解密10 金属及其化合物（讲义）-【高频考点解密】高考化学二轮复习讲义+分层训练（全国）（原卷版）

解密10金属及其化合物考点热度★★★★☆【考纲导向】1．了解常见金属的活动顺序。2．了解常见金属(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。3．了解合金的概念及其重要应用。【命题分析】分析近几年高考试题，金属及其化合物一般不单独命题，而是融入到其他模块知识中进行考查，如选择题中与化学实验操作、离子反应、化学反应原理等知识相结合，考查金属及其化合物的性质；填空题中一般以化工流程为载体考查物质的转化；综合实验题中考查金属化合物的制备及性质。核心考点一金属单质及其化合物的性质与应用一、钠及其重要化合物的性质和应用1．理清知识主线Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO32．写出图中标号的离子方程式或化学方程式。①离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑；②化学方程式：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2；③离子方程式：2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑；④化学方程式：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；⑤化学方程式：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O；⑥离子方程式：2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O；⑦离子方程式：CO2＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)；⑧化学方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；⑨化学方程式：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3＋NH4Cl。3．牢记钠及其化合物的关键点(1)钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。(2)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。(3)无论Na与O2反应生成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的。(4)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。(5)Na2O2与CO2或H2O反应时，生成1molO2，转移电子的物质的量为2mol。(6)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：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，必定还发生反应：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。(7)Na2O2与SO2反应的化学方程式为：Na2O2＋SO2===Na2SO4。(8)1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2mol。(9)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。(10)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液。(11)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有NaHCO3白色晶体析出。(12)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，应通过蓝色的钴玻璃片。(13)Na－K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。(14)碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。(15)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。(16)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：COeq\o\al(2－,3)＋H＋===HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑。(17)Na2CO3与盐酸反应时，二者相对用量或滴加顺序不同，产生的现象和得到的产物不同。(18)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。(19)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和NaHCO3溶液。(20)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出，发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓。(21)鉴别钠元素、钾元素一般利用焰色反应，焰色反应利用的是物质(或元素)的物理性质。(22)将NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合得到Al(OH)3沉淀，发生反应NaHCO3＋NaAlO2＋H2O=Al(OH)3↓＋Na2CO3，此反应并非相互促进的水解反应。(23)二氧化碳气体通入NaClO溶液中，无论二氧化碳少量还是过量，都发生反应CO2＋NaClO＋H2O=HClO＋NaHCO3，而不会生成碳酸钠，因酸性：H2CO3>HClO>HCOeq\o\al(－,3)。CO2与苯酚钠的反应也是如此。(24)侯氏制碱法的原理：NaCl＋CO2＋H2O＋NH3=NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(25)Li和O2反应只生成Li2O；NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na­K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。二、铝及其重要化合物1．理清知识主线Al→Al2O3→Al(OH)3→eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(NaAlO2,AlCl3,Al2(SO4)3,KAl(SO4)2·12H2O))2．明确转化关系，写出图中标号的离子方程式或化学方程式。①离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑；②离子方程式：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O；③离子方程式：AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)；④离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)；⑤化学方程式：2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O；⑥化学方程式：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe；⑦离子方程式：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓。3．牢记铝及其化合物的关键点(1)铝是活泼金属，但因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，铝抗腐蚀性相当强。由于Al2O3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先铺一层KClO3，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)Al2O3、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)3。(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Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCOeq\o\al(－,3)，不过量时生成COeq\o\al(2－,3)，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；明矾常用于净水。(8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。(9)Al、Al2O3、Al(OH)3均既能与强酸反应，又能与强碱反应。弱酸(如碳酸)、弱碱(如NH3·H2O)不能与它们反应。(10)铝元素在溶液中有两种存在形式：Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)。有Al3＋存在的溶液为酸性，与其发生相互促进的水解反应的离子有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、ClO－等；有AlOeq\o\al(－,2)存在的溶液为碱性，AlOeq\o\al(－,2)与Al3＋不能在溶液中同时存在，会因发生相互促进的水解反应而产生沉淀：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓。(11)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。(12)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)。(13)Al3＋、AlOeq\o\al(－,2)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－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－、ClO－、AlOeq\o\al(－,2)，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。AlOeq\o\al(－,2)与下列离子不能大量共存：H＋、HCOeq\o\al(－,3)、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中H＋和HCOeq\o\al(－,3)是因为与AlOeq\o\al(－,2)直接反应(AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O===Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3))，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。(14)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＋＋2SOeq\o\al(2－,4)。铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。三、铁及其化合物1．根据知识网络，写出图中标号的离子方程式或化学方程式。①化学方程式：Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS；②化学方程式：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3；③化学方程式：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2或Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe；④离子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；⑤离子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋或2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；⑥化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3；⑦离子方程式：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；⑧化学方程式：4H2O(g)＋3Feeq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2或3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4；⑨化学方程式：8Al＋3Fe3O4eq\o(=,\s\up7(高温))4Al2O3＋9Fe。2．牢记铁及其化合物的关键点(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S。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Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。(2)一定条件下，铁与硝酸、浓硫酸反应时，首先生成的一定是Fe3＋，当铁过量时，过量的铁将Fe3＋还原为Fe2＋：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(3)向含Fe2＋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→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。(4)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Fe3＋浓度较大才适用，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，也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。(5)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Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(6)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。(7)Fe3＋存在的溶液一定呈酸性，因为Fe3＋在pH为3.2左右时已经沉淀完全。(8)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。(9)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O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。