2019年領軍高考化學 清除易錯點 專題07 金屬及其化合物知識點講解.doc

易錯點07 金屬及其化合物瞄準高考1（2018課標）硫酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯誤的是A. 合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用B. 從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC. “沉淀”反應的金屬離子為Fe3+D. 上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉【答案】D2（2018江蘇）下列有關物質性質與用途具有對應關系的是A. NaHCO3受熱易分解，可用于制胃酸中和劑B. SiO2熔點高硬度大，可用于制光導纖維C. Al2O3是兩性氧化物，可用作耐高溫材料D. CaO能與水反應，可用作食品干燥劑【答案】D【解析】A項，NaHCO3能與HCl反應，NaHCO3用于制胃酸中和劑，NaHCO3用于制胃酸中和劑與NaHCO3受熱易分解沒有對應關系；B項，SiO2傳導光的能力非常強，用于制光導纖維，SiO2用于制光導纖維與SiO2熔點高硬度大沒有對應關系；C項，Al2O3的熔點很高，用作耐高溫材料，Al2O3用作耐高溫材料與Al2O3是兩性氧化物沒有對應關系；D項，CaO能與水反應，用于食品干燥劑，CaO用于食品干燥劑與CaO與水反應有對應關系；答案選D。4（2018課標）下列實驗操作不當?shù)氖茿. 用稀硫酸和鋅粒制取H2時，加幾滴CuSO4溶液以加快反應速率B. 用標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度，選擇酚酞為指示劑C. 用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na+D. 常壓蒸餾時，加入液體的體積不超過圓底燒瓶容積的三分之二【答案】B4（2018天津）由下列實驗及現(xiàn)象推出的相應結論正確的是實驗現(xiàn)象結論A某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液產生藍色沉淀原溶液中有Fe2+，無Fe3+B向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液變渾濁酸性：H2CO3>C6H5OHC向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)D某溶液中加入Ba(NO3)2溶液再加足量鹽酸產生白色沉淀仍有白色沉淀原溶液中有SO42-【答案】B【解析】A某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液，產生藍色沉淀，說明溶液中有Fe2+，但是無法證明是否有Fe3+。選項A錯誤。B向C6H5ONa溶液中通入CO2，溶液變渾濁，說明生成了苯酚，根據(jù)強酸制弱酸的原則，得到碳酸的酸性強于苯酚。選B正確。C向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液，雖然有ZnS不溶物，但是溶液中還有Na2S，加入硫酸銅溶液以后，Cu2+一定與溶液中的S2-反應得到黑色的CuS沉淀，不能證明發(fā)生了沉淀轉化。選項C錯誤。D向溶液中加入硝酸鋇溶液，得到白色沉淀（有很多可能），再加入鹽酸時，溶液中就會同時存在硝酸鋇電離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子，溶液具有硝酸的強氧化性。如果上一步得到的是亞硫酸鋇沉淀，此步就會被氧化為硫酸鋇沉淀，依然不溶，則無法證明原溶液有硫酸根離子。選項D錯誤。2（2017天津）下列有關水處理方法不正確的是A用石灰、碳酸鈉等堿性物質處理廢水中的酸B用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物C用氯氣處理水中的Cu2+、Hg+等重金屬離子D用燒堿處理含高濃度NH4+的廢水并回收利用氨【答案】C鎖定考點一鈉1. 