1、 第二讲 几种重要的金属化合物 一、钠的化合物1钠的氧化物氧化钠和过氧化钠性质比较名称氧化钠过氧化钠色、态色固体色固体热稳定性不稳定，加热时转变为较稳定化学式及氧元素化合价Na2O2淡黄白名称氧化钠过氧化钠与水反应Na2O2在该反应中既是，又是与二氧化碳反应Na2O2在该反应中既是氧化剂，又是还原剂与酸反应氧化物分类氧化物转化关系Na2O Na2O2碱性过氧化物Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2 还原剂氧化剂CO2Na2O=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2 2.碳酸钠与
2、碳酸氢钠的性质比较碳酸钠碳酸氢钠俗名色态色粉末色细小晶体溶解度溶解度溶解度纯碱、苏打小苏打白白较大较小碳酸钠碳酸氢钠与酸反应的离子方程式及反应的快慢反应速度较HCO H=H2OCO2反应速度较稳定性与Ca(OH)2溶液反应方程式CO32-2H=H2OCO2 慢快稳定不稳定Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH2NaHCO3Ca(OH)2(少量)=CaCO3Na2CO32H2O碳酸钠碳酸氢钠与CaCl2反应方程式不反应Na2CO3与NaHCO3的转化CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl 二、焰色反应 1焰色反应的实验步骤可归纳为三烧：“灼烧、蘸烧、洗烧”，其含义分别为：(1)灼
3、烧：将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧，直到。(2)蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。(3)洗烧：将铂丝用洗净，在外焰上烧至，以备下次再用。与原来火焰颜色相同稀盐酸没有颜色 注意事项：(1)焰色反应所用火焰本身的颜色要浅，否则会干扰实验现象的观察，一般采用煤气灯较理想，若用酒精灯，则要使用外焰的侧面(因为焰心的颜色偏黄)(2)蘸取待测物的金属丝，最好用铂丝，也可用无锈铁丝代替，每次使用金属丝时必须在火焰上灼烧至与火焰颜色一致，以免对实验造成干扰。(3)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃，因为钾的溶液中常混有钠的杂质，蓝色玻璃片可以滤去黄光。2几种金属焰色反应的颜色金属或
4、金属离子钠钾钙锶钡铜锂焰色反应的颜色砖红色洋红色黄绿色绿色紫红色黄色紫色(透过蓝色钴玻璃观察)3.焰色反应可用于制、检验 三、铝的重要化合物 1氧化铝 氧化铝溶于水，熔点，硬度。氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应。如氧化铝与盐酸反应的化学方程式和离子方程式：与氢氧化钠反应的化学方程式和离子方程式：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O，Al2O32OH=2AlO H2O。像氧化铝这样，既能与酸反应，又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫。Al2O36HCl=2AlCl33H2O、2Al6H=2Al33H2O。焰火某些金属元素两性氧化物很高很大难 2氢氧化铝(1)氢氧化铝的制取 在Al2(SO4)3
5、溶液中滴加氨水时有色沉淀生成，反应的化学方程式为：。(2)氢氧化铝的两性 Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与酸反应，又能与强碱溶液起反应。将新制得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管里，分别加入盐酸和NaOH溶液，边加边振荡，观察到的实验现象是：Al(OH)3沉淀中加盐酸或NaOH溶液，沉淀都消失。白胶状Al2(SO4)36NH3H2O=2Al(OH)33(NH4)2SO4 Al(OH)3与盐酸反应的化学方程式和离子方程式分别为：。Al(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式和离子方程式：。Al(OH)33HCl=AlCl33H2O、Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3NaOH=N
6、aAlO22H2O、Al(OH)3OH=AlO 2H2O Al(OH)3是医用的胃酸(主要成分盐酸HCl)中和剂中的一种，是由于它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却能与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。(3)氢氧化铝分解 加热时，Al(OH)3分解的方程式为：2Al(OH)3 Al2O33H2O。3明矾 化学式为，溶于水，由于Al3水解生成，可用作净水剂。四、铁的重要化合物 1铁的氧化物 铁元素的主要化合价为价，通常可以形成三种氧化物：氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁。三种氧化物性质的比较如下表：KAl(SO4)212H2O易Al(OH)3胶体2和3名称(俗名)氧
