高三金属复习典型题解析和综合测试
典型题分析：
例1、在允许加热的条件下，只用一种试剂（溶液）经一步实验就可以鉴别
、NaCl、MgCl2、Al2(SO4)3四种溶液，这种试剂是（A、AgNO3
B、BaCl2
C、NaOH
解析：本题中被检验的物质是四种离子化合物，其阴离子只有子各不相同。这就要求选用试剂中阴离子能与这四种不同的阳离子反应种不反应），从而根据产生的不同现象来鉴别。
2+
3+
-3
-4 (NH4)2SO
）
D、NH3·H2O
Cl、SO两种，但阳离（或至多与其中的一
-2-4
NO、Cl显然不能达到这个目的。又因氨水
-
能使Mg、Al都转变为白色沉淀，且氨水加到硫酸铵溶液和氯化钠溶液中，也无明显现象，所以不能用氨水来鉴别，这样只能选择含
+
-
OH的试剂NaOH。反应现象如下：
硫酸铵：NH4+OHH2O+NH3↑（有刺激性气味）氯化钠：无明显现象
氯化镁：Mg+2OH=Mg(OH)2↓（白色）
硫酸铝：Al+3OH=Al(OH)3↓（白色） Al(OH)答案：C
如果题目要求任选一种试剂，经一步实验鉴别五种溶液，你选择什么试剂？（提示：选用稀盐酸）
例2、用含少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是①加盐酸溶解，②加烧碱溶液溶解，⑤加入盐酸生成
A．①⑤⑥③C．②③④③
3+
-2CO3、Na2SiO3、NaAlO2、Na2SO3Na2S、Na
3+
-3
2+
-
+OH=AlO2+2H2O（沉淀溶解）
--
③过滤，④通入过量CO2生成Al(OH)3,沉淀，Al(OH)3沉淀
Al(OH)3沉淀，⑥加入过量烧碱溶液生成
B．②③⑥③D．②③⑤③
分析：本题是考查Al、Al(OH)3既能与酸又能与强碱溶液反应的实际题，在分析中要注意步骤⑥，加入过量烧碱将使Al转化为AlO，因此是不能生成
2
Al(OH)3沉淀的：
Al(OH)3－OH=AlO2+2H2O
这样就淘汰选项
A和D；选项B、C两种方案都利用镁不溶于强碱溶液，而铝溶于强碱溶液
2）把Al(OH)3沉淀出来，按理，两种方案都可行，但盐酸能进一步CO
--
的性质，通过②、③步骤经过滤除去杂质镁，然后利用偏铝酸是比碳酸还弱的酸的性质，分别用盐酸、碳酸（通溶解Al(OH)3；
Al(OH)3+3H=Al+3H2O
而Al(OH)3不溶于碳酸这种弱酸，另外解答：C
评述：对于某些最佳选择题中，
往往给出2个或2个以上具有类似性的可选项，
3+
2+
2比盐酸经济得多，也就是说选项CO
-3+
C可以既经济又
最大限度地得到产品，所以是最恰当的组合。
此时必须从
两者差别中进行分析比较，才能得出正确结论。
例3、将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的反应的Fe和未反应的Fe的物质的量之比是
A．2∶3
B．3∶2
C．1∶2
D．1∶1
3+
3+
Fe和Fe浓度相等。则已
分析：有关Fe与Fe相互转化的氧还反应的定量计算与解题技巧。解答本题的依据是下列反应式：由于剩余Fe与由它还原生成的解法一：设反应前溶液中
Fe+2Fe====3Fe起始 n 0 反应后根据题意
n—a
3+
3+
3+
3+2+
Fe+2Fe==3Fe
2+
3+2+
Fe处于同一溶液中。因此它们的浓度关系就是它们之间的
2+
3+
物质的量的关系。这是计算的要素。
Fen摩，其中有a摩转化为Fe，则未反应Fe的为n—a摩
2+
32
a
32a
n—a=
则
FeFe
33
已反应未反应
Fe
3+2+
an
a23
Fe也是n摩
2+
解法二：设反应后剩余
3+
为n摩，则反应生成的
Fe+2Fe=== 3Fe
2 3 x n
23+x=n (反应的Fe) 3
FeFe
33
2
已反应未反应
则
3n
n
23
答案：A
评述：对于解法二只要由生成的已反应的与未反应的
3+
Fe为n摩当然参加反应的
2+
2/3n摩，不用列式一想就得出
Fe的物质的量之比为2∶3，因此在简单的定量计算中巧设未知量很重