氧化鈉和過氧化鈉物 質氧化鈉過氧化鈉色、態(tài)白色固體淡黃色固體化學式Na2ONa2O2類 別 堿性氧化物過氧化物氧元素的化合價 -2-1穩(wěn)定性 較穩(wěn)定穩(wěn)定與H2O反應的方程式Na2O + H2O = 2NaOH2Na2O2+2H2O = 4NaOH + O2與CO2反應的方程式 Na2O + CO2 =Na2CO32Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3 + O2氧化性、漂白性 無有用 途 制NaOH呼吸面具、漂白劑2. 重要的鈉鹽名 稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗 名純堿、蘇打小蘇打主要性質色 態(tài)白色固體粉末細小白色晶體水溶性易溶易溶，但比碳酸鈉小熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定 與H反應 CO32- + H + = CO2 + H2O慢H+ + HCO3- = CO2 + H2O快與堿反應Ca（OH）2Ca2+ + CO32- = CaCO3 Ca（OH）2過量Ca2+ + OH- + HCO3- = CaCO3 + H2OCa（OH）2少量Ca2+ +2 OH-+2HCO3-=CaCO3+2H2O+ CO32-鹽氯化鈣Ca2+ + CO32- = CaCO3 不反應硫酸鋁2Al3+ + 3CO32-=3CO2 +Al（OH）3Al3+ +3HCO3-=Al（OH）3+ 3CO2主要用途制玻璃，制皂，造紙，紡織發(fā)酵粉，制藥，滅火劑相互轉化二鋁1. 鎂和鋁金屬項目鎂（Mg）鋁（Al）原子結構原子最外層2個電子原子最外層3個電子原子半徑1.601010m1.431010m化合價+2+3單質性質物 理性 質鎂和鋁都是密度較小、熔點較低、硬度較小的銀白色金屬，但鎂和鋁相比較，鋁的硬度比鎂的稍大，熔點和沸點都是鋁比鎂的高活潑性較活潑：較活潑：抗 腐蝕 性在空氣中都能跟氧氣反應，表面覆蓋一層致密而堅硬的氧化物薄膜，都具有搞腐蝕性能與O2反應2Mg+ O2 = 2MgO4Al + 3O2 =2Al2O3與鹵素單質、硫等反應Mg+ Cl2MgCl2 Mg+ S MgS2Al+ 3Cl22AlCl3 2Al+ 3S Al2S3 與 酸反 應Mg + 2 H+ = Mg2+ + H22Al + 6 H+ = 2Al3+ + 3H2 與水反應Mg +2H2O Mg（OH）2+H2不反應與堿反應不反應2Al+2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2 與氧化物反應2Mg + CO2 2MgO +C2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3結 論鎂、鋁均為較活潑的金屬，但鎂的金屬性強于鋁解 釋核電荷數(shù)鎂小于鋁，而原子半徑鎂大于鋁，故核對最外層的電子引力鎂小于鋁，即Al比Mg難失電子，金屬性弱于Mg 主要用途鎂合金汽車、飛機制造、照明彈等鋁合金汽車、船舶、飛機制造、防銹油漆、導線、電纜等2. MgO與Al2O3的比較MgOAl2O3物 理性 質均為白色粉末，不溶于水，熔點高（MgO>Al2O3），是優(yōu)良的耐火材料化學性質與熱水反應MgO +H2OMg（OH）2與水不反應堿性氧化物MgO +H+ = Mg2+ + H2O兩性氧化物Al2O3 + 6H+= 2Al3+ +3H2O Al2O3 + 2OH- = 2AlO2- + H2O3. Mg(OH)2與Al(OH)3的比較Mg(OH)2Al(OH)3物理性質均為白色固體，不溶于水化學性質不穩(wěn)定性不穩(wěn)定性堿性兩性制備Mg2+2OH-= Mg(OH)2Mg2+2NH3H2O =Mg(OH)2+2NH4+Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+不用強堿AlO2-+CO2+2H2O= Al(OH)3+HCO3-不用強酸三鐵1. 鐵原子結構和性質：鐵是過渡元素，原子結構示意圖： ，位于第四周期，第族，主要化合價：+2、+3。物理性質：銀白色光澤、密度大，熔沸點高，延展性、導電、導熱性較好、能被磁鐵吸引。化學性質性 質鐵與非金屬反應2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+ SFeS3Fe+2O2Fe3O4 Fe+I2= FeI2與鹽酸反應Fe+2HCl=FeCl2+H2遇冷濃硝酸、濃硫酸鈍化；與氧化性酸反應不產生H2，且氧化性酸過量時生成Fe3+與鹽溶液反應 Fe+CuSO4=CuSO4+FeFe + 2Fe3+ = 3Fe2+與水反應3Fe + 4H2O(g) Fe3O4 + 4H22. 