专题五 金属及其化合物突破
【高频考点解读】
常见金属元素(如Na 、Al 、Fe 、Cu 等) (1)了解常见金属的活动性顺序。
(2)了解常见金属及其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。 【热点题型】
题型一 常见金属单质的主要性质和应用
例1、Al 、Fe 、Cu 都是重要的金属元素。下列说法正确的是 ( ) A ．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B ．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C ．制备AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D ．电解AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2的混合溶液时阴极上依次析出Cu 、Fe 、Al 【提分秘籍】金属活动性顺序表应用小结
【举一反三】
下列对金属单质及其化合物性质的描述不正确的是( )
①在金属活动顺序表中位于前面的金属均可将后面的金属从它的盐溶液中置换出来 ②镁、铝、锌均是活泼金属，它们的单质在空气中均不能稳定存在 ③电解Cu(NO3) 2、AgNO 3的混合溶液时在阳极上一定先析出银 ④2Fe 3++Cu =2Fe2++Cu2+，说明铜的还原性强于单质铁 ⑤常温下浓硫酸几乎不与铜反应，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定，受热时可以分解成相应的氧化物 A ．①②③④⑤⑥ B ．②③④⑤⑥ C ．①④⑤⑥ D ．①②③⑤ 【热点题型】
题型二 考查金属阳离子的检验
例2、某固体混合物可能含有MgCO 3、Al
2(SO4) 3、Na 2SO 4、Ba(NO3) 2、AgNO 3和CuSO 4。将该混合物按顺序进行如下实验，根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
(2)取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色。
(3)取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是___________________________________。
(2)
(3)
【提分秘籍】金属阳离子的检验方法：
【举一反三】
2
有一无色溶液，可能含有K 、Al 3、Mg 2、NH 4、Cl 、SO 4、HCO 3、MnO 4中的几种。
＋
＋
＋
＋
－
－
－
－
为确定其成分，做如下实验：
①取部分溶液，加入适量Na 2O 2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO 3酸化的Ba(NO3) 2溶液，有白色沉淀产生。
下列推断正确的是( ) 。 A ．肯定有Al 3、Mg 2、NH 4、Cl
＋
＋
＋
－
B ．肯定有Al 3、Mg 2、HCO 3
＋
＋
－
C ．肯定有K 、HCO 3、MnO 4
2D ．肯定有Al 3、Mg 2、SO 4
＋
＋
－
＋－－
【热点题型】
题型三 金属及其化合物的实验探究
例3、铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570 ℃时，生成FeO ，高于570 ℃时，生成Fe 3O 4。
老师用如图12－5所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。
(1)实验中使用肥皂液的作用是__________________。
(2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：
图12-5
根据上述实验，能确定固体中存在的物质是________；不能确定是否存在Fe 3O 4的原因是___________________。
(3)乙同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe 3O 4：
图12-6
①溶液X 中发生氧化还原反应的离子方程式为____________________________；足量氨水与金属离子反应的离子方程式为___________________________。
②操作a 包括过滤和洗涤，检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是___________________________。
③确定是否存在Fe 3O 4需要测定并记录的实验数据是_______________。 【提分秘籍】
有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。
(1)H2在Cl 2中燃烧呈苍白色火焰。 (2)遇酚酞溶液变红色的气体是氨气。
(3)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO 。
(4)Cl2通入含Br 的溶液中，会出现橙色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现橙红色；Cl 2
通入含有I 的溶液中，会出现深黄色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现紫红色。
(5)遇SCN 显红色或遇OH 生成红褐色沉淀的离子是Fe 3。
－
－
＋
－
－
2
(6)遇BaCl 2溶液生成不溶于稀HNO 3的白色沉淀，则溶液中可能含有Ag 或SO 4或SO 2 3。
＋
－
－
(7)遇HCl 生成白色沉淀，则溶液中可能含有Ag 或SiO 23。
＋
－
(8)使品红溶液褪色的气体可能是Cl 2或SO 2，但将褪色后的液体加热又复原的是SO 2。 (9)碘遇淀粉显蓝色。
(10)实验现象为：白色沉淀→灰绿色→红褐色的转化一定是：Fe(OH)2→Fe(OH)3。 (11)既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的物质一般是Al 、NH 4HCO 3、(NH4) 2CO 3、NH 4HSO 3、(NH4) 2SO 3、(NH4) 2S 、NH 4HS 。
(12)与碱反应产生气体的物质是铝、铵盐，产生的气体一般是H 2、NH 3。 (13)与水反应产生气体的物质一般是Na 、Na 2O 2、CaC 2、Mg 3N 2等。 【举一反三】
三草酸合铁酸钾晶体K 3[Fe(C2O 4) 3]·3H 2O 可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L 1 HNO3、1.0 mol·L
－
－1
盐酸、1.0 mol·L 1 NaOH、3% H2O 2、0.1
－
mol·L 1 KI、0.1 mol·L
－
－1
CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A 、C 中澄清石灰水都变浑浊，B 中有红色固体生成，则气体产物是________。
(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K 2CO 3。验证固体产物中钾元素存在的方法是________，现象是____________________。
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。 ①提出合理假设
假设1：_____________________________； 假设2：____________________________________； 假设3：________________________________。 ②设计实验方案证明你的假设。 ③实验过程