7、化亚铁氧化铁(铁红)四氧化三铁(磁性氧化铁)化学式FeOFe2O3Fe3O4铁的化合价232、3颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性都不溶于水，但溶于酸溶液与 HCl 反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2OFe2O36H=2Fe33H2OFe3O48H=Fe22Fe34H2O名称(俗名)氧化亚铁氧化铁(铁红)四氧化三铁(磁性氧化铁)与稀 HNO3反应的离子方程式3FeO10HNO3=3Fe3NO5H2OFe2O36H=2Fe33H2O3Fe3O428HNO3=9Fe3NO14H2O与 CO 反应FeOCO=FeCO2Fe2O33CO=2Fe3CO2Fe3O44CO=3Fe4CO2空气中
8、的稳定性不稳定，空气中加热，生成 Fe3O4稳定稳定生成方法2Fe(过量)O2=高温 2FeO(炼钢炉)2Fe(OH)3=Fe2O33H2O3Fe2O2=点燃 Fe3O4 2.铁的氢氧化物(1)Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备FeCl3溶液FeSO4溶液加入氢氧化钠溶液的现象在FeCl3溶液中滴入NaOH溶液生成色的Fe(OH)3沉淀在FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，先生成的沉淀，而后迅速变为色，最后变为色的Fe(OH)3沉淀。化学方程式红褐白色絮状灰绿红褐FeSO42NaOH=Fe(OH)2Na2SO4、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3FeCl33NaOH=Fe(OH)3
9、3NaClFe(OH)2Fe(OH)3铁的化合价颜色状态色固体色固体酸碱性弱碱弱碱热稳定性不稳定：Fe(OH)2FeOH2O(隔绝空气)不稳定2Fe(OH)3Fe2O33H2O与O2反应 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3与HCl等非氧化性酸反应Fe(OH)22HCl=FeCl22H2O Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33HCl=FeCl33H2O Fe(OH)33H=Fe33H2O红褐白23 3.亚铁盐和铁盐(1)亚铁盐 含有Fe2的溶液呈浅绿色，Fe2既有 性，又有性，Fe2与Zn、Cl2反应的离子方程式分别为ZnFe2=Zn2Fe,2Fe2Cl2=2Fe32C
10、l氧化还原(2)铁盐 氧化性 含有Fe3的溶液呈色，Fe3具有氧化性，Fe3与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3Fe=3Fe2，2Fe3Cu=2Fe2Cu2。特性 含有Fe3的盐溶液遇到KSCN溶液时变成色。棕黄红 考点一 Na2O2的强氧化性及相关计算 例1(2009枣庄联考)取a g某物质在氧气中完全燃烧，将其产物跟足量的过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量恰好也增加了a g。下列物质中不能满足上述结果的是()AH2 BCO CC6H12O6DC12H22O11 mm(H)m(CxOz)当xz时，mm(CxHyOz)，C选项能满足上述结果；当xz时，mm(CxHyOz)，D选项不
11、能满足上述结果。答案D 1过氧化钠的强氧化性(1)Na2O2与SO2反应生成Na2SO4。(2)Na2O2与FeCl2溶液反应：Na2O2投入FeCl2溶液中，可以将Fe2氧化Fe3，同时产生Fe(OH)3沉淀。(3)Na2O2 与 Na2SO3 溶液反应：Na2O2 投入 Na2SO3溶液中，可以将 SO23 氧化为 SO24。(4)Na2O2与H2S反应：Na2O2投入氢硫酸中，可以将H2S氧化为单质硫，产生淡黄色沉淀。(5)Na2O2与品红溶液反应：Na2O2投入品红溶液中，因其具有强氧化性，可以使品红溶液褪色，即具有漂白性。Na2O2、HClO、O3的漂白性都是利用其强氧化性而使有色物
12、质褪色；活性炭因具有吸附作用而使有色物质褪色；SO2因能与有色物质结合成无色物质而具有漂白性。2有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系 2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 2H2O2Na2O2=4NaOHO2(1)物质的量关系 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比都为21。(2)电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e。(3)先后顺序关系 Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再
