2021年高考化学(江苏专用)二轮专题复习讲练：专题十一-常见金属元素(含解析).docx

[考纲要求]　1.理解并能应用常见金属的活动性挨次。2.了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其化合物的主要性质和重要应用。3.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。生疏常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。
考点一　钠及其重要化合物

1．理清学问主线
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
2．留意网络构建

3．扫除学问盲点
(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，则转移电子的物质的量确定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的。
(3)留意Na及其化合物发生焰色反应时火焰颜色均为黄色。
(4)Li和O2反应只生成Li2O：4Li＋O22Li2O。
(5)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不愿定为1 mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子数应为2 mol。
(6)不用试剂也可鉴别Na2CO3和盐酸。
(7)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。
(8)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和NaHCO3溶液。
(9)Na—K合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。
(10)鉴别Na、K利用焰色反应。
(11)碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。
(12)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写方程式。
(1)Na与CuSO4溶液反应的离子方程式
2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑。
(2)Na在空气中缓慢氧化
4Na＋O2===2Na2O。
(3)Na2O2和H2O反应的离子方程式
2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。
(4)Na2O2和SO2的反应
Na2O2＋SO2===Na2SO4。
(5)Na2CO3转化成NaOH的化学方程式
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。
(6)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2气体的离子方程式
2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
(7)NaHCO3与过量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式
HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
(8)NaHCO3与少量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式
2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。
(9)向NaOH溶液中通入少量CO2气体反应的离子方程式
2OH－＋CO2===CO＋H2O。
(10)向NaClO溶液中通入过量CO2气体反应的离子方程式
ClO－＋H2O＋CO2===HClO＋HCO。
(11)用惰性电极电解饱和的食盐水的化学方程式
2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
(12)NaHCO3溶液转化成Na2CO3溶液的化学方程式
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。
题组二　精确     推断物质性质
2．正误推断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)用热的烧碱溶液洗去油污，是由于Na2CO3可直接与油污反应(×)
(2022·新课标全国卷Ⅰ，8A)
(2)用热碱水清除炊具上残留的油污发生了化学变化(√)
(2022·新课标全国卷Ⅱ，7B)
(3)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重(√)
(2022·新课标全国卷Ⅱ，9B)
(4)
(×)
(2022·新课标全国卷Ⅱ，10B)
(5)除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体可用灼烧的方法(√)
(2022·大纲全国卷，10D)
(6)①中为NaHCO3固体受热分解，②中为澄清石灰水变浑浊，由②中现象，能证明①中发生的反应(√)
(2022·北京理综，11C)

(7)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一(√)
(2022·福建理综，6D)
(8)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液(√)
(2021·安徽理综，12D)
(9)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液确定是钠盐溶液(×)
(2021·江苏，13B)
(10)食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂(√)
(2021·天津理综，2A)
(11)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异(√)
(2021·新课标全国卷Ⅰ，7A)
(12)用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体(√)
(2021·福建理综，10B)
题组三　典型试验探究
3．已知某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，为测定该样品中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行试验。

主要试验步骤如下：
①按如图所示装置来组装仪器，并检查装置的气密性；
②将a g纯碱样品放入锥形瓶中，加入适量蒸馏水溶解，得到纯碱样品溶液；
③称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g；
④通过分液漏斗滴入6 mol·L－1的硫酸，直到不再产生气体为止；
⑤从导管A处缓缓鼓入确定量的空气；
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为c g；
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g。
请回答下列问题：
(1)在用托盘天平称量样品时，假如天平的指针向左偏转，说明________。
(2)装置中干燥管B的作用是________________。
(3)假如将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，测量结果将________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)步骤⑤的目的是__________。
(5)步骤⑦的目的是__________。
(6)该样品中纯碱的质量分数的计算式为____________。
(7)还可以用其他试验方法测定该样品中纯碱的质量分数。请简述一种不同的试验方法。
答案　(1)样品质量较大　(2)防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管　(3)偏高　(4)将反应产生的CO2全部赶入U形管中　(5)保证产生的CO2被充分吸取、减小误差　(6)×100%　(7)向确定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数。(其他合理答案均可)
解析　题目所供应的装置图依据功能不同划分为五个部分：①净化(洗气)装置——除去空气中的CO2；②气体发生装置——Na2CO3与硫酸反应产生CO2；③干燥(洗气)装置——除去CO2中的水蒸气；④气体吸取装置——用碱石灰吸取CO2；⑤尾气处理装置——防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管。

