1、第九讲金属及其化合物2016高考导航适用于全国卷最新考纲高频考点高考印证命题趋势1.了解常见金属的活动顺序。2.了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu)及其重要化合物的主要性质和应用。3.了解合金的概念及其重要应用。常见金属及其重要化合物的性质和应用2015T102015T272014T82013T28高考中以金属单质及其化合物之间相互转化和它们在实际生活、生产中的应用为命题背景，突出化学知识在生活、生产中的应用，题型以选择题、综合推断题、实验题为主，分值一般为415分。预计本讲内容在2016年高考中命题仍延续上述特点。常见金属离子的推断与检验2015T102013T27,考点一常见金属及其重
2、要化合物的性质和应用学生用书P411钠及其重要化合物(1)知识主线NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3(2)转化关系2铝及其重要化合物(1)知识主线AlAl2O3Al(OH)3(2)转化关系3铁及其重要化合物(1)知识主线Fe(2)转化关系4铜及其重要化合物(1)知识主线CuCu(OH)2(2)转化关系金属化合物在生产、生活中的应用1(性质应用类)(2015高考福建卷)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为_。(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流
3、程示意如下：已知：物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/57.6180(升华)300(升华)1 023步骤中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是_(只要求写出一种)。步骤中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是_。已知：Al2O3(s)3C(s)=2Al(s)3CO(g)H11 344.1 kJmol12AlCl3(g)=2Al(s)3Cl2(g)H21 169.2 kJmol1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程式为_。步骤的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为_。结合流程及相关数据分析，
4、步骤中加入铝粉的目的是_。破题关键围绕题述“固体水分挥发、气孔数目增多”思考水与Al3的作用以及气孔与固体表面积的关系，容易联想到水解与反应速率的规律。解析：(1)Al3水解生成Al(OH)3胶体和H。(2)水分减少可防止Al3的水解，气孔数目增多，增大了接触面积，可以加快反应速率；焦炭能还原矿石中的铁；根据盖斯定律，将第一个反应减去第二个反应可得该热化学反应方程式；尾气中存在Cl2和CO2，故与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、Na2CO3；根据工艺流程示意图可知液态混合物中含有FeCl3杂质，因此加入铝粉可除去FeCl3，提高AlCl3的纯度。答案：(1)Al33H2OAl(OH)
5、3(胶体)3H(2)防止后续步骤生成的AlCl3水解(或增大反应物的接触面积，加快反应速率)铁(或Fe)Al2O3(s)3C(s)3Cl2(g)=2AlCl3(g)3CO(g)H174.9 kJmol1NaCl、NaClO、Na2CO3除去FeCl3，提高AlCl3纯度互动拓展(1)FeCl3有没有净水作用？其原理是什么？(2)Na2FeO4作为新型水处理剂的优点是什么？答案：(1)FeCl3有净水作用。其原理是Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H。(2)Na2FeO4具有强氧化性，可作消毒剂，其被还原所得到的Fe3可水解形成胶体，又有净水作用。.铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。请根据题意
6、，完成下列填空：(1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液，溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为_。(2)向酸化的FeSO4溶液中加几滴硫氰化钾溶液，没有什么明显变化，再滴加双氧水，溶液变红色。继续滴加双氧水，红色逐渐褪去，且有气泡产生。写出上述变化中，有关反应的离子方程式：_；Fe33SCN=Fe(SCN)3；11H2O22SCN=2SO2CO2N210H2O2H。若生成1 mol N2，H2O2和SCN的反应中转移电子的物质的量是_mol。(3)根据以上实验，推断Fe2、I和SCN的还原性由强到弱的顺序为_。.某课题组利用Fe粉和KNO3溶液反应，模拟地下水脱氮过程，探究脱氮原理。(4
7、)实验前：先用0.1 molL1 H2SO4洗涤Fe粉，其目的是_，然后用蒸馏水洗涤至中性；将KNO3溶液的pH调至2.5；为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向KNO3溶液通入_(写化学式)。(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应生成的阳离子分别是_、_。t1时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH的浓度在增大，Fe2的浓度却没有增大，可能的原因是_。解析：(1)Fe3能氧化I，离子方程式为2Fe32I=2Fe2I2。(2)Fe2和SCN不反应，当加入H2O2时，发生反应2Fe2
