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2018年高考二轮复习之核心考点步步高系列
考点七、金属及其化合物
【母题再现】
题型介绍：
钠、铝、铁、铜及其化合物是日常生活中非常重要的物质，特别是铝、铁在国民经济中占有极其重要的地位。高考命题的重点将是钠及其化合物(特别是Na2O2、Na2CO3、NaHCO3)的性质、铝及其化合物的两性、Fe2＋与Fe3＋之间的转化关系、铜的冶炼及Cu(OH)2的性质等。第I卷主要考查典型物质的性质及其应用，而第Ⅱ卷则将元素化合物知识的考查分散到多个题型中，结合化学理论、化学实验和计算等进行考查。估计以后高考试题将会在选择题中以离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等角度考查金属元素及其化合物的性质，以实验探究的形式考查元素化合物的性质将成为2018年高考命题的新亮点。
高考选题：
【2017江苏卷】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．FeFeCl2Fe(OH)2
B．SSO3H2SO4
C．CaCO3CaOCaSiO3
D．NH3NOHNO3
【答案】C
【名师点睛】本题考查是元素化合物之间的转化关系及反应条件。解题的关键是要熟悉常见物质的化学性质和转化条件，特别是要关注具有实际应用背景或前景的物质转化知识的学习与应用。
解题技巧：
一 、常见金属及化合物的主要性质
钠及其化合物
构建知识网络：

（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1 mol O2，转移电子的物质的量为2 mol。
（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
构建知识网络：

（1）镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg＋O22MgO，此外还发生反应：3Mg＋N2Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋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)2Mg(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＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。
3．铁、铜及其化合物
构建知识网络：


（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＋。
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
ABC
（1）NaNa2ONa2O2
（2）X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3
（3）X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO2
2．三角型转化关系
【考点揭秘】
高频考点一：过氧化钠与H2O、CO2的反应
【典例】【云南省曲靖一中2018届高三上第三次月考】某物质的分子式为CxHyOz，取该物质A g在足量的O2中充分燃烧后，将产物全部通入过量的Na2O2中，若Na2O2固体的质量增加了B g，则下列说法正确的是 （ ）
A．若y>x>z，则A>B B．若x=y>z，则A>B
C．若x=z【答案】C
【名师揭秘】解决本题的实质是关系式法和差量法的应用，关注起始物质和最终物质，就可以看出其增加的质量，这种方法在解题过程中经常应用。过氧化钠增加的质量实际为H2、CO的质量，故通式为(H2)m(CO)n的有机物、无机物或混合物均符合这个关系。
高频考点二：镁铝图像问题
【典例】【皖江名校联盟2018届高三12月联考】向物质的量浓度均为1mol/L的HCl、AlCl3、MgC12、NH4Cl混合溶液中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，得到如图图像。下列有关说法正确的是 （ ）
A．沉淀的最大物质的量为2mol
B．c-d段会产生标况下22.4LNH3
C．d-e段发生的反应为Al3++40H-=AlO2-+2H2O
D．滴加NaOH溶液过程中，微粒反应的先后顺序是H+、Mg2+、NH4+、Al(OH)3
【答案】D
【名师揭秘】对于这类图像问题关键是搞清楚反应的先后顺序和反应量的关系，有必要时可以写出反应方程式，然后把这些关系在图像中反应出来，定量计算和图象中的定量分析是解题关键。
高频考点三：铁的变价及转化
【典例】【广东省江门市2018届高三调研测试】将1.12g铁粉加入25mL2mol/L的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是 （ ）
A．铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl-基本保持不变
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C．Fe2+和Fe3+物质的量之比为5: 1
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2 :5
