考點(diǎn)1.直接考查常見(jiàn)金屬及化合物的主要性質(zhì)及用途
1.（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說(shuō)法正確的是
A．鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵
B．電解ZnSO4溶液可以得到Zn
C．用石灰沉淀富鎂海水中的Mg2+，生成碳酸鎂
D．SO2通入BaCl2溶液中生成BaSO3沉淀
【解析】A．I2屬于弱氧化劑，與Fe反應(yīng)生成FeI2，A錯(cuò)誤；B．電解一定濃度的硫酸鋅溶液，Zn2+在陰極得電子析出Zn，B正確；C．石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg(OH)2，C錯(cuò)誤；D．SO2通入BaCl2溶液中不能生成BaSO3沉淀，因?yàn)镠2SO3酸性比HCl弱，該復(fù)分解反應(yīng)不能發(fā)生，D錯(cuò)誤；故答案選B。
【答案】B
考點(diǎn)2.直接考查常見(jiàn)金屬與其化合物的轉(zhuǎn)化
9．（2021·廣東·高考真題）部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是
A．可與反應(yīng)生成
B．既可被氧化，也可被還原
C．可將加入濃堿液中制得的膠體
D．可存在的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
【解析】圖中所示鐵元素不同化合價(jià)的物質(zhì)：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的鹽類物質(zhì)，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的鹽類物質(zhì)，d為Fe(OH)3。A．Fe與Fe(III)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(II)的鹽類物質(zhì)，如Fe+2FeCl3=3FeCl2，故A不選；B．Fe(II)為鐵元素的中間價(jià)態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；C．Fe(III)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為：向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；D．轉(zhuǎn)化如，故D不選；綜上所述，答案為C。
【答案】C
考點(diǎn)3.以金屬及其化合物為載體考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力
3.（2023·浙江·高考真題）探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是
A．AB．BC．CD．D
【解析】A．FeCl2溶液中加入Zn片，，溶液由淺綠色變?yōu)闊o(wú)色，F(xiàn)e2+的氧化能力比Zn2+強(qiáng)，A錯(cuò)誤；B．溶液變成血紅色的原因，，與和K+無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．鐵離子可能先與單質(zhì)鐵生成亞鐵離子，則溶液呈綠色，C錯(cuò)誤；D．向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，制取Fe(OH)3膠體，繼續(xù)加熱則膠體因聚沉變?yōu)槌恋?，D正確；故答案為：D。
【答案】D
考點(diǎn)4.以金屬及其化合物為載體考查學(xué)生計(jì)算能力
（2019·浙江·統(tǒng)考高考真題）某紅色固體粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物，為探究其組成，稱取mg該固體粉末樣品，用足量的稀H2SO4充分反應(yīng)后，稱得固體質(zhì)量為ag。
已知：Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O
(1)若a=____________(用含m的最簡(jiǎn)式表示)，則紅色固體粉末為純凈物；(2)若a=m/9，則紅色固體粉末中Fe2O3的物質(zhì)的量為_(kāi)___________ml(用含m的最簡(jiǎn)式表示)。
【解析】（1）紅色固體粉末為純凈物只有兩種情況，全是Fe2O3或者全是Cu2O。Cu2O和硫酸反應(yīng)生成的Cu會(huì)與Fe3+反應(yīng)，Cu＋2Fe3+＝Cu2＋+2Fe2+。若全為Fe2O3時(shí)，剩余的固體物質(zhì)為a=0g，但是當(dāng)剩余固體質(zhì)量為0g時(shí)，也有可能是Fe2O3和Cu2O兩種物質(zhì)的混合物；所以該紅色固體只能為Cu2O。
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

，所以a＝m
（2）設(shè)Fe2O3為 x ml， Cu2O為yml，則160x＋144y＝m，Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O得到的銅為yml。
Cu＋2Fe3+＝Cu2＋+2Fe2+
x ml 2x ml
剩余的銅的質(zhì)量為（y－x）×64＝a＝m，方程式聯(lián)立，解出x＝。
【答案】(1) (2)
考點(diǎn)5.以金屬元素化合物與生產(chǎn)、生活、環(huán)境、自然、能源等實(shí)際問(wèn)題考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力
5.（2022·海南·統(tǒng)考高考真題）膽礬()是一種重要化工原料，某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、、]制備膽礬。流程如下。
回答問(wèn)題：
(1)步驟①的目的是_______。
(2)步驟②中，若僅用濃溶解固體B，將生成_______(填化學(xué)式)污染環(huán)境。
(3)步驟②中，在存在下Cu溶于稀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌的主要原因是_______。
(5)實(shí)驗(yàn)證明，濾液D能將氧化為。
ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過(guò)量將氧化為，理由是_______。
ⅱ.乙同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，只能是將氧化為，寫出乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果_______(不要求寫具體操作過(guò)程)。
【答案】(1)除油污
(2)
(3)
(4)膽礬晶體易溶于水
(5)ⅰ.溶液 C 經(jīng)步驟③加熱濃縮后雙氧水已完全分解 ⅱ.取濾液，向其中加入適量硫化鈉，使銅離子恰好完全沉淀，再加入，不能被氧化
【解析】由流程中的信息可知，原料經(jīng)碳酸鈉溶液浸洗后過(guò)濾，可以除去原料表面的油污；濾渣固體B與過(guò)量的稀硫酸、雙氧水反應(yīng)，其中的CuO、CuCO3、Cu(OH)2均轉(zhuǎn)化為CuSO4，溶液C為硫酸銅溶液和稀硫酸的混合液，加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到膽礬。
（1）原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈堿性，可以除去原料表面的油污，因此，步驟①的目的是：除去原料表面的油污。
（2）在加熱的條件下，銅可以與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O，二氧化硫是一種大氣污染物，步驟②中，若僅用濃H2SO4溶解固體B，將生成SO2污染環(huán)境。
（3）步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，生成CuSO4和H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O。
（4）膽礬是一種易溶于水的晶體，因此，經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌的主要原因是：膽礬晶體易溶于水，用水洗滌會(huì)導(dǎo)致膽礬的產(chǎn)率降低。
（5）ⅰ. H2O2常溫下即能發(fā)生分解反應(yīng)，在加熱的條件下，其分解更快，因此，甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過(guò)量H2O2將I-氧化為I2，理由是：溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后H2O2已完全分解。
ⅱ. I-氧化為I2時(shí)溶液的顏色會(huì)發(fā)生變化；濾液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，只能是Cu2+將I-氧化為I2，較簡(jiǎn)單的方案是除去溶液中的Cu2+，然后再向其中加入含有I-的溶液，觀察溶液是否變色；除去溶液中的Cu2+的方法有多種，可以加入適當(dāng)?shù)某恋韯⑵滢D(zhuǎn)化為難溶物，如加入Na2S將其轉(zhuǎn)化為CuS沉淀，因此，乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案為取少量濾液D，向其中加入適量Na2S溶液，直至不再有沉淀生成，靜置后向上層清液中加入少量KⅠ溶液；實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：上層清液不變色，證明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化，故只能是Cu2+將I-氧化為I2。
考點(diǎn)6.以金屬元素及其化合物為載體考查化學(xué)基本理論
6.（2015·天津·高考真題）FeCl3具有凈水作用，但腐蝕設(shè)備，而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑，處理污水比FeCl3高效，且腐蝕性小。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)FeCl3凈水的原理是______。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備，除H＋作用外，另一主要原因是(用離子方程式表示)______。
