1、金属及其化合物知识点一 、常见金属及化合物的主要性质1钠及其化合物(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：2Na2O22H2O=4NaOHO2，必定还发生反应：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。(6)Na2O2与
2、SO2反应的化学方程式为：Na2O2SO2=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：COH=HCO、HCOH=H2OCO2。2镁、铝及其化合物(1)镁在空气中燃烧主要发生反应：2MgO22MgO，此外还发生反应：3MgN2Mg3N2、2MgCO22MgOC。(2)Mg3N2与水反应：Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3。(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)22CO2。(4)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸
3、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(AlOHCOH2O=Al(OH)3CO)，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)212H2O，它在水中能电离：KAl(SO4
4、)2=KAl32SO。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：Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H。3铁、铜及其化合物(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：Fe2Fe3=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
5、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。知识点二、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(
6、OH)3AlCl3(3)X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO22三角型转化关系 知识点三、金属及其化合物的实验探究有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。知识点四、金属的性质1、金属性强弱的判断规律(1) 跟水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度；(2) 金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱；(3) 置换反应； (4) 原电池的正、负极；(5) 电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳离子的氧化性)。2金属单质的性
7、质金属单质的化学性质：（1）金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。（2）金属单质跟酸反应的规律：A与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应：B与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe 和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。 3.金属氧化物(1) 碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，(2) 两性氧化物，如Al2O3，(3) 酸性氧化物，如Mn2O7，(4) 过氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶体中存在阴离子是O22-，溶于水中既有强碱性物质产生又有氧气产生。4金属活动
8、性顺序表应用小结金属活动性顺序 KCaNaMgAlMnZnFeSnPb(H) CuHgAgPtAu 金属原子 失电子能力 KCaNaMgAlMnZnFeSnPb依次减小，还原性减弱(相应金属离子氧化性增强) 空气中跟 氧气的反应 易被氧化 常温时能被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化 跟水的反应 常温可置换 出水中的氢 加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢 不与水反应 跟酸的反应 能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢 不能置换出稀酸中的氢反应剧烈 反应程度依次减弱 能跟浓硫酸、 硝酸反应 能跟王 水反应 跟盐的反应 位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、
9、Ca除外) 跟碱的反应 Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应 知识点五、常见金属化合物的性质及离子的检验1.常见的金属氧化物化学式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3Fe3O4颜色状态白色固体淡黄色粉末白色固体白色固体黑色粉末红棕色粉末黑色晶体与水作用反应生成NaOH反应生成NaOH和O2与水缓慢反应生成Mg(OH)2不溶于水，也不与水反应2.常见的金属氢氧化物及碱的通性(2)碱的通性可溶性碱使指示剂变色。可溶性碱与酸性氧化物反应，如向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：2NaOHCO2=Na2CO3H2O。与酸发生中和反应。可溶性碱与某些可溶性盐发生复分解反应，
10、如Ca(OH)2与Na2CO3反应的化学方程式为：Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH。3. 金属阳离子的检验知识点六、金属元素及其化合物的重要性质和应用1金属元素及其化合物的重要性质和应用物质日常应用原因分析钠核反应堆的传热介质熔点较低，导热性好过氧化钠呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2碳酸氢钠发酵粉、膨松剂2NaHCO3Na2CO3H2OCO2胃酸中和剂HCOH=H2OCO2用于泡沫灭火器Al2(SO4)36NaHCO3=2Al(OH)36CO23Na2SO4碳酸钠清洗油污水解，溶液显碱性制玻璃Na2CO3