一般来说，依据高考对中学化学试验考查的具体要求及各个试验装置的功能不同，常把中学化学试验装置分为以下“模块装置”：气体发生装置、洗气装置、干燥装置、化学反应装置、集气装置、易溶气体吸取装置、尾气处理装置、量气装置和平安吸取装置等。
考点二　铝及其重要化合物

1．理清学问主线
Al→Al2O3→Al(OH)3→
2．留意网络构建

3．扫除学问盲点
(1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，由于铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。
(2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。留意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。
(3)引发铝热反应的操作是高考试验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最终点燃镁条。
(4)并不是Al与全部金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。
(5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分别提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以试验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。
(6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，由于强酸的量把握不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时另一产物是HCO，不过量时另一产物是CO，书写离子反应方程式时要特殊留意。
(7)Al(OH)3可用作抗酸药。
(8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写方程式。
(1)Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑、
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(2)Al和Fe3O4的反应
8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe。
(3)Al2O3与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式
Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
(4)Al(OH)3与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(5)AlCl3与过量NH3·H2O、NaOH溶液反应的离子方程式
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH、
Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
(6)NaAlO2与少量盐酸或过量盐酸反应的离子方程式
AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、
AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O。
(7)向NaAlO2溶液中通入少量或过量CO2反应的离子方程式
2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO、
AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
(8)Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液反应的离子方程式Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑。
(9)AlCl3溶液与NaAlO2溶液反应的离子方程式
Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓。
(10)用离子方程式表示NaAlO2与NaHCO3不能共存的缘由
AlO＋H2O＋HCO===Al(OH)3↓＋CO。
题组二　精确     推断物质性质
2．正误推断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体质量增加(×)
(2022·新课标全国卷Ⅱ，9C)
(2)明矾用作净水剂，涉及化学变化(√)
(2022·重庆理综，1A)
(3)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂(√)
(2022·江苏，4B)
(4)铝罐可久盛食醋(×)
(2022·福建理综，6C)
(5)只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液(×)
(2022·福建理综，8A)
(6)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋(×)
(2021·江苏，8B)
(7)硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(×)
(2022·大纲全国卷，7A)
(8)AlCl3溶液与浓氨水反应有白色沉淀生成(√)
(2022·北京理综，10C)
(9)明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂(√)
(2022·江苏，5A)
题组三　定量计算与图像分析
3．(2022·安徽理综，13)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是(　　)

答案　C
解析　解答本题时应特殊留意，难溶物的Ksp越大，在溶液中越难形成沉淀；Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液。由于Al(OH)3的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大，故在混合液中加入NaOH溶液时，先生成Fe(OH)3沉淀，而不生成Al(OH)3沉淀，当Fe(NO3)3反应完全后再生成Al(OH)3沉淀，连续加入NaOH溶液，Al(OH)3沉淀又溶解，故只有C图像符合题意。
4．(2022·山东理综，9)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)
A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸
C．盐酸 D．稀硝酸
答案　A
解析　A项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
1 mol Al消耗1 mol NaOH；
B项，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
1 mol Al消耗1.5mol H2SO4；
C项，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
1 mol Al消耗3 mol HCl；
D项，Al和稀硝酸反应不放H2，综上所述，符合题意的是A项。
考点三　铁及其重要化合物