8、2HH2O2=2Fe32H2O，然后Fe3和SCN反应生成红色溶液，继续滴加H2O2，SCN被氧化。根据反应，当有1 mol N2生成时，转移电子的物质的量为1121(2) mol22 mol(根据氧化剂计算方便)。(3)根据(1)(2)中方程式可得还原性IFe2SCN(还原剂还原性大于还原产物还原性)。(4)因为Fe粉表面有铁锈，所以应预先用H2SO4除去。因为Fe粉在溶液中能被O2氧化，所以应通入N2排除O2的干扰。(5)根据图中信息，t1时刻前Fe粉被NO氧化成Fe2，NO被还原成NH，在此过程中溶液pH增大，Fe2与OH反应生成Fe(OH)2沉淀，造成Fe2的浓度变化不大。答案：(1)
9、2Fe32I=2Fe2I2(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O22(3)IFe2SCN(4)除去Fe粉表面的铁锈(Fe2O3)等杂质N2(5)Fe2NH溶液的pH增大，Fe2生成了Fe(OH)2(或与溶液中OH结合)2已知某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，为测定该样品中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。主要实验步骤如下：按如图所示装置来组装仪器，并检查装置的气密性；将a g纯碱样品放入锥形瓶中，加入适量蒸馏水溶解，得到纯碱样品溶液；称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g；通过分液漏斗滴入6 molL1的硫酸，直到不再产生气体为止；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；再次称量盛有碱石
10、灰的U形管的质量为c g；重复步骤和的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g。请回答下列问题：(1)在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明_；(2)装置中干燥管B的作用是_；(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，测量结果将_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)；(4)步骤的目的是_；(5)步骤的目的是_；(6)该样品中纯碱的质量分数的计算式为_；(7)还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法：_。解析：题目所提供的装置图根据功能不同划分为五个部分：净化(洗气)装置除去空气中的CO2；气体发生装置Na2CO3与硫酸反应产生CO2；干
11、燥(洗气)装置除去CO2中的水蒸气；气体吸收装置用碱石灰吸收CO2；尾接装置防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管。答案：(1)样品质量较大(2)防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管(3)偏高(4)将反应产生的CO2全部赶入U形管中(5)保证产生的CO2被充分吸收、减小误差(6)100%(7)采用向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数(其他合理答案均可)金属及其化合物的性质判断或计算1(2015高考山东卷)某化合物由两种单质直接反应生成，将其加入 Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是()AAl
12、Cl3 BNa2OCFeCl2 DSiO2解析：选A。A.铝和氯气反应生成氯化铝，氯化铝和碳酸氢钡溶液反应的离子方程式为Al33HCO=Al(OH)33CO2。B.氧化钠加入碳酸氢钡溶液中只产生碳酸钡沉淀，没有气体产生。C.铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁。D.二氧化硅和碳酸氢钡溶液不反应。2(2014高考全国卷，T8,6分)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是()选项现象或事实解释A用热的烧碱溶液洗去油污Na2CO3可直接与油污反应B漂白粉在空气中久置变质漂白粉中的CaCl2 与空气中的CO2反应生成CaCO3C施肥时，草木灰(有效成分为K2CO3)不能与NH4Cl混
13、合使用K2CO3与NH4Cl反应生成氨气会降低肥效DFeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作FeCl3能从含Cu2的溶液中置换出铜解析：选C。A.烧碱是NaOH而不是Na2CO3，并且Na2CO3为强碱弱酸盐，其溶液因CO发生水解反应而显碱性，油脂在碱性溶液中发生水解反应，生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，并非Na2CO3直接与油脂发生反应。B.酸与盐发生复分解反应符合“较强酸制取较弱酸”的规律，HCl、H2CO3和HClO的酸性强弱顺序为HClH2CO3HClO，因此漂白粉发生变质时，Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O(g)反应生成CaCO3和HClO，HClO在光照下再分解为HCl和O
