资源简介

2019年高考化学二轮核心考点金属及其化合物
【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2019年高考命题的新亮点。
高考选题：
【2018新课标1卷】磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是 （ ）
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D

详解：A、废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A正确；
B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B正确；

点睛：本题以废旧电池的回收为载体考查金属元素的回收，明确流程中元素的转化关系是解答的关键，题目难度不大。
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】【湖南岳阳一中2019届高三第二次质检】取某物质放在盛有足量过氧化钠固体的容器中，然后通入足量，用电火花不断引燃使其充分反应，最后称得固体的质量增加小于，则该物质是 （ ）
A．甘油 B．羟基乙酸
C．乙醇 D．蔗糖
【答案】B

【 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】【上海闵行区2019届高三上学期期末】一定能实现铁元素之间相互转化的措施是 （ ）

A．实现①的转化，用比铁活泼的金属
B．实现②的转化，通过钢铁电化腐蚀
C．实现③的转化，加入少量稀硝酸
D．实现④的转化，加入过量氯气
【答案】B
【解析】A. 金属钠活泼性很强，但是金属钠加入到氯化亚铁溶液中，生成氢氧化亚铁白色沉淀和氢气，不能置换出铁，A错误；B. 钢铁发生吸氧腐蚀或析氢腐蚀，负极反应均为：Fe-2e-= Fe2+，B正确；C. 过量的铁与少量的稀硝酸反应生成硝酸亚铁、一氧化氮和水，C错误；D. 铁离子变为亚铁离子，应加入还原剂，如铁粉即可实现，不能加入氧化剂氯气，D错误；综上所述，本题选B。
【 络，关注元素化合物性质在生产和生活中的应用。
6．【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

【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。
7．【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】
试题分析：A、SO2用于漂白纸浆是利用其漂白性，不是氧化性，二氧化硫与硫化氢反应生成S单质和水，表现氧化性，A错误；B、NH4HCO3用作氮肥是因为其中含有氮元素，易被农作物吸收，与热稳定性无关，B错误；C、Fe2(SO4)3用作净水剂是因为铁离子水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附水中悬浮的杂质而净水，C错误；D、Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，D正确。答案选D。
【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
8．【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

【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。
9．【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。
10．【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

【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。
11．【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

【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。
12．【2018江苏卷】碱式硫酸铝溶液可用于烟气脱硫。室温下向一定浓度的硫酸铝溶液中加入一定量的碳酸钙粉末，反应后经过滤得到碱式硫酸铝溶液，反应方程式为（2?x）Al2(SO4)3+3xCaCO3+3xH2O2[（1?x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3]+3xCaSO4↓+3xCO2↑生成物（1?x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3中x值的大小影响碱式硫酸铝溶液的脱硫效率。
（1）制备碱式硫酸铝溶液时，维持反应温度和反应时间不变，提高x值的方法有___________________。
（2）碱式硫酸铝溶液吸收SO2过程中，溶液的pH___________（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（3）通过测定碱式硫酸铝溶液中相关离子的浓度确定x的值，测定方法如下：
①取碱式硫酸铝溶液25.00 mL，加入盐酸酸化的过量BaCl2溶液充分反应，静置后过滤、洗涤，干燥至恒重，得固体2.3300 g。
②取碱式硫酸铝溶液2.50 mL，稀释至25 mL，加入0.1000 mol·L?1EDTA标准溶液25.00 mL，调节溶液pH约为4.2，煮沸，冷却后用0.08000 mol·L?1CuSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗CuSO4标准溶液20.00 mL（已知Al3+、Cu2+与EDTA反应的化学计量比均为1∶1）。
计算（1?x）Al2(SO4)3·xAl(OH)3中的x值（写出计算过程）。
【答案】（1）适当增加CaCO3的量或加快搅拌速率
（2）减小
（3）25mL溶液中：n(SO42?)= n(BaSO4) ==0.0100 mol
2.5 mL溶液中：
n(Al3+) = n(EDTA)?n(Cu2+)=0.1000 mol·L?1×25.00 mL×10?3L·mL?1?0.08000 mol·L?1×20.00 mL
×10?3 L·mL?1=9.000×10?4 mol
25 mL溶液中：n(Al3+)=9.000×10?3 mol
1 mol (1?x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3中
n(Al3+)=(2?x)mol；n(SO42?)=3(1?x)mol
 x=0.41
【解析】分析：（1）提高x的值，即促进Al3+的水解和CaSO4的生成。
（2）碱式硫酸铝溶液吸收SO2，溶液碱性减弱，pH减小。
（3）根据加入过量BaCl2溶液产生的固体计算n（SO42-）；由消耗的CuSO4计算过量的EDTA，由Al3+消耗的EDTA计算n（Al3+）；根据n（Al3+）与n（SO42-）之比计算x的值。