根据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。
【高考风向标】
1．【2014年高考新课标Ⅰ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
2．【2014年高考北京卷第7题】下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不．被空气氧化的是（ ） ．
A ．K B．Na C．Fe D．Al
3．【2014年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系正确的是 A ．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料 B ．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂 C ．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张 D ．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
4．【2014年高考广东卷第22题】下列实验操作、现象和结论均正确的是
5．【2014年高考海南卷第9题】下列关于物质应用的说法错误的是 A ．玻璃容器可长期盛放各种酸 B．纯碱可用于清洗油污 C ．浓氨水可检验氯气管道漏气 D．Na 2S 可除去污水中的Cu 6．【2014年高考全国大纲卷第10题】下列除杂方案错误的是
2+
7．【2014年高考上海卷第19题】下列反应与Na 2O 2＋SO 2→Na2SO 4相比较，Na 2O 2的作用相同的是
A ．2Na 2O 2＋2CO 2→2Na2CO 3＋O 2 B ．2Na 2O 2＋2SO 3→2Na2SO 4＋O 2 C ．2Na 2O 2＋H 2SO 4→Na2SO 4＋H 2O 2 D ．3Na 2O 2＋Cr 2O 3→2Na2CrO 4＋Na 2O 8．【2014年高考福建卷第6题】下列有关物质应用的说法正确的是 A ．生石灰用作食品抗氧剂 B．盐类都可作调味品
C ．铝罐可久盛食醋 D．小苏打是面包发酵粉的主要成分 9．【2014年高考北京卷第9题】下列解释事实的方程式不正确的是（ ） ．．．A ．测0.1mol/L氨水的pH 为11：NH 3·H2O
NH 4++OH-
B ．将Na 块放入水中，产生气体：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
通电
C ．用CuCl 2溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl 2 =======Cu 2++2Cl- D ．Al 片溶于NaOH 溶液中，产生气体：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
10．【2014年高考新课标Ⅱ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Na 2O 2粉末 C ．铝与Fe 2O 3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu(NO3) 2溶液 11．【2014年高考新课标Ⅱ卷第7题】下列过程没有发生化学反应的是 ．．A ．用活性炭去除冰箱中的异味 B ．用热碱水清除炊具上残留的油污 C ．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 D ．用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装
12．【2014年高考安徽卷第13题】室温下，在0.2mol/LAl2(SO4) 3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH 随NaOH 溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是
A ．a 点时，溶液呈酸性的原因是Al 水解，离子方程式为： Al +3OH
3+
-3+
Al(OH)3
3+
B ．a →b 段，溶液pH 增大，Al 浓度不变
C ．b →c 段，加入的OH 主要用于生成Al(OH)3沉淀 D ．d 点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
13．【2014年高考福建卷第9题】常温下，下列各组物质中，Y 既能与X 反应又能与Z 反应的是
-
A ．①③ B． ①④ C．②④ D．②③
14. （2013·山东卷）9、足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗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 15. （2013·广东卷）11．下列措施不合理的是 ．A ．用SO 2漂白纸浆和草帽辫 B ．用硫酸清洗锅炉中的水垢 C ．高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅
D ．用 Na 2S 作沉淀剂，除去废水中的Cu 2+和Hg 2+
16. （2013·江苏卷）4．下列有关物质性质的应用正确的是（ ） A ．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B ．二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸 C ．生石灰能与水反应，可用来干燥氯气
D ．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝
17. （2013·海南卷）6．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl 3，仪器连接顺序正确的是
A ．a-b-c-d-e-e-f-g-h C ．a-d-e-c-b-h-i-g
B.a-e-d-c-b-h-i-g D.a-c-b-d-e-h-i-f
18. （2013·四川卷）1. 化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 （ ） ．．． A. 二氧化硫可广泛用于食品的漂白 B. 葡萄糖可用于补钙药物的合成 C. 聚乙烯塑料制品可用于食品的包装 D. 次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌
19. （2013·广东卷）23．下列实验的现象与对应结论均正确的是
20. （2013·上海卷）14. 为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是
A. 铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小 B. 铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大 C. 烘干时间过长，会导致测定结果偏小 D. 若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大
21. （2013·江苏卷）6．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，
乙
它们之间具有如下转化关系：
A ．若甲为焦炭，则丁可能是O 2 B ．若甲为SO 2，则丁可能是氨水 C ．若甲为Fe ，则丁可能是盐酸
丙
。下列有关物质的推断不·正确的是（ ）
D ．若甲为NaOH 溶液，则丁可能是CO 2 【随堂巩固】
1.