1．理清学问主线
Fe→→→
2．留意网络构建

3．扫除学问盲点
(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是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的氧化力气大于S的。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后连续反应。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，溶液会毁灭浅绿色―→棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的检验。
(3)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需提前除去；二是反应过程中必需与O2隔绝。
(4)Fe3＋的检验方法较多，如观看溶液颜色法(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＋的检验可接受先加入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)。
(5)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3＋Fe===3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(6)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。
(7)Fe3＋必需在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe3＋几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。
(8)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写方程式。
(1)Fe在少量Cl2中燃烧
2Fe＋3Cl22FeCl3。
(2)Fe和S混合加热
Fe＋SFeS。
(3)Fe和H2O(g)高温下反应
4H2O(g)＋3FeFe3O4＋4H2。
(4)稀HNO3和过量Fe粉或少量Fe粉反应的离子方程式
3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(铁过量)、
Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O(铁少量)。
(5)FeO与盐酸、稀HNO3反应的离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、
3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。
(6)Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式
Fe2O3＋6HNO3===2Fe(NO3)3＋3H2O。
(7)Fe3O4与稀盐酸、稀HNO3反应的离子方程式
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O、
3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。
(8)Fe(OH)2与稀盐酸、稀HNO3反应的离子方程式
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O、
3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O。
(9)Fe(OH)3与稀盐酸、氢碘酸反应的离子方程式
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O、
2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O。
(10)Fe(OH)2露置于空气中
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(11)制备Fe(OH)3胶体
FeCl3＋3H2O(沸水)Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。
(12)铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程
负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，
正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，
2Fe(OH)3＋nH2O===Fe2O3·nH2O＋3H2O。
题组二　精确     推断物质性质
2．正误推断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)①中为铁粉与水蒸气加热，②中为肥皂水冒泡，由②中现象能证明①中发生了反应(×)
(2022·北京理综，11A)
(2)铁表面镀锌可增加其抗腐蚀性(√)
(2022·天津理综，1A)
(3)氧化铁能与酸反应，所以可用于制作红色颜料(×)
(2022·江苏，4D)
(4)向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋(√)
(2021·新课标全国卷Ⅱ，10D)
(5)生铁中含有碳，抗腐蚀力气比纯铁弱(√)
(2022·海南，10A)
(6)Fe与S混合加热生成FeS2(×)
(2022·重庆理综，7A)
(7)由于Fe3＋有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜(√)
(2022·广东理综，12D)
(8)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应(×)
(2022·山东理综，12C)
(9)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3(×)
(2022·天津理综，2D)
(10)稀硫酸中加入铁粉2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)
(2022·大纲全国卷，7D)
题组三　Fe(OH)2制备装置集锦
3．下列图示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的有_________________________________
_______________________________________。

答案　Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ
解析　Fe(OH)2是一种白色沉淀，在空气中或含有氧气的水溶液中很简洁被氧化变色，因此难以观看到它的原来颜色。要制备纯洁稳定的Fe(OH)2，需要隔绝空气：图中装置Ⅰ中油脂的作用是防止空气中的O2进入硫酸亚铁溶液中。装置Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ：其原理都是利用铁和稀硫酸现制FeSO4，并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气，但其装置的设计却有区分。装置Ⅲ：阳极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，H＋来源于水的电离，因此总反应为Fe＋2H2OFe(OH)2＋H2↑，产生的H2有利于赶走溶液中的氧气，液面上的汽油使溶液与空气隔开。

成功制备Fe(OH)2的关键
由于Fe(OH)2具有很强的还原性，易被氧化为Fe(OH)3，在试验室中制备Fe(OH)2，并使Fe(OH)2长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备试验探究的热点。
制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
成功关键：①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质。
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭的隔绝空气的体系中。
题组四　铁及其化合物性质的综合应用
4．[2022·福建理综，24(2)(3)]铁及其化合物与生产、生活关系亲热。
(2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：

①步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为________________________
________________________________________________。
②步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项)。
(3)已知t ℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常数K＝0.25。
①t ℃时，反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)＝______。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t ℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝________。
答案　(2)①4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O
②4Fe＋10HNO3===4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O
③氮氧化物排放少(或其他合理答案)
(3)①4∶1　②0.05
解析　(2)①硝酸分解生成NO2、H2O和O2。
②依据图示可知Fe和HNO3反应生成Fe(NO3)2和NH4NO3，结合得失电子守恒可写出化学方程式。
③由于HNO3的还原产物主要是NH4NO3,1 mol HNO3作氧化剂转移8 mol电子，故产生的氮氧化物较少，节省原料。
(3)①依据该反应的K＝＝0.25，可知反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)＝4∶1。
②依据反应：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)

依据化学平衡常数可知：K＝＝0.25，解得x＝0.05。
考点四　铜及其重要化合物

1．理清学问主线
Cu→→Cu(OH)2→
2．留意网络构建

3．扫除学问盲点
(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。
(4)Cu和确定量的浓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连续溶解。
(5)Cu：紫红色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：砖红色。
(6)铜的焰色反应为绿色。
(7)冶炼铜的方法有①热还原法；②湿法炼铜；③电解精炼铜。

