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《三维设计》2018年高考化学一轮复习教师用书:第三章 金属及其化合物 WORD版含解析.DOC

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资源描述

1、第三章 金属及其化合物考点一钠的性质与应用一、5个关键字记牢钠的物理性质1软质软,硬度小。2亮银白色,有金属光泽。3轻(H2O)(Na)(煤油)。4低熔点低,低于100 。5导可导电、导热。注意(1)钠的质地柔软,可以用小刀切割。(2)钠通常保存在煤油中。二、从原子结构认识钠的化学性质还原性1钠与非金属单质反应(1)与O2反应常温加热现象钠的表面变暗先熔化成小球,片刻后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体化学方程式4NaO2 2Na2O2NaO2 Na2O2转移电子1 mol Na参加反应时转移1 mol电子(2)与Cl2反应的化学方程式:2NaCl22NaCl。(3)与S反应的化学方程式:

2、2NaSNa2S。思考1金属钠长期露置于空气中,最终得到的白色粉末是什么?提示:碳酸钠;转化过程为银白色金属钠表面变暗(生成NaO) 白色块状物质(生成NaCO10HO) 白色粉末状物质(生成NaCO) 2钠与水、盐溶液的反应(1)钠与水的反应钠与水反应的离子方程式:2Na2H2O=2Na2OHH2。钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释:(2)钠与盐溶液的反应如钠投入CuSO4溶液中,反应的离子方程式为2Na2H2OCu2=2NaCu(OH)2H2。钠投入BaCl2溶液中,反应的化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2。3钠与盐酸的反应离子方程式为2Na2H=2NaH2。思考2(1)钠着火时

3、,能否用水灭火?(2)将大小相同的钠块分别投入到水,乙酸,乙醇中,反应剧烈程度由大到小的顺序是_。提示:(1)不能;因为钠能与水剧烈反应,且钠着火生成的Na2O2也与水反应,应用干燥沙土盖灭。(2)三、钠的制备与用途1制备:电解熔融氯化钠,化学方程式为2NaCl(熔融)电解,2NaCl2。2用途(1)制取Na2O2等化合物。(2)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(3)作强还原剂,将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来,如4NaTiCl4熔融,Ti4NaCl。(4)用作电光源,制作高压钠灯。题点(一)钠的性质与应用1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2016全国甲卷)比较

4、水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中()(2)(2016浙江高考)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火()(3)(2015全国卷)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA()(4)(2015广东高考)23 g钠与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子()(5)(2014北京高考)将钠投入水中,产生气体,其化学方程式为2Na2H2O=2NaOHH2()(6)(2013全国卷)钠与CuSO4溶液反应的离子方程式:2NaCu2=Cu2Na()2取一小块金属Na,放在燃烧匙里加热,下列现象描述正确的是()金属先熔化在空气中燃烧,放

5、出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质ABC D解析:选C钠的熔点低,加热时先熔化,然后燃烧,产生黄色火焰,生成Na2O2黄色固体物质。题点(二)钠与水反应的拓展3取一支大试管,加入20 mL饱和澄清石灰水(1.6 gcm3),再加入5 mL苯(0.87 gcm3),静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(0.97 gcm3)。下列实验现象中,能观察到的有()钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动有气体产生澄清石灰水变浑浊钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动钠停留在苯层不反应钠块最后消失A BC D解析:选B根据题意,金属钠的密度小于水,但大于苯,故将金属钠投入盛有水和苯的大试

6、管中,钠会处于二者的界面处;同时由于钠与水反应生成H2,H2对金属钠产生推动作用,故金属钠在界面处可能上下跳动。由于有NaOH生成,并放出热量,Ca(OH)2的溶解度减小,饱和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出,溶液变浑浊。4金属钠分别与下列溶液反应时,既有沉淀析出,又有气体逸出的是()ABaCl2溶液 BK2SO4溶液CCuSO4溶液 DNH4NO3溶液解析:选C因为是溶液中的反应,所以都有H2产生,NH4NO3溶液还产生NH3,CuSO4溶液还产生Cu(OH)2沉淀。1钠与盐溶液反应的思维模板如:Na与MgSO4溶液的反应,先考虑Na与水反应,再考虑MgSO4与生成的NaOH溶液反应。2钠与

7、不同盐溶液反应实验现象的描述(1)共性因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。(2)差异性与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时,由于溶液中H浓度较大,反应比与水剧烈,最后钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。考点二钠的氧化物氧化钠与过氧化钠一、掌握氧化钠与过氧化钠的区别氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色、状态白色固体淡黄色固体电子式阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与H2O反应Na2OH2

8、O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaClO22H2O稳定性不稳定较稳定主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂注意(1)Na2O中只含离子键而Na2O2中既有离子键,又有共价键。(2)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应,反应中H2O、CO2既不是氧化剂也不是还原剂。基点小练如图所示,两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol,水的质量为100 g。(1)反

9、应的化学方程式为_,0.1 mol Na2O2与水反应转移电子数目为_。(2)反应最多产生O2的物质的量为_mol。(3)、充分反应后,所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序是_。答案:(1)2Na2O22H2O=4NaOHO20.1NA(2)0.05(3)二、Na2O2的物质类别及其强氧化性1碱性氧化物与酸性氧化物(1)能与酸反应生成盐和水的氧化物,叫碱性氧化物,Na2O2与酸反应除了生成盐和水外,还生成O2,故Na2O2不是碱性氧化物。(2)能与碱反应生成盐和水的氧化物,叫酸性氧化物,如CO2、SO2、SO3、N2O5等,但NO2不是酸性氧化物,因为NO2与NaOH反应,除了生成NaNO3

10、外,还生成NO。2Na2O2表现强氧化性的5个实例Na2O2中O元素的化合价为1价,易得到一个电子形成2价,故表现为强氧化性。(1)Na2O2与SO2的反应:Na2O2SO2=Na2SO4。(2)Na2O2与FeCl2溶液的反应:能将Fe2氧化成Fe3,得到 Fe(OH)3沉淀。(3)Na2O2与H2S的反应:能将H2S氧化成单质S。(4)Na2O2与Na2SO3溶液的反应:能将SO氧化成 SO。(5)Na2O2与品红溶液的反应:能使品红溶液褪色;与酚酞溶液反应:能使酚酞先变红、后褪色。题点(一)过氧化钠的性质与应用1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2015全国卷)过氧化钠与水

11、反应时,生成0.1 mol O2转移的电子数为0.2NA()(2)(2015全国卷)CO2通过Na2O2粉末后固体质量增重()(3)(2015山东高考)向CuSO4溶液中加入Na2O2的离子方程式为2Na2O22Cu22H2O=4Na2Cu(OH)2O2()(4)(2015四川高考)标准状况下,5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA()(5)(2014江苏高考)过氧化钠的电子式为NaNa()(6)(2014山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应()(7)(2014全国卷)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA()(8)(2013江苏高考)Na2O

12、2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2H2O=2Na2OHO2()2(2017阜阳模拟)过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是()ANa2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂B1 mol过氧化钠中阴离子数目为NAC过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性D过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠解析:选ANa2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,反应中Na2O2既是氧化剂也是还原剂,A错误;Na2O2的电子式为Na2Na,1 mol Na2O2中阴离子数目为NA,B正确;Na2O2具有强氧化性,铝、木炭具有还原性,C正确;

13、Na2O2具有氧化性,SO2具有还原性,Na2O2与SO2反应时可生成硫酸钠Na2O2SO2=Na2SO4,D正确。3在含有Fe2、Fe3、Al3、NH的溶液中加入足量的Na2O2固体,再加入过量的稀盐酸,完全反应后,离子数目几乎没有改变的是()AFe2BFe3CAl3 DNH解析:选CFe2被Na2O2氧化成Fe3,Fe2数目减少,Fe3数目增多;NH与NaOH(由Na2O2与水反应生成)反应放出氨气,NH数目减少;Al3发生如下变化:Al3Al(OH)3AlOAl3,Al3数目几乎没有改变。题点(二)过氧化钠与H2O、CO2反应的定量关系4200 时,11.6 g CO2和水蒸气的混合气体

14、与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g,则原混合气体的总物质的量是()A0.125 molB0.25 molC0.5 mol D1 mol解析:选C根据质量守恒定律可知,生成O2的质量为11.6 g3.6 g8 g,n(O2)0.25 mol,根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知,CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol20.5 mol。5过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了28 g,反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子A1 mol2NAB22.4 L

15、1 molC106 g1 molD106 g2NA解析:选C2CO2=2Na2CO3O2 m 转移电子 2 mol 2 mol 56 g 2 mol 1 mol 1 mol 28 g 1 mol由上述关系,可得出C项正确;B项中未指明标准状况,错误。6在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共m g,若加入足量Na2O2,充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全,测得固体质量增加m g,则CO2与CH4的体积比为()A31B21C11 D任意比解析:选C2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得:Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即:CO可被Na2O2完全吸收2H2

16、O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得:Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即:H2可被Na2O2完全吸收由于CO完全被吸收,当CO2、CH4的体积比符合11时,相当于2CO2H2,可被Na2O2完全吸收。Na2O2与H2O、CO2反应计算的三个关系电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2O22e,n(e)n(Na2O2)2n(O2)气体体积变化关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的,等于生成氧气的量,VV(O2)V(原气体)固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收

17、了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量m28 gmol1n(CO2)、m2 gmol1n(H2O)考点三碳酸钠与碳酸氢钠一、两个角度认识Na2CO3与NaHCO31Na2CO3、NaHCO3的物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水水中易溶,但比Na2CO3的溶解度小注意因NaHCO3的溶解度小,故向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时有NaHCO3晶体析出。2Na2CO3和NaHCO3的化学性质(1)Na2CO3写出上述序号所表示反应的化学方程式:Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3Na2

18、CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHNa2CO3BaCl2=BaCO32NaCl(2)NaHCO3写出上述序号、所表示反应的化学方程式,反应的离子方程式:NaHCO3HCl=NaClH2OCO2;Ca(OH)2过量:HCOOHCa2=CaCO3H2O;Ca(OH)2少量:Ca22OH2HCO=CaCO3CO2H2O;NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O;2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。(3)相互转化:Na2CO3NaHCO3。3Na2CO3的制备及用途(1)Na2CO3的工业制备侯氏制碱法制备原理把二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中,使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出,过滤得到

19、碳酸氢钠晶体,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。反应的化学方程式aNaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl;b2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(2)Na2CO3、NaHCO3的用途Na2CO3是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。基点小练1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)用试管加热碳酸氢钠固体时,使试管口竖直向上()(2)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,试管内壁均有水珠出现,则说明两种物质均受热分解()(3)

20、苏打是面包发酵粉的主要成分之一()(4)NaHCO3溶液中加入稀盐酸:CO2H=H2OCO2()(5)向小苏打和苏打溶液中分别加入盐酸,均有气泡冒出,说明两者均能与盐酸反应()(6)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水与饱和纯碱溶液()(7)确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊()(8)向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液()2能否用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液?答案:不能;二者均与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀。二、明确Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸

21、反应的4类图像1向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示)。图像特点:Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。反应原理:Oa段离子方程式:COH=HCO;ab段离子方程式:HCOH=H2OCO2。2向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示)。图像特点:从O点开始即产生CO2气体。反应原理:离子方程式:HCOH=H2OCO2。3向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示,设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为mn11,其他比例时的图像略)。图像特点:Oa段消耗盐酸的

22、体积小于ab段消耗盐酸的体积。反应原理:Oa段离子方程式:COH=HCO;ab段离子方程式:HCOH=H2OCO2。4向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示,设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy11,其他比例时的图像略)。图像特点:Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积。反应原理:Oa段离子方程式:HOH=H2O,COH=HCO;ab段离子方程式:HCOH=H2OCO2。基点小练3将一定体积的CO2通入NaOH溶液中,向所得的溶液A中逐滴加入1 molL1的稀盐酸,所加盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图所示:溶液A中的溶质是_

23、。答案:Na2CO3和NaHCO3题点(一)碳酸钠、碳酸氢钠的性质与应用1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2016江苏高考)干燥NaHCO3的方法(见图甲)()(2)(2015全国卷)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠混合溶液,立即产生气泡()(3)(2014全国卷)用热的烧碱溶液洗去油污,是因为Na2CO3可直接与油污反应()(4)(2014全国卷)碳酸氢钠受热分解实验如图乙所示()甲乙(5)(2014全国卷)用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应()(6)(2013全国卷)NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO2H=H2OCO2()(7)(2015安徽高考)在酒精灯加热

24、条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解()(8)(2015江苏高考)NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCOBa2OH=BaCO3H2O()2为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤解析:选DBa(OH)2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀,不符合除杂要求。Na2CO3、NaHCO3的除杂方法依据二者性质的差异

25、确定除杂方法(后者为杂质)序号混合物除杂方法Na2CO3(s)、NaHCO3加热法NaHCO3(aq)、Na2CO3足量CO2Na2CO3(aq)、NaHCO3适量NaOH溶液题点(二)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别3现有两瓶失去标签的同浓度的Na2CO3和NaHCO3无色溶液,请提出简便的鉴别方法,其中不合理的是()用干燥的pH试纸检验,pH大的是Na2CO3取同量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3取同量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3取同量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3取同量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,

26、生成白色沉淀的是Na2CO3取同量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3ABC D解析:选BNa2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈碱性,同温度相同物质的量浓度两溶液,Na2CO3水解程度大于NaHCO3,前者溶液中c(OH)大,pH大,正确;因Na2CO3溶液中c(OH)大,分别滴加酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液,正确;取同量的溶液于两支试管中,加热,均没有气体生成,错误;同浓度的两溶液中,分别逐滴加入稀盐酸,NaHCO3开始就有气体放出,正确;向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3,正确;二者均与Ba(OH)2溶液反

27、应,生成白色沉淀,不能鉴别二者,错误。4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_。(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)_。解析:(1)NaHCO3、Na2CO3都与盐酸反应放出CO2,不能达到目的。(2)、都是利用NaHCO3受热易分解的性质进行鉴别。(3)试管B中装入碳酸氢钠,试管A中装入碳酸钠,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

28、澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠受热易分解。答案:(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2,两者的反应现象相同,故达不到鉴别目的(2)2NaHCO3,Na2CO3H2OCO2,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O(3)NaHCO3鉴别Na2CO3、NaHCO3的常用方法题点(三)用数形结合思想突破可溶性碳酸盐(碳酸氢盐)与盐酸反应图像5(2017岳阳模拟)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,随后分别各取20 mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 molL1的盐酸,在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图

29、(分A、B两种情况):(1)在A情况下,溶质是_(填化学式),其物质的量之比为_。(2)在B情况下,溶质是_(填化学式),其物质的量之比为_。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。解析:CO2与NaOH溶液反应时,据CO2量与NaOH量的相对多少,有这样两个阶段:CO22NaOH=Na2CO3H2O,此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应);Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3;据图分析:B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150 mL盐酸时

30、,恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)n(Na)n(Cl)0.2 molL10.15 L0.03 mol,所以c(NaOH)1.5 molL1。答案:(1)NaOH、Na2CO311(2)Na2CO3、NaHCO311(3)1.5 molL1依据图像特点判断溶液成分的方法(1)若a0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为NaHCO3(2)若V(Oa)V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为Na2CO3(3)若V(Oa)V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH(4)若V(Oa)”或“”填空:(

31、1)还原性:Li_Na_K。(2)单质的熔点:Li_Na_K。(3)碱性:LiOH_NaOH_KOH。(4)与水反应的剧烈程度:Li_Na_K。答案:(1)(3)(4)二、牢记两种元素的焰色反应1焰色反应:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。2操作步骤铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。3常见元素焰色反应的颜色钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。思考焰色反应是物理变化还是化学变化?灼烧Na、Na2SO4的火焰是否相同?提示:物理变化相同题点(一)碱金属元素性质的递变规律1有关碱金属的叙述正确的是()A随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大

32、B碱金属单质的金属性很强,均易与Cl2、O2、N2等发生反应CCs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2OD无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水解析:选C钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个例外;碱金属中除锂外,均不与N2直接反应;由Na2CO3加热不分解,可得出Cs2CO3加热也不分解;Cs与Na同为碱金属元素,性质相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水。2金属活动性顺序表中K在Na的前面,K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是()AK可以被空气中的O2氧化BK可以与乙醇发生反应生成H2CK与水的

