專題七 金屬及其化合物專題
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【直擊高考】
1．ⅠA和ⅡA族元素是典型的金屬，要從原子的核外電子排布，理解ⅠA和ⅡA族元素（單質、化合物）的相似性和遞變性，掌握它們在周期表中的位置及與性質的關系。1999年高考選擇題考查了ⅠA和ⅡA族元素性質的比較。
2．掌握Al、Fe單質及其化合物的重要性質。Al的兩性、Fe、Fe2＋與Fe3＋ 相互轉化及變價元素的氧化性、還原性，是近年高考選擇題、無機推斷題命題的重要內容。
3．常見金屬與人體健康的關系以及重金屬鹽的污染與環(huán)保問題。
4．堿金屬元素在電光源、貴重金屬冶煉方面的應用，堿金屬的氫化物和氮化鎂的有關性質及“侯氏制堿法”等也是近年高考無機信息題的出題知識點。
【難點突破】
1．方法與技巧
（1）有關金屬單質及其化合物的框圖推斷，是高考命題中的難點內容。復習過程中，對出題頻率較高的四種金屬（Na、Mg、Al、Fe）的單質及其化合物的特性、結合金屬的活動性順序要要進行歸納、梳理和比較，并能熟練地加以應用。
（2）鋁與鎂、鐵及其化合物的有關計算（如圖像、函數關系等）為過去高考的較難題。要根據它們的性質寫出有關的化學方程式，通過圖像或函數找出解題的突破口，如圖像中的最大值（最高點）、最低點、轉折點和水平線等對正確解題往往有重要意義，同樣函數的邊界條件及定義域對解題也非常重要。
2．解題注意點
要學會分析信息，正確應用基本理論，如周期律的知識、化學鍵和晶體理論、金屬的活動性順序表等知識來解答有關習題。掌握若干常見金屬的活動性順序是學好中學化學的基礎，也是高考必備的基礎。
3．命題趨向
金屬陽離子的檢驗和溶液中有關離子的共存，是高考命題的傳統(tǒng)“節(jié)目”；通過信息給出有關金屬、合金等無機新的結構或性質，是前幾年的高考熱點；通過無機信息給予題考查考生接受信息和處理信息的能力，可能成為今后高考命題的關注點。
專題新例析
【例1】關于IA族和IIA族元素的下列說法中正確的是（ ）
A．在同一周期中，IA族單質的熔點比IIA族的高
B．濃度都是0．01mol．?L-1時，氫氧化鉀溶液的pH比氫氧化鋇的小
C．氧化鈉的熔點比氧化鎂的高
D．加熱時，碳酸鈉比碳酸鎂易分解
【解析】對選項A，想一下金屬鈉與金屬鎂的熔點即可辨別A是明顯錯誤的。KOH和Ba（OH）2都是強電解質，與KOH不同，每摩Ba（OH）2能電離出2 mol OH? ，OH? 濃度大，溶液的pH大，B選項正確。C選項中聯想到氧化鎂可作耐火磚的事實可知C選項不正確。對選項D，碳酸鎂受熱可發(fā)生分解，而碳酸鈉比較穩(wěn)定， 選項D也是錯誤的。
【答案】B
【點評】本題主要考查對典型金屬元素單質及其化合物性質的了解。錯選A、C或D，表明考生對這些物質的特性還不熟悉，尤其是認為碳酸鈉也容易熱分解，一直是學生的常見錯誤。復習過程中，要對這些典型物質的特性進行和整理，并進行適當的強化記憶。
【例2】在含有Fe3＋、Fe2＋、Al3+、NH4＋的稀溶液中，加入足量的Na2O2固體，充分反應后，再加入過量的稀鹽酸，完全反應后，離子數目幾乎沒有變化的是（ ）
A．Fe3＋ B．Al3+ C．NH4＋ D．Fe2＋
【解析】加入固體Na2O2，要考慮它發(fā)生兩方面的反應：一是與H2O作用生成NaOH，二是能將Fe2＋ 氧化為Fe3＋ 。所以反應后，Fe3＋、Fe2＋ 的數目要發(fā)生變化， NH4＋ 與NaOH反應生成NH3，由于Na2O2反應放出熱量，使部分NH3揮發(fā)，NH4＋的數目也會發(fā)生變化。而Al3+
在與NaOH反應后再與稀鹽酸反應，離子數目不會變化。
【答案】B
【點評】少數學生誤選A和D，忽視了Fe2＋ 遇Na2O2氧化劑時被氧化為Fe3＋ 事實。誤選C，忽視了Na2O2 與H2O劇烈反應放熱的特點。當Fe3＋、Fe2＋ 與還原劑、氧化劑共存時，尤其要注意可能發(fā)生氧化還原反應，而引起溶液中微粒的變化。
【例3】（2001年廣東、河南高考題）將等物質的量的兩種氧化物溶于100mL硫酸，而后逐漸滴入1．00mol?L－1的氫氧化鈉溶液。當加入氫氧化鈉的體積V1= 50mL時，開始有沉淀析出，且沉淀量隨氫氧化鈉加入量逐漸增加。當氫氧化鈉的體積V2=650mL時，沉淀量達到最大值，繼續(xù)滴加氫氧化鈉時，沉淀量逐漸減小。當V3=750mL時，沉淀量不再改變。
（1）最初加入的50mL氫氧化鈉溶液的作用是什么？
（2）計算所用硫酸的濃度。
（3）試判斷兩種氧化物各是什么，并計算其物質的量。
【解析】（1）因兩種氧化物均溶于H2SO4 ，再加NaOH 至50mL時方產生沉淀 ，故此50mLNaOH的作用是中和過量的H2SO4 。
（2）由相關反應的離子方程式可知，沉淀量達到最大時所用OH—的物質的量與100mL的H2SO4 中H+的物質的量相等n（OH—）== 1．00mol/L×0．650L ==0．650mol，所以，
n（H+）==0．650mol c（H2SO4）==0．650mol/2÷0．100L==3．25mol/L
（3）由題意可知，在“考試說明”規(guī)定的范圍內，其中一種氧化物為Al2O3。根據Al（OH）3 +OH－ ==AlO2 －+2H2O可知，該反應用去n（NaOH）==1．00mol/L×（0．750－0．650）L ==0．100mol,故Al（OH）3為0．100mol,，Al2O3的物質的量為0．0500mol。
又由Al3+ +3 OH－== Al（OH）3知生成0．100mol Al（OH）3用去0．300mol NaOH,而生成另一種氫氧化物用去NaOH的物質的量為0．650mol－0．300mol－0．05mol==0．300mol，且已知兩種氧化物的物質的量相等，故另一種氧化物也是三價金屬氧化物，它不溶于過量的強堿溶液，故另一種氧化物為 Fe2O3，其物質的量為0．05mol。
【答案】略
【點評】本題通過化學計算推理兩種金屬氧化物，考查考生對鋁、鐵氧化物性質的掌握和化學計算能力。對Al2O3的推斷，考生能依據解題經驗得到，而在推理另一種氧化物時，一是計算生成另一種氫氧化物消耗NaOH的物質的量時出現差錯；二是忽視了兩種氧化物“等物質的量”的關系；三是沒有能自覺地在“考試說明”范圍內去找一種+3價的金屬。
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1．下列有關純鐵的描述正確的是（ ）
A．熔點比生鐵的低
B．與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率比生鐵的快
C．在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕
D．在冷的濃硫酸中可鈍化