13、与H2O发生反应。(4)气体体积关系气体体积差量法 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 气体体积差V 2 1 1 2Na2O22H2O(g)=4NaOHO2 气体体积差V 2 1 1 由此可见，气体体积关系：CO2和水蒸气的混合气体或单一气体通过足量Na2O2时，气体的体积变为原来的1/2，即减小的体积为生成O2的体积。(5)固体质量关系固体质量差量法 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 固体质量差m 156g 212g 212g156g56g 2Na2O22H2O=4NaOHO2 固体质量差m 156g 160g 160g156g4g 由此可见，每有2 mol CO2参与反应，固
14、体增重为56g，相当于2 mol CO的质量；每有2 mol H2O参与反应，固体增重为4g，相当于2 mol H2的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2的质量。凡分子组成符合(CO)m(H2)n的物质，W g该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，Na2O2固体增重必为W g。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体 有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。1将10 g CO2和C
15、O的混合气体，通过装有足量Na2O2的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了2.8g，则原混合气体中CO2的质量分数为()A32%B44%C56%D88%解析CO2与Na2O2反应，生成氧气：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，Na2O2增重为对应“CO”的质量，根据题意：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 m 88g 56g m(CO2)2.8g m4.4 g，质量分数为44%。答案B 2下列对Na2O2的叙述中，正确的是()ANa2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物 BNa2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂 CNa2O2与水反应时，Na2O2是氧化
16、剂，水是还原剂 DNa2O2与二氧化碳反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂 解析Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还生成了O2，不属于碱性氧化物；Na2O2与水反应生成的NaOH具有腐蚀性，不能用作干燥剂；Na2O2与水的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。答案D 3.3.72 g过氧化钠、氧化钠和钠的混合物与足量的水反应，在标准状况下生成V mL混合气体，该混合气体在一定条件下恰好完全反应。则混合物中Na、Na2O、Na2O2的质量之比为()A231 39 B1 1 1 C1 2 1 D1 2 4 解析由题意n(H2)n(O2)2 1，则n(Na)n(Na2O2)2 1，故混合物中m(
17、Na)m(Na2O2)23 39，对于Na2O的质量则可不考虑。答案A 考点二 关于Na2CO3和NaHCO3的问题分析及计算 例2(2009北京市海淀区模拟)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图所示实验，不能够达到实验目的的原因是_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是(填选项代号)_。A比复杂 B比安全 C比操作简便 D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)_。(4)将碳酸氢钠溶液与
18、澄清石灰水混合并充分反应。当石灰水过量时，其离子方程式为_；当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为21时，所得溶液中溶质的化学式为_，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子_ 解析(1)图不能达到鉴别目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用，使溶液变浑浊。(2)图、所涉及的化学方程式为：2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，实验的优点是可同时做对比实验。(3)试管 B 装入碳酸氢钠，试管 A 装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊
19、，表明了碳酸氢钠很不稳定。(4)石灰水过量时，碳酸氢根离子全部反应，离子方程式为：Ca2OHHCO3=CaCO3H2O；2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，则其中的溶质是碳酸钠，要检验 CO23，可以取少量上层清液于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有 CO23。答案(1)无论是 Na2CO3 还是 NaHCO3 均可以与盐酸反应产生 CO2，两者的现象一样，故达不到鉴别目的(2)2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O D(3)NaHCO3(4)Ca2OHHCO3=CaCO3H2ONa2C
20、O3 取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有 CO23。1碳酸盐和碳酸氢盐的热稳定性规律 一般说来，一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定，正盐比酸式盐稳定，酸式盐比碳酸稳定。例：Na2CO3CaCO3 NaHCO3Ca(HCO3)2H2CO3 Na2CO3NaHCO3H2CO3 CaCO3Ca(HCO3)2H2CO32碳酸钠、碳酸氢钠分别与同浓度的某种酸反应的速率比较碳酸钠与酸反应时，CO23 接受 H是分步进行的：先结合一个 H变成 HCO3，再结合一个 H变成 H2CO3，继而分解成 H2O 和 CO2 气体。碳酸氢钠与酸
21、反应时，只需结合一个 H就够了。也就是碳酸钠与酸反应分两步，碳酸氢钠只要一步。所以碳酸钠、碳酸氢钠与同浓度的酸反应的速率不同，碳酸氢钠快。由于碳酸钠与酸的反应分两步进行，因此碳酸钠溶液与酸溶液作用时，两溶液滴加顺序不同将产生不同的现象。如碳酸钠溶液与盐酸。基于上述原因不需另加试剂，利用滴加顺序可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。3CO2生成量比较 等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2的量相等。等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2的量多。等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2
22、的量多。一定量的NaHCO3受热分解产生CO2的量与受热分解后的残留物与盐酸反应产生CO2的量相等。特别提示 解答有关Na2CO3、NaHCO3的计算题时常用的方法有差量法、守恒法和极值法。运用差量法时要注意题给数据与方程式相应量之间的对应关系；在确定CO2与NaOH反应生成产物的成分时，往往依据钠原子守恒采用极值法进行判断后再计算。1有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分别有10 mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是()AA装置的气球膨胀速率大 B若最终两气球体积相同，
23、则盐酸的浓度一定大于或等于2 mol/L C若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1 mol/L D最终两试管中Na、Cl的物质的量一定相同解析n(Na2CO3)1.06g106gmol10.01 mol，n(NaHCO3)0.84g84gmol10.01 mol。当两者恰好与 HCl 反应时都生成0.01 mol CO2，两者与盐酸反应的化学方程式为：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2；NaHCO3HCl=NaClH2OCO2。当两气球体积相同时，NaHCO3 与盐酸反应快，膨胀速率大，消耗盐酸中 HCl 0.01 mol，而 Na2CO3与 HCl 反应速率小，消耗盐酸
24、中 HCl 0.02 mol，故盐酸浓度应大于或等于0.02mol0.01L 2 molL1。答案B 2同物质的量浓度同体积的Na2CO3和NaHCO3溶液中，分别加入等体积等浓度的过量盐酸，结果是()ANa2CO3产生的CO2多 BNaHCO3产生的CO2多 CNaHCO3的反应速率快 D二者产生CO2一样多 解析加入盐酸过程中NaHCO3直接反应放出CO2，NaHCO3HClNaClH2OCO2，Na2CO3要全部转化成NaHCO3后再释放CO2，由于盐酸过量，最终产生的CO2与Na2CO3、NaHCO3的物质的量相等。答案CD3(2009全国，11)为了检验某含有 NaHCO3 杂质的N
