02 考向2 金属及其化合物（附答案解析）-备战高考化学大二轮专题突破系列（全国通用）

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金属及其化合物


【研析真题•明方向】
1．(2022·广东卷)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是(　　)
选项
劳动项目
化学知识
A
面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包
Na2CO3可与酸反应
B
环保工程师用熟石灰处理酸性废水
熟石灰具有碱性
C
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与H2O高温下会反应
D
技术人员开发高端耐腐蚀镀铝钢板
铝能形成致密氧化膜
2．(2022·湖北卷)Be2+和Al3+的电荷与半径之比相近，导致两元素性质相似。下列说法错误的是(　　)
A．Be2+与Al3+都能在水中与氨形成配合物 B．BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低
C．Be(OH)2和Al(OH)3均可表现出弱酸性 D．Be和Al的氢化物都不能在酸中稳定存在
3．(2022·浙江6月)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是(　　)
A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4 萃取，有机层呈紫红色 D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
4．(2021·广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　)

A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
5．(2021·浙江6月)下列说法不正确的是(　　)
A．硅酸钠是一种难溶于水的硅酸盐 B．镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁
C. 钠与水反应生成氢氧化钠和氢气 D．常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化
【重温知识•固基础】
一、金属元素的知识综述
1．金属单质
常见金属
比较项目
Na
Mg
Al
Fe
Cu
颜色
状态
银白色
固体
银白色
固体
银白色
固体
银白色
固体
紫红色
固体
与O2反应
常温下易被氧化，点燃生成过氧化物
常温或点燃生成氧化膜
常温或者加热生成氧化膜
点燃与纯氧反应
加热化合
与其它非金属反应
能与Cl2、S、H2反应
能与Cl2、S、N2反应
能与Cl2、S反应
能与Cl2、S反应
能与Cl2、S反应
与H2O反应
常温下生成碱和氢气
与热水反应
与沸水反应
与高温水蒸气反应
不反应
与非氧化性酸(稀硫酸)反应
生成盐和氢气
生成盐和氢气
生成盐和氢气
生成盐和氢气
不反应
与强碱反应
与溶液中的水反应
不反应
生成偏铝酸钠和氢气
不反应
不反应
与盐溶液反应
先与水反应，生成的碱再与盐反应
排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来
自然界存在形态
化合态
化合态
化合态
化合态和游离态
游离态
2．金属氧化物
氧化物
比较项目
Na2O
Na2O2
MgO
Al2O3
FeO
Fe2O3
Fe3O4
CuO
物质分类
碱性
氧化物
过氧
化物
碱性
氧化物
两性
氧化物
碱性
氧化物
碱性
氧化物
复杂
氧化物
碱性
氧化物
颜色
状态
白色
固体
淡黄色
固体
白色
固体
白色
固体
黑色
粉末
红棕色
粉末
黑色
晶体
黑色
粉末
与H2O反应
反应
生成
NaOH
反应生成
NaOH和O2
不溶于水，也不与水反应
与非氧化性酸(稀硫酸)反应
反应生
成钠盐
和水
反应生成钠盐、水和氧气
反应生
成镁盐
和水
反应生
成铝盐
和水
反应生
成亚铁
盐和水
反应生
成铁盐
和水
反应生
成亚铁
盐、铁盐
和水
反应生
成铜盐
和水
与氧化性酸(稀硝酸)反应
反应生
成钠盐
和水
反应生成钠盐、水和氧气
反应生
成镁盐
和水
反应生
成铝盐
和水
反应生
成铁盐
和水
反应生
成铁盐
和水
反应生
成铁盐
和水
反应生
成铜盐
和水
与强碱反应
不反应
不反应
不反应
反应生
成偏铝酸盐盐
和水
不反应
不反应
不反应
不反应
氧化性
除Na2O2外，氧化性很弱，通常不能用还原剂还原
可用C、CO、Al、H2等还原，生成单质铁、铜