2．1998年6月，我國科學家參與研制的阿爾法磁譜儀隨美國發(fā)現號航天飛機升入太空，開始了探索宇宙中是否存在“反物質”和“暗物質”的研究工作。根據你所學的知識推測制造阿爾法磁譜儀核心部件的是（ ）
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe3C
3．下列各組物質的稀溶液發(fā)生反應，無論是前者滴入后者，還是后者滴入前者，反應現象都相同的是（ ）
A．NaHSO4和Ba（OH）2B．AlCl3和NaOH
C．NaAlO2 和H2SO4D．Ba（HCO3）2 和Ba（OH）2
4．下列離子方程式書寫正確的是（ ）
A．FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2→Fe3＋＋2Cl－
B．澄清石灰水與少量小蘇打溶液混合：Ca2＋十OH－＋HCO3－→CaCO3↓＋H2O 。
C．FeS固體（不溶于水）放人稀硝酸溶液中：FeS＋2H＋→Fe2＋＋H2S↑
D．AlCl3溶液中加入過量氨水：Al3＋＋4OH－→AlO2－＋2H2O
5．鋇和鈉相似，也能形成含O22-離子的過氧化物，下列敘述不正確的是（ ）
A．過氧化鋇的化學式是Ba2O2
B．1 mol過氧化鋇或過氯化鈉跟足量的水反應都生成0．5 mol氧氣