题组一　重要反应必练
1．按要求书写方程式。
(1)Cu和浓H2SO4、稀HNO3的反应的化学方程式
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
(2)铜绿的生成
2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。
(3)FeCl3溶液腐蚀铜板的离子方程式
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(4)Cu和S混合加热、Cu在Cl2中燃烧
2Cu＋SCu2S、
Cu＋Cl2CuCl2。
(5)用惰性电极电解CuSO4溶液
2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。
(6)用Cu作电极电解H2SO4溶液
Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑。
题组二　精确     推断物质性质
2．正误推断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，是由于FeCl3能从含Cu2＋的溶液中置换出铜(×)
(2022·新课标全国卷Ⅰ，8D)
(2)氢气通过灼热的CuO粉末固体质量削减(√)
(2022·新课标全国卷Ⅱ，9A)
(3)将锌粒投入Cu(NO3)2溶液中，反应后固体质量增加(×)
(2022·新课标全国卷Ⅱ，9D)
(4)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金(√)
(2022·广东理综，7A)
(5)向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是H2(√)
[2021·山东理综，28(2)改编]
(6)用铜作电极电解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋(×)
(2021·四川理综，3C)
(7)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成(√)
(2022·重庆理综，7C)
(8)Al、Fe、Cu的单质放置在空气中均只生成氧化物(×)
(2011·山东理综，12B)
题组三　综合试验探究
3．(2022·上海，七)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，试验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：

步骤一：废铜屑制硝酸铜
如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。
步骤二：碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70 ℃左右，用0.4 mol·L－1的NaOH溶液调整pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空：
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式___________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是____________。反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有__________(填写化学式)。
(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有______________________________________________、
__________________(加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是________________。
(4)步骤二的滤液中可能含有CO，写出检验CO的方法___________________________
________________________________________________________________________。
(5)影响产品产量的主要因素有_______________________________________________。
(6)若试验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是________。
答案　(1)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(2)吸取氮氧化物(合理即可)　NaNO3、NaNO2
(3)烧杯　温度计　除去产品表面吸附的硝酸钠
(4)取样，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明含有CO
(5)温度、pH
(6)0.92
解析　(2)广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOx，NaOH溶液可用来吸取NOx，利用NOx＋NaOH―→NaNO2＋NaNO3＋H2O可知，反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了剩余的NaOH外，还含有新生成的NaNO2与NaNO3。(3)因反应器为大试管，故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯，另外还需要温度计(测定水温)；洗涤可除去碱式碳酸铜表面吸附的硝酸钠。(5)由步骤二可知试验成功的关键是把握溶液pH和反应温度，故影响产品质量的主要因素为温度、pH。(6)碱式碳酸铜完全分解得到CuO，设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x，依据碱式碳酸铜分解的化学方程式，利用“差量法”可得：222∶62＝2.42x∶(2.42－1.80)，解得x＝0.92。
考点五　洞悉金属活动性挨次与金属冶炼

1．规律方法
金属的冶炼方法与金属活动性挨次表有亲热的关系：

2．特殊提示
(1)电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物，不是盐溶液。
(2)钠、镁的冶炼是电解熔融的NaCl、MgCl2；铝的冶炼是电解加了冰晶石的熔融Al2O3，不是电解熔融AlCl3，由于AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。
(3)热还原法中使用的还原剂通常为碳、一氧化碳和氢气等。在金属活动性挨次表中，虽然前面的金属能够将后面的金属从其化合物中置换出来，但不愿定是从其盐溶液中置换，例如Na由于活泼性太强，不能从CuCl2溶液中置换出Cu，但是可以在其熔融状态下置换出铜。
(4)在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但真正作还原剂的是CO。
(5)“沙里淘金”描述的是“金”的冶炼方法。