下列判断正确的是( )
A. 实验①和③中的铁钉只作还原剂
B. 上述实验证明氧化性：Fe 3>Fe2>Cu2
＋
＋
＋
C. 实验②中Fe 2既显氧化性又显还原性
＋
D. 实验③中反应的离子方程式为Fe ＋Fe 3=2Fe2
＋
＋
2. 部分氧化的Fe －Cu 合金样品(氧化产物为Fe 2O 3、CuO) 共5.76 g，经如下处理：
下列说法正确的是( )
A. 滤液A 中的阳离子为Fe 3、Cu 2、H
＋
＋
＋
B. 样品中Fe 元素的质量为2.24 g C. 样品中CuO 的质量为4.0 g D. V ＝896 mL
3. FeCl3、CuCl 2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，下列判断不正确的是( )
A. 加入KSCN 溶液一定不变红色 B. 溶液中一定含Fe 2
＋
C. 溶液中一定含Cu 2
＋
D. 剩余固体中一定含铜 4. 下列类比关系正确的是( )
A. AlCl3与过量NaOH 溶液反应生成AlO 2，则与过量NH 3·H 2O 也生成AlO 2 B. Na2O 2与CO 2反应生成Na 2CO 3和O 2，则与SO 2反应可生成Na 2SO 3和O 2 C. Fe与Cl 2反应生成FeCl 3，则与I 2反应可生成FeI 3
D. Al与Fe 2O 3能发生铝热反应，则与MnO 2也能发生铝热反应
5. 所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属) 在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是( )
－
－
A. Cu和Al B. Fe和Cu C. Fe和Na D. Al和Na
26．某溶液中可能含有H 、Na 、NH 4、Mg 2、Fe 3、Al 3、SO 24、CO 3等离子。当向
＋
＋
＋
＋
＋
＋
－
－
该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH 溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH 溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A ．原溶液中含有的阳离子是H 、NH 4、Mg 2、Al 3
＋
＋
＋
＋
B ．原溶液中一定含有SO 24和Na
－
＋
C ．原溶液中含有的Fe 3和Al 3的物质的量之比为1∶1
＋
＋
D ．反应最后形成的溶液中含有的溶质只有Na 2SO 4
7. 常温下，将1.92 g铜加入到100 mLH2SO 4和HNO 3的混合液中，Cu 全部溶解，放出无色气体，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到气体为448 mL(标准状况) 的氢气。下列有关结论不正确的是( )
A. 溶解的铁粉为2.8 g
B. 原溶液中c (SO2L 1 4) ＝0.5 mol·
－
－
C. 原混合溶液中c (H) ＝1.2 mol·L 1
＋
－
D. 原溶液中n (NO3 ) ＝0.08 mol
8. 将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO ，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L 1 NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉
－
－
淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述中正确的是( )
A. 加入合金的质量不可能为6.4 g B. 参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol C. 沉淀完全时消耗NaOH 溶液的体积为150 mL
D. 溶解合金时收集到NO 气体的体积在标准状况下为2.24 L
9．将Na 2O 2逐渐加入到含有Al 3、Mg 2、NH 4的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物
＋
＋
＋
质的量(mol)与加入Na 2O 2的物质的量(mol)的关系如图所示，则原溶液中Al 3、Mg 2、NH 4的
＋
＋
＋
物质的量分别为 (
)
A ．2 mol、3 mol、8 mol
B ．3 mol、2 mol、8 mol
C ．2 mol、3 mol、4 mol D ．3 mol、2 mol、4 mol
10. 向FeI 2、FeBr 2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知：2Fe 2＋Br 2===2Fe3＋2Br ，2Fe 3＋2I ===2Fe2＋I 2。则下列有关说法中，不正确的
＋
＋
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＋
－
＋
是( )
A. 线段BD 表示Fe 3物质的量的变化
＋
B. 原混合溶液中FeBr 2的物质的量为6 mol
C. 当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe 2＋2I ＋2Cl 2===2Fe3＋
＋
－
＋
I 2＋4Cl
D. 原溶液中：n (Fe2) ∶n (I) ∶n (Br) ＝2∶1∶3
＋
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－
－
11．A ～I 分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A 、I 为常见金属，它们之间的相互关系如图所示(部分反应物、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。
请填写下列空白：
(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位置是________。
(2)写出C 物质的化学式：________。 (3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
反应①的化学方程式：____________________________； 反应④的离子方程式：____________________________； 反应⑥的化学方程式：____________________________。