a或b（先加其中一种，再加另一一
要，它能省略一些繁杂的运算过程。
例、4、图1是向MgCl2、AlCl3的混合溶液中加入种）时，沉淀的物质的量
y/mol（）2m
m0
t图１
A、混合溶液中B、混合溶液中D、这种盐酸与
AlCl3与MgCl2的物质的量相等AlCl3的物质的量是
MgCl2物质的量的3倍
2t
x/mL
y(mol)与加入a或b的体积x(mL)的关系图，以下结论不正确的是
C、t之前加的是NaOH溶液，t之后加的是盐酸
NaOH溶液的物质的量浓度相等
解析：本题的图象比较复杂，但可以看出有这些特点：①分析图象变化趋势：加入某物质后即产生沉淀，逐渐增多，并部分溶解，再加入另一物质后沉淀先增多又逐渐溶解。由此可以看出首先加入的是
NaOH溶液，然后加入的是盐酸。②分析图象对称性；可以发现该图
NaOH溶液与盐酸的物质的量浓度相等。③分析沉
象是以t为分界的轴对称图象，由此可知
淀的量：可发现两种沉淀的物质的量相等，即原溶液中两种物质的物质的量浓度相等。
答案：B
4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高猛酸钾更例5、铁酸钠（Na2FeO
强，本身在反应中被还原为□Fe(NO3)3+□NaOH+□Cl2反应中
Fe离子。
□Na2FeO4+□NaNO3+□NaCl+□H2O
。
。
3+
（1）配平制取铁酸钠的化学方程式：
元素被氧化，转移电子总数为
（2）铁酸钢之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是
分析：Na2FeO4中的Fe元素为+6价，本题的（1）问，据此可解。在未配平的反应式中在配
3
6
平前就可以看出铁元素由Fe(NO3)3中的
Fe氧化为铁酸钠中的Fe.
Fe. Fe可发生
3+
3+
题中已指出Na2FeO4在杀菌消毒时为强氧化剂，其铁元素的还原产物为水解，生成物中有
3+
Fe(OH)3胶体，它可使水中悬浮的泥沙等很快凝出，达到净水的效果，似
明矾中Al的净水原理。
答案：（1）2、16、3、2、6、6、8，铁元素，6e.
例6、哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解。写出其中涉及的化学方程式。（1）
根据此反应原理，时放热，显然生成式出现的生成物必为答案：（1）4Al+3O2
（2）4 mol
例7、在有机化学工业中常用的一种钠盐是的还原剂是理由是
3+
m mol高氯酸铵分解时除产生2m mol
水蒸气和m mol氧气外，其它组成元素均以单质气体形式放出，因而产生巨大的推动力。试
（2）
1mol高氯酸铵分解所产生的气体有
mol
。
。
4ClO4为氧化剂。铝粉氧化Al为还原剂，NH
分析：本题属于信息给予型题。固体高能燃料中
Al2O3。高氯酸铵分解产物已在题中指明有水蒸气和氧气，其它以单质形N2和Cl2，据此可列出化学方程式并由系数确定生成气体的物质的量。2Al2O3+Q
2（气）+4H2O N2（气）+Cl2（气）+2O
4ClO4（固）2NH
NaBH4，即氢硼化钠。它不能与水和酸共存。
，反应中。
，
mol
（1）将其投入水中可生成偏硼酸钠和氢气，写出该反应的化学方程式
4反应时电子转移数为，每摩NaBH
（2）若将NaBH4投入酸溶液中其反应速率与其放入水中相比，应快还是慢
。
4还用于将含（3）NaBHAu的碱性废液中回收黄金，其离子方程式为：
请写出配平的离子方程式
1
4中各元素的价态观察，分析：由NaBH
。
3
1
1
Na、B，而氢只能是H。H为2个电子绕着仅
1
1
个质子运转的结构，性。
H原子的半径会相当大，对电子的束缚能力小，而易失电子为强还原
4与H2O反应时，应发生NaBH
H与水中的H结合为H2的反应（H+H
1
+
1
1
H2），生成1 mol
H时电子转移数仅为
21mol 。因反应由水中H的浓度决定反应速率，所以投入酸中，OH离子。
-
+
H浓度
+