【答案】B
【解析】1.12g铁物质的量为：1.12g÷56g/mol=0.02mol，25mL2mol/L氯化铁溶液中Fe3+的物质的量为：0.025L×2mol/L=0.05mol；发生的反应为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据比例关系可得，0.02mol铁完全反应，消耗0.04mol Fe3+，生成0.06mol Fe2+，所以Fe3+剩余0.01mol，溶液中含有Fe3+物质的量为0.01mol，Fe2+物质的量为0.06mol，没有金属铁剩余；A项，铁没有剩余，溶液呈浅绿色，C1-基本保持不变，故A错误；B项，溶液中有剩余的Fe3+，往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色，故B正确；C项，Fe2+和Fe3+的物质的量之比为0.06mol：0.01mol=6：1，故C错误；D项，由反应离子方程式可得，氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：2，故D错误。
【名师揭秘】解决此类问题的关键是根据氧化性或还原性强弱，根据谁强谁先反应的原则，判断反应先后顺序，然后判断产物及量的关系。在计算过程中可以使用守恒法进行相关的计算。
【直击高考】
1．【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 （ ）
A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
D．NH3易溶于水，可用作制冷剂
【答案】A
【名师点睛】本题考查常见无机物的性质和用途。解题的关键是要熟悉常见化学物质的重要性质，性质决定用途，性质和用途之间的对应关系要理清。在学习元素化合物内容时，以“物质的结构决定物质的性质、物质的性质决定物质的用途”为主线构建知识网络，关注元素化合物性质在生产和生活中的应用。
2．【2016年高考新课标Ⅱ卷】某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为 （ ）
A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3 C．Na2SO3 、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4
【答案】C
【解析】
试题分析：A．NaHCO3、Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，A项错误；B．AgCl不溶于水和酸，加入水后，碳酸氢钠溶解，而AgCl不溶，再加入足量稀盐酸，AgCl仍然不溶，固体不能全部溶解，B项错误；C．亚硫酸钠和碳酸钡中加入水，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，符合题意，C项正确；D．Na2CO3、CuSO4中加热足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D项错误；答案选C。
【考点定位】考查物质的推断和性质。
【名师点睛】本题考查物质的推断和性质。该题既能检查学生元素化合物基础知识的掌握情况，又能检查学生灵活应用知识的能力，更能考查学生的逻辑推理能力，难度较大，解答时应认真分析题干，找出明显条件和隐蔽条件。
3．【2016年高考江苏卷】下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 （ ）
A．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆 B．NH4HCO3受热易分解，可用作氮肥
C．Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 D．Al2O3熔点高，可用作耐高温材料
【答案】D
【解析】
【考点定位】本题主要是考查元素及其化合物性质和用途的判断
【名师点晴】掌握常见物质的性质和用途是解答的关键，注意相关基础知识的积累。易错点是A，注意理解二氧化硫的化学性质的多样性，例如二氧化硫通入下列溶液中的现象与其体现的性质可总结如下：
溶液
石蕊试液
加有酚酞的
NaOH溶液
酸性KMnO4
溶液
溴水
品红溶液
氢硫酸
(H2S溶液)
现象
变红
褪色
褪色
褪色
褪色
生成浅黄色沉淀
SO2的性质
溶于水显酸性
溶于水显酸性
还原性
还原性
漂白性
氧化性
4．【2016年高考江苏卷】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是 （ ）
【答案】C
【解析】
【考点定位】本题主要是考查化学实验基础知识，元素化合物的性质等判断
【名师点晴】化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作，解答时注意掌握氨气的制备原理、物质的分离与提纯化学实验等基本操作，掌握相关物质的性质是解答的关键，易错选项是B和D，注意洗气瓶的气体通入以及碳酸氢钠的不稳定性。
5．【2016年高考上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是 （ ）
A．氧化镁中混有氧化铝 B．氯化铝溶液中混有氯化铁
C．氧化铁中混有二氧化硅 D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜
【答案】D
【解析】
试题分析：A．MgO是碱性氧化物与NaOH不能反应，而Al2O3是两性氧化物，可以与NaOH发生反应产生NaAlO2，过滤后洗涤，就得到纯净的MgO，错误；B．向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁变为Fe(OH)3沉淀，氯化铝变为NaAlO2，过滤，然后向溶液中加入适量的盐酸，当沉淀达到最大值中，过滤，得到Al(OH)3，再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解，就得到氯化铝溶液，除去了杂质，错误；C．二氧化硅是酸性氧化物，可以与NaOH发生反应，而氧化铁与NaOH不能发生反应。加入过量的NaOH，然后过滤洗涤，就得到纯净的氧化铁，错误；D．二者都可以与NaOH发生反应，当再向得到的沉淀中加入盐酸时，二者都溶解，不能分离、提纯二者，正确。
【考点定位】考查常见物质的性质和分离方法。
【名师点睛】把物质中混有的杂质除去而获得纯净物的过程叫提纯；将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物的过程叫分离。物质的分离就是利用混合物中各物质的物理性质或化学性质的差异，将它们分离开来，所以这类题目的实质还是对物质性质的考查，只有熟练掌握了各物质的性质，特别是“与众不同的个性”，才能快速准确的判断和解答。本题中涉及到镁、铝、铁、铜、硅等元素的化合物，重点考查了氧化铝、氢氧化铝的两性。对于答案A，虽然氧化镁和氧化铝都是金属氧化物，但根据氧化铝是两性氧化物的特点，可先用氢氧化钠溶液溶解将二者分开，过滤得氧化镁固体和偏铝酸钠溶液，往偏铝酸钠溶液中加入适量的盐酸可得氢氧化铝沉淀，过滤，将氢氧化铝加热可得氧化铝；对于答案B ，先加入足量氢氧化钠溶液，过滤，得氢氧化铁和偏铝酸钠溶液，往偏铝酸钠溶液中加入适量的盐酸可得氢氧化铝，过滤，然后用盐酸分别溶解氢氧化铁和氢氧化铝，可得到氯化铝溶液和氯化铁溶液；对于答案C，一个碱性氧化物，一个是酸性氧化物，所以可先用氢氧化钠溶液溶解，过滤，得氧化铁固体和硅酸钠溶液，往硅酸钠溶液中加入盐酸，过滤，将所得沉淀加热即可得到二氧化硅。对于答案D，由于氯化亚铁和氯化铜都只能和氢氧化钠反应，且得到的沉淀又都溶于盐酸，所以二者不能分离。
6．【2016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3→Na[Al(OH)4]。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是 （ ）
A．CO2+2OH?→CO32?+H2O B．Al2O3+2OH?+3 H2O→2 [Al(OH)4] ?
C．2 Al+2OH?+6H2O→2 [Al(OH)4] ?+3 H2↑ D．Al3++4 OH?→[Al(OH)4]?
【答案】D
【解析】
【考点定位】考查铝及其化合物的性质。
【名师点睛】铝元素是自然界中含量最高的金属元素，人类对铝及其化合物的应用量仅次于铁，因此铝及其化合物的性质、铝的冶炼是历次考试的主要考点之一。重点掌握Al、Al2O3、Al(OH)3的性质及有关反应的化学方程式、离子方程式的书写，有关Al(OH)3两性的图像题和计算，由铝土矿冶炼金属铝的工业流程等。一般都具有一定难度，复习过程中要注意有关基础知识的积累和解题技巧、方法的总结。
7．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）
选项
实 验
现 象
结 论
A．
将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成，溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋
B．
将铜粉加1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝、有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C．
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
D．
将0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液
先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
【答案】D
【考点定位】中学常见实验、常见反应的定性考查；难度为一般等级
【名师点晴】这种题主要考查考生读题获取的信息是否完整、是否抓住了关键词（A项中的“过量铁粉”、B项“有黑色固体出现”、C项“液态铝滴落”、D项“不再有沉淀产生”等）。学生的决断力也有考查，如看到B项“有黑色固体出现”，考生要坚信自己所学的Cu和Fe3+的反应而判断B项错误。
8．【2015北京理综化学】在通风橱中进行下列实验：
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面产生红棕色气泡
下列说法中不正确的是 （ ）
A．Ⅰ 种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2NO+O2=2NO2
B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
【答案】C?