(10)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。(11)自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。(12)当Fe2＋与Fe3＋共存时，检验Fe2＋的方法是取少许溶液，向其中加入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫红色褪去；检验Fe3＋的方法是取少许溶液，向其中加入KSCN溶液，溶液变为红色。(13)铁氰化钾{化学式为K3[Fe(CN)6]}法鉴别Fe2＋、Fe3＋：Fe2＋能与[Fe(CN)6]3－形成蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，而Fe3＋则不能。(14)Fe2＋、Fe3＋的同类盐溶液蒸发、灼烧，得到的最终物质为Fe3＋的盐固体或Fe2O3。四、铜及其化合物1．根据知识网络，写出图中标号的离子方程式或化学方程式。①化学方程式：2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S；②化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3；③铜与稀HNO3反应离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；铜与浓HNO3反应离子方程式：Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；④离子方程式：Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓；⑤离子方程式：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋；⑥离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O。2．牢记铜及其化合物的关键点(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2(OH)2CO3]。(2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO。(3)新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基，该反应需要在碱性环境中进行，加热至沸腾可生成砖红色沉淀氧化亚铜(Cu2O)。(4)Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。(5)铜及其化合物大多数为有色物质，如Cu：紫红色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：砖红色；CuSO4·5H2O：蓝色。(6)铜的焰色反应为绿色。(7)冶炼铜的方法有①热还原法；②湿法炼铜；③电解精炼铜。(8)无水CuSO4为白色固体，吸收空气中的水蒸气或溶于水时为蓝色[无水CuSO4可用于检验水的原理：CuSO4(白色)＋5H2O=CuSO4·5H2O(蓝色)]。(9)联系铜、铁的一个重要反应：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(该反应是FeCl3溶液刻蚀铜电路板的原理，同时也证明氧化性：Fe3＋>Cu2＋)。(10)重金属离子可使蛋白质变性，因此，可溶性铜盐均有毒。另一方面，可溶性铜盐可作为消毒杀菌剂，如用于配制波尔多液等。考法考查金属及其化合物的性质和用途(题型预测：选择题)1．（2021·全国·高三专题练习）下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中不正确的是A．四种元素的单质只有三种能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气B．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法C．将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中，Mg棒上发生氧化反应D．铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜2．（2021·全国·高三专题练习）下列关于金属及其化合物，说法错误的是A．黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物B．明矾为金属铝的化合物，可用作净水剂C．俗语“真金不怕火炼”说明某些金属在高温的条件下也不与氧气发生反应D．金属钠具有强还原性，可与TiCl4反应制取金属Ti1．金属元素及其化合物的重要性质和应用物质日常应用原因分析钠核反应堆的传热介质熔点较低，导热性好过氧化钠呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O22Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑碳酸氢钠发酵粉、膨松剂2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑胃酸中和剂HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑用于泡沫灭火器Al2(SO4)3＋6NaHCO3=2Al(OH)3↓＋6CO2↑＋3Na2SO4碳酸钠清洗油污水解，溶液显碱性制玻璃Na2CO3＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑氧化铝耐火材料熔点高铝铝制品表面易生成致密的氧化膜铝热剂(焊接钢轨)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe(放出大量热量)氢氧化铝胃酸中和剂碱性较弱Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O明矾、铁盐净水剂在水中生成Al(OH)3[或Fe(OH)3]胶体，其可以和悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来氧化铁红色油漆和涂料氧化铁是一种红棕色粉末硫酸铜配制农药，杀菌消毒铜离子(重金属离子)能使蛋白质变性2．辨清金属及其化合物性质的4大误区(1)溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有Fe3＋，无法证明是否含有Fe2＋。(2)既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质不一定是Al，还有可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。(3)Fe与Cl2反应，不论Cl2是否过量，产物均为FeCl3而不是FeCl2。(4)Na在氧气中燃烧，不论氧气是否足量，产物均为Na2O2。3．常见金属阳离子的除杂或净化方法主要离子杂质离子除杂试剂和方法Fe3＋Fe2＋加入H2O2Fe2＋Fe3＋加入过量铁粉，过滤Fe2＋Cu2＋加入过量铁粉，过滤Mg2＋Fe3＋加入Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2，过滤Mg2＋Fe2＋先加入H2O2，再加入Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2，过滤Cu2＋Fe3＋加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，过滤Cu2＋Fe2＋先加入H2O2，再加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，过滤变式1常见金属元素单质的性质1．