1、金屬元素及其化合物【考點(diǎn)精要】一、金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和在周期表中的位置結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：金屬元素原子的最外層電子數(shù)較少，原子的半徑（與同周期元素相比）較大。位置：金屬元素集中于元素周期表的右下方，分布于部分主族和所有的副族及VIII族。二、金屬性強(qiáng)弱的判斷規(guī)律 跟水（或非氧化性酸）反應(yīng)的劇烈程度；金屬最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性的強(qiáng)弱；置換反應(yīng)；原電池的正、負(fù)極；電解時(shí)金屬陽離子的放電順序（金屬陽離子的氧化性）。三、金屬單質(zhì)的性質(zhì) 金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)：金屬在化學(xué)反應(yīng)中都較容易失去電子被氧化：M-ne=Mn+。金屬單質(zhì)跟酸(非氧化性酸、氧化性酸)反應(yīng)的規(guī)律警示誤區(qū)1. 鐵與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)不一定生成三價(jià)

2、鐵的化合物，如鐵與濃硫酸、硝酸等反應(yīng)，若鐵過量則生成亞鐵離子。2. 具有金屬光澤并能導(dǎo)電的單質(zhì)不一定是金屬，如石墨、硅都具有金屬光澤，它們屬于非金屬單質(zhì)。3. 含金屬元素的離子不一定都是陽離子，如Al(OH)4。 4. 金屬單質(zhì)Al、Fe遇冷的濃HNO3、濃H2SO4發(fā)生鈍化為化學(xué)變化。5. 金屬單質(zhì)在溶液顯酸性的條件下產(chǎn)生氫氣，則溶液中不可能有NO3。授之以漁常見金屬陽離子的檢驗(yàn)規(guī)范作答答題模板：取原溶液（或待測(cè)液）少許于試管中，滴加xxxxxx溶液（試劑），若出現(xiàn)xxxxxx現(xiàn)象，則證明原溶液中含有xxxxxx離子。點(diǎn)撥：要確保現(xiàn)象的唯一性，如不能證明，則可繼續(xù)加試劑描述現(xiàn)象，直至得出結(jié)論

3、。例：如何檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠪e2離子？規(guī)范答案：取待測(cè)液少許于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，繼續(xù)滴加幾滴新制氯水，若溶液變?yōu)榧t色，則證明原溶液中含有Fe2,反之，則不含。要點(diǎn)點(diǎn)撥：要取出溶液，不能在原溶液中檢驗(yàn)注意試劑的滴加順序現(xiàn)象的準(zhǔn)確描述（不是紅色沉淀）【典題對(duì)應(yīng)】典例1（2014·新課標(biāo)全國(guó)II 9）下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是A氫氣通過灼熱的CuO粉末 B二氧化碳通過Na2O2粉末C鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) D將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液答案：B解析：A項(xiàng)氫氣通過灼熱的CuO粉末發(fā)生的反應(yīng)為CuO+H2Cu+H2O，固體由CuO變?yōu)镃u，反應(yīng)后固體質(zhì)

4、量減小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)二氧化碳通過Na2O2：粉末發(fā)生的反應(yīng)為2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，固體由Na2O2變?yōu)镹a2CO3，反應(yīng)后固體質(zhì)量增加，正確；C項(xiàng)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，化學(xué)方程式為2AlFe2O3Al2O32Fe，反應(yīng)前后各物質(zhì)均為固體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，反應(yīng)后固體質(zhì)量不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液發(fā)生的反應(yīng)為ZnCu(NO3)2=Zn(NO3)2Cu，固體由Zn變?yōu)镃u，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，錯(cuò)誤?？键c(diǎn)：考查元素化合物知識(shí)、根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算。命題意圖：本題以銅、鐵、鈉的化合物為載體，綜合考查了氧化銅的氧化性、過氧化鈉的自身氧化還原反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)、金屬

5、在溶液中的置換反應(yīng)以及它們?cè)诜磻?yīng)前后固體質(zhì)量變化等知識(shí)，題目的綜合性較強(qiáng)，難度中等，側(cè)重考查考生的綜合應(yīng)用能力、知識(shí)遷移應(yīng)用能力。 名師坐堂：元素化合物的復(fù)習(xí)中，化學(xué)性質(zhì)尤其是方程式的正確書寫一定要引起高度重視，原理不清在相關(guān)的計(jì)算中就無從下手。典例2（2014·山東30）離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機(jī)陽離子、Al2Cl7和AlCl4組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。（1）鋼制品應(yīng)接電源的 極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為 。（2）為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼

6、制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為 mol。（3）用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有 。 aKCl b. KClO3 c. MnO2 d. Mg 取少量鋁熱反應(yīng)所得到的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象， （填“能”或“不能”）說明固體混合物中無Fe2O3，理由是 （用離子方程式說明）。 答案：（1）負(fù) 4Al2Cl7+3e-=Al+7AlCl4 H2 （2）3 （3） b、d 不能 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O 2Fe3+ Fe=3Fe2+（或只寫Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+）解析：（1）在鋼制品上

7、電鍍鋁時(shí)，即鋼制品為鍍件，電鍍時(shí)作為陰極（與電源的負(fù)極相連）；在電鍍時(shí)，陰極生成Al單質(zhì)，所以電極反應(yīng)為4Al2Cl7+3e-=Al+7AlCl4；電鍍時(shí)若用AlCl3作為電解液，則由水電離出的H+也能在陰極放電生成H2；（2）用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是H2。根據(jù)H2與轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)系：H22e-，所以H2的物質(zhì)的量是3mol。（3）鋁熱反應(yīng)常用于冶煉高熔點(diǎn)的金屬，并且它是一個(gè)放熱反應(yīng)其中鎂條為引燃劑，氯酸鉀為助燃劑，所以答案選bd；H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+6H+

8、=2Fe3+3H2O，鋁熱反應(yīng)生成的Fe可將Fe3+還原為Fe2+，所以不能說明固體混合物中無Fe2O3。命題意圖：以鋁、鐵及其化合物，考查考生對(duì)電化學(xué)原理、氧化還原中有關(guān)簡(jiǎn)單計(jì)算、鋁熱反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、鋁鐵及其化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)及Fe3+的檢驗(yàn)，注重了知識(shí)體系的整合考查。名師坐堂：訓(xùn)練掌握基本知識(shí)、基本概念原理和基本實(shí)驗(yàn)操作元素化合物物理、化學(xué)性質(zhì)等有關(guān)知識(shí)，尤其是Fe3+的檢驗(yàn)的考查，特別是訓(xùn)練重點(diǎn)知識(shí)整合在新情境下解決問題的能力?！久}趨向】1典型金屬元素（鋁、鐵、銅）及其化合物的性質(zhì)用途等（選擇題呈現(xiàn)）2以金屬元素及其化合物為落點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)試題和元素推斷題、檢驗(yàn)題。3以金屬元素化合物

9、知識(shí)為背景考查化工生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)原理、原料與能源的合理利用、“三廢處理”與環(huán)境保護(hù)以及生產(chǎn)過程中的綜合經(jīng)濟(jì)效益問題等等?！局睋舾呖肌?.（2014·北京7）下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是（ ）AK BNa CFe DAl2.（2014·安徽13）室溫下，在0.2mol/L Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol/L NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如下圖，下列有關(guān)說法正確的是（ ）Aa點(diǎn)時(shí)，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，離子方程式為：Al3+3OH-Al(OH)3Ba-b段，溶液pH增大，A13+濃度不變Cb-

10、c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開始溶解3（2013·山東9）足量下列物質(zhì)與等質(zhì)量的鋁反應(yīng)，放出氫氣且消耗溶質(zhì)物質(zhì)的量最少的是（ ）A氫氧化鈉溶液 B稀硫酸 C鹽酸 D稀硝酸4(2013·新課標(biāo)全國(guó)I10) 銀質(zhì)器皿日久表面會(huì)逐漸變黑，這是生成了Ag2S的緣故。根據(jù)電化學(xué)原理可進(jìn)行如下處理：在鋁質(zhì)容器中加入食鹽溶液，再將變黑的銀器浸入該溶液中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)黑色會(huì)褪去。下列說法正確的是（ ）A處理過程中銀器一直保持恒重 B銀器為正極，Ag2S被還原生成單質(zhì)銀C該過程中總反應(yīng)為2Al3Ag2S=6AgAl2S3 D黑色褪去的原因是黑

