新高考化学命题猜想与仿真押题专题06金属及其化合物命题猜想原卷版缺答案.docx

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新高考化学命题猜想与仿真押题专题06金属及其化合物命题猜想原卷版缺答案

【考向解读】

1．常见金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等）

（1）了解常见金属的活动顺序。

（2）了解常见金属、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。

2．了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

了解从海水中提取镁的反应原理及有关化学反应。

3．以上各部分知识的综合应用

（1）能依据所提供的资料或信息，获取并归纳元素化合物的性质。

（2）能够设计简单的实验，具备研究元素化合物性质的基本思路。

（3）尝试利用氧化还原反应等原理研究元素化合物性质。

【命题热点突破一】常见金属及化合物的主要性质

1．钠及其化合物

（1）等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。

（2）钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。

（3）钠与盐的溶液反应：

钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。

（4）Na2O2与CO2或H2O反应时，生成1molO2，转移电子的物质的量为2mol。

（5）Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑Na2O2跟CO2的反应。

因为若先发生反应：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，必定还发生反应：

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。

（6）Na2O2与SO2反应的化学方程式为：

Na2O2＋SO2===Na2SO4。

（7）向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，反应是分步进行的。

反应的离子方程式依次为：

CO

＋H＋===HCO

、HCO

＋H＋===H2O＋CO2↑。

2．镁、铝及其化合物

（1）镁在空气中燃烧主要发生反应：

2Mg＋O2

2MgO，此外还发生反应：

3Mg＋N2

Mg3N2、2Mg＋CO2

2MgO＋C。

（2）Mg3N2与水反应：

Mg3N2＋6H2O===3Mg（OH）2＋2NH3↑。

（3）加热Mg（HCO3）2溶液生成的是Mg（OH）2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因为Mg（OH）2比MgCO3更难溶于水。

反应方程式为Mg（HCO3）2

Mg（OH）2↓＋2CO2↑。

（4）铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。

常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。

（5）Al2O3、Al（OH）3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中不溶）。

（6）Al3＋、AlO

只能分别存在于酸性、碱性溶液中。

Al3＋与下列离子不能大量共存：

OH－、CO

、HCO

、SO

、S2－、ClO－、AlO

，其中OH－是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。

AlO

与下列离子不能大量共存：

H＋、HCO

、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中H＋和HCO

是因为与AlO

直接反应（AlO

＋HCO

＋H2O===Al（OH）3↓＋CO

），其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。

（7）明矾的净水原理：

明矾的化学式为KAl（SO4）2·12H2O，它在水中能电离：

KAl（SO4）2===K＋＋Al3＋＋2SO

。

铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：

Al3＋＋3H2O

Al（OH）3（胶体）＋3H＋。

3．铁、铜及其化合物

（1）Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与I2反应生成FeI2，与反应物的用量无关。

（2）Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4，而不是Fe2O3。

（3）过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe2＋。

要注意产生的Fe3＋还可以氧化单质Fe这一隐含反应：

Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

（4）NO

与Fe2＋在酸性条件下不能共存。

（5）Fe2O3、Fe（OH）3与氢碘酸反应时，涉及Fe3＋与I－的氧化还原反应，产物为Fe2＋、I2和H2O。

（6）FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3＋水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe（OH）3，灼烧后得到红棕色Fe2O3固体；而Fe2（SO4）3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到Fe（OH）3固体，最后得到的固体仍为Fe2（SO4）3。

（7）注意亚铁盐及Fe（OH）2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。

如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3＋，也可能含有Fe2＋。

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、AgNO3的混合溶液时在阳极上一定先析出银

④2Fe3++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．①②③④⑤⑥B．②③④⑤⑥

C．①④⑤⑥D．①②③⑤

【变式探究】

下列叙述正确的是

A.Fe与S混合加热生成FeS2

B.

的热稳定性大于

C.过量的铜与浓硫酸反应用一氧化氮生成

D．白磷在空气中加热到一定温度能转化成红磷

【命题热点突破二】常见金属与其化合物的转化

两种常见金属及其化合物的转化形式：

1．直线型转化关系

A

B

C

（1）Na

Na2O

Na2O2

（2）X为强酸，如NaAlO2

Al（OH）3

AlCl3

（3）X为强碱，如AlCl3

Al（OH）3

NaAlO2

2．三角型转化关系

例2、物质A、B、C、D为中学常见单质，其组成元素的原子序数依次减小，且其中只有三种是短周期元素，B为黄绿色气体。

试根据图12－3中物质的相互转化关系回答下列问题。

（1）A的化学式为________。

（2）在FG的转化中，A的作用是________；在①～⑥的反应中，不属于氧化还原反应的是________。

（多填或少填无分）

（3）写出A在高温下与H反应的化学反应方程式并标出电子转移的方向和数目：

_____________________________。

（4）写出反应⑥的化学反应方程式：

___________________。

（5）已知在101kPa条件下，2molD完全燃烧生成液态生成物放出571.6kJ热量；请书写表示D燃烧热的热化学方程式：

_________________________________________。

【变式探究】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12－4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。

图12-4

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＜0的反应是________。

（填序号）

【命题热点突破三】金属及其化合物的实验探究

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。

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Fe3O4。

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

实验编号

实验操作

实验现象

①

取少量黑色粉末X放入试管1中，加入盐酸，微热

黑色粉末逐渐溶解，溶液呈绿色；有少量气泡产生

②

向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡

溶液没有出现血红色

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Fe3O4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Fe3O4：

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Fe3O4需要测定并记录的实验数据是_______________。