33、反应不如Na与水的反应剧烈DK也可放在煤油中保存解析:选CK比Na活泼,K在空气中可以被O2氧化,A正确;Na与乙醇反应放出H2,K也能与乙醇反应放出H2,B正确;K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C错误;Na、K均可放在煤油中保存,D正确。题点(二)焰色反应3判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2015天津高考)灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na无K()(2)(2013江苏高考)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液()(3)所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色()(4)非金属单质燃烧时火焰均为无色()(5)焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察()

34、(6)NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同()课堂巩固练1(2017唐山模拟)下列说法不正确的是()ANa2O2用作呼吸面具的供氧剂BNaHCO3的热稳定性大于Na2CO3C乙醇可与金属钠反应放出氢气D钠久置在空气中最终产物为Na2CO3解析:选BNaHCO3受热易分解,Na2CO3受热不易分解,故Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。2(2017山东师大附中模拟)下列说法正确的是()ANa2O、Na2O2的组成元素相同,二者分别与CO2反应的产物也相同B在反应2Na2O22H2O=4NaOHO2中,Na2O2是氧化剂,H2O是还原剂CNa2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2H2

35、O=2Na2OHO2DNa2O2用作呼吸面具的供氧剂时,一部分氧元素被氧化,另一部分氧元素被还原解析:选DNa2O与CO2反应的产物为Na2CO3,Na2O2与CO2反应的产物为Na2CO3和O2,A项错误;在反应2Na2O22H2O=4NaOHO2中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,B项错误;选项C所给离子方程式中的氧原子数不守恒,得失电子不守恒,C项错误。3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,且钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气C用洁净的玻璃

36、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ANaHCO3溶液微热,HCO水解程度增大,溶液的碱性增强,A项错误。4.如图所示在密封容器中,一部分装入2.3 g金属钠,另一部分装入HgO,同时加热两部分,若加热后容器内的空气成分未变,那么装入容器中的HgO是()A21.6 gB20.0 gC1.6 g D10.8 g解析:选A完全反应后,恢复到原温度,容器中空气的成分仍不变,相当于钠和HgO发生置换反应生成过氧化钠和Hg,化学方程式为2Na2HgO=Na2

37、O22Hg,可知,2Na 2HgO2 mol2 moln(HgO)n(HgO)0.1 mol,m(HgO)n(HgO)M0.1 mol216.6 gmol121.66 g。5(2016江苏高考)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是()解析:选CA项中,制取NH3应用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热,不正确;B项中,CO2气体应长管进、短管出,不正确;C项中,析出的NaHCO3晶体用过滤的方法分离,正确;D项中NaHCO3应低温烘干,不能直接加热,易发生反应2NaHCO3Na

38、2CO3CO2H2O,不正确。6.A、B、C是三种常见短周期元素的单质。常温下D为无色液体,E是一种常见的温室气体。其转化关系如图所示(反应条件和部分产物略去)。下列说法中不正确的是()A转化过程中的反应均是氧化还原反应B转化过程中的反应均是放热反应C化合物F中既有离子键又有共价键D由E生成B的反应可用于实验室制备B解析:选D根据题中信息和流程图判断A是氢气,B是氧气,C是碳,D是水,E是CO2,F是Na2O2。若用CO2和Na2O2反应制备O2,则O2中易混有CO2,因此D错误;实验室中可用Na2O2和水反应制备O2。7.如图实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO

39、3,D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题:(1)在A试管内发生反应的化学方程式是_。(2)B装置的作用是_。(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为_。(4)双球干燥管内观察到的实验现象是_。(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则双球干燥管内观察到的实验现象是_。解析:NaHCO3受热发生分解反应产生的CO2经浓硫酸干燥后,与双球干燥管中Na2O2发生反应:2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,淡黄色的Na2O2固体逐渐变为白色粉末,同时由于O2的产生,使点燃的蚊香燃烧更加剧烈;若换为Na2O,则只发生反应CO2Na2O=Na2CO3,点燃的蚊香逐渐熄灭。答案:(1)2NaHCO

40、3Na2CO3H2OCO2(2)吸收气体中的水蒸气(干燥CO2)(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(4)淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末,点燃的蚊香燃烧更加剧烈(5)点燃的蚊香逐渐熄灭课下提能练1钠及其化合物与人们的生活密切相关,某同学对其认识不正确的是()A碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多症B热的纯碱可去除油污C发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔D金属钠着火时,使用泡沫灭火器来灭火解析:选DD项,Na燃烧生成的Na2O2能与CO2反应生成O2,因此金属钠着火时不能用泡沫灭火器灭火,应用沙土掩埋法灭火。2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,

41、质软,熔点相对较低,密度比水小BNa2O2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DNa2O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BA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:4NaO2=2Na2O、Na2OH2O=2NaOH、2NaOHCO2=Na2CO3H2O、Na2CO310H2O=Na2CO310H2O、Na2CO310H2O=Na2CO310H2O,正确;D项,Na2O2中O为1价,Na2O中O为2价,正确。3.如图所示,若锥形瓶内是水,分液漏斗内的液体也是水,

42、向烧杯内滴加水时,发现U形管内液体慢慢右移,恢复到原温度后液面左边与右边基本相平,则烧杯内的物质是()A过氧化钠 B氧化钠C钠 D钾解析:选BNa2O2、Na、K与水反应均有气体生成,均会使U形管内液面左边低于右边,A、C、D不符合题意;Na2O与水反应放热但没有气体生成,则U形管内液体慢慢右移,待恢复到原温度后又使U形管内两液面相平。4下列有关钠及其化合物的叙述正确的是()ANa2O2中的阴离子与阳离子的物质的量之比为11B9.2 g金属钠投入到足量的重水中,则产生的气体中含有0.4 mol电子C钠在化学反应中常常失去电子被氧化,作氧化剂,故Na具有强氧化性D钠、钾是低熔点的轻金属,所以钠钾

43、合金在常温时柔软似蜡解析:选BNa2O2中的离子分别是O和Na,其阴离子与阳离子的物质的量之比为12,A项错误;9.2 g钠的物质的量为0.4 mol,其与足量重水反应生成重氢失去0.4 mol电子,根据得失电子守恒可知,产生的气体中含有0.4 mol电子,B项正确;在化学反应中钠易失去电子作还原剂,Na具有弱氧化性,C项错误;钠钾合金在常温时呈液态,可用作原子反应堆的导热剂,D项错误。5下列各反应中,生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是()ANa和O2 BNaOH和CO2CNaHCO3和NaOH DNa2CO3和HCl解析:选CA项反应条件不同,生成物不同;B项CO2的用量不同,生

44、成物不同;D项,Na2CO3溶液与盐酸的加入顺序不同,生成物不同。6.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()Aa点对应的溶液中:Na、OH、SO、NOBb点对应的溶液中:K、Ca2、MnO、ClCc点对应的溶液中:Na、Ca2、NO、ClDd点对应的溶液中:F、NO、Fe2、Ag解析:选CNa2CO3、NaHCO3混合溶液与盐酸反应时,a点溶液中含有CO和HCO,b点溶液中含有HCO,不含CO,c点恰好完全反应生成NaCl,d点盐酸过量,溶液呈酸性。A项,HCO与OH反应不能大量共存,错

45、误;B项,MnO与Cl发生氧化还原反应而不能大量共存,错误;C项,c点为NaCl溶液,离子之间不发生反应,能大量共存,正确;D项,d点呈酸性,酸性条件下,NO与Fe2发生氧化还原反应而不能大量共存,F在酸性条件下不能大量共存,且溶液中的Cl与Ag也不能大量共存,错误。7为了使宇航员在飞船中有一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()ANa2O2与H2O反应时,每生成1 mol O2转移4 mol电子BNa2O2分别与水、CO2反应产生相同量的O2时,需要水和CO2的质量相等CNa2O2分别与水、CO2

46、反应产生相同量的O2时,转移电子的物质的量相等DNa2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同解析:选CNa2O2与H2O反应时,每生成1 mol O2转移2 mol电子,A项错误;生成相同量的O2时,消耗H2O和CO2的物质的量相同,但质量不同,B项错误;由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相等,C项正确;Na2O2因具有强氧化性而有漂白性,SO2的漂白原理是其与有色物质化合生成不稳定的无色物质,二者的漂白原理不同,D项错误。8下列实验装置不能达到实验目的的是()解析:选DA项,如果为放热反应,U形管左端液面下降,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

47、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。 9(2017南通模拟)如表所示,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A碳酸钠溶液可用于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应对,对,有B向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对,错,无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对,对,有D过氧化钠可为航天员供氧Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2对,对,有解析:选DA项中陈述错误,治疗胃酸过多用

48、NaHCO3而不是Na2CO3;B项中陈述错误,酚酞在Na2O2的水溶液中最终呈无色;C项,陈述与之间无因果关系。10为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W0 g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理(除W0外)的是()实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成100 mL溶液,取10 mL,加入甲基橙,用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C重量法样品放入烧瓶中,置于天平上,加入足量盐酸减轻的质量D量气法将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气排水体积解析:选AA项,用甲基橙作指示剂,发生反

49、应Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2,根据消耗HCl的物质的量可确定Na2CO3的含量,正确;B项,CO2中含有水蒸气,导致结果偏大,错误;C项,CO2挥发带出水蒸气,导致结果偏大,错误;D项,CO2能溶于水,不能用排水法收集,可用排饱和NaHCO3溶液的方法收集,错误。11向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况,且(2)(3)(4)图中分别有OAAB,则下列分析与判断不正确的是()AM中只有一种溶质的有(1)和(3)BM中有两种溶质的有

50、(2)和(4)C(2)图显示M中c(NaHCO3)c(Na2CO3)D(4)图显示M中的溶质为NaOH和Na2CO3解析:选C发生的反应为NaOHHCl=NaClH2O,Na2CO3HCl=NaClNaHCO3,NaHCO3HCl=NaClCO2H2O,由方程式可知Na2CO3转化为NaHCO3消耗盐酸与NaHCO3反应消耗盐酸体积相等。A项,图(1)中加入盐酸即有CO2生成,说明溶质只有一种,为NaHCO3,图(3)中OAAB,说明溶质只有Na2CO3,正确;B项,图(2)中OAAB,说明含有NaOH和Na2CO3两种溶质,正确;C项,图(2)中OA2OA时,才能得出M中c(NaHCO3)c

51、(Na2CO3),错误;D项,图(4)中OAAB,说明含有NaOH和Na2CO3两种溶质,不存在NaHCO3,正确。12.A、B、C、D、E、F六种物质中除D为单质外其余均为常见的化合物,E和F的水溶液均呈碱性,且都为重要的化工原料,其焰色反应为黄色。转化关系如图所示。请回答下列问题:(1)写出A、B、D的化学式:A_,B_,D_。(2)写出FE的离子方程式:_。(3)写出EF的化学方程式:_。解析:从题目信息“焰色反应为黄色”,可确定化合物E、F为钠的化合物。结合常见钠的化合物氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氧化钠、过氧化钠、氯化钠及转化关系图,可确定D是氧气,则化合物C是过氧化钠,A为水,B为

52、二氧化碳,E为碳酸钠,F为氢氧化钠。答案:(1)H2OCO2O2(2)2OHCO2=COH2O(3)Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH13某化学小组在实验室制取Na2O2。查阅资料可知,钠与空气在453473 K之间可生成Na2O,迅速提高温度到573673 K之间可生成Na2O2,若温度提高到733873 K之间Na2O2可分解。除Li外其他碱金属不与N2反应。(1)甲组设计制取Na2O2装置如图。使用该装置制取的Na2O2中可能含有的杂质为_。ANa3N BNa2CO3CNa2O DNaOHENaHCO3该小组为测定制得的Na2O2样品的纯度,设计装置如下:烧瓶中发生的主要反

53、应的化学方程式是_。分液漏斗和烧瓶用导管连接可使稀硫酸顺利流下,也可防止产生实验误差,若没有该导管将导致测定结果_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。测定装置的接口从左至右正确的连接顺序是_。(2)乙组从反应历程上分析该测定反应存在中间产物,从而导致测定结果_(填“偏大”或“偏小”)。为证明其分析的正确性,设计实验方案如下:实验方案产生的现象.取烧瓶中的反应液加入少量MnO2粉末有大量气泡逸出.向NaOH稀溶液中加入23滴酚酞溶液,然后加入少量的反应液溶液先变红后褪色.向反应液中加入23滴酚酞溶液,充分振荡,然后逐滴加入过量的NaOH稀溶液开始无明显现象,加NaOH溶液先变红后褪色在上述实验中

54、,能够证明乙组分析正确的最佳方案是_(填实验序号)。根据上述实验可知,反应溶液中存在的中间产物与酚酞作用的条件是_。(3)丙组根据上述提供的有关信息,设计一个方案可准确的测定样品的纯度。请简述实验操作和需要测定的有关数据_。解析:(1)由于空气中含有少量的CO2和水蒸气,因此钠与空气反应时产物中可能含有Na2CO3和NaOH,当反应温度在453473 K之间还有Na2O生成,故选BCD;Na2O2与水反应生成NaOH和O2,NaOH与H2SO4反应,烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为2Na2O22H2SO4=2Na2SO4O22H2O;若没有该导管,由于硫酸的流入,会使得收集的气体(含有部分空

55、气)体积偏大,导致测定结果偏大;根据的分析,需要将生成的CO2除去后再收集O2,从左至右的连接顺序为aedfgh(或aedh),增加澄清石灰水是检验CO2是否除净。(2)从反应历程上看,Na2O2与水反应生成H2O2,如果H2O2没有完全分解,将会导致放出的氧气偏少,测定结果偏小;为了使H2O2分解,可以加入少量MnO2粉末作为催化剂,故选;根据实验可知,H2O2与酚酞作用的条件是碱性条件。(3)根据钠与空气在453473 K之间可生成Na2O,迅速提高温度到573673 K之间可生成Na2O2,若温度提高到733873 K之间Na2O2可分解,可以称取一定质量的样品(m),加热到733873

56、 K使之分解,使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算,也可以称取一定质量的样品(m),加入少量MnO2固体,再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算。答案:(1)BCD2Na2O22H2SO4=2Na2SO4O22H2O偏大aedfgh(或aedh)(2)偏小碱性条件(3)称取一定质量的样品(m),加热到733873 K使之分解,使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算或称取一定质量的样品(m),加入少量MnO2固体,再加入足量水并使用量气装置测定常温常压下生成O2体积(V),然后进行有关计算考点一铝的性质及应用

57、一、两个方面突破铝的性质1铝的物理性质注意铝是地壳中元素含量最高的金属元素。2掌握铝的化学性质与用途(1)铝的化学性质写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式:(2)铝的制备及用途制备电解熔融Al2O3:2Al2O34Al3O2用途纯铝用作导线铝合金制备汽车、飞机、生活用品等二、铝与酸、碱反应生成H2的量的关系铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2从化学方程式可以看出,Al与酸、碱反应时生成H2的实质是:A 失3e,A,所以不论是Al与酸还是与碱反应,Al与产生的H2的关系均是:2Al3H2。1等量铝分别与足

58、量盐酸和NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为11。2足量的铝分别与等物质的量的盐酸和NaOH溶液反应,产生氢气的体积比为13。3一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应,产生氢气的体积比,则必定是a.铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;b.铝与NaOH溶液反应时,铝不足而NaOH过量。基点小练判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物()(2)常温下,铝与稀硝酸反应可以制取氢气()(3)铝在空气中耐腐蚀,所以铝是不活泼金属()(4)氧化铝是金属氧化物,也是碱性氧化物()(5)冶炼铝时常用焦炭作还原剂()(6)1 mol Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠

59、溶液反应转移电子数相同()题点(一)铝的性质与应用1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2016天津高考)用NaOH溶液除去镁粉中的杂质铝:2Al2OH2H2O=2AlO3H2()(2)(2015全国卷)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,熔化后的液态铝滴落下来,说明铝的熔点较低()(3)(2015全国卷)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体()(4)(2015江苏高考)与Al反应能产生H2的溶液中一定大量共存:Fe2、K、NO、SO()(5)(2015福建高考)铝合金片用于冶金工业()(6)(2015福建高考)铝罐可久盛食醋()(7)(2014全国卷