C．O22-離子的電子式為

D．過氧化鋇或過氯化鈉都是強氧化劑
6．成功合成納米氮化鎵是我國科學家近年來取得的一項重大科研成果。已知鎵（Ga）是第ⅢA族元素，則氮化鎵的化學式是（ ）
A．Ga3N2 B．Ga2N3 C．GaN D．Ga3N
7．鋁在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁“食品污染源之一”而加以控制。鋁在下列使用場合必須加以控制的是（ ）
①制鋁錠 ②制易拉罐 ③制電線電纜 ④制牙膏皮
⑤用明礬凈水 ⑥制炊具 ⑦用明礬和小蘇打作食品膨化劑
⑧用Al（OH）3制成藥片治胃病 ⑨制防銹油漆
A．①②④⑤⑥⑦⑧B．②⑤⑥⑦⑨
C．②④⑤⑥⑦⑧D．③④⑤⑥⑦⑧
8．通過下列有關操作或現象，可以確定溶液中一定有Fe3＋ 存在的是（ ）
A．加入足量鐵粉后，溶液變成淺綠色
B．滴入KI溶液后，溶液呈黃棕色
C．滴入NaOH溶液后，析出的沉淀由白色逐漸變?yōu)榛揖G色
D．滴加KSCN溶液后，溶液變?yōu)榧t色
9．下列各組物質相互混合后，既有氣體生成又有沉淀生成的是（ ）
①金屬鈉投入到FeCl3溶液 ②過量NaOH溶液和明礬溶液
③少量電石投入過量NaHCO3溶液 ④Na2O2投入FeCl2溶液
A．① B．③ C．②③ D．①③④
10．將一定質量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀硫酸反應，生成氫氣2．8L（標準狀況），原混合物的質量可能是（ ）
A．2g B．4g C．8g D．10g
11．現有12種離子：H＋、Na＋、K＋、Al3＋、Fe3＋、NH4＋、S2?、OH?、NO3?、MnO4?、AlO2?、CO32? 。若將它們分成兩組，每組中至少有兩種陽離子或兩種陰離子，兩組離子分別能在溶液中共存。試寫出其中一組離子的化學式。
_____________________________________________________________。
12．實驗室用久置的綠礬（已部分氧化變質）配制純凈的FeSO4溶液�？蛇x用的試劑有：蒸餾水、鐵粉、稀硫酸。試回答下列問題：
（1）寫出綠礬中FeSO4變質的化學反應方程式：
__________________________________________________________________。
（2）鐵粉、稀硫酸的作用和有關的離子方程式分別是：
鐵粉______________________________________________________________；
稀硫酸_____________________________________________________________。
（3）配制過程中試劑的加入順序是_______________________________________。
13．A、B、C是短周期ⅠA和ⅡA族元素的碳酸鹽，它們的質量分別為 mA、mB、mC，與足量鹽酸完全反應，消耗鹽酸的物質的量分別為nA（HCl）、nB（HCl）、nC（HCl）。
已知：mA＝mB＋mC，nA（HCl）＝nB（HCl）＋ nC（HCl）。請?zhí)羁眨?br /> （1）寫出短周期ⅠA和ⅡA族元素形成的所有碳酸鹽的名稱：____________________。
（2）若以MA、MB和MC分別表示A、B、C的相對分子質量，試寫出MA、MB和MC三者的相互關系式 。
（3）A的正確選擇有 種，其化學式為： 。
（4）若A和B為ⅡA族元素的碳酸鹽，C為ⅠA族元素的碳酸鹽，則A、B、C的化學式依次是 ，mB?mC＝1? 。（保留2位小數）
14．某校課外興趣小組用下圖所示過程除去AlCl3中含有的Mg2＋、Ca2＋雜質離子。試根據圖中編號確定對應物質的分子式或化學式。