加大，反应会加快。答案：
（1）NaBH
4
NaBH4还原金离子时可用原子数守恒与电荷守恒为思路进行配平，因反
应在碱性溶液里进行所以在反应物一方要补入
2H2ONaBO2
+
4H2,NaBH4,4
[H]比水中大，生成
+
（2）快，因BH4与H2O中的H反应为反应实质，酸中比在水中的快。
（3）3BH
4
H2的速率要
8Au
3
24OH8Au
3BO218H2O
2中燃烧生成例8、1.0g镁条在纯OMgO 时增重0.64g,在实验中发现：（1）1.0g镁条在空气
中燃烧后增重不足0.64g ; （2）1.0g镁粉置于瓷坩埚中，点燃并充分反应后，整体增重约
0.64g的原因。
要正确解释原因，必须
然后根据反应的
0.20g，简述（1）、（2）两种情况下镁燃烧增重不足根据镁是一种强还原剂，它不仅能与化学方程式分析增重关系解答。解答：根据反应分析：①2Mg+O2
分析：本题给出了一定量的镁在三种不同条件下反应后增重的数据。
2、N2反应，而且能从某些氧化物中夺取其中的氧，已O
学过的是CO2，而陶瓷是硅酸盐，成分中含有SiO2,在高温下也能与镁反应，
点燃
2MgO Mg3N2
1 mol Mg增重16g 1mol Mg增重28/3=9.3g
整体不增重
(Mg3N2)，其增重量小于氧
0.20g。
②3Mg+ N2
点燃
2③4Mg+SiO
高温
2Si+2MgO Mg
（1）镁条在空气中燃烧除主要生成氧化镁，还有部分生成氮化镁化镁。因此增重不足
生反应；（3）而该反应整体不增重，因此性。尤其解释（2）的原因需运用镁能与重组。
例9、在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：
0.64g；（2）镁粉置于瓷坩埚中，因空气不足及温度高，有部分镁发
1.0g镁粉在坩埚中燃烧整体只增重
从另一种新颖的角度考查镁的强还原
评述：这是一道利用数据分析解决化学问题的简答题。
2的反应作出推论。这也是对已有知识的迁移、CO
请填写以下空白：（1）孔雀石的主要成份是（2）写出明矾溶液与过量
。
3·2CuCOCu(OH)（碱式碳酸铜），受热易分解。上图中的F是
。
NaOH溶液反应的离子方程式。
（3）图中所得G和D都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式
（4）每生成1 mol D，同时生成 mol E. 分析：由题给信息，明矾已示出生成的水，则与
[KAl(SO4)2·12H2O]跟NaOH溶液反应得A即NaAlO2反应生成沉淀的是
Al(OH)3，继而溶于过量碱
CuO、H2O和CO2。图中F。
生成NaAlO2。孔雀石加热分解可迁移碳酸盐与
Cu(OH)2的热分解生成
2，可解认其为CO
2+CO2+2H2O===NaHCO3+Al(OH)3NaAlO
2NaAlO2+CO2+3H2O===Na2CO3+2Al(OH)3
则G为CuO。沉淀Al(OH)3加热分解为Al2O3即B和图中示出的共熔）电解生成铝和氧气。即
D、E。
H2O。将Al2O3熔融（如冰晶石
G与D“均为固体”，分别为CuO和Al，二者发生铝热反应，得熔化的铜与程式中的系数比可得生成答案：（1）CO2
（2）Al+4OH==AlO+2H2O （3）3CuO+2Al （4）3/4
高温
33Cu +Al2O
3+
--2
Al2O3。按化学方
1 mol D 时的E的物质的量。
例10、试样X由氧化亚铁和氧化铜组成。取质量相等的两份试样按下图所示进行实验：
（1）请写了步骤③中所发生的全部反应的离子方程式（2）若全部的溶液
Y和全部的粉末
Z充分反应后，生成的不溶物（用m表示）
样X中氧化铜的质量为
。
W的质量是m，则每份试
分析：由图示可对照各物质的反应析解为：
W为Cu,质量为mg,它系两份X的CuO所提供，按关系式，设总
CuO~Cu 80 64
CuO为xg:
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