【考点定位】考查Fe与硝酸的反应，涉及氮氧化物的性质、浓硝酸的强氧化性、原电池工作原理等
【名师点晴】利用铁与稀硝酸、浓硝酸的反应考查有关实验现象及解释，原电池理论等，学生应明确铁在稀硝酸中反应生成NO，在浓硝酸中发生钝化现象， 并能根据反应实质判断浓稀硝酸的氧化性强弱，同时还要知道原电池的构成条件以及原电池工作原理。
9． 【2015广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是 （ ）
选项
实验操作
现象
结论
A
分别加热Na2CO3和NaHCO3固体
试管内壁都有水珠
两种物质均受热分解
B
向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水
生成白色沉淀
产物三溴苯酚不溶于水
C
向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液
加入淀粉后溶液变成蓝色
氧化性：Cl2>I2
D
向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成血红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
【答案】BC
【解析】Na2CO3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，A错；苯酚溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀，说明产物三溴苯酚不溶于水，B对；淀粉溶液变成蓝色则生成了I2，说明氯水把I—氧化成了I2， 故氧化性：Cl2>I2，C对；FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，体现了Fe2+的还原性，没有体现氧化性，D错。
【考点定位】本题主要考查Na2CO3和NaHCO3固体、苯酚的性质，Cl2、I2氧化性强弱的比较以及Fe2+的检验，以及实验操作、现象、结论之间的关系。
【名师点睛】在判断实验操作、现象和结论的一致性的时候，先判断操作是否正确，如果操作正确能否得到相应的现象，再看结论与现象是否吻合，这一类题通常侧重于现象和结论的关系，判断现象和结论的一致性的时候一定要考虑到物质的性质，在整个实验中体现的是什么性质。
10．【2017江苏卷】(12 分)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。
（1）碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1： 45 ~ 50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为_________________________。
②方法2： 先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M'的化学式为______。
（2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.1160 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.1722 g；③另取25.00 mL溶液A，调节pH 4 ~ 5，用浓度为0.08000 mol·L?1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2?CuY2?+2H+)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。
【答案】（1）①4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ②Fe2+
（2）n(Cl?)=n(AgCl)×==4.800×10?3mol
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0.08000 mol·L?1×30.00 mL×10?3 L·mL?1×=9.600×10?3 mol
n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol－4.800×10?3 mol=1.440×10?2 mol
m(Cl?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol ?1 =0.1704 g
m(Cu2+)=9.600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0.6144 g
m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g· mol ?1 =0.2448 g
n(H2O)==4.800×10?3 mol
a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1
化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O
【解析】（1）①分析CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，可以发现Cu元素的化合价升高了，所以氧气肯定做了该反应的氧化剂，根据化合价升降总数相等并结合质量守恒定律，可以写出该反应的化学方程式为4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O。