14、2，而CaCl2与空气中的CO2不能发生反应。C.K2CO3为强碱弱酸盐，NH4Cl为强酸弱碱盐，草木灰与NH4Cl混合使用时，CO与NH发生水解相互促进反应生成NH3，降低肥效。D.FeCl3溶液可用于制造铜质印刷线路板，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，Fe3将Cu氧化为Cu2，并非发生置换反应。3(2014高考山东卷)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是()AFeO BFe2O3CFeSO4 DFe3O4解析：选A。根据得失电子守恒，还原剂提供的电子越多，氧化剂硝酸生成的NO的物质的量就越多。1 g题述四种物质能提供的电子的物质的量为A.1 mo
15、l；B.0 mol；C.1 mol；D.1 mol(Fe3O4也可以写为Fe2O3FeO)，提供电子的物质的量最多的为FeO。金属及其化合物的常见转化形式(1)直线型转化关系ABC实例：NaNa2ONa2O2X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO2(2)三角型转化关系考点二常见金属离子的推断与检验学生用书P431用NaOH溶液检验2特殊检验法同时存在Fe3时检验Fe2：加入酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色。3焰色反应金属离子的推断1(金属离子推断类)(2014高考浙江卷)雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可
16、溶性无机离子：Na、NH、Mg2、Al3、SO、NO、Cl。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，设计并完成了如下实验：已知：3NO8Al5OH2H2O3NH38AlO。根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是()A试样中肯定存在NH、Mg2、SO和NOB试样中一定不含Al3C试样中可能存在Na、ClD该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4破题关键熟悉各反应现象才能确定某些离子的存在。例如：加碱产生的使红色石蕊试纸变蓝色的气体必是氨气。要特别注意信息所给出的反应。解析：选B。由气体1使湿润红色石蕊试纸显蓝色的现象，确定气体1为氨气，溶液中一定存在NH；由
17、沉淀2与酸反应的现象判断其成分中一定有碳酸钡，可能存在氢氧化铝，所以B项错误；由溶液2与Al/OH反应：3NO8Al5OH2H2O3NH38AlO确定溶液中一定存在NO；由沉淀1加酸后，沉淀部分溶解，确定其中沉淀溶解的部分为氢氧化镁，未溶解的部分为硫酸钡，所以确定溶液中存在SO和Mg2，A、D项正确；Na、Cl无法确定是否存在，C项正确。互动拓展Al(OH)3可溶于强酸、强碱，加入氨水或通入CO2是否可溶？答案：Al(OH)3不溶于氨水和碳酸。某溶液中含如下离子组中的若干种：K、Mg2、Fe3、Fe2、Cl、CO、NO、SO、SiO、I。某同学欲探究该溶液的组成，进行了如下实验：.用铂丝蘸取少
18、量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰；.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成；.取反应后的溶液分置于两支试管中，第一支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红；第二支试管中加入CCl4，充分振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色。(1)原溶液中肯定不含的离子：_；(2)原溶液中肯定含有的离子：_；(3)原溶液中不能确定的离子：_。答案：(1)Fe3、CO、SiO(2)K、Fe2、NO、SO、I(3)Mg2、Cl2(2015河南部分重点中学高三3月调研)已知A、B、C、D四种物质存在如下图所示关
19、系，则下列有关结论正确的是()A若B是AgCl沉淀，则A是FeCl3或FeCl2BA物质中一定含有铁、碘两种元素，且C中一定含有Fe3CB为AgBr沉淀，C中一定含有Fe3，则A一定是FeBr2DA中一定含有铁元素，可能含有Cl解析：选D。AgCl是白色沉淀，A项错误；C中加入KSCN溶液呈红色，说明C中一定含有Fe3，C中的Fe3氧化KI中的I得到I2，可使淀粉变蓝色，由此推出A中不一定含有碘元素，B项错误；B为AgBr沉淀，C中也一定含有Fe3，但C中的Fe3可能是由A中Fe2氧化得到的，也可能是A中原来就存在的，C项错误；B的浅黄色沉淀最大可能是AgBr沉淀，但也可能存在少量AgCl，A
