第3讲高三金属及其化合物专题复习全国卷含答案.docx
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第3讲高三金属及其化合物专题复习全国卷含答案
第3讲：
金属及其化合物
教学目标
掌握钠、铁、铝及其化合物的化学性质和相关反应方程式
重、难点
1、了解钠、铁、铝及其化合物的物理性质；
2、掌握钠、铁、铝及其化合物的化学性质和相关反应方程式。
3、常见金属离子检验
【课首小测】
1．（2015·新课标I）10．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（D）
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1.0mol·L－1Fe2（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
2.（2015·新课标II）用右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是D
【导学】一、金属及其化合物
【知识点】1、基本概念
1.酸性氧化物：
能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫酸性氧化物。
●规律-----大多数非金属氧化物是酸性氧化物。
如：
CO2、SO2、SO3、
2.碱性氧化物：
能跟酸反应生成盐和水的氧化物叫碱性氧化物。
●规律-----大多数金属氧化物是碱性氧化物如：
MgO、Na2O、CuO
3.两性氧化物：
能跟酸反应又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。
如：
Al2O3
Al2O3+6HCl==2AlCl3+3H2O；Al2O3+6H+==2Al3++3H2O
Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O；Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O
酸性氧化物
氧化物碱性氧化物
两性氧化物
4.两性氢氧化物：
能跟酸反应又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。
如：
Al（OH）3
Al（OH）3+3HCl==AlCl3+3H2O；Al（OH）3+3H+==Al3++3H2O；
Al（OH）3+NaOH==NaAlO2+2H2O；Al（OH）3+OH-==AlO2-+2H2O；
可溶性氢氧化物
氢氧化物难溶性氢氧化物
两性氢氧化物
5.复盐：
由两种或多种金属阳离子和一种酸根离子组成的盐叫复盐。
如：
KAl（SO4）2
正盐如：
Na2SO4、K2CO3
酸式盐如：
NaHSO4、NaHCO3
盐
碱式盐如：
Cu2（OH）2CO3（铜绿）
复盐如：
KAl（SO4）2
反应
化学方程式
离子方程式
钠
钠的重要化合物
钠在空气中燃烧
2Na+O2
Na2O2
/
钠在氯气中燃烧
2Na+Cl2
2NaCl
/
氧化钠溶于水
Na2O+H2O=2NaOH
Na2O+H2O=2Na++2OH－
氧化钠与盐酸反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
/
氧化钠与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
/
过氧化钠溶于水
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2H2O=4Na++4OH－+O2↑
过氧化钠跟CO2反应
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
/
碳酸钠溶液滴加少量盐酸
Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3
CO32－+H+=HCO3-
碳酸钠溶液滴加过量盐酸
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
CO32－+2H+=H2O+CO2↑
小苏打溶液中滴加稀盐酸
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
HCO3－+H+=H2O+CO2↑
碳酸氢钠受热分解
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
/
小苏打溶液跟烧碱反应
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
HCO3－+OH－=CO32－+H2O
*少量小苏打溶液跟澄清石灰水反应
NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3+NaOH+H2O
HCO3－+Ca+OH－=CaCO3↓+H2O
*过量小苏打溶液跟澄清石灰水反应
2NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
2HCO3－+Ca2++2OH－=CaCO3↓+CO32－+2H2O
铝
铝的重要化合物
铝跟盐酸溶液的反应
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
2Al+6H+=2Al3++3H2↑
铝跟氢氧化钠溶液的反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
2Al+2OH－+2H2O=2AlO2－+3H2↑
铝在氧气中加热或燃烧
4Al+3O2
2Al2O3
/
铝在氯气中燃烧
2Al+3Cl2
2AlCl3
/
氧化铝溶于稀盐酸
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
氧化铝溶于氢氧化钠溶液
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O