②由催化原理示意图可知，M'先与H+、O2反应生成M，M再被Cu还原为Cu2+，所以M'的化学式为Fe2+。
（2）由实验②可以求出该样品中所含Cl?的物质的量，由氯离子守恒得：
n(Cl?)=n(AgCl)×==4.800×10?3mol
由实验③结合反应信息Cu2++ H2Y2?CuY2?+2H+，可以求出样品中所含Cu元素的物质的量：
n(Cu2+)=n(EDTA)×
=0.08000 mol·L?1×30.00 mL×10?3 L·mL?1×=9.600×10?3 mol
再由化合物中电荷守恒得：
n(OH?)=2n(Cu2+)?n(Cl?)=2×9.600×10?3 mol－4.800×10?3 mol=1.440×10?2 mol
分别求出这3种离子的质量，根据质量守恒，求出H2O的质量：
m(Cl?)=4.800×10?3 mol×35.5 g· mol ?1 =0.1704 g
m(Cu2+)=9.600×10?3 mol×64 g· mol ?1 =0.6144 g
m(OH?)=1.440×10?2 mol×17 g· mol ?1 =0.2448 g
再求出结晶水的物质的量：
n(H2O)==4.800×10?3 mol
最后求出各粒子的个数之比，写出化学式：
因为a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH?)∶n(Cl?)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 ，所以该样品的化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O。
【名师点睛】本题重点考查学生对化学反应中物质间转化的计量关系、反应条件的定量控制及化学反应原理的理解和应用水平，考查学生运用实验数据和结果进行化学计算的能力，也考查了学生获取信息的能力和分析推理的能力。解题的关键有：①分析反应前后元素的化合价变化情况，明确反应中的定量关系。②体验从定量的角度控制反应的基本条件的方法。③理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量计算，理清物质间的计量关系。④综合运用电荷守恒和质量守恒，理清思路，做到步骤清晰、细心运算。
【课后反馈】
夯实基础：
1．【山东省滨州市2018届高三期末】某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应:
下列说法正确的是 （ ）
A．②中的大量气泡主要成分是氢气
B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成
C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
【答案】C
2．【上海市闵行区2018届高三上学期质量调研】为除去Fe2O3中的Al2O3，可选用的溶液是 （ ）
A．HCl B．CH3COOH C．NaOH D．NH3·H2O
【答案】C
【解析】氧化铁为碱性氧化物，能与酸反应；Al2O3是两性氧化物，既能与酸反应又能与强碱溶液反应，为除去Fe2O3中的Al2O3，需要选择它们性质的不同点，即氧化铝可溶于强碱溶液中，而氧化铁不溶，过滤分离，故答案选C。
3．【湖南省长沙市长郡中学2018届高三月考】由钠、铜、铝、铁四种金属单质中的两种组成的合金共15?g，跟足量的盐酸反应产生5.6?L?氢气(标准状况下)，那么此合金中一定含有的金属是 （ ）
A．钠 B．铜 C．铝 D．铁
【答案】B
【解析】标准状况下5.6L氢气的物质的量==0.25mol,故15g金属提供的电子为0.25mol×2=0.5mol,则提供1mol电子需要金属的质量为15g×2=30g。A．Na在反应中表现+1价，提供1mol电子需要Na的质量为23g/mol×1mol=23g；B．Cu在反应中表现+2价，提供1mol电子需要?Cu的质量为64g/mol×mol=32g；C．Al在反应中表现+3价,提供1mol电子需要Al的质量为27g/mol×mol=9g；D．Fe在反应中表现+2价,提供1mol电子需要Fe的质量为56g/mol×mol=28g。综上所述，提供1mol电子，只有Cu的质量大于30g，其它金属的质量都小于30g，故金属混合物中一定有Cu，答案选B．
4．【黑龙江省哈尔滨三中2018届高三第四次测试】由铍和铝在元素周期表中的位置可知，二者的化合物具有相似的化学性质，已知反应：BeCl2+Na2BeO2+2H2O=2NaCl+2Be(OH)2↓ 能完全进行，则下列推断错误的是 （ ）
A．BeO和Be(OH)2均既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液
B．BeCl2是共价化合物，Na2BeO2是离子化合物
C．BeCl2水溶液呈酸性，将其蒸于并灼烧，残留物是BeCl2
D．Na2BeO2水溶液呈碱性，将其蒸干并灼烧，残留物为Na2BeO2
【答案】C
5．【河南省郑州市2018届高三第一次质量检测】短周期元素组成的单质及化合物间能发生如下图所示的转化，其中甲、乙为单质，A、B、C、D为化合物，B为气体，C为白色沉淀。回答下列问题:
（1）若B为常见的碱性气体，C不溶于NaOH溶液。
①甲的电子式为________________。②写出A→B+C的化学方程式_____________________。
（2）若B为具有臭鸡蛋气味的气体，乙与Fe2O3反应可用于焊接钢轨。
①工业上制取乙的化学方程式为_____________________。