60、)铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重()(8)(2014安徽高考)常温下,相同的铝片分别加入足量的浓、稀硝酸,浓硝酸中铝片先溶解完()2(2014北京高考)下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()AKBNaCFe DAl解析:选DK、Na易与O2反应,A、B错误;铁易生锈,生成的Fe2O3不能保护内部金属,C错误;在空气中Al表面形成致密的Al2O3保护层,保护内层金属不被氧化,D正确。题点(二)铝与酸、碱的反应及计算3取四等份铝,分别加入足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是()A3 molL1氨水 B4 molL1HNO3C8 molL1NaOH D

61、18 molL1H2SO4解析:选CA项,氨水与铝不反应,不产生氢气;B项,铝与HNO3反应不放出氢气;C项,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气;D项,铝与浓硫酸发生钝化,不产生氢气。4甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 molL1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成气体体积之比为12,则加入的铝粉的质量为()A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解析:选A由2Al6HCl=2AlCl33H2,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知,两份等质量的Al都完全反应时,生成H2的量相等,消耗HCl与NaOH的量不相等。题中已知HCl

62、、NaOH的物质的量均为0.3 mol,且生成H2的体积之比为12,所以实际发生反应时的情况为HCl的量不足,Al过量;NaOH过量,Al的量不足。由生成H2的体积之比为12可知,反应的Al的量之比也为12,即与0.3 mol盐酸完全反应的Al为2.7 g,与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。考点二铝的重要化合物一、突破铝的3种重要化合物1氧化铝思考能否用氧化铝坩埚熔融NaOH固体?提示:不能;因为Al2O3能与NaOH发生反应。2氢氧化铝(1)物理性质白色胶状固体,有较强的吸附性。(2)化学性质写出上图标号中有关反应的化学方程式或离子方程式:Al(OH)33H=Al33H2O;Al(OH)

63、3OH=AlO2H2O;2Al(OH)3Al2O33H2O。注意(1)Al(OH)3的电离Al(OH)3具有两性,能溶于强酸(如盐酸)、强碱(如NaOH溶液),但不溶于弱酸(如H2CO3)、弱碱溶液(如氨水)。(2)既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质有:Al、Al2O3、Al(OH)3,多元弱酸的酸式盐(如NaHCO3、NaHSO3、NaH2PO4等),弱酸的铵盐(如CH3COONH4等)。3一种重要的复盐明矾(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液pH7(填“”“”或“”)。明矾可

64、以净水,其净水的原理是:Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H,Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。注意明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的两种情况(1)沉淀的物质的量最大,此时铝元素的存在形式是Al(OH)3,明矾与Ba(OH)2的物质的量之比为23。反应的离子方程式:2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4。(2)沉淀的质量最大,此时铝元素的存在形式是AlO,明矾与Ba(OH)2的物质的量之比是12,反应的离子方程式:Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2O。基点小练1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)向1 molL1 AlCl3溶液中

65、加过量的6 molL1 NaOH溶液制备Al(OH)3悬浊液()(2)氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂()(3)明矾用作净水剂不涉及化学变化()(4)Al(OH)3既能与稀硫酸反应又能与NaOH溶液反应()(5)下列物质的转化在给定条件下能够实现:Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3()二、掌握Al3、AlO、Al(OH)3转化的“三角关系”1转化关系图示2含铝化合物转化关系的应用(1)判断离子共存问题Al3与OH及AlO、CO、S2等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能共存。AlO与H、HCO以及弱碱阳离子Al3、Fe3等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能

66、大量共存。(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同,现象不同)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液,开始无明显现象,后产生白色沉淀,沉淀不溶解。(3)判断铝元素的存在形式可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应,铝元素的存在形式基点小练2下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是_。NaOH、AlCl3NaHCO3、H2SO4NaAlO2、NaHSO4Na2CO3、HClNa2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2解析:采用互滴法,两次操作应产生不同的现象。向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液,先生成白色沉淀,后沉淀又逐渐溶解;向NaOH溶

67、液中滴加含Al3的溶液,开始无沉淀产生,后产生白色沉淀,且沉淀不溶解。两次现象不同,可以鉴别。不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡,现象相同,不能鉴别。NaHSO4溶液显强酸性,向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4,开始出现白色沉淀后沉淀逐渐溶解;向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液,开始无沉淀,后出现白色沉淀。现象不同,可以鉴别。向Na2CO3溶液中滴加盐酸,开始无气泡,后产生气泡;向盐酸中滴加Na2CO3溶液,立即产生气泡。现象不同,可以鉴别。不论是NaHCO3溶液还是Na2CO3溶液,加入到Ca(OH)2溶液中都会产生白色沉淀,不能鉴别。

68、答案:题点(一)铝的重要化合物的性质与应用1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2016全国丙卷)泡沫灭火器灭火是利用了Al2(SO4)3和小苏打的反应()(2)(2016江苏高考)Al2O3熔点高,可用作耐高温材料()(3)(2016江苏高考)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式:Al33NH3H2O=Al(OH)33NH()(4)(2015全国卷)氯化铝溶液滴入浓NaOH溶液中,产生大量白色沉淀()(5)(2015四川高考)明矾作净水剂时起还原作用()(6)(2015重庆高考)Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应()(7)(2015江苏高考)制备Al(OH)3

69、的方法是:向1 molL1 AlCl3溶液中加入过量的6 molL1 NaOH溶液()(8)(2014四川高考)氢氧化铝可作胃酸的中和剂()2(2017郑州模拟)下列除去杂质的方法不正确的是()A镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥B用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3CAl(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤DMgO中混有少量Al2O3:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、干燥得到MgO解析:选B氨水与Fe3和Al3均反应生成氢氧化物沉淀,不符合除杂的要求。含铝杂质的提纯方法利用Al、Al2O3、A

70、l(OH)3可溶于强碱的特性,可除去物质中的含铝杂质,如Mg(Al):加足量NaOH溶液;Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液;Mg(OH)2Al(OH)3:加足量NaOH溶液;Mg2(Al3):加过量NaOH溶液,过滤,再加酸充分溶解。题点(二)从铝土矿中提取Al2O3的工艺流程3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()ABC 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)

71、3在常温干燥条件下并不发生分解,故操作需要加热,错误。4工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示:下列叙述正确的是()A试剂X可以是NaOH溶液,也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C图中所有转化反应都不是氧化还原反应D反应的化学方程式为NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3解析:选DA项,试剂X不可以是盐酸;B项,过滤后所得沉淀为Fe2O3;C项,电解Al2O3生成Al是氧化还原反应。从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的两大工艺流程:题点(三)制备Al(OH)3的最佳途

72、径5实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝,某同学设计了三种实验方案:方案AlAl3Al(OH)3方案AlAlOAl(OH)3方案Al(OH)3(1)用方案制备Al(OH)3时使用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水,不用氢氧化钠代替氨水的原因是_;写出该方案中有关的离子方程式:_。(2)用方案来制备Al(OH)3时,必须注意_的用量,以防止生成的Al(OH)3溶解。(3)三种方案中,你认为最好的是_(填序号),原因是_。解析:分析本题应从Al(OH)3的两性着手,过量的强酸、强碱均会降低Al(OH)3的产率,而Al3与AlO反应制取Al(OH)3,则不存在该问题,故方案最佳。答

73、案:(1)若用NaOH溶液沉淀Al3,终点不易控制,因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液,从而影响Al(OH)3 的生成量2Al6H=2Al33H2,Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(2)稀硫酸(3)药品用量最少制备Al(OH)3的三种方法方法一:可溶性铝盐溶液与过量氨水反应离子方程式:Al33NH3H2O=Al(OH)33NH方法二:向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2离子方程式:AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO方法三:相互促进水解法题点(四)可溶性铝盐与强碱反应的计算6甲和乙两烧杯中各盛有100 mL 0.2 molL1 AlCl3溶液,向两烧杯中分别加入相同体积

74、、相同浓度的NaOH溶液和氨水,两烧杯中都有沉淀生成。下列判断正确的是()A实验过程中甲中和乙中的现象始终保持一致B甲中沉淀一定比乙中的少C甲中沉淀可能比乙中的多D乙中沉淀可能比甲中的多解析:选DAl(OH)3能溶于NaOH溶液,而不溶于氨水,NaOH溶液和氨水均为一元碱的水溶液,根据加入的碱溶液的量进行分析,可能出现以下几种情况:若加入的碱溶液均不足量或均恰好完全反应生成Al(OH)3,则甲、乙中的现象一致,生成沉淀的量相等;若加入的碱溶液均过量,过量的NaOH会使生成的Al(OH)3沉淀部分溶解或完全溶解,而加入氨水的烧杯中生成的Al(OH)3不会溶解。综上分析,只有D项符合题意。7现有1

75、00 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液,其中c(Mg2)2 molL1,c(Cl)7 molL1,要使Mg2转化成Mg(OH)2并使Mg2和Al3分离开来,至少需要4 molL1的NaOH溶液()A140 mL B120 mLC200 mL D80 mL解析:选C溶液中,n(Cl)0.1 L7 molL10.7 mol,n(Mg2)0.1 molL12 L0.2 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 mol0.1

76、mol0.8 mol,至少需要NaOH溶液的体积为0.8 mol4 molL10.2 L200 mL。可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1)求产物Al(OH)3的量。当n(OH)3n(Al3)时,nAl(OH)3n(OH);当3n(Al3)n(OH)4n(Al3)时,nAl(OH)34n(Al3)n(OH);当n(OH)4n(Al3),nAl(OH)30,无沉淀。(2)求反应物碱的量。若碱不足(Al3未完全沉淀),n(OH)3nAl(OH)3;若碱使生成的Al(OH)3部分溶解,n(OH)4n(Al3)nAl(OH)3。考点三用数形结合思想分析Al(OH)3的图像1把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al

77、3)溶液中至过量(1)现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应的离子方程式:AB:Al33OH=Al(OH)3;BD:Al(OH)3OH=AlO2H2O。2把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量(1)现象:先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。(2)有关反应的离子方程式:AB:Al34OH=AlO2H2O;BC:Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。3把强酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至过量(1)现象:先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解。(2)有关反应的离子方程式:AB:AlOHH2O=Al(OH)3;BD:Al(OH)33H=Al33H2O。4向强酸溶液中逐滴加入

78、AlO溶液至过量(1)现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。(2)有关反应的离子方程式:AB:4HAlO=Al32H2O;BC:Al33AlO6H2O=4Al(OH)3。5把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量OA反应:2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4;AB反应:2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAlO24H2O。6向等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量OA反应:Al33OH=Al(OH)3,Mg22OH=Mg(OH)2;AB反应:Al(OH)3OH=AlO2H2O。注意(

79、1)分析图像时要注意加入酸或碱的强弱。因为强酸、强碱会使Al(OH)3溶解,而弱酸、弱碱不能使Al(OH)3溶解。(2)强酸、强碱使Al(OH)3溶解的图像中要注意加入的量和加入的顺序,因为滴加顺序不同,产生的现象可能不同。(3)若产生的沉淀有多种,则应仔细分析相关量间的关系,要特别关注沉淀是否同步生成,沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中。(4)领悟2个数量关系。沉淀Al3所需n(OH)与Al(OH)3溶解所需n(OH)的比为31。Al(OH)3溶解所需n(OH)nAl(OH)3。题点(一)有关Al(OH)3沉淀的图像分析1如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线,下

80、列判断错误的是()A线表示Al3的物质的量的变化Bx表示AlCl3的物质的量C线表示Al(OH)3的物质的量的变化D线表示AlO的物质的量的变化解析:选BAlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式:向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液,开始有沉淀生成,后沉淀溶解,且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为31,则x表示NaOH的物质的量,B项符合题意;另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液,开始没有沉淀,后有沉淀生成,与本题图示情况不符。2下列实验操作对应的图像不正确的是()选项实验操作图像A向MgCl2、AlCl3溶液中(各1 mol),逐滴加入NaOH溶液B向HCl、

81、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中(各1 mol),逐滴加入NaOH溶液C向NaOH、NaAlO2溶液中(各1 mol),逐滴加入HCl溶液D向NaOH、Na2CO3混合溶液中(各1 mol)滴加稀盐酸解析:选DA项,向MgCl2、AlCl3溶液中加入NaOH溶液,会产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀,当NaOH溶液过量时,Al(OH)3沉淀又逐渐溶解,最后只剩余Mg(OH)2沉淀,图像与反应事实符合,正确;B项,向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中加入NaOH溶液,首先与HCl反应,无沉淀产生,然后产生Al(OH)3、Mg(OH)2沉淀,再生成NH3H2O,最后Al(

82、OH)3沉淀溶解,只有Mg(OH)2沉淀,图像与反应事实符合,正确;C项,向NaOH、NaAlO2溶液中加入HCl溶液,首先与NaOH反应,没有沉淀生成,然后与AlO反应生成Al(OH)3沉淀,HCl溶液过量后,Al(OH)3沉淀完全溶解,图像与反应事实符合,正确;D项,向NaOH、Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,首先与NaOH反应,没有气体生成,后与Na2CO3反应生成NaHCO3,没有气体生成,再与NaHCO3生成气体,图像与反应事实不符合,符合题意。含Al3的混合溶液与碱反应的先后顺序当溶液中有多种离子时,要考虑离子之间的反应顺序,如向含有H、NH、Mg2、Al3的混合溶液中逐滴加入N

83、aOH溶液,NaOH先与H反应,再与Al3、Mg2反应生成沉淀,再与NH反应,最后才溶解Al(OH)3沉淀。题点(二)利用Al(OH)3图像进行的相关计算3现有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示。原溶液中Cl与SO的物质的量之比为()A13B23C61 D31解析:选COA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2沉淀的生成,AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解,B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH 0.1 L,则Al3生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L,沉淀Mg2消耗Na

84、OH 0.1 L,因而n(AlCl3)n(MgSO4)21,所以,n(Cl)n(SO)61。4(2015天津高考节选)向盛有10 mL 1 molL1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 molL1NaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下:(1)写出m点反应的离子方程式:_。(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL1 Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为_mol。解析:(1)向NH4Al(SO4)2溶液中加入NaOH溶液,由图像分析,先发生Al33OH=Al(OH)3,之后是NHOH=NH3H2O,最后是沉淀的溶解Al

85、(OH)3OH=AlO2H2O,故m点的离子方程式为NHOH=NH3H2O。(2)因NH4Al(SO4)2的物质的量为0.01 L1 molL10.01 mol,Ba(OH)2的物质的量为0.02 L1.2 molL10.024 mol,产生沉淀的反应有两类,一是SOBa2=BaSO4,n(SO)0.01 mol20.02 mol,0.02 mol0.024 mol,故n(BaSO4)0.02 mol;二是OH参与的反应,Al33OH=Al(OH)3001 mol0.03 mol0.01 molOH余0.024 mol20.03 mol0.018 mol,之后发生反应:NHOH=NH3H2O,

86、n(NH)0.01 mol,消耗OH0.01 mol,则剩余OH为0.018 mol0.01 mol0.008 mol,最后发生沉淀溶解的反应:Al(OH)3OH=AlO2H2O,OH为0.008 mol,溶解Al(OH)3 0.008 mol,剩余Al(OH)3为0.01 mol0.008 mol0.002 mol。溶液中产生沉淀的物质的量为0.02 mol0.002 mol0.022 mol。答案:(1)NHOH=NH3H2O(2)0.022破解Al(OH)3图像计算的技巧当横坐标为NaOH溶液,纵坐标为沉淀的物质的量(或质量)时,可利用Al(OH)3溶于NaOH溶液的“量”的关系来计算。

87、原溶液中Al3的物质的量:沉淀溶解过程中消耗NaOH的物质的量与沉淀中Al(OH)3的物质的量或原溶液中Al3的物质的量相等。抓住这一定量关系可迅速破题。例如,向MgCl2、AlCl3混合溶液中加入NaOH溶液的图像如右所示。则AB段为Al(OH)3溶于NaOH的过程,原溶液中n(Al3)nAl(OH)3(0.60.5)mol0.1 mol,n(Mg2)0.1 mol。考点四镁的性质及应用一、镁的性质1物理性质(1)镁:镁是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较低。(2)镁合金:密度较小,硬度和强度都较大。2化学性质(1)与非金属单质的反应镁条在O2中燃烧,发出耀眼的强光,生成白色固体物质,