（2021·黑龙江·宾县第一中学高三阶段练习）a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：(1)a、c均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d；(3)c与强碱溶液反应放出气体，e可被磁铁吸引。由此推断a、b、c、d、e依次为A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Mg、Cu、Al、Ag、FeC．Mg、Cu、Al、Fe、Ag D．Al、Cu、Mg、Ag、Fe变式2常见金属元素化合物的用途2．（2021·江西·丰城九中高三期中）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．变式3常见金属的冶炼3．（2021·甘肃·嘉峪关市第一中学高三阶段练习）冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用，古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。对它们的冶炼方法的分析不正确的是(

)A．(Ⅰ)—① B．(Ⅱ)—② C．(Ⅲ)—③ D．(Ⅳ)—④变式4合金的概念和特性4．（2021·广西·河池高中高三阶段练习）下列关于合金的说法错误的是A．合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质B．镁铝合金的硬度比镁和铝都小C．在合金中加入适量的稀土金属能大大改善合金的性能D．青铜、硬铝、钢都是合金变式5金属的回收和利用5．（2022·全国·高三专题练习）下列说法错误的是A．对废旧金属的最好处理方法是回收、再利用B．提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步C．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液D．热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等1．（2020·吉林·东北师大附中高三阶段练习）下列金属长期露置在空气中，最终生成物属于“氧化物”的是A．Na和Al B．Cu和Au C．Mg和Al D．K和Fe2．（2019·海南·海口市第四中学高三阶段练习）下列关于金属的叙述正确的是（

）A．常温下所有的金属都是固体B．金属具有导电性、导热性和延展性C．所有金属都能与酸反应D．金属元素在自然界中都是以化合态形式存在的3．（2022·江西·丰城九中高三开学考试）有a、b、c、d四种金属，将a与b用导线连接起来，浸入稀硫酸中，负极反应式为b-2e-=b2+；将a，d分别投入等浓度的盐酸中，a比d反应剧烈；又知一定条件下能发生离子反应：c2++d=d2++c，则四种金属的活动性由强到弱的顺序是A．dcab B．dabc C．dbac D．badc4．（2021·安徽省六安中学高三阶段练习）下图中，A为一种常见的单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色。下列叙述正确的是A．以上反应中属于氧化还原反应的有①②④B．B、C、D分别属于碱性氧化物、碱、盐C．E与C反应的离子方程式为D．加热5.00gD和E的固体混合物，使E完全分解，固体混合物的质量减少了0.31g，则原混合物中D的质量为0.84g5．（2022·浙江嘉兴·高三开学考试）以菱镁矿(主要成分为，含少量、和)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：下列说法不正确的是A．煅烧时将菱镁矿粉碎，有利于加快反应速率B．浸出镁的反应为C．浸出时产生废渣的主要成分是、和D．将反应温度调控在高温条件下进行浸出和沉镁操作，均有利于提高镁元素的转化率6．（2022·陕西安康·模拟预测）铝及其部分化合物的“价类二维图”如图所示。下列说法错误的是A．反应⑤⑥基本类型相同B．反应①⑥所加试剂可能相同C．1mola完全转化为b时失去3mol电子D．物质的类别处“”代表偏铝酸盐7．（2022·陕西安康·模拟预测）以废铁屑为原料制备的工艺流程如图所示。下列说法错误的是A．废铁屑表面的油污可用热的纯碱溶液洗去B．可用KSCN溶液检验“酸溶”后溶液中是否含有C．“沉淀”时，用代替更好D．可用溶液和稀盐酸检验“沉淀”是否洗涤干净8．（2022·广东·高三阶段练习）部分含铜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．新制d的悬浊液可用于检验病人是否患有糖尿病B．a与溶液反应的离子方程式为C．若e为无水，熔点：D．若e为，e的水溶液中、、、可以大量共存9．（2022·全国·高三专题练习）下列说法不正确的是A．高温下用氢气还原AlCl3可制取金属铝B．高炉炼铁、生产水泥和制造玻璃都要用到石灰石C．海水提取粗食盐后的母液，可作为提取镁的原料D．铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，常用硫酸铜作游泳池水消毒剂10．（2021·全国·高三专题练习）下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是选项金属存在形式冶炼方法A金游离态金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离B银化合态银的金属性弱，用加热Ag2O的方法治炼C铁化合态用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物D钠化合态钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法治炼A．A B．B C．C D．D核心考点二金属单质及其化合物的转化与推断1．常见金属及其化合物的两种转化关系(1)直线型转化关系(2)三角型转化关系2．常见的不能一步转化的反应(1)S不能一步转化成SO3，只能：Seq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3。(2)N2不能一步转化成NO2，只能：N2eq\o(→,\s\up7(O2))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2。(3)SiO2不能一步转化成H2SiO3，只能：SiO2eq\o(→,\s\up7(NaOH))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(HCl))H2SiO3。(4)部分金属氧化物(如CuO、Al2O3、MgO、Fe2O3等)不能一步转化成相应的碱。以CuO为例，只能：CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(NaOH))Cu(OH)2。3．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①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、BaSO3②有色溶液Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnOeq\o\al(－,4)(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③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①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)。