1、高频考点专攻练(三)(第三章)考点1钠及其化合物1.下列关于钠的叙述正确的是()A.钠在空气中燃烧生成Na2OB.根据反应Na+KClNaCl+K,知Na的金属性强于KC.钠燃烧时发出黄色(透过蓝色钴玻璃)的火焰D.实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶【解析】选D。钠在空气中燃烧生成Na2O2,只有在常温下才生成Na2O,A错;反应Na+KClNaCl+K是利用了K的低沸点,B错;观察Na燃烧时的火焰不能透过蓝色钴玻璃,C错;实验用剩的金属钠应放回原试剂瓶,不能随意丢弃,以防失火,D正确。2.下列实验装置不能达到实验目的的是()【解析】选D。A项,如果为放热反应,U形管左端液面下
2、降,右端液面上升,正确;B项,CO2易与NaOH溶液反应,导致烧瓶压强减小,可形成喷泉,正确;C项,铁丝的焰色反应为无色,可用来做纯碱的焰色反应实验,正确;D项,套装小试管加热温度较低,NaHCO3应放在套装小试管中,通过澄清石灰水是否变浑浊可证明稳定性,错误。3.Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐,它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,不正确的是()A.小苏打能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多症,但不适合胃溃疡病人B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头C.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液
3、和NaHCO3溶液D.往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体,可获得NaHCO3沉淀【解析】选C。小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2,胃溃疡病人不能服用小苏打类药物来治疗,因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部胀气,易造成胃穿孔,A项正确;NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体,使得馒头或面包暄软多孔,B项正确;Na2CO3和NaHCO3溶液都与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀,所以不能用澄清石灰水来鉴别,C项错误;Na2CO3比NaHCO3易溶于水,所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉
4、淀,D项正确。【加固训练】1.关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是()A.钠是银白色金属,质软,熔点相对较低,密度比水小B.Na2O2属于碱性氧化物C.金属钠在空气中长期放置,最终变为碳酸钠D.Na2O和Na2O2都能由金属钠和氧气化合生成,但Na2O和Na2O2中氧的价态不同【解析】选B。A项,正确;B项,Na2O2属于过氧化物,不属于碱性氧化物,不正确;C项,金属钠切开后置于空气中,发生反应:4Na+O22Na2O、Na2O+H2O2NaOH、2NaOH+CO2Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2ONa2CO310H2O、Na2CO310H2O Na2CO3+10H2O,正确
5、;D项,Na2O2中O为-1价,Na2O中O为-2价,正确。2.下列化学实验事实及其解释不正确的是()A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,且钠的密度比煤油大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3,原因是钠与氧气生成的Na2O与水和CO2反应【解析】选A。NaHCO3溶液微热,HC水解程度增大,溶液的碱性增强,A项错误。考点2镁、铝及其化合物1.下列关于
6、铝及其化合物的叙述正确的是()A.铝罐可久盛食醋B.铝与Fe2O3发生铝热反应,反应后固体物质增重C.氢氧化铝可作胃酸的中和剂D.明矾用作净水剂不涉及化学变化【解析】选C。食醋中含有醋酸,能与铝及氧化铝反应,因此铝罐不可久盛食醋,A错误;铝与氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁,根据质量守恒定律可知反应后固体质量不变,B错误;氢氧化铝能与盐酸反应,可作胃酸的中和剂,C正确;明矾溶于水电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,用于净水,涉及化学变化,D错误。2.下列物质的制备方法正确的是()A.氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3B.用镁粉和空气反应制备Mg3N2C.用铝粉和MnO2制得锰D.用电解熔
7、融氯化铝的方法制得单质铝【解析】选C。硫化钠和氯化铝溶液反应,硫离子和铝离子发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢,A错误;镁粉在空气中和氧气也反应,会生成氧化镁,B错误;铝热法可冶炼锰,C正确;氯化铝属于分子晶体,熔融状态下不导电,工业上常用电解熔融的氧化铝来冶炼铝,D错误。3.现有100 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液,其中c(Mg2+)=2 molL-1,c(Cl-)=7 molL-1,要使Mg2+转化成Mg(OH)2并使Mg2+和Al3+分离开来,至少需要4 molL-1的NaOH溶液()A.140 mLB.120 mLC.200 mLD.80 mL【解析】选C。溶液中,n(C