88、反应的化学方程式为2MgO22MgO。镁条能与N2反应,化学方程式为3MgN2Mg3N2。(2)与水或酸的反应镁与水反应:镁不易与冷水反应,能与沸水反应Mg2H2OMg(OH)2H2。镁与酸的反应:镁是活泼金属,能与盐酸、稀硫酸反应放出H2,反应的离子方程式为Mg2H=Mg2H2。(3)与某些氧化物的反应镁能在CO2中燃烧,反应的化学方程式为2MgCO22MgOC。思考镁在空气中燃烧,所得的固体产物可能有哪些?提示:Mg与空气中的O2、N2及CO2反应,所得固体产物可能是MgO、Mg3N2、C。二、镁的提取和用途1从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应制熟石灰CaCO3CaOCO

89、2,CaOH2O=Ca(OH)2沉淀Mg22OH=Mg(OH)2酸化Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O蒸发结晶析出MgCl26H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl26H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁:MgCl2(熔融) MgCl2思考MgCl26H2O加热脱水制无水氯化镁时,为什么要在HCl的气流中进行?提示:防止MgCl2水解生成Mg(OH)2,Mg(OH)2加热分解得到MgO。2镁的用途镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件镁制造信号弹和焰火氧化镁耐高温材料基点小练判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)镁不是银白色金属()(2)镁表面能形成氧化膜对内部金属起保护

90、作用,因此实验室对镁条不需要特殊保护()(3)镁失火可用CO2灭火器灭火()(4)2.4 g Mg在足量O2中燃烧,转移的电子数为0.1NA()(5)海水中提取镁所涉及的化学反应全都是氧化还原反应()(6)将氯化镁晶体(MgCl26H2O)直接加热可制得无水氯化镁()(7)有下列物质间转化:MgCO3MgCl2(aq)Mg()题点(一)镁的性质及应用1某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,下列对整个过程说法正确的是()A将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性B将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成C将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏

91、斗中过滤,洗涤并收集沉淀D将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体解析:选B浓H2SO4稀释时应将浓H2SO4加到水中,A错误;过滤时应用玻璃棒引流,C错误;由于MgCl2水解,故加热蒸干MgCl2溶液时得不到MgCl2固体。2等质量的金属镁分别在下列气体中充分燃烧:O2、CO2、N2、空气,燃烧后固体的质量分别是W1 g、W2 g、W3 g、W4 g,试比较它们的大小:_。答案:W2W1W4W3题点(二)海水中提取镁3世界上60%的镁是从海水中提取的,其提取步骤如下:把贝壳制成生石灰;向海水中加入生石灰,过滤,洗涤沉淀物;将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤;在

92、氯化氢热气流中加热晶体;电解上述所得盐(熔融条件下)。下列说法正确的是()A向洗涤液中滴加碳酸钠溶液可检验沉淀是否洗涤干净B上述变化过程中包括了分解、化合、复分解、置换四种反应类型C在氯化氢热气流中干燥晶体是为了加快干燥速度D步骤也可以采用电解该盐水溶液的方法解析:选A洗涤液中如果含有Ca2,滴加碳酸钠溶液会生成白色沉淀,所以可检验沉淀是否洗涤干净,A正确。提取镁的过程中涉及的反应主要有:CaCO3CaOCO2、CaOH2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2MgCl2=CaCl2Mg(OH)2、Mg(OH)22HCl=MgCl22H2O、MgCl26H2OMgCl26H2O、MgCl2(熔融)M

93、gCl2。上述反应中没有置换反应,故B错误。在氯化氢热气流中干燥晶体是为了抑制MgCl2水解,故C错误。电解MgCl2溶液将得到氢氧化镁,故D错误。4(2014全国卷节选)(1)海水提镁的一段工艺流程如下图:浓海水的主要成分如下:离子NaMg2ClSO浓度/(gL1)63.728.8144.646.4该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为_,产品2的化学式为_,1 L浓海水最多可得到产品2的质量为_g。(2)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为_;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式_。解析:(1)由题给海水的主要成分,脱硫就是除

94、掉硫酸根离子,发生反应:Ca2SO=CaSO4;由框图信息知,产品2为Mg(OH)2;1 L浓海水中含有Mg2 28.8 g,物质的量为1.2 mol,则最多生成Mg(OH)2 1.2 mol,质量为1.2 mol58 gmol169.6 g。(2)电解熔融氯化镁生成氯气和单质镁,若有水存在,则高温下镁与水反应。答案:(1)Ca2SO=CaSO4Mg(OH)269.6(2)MgCl2MgCl2Mg2H2OMg(OH)2H2课堂巩固练1铝箔在酒精灯上加热至熔化的实验现象与下列性质的叙述无关的是()A铝表面可形成一层氧化物保护膜B铝的熔点较低CAl2O3熔点高,酒精灯不能将其熔化D铝能与酸或强碱溶

95、液反应解析:选D铝箔在酒精灯上加热至熔化看到的实验现象是铝熔化但不滴落,原因是铝在加热条件下与空气中的氧气反应生成致密的熔点较高的Al2O3薄膜,内部低熔点的铝虽熔化但不能滴落,可见该现象与D项叙述无关。2欲将含有Mg2、Al3的混合溶液中的Mg2沉淀下来,下列措施可行的是()A向混合溶液中加入过量的铝粉B向混合溶液中加入过量的盐酸C向混合溶液中加入过量的氨水D向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液解析:选DA项,向混合溶液中加入过量的铝粉,不发生反应,不能将Mg2沉淀下来,错误;B项,向混合溶液中加入过量的盐酸,不发生反应,不能将Mg2沉淀下来,错误;C项,向混合溶液中加入过量的氨水,两种离子均

96、转化为沉淀,错误;D项,向混合溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,生成的氢氧化铝能溶解在强碱中,而氢氧化镁不能溶解,从而可将Mg2沉淀出来,正确。3双羟基铝碳酸钠是医疗上常用的一种抑酸剂,其化学式是NaAl(OH)2CO3,关于该物质的说法正确的是()A该物质属于两性氢氧化物B该物质是Al(OH)3和Na2CO3的混合物C1 mol NaAl(OH)2CO3最多可消耗3 mol HD该药剂不适合于胃溃疡患者服用解析:选DA项,该物质不属于氢氧化物,错误;B项,双羟基铝碳酸钠是一种纯净物,错误;C项, NaAl(OH)2CO3与盐酸发生反应NaAl(OH)2CO34HCl=NaClAlCl33H2OC

97、O2,因此1 mol该物质最多可消耗4 mol HCl,即消耗4 mol H,错误;D项,该物质与较多的H反应会产生CO2气体,胃溃疡患者容易导致胃穿孔,故不适合胃溃疡患者,正确。4下列均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图,其中正确的是()A图:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡B图:向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡C图:向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量D图:向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量解析:选C生成沉淀与沉淀溶解消耗NaOH的物质的量之比应为31

98、,A错误;滴入盐酸即可产生沉淀,且最终沉淀全部溶解,生成沉淀与沉淀溶解消耗HCl的物质的量之比为13,B错误;滴加NaOH溶液,依次与溶液中Al3、NH、Al(OH)3反应,沉淀生成、溶解以及NH完全反应时消耗NaOH的物质的量之比为311,C正确;通入的过量的CO2首先与OH反应生成CO,且CO与Ba2反应生成BaCO3相当于CO2先与Ba(OH)2反应生成BaCO3,再与NaOH反应生成Na2CO3,然后CO2与NaAlO2反应生成Al(OH)3沉淀,最后CO2与BaCO3反应沉淀溶解,即最终溶液中的沉淀只有Al(OH)3,D错误。5(2017衡水模拟)常温下,将一定量的钠铝合金置于水中,

99、合金全部溶解,得到20 mL pH14的溶液,然后用1 molL1的盐酸滴定,测得生成沉淀的质量与消耗盐酸的体积关系如图所示,则下列说法正确的是()A原合金质量为0.92 gB产生氢气的体积为896 mL(标准状况下)C图中m的值为1.56D图中V2的值为60解析:选CpH14,则c(OH)1 molL1,即n(NaOH)1 molL10.02 L0.02 mol,V10.02 L20 mL,则n(NaAlO2)1 molL10.02 L0.02 mol。根据元素守恒,m(合金)(0.020.02)mol23 gmol10.02 mol27 gmol11.46 g,A错误;在标准状况下生成H2

100、22.4 Lmol11.12 L,B错误;mAl(OH)30.02 mol78 gmol11.56 g,C正确;V2(40V1)340100,D错误。6A、B、C、D、E五种化合物均含有某种短周期常见元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。(1)写出化学式:A_,B_,C_,D_,E_。(2)写出下列反应的离子方程式:AB:_。AD:_。解析:B既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,知B为Al(OH)3,C为Al2O3,A溶液的焰色反应为浅紫色,则A为KAlO2。答案:(1)KAlO2Al(OH)3

101、Al2O3AlCl3NaAlO2(2)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCOAlO4H=Al32H2O7以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细氧化铝,既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),其制备实验流程如下:(1)铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为_。(2)加30%的H2O2溶液的目的是_。(3)煅烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为:4NH4Al(SO4)212H2O2Al2O32NH3N25SO33SO253H2O,将产生的气体通过如下图所示的装置。集气瓶中收集到的气体是_(填化学式);KMnO4溶液褪色(MnO还原为Mn

102、2),此褪色过程中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。解析:铝灰的主要成分为Al2O3(含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3),加稀硫酸,Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤液中含有Al3、Fe2、Fe3,加双氧水,Fe2被氧化为Fe3,加入K4Fe(CN)6Fe3转化为沉淀,过滤,在滤液中加入硫酸铵,生成NH4Al(SO4)2,结晶、干燥、煅烧得到Al2O3;(1)Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水,化学方程式为Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O。(2)滤液中含有Al3、Fe2、Fe3,加30%的H2O2溶液Fe2被氧化为Fe3,有利于在沉

103、铁过程中除去。(3)NH4Al(SO4)212H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸氢钠吸收,二氧化硫被高锰酸钾吸收,最后集气瓶中收集到的气体是N2;在酸性条件下,氧化剂KMnO4与还原剂SO2反应的离子方程式为2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为25。答案:(1)Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O(2)氧化Fe2为Fe3,有利于在沉铁过程中除去(3)N225课下提能练1科学家发明的透明坚硬镁铝氧化物新型材料,可以用作显示器和手机屏幕。下列有关镁和铝的说法正确的是()A镁的金属性比铝弱B镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应C镁和铝原子的

104、最外层电子数都为3D镁和铝的氧化物都可以与氢氧化钠溶液反应解析:选BA项,镁的金属性比铝强,错误;B项,镁和铝的氧化物都可以与盐酸反应,正确;C项,镁和铝原子的最外层电子数分别是2和3,错误;D项,氧化铝是两性氧化物,可以与氢氧化钠溶液反应,氧化镁是碱性氧化物,与氢氧化钠溶液不反应,错误。2用含有少量Mg的Al片制取纯净的Al(OH)3,下列操作中最恰当的组合是()加盐酸溶解加NaOH溶液过滤通入过量CO2生成Al(OH)3加盐酸生成Al(OH)3加过量氨水生成Al(OH)3ABC D解析:选C2Al2OH2H2O=2AlO3H2,Mg和NaOH溶液不反应,过滤后向NaAlO2溶液中通入过量C

105、O2生成Al(OH)3沉淀,再过滤即得到Al(OH)3。3.如图所示的装置中,把X溶液逐滴滴下与Y物质反应,若X为浓硫酸,Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中观察到Z褪色。则Y为()ANa BMgCAl DMg或Al解析:选B实验中品红溶液褪色,说明反应中有SO2产生,因为铝在常温下遇浓硫酸钝化,而钠是活泼的金属,极易与水反应,因此该金属是镁,B项正确。4将100 mL 3 molL1的NaOH溶液与100 mL 3 molL1的AlCl3溶液按下列两种方法混合:(1)将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中,(2)将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中,对上述实验

106、所得结论正确的是()A现象相同,沉淀量相等B现象相同,沉淀量不等C现象不同,沉淀量相等D现象不同,沉淀量不等解析:选C100 mL 3 molL1 NaOH溶液中n(NaOH)0.3 mol,100 mL 3 molL1的AlCl3溶液中n(AlCl3)0.3 mol;将NaOH溶液逐滴滴入AlCl3溶液中,发生:Al33OH=Al(OH)3,产生白色沉淀,nAl(OH)30.1 mol;将AlCl3溶液逐滴滴入NaOH溶液中,分别发生:Al34OH=AlO2H2O,Al33AlO6H2O=4Al(OH)3,开始没有沉淀后出现沉淀,二者现象不同,根据方程式可知最终得到的沉淀是0.1 mol,沉

107、淀量相等。5某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2、K杂质离子并尽可能减小AlCl3的损失。下列说法正确的是()ANaOH溶液可以用氨水来代替B溶液a中含有Al3、K、Cl、Na、OHC溶液b中只含有NaClD向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH解析:选DA项,若用氨水,则Mg2、Al3均转化为沉淀,不能分离Mg(OH)2和Al(OH)3,错误;B项,Al3与过量NaOH反应生成NaAlO2,溶液a中含AlO、K、Cl、Na、OH,错误;C项,K、Cl、Na在整个过程中不参加反应,溶液b中含KCl、NaCl,错误;D项,因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液

108、的pH,正确。6把X溶液逐滴滴入Y溶液中,与把Y溶液逐滴滴入X溶液中,反应现象不同的是()选项ABCDXNaHCO3NaAlO2NaHCO3MgCl2YCa(OH)2HClHClNaOH解析:选BA、C、D三项中,无论前者滴入后者,还是后者滴入前者,反应现象均相同;B项,若将NaAlO2溶液滴入盐酸中,开始盐酸过量,没有沉淀生成,随着NaAlO2溶液的增多,会产生Al(OH)3白色沉淀,若将盐酸滴入NaAlO2溶液中,开始盐酸少量,会立即产生Al(OH)3白色沉淀,随着盐酸的过量,最后白色沉淀逐渐溶解,反应现象不同,符合题意。7下列各组物质,不能按 (“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项

109、abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO解析:选CA项,Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3;B项,AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3;C项,AlAl(OH)3不能一步完成;D项,MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。8(2016上海高考)下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是()A氧化镁中混有氧化铝 B氯化铝溶液中混有氯化铁C氧化铁中混有二氧化硅 D氯化亚铁溶液中混有氯化铜解析:选DA项,MgO是碱性氧化物,与NaOH溶液不能反应,而Al2O3

110、是两性氧化物,可以与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就得到纯净的MgO,向滤液中加入盐酸至沉淀达到最大量,过滤洗涤,不溶物加热得Al2O3;B项,向溶液中加入过量的NaOH溶液,氯化铁变为Fe(OH)3沉淀,氯化铝变为NaAlO2,过滤,然后向滤液中加入适量的盐酸,当沉淀达到最大值,过滤,得到Al(OH)3,再分别向两种物质的沉淀中加入适量的盐酸溶解,就分别得到氯化铝溶液和氯化铁溶液;C项,二氧化硅是酸性氧化物,能与NaOH溶液发生反应,而氧化铁与NaOH溶液不反应。加入过量的NaOH溶液,然后过滤洗涤,就得到纯净的氧化铁;D项,二者都能与NaOH溶液反应,当再向得到的沉淀中

111、加入盐酸时,二者都溶解,而且得到FeCl3溶液,不能分离、提纯二者。9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,其中符合图像的一组是()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CA项,向甲溶液中缓慢滴加NaOH溶液时,图像中间一段沉淀质量不变的反应不存在,与图像变化不符。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,与图像变化不符。C项,在甲溶液中加入NaOH溶液时,Na

112、OH先与盐酸反应,没有沉淀生成;随后Al3、Fe3开始沉淀,当两种离子沉淀完全后,OH和NH反应,此时沉淀质量不变;最后OH与Al(OH)3反应,沉淀部分溶解与图像变化相符。D项,向甲溶液中加硫酸时,最终沉淀会全部溶解,与图像变化不符。10某同学在实验室利用氢氧化钠、盐酸分离铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:下列说法不正确的是()AX为NaOH溶液,Y为盐酸Bab发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3CbcAl的反应条件分别为:加热、电解Da、b、c既能与酸又能与碱反应解析:选DA项,在铁粉和铝粉混合物中加入试剂X,过滤得到铁,试剂X能溶解铝不能溶解铁,X为NaOH溶液,a为NaAl