鐵的氧化物物 質FeOFe2O3(鐵紅)Fe3O4(磁性氧化鐵)化合價+2+2+2、+3色、態(tài)黑色粉未紅棕色粉未黑色晶體 水溶性均不溶于水和H+反應FeO + 2H+ = Fe2+ + H2OFe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2OFe3O4 + 8H+ = 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O與CO的反應FexOy+yCO x Fe + yCO2穩(wěn)定性在空氣中氧化為Fe3O4空氣中穩(wěn)定在空氣中穩(wěn)定制 備高溫熔融，過量的鐵與O2反應：2Fe+O2 2FeO氫氧化鐵加熱分解2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O鐵在氧氣中燃燒3Fe + 2O2 Fe3O4Fe3O4中有1/3的Fe是+2價，有2/3的Fe是+3價，可寫成FeOFe2O3，但不能認為Fe3O4是FeO和Fe2O3的混合物，實際上是純凈物。3. 鐵的氫氧化物物 質氫氧化亞鐵(Fe(OH)2)氫氧化鐵 Fe(OH)3色 態(tài)白色固體紅褐色固體水溶性難溶于水與酸反應Fe(OH)2 + 2H+ = Fe2+ + 2H2OFe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O與強氧化酸反應3Fe(OH)2 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO+8H2OFe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O穩(wěn)定性不穩(wěn)定，易被空氣中的氧氣氧化，顏色變化：白色灰綠色紅褐色4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3較穩(wěn)定空氣中久置會部分失水成鐵銹受熱易分解實驗室制備煮沸蒸餾水，趕走溶解的氧氣煮沸NaOH溶液，趕走溶解的氧氣配制FeSO4溶液，加少量的還原鐵粉用長滴管將NaOH溶液送入FeSO4溶液液面以下Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2鐵鹽與可溶性堿反應Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)34. Fe2+、Fe3+離子的檢驗方法方 法Fe2+Fe3+觀察溶液顏色淺綠色黃色加堿溶液先產生白色沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色產生紅褐色沉淀加SCN溶液無現(xiàn)象變紅加苯酚溶液無現(xiàn)象 變?yōu)樽仙獸e2+、Fe3+離子的應用： 共存問題 Fe2+在酸性條件下不能與強氧化性離子共存，如：NO3-、MnO4-、ClO- 等。不能發(fā)生復分解和雙水解反應的離子共存，如：OH-、CO32-、HCO3-、S2-、SO32-等。 Fe3+：不能與還原性離子共存，如：I-、S2-、SO32- 等。不能與發(fā)生復分解和雙水解反應的離子共存，如：OH-、CO32-、HCO3-、AlO2-等；不能與SCN-共存；不能與苯酚共存。 分離與提純 FeCl2（雜質FeCl3），加入鐵釘或鐵粉后過濾。 FeCl3（雜質FeCl2），通入Cl2或滴加氯水或加入“綠色”氧化劑H2O2：離子方程式: 2Fe2+H2O2+2H+2 Fe3+2H2O小題快練1某工廠冶煉鈦精礦得到鈦渣，鈦渣的成分及含量（質量分數(shù)）為：TiO251.00%、Al2O319.34%、MgO7.20%、CaO4.00%、SiO218.46%，通過下列工藝流程可以得到納米二氧化鈦和某型分子篩（化學式為Na4Al4Si4O16 9H2O）。