金屬及其化合物（Na、Mg、Al）【明確考綱】1常見金屬元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等）了解常見金屬的活動(dòng)順序。了解常見金屬及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。了解合金的概念及其重要應(yīng)用。2以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用?！菊n前真題】1(2018全國(guó)卷7)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬,其流程如下:下列敘述錯(cuò)誤的是()A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)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、LiC.“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】D2(2018江蘇9)在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是【答案】A3(2018北京9)下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化，與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是ABCD實(shí)驗(yàn)NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl濁液中熱銅絲插入稀硝酸中現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀，隨后變?yōu)榧t褐色溶液變紅，隨后迅速褪色沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏a(chǎn)生無(wú)色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色【答案】C4(2018全國(guó)卷10)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是A16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3膠體粒子數(shù)為0.1 NAB22.4 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NAC92.0 g甘油（丙三醇）中含有羥基數(shù)為1.0NAD1.0 mol CH4與Cl2在光照下反應(yīng)生成的CH3Cl分子數(shù)為1.0NA【答案】B【感悟高考】1考向：（1）選擇題：結(jié)合阿伏加德羅常數(shù)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和分析，考查重要金屬元素單質(zhì)和化合物的重要性質(zhì)。（2）非選擇題：結(jié)合物質(zhì)的制備或分離提純的工藝流程、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等綜合考查重要金屬元素及其化合物的性質(zhì)、化合物之間的相互轉(zhuǎn)化，并要將其與基本理論（電離、水解、電化學(xué)、膠體）等密切聯(lián)系起來(lái)。2解法指導(dǎo)：以氧化還原反應(yīng)為主線，建立并熟練掌握常見金屬元素及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。熟悉工業(yè)流程題的解題思路，培養(yǎng)從流程中獲取重要信息的能力。【知識(shí)精講】考點(diǎn)一 鈉及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想(1)理清知識(shí)主線NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3(2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建2.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)才能置換出鹽中的金屬。(2)無(wú)論Na與O2反應(yīng)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的。(3)Na分別與H2O和乙醇發(fā)生的反應(yīng)均屬于置換反應(yīng)，二者現(xiàn)象明顯不同，前者劇烈，后者緩慢。(4)1 mol Na2O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為1 mol，如Na2O2與SO2的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為2 mol。(5)不能用Ca(OH)2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。(9)NaK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。(11)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12。(12)CO2氣體通入NaClO溶液中，無(wú)論CO2少量還是過(guò)量，都發(fā)生CO2+ NaClO + H2O =HClO + NaHCO3，而不會(huì)生成碳酸鈉，與苯酚鈉的反應(yīng)也是如此?！绢}組精練】1 判斷正誤(正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”)。(1)(2018江蘇卷)NaHCO3受熱易分解，因此可用于制胃酸中和劑()(2)(2018全國(guó)卷)用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定NaHCO3溶液來(lái)測(cè)定其濃度，選擇酚酞為指示劑()(3)(2017全國(guó)卷)將金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入集滿CO2的集氣瓶，集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙，瓶?jī)?nèi)有黑色顆粒產(chǎn)生，說(shuō)明CO2具有氧化性()(4)(2017天津高考)將固體加熱至恒重除去NaHCO3固體中的Na2CO3()(5)(2017江蘇高考)Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑()(6)(2017江蘇卷)電解飽和食鹽水獲取燒堿和氯氣：2Cl+2H2OH2+Cl2+2OH()(7)(2017海南卷)過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)可制備氧氣()(8)(2016浙江高考)鉀、鈉、鎂等活潑金屬著火時(shí)，不能用泡沫滅火器滅火()【答案】 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2【2018海南卷】某小組在實(shí)驗(yàn)室中探究金屬鈉與二氧化碳的反應(yīng)?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）選用如圖所示裝置及藥品制取CO2。打開彈簧夾，制取CO2。