113、O2溶液,NaAlO2和适量盐酸反应生成Al(OH)3沉淀,X为NaOH溶液,Y为盐酸,正确;B项,a为NaAlO2溶液,b为Al(OH)3,ab发生的反应为AlOHH2O=Al(OH)3,正确;C项,b为Al(OH)3,Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水,电解Al2O3生成铝和氧气,正确;D项,b为Al(OH)3,c为Al2O3,均既能与酸又能与碱反应,a为NaAlO2溶液,只能和酸反应,不能和碱反应,错误。11氯离子插层镁铝水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置(固定装置略去)测定Mg2Al(OH)6ClxH2O的化学式,Mg2

114、Al(OH)6ClxH2O高温下分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。(1)装置连接后首先进行的操作是_。(2)将一定质量的Mg2Al(OH)6ClxH2O放在加热装置中充分加热,冷却后称量剩余固体的质量是131 g,则其中MgO的质量是_g。(3)若只通过测定装置C、D的增重来确定x,加热前先通过N2排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入N2。装置的连接顺序为a_(用接口处的小写字母表示)。实验过程中装置C吸收HCl气体,没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是_。完全分解后测得C增重3.65 g,D增重9.90 g,则x_。(4)下列实验方案也能测定x值的是_,并且对不选方案说

115、明不合理的理由:_(若两个方案都选,此问就不作答)。方案1:测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量方案2:测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O,该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品,用(3)中连接的装置和试剂进行实验测定z,除测定D的增重外,至少还需测定下列数据中的_(填字母)。a样品质量b样品分解后残余物质量c装置C的增重解析:(1)装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。(2)一定质量的Mg2Al(OH)6ClxH2O样品充分加热,冷却后得到的固体是Al2O3和MgO

116、,共131 g,设MgO的物质的量是x mol,根据Mg2Al(OH)6ClxH2O可知Al2O3的物质的量是0.25x mol,所以x mol40 gmol10.25x mol102 gmol1131 g,解得x2,m(MgO)2 mol40 gmol180 g。(3)装置C的作用是吸收HCl气体,装置D的作用是吸收水蒸气,实验中应首先吸收水蒸气再吸收HCl气体,气体通过洗气瓶吸收时应“长进短出”,因此装置连接顺序为aedb。因为整个实验过程中持续通入N2,故不需采用如图乙所示防倒吸装置。根据题意写出方程式,则有2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O 7

117、3 18(52x) 3.65 g 9.90 g,解得x3。(4)根据上述反应方程式可知,测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量即水蒸气的质量可以计算出x;装置C增重的质量是HCl气体的质量,其质量和加热剩余固体的质量可以根据方程式互相换算而与x无关,因此不能计算x的值,故方案2不合理。(5)因为Mg2Al(OH)6Cl12x(CO3)xzH2O中有x和z两个未知量,所以至少应该知道3个量才能列方程组计算,故除测定D的增重外还应该至少再测量a、b、c中的任意两个量。答案:(1)检查装置的气密性(2)80(3)edb实验过程中持续通入N2,没有必要用如图乙所示防倒吸装置3(4)方案1由加热装

118、置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量,与x的大小没有关系,因此方案2是不合理的(5)ab或ac或bc12铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有许多重要的用途,如图是从铝土矿中制备铝的工艺流程:已知:(1)铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质;(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸盐沉淀,化学反应方程式为2Na2SiO32NaAlO22H2O=Na2Al2Si2O84NaOH。请回答下列问题:(1)铝土矿中Al2O3与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为_。(2)在工艺流程中“酸化”时,加入的最佳物质B是_,理由是_,写出酸化过程发生反应的化学方程式:_。

119、(3)工业上用Al2O3与C、Cl2在高温条件下反应制取AlCl3,理论上每消耗6.0 g碳单质,转移1 mol电子,则反应的化学方程式为_。(4)某同学推测铝与氧化铁发生铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3,设计了如下方案来验证:取一块该熔融物投入少量稀硫酸中,反应一段时间后,向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液,观察溶液颜色的变化,即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。则物质甲是_(填化学式),请判断该同学设计的实验方案的合理性_(填“合理”或“不合理”)。原因是_(若合理,则不用填写)。解析:(1)铝土矿主要成分是Al2O3还有少量SiO2,加入足量NaOH溶液后发生如下反应:Al2O32

120、OH=2AlOH2O;SiO22OH=SiOH2O;Fe2O3不与NaOH溶液发生反应。(2)根据题干已知反应,滤液中主要含NaAlO2,通入过量CO2可以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3。(3)每消耗6.0 g(0.5 mol)碳单质,转移1 mol电子,说明碳被氧化为CO,化学方程式为Al2O33Cl23C2AlCl33CO。(4)Fe3的检验可用KSCN,但该同学的实验方案不合理,因为Fe3能与Fe、Al发生反应生成Fe2,不能检验是否含有Fe3。答案:(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)CO2CO2过量时氢氧化铝不会溶解,反应易控制,且原料廉价CO2NaAlO22H2O=

121、Al(OH)3NaHCO3(3)Al2O33C3Cl22AlCl33CO(4)KSCN不合理Fe3能与Fe、Al反应生成Fe2,不能检出Fe3考点一铁及其重要化合物一、铁的存在与性质1铁元素的存在形式注意Fe3O4有磁性,能被磁铁吸引,又称磁性氧化铁。2铁的物理性质颜色状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第4位3铁的化学性质铁元素性质活泼,单质有较强的还原性,主要化合价为2价和3价。(1)与非金属单质的反应与O2的反应:常温下:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为Fe2O3。点燃时:3Fe2O2点燃,Fe3O4。与Cl2的反应:2Fe3Cl2点燃,2FeCl3。与S的反应:

122、FeS,FeS。(2)与水的反应常温下铁与水不反应,在高温条件下与水蒸气反应:3Fe4H2O(g)高温,Fe3O44H2。(3)与酸的反应酸化学方程式或现象稀H2SO4FeH2SO4=FeSO4H2稀HNO3Fe不足Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2OFe过量3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O浓HNO3、浓H2SO4常温下钝化(4)与某些盐溶液的反应与CuSO4溶液反应的离子方程式:FeCu2=Fe2Cu。与FeCl3溶液反应的离子方程式:2Fe3Fe=3Fe2。注意(1)Fe与Cl2反应生成FeCl3,Fe与盐酸反应生成FeCl2。(2)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要

123、成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(3)铁与硫蒸气反应生成的是FeS而不是Fe2S3;铁与碘蒸气反应生成的是FeI2而不是FeI3。4生铁的冶炼(1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石。(2)设备:高炉。(3)主要反应还原剂的生成:CO2CO2,CO2C2CO;铁的还原:Fe2O33CO2Fe3CO2;造渣反应:CaCO3CaOCO2,CaOSiO2CaSiO3。基点小练1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)铁具有导电、导热、延展性及被磁体吸引的特性()(2)纯铁与O2反应在表面生成Fe3O4薄膜,对内部金属起保护作用()(3)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸()(

124、4)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应()(5)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3,在少量Cl2中燃烧生成FeCl2()(6)根据Cl2、S与铁的反应可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱()二、铁的氧化物与氢氧化物1铁的氧化物(1)物理性质化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的价态2价3价2价,3价(2)化学性质FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为FeO2H=Fe2H2O,Fe2O36H=2Fe33H2O,Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O。2铁的

125、氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H= Fe33H2O受热分解2Fe(OH)3Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应:Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱反应:Fe33OH= Fe(OH)3二者的关系空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3注意(1)Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeOFe2O3,即有1/3的铁显2价,2/3的铁显3价。(2

126、)Fe(NO3)2溶液酸化后,H、NO具有强氧化性,会将Fe2氧化成Fe3。基点小练2将下列物质的颜色和用途或性质用短线连接起来。Fe2O3a红褐色A具有较强的还原性Fe(OH)2 b红棕色 B易被氧化成灰绿色最终变成红褐色Fe(OH)3 c白色 C红色油漆、涂料Fe2 d棕黄色 D受热分解成红棕色粉末Fe3 e浅绿色 E具有较强的氧化性答案:bC;cB;aD;eA;dE题点(一)铁及其化合物的性质1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2016全国乙卷)1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA()(2)(2016四川高考)常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中,铁片不溶解,说明常温

127、下,铁与浓硫酸不发生化学反应()(3)(2016海南高考)将铁屑放入稀HNO3中,证明Fe比H2活泼()(4)(2016上海高考)用NaOH溶液可以除去氧化铁中混有的二氧化硅()(5)(2016上海高考)Fe与Cl2反应生成FeCl3,推测Fe与I2反应生成FeI3()(6)(2015全国卷)下列过程没有发生化学反应:用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装()(7)(2015江苏高考)如下所示的物质间转化能一步实现:Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3()(8)(2015广东高考)3 mol单质Fe完全转化为Fe3O4,失去8NA个电子()(9)(2014北京高考)铁表面自然形成的氧

128、化层能保护内层不被空气氧化()(10)(2015重庆高考)使用如图所示装置观察Fe(OH)2的生成()2一定质量的某铁的氧化物FexOy,与足量的4 molL1硝酸溶液充分反应,消耗硝酸溶液 700 mL,生成2.24 L NO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()AFeOBFe2O3CFe3O4 DFe4O5解析:选C铁的氧化物FexOy与足量的4 molL1硝酸溶液充分反应,生成Fe(NO3)3,硝酸被还原生成NO,n(NO)0.1 mol,根据氮原子守恒可得,3nFe(NO3)3n(NO)n(HNO3),3nFe(NO3)30.1 mol0.7 L4 molL1,nFe(NO3)30

129、.9 mol,令氧化物FexOy中Fe元素的平均化合价为a,根据得失电子守恒可得,0.9 mol(3a)0.1 mol(52),解得a,由化合物中正负化合价代数和为0可得x2y,xy34,故该氧化物的化学式为Fe3O4。3下列物质反应后一定有3价铁生成的是_。过量的Fe与Cl2加热时发生反应Fe与过量稀H2SO4反应后,再向其中加KNO3Fe与过量的S加热时发生反应Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中解析:Fe与Cl2反应只生成FeCl3;FeFe2Fe3;Fe与S反应只生成FeS;Fe2Fe3;Fe2O3溶于盐酸生成Fe3,当混合物中Fe不足时,溶液中仍有Fe3

130、,当Fe足量时,溶液中无Fe3。答案:铁的氧化物组成的判断方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为mn,则氧化物中n(Fe)n(O)ab,若ab11,则铁的氧化物为FeO;若ab23,则铁的氧化物为Fe2O3;若ab34,则铁的氧化物是Fe3O4,或FeO与Fe2O3按物质的量比11的混合物,或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为11,Fe3O4为任意值)。题点(二)氢氧化亚铁的制备4(1)下列各图示中,能较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀的是_。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀:用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的N

131、aOH溶液反应制备。用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入_。除去蒸馏水中溶解的O2常采用_的方法。生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_。解析:(1)因为Fe(OH)2在空气中容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3,因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除装置中的氧气或空气。、原理相同,都是先用氢气将装置中的空气排尽,并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中;的原理为铁作阳极产生Fe2,与电解水产生的OH结合生成Fe(OH)2,且液面用汽油保护,能防止空气进入;中液面加苯阻止了空气进

132、入;由于带入空气中的氧气,能迅速将Fe(OH)2氧化,因而不能较长时间看到白色沉淀。(2)Fe2易水解,要加入稀硫酸防止其水解;Fe2易被空气中的O2氧化,要加Fe粉防止Fe2被氧化。气体的溶解度随温度升高而降低,所以煮沸后的水中溶解的O2较少。答案:(1)(2)稀硫酸、铁屑煮沸避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2制备Fe(OH)2常用的三种方法方法一:有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。方法二:还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时

133、间观察到白色沉淀,如图2所示。方法三:电解法用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖苯(或煤油),如图3所示。考点二铁盐和亚铁盐一、掌握亚铁盐、铁盐的化学性质1亚铁盐含有Fe2的溶液呈浅绿色,既有氧化性,又有还原性。(1)氧化性:Fe2与Zn反应的离子方程式:ZnFe2=FeZn2。(2)还原性向FeCl2溶液中滴入几滴KSCN溶液,再加入氯水(或通入Cl2),若溶液变红色,证明Fe2具有还原性。反应原理:2Fe2Cl2=2Fe32Cl。向少量酸性KMnO4溶液中加入FeCl2溶液,若溶液紫红色褪去,证明Fe2具有还原性。反应原理:MnO5Fe28H=5Fe3Mn24H2O。

134、2铁盐(1)氧化性:含Fe3的溶液呈黄色,Fe3具有较强的氧化性。向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液,再加入过量活泼金属(如Fe),若溶液红色褪去,证明Fe3具有氧化性。反应原理:2Fe3Fe=3Fe2。向FeCl3溶液中加入淀粉KI溶液,若溶液变成蓝色,证明Fe3具有氧化性。反应原理:2Fe32I=I22Fe2。向FeCl3溶液中通入H2S气体,若出现黄色浑浊,证明Fe3具有氧化性。反应原理:2Fe3H2S=2Fe2S2H。(2)特性:含有Fe3的盐溶液遇到 KSCN时变成红色。(3)FeCl3易水解:将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式为 FeCl33H2OFe(OH)3(胶体)

135、3HCl。3Fe2、Fe3的相互转化Fe2Fe3上述转化中标号反应的离子方程式为2Fe2Br2=2Fe32Br;2Fe3Fe=3Fe2。基点小练1除去括号中的杂质,并写出反应的离子方程式。(1)FeCl2(Fe3)除去方法:_,离子方程式:_。(2)FeCl3(FeCl2)除去方法:_离子方程式:_。(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)除去方法:_,离子方程式:_。(4)FeCl2(Cu2)除去方法:_,离子方程式:_。答案:(1)加入过量铁粉,过滤2Fe3Fe=3Fe2(2)加入氯水或通入Cl22Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)滴加H2O22Fe2H2O22H=2Fe32H2O(4)加入

136、过量铁粉,过滤FeCu2=CuFe2二、明晰Fe2、Fe3的检验方法1Fe2的检验(1)无现象溶液变红色,证明含有Fe2(2)产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明有Fe2(3)生成蓝色沉淀,证明有Fe22Fe3的检验(1)溶液变红色,证明含有Fe3(2)产生红褐色沉淀,证明有Fe3存在3混合溶液中Fe3、Fe2的检验(1)Fe3的检验溶液变红色,说明含有Fe3试纸变蓝色,说明含有Fe3(2)Fe2的检验酸性KMnO4溶液紫红色褪去,说明含有Fe2溴水褪色,说明含有Fe2生成蓝色沉淀,说明含有Fe2基点小练2判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)检验溶液中是否含有Fe2

137、,取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象()(2)向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色,则溶液中一定含有Fe2()(3)检验Fe(NO3)2晶体是否氧化变质的方法是将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,观察溶液是否变红()(4)向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含有Fe2()解析:检验Fe2时,先加入氯水,会将溶液中的Fe2氧化成Fe3而无法用KSCN溶液检验,应先加入KSCN溶液,再加入氯水,(1)、(2)错误,(4)正确;(3)中由于Fe(NO3)2溶液中含有NO,加入稀H2SO

138、4后,NO(H)会将Fe2氧化成Fe3。故不能用KSCN溶液检验Fe3而判断Fe(NO3)2是否变质。答案:(1)(2)(3)(4)三、“铁三角”的转化1“铁三角”转化关系2具体应用(1)判断离子能否共存Fe2NO(H)、ClO、MnO(H)。Fe3S2、I、SO。Fe2、Fe3HCO、CO等水解相互促进的离子。(2)盐溶液的配制与保存 (3)物质的制备题点(一)铁盐、亚铁盐的性质1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2016全国丙卷)FeCl3腐蚀Cu制印刷电路板是由于铁比铜的金属性强()(2)(2016四川高考)Fe2与H2O2在酸性溶液中的反应:2Fe2H2O22H=2Fe3