(4)从能量变化的角度看，反应①②③中，属于ΔH
(1)海水晒盐的原理是：________；写出氯化钠的电子式：________；与Na 、Cl 同周期，且简单离子半径最小的离子结构示意图：________。
(2)晒出的粗盐常混有MgSO 4、CaSO 4等杂质，为了得到精制盐，则提纯过程操作步骤和加入试剂的顺序是：①溶解，②________，③加过量Na 2CO 3溶液，④________，⑤过滤除去杂质，⑥________，⑦蒸发结晶。
(3)晒盐得到的母液(盐卤) 中含有丰富的镁元素，但其中常混有Fe 2、Cr 3等，为富集镁使
＋
＋
其转化为MgCl 2晶体，必须除去这些杂质离子。
有关资料：
为了有效除去杂质离子，又不引入新的杂质离子，且能满足“绿色化学理念”，则最佳试剂选择和操作是：
①先加________，目的是________； ②再加________，目的是________；
③过滤后，为能得到纯净的MgCl 2晶体，采用的操作方法是： _________________________________________________ __________________________________________________。
13．X 为某金属矿的主要成分，X 具有下列转化关系(部分反应物、生成物没有列出) 。
已知：1 mol X经一系列变化只生成A 、B 、C ，且物质的量之比为1∶2∶1，X 不含氧元素。请回答：
(1)X的化学式为________；
(2)写出物质A 名称________；物质G 名称：________； (3)写出下列反应方程式：
C ＋E―→B＋F__________________________________； 生成红色沉淀G___________________________________ _________________________________________________；
(4)工业生产纯净C 的方法是________；其阴极电极反应式是：________； (5)已知反应②的热化学方程式为： 2B(g)＋O 2(g) 2D(g) ΔH
升高温度K 值的变化是：________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
14. 新型材料纳米α－Fe 粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，α－Fe 粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO ，高于570℃时，生成Fe 3O 4。
(1)甲同学用图1所示装置进行α－Fe 粉与水蒸气的反 应。证明实验中有氢气产生的现象是_________________________
____________________________________________。
(2)乙同学用图2所示装置进行α－Fe 粉与水蒸气反应并验证产物。 ①试管a 中的物质是________。
②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
实验现象不能确定是否存在Fe 3O 4，主要原因是
__________________________________________________
__________________________________________________ (用离子方程式表示) 。 ③乙同学称取5.60 g Fe粉，用图2装置反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88 g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl 3溶液充分反应，测定消耗FeCl 3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中Fe 粉与水蒸气反应的产物为Fe 3O 4，则消耗FeCl 3的物质的量应为________mol。
专题五 金属及其化合物突破
【高频考点解读】
常见金属元素(如Na 、Al 、Fe 、Cu 等) (1)了解常见金属的活动性顺序。
(2)了解常见金属及其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。 【热点题型】
题型一 常见金属单质的主要性质和应用
例1、Al 、Fe 、Cu 都是重要的金属元素。下列说法正确的是 ( ) A ．三者对应的氧化物均为碱性氧化物 B ．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C ．制备AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 D ．电解AlCl 3、FeCl 3、CuCl 2的混合溶液时阴极上依次析出Cu 、Fe 、Al 【提分秘籍】金属活动性顺序表应用小结
【举一反三】
下列对金属单质及其化合物性质的描述不正确的是( )
①在金属活动顺序表中位于前面的金属均可将后面的金属从它的盐溶液中置换出来 ②镁、铝、锌均是活泼金属，它们的单质在空气中均不能稳定存在 ③电解Cu(NO3) 2、AgNO 3的混合溶液时在阳极上一定先析出银 ④2Fe 3++Cu =2Fe2++Cu2+，说明铜的还原性强于单质铁 ⑤常温下浓硫酸几乎不与铜反应，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定，受热时可以分解成相应的氧化物 A ．①②③④⑤⑥ B ．②③④⑤⑥ C ．①④⑤⑥ D ．①②③⑤ 【热点题型】
题型二 考查金属阳离子的检验
例2、某固体混合物可能含有MgCO 3、Al
2(SO4) 3、Na 2SO 4、Ba(NO3) 2、AgNO 3和CuSO 4。将该混合物按顺序进行如下实验，根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
(2)取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色。
(3)取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是___________________________________。
(2)
(3)
【提分秘籍】金属阳离子的检验方法：