20、gCl沉淀的白色被掩盖，所以Cl是可能存在的，而A中铁可能是3价，也可能是2价，也可能同时存在，D项正确。金属离子的检验1(2015安徽黄山期中)向某无色溶液中分别进行下列操作，所得现象和结论正确的是()A加入氨水，产生白色沉淀，证明原溶液中存在Al3B加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，证明原溶液中存在ClC加入盐酸酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，证明原溶液中存在SOD加入NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明原溶液中存在NH解析：选D。向含有Mg2的溶液中加入氨水也可产生白色沉淀，A项错误；向含有CO或SO的溶液中加入AgNO3溶液也可产生白色沉淀，B项错误；向含有
21、Ag的溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，也可产生白色沉淀，C项错误。2(2014高考北京卷)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH1的0.1 mol/L FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值)：序号电压/V阳极现象检验阳极产物xa电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3、有Cl2axb电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3、无Cl2bx0无明显变化无Fe3、无Cl2(1)用KSCN溶液检验出Fe3的现象是_。(2)中，Fe3产生的原因可能是Cl在阳极放电，生成的Cl2将Fe2氧化。写出有关反应：_
22、。(3)由推测，Fe3产生的原因还可能是Fe2在阳极放电，原因是Fe2具有_性。(4)中虽未检验出Cl2，但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物axc无明显变化有Cl2cxb无明显变化无Cl2NaCl溶液的浓度是_mol/L。中检验Cl2的实验方法：_。与对比，得出的结论(写出两点)：_。解析：(1)SCN与Fe3发生反应生成Fe(SCN)3而使溶液变成红色，常根据这一颜色变化检验溶液中的Fe3。(2)实验中阳极附近出现黄色，有气泡产生，则该气体应为Cl2，Cl2将Fe2氧化成Fe3，有关反应为2Cl2e =Cl2，C
23、l22Fe2=2Cl2Fe3。(3)电解过程中，阳极发生氧化反应，由于Fe2具有还原性，若其浓度较大，可能在阳极失去电子发生氧化反应生成Fe3。 (4)pH1的0.1 mol/L FeCl2溶液中c(Cl)0.2 mol/L，若保证电解时溶液中c(Cl)相同，则pH1 的NaCl溶液中c(NaCl)应为0.2 mol/L。 Cl2具有强氧化性，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝。 对比实验和、可知，电极附近出现黄色可能是由于生成Fe3、Cl2所致，通过控制电压，证实了产生Fe3的两种原因都成立，验证了Fe2先于Cl放电。答案：(1)溶液变红 (2)2Cl2e =Cl2，Cl2
24、2Fe2=2Cl2Fe3 (3)还原 (4)0.2 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 通过控制电压，证实了产生Fe3的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2先于Cl放电(1)注意离子检验所要求的环境，如Ag用含有Cl的溶液检验时要用硝酸酸化。(2)尽可能选择特效反应以减少干扰，如检验Fe3时常选用KSCN溶液，而不选用Na2CO3溶液。(3)一定要避免离子间的相互干扰，如检验CO时要避免HCO、SO、HSO的干扰，检验Ba2时要避免Ag的干扰。(4)注意试剂的加入顺序，如检验Fe2时要先加入KSCN溶液再加入少量氯水(或H2O2溶液)，以排除Fe3的干扰。金属性质的常见误
25、区1忽视金属单质与溶液中的水反应，如把Na投入硫酸铜溶液中的现象，常错解为有红色沉淀生成。正确解答：Na熔化成小球，在液面上不断游动，并发出“嘶嘶”的响声，最后消失，溶液中有蓝色沉淀生成。2误认为Fe与Cl2反应，Cl2过量生成FeCl3，而Cl2少量生成FeCl2。其实是错误的，无论Cl2过量还是少量都生成FeCl3，与Cl2量的多少无关。3误认为Na在氧气中燃烧产物与氧气的量有关。Na与氧气反应，产物与反应条件有关，Na暴露在空气中生成Na2O，而在空气中或氧气中燃烧，不论氧气是否足量均生成Na2O2。4误认为Al和NaOH的反应中，Al作还原剂，NaOH作氧化剂。Al和NaOH的反应实质
26、是Al先和H2O反应生成Al(OH)3和H2，由于Al(OH)3具有两性，又与NaOH反应生成NaAlO2，因此Al作还原剂，H2O作氧化剂。5Fe与Al在常温下遇到浓硫酸钝化，误认为没有发生反应。发生钝化也是发生了化学反应，只是在表面上生成了一层致密的氧化物薄膜，阻止了反应的进一步发生而已。6误认为1 mol Na被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数后者多于前者。其实不然，Na的化合价都由0价变为1价，转移的电子数相等。7误认为Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂。其实不然，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱才能与Al组成铝热剂。8误认为铜在潮湿的空气中最终生成CuO。其实是错误的，铜
