金屬知識(shí)規(guī)律(2)

1、專題四 金屬知識(shí)規(guī)律(2)高考趨勢(shì)展望本專題包括鎂、鋁、鐵等幾種常見金屬及其化合物知識(shí)。其高考的熱點(diǎn)是：有關(guān)鎂、鋁及其化合物的試題在近年高考中逐漸增多，如它們?cè)陔x子共存、離子方程式、物質(zhì)的鑒別與推斷等題型中都大量出現(xiàn)。此外，它們與酸反應(yīng)的定量計(jì)算，Mg3N2與水的反應(yīng)原理及計(jì)算，Al3+與OH、AlO與H+的相對(duì)量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物、現(xiàn)象的影響和計(jì)算，鋁熱反應(yīng)、Mg與CO2反應(yīng)在無機(jī)推斷題中的應(yīng)用也經(jīng)常出現(xiàn)。鐵作為一種變價(jià)金屬，也是高考命題的熱點(diǎn)，在離子共存、離子方程式、金屬的腐蝕中，鐵扮演重要的角色，特別是以鐵為載體，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)推斷和化學(xué)計(jì)算尤其是氧化還原反應(yīng)的計(jì)算中都有許多經(jīng)典試題。由于金屬

2、特別是合金，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)及電子工業(yè)中都有重要作用，因此，有關(guān)金屬元素知識(shí)的應(yīng)用在綜合測(cè)試中應(yīng)引起重視。主干知識(shí)整合1.鎂、鋁、鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(1)鎂及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：(2)鋁及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系(3)鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系2.推斷元素化合物的基本知識(shí)規(guī)律(1)同一元素的氣態(tài)氫化物和氣態(tài)氧化物反應(yīng)，生成該元素的單質(zhì)和水的可能是硫或氮。(2)同一元素的氣態(tài)氫化物和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化合，生成鹽的元素一定是氮。(3)兩溶液混合生成沉淀和氣體，這兩種溶液的溶質(zhì)可能分別是Ba(OH)2與(NH4)2SO4?？扇苄凿X鹽與可溶性金屬硫化物或可溶性碳酸鹽或碳酸氫鹽?？扇苄澡F

3、鹽與可溶性碳酸鹽或碳酸氫鹽。硫代硫酸鹽與強(qiáng)酸(如鹽酸、稀H2SO4等)。(4)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、氨基酸、弱酸的銨鹽、弱酸的酸式鹽等。(5)既能與強(qiáng)酸反應(yīng)放出氣體又能與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氣體的常見物質(zhì)有：Al、弱酸的銨鹽如(NH4)2CO3、NH4HCO3、(NH4)2SO3、(NH4)2S、NH4HS等。(6)在水中水解生成氣體和難溶物或微溶物的物質(zhì)可能是Al2S3、Mg3N2、CaC2等。(7)與水接觸放出氣體的常見物質(zhì)有：Li、Na、K、Na2O2、F2。(8)A物質(zhì)加到B物質(zhì)中，先生成沉淀，后沉淀又溶解，A、B可能分別是CO2與Ca(OH)

4、2、NaOH與鋁鹽、NH3與AgNO3、HCl與NaAlO2。(9)使溴水褪色的物質(zhì)有H2S、SO2、不飽和烴類、活潑金屬、堿類等。(10)特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象H2在Cl2中燃燒呈蒼白色火焰。鈉元素焰色反應(yīng)為黃色，鉀元素焰色反應(yīng)為紫色。遇酚酞變紅的氣體必是氨氣。在空氣中迅速由無色變?yōu)榧t棕色的氣體是NO。向一溶液中加入堿液，產(chǎn)生白色沉淀，進(jìn)而變成灰綠色，最后變成紅褐色，該溶液中必含F(xiàn)e2。遇SCN顯紅色或遇OH生成紅褐色沉淀，或遇苯酚顯紫色的離子是Fe3。遇BaCl2生成白色沉淀的溶液中可能含有Ag或SO。遇HCl生成沉淀的溶液中可能含有Ag、SiO、S2O。具有臭雞蛋氣味的氣體是H2S，與H2S反應(yīng)

5、生成淡黃色沉淀的氣體可能是Cl2、O2、SO2、NO2等。電解電解質(zhì)溶液時(shí)，陽極氣態(tài)產(chǎn)物一般是Cl2或O2，陰極氣態(tài)產(chǎn)物是H2。使品紅褪色的氣體可能是Cl2或SO2，物質(zhì)可能是次氯酸鹽NaClO、Ca(ClO)2，氯水、Na2O2等。思考討論鋁是地殼中含量最高的金屬元素，請(qǐng)思考以下問題：(1)自然界中有單質(zhì)鋁存在嗎？(2)為什么人們冶煉并使用鋁的年代較鐵、銅等晚許多？(3)Al(OH)3為什么顯示兩性？(4)黏土中也含有Al2O3形式的鋁元素，為什么不可用來冶煉鋁？(5)你能寫出下列原電池的負(fù)極反應(yīng)式嗎？鎂片、鋁片用導(dǎo)線連接置于氫氧化鈉溶液中；銅片、鋁片用導(dǎo)線連接置于濃硝酸中。答：(1)凡是在