3．金属氢氧化物
氢氧化物
比较项目
NaOH
Mg(OH)2
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cu(OH)2
颜色
状态
白色
固体
白色
沉淀
白色胶
状沉淀
白色
沉淀
红褐色
沉淀
蓝色
沉淀
稳定性
稳定，加热
不分解
加热分解
成MgO
和H2O
加热分解
成Al2O3
和H2O
不稳定，易
被氧化成
Fe(OH)3
加热分解
成Fe2O3
和H2O
易分解成
CuO和
H2O
与非氧化性酸(稀硫酸)反应
反应生成钠盐和水
反应生成镁盐和水
反应生成铝盐和水
反应生成亚铁盐和水
反应生成铁盐和水
反应生成铜盐和水
与氧化性酸(稀硝酸)反应
反应生成钠盐和水
反应生成镁盐和水
反应生成铝盐和水
反应生成铁盐和水
反应生成铁盐和水
反应生成铜盐和水
二、金属元素分点突破
1．活泼的金属——钠及其化合物
(1)钠及其化合物的“价—类二维图”及物质间的转化关系
价—类二维图

钠及其重要化合物之间的转化关系

重要方程式再书写
Na在空气中加热：2Na＋O2Na2O2
Na与H2O的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
Na与盐酸反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
Na与CH3CH2OH的反应：2CH3CH2OH＋2NaCH3CH2ONa＋H2↑
Na与CuSO4溶液反应：2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑
Na制备Ti：4Na＋TiCl4(熔融)4NaCl＋Ti
Na2O2与H2O的反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Na2O2与CO2的反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
Na2O2和SO2的反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓
NaHCO3与过量Ca(OH)2溶液的反应：NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O＋NaOH
NaHCO3与少量Ca(OH)2溶液的反应：2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3
工业制备金属钠：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
(2)“易错易混”再提醒
①钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属
②无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，转移电子的物质的量一定相等
③Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢
④1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2 mol
⑤不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液
⑥除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液
⑦焰色试验是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色试验，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色试验时，应通过蓝色的钴玻璃片
2．活泼的金属——镁及其化合物
(1)镁及其化合物的“价—类二维图”及物质间的转化关系
价—类二维图

镁及其重要化合物之间的转化关系

重要方程式再书写
Mg与N2反应：3Mg＋N2Mg3N2
Mg3N2 与水反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑
Mg与CO2反应：2Mg＋CO22MgO＋C
MgCO3与水反应：MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑
电解熔融的MgCl2制备镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
(2)“易错易混”再提醒
①Mg、MgO、Mg(OH)2只溶于强酸溶液不溶于强碱溶液
②Mg在CO2中燃烧，集气瓶底需放少量沙子，其他还有铁丝在纯氧中燃烧，Cu丝在Cl2中燃烧等
3．氧化物、氢氧化物显两性的金属——铝及其化合物
(1)铝及其化合物的“价—类二维图”及物质间的转化关系
价—类二维图

铝及其重要化合物之间的转化关系


(2)重要方程式再书写
铝与稀盐酸反应：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
铝与氢氧化钠反应：2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑
铝与氧化铁反应(铝热反应)：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
工业制备铝：2Al2O34Al＋3O2↑
Al2O3与盐酸反应：Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
Al2O3与氢氧化钠反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
Al(OH)3与稀盐酸反应：Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
Al(OH)3与氢氧化钠反应：Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
AlCl3溶液中加入少量氢氧化钠溶液：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl
AlCl3溶液中加入过量氢氧化钠溶液：AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O
NaAlO2溶液中加入少量稀盐酸：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl
NaAlO2溶液中加入过量稀盐酸：NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O
向NaAlO2溶液通入少量二氧化碳：2NaAlO2＋3H2O＋CO2(少量)===2Al(OH)3 ↓＋Na2CO3
向NaAlO2溶液通入过量二氧化碳：NaAlO2＋2H2O＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋NaHCO3
AlCl3溶液与氨水的反应：AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl
4．变价金属——铁及其化合物
(1)铁及其化合物的“价—类二维图”及物质间的转化关系
价—类二维图