139、2H2O()(3)(2016江苏高考)向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3Fe=2Fe2()(4)(2016江苏高考)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3的氧化性比I2的强()(5)(2016上海高考)用NaOH溶液和盐酸能除去FeCl2溶液中混有的CuCl2()(6)(2015全国卷)将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液会观察到有气体生成,溶液呈血红色,说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3()(7)(2015广东高考)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液,加入H2O2后溶液变成血红色,说明Fe2既有氧化性又有

140、还原性()2(2016全国甲卷)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是_。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL1 KI溶液,加入

141、6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号);实验和说明:在I过量的情况下,溶液中仍含有_(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为_。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是_;生成沉淀的原因是

142、_(用平衡移动原理解释)。解析:(1)Fe2具有很强的还原性,易被空气中的O2氧化为Fe3,在FeCl2溶液中加入少量铁屑,可防止Fe2被氧化。(2)Fe2被氧化为Fe3,Cl2被还原为Cl,反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)O2难溶于煤油,加入煤油能隔绝空气,排除O2对实验的影响。(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I2Fe3=I22Fe2。K3Fe(CN)6是检验Fe2的试剂。实验溶液变红,说明溶液中仍存在Fe3,由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应,Fe2被氧化为Fe3,H2O2被还原为H2O,反应的离子方程式为

143、H2O22Fe22H=2Fe32H2O。Fe3对H2O2的分解起催化作用,当反应一段时间后,会发生反应:2H2O22H2OO2,故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热,促使Fe33H2OFe(OH)33H平衡右移,最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。答案:(1)防止Fe2被氧化(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2Fe3可逆反应(5)2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe3催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3的水解平衡正向移动检验Fe2和Fe3时的注意事项(1)检验Fe2时不能先加氯水后加KSCN溶液,也不能将加KSCN

144、后的混合溶液加入足量的新制氯水中(新制氯水可能氧化SCN)。(2)Fe3、Fe2、Cl同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2(Cl能还原酸性KMnO4,有干扰)。题点(二)“铁三角”转化关系及应用3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2Fe2Cl2=2Fe32ClD用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2解析:选CA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

145、,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子而褪色,因此不能用于检验是否含有亚铁离子,错误。4下列除杂的操作不正确的是()AMgCl2溶液中混有少量FeCl3:加入足量镁充分反应后过滤BFeCl2溶液中混有少量FeCl3:加入过量铁粉充分反应后过滤CCuCl2溶液中混有少量FeCl3:加入NaOH溶液充分反应后过滤DCuCl2溶液中混有少量FeCl2:先加入H2O2将Fe2氧化成Fe3,再加入CuO充分反应后过滤解析:选CFeCl3溶液中存在水解平衡:FeCl33H2OFe(OH)33HCl,加入Mg与H反应,平衡右移,使Fe3转化成Fe(OH)3而

146、除去,A正确;加入过量铁粉,FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的,B正确;C项中加入NaOH溶液,Cu2、Fe3均转化成氢氧化物沉淀,不符合除杂要求,错误;先用H2O2将Fe2氧化成Fe3,再利用FeCl3的水解,加入CuO与H反应将Fe3转化成Fe(OH)3而除去,D正确。混合溶液中Fe3、Fe2的除去方法(1)除去Mg2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2其中之一,与Fe3水解产生的H反应,促进Fe3的水解,将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去Cu2中混有的Fe3的方法向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、C

147、u2(OH)2CO3其中之一,与Fe3水解产生的H反应,促进Fe3的水解,将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2中混有的Fe2的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3,然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3。(4)除去Cu2中混有的Fe2的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2氧化成Fe3,然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3。课堂巩固练1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DFe3与KSCN产生血

148、红色沉淀解析:选C赤铁矿的主要成分是Fe2O3,A错误;铁与水蒸气在高温下的反应产物为Fe3O4和H2,B错误;铁粉把FeCl3还原成FeCl2,从而除去FeCl3,C正确;Fe3与KSCN产生血红色溶液,不是沉淀,D错误。2为了验证Fe3的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是()ABC D解析:选C不反应,实验方案及现象均错误;检验的是Cl,与Fe3的性质无关。3通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是()选项操作、现象解释A向KI淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝Fe3能与淀粉发生显色反应B把生铁放

149、置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3C向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生说明Fe置换出硝酸中的氢,生成了氢气D新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3解析:选DA项中Fe3将I氧化为I2,淀粉遇碘变蓝;B项中红棕色斑点是Fe2O3xH2O;C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。4将金属铜、铁置于氯化铁溶液中充分反应,下列对反应情况设想的评价正确的是()选项反应情况设想评价A当铁、铜均不剩余时,溶液中一定有Fe2、Cu2,一定无Fe3正确,Fe3和Fe、Cu均可反应B当铁、铜均有剩余时,溶

150、液中一定有Fe2、Cu2,无Fe3正确,Fe和Cu与Fe3都反应,故有Fe2和Cu2,无Fe3C当铜有剩余,铁无剩余时,溶液中一定只有Fe2,无Cu2正确,Cu有剩余,故无Cu2D当铁有剩余,铜无剩余时,溶液中一定有Fe2、Cu2不正确,不可能有Fe剩余而无Cu剩余,因为Fe比Cu优先与Fe3反应解析:选D当铁、铜的量比较少时溶液中可能有Fe3存在,A项错误;当铁过量时,铜不与Fe3反应,无Cu2生成,此时溶液中不存在Cu2和Fe3,B项错误;铜有剩余则溶液中一定无Fe3,可能有Cu2,C项错误;铁比铜活泼,不可能铁剩余而铜无剩余,D项评价正确。5以下实验能证明某溶液中不含Fe3而可能含有Fe

151、2的是()A滴入KSCN溶液,不显红色B滴加足量氯水,再加KSCN溶液,显红色C滴入KSCN溶液,不显红色,再加氯水,溶液变红D滴入KSCN溶液,不显红色,再加足量高锰酸钾溶液,溶液变红解析:选CA项,只滴加KSCN溶液,根据溶液是否显红色,能检验出溶液中是否含有Fe3,无法验证Fe2是否存在,错误;B项,若原溶液中含Fe3,滴加氯水后再滴加KSCN溶液后也显红色,无法证明原溶液中含有的是Fe3还是Fe2,错误;C项,先滴加KSCN溶液,不显红色,说明原溶液不含Fe3,再滴加氯水后显红色,说明滴加氯水后溶液中有Fe3,证明原溶液中含有Fe2,正确;D项,滴入KSCN溶液,不显红色,证明不含Fe

152、3,再加足量高锰酸钾溶液(高锰酸钾溶液是紫红色溶液),溶液变红无法证明原溶液中含有Fe2,错误。6下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是()AabcdefghBaedcbhigCadecbhigDacbdehif解析:选B根据反应2Fe3Cl22FeCl3,可知实验顺序依次为:制取氯气、除杂(HCl、水蒸气)、制备FeCl3、尾气处理,故导管的连接顺序为aedcbhig。7下列中学化学中常见物质的转化关系图中,反应条件及部分反应物和产物未全部注明,已知A、D为金属单质,其他为化合物。回答下列问题:(1)写出物质的化学式:A:_,B:_,C:_,I:_。(2)向F中

153、逐滴滴加试剂的现象为_。(3)写出下列反应的方程式:CE的离子方程式:_,CF的离子方程式:_,GH的离子方程式:_。解析:从D到红色粉末B,是Fe2O3生成的过程,B是Fe2O3,I是Fe(OH)3,H是Fe(OH)2,D是单质铁,试剂是盐酸或硫酸,G是亚铁盐,试剂是碱溶液,A是单质和B生成C和D,是铝热反应,A是Al,C是Al2O3。(2)F为偏铝酸盐,AlO与酸反应,观察到的现象是先产生白色沉淀Al(OH)3,继而Al(OH)3溶于酸中,生成Al3。(3)CE,是Al2O3和酸反应生成铝盐;CF是Al2O3和强碱反应生成偏铝酸盐;GH是亚铁盐转化为Fe(OH)2。答案:(1)AlFe2O

154、3Al2O3Fe(OH)3(2)开始有白色沉淀生成,继续滴加沉淀溶解(3)Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2OFe22OH=Fe(OH)28(2017黄冈模拟)一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝AlFe(OH)nCl6nm),广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC,设计生产流程如下:请回答下列问题:(1)用10 molL1的浓盐酸配制2 molL1的稀盐酸,所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外,还有_。A容量瓶 B烧杯C烧瓶 D胶头滴管(2)下列关于PAFC的说法中正确的是_。APAFC是一种有机高分子

155、化合物BPAFC中Fe显2价CPAFC溶于水能电离出OH,是一种碱DPAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在(3)步骤中取样分析的目的是_。A测定溶液中Fe2与Fe3的含量比B测定原料是否完全溶解C测定溶液中Fe2的含量,以确定加入NaClO3的量D测定溶液中Al3的含量(4)写出向溶液中加入NaClO3时,发生反应的离子方程式为_。(5)该化工厂的化验室为测定产品PAFC中Al和Fe的含量,进行下列试剂的选择和基本操作:测定时所需的试剂有_。ANH3H2O BNaOHCCO2 DNaClO3测定时,直接测定的是_和_的质量(填化学式)。在测定过程中的操作顺序是:过滤、_、灼烧、_、称量(

156、写操作名称)。解析:(1)用10 molL1的浓盐酸配制2 molL1的稀盐酸,所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外,还有容量瓶、烧杯和胶头滴管。(2)A项,PAFC不是有机高分子化合物,错误;B项, PAFC中Fe显3价,错误;C项,PAFC溶于水能电离出OH,但同时还有氯离子,不属于碱,错误;D项,PAFC能电离出Al3、Fe3和OH,在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在,D正确。(3)溶液中含有Fe2需用NaClO4氧化,所以步骤取样分析的目的是测定溶液中Fe2的含量,以确定加入NaClO3的量。(4)向溶液中加入NaClO3时,ClO与Fe2反应生成Cl和Fe3,离子方程式为6Fe26HClO

157、=6Fe3Cl3H2O。(5)Al(OH)3是两性氢氧化物,能与强碱反应生成偏铝酸盐,然后通入CO2转化为Al(OH)3沉淀,灼烧得到Al2O3,Fe(OH)3不溶于强碱溶液,所以测定时所需的试剂有NaOH和CO2。根据中分析可知,直接测定的是Al2O3、Fe2O3的质量。在测定过程中的操作顺序是:过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量。答案:(1)ABD(2)D(3)C(4)6Fe26HClO=6Fe3Cl3H2O(5)BCAl2O3Fe2O3洗涤冷却课下提能练1现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是()A苹果汁中的Fe2变成Fe3B苹果汁中含有Cu2C苹果汁中含有OHD苹果汁中含有F

158、e3解析:选AA项,苹果汁中的Fe2变成Fe3,使得现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,正确;B项,Cu2显蓝色,错误;C项,OH无色,错误;D项,Fe3本身是棕黄色,错误。2铁及其化合物是中学化学中的一类重要物质,下列关于铁元素的叙述中正确的是()A2Fe3Fe=3Fe2成立说明氧化性:Fe3Fe2B25 ,pH0的溶液中,Al3、NH、NO、Fe2可以大量共存C5.6 g铁与足量的氯气反应失去电子为0.2 molD硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe22H2O24H=Fe34H2O解析:选ApH0的溶液呈强酸性,Fe2、NO、H不能大量共存,B项不正确;C项应为0.3 mol,不正确

159、;D项电荷和电子得失不守恒,不正确。3(2017柳州模拟)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl36H2O)的工艺流程如图所示:下列说法不正确的是()A酸溶过程使用的酸也可以是硝酸,且过量B为了防止污染,焙烧过程中产生的SO2要回收利用C通氯气的目的是氧化Fe2D由FeCl36H2O制取无水FeCl3需要在氯化氢的气流中加热解析:选A若用过量硝酸酸溶,则会引入NO,A项说法错误;SO2是一种污染气体,必须回收利用,B项说法正确;通入Cl2的目的是将Fe2全部氧化为Fe3,C项说法正确;为了防止Fe3水解,由FeCl36H2O制取无水FeCl3时需要在HCl的气流中加热,D

160、项说法正确。4为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2杂质,先加入合适的氧化剂使Fe2氧化为Fe3,下列物质中最好选用()AKMnO4溶液 BH2O2溶液C氯水 DHNO3溶液解析:选BA、C、D三项中的氧化剂虽均能使Fe2氧化为Fe3,但同时会引入新的杂质,故此三项不符合题意;H2O2具有氧化性,能氧化Fe2为Fe3,还原产物为水,不引入新杂质,B项符合题意。5关于FeCl3进行的实验,下列预测正确的是()选项实验预测A蒸发FeCl3溶液得到FeCl3固体B在FeCl3、CuCl2混合液中,加入少量Fe粉一定有H2产生且有Cu析出C用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液会有Fe(OH)3沉淀产生D在Fe

161、Cl3溶液中加入KHCO3溶液有CO2产生,但无Fe(OH)3沉淀生成解析:选C蒸发FeCl3溶液可促进Fe3水解,由于HCl易挥发,最后得到Fe(OH)3,A错误;加入少量Fe粉时,不会有H2产生且Fe应先和Fe3反应,再和Cu2反应,B错误;Fe3与HCO发生相互促进的水解反应,有CO2和Fe(OH)3沉淀生成,D错误。6用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A若无固体剩余,则溶液中一定有Fe3B若有固体存在,则溶液中一定有Fe2C若溶液中有Cu2,则一定没有固体析出D若溶液中有Fe2,则一定有Cu析出解析:选B若无固体剩余,说

162、明铜全部以Cu2形式存在,加入的铁粉完全反应,溶液中一定含有Fe2,可能含有Fe3,A错误;若有固体存在,固体中一定有铜,可能有铁,溶液中一定含有Fe2,B正确;若溶液中有Cu2,有可能加入铁粉的量少,只有部分Cu2与Fe反应,所以可能有固体析出,C错误;当加入的铁粉较少时,只发生Fe2Fe3=3Fe2时,不会有铜析出,D错误。7(2017武汉调研)FeCO3与砂糖混用可以作补血剂,实验室里制备FeCO3的流程如图所示。下列说法错误的是()A可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质B沉淀过程中有CO2气体放出C过滤操作的常用玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒D产品FeCO3在空气中高温分解可得到

163、纯净的FeO解析:选D硫酸亚铁变质后有Fe3生成,Fe3遇硫氰化钾变红色,A正确;Fe2与CO反应生成FeCO3沉淀,促进了HCO的电离,溶液中的HCO又与生成的H反应生成CO2和H2O,B正确;FeCO3在空气中高温加热时,2价铁会被O2氧化,故得不到纯净的FeO,D错误。8A、B、C三种物质中均含有同一种元素M,它们之间有如图所示的转化关系。A为一种金属单质,其产量直接关系国民经济命脉。反应均为化合反应,反应为置换反应。下列有关说法不正确的是()A中所加试剂可能是氯气B中需要加具有氧化性的试剂CA与稀硝酸反应一定能实现元素M在中发生的价态变化D元素M在中发生的价态变化也能通过加碘化钾溶液实

164、现解析:选C根据转化关系可确定A为变价金属,应为Fe,反应加入氯气能实现,B为FeCl3,C为FeCl2,A项正确;反应中铁元素由2价升高到3价,需要加具有氧化性的试剂,B项正确;过量的Fe与稀HNO3反应时,生成Fe(NO3)2,C项错误;Fe3能将I氧化成I2,自身被还原成Fe2,D项正确。9下列实验操作和现象、结论或目的均正确的是()选项操作和现象结论或目的A向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液23滴,溶液呈红色红砖中含有氧化铁BCO还原Fe2O3得到的黑色固体加入盐酸溶解后再加入KSCN溶液,溶液不显红色黑色固体中没有Fe3O4C取少量Fe(NO3)2试

165、样加水溶解,加稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液,溶液变为红色该Fe(NO3)2试样已经变质D向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液变红色原溶液中含有Fe2解析:选AB项中CO还原Fe2O3得到单质Fe,即使有Fe3O4,其溶于盐酸后产生的Fe3与Fe发生反应:Fe2Fe3=3Fe2,加入KSCN溶液也不显红色,错误;C项中NOH具有强氧化性,而Fe2具有还原性,两者发生氧化还原反应,有Fe3生成,遇KSCN溶液呈红色,不能证明样品是否变质,错误;D项中若原溶液中不存在Fe2存在Fe3,也有此现象,错误。10某学生鉴定某可溶性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