(2)為節(jié)約成本，工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2＋)=2.0×10-2ml·L-1，c(Fe3＋)=1.0×10-3ml·L-1，c(Cl－)=5.3×10-2ml·L-1，則該溶液的pH約為_(kāi)_____。
②完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式：
___+___Fe2++___=___Cl?+___Fe3++__
(3)FeCl3在溶液中分三步水解：
Fe3＋+H2OFe(OH)2++H＋ K1
Fe(OH)2++H2O+H＋ K2
+H2OFe(OH)3+H＋ K3
以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是__________。
通過(guò)控制條件，以上水解產(chǎn)物聚合，生成聚合氧化鐵，離子方程式為：xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+，欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是(填序號(hào))______。
a．降溫 b．加水稀釋 c．加入NH4Cl d．加入NaHCO3
室溫下，使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是___。
(4)天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范圍約為_(kāi)____mg·L-1。
【解析】(1)FeCl3凈水的原理是Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，F(xiàn)eCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備，除H+作用外，另一主要原因是2Fe3++Fe=3Fe2+；
(2)若酸性FeCl2廢液中電荷守恒：2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，酸性溶液中可忽略c(OH-)，c(H+)=c(Cl-)-2c(Fe2+)-3c(Fe3+)=1.0×10-2ml/L，則該溶液的pH約為2；
②氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則反應(yīng)物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價(jià)從+5價(jià)降低到?1價(jià)，得到6個(gè)電子，而Fe元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià)，失去1個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒，則氯酸根離子的系數(shù)為1，F(xiàn)e2+的系數(shù)為6，則鐵離子的系數(shù)也是6，氯離子的系數(shù)是1，根據(jù)電荷守恒，則氫離子的系數(shù)是6，水的系數(shù)是3，配平后離子方程式為：+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O；
(3)FeCl3的分步水解程度越來(lái)越小，所以K1>K2>K3；
a．鹽類水解為吸熱反應(yīng)，降溫平衡左移，故a不符合題意；b．加水稀釋促進(jìn)鹽類水解，故b符合題意；c．NH4Cl 的水解抑制上述水解，故c不符合題意；d．NaHCO3的水解促進(jìn)上述水解，故d符合題意；故欲使平衡正向移動(dòng)可采用的方法是bd；分析離子方程式：xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+可知室溫下，使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是調(diào)節(jié)溶液的pH；
(4)由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范圍約為18～20mg·L-1。
【答案】(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)2Fe3++Fe=3Fe2+
(2)①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O
(3)K1＞K2＞K3 bd 調(diào)節(jié)溶液的pH
(4)18～20
1、對(duì)點(diǎn)核心素養(yǎng)
（1）宏觀辨識(shí)和微觀探析：以物質(zhì)性質(zhì)為突破點(diǎn)，能描述或預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)和在一定條件下可能發(fā)生的化學(xué)變化。
（2）平衡思想與變化觀念：由點(diǎn)到線、由線成面、由面構(gòu)體,將金屬元素化合物知識(shí)與反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)深度融合
（3）科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)典型物質(zhì)及其性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，尊重事實(shí)和證據(jù),能獨(dú)立思考,對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)大膽質(zhì)疑并能改進(jìn)和創(chuàng)新。
2、對(duì)點(diǎn)命題分析
金屬及其化合物的知識(shí)是高中化學(xué)的主干知識(shí)，是高考化學(xué)的必考內(nèi)容。金屬的單質(zhì)和化合物占中學(xué)元素化合物的主體，它們是基本概念、基本理論的載體，鈉、鋁、鐵、銅及其化合物是日常生活中非常重要的物質(zhì)，特別是鋁、鐵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位。高考中一般不會(huì)出現(xiàn)單獨(dú)元素化合物知識(shí)的題目，而是分散在不同的題型和題目中，在選擇題中經(jīng)常以離子共存、離子方程式、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離與提純、氣體的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)推斷、計(jì)算等題型融合出現(xiàn)，在非選擇題中以金屬元素的性質(zhì)為載體，通過(guò)工業(yè)生產(chǎn)為背景的工藝流程、實(shí)驗(yàn)探究，考查考生運(yùn)用金屬元素的有關(guān)知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。近幾年的高考加強(qiáng)了元素及其化合物知識(shí)與基本概念、基本理論的結(jié)合，該部分知識(shí)在高考中的考查要求逐漸提高，側(cè)重考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，命題的重點(diǎn)將是鈉及其化合物(特別是Na2O2、Na2CO3、NaHCO3)的性質(zhì)、鋁及其化合物的兩性、Fe2＋與Fe3＋之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、銅的冶煉及Cu(OH)2的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí)，但非選擇題常常以不常見(jiàn)的過(guò)渡元素考查基礎(chǔ)知識(shí)的理解能力和遷移能力，一般較難。
核心考點(diǎn)一 鈉及其化合物
1.理清知識(shí)主線
Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3
2.形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
3.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)
①鈉和鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,與熔融的鹽反應(yīng)才可能置換出鹽中的金屬。
②Na與足量O2反應(yīng)無(wú)論生成Na2O還是Na2O2,只要參與反應(yīng)的Na的質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量一定相等,但得到Na2O2的質(zhì)量大于Na2O。
③Na分別與H2O和乙醇發(fā)生反應(yīng)均能生成H2,但反應(yīng)的劇烈程度不同,前者反應(yīng)劇烈,后者反應(yīng)緩慢。
④1 ml Na2O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為1 ml,如1 ml Na2O2與足量SO2的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為2 ml。
⑤不能用Ca(OH)2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液,應(yīng)選用CaCl2或BaCl2溶液。
⑥除去CO2中的HCl氣體，應(yīng)選用飽和的NaHCO3溶液。
⑦向飽和的Na2CO3溶液中通入過(guò)量CO2，有NaHCO3 白色晶體析出。
⑧焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，無(wú)論游離態(tài)還是化合態(tài)，均具有相同的焰色反應(yīng)，它不是化學(xué)變化，在觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時(shí)，應(yīng)通過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃片。
⑨Na－K合金常溫下呈液態(tài)，是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。
⑩堿金屬的密度呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，但K反常。
?Li和O2反應(yīng)只生成Li2O；NaH是離子化合物，是一種強(qiáng)還原劑。Na2O、Na2O2陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比均為1∶2。
