2023届高考化学二轮复习金属元素及其化合物知识点含答案
展开专题四 金属元素及其化合物
核心素养 | 变化观念与平衡思想 |
考情预测 | 金属元素及其化合物是高考的重点考查内容，对钠、镁及其化合物的主要性质单独考查的题目很少,一般与其他专题内容同时考查,考查题型多是与其有关的工艺流程题或实验题。铁、铜及其化合物的性质是高考热点之一,铁盐(Fe3+)、亚铁盐(Fe2+)的性质是考查的重点。 预计在2023年高考中，仍会结合社会热点综合物质性质，以转化关系图或流程图的形式考查物质的转化，或与生产、生活、科技、医疗等联系起来考查知识的灵活应用能力。元素化合物的知识是题源，高考中无处不在，掌握好元素化合物是获取高分的关键。 |
考法1 碱金属元素及其化合物
钠是“极其活泼”金属的代表，学习钠的性质可类比知道第ⅠA族、第ⅡA族活泼金属的一般性质。
重点考查物质：
1、Na2O2的强氧化性与还原性
强氧化性的表现
（1）与SO2反应：Na2O2+SO2=Na2SO4
（2）与氢硫酸反应：Na2O2+H2S=2NaOH+S，溶液变浑浊
（3）与酚酞溶液：溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡
2、Na2CO3、NaHCO3的鉴别
固体 | 加热法 | 产生使澄清石灰水变浑浊的气体是NaHCO3 |
反应后固体质量减少的为NaHCO3 | ||
溶液 | 沉淀法 | 加入BaCl2或CaCl2溶液产生沉淀的是Na2CO3 |
气体法 | 逐滴加入稀盐酸立即产生气体的是NaHCO3 | |
pH法 | 测等物质的量浓度稀溶液的pH，pH大的是Na2CO3 |
3、Na2CO3、NaHCO3的除杂
混合物（括号内为杂质） | 除杂方法 |
Na2CO3固体（NaHCO3） | 加热至恒重 |
NaHCO3溶液（Na2CO3） | 通入足量CO2气体 |
Na2CO3溶液（NaHCO3） | 加入适量NaOH溶液 |
4、碱金属元素的相似性、递变性、特殊性
（1）相似性和递变性
| 相似性 | 递变性 | |
原子结构 | 最外层均为1个电子 | 电子层逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大 | |
元素性质 | 都具有较强的金属性，最高正价均为+1 | 金属性逐渐增强 | |
单质性质 | 物理性质 | （除Cs外）都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低 | 密度逐渐增大（钾反常），熔、沸点逐渐降低 |
化学性质 | 都具有较强的还原性 | 还原性逐渐增强，与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂；均能与水反应，反应越来越剧烈 | |
（2）特殊性
①试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。
②Li与O2反应与钠不同，只生成Li2O，不生成Li2O2。
典例集训：元素及其化合物的性质是化学研究的主要内容之一。下列叙述正确的是( )
A.向Fe(NO3)2溶液中滴加稀盐酸，溶液变黄
B.Na与氧气反应只生成Na2O2
C.将SO2通入过量的BaCl2溶液可生成BaSO3沉淀
D.向酚酞试液中加足量的Na2O2粉末，充分振荡后溶液呈红色
答案：A
典例集训：过碳酸钠，外观为白色结晶，主要用作漂白剂和氧化剂，以及作去污剂、清洗剂、杀菌剂。生产过程的主反应方程式：，下列说法不正确的是( )
A．过碳酸钠具有强氧化性
B．生产过程中采用较低温度，目的是防止产品及反应物的分解
C．在生产过程中酸、铁盐、铜盐等都可能导致产率下降
D．将过碳酸钠溶液和亚硫酸氢钠溶液混合，发生的反应为
答案：D
考法2 镁、铝及其化合物的性质与应用
铝是“氢前”且其氧化物、氢氧化物均具有两性的金属代表，它是典型的轻金属。学习铝的性质可类比知道铍、锌等元素的一般性质。
重点考查物质：
1、镁、铝及其氧化物
物质 | 氧化镁 | 氧化铝 | |
物理性质 | 白色固体，难溶，熔点高 | 白色固体，难溶，熔点高 | |
化学性质 | 综述 | 碱性氧化物 | 两性氧化物 |
与强酸 | MgO+2H+=Mg2++H2O | Al2O3+6H+=2Al3++3H2O | |
与强碱 | 不反应 | Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O | |