点睛：本题以碱式硫酸铝溶液的制备原理为背景，考查反应原理的理解、反应条件的控制和有关化学式的计算。解题的关键有：①向硫酸铝溶液中加入CaCO3生成碱式硫酸铝溶液，CaCO3的作用是调节pH促进Al3+水解，同时将SO42-转化为CaSO4沉淀；②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。
【课后反馈】
夯实基础：
1．【洛阳2019届高三上学期第一次统考】下列有关金属及其化合物的说法正确的是 （ ）
A．钠在空气中燃烧生成白色固体Na2O2
B．Mg在空气中燃烧，其生成物只有MgO
C．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2
D．铝、铁、铜在潮湿的空气中易生锈生成对应的氧化物
【答案】C
【解析】A．钠在空气中燃烧产物是过氧化钠，过氧化钠是淡黄色固体，氧化钠是白色固体，选项A错误；B、空气的成分有氮气、氧气、二氧化碳等物质，镁条和氮气反应生成Mg3N2，镁条和氧气反应生成MgO，镁条和二氧化碳发生置换反应生成MgO和C，选项B错误； C．铁在高温下与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，选项C正确；D、铜在潮湿的空气中易生锈被腐蚀呈绿色，锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，选项D错误；答案选C。
2．【新疆昌吉市教育共同体2019届高三9月月考】Na2O2是一种既有氧化性、又有还原性的物质，当Na2O2与CO2发生反应并且有氧气生成时，下列有关说法正确的是 （ ）
A．CO2一定是氧化剂
B．当有1 mol O2生成时转移电子4 mol
C．O2一定是氧化产物
D．Na2O2不可能发生还原反应
【答案】C

3．【内蒙古鄂尔多斯西部四旗2019届高三上期末】化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是 （ ）
A．MgO的熔点很高，可作优良的耐火材料，工业上也用其电解冶炼镁
B．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
C．燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
D．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
【答案】A
【解析】A项，MgO的熔点很高，可作优良的耐火材料，镁是活泼金属，活泼金属的冶炼用电解法， MgO的熔点为2800℃、熔点高，电解时耗能高，工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，故A项错误；B项，明矾中铝离子水解生成胶体，具有吸附性，能吸附水中悬浮物，可用于水的净化，故B项正确；C项，燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩，故C项正确；D项，铝比铁活泼，但氧化铝为致密的氧化物，所以铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀，故D项正确。综上所述，本题正确答案为A。
4．【济南2019届高三上学期期末】关于下列实验的说法正确的是 （ ）
A．铜可溶于氯化铁溶液说明铜能与其反应且比铁活泼
B．在空气中蒸干硫酸亚铁溶液可以得到绿矾(FeSO4·7H2O)
C．向氢氧化铁胶体中滴加稀硫酸，红褐色液体逐渐变为黄色
D．向偏铝酸钡溶液中滴加稀硫酸，先生成白色沉淀随后部分溶解
【答案】D

5．【上海青浦区2019届高三上学期期末】铁元素的化合价有+2和+3价，某兴趣小组利用含铁的盐溶液进行化学实验：
（1）取一定量氯化亚铁固体，配制成0.1mol/L 的溶液，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_______________。
（2）在氯化铁溶液中滴入1滴KSCN溶液，溶液变________色，接着在变色的溶液中滴入2 mL 0.5mol/L AgNO3溶液，产生白色沉淀(已知:AgSCN为白色沉淀) ，溶液逐渐恢复到原来颜色，这种变化是因为________________________________________(请从平衡移动的角度解释)。
用下图装置进行SO2性质的研究。