下列說法不正確的是A 鈦渣中的TiO2、SiO2不屬于堿性氧化物B 濾液中溶質只有NaAlO2、NaOHC 步驟中加入鹽酸時，反應的離子方程式是Na2TiO3 + 2H+H2TiO3+2Na+D 步驟中加入適量Na2SiO3時，反應的化學方程式為：4NaAlO2 + 4Na2SiO3 +13H2O Na4Al4Si4O16 9H2O + 8NaOH 【答案】B2下列根據(jù)實驗操作和實驗現(xiàn)象所得出的結論不正確的是選項實驗操作實驗現(xiàn)象結論A將FeCl2樣品溶于鹽酸后，滴加KSCN溶液溶液變成紅色原FeCl2樣品已變質 B將Na2SO3樣品溶于水，滴加入稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液產生白色沉淀原Na2SO3樣品已變質C向淀粉KI溶液中滴入3滴稀硫酸，再加入10%的H2O2溶液滴入稀硫酸未見溶液變藍；加入H2O2溶液后，溶液立即變藍酸性條件下，H2O2氧化性強于I2D向5mL0.5mol/LNaHCO3溶液中滴入2mL0.5mL1mol/LBaCl2溶液產生白色沉淀，且有無色氣體生成反應的化學方程式為NaHCO3 + BaCl2BaCO3+ NaCl+ CO2+H2O【答案】B3向含有c(FeCl3)0.2mol/L、c(FeCl2)0.1mol/L的混合溶液中滴加稀NaOH溶液，可得到一種黑色分散系，其中分散質粒子是直徑約為9.3nm的金屬氧化物。下列有關說法中正確的是A 該黑色分散系為膠體，分散系的分散質為Fe2O3B 可用過濾的方法分離出黑色分散系中的金屬氧化物C 向沸水中逐滴滴加飽和FeCl3溶液也可得到該黑色分散系D 形成該黑色分散系時發(fā)生的反應為：Fe2+2Fe3+8OH=Fe3O4（膠體）+ 4H2O【答案】D【解析】A三氧化二鐵為紅棕色，由題意知得到一種黑色分散系，選項A錯誤；B膠體、溶液都可以透過濾紙，不能用過濾方法分離，選項B錯誤；C向沸水中滴加飽和 FeCl3溶液可得到氫氧化鐵膠體，選項C錯誤；D、氯化亞鐵、氯化鐵與氫氧化鈉反應生成四氧化三鐵和水、氯化鈉，離子反應方程式為：Fe2+2Fe3+8OH=Fe3O4（膠體）+ 4H2O，選項D正確。4下列實驗對應的現(xiàn)象及結論均正確且兩者具有因果關系的是【答案】A5在含有Fe3、Fe2、Al3、NH4+四種離子的稀溶液中加入足量的Na2O2固體，充分反應后，再加入過量稀鹽酸至完全反應，離子數(shù)目沒有變化的是A Fe3 B Fe2 C Al3 D NH4+【答案】C【解析】過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，亞鐵離子被氧氣氧化生成鐵離子，鐵離子和氫氧根離子反應生成氫氧化鐵沉淀，鋁離子和過量的氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，銨根離子和氫氧化鈉反應生成氨氣。充分反應后再加入過量的鹽酸，氫氧化鐵沉淀溶解生成鐵離子，但鐵離子數(shù)目比原來多，偏鋁酸鈉和鹽酸反應生成鋁離子，鋁離子數(shù)目不變。所以鐵離子數(shù)目增加，亞鐵離子數(shù)目減少，銨根離子數(shù)目減少，鋁離子數(shù)目不變。6在工業(yè)上，下列金屬的冶煉方法錯誤的是A 加熱法冶煉汞 B 電解法冶煉鋁 C 電解法冶煉銅 D 熱還原法冶煉鐵【答案】C【解析】根據(jù)金屬的活動性順序選擇合適的冶煉方法，非?；顫姷慕饘偃玮c鎂鋁用電解方法，比較活潑的金屬用還原法冶煉，如鐵或銅，不活潑的金屬用加熱分解的方法如汞銀等。故選C。7下列有關NaHCO3的應用錯誤的是A 用作抗酸藥 B 用作凈水劑 C 用作發(fā)酵粉 D 用作滅火劑【答案】B8下列實驗操作、現(xiàn)象和所得到的結論均正確的是（ ）選項實驗內容實驗結論A取兩只試管，分別加入4mL0.01mol/LKMnO4酸性溶液，然后向一只試管中加入0.01mol/L H2C2O4溶液2mL，向另一只試管中加入0.01mol/L H2C2O4溶液4mL，第一只試管中褪色時間長。H2C2O4濃度越大，反應速率越快B向電石中滴加飽和食鹽水，將產生的氣體通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色。產生的氣體為乙炔C取兩只試管，分別加入等體積等濃度的雙氧水，然后試管中加入0.01mol/LFeCl3溶液2mL，向試管中加入0.01mol/L CuCl2溶液2mL，試管產生氣泡快。加入FeCl3時，雙氧水分解反應的活化能較大。D檢驗FeCl3溶液中是否含有Fe2+時，將溶液滴入酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去。