?Na2O2投入品紅溶液中,因溶液中有強(qiáng)氧化性物質(zhì),因而可使品紅溶液褪色。Na2O2投入無(wú)色酚酞溶液中,酚酞溶液先變紅后褪色。
核心考點(diǎn)二 鎂、鋁及其重要化合物
1.理清知識(shí)主線
Al→Al2O3→Al(OH)3→eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(NaAlO2,AlCl3,Al2(SO4)3,KAl(SO4)2·12H2O))
Mg→MgO→Mg(OH)2→eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(MgCl2,MgSO4))
2.形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
3.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)
(1)鋁是活潑金屬，但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強(qiáng)，因?yàn)殇X表面生成一層致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔點(diǎn)高于Al的熔點(diǎn)，故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化，發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。
(2)鋁熱反應(yīng)不僅僅是單質(zhì)鋁與Fe2O3反應(yīng)，還包含制取其他難熔金屬的反應(yīng)，由于鋁熱劑是混合物，故鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)上冶煉鐵。注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一類金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。
(3)引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實(shí)驗(yàn)考查的熱點(diǎn)，具體操作是先鋪一層KClO3，然后插上鎂條，最后點(diǎn)燃鎂條。
(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(duì)應(yīng)的金屬活潑性應(yīng)比鋁弱。
(5)Al2O3、Al(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(shí)驗(yàn)室常用鋁鹽和氨水來(lái)制備Al(OH)3。
(6)利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3，一般不用強(qiáng)酸，因?yàn)閺?qiáng)酸的量控制不當(dāng)會(huì)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(guò)量時(shí)生成HCOeq \\al(－,3)，不過(guò)量時(shí)生成COeq \\al(2－,3)，書寫離子反應(yīng)方程式時(shí)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。
(9)鎂在空氣中燃燒主要發(fā)生反應(yīng)：2Mg＋O22MgO，此外還發(fā)生反應(yīng)：3Mg＋N2Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C。
(10)Mg3N2與水反應(yīng)：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。加熱Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因?yàn)镸g(OH)2比MgCO3更難溶于水。反應(yīng)方程式為Mg(HCO3)2Mg(OH)2↓＋2CO2↑。
核心考點(diǎn)三 鐵、銅及其化合物
1.理清知識(shí)主線
Fe→eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(FeO,Fe2O3,Fe3O4))→eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Fe(OH)2,Fe(OH)3))→eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Fe2+,Fe3+))
Cu→eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Cu2O,CuO))→Cu(OH)2→eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Cu2+,CuX))
2.形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
3.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)
(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(shí)生成FeCl3，與S反應(yīng)時(shí)生成FeS，說(shuō)明Cl2的氧化性大于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(wú)論Cl2過(guò)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(shí)，溶液會(huì)出現(xiàn)淺綠色→棕黃色的顏色變化，該現(xiàn)象可用于Fe2＋的檢驗(yàn)。
(3)Fe3＋的檢驗(yàn)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(生成紅色溶液)，前面兩種方法需溶液中Fe3＋濃度較大時(shí)才適用，最好也最靈敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的檢驗(yàn)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(yàn)Fe2＋，現(xiàn)象是生成藍(lán)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＋必須在酸性條件下才能大量存在，當(dāng)pH＝7時(shí)，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(guò)濾除去。
(8)制備Fe(OH)2的方法很多，原則有兩點(diǎn)：一是溶液中的溶解氧必須提前除去；二是反應(yīng)過(guò)程中必須與O2隔絕。同時(shí)要牢記Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)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)，純凈的鐵塊是銀白色的，而鐵粉是黑色的。
(11)銅在潮濕的空氣中最終不是生成CuO，而是銅綠[Cu2(OH)2CO3]。
(12)常用灼熱的銅粉除去N2中的O2，灼熱的CuO除去CO2中的CO。
(13)新制Cu(OH)2懸濁液常用來(lái)檢驗(yàn)醛基。
(14)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(dāng)Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu繼續(xù)溶解。
(15)Cu：紫紅色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：磚紅色。
(16)銅的焰色反應(yīng)為綠色。
(17)冶煉銅的方法有①熱還原法；②濕法煉銅；③電解精煉銅。
(18)銅合金有：①青銅(Sn、Pb等)；②黃銅(Zn、Sn、Pb、Al等)；③白銅(Ni、Zn、Mn等)。
核心考點(diǎn)四 其它金屬及其化合物
一、錳
錳(25Mn)位于第四周期第ⅦB族，價(jià)電子構(gòu)型為3d54s2，軟錳礦主要成分為MnO2，價(jià)態(tài)以＋2、＋4、＋6、＋7為最為常見(jiàn)，是活潑金屬。
1、Mn2＋的性質(zhì)
Mn2＋價(jià)電子構(gòu)型為較穩(wěn)定的3d5半充滿結(jié)構(gòu)，因此Mn2＋是錳的最穩(wěn)定狀態(tài)。在水溶液中呈粉紅色，多數(shù)鹽易溶。Mn2＋可與CO32－生成白色沉淀：Mn2＋＋CO32－=MnCO3↓
（1）在高酸度熱溶液中，與過(guò)二硫酸銨、鉍酸鈉(NaBiO3)等強(qiáng)氧化劑作用，可Mn2＋氧化成MnO4-：
2Mn2＋＋5S2O882－＋8H2O2MnO4-＋10SO42-＋16H＋
2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋2MnO4-＋5Na＋＋5Bi3＋＋7H2O
（2）在堿性溶液中，Mn2＋會(huì)生成沉淀：Mn2＋＋2OH－==Mn(OH)2↓(白)
2、MnO2的性質(zhì)
MnO2是黑色不溶性粉末，是制造干電池的原料，在酸性介質(zhì)中MnO2是一種強(qiáng)氧化劑。在實(shí)驗(yàn)室中常用此性質(zhì)制備氯氣：
MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
MnO2還能氧化H2O2和Fe2＋等：
MnO2＋H2O2＋2H＋==Mn2＋＋O2↑＋2H2O
MnO2＋2Fe2＋＋4H＋==Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
3、高錳酸鉀
高錳酸鉀KMnO4(俗名灰錳氧)是強(qiáng)氧化劑，是一種深紫色的晶體，水溶液呈紫紅色的。KMnO4的稀溶液(0.1%)可用于消毒和殺菌。
在酸堿性不同的條件下，高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是不同的。例如：
1）KMnO4的應(yīng)用：
(1)加熱KMnO4是實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的簡(jiǎn)便方法:
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
(2)KMnO4在酸性溶液中，是很強(qiáng)的氧化劑，它可以氧化Cl－、I－、SO32－、C2O42－、Fe2＋等，本身還原為Mn2＋。
常見(jiàn)用途有：
①制備氯氣：2MnO4-+10Cl－＋16H＋==2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