為了得到干燥、純凈的CO2，產(chǎn)生的氣流應(yīng)依次通過(guò)盛有_、_的洗氣瓶(填試劑名稱)。反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾，可觀察到的現(xiàn)象是_。不能用稀硫酸代替稀鹽酸，其原因是_。（2）金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下表：步 驟現(xiàn) 象將一小塊金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中。充分反應(yīng)，放置冷卻產(chǎn)生大量白煙，集氣瓶底部有黑色固體產(chǎn)生，瓶壁上有白色物質(zhì)產(chǎn)生在集氣瓶中加入適量蒸餾水，振蕩過(guò)濾濾紙上留下黑色固體，濾液為無(wú)色溶液為檢驗(yàn)集氣瓶瓶壁上白色物質(zhì)的成分，取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅：向第二支試管中滴加澄清石灰水，溶液變渾濁。據(jù)此推斷，白色物質(zhì)的主要成分是_(填標(biāo)號(hào))。 ANa2O BNa2O2 CNaOH DNa2CO3為檢驗(yàn)黑色固體的成分，將其與濃硫酸反應(yīng)，生成的氣體具有刺激性氣味。據(jù)此推斷黑色固體是_。本實(shí)驗(yàn)中金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。【答案】（1）碳酸氫鈉溶液濃硫酸產(chǎn)生的氣體使干燥管內(nèi)鹽酸液面下降，與碳酸鈣脫離接觸，反應(yīng)停止生成的硫酸鈣覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行（2） D 碳（C）4Na + 3CO2 2Na2CO3+ C考點(diǎn)二 鎂鋁及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用1、 鎂及其化合物1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想(1)理清知識(shí)主線MgMgOMg(OH)2(2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建2.掃除易忘知識(shí)盲點(diǎn)(1)Mg在空氣中燃燒生成三種產(chǎn)物：MgO、Mg3N2、C。(2)水垢是CaCO3和Mg(OH)2的混合物，而不是CaCO3和MgCO3，因?yàn)镸gCO3H2OMg(OH)2CO2。(3)加熱蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2晶體，若要得到MgCl2晶體，應(yīng)在HCl的氣氛中加熱蒸干，目的是抑制Mg2的水解。(4)金屬鎂不僅可置換酸中的氫，也可與水解呈酸性的鹽溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2，如將Mg條置于NH4Cl溶液中可產(chǎn)生H2和NH3。(5)MgO的熔點(diǎn)高，可作耐高溫材料；MgCl2的熔點(diǎn)較MgO的熔點(diǎn)低，可電解熔融的MgCl2制取金屬鎂。2、 鋁及其化合物1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想(1)理清知識(shí)主線AlAl2O3Al(OH)3(2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建2.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。引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是先鋪一層KClO3，然后插上鎂條，最后點(diǎn)燃鎂條。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)。鋁熱劑是混合物，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。(3)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。(4)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HCO，不過(guò)量時(shí)生成CO，書寫離子反應(yīng)方程式時(shí)要特別注意。(5)Al(OH)3可用作抗酸藥；明礬常用于凈水。(6)泡沫滅火器所用試劑為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液?！绢}組精練】1.正誤判斷，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“”。(1)(2018江蘇高考)KAl(SO4) 212H2O溶于水可形成 Al(OH)3膠體()(2)(2017天津高考)用可溶性的鋁鹽和鐵鹽處理水中的懸浮物()(3)(2017天津高考)蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液制備無(wú)水AlCl3()(4)(2016全國(guó)卷)由MgCl2溶液制備無(wú)水MgCl2，可以將MgCl2溶液加熱蒸干()(5)(2016全國(guó)卷)根據(jù)Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng)，在實(shí)際應(yīng)用中可用作泡沫滅火器滅火器()(6)(2016江蘇高考)Al2O3熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料()(7)(2015全國(guó)卷)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái)，是因?yàn)殇X的熔點(diǎn)較低()(8)(2015全國(guó)卷)將濃硝酸滴入用砂紙打磨過(guò)的鋁條中，會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體()(9)(2015全國(guó)卷)將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中，會(huì)產(chǎn)生大量白色沉淀()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2【2018海南卷 10】絮凝劑有助于去除工業(yè)和生活廢水中的懸浮物。下列物質(zhì)可作為絮凝劑的是ANaFe(SO4)26H2O BCaSO42H2O CPb(CH3COO)23H2O DKAl(SO4)212H2O 【答案】AD3【2018海南卷 4】下列化合物中，能與Na2CO3溶液反應(yīng)生成沉淀且沉淀可溶于NaOH溶液的是AMgCl2 BCa(NO)3 CFeSO4 DAlCl3【答案】D4海水中含有大量的氯化鎂，從海水中提取鎂的生產(chǎn)流程如下圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)寫出在海水中加入氧化鈣生成氫氧化鎂的化學(xué)方程式_。操作的名稱為_。(2)加入試劑，反應(yīng)的離子方程式為_。(3)操作的名稱_。(4)經(jīng)操作最終可得金屬鎂，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_?！敬鸢浮?1)CaOH2OMgCl2=CaCl2Mg(OH)2過(guò)濾(2)Mg(OH)22H=Mg22H2O(3)蒸發(fā)結(jié)晶(4)MgCl2MgCl2