（3）用______取25.00mL FeCl3和Ba(NO3)2的混合溶液，通入SO2气体一段时间后，发现A中产生白色沉淀，该白色沉淀的化学式是______，推测产生白色沉淀的原因可能是_____________
（4）工业石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是：烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏（CaSO4·2H2O）。某电厂用煤300t（煤中含硫的质量分数为2.5%），若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则理论上可得到_________吨石膏。
【答案】防止亚铁离子被氧化 血红 溶液中发生Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3使局部变红， Ag＋与SCN－反应生成AgSCN沉淀，降低了c(SCN－)，平衡逆向移动，血红色逐渐褪去 酸式滴定管 BaSO4 Fe3＋将SO2氧化成SO42－，再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀或酸性条件下NO3－将SO2氧化成SO42－，再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀 38.7
SO2+CaCO3═CaSO3+CO2，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4?2H2O，反应方程式为：2CaSO3+O2+4H2O═2[CaSO4?2H2O]，总反应为：2CaCO3+2SO2+O2+4H2O═2[CaSO4?2H2O]+2CO2；
S～SO2 ～CaSO4?2H2O
32 172
300t×2.5%×96% m
=，解得m=38.7t。
能力拓展：
6．【甘肃天水市一中2019届高三第二次质检】将15.6 g Na2O2和5.4g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是 （ ）
A．标准状况下，反应过程中得到6.72 L的气体
B．最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl?)+c(OH?)
C．最终得到7.8 g的沉淀
D．最终得到的溶液中c(Na+)=1.5 mol·L?1
【答案】C

NaOH + HCl = NaCl +H2O
0.2mol 0.2mol 0.2mol
NaAlO2+ HCl+H2O = NaCl +Al（OH）3↓
0.1mol 0.1mol 0.1mol 0.1mol
A. 根据以上分析可知，反应过程中总共生成0.1mol氧气和0.3mol氢气，在标准状况下，得到8.96L的气体，故错误；B. 最终得到的溶液中含有偏铝酸钠和氢氧化钠和氯化钠，故关系c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)是错误的，故错误；C. 最终得到0.1mol氢氧化铝沉淀，即7.8g的沉淀，故正确。D. 根据钠原子守恒分析，0.2mol过氧化钠能得到的钠离子物质的量为0.4mol，则c(Na+)=0.4/0.2=2mol·L-1，故错误。故选C。
7．【江西南康中学、于都中学2019届高三下学期第二次联考】以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是 （ ）

A．加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B．向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3
C．隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:5
D．烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来
【答案】C
【解析】A. FeS2煅烧时会生成SO2，加入CaO会与SO2反应，减少SO2的排放，而且CaSO3最后也会转化为CaSO4，A项不符合题意；B.滤液中NaAlO2溶液，通入CO2，生成Al(OH)3，过滤、洗涤、煅烧可以得到Al2O3；B项不符合题意；C.煅烧前后Fe原子守恒，n（FeS2）：n（Fe2O3）=2:1，而不是1:5，C项符合题意；D. Fe3O4具有磁性，能够被磁铁吸引，D项不符合题意；本题答案选C。
8．【天津市七校2019届高三上学期期末】A、B、C是常见的三种单质，A、B、C及其他物质之间的反应关系如图所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D+C→E+F，且常温下只有B为气态，则A、B、C分别为 （ ）

A．Fe、Cl2、Cu B．Fe、Cl2、H2 C．Cu、Cl2、Fe D．Fe、Cl2、Mg
【答案】A

9．【湖南岳阳市2019届高三一模】纳米Fe3O4晶体材料可以作为核磁共振造影增强剂，用于疾病的诊断和治疗，其制备过程如图所示，下列叙述不合理的是 （ ）

A．在反应②中，的作用可能是促进氯化铁水解
B．直接加热FeCl3溶液也可以得到Fe3O4
C．反应③的化学方程式是6FeOOH+CO=2Fe3O4+3H2O+CO2
D．纳米四氧化三铁形成的分散系，有可能产生丁达尔效应
【答案】B

