专题11：金属知识规律【专题目标】（1）熟练掌握各种代表金属的性质和反响现象（2）综合运用一些重要化合物的性质进展解题（3）重点掌握Fe、Fe2+、Fe3+的相互转变【经典题型】【例1】两种金属混合粉末15g，与足量的盐酸反响时生成11.2L氢气（标准状况），符合上述情况的金属混合物的是A.Mg和AlB.Mg和AgC.Al和ZnD.Fe和Zn【点拨】由题知，假设生成1mol氢气，那么需金属混合物的质量为30g；对于选项中的各种金属，分别只要生成1mol氢气，一个质量大于30g，一个质量小于30g，即符合题意，不反响的按无穷大计算。所以该题答案为B、C【稳固】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10克，与足量的盐酸反响产生的氢气在标准状况下为11.2升，那么混和物中一定含有的金属是A、锌B、铁C、铝D、镁【答案】C【例2】以以下图中的每一方格表示有关的一种反响物或生成物,其中粗框表示初始反响物(反响时参加或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去).10/10\n请填写以下空白:(1)物质B是,F是,J是.(2)反响①的离子方程式是.【点拨】饱和食盐水电解的产物是NaOH、Cl2、H2。由反响关系可知A为NaOH，B为Cl2,C为H2，G为HCl。再由F和HCl生成氢气，且Cl2+F→I,H+Cl2→I可知F为变价金属，不难推知F为Fe,H和I分别为FeCl2和FeCl3；最后注意理解D与H、I的反响。由题知D、E为NaCl、NaClO，通过上述分析可知D应为NaClO，有关反响为：I→J:Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO,发生了互促水解反响。而H→J是因为ClO－有强氧化性，将Fe2＋氧化为Fe3＋，再发生I→J的反响。反响①的离子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O这是一道有一定难度的物质推断题，涉及的知识面广，考察了氯单质、氯化物、氯的含氧化合物、铁元素的变价、铁元素的化合物、盐的水解及氧化性、电解等知识。除了考察知识外，还以上述知识为载体考察学生对学过的知识整理、归纳、分析的能力，对物质I和H的推断论证考察了学生的思维的发散和收敛以及对元素知识的“升华”的能力。因而此题是当前知识、能力型高考试题中一个成功的典型。【稳固】在一定条件下可实现以以下图所示物质之间的变化:请填写以下空白:10/10\n(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜),受热易分解.以以下图中的F是.(2)写出明矾溶液与过量NaOH溶液反响的离子方程式:.(3)图中所得G和D都为固体,混和后在高温下可发生反响,写出该反响的化学方程式:.(4)每生成1摩D,同时生成摩E.【答案】(1)CO2(2)Al3++4OH-=AlO2-+2H2O(3)3CuO+2Al3Cu+Al2O3(4)3/4【例3】将高岭土（Al2O3·2SiO2·H2O）和纯碱混合均匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤并弃其残渣，滤液用适量的盐酸酸化，经过滤得到沉淀和含Al3+的滤液。（1）高岭土与纯碱熔融时，发生的化学方程式是最后得到的沉淀物是（2）取上述局部滤液用NaOH溶液处理，使Al3+ 全部转化为含AlO2-的溶液（A溶液），另取局部原滤液（B溶液）与A溶液混合，欲使混合后溶液中的Al元素全部转变成Al(OH)3沉淀，假设A溶液中含amolAlO2-离子，B溶液中含bmolAl3+离子。①当A、B溶液恰好完全反响，那么a与b的关系是②当Al3+剩余，那么应通入（气体）为沉淀剂，其物质的量是（用含a、b关系式表示，下同）③当AlO2-剩余，那么应通入（气体）为沉淀剂，其物质的量为10/10\n（3）取上述含Al3+的滤液100mL，设物质的量浓度为c1mol·L-1,逐滴参加100mLc2mol·L-1的NaOH溶液，当c1、c2满足关系时，反响先有沉淀生成，然后沉淀局部溶解，此时还有Al(OH)3mol【点拨】此题（2）的第①问主要依据Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓来解答，第②问欲使Al3+变成沉淀，那么沉淀只能是Al(OH)3，应参加碱性物质，溶于水呈碱性的气体只有氨气，第③问欲使AlO2-变成Al(OH)3沉淀，那么应参加弱酸，所以通入的气体是CO2。