铁及其重要化合物之间的转化关系

重要方程式再书写
Fe在少量 Cl2 中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3
Fe和S混合加热：Fe＋SFeS
Fe和H2O(g)高温下反应：4H2O(g)＋3FeFe3O4＋4H2
少量的Fe与稀HNO3反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
过量的Fe与稀HNO3反应：3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
FeO与稀HNO3反应：3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
Fe2O3与HI反应：Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O
Fe3O4与稀HNO3反应：3Fe3O4＋28HNO3===9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O
Fe3O4与HI反应：Fe3O4＋8HI===3FeI2＋I2＋4H2O
Fe(OH)2与稀硝酸反应：3Fe(OH)2＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O
Fe(OH)2露置于空气中：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)3与HI反应：2Fe(OH)3＋6HI===2FeI2＋I2＋6H2O
FeCl3溶液与KSCN溶液反应Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3 (血红色溶液)
(2)“易错易混”再提醒
①Fe与O2、H2O(g)反应产生的都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化能力大于S。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3
②向含Fe2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色―→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验
③Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe2＋，现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)
④制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)
⑤Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒
5．变价金属——铜及其化合物
(1)铜及其化合物的“价—类二维图”及物质间的转化关系
价—类二维图

铜及其重要化合物之间的转化关系

重要方程式再书写
铜绿的生成：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
Cu在Cl2中燃烧：Cu＋Cl2CuCl2
铜与硫粉共热：2Cu＋SCu2S
FeCl3溶液腐蚀铜板：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
铜与浓硫酸共热：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
铜与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
铜与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
用惰性电极电解CuSO4溶液：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4
乙醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应
CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O
(2)“易错易混”再提醒
①铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2(OH)2CO3]
②常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO
③新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基
④Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解
【题型突破•查漏缺】
1．下列实验操作正确的是(　　)
选项
实验
操作
A
观察钠与水反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆粒大小的钠，小心放入装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3溶液与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
C
证明Na2O2与CO2的反应是放热反应
Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧，说明是放热反应
D
检验Na2CO3溶液与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色
2．化合价和物质类别是整理元素及化合物知识的两个要素，可表示为“价—类”二维图。铁元素的“价—类”二维图如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．维生素C能将Fe3＋转化为Fe2＋，该过程中维生素C被氧化
B．Fe3O4中铁元素为＋4价
C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应为复分解反应
D．Fe(OH)2浊液露置于空气中，由白色立即变为红褐色
3．下列有关金属的说法错误的是(　　)
A．氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料
B．钛被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说“21世纪将是钛的世纪”
C．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，因此，稀土元素又被称为冶金工业的维生素
D．出土的古代铜制品往往覆盖着一层铜绿，主要成分是CuCO3
4．“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如图。下列叙述正确的是(　　 )

A．实验时先打开装置③中分液漏斗的旋塞，过一段时间后再点燃装置①的酒精灯
B．装置②的干燥管中可盛放碱石灰，作用是吸收多余的NH3
C．向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温可析出NH4Cl
D．用装置④可实现步骤Ⅱ的转化，所得CO2可循环使用
5．下列关于物质性质的说法不合理的是(　　)
A．FeCl3、Na2O2、Cu2S均可由相应单质直接化合生成
B．Cl2、SO2气体通入紫色石蕊溶液中，均出现溶液先变红后褪色
C．金属Mg与稀硫酸、CO2均能反应，其反应类型相同
D．氢氧化铝、碳酸铵、碳酸氢钠都既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应
6．下列化合物中不能由化合反应直接得到的是(　　)
A．SO3 B．Fe(OH)3 C．FeCl2 D．Al(OH)3
7．下列各组物质反应产生的气体分别通入Fe2(SO4)3溶液中，能与Fe2(SO4)3发生反应的是(　　)
①Na2O2和CO2　②Na2S和盐酸　③MnO2和浓盐酸共热　④铜片和浓硫酸加热
A．只有①② B．只有①③ C．只有②③ D．只有②④
8．已知Mg(OH)2和Al(OH)3是工业上常用的阻燃剂，它们的热化学方程式分别为
Mg(OH)2(s)===MgO(s)＋H2O(g) ΔH1＝＋81.5 kJ·mol－1
Al(OH)3(s)===Al2O3(s)＋H2O(g) ΔH2＝＋87.7 kJ·mol－1
下列说法正确的是(　　)
A．Mg(OH)2和Al(OH)3都是不溶于水的物质，所以可作工业阻燃剂
B．等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，Mg(OH)2阻燃效果较好
C．Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3强，可推断金属性Al比Mg强
D．Mg(OH)2和Al(OH)3作工业阻燃剂与它们分解产物都是耐高温材料无关
9．三星堆两次考古挖掘举世震惊，二号祭祀坑出土商代的铜人铜像填补了我国考古学、青铜文化、青铜艺术史上的诸多空白。下列有关说法错误的是(　　)