6、自然界中能以單質(zhì)形式存在的物質(zhì)(如Au、Cu、S、C等)，其化學(xué)活性皆相對(duì)較差，Al為活潑金屬，故不能以單質(zhì)形式存在。(2)Al在自然界中存在的主要形式為Al2O3，Al2O3的性質(zhì)穩(wěn)定，熔點(diǎn)很高，加之Al本身很活潑，故長(zhǎng)期以來，人們找不到合適的還原劑將之還原為Al單質(zhì)，后來人們用單質(zhì)鈉與Al2O3反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了制備鋁的夢(mèng)想，但生產(chǎn)成本太高，難以推廣普及，直至電解法的有效采用，才使得鋁能大量生產(chǎn)。(3)Al(OH)3是一種難溶的物質(zhì)，在水中存在兩種不同方式的電離：H+AlO+H2O Al(OH)3 Al3+3OH，依據(jù)勒夏特列原理，當(dāng)向其中分別加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿時(shí)，都能導(dǎo)致Al(OH)3的溶解，因此

7、Al(OH)3顯示兩性。(4)工業(yè)上用以冶金的礦物一般都符合以下特點(diǎn)：儲(chǔ)量大，有利于長(zhǎng)期開采；品位高，即有效成分含量高，便于選礦和提純。而黏土中的Al2O3含量不高，不便于富集和提純，故不利于用來冶煉鋁。(5)2Al+8OH6e=2AlO+4H2O；Cu2e=Cu2+。精典題例導(dǎo)引不是【例1】鎂、鋁都是較活潑的金屬，下列描述中正確的是A.高溫下，鎂、鋁在空氣中都有抗腐蝕性B.鎂、鋁都能跟稀鹽酸、稀硫酸、強(qiáng)堿反應(yīng)C.鎂在點(diǎn)燃條件下可以跟二氧化碳起反應(yīng)，鋁在一定條件下可以跟氧化鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.鋁熱劑是鎂條、鋁粉和氧化鐵的混合物解析：在常溫下，鎂和鋁在空氣里都能跟氧氣反應(yīng)，生成一層致密而堅(jiān)固的

8、氧化物薄膜，這層氧化物薄膜能夠阻止金屬的繼續(xù)氧化，所以鎂和鋁都有抗腐蝕的性能，但是在高溫下能劇烈反應(yīng)，放出大量熱，A錯(cuò)。鎂能跟酸反應(yīng)，不能跟堿反應(yīng)，B錯(cuò)、C對(duì)。鋁熱劑是鋁粉和氧化鐵的混合物。在鋁熱劑反應(yīng)時(shí)，為了引燃，在鋁熱劑上放供氧劑(氯酸鉀)，中間插一根鎂條，是引燃用的，D錯(cuò)。綜上分析，本題答案為C。答案：C【例2】(2004年上海，4)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是A.Mg B.Cu C.Ag D.H2解析：本題主要考查學(xué)生對(duì)氧化劑的相對(duì)強(qiáng)弱與發(fā)生氧化還原反應(yīng)先后順序的關(guān)系的認(rèn)識(shí)。一般地，在其他條件一定時(shí)，氧化劑的氧化性越強(qiáng)，還原劑

9、的還原性越強(qiáng)，在它們之間越易發(fā)生氧化還原反應(yīng)。由金屬活動(dòng)順序表可知，Cu2+、Mg2+、Ag+及H+的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)锳g+Cu2+H+Mg2+，故三者的混合液與鋅粉反應(yīng)時(shí)，首先置換出的是Ag。答案：C【例3】(2004年江蘇，8)鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為A.11 B.21C.31 D.13解析：兩個(gè)反應(yīng)在相同狀況下產(chǎn)生H2的體積相等，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目相等可知：兩個(gè)反應(yīng)中消耗鋁的物質(zhì)的量相等，比較兩種氧化產(chǎn)物的化學(xué)式AlCl3和NaAlO2可知，消耗HCl與NaOH的物質(zhì)

10、的量之比為31。答案：C【例4】(2003年全國，33)用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_。(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_的方法。(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_。方法二：在如下圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。(1)在試管里加入的試劑是_。(2)在試管里加入的試劑是_。(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，