【举一反三】
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有一无色溶液，可能含有K 、Al 3、Mg 2、NH 4、Cl 、SO 4、HCO 3、MnO 4中的几种。
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为确定其成分，做如下实验：
①取部分溶液，加入适量Na 2O 2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH 溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO 3酸化的Ba(NO3) 2溶液，有白色沉淀产生。
下列推断正确的是( ) 。 A ．肯定有Al 3、Mg 2、NH 4、Cl
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B ．肯定有Al 3、Mg 2、HCO 3
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【热点题型】
题型三 金属及其化合物的实验探究
例3、铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应。资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570 ℃时，生成FeO ，高于570 ℃时，生成Fe 3O 4。
老师用如图12－5所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。
(1)实验中使用肥皂液的作用是__________________。
(2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：
图12-5
根据上述实验，能确定固体中存在的物质是________；不能确定是否存在Fe 3O 4的原因是___________________。
(3)乙同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体是否存在Fe 3O 4：
图12-6
①溶液X 中发生氧化还原反应的离子方程式为____________________________；足量氨水与金属离子反应的离子方程式为___________________________。
②操作a 包括过滤和洗涤，检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是___________________________。
③确定是否存在Fe 3O 4需要测定并记录的实验数据是_______________。 【提分秘籍】
有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。
(1)H2在Cl 2中燃烧呈苍白色火焰。 (2)遇酚酞溶液变红色的气体是氨气。
(3)在空气中迅速由无色变为红棕色的气体是NO 。
(4)Cl2通入含Br 的溶液中，会出现橙色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现橙红色；Cl 2
通入含有I 的溶液中，会出现深黄色，加入有机溶剂，在有机溶剂层出现紫红色。
(5)遇SCN 显红色或遇OH 生成红褐色沉淀的离子是Fe 3。
－
－
＋
－
－
2
(6)遇BaCl 2溶液生成不溶于稀HNO 3的白色沉淀，则溶液中可能含有Ag 或SO 4或SO 2 3。
＋
－
－
(7)遇HCl 生成白色沉淀，则溶液中可能含有Ag 或SiO 23。
＋
－
(8)使品红溶液褪色的气体可能是Cl 2或SO 2，但将褪色后的液体加热又复原的是SO 2。 (9)碘遇淀粉显蓝色。
(10)实验现象为：白色沉淀→灰绿色→红褐色的转化一定是：Fe(OH)2→Fe(OH)3。 (11)既能跟酸反应又能跟碱反应且生成气体的物质一般是Al 、NH 4HCO 3、(NH4) 2CO 3、NH 4HSO 3、(NH4) 2SO 3、(NH4) 2S 、NH 4HS 。
(12)与碱反应产生气体的物质是铝、铵盐，产生的气体一般是H 2、NH 3。 (13)与水反应产生气体的物质一般是Na 、Na 2O 2、CaC 2、Mg 3N 2等。 【举一反三】
三草酸合铁酸钾晶体K 3[Fe(C2O 4) 3]·3H 2O 可有于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L 1 HNO3、1.0 mol·L
－
－1
盐酸、1.0 mol·L 1 NaOH、3% H2O 2、0.1
－
mol·L 1 KI、0.1 mol·L
－
－1
CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A 、C 中澄清石灰水都变浑浊，B 中有红色固体生成，则气体产物是________。
(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K 2CO 3。验证固体产物中钾元素存在的方法是________，现象是____________________。
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。 ①提出合理假设
假设1：_____________________________； 假设2：____________________________________； 假设3：________________________________。 ②设计实验方案证明你的假设。 ③实验过程
根据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。
【高考风向标】
1．【2014年高考新课标Ⅰ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
2．【2014年高考北京卷第7题】下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不．被空气氧化的是（ ） ．
A ．K B．Na C．Fe D．Al