②写出D溶液与过量氨水反应的离子方程式______________________________。
【答案】 Mg3N2+6H2O=== 2NH3↑+3Mg(OH)2（或Li3N+3H2O===NH3↑+3LiOH） 2Al2O34Al+3O2↑ Al3++3NH3?H2O=== 3NH4++Al(OH)3↓
能力拓展：
6．【皖江名校联盟2018届高三12月联考】下列图像与对应的叙述相符的是 （ ）
A．图①表示向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2?溶液
B．图②表示向NaAlO2?溶波中逐滴加入盐酸
C．图③表示向FeCl3溶液中加入锌粉
D．图④表示向NaOH溶液通入CO2
【答案】C
【解析】A、向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，先生成BaSO4和Al(OH)3，再加入Ba(OH)2生成BaSO4的同时Al(OH)3溶解（此时生成沉淀的物质的量逐渐减少），最后Al(OH)3完全溶解，只剩余BaSO4沉淀，先生成沉淀至Al3+沉淀完毕,后减小,最后不变，叙述与示意图不相符，选项A错误；B、向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，先生成沉淀，后溶解，叙述与示意图不相符，选项B错误；C、向FeCl3溶液中加入锌粉，发生反应为2Fe3++Zn=2Fe2++ Zn2+，Zn+ Fe2+=Fe+ Zn2+，C选项图像正确；D、向NaOH溶液通入CO2，发生反应为2OH-+CO2=CO32-+H2O，CO32-+ CO2+H2O=2HCO3-，当溶液里OH-完全反应时所得CO32-浓度为原OH-的物质的量的，选项D图像错误。答案选C。
7．【北京市清华大学附属中学2018届高三10月月考】某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物，转化关系如下如所示：下列说法不正确的是 （ ）
A．x为NaOH溶液，y为盐酸
B．a→b发生的反应为：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
C．按照本流程，x和y调换后也能达到实验目的
D．b、c既能与强酸又能与强碱反应
【答案】C
8．【山东省青岛市城阳区2018届高三上学期期中】将8.4g Fe投入浓硝酸中，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到30g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物，将该固体隔绝空气在高温下加热，得到红棕色的Fe2O3和气体B，A、B气体混合通入足量水中得到硝酸和NO，在标准状况生成NO气体的体积为 （ ）
A．1120mL B．2240mL C．3360mL D．4480mL
【答案】C
【解析】Fe与浓硝酸反应生成Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合物，Fe和硝酸完全反应；Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合物隔绝空气高温加热得到红棕色的Fe2O3和气体B；A、B气体混合通入足量水中得到HNO3和NO；经过上述一系列过程，Fe全部氧化为Fe2O3，Fe元素的化合价由0价升至+3价，浓HNO3中部分N原子被还原成NO，N元素的化合价由+5价降为+2价，根据得失电子守恒，3n（Fe）=3n（NO），n（NO）=n（Fe）==0.15mol，标准状况下NO的体积为0.15mol22.4L/mol=3.36L=3360mL，答案选C。
9．【内蒙古呼和浩特市2018届高三年级质量普查调研】某磁黄铁矿的主要成分是FexS（S为-2价），既含有Fe2+，又含有Fe3+，将一定量的该磁黄铁矿与100mL的盐酸恰好完全反应（注：矿石中其他成分不与盐酸反应），生成2．4g硫单质，0.425mol FeCl2 和一定量H2S气体，且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是 （ ）
A．该盐酸的物质的量浓度为4.25mol·L-1
B．该磁黄铁矿FexS中，Fe2+与Fe3+的物质的量之比为3∶1
C．成的H2S气体在标准状况下的体积为2.24L
D．该磁黄铁矿中FexS的x=0．85
【答案】D
Fe2+与Fe3+的物质的量之比=0.275mol：0.15mol=11：6，故B错误；C．根据氢原子、氯原子守恒得n(H2S)= n(HCl)=n(FeCl2)=0.425mol，V(H2S)=0.425mol×22.4L/mol=9.52L，故C错误；D．FexS中n(S)=0.075mol+0.425mol=0.5mol，n(Fe)=0.425mol，所以n(Fe)：n(S)=0.425mol：0.5mol=0.85，所以x=0.85，故D正确；故选D。
10．【四川省内江市2018届高三第一次模拟】铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体,同时得到浅绿色酸性溶液。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体(夹持装置省略)并进行有关实验。
（1）①若装置A中的试管不加热，则没有明显现象，原因是____________。
