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1、2022年高考化學命題熱點提分攻略 專題11 金屬及其化合物難點突破學案 全國卷 年份 題號 考點分布 金屬單質(zhì)及其重要化合物 I 2018 7 ★ 2017 27、10D ★ II 2018 26 ★ 2017 13 ★ 2016 12、28 ★ III 2017 11、26、 27、9 ★ 2016 7 ★ 北京卷 2018 12 ★ 天津卷 2018 4 ★ 江蘇卷 2018 9、16 ★ (4)并不是Al與所有金屬氧化物均能組成鋁熱劑，該金屬氧化物對應(yīng)的金屬活潑性應(yīng)比鋁弱。 (5)Al2O3、Al(

2、OH)3與NaOH溶液的反應(yīng)常用于物質(zhì)的分離提純。Al(OH)3不溶于氨水，所以實驗室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。 (6)利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3，一般不用強酸，因為強酸的量控制不當會使制得的Al(OH)3溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2過量時另一產(chǎn)物是HCO，不過量時另一產(chǎn)物是CO，書寫離子反應(yīng)方程式時要特別注意。 (7)Al(OH)3可用作抗酸藥；明礬常用于凈水。 (8)泡沫滅火器所用試劑為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。 三　鐵及其重要化合物 1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Fe→→→ (2)形成

3、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2．掃除易忘知識盲點 (1)Fe與O2、H2O(g)反應(yīng)的產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe與Cl2反應(yīng)時生成FeCl3，與S反應(yīng)時生成FeS，說明Cl2的氧化能力大于S的。常溫下，F(xiàn)e、Al在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化，但加熱后繼續(xù)反應(yīng)。Fe在Cl2中燃燒，無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3。 (2)向含F(xiàn)e2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時，溶液會出現(xiàn)淺綠色―→棕色的顏色變化，該現(xiàn)象可用于Fe2＋的檢驗。 (3)Fe3＋的檢驗方法較多，如觀察溶液顏色法(棕黃色)、NaOH溶液法(生成紅褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成血紅色溶液)

4、，前面兩種方法需溶液中Fe3＋濃度較大時才適用，最好也最靈敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的檢驗可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化劑的方法；也可用鐵氰化鉀檢驗Fe2＋，現(xiàn)象是生成藍色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。 (4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置換反應(yīng)外，還可用化合反應(yīng)：2FeCl3＋Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋與堿的復(fù)分解反應(yīng)外，還可用化合反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 (5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入鹽酸)；配制FeCl3溶液要加入濃鹽酸防止水解。 (6)Fe3＋必須在酸

5、性條件下才能大量存在，當pH＝7時，F(xiàn)e3＋幾乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。 (7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，應(yīng)先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀過濾除去。 (8)制備Fe(OH)2的方法很多，原則有兩點：一是溶液中的溶解氧必須提前除去；二是反應(yīng)過程中必須與O2隔絕。同時要牢記Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時溶液的顏色變化(白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色)。 (9)Fe(OH)3膠體的制備方法是將飽和FeCl3溶液滴加到沸水中，加熱至呈紅褐色后立即停止加熱。膠體不帶電，帶電的是膠粒。 (10)自然界中有少量游離態(tài)的鐵(隕石中)，

6、純凈的鐵塊是銀白色的，而鐵粉是黑色的。 四　銅及其重要化合物 1．樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Cu→←Cu(OH)2→ (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2．掃除易忘知識盲點 (1)銅在潮濕的空氣中最終不是生成CuO，而是銅綠[Cu2(OH)2CO3]。 (2)常用灼熱的銅粉除去N2中的O2，灼熱的CuO除去CO2中的CO。 (3)新制Cu(OH)2懸濁液常用來檢驗醛基。 (4)Cu和一定量的濃HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的是NO2和NO的混合氣體，當Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu繼續(xù)溶解。 (5)Cu：紫紅色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：磚紅色。

7、 (6)銅的焰色反應(yīng)為綠色。 (7)冶煉銅的方法有①熱還原法；②濕法煉銅；③電解精煉銅。 (8)銅合金有：①青銅(Cu、Sn、Pb等)；②黃銅(Zn、Sn、Pb、Al等)；③白銅(Ni、Zn、Mn)。 【典例1】【2018全國1】硫酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下： 下列敘述錯誤的是 A. 合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用 B. 從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li C. “沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+ D. 上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉 【答案】D