3．【2014年高考江苏卷第4题】下列物质性质与应用对应关系正确的是 A ．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料 B ．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂 C ．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张 D ．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料
4．【2014年高考广东卷第22题】下列实验操作、现象和结论均正确的是
5．【2014年高考海南卷第9题】下列关于物质应用的说法错误的是 A ．玻璃容器可长期盛放各种酸 B．纯碱可用于清洗油污 C ．浓氨水可检验氯气管道漏气 D．Na 2S 可除去污水中的Cu 6．【2014年高考全国大纲卷第10题】下列除杂方案错误的是
2+
7．【2014年高考上海卷第19题】下列反应与Na 2O 2＋SO 2→Na2SO 4相比较，Na 2O 2的作用相同的是
A ．2Na 2O 2＋2CO 2→2Na2CO 3＋O 2 B ．2Na 2O 2＋2SO 3→2Na2SO 4＋O 2 C ．2Na 2O 2＋H 2SO 4→Na2SO 4＋H 2O 2 D ．3Na 2O 2＋Cr 2O 3→2Na2CrO 4＋Na 2O 8．【2014年高考福建卷第6题】下列有关物质应用的说法正确的是 A ．生石灰用作食品抗氧剂 B．盐类都可作调味品
C ．铝罐可久盛食醋 D．小苏打是面包发酵粉的主要成分 9．【2014年高考北京卷第9题】下列解释事实的方程式不正确的是（ ） ．．．A ．测0.1mol/L氨水的pH 为11：NH 3·H2O
NH 4++OH-
B ．将Na 块放入水中，产生气体：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
通电
C ．用CuCl 2溶液做导电实验，灯泡发光：CuCl 2 =======Cu 2++2Cl- D ．Al 片溶于NaOH 溶液中，产生气体：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
10．【2014年高考新课标Ⅱ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Na 2O 2粉末 C ．铝与Fe 2O 3发生铝热反应 D．将锌粒投入Cu(NO3) 2溶液 11．【2014年高考新课标Ⅱ卷第7题】下列过程没有发生化学反应的是 ．．A ．用活性炭去除冰箱中的异味 B ．用热碱水清除炊具上残留的油污 C ．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 D ．用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装
12．【2014年高考安徽卷第13题】室温下，在0.2mol/LAl2(SO4) 3溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH 随NaOH 溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是
A ．a 点时，溶液呈酸性的原因是Al 水解，离子方程式为： Al +3OH
3+
-3+
Al(OH)3
3+
B ．a →b 段，溶液pH 增大，Al 浓度不变
C ．b →c 段，加入的OH 主要用于生成Al(OH)3沉淀 D ．d 点时，Al(OH)3沉淀开始溶解
13．【2014年高考福建卷第9题】常温下，下列各组物质中，Y 既能与X 反应又能与Z 反应的是
-
A ．①③ B． ①④ C．②④ D．②③
14. （2013·山东卷）9、足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗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 15. （2013·广东卷）11．下列措施不合理的是 ．A ．用SO 2漂白纸浆和草帽辫 B ．用硫酸清洗锅炉中的水垢 C ．高温下用焦炭还原SiO 2制取粗硅
D ．用 Na 2S 作沉淀剂，除去废水中的Cu 2+和Hg 2+
16. （2013·江苏卷）4．下列有关物质性质的应用正确的是（ ） A ．液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B ．二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸 C ．生石灰能与水反应，可用来干燥氯气
D ．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝
17. （2013·海南卷）6．下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl 3，仪器连接顺序正确的是
A ．a-b-c-d-e-e-f-g-h C ．a-d-e-c-b-h-i-g
B.a-e-d-c-b-h-i-g D.a-c-b-d-e-h-i-f
18. （2013·四川卷）1. 化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 （ ） ．．． A. 二氧化硫可广泛用于食品的漂白 B. 葡萄糖可用于补钙药物的合成 C. 聚乙烯塑料制品可用于食品的包装 D. 次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌
19. （2013·广东卷）23．下列实验的现象与对应结论均正确的是
20. （2013·上海卷）14. 为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是
A. 铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小 B. 铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大 C. 烘干时间过长，会导致测定结果偏小 D. 若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大
21. （2013·江苏卷）6．甲、乙、丙、丁四种物质中，甲、乙、丙均含有相同的某种元素，
乙
它们之间具有如下转化关系：
A ．若甲为焦炭，则丁可能是O 2 B ．若甲为SO 2，则丁可能是氨水 C ．若甲为Fe ，则丁可能是盐酸
丙
。下列有关物质的推断不·正确的是（ ）
D ．若甲为NaOH 溶液，则丁可能是CO 2 【随堂巩固】
1.