11、在試管和中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是_。(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，其理由是_。解析：方法一：(1)Fe2易水解，要加入稀H2SO4阻止其水解；易被空氣中O2氧化，要加Fe粉，將被氧化的Fe3還原成Fe2。(2)氣體的溶解度是隨溫度升高而降低的，所以煮沸后的水中溶解的O2變少。方法二：(3)兩支試管，試管是開口式，無法用產(chǎn)生的氣體將試液壓入試管I中，所以制取FeSO4的試劑應(yīng)放在試管中，而在試管中盛不含O2的NaOH溶液。當(dāng)Fe與稀H2SO4放入試管I后，產(chǎn)生H2可從試管內(nèi)短管處排出試管內(nèi)的空氣，經(jīng)過止水夾通入試管中，再排盡試管內(nèi)的空氣。然后關(guān)閉止水

12、夾，試管內(nèi)產(chǎn)生的H2無法逸出，產(chǎn)生的H2將試管內(nèi)的FeSO4等液體通過長(zhǎng)導(dǎo)管壓入試管內(nèi)，在此壓液過程中，液體都處于H2環(huán)境，從而避免了空氣中O2的氧化。使得Fe(OH)2能保存更長(zhǎng)時(shí)間。答案：方法一：(1)稀H2SO4、鐵屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2方法二：(1)稀H2SO4、鐵屑 (2)NaOH溶液(3)檢驗(yàn)試管出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾(4)試管中反應(yīng)生成的H2充滿了試管和試管，且外界空氣不容易進(jìn)入特別提示配制硫酸亞鐵溶液時(shí)，易忘記加鐵粉或稀硫酸，這里要考慮Fe2+的還原性和易水解性。對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的原理和操作步驟的文字?jǐn)⑹霾灰椎轿弧?/p>

13、文字?jǐn)⑹黾寄芤岣?，另外關(guān)鍵還是要掌握好實(shí)驗(yàn)原理。【例5】(2003年江蘇，22)根據(jù)下列反應(yīng)框圖填空，已知反應(yīng)是工業(yè)上生產(chǎn)化合物D的反應(yīng)，反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室鑒定化合物E的反應(yīng)。(1)單質(zhì)L是_。(2)化合物B是_。(3)圖中除反應(yīng)以外，還有兩個(gè)用于工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng)，是_和_(填代號(hào))。它們的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是_和_。解析：在中學(xué)化學(xué)常見的重要反應(yīng)中，工業(yè)上按分解反應(yīng)類型來生產(chǎn)物質(zhì)的反應(yīng)，很容易想到用碳酸鈣分解反應(yīng)制備CaO和CO2;經(jīng)反應(yīng)檢驗(yàn)E，同時(shí)又生成CaCO3,則E為CO2,G為Ca(OH)2，B為H2O；又有反應(yīng)電解A的水溶液得到三種物質(zhì)，結(jié)合電解原理知，A和H2O中各有一種離子在電極上放

14、電而得到兩種單質(zhì)，又H可與Ca(OH)2反應(yīng)生成三種物質(zhì)，不難聯(lián)想到工業(yè)上制取漂白粉的反應(yīng)原理2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,則H為Cl2,A為NaCl，L為H2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2。答案：(1)H2 (2)H2O(3) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2，2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O深化拓展元素及化合物的框圖題是高考中的常見題型，其解答的方法步驟如何？答：框圖題由于題目字?jǐn)?shù)少，題意及所供信息新且簡(jiǎn)潔，因此審題就顯得尤為重要。其解題過程往往分為四步：(1)讀審仔細(xì)讀題

15、，審清題意。讀題，包括閱讀求解要求。求解要求，往往亦能給考生以重要的啟示，這點(diǎn)不能忽視。“讀審”是解題的基礎(chǔ)。(2)找析找準(zhǔn)“題眼”，即找準(zhǔn)解題的突破口，然后聯(lián)系新信息及所學(xué)舊知識(shí)，應(yīng)用正逆向思維、發(fā)散收斂思維、橫向縱向思維等多種思維方式，進(jìn)行綜合分析、推理?！罢椅觥笔墙忸}的關(guān)鍵。(3)解答看清要求，認(rèn)真解答。“解答”是解題的落腳點(diǎn)。(4)驗(yàn)證框圖推斷，要“回頭一看”，即將“結(jié)果”再代入框圖中，看是否符合限定的衍變關(guān)系，是否符合題目條件。能力提升訓(xùn)練1.(2003年江蘇，10)下列有關(guān)純鐵的描述正確的是A.熔點(diǎn)比生鐵的低B.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快C.在潮濕空氣中比生鐵容易