A．铜像表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3]能在空气中稳定存在
B．测定出土文物年代的14C是碳的一种同素异形体
C．X射线衍射法可对青铜器微观晶体结构进行分析
D．青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
10．一定条件下，下列各组物质能一步实现图中所示转化关系的是(　　)

选项
X
Y
Z
W
A
Al
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
B
Fe3O4
Fe
FeCl2
FeCl3
C
H2SO4
SO2
S
SO3
D
CH3CH2Br
CH2===CH2
C2H5OH
CH2BrCH2Br
11．硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHS(s)＋CS2(l)===Na2CS3(s)＋H2S(g)，下列说法正确的是(　　)
A．Na2CS3不能被氧化 B．Na2CS3溶液显碱性
C．该制备反应是熵减过程 D．CS2的热稳定性比CO2的高
12．镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(　　)
A．褪色原因为I2被Fe还原 B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
13．下列说法正确的是(　　)
A．铁与碘反应易生成碘化铁 B．电解ZnSO4溶液可以得到Zn
C．用石灰沉淀富镁海水中的Mg2+，生成碳酸镁 D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
【题型特训•练高分】
1．已知A、B、C、D之间的置换转化关系如图所示，且A、D为单质。下列说法正确的是(　　)

A．若A为Fe，D为H2，则B一定为酸
B．若A为非金属单质，则D不一定为非金属单质
C．若A为金属单质，D为非金属单质，则D一定是H2
D．若A、D均为金属单质，则组成元素的金属性A必强于D
2．工业上制备下列物质的生产流程合理的是(　　)
A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿Al2O3AlCl3Al
B．从海水中提取镁：海水Mg(OH)2MgOMg
C．由NaCl制漂白粉：饱和食盐水Cl2漂白粉
D．由黄铁矿制硫酸：黄铁矿SO2SO3H2SO4
3．下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A．NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)
B．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C．NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq)
D．Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)
4．尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含 SiO2杂质)。已知：MgAl2O4(s)＋4Cl2(g)===MgCl2(s)＋AlCl3(g)＋2O2(g)
ΔH＞0。该反应难以发生，但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3，同时还可得到副产物SiCl4 (SiCl4沸点为58℃，AlCl3在180℃升华)：MgAl2O4(s)＋4C(s)＋4Cl2(g)MgCl2(s)＋AlCl3(g)＋4CO(g) 。下列说法不正确的是(　　)
A．制备时要保持无水环境
B．输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C．氯化时加炭，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量
D．为避免产生大量CO2，反应过程中需保持炭过量
5．某固体混合物X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一种或几种，进行如下实验：①取一定量样品溶于水中，得到固体A和溶液B；②向A中加入足量稀盐酸，得到澄清溶液C。下列说法不正确的是(　　)
A．固体A可能溶于NaOH溶液
B．溶液C能与NaHCO3溶液反应产生沉淀
C．向溶液C中加入KSCN溶液，若不变色，则混合物X不含Fe2O3
D．向溶液B中加入NaOH溶液，若出现白色沉淀，则X中必定有BaCl2和NaHCO3
6．下列有关化学反应的叙述正确的是(　　)
A．室温下，Na在空气中反应生成Na2O2
B．室温下，Al与4.0 mol·L－1 NaOH溶液反应生成NaAlO2
C．室温下，Cu与浓HNO3反应放出NO气体
D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4
7．下列说法不正确的是(　　)
A．Cl－会破坏铝表面的氧化膜 B．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
C．KMnO4具有氧化性，其稀溶液可用于消毒 D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
8．为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W0 g样品进行实验，表中所对应的实验方案和测量数据最合理的是(　　)
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液，取10 mL于锥形瓶中，加入甲基橙，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
重量法
将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重　
C
重量法
将样品放入敞口的烧瓶中，置于托盘天平上，向其中加入足量盐酸
减轻的质量　
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排水体积
9．下列实验中，均产生白色沉淀。下列分析不正确的是(　　)