11、SiO2Na2SiO3CO2氧化铝耐火材料熔点高铝铝制品表面易生成致密的氧化膜铝热剂(焊接钢轨)2AlFe2O3Al2O32Fe(放出大量热量)氢氧化铝胃酸中和剂碱性较弱 Al(OH)33H=Al33H2O明矾、铁盐净水剂在水中生成Al(OH)3或Fe(OH)3胶体，其可以和悬浮的泥沙形成絮状不溶物沉降下来氧化铁红色油漆和涂料氧化铁是一种红棕色粉末硫酸铜配制农药，杀菌消毒铜离子(重金属离子)能使蛋白质变性2.辨清金属及其化合物性质的4大误区(1)溶液中加入KSCN溶液，溶液变红色，只能说明溶液中含有Fe3，无法证明是否含有Fe2。(2)既能与酸反应生成气体，又能与碱反应生成气体的物质不一定是A
12、l，还有可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。(3)Fe与Cl2反应，不论Cl2是否过量，产物均为FeCl3而不是FeCl2。(4)Na在氧气中燃烧，不论氧气是否足量，产物均为Na2O2。知识点七、金属单质及其化合物的分离与提纯常见金属阳离子的除杂或净化方法主要离子杂质离子除杂试剂和方法Fe3Fe2加入H2O2Fe2Fe3加入过量铁粉，过滤Fe2Cu2加入过量铁粉，过滤Mg2Fe3加入Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2，过滤Mg2Fe2先加入H2O2，再加入Mg或MgO或MgCO3或Mg(OH)2，过滤Cu2Fe3加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，过滤
13、Cu2Fe2先加入H2O2，再加入CuO或Cu(OH)2 或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，过滤知识点八、金属单质及其化合物的转化与推断1.常见金属及其化合物的两种转化关系(1)直线型转化关系(2)三角型转化关系2常见的不能一步转化的反应(1)S不能一步转化成SO3，只能：SSO2SO3。(2)N2不能一步转化成NO2，只能：N2NONO2。(3)SiO2不能一步转化成H2SiO3，只能：SiO2Na2SiO3H2SiO3。(4)部分金属氧化物(如CuO、Al2O3、MgO、Fe2O3等)不能一步转化成相应的碱。以CuO为例，只能：CuOCuSO4Cu(OH)2。知识点九、无机框图推断1.
14、无机框图推断题的解题流程2物质推断的常用突破口(1)抓住物质的特殊颜色作为突破口有色固体红色Cu、Cu2O、Fe2O3红褐色Fe(OH)3黄色AgI淡黄色S、Na2O2、AgBr蓝色Cu(OH)2黑色炭粉、CuO、MnO2、FeS、CuS紫黑色KMnO4、I2白色Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3有色溶液Fe2(浅绿色)、Fe3(黄色)、Cu2(蓝色)、MnO(紫红色)、Fe3遇 SCN(红色)、I2遇淀粉(蓝色)等。水(溶剂)苯(溶剂)CCl4(溶剂)Br2黄色橙色橙色橙红色I2深黄色褐色淡紫色紫红色紫色深紫色有色气体Cl2(黄绿色)、Br2(g)和NO2(红棕色)
15、、I2(g)(紫色)、O3(淡蓝色)等。(2)抓住物质的特殊性质作为突破口能使品红溶液褪色的气体SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)。沉淀特殊的颜色变化Fe(OH) 2Fe(OH)3(白色沉淀先变灰绿色，再变红褐色)。在空气中变为红棕色NO(无色)NO2(红棕色)。能使澄清石灰水变浑浊的气体：CO2、SO2。通入CO2气体变浑浊的溶液：石灰水(过量则变澄清)、Na2SiO3溶液、饱和Na2CO3溶液。使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体：NH3。使湿润的淀粉KI试纸变蓝的物质：NO2、Cl2、Br2、FeCl3等。常温下能溶解SiO2固体的物质：氢氟酸和NaOH溶液。滴入沸水中可得
16、到红褐色胶体的溶液：含Fe3的盐溶液。烟雾现象棕(黄)色的烟Cu或Fe在Cl2中燃烧白烟Na在Cl2中燃烧；NH3遇到浓盐酸或浓硝酸白雾由HX等极易溶于水的气体产生知识点十、突破金属及其化合物的两类图像1、Na2CO3、NaHCO3图像的分析与计算依据图像特点判断溶液成分的方法若a0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为NaHCO3 ab段：HCOH=H2OCO2若V(Oa)V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为Na2CO3 Oa段：COH=HCO；ab段：HCOH=H2OCO2若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO
17、3和NaOH的混合物Oa段：OHH=H2O、COH=HCO；ab段：HCOH=H2OCO2若V(Oa)H2SiO3【答案】C【解析】H2O2将SO2氧化成硫酸根离子，硫酸根离子与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀，该反应中二氧化硫被氧化，表现了还原性，A正确；SO2与H2S反应生成S单质，该反应中SO2中+4价S元素被还原生成0价的单质S，二氧化硫被还原，做氧化剂，B正确；酸性KMnO4溶液能够氧化SO2，导致溶液褪色，SO2表现了还原性，C错误；Na2SiO3溶液中通入二氧化硫生成H2SiO3，说明亚硫酸的酸性较强，即酸性：H2SO3H2SiO3，D正确。2【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途
18、具有对应关系的是ANa2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂BClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒CSiO2硬度大，可用于制造光导纤维DNH3易溶于水，可用作制冷剂【答案】A【解析】过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，B错误；二氧化硅透光性好，用于制造光导纤维，C错误；液氨气化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。3【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AFeFeCl2Fe(OH)2BSSO3H2SO4CCaCO3CaOCaSiO3DNH3NOHNO3【答案】C【解析】铁与氯气反应只能生成氯化铁