11、色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl5(2014·濰坊9)已知X、Y、Z、M均為中學(xué)常見單質(zhì)或化合物，它們之間存在如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系 (部分產(chǎn)物略去)。 上述轉(zhuǎn)化中X可能是下列物質(zhì)中的（ ） S單質(zhì) AlCl3 NaOH NH3A1種 B2種 C3種 D4種6(2013·青島11)下列敘述正確的是（ ） ANa、Al、Fe金屬單質(zhì)在一定條件下與水反應(yīng)都生成H2和對(duì)應(yīng)的堿 B漂白粉和明礬都常用于自來水的處理，二者的作用原理不相同 C將SO2通入Ca(ClO)2溶液可生成CaSO3沉淀D過量的銅與濃硝酸反應(yīng)，生成的氣體只有NO27(2012·西安)下列敘述正確的是（ ）A將CO

12、2通入BaCl2溶液中至飽和，無沉淀產(chǎn)生；再通入SO2，產(chǎn)生沉淀B在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解；再加入Cu(NO3)2固體，銅粉仍不溶解C向AlCl3溶液中滴加氨水，產(chǎn)生白色沉淀；再加入過量NaHSO4溶液，沉淀消失D純鋅與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率較慢；再加入少量CuSO4固體，速率不改變8（易錯(cuò)題）將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，向合金中加入1mol·L1的鹽酸20mL，此時(shí)沉淀量達(dá)到最大值，則原合金中鈉的質(zhì)量為 A0.46 g B0.02g C0.80 g D0.23g9.（2012·江蘇5）下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用不相對(duì)應(yīng)的是（ ）A. 明礬能水解生成Al

13、(OH)3膠體,可用作凈水劑B. FeCl3溶液能與Cu反應(yīng)，可用于蝕刻印刷電路C. SO2具有氧化性，可用于漂白紙漿D. Zn具有還原性和導(dǎo)電性，可用作鋅錳干電池的負(fù)極材料10將某份鐵鋁合金樣品均分為兩份，一份加入足量鹽酸，另一份加入足量NaOH溶液，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為32，則樣品中鐵、鋁物質(zhì)的量之比為（ ）A32 B21 C34 D4311.（2012·山東28）工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下：(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的_吸收。 a濃H2SO4 b稀HNO3 cNaOH溶液 d氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶

14、液，滴加KSCN溶液后呈紅色，說明溶液中存在 (填離子符號(hào))，檢驗(yàn)溶液中還存在Fe2的方法是 (注明試劑、現(xiàn)象)。(3)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。(4)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是 。 a電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 b粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c溶液中Cu2向陽極移動(dòng) d利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬(5)利用反應(yīng)2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為 。12.（2012·山東30）實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液

15、與過量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4，主要流程如下:沉淀反應(yīng)器過濾洗滌沉淀干燥高溫焙燒MgAl2O4氨水(B)MgCl2、AlCl3的混合溶液(A)(1)為使Mg2、Al3同時(shí)生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入 (填“A”或“B")，再滴加另一反應(yīng)物。(2)如右圖所示，過濾操作中的一處錯(cuò)誤是 。(3)判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是 。高溫焙燒時(shí)，用于盛放固體的儀器名稱是 。(4)無水AlCl3(183升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備。ABCDE(收集瓶)FG濃鹽酸MnO2Al粉NaOH溶液裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是 。F中試劑的作用是 。用一

16、件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為 。13. (2014·青島一模理綜30)某研究所對(duì)含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料進(jìn)行相關(guān)的研究。實(shí)驗(yàn)過程如下：回答下列問題：（1）濾渣的成分為 ，操作的名稱為 。（2）上圖溶液B中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。（3）實(shí)驗(yàn)要求向溶液B中通入過量的空氣，證明通入空氣過量的方法是 。（4）操作第一步需要的儀器除了酒精燈、鐵架臺(tái)外，還需要 、 。（5）某同學(xué)利用下面裝置制備氫氣并利用氫氣還原某金屬氧化物，根據(jù)要求回答問題。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證H2的還原性并檢驗(yàn)其氧化產(chǎn)物，其裝置連接順序是A_D（除D裝置外，其它裝置不能重復(fù)使用），最后D