A．Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同 B．CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C．Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解 D．4个实验中，溶液滴入后，试管中溶液pH均降低
10．下列“类比”合理的是(　　)
A．Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2
B．NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO，则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClO
C．Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl
D．NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3，则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
11．分别用等量的铁与足量的稀硫酸和足量的CuO制备单质铜，有人设计了以下两种方案：
①FeH2Cu，②CuOCuSO4Cu。
对制备得到Cu的量，下列判断正确的是(　　)
A．一样多 B．①多 C．②多 D．无法判断
12．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A．NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq)
B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s)
C．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)Ag(s)
D．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq)
13．下列说法不正确的是(　　)
A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
B．饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同
C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
D．Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液
14．下列有关物质性质的叙述一定不正确的是(　　)
A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色 B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体
C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3 D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2
15．下列有关化学反应的叙述正确的是(　　)
A．Fe在稀硝酸中发生钝化 B．MnO2和稀盐酸反应制取Cl2
C．SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3 D．室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2

【金属及其化合物】答案
【研析真题•明方向】
1．A。解析：A．小苏打是碳酸氢钠，不是碳酸钠，主要用来做膨松剂，故A符合题意；B．熟石灰是氢氧化钙，具有碱性，可以用于处理酸性废水，故B不符合题意；C．熔融的铁与水蒸气在高温下反应会生成四氧化三铁和氢气，因此必须将模具干燥，故C不符合题意；D．钢板上镀铝，保护钢板，金属铝表面形成致密氧化膜而保护金属铝不被腐蚀，，故D不符合题意。综上所述，答案为A。
2．A。解析：A．Al3+半径小，不能容纳6个氮原子和它配位，则不能在水中与氨形成配合物，A项错误；
B．BeCl2和AlCl3属于分子晶体，而MgCl2属于离子晶体，则BeCl2和AlCl3的熔点都比MgCl2的低，B项正确；
C．Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，则均可表现出弱酸性，C项正确；D．Be和Al的氢化物与酸反应，生成对应的盐和氢气，则都不能在酸中稳定存在，D项正确；答案选A。
3．B。解析：已知化合物FeO(OCH3)中Fe化合价为+3价，CH3O-带一个单位负电荷，据此分析解题。
A．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O，反应原理为：FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH，A不合题意；B．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，C为-2，若隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O则得失电子总数不相等，不符合氧化还原反应规律，即不可能生成FeO、CO2、H2O，B符合题意；C．由分析可知，化合物FeO(OCH3)中Fe的化合价为+3价，故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2，反应原理为：2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH，再加CCl4 萃取，有机层呈紫红色，C不合题意；D．化合物FeO(OCH3)在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O，然后Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，故化合物FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3，D不合题意；故答案为：B。