10．【甘肃会宁县一中2019届高三第三次月考】从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝两种工艺流程如下：

注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
请回答下列问题：
(1)验证滤液B含Fe3+，可取少量滤液并加入__________(填试剂名称)。
(2)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式)，写出该溶质的一种用途____________。
(3)流程甲加入盐酸后生成Al3+的离子方程式为________。
(4)流程乙加入烧碱后生成SiO的离子方程式为____________________________。
(5)滤液D中通过量CO2产生沉淀F的离子方程式：___________________________。
(6)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)＝________。
【答案】硫氰化钾或硫氰酸钾、苯酚溶液 NaHCO3 制纯碱或作发酵粉 Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O SiO2＋2OH－=SiO32—＋H2O AlO2- + CO2 +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 5.6×10－10mol·L－
【解析】由工艺流程甲可知，铝土矿与盐酸反应得固体A和滤液B，则固体A为SiO2，滤液B含有氯化铝、氯化铁、氯化镁等，滤液中加入过量的NaOH，可推知沉淀C为氢氧化铁、氢氧化镁，滤液D含有偏铝酸钠、氯化钠、氢氧化钠，所以向滤液D中通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀与碳酸氢钠，沉淀F为Al（OH）3，滤液E中含有NaCl、NaHCO3；根据工艺流程乙可知，铝土矿中的Al2O3、SiO2能和氢氧化钠反应，可知固体X为Fe2O3、MgO等，滤液Y为硅酸钠、偏铝酸钠，滤液中通入过量二氧化碳，沉淀Z为Al（OH）3、硅酸，滤液K中含有NaHCO3，据此分析。
（1）要检验滤液B中含有Fe3+，方法很多，如可加入硫氰化钾溶液，溶液变为血红色；加入苯酚溶液，与苯酚发生显色反应，溶液为紫色；与碱溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀，都能证明滤液B中含有Fe3+，故答案为：硫氰化钾或硫氰酸钾、苯酚溶液。
（2）由分析可知滤液E、K中溶质的主要成份是NaHCO3，NaHCO3的用途很多，如治疗胃酸过多、发酵剂、灭火剂等，故答案为：NaHCO3，制纯碱或作发酵粉。

（5）滤液D中的溶质为NaCl、NaAlO2、NaOH，向溶液中通入过量CO2，发生的反应为NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3、NaOH+CO2=NaHCO3，产生沉淀F的离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
（6）pH=13时，c(OH-)=0.1mol·L-1，Ksp=c(Mg2+)·c2(OH-)=5.6×10-12，可得c(Mg2+)=5.6×10-10mol·L-1，故答案为：5.6×10－10mol·L－1。
自我提升：
11．【合肥2019高三第一次质检】在一定量铁的氧化物中，加入45 mL4 mol/L硫酸溶液恰好完全反应，所得溶液中Fe2+能恰好被标准状况下672mL氯气氧化。则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为（ ）
A．5:6 B．7:9 C．3:4 D．2:3
【答案】B
【解析】硫酸的物质的量n（H2SO4）=4mol/L×0.045L=0.18mol，672mL氯气的物质的量为0.03 mol，根据反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知反应后溶液中n（Fe2+）=0.06mol，设FeO为Xmol，Fe2O3为Ymol，由FeO+ H2SO4=FeSO4+H2O和Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O可得求解关系式X+3Y=0.18①，X=0.06②，解得X=0.06mol、Y=0.04mol，则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为（0.06 mol+0.04mol×2）：（0.06 mol+0.04mol×3）=7:9，故选B。
12．【福建泉州市2019届质检】工业上由黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下。下列说法不正确的是 （ ）

A．气体A中的大气污染物可用氨水吸收并回收利用
B．由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为3Cu2O+2Al Al2O3+6Cu
C．加入石英砂作为添加剂熔剂，生成更稳定、更容易分离的硅酸盐
D．用过量稀H2SO4可全部溶解熔渣B
【答案】D
【解析】A.有上述流程图可以看出，气体A是二氧化硫，可用氨水吸收并回收利用，故A正确；B.依据图示，泡铜中的Cu2O和Al在高温下发生铝热反应，生成Cu，化学方程式为：3Cu2O+2Al Al2O3+6Cu，故B正确；C.硅酸盐较其它的盐稳定性强，所以焙烧黄铜矿时加入石英砂作为添加剂熔剂，生成更稳定、更容易分离的硅酸盐，故C正确；D.熔渣B中含有二氧化硅，二氧化硅不溶于硫酸，故D错误；本题答案为D。
13．【甘肃武威一中2019届高三上学期期末】下列除去杂质的方法不正确的是 （ ）
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水
D．铜中混有铁粉：加过量硫酸铜溶液后过滤
【答案】B