27、在潮湿的空气中最终生成铜绿Cu2(OH)2CO3。1下列关于金属冶炼的叙述正确的是()A工业上可利用铝热反应大量冶炼金属铁B金属钠、铝和铜都可用还原法制备C电解饱和氯化镁溶液可得金属镁D用足量CO还原磁铁矿得到9 mol铁时转移24 mol电子解析：选D。选项A，金属铝的价格远远高于铁的，所以工业上不用铝热反应来大量冶炼铁；选项B，钠、铝属于活泼金属，应采用电解熔融NaCl、Al2O3的方法来制备Na、Al；选项C，电解饱和MgCl2溶液得到Mg(OH)2；选项D，磁铁矿的主要成分为Fe3O4，根据Fe3O43Fe，生成3 mol Fe时转移8 mol电子，则得到9 mol铁时转移24 mol
28、电子。2(2015福建厦门大学附中三模)下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是()过量Na2O2投入到FeCl2溶液中过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中Na2SiO3溶液中通入过量CO2CaCl2与NaOH的混合溶液中通入过量CO2A全部 BC D解析：选C。二者发生氧化还原反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀；过量Ba(OH)2溶液和明矾溶液混合，二者反应生成硫酸钡白色沉淀；少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，二者反应生成碳酸钙白色沉淀；向Na2SiO3溶液中通入过量CO2，二者反应生成白色不溶物硅酸；CaCl2与NaOH的混合
29、溶液中通入少量CO2，生成碳酸钙白色沉淀，当CO2过量时碳酸钙沉淀转化为可溶性的碳酸氢钙。3(2015河北石家庄二中一模)某学生鉴定甲盐的流程如图所示，下列说法正确的是()A如果甲中含有S2，则乙是硫黄沉淀B如果乙是AgCl沉淀，那么甲是FeCl3C丙中肯定含有Fe3，所以甲是FeBr2D甲中含铁元素，可能显示2价或3价解析：选D。AgCl是白色沉淀，与题意不符，B项错误；丙与KSCN溶液反应后溶液显红色，则丙中一定含有Fe3，又因为甲中滴加AgNO3酸性溶液后得到丙，故甲中一定含有铁元素，可能为2价，也可能为3价，S2不能与Fe2、Fe3共存，则甲中不可能含有S2，故A、C项错误，D项正确。
30、4下列反应中，反应后固体物质增重的是()A氢气通过灼热的CuO粉末B二氧化碳通过Na2O2粉末C铝与Fe2O3发生铝热反应 D将锌粒投入Cu(NO3)2溶液解析：选B。四个选项的反应方程式及固体物质质量变化如下：AH2 H2O，固体质量减小，不正确。B2CO22 =2O2，固体质量增大，正确。C2AlFe2O3Al2O32Fe，固体质量不变，不正确。D.Cu(NO3)2=Zn(NO3)2，固体质量减小，不正确。5(2015北京海淀期末)已知A、B、C、D之间的转化关系如右图所示。下列说法正确的是()A若A为Fe，D为氢气，则B一定为酸B若A、D为化合物，B为水，则C一定是气体单质C若A、B、C
31、、D均为化合物，该反应一定属于复分解反应D若A、B、C、D均为10电子微粒，且C是可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则D常温下一定呈液态解析：选D。A项，若A为Fe，D为氢气，则B可以是水，也可以是酸；B项，若A为NO2，D为HNO3，B为水，则C为NO；C项，若A、B、C、D均为化合物，该反应可以是复分解反应，也可以是氧化还原反应，如二氧化氮和水的反应。6(2015江西宜春四校联考)某无色溶液中可能含有Mg2、NH、K、Al3、SO、CO、Cl等离子。现进行如下实验：取10 mL该溶液于试管中，滴加Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到6.99 g白色沉淀；另取10 mL该溶液于试管中
32、，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，最后沉淀完全溶解，并且随NaOH溶液的加入，沉淀和气体物质的量变化如图所示。下列说法不符合事实的是()A根据图中数据计算实验中使用的NaOH溶液的浓度为1 molL1B根据信息分析该溶液中焰色反应呈紫色的离子的物质的量浓度为1 molL1C该溶液中NH、Al3、SO三种离子的物质的量之比为213D另取一定量该溶液滴加一定量Ba(OH)2溶液，不可能使Al3和SO同时完全沉淀解析：选B。取10 mL该溶液于试管中，滴加 Ba(NO3)2溶液，加稀硝酸酸化后过滤得到6.99 g白色沉淀，说明含有SO；另取10 mL该
33、溶液于试管中，滴加NaOH溶液产生白色沉淀，当沉淀增加到一定量后开始产生气体(必要时可加热)，该气体为氨气，说明含有NH，最后沉淀完全溶解，说明含有Al3，无Mg2、CO，根据题中图像纵坐标可知Al(OH)3和氨气的物质的量；根据Al(OH)3的两性可计算出NaOH的浓度；因不确定是否有Cl，所以c(K)无法确定，若无Cl，则c(K)1 molL1，若有Cl，则c(K)1 molL1。7已知A、B为单质，C为化合物。ABC AB能实现上述转化关系的是 ()若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na若C的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则A可能是H2若C的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为
