专题常见金属及其重要化合物.docx

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1、专题十常见金属及其重要化合物编撰：张敏 审定：王长青【最新考纲展示】1. 常见金属元素（如Na、Al、Fe、Cu等）。（1）了解常见金属的活动顺序。（2）掌握常见金属及其重要化合物的主要性质，了解其应用。（3） 了解合金的概念及其重要应用。2. 以上各部分知识的综合应用。题型一、元素及其化合物的性质和用途【规律方法】1.金属元素及其化合物性质盘点Cu2+： NaOH 溶液2. Fe3+和Fe2+的鉴别方法归纳（1）直接观察颜色；（2）利用显色反应（形成络离子）；（3）利用生成沉淀的颜色：（4）利用Fe3 +的氧化性；（5）利用Fe2 +的还原性例1. （2011年广东高考）某同学通过一系列实验

2、探究Mg及其化合物的性质，下列操作正确 且能达到目的的是（）A. 将水加入浓硫酸中得到稀硫酸，置镁片于其中探究Mg的活泼性B. 将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，观察Mg（OH） 2沉淀的生成C. 将Mg（OH）2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤、洗涤并收集沉淀D. 将Mg（OH） 2沉淀转入表面皿中，加足量稀盐酸，加热蒸十得无水MgCl2固体变式1.下列说法不正确的是（）A. 用石灰乳完全吸收1 mol Cl2时，转移电子数为6.02X1023B. 向铜粉中加入稀硫酸，铜粉不溶解，再加入Cu（NO3）2固体，铜粉溶解仁将二氧化硫通入漠水，漠水褪色后加热不能恢复原色D.铝热反应可生成铁

3、，工业上可用该反应冶炼铁变式2. A、B、C、X均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系（副产物已略去）。+X一定条件+X一定条件A 及应B及应# C试回答：（1）若X是强氧化性单质，则A不可能是。a. Sb. N2 c. Na d. Mge. Al（2）若X是金属单质，向C的水溶液中滴加AgNO3溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉 淀，则B的化学式为； C溶液在储存时应加入少量乂，理由是（用必要的文字和离子 方程式表示）。（3）若A、B、C为含金属元素的无机化合物，X为强电解质溶液，A溶液与C溶液反 应生成B，则B的化学式为，X的化学式可能为（写出不同类物质）或，反应的离子方程式为 或。题型

4、2物质性质与实验现象例2. （2013-广东理综，23改编）下列实验的现象与对应结论均正确的是（）选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强酸性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显现象Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应变式3.用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是选项操作及现象溶液A通入CO2,溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消失。 再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2 溶液B通入。2,溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消失Na2

5、SiO3 溶液C通入。2，溶液变浑浊；再加入品红溶液，溶液为无色Ca(ClO)2 溶液D通入so2,溶液没有明显变化；再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液变式4.易拉罐主要为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎 片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是()序号实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素B加入NaOH溶液产生无色气体，含有铝元素C加入盐酸后，所得溶液中再加入 少量NaOH溶液产生白色沉淀，含有镁元素D加入KSCN溶液溶液呈血红色，含有铁元素题型3物质性质的应用一一从资源中提取无机物【规律方法】从资源中获取无机物，往往需要富集、除

6、杂、物质间的转化多步才能完成。(1) 这类试题一般是解析已知的生产过程，重点是分析每一步进入的物质是什么、出来 的物质是什么，发生了什么样的变化。(2) 涉及Fe元素的除去一般步骤为溶液含(Fe2+、Fe3 + )些Fe3+调西使铁元素转化为氢氧化铁沉淀，氧化剂可选择H2O2、Cl2等，沉淀剂的选择要考虑不引入新的杂质。(3) 涉及铝元素的分离，需要应用：强碱酸化常用COAlO- 一-* 2，Al(OH)Al(OH)、Al O2332 3 蛭湘,提典常用氨水)AlfOH)Al3 +* Al(OH )3(4) 从溶液中获取晶体时，要充分考虑水解、氧化等因素的影响。例3.2013-山东理综，30(

7、2)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白 色颜料。工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:酸溶 FeTiO(s) + 2H SO (aq)=FeSQ(aq)+TiOSO (aq) + 2H O(l) 32444290 C水解 TiOSO (aq) + 2H O(l) =0=HTiOJs)+H SO (aq)422324简要工艺流程如下： 试剂A为。钛液I需冷却至70 C左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降 低，原因是。取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说