②標(biāo)定KMnO4的濃度：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋==2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
③Fe含量的測(cè)定:MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋==2Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
2）KMnO4的制備
(1)MnO2與KClO3、KOH一起加熱熔融生成錳酸鉀：
3MnO2＋6KOH＋KClO33K2MnO4(綠)＋KCl＋3H2O
再將K2MnO4酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)，即可得到高錳酸鉀：3MnO42－＋4H＋=2MnO4-－＋MnO2＋2H2O
(2)電解法：電解K2MnO4溶液可以制備KMnO4：
陽(yáng)極反應(yīng)：2MnO42－－2e-==2MnO4-
陰極反應(yīng)：2H2O＋2e-==H2↑＋2OH－
總的電解反應(yīng)：2MnO42－＋2H2O==2MnO4-－＋2OH－＋H2↑
二、鉻
24Cr是第四周期第ⅥB族金屬元素，鉻的價(jià)電子構(gòu)型為3d54s1，以＋3、＋6兩種價(jià)態(tài)化合物最為重要。
1.鉻單質(zhì)是最硬的金屬，與鐵、鎳能組成不銹鋼?？捎娩X熱法由Cr2O3制備金屬鉻：
Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3。
2.含Cr3＋的溶液呈綠色，鉻酸鉀(K2CrO4)為黃色，重鉻酸鹽(K2Cr2O7)為橙色。
二者可以相互轉(zhuǎn)化：2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O。
加酸平衡向右移動(dòng)c(Cr2O72－)增大，c(CrO42－)減小，溶液為橙紅色；加堿平衡左移c(CrO42－)增大c(Cr2O72－)減小，溶液為黃色；中性時(shí)溶液為橙色。
3.與Al2O3、Al(OH)3相似，Cr2O3、Cr(OH)3具有兩性，Cr(OH)3在溶液中存在兩種平衡：
Cr3＋＋3OH－Cr(OH)3H＋＋CrO2-
Cr(OH)3既溶于酸，又溶于堿：
Cr(OH)3＋3HCl==CrCl3＋3H2O
Cr(OH)3＋NaOH==NaCrO2＋2H2O
4.在酸性溶液中，Cr2O72－是強(qiáng)氧化劑。如加熱的條件下，K2Cr2O7可以氧化濃鹽酸制備氯氣：
K2Cr2O7＋14HCl(濃)2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
交警查酒駕，就是用重鉻酸鉀的酸性溶液，來(lái)檢驗(yàn)酒精的含量：
K2Cr2O7＋3CH3CH2OH＋4H2SO4=Cr2(SO4)3＋K2SO4＋3CH3CHO＋7H2O
5.含鉻廢水中，以Cr(Ⅵ)的毒性最大。我國(guó)規(guī)定工業(yè)廢水含Cr(Ⅵ)的排放標(biāo)準(zhǔn)為0.1mg·L－1。含鉻廢水處理的基本原理就是將鉻(Ⅵ)還原為鉻(Ⅲ)，然后轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀除去。
現(xiàn)介紹兩種中學(xué)化學(xué)?？嫉降姆椒ǎ?br>(1)化學(xué)還原法，可先將廢水用硫酸調(diào)pH值至2~3，再加入FeSO4等還原劑，將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ):
Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
然后用NaOH或Ca(OH)2調(diào)pH值至7~8，生成Cr(OH)3沉淀，再加混凝劑，使Cr(OH)3沉淀除去。
(2)電解還原法
電解還原法是用金屬鐵作陽(yáng)極，Cr(Ⅵ)在陰極上被還原成Cr(Ⅲ)，在電解過(guò)程中陽(yáng)極鐵板溶解下來(lái)的Fe2＋(Fe－2e-=Fe2＋)也可將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)。同時(shí)由于陰極板上析出H2，使廢水pH值逐步上升，最后呈中性，此時(shí)Cr3＋、Fe3＋都以氫氧化物沉淀析出。
三、銀
1. 銀單質(zhì)
(47Ag)是第五周期IB族元素，在自然界有游離態(tài)的銀。銀的活動(dòng)性在氫之后，在電化學(xué)中，Ag是活性電極，在陽(yáng)極放電：Ag－e-=Ag＋。
Ag2O對(duì)熱不穩(wěn)定，加熱到時(shí)完全分解：2Ag2O4Ag＋O2↑。
乙醇在單質(zhì)Ag或Cu催化下，可被氧化成乙醛，其催化原理是：
4Ag＋O22Ag2O C2H5OH＋Ag2OCH3CHO＋2Ag＋H2O
銀器表面變暗，主要是由于生成了Ag2S所致，為使其表面恢復(fù)光澤，可將其放入盛食鹽水的鋁盆中，發(fā)生原電池反應(yīng)：
負(fù)極(Al)：2Al－6e-=2Al3＋
正極(Ag2S)：3Ag2S＋6e-=6Ag＋S2－，
3S2－＋2Al3＋＋6H2O=2Al(OH)3↓＋3H2S↑
總反應(yīng)：2Al＋3Ag2S＋6H2O=2Al(OH)3↓＋6Ag＋3H2S↑
2.氫氧化銀(AgOH)的性質(zhì)
在AgNO3溶液中，逐滴加入稀氨水，首先生成白色沉淀AgOH↓，AgOH極不穩(wěn)定，立即脫水生成暗棕色的Ag2O 沉淀，AgOH及Ag2O均能溶于氨水形成銀氨溶液:
AgNO3＋NH3·H2O=AgOH↓＋NH4NO3
AgOH＋2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH＋2H2O
3.銀鹽
多數(shù)銀鹽難溶于水，能溶的只有AgNO3、AgF、AgSO4等少數(shù)幾種。
在鹵化銀中，除AgF外，AgCl(白↓)、AgBr(淡黃↓)、AgI(黃↓)均不溶于水且不溶于稀HNO3。
常見(jiàn)難溶銀鹽的溶解度大小為：S(AgCl)＞S(AgBr)＞S(AgI)＞S(Ag2S)
依次加入Br－、I－、S2－可實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化：AgCl→AgBr→AgI→Ag2S。
AgCl、AgBr、AgI都具有感光性。
照像底片及印相紙上都散布著細(xì)小的AgBr明膠，攝影時(shí)，受光線照射而分解成細(xì)小的銀：
2AgBr2Ag＋Br2；
AgI可用于人工降雨。硝酸銀見(jiàn)光或加熱容易分解：
2AgNO3=2Ag↓＋2NO2↑＋O2↑
因此AgNO3晶體或溶液應(yīng)裝在棕色試劑瓶中。
四、鈦
1.鈦單質(zhì)：與濃鹽酸和濃硫酸反應(yīng)，均生成氫氣：
(1)2Ti ＋ 6HCl(濃) = 2TiCl3＋3H2↑
(2)2Ti ＋3H2SO4(濃) = Ti2(SO4)3＋3H2↑
2.單質(zhì)鈦的制備：
(1)FeTiO3加H2SO4處理，同時(shí)加入鐵屑，目的是防止Fe2＋被氧化：
FeTiO3＋2H2SO4= TiOSO4＋FeSO4＋2H2O
(2)加熱使TiOSO4水解得到TiO2·xH2O，脫水得到TiO2：
TiO2＋ ＋(x＋2)H2O (過(guò)量)TiO2·xH2O↓＋4H＋
(3)將TiO2與碳、氯氣共熱生成TiCl4，然后在Ar的氣氛中，用Na或Mg還原成Ti，熔化鑄成鈦錠：
TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO
2Mg ＋ TiCl42MgCl2＋Ti
3.TiO2的性質(zhì)：典型的晶體叫做金紅石，純凈的TiO2叫做鈦白粉。
(1)TiO2溶于H2SO4生成Ti(SO4)2：
TiO2＋2H2SO4(濃) = Ti(SO4)2＋2H2O
但從H2SO4溶液中析出的不是Ti(SO4)2，而是TiOSO4。
(2)TiO2不溶于堿，但能與熔融的燒堿反應(yīng)生成偏鈦酸鹽，所以TiO2是兩性氧化物。例如：
TiO2＋2NaOH(熔融) = Na2TiO3＋H2O
4.四氯化鈦
常溫，是一種無(wú)色發(fā)煙的液體，有刺激性氣味。若暴露在潮濕的空氣中，會(huì)冒出白煙，部分水解生成鈦酰氯，利用此性質(zhì)，制備煙幕彈：TiCl4＋H2O = TiOCl2＋2HCl
核心考點(diǎn)五 金屬及其化合物的幾個(gè)專題
1、顏色專題
（1）常見(jiàn)金屬及其化合物的顏色
赤： Fe2O3、Fe(OH)3、Fe(SCN)X(3—X)—、Cu2O、Cu
黃： Na2O2、AgBr、AgI、濃硝酸、FeS2、工業(yè)鹽酸（ Fe 3+）、鈉焰色
綠：Fe2+（FeSO4?7H2O）、Cu2(OH)2CO3、CuCl2（濃）
青：FeS、CuS、Ag2S、PbS、FeO、Fe3O4、Cu2S、CuO、MnO2
藍(lán)：Cu2+（帶結(jié)晶水）、Cu(OH)2
紫：MnO4—、 [Fe(C6H5O)6]3—、鉀的焰色
白：Fe(OH)2、CuSO4(無(wú)水)、Na2O、Na2SO3、Al(OH)3、Mg(OH)2、AgCl、BaSO4、CaCO3、MgCO3大多數(shù)沉淀
棕：固體FeCl3、CuCl2
（2）特征反應(yīng)顏色變化：
（1）白色沉淀[Fe(0H)2] 紅褐色[Fe(OH)3]
（2）使Fe3+溶液顯紫色的是酚。
（3）Fe3+遇SCN-顯血紅色。
2.特征反應(yīng)專題
（1）既能與強(qiáng)酸反應(yīng), 又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的物質(zhì)一般有:
①某些金屬Al
②兩性氧化物Al2O3
③兩性氫氧化物Al(OH)3
④弱酸的酸式鹽如NaHCO3、NaHS、NaHSO3、Na2HPO4、NaH2PO4等
（2）置換反應(yīng)
①金屬→金屬
②金屬→非金屬
③非金屬→金屬
3、掌握金屬活動(dòng)性順序總覽金屬全局
金屬的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為易失去最外層的電子，顯示還原性，這與它們的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)。常見(jiàn)金屬的主要化學(xué)性質(zhì)列于下表：
注：金屬活動(dòng)性順序就是金屬單質(zhì)的還原性由強(qiáng)漸弱的順序。按金屬活動(dòng)性順序，把常見(jiàn)金屬分為以下三組：
活潑金屬組：K、Ca、Na，Mg、Al；
中活潑金屬：Zn、Fe，Sn、Pb、(H)；
不活潑金屬：Cu、Hg、Ag，Pt、Au。