34、Fe若C的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则B可能为CuA B C D解析：选B。此题综合考查元素化合物知识，由转化关系可知单质A、B生成化合物C，电解化合物C的水溶液又产生这两种单质，无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐符合要求，分析选项可知符合要求。8铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：Fe2Fe3FeO(高铁酸根离子)回答下列有关问题：(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第族，原子序数是26，最外层有2个电子。铁原子的结构示意图是_。(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2的方法是_。(3)配平方程式：_Fe(OH)3_NaClO_=_Na2FeO4_NaCl_H2O(4)高铁酸钠(Na2
35、FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe3。Na2FeO4之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是(结合离子方程式说明)_。解析：(2)检验硫酸铁溶液中是否存在Fe2，为防止Fe3的干扰应利用Fe2的还原性检验，方法是将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2，否则不含Fe2；(3)利用化合价升降法配平氧化还原反应方程式得2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O；(4)Na2FeO4之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是Fe33H2OFe(
36、OH)3(胶体)3H，氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮的杂质。答案：(1) (2)将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，溶液紫色褪去，证明含有Fe2，否则不含Fe2(其他合理答案均可)(3)2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O(4)Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，氢氧化铁胶体可吸附水中悬浮的杂质9(2015广东广州调研)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：已知25 ，部分物质的溶度积常数如下：物质Mn(OH)2Co(OH)2Ni(OH
37、)2MnSCoSNiSKsp2.110133.010165.010161.010115.010221.01022(1)步骤中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是_。(2)步骤中，MnO2在酸性条件下可将Fe2氧化为Fe3，反应的离子方程式是_，加氨水调节溶液的pH为5.06.0，以除去Fe3。(3)步骤中，滤渣2的主要成分是_。(4)步骤中，在_(填“阴”或“阳”)极析出Mn，电极反应为_。解析：(1)碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，化学方程式为MnCO3H2SO4=MnSO4CO2H2O。(2)MnO2在酸性条件下可将Fe2氧化为Fe3，MnO2被还原成Mn2，发生反应的离子方程式
38、为MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O。(3)步骤中加入 (NH4)2S，除掉的是Co2和Ni2，所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS。(4)Mn2在阴极发生还原反应生成Mn，电极反应为Mn22e=Mn。答案：(1)MnCO3H2SO4=MnSO4CO2H2O(2)MnO22Fe24H=Mn22Fe32H2O(3)CoS和NiS(4)阴Mn22e=Mn10(2015高考天津卷)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：(1)反应是将
39、Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是_。写出操作的名称：_。(2)反应是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：_。操作用到的主要仪器名称为_，其目的是(填序号)_。a富集铜元素b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加Cu2在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和_。若操作使用右图装置，图中存在的错误是_。(4)操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是_。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是