不能證明溶液中含有Fe2+【答案】D【解析】A，兩支試管中KMnO4溶液和H2C2O4溶液的濃度都不相同，無法說明反應速率的不同是H2C2O4濃度不同引起的，A項錯誤；B，電石的主要成分為CaC2，電石中還含有CaS、磷化鈣等，CaS、磷化鈣等與水反應產生的H2S、PH3等也能使酸性KMnO4溶液褪色，不能證明一定產生乙炔，B項錯誤；C，試管產生氣泡快，說明試管反應速率快，加入FeCl3時雙氧水分解反應的活化能較小，C項錯誤；D，Cl-、Fe2+都能被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，溶液紫紅色褪去不能說明溶液中一定含F(xiàn)e2+，D項正確；答案選D。9化學與生產、生活、社會密切相關，下列有關說法中正確的是A 明礬能用于自來水的殺菌消毒B 濃硫酸在常溫下能用鋁制容器運輸C 化學藥品著火，都可以用水或泡沫滅火器滅火D PM2.5是指大氣中直徑接近2.5106m的顆粒物，其分散在空氣中形成膠體【答案】B10下列實驗操作和實驗結論均正確的是實驗操作實驗結論A先加少量氯水，再滴加KSCN溶液，出現(xiàn)血紅色證明某溶液中存在Fe2B向AgCl懸濁液中加入NaI溶液時出現(xiàn)黃色沉淀Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)C向碳酸鈣中滴加鹽酸，有氣泡產生證明氯的非金屬性大于碳D將MgCl2溶液在氯化氫的氣流中蒸發(fā)、結晶、過濾制備氯化鎂晶體【答案】D【解析】A，先加氯水，再滴加KSCN溶液出現(xiàn)血紅色，說明加氯水后的溶液中含F(xiàn)e3+，F(xiàn)e3+可能是原溶液中的也可能是氯水氧化得到的，不能說明溶液中一定含F(xiàn)e2+，A項錯誤；B，向AgCl懸濁液中加入NaI溶液時出現(xiàn)黃色沉淀，說明AgCl轉化成AgI，根據(jù)沉淀轉化的一般原則，Ksp（AgCl）Ksp（AgI），B項錯誤；C，CaCO3中滴加鹽酸有氣泡產生，說明發(fā)生了反應CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O，根據(jù)“強酸制弱酸”的復分解反應規(guī)律得出酸性：HClH2CO3，HCl不是Cl的最高價含氧酸，不能得出Cl和C非金屬性的強弱，C項錯誤；D，在MgCl2溶液中存在水解平衡：MgCl2+2H2OMg（OH）2+2HCl，在HCl氣流中蒸發(fā)，抑制MgCl2的水解，制得氯化鎂晶體，D項正確；答案選D。11X、Y、Z、W有如圖所示的轉化關系(反應條件和部分其它反應物省略)，則X、Y、Z可能是Na、Na2O、Na2O2 AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2 Fe、FeCl2、FeCl3 NaOH、Na2CO3、NaHCO3 C、CO、CO2A B C D 【答案】C12用下面的方案進行某些離子的檢驗，其中方案設計嚴密的是A 檢驗試液中的SO42-B 檢驗試液中的Fe2+C 檢驗試液中的I-D 檢驗試液中的CO32-【答案】C【解析】A溶液中如含有SO32，加入硝酸會氧化亞硫酸根離子為硫酸根離子，和氯化鋇反應生成白色沉淀，故A錯誤；B先向溶液中加入硫氰化鉀溶液，沒有現(xiàn)象，與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原可能生成鐵離子，但高錳酸鉀為紫紅色溶液干擾現(xiàn)象，不能證明原溶液中一定存在亞鐵離子，故B錯誤；C試液加入過氧化氫氧化碘離子為單質碘，碘遇淀粉變藍，離子檢驗實驗合理，故C正確；D若原溶液中含有碳酸根離子或亞硫酸根離子，試液中加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，可能是碳酸鋇或亞硫酸鋇沉淀，加入鹽酸沉淀溶解，故D錯誤。13下列實驗過程不可以達到實驗目的的是（）編號實驗目的實驗過程A配制1.0 mol/L的NaOH溶液稱取4.0gNaOH固體置于100 mL容量瓶中，加入少量水溶解后定容B比較金屬鎂和鋁的活潑性分別向兩只盛有等體積等濃度的稀硫酸燒杯中加入打磨過的同樣大小的鎂片和鋁片，比較反應現(xiàn)象C比較Fe3+和I2的氧化性強弱向淀粉碘化鉀溶液中滴入氯化鐵溶液，溶液變藍色D探究濃度對反應速率的影響向2支盛有5ml不同濃度稀硫酸溶液的試管中同時加入同樣大小的鋅粒，觀察實驗現(xiàn)象【答案】A