16、被腐蝕D.在冷的濃硫酸中可鈍化解析：生鐵是鐵與碳的合金，由于合金的熔點(diǎn)低于組成成分中任一物質(zhì)的熔點(diǎn)。故A不正確。生鐵與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鐵、碳在鹽酸中形成無數(shù)微小的原電池，使反應(yīng)速度比純鐵要快，B不正確。同樣道理，在潮濕空氣中，生鐵中的Fe、C形成原電池而發(fā)生析氫或吸氧腐蝕，腐蝕速率遠(yuǎn)比純鐵要快，C不正確。金屬鐵鋁在常溫下皆在濃硫酸、濃HNO3中發(fā)生鈍化，D正確。答案：D2.(2004年南通模擬題)鎂鋁金屬5.1 g溶于300 mL 2 molL1的HCl中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積為5.6 L。向反應(yīng)后的溶液中加入足量氨水，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為A.5.1 g B.10.2 gC.13.6 gD.15

17、.3 g解析：n(HCl)=0.3 L2 molL1=0.6 mol，由于等質(zhì)量的Mg、Al分別與酸反應(yīng)時(shí)Al消耗的酸多，若5.1 g全部為Al，則消耗HCl的物質(zhì)的量為：3=0.54 mol，HCl過量。設(shè)鎂、鋁的物質(zhì)的量分別為x、y，則24 gmol1x+27 gmol1y=5.1 g ；又根據(jù)電子得失守恒有：2x+3y=2 。解得，加入足量氨水后產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為：mMg(OH)2+mAl(OH)3=0.1 mol58 gmol1+0.1 mol78 gmol1=13.6 g。答案：C3.(2004年蘇州模擬題)下列各組物質(zhì)中，將前者加入后者時(shí)，無論前者是否過量，都能用同一個(gè)化學(xué)方程式表示

18、的是A.稀鹽液，NaAlO2溶液B.濃氨水，AgNO3溶液C.NaOH溶液，AlCl3溶液D.Cu，F(xiàn)eCl3溶液解析：A.HCl不足時(shí)：NaAlO2+H2O+HCl=Al(OH)3+NaCl，HCl過量時(shí)則NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O；B.氨水不足時(shí)AgNO3+NH3H2O=AgOH+NH4NO3，氨水過量時(shí)，則AgNO3+3NH3H2O=Ag(NH3)2OH+NH4NO3+2H2O；C.NaOH不足時(shí)：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaOH，NaOH過量時(shí)則AlCl3+4NaOH=3NaCl+NaAlO2+2H2O；D.無論Cu是否過量，都能發(fā)生反應(yīng)：

19、Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2。答案：D4.把鐵與銅的混合物放入稀硝酸中，反應(yīng)后過濾，把濾出的固體物質(zhì)投入鹽酸中無氣體放出，則濾液里一定含有的金屬鹽是 A.Cu(NO3)2B.Fe(NO3)3C.Fe(NO3)2D.Fe(NO3)2和Cu(NO3)2解析：由于固體投入鹽酸中無氣體放出，則該固體一定為銅，由反應(yīng)2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+可知濾液中一定不含F(xiàn)e3+；由于鐵的還原性比銅強(qiáng)，故在與稀HNO3反應(yīng)時(shí)，首先反應(yīng)的為鐵，濾液中一定含有Fe(NO3)2，若Fe完全反應(yīng)后還有HNO3剩余，其還可與Cu反應(yīng)產(chǎn)生Cu(NO3)2，若Fe與HNO3恰好反應(yīng)生成Fe(NO3)2后，

20、無HNO3剩余，則無Cu(NO3)2生成。答案：C5.(2004年連云港模擬題)正在火星上工作的美國“勇氣號(hào)”“機(jī)遇號(hào)”探測(cè)車的一個(gè)重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及硫酸鹽的信息，以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過H2O。以下敘述正確的是A.鋁熱劑就是單指Fe2O3粉和Al粉的混合物B.檢驗(yàn)紅磚中的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品 粉碎 加水溶解 過濾 向?yàn)V液中滴加KSCN溶液C.分別還原a mol Fe2O3所需H2、Al、CO物質(zhì)的量之比為323D.明礬含有結(jié)晶水，是混合物解析：鋁熱劑是指某些金屬氧化物與鋁粉的混合物，不單指Fe2O3和Al粉的混合物，A不正確；由于Fe2O3不溶于水，所

21、以在經(jīng)過所給操作步驟得到的濾液中不含F(xiàn)e3+，該操作不能達(dá)到目的，故B不正確；C選項(xiàng)中氧化劑Fe2O3的物質(zhì)的量一樣多，故H2、Al、CO失電子的物質(zhì)的量一樣多，即n(H2)2=n(Al)3=n(CO)2，所需H2、Al、CO的物質(zhì)的量之比為323，C正確；明礬雖然含結(jié)晶水，但其組成一定，故為純凈物。答案：C6.鋁因其優(yōu)良的性質(zhì)決定了其具有重要的用途：制鋁箔 制易拉罐 制電線電纜 制牙膏皮 用明礬凈水 制炊具 用明礬和蘇打作食物膨化劑 用Al(OH)3制成藥片治胃病 制防銹油漆 用做膠卷的包裝材料根據(jù)上述鋁的用途回答問題。(1)由鋁的良好延展性決定的用途是( )；(2)由鋁的良好導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性