8、l-)=0.1 L7 molL-1=0.7 mol,n(Mg2+)=2 molL-10.1 L=0.2 mol,所以n(Al3+)=0.1 mol,将100 mL此溶液中的Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀并分离出来,反应后为NaCl、NaAlO2的混合液,由原子守恒可知,n(NaOH)= n(Na)=n(Cl)+n(Al)=0.7 mol+0.1 mol=0.8 mol,至少需要NaOH溶液的体积为0.8 mol4 molL-1=0.2 L=200 mL。4.某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质。利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示,请回答下列问题
9、:(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是_ _。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应的化学方程式为_。(3)在稀释、结晶过程中,稀释的目的是_;加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出。上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的_气体的方法来代替。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式:_ _。(5)该生产流程能实现_(填化学式)的循环利用。【解析】(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,是因为温度越高,反应速率越快。(2)AlO(OH)与NaOH溶液反应,最后得到NaAlO2,钠和铝的物质的
10、量之比为11,所以AlO(OH)与NaOH以物质的量之比11反应,即反应的化学方程式为AlO(OH)+NaOHNaAlO2 +H2O。(3)Al在溶液中会发生水解:Al+2H2OAl(OH)3+OH-,依据越稀越水解,可知加水稀释是为了促进Al的水解。“稀释、结晶”工艺中,也可以用偏铝酸盐与CO2反应代替,即Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC。(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,杂质是碳酸钠,碳酸钠与氢氧化钙反应生成苛性钠,从而除去碳酸根离子,化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH。(5)后续反应中又生成氢氧化钠,而开始时是用氢氧化钠
11、溶液溶解铝土矿,故该生产流程能实现循环利用的是NaOH。答案:(1)加快反应速率(2)AlO(OH)+NaOHNaAlO2+H2O(3)促进Al的水解CO2(4)Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH(5)NaOH【加固训练】1.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料,提取时操作过程如图所示,图中操作错误的是()A.B.C.D.【解析】选A。由流程图可知,反应得到的滤液为NaAlO2溶液,加入过量盐酸后得到AlCl3而不是Al(OH)3沉淀,应通入过量CO2,操作错误;Al(OH)3在常温干燥条件下并不发生分解,故操作需
12、要加热,错误。2.向甲溶液中缓慢滴加乙溶液,反应生成沉淀的质量如图所示,其中符合图象的一组是()选项甲乙AAlCl3、Mg(NO3)2、HNO3NaOHBNa2CO3、NH4HCO3、Na2SO4Ba(OH)2CNH4NO3、Al(NO3)3、Fe(NO3)3、HClNaOHDNaAlO2、氨水、NaOHH2SO4【解析】选C。A项,向甲溶液中缓慢滴加NaOH溶液时,图象中间一段沉淀质量不变的反应不存在,与图象变化不符。B项,向甲溶液中缓慢滴加Ba(OH)2溶液时,不存在沉淀部分溶解的反应,与图象变化不符。C项,在甲溶液中加入NaOH溶液时,NaOH先与盐酸反应,没有沉淀生成;随后Al3+、F
13、e3+开始沉淀,当两种离子沉淀完全后,OH-和N反应,此时沉淀质量不变;最后OH-与Al(OH)3反应,沉淀部分溶解,与图象变化相符。D项,向甲溶液中加硫酸时,最终沉淀会全部溶解,与图象变化不符。考点3铁、铜及其化合物1.(2019荆州模拟)铁是人类应用较早,当前应用量最大的金属元素。下列有关铁及其化合物的说法中正确的是()A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4B.铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe2O3和H2C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加入铁粉,然后过滤D.Fe3+与KSCN产生红色沉淀【解析】选C。赤铁矿的主要成分是Fe2O3;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H
14、2;+3价铁离子遇KSCN溶液变为红色,但没有沉淀产生,一般可以用此方法检验+3价铁离子的存在。2.从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下:则下列说法正确的是()A.试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B.操作、操作、操作所用仪器相同C.试剂c是氯气,相应的反应为2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-D.用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2+【解析】选C。A项,由最终要得到氯化铁晶体及流程图知,b是盐酸,错误;B项,操作和操作是过滤,操作为蒸发结晶,所用仪器不相同,错误;C项,滤液Z和X中均含有氯化亚铁,因此c为氯气,正确;D项,高锰酸钾能氧化氯离