4．C。解析：由题图可知，a为Fe，b中含有Fe2＋，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可与e反应生成b，A推断合理；Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe，B推断合理；可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3胶体，而不是浓碱液中，C推断不合理；可存在Fe2＋Fe(OH)2Fe(OH)3Fe3＋Fe2＋的循环转化关系，D推断合理。
5．A。解析：A．硅酸钠是溶于水的硅酸盐，故A错误；B．镁在空气中燃烧时，与氧气和二氧化碳反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，故B正确；C．钠具有强还原性，能与冷水反应生成氢氧化钠和氢气，故C正确；
D．浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，铝在浓硫酸和浓硫酸中会发生钝化，阻碍反应的继续进行，故D正确；故选A。
【题型突破•查漏缺】
1．C。解析：应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水(否则会迸溅出液体)，A项错误；都有白色沉淀产生，B项错误；Na2O2与CO2反应生成氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，能证明是放热反应，C项正确；观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃，D项错误。
2．A。解析：Fe3O4中铁的化合价有＋2、＋3价，故B错误；工业上用CO还原Fe2O3炼铁，碳元素和铁元素化合价均发生变化，不是复分解反应，故C错误；Fe(OH)2浊液露置于空气中，白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，故D错误。
3．D。解析：氧化膜保护内部的铝不被氧化，氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料，A项正确；钛被称为继铁、铝之后的第三金属，在工业上有广泛的应用，也有人说“21世纪将是钛的世纪”，B项正确；在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，稀土元素又被称为冶金工业的维生素，C项正确；铜绿主要成分是Cu2(OH)2CO3 ，D项错误。
4．C。解析：氯化钠、水、氨气和二氧化碳反应生成碳酸氢钠、氯化铵，反应方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，由于氨气在水中溶解度较大，所以先通氨气，再通入二氧化碳，故A错误；氨气是污染性气体不能排放到空气中，碱石灰不能吸收氨气，装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉，作用是吸收多余的NH3，故B错误；通入氨气的作用是增大NH的浓度，加入食盐的作用是增大Cl－浓度，使NH4Cl更多地析出，故C正确；用装置④加热碳酸氢钠，分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，应在坩埚中进行，且生成的二氧化碳未被收集循环使用，故D错误。
5．B。解析：铁和氯气化合生成FeCl3，金属钠在氧气中燃烧生成Na2O2，铜与S化合能生成Cu2S，A项正确；Cl2通入紫色石蕊溶液中，Cl2与水反应生成HCl和HClO，HClO具有漂白性，能使紫色的石蕊溶液先变红后褪色，SO2通入紫色石蕊溶液中，只能使溶液变红，不能使溶液褪色，B项错误；金属Mg与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，发生的是置换反应，镁与CO2反应生成MgO和C，也是置换反应，C项正确；氢氧化铝是两性氢氧化物，能与酸反应也能与碱反应，碳酸铵能与酸反应生成CO2，也能与碱反应生成NH3，碳酸氢钠能与盐酸反应生成CO2、水和氯化钠，也能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，D项正确。
6．D。解析：SO2与O2可发生化合反应生成SO3，A项错误；Fe(OH)2与氧气、水化合生成Fe(OH)3，B项错误；Fe与FeCl3化合生成FeCl2，C项错误；通过化合反应不能直接得到Al(OH)3，D项正确。
7．D。解析　①Na2O2和CO2反应生成氧气，氧气与Fe2(SO4)3不反应；②Na2S和盐酸反应生成硫化氢气体，硫化氢与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋；③MnO2和浓盐酸共热反应生成氯气，氯气与Fe2(SO4)3不反应；④铜片和浓硫酸加热生成二氧化硫，二氧化硫与Fe2(SO4)3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。②④符合题意，故选D。