22、決定的用途是( )；(3)由鋁的光學(xué)性質(zhì)決定的用途是( )；(4)由鋁及其化合物的化學(xué)性質(zhì)決定的用途是( )；(5)鋁在人體積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁“確定為食品污染源之一”而加以控制。鋁在上述的用途中須加以控制的是( )。(6)胃潰瘍(胃壁潰爛或穿孔)病人的胃酸過多，醫(yī)生讓服用Al(OH)3膠乳，而不服用NaHCO3，其原因是_。解析：這是以鋁的性質(zhì)引出的一道集物理、化學(xué)、生物學(xué)為一體的綜合題。只要熟悉金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性和鋁的對(duì)光的難吸收性以及鋁的化學(xué)性質(zhì)及氫氧化鋁的弱堿性就能很好回答問題了。答案：(1) (2) (3) (4) (5)()NaHCO3與胃液

23、中的鹽酸反應(yīng)生成CO2氣體會(huì)加速胃壁穿孔7.鉛在有空氣存在的條件下，能與水緩慢反應(yīng)生成氫氧化鉛PB(OH)2，2PBO22H2O=2PB(OH)2，鉛和鉛的化合物都有毒性。氫氧化鉛難溶于水，其溶解度與碳酸鉛(PbCO3)相差不大，因此鉛離子與碳酸根離子在溶液里反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為更難溶的堿式碳酸鉛。2Pb22COH2O=PB2(OH)2CO3CO2(1)能否用鉛管輸送飲用水?為什么?(2)如果用鉛管長(zhǎng)期輸送硬水，為什么發(fā)生銹蝕的速度比輸送軟水要慢得多?解析：自來水中溶有少量的氧氣，能與鉛發(fā)生反應(yīng)生成Pb(OH)2，由于濃度較小，可以溶解在自來水中。硬水中由于含有SO、HCO、CO等陰離子，這些離子能與

24、Pb2反應(yīng)，在管內(nèi)壁生成難溶性的鹽。答案：(1)不能用鉛管輸送飲用水；因鉛能與溶解在自來水中的氧氣及水反應(yīng)生成有毒的Pb(OH)2。(2)硬水中含有SO、HCO和CO等陰離子，在鉛的表面將會(huì)生成一層難溶的保護(hù)膜(硫酸鉛和堿式碳酸鉛)，可阻止水繼續(xù)與鉛反應(yīng)。8.A、B、C、D是中學(xué)化學(xué)中常見的單質(zhì)，甲、乙、丙為化合物，乙在常溫常壓下為無色無味的液體，它們之間存在著下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。由此推斷：(1)元素A有可變化合價(jià)，則A單質(zhì)的名稱為_，甲的化學(xué)式為_，乙的電子式為_。(2)判斷A和C的還原性強(qiáng)弱：A_C(填“”“”或“”。(3)寫出甲和D反應(yīng)的化學(xué)方程式(注明反應(yīng)條件)_。(4)已知D能與燒堿

25、溶液反應(yīng)，寫出D與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式：_。解析：乙在常溫常壓下為無色無味的液體，且能與有可變化合價(jià)的元素的單質(zhì)A發(fā)生置換反應(yīng)，則乙可能為H2O，A為常見單質(zhì)，可能是Fe(不可能是Cu，因其能與H2O發(fā)生置換反應(yīng))，反應(yīng)為：3Fe+4H2OFe3O4+4H2。上述反應(yīng)有一定的可逆性，即4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O。B則為O2，由于甲(Fe3O4)與D反應(yīng)能生成Fe,且丙由B、D元素組成，即為D的氧化物，則D很可能為Al，反應(yīng)“甲+D 丙+A”為鋁熱反應(yīng)，以上討論沒有出現(xiàn)與題設(shè)矛盾之處，所以是合理的。答案：(1)鐵 Fe3O4 =(2)(3)3Fe3O4+8Al 9Fe+4Al2O3

26、(4)2Al+2OH+2H2O=2AlO+3H29.有點(diǎn)難度喲！鐵、鋁、碳三種單質(zhì)的混合物，在適當(dāng)條件下可以按下面的示意圖進(jìn)行反應(yīng)。已知圖中的各字母分別代表純凈物或混合物，G、H、K、L在室溫下都是氣體，E是紅褐色固體，P是白色固體。請(qǐng)回答：(1)E的化學(xué)式是_，M的化學(xué)式是_。(2)反應(yīng)的離子方程式是_。(3)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(4)反應(yīng)的離子方程式是_。Cl2CO2NaOH溶液解析：由E是紅褐色固體且由D蒸發(fā)、灼燒得到可知E為Fe2O3，又C D，則D為FeCl3，C為FeCl2，反應(yīng)為2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl，A中含有Fe單質(zhì)。又Fe、C不與NaOH溶液作用，Al與NaOH