8、明H2TiO3中存在的杂质离子是。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是（填化学式）。变式5. （2013-安徽理综，12改编）我省盛产矿盐（主要成分是NaCl，还含有SO2-等其他可溶性杂质的离子）。下列有关说法正确的是（）A. 由矿盐生产食盐，除去SO2-最合适的试剂是Ba（NO3）2B. 工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气C. 从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现（2013-福建理综，6B）D. 侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异（2013新课标全国卷1，7A）变式6.某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用方法，专门设计实

9、验：用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矶晶体（FeSO47H2O）和胆矶品体（CuSO45H2O），其实验方案如下：请回答下列问题：写出由沉淀II转化为A1C13溶液的离子方程式:（2）小组成员经过检测，发现制得的绿矶不纯，试分析原因：；要想由沉 淀I最终制得纯度较高的绿矶，改进方法为（3）小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2来 制备胆矶品体，则该反应的总化学方程式为。（4）有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱，重新设计方案，也能最终制 得三种物质，你认为第二种方案相对于第一种方案 （填“更合理”或“不合理”），理由是常见金属及其重

10、要化合物专题限时集训编撰：张敏审定：王长青1.可用于判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（）A. 加热时有无气体放出B. 滴加盐酸时有气泡放出C. 溶于水后，滴加稀的氯化镁溶液有白色沉淀生成D. 溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成2.下列有关金属及其化合物的说法正确的是A. Mg和Al都可以用电解法冶炼得到B.C.D.3.Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应产物也相同用过量的KSCN溶液除去FeCl2溶液中的少量FeCl3()Mg和Fe在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱 下列有关化学实验的叙述正确的是A. 因为NH3H2O是弱碱，所以不能用氨水与FeCl3溶液反应制取F

11、e（OH）3B. 向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振荡、静置，下层液体为紫色C. 向一定体积的热浓硫酸中加入足量的铁粉，生成的气体能被烧碱溶液完全吸收5.下列各项表述与示意图一致的是D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al4.下列推断正确的是（）选项事实结论A常温下铁、铜均不溶于浓硫酸常温下铁、铜与浓硫酸均不 反应BHCl与Na2CO3溶液反应生成CO2可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HClC氧化铜高温下生成红色物质，该物质可与稀硫酸反应氧化铜高温下可分解生成Cu2OD稀、浓硝酸分别与铜反应，还原 产物分别为NO和NO2

12、稀硝酸氧化性比浓硝酸强A. 图表示向A1C13溶液中滴入NaOH溶液，沉淀质量变化B. 图表示25C时，川盐酸滴NaOH溶液，溶液的PH随加入酸体积的变化C. 图表示向Na2CO3稀溶液中滴入稀HC1,产生气体的量随加人盐酸量的变化关系D. 图中曲线表示合成氨反应组分浓度随时间的变化关系6. 将Na、Mg、Al各0.3 mol分别加入100 mL 1 mol-L-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是()A. 1：2：3B. 6：3：2C. 3：1：1D. 1：1：17. 将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再 向该溶液中缓慢通入

13、标准状况下的HCl气体6.72匚，若反应过程中溶液的体积保持不 变，则下列说法正确的是()A反应过程中得到气体体积一定为8.96 LB. 最终得到的溶液中c(Na+) = c(Cl-) + c(OH-)C. 最终得到7.8 g沉淀D. 最终得到的溶液中c(Na+) = 1.5 mol-L-1题号1234567答案8. (12分)饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水 源进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一 处含有C、D两种物质，一处含有E物质，A、B、C、D、E是五种常见化合物，都是 由下表中的离子形成：阳离子K+Na+Cu2

14、+Al3+阴离子SO42一hco3no3OH-为了鉴别上述化合物，分别进行以下实验，其结果如下所示：将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；将E溶液滴入到C溶液中出现 白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钻玻璃片)；0在各溶液中加入硝酸钡溶液， 再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；将B、D两溶液混合，未 见沉淀或气体生成。根据上述实验填空：(1) 写出B、D的化学式：B: 、D： 。(2) 将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为(3) 写出实验发生反应的离子方程式:(4) C常用作净

15、水剂，用离子方程式表示其净水原理：。9. 利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜品体。生产过程如下：废铁丝 废铜粉硫酸铜废液 将钮 铜粉档堕|氧化铜硫酸铜晶体卜硫酸铜溶液试回答下列问题：(1) 铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀h2so4进行处理，其目的是，可能发生反应的离子方程式有(2) 废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合 物。原因是 灼烧不充分Cu未被完全氧化。 CuO被还原。还原剂是，该反应的化学方程式是(3) 为了使灼烧后的混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，也加入适量的H2O2溶液， 并控温在5060 C，持续反应