氯化铝溶液中滴加少量氢氧化钠溶液
AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl
Al3++3OH－=Al（OH）3↓
氯化铝溶液中滴加过量氢氧化钠溶液
AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O+3NaCl
Al3++4OH－=AlO2－+2H2O
氯化铝溶液中滴加少量（过量）氨水
AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl
（用于制备氢氧化铝沉淀）
Al3++3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
氢氧化铝溶于盐酸
Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O
Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O
氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液
Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al（OH）3+OH－=AlO2－+2H2O
*偏铝酸钠溶液通入少量（过量）CO2
2NaAlO2+CO2少+3H2O=2Al（OH）3↓+Na2CO3
NaAlO2+CO2过+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3
2AlO2－+CO2少+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32－
AlO2－+CO2过+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3－
*偏铝酸钠溶液滴加少量（过量）盐酸
NaAlO2+HCl+H2O=Al（OH）3↓+NaCl
NaAlO2+4HCl过=AlCl3+NaCl+2H2O
AlO2－+H++H2O=Al（OH）3↓
AlO2－+4H+=Al3++2H2O
铁
铁的重要化合物
铁跟水蒸气的反应
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2↑
/
铁在氧气中燃烧
3Fe+2O2（g）
Fe3O4
/
氧化亚铁溶于稀盐酸
FeO+2HCl=FeCl2+H2O
FeO+2H+=Fe2++H2O
氧化铁溶于稀盐酸
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
四氧化三铁溶于稀盐酸
Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液
FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4
Fe2++2OH－=Fe（OH）2↓
硫酸铁溶液中加氢氧化钠溶液
Fe2（SO4）3+6NaOH=2Fe（OH）3↓+3Na2SO4
Fe3++3OH－=Fe（OH）3↓
氯化铁溶液中加氨水
FeCl3+3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4Cl
Fe3++3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+
氯化亚铁溶液中滴加氨水
FeCl2+2NH3·H2O=Fe（OH）2↓+2NH4Cl
Fe2++2NH3·H2O=Fe（OH）2↓+2NH4+
氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
2FeCl2+Cl2=2FeCl3
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－
氢氧化亚铁变成红褐色
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
/
铁片溶于氯化铁溶液
Fe+2FeCl3=3FeCl2
Fe+2Fe3+=3Fe2+
铜片溶于氯化铁溶液
Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
【我爱展示】
1、下列物质中，属于酸性氧化物的一组是（A）
ACO2、SO2、SO3、P2O5BMgO、CaO、Na2O、CuO
CAl2O3、Na2O2、Fe3O4、DH2SO4、HNO3、H2SO3
2、下列物质中，既属于硫酸盐、又是钾盐及又是铝盐的是（C）
AK2SO4BAl2（SO4）3CKAl（SO4）2DKHSO4
3、下列物质中，既能与H2SO4溶液又能NaOH溶液发生氧化还原反应的是（D）
ANaHCO3BAl2O3CAl（OH）3DAlENH4HCO3
【知识点】2、金属及其化合物的性质
1、金属及其化合物相关反应方程式
2、金属及其化合物之间的相互转化
（1）、根据钠及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。
（2）、根据铝及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。
（3）、根据铁及其重要化合物之间的转化关系，写出相应的化学反应方程式。
3、有关化合物的颜色
物质
FeO
Fe2O3
Fe3O4
CuO
Na2O2
Fe（OH）2
Fe（OH）3
颜色
黑色
红棕色
黑色
黑色
浅黄色
白色
红褐色
物质
Cu（OH）2
亚铁盐
铁盐
CuSO4
CuCl2
颜色
蓝色
浅绿色
黄褐
白色
蓝色（水）
棕（黄）色
绿色（水）
4、常见几种化合物的俗称
学名
化学式
俗称
学名
化学式
俗称
氢氧化钠
NaOH
烧碱、苛性钠
碳酸钙
CaCO3
石灰石、大理石
碳酸氢钠
NaHCO3
小苏打
氧化钙
CaO
生石灰
碳酸钠
Na2CO3
苏打、纯碱
氢氧化钙
Ca（OH）2
熟石灰
氧化铁
Fe2O3
铁红
硫酸铝钾
KAl（SO4）2
明矾
四氧化三铁