27、反應(yīng)生成B(NaAlO2)和氫氣，則A中必定有碳單質(zhì)，F(xiàn)為碳單質(zhì)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為4HNO3(濃)+C=4NO2+CO2+2H2O。NaAlO2+4HCl=AlCl3+NaCl+2H2O。由于N NaAlO2 P(白色固體)。所以N為AlCl3，P為Al(OH)3，反應(yīng)為：2AlO+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO或AlO+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO，J為NaCl。因2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2，K、L為氣體，所以M為NaOH。答案：(1)Fe2O3 NaOH(2)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl(3)C+4HNO3(濃)=4NO2+CO2+2H2O(4

28、)2AlO+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO或AlO+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO10.有點(diǎn)難度喲！(2004年皖中名校聯(lián)考試題)X、Y為兩種單質(zhì)，A、B、C、D、E、F均為化合物，其中B是一種有臭雞蛋氣味的氣體，D、E、F都是難溶于水的固體，D為白色，E為紅褐色。各物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如上圖所示(圖中不含X、Y元素的生成物未表示出來)，根據(jù)以上信息回答下列問題：(1)寫出步驟的化學(xué)反應(yīng)方程式_，氧化劑和還原劑的質(zhì)量比是_(Na2X2O3中X原子化合價(jià)視為一致)。(2)寫出步驟反應(yīng)的離子方程式_。(3)比較相關(guān)的反應(yīng)，判斷反應(yīng)在一定條件下能否進(jìn)行_(填“能”或“不能”)，理由是_；

29、反應(yīng)的NaOH溶液如何加入C溶液中，生成D的現(xiàn)象才明顯？_。(4)F是地球上含量較為豐富的一種礦物質(zhì)，最近美國火星探測(cè)儀發(fā)回的信息表明火星上也存在這種礦物質(zhì)，科學(xué)家據(jù)此分析認(rèn)為火星上曾經(jīng)有水，其理由可能是_NaOH _。空氣H2SO4解析：(1)B為有臭雞蛋氣味的氣體，則B為H2S；又由C D(白色) E(紅褐色) F(難溶于水)可知，E為Fe(OH)3，D為Fe(OH)2，F(xiàn)為Fe2O3；由AH2S+C(含F(xiàn)e元素)知，C為FeSO4，A為FeS。又Fe不與NaOH溶液作用，所以X為硫單質(zhì)，Y為鐵單質(zhì)，寫出相關(guān)反應(yīng)物和生成物并用化合價(jià)升降法配平得2(n+1)S+6NaOH=2Na2Sn+Na

30、2S2O3+3H2O，其中硫既作氧化劑(化合價(jià)降低生成Na2Sn)，又作還原劑(化合價(jià)升高生成Na2S2O3)，二者物質(zhì)的量之比為2n2=n1。(2)反應(yīng)的離子方程式為：S2O+2H2S+2H+=4S+3H2O。(3)由于Na2S2O3中硫的平均價(jià)態(tài)為+2價(jià)，有氧化性，而Na2Sn中硫的化合價(jià)為價(jià)，有還原性，故可在酸性溶液中發(fā)生歸中反應(yīng)。為防止Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化，故需將盛NaOH溶液的膠頭滴管伸入到FeSO4溶液中。(4)由于自然界中Fe2O3是由對(duì)應(yīng)的水化物Fe(OH)3脫水而得到的，故火星上有H2O。答案：(1)2(n+1)S+6NaOH=2Na2Sn+Na2S2O3+3H2

31、O n1(2)2H2S+S2O+2H+=4S+3H2O(3)能 Na2S2O3中硫平均化合價(jià)為+2價(jià)，有氧化性，Na2Sn中硫化合價(jià)為價(jià)，有還原性，在酸性溶液中可發(fā)生歸中反應(yīng) 用長(zhǎng)膠頭滴管將NaOH溶液送入C溶液中(4)自然界中的Fe2O3是由其對(duì)應(yīng)的水化物變化生成的，而不是Fe和O2化合生成的11.M是一種金屬元素，其單質(zhì)及其化合物在工業(yè)上用途廣，如煉鋼，也可大量用來制作干電池，M的氧化物及其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物都是實(shí)驗(yàn)室常用的氧化劑。M還是動(dòng)植物必需的微量元素。試回答下列問題：(1)M的元素符號(hào)是：_。(2)M元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式是_。(3)用化學(xué)方程式表示M的氧化物在