25、a2CO3 样品的纯度，现将 w1g 样品加热，其质量变为 w2g，则该样品的纯度(质量分数)是()A.84w253w131w1 B.84(w1w2)31w1C.73w242w131w1D.115w284w131w1解析利用差量法计算设含 NaHCO3x g2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 m284g 18g44g 62gxg (w1w2)gx168(w1w2)62则 Na2CO3 的质量分数为：w1168(w1w2)62w184w253w131w1答案A 考点三 铝的化合物的综合考查 例3(2009福建，24)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取
26、两种工艺品的流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3的离子方程式为_。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO 的离子方程式为_。(3)验证滤液B含Fe3，可取少量滤液并加入_(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成份是_(填化学式)，写出该溶质的一种用途_。(5)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数KSP5.61012，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2)_。解析本题来源于教材，又高于教材，这就要求我们学习中要注意对教材的习题、思考题进行变式训练。铝土矿用盐酸处理时 Al2O3、Fe2O3、MgO
27、都反应，其中生成Al3的离子反应方程式为：Al2O36H=2Al33H2O，加入烧碱时 Al2O3、SiO2 反应；其中 SiO22OH=SiO23H2O，检验 Fe3的试剂只要含有 SCN即可，也可用苯酚。滤液 E、K 中都含有 NaHCO3，NaHCO3 可用于制纯碱，做发酵粉，泡沫灭火器的药品等。根据 KSP(Mg(OH)2)=c(Mg2)c2(OH)c(Mg2)5.61012(101)2 5.61010molL1。答案(1)Al2O36H=2Al33H2O(2)SiO22OH=SiO23 H2O(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)(4)NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答
28、案(5)5.61010molL1 有关氢氧化铝沉淀的图像问题(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液中至过量(如图1)现象：先有白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解 有关反应：AB：Al33OH=Al(OH)3BD：Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(2)把铝盐(Al3)逐滴加入到强碱溶液中至过量(如图 2)现象：先无明显现象，然后逐渐产生大量白色沉淀有关反应：AB：Al34OH=AlO2 2H2O 或 Al34OH=Al(OH)4BC：Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3现象：先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解有关反应：AB：AlO2 HH2O=Al(OH)3BD：Al(OH)33H=A
29、l33H2O(4)在强酸溶液中逐滴加入 AlO2 至过量(如图 4)现象：反应一段时间后逐渐产生白色沉淀有关反应：AB：4HAlO2=Al32H2OBC：Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3(5)明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液的有关反应及图示(如图5)OA：2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4 AB：2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAlO24H2O 1在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液。直到过量，表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意图正确的是()解析Al3与OH反应，先生成Al
30、(OH)3沉淀，后溶解；Mg2与OH反应，生成Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液。此过程中发生的反应：Al(NO3)33NaOH=Al(OH)33NaNO3，Mg(NO3)22NaOH=Mg(OH)22NaNO3，Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。所以开始时沉淀逐渐增多，达最大值后，Al(OH)3溶解，沉淀又逐渐减少，因Mg(OH)2不溶于NaOH，所以最后沉淀不完全消失。故选C项。答案C 2下列物质中既能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应，且都有气体逸出的是()ANaHCO3 BAl2O3 CAl D(NH4)2S 解析NaHCO3与碱反应转化为Na2CO3，无