②证明有SO2 生成的现象是_____；为了证明气体中含有氢气，装置B和C中加入的试剂分别为X、CuSO4，请写出装置B处反应的化学方程式________________。
（2）取装置A试管中的溶液6mL，加入适量氯水恰好反应，再加入过量的KI溶液后，分别取2mL此溶液于3支小试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1mLCCl4，充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是________________(填离子符号)；实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有____(填离子符号),由此可以证明该离子与I-发生的氧化还原反应为_______。
（3）向盛有H202溶液的试管中加入几滴装置A试管中的溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为_________________；一段时间后，溶液中有气泡出现并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是________________；生成沉淀的原因是_______________ (用平衡移动原理解释)。
【答案】 常温下，铁的表面被浓硫酸氧化为致密的氧化物薄膜,阻止了浓硫酸与内层的铁进一步反应 酸性高锰酸钾溶液褪色 CuO+H2Cu+H2O Fe2+ Fe3+ 可逆反应 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 反应产生的Fe3+是H2O2分解的催化剂,使H2O2 分解产生O2 Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,反应消耗H+使c(H+)降低，且H2O2 分解反应放热，促使水解平衡正向移动,产生较多Fe(OH)3，聚集形成沉淀
【解析】（1）①A为铁与浓硫酸反应装置，常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，即：铁的表面被浓硫酸氧化为致密的氧化物薄膜，阻止了浓硫酸与内层的铁进一步反应，所以装置A中的试管不加热，则没有明显现象。②SO2具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，所以证明有SO2生成的现象是酸性高锰酸钾溶液褪色；由C中盛有硫酸铜，可判断出证明气体中含有氢气的方法是：装置B和C中加入的试剂分别为CuO、CuSO4，若含有H2，H2可把CuO还原为Cu，生成的H2O能与CuSO4反应生成蓝色的CuSO4?5H2O，B处反应化学方程式为：CuO+H2Cu+H2O。
（2）根据检验Fe2+方法，加入K3[Fe(CN)6]，若产生蓝色沉淀则有Fe2+，故实验②检验的离子是：Fe2+；I2易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，实验①说明I-被氧化成I2，Fe3+遇KSCN溶液显红色，实验③说明在I-过量的情况下溶液中仍有Fe3+，所以由实验①和③可以证明Fe3+与I-发生了氧化还原反应，但并没有反应完全，存在反应限度，因此该氧化还原反应为可逆反应。
（3）A试管中的溶液含有Fe2+，向盛有H202溶液的试管中加入几滴装置A试管中的溶液，发生氧化还原反应生成Fe3+，Fe3+的溶液呈棕黄色，反应的离子方程式为：H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；生成的Fe3+对双氧水起催化作用，双氧水分解产生氧气并放热，促进了Fe3+水解平衡正向移动，产生Fe(OH)3沉淀，所以一段时间后，溶液中有气泡出现并放热，随后有红褐色沉淀生成。
自我提升：
11．【江苏省溧阳市2017-2018学年高三第一学期阶段性调研】在检验用FeCl3溶液生产铜制印刷线路板后所得的废液成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是 （ ）
A．若用惰性电极电解该废液，阴极没有立即产生红色物质，说明废液中不含Cu2+
B．若向废液中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明废液中含有C1-
C．若向废液中加少量铁粉，充分反应后无固体剩余，说明废液中含有Fe3+
D．若向废液中滴加KSCN 溶液，无现象，再加入氯水后溶液呈血红色，说明废液中含有Fe2+
【答案】A
12．【福建省莆田第一中学2018届高三上学期第一学段】美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，有关说法不正确的是 （ ）
A．合金的熔点一般比组分金属低
B．铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，则n(Al)≤n(Na)
C．铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，会有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出
D．若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，放出的H2越多，则铝的质量分数越小
【答案】D