32、實(shí)驗(yàn)室作氧化劑制備氣體的化學(xué)方程式：_。=解析：加入鋼里的合金元素一般有：硅、錳、鉻、鎳、鎢、鉬、釩等，而被用作干電池的通常為石墨、MnO2和Zn及NH4Cl等，所以金屬元素M為Mn，最高化合價(jià)為+7價(jià)，對(duì)應(yīng)水化物的化學(xué)式為HMnO4。MnO2在實(shí)驗(yàn)室里常被用來制備Cl2，化學(xué)方程式為：MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O答案：(1)Mn =(2)HMnO4(3)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O12.(探究創(chuàng)新題)某化學(xué)興趣小組用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下：試回答下列問題：(1)過

33、濾用的器材已有濾紙、鐵架臺(tái)、鐵圈和燒杯，還要補(bǔ)充的玻璃儀器是_。(2)由濾液A制得AlCl3溶液有途徑和兩條，你認(rèn)為合理的是_，理由是_。(3)從濾液E中得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是_。(4)寫出用濾渣F制備膽礬晶體的化學(xué)方程式_。(5)有同學(xué)提出可將方案中最初溶解合金的燒堿改用鹽酸，重新設(shè)計(jì)方案，也能制得三種物質(zhì)，你認(rèn)為后者的方案是否更合理？_，理由是_。=解析：(1)聯(lián)想過濾裝置常用儀器，可知需補(bǔ)充的玻璃儀器有漏斗和玻璃棒。(2)由題意知濾液A為NaAlO2溶液，若按途徑，則發(fā)生反應(yīng)NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O，所得AlCl3溶液中會(huì)含有大量NaCl雜質(zhì)，而按途徑時(shí)，

34、NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3，過濾得純凈Al(OH)3，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，所得AlCl3不含雜質(zhì)，故合理的途徑為。(3)濾渣B為Fe、Cu混合物，與稀H2SO4反應(yīng)后，所得濾液為FeSO4，濾渣為Cu。將濾液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶，可得綠礬。(4)由Cu制備膽礬一般經(jīng)過以下幾個(gè)反應(yīng)：2Cu+O2 2CuO，CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，CuSO4+5H2O=CuSO45H2O。(5)若按該同學(xué)的方案需經(jīng)如下的轉(zhuǎn)化：顯然操作步驟多，消耗試劑量更大，所需時(shí)間過長(zhǎng)。答案：(1)漏斗、玻璃棒(2)途徑 因?yàn)闉V液A是NaAlO2溶液，按

35、途徑直接向A加入鹽酸得到的AlCl3溶液中含有大量的NaCl雜質(zhì)；按途徑，通入C(CO2)氣體，得DAl(OH)3沉淀，將Al(OH)3溶解于鹽酸中得到的是純凈的AlCl3溶液。所以途徑更合理=(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(4)2Cu+O2 2CuOCuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuSO4+5H2O=CuSO45H2O(合并后面兩個(gè)化學(xué)方程式，正確也可)(5)后者的方案不合理 因?yàn)樵摲桨覆环蠈?shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)約性原則，即操作步驟多、消耗試劑量更大、時(shí)間長(zhǎng)教師下載中心教學(xué)建議近幾年高考對(duì)元素化合物知識(shí)的考查有所加強(qiáng)。和非金屬元素一樣，金屬元素單質(zhì)及其化合物的知識(shí)在高考題中出現(xiàn)的幾率較高，例如

36、出現(xiàn)在選擇題、物質(zhì)推斷題、實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題中等。金屬元素性質(zhì)往往與氧化還原、電解質(zhì)溶液、電化學(xué)平衡、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律等化學(xué)理論相結(jié)合，與非金屬元素的知識(shí)糅合在一起綜合考查?？荚嚨膬?nèi)容充分體現(xiàn)了從知識(shí)型向能力型、從暴露型向潛隱型、從主觀型向客觀型轉(zhuǎn)化的思想，比較全面地測(cè)試了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，充分挖掘了教材知識(shí)的實(shí)際內(nèi)涵。本專題復(fù)習(xí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：(1)強(qiáng)化鎂、鋁、鐵及其化合物基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。復(fù)習(xí)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生理解鎂、鋁、鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，特別是“鋁三角”“鐵三角”的轉(zhuǎn)化關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合典型例題和習(xí)題重點(diǎn)掌握鎂、鋁、鐵及其化合物的重要性質(zhì)，如鋁及其化合物的兩性、鐵及其化合物的還原性