Fe3O4
磁性氧化铁
5、焰色反应：
-------属于物理变化
（1）定义：
很多金属或它门的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，在化学上叫焰色反应。
（2）焰色反应操作
a.清洗铂（或铁）丝：
先用盐酸洗涤，然后灼烧致与酒精喷灯火焰颜色相同。
b.焰色反应:
用清洗过的铂丝占取小量的金属或其化合物，然后放在酒精喷灯上灼烧观察火焰颜色。
（3）常见几种物质的焰色：
物质
焰色
物质
焰色
锂（Li）的化合物
紫红色
锶（Sr）的化合物
洋红色
钠（Na）的化合物
黄色
钡（Ba）的化合物
黄绿色
钾（K）的化合物
紫色
铜（Cu）的化合物
绿色
钙（Ca）的化合物
砖红色
例1、下列有关焰色反应实验的叙述中，正确的是（A）
A、用铂丝做焰色反应实验时，先要用盐酸洗涤铂丝，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同即可使用。
B、用铂丝做焰色反应实验时，先要用盐酸洗涤铂丝，再用水洗净后即可使用。
C、焰色反应是化学变化
D、只有金属化合物才有焰色反应。
E、只有金属单质才有焰色反应。
6、合金
（1）定义:
由一种金属跟另一种或几种金属（或非金属）所组成的具有金属特性的物质叫做
合金
（2）合金的特性
a.合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大;
b.多数合金的熔点一般比它的各成分金属的熔点低;
c.合金中元素的种类以及含量对合金的性质有极大的影响。
例2、下列叙述中，不正确的是（B）
A、铝硅合金的熔点一般比纯铝或纯硅的熔点低B、钢的含碳量很大
C、钢的硬度比纯铁的硬度大D、钢的含碳量越低,韧性越高，强度越低。
【我爱展示】
4、（2015·北京）在通风橱中进行下列实验：
下列说法中不正确的是：
（C）
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
5.（2015·四川）下列有关CuSO4溶液的叙述正确的是（A）
A．该溶液中Na+、NH4+、NO3-、Mg2+可以大量共存
B．通入CO2气体产生蓝色沉淀
C．与H2S反应的离子方程式：
Cu2++S2-=CuS↓
D．与过量浓氨水反应的离子方程式：
Cu2++2NH3·H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+
6.（2015·重庆）下列说法正确的是（B）
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
7．（2015·安徽）下列有关说法正确的是：
（C）
A．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B．Fe（OH）3胶体无色、透明，能发生丁达尔现象
C．H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
D．SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
【知识点】3、常见离子检验
阳离子
检验的试剂或操作
实验现象
离子反应式
备注
Na＋
焰色反应
焰色显黄色
Ｋ＋
焰色反应
焰色显紫色
（透过钴玻璃）
Ca2＋
加Na2CO3溶液
有白色沉淀生成
Ca2++CO32－==CaCO3↓
Mg2+Ba2+的干扰
Al3＋
逐滴加入NaOH溶液至过量
先有白色沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解
Al3++3OH－==Al（OH）3↓
Al（OH）3+OH－==AlO2－+2H2O
Fe2＋
a加NaOH溶液
b加KSCN+氯水
白、灰、灰绿、红褐
无现象、变血红色
Fe2++2OH－==Fe（OH）2↓
4Fe（OH）2+O2+2H2O==4Fe（OH）3
2Fe2++Cl:
2==2Fe3++2Cl－
Fe3++SCN－==[Fe（SCN）]2+
Fe3＋
a加NaOH溶液
b加KSCN
a生成红褐色沉淀
b溶液变成血红色
Fe3++3OH－==Fe（OH）3↓
Fe3++SCN－==[Fe（SCN）]2+
Cu2＋
a加NaOH溶液
b加H2S或Na2S
a生成蓝色沉淀
b生成黑色沉淀
Cu2++2OH－==Cu（OH）2↓
Cu2++H2S==CuS↓+2H+
Cu2++S2－==CuS↓
Ag+的干扰
Ag+
a加NaCl溶液
b加氨水至过量
a生成白色沉淀
b先有沉淀生成，然后沉淀逐渐溶解
Ag++Cl－===AgCl↓
Ag++NH3.H2O==AgOH+NH4+
AgOH+2NH3==[Ag（NH3）]++OH－
【我爱展示】
8、只用一种试剂就能将AgNO3、KSCN、H2SO4（稀）、NaOH四种无色溶液区分开，这种试剂是（C）
ABaCl2BBa（NO3）2CFeCl3D盐酸
9、某溶液中可能含有Fe2+离子和Fe3+离子中的一种或两种，下列的实验结论正确的是（C）
A、向溶液中先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后，溶液变红色，则溶液中一定有Fe3+离子
B、向溶液中先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后，溶液变红色，则溶液中一定有Fe2+离子
C、向溶液中先滴加KSCN溶液，不显红色，再滴加氯水后，溶液变红色，则溶液中只有Fe2+离子
D、向溶液中滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀，则溶液中只有Fe3+离子
【知识技巧回顾】
1、了解钠、铁、铝及其化合物的物理性质；
2、掌握钠、铁、铝及其化合物的化学性质和相关反应方程式；
3、常见金属离子检验。
【强化拓展训练】
1、（2015·安徽）某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。