8、詳解：A、廢舊電池中含有重金屬，隨意排放容易污染環(huán)境，因此合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用，A正確； B、根據(jù)流程的轉(zhuǎn)化可知從正極片中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li，B正確； C、得到含Li、P、Fe的濾液，加入堿液生成氫氧化鐵沉淀，因此“沉淀”反應(yīng)的金屬離子是Fe3＋，C正確； D、硫酸鋰能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸鈉代替碳酸鈉，D錯誤。答案選D。 點睛：本題以廢舊電池的回收為載體考查金屬元素的回收，明確流程中元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系是解答的關(guān)鍵，題目難度不大。 【典例2】【2018全國2】我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量F

9、eS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示： 相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下： 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 開始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列問題： （1）焙燒過程中主要反應(yīng)的化學方程式為_______________________。 （2）濾渣1的主要成分除SiO2外還有___________；氧化除雜工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧氣，其后果是___________

10、_____。 （3）溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為_________________。 （4）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為______________；沉積鋅后的電解液可返回_______工序繼續(xù)使用。 【答案】ZnS+O2ZnO+SO2 PbSO4 調(diào)節(jié)溶液的pH 無法除去雜質(zhì)Fe2+ Zn+Cd2+Zn2++Cd Zn2++2e－Zn 溶浸 詳解：（1）由于閃鋅礦的主要成分是ZnS，因此焙燒過程中主要反應(yīng)的化學方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2。 （2）由于硫酸鉛不溶于水，因此濾渣1的主要成分除SiO2外還

11、有PbSO4；要測定鐵離子，需要調(diào)節(jié)溶液的pH，又因為不能引入新雜質(zhì)，所以需要利用氧化鋅調(diào)節(jié)pH，即氧化除雜工序中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知沉淀亞鐵離子的pH較大，所以若不通入氧氣，其后果是無法除去雜質(zhì)Fe2+。 （3）溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cd2+＝Zn2++Cd。 （4）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，因此陰極是鋅離子放電，則陰極的電極反應(yīng)式為Zn2++2e－＝Zn；陽極是氫氧根放電，破壞水的電離平衡，產(chǎn)生氫離子，所以電解后還有硫酸產(chǎn)生，因此沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續(xù)使用。 點睛：無機工業(yè)流程題能夠以

12、真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導思想，能夠綜合考查學生各方面的基礎(chǔ)知識及將已有知識靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實際中解決問題的能力。解決本類題目的關(guān)鍵是分析流程中的每一步驟，可從以下幾個方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。即抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)的。另外本題中呈現(xiàn)的內(nèi)容展示了中華優(yōu)秀科技成果對人類發(fā)展和社會進步的貢獻，可以引導學生自覺傳承我國科學文化，弘揚科學精神。 【典例3】【2018北京】驗證犧牲陽極的陰極保護法，實驗如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液）。 ① ② ③ 在

13、Fe表面生成藍色沉淀 試管內(nèi)無明顯變化 試管內(nèi)生成藍色沉淀 下列說法不正確的是 A. 對比②③，可以判定Zn保護了Fe B. 對比①②，K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化 C. 驗證Zn保護Fe時不能用①的方法 D. 將Zn換成Cu，用①的方法可判斷Fe比Cu活潑 【答案】D 詳解：A項，對比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]無明顯變化，②Fe附近的溶液中不含F(xiàn)e2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]產(chǎn)生藍色沉淀，③Fe附近的溶液中含F(xiàn)e2+，②中Fe被保護，A項正確；B項，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面產(chǎn)生藍色沉淀，F(xiàn)e表面產(chǎn)生

14、了Fe2+，對比①②的異同，①可能是K3[Fe（CN）6]將Fe氧化成Fe2+，B項正確；C項，對比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面產(chǎn)生藍色沉淀，①也能檢驗出Fe2+，不能用①的方法驗證Zn保護Fe，C項正確；D項，由實驗可知K3[Fe（CN）6]可能將Fe氧化成Fe2+，將Zn換成Cu不能用①的方法證明Fe比Cu活潑，D項錯誤；答案選D。 點睛：本題通過實驗驗證犧牲陽極的陰極保護法，考查Fe2+的檢驗、實驗方案的對比，解決本題的關(guān)鍵是用對比分析法。要注意操作條件的變化，如①中沒有取溶液，②中取出溶液，考慮Fe對實驗結(jié)果的影響。要證明Fe比Cu活潑，可用②的方法。 【典例4】【

15、2018天津】由下列實驗及現(xiàn)象推出的相應(yīng)結(jié)論正確的是 實驗 現(xiàn)象 結(jié)論 A．某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 產(chǎn)生藍色沉淀 原溶液中有Fe2+，無Fe3+ B．向C6H5ONa溶液中通入CO2 溶液變渾濁 酸性：H2CO3>C6H5OH C．向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液 生成黑色沉淀 Ksp(CuS)