题组一　金属活动性挨次的比较
1．正误推断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)有嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋(×)
(2011·浙江理综，10D改编)
(2)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al(×)
(2011·山东理综，12D)
2．(2022·大纲全国卷，11)①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量削减。据此推断这四种金属活动性由大到小的挨次是(　　)
A．①③②④ B．①③④②
C．③④②① D．③①②④
答案　B
解析　利用原电池的形成和工作原理解决问题。在外电路中，电流从正极流向负极，则①作原电池的负极，②作正极，故活动性①>②；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性①>③；有气泡产生的电极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，为原电池的正极，故活动性④>②；质量削减的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为负极，故活动性③>④。由此可得金属活动性：①>③>④>②。
题组二　金属冶炼方法的选择
3．正误推断，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝(×)
(2021·江苏，4D)
(2)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al发生氧化还原反应(√)
(2022·广东理综，10B)
4．下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是(　　)
A．电解氯化镁水溶液制备镁
B．利用铝热反应制备铝
C．加热分解Fe2O3制备铁
D．用火法或湿法均可制备铜
答案　D
解析　电解氯化镁水溶液的化学方程式：MgCl2＋2H2OMg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑，不能制备镁，A项错误；铝热反应是利用铝的强还原性制备钨、铬等高熔点金属的一种方法，B项错误；冶炼铁用热还原法，C项错误。
5．[2021·山东理综，28(1)]由下列物质冶炼相应金属时接受电解法的是________。
a．Fe2O3 b．NaCl
c．Cu2S d．Al2O3
答案　bd
解析　Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均接受电解法，Fe、Cu的冶炼接受热还原法。
6．[2022·天津理综，7(3)]已知：
化合物
MgO
Al2O3
MgCl2
AlCl3
类型
离子化合物
离子化合物
离子化合物
共价化合物
熔点/℃
2 800
2 050
714
191
工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的缘由是________________________________；制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的缘由是_________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本　AlCl3是共价化合物，熔融态难导电
解析　MgO的熔点太高，电解时消耗的能量多，增加生产的成本；AlCl3属于共价化合物，熔融态时难导电。
题组三　金属冶炼的综合应用
7．[2022·江苏，20(2)①]镁铝合金(Mg17Al12)是一种潜在的贮氢材料，可在氩气疼惜下，将确定化学计量比的Mg、Al单质在确定温度下熔炼获得。该合金在确定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12＋17H2===17MgH2＋12Al。得到的混合物Y(17MgH2＋12Al)在确定条件下可释放出氢气。
熔炼制备镁铝合金(Mg17Al12)时通入氩气的目的是__________________________________
________________________________________________________________________。
答案　防止Mg、Al被空气氧化
解析　Mg、Al都是活泼金属，高温时易与空气中的O2反应，通入氩气的目的是隔绝空气，防止Mg、Al被氧化。
8．镁是一种格外重要的金属，其单质及化合物在航空航天、汽车制造、医药、添加剂、建筑等方面都有格外广泛的应用。工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，而MgCl2的获得主要有两种方法：
方法一：从海水或光卤石中先获得MgCl2·6H2O，然后再制得无水MgCl2。
方法二：MgCO3MgO＋CO2↑；MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO。
则在“方法一”中，从MgCl2·6H2O制无水MgCl2操作时应在________疼惜下进行。
答案　HCl气流
解析　由于MgCl2·6H2O制无水MgCl2时发生水解，故要得到无水MgCl2，应当在HCl疼惜气流作用下进行。
专题突破练
一、单项选择题
1．(2022·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能疼惜内层金属不被空气氧化的是(　　)
A．K B．Na C．Fe D．Al
答案　D
解析　金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜疼惜层，防止内层的金属进一步被氧化，D正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能疼惜内层金属，A、B、C错误。
2．下列有关碳酸钠在化学试验中的作用叙述错误的是(　　)
A．用碳酸钠溶液制备少量烧碱
B．用饱和碳酸钠溶液除去CO2中混有的HCl气体
C．用饱和碳酸钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸
D．用热的碳酸钠溶液洗涤银镜反应前试管内壁的油污
答案　B
解析　A项，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH；B项，应选用饱和NaHCO3溶液；C项，饱和Na2CO3溶液可溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；D项，CO＋H2OHCO＋OH－，加热促进水解，碱性增加，油污水解程度增大。
3．下列各组中的两种物质相互反应时，无论哪种过量，都可以用同一个离子方程式表示的是(　　)
①碳酸钠溶液与盐酸　②偏铝酸钠溶液与盐酸　③二氧化碳与氢氧化钠溶液　④硝酸银溶液和氨水　⑤氯化铝与氨水　⑥碳酸氢钠溶液与澄清石灰水
A．③⑤ B．①③⑥
C．仅有⑤ D．②④
答案　C
解析　①盐酸过量生成NaCl、H2O和CO2，盐酸不足生成NaHCO3和NaCl。②盐酸过量生成AlCl3和NaCl，盐酸不足生成Al(OH)3和NaCl。③CO2不足生成Na2CO3和H2O，CO2过量生成NaHCO3。④氨水不足生成AgOH和NH4NO3，氨水过量生成银氨溶液。⑥Ca(OH)2不足生成Na2CO3、CaCO3和H2O，Ca(OH)2过量生成CaCO3、NaOH和H2O。
4．某同学对Na2O2和CO2反应后的所得固体进行争辩。下列试验方案中不能测得固体中Na2CO3的质量分数的是(　　)
A．取a g混合物与足量的稀盐酸充分反应，将反应后的固体加热蒸干、灼烧得到b g固体
B．取a g混合物与足量的稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸取，增重b g
C．取a g混合物与足量