如上所示，每個(gè)金屬組又分為兩個(gè)不同層次，顯示其還原性的差異。這樣復(fù)習(xí)金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，有利于總覽金屬的全局，以及金屬還原性強(qiáng)弱的變化規(guī)律。
(1) 跟O2反應(yīng)：K、Ca、Na、Mg、Al迅速氧化，Zn、Fe、Sn、Pb緩慢氧化，Cu、Hg、Ag、Pt、Au很難氧化。
(2) 跟H2O反應(yīng)：K、Ca、Na跟水反應(yīng)劇烈，Mg、Al跟水在加熱下緩慢反應(yīng)，Zn、Fe在高溫下跟水氣反應(yīng)，生成H2和金屬氧化物。
(3) 跟鹽酸反應(yīng)：K、Ca、Na反應(yīng)猛烈，Mg、Al反應(yīng)劇烈，鋅、鐵反應(yīng)較快，Sn、Pb反應(yīng)緩慢，Cu、Hg、Ag、Pt、Au不能反應(yīng)。
(4) 跟硝酸反應(yīng)：Cu、Hg、Ag可與HNO3反應(yīng)，Pt、Au不跟HNO3反應(yīng)。
4．總結(jié)實(shí)驗(yàn)判斷金屬活動(dòng)性的規(guī)律
(1)金屬與水或酸的反應(yīng)越劇烈，該金屬越活潑。
(2)金屬對(duì)應(yīng)的氫氧化物的堿性越強(qiáng)，該金屬越活潑。
(3)一種金屬能從另一種金屬鹽的溶液中將其置換出來(lái)，則該金屬活潑性比另一金屬?gòu)?qiáng)。
(4)兩金屬能構(gòu)成原電池時(shí)，做負(fù)極的金屬比做正極的金屬活潑。
(5)在電解的過(guò)程中，一般先得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性差。
5、金屬之“最”
(1)在生活、生產(chǎn)中使用最廣泛的金屬是鐵，但一般不使用純鐵，而使用鐵的合金。如熟鐵(含碳在0.03%以下的鐵碳合金)、生鐵(含碳在2%以上的鐵碳合金)、鋼(含碳在0.03%～2%的鐵碳合金)。
(2)地殼中含量最多的金屬元素為鋁，鋁單質(zhì)廣泛應(yīng)用于生活中。
(3)最活潑的金屬元素是銫，因?yàn)殇C原子半徑最大，最外層只有一個(gè)電子，易失電子，金屬性最強(qiáng)。
(4)最硬的金屬單質(zhì)是鉻，硬度為9(規(guī)定金剛石硬度為10)。
(5)熔點(diǎn)最高的金屬單質(zhì)是鎢，熔點(diǎn)為3413℃。
(6)熔點(diǎn)最低的金屬單質(zhì)是汞，熔點(diǎn)為－39℃。
(7)最重的金屬單質(zhì)是鋨(Os)，密度為22.57 g·cm－3。
(8)延性最好的金屬單質(zhì)是鉑，展性最好的金屬單質(zhì)是金。
(9)金屬中的殺菌冠軍是銀，每升水中只要有五百億分之一克Ag+，就能消滅細(xì)菌。
(10)最穩(wěn)定的金屬單質(zhì)是金。
6.常見(jiàn)無(wú)機(jī)物性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系歸納
考點(diǎn)一 直接考查常見(jiàn)金屬及化合物的主要性質(zhì)及用途
【高考解密】有關(guān)金屬元素的考題幾乎出現(xiàn)在每年的高考題中，考查方式除了在選擇題中直接考查金屬元素及其化合物的性質(zhì)、用途之外，還可以以元素及其化合物為載體，考查離子共存、離子方程式、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的鑒別與分離等有關(guān)知識(shí)，試題通常以基礎(chǔ)題、中檔題居多。
例1.（2022·浙江舟山·舟山中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）有關(guān)鋁及其化合物的說(shuō)法正確的是
A．鋁片可與冷水劇烈反應(yīng)B．鋁熱反應(yīng)放出的熱量使生成的鐵熔化
C．氧化鋁是堿性氧化物D．氫氧化鋁能溶于稀氨水
【解析】A．鋁片不能與冷水劇烈反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．鋁熱反應(yīng)放出大量的熱量使生成的鐵熔化，可用于焊接鋼軌，B正確；C．氧化鋁是兩性氧化物，C錯(cuò)誤；D．氫氧化鋁能溶于氫氧化鈉等強(qiáng)堿，不能溶于稀氨水等弱堿，D錯(cuò)誤；故選B。
【答案】B
【名師點(diǎn)睛】本題直接考查金屬及其化合物的應(yīng)用，準(zhǔn)確掌握金屬及其化合物的性質(zhì)和用途是解題的關(guān)鍵。
【變式訓(xùn)練1】（考查常見(jiàn)金屬及其化合物的性質(zhì)）（2022·江西·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）2022年諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者之一使用鈣做實(shí)驗(yàn)材料。下列說(shuō)法正確的是
A．鈣的金屬活動(dòng)性比鎂弱B．鈣與水反應(yīng)生成H2
C．鈣在自然界以單質(zhì)形式存在D．實(shí)驗(yàn)中剩余的鈣丟入下水道
【答案】B
【解析】A．金屬活動(dòng)性順序表中鈣位于鉀和鈉中間，比鎂活潑，故A錯(cuò)誤；B．鈣與水反應(yīng)類似鈉鉀，鈣與水反應(yīng)生成H2，故B正確；C．鈣化學(xué)性質(zhì)非常活潑，在自然界以化合態(tài)形式存在，故C錯(cuò)誤；D．鈣化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，是危險(xiǎn)品，實(shí)驗(yàn)中剩余的鈣要放回原瓶，故D錯(cuò)誤；故答案為B。
【變式訓(xùn)練2】（考查常見(jiàn)金屬及其化合物的用途）（2022·江蘇·模擬預(yù)測(cè)）鐵粉是冶金的主要原料。下列有關(guān)鐵的化學(xué)反應(yīng)的敘述正確的是
A．高溫下，鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成磁性氧化鐵
B．高溫下，鐵粉與氧化鋁粉末反應(yīng)置換出鋁
C．制備溴苯時(shí)，鐵粉與液溴反應(yīng)生成FeBr2
D．鐵粉和炭粉混合用食鹽水濕潤(rùn)后發(fā)生析氫腐蝕
【解析】A．高溫下，鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣，F(xiàn)e3O4即磁性氧化鐵，A正確；B．Fe的還原性不如Al，無(wú)法與氧化鋁粉末反應(yīng)置換出鋁，B錯(cuò)誤；C．溴氧化性較強(qiáng)，鐵粉與液溴反應(yīng)生成FeBr3，C錯(cuò)誤；D．食鹽水顯中性，鐵粉發(fā)生吸氧腐蝕，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為A。
【答案】A
【變式訓(xùn)練3】（考查金屬的回收和利用）（2023·湖南岳陽(yáng)·統(tǒng)考一模）從某含有、、的工業(yè)廢液中回收銅并制備氯化鐵晶體的流程如下：
則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．試劑a是鐵、試劑b是鹽酸
B．試劑c是氯氣，相應(yīng)的反應(yīng)為
C．操作Ⅰ、操作Ⅱ所用儀器相同，均要用到燒杯、分液漏斗、玻璃棒
D．加入過(guò)量試劑c之后，溶液W依然能使少量酸性溶液褪色
【解析】工業(yè)廢液中加入試劑a為過(guò)量的鐵，操作Ⅰ為過(guò)濾，得到濾渣Y為Fe、Cu，濾液X為氯化亞鐵溶液；濾渣Y中加入試劑b為鹽酸，溶解過(guò)量的鐵生成氯化亞鐵溶液，銅不溶，操作Ⅱ過(guò)濾得到銅和濾液Z氯化亞鐵溶液，濾液Z和X合并通入氯氣，把氯化亞鐵氧化為氯化鐵溶液，蒸發(fā)結(jié)晶，過(guò)濾洗滌干燥得到氯化鐵晶體。A．由最終得到FeCl3及其流程圖可知，a為過(guò)量的鐵，b為鹽酸，故A正確；B．濾液X，濾液Z中均含有FeCl2，c為氯氣，把亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B正確；C．上述分析可知，操作Ⅰ、Ⅱ是過(guò)濾，均要用到燒杯、漏斗、玻璃棒，故C錯(cuò)誤；D．亞鐵離子、氯離子都可以被高錳酸鉀溶液氧化，使高錳酸鉀溶液褪色，加入過(guò)量試劑c之后，溶液中含大量的氯離子，依然能使少量酸性溶液褪色，故D正確；故選C。
【答案】C
考點(diǎn)二 直接考查常見(jiàn)金屬與其化合物的轉(zhuǎn)化
【高考解密】常見(jiàn)金屬與其化合物的轉(zhuǎn)化是這一部分知識(shí)的靈魂，這一方面的考查比較靈活，可以以選擇題的形式進(jìn)行直接考查，也可以在 = 2 \* ROMAN II卷以工藝流程題的形式進(jìn)行間接考查。
例2.（2023·安徽宣城·安徽省宣城市第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）幾種常見(jiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化如圖所示(反應(yīng)條件省略)。
下列推斷一定錯(cuò)誤的是
A．若化合物2是淡黃色固體，化合物3為液態(tài)氧化物，則化合物4為堿
B．若單質(zhì)1為黑色粉末，化合物2能使澄清石灰水變渾濁，則化合物1易溶于水
C．反應(yīng)(1)和(2)是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)(3)可能是非氧化還原反應(yīng)
D．若化合物1、2、3、4與單質(zhì)2都含有某種元素，則該元素可能是鐵
【解析】A．化合物2為淡黃色固體，它可能是過(guò)氧化鈉，化合物3可能為水，過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉是堿，故A正確；B．化合物2能使澄清石灰水變渾濁，則化合物2為，化合物1為，難溶于水，故B錯(cuò)誤；C．反應(yīng)（1）、（2）只生成一種化合物，反應(yīng)物有單質(zhì)，則一定是氧化還原反應(yīng)，而反應(yīng)3可能是氧化還原反應(yīng)，如過(guò)氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)，也可能是非氧化還原反應(yīng)，如與水反應(yīng)，故C正確；D．金屬鐵存在下列轉(zhuǎn)化：與反應(yīng)生成，與反應(yīng)生成，與反應(yīng)生成，故D正確；故選B。
【答案】B
【名師點(diǎn)睛】本題直接考查金屬及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化，注意反應(yīng)物質(zhì)的濃度、反應(yīng)條件的不同影響著反應(yīng)的進(jìn)行與否。
【變式訓(xùn)練1】（考查常見(jiàn)金屬與其化合物間的轉(zhuǎn)化）（2022·河北邯鄲·邯鄲一中校考模擬預(yù)測(cè)）實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)處理含鉻廢水，操作及現(xiàn)象如圖甲所示，反應(yīng)過(guò)程中鉻元素的化合價(jià)變化如圖乙。已知：深藍(lán)色溶液中生成了CrO5。