16、1兀 请回答下列问题：反应时温度必须控制在5060 C，温度不宜过高，这样操作的目的是写出反应的化学方程式：。(4) 由硫酸铜溶液得到硫酸铜品体的实验操作为(5) 直接向灼烧后的混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是10. (2013年广东卷)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工 产品的工艺如下图：(1) 电解精炼银时，阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在 空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需要控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的

17、离子方程式为。(3) 完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：_CuO+_Al2O3_CuAlO2+ to(4) 若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO，至少需要 1.0 mol L-1 的 Al (SO )溶液L。224 3(5) CuSO溶液也可用于制备胆矶，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。411.硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的，主要成分是SiO2和有机质，并含有少量的 Al2O3、Fe2O3、MgO等杂质。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)3的工艺流程。70%H2S04滤液 过量co2过量NaOH一 反应II、过滤一反应皿、

18、过滤A1(OH)3(1) 粗硅藻土高温煅烧的目的是。(2) 写出反应111中生成Al(OH)3沉淀的化学方程式：；氢氧化铝常用作阻燃剂，其原因是。(3) 实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下：步骤1：准确称取样品a甘。加入适量KOH固体，在高温下充分灼烧，冷却，加水溶 解。步骤2：将所得溶液完全转移至塑料烧杯中，加入硝酸至强酸性，得硅酸浊液。步骤3：向硅酸浊液中加入NH4F溶液、饱和KCl溶液，得K2SiF6沉淀，用塑料漏斗过 滤并洗涤。步骤4：将K2SiF6转移至另一烧杯中，加入一定量蒸馏水，采用70。水浴加热使其充 分水解(K2SiF6 + 3H2O=H2SiO3+4HF+2KF

19、)。步骤5：向上述水解液中加入数滴酚酞，趁热用浓度为c mol-L-1 NaOH的标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V mL。 步骤1中高温灼烧实验所需的仪器除三脚架、泥三角、酒精喷灯外还有a.蒸发皿b.表面皿c.瓷坩蜗d.铁坩蜗 实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是 步骤3中采用饱和KCl溶液洗涤沉淀，其目的是 步骤5中滴定终点的现象为。15cVX 10-3 样品中SiO2的质量分数可用公式“w(SiO2)=a X100%”进行计算。由此分 析步骤5中滴定反应的离子方程式为。参考答案例 1、B 变式 1、D 变式 2、(1) d、e (2) FeCl3 2Fe3+Fe=3Fe2+(3)

20、 Al(OH)3 NaOH或H2SO4 (合理答案即可)例2、C变式3、B变式4、B例3、Fe温度过高会导致TiOSO4提前水解，产生H2T1O3沉淀Fe2+ Fe2O3变式 5、D 变式 6、(1)Al(OH)3 + 3H+=Al3+ + 3H2O(2) 反应过程中部分Fe2+被氧化成了 Fe3+向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，取滤液蒸发结品即可得纯度较高的绿矶(3) Cu+H O +H SO +3H O=CuSO-5H O2224242(4) 更合理前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量大题号1234567答案CABCDCC8. (1)KNO3 CuSO4(2)Na2CO3(3) A

21、l3+ + 3OH-=Al(OH)3 IAl(OH)3+OH= A1O2- + 2H2O(4) Al3+ + 3H2O=Al(OH)3(胶体)+ 3H+9. (1)除去铁丝表面的氧化物 Fe2O3 + 6H+=2Fe3+ + 3H2O,2Fe3+Fe=3Fe2+, Fe+2H+ =Fc2+H2 t高温高温(2) C 或 CO 2CuO + C=2Cu + CO2 t 或 CuO + CO=Cu + CO2(3) 防止双氧水分解CuO+H SO =CuSO+H O, Cu+H O +H SO =CuSO +2H O24422 22442(4) 蒸发浓缩、冷却结品(5) 生成等量的硫酸铜品体所消耗

22、的硫酸更多，且会产生污染大气的气体SO210. (1)Ag+ + e=Ag,2NO+O2=2NO2(2) CuO 和 Al(OH)，Al(OH) +OH=A1O + 2HO3322(3) 4CuO+2A12O3=4CuA1O2+O2 t(4) 50 25.0 L(5) 蒸发浓缩、冷却结品11. (1)除去有机质(2) NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3 !+NaHCO3氢氧化铝分解吸收热量，且生成高熔点的氧化铝覆盖在表面(3)d实验中产生的 HF能与玻璃仪器中的SiO2等物质反应 洗去沉淀表面的HF等杂质；增大K+浓度， 减少K2SiF6的损失 最后一滴滴入后溶液由无色变为粉红色，且30 s不褪色 HF + OH=F+H?O。