31、气体放出。Al都放出H2，(NH4)2S与酸反应放出H2S，与碱反应放出NH3。答案CD 3将溶液(或气体)X逐渐加入(或通入)到一定量的Y溶液中，产生沉淀的量与加入X物质的量的关系如图所示，符合图中情况的一组物质是()ABCDXH2SHClNH3NH3H2OYH2SO3NaAlO2AlCl3AgNO3 解析由图可知，B中加入试剂一份，沉淀完全；再加3份，沉淀全溶解。NaAlO2HCl=Al(OH)3NaCl Al(OH)33HCl=AlCl33H2O A二者反应生成S，继续通入不溶解。C.通入NH3生成沉淀，继续通入也不溶。而D，AgNO3 Ag(OH)Ag(NH3)2OH 答案B 考点四
32、铁盐、亚铁盐的性质及应用 例4(2008宁夏卷)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白：(1)图中标号处需加入的相应物质分别是_、_、_、_、_。(2)写出处发生反应的离子方程式_；写出处发生反应的化学方程式_；(3)铁红的化学式为_；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红_；氧化铜_。解析在处加废铁屑，所得E为Fe2，A为Cu、Au、Fe；在处加稀硫酸(或盐酸)，铁溶解，在处加入稀硝酸使Cu溶解，在、处分别加入NaOH溶液，所得F、D分别为
33、Fe(OH)2、Cu(OH)2。Fe(OH)2在灼烧过程中转化为Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。答案(1)废铁屑 稀硫酸(或盐酸)稀硝酸 氢氧化钠溶液 氢氧化钠溶液(2)Fe2H=Fe2H2、2Fe3Fe=3Fe3、Cu2Fe=CuFe2、2Au33Fe=2Au3Fe2 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)Fe2O3 用作红色涂料 用作制造铜盐的原料 1Fe2与Fe3的鉴别方法鉴别方法Fe2Fe3直接观色浅绿色黄色利用显色反应与KSCN溶液无现象显血红色与苯酚无现象显紫色利用Fe3的氧化性与铜片无现象Cu溶解，溶液变蓝绿色有KI淀粉溶液无现象溶液变蓝鉴别方法Fe
34、2Fe3直接观色浅绿色黄色利用Fe2的还原性与溴水溴水褪色无现象与酸性KMnO4溶液紫色褪去无现象利用沉淀反应Fe22OH=Fe(OH)2沉淀由白色灰绿色红褐色Fe3 3OH=Fe(OH)3产生红褐色沉淀 2.Fe2与Fe3的相互转化 Fe2既有氧化性又有还原性，但主要表现为还原性，当遇到较强氧化剂时，转化为Fe3。Fe3具有较强的氧化性，可被还原性较强的物质还原为Fe2。2FeCl2Cl2=2FeCl3(溶液由浅绿色变为棕黄色)2FeBr23Cl2(过量)=2FeCl32Br2 2FeSO42H2SO4(浓)Fe2(SO4)3SO22H2O 2FeCl3H2S=S2FeCl22HCl 2Fe
35、Cl32KI=I22FeCl22KCl 2FeCl3Fe=3FeCl2 2FeCl3SO22H2O=H2SO42FeCl22HCl Fe、Fe2、Fe3的相互转化关系如下图所示。3Fe(OH)2制备时一般需注意哪些问题、一般采用什么方法来制备 因Fe(OH)2在空气中易氧化：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，故Fe(OH)2在水中稳定存在的寿命只有几秒钟，在实验室中制取Fe(OH)2时，一定要用新制的Fe2盐(比如用Fe粉和盐酸新制取的FeCl2，或用Fe粉和稀硫酸新制取的FeSO4)和先加热驱赶O2后的NaOH溶液，且胶头滴管末端插入试管内的液面下(其他情况不允许)，再滴加Na
36、OH溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，减少Fe(OH)2与O2接触。1要证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe2。进行如下实验操作时，最佳顺序为()加入足量氯水；加入足量KMnO4溶液；加入少量NH4SCN溶液 ABCD 解析加入NH4SCN证明无Fe3，再加氯水，如有Fe2则可被氧化为Fe3而使NH4SCN变红色。KMnO4也能氧化Fe2，但KMnO4本身为紫色，使Fe3和NH4SCN显色不易观察。答案C 2制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2，向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能