②沉淀特殊的颜色变化Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(放置于空气中))Fe(OH)3(白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色)。③在空气中变为红棕色NO(无色)eq\o(→,\s\up7(被氧气氧化))NO2(红棕色)。④能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。⑤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。⑥使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。⑦使湿润的淀粉­KI试纸变蓝的物质：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。⑧常温下能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。⑨滴入沸水中可得到红褐色胶体的溶液：含Fe3＋的盐溶液。⑩烟雾现象棕(黄)色的烟Cu或Fe在Cl2中燃烧白烟Na在Cl2中燃烧；NH3遇到浓盐酸或浓硝酸白雾由HX等极易溶于水的气体产生考法运用金属及其化合物知识解决生产实际问题(题型预测：非选择题)1．（2022·广东·高三阶段练习）金属单质及其化合物在日常生产和生活中有广泛的应用，其中涉及的化学知识错误的是A．利用稀硝酸和KSCN溶液检验菠菜中的铁元素B．向月饼包装袋中加入铁粉防止月饼氧化变质C．苛性钠能与盐酸反应，故可用作治疗胃酸过多的一种药剂D．铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，因此游泳馆常用硫酸铜作池水消毒剂1．物质转化推断的四步解题法(1)审题——仔细读题、审清题意，把题干中的信息体现在框图中，全面了解图中的转化关系。(2)解题——找准“题眼”、大胆猜测，结合学过的知识进行检验、推理。(3)验证——当推断出结果后，应将结果代入图中进行验证是否合理。(4)慎答——答非所问是考生解答此类试题经常出现的错误。2．无机框图推断题的解题流程变式1常见金属元素化合物性质1．（2022·全国·高三专题练习）下列有关金属的描述不正确的是A．金属都有金属光泽，能导电、导热，有延展性B．含金属元素的离子不一定都是阳离子C．许多金属或它们的化合物都能发生焰色反应，这种化学变化可用于验证金属元素的存在D．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性或咸的食物变式2考查物质间的转化2．（2022·上海松江·一模）甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如图所示，则下列选项错误的是选项甲乙ABC溶液D溶液稀盐酸A．A B．B C．C D．D变式3考查反应的图象3．（2022·天津·高三期中）向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100mL。在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列推断不正确的是A．M曲线表明，溶液中溶质的组成可能是Na2CO3和NaHCO3B．M曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积(标准状况)是112mLC．N曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3D．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.25mol/L变式4物质性质的实验探究4．（2023·重庆·高三阶段练习）某实验小组探究NiO能否催化NO和CO反应生成无毒物质。已知：①Ni、Fe的氢氧化物化学性质相似；②

。现采用如下两个装置完成探究实验(夹持装置略去)。下列有关说法正确的是A．从理论上推断，与生成和的反应，高温有利于自发进行B．在空气中加热可制备NiOC．打开装置1中气球，通过观察气体是否变为红棕色判断是否生成D．若以上实验证明能够成功催化该反应，且固体A是，则装置2中的反应方程式为：变式5考查化学工艺流程5．（2022·全国·高三专题练习）铼(Re)是一种极其稀少的贵金属。一种以辉钼矿(主要含有MoS2以及少量ReS2、CuReS4、FeS、SiO2等)为原料制备铼的工艺流程如下：已知“氧化焙烧”后成分有：SiO2、Re2O7、MoO3、CuO、Fe3O4，其中Re2O7、MoO3与氨水反应分别生成NH4ReO4、(NH4)2MoO4。下列说法错误的是A．“氧化焙烧”时，ReS2反应后的氧化产物为Re2O7和SO2B．若改用NaOH溶液代替氨水“浸出”，滤渣成分不变C．由MoS2生成1molMoO3，转移14mol电子D．“电沉积”后，金属铼在阴极生成1．（2022·全国·高三专题练习）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．Na2O2(s)NaOH(aq)NaHCO3(aq)B．Mg2(OH)2CO3(s)MgCl2(aq)Mg(s)C．Al2O3AlCl3(aq)AlCl3(s)D．HClO(aq)Cl2(g)FeCl2(s)2．（2022·安徽·高三阶段练习）在常温条件下，X、Y、Z、W四种常见物质能发生如图所示的转化。下列能满足上述转化关系的是选项XYZWAAlBFeCNaOHDSA．A B．B C．C D．D3．（2021·福建省武平县第一中学高三阶段练习）X、Y、Z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。表中各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是选项XYZ甲乙AH2SiCl2SiCl4HClBMgCO2CO2MgOCZnFeCl2FeCl2ZnCl2DO2N2H2NH3H2OA．A B．B C．C D．D4．（2022·陕西安康·模拟预测）中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(F为红褐色沉淀)：下列说法错误的是A．分子的结构式为B．A、B、H的化学式分别为Fe、FeS、C．鉴定E中阳离子所用试剂为NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸D．C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式：5．（2022·全国·高三专题练习）下图表示Cu或Fe元素不同的化合价与物质类别的关系。下列说法正确的是A．a可以是黄铜或青铜B．若a为铁，向ⅰ的溶液中逐滴加入NaOH溶液即可制备fC．若a为铜或铁，f和g一定是难溶于水的有色物质D．若a为铜或铁，a与j的反应一定是置换反应6．（2022·河南开封·模拟预测）白色粉末X可能由BaCl2、Na2SO4、K2CO3、KOH、AgNO3和无水硫酸铜中的一种或几种组成。为了探究它的组成，进行了如图所示实验。下列判断错误的是A．取少量滤液A，加入足量稀盐酸，有气泡产生B．若向滤液A中通入过量气体C，最终无沉淀C．滤渣B和沉淀D的成分相同D．白色粉末X中一定含有BaCl2、K2CO3和KOH7．（2022·山东·济宁市兖州区教学研究室高三期中）元素X的单质及X与元素Y形成的化合物存在如图所示的关系(其中，且均为正整数)。下列说法正确的是A．X一定是金属元素 B．若X为Fe，Y可能为C1、Br、IC．m一定大于n D．三个化合反应一定都是氧化还原反应8．（2022·山西吕梁·高三阶段练习）部分含N及S物质的分类与相应化合价之间的关系如图所示，下列推断合理的是A．在催化剂的作用下，a可将c，d氧化为bB．a分别溶于e的溶液和e′的溶液不发生氧化还原反应C．用玻璃棒分别蘸取浓的a溶液和浓的e＇溶液，玻谪棒靠近时有白烟产生D．常温下，Fe能溶于浓的e溶液生成红棕色的d，也能溶于浓的e＇溶液生成无色气体c＇9．（2022·湖南岳阳·高三阶段练习）在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。下列说法正确的是A．当X是强酸时，C可使石蕊和品红溶液褪色B．当X是强酸时，A、B、C、D、E所含的同一种元素位于周期表VAC．当X是强碱时，C、D是大气污染物D．检验A中阳离子的方法：向A溶液中加入稀NaOH溶液，将润湿的红色石蕊试纸靠近管口，观察是否变蓝。10．（2022·福建·莆田第十五中学高三阶段练习）X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，则X、Y可能是①C、CO