所通气体的物质的量涉及到过量计算。第（3）小题那么考察了Al(OH)3的两性，Al(OH)3能溶于强碱。【答案】（1）SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2（2）①a=3b②NH3b-3a③CO2a-1.5b（3）3c1<c2<4c10.4c1–0.1c2【稳固】下表为几种盐在不同温度下的溶解度0℃10℃20℃30℃40℃NH4HCO311.915.82127—NH4Cl29.433.337.241.445.8NaCl35.735.83636.336.6NaHCO36.98.159.611.112.7Na2CO3·H2O———50.548.5我国化学家候德榜教授根据在通常情况下，NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2+NH3+H2O==NH4HCO3NaCl+NH4Cl==NaHCO3¯+NH4Cl其步骤如以以下图：10/10\n试答复：(1)步骤(III)中过滤所得晶体A的化学式，固体残留物B的化学式(2)(I)、(II)步骤的顺序不能颠倒，其原因是(3)步骤(V)从滤液中别离出来的晶体C的化学式为，根据溶解度说明为什么在冷却情况下可以将晶体C从滤液中别离出来【答案】（1）NaHCO3；Na2CO3（2）二氧化碳在水中的溶解度小，先通氨气饱和，再通二氧化碳，可大大增加二氧化碳的溶解量，从而使后续过程中能生成更多的产物（3）NH4Cl；在高温下，氯化钠的溶解度比氯化铵小，而在冷却的情况下，氯化铵的溶解度反而比氯化钠小，从而使它从溶液中别离出来【随堂作业】1.将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中,可观察到的现象是A.最终生成白色沉淀B.最终生成红褐色沉淀C.有气泡产生D.无变化2．以下有关纯铁的描述正确的选项是A.熔点比生铁的低10/10\nB.与相同浓度的盐酸反响生成氢气的速率比生铁的快C.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D.在冷的浓硫酸中可钝化3．相同条件下，将Mg、Al、Fe分别投入质量相等且足量的稀硫酸中，反响完毕后三种溶液的质量相等，那么投入的Mg、Al、Fe质量关系为A.Mg>Al>FeB.Fe>Al>MgC.Fe>Mg>AlD.Al>Mg>Fe4.a升CO2气体通过足量Na2O2所得的气体与b升NO相混和时,可得到c升气体(相同状况),以下表达式中错误的选项是A.假设a<b,那么c<0.5(a+b)B.假设a>b,那么c=0.5(a+b)C.假设a=b,那么c=0.5(a+b)D.假设a<b,那么c>0.5(a+b)5.已知原子量：Li-6.9Na-23K-39Rb-85。今有某碱金属M及其氧化物M2O组成的混和物10.8克，加足量水充分反响后，溶液经蒸发和枯燥得固体16克。据此可确定碱金属M是A.LiB.NaC.KD.Rb6．在由FeO、Fe和Fe2O3组成的混和物中参加100mL2mol/L的盐酸，恰好使混和物完全溶解，并放出448mL气体（标况），此时溶液中无Fe3+，那么以下判断正确的选项是A、混和物里三种物质反响时消耗盐酸的物质的量之比为1：1：3B、反响后所得溶液中的Fe2+与Cl-物质的量之比为1：2C、混和物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多D、混和物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多7.在2升Fe2(SO4)3和CuSO4组成的混和液中,参加30克纯铁粉,最后得到2升0.25摩/升的FeSO4溶液及26克固体混和物,那么原混和物中Fe2(SO4)3的物质的量浓度为A.0.1摩/升B.0.01摩/升C.0.05摩/升D.0.5摩/升10/10\n8.