166、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甲中含有铁元素,可能显2或者3价解析:选D甲与酸化的硝酸银溶液反应可得乙与丙,乙为淡黄色沉淀,丙与KSCN溶液反应呈红色,则丙中一定含有Fe3,则甲中含有Fe2或Fe3。如果甲中含有S2,硫化亚铁不溶于水,S2与Fe3发生氧化还原反应而不能共存,故A错误;AgCl是白色沉淀,乙不可能是AgCl,故B错误;甲可能是溴化亚铁,也可能是溴化铁,故C错误、D正确。11有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。已知:X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。

167、Y是红棕色的化合物。(1)气体X的成分是_(填化学式)。(2)反应的反应类型属于_(填字母)。a分解反应b复分解反应c置换反应d化合反应e氧化还原反应(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_。(4)若经反应得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 molL1 NaOH溶液完全吸收,则反应的化学方程式是_,反应中生成FeSO4的离子方程式是_。解析:(1)X能使品红溶液褪色说明X中含有SO2,但SO2与氯化钡溶液不反应,所以X中还有SO3。(2)反应为FeSO4受热分解生成SO2、SO3、Fe2O3,既是分解反应又是氧化还原反应。(3)溶液2为Fe2(SO4)3溶液,用KSCN溶液检验

168、Fe3,具体方法为取少量溶液2于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红。(4)反应得到16 g Fe2O3,由得失电子守恒得生成0.1 mol SO2,所以生成SO3也为0.1 mol,则反应的化学方程式是2FeSO4Fe2O3SO2SO3。0.1 mol SO3与0.2 mol NaOH完全反应,0.1 mol SO2与0.2 mol NaOH恰好完全反应生成Na2SO3,溶液1中含有Na2SO3和Na2SO4,反应的离子方程式为2Fe3SOH2O=2Fe2SO2H。答案:(1)SO2、SO3(2)a、e(3)取少量溶液2于试管中,加入几滴KSCN溶液,溶液变红色(4)2FeSO4Fe2O3

169、SO2SO32Fe3SOH2O=2Fe2SO2H12某同学为了验证Fe3是否能将H2SO3氧化成SO,用50 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气后,进行以下实验:(1)检验吸收液中的SO操作为_,证明Fe3能够把H2SO3氧化成SO。(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:2FeCl3SO2_=_H2SO4_,反应中的氧化产物是_(写化学式)。(3)吸收液中除了含有H、Cl、SO以外,对其他成分(Fe3、Fe2、H2SO3)的可能组合进行探究:提出假设。 假设1:溶液中存在Fe2;假设2:溶液中存在Fe3、Fe2;假设3:溶液中存在_。设计方案,进行实验,验证假

170、设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1 molL1 KMnO4溶液、0.1 molL1 KSCN溶液、品红稀溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1:用试管取样品溶液23 mL,并滴入_若出现红色,则假设2成立,1、3不成立;若未出现红色,则假设2不成立,假设1或3成立步骤2:步骤3:解析:(1)检验SO常用稀盐酸和BaCl2溶液。(2)SO2被氧化成了H2SO4,则FeCl3被还原成FeCl2。(3)对于溶液中三种微粒可能存在情况如下:假设1,若Fe3与H2SO3正好反应则只存在Fe2;假设2,若Fe3过量则存在Fe3与Fe2;假设3,若Fe3不足

171、,则存在Fe2与H2SO3;三种假设的不同之处在于假设2中含有Fe3,假设3中含有H2SO3,据此,可设计实验方案进行探究。答案:(1)取少量样品溶液于试管中,先滴入足量的稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成(2)2H2O2FeCl22HClH2SO4(3)Fe2、H2SO3实验步骤预期现象和结论步骤1:12滴0.1 molL1 KSCN溶液步骤2:另取23 mL样品溶液于试管中,滴入12 mL品红稀溶液若品红溶液红色褪去,则假设3成立;若品红溶液不褪色,则假设3不成立,假设1成立13工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具

172、体生产流程如下:试回答下列问题:(1)硫铁矿烧渣用稀硫酸酸溶时的不溶物为_(填化学式)。(2)实验室实现“步骤”中分离操作所用的玻璃仪器有_;步骤中应选用_试剂调节溶液的pH(填字母编号)。A稀硝酸 B氢氧化钠溶液C高锰酸钾溶液 D氨水(3)检验步骤已经进行完全的试剂是_。(4)步骤的反应温度一般需控制在35 以下,其目的是_。(5)步骤中发生反应的化学方程式为_。(6)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数,称取a g样品,充分“酸溶”“水溶”后过滤,向滤液中加入足量的H2O2,充分反应后加入NaOH溶液至不再继续产生沉淀,经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重,冷却后称得残留固体b g。写出加入足量的

173、H2O2发生反应的离子方程式:_;测得该样品中Fe元素的质量分数为_。解析:(1)SiO2为酸性氧化物,不与稀H2SO4反应。(2)NaOH溶液不易控制溶液pH,应选氨水。(4)既防止NH4HCO3分解,又减少Fe2水解。(5)FeCO3转变为Fe2O3,肯定有氧化剂O2参与反应。(6)残留b g固体为Fe2O3,根据Fe原子守恒,Fe元素的质量分数为100%100%。答案:(1)SiO2(2)漏斗、玻璃棒、烧杯D(3)KSCN溶液(或其他合理答案)(4)防止NH4HCO3分解,减少Fe2的水解(5)4FeCO3O22Fe2O34CO2(6)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O100%考点一

174、金属材料与金属矿物的开发利用一、熟知合金和常见的金属材料1合金注意(1)常温下,多数合金是固体,但钠钾合金是液体。(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变,但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。(3)并非所有的金属都能形成合金。因为两种金属必须熔合在一起才能形成合金。如果一种金属还未熔化时,另一种金属已经汽化,则一般不能熔合在一起,如Cu与Na、Fe与Na等不能形成合金。2常见金属材料(1)黑色金属材料钢铁钢是用量最大,用途最广的合金。(2)有色金属材料铜和铝我国使用最早的合金是青铜,常见的铜合金有黄铜和白铜。铝合金。基点小练1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)合金中至少含有两种

175、金属元素,不含非金属元素()(2)合金中的金属元素以化合物的形式存在()(3)合金中各种元素的含量一定,所以合金是纯净物()(4)合金的硬度一般大于成分金属,而熔点一般低于成分金属()(5)铝合金的熔点比纯铝的高()(6)地震灾区重建所使用的钢材属于合金()二、掌握金属矿物开发利用的方法1金属在自然界中的存在2金属冶炼的一般步骤3金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即:Mnne=M(写反应通式,用M表示金属)。4金属冶炼的方法(用化学方程式表示)5铝热反应实验装置实验现象镁带剧烈燃烧,放出一定的热,并发出耀眼的白光,氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈反应;纸漏斗的下

176、部被烧穿,有熔融物落入沙中实验结论高温下,铝与氧化铁发生反应,放出大量的热,反应的化学方程式为2AlFe2O3 2FeAl2O3原理应用制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等;金属焊接,如野外焊接钢轨等基点小练2判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应()(2)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时,阴极上依次析出Cu、Fe、Al()(3)电解氯化镁溶液制取金属镁()(4)用金属钠置换四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛来制取单质钛()(5)将MgO与铝粉混合发生铝热反应制备镁()(6)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属

177、钠和氯气()(7)MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg,在给定条件下能实现()3工业上冶炼铝为什么用电解熔融Al2O3而不用电解熔融AlCl3?冶炼镁为什么用电解熔融MgCl2而不用电解熔融MgO?答案:AlCl3为共价化合物,熔融时不导电,故不能用电解AlCl3的方法冶炼铝。尽管MgO属于离子化合物,但其熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本,而MgCl2的熔点较低,更易熔融,故工业冶炼镁使用电解熔融MgCl2的方法。题点(一)金属矿物的开发与利用1下列说法或转化正确的是()A(2016江苏高考)MgCO3MgCl2(aq)MgB(2013安徽高考)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠

178、和氯气C(2012重庆高考)钢铁厂用热还原法冶炼铁D(2012广东高考)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al不涉及氧化还原反应解析:选CNa、Mg属于活泼金属,用电解熔融NaCl、MgCl2的方法制备而不能电解NaCl溶液、MgCl2溶液,A、B错误;电解熔融Al2O3制取Al的反应为2Al2O3(熔融)4Al3O2,该反应属于氧化还原反应,D错误。2下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是()选项金属存在形式冶炼方法A铜化合态铁的金属性比铜强,可将铁与CuSO4溶液反应冶炼铜B银化合态银的金属性弱,用加热Ag2O的方法冶炼C铁化合态铝的金属性比铁强,可用铝热法炼铁D钠化合态钠的金属性强,一般的

179、还原剂很难将其还原出来,所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼解析:选D一般用电解熔融NaCl的方法来制取钠,而电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2。3用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如:2Al4BaO3BaBaOAl2O3常温下Al的金属性比Ba的金属性_(选填“强”、“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是_。A高温时Al的活泼性大于BaB高温有利于BaO分解C高温时BaOAl2O3比Al2O3稳定DBa的沸点比Al的低解析:因Ba的金属性强于Mg,而Mg的金属性强于Al,故Al的金属性比Ba弱,题中由Al制备Ba不符合常规金属性强的制备金属性弱的反应规律,

180、原因是此反应为可逆反应,Ba在此温度下为气体,移出钡蒸气后,上述平衡右移,故能由铝制得钡。答案:弱D金属活动性与冶炼方法的关系题点(二)合金组成与含量的测定4(2013重庆高考)合金是建造航空母舰的主体材料。(1) 航母升降机可由铝合金制造。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为_。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(2)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后,加入过量氨水,过滤得白色沉淀39.0 g,则合金中Cu的质量分数为_。解析:(1)提取铝土矿中的氧化铝,通入CO2气

181、体使AlO转化为Al(OH)3沉淀。Al2O3与NaOH溶液发生反应:Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O;焊接过程中的保护气与金属不能反应,故一般用稀有气体,如Ar。(2)白色沉淀Al(OH)3的质量为39.0 g,为0.5 mol,合金中Al的质量为0.5 mol27 gmol113.5 g,铜的质量分数为100%83.1%。答案:(1)CO2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(2)83.1%考点二铜及其化合物一、了解单质铜的性质1物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性,不能被磁铁吸引。2化学性质(1)常温下,铜在干燥的空气中性质稳定,但在潮湿的空气里则会

182、被锈蚀,在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈,反应的化学方程式为2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3。(2)写出下列化学方程式:铜在空气中加热:2CuO22CuO;铜丝在硫蒸气中反应:2CuSCu2S。注意(1)铜在潮湿空气中生锈与铁、铝不同,并不生成氧化物,而是生成碱式碳酸铜。(2)铜为变价金属,与Cl2反应生成CuCl2,与S反应生成Cu2S。基点小练1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)用胆矾炼铜,不涉及化学反应()(2)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分,在干燥空气中不易生成()(3)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成()(4)将铁片置于CuSO4溶液中,铁片上

183、有红色物质析出,说明铁比铜活泼()二、掌握铜的重要化合物间的转化与性质1氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸反应(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O与H2反应H2CuOCuH2OH2Cu2O2CuH2O转化关系4CuO2Cu2OO22氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质及应用:反应的化学方程式:Cu(OH)2CuOH2O反应的离子方程式:Cu(OH)22H=Cu22H2O3铜盐(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜,是铜绿、孔雀石的主要成分,是铜在潮湿空气中被腐蚀的结果,其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO

184、H2OCO2。(2)CuSO45H2O为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾,其受热分解的化学方程式为CuSO45H2OCuSO45H2O,蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO45H2O),据此可用来检验水的存在。注意(1)通常利用反应:2CuO22CuO除去混合气体中的少量O2。(2)Cu与稀H2SO4不反应,但在通入O2的条件下,Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解:2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O。(3)无水CuSO4只能作为检验水的试剂,不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。基点小练2把铜及其化合物的化学式与其颜色连接起来。题点(一)铜及其化合物的性质1判断正误(

185、正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2016全国甲卷)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥()(2)(2015全国卷)将铜粉加入1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中,现象是溶液变蓝,有黑色固体出现()(3)(2015广东高考)1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子()(4)(2015四川高考)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈()(5)(2015四川高考)气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气()(6)(2014全国卷)H2通过灼热的CuO粉末,反应后固体物质增重()2下表中,对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都

186、正确的是()选项陈述陈述判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿对;对;无B铜表面易形成致密的氧化膜铜制容器可以盛放浓硫酸对;对;有C向硫酸铜溶液中通入氨气,有深蓝色沉淀产生,过滤后灼烧滤渣,最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧,铜丝表面变黑对;对;有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错;对;无解析:选D稀盐酸可以与碱式碳酸铜(铜绿的主要成分)反应,而且稀盐酸不与Cu反应,所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿,、有因果关系,A错误;铜表面不能形成致密的氧化膜,铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应,所以不能用铜制容器盛放浓硫酸,B错误;

187、硫酸铜与氨水反应生成Cu(OH)2,Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO,、均正确,但没有因果关系,C错误;蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末,属于化学变化,CuSO4可用作消毒剂,但与前者没有因果关系,D正确。3已知酸性条件下有如下反应:2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同,用氢气还原氧化铜时,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证,实验操作和实验现象记录如下:加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象有红色固体剩余和溶液变为蓝色产生无色气体产生无色气体和溶液变为蓝色产生红棕色气体和溶液变为绿色由此推出本次氢气还原氧化铜实

188、验的产物()A是CuB是Cu2OC一定有Cu,一定有Cu2O D一定有Cu2O,可能有Cu解析:选D浓H2SO4(加热)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O;而稀H2SO4与Cu不反应,与Cu2O反应。区别红色物质Cu和Cu2O的方法向红色物质中加入稀硫酸,若溶液由无色变成蓝色,则该红色物质为Cu2O,否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2O。题点(二)铜及其化合物的制取4Cu2S是火法炼铜的重要原料之一,下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图:Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为_,火法炼铜的反应原理是_(用化学方程式表示

189、)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:_。(3)若将A中红色物质反应掉,操作中加入的试剂最好是_(填字母序号)。A适量的NaNO3 B适量的HNO3 C适量的H2O2解析:(1)Cu2S中铜为1价,火法炼铜中Cu、O被还原,S被氧化,反应的化学方程式为Cu2SO22CuSO2。(2)依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2(蓝色)和单质铜(红色),反应的离子方程式为Cu2O2H=Cu2CuH2O。(3)H2O2不产生污染物,不引入杂质。答案:(1)1Cu2SO22CuSO2(2)Cu2O2H=Cu2CuH2O(3

190、)C5铜是生活中常见的金属,请回答下列问题:(1)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后,溶液很快变蓝色,试写出该反应的离子方程式:_。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体,试写出该反应的离子方程式:_。(3)火法炼铜的原理:Cu2SO22CuSO2,在该反应中每生成1 mol Cu,转移_mol e。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_(填选项字母)。a粗铜接电源正极,发生氧化反应b溶液中Cu2向阴极移动c电解过程中,阳极和阴极的质量变化

191、相等d利用阳极泥可回收Al、Zn等金属(5)据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中,可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐:4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O,利用反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O):检验溶液B中Fe3是否被除尽的实验方法_。在实验室中,设计两个原理不同的方案,从溶液B中提炼金属铜(要求:一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式:方案一:_;方案二:_。解析:(1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应,但再加入H2O2溶液后铜开始溶解,溶液逐渐变为蓝色,

192、说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性,能溶解铜,离子方程式为CuH2O22H=Cu22H2O。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3,反应的化学方程式为2Cu2CO2H2O=Cu2(OH)2CO32H。(3)反应中Cu元素化合价由1价降低到0价,O元素化合价由0价降低到2价,S元素化合价由2价升高到4价,由方程式可知生成2 mol Cu,转移6 mol电子,则该反应中每生成1 mol Cu,转移3 mol电子。(4)a.精炼铜时,粗铜做阳极,连接电源正极,发生氧化反应故a正确;b.溶液中Cu2向阴极移动,故b正确;c.比铜活泼的金属先放电,所以阳极和阴极的质量变化不相等