19、，A错误；硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫， B错误；碳酸钙高温条件下受热分解生成氧化钙，氧化钙在高温条件下与二氧化硅反应生成硅酸钙， C正确；一氧化氮与水不反应，得不到硝酸，D错误。4【2017海南】下列错误的是A. 蔗糖可作调味剂 B. 细铁粉可作食品抗氧剂C. 双氧水可作消毒剂 D. 熟石灰可作食品干燥剂【答案】D【解析】蔗糖具有甜味，且对人体无害，因此蔗糖可以作调味剂，A正确； 细铁粉可以空气中氧气发生反应，防止食品被氧化变质，B正确；双氧水具有强氧化性，能消灭细菌和病毒，因此双氧水可作消毒剂，C正确；熟石灰不具有吸水性，不能作干燥剂，D错误。5【2017海南】分别将足量下列气体通
20、入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是A. CO B. SO2 C. HCl D. CO2【答案】B【解析】CO不与Na2S发生反应，因此没有沉淀产生，A错误；SO2具有弱氧化性，与Na2S发生氧化还原反应，即SO22S24H=3S2H2O，B正确；利用酸性强的制取酸性弱的，即发生2HS2=H2S，没有沉淀产生，C错误；不产生沉淀，D错误。6【2017海南】下列叙述正确的是A. 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜B. 碘化钾与浓硫酸反应可制备碘化氢C. 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气D. 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝【答案】CD【解析】根据金属活动顺序表，Cu排在H的右边，因此金属铜不与稀
21、硫酸反应，A错误；浓硫酸具有强氧化性，能把HI氧化，B错误；2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，因此可以制备氧气，C正确；铝在氯气中燃烧生成AlCl3，D正确。1【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（ ）ASO2具有氧化性，可用于漂白纸浆 BNH4HCO3受热易分解，可用作氮肥CFe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 DAl2O3熔点高，可用作耐高温材料【答案】D【解析】SO2用于漂白纸浆是利用其与某些有色物质作用，生成不稳定的无色物质，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；NH4HCO3用作氮肥是因为其中含有氮元素，易被农作物
22、吸收，与热稳定性无关，B错误；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；Al2O3熔点高，可用作耐高温材料，D正确。2【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来源:Zxxk.Com【解析】氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵固体，不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气，A错误；气流方向错误，应该从右侧导管通入CO2气体，B错误；从溶液中分离出碳酸氢钠固体
23、用过滤的方法，C正确；碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，不能用该装置干燥碳酸氢钠，D错误。3【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】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，A错误；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A
24、l(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，B错误；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，C错误；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，D正确。4【2016年高考上海卷】已知NaOH+Al(OH)3NaAl(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（ ）ACO2+2OHCO32+H2O BAl
25、2O3+2OH+3 H2O2 Al(OH)4 C2 Al+2OH+6H2O2 Al(OH)4 +3 H2 DAl3+4 OHAl(OH)4【答案】D【解析】向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠，首先CO2与氢氧化钠反应，表现为铝罐变瘪，接着过量的氢氧化钠再与铝罐反应，因铝罐表面的氧化膜Al2O3具有两性可溶解于氢氧化钠溶液，然后单质Al与氢氧化钠溶液反应生成H2，罐壁又重新凸起。故可发生A、B、C的反应。5【2016年高考新课标卷】某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：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；取少量样品加入足量稀硫酸有气
26、泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为（ ）ANaHCO3、Al(OH)3 BAgCl、NaHCO3 CNa2SO3 、BaCO3 DNa2CO3、CuSO4【答案】C【解析】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错误；AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，B错误；亚硫酸钠和碳酸钡加入足量水时，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和二氧化碳和水，符合题意，C正确； Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D错误。