为探究该反应原理，该同学做了以下试验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是：
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放
在试管口，试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同事测得溶液的pH为8.0
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
【答案】D
【解析】答案选择D。
选项A氨气的水溶液是显碱性的，因此可以用湿润的红色石蕊试纸检验；选项B由于没有碳元素，所以可以排除其他可以燃烧的有机物的干扰，该题中只有氢气可以燃烧，火焰颜色为淡蓝色，因此可以推断反应中生成氢气。
选项C，Mg在该溶液中失去电子发生氧化反应，因此该说法正确。
选项D，由于氢氧根离子只能失去电子，在反应中被氧化，做还原剂，因此不能将Mg氧化，故该选项错误
2、（2015·福建）纯净物X、Y、Z转化关系如右图所示，下列判断正确的是
A.X可能是金属铜
B.Y不可能是氢气
C.Z可能是氯化钠
D.Z可能是二氧化硫
【答案】A
【解析】：
本题考查的是物质之间的转化且符合题中所给关系。
A选项中若X是Cu，是可以符合关系的，比如Y为Cl2，Z为CuCl2故A正确。
B选项Y可以是H2，比如当X为Cl2，Z为HCl，故B错误。
C选项中，Z不能使NaCl，因为电解NaCl溶液得到的X、Y分别为H2和Cl2，而H2和Cl2反应的产物是HCl，故C错误。
D选项中Z不可能是SO3，因为SO3的水溶液是硫酸，电解硫酸溶液的产物是H2和O2，H2和O2反应不可能是SO3，故D也错误。
3、（2015·山东）某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入BaHCO3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
【答案】A
【解析】根据题意，有两个要求，一是化合物由两种单质直接反应生成，而氯气与铁反应生成FeCl3，排除C；二是与Ba（HCO3）2溶液反应同时产生气体和沉淀，A选项中Al3+可与Ba（HCO3）2溶液中的HCO3－发生双水解，Al3++3HCO3－=Al（OH）3↓+3CO2↑，同时生成沉淀和气体，A正确，B选项Na2O加入水中生成NaOH，再与Ba（HCO3）2反应生成BaCO3沉淀，不产生气体，D选项SiO2与Ba（HCO3）2溶液不反应。
4、（浙江卷.2015.T13）．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）制取七水合硫酸亚铁（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中一定含有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
【答案】D
【解析】选项A，正确。
选项B，正确。
选项C，正确。
选项D，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解后，未用Fe粉将Fe3+转变成Fe2+，得不到FeSO4·7H2O，错误。
5、（2015·上海）下列物质见光不会分解的是（）
A．HClOB．NH4ClC．HNO3D．AgNO3
【答案】B
【解析】次氯酸光照分解为氯化氢和氧气，硝酸及硝酸盐对光和热均不稳定，故选B
6、（2015·上海）二氧化硫能使溴水褪色，说明二氧化硫具有（）
A．还原性B．氧化性C．漂白性D．酸性
【答案】A
【解析】由Br2+H2SO3+H2O==H2SO4+2HBr可知，二氧化硫能使溴水褪色使发生的氧化还原反应，体现了二氧化硫的还原性，故选A。
7、（2015·江苏）在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。
下列说法正确的是（）
A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体
B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径：
C.在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性
D.该反应中化学能全部转化为热能
【答案】C
【解析】A项，活性炭也是由元素C形成的单质。
B项镁原子失去电子后电子层数少了一层，所以离子半径变小，因此B项错误。
C项，根据反应物的还原性强于生成物的还原性，所以C项正确。
D项，在燃烧过程中化学能除了转化为热能外还转化为光能，所以D项错误。
8、（2015·江苏）在给定条件下，下列选项中所示的物质间转化均能一步实现的是（）
A.粗硅
B.
C.
D.
【答案】A
【课后作业】
1、（2015·新课标I.27）.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______（化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。
然后在调节溶液的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）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。
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___________。
2．（2015·新课标II.）酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是有碳粉，二氧化锰，氯化锌和氯化铵等组成的填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可以得到多种化工原料，有关数据下表所示：
溶解度/（g/100g水）
温度/℃
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