【变式探究】三草酸合铁酸钾晶体K3Fe（C2O4）3]·3H2O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、1.0mol·L－1HNO3、1.0mol·L－1盐酸、1.0mol·L－1NaOH、3%H2O2、0.1mol·L－1KI、0.1mol·L－1CuSO4、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K2CO3。

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。

实验步骤

预期现象与结论

步骤1

步骤2

步骤3

……

【高考真题解读】

1．（2015·山东理综，10，5分）某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入Ba（HCO3）2溶液中同时有气体和沉淀产生。

下列化合物中符合上述条件的是（　　）

A．AlCl3B．Na2OC．FeCl2D．SiO2

2．（2015·重庆理综，2，6分）下列说法正确的是（　　）

A．I的原子半径大于Br，HI比HBr的热稳定性强

B．P的非金属性强于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性强

C．Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应

D．SO2和SO3混合气体通入Ba（NO3）2溶液可得到BaSO3和BaSO4

3．（2015·课标全国卷Ⅱ，13，6分）用如图所示装置进行下列实验：

将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是（　　）

选项

①中物质

②中物质

预测②中的现象

A

稀盐酸

碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液

立即产生气泡

B

浓硝酸

用砂纸打磨过的铝条

产生红棕色气体

C

氯化铝溶液

浓氢氧化钠溶液

产生大量白色沉淀

D

草酸溶液

高锰酸钾酸性溶液

溶液逐渐褪色

4．（2014·福建理综，6，6分）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化剂

B．盐类都可用作调味品

C．铝罐可久盛食醋

D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一

5．我省盛产矿盐（主要成分是NaCl，还含有SO

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SO

最合适的试剂是Ba（NO3）2

B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气

C．室温下，AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度

D．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液

6．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

7．（2015·福建理综，24，15分）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为__________________________________________________________________。

（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质

SiCl4

AlCl3

FeCl3

FeCl2

沸点/℃

57.6

180（升华）

300

1023

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是___________________________________________________（只要求写出一种）。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是__________________________________________________________________。

③已知：

Al2O3（s）＋3C（s）===2Al（s）＋3CO（g）ΔH1＝＋1344.1kJ·mol－1

2AlCl3（g）===2Al（s）＋3Cl2（g）ΔH2＝＋1169.2kJ·mol－1

由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为

__________________________________________________________________。

④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为________________________________________。

⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是_________________

_______________________________________________________。

8．（2015·广东理综，32，16分）七铝十二钙（12CaO·7Al2O3）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和MgCO3）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：

（1）煅粉主要含MgO和________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液Ⅰ中c（Mg2＋）小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________Mg（OH）2的Ksp＝5×10－12]；该工艺中不能用（NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是___________________________________________________。

（2）滤液Ⅰ中的阴离子有________（忽略杂质成分的影响）；若滤液Ⅰ中仅通入CO2会生成________，从而导致CaCO3产率降低。

（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为

__________________________________________________________________。

（4）电解制备Al（OH）3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为

__________________________________________________________________。

（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl

和Al2Cl

两种离子在Al电极上相互转化，其它离子

不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为

__________________________________________________________________。

9．（2015·课标全国卷Ⅰ，27，14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式________________。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有_______________________________________________________（写出两条）。

（2）利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是____________________________________________________（写化学式）。

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_____________________________。

然后再调节溶液的pH约为5，目的是___________________________________。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________。

（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_______________________________。

10．（2015·浙江理综，13，6分）某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制备七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O），设计了如下流程：

下列说法不正确的是（　　）

A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉

B.固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al（OH）3进入固体2

C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解

D.若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O

11.（2015·海南化学，17，11分）工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。

现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。

回答下列问题：

（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为___________________________，

装置B中加入的试剂是_____________________________________________。

（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取　　　　。

尾气的成分是　　　　。

若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是　　　　、　　　　。

（3）若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是　　　　。

欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先　　　　，再　　　　。

12.（2015·天津理综，10，14分）FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。

请回答下列问题：

（1）FeCl3净水的原理是__________________________________________。

FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）___________________________________________________________________。

（2）为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。

①若酸性FeCl2废液中c（Fe2＋）＝2.0×10－2mol·L－1，c（Fe3＋）＝1.0×10－3mol·L－1，c（Cl－）＝5.3×10－2mol·L－1，则该溶液的pH约为　　　　。

②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：

ClO

＋

Fe2＋＋

　　　　===

Cl－＋

Fe3＋＋

（3）FeCl3在溶液中分三步水解：

Fe3＋＋H2O

Fe（OH）2＋＋H＋K1

Fe（OH）2＋＋H2O

Fe（OH）

＋H＋K2

Fe（OH）

＋H2O

Fe（OH）3＋H＋K3

以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是　　　　　　　　。

通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为：

xFe3＋＋yH2OFex（OH）

＋yH＋

欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）　　　　。

a.降温b.加水稀释

c.加入NH4Cld.加入NaHCO3

室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是　　　　　　　　。

（4）天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。

由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以Fe（mg·L－1）表示]的最佳范围约为　　　　mg·L－1。

13.（2015·天津理综，9，18分）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。

湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。

某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：

回答下列问题：

（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu（NH3）

，反应中H2O2的作用是　　　　。

写出操作①的名称：

　　　　。

（2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu（NH3）

与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：

_____________________________________________________

_________________________________________________________________。

操作②用到的主要仪器名称为　　　　，其目的是（填序号）　　　　。

a.富集铜元素

b.使铜元素与水溶液中的物质分离

c.增加Cu2＋在水中的溶解度

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和　　　　。

若操作③使用右图装置，图中存在的错误是　　　　。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。

阴极析出铜，阳极产物是　　　　。

操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是__________________________________________________________________。

（5）流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是　　　　。

循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是　　　　。