37、出现的是()A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜 C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无 解析在题设条件下，如果氯化铁溶液足量，铁粉和铜粉都可以与之完全反应，在此情况下，烧杯中既无铁也无铜。如果铁粉和铜粉足够多，氯化铁溶液相对不足，则反应后铁和铜都会存在。如果氯化铁溶液与铁粉、铜粉适量，则下列反应优先发生。Fe2FeCl3=3FeCl2 这样，烧杯中将有铜而铁粉没有剩余。无论如何，有铁无铜的现象不可能存在。答案B 3下列对物质或微粒的检验试剂和相应的现象描述不当的是()A检验碳酸钾和碳酸钠混合溶液中的钾元素，用铂丝蘸取溶液，放在酒精灯外焰上灼烧，可看到火焰呈紫色 B检验溶液中的Fe3，可取少量待
38、测液，向其中加KSCN溶液，可看到溶液呈红色 C检验NH ，可向溶液中加入生石灰，将湿润的红色石蕊试纸放在管口，可看到试纸变蓝 D检验溶液中的Fe2，可向溶液中加入KSCN溶液，此时溶液颜色无变化，之后向其中加入少量氯水，溶液变为红色 解析在观察钾元素的焰色反应时应透过蓝色钴玻璃，避免钠元素造成的干扰。答案A 亚铁是血红蛋白的重要组成成分之一，起着向人体组织传送O2的作用，人如果缺铁就有可能出现缺铁性贫血，但是摄入过量的铁也有害。下面是一种补铁药品说明书中的部分内容：该药品为无水碱式盐，含Fe234%36%，是糖衣片，与Vc(维生素C)同服可增加本品吸收。某同学设计实验对其中的铁成分进行了验证
39、。请一起完成该实验：第一步：查阅资料得知，双氧水可以氧化SCN生成N2、CO2和SO ，也可以将Fe2氧化成Fe3。第二步：向去掉糖衣、研磨好的药品中加稀盐酸，出现淡绿色浑浊液，说明有_存在(填离子符号)。第三步：往上述溶液中滴入几滴KSCN溶液，出现浅红色，说明溶液中有少量的Fe3存在。该离子存在的原因可能是：_(填序号)。A药品中的铁本来就是以三价铁的形式存在 B在制药过程中有少量三价铁生成 C本实验过程中有少量三价铁生成 第四步：将第三步所得溶液分成两份，分别装在A、B两个试管中。第五步：向A试管的溶液中加入少量稀硫酸，再慢慢滴入过量的H2O2溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去。红
40、色变深的原因是(用离子方程式表示)：_。溶液红色又褪去的原因可能是：_。请自选中学实验室中常用仪器，设计实验证明该推测_ 第六步：向B试管的溶液中加入一片Vc片，片刻后溶液红色也褪去，说明Vc有_性。怎样理解药品说明书中所述“与Vc同服可增加本品吸收”这句话？_ 解析Fe2的溶液为浅绿色，Fe3的溶液为黄色。Fe2具有较强的还原性，很容易被空气中的氧气氧化为Fe3。在第五步中溶液的颜色变化分析要结合题给信息。Fe2被H2O2氧化为Fe3，Fe3与SCN结合为血红色Fe(SCN)3，使红色加深，当SCN被H2O2氧化后，红色褪去。设计实验证明推测时，可取一支试管，加入少量FeCl3溶液和几滴KS
41、CN溶液，溶液变为红色，再加入适量H2O2振荡，观察红色是否褪去，从而证明推测正确与否。第六步中Vc具有还原性，起到保护Fe2的作用。答案第二步：Fe2 第三步：BC 第五步：2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，Fe33SCN=Fe(SCN)3(血红色)H2O2氧化SCN，红色消失(或溶液变为黄色或棕色)取一支试管，加入少量FeCl3溶液和几滴KSCN溶液，溶液变为红色，再加入适量H2O2振荡，产生气泡，红色褪去，说明是H2O2氧化了溶液中的SCN使溶液红色褪去 第六步：还原 Fe2在人体血红蛋白中起传送O2的作用，Fe3没有此功能，服用Vc可防止药品中的Fe2被氧化成Fe3 1(2009
42、江苏，5)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是()A明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 CMgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料 D电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 解析本题考查化学知识在生产和生活中的应用。电解熔融的MgCl2可得金属镁，而电解MgCl2溶液产物为Mg(OH)2、Cl2、H2。答案D 2下列固体物质各1 mol：Na2O NaOH Na2O2 Na2SO3，长期放置在空气中，固体质量增加的关系(不考虑潮解因素)正确的是()AB CD 解析Na2ONa2CO3(m44)；NaOH
43、Na2CO3(m13)；Na2O2Na2CO3(m28)；Na2SO3Na2SO4(m16)，故B项正确。答案B 3今有下列溶液：AlCl3、FeCl2、FeCl3、MgCl2、NH4Cl、NaCl，用一种试剂就可以鉴别的是()ANa2CO3BNH3H2O CNaOH DHNO3 解析只生成白色沉淀的为MgCl2，先生成白色沉淀后沉淀溶解的为AlCl3，先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色最后变为红褐色的是FeCl2，只生成红褐色沉淀的为FeCl3，有刺激性气味的为NH4Cl，无明显变化的为NaCl。答案C 4如果食用亚硝酸盐，会使人中毒。许多不法分子利欲熏心，在熟肉食品中加入很多的亚硝酸钠。人体血