下列說(shuō)法正確的是
A．0～5s過(guò)程中，發(fā)生的離子反應(yīng)為：
B．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始至30s，溶液中發(fā)生的總反應(yīng)離子方程式為
C．30～80s過(guò)程中，Cr元素被氧化，可能是溶解的氧氣和剩余的H2O2所致
D．0s～80s時(shí)，溶液中含鉻微粒依次發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)
【解析】A．0～5s過(guò)程中，溶液中Cr元素的化合價(jià)都呈+6價(jià)，發(fā)生的離子反應(yīng)為：，A不正確；B．實(shí)驗(yàn)開(kāi)始至30s，溶液中→CrO5→Cr3+，H2O2作還原劑，失電子生成O2等，發(fā)生的總反應(yīng)離子方程式為，B不正確；C．30～80s過(guò)程中，Cr元素由+3價(jià)升高到+6價(jià)，失電子被氧化，由Cr3+轉(zhuǎn)化為，可能是溶解的氧氣和剩余的H2O2所致，C正確；D．0s～80s時(shí)，溶液中含鉻微粒轉(zhuǎn)化過(guò)程中Cr元素化合價(jià)變化為：+6→+6、+6→+3、+3→+6，依次發(fā)生非氧化還原反應(yīng)、還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)，D不正確；故選C。
【答案】C
【變式訓(xùn)練2】（考查常見(jiàn)金屬及其化合物價(jià)類二維圖）（2023秋·吉林長(zhǎng)春·高三長(zhǎng)春市第二中學(xué)校考期末）部分含Cr物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)的關(guān)系如圖所示。已知：為難溶于水的兩性氫氧化物。下列推斷合理的是
A．a(chǎn)的基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為
B．b可通過(guò)一步反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為c
C．可通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性完成e中兩種含Cr離子的轉(zhuǎn)化
D．e不能通過(guò)氧化還原反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為
【解析】部分含Cr物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示，則abcd分別為Cr、Cr2O3、、Cr3+。A．Cr是第24號(hào)元素，其基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為，A錯(cuò)誤；B ．Cr2O3需要先溶于酸形成Cr3+，然后再與堿反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化為，B錯(cuò)誤；C．鉻酸根離子可以和重鉻酸根離子互相轉(zhuǎn)化：，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，可以使該平衡發(fā)生移動(dòng)，所以可以實(shí)現(xiàn)兩種含Cr離子的轉(zhuǎn)化，C正確；D．e中Cr元素價(jià)態(tài)是+6價(jià)，可以通過(guò)加入還原劑將其轉(zhuǎn)化為+3價(jià)Cr3+，D錯(cuò)誤；故選C。
【答案】C
【變式訓(xùn)練3】（考查金屬的冶煉）（2022·湖南長(zhǎng)沙·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè)）工業(yè)上冶煉金屬鈉通常采用的方法是（ ）
A．熱分解法B．電解法C．結(jié)晶法D．熱還原法
【解析】活潑性不同的金屬用不同的冶煉方法如圖：，Na為活潑金屬，應(yīng)用電解法治煉，故答案為B。
【答案】B
【點(diǎn)睛】電解法應(yīng)用在不能用還原法、置換法治煉生成單質(zhì)的活潑金屬(如鈉、鈣、鉀、鎂等)和需要提純精煉的金屬(如精煉鋁、鍍銅等)。
考點(diǎn)三 以金屬及其化合物為載體考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力
【高考解密】有關(guān)金屬及其化合物探究實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)：要求考生對(duì)文字、圖形、表格數(shù)據(jù)、反應(yīng)流程中的信息進(jìn)行提取、分析、猜想和歸類，考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用、基本的實(shí)驗(yàn)方法和基本技能的掌握程度，考查學(xué)生對(duì)科學(xué)探究方法和過(guò)程的理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)。
例3．（2023·北京朝陽(yáng)·北京八十中校考模擬預(yù)測(cè)）某小組用如圖裝置探究鋁片與酸堿的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如下：
①A為鹽酸時(shí)，1分鐘后有大量氣泡產(chǎn)生
②A為NaOH時(shí)，20秒后有大量氣泡產(chǎn)生
③A為硫酸時(shí)，3分鐘后有極少量氣泡產(chǎn)生，滴加1mLCuSO4溶液，立即產(chǎn)生大量氣泡，Al表面有少量紅色固體。下列說(shuō)法正確的是
A．對(duì)比①②說(shuō)明氧化性NaOH＞HCl
B．對(duì)比①③說(shuō)明Cl-對(duì)鋁表面的氧化膜破壞能力強(qiáng)
C．對(duì)比①②③說(shuō)明Al在不同的環(huán)境中還原性不同
D．③中實(shí)驗(yàn)說(shuō)明Al與Cu2+反應(yīng)劇烈放熱
【解析】A．Al與鹽酸反應(yīng)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑中HCl為氧化劑，Al與NaOH溶液反應(yīng)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑中H2O為氧化劑，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．對(duì)比①③說(shuō)明Cl-對(duì)鋁表面的氧化膜結(jié)合能力強(qiáng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．對(duì)比①②③說(shuō)明Al在不同的環(huán)境中反應(yīng)生成Al3+,即被氧性的情況不同，則還原性不同，選項(xiàng)C正確；D．③中實(shí)驗(yàn)是Al與Cu2+發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，Al與Cu和稀硫酸形成原電池，加快反應(yīng)速率，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選C。
【答案】C
【變式訓(xùn)練】（2022·山東威海·?？寄M預(yù)測(cè)）用KSCN溶液和FeCl2溶液探究的還原性時(shí)出現(xiàn)異常現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)如下：不正確的是
A．對(duì)比①③，可判定酸性條件下可氧化
B．實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)有兩種
C．②中紅色溶液中含有膠體
D．③中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為：
【解析】①氯化亞鐵鹽酸酸化的溶液中滴入KSCN溶液，PH＜1，滴入過(guò)氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成鐵離子，形成血紅色溶液，大約10秒左右紅色褪去，鐵離子做催化劑過(guò)氧化氫分解有氣體生成（經(jīng)檢驗(yàn)為O2），取褪色后溶液，滴加鹽酸和BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀為硫酸鋇沉淀，證明SCN-離子被氧化為磷酸根離子；②氯化亞鐵鹽酸酸化的溶液中滴入KSCN溶液，PH=5，滴入過(guò)氧化氫溶液，溶液變紅且不褪色，說(shuō)明亞鐵離子被氧化為鐵離子，鐵離子對(duì)過(guò)氧化氫起到催化劑作用，有氣體生成（經(jīng)檢驗(yàn)為O2），氧氣氧化亞鐵離子生成鐵離子，經(jīng)檢驗(yàn)有丁達(dá)爾效應(yīng)，說(shuō)明生成了氫氧化鐵膠體；③氯化亞鐵鹽酸酸化的溶液中滴入KSCN溶液，PH＜1，滴入過(guò)氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，通入足量氧氣，溶液變紅且不褪色，說(shuō)明氧氣氧化亞鐵離子生成鐵離子，滴加鹽酸和BaCl2溶液，無(wú)白色沉淀，經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)丁達(dá)爾效應(yīng)，無(wú)硫酸鋇沉淀生成和氫氧化鐵膠體形成，排除了生成的氧氣氧化SCN-的可能。A．對(duì)比①③，實(shí)驗(yàn)①排除了鐵離子反應(yīng)，而是SCN-離子反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)③排除了生成的氧氣氧化SCN-的可能，可以判定酸性條件下H2O2可以氧化SCN-，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)②中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)有亞鐵離子被過(guò)氧化氫氧化為鐵離子，過(guò)氧化氫分解生成氧氣，氧氣氧化亞鐵離子，不只兩種，故B錯(cuò)誤；C．②中檢驗(yàn)有丁達(dá)爾效應(yīng)，說(shuō)明紅色溶液中含有Fe（OH）3膠體，故C正確；D．③中通入足量氧氣溶液變紅色說(shuō)明，發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故D正確；故選：B。