17、裝置中所加藥品為_，其作用是 _。點(diǎn)燃B處酒精燈之前必須進(jìn)行的操作是_。參考答案1.答案：D解析：Fe在空氣中易被氧化為疏松的氧化鐵，起不到保護(hù)內(nèi)層金屬的作用；金屬鋁的表面易形成致密的氧化物薄膜保護(hù)內(nèi)層金屬不被腐蝕，選D。2.答案：C解析：A項(xiàng)鋁離子的水解方程式應(yīng)為Al33H2OAl(OH)33H，錯(cuò)誤；B項(xiàng)ab段，溶液pH增大，水解平衡正向移動(dòng)，鋁離子濃度減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)bc段，加入氫氧根主要用于生成氫氧化鋁沉淀，正確；D項(xiàng)c點(diǎn)時(shí)，Al(OH)3沉淀開始溶解，錯(cuò)誤。3.答案：A解析：首先硝酸與金屬鋁反應(yīng)不生成氫氣，根據(jù)生成物的化學(xué)式：NaAl(OH)4、Al2(SO4)3、AlCl3，通過物

18、料守恒可直接判斷出等量的鋁消耗NaOH物質(zhì)的量最少。4.答案：B 解析：負(fù)極反應(yīng)為2Al6e=2Al3；正極反應(yīng)為3Ag2S6e=6Ag3S2。溶液中的Al3與S2進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)2Al33S26H2O=2Al(OH)33H2S，故總反應(yīng)為3Ag2S2Al6H2O=6Ag2Al(OH)33H2S，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由總反應(yīng)式可知Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，銀器質(zhì)量減輕，A項(xiàng)錯(cuò)誤；黑色褪去說明Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，D項(xiàng)錯(cuò)誤；銀器為正極，Ag2S被還原為Ag，B項(xiàng)正確。5. 答案：D解析：分別可發(fā)生如下反應(yīng)：SO2SO2+O2SO3AlCl3NaOHAl(OH)3NaOHNaAl(OH)4NaOHCO2Na2CO3C

19、O2NaHCO3 或NaOHAlCl3NaAl(OH)4AlCl3Al(OH)3NH3O2NOO2NO2故應(yīng)選D。6.答案：B解析：A、鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，故錯(cuò)誤。B、漂白粉是利用其強(qiáng)氧化性，明礬是利用其水解生成膠體的吸附性，作用原理不同，故正確。C、二氧化硫和次氯酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣，故錯(cuò)誤。D、反應(yīng)過程中，濃硝酸變成稀硝酸，生成的氣體中含有一氧化氮，故錯(cuò)誤。7.答案：C解析：A項(xiàng)，BaCO3、BaSO3都與H反應(yīng)，不可能存在于強(qiáng)酸性環(huán)境中；B項(xiàng)，加Cu(NO3)2固體后會(huì)發(fā)生：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O的離子反應(yīng)，銅粉會(huì)溶解；C項(xiàng)，發(fā)生的反應(yīng)依次為：Al33NH

20、3·H2O=Al(OH)33NH，Al(OH)33H=Al33H2O；D項(xiàng)，ZnCu2=Zn2Cu，生成的少量Cu附著在Zn粒上，形成CuZn原電池，會(huì)加快產(chǎn)生H2的速率。8.答案：A解析：當(dāng)鈉鋁合金在水中全部溶解時(shí)，溶液中的溶質(zhì)可能為NaAl(OH)4或NaAl(OH)4和NaOH的混合物，加入鹽酸后沉淀量最大時(shí)，Al元素全部轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaCl,由鈉元素和氯元素守恒知，n(Na)n(Cl)=n(HCl)=1mol·L1×20mL×103L·mL1=0.02mol,合金中鈉的質(zhì)量為0.02mol×23g·mol1=0.46g。9.答案C 解析：鋁離子水解、膠體的吸附性、Fe3的氧化性、SO2和Zn的還原性等內(nèi)容，看來高三一輪復(fù)習(xí)圍繞課本、圍繞基礎(chǔ)展開，也不失為一條有效途徑。 10.答案：C解析：設(shè)每份鐵鋁合金樣品中含鐵、鋁的物質(zhì)的量分別為x、y，則由FeH2、Al H2、Al H2三個(gè)關(guān)系式得知(x)y32，解得xy34。11.答案： (1)c，d (2)Fe3；取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色 (3)3Cu2O+2AlAl2O3+6Cu(4)b，d (5)4H+O2+4e=2H2O解析：(1)觀察流