37、或氧化性、Fe3+與Al3+的水解性等。(2)注重鎂、鋁、鐵及其化合物的實(shí)際應(yīng)用。鎂、鋁、鐵及其化合物知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系密切，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防工業(yè)、電子工業(yè)和日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。如工業(yè)上從海水中提取鎂，自鋁土礦中冶煉鋁，煉鐵煉鋼中的環(huán)境保護(hù)，氫氧化鋁治療胃酸過多，某些鋁、鐵化合物作凈水劑，鋁元素對(duì)人體健康的影響等問題，均是高考的熱點(diǎn)問題。在引導(dǎo)學(xué)生分析應(yīng)用的過程中，注意尋找與物理、生物等學(xué)科知識(shí)的滲透點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的理科綜合應(yīng)用能力。(3)掌握物質(zhì)推斷題的分析方法思路。由于物質(zhì)推斷題綜合了元素化合物知識(shí)、基本概念、基本理論等知識(shí)，能考查學(xué)生思維的敏捷性、嚴(yán)密性、整體性和創(chuàng)造性，因此是高考的熱

38、點(diǎn)內(nèi)容之一。復(fù)習(xí)時(shí)要啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生理清常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，認(rèn)形成知識(shí)串、結(jié)成知識(shí)網(wǎng)、歸納總結(jié)物質(zhì)推斷中的題眼。通過典型例題的分析總結(jié)出解這類題的基本思路：常用的方法：正推法，即以題給信息順序或?qū)哟螢橥黄瓶?，沿正向思維層層分析推理，逐步作出推斷。逆推法，即以最終物質(zhì)做起點(diǎn)向前步步逆推得出結(jié)論。猜想論證法，即根據(jù)已知條件提出假設(shè)，然后歸納推敲、驗(yàn)證、篩選，得出合理的假設(shè)范圍，最后得出結(jié)論。例題注釋本專題共設(shè)計(jì)了四個(gè)典型例題?！纠?】【例2】和【例3】為選擇題，分別考查鎂和鋁的性質(zhì)、金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的先后順序、鋁與酸及堿反應(yīng)的簡(jiǎn)單計(jì)算。鎂、鋁及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，是高考的重點(diǎn)。解此類題的方

39、法是：找出共性(即它們均能跟大多數(shù)非金屬反應(yīng)，跟酸反應(yīng)等)；抓住特性，如鎂不跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，鋁跟強(qiáng)堿溶液反應(yīng)；鎂比鋁活潑，把鎂投入某些鹽溶液里(水解呈酸性)就能劇烈反應(yīng)放出H2，而鋁不能；重點(diǎn)突破，既要考慮題目中的重點(diǎn)要求，又不主觀片面思考問題，綜合解題?！纠?】主要考查學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作的掌握程度以及考生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。考生必須利用試題提供的圖形等信息，對(duì)裝置的特點(diǎn)進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。本題還考查了處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)節(jié)問題的能力。正在進(jìn)行的新課程教學(xué)改革強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為依托，全面考查考生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的試題，是高考命題的重要方面?！纠?】給出了一系列有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的框

40、圖，要求考生根據(jù)其反應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行推斷，題中突破口不是十分明顯，導(dǎo)致了本題與往年高考題的不同，也致使本題有一定的難度。解答本題除對(duì)有關(guān)工業(yè)生產(chǎn)的反應(yīng)原理要熟練掌握外，大膽猜想和嘗試驗(yàn)證是不可少的，本題有效地考查了考生的發(fā)散思維能力。拓展題例元素及化合物的框圖題考查學(xué)生綜合分析能力和邏輯推理能力，解答此類題目一般有四步：讀題審題，分析突破，假設(shè)推進(jìn)，驗(yàn)證解答。其中分析突破是在讀題審題的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析已有結(jié)論與求解問題之間的關(guān)系，通過分析、推理，綜合尋找解題的突破口，這是解框圖題的關(guān)鍵。下面結(jié)合例題談?wù)剬ふ彝黄瓶诘耐緩健?.以物質(zhì)的特征為突破口物質(zhì)的特征指物質(zhì)的顏色、狀態(tài)、氣味等。如：C、MnO2、

41、CuO、FeS、Fe3O4、Fe等為黑色固體，NO2、Br2為紅棕色氣體?！纠?】由常見元素組成的化合物A、B、C、D、E、F有如下圖所示關(guān)系。其中C、E、G是無色的，D是氯化物。若在D或E的純?nèi)芤褐型ㄈ隖氣體，都有B和G生成。(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A_，B_，C_，G_；(2)寫出將F通入D和E的混合溶液中發(fā)生的離子方程式：_；(3)D的溶液中若通入C氣體則產(chǎn)生淡黃色渾濁，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。解析：由于A為黑色固體，常見的黑色固體有C、MnO2、CuO、FeS、Fe3O4、Fe等，A在G溶液中產(chǎn)生氣體C，而C可以燃燒，先猜測(cè)A可能為FeS，則C為H2S，F(xiàn)為SO2。如果B為FeCl2，通入Cl2后只產(chǎn)生FeCl3一種物質(zhì)，不合題意，B可能為FeSO4，則D為FeCl