有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混和物27.2克，把它们溶于足量的水中充分反响后，溶液中Ca2+、CO32-、HCO3-均转化为沉淀，将反响器内水分蒸干，最后得到白色固体物质共29克，那么原混和物中Na2CO3的质量是A.10.6克B.5.3克C.5.9克D.无法确定9.将a摩钠和a摩铝一同放入m克水(足量)中，所得溶液的密度为d克/毫升，该溶液的质量百分比浓度为A.B.C.D.10.向盛有25毫升0.2摩/升的Na2CO3溶液的试管中缓缓滴入0.1摩/升盐酸75毫升,且边加边振荡，那么在标况下,产生CO2气体的体积为mL11.2.1克平均式量为7.2的CO和H2组成的混和气体在足量的氧气中充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2粉未中，待反响完全后，粉未质量可增加g12．实验室有CuO和Cu粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质量为m克）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。实验方法实验过程中所发生反响的化学方程式实验所用仪器（用编号表示）实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）12实验可能用到的主要仪器：①托盘天平②启普发生器⑧硬质玻璃管④泥三角⑤烧杯⑥坩埚⑦酒精灯⑧玻棒⑨漏斗⑩枯燥管实验可能用到的试剂：a．锌粒b．稀硫酸c．氯化钠溶液d，浓硫酸10/10\n13.现有铁和铜组成的合金共a摩尔，其中铜的物质的量分数为x，研成粉未状后全部投入含b摩尔HNO3的稀溶液中，微热使其充分反响，且HNO3的复原产物只有NO。试答复以下问题：（1）用微粒符号填写以下空白（列举出全部可能出现的情况）①②③④⑤⑥残留固体成份溶液中的金属离子（2）当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，那么b的取值范围是（用a、x表示）。（3）当x=0.5，溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量相等，在标准状况下共产生672毫升NO气体，求a和b的值（写出计算过程）。14.向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴参加Ba(OH)2溶液至过量。（1）当明矾为1摩尔时，试在图中画出生成的每种沉淀物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线（说明化学式）（2）当向体积为a升，浓度为Mmol/L的明矾溶液中滴加b升、Nmol/L的Ba(OH)2溶液时，用含a、M、N的代数式表示：①当b满足时，沉淀的总物质量最大10/10\n②当b满足时，沉淀的总质量最大（3）假设向含m摩KAl(SO4)2的溶液中参加含n摩尔Ba(OH)2溶液，试讨论取不同范围值时，沉淀中各组分的物质的量是多少？【答案】1.BC2.D3.D4.A5.B6.BC7.C8.A9.C10.56mL11.2.1g12.实验方法实验过程中所发生反响的化学方程式实验所用仪器（用编号表示）实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）1H2SO4＋Zn→ZnSO4＋H2↑H2＋CuOCu＋H2O①②③⑦实验前样品和硬质玻璃管的总质量（或硬质玻璃管的质量）实验后Cu及硬质玻璃管的总质量2H2SO4＋CuO→CuSO4＋H2O①⑤⑧⑨过滤后剩余固体的质量32Cu＋O22CuO①④⑥⑦⑧实验前坩埚与样品总质量（或坩埚质量）实验后坩埚与CuO总质量13.(1)①②③④⑤⑥残留固体成份FeCuCuCu———溶液中的金属离子Fe2+Fe2+Fe2+Cu2+Fe2+Cu2+Fe2+Fe3+Cu2+Fe3+Cu2+(2)(3)a=0.04b=0.1214.（1）（2）①当a×M×1.5=bN时，沉淀总量最多10/10\n②当bN³2aM时，沉淀总质量最大（3）①n³2m时，BaSO4=2m（摩），Al(OH)3=0（摩）②1.5m£n£2m时，BaSO4=n（摩），Al(OH)3=m-(2n-3m)=4m-2n（摩）③n£1.5m时，BaSO4=n（摩），Al(OH)3=（摩）10/10