15、子而褪色,因此不能用于检验是否含有亚铁离子,错误。3.纳米级四氧化三铁是应用最为广泛的软磁性材料之一。共沉淀法是目前制备纳米四氧化三铁的重要方法,其流程如图所示:下列说法错误的是()A.保存溶液A时,应加入少量铁粉B.其制备反应类型不属于氧化还原反应C.取滤液进行焰色反应,火焰为黄色D.FeSO47H2O和FeCl36H2O的物质的量之比最好应为21【解析】选D。Fe2+易被空气中的氧气氧化,所以在保存含Fe2+的溶液时,需要加入铁粉以防止其被氧化,A项正确;反应中无元素化合价的变化,所以不是氧化还原反应,B项正确;滤液中含有Na+,所以进行焰色反应时火焰为黄色,C项正确;Fe3O4可写成Fe
16、OFe2O3,所以n(Fe2+)n(Fe3+)=12,D项错误。4.(2019鞍山模拟)有一部分氧化的CuFe合金粉末8.96 g,现将其进行如下处理:下列说法正确的是()A.滤渣B中一定含有Cu,可能含有FeB.向滤液C中滴入KSCN溶液,溶液可能变红色C.粉末中可能含CuO 5.68 gD.气体A在标准状况下的体积为22.4 mL【解析】选D。A项,稀硫酸足量,铁能完全溶解,则滤渣B一定不含Fe;B项,该合金粉末部分氧化,则滤液C一定不含Fe3+,因为Fe、Cu均能与Fe3+反应;C项,滤渣D为Fe(OH)3,滤渣灼烧后生成的固体为Fe2O3,则铁元素n(Fe)=2=0.06 mol,则C
17、uO的质量不超过8.96-0.0656=5.6 g;D项,滤液C为FeSO4、H2SO4,而n(Fe)=0.06 mol,则参加反应的硫酸为0.06 mol,H+一部分与混合物中O结合为H2O,一部分生成氢气,n(O)=0.05 mol,则生成H2为=0.01 mol,在标准状况下体积为224 mL。5.(2019新余模拟)某化学兴趣小组拟用如图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品:铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液。(1)稀硫酸应放在_中(填写仪器名称)。(2)本实验通过控制A、B、C三个开关,将仪器中的空气排尽后,再关闭开关_、打开开关_就可观察到氢氧化亚铁的颜色为_。试分析实验开始时排尽
18、装置中空气的理由_。(3)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可采取的措施是_。(4)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备摩尔盐晶体 (NH4)2SO4FeSO46H2O(相对分子质量392),该晶体比一般亚铁盐稳定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。为洗涤(NH4)2SO4FeSO46H2O粗产品,下列方法中最合适的是_。A.用冷水洗B.先用冷水洗,后用无水乙醇洗C.用30%的乙醇溶液洗D.用90%的乙醇溶液洗为了测定产品的纯度,称取a g产品溶于水,配制成500 mL溶液,用浓度为c molL-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00 mL,实验
19、结果记录如下:实验次数第一次第二次第三次消耗KMnO4溶液体积/mL25.5225.0224.98滴定过程中发生反应的离子方程式为_,滴定终点的现象是_,通过实验数据计算的该产品纯度为_(用字母a、c表示)。【解析】(1)此实验目的是制备氢氧化亚铁,先用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁,此反应在仪器2中进行,稀硫酸是溶液,应盛放在分液漏斗中。(2)打开B、C,关闭A,利用仪器2中产生的氢气,把仪器3中的空气排尽,使装置处于还原氛围,然后关闭B,打开A,产生气体压强增大,把产生的FeSO4压入仪器3中,产生Fe(OH)2白色沉淀,氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化,生成氢氧化铁,对氢氧化亚铁颜色的观察产生
20、干扰,所以要排尽装置中的空气,防止生成的氢氧化亚铁被氧化。(3)将铁粉换成铁块或铁钉,可以防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中。(4)因为硫酸亚铁铵易溶于水,不溶于乙醇,应该用乙醇洗涤,减少硫酸亚铁铵的溶解,同时利用乙醇和水互溶,从而达到洗涤的要求,故选D。利用高锰酸钾的强氧化性,Fe2+的强还原性,两者发生氧化还原反应,Fe2+被氧化成Fe3+,Mn由+7价+2,即Mn+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,向溶液中滴加高锰酸钾,高锰酸钾显紫红色,因此滴定到终点:滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫色,且30 s不变色。因为第一次与第二次、第三次实验数据相差较大,故舍弃,消耗
21、高锰酸钾溶液的体积为 mL=25.00 mL,根据离子反应方程式,得出:n(NH4)2SO4FeSO46H2O=5n(KMnO4)=25.0010-3c5 mol,则500 mL溶液中含有n(NH4) 2SO4FeSO46H2O=25.0010-3c5 mol=2.5c mol,所以质量分数=2.5c100%=100%。答案:(1)分液漏斗(2)BAC白色防止生成的氢氧化亚铁被氧化(3)将铁粉换成铁块或铁钉(4)DMn+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫色,且30 s不变色100%【加固训练】向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO
22、4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是()A.a表示Fe3+的关系曲线B.n1=0.75C.P点时,n(Fe2+)=0.562 5 molD.向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解14.4 g【解析】选C。该反应可以看作两步:Fe+4H+NFe3+NO+2H2O,硝酸根过量,氢离子不足;2Fe3+Fe3Fe2+。a表示Fe3+的关系曲线,故A正确;溶液中共有3 mol H+参加反应,消耗铁为0.75 mol,B正确;P点n(Fe2+)n(Fe3+),二者均为0.45 mol,C错误;剩余0.4
23、5 mol Fe3+,消耗0.225 mol铜,质量为14.4 g,D正确。考点4金属材料及金属矿物的开发利用1.(2019宜昌模拟)下列有关金属的说法中,正确的是()纯铁不容易生锈;钠着火用水扑灭;铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属;缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血;青铜、不锈钢、硬铝都是合金;磁性氧化铁是Fe3O4A.B.C.D.【解析】选A。纯铁中没有杂质,不容易形成原电池而进行电化学腐蚀,所以不易生锈,故正确;钠是活泼金属,和水剧烈反应,所以钠着火不能用水扑灭,故错误;铝是活泼金属,在空气中耐腐蚀是因为表面形成了一层氧化铝保护膜,阻止反应进行,故错误;骨中缺钙引起骨质疏松,血液中缺
24、铁会引起贫血,故正确;青铜是铜锡合金、不锈钢是铁铬、镍合金、硬铝是铝、硅、镁等形成的合金,故正确;Fe3O4有磁性,俗称磁性氧化铁,故正确。2.利用金属的活泼性不同,冶炼铝、铁、银分别应采用的方法是()A.电解法、热还原法、热分解法B.热还原法、热分解法、电解法C.热分解法、热还原法、电解法D.电解法、热分解法、热还原法【解析】选A。根据金属活动性顺序表,金属的冶炼方法可以分为:K、Ca、Na、Mg、Al的冶炼用电解法(电解熔融的化合物);Zn、Fe、Sn、Pb、Cu的冶炼用热还原法;Ag、Hg的冶炼用热分解法,从而可知,冶炼铝用的是电解熔融的氧化铝的方法,冶炼铁用的是热还原法,冶炼银用的是热
25、分解法。3.我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著抱朴子一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”(注:丹砂即硫化汞)。下列说法正确的是()A.该过程中仅有物理变化,没有化学变化B.该过程描述的是一个可逆反应的两个方向C.该过程涉及的反应中包括HgSHg+SD.水银有毒,所以生活中绝对不能使用【解析】选C。A项,丹砂烧之成水银,发生反应:HgSHg+S,积变又成丹砂,发生反应:Hg+SHgS,均为化学变化,错误;B项,丹砂灼烧和生成的反应条件不同,不互为可逆反应,错误;C项,该过程中丹砂灼烧发生反应:HgSHg+S,正确;D项,水银可以用作温度计,错误。【加固训练】1.下列有关合金的说法不正确的是(
26、)A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B.合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中,可能有铜析出D.m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,放出H2越多,则钠的质量分数越大【解析】选D。目前我国流通的硬币是由合金材料制成:1角的为不锈钢,5角的为钢芯镀铜,1元的为钢芯镀镍,故A正确; 合金由金属和金属或金属与非金属熔合而成,一般硬度较大,熔点较低,合金的熔点一般比其各成分金属的熔点低,故B正确;铝钠合金投入足量氯化铜溶液中,钠和水反应生成的氢氧化钠可以和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀,若n(Al)n(Na),金属铝也可能会置换出金属铜,故C正确;根据金属钠和金属铝和
27、酸反应生成氢气量的关系:2Al3H2,2NaH2,等质量的金属钠和金属铝,则金属Al产生的氢气量多,所以放出的H2越多,则铝的质量分数越大,钠的质量分数越小,故D错误。2.如图是铝热反应(2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe)的实验装置,下列有关该反应的说法中正确的是()A.a 为镁条B.b为氧化铁与铝粉混合物C.2 mol氧化剂参与反应,则电子转移6NA个电子D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为12【解析】选A。铝与氧化铁的铝热反应为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe。A、a为镁条,起引燃作用,故A正确;B、混合物中的镁条燃烧时,氯酸钾是氧化剂,以保证镁条继续燃烧,同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应,由于该反应放出大量的热,只要反应已经引发,就可剧烈进行,放出的热使生成的铁熔化为液态,故B错误;C、2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,该反应中氧化剂是氧化铁,2 mol氧化剂参与反应则转移12NA个电子,故C错误;D、该反应中还原剂是铝,氧化产物是氧化铝,还原剂和氧化产物的物质的量之比为21,故D错误。