15．已知X為FeO 和CuO的混合物，取兩份等質量的X樣品進行下列實驗：

（1）寫出①、②、③步所有反應的化學方程式。

（2）設從③步所得固體D的質量為32g，溶液E中只含有一種金屬離子，氣體F在標準狀況下體積為5．6L，試計算取用的每份X的質量和X中FeO 和CuO的質量比。

16．現有AlCl3和FeCl3的混合溶液，其中Al3+和Fe3+的物質的量之和為0．10mol，在此溶液中加入90 m L 4．0mol/L 的NaOH溶液，使其充分反應，設Al3+物質的量與總物質的量的比值為x。
（1）根據反應的化學方程式計算x ==0．4時，溶液中產生的沉淀是什么物質？物質的量是多少？

（2）計算沉淀中只有Fe（OH）3的x的取值范圍，請在下圖中畫出沉淀總量（mol）隨x（0 →1．0）變化的曲線。

（3）若Al3+和Fe3+的物質的量之和為Amol（A為合理值），其它條件不變時，求沉淀中同時有Fe(OH)3、Al（OH）3的x的取值范圍和各沉淀的物質的量（用含有A、x的式子表示）。

參考答案

1．D 2．C 3．AD 4．B 5．A 6．C 7．C 8．D 9．D 10．B C
11．H＋ 、NH4＋、Fe3＋、Al3＋、NO3?、MnO4? （其余為另一組）
12．（1） 12FeSO4+3O2 +6H2O==4Fe2（SO4）3 +4Fe（OH）3
（2）將Fe3＋ 轉化成Fe2＋ 和除去過量的H2SO4
Fe +2Fe3＋ ==3Fe2＋ Fe+2H＋ ==Fe2＋+H2 ↑
溶解氧化變質生成的Fe（OH）3 Fe（OH）3 +3H＋ ==Fe3＋+3H2O
（3）綠礬、水、稀硫酸、鐵粉
13．（1）碳酸鋰，碳酸鈉，碳酸鈹，碳酸鎂
（2）mA/MA＝mB/MB＋mC/MC（或MB＜MA＜MC；MC＜MA＜MB 以及其它合理答案）
（3）2種 Li2CO3 MgCO3（4）MgCO3，BeCO3，Na2CO3 1．05
14．（1）過量NaOH
（2）NaAlO2 NaCl Ca（OH）2
（3）Mg（OH）2
（4） 過量的CO2
（5）Ca（HCO3）2 NaCl （6）Al（OH）3 （7） 過量HCl
15．（１）① ＣuO+ 2HCl ==CuCl2 +H2O, FeO + 2HCl ==FeCl2 +H2O
② ＣuO+ＣＯ＝Cu＋ＣＯ２ FeO +ＣＯ＝Fe ＋ＣＯ２
③ Ｆe + CuCl2 == Cu+ FeCl2 Fe+ 2HCl ==FeCl2 +H2↑
（2）∵n（Cu）==32g×0．5/64g ?mol－1 ==0．25mol
∴m（CuO）==0．25mol×80g/mol ==20g
又 n（H2）==5．6L/ 22．4L ?mol－1 ==0．25mol
由于n （Ｆe）== n（H2）＋n（Cu）
∴n （Ｆe）== 0．25mol＋0．25mol＝0．5 mol
m （ＦeO）== 0．5 mol×72g ?mol－1 ==36g
X的質量＝36g＋20g＝56g
ＦeO 和CuO的質量比為36g：20g==9：5
16．（1）Fe（OH）3 0．06mol （2）x == 0．60是轉折點，當0＜x≤0．6時，沉淀只有Fe（OH）3，其物質的量為0．10（1－x） mol；當0．6＜x＜1．0時，沉淀為Al（OH）3和Fe（OH）3的混合物，其物質的量為為0．04mol，如右圖所示。

（3） 0．36/A－3＜x＜1 n[Fe（OH）3] ==A（1－x）mol
n[Al（OH）3] ==[A（x －3）－0．36]mol


本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/61449.html

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