②AlCl3、Al(OH)3

③Fe、Fe(NO3)2④Na2CO3、NaHCO3A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④核心考点三突破金属及其化合物的两类图像1．Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像实验操作和反应n(CO2)－n(HCl)图像向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：Oa段：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑图像特点Oa＝ab向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：Oa段：H＋＋OH－=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑图像特点：Oa＞ab向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：Oa段：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑图像特点：Oa＜ab2．铝盐与碱、偏铝酸盐与酸反应的常见图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液到过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量图像图1图2操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量图像图3图4操作向AlCl3溶液中滴加氨水或NaAlO2溶液至过量向NaAlO2溶液中通入CO2图像图5图6考法解析金属及其化合物的两类图像(题型预测：非选择题)1．（2022·山西·高三阶段练习）取露置于空气中的某NaOH溶液10mL，向其中逐滴加入0.1mol•L-1盐酸至过量(边滴边搅拌)，产生CO2的体积(标准状况)与加入稀盐酸体积的关系如图所示(不考虑CO2在水中的溶解)。下列说法错误的是A．滴加盐酸之前，原溶液中所含溶质是NaOH和Na2CO3B．滴加60mL盐酸充分反应后，所得溶液中c(NaCl)=0.1mol•L-1C．滴加60mL盐酸时，产生CO2的体积(标准状况)为44.8mLD．V(盐酸)在0～40mL范围内时，发生的反应为H++OH-=H2O和+H+=2．（2022·山东·新泰市第一中学高三阶段练习）向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol·L-1Ba(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是A．图中C点铝元素存在形式是[Al(OH)4]-B．向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀C．原混合溶液中c[Al2(SO4)3]：c(AlCl3)=1：2D．OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3＋3Ba2＋＋8OH-=2[Al(OH)4]-＋3BaSO4↓1．解答无机图像题思维模板[说明]前两“看”较直观，难度较小。第三“看”难度大些，只有在正确书写出变化过程中的反应方程式并理清化学方程式中化学计量数与题目相关量的数量关系才能顺利破题。2．铝盐与强碱溶液反应图像题的解题流程变式1Na2CO3、NaHCO3图像的分析与计算1．（2022·全国·高三专题练习）将一份由Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1L溶液，取出50mL溶液，然后往其中滴加一定浓度的盐酸，反应中得到的图象如下，下列说法中不正确的是A．原混合物的质量为9.5gB．盐酸的浓度是0.05mol/LC．加入的盐酸为150mL时，放出CO2气体112mL(标准状况下)D．原混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1：2变式2涉及Al(OH)3的图像分析与计算2．（2021·全国·高三专题练习）将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是A．Mg和Al的总质量为8gB．硫酸的物质的量浓度为5mol·L-1C．NaOH溶液的物质的量浓度为5mol·L-1D．生成的H2在标准状况下的体积为11.2L1．（2022·天津·南开中学高三阶段练习）向100mLNaOH溶液中通入一定量的气体，充分反应后再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L的盐酸，产生的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是A．NaOH溶液的浓度为0.1mol/LB．通入的在常温常压下的体积为336mLC．滴入0~25mL盐酸，溶液中的离子方程式为D．所得溶液的溶质各成分的物质的量之比为2．（2022·陕西·周至县第四中学高三期中）将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol•L-1的稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是A． B．C． D．3．（2022·辽宁实验中学高三期中）向含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2的混合液中通入CO2至过量，图中能正确表示该反应过程的是A． B．C． D．4．（2022·河南·安阳一中高三阶段练习）向100mLNaOH溶液中通入一定量的气体，充分反应得到溶液X后，再向所得溶液X中逐滴加入0.2mol/L的盐酸，产生的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断错误的是A．原NaOH溶液的浓度为2bmol/LB．若2a<b，则所得溶液X的溶质成分为和C．若2a>b，则所得溶液X的溶质成分为和NaOHD．若b=2a，当V(盐酸)<aL时，则发生反应的离子方程式为5．（2022·湖南省祁东县育贤中学高三阶段练习）若向含有，的混合溶液中逐滴加入150mL的HCl溶液，测得溶液中某几种离子的物质的量的变化情况如右图所示。则下列说法中，不正确的是A．结合的能力：B．在M点发生的反应为C．原混合溶液中，与的物质的量浓度相同D．若原混合溶液与盐酸充分反应，最终消耗盐酸体积的最大值为300mL6．（2022·天津市实验中学滨海学校高三期中）某化学实验探究小组用电磁搅拌加热器(温度最高可