗费溶质物质的量最少的是()A．氢氧化钠溶液B．稀硫酸C．盐酸D．稀硝酸【答案】A7．(2015·福建理综，24，15分)无水氯化铝在生产、生活中应用宽泛。氯化铝在水中形成拥有净水作用的氢氧化铝胶体，其反响的离子方程式为__________________________________________________________________。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程表示以下：-11-已知：物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/℃57.6180(升华)3001023①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数量增加，其作用是___________________________________________________(只需求写出一种)。②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反响生成相对原子质量比硅大的单质是__________________________________________________________________。③已知：23＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)1－1AlO(s)H＝＋1344.1kJ·mol2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)H2＝＋1169.2kJ·mol－1由AlO、C和Cl反响生成AlCl3的热化学方程式为232__________________________________________________________________。④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液汲取，生成的盐主要有3种，其化学式分别为________________________________________。⑤联合流程及有关数据剖析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是________________________________________________________________________。-12-【答案】(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋①防备后续步骤生成的AlCl3水解或增大反响物的接触面积，加速反响速率②Fe或铁③Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g)H＝＋174.9kJ/molNaCl、NaClO、NaClO3⑤除掉FeCl3，提升AlCl3纯度8．(2015·广东理综，32，16分)七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新式的超导资料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺以下：煅粉主要含MgO和________，用适当NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液Ⅰ中(Mg2＋)小于5×10－6－1的sp＝5×10－12]；mol·L，则溶液pH大于________Mg(OH)2cK该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是___________________________________________________。(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽视杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ中仅通入CO会生成2________，从而致使CaCO3产率降低。用NaOH溶液可除掉废Al片表面的氧化膜，反响的离子方程式为__________________________________________________________________。电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反响方程式为__________________________________________________________________。(5)一种可超快充电的新式铝电池，充放电时－－两种离子在Al电极上互相转AlCl4和Al2Cl7化，其余离子不参加电极反响，放电时负极Al的电极反响式为__________________________________________________________________。-13-(5)由题意可知，放电时负极Al失掉电子与AlCl4－联合生成Al2Cl7－，其电极反响式为－＋7AlCl－－。Al－3e4===4Al2Cl7【答案】(1)CaO11加入(NH4)2SO会生成CaSO微溶物，在过滤时会被除掉，造成44生成的CaCO3减少(2)－(NH4)2CO3(3)－＋Al2O3===2AlO－＋H2O通电NO32OH2(4)2Al＋6H2O=====2Al(OH)3↓＋3H↑2－－===4Al－(5)Al－3e＋7AlCl42Cl79．(2015·课标全国卷Ⅰ，27，14分)硼及其化合物在工业上有很多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少许Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程以下图：回答以下问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反响的化学方程式________________。为提升浸出速率，除适当增添硫酸浓度外，还可采取的措施有_______________________________________________________(写出两条)。-14-利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分别。“浸渣”中还节余的物质是____________________________________________________(写化学式)。“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_____________________________。而后再调理溶液的pH约为5，目的是___________________________________。“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要复原剂，其电子式为________。单质硼可用于生产拥有优秀抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_______________________________。【答案】(1)MgBO·HO＋2HSO=====2MgSO＋2HBO提升反响温度、减小铁硼矿粉粒径225224△433(2)Fe3O4SiO2和CaSO4(3)将Fe2＋氧化为Fe3＋使Al3＋和Fe3＋形成氢氧化物积淀而除掉(4)硫酸镁(5)△△(6)2H3BO3=====B2O3＋3H2OB2O3＋3Mg=====2B＋3MgO10．(2015·浙江理综，13，6分)某同学采纳硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其余杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了以下贱程：-15-以下说法不正确的选项是（）A.溶解烧渣采纳足量硫酸，试剂X采纳铁粉B.固体1中必定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转变为Al（OH）3进入固体2C.从溶液2获得FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防备其氧化和分解D.若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过度，获得的积淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分别也可获得FeSO4·7H2O【答案】D（2015·海南化学，17，11分）工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向火热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用以下图的装置模拟上述过程进行实验。-16-回答以下问题：1）制取无水氯化铁的实验中，A中反响的化学方程式为___________________________，装置B中加入的试剂是_____________________________________________。（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取。尾气的成分是。若仍用D装置进行尾气办理，存在的问题是、。（3）若操作不妥，制得的FeCl会含有少许FeCl，查验FeCl3常用的试剂是。23欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先，再。【答案】△浓硫酸（1）MnO2＋4HCl（浓）=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（2）HClHCl和H发生倒吸可燃性气体H不可以被汲取22（3）KSCN溶液点燃A处的酒精灯点燃C处的酒精灯（2015·天津理综，10，14分）FeCl3拥有净水作用，但腐化设施，而聚合氯化铁是一种新式的絮凝剂，办理污水比FeCl3高效，且腐化性小。请回答以下问题：1）FeCl3净水的原理是__________________________________________。＋FeCl3溶液腐化钢铁设施，除H作用外，另一主要原由是（用离子方程式表示）___________________________________________________________________。-17-（2）为节俭成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液获得FeCl3。①若酸性FeCl22＋－2－13＋）＝1.0×10－3－1废液中c（Fe）＝2.0×10mol·L，c（Femol·L，c（Cl－）＝5.3×10－2mol·L－1，则该溶液的pH约为。②达成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：－2＋＋===Cl－＋3＋＋ClO3＋FeFe（3）FeCl3在溶液