【答案】B
考點(diǎn)四 以金屬及其化合物為載體考查學(xué)生計(jì)算能力
【高考解密】本考點(diǎn)以金屬及其化合物為載體考查學(xué)生計(jì)算能力——物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積、氧化還原反應(yīng)、中和滴定、物質(zhì)的純度等計(jì)算。
例4.（2023·湖南永州·統(tǒng)考二模）鹽X由三種常見(jiàn)元素組成，某科學(xué)興小組稱取鹽X進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下：
已知：①氣體B為兩種氣體的混合物，能被水完全吸收。
②取D溶液，用的溶液滴定，消耗溶液。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．試劑Y可能為溶液
B．鹽X的化學(xué)式為
C．用的溶液滴定溶液D時(shí)可用酚酞作指示劑
D．若在X的稀溶液中通入足量氣體，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：
【解析】A溶于鹽酸后得到黃色溶液C，C加入Y得到血紅色溶液E，則Y為溶液，C中含有鐵離子，A為1.6g氧化鐵（為0.01ml）；紅棕色氣體B和得到強(qiáng)酸D，則B為二氧化氮和氧氣混合氣，二氧化氮和氧氣、水生成硝酸，HNO3為×÷×1L=0.06ml；則X中含有鐵、氮元素分別為0.2ml（1.12g）、0.6ml（0.84g），則含有氧4.84g-1.12g-0.84g=2.88g，為0.18ml；三者物質(zhì)的量之比為1:3:9，X為；A．由分析可知，Y可能為溶液， A正確；B．鹽X的化學(xué)式為，B正確；C．D為硝酸溶液，用的溶液滴定溶液D時(shí)可用酚酞作指示劑，當(dāng)最后一滴氫氧化鈉溶液加入后，溶液變紅色且半分鐘不褪色說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn)，C正確；D．若在X的稀溶液中通入足量氣體，硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，也會(huì)把二氧化硫氧化為硫酸根離子同時(shí)生成一氧化氮?dú)怏w，，D錯(cuò)誤；故選D。
【答案】D
【名師點(diǎn)睛】本題以金屬化合為載體考查考生的化學(xué)計(jì)算能力，明確反應(yīng)發(fā)生的原理為解答關(guān)鍵。
【變式訓(xùn)練】（2022·浙江·三模）取1.77g鎂鋁合金投入到的鹽酸中，合金完全溶解，放出氫氣1.904L(已折算成標(biāo)況)請(qǐng)計(jì)算：
(1)鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=______%(保留三位有效數(shù)字)
(2)上述溶液中繼續(xù)滴加的NaOH溶液，得到沉淀3.10g。則V的最大值=______mL。(寫出計(jì)算過(guò)程)
【解析】根據(jù)題意得出24n(Mg)+27n(Al)=1.77，鎂、鋁與鹽酸反應(yīng)生成氫氣，根據(jù)得失電子數(shù)目守恒得出2n(Mg)+3n(Al)=，兩式聯(lián)立解得，n(Mg)=0.04ml，n(Al)=0.03ml；
(1)根據(jù)上述分析，合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.2%；故答案為54.2%；
(2)根據(jù)上述計(jì)算，得出n(Mg)=0.04ml，n(Al)=0.03ml，假設(shè)鎂、鋁全部生成沉淀，則沉淀質(zhì)量為0.04ml×58g·ml－1＋0.03ml×78g·ml－1=4.66g＞3.10g，氫氧化鋁為兩性氫氧化物，因此沉淀達(dá)到3.10g，消耗氫氧化鈉的最大量應(yīng)是讓部分氫氧化鋁轉(zhuǎn)化成偏鋁酸鈉，3.10g沉淀中含氫氧化鎂沉淀質(zhì)量為0.04ml×58g·ml－1=2.32g，含氫氧化鋁的質(zhì)量為(3.10g－2.32g)=0.78g，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為NaCl和NaAlO2，根據(jù)鋁元素守恒，溶液中n(NaAlO2)=0.02ml，根據(jù)鈉元素守恒，消耗氫氧化鈉溶液最大體積為=0.22L，合220mL；故答案為220mL。
【答案】(1) 54.2% (2)220mL
考點(diǎn)五 以金屬元素化合物與生產(chǎn)、生活、環(huán)境、自然、能源等實(shí)際問(wèn)題考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力
【高考解密】本考點(diǎn)主要以工藝流程題的形式考查金屬及其化合物在生產(chǎn)、生活、環(huán)境、自然、能源等實(shí)際問(wèn)題考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用，考查化學(xué)方程式、離子方程式的書寫、物質(zhì)的分離提純、產(chǎn)率的計(jì)算等。
例5．（2023·四川成都·一模）鍍鋅鋼構(gòu)件的酸洗廢液中含有鹽酸、和。實(shí)驗(yàn)室從酸洗廢液中回收鹽酸和的實(shí)驗(yàn)流程如下：
已知化合物的溶解度(水)數(shù)據(jù)如下表：
回答下列問(wèn)題：
I．回收鹽酸和粗產(chǎn)品
(1)操作1應(yīng)選擇______________(填字母序號(hào))。
A．水浴加熱 B．油浴加熱 C．投入沸石
(2)為了獲得粗產(chǎn)品，應(yīng)適時(shí)停止加熱且留有少量殘余液，這樣做除了防止被氧化外，另一目的是___________；若留有殘余液過(guò)多，會(huì)造成的不良后果是___________(答一條)。
II．粗產(chǎn)品的重結(jié)晶
(3)檢驗(yàn)粗產(chǎn)品中含有的操作方法是____________。
(4)重結(jié)晶前加入的物質(zhì)X為_(kāi)____________；操作2的名稱是______________。
III．滴定亞鐵離子，測(cè)定晶體純度
準(zhǔn)確稱取重結(jié)晶后的晶體，溶于混酸中并定容至。移取三份溶液，加入指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液()滴定至終點(diǎn)，半分鐘內(nèi)不恢復(fù)，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為(此時(shí)不被氧化)。
(5)計(jì)算晶體的純度為_(kāi)___________(含a、c的代數(shù)式，化到最簡(jiǎn))。
【解析】酸洗廢液中含有鹽酸、氯化亞鐵和氯化鋅，操作Ⅰ為蒸餾，溜出液為HCl，殘余液中有氯化鋅和氯化亞鐵，冰水浴冷卻抽濾得到氯化亞鐵的粗產(chǎn)品，加入鹽酸和Fe，加入鹽酸防止FeCl2在結(jié)晶過(guò)程中水解，加入Fe防止Fe2+被氧化，操作2為過(guò)濾，干燥最終得到氯化亞鐵晶體。
（1）操作1為蒸餾，溫度為150℃，水浴無(wú)法達(dá)到150℃，因此應(yīng)該選擇油浴加熱，油浴需要加入沸石，答案選BC。
（2）為了獲得粗產(chǎn)品，應(yīng)適時(shí)停止加熱且留有少量殘余液，這樣做除了防止被氧化外，另一目的是防止FeCl2·4H2O結(jié)晶水水量偏低。若留有殘余液過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致析出的FeCl2·4H2O晶體過(guò)少，甚至無(wú)晶體析出或鹽酸回收不充分。
（3）檢驗(yàn)氯化鐵晶體中是否含有Fe3+的操作方法為取少量粗產(chǎn)品樣品，加入少量無(wú)氧水溶解，滴加溶液，若溶液顯紅色，說(shuō)明其中含有鐵離子反之則無(wú)。
（4）結(jié)晶前需要加入的物質(zhì)X為鐵粉，用途為防止Fe2+被氧化，操作2的名稱為過(guò)濾。
（5）K2Cr2O7與亞鐵離子反應(yīng)離子方程式為6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，消耗的物質(zhì)的量為cV×10-3ml，則消耗Fe2+的物質(zhì)的量為6cV×10-3ml，則ag樣品中含有Fe2+2.4cV×10-2ml，則FeCl2·4H2O晶體的純度為%
【答案】(1)B C
(2)防止結(jié)晶水水量偏低 造成析出的晶體過(guò)少，甚至無(wú)晶體析出或鹽酸回收不充分
(3)取少量粗產(chǎn)品樣品，加入少量無(wú)氧水溶解，滴加溶液顯紅色
(4)粉 過(guò)濾
(5)
【名師點(diǎn)睛】本題以金屬及其化合物為載體考查化學(xué)工藝流程、無(wú)機(jī)物推斷、常用化學(xué)用語(yǔ)等，理解工藝流程是解題的關(guān)鍵。
【變式訓(xùn)練】（2022·四川成都·?？寄M預(yù)測(cè)）陽(yáng)極泥是電解精煉銅過(guò)程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，其中含Au、Pt、Ag、Cu、Se、CuAgSe和SiO2等。下圖是全濕法處理銅陽(yáng)極泥提取銀的工藝：
回答下列問(wèn)題：
(1)CuAgSe中銅元素的化合價(jià)為 _______ ，NaClO3的名稱是_______ 。
(2)“脫銅”工藝需要加壓酸浸，加壓的目的是_______ ；酸浸過(guò)程每消耗33.6LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，能轉(zhuǎn)化2 ml CuAgSe，則該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為_(kāi)______ ；“脫銅”后的混合物經(jīng)過(guò)_______操作，進(jìn)入“浸硒”工藝。
(3)"浸硒"過(guò)程中NaClO3溶液的作用是氧化硒元素，該工藝通常還要加入NaCl，加入NaCl的作用是_______ ；向“浸硒”得到的濾液I中通入SO2，過(guò)濾得到的濾渣為粗硒，濾液則可返回_______工藝進(jìn)行循環(huán)利用。
(4)“分銀”得到濾渣的主要成分有Pt、Au和_______ 。
(5)分析“沉銀”過(guò)程中水合肼(N2H4·H2O)的作用：_______ 。
【解析】陽(yáng)極泥是電解精煉銅過(guò)程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，其中含Au、Pt、Ag、Cu、Se、CuAgSe和SiO2等。將陽(yáng)極泥與O2、稀硫酸進(jìn)行反應(yīng)“脫銅”， CuAgSe被氧化生成CuSO4、Se；"浸硒"過(guò)程中NaClO3溶液的作用是氧化硒元素，“分銀”得到濾渣的主要成分有Pt、Au和SiO2，濾液中加入水合肼得到氮?dú)狻g。