8．B。解析：Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。所以A、D说法不正确；B选项中：Mg(OH)2的吸热效率为≈1.41 kJ·g－1，Al(OH)3的吸热效率为≈1.12 kJ·g－1 ，等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多，所以B说法正确。根据金属性强弱比较方法可知C说法不正确。
9．B。解析：铜像表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3]不会与空气反应，能在空气中稳定存在，A正确；同素异形体是同种元素构成的不同的单质，测定出土文物年代的14C是一种核素，不是单质，所以不是碳的一种同素异形体，B错误；X射线衍射法是研究晶体结构的重要手段，可对青铜器微观晶体结构进行分析，C正确；商代青铜器都是利用化学变化制备出铜为原料，说明我国商代已经掌握冶炼铜技术，D正确。
10．B。解析：A项，Al与O2反应生成Al2O3，Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，NaAlO2溶液与过量CO2反应生成Al(OH)3和NaHCO3，Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O，Al2O3不能一步生成Al(OH)3；B项，Fe3O4与CO高温反应生成Fe和CO2，Fe与HCl反应生成FeCl2和H2，Fe与Cl2加热时反应生成FeCl3，FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，FeCl3与Fe反应生成FeCl2；C项，Cu与浓H2SO4加热反应生成CuSO4、SO2和H2O，SO2与H2S反应生成S和H2O，SO2发生催化氧化反应生成SO3，S与SO3相互间不能一步转化；D项，CH3CH2Br在NaOH醇溶液中发生消去反应生成CH2===CH2，CH2===CH2与H2O一定条件下发生加成反应生成C2H5OH，CH2===CH2与Br2发生加成反应生成CH2BrCH2Br，C2H5OH与CH2BrCH2Br相互间不能一步转化。
11．B。解析：A． Na2CS3中硫元素为-2价，还原性比较强，能被氧化，故A错误；B． 类比Na2CO3 溶液，O与S同主族，可知Na2CS3溶液显碱性，故B正确；C． 由反应方程式可知，固体与液体反应制备了硫化氢气体，故该制备反应是熵增过程，故C错误；D． S的原子半径比O小，故C=S键长比C=O键长长，键能小，故CS2的热稳定性比CO2的低，故D错误；故选B。
12．D。解析：A．Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；B．液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；
C．若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn＞Fe＞Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；D．漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确；答案选D。
13．B。解析：A．I2属于弱氧化剂，与Fe反应生成FeI2，A错误；B．电解一定浓度的硫酸锌溶液，Zn2+在阴极得电子析出Zn，B正确；C．石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C错误；D．SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl弱，该复分解反应不能发生，D错误；故答案选B。
【题型特训•练高分】
1．B。解析：若A为铁，D为氢气，B为酸、H2O等，可以与金属铁反应生成氢气，A项错误；若A为非金属单质，D不一定为非金属单质，例如氢气还原氧化铜，B项正确；若A为金属单质，D为非金属单质，则D不一定是氢气，例如Mg与CO2反应生成MgO和碳，D为碳，C项错误；若A、D均为金属单质，则组成元素的金属性A不一定强于D，例如再一定条件下钠可以置换出K，D项错误。
2．D。解析：铝土矿主要成分是三氧化二铝，应提纯后再通过电解制备Al，不能电解氯化铝，故A错误；从海水中提取镁，是先将石灰乳加入海水中生成氢氧化镁沉淀，加入盐酸溶解氢氧化镁变为氯化镁，电解熔融氯化镁制得镁，氧化镁熔点高，电解氧化镁会消耗更多能量，故B错误；由NaCl可以制漂白液，而漂白粉主要成分为氯化钙、次氯酸钙，故C错误；黄铁矿的主要成分是FeS2，煅烧生成二氧化硫，再将二氧化硫转化为三氧化硫，然后与水反应生成硫酸，通过该生产流程可制备硫酸，故D正确。
3．C。解析：由Cl2制备漂白粉应通入石灰乳而不是石灰水中，A项错误；向氯化钠溶液中通入二氧化碳，无法制取碳酸氢钠固体，B项错误；向溴水中加入碘化钠溶液，可得到碘单质，C项正确；电解MgCl2溶液得不到Mg，D项错误。
4．D。解析：A．由于高温条件下，C与H2O将反应生成CO和H2，且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解，生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解，导致所得产物不纯，故制备时要保持无水环境，A正确；B．由题干信息可知，AlCl3在180℃升华，故输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上，B正确；C．由题干信息可知，不加炭的氯化反应很难进行，则氯化时加炭，既增大了反应的趋势，同时C被氧化为CO放出热量，则又为氯化提供了能量，C正确；D．反应过程中若保持炭过量，则可能发生反应：SiO2＋2CSi＋2CO或者SiO2＋3CSiC＋2CO，导致获得的固体产物MgCl2中含有Si、SiC等杂质，D错误；故答案为：D。