14．【河南永城市实验高级中学2019届高三上学期期中】把少量废铁屑溶于过量稀硫酸中，过滤，除去杂质，在滤液中加入适量硝酸，再加入过量氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色得残渣。上述沉淀和残渣分别为 （ ）
A．Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe3O4 B．Fe(OH)2、FeO
C．Fe(OH)3、Fe2O3 D．Fe2O3、Fe(OH)3
【答案】C

15．【广东2019届韶关市高考调研】锌锰干电池是很古老的一次性电池，它的生产原料主要有软锰矿和闪锌矿。已知闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO2共约7%，其余为水分；软锰矿中含MnO2约a%，SiO2约20%，Al2O3约4%，其余为水分。科研人员开发了综合利用软锰矿和闪锌矿的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。

请回答下列问题：
(1)反应I需不断搅拌，目的是____________________________。
(2)检验反应I的滤液中含有Fe3+的试剂为____________；写出反应I中由FeS生成Fe3+的离子方程式____________________________________。
(3)反应Ⅱ加入适量锌的作用是__________________；反应III中MnO2的作用是________________。
(4)已知ZnCO3、MnCO3的Ksp分别为1.4×10-10、2.2×10-11；要使反应IV之后的溶液中Zn2+、Mn2+浓度均降到1.0×10-6mol/L，则溶液中残留的CO32-浓度至少为__________mol/L。
(5)图是Na2SO4和Na2SO4?10H2O的溶解 度曲线(g/100g水)，则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是：将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液________→__________→ 用乙醇洗涤→干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是_________________________________________。

【答案】加快反应速率，提高原料利用率。 KSCN(或苯酚) 2FeS+3MnO2+12H+ =2Fe3+ +2S+3Mn2+ +6H2O 将溶液中的Cu2+还原成Cu 将Fe2+氧化成Fe3+ 1.4×10-4 蒸发结晶 趁热过滤 防止Na2SO4固体转化为Na2SO4?10H2O，并防止Na2SO4因溶于水而损耗

（3）由图可知，反应Ⅱ加入适量锌有铜析出，故反应Ⅱ是将溶液中的Cu2+还原为Cu；反应III中加入MnO2，将Fe2+氧化成Fe3+，最终生成Fe(OH)3沉淀；本题答案为：将溶液中的Cu2+还原成Cu；将Fe2+氧化成Fe3+。
（4）欲使Zn2+、Mn2+浓度均降到1.0×10-6mol/L，根据ZnCO3的Ksp=1.4×10-10，即c(Zn2+)c(CO32-)=1.4×10-10，求得：c(CO32-)=1.4×10-10÷（1.0×10-6）=1.4mol/L，同理可求使Mn2+沉淀，当Mn2+浓度均降到1.0×10-6mol/L时，c(CO32-)=2.2mol/L，所以溶液中残留的CO32-浓度至少为1.4mol/L ；本题答案为：1.4。
（5）由图像溶解度曲线变化可知，Na2SO4的溶解度，在温度较高时，随温度升高而降低，而Na2SO4?10H2O的溶解度，随温度升高而升增大，欲得到Na2SO4晶体，应采取加热蒸发溶剂使Na2SO4结晶析出，并趁热过滤；因Na2SO4在乙醇中难于溶解，所以用乙醇洗涤即防止Na2SO4和水作用生成Na2SO4?10H2O，又能防止Na2SO4因溶于水而损耗；本题答案为：蒸发结晶 、趁热过滤、防止Na2SO4固体转化为Na2SO4?10H2O，并防止Na2SO4因溶于水而损耗。
【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。

展开更多......

收起↑