40、_。解析：(1)Cu转化为Cu(NH3)，化合价升高，发生氧化反应，故H2O2作氧化剂，将Cu氧化。从图中可以看出，经过操作得到溶液和残渣，故操作是过滤。(2)铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应生成NH3和NH4Cl及溶解在有机层中的CuR2，故反应的离子方程式为Cu(NH3)2RH=2NH32NHCuR2。操作得到溶液和有机层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水溶液中的物质分离，富集铜元素。(3)根据反应可以判断出CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和RH。图中的错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中的液体太多。(4)电解CuSO4溶液，阳极是水放
41、电，电极反应式为2H2O4e=O24H，故阳极产物是O2和 H2SO4。将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应消耗H2SO4，操作电解CuSO4溶液产生H2SO4，实现了H2SO4的循环使用。反应中H2O2将铜氧化为Cu2，Cu2与NH3产生Cu(NH3)，因为NH3溶于水，溶液显碱性，如果c(OH)过高，会产生Cu(OH)2沉淀，为了防止产生Cu(OH)2沉淀，在反应中加入了NH4Cl。答案：(1)作氧化剂过滤(2)Cu(NH3)2RH=2NH2NH3CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、分液漏斗中的液体过多(4)O2、H2SO4加热浓缩、冷却结晶、
42、过滤(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH)过高，生成Cu(OH)2沉淀11(2015北京海淀期末)某校化学兴趣小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如下所示。(1)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，然后开始实验。步骤配制1 molL1FeCl3溶液(未用盐酸酸化)，测其pH约为1，取少量装入试管B中，加热试管AFeCl3溶液显酸性的原因是_。写出试管A中产生SO2的化学方程式：_。(2)当SO2通入到FeCl3溶液中至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象。将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。【查阅资料】Fe
43、(HSO3)2为红棕色，可以将Fe3还原为Fe2。生成Fe(HSO3)2的反应为可逆反应。解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2的原因：_。写出溶液中Fe(HSO3)2与Fe3反应的离子方程式：_。(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤的实验。步骤往5 mL 1 molL1FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。微热3 min，溶液颜色变为浅绿色步骤往5 mL重新配制的1 molL1FeCl3溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色。几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色用铁氰化钾溶液检验步骤和步骤所得溶液中的Fe2，其现象
44、为_。(4)综合上述实验过程，可获得的实验结论：.SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2；.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；._。解析：(1)氯化铁是强酸弱碱盐，铁离子水解使溶液显酸性。在加热的条件下浓硫酸与铜发生氧化还原反应生成SO2，反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O。(2)SO2溶于水生成亚硫酸，亚硫酸是二元弱酸，电离出亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子结合铁离子生成Fe(HSO3)2，生成的Fe(HSO3)2可以将Fe3还原为Fe2。(3)铁氰化钾溶液与亚铁离子结合可以产生蓝色沉淀，所以实验现象为生成蓝色沉淀。(4)根据步骤中的实验现象可以推测第三个结论是加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。答案：(1)Fe33H2OFe(OH)33HCu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O(2)H2OSO2H2SO3、H2SO3HHSO、Fe3HSOFe(HSO3)2Fe3H2OFe(HSO3)2=2Fe2SO3H(3)生成蓝色沉淀(4)加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间