（1）CuAgSe中Se元素化合價(jià)為-2價(jià)、Ag元素化合價(jià)為+1價(jià)，則Cu元素的化合價(jià)為+1價(jià)，NaClO3的名稱是氯酸鈉，故答案為：+1；氯酸鈉。
（2）壓強(qiáng)越大，氣體的溶解度越大，反應(yīng)速率越快，所以“脫銅”工藝需要加壓酸浸，加壓的目的是增大氧氣的濃度，加快酸浸速率；n(O2)=33.6L÷22.4L/ml=1.5ml，酸浸過(guò)程每消耗1.5mlO2，氧氣得到電子的物質(zhì)的量為6ml，能轉(zhuǎn)化2mlCuAgSe，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，Cu、Se元素都失電子，所以CuAgSe被氧化為CuSO4、Se，則該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為CuSO4、Se，“脫銅”后的混合物經(jīng)過(guò)過(guò)濾，進(jìn)入“浸硒”工藝。故答案為：增大氧氣的濃度，加快酸浸速率；Se和CuSO4；過(guò)濾。
（3）浸硒“過(guò)程中NaClO3溶液的作用是氧化硒元素，該工藝通常還要加入NaCl，銀離子和NaCl反應(yīng)生成AgCl沉淀，加入NaCl的作用是：沉淀銀離子，獲得AgCl，減少銀元素因溶解造成的損失；向“浸硒”得到的濾液I中通入SO2，過(guò)濾得到的濾渣為粗硒，SO2被氧化為硫酸，則濾液則可返回脫銅工藝進(jìn)行循環(huán)利用，故答案為：沉淀銀離子，獲得AgCl，減少銀元素因溶解造成的損失；脫銅。
（4）“分銀”得到濾渣的主要成分有Pt、Au和SiO2，故答案為：SiO2。
（5）濾液中加入水合肼得到氮?dú)?、Ag，反應(yīng)方程式為4Ag(NH3)2Cl+N2H4·H2O+3H2O=N2↑ +4Ag↓+4NH4Cl+4NH3·H2O，該反應(yīng)中肼中N元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià)，所以分析“沉銀”過(guò)程中水合肼N2H4·H2O的作用：作還原劑，故答案為：作還原劑。
【答案】(1)+1 氯酸鈉
(2)增大氧氣的濃度，加快酸浸速率 Se和CuSO4 過(guò)濾
(3)沉淀銀離子，獲得AgCl，減少銀元素因溶解造成的損失 脫銅
(4)SiO2
(5)作還原劑
考點(diǎn)六 以金屬元素及其化合物為載體考查化學(xué)基本理論
【高考解密】本考點(diǎn)以金屬及其化合物為載體考查化學(xué)基本理論——蓋斯定律的應(yīng)用、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)
速率與化學(xué)平衡、水溶液中的離子平衡等理論知識(shí)。
例6．（2022·江蘇·模擬預(yù)測(cè)）地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問(wèn)題。水體除NO主要有電化學(xué)法、催化還原法等。
(1)電化學(xué)去除弱酸性水體中NO的反應(yīng)原理如圖所示：
①作負(fù)極的物質(zhì)是_______。
②正極的電極反應(yīng)式是_______。
③取兩份完全相同的含NO廢液A和B，調(diào)節(jié)廢液A、B的pH分別為2.5和4.5，向廢液A、B中加入足量鐵粉，經(jīng)相同時(shí)間充分反應(yīng)后，廢液A、B均接近中性。廢液A、B中鐵的最終物質(zhì)存在形態(tài)分別如圖所示。溶液的初始pH對(duì)鐵的氧化產(chǎn)物有影響，具體影響為_(kāi)______。pH=4.5，NO的去除率低的原因是_______。
(2)納米Fe-Ni去除廢液中的NO (Ni不參與反應(yīng))。
①在酸性條件下，F(xiàn)e與NO反應(yīng)生成Fe2+和NH，則反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
②初始pH=2.0的廢液，加入一定量的納米Fe-Ni，反應(yīng)一段時(shí)間后，廢液中出現(xiàn)大量白色絮狀沉淀物，過(guò)濾后白色沉淀物在空氣中逐漸變成紅褐色。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是_______。
(3)在金屬Pt、Cu和Ir(銥)的催化作用下，H2可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的NO，其工作原理如圖所示。H2在金屬Pt和Cu的催化作用下將NO轉(zhuǎn)化為液體中N2O的過(guò)程可描述為_(kāi)______。
【解析】（1）①鐵元素價(jià)態(tài)升高失電子，故Fe作負(fù)極；
②由圖可知，硝酸根離子生成銨根離子，氮元素價(jià)態(tài)降低得電子，故正極電極反應(yīng)式為NO+8e+10H+=NH+3H2O；
③溶液的初始pH對(duì)鐵的氧化產(chǎn)物有影響，由圖2可知，pH=2.5，鐵的氧化產(chǎn)物主要為Fe3O4，pH = 4.5時(shí)，鐵的氧化產(chǎn)物主要為FeOOH；pH = 4.5時(shí)，廢液中的去除率較低的是廢液B，的去除率低的原因是ppH=4.5時(shí)Fe3+水解生成了較多的FeOOH，F(xiàn)eOOH不導(dǎo)電，阻礙電子轉(zhuǎn)移；
（2）①在酸性條件下，F(xiàn)e與NO反應(yīng)生成Fe2+和NH，由電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得反應(yīng)離子方程式為4Fe+NO+10H+=4Fe2++NH+3H2O；
②初始pH=2.0的廢液，加入一定量的納米Fe-Ni，反應(yīng)一段時(shí)間后，廢液中出現(xiàn)大量白色絮狀沉淀物，過(guò)濾后白色沉淀物在空氣中逐漸變成紅褐色，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是Fe2+在水中發(fā)生水解，F(xiàn)e2++ 2H2O? Fe(OH)2+ 2H+，隨著反應(yīng)進(jìn)行，c(H+)減小，平衡右移，產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀，F(xiàn)e(OH)2在空氣中發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3，轉(zhuǎn)變成紅褐色的Fe(OH)3；
（3）H2在金屬Pt和Cu的催化作用下將NO轉(zhuǎn)化為液體中N2O的過(guò)程，可描述為在液體中H2在鉑表面失去電子變成H+，電子進(jìn)入導(dǎo)電基體中進(jìn)行傳導(dǎo)，NO在銅表面獲得電子轉(zhuǎn)化為NO，NO在鉑表面得到電子轉(zhuǎn)化為N2O。
【答案】(1) ①Fe②NO+ 8e- + 10H+ = NH+ 3H2O③酸性較強(qiáng)時(shí)，鐵的氧化產(chǎn)物主要為Fe3O4；酸性較弱時(shí)，鐵的氧化產(chǎn)物主要為FeO(OH) pH越高，三價(jià)鐵越易水解生成FeO(OH)，F(xiàn)eO(OH)不導(dǎo)電，阻礙電子轉(zhuǎn)移
(2)①NO+4Fe+10H+=4Fe2++NH+3H2O ②Fe2+在水中發(fā)生水解，F(xiàn)e2++2H2O?Fe(OH)2+2H+，隨著反應(yīng)進(jìn)行，c(H+)減小，平衡右移，產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀，之后發(fā)生反應(yīng)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，變成紅褐色的Fe(OH)3.
(3)在液體中，H2在鉑表面失去電子變成H+，電子進(jìn)入導(dǎo)電基體中進(jìn)行傳導(dǎo)，NO在銅表面獲得電子轉(zhuǎn)化為NO，NO在鉑表面得到電子轉(zhuǎn)化為N2O
【名師點(diǎn)睛】本題考查以金屬及其化合為載體考查化學(xué)基本理論，涉及蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡圖象、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡及電化學(xué)理論在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用，解答本題學(xué)生需要扎實(shí)的基本知識(shí)與運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。
【變式訓(xùn)練】（2022·河南焦作·焦作市第一中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè)）鈷是一種重要的過(guò)渡金屬元素，常見(jiàn)化合價(jià)有、價(jià)。鈷及其化合物在電池、磁性材料、催化劑等方面應(yīng)用廣泛。
(1)控制反應(yīng)溫度為、，向溶液中緩慢加入固體，并不斷攪拌，可獲得沉淀。已知：該溫度下、。
①反應(yīng)溫度不高于的原因可能是_______。
②試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明控制溶液的主要原因：_______。
(2)通過(guò)熱分解可獲得鈷的氧化物。取樣品在空氣中加熱，充分反應(yīng)后冷卻，獲得固體X，通過(guò)計(jì)算可知X的化學(xué)式為_(kāi)______；將所得X與足量濃鹽酸反應(yīng)，能產(chǎn)生黃綠色氣體，則該氣體的物質(zhì)的量在理論上應(yīng)為_(kāi)______。
(3)某科研機(jī)構(gòu)通過(guò)以下裝置獲得了薄膜：
①b極應(yīng)為電源的_______極(填“正”或“負(fù)”)，生成的電極反應(yīng)式為_(kāi)______。
②實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移電子時(shí)，電極增重，其原因可能為_(kāi)______。
【解析】（1）①反應(yīng)溫度不高于60℃的原因可能是NH4HCO3受熱易分解；
②當(dāng)溶液中c(C2+)?c2(OH-)=2×10-15時(shí)，C2+開(kāi)始沉淀，此時(shí)c(OH-)==10-6.5ml?L-1，c(H+)≈10-7.5ml?L-1，pH≈7.5，為防止生成C(OH)2沉淀，應(yīng)控制溶液pH

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