重要用途 | 制耐火、耐高温器材 | 制耐火、耐高温器材，炼铝和人造宝石的原料 | |
注意：
（1）镁、铝都是较活泼的金属，也都具有抗腐蚀的性能，原因是其在常温下能与氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜而防止内部金属继续被氧化。
（2）铝与氧化镁不发生铝热反应；Mg能与二氧化碳反应，因此Mg着火不能用CO2灭火。
2、氢氧化镁与氢氧化铝
（1）氢氧化镁可作阻燃剂，镁盐的制造；氢氧化镁受热不稳定，
。
（2）氢氧化铝可治疗胃酸过多，Al(OH)3胶体可用于净水。
（3）氢氧化铝的三种制备方法
①可溶性铝盐溶液与过量氨水反应
②可溶性偏铝酸盐溶液与过量CO2反应
③相互促进水解法：。
3、海水提镁的流程
4、从铝土矿中提取氧化铝的方法
（1）酸溶法
（2）碱溶法
应对真题
（2022湖南，7）电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有和
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
答案：C
考法3 铁、铜及其化合物的性质与应用
铁是“氢前”且是“变价”金属的代表，它是典型的黑色金属，也是工农业生产中用途最广的金属。
重点考查物质：
1、Fe(OH)2的制备方法
方法一：有机覆盖层法——将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到亚铁盐溶液液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油（不能用CCl4）,以防空气与生成的Fe(OH)2接触发生反应。
方法二：还原性气体保护法——用氢气将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。
方法三：电解法——用铁作阳极，电解NaCl（或NaOH）溶液，并在液面上覆盖苯或煤油。
2、Fe2+、Fe3+的检验
铜是“氢后”且是“变价”金属的代表，它是典型的有色金属，也是典型的重金属。
重点考查物质：
1、铜在潮湿的空气中生锈
铜锈俗称铜绿，主要成分为碱式碳酸铜：2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2(OH)2CO3。用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等，也用于种子处理及作杀菌剂等。也用作颜料。
2、铜与酸反应
(1)将Cu和浓H2SO4混合加热：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(2)Cu和稀HNO3反应：3Cu＋8H＋＋2NO3-==3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
应对真题
（2022山东，12）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含、元素的杂质）为主要原料制备粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
| |||
开始沉淀 | 1.9 | 4.2 | 6.2 |
沉淀完全 | 3.2 | 6.7 | 8.2 |
下列说法错误的是（ ）
A.固体X主要成分是和S；金属M为
B.浸取时，增大压强可促进金属离子浸出
C.中和调的范围为3.2~4.2
D.还原时，增大溶液酸度有利于的生成
答案：D
应对真题
（2022湖南，13）为探究的性质，进行了如下实验(和溶液浓度均为)。
实验 | 操作与现象 |
① | 在5mL水中滴加2滴溶液，呈棕黄色：煮沸，溶液变红褐色 |
② | 在5 mL 溶液中滴加2滴溶液，变红褐色： 再滴加溶液，产生蓝色沉淀。 |
③ | 在溶液中滴加2滴溶液，变红褐色：将上述混合液分成两份，一份滴加溶液，无蓝色沉淀生成；另一份煮沸，产生红褐色沉淀。 |
依据上述实验现象，结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进水解反应
B.实验②说明既发生了水解反应，又发生了还原反应
C.实验③说明发生了水解反应，但没有发生还原反应
D.整个实验说明对的水解反应无影响，但对还原反应有影响
答案：D