44、红蛋白含有Fe2，亚硝酸盐会使Fe2转变成Fe3，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有()A酸性B碱性 C氧化性D还原性 答案D 5在100 mL 1 molL1 AlCl3溶液中，加入100 mL NaOH溶液，产生3.9 g沉淀，加入NaOH溶液的物质的量浓度为()A0.5 molL1B1.5 molL1 C2.0 molL1D3.5 molL1 解析n(Al(OH)3)0.05 mol，若NaOH不足，则n(NaOH)3n(Al(OH)3)0.15 mol，c(NaOH)1.5 molL1，若NaOH过量，则n(NaOH)0.35
45、mol，c(NaOH)3.5 molL1。答案BD 6(1)用盐酸能对NaHCO3、Na2CO3进行鉴别吗？(2)用澄清石灰水能鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液吗？(3)要除去NaHCO3溶液中的Na2CO3应采用什么方法？(4)要除去Na2CO3粉末中的NaHCO3应采取什么方法？(5)要除去CO2气体中混有的HCl气体，应使混合气体通过什么溶液？答案(1)能。因为 CO23 H=HCO3 第一步反应并不生成 CO2，HCO3 H=CO2H2O 第二步反应才生成 CO2；NaHCO3 只有第二步的反应，二者反应产生气泡的先后和剧烈程度不同。(2)不能。因为都会生成 CaCO3 白色沉淀，现
46、象相同。(3)向溶液中通入足量的 CO2；使 CO23 转化为 HCO3。其化学方程式为：CO23 CO2H2O=2HCO3。(4)进行加热，加热时，Na2CO3 不分解，NaHCO3 分解转化成 Na2CO3。其化学方程式为：2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O。(5)通过饱和 NaHCO3 溶液，因为 CO2 在 NaHCO3 溶液中溶解度很小，同时 HClNaHCO3=NaClCO2H2O 使部分 HCO3 转化为 CO2。7(2009北京，26)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略)：.从废液中提纯并结晶出FeSO47H2O。.将FeSO47H2O配
47、制成溶液。.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。.将浊液过滤，用90热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。已知：NH4HCO3在热水中分解。(1)中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3，该反应的离子方程式是_。(2)中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_。(3)中，生成FeCO3的离子方程式是_。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是_。(4)中，通过检验 SO24 来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO24 的操作是_。(5)已知煅烧 FeCO3 的化学方程式是 4F
48、eCO3O2=高温2Fe2O34CO2。现煅烧 464.0kg 的 FeCO3，得到 316.8kg 产品。若 产 品 中 杂 质 只 有 FeO，则 该 产 品 中 Fe2O3 的 质 量 是_kg。(摩尔质量/gmol1：FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72)解析(1)制备过程中用铁还原Fe3的离子方程式为Fe2Fe3=3Fe2(2)将FeSO47H2O配成溶液加入H2SO4可抑制Fe2水解。(3)加入过量 NH4HCO3 生成 FeCO3 的离子反应方程式为 2HCO3 Fe2=FeCO3CO2H2O,4FeCO3O26H2O=4Fe(OH)34CO2 所以会变红。(4)
49、检验 SO24 的方法是取洗涤后的滤液滴加盐酸酸化的BaCl2 溶液，观察是否有沉淀生成。(5)计算产品中 Fe2O3 的含量可根据铁元素守恒进行计算：设 Fe2O3 为 xmol，FeO 为 ymol。则2xy464103116160 x72y316.8解得 x1.8103mol 所以 Fe2O3为 1.8103mol160g/mol288000g288kg答案(1)Fe2Fe3=3Fe2(2)加入硫酸，H浓度增大，使 Fe22H2Fe(OH)22H的平衡向逆反应方向移动，从而抑制 Fe2的水解(3)Fe22HCO3=FeCO3CO2H2O4FeCO36H2OO2=4Fe(OH)34CO2(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的 BaCl2 溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。(5)288.0