下列判断正确的是( )
A. 实验①和③中的铁钉只作还原剂
B. 上述实验证明氧化性：Fe 3>Fe2>Cu2
＋
＋
＋
C. 实验②中Fe 2既显氧化性又显还原性
＋
D. 实验③中反应的离子方程式为Fe ＋Fe 3=2Fe2
＋
＋
2. 部分氧化的Fe －Cu 合金样品(氧化产物为Fe 2O 3、CuO) 共5.76 g，经如下处理：
下列说法正确的是( )
A. 滤液A 中的阳离子为Fe 3、Cu 2、H
＋
＋
＋
B. 样品中Fe 元素的质量为2.24 g C. 样品中CuO 的质量为4.0 g D. V ＝896 mL
3. FeCl3、CuCl 2的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍有固体存在，下列判断不正确的是( )
A. 加入KSCN 溶液一定不变红色 B. 溶液中一定含Fe 2
＋
C. 溶液中一定含Cu 2
＋
D. 剩余固体中一定含铜 4. 下列类比关系正确的是( )
A. AlCl3与过量NaOH 溶液反应生成AlO 2，则与过量NH 3·H 2O 也生成AlO 2 B. Na2O 2与CO 2反应生成Na 2CO 3和O 2，则与SO 2反应可生成Na 2SO 3和O 2 C. Fe与Cl 2反应生成FeCl 3，则与I 2反应可生成FeI 3
D. Al与Fe 2O 3能发生铝热反应，则与MnO 2也能发生铝热反应
5. 所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属) 在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是( )
－
－
A. Cu和Al B. Fe和Cu C. Fe和Na D. Al和Na
26．某溶液中可能含有H 、Na 、NH 4、Mg 2、Fe 3、Al 3、SO 24、CO 3等离子。当向
＋
＋
＋
＋
＋
＋
－
－
该溶液中加入一定物质的量浓度的NaOH 溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH 溶液的体积变化的图像如图所示，下列说法正确的是( )
A ．原溶液中含有的阳离子是H 、NH 4、Mg 2、Al 3
＋
＋
＋
＋
B ．原溶液中一定含有SO 24和Na
－
＋
C ．原溶液中含有的Fe 3和Al 3的物质的量之比为1∶1
＋
＋
D ．反应最后形成的溶液中含有的溶质只有Na 2SO 4
7. 常温下，将1.92 g铜加入到100 mLH2SO 4和HNO 3的混合液中，Cu 全部溶解，放出无色气体，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到气体为448 mL(标准状况) 的氢气。下列有关结论不正确的是( )
A. 溶解的铁粉为2.8 g
B. 原溶液中c (SO2L 1 4) ＝0.5 mol·
－
－
C. 原混合溶液中c (H) ＝1.2 mol·L 1
＋
－
D. 原溶液中n (NO3 ) ＝0.08 mol
8. 将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO ，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L 1 NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉
－
－
淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述中正确的是( )
A. 加入合金的质量不可能为6.4 g B. 参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol C. 沉淀完全时消耗NaOH 溶液的体积为150 mL
D. 溶解合金时收集到NO 气体的体积在标准状况下为2.24 L
9．将Na 2O 2逐渐加入到含有Al 3、Mg 2、NH 4的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物
＋
＋
＋
质的量(mol)与加入Na 2O 2的物质的量(mol)的关系如图所示，则原溶液中Al 3、Mg 2、NH 4的
＋
＋
＋
物质的量分别为 (
)
A ．2 mol、3 mol、8 mol
B ．3 mol、2 mol、8 mol
C ．2 mol、3 mol、4 mol D ．3 mol、2 mol、4 mol
10. 向FeI 2、FeBr 2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知：2Fe 2＋Br 2===2Fe3＋2Br ，2Fe 3＋2I ===2Fe2＋I 2。则下列有关说法中，不正确的
＋
＋
－
＋
－
＋
是( )
A. 线段BD 表示Fe 3物质的量的变化
＋
B. 原混合溶液中FeBr 2的物质的量为6 mol
C. 当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe 2＋2I ＋2Cl 2===2Fe3＋