【解析】A．合金的熔点一般比组分金属低，故A正确；B．钠溶于水：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，铝与氢氧化钠溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，可见，钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，则n(Al)≤n(Na)，故B正确；C．钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀，如果剩余氯化铜，铝可以置换铜，故C正确；D．2Al～3H2，2Na～H2，每9gAl置换1g H2，每23gNa置换1gH2，可见若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，放出的H2越多，则铝的质量分数越大，故D不正确。故选D。
13．【福建省安溪六中2018届高三上学期12月联考】给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是 （ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】A
14．【广东省东莞市2018届高三上学期期末】FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持装置略去)。下列说法正确的是 （ ）
A．导管g的作用是增强装置的气密性
B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水
C．直接用E接收产物比用导管连接的优点是可防止堵塞
D．出于简化装置的目的，F装置可拆除
【答案】C
15．【甘肃省武威第十八中学2018届高三上学期第三次月考】锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，氢氧化锌可以与氨水反应生成[Zn（NH3）4]2+。回答下列问题：
（1）单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为______（用化学式表达）。
（2）写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式____________________________________。
（3）下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是____________________。
①硫酸铝和氢氧化钠 ②硫酸铝和氨水 ③硫酸锌和氢氧化钠 ④硫酸锌和氨水
（4）写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式______________________。试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因________________________。
【答案】 AlO2- [或Al（OH）4-] Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑[或Zn+2NaOH+2H2O===Na2Zn（OH）4 + H2↑] ①③④ Al3++3NH3·H2O===Al（OH）3↓+3NH4+ 可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn（OH）2可溶于过量氨水中生成[Zn（NH3）4]2+，氨水的用量不易控制
【解析】（1）单质铝和氢氧化钠溶液反应应该生成偏铝酸钠（四羟基合铝酸钠）和氢气，所以铝元素的存在形式为AlO2- [或Al（OH）4-]。
（2）根据题目的描述，可以得到锌和铝的化学性质相似，所以可以认为Zn和氢氧化钠溶液反应得到偏锌酸钠和氢气，方程式为Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑[或Zn + 2NaOH + 2H2O === Na2Zn（OH）4 + H2↑]。
（3）①向硫酸铝中滴加氢氧化钠开始有白色沉淀后消失，向氢氧化钠中滴加硫酸铝开始无现象（生成偏铝酸钠）后有白色沉淀（双水解出氢氧化铝），所以①可以鉴别。②硫酸铝和氨水互相滴加的现象都是白色沉淀，所以②无法鉴别。 ③硫酸锌的化学性质应该与硫酸铝相似，所以根据①的结果可以认为③可以鉴别。④向硫酸锌中滴加氨水开始有白色沉淀（氢氧化锌）后生成[Zn（NH3）4]2+消失，向氨水中滴加硫酸锌开始生成[Zn（NH3）4]2+无现象，所以④可以鉴别。答案为①③④。
（4）可溶性铝盐和氨水作用，生成氢氧化铝沉淀和铵盐，离子方程式为：Al3+ + 3NH3·H2O === Al（OH）3↓ + 3NH4+。实验室用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌时，过量的氨水会与氢氧化锌生成[Zn（NH3）4]2+，所以该方法不适宜。5
【名师小结】
有关金属元素的考题几乎出现在每年的高考题中，除在选择题中直接考查金属元素及其化合物的性质、制法及相互转变关系外，更重要的是以金属元素及其重要化合物结合其他元素及其化合物知识为载体，综合氧化还原、强弱电解质、平衡移动原理、物质结构等理论知识，以综合型试题对考生进行考查。解题的关键是要能进行适度的程序化的逻辑思维，及时调用所掌握物质结构、元素周期律、氧化还原、化学平衡等理论和金属元素及其化合物基础知识对题目中信息加以筛选、类比、迁移、推理和校正，得出正确的结论以及找到最合理简便的解题方法。

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