16、中還有Na2S，加入硫酸銅溶液以后，Cu2+一定與溶液中的S2-反應(yīng)得到黑色的CuS沉淀，不能證明發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化。選項C錯誤。 D．向溶液中加入硝酸鋇溶液，得到白色沉淀（有很多可能），再加入鹽酸時，溶液中就會同時存在硝酸鋇電離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子，溶液具有硝酸的強氧化性。如果上一步得到的是亞硫酸鋇沉淀，此步就會被氧化為硫酸鋇沉淀，依然不溶，則無法證明原溶液有硫酸根離子。選項D錯誤。 點睛：在解決本題中選項C的類似問題時，一定要注意判斷溶液中的主要成分。當溶液混合進行反應(yīng)的時候，一定是先進行大量離子之間的反應(yīng)（本題就是進行大量存在的硫離子和銅離子的反應(yīng)），然后再進行微量物質(zhì)之間的反應(yīng)。

17、例如，向碳酸鈣和碳酸鈉的懸濁液中通入二氧化碳，二氧化碳先和碳酸鈉反應(yīng)得到碳酸氫鈉，再與碳酸鈣反應(yīng)得到碳酸氫鈣。 【典題5】【2018江蘇】在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】分析：A項，NaHCO3受熱分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3與飽和石灰水反應(yīng)生成CaCO3和NaOH；B項，Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2，NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O；C項，AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；D項，Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱

18、反應(yīng)生成Al2O3和Fe，F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2和H2。 詳解：A項，NaHCO3受熱分解成Na2CO3、CO2和H2O，Na2CO3與飽和石灰水反應(yīng)生成CaCO3和NaOH，兩步反應(yīng)均能實現(xiàn)；B項，Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2，NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O，第二步反應(yīng)不能實現(xiàn)；C項，AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，第二步反應(yīng)不能實現(xiàn)；D項，Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Al2O3和Fe，F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2和H2，第二步反應(yīng)不能實現(xiàn)；物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是A項，答案選A。 點睛

19、：本題考查元素及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化和反應(yīng)條件，解題的關(guān)鍵是熟悉常見物質(zhì)的化學性質(zhì)和轉(zhuǎn)化的條件。注意量的多少對生成物的影響，如NaAlO2與少量HCl反應(yīng)生成NaCl和Al（OH）3，NaAlO2與過量HCl反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O。 【典例6】【2018江蘇】以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下： （1）焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為______________________。 （2）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除

20、率隨溫度變化曲線如題16圖所示。 已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ℃ 硫去除率=（1—）×100% ①不添加CaO的礦粉在低于500 ℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于__________________。 ②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是______________________________________________________。 （3）向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由_______________（填化學式）轉(zhuǎn)化為_______________（填化學式）。 （4）“

21、過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應(yīng)消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________________。 【答案】 （1）SO2+OH?HSO3? （2）①FeS2 ②硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中 （3）NaAlO2 Al(OH)3 （4）1∶16 ②添加CaO，CaO起固硫作用，根據(jù)硫去除率的含義，700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低。 （3）“堿浸”時Al2O3、SiO2轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“過濾”得到的濾液中

22、通入過量CO2，CO2與NaAlO2反應(yīng)生成NaHCO3和Al（OH）3。 （4）Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，反應(yīng)的化學方程式為FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑。 詳解：（1）過量SO2與NaOH反應(yīng)生成NaHSO3和H2O，反應(yīng)的化學方程式為SO2+NaOH=NaHSO3，離子方程式為SO2+OH-=HSO3-。 （2）①根據(jù)題給已知，多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度高于600℃，不添加CaO的礦粉低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于FeS2。 ②添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO發(fā)生的反應(yīng)為2CaO+2SO2+O2=2Ca

23、SO4，根據(jù)硫去除率的含義，700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低的原因是：硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4留在礦粉中。 （3）“堿浸”時Al2O3、SiO2轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，CO2與NaAlO2反應(yīng)生成NaHCO3和Al（OH）3，反應(yīng)的離子方程式為CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，即Al元素存在的形式由NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al（OH）3。 （4）Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，反應(yīng)的化學方程式為FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2↑，理論上完全反應(yīng)消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:16。 點睛：本題以高硫鋁土礦為原料生產(chǎn)氧化鋁和Fe3O4的流程為載體，考查流程的分析，F(xiàn)e、Al、S元素及其化合物的性質(zhì)，圖像的分析，獲取新信息的能力，指定情境下方程式的書寫。如NaOH溶液吸收過量SO2則產(chǎn)物為HSO3?，F(xiàn)e2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒則沒有氧氣作氧化劑等需注意反應(yīng)物及用量的不同。