＋
－
＋
I 2＋4Cl
D. 原溶液中：n (Fe2) ∶n (I) ∶n (Br) ＝2∶1∶3
＋
－
－
－
11．A ～I 分别表示中学化学中常见的一种物质，其中A 、I 为常见金属，它们之间的相互关系如图所示(部分反应物、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。
请填写下列空白：
(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位置是________。
(2)写出C 物质的化学式：________。 (3)写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
反应①的化学方程式：____________________________； 反应④的离子方程式：____________________________； 反应⑥的化学方程式：____________________________。
(4)从能量变化的角度看，反应①②③中，属于ΔH
(1)海水晒盐的原理是：________；写出氯化钠的电子式：________；与Na 、Cl 同周期，且简单离子半径最小的离子结构示意图：________。
(2)晒出的粗盐常混有MgSO 4、CaSO 4等杂质，为了得到精制盐，则提纯过程操作步骤和加入试剂的顺序是：①溶解，②________，③加过量Na 2CO 3溶液，④________，⑤过滤除去杂质，⑥________，⑦蒸发结晶。
(3)晒盐得到的母液(盐卤) 中含有丰富的镁元素，但其中常混有Fe 2、Cr 3等，为富集镁使
＋
＋
其转化为MgCl 2晶体，必须除去这些杂质离子。
有关资料：
为了有效除去杂质离子，又不引入新的杂质离子，且能满足“绿色化学理念”，则最佳试剂选择和操作是：
①先加________，目的是________； ②再加________，目的是________；
③过滤后，为能得到纯净的MgCl 2晶体，采用的操作方法是： _________________________________________________ __________________________________________________。
13．X 为某金属矿的主要成分，X 具有下列转化关系(部分反应物、生成物没有列出) 。
已知：1 mol X经一系列变化只生成A 、B 、C ，且物质的量之比为1∶2∶1，X 不含氧元素。请回答：
(1)X的化学式为________；
(2)写出物质A 名称________；物质G 名称：________； (3)写出下列反应方程式：
C ＋E―→B＋F__________________________________； 生成红色沉淀G___________________________________ _________________________________________________；
(4)工业生产纯净C 的方法是________；其阴极电极反应式是：________； (5)已知反应②的热化学方程式为： 2B(g)＋O 2(g) 2D(g) ΔH
升高温度K 值的变化是：________。(填“变大”、“变小”或“不变”)
14. 新型材料纳米α－Fe 粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下，α－Fe 粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO ，高于570℃时，生成Fe 3O 4。
(1)甲同学用图1所示装置进行α－Fe 粉与水蒸气的反 应。证明实验中有氢气产生的现象是_________________________
____________________________________________。
(2)乙同学用图2所示装置进行α－Fe 粉与水蒸气反应并验证产物。 ①试管a 中的物质是________。
②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
实验现象不能确定是否存在Fe 3O 4，主要原因是
__________________________________________________
__________________________________________________ (用离子方程式表示) 。 ③乙同学称取5.60 g Fe粉，用图2装置反应一段时间后，停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88 g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl 3溶液充分反应，测定消耗FeCl 3的物质的量，最终确定产物的成分。若此装置中Fe 粉与水蒸气反应的产物为Fe 3O 4，则消耗FeCl 3的物质的量应为________mol。