5．C。解析：选C　分析题给信息可知，如果X只含一种物质，则可能是偏铝酸钠，此时固体A为氢氧化铝沉淀；如果X含多种物质，则固体A可以是氢氧化铝、碳酸钡、氧化铁等物质中的多种可能组合。当固体A是氢氧化铝沉淀时可以溶解于氢氧化钠溶液中，A说法正确；固体A可以是上述推断中的多种可能组合，则溶液C中可能含有铁离子、亚铁离子、铜离子等，则与碳酸氢钠溶液反应可以产生沉淀，B说法正确；如果X中有氧化铁并且有铜，则加入盐酸后三价铁被铜还原为二价铁，加入硫氰化钾溶液后不会发生显色变化，所以不能根据硫氰化钾的现象排除氧化铁的存在，C说法不正确；溶液B中能产生的白色沉淀只能是碳酸钡，则X中必定有BaCl2和NaHCO3，D说法正确。
6．B。解析：室温下，Na在空气中反应生成Na2O，A项错误；2Al＋2H2O＋2OH－===2AlO＋3H2↑，B项正确；室温下，铜与浓硝酸反应生成NO2，C项错误；室温下，铁遇浓硫酸发生钝化，D项错误。
7．B
8．A。解析：A项，用盐酸滴定Na2CO3溶液，用甲基橙作指示剂，正确；B项，碱石灰既可以吸收CO2，也可以吸收水分，无法测定Na2CO3的质量分数，错误；C项，CO2挥发会带出水分，根据减轻的质量测定Na2CO3的质量分数，会产生较大误差，错误；D项，CO2能溶于水，则排水体积不等于CO2的体积，错误。
9．B。解析：A．Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均存在Na+、、、H2CO3、H+、OH-、H2O，故含有的微粒种类相同，A正确；B． H++，加入Ca2+后，Ca2+和反应生成沉淀，促进的电离，B错误；C．Al3+与、都能发生互相促进的水解反应，C正确；D．由题干信息可知形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根，则它们浓度减小，水解产生的氢氧根的浓度会减小，pH减小，D正确；故选B。
10．C。解析：Na与H2O反应是因为金属钠的特殊活泼性，不是金属的通性，所以不能类比其他金属，A错误；HClO具有强氧化性，SO2具有强还原性，二者会发生氧化还原反应，B错误；Na3N是离子化合物，与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，可看作是阴、阳离子之间重新组合生成NaCl和NH3，NH3再与HCl结合生成NH4Cl，Mg3N2与Na3N结构相似，都是离子化合物，结构决定性质，所以反应可以“类比”，C正确；氨水与少量AgNO3反应生成[Ag(NH3)2]＋，离子反应方程式为Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O，所以得不到Ag2O，D错误。
11．C。解析：两种方案中所发生反应的化学方程式分别为：①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、H2＋CuOCu＋ H2O；②CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。方案①中氢气还原氧化铜实验，开始时需先通入一部分氢气，排出装置中的空气，实验结束时还要通一会儿氢气，以防止生成的铜被氧化，方案②中均可完全转化，故方案①生成的铜比方案②生成的铜少。
12．A。解析：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，A项正确；2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，NaAlO2与过量HCl反应生成Al3＋，即AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O，B项错误；蔗糖分子中不含醛基，无还原性，不能发生银镜反应，C项错误；Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，而Fe与HCl反应只能生成FeCl2：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，D项错误。
13．C。解析：A.钠与水反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，是一个熵增的反应，也是一个放热反应，因此该反应一定能自发进行，正确；B.饱和Na2SO4溶液使蛋白质发生盐析，而浓硝酸使蛋白质发生变性，因此二者的原理不同，正确；C.FeCl3和MnO2都可以做H2O2分解的催化剂，但是二者的催化效率不同，错误；D.NH4Cl中的NH与OH－结合生成弱电解质NH3·H2O，使氢氧化镁的沉淀溶解平衡右移，故Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液，正确。
14．A。解析：Fe2＋遇SCN－无红色出现，A项错误；Al3＋水解生成Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋，B项正确；铵盐与碱混合加热可产生NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，C项正确；Fe3＋可以氧化Cu，反应的化学方程式为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，D项正确。
15．C。解析：A项，常温下，Fe在浓硝酸中会发生钝化，错误；B项，MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成Cl2，与稀盐酸不反应，错误；C项，氨水过量，SO2与NH3·H2O发生反应能生成(NH4)2SO3，正确；D项，室温下，Na与空气中O2反应生成Na2O，错误。