193、,故c错误;d.Al、Zn比Cu活泼,在阳极会生成Zn2和Al3,故不能利用阳极泥回收Al、Zn金属,故d错误。(5)检验溶液B中Fe3是否被除尽的试剂是KSCN溶液,加入KSCN溶液若变红证明含有铁离子,若加入后溶液不变红证明不含铁离子;硫酸铜溶液得到金属铜的方法,可以加入铁粉置换铜,反应的化学方程式为CuSO4Fe=FeSO4Cu;也可用惰性电极通电电解硫酸铜溶液,反应的化学方程式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。答案:(1)CuH2O22H=Cu22H2O(2)2Cu2CO2H2O=Cu2(OH)2CO32H(3)3(4)ab(5)加入KSCN溶液若变红证明含有铁离子,若加入

194、后溶液不变红证明不含铁离子CuSO4Fe=FeSO4Cu2CuSO42H2O2CuO22H2SO4铜的冶炼“两方法”(1)湿法炼铜:FeCuSO4=FeSO4Cu。(2)高温炼铜:工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜):2CuFeS24O2Cu2S3SO22FeO(炉渣)2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2粗铜中铜的含量为99.5%99.7%,主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极,失电子变为Cu2,用纯铜棒作阴极即可得精铜。课堂巩固练1下列几种关于金属冶炼方法的叙述中,正确

195、的是()A蒸发海水制成饱和食盐水,将其电解可制得金属钠B炼铁高炉中,利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂C高炉炼铁能得到纯铁D铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来解析:选D电解食盐水得到的是NaOH,得不到Na;炼铁高炉中利用CO作为铁矿石的还原剂;高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。2下列常见金属的冶炼原理中不合理的是()选项金属冶炼原理AFeFe2O33CO2Fe3CO2BHg2HgO2HgO2CMg2MgO(熔融)2MgO2DNa2NaCl(熔融)2NaCl2解析:选CA项,铁可以通过还原剂还原铁的氧化物进行冶炼,正确;B项,Hg是不活泼金属,通过热分解冶炼,正确;C项,镁是活泼金属,电解

196、熔融的MgCl2冶炼Mg,错误;D项,Na是活泼金属,电解熔融NaCl冶炼Na,正确。3在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜,有下列两种途径:FeH2CuCuOCuSO4Cu若用这两种方法制得等量的铜,则下列有关说法符合实际情况的是()A消耗氧化铜的质量相同B消耗铁的质量相同C消耗硫酸的质量相同D生成硫酸亚铁的质量相同解析:选A制备1 mol Cu 需要 1 mol CuO,而H2还原 CuO 时需要先用 H2 排除体系内的空气,冷却时也需要继续通 H2,因此需要 H2 的量远大于 1 mol ,即第种方法消耗的Fe、H2SO4 均比第种方法多。4由黄铜矿(CuFeS2)制取铜的简

197、单流程如图:下列说法正确的是()A由CuFeS2生成Cu2S、SO2和铁的氧化物反应中硫元素被还原B熔炼过程中的主要反应为Cu2SO22CuSO2C铜的电解精炼过程中纯铜作阳极D上述冶炼过程产生大量SO2,通常用饱和NaHSO3溶液吸收解析:选BA项,由CuFeS2生成Cu2S、SO2和铁的氧化物,反应中硫元素的化合价由2价变成4价,被氧化,错误;B项,根据流程图,熔炼过程中的主要反应为Cu2SO22CuSO2,正确;C项,铜的电解精炼过程中纯铜作阴极,粗铜作阳极,错误;D项,SO2与饱和NaHSO3溶液不反应,应该选用Na2SO3溶液,错误。5CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及

198、性质如图所示。下列说法不正确的是()A将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾B相对于途径,途径更好地体现了绿色化学思想CCuSO4在1 100 分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体DY可能是葡萄糖解析:选C将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾,A项说法正确;相对于途径,途径的优点是制取等质量CuSO4需要的硫酸少并且无污染性气体产生,途径更好地体现了绿色化学思想,B项说法正确;由流程图知硫酸铜分解生成了Cu2O,若X是SO2和SO3的混合气体,则铜元素、硫元素化合价降低,无元素化合价升高,根据2CuSO4Cu2OSO2SO3O2知,X可能是O2、SO2和SO3的混合气体,

199、C项说法错误;碱性条件下,葡萄糖与新制氢氧化铜反应会生成Cu2O,所以Y可能是葡萄糖,D项说法正确。6某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后,探究Cu的常见化合物的性质。过程如下:提出问题在元素周期表中,Cu、Al位置接近,Cu不如Al活泼,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗?通常情况下,Fe2的稳定性小于Fe3,Cu的稳定性小于Cu2吗?CuO有氧化性,能被H2、CO等还原,也能被NH3还原吗?实验方案(1)解决问题需用到的药品有CuSO4溶液、_(填试剂名称,一种或多种),同时进行相关实验。(2)解决问题的实验步骤和现象如下:取98 g Cu(OH)2固体,加热至801

200、00 时,得到80 g黑色固体粉末,断续加热到1 000 以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72 g,A的化学式为_。向A中加入足量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,则反应的离子方程式为_。(3)为解决问题,设计的实验装置如图所示(夹持及尾气处理装置未画出):实验中观察到CuO变为红色物质。查资料可知,同时生成一种无污染的气体,该气体的化学式为_。实验结论(4)Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是_。(5)根据实验方案(2),得出的Cu和Cu2稳定性大小的结论:在高温时_;在酸性溶液中_。(6)CuO能被NH3还原。有同学

201、认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu,也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验方案验证NH3与CuO反应后生成的红色物质中是否含有A:_。解析:(1)要证明Cu(OH)2具有两性,应先用CuSO4溶液与碱反应生成Cu(OH)2,再做Cu(OH)2与酸、碱液反应的实验,所需试剂为稀硫酸、NaOH溶液。(2)98 g Cu(OH)2的物质的量为1 mol,加热分解生成的72 g固体中含Cu 1 mol,即64 g,氧原子的质量为72648 g,n(O)8/160.5 mol,A中n(Cu)n(O)21,A的化学式为Cu2O,向A中加入适量的稀

202、硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,说明生成了Cu和Cu2,反应的离子方程式为Cu2O2H=CuCu2H2O。(3)CuO和NH3反应生成红色物质Cu,根据元素守恒知生成无污染气体为N2。(4)Cu(OH)2如具有两性,则既能溶解于强酸(稀硫酸),又能溶解于强碱(NaOH)溶液,分别生成盐和水。(5)80 100 时,得到黑色固体粉末,为CuO,继续加热到1 000 以上,黑色粉末全部变成红色粉末,说明在较高温度时Cu2O稳定,与酸反应生成CuSO4和Cu,说明在酸性条件下2价的铜稳定。(6)如含有Cu2O,则根据其与酸反应的现象可判断,化学方程式为Cu2OH2SO4=CuC

203、uSO4H2O,故步骤是取NH3与CuO反应后生成的红色物质少许,加入稀硫酸中,若溶液变为蓝色,说明红色物质中含有A,反之则无A。答案:(1)稀硫酸、NaOH溶液(2)Cu2OCu2O2H=CuCu2H2O(3)N2(4)Cu(OH)2既能溶于稀硫酸,又能溶于NaOH溶液(5)Cu比Cu2稳定Cu2比Cu稳定(6)取NH3与CuO反应后生成的红色物质少许,加入稀硫酸中,若溶液变为蓝色,说明红色物质中含有A,反之则无A课下提能练1下列说法中正确的是()ACuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现B铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点高C金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀,生成绿色的铜锈碱式

204、碳酸铜D金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能,其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜,阻止反应的进一步进行解析:选CA项,CuOCu(OH)2不能通过一步实现,错误;B项,铝合金比纯铝的熔点低,错误;D项,铜表面不能形成致密的氧化膜,错误。2所谓合金,就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物,如表为四种金属的熔、沸点。NaCuAlFe熔点()97.51 0836601 535沸点()8832 5952 2003 000根据以上数据判断其中不能形成合金的是()ACu和AlBFe和CuCFe和Na DAl和Na解析:选CNa的沸点 883 ,而Fe的熔点为 1 535 ,当Fe熔

205、化时,Na已汽化,二者不会形成合金。3(2017南昌模拟)工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰,通常采用的方法是()A炭还原法B铝热法还原C直接加热法D盐的水溶液与活泼金属置换法解析:选B工业上用铝热法冶炼活泼性比Al差的、熔点较高的金属,如钒、铬、锰等。4利用如图装置做铝热反应实验,下列说法不正确的是()A该反应的化学方程式是2AlFe2O32FeAl2O3B该反应会产生高温,发出强光C根据铝热反应的原理,可以冶炼某些金属D若反应中转移3 mol电子,消耗氧化剂的物质的量是1 mol解析:选DA项,铝是活泼金属,高温条件下可置换出氧化铁中的铁,正确;B项,铝热反应放出大量的热,

206、产生高温、发出强光,正确;C项,高熔点的金属可采用铝热法冶炼,正确;D项,铁元素的化合价从3价降低到0价,因此1 mol Fe2O3在反应中得到6 mol电子,则若反应中转移3 mol电子,消耗氧化剂的物质的量是0.5 mol,错误。5(2017宝鸡质检)已知下列转化关系中,M、N均为单质,则M可能是()MNQQ溶液MNANa BAlCFe DCu解析:选DNa、Al、Fe均为活泼金属,电解相关溶液不能制取其单质;电解铜盐溶液可以生成铜单质,题给转化是:CuCl2CuCl2CuCl2溶液CuCl2。6从经济效益和环境保护考虑,大量制取Cu(NO3)2最宜采用的方法是()ACuCu(NO3)2B

207、CuCu(NO3)2CCuCuOCu(NO3)2DCuCuCl2Cu(NO3)2解析:选CA项,Cu与浓HNO3反应生成NO2,NO2是有毒气体,污染环境,错误;B项,Cu与稀HNO3反应生成NO,NO是有毒气体,污染环境,错误;C项,发生反应2CuO22CuO,CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O,过程中没有有毒气体生成,不污染环境,正确;D项,硝酸银成本较高,不经济,错误。7氢化亚铜(CuH)是一难溶物质,用CuSO4溶液和另一种反应物在4050 时反应可生成它。CuH不稳定,易分解;CuH在氯气中能燃烧,跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A这里的“另一种反应物”具有还原

208、性BCuH可作氧化剂、还原剂CCuHCl2=CuClHCl(燃烧)DCuHHCl=CuClH2(常温)解析:选CCl2具有强氧化性,与多价态金属或化合物反应时,生成最高价态的金属化合物,CuH与Cl2反应产物应为CuCl2和HCl,C项错误。8如图是物质间发生化学反应的颜色变化,其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是()选项物质a物质b物质c物质dACu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞溶液BCuONaAlO2Fe2O3紫色石蕊溶液CCuOBaCl2FeO酚酞溶液DCu(OH)2Ba(NO3)2FeO紫色石蕊溶液解析:选D稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液

209、呈黄色,稀硫酸遇酚酞溶液不变色,A项错误,C项错误;稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色,B项错误;稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色,稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀,稀硫酸与FeO反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色,稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红,D项正确。9氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液(含Cu2、H、SO、Mg2、Al3、Fe2)经下列流程可制得高纯度硫酸铜晶体:已知:该实验条件下,各金属离子沉淀的pH如图所示。下列判断正确的是()A沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3B溶液2中所含金属阳离子只有Mg2C将溶液3蒸干即得

210、CuSO45H2O晶体D若不加入NaClO溶液,对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响解析:选A酸浸液中含Cu2、H、SO、Mg2、Al3、Fe2,加入NaClO溶液,Fe2氧化为Fe3,调节溶液的pH4.7,由图可知,Al3、Fe3转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀,过滤,沉淀1为Al(OH)3和Fe(OH)3,溶液1含有Cu2、H、SO、Mg2,调节pH6.7,Cu2转化为Cu(OH)2沉淀,过滤,沉淀2为Cu(OH)2,溶液2主要含有Mg2,Cu(OH)2与硫酸反应生成溶液3为硫酸铜溶液,然后加热浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体。A项,沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3,正确;B

211、项,溶液 2主要含有Mg2、Na,还有少量的Cu2、Al3、Fe3,因为Cu2、Al3、Fe3不能全部转化为沉淀,错误;C项,从溶液中制得CuSO45H2O晶体,应加热浓缩、冷却结晶,不能蒸干,错误;D项,若不加入NaClO溶液,在调节pH4.7时,Fe2不能转化为沉淀,在调节pH6.7,Cu2转化为Cu(OH)2沉淀,而此时Fe2不能转化为沉淀,但Fe2具有很强的还原性,在操作过程中会有部分Fe2被氧化,进而混入硫酸铜晶体中,影响硫酸铜晶体的纯度,错误。10铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热,有铜的氧化物生成,其质量随温度变

212、化如图1所示;另外,某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线,如图2所示。则下列分析正确的是()A图1中,A到B的过程中有0.005 mol电子发生了转移B图1整个过程中共生成0.18 g水C图2三条曲线中,表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是AD图1中A和B化学式分别为Cu2O和CuO解析:选B0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol,若全部生成CuO,质量为0.01 mol80 gmol10.8 g,所以A点是CuO;若全部生成Cu2O,质量为0.005 mol144 gmol10.72 g,所以B点是Cu2O,D项错误;根据4CuO2Cu2OO

213、2可知,A到B的过程中有0.01 mol电子发生了转移,A项错误;根据Cu(OH)2CuOH2O、4CuO2Cu2OO2可知,水的物质的量为0.01 mol,质量为0.01 mol18 gmol10.18 g,B项正确;CuO和其中所含Cu元素的质量关系(以CuO的质量为10 g计算)为:CuOCu806410 g 8 g观察图2可知,B曲线符合上述质量关系,表示的是CuO,C项错误。11(2017长沙模拟)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用,铜在化合物中的常见化合价有1、2。(1)工业上可用Cu2SO2=2CuSO2反应制取粗铜,反应中被氧化的元素是_,当消耗32 g Cu2S时,转移电

214、子数目是_(用NA表示,NA表示阿伏加德罗常数的值)。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在5060 ,通入O2,反应一段时间后可制得硫酸铜,发生反应的离子方程式为_。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式:_。(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,发现铜片表面有黑色固体生成。甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO,其猜想可用化学方程式表示为:CuH2SO4(浓)_。乙同学认为:黑色固体除CuO外,还可能含有Cu2S和CuS,其理由可能是_(填字母)。aCu2S和CuS都是黑色的b铜与浓硫酸在加热条件

215、下反应,还可能放出O2c浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能解析:(1)硫元素的化合价从2升到4,被氧化,当消耗32 g Cu2S时,转移电子数目是6NA1.2NA。(2)H2SO4、Cu和O2反应的离子方程式为2Cu4HO22Cu22H2O。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,离子方程式:2Cu22ClSOH2O=2CuClSO2H。(3)按照甲同学猜想:铜被氧化得CuO,硫酸还原为SO2,化学方程式表示为CuH2SO4(浓),CuOSO2H2O。从化合价上分析,铜有可能升高到1价,而硫也有可能从6价降到2价,结

216、合Cu2S和CuS均为黑色固体,故a、c符合。答案:(1)S1.2NA(2)2Cu4HO22Cu22H2O2Cu22ClSOH2O=2CuClSO2H(3)CuOSO2H2Oac12以硅孔雀石主要成分为CuCO3Cu(OH)2、CuSiO32H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质为原料制备CuCl2的工艺流程如下:已知:SOCl2H2OSO22HCl(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3Cu(OH)2反应的化学方程式为_。检验“酸浸”后浸出液中的Fe3可用_溶液。(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_。(3)“滤渣2”的主要成分为_(填化学式);“调pH”时,pH不能过高,其原因是_。(

217、4)“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是_。解析:(1)盐酸与CuCO3Cu(OH)2发生复分解反应,产物为CuCl2、CO2和H2O,配平后的化学方程式为CuCO3Cu(OH)24HCl=2CuCl2CO23H2O。检验Fe3用KSCN溶液作试剂。(2)根据流程图,加盐酸“酸浸”后的溶液中只有Fe2可被Cl2氧化,反应的离子方程式为Cl22Fe2=2Fe32Cl。(3)根据流程图,经氧化后溶液中阳离子主要为Cu2和Fe3,加试剂X调节pH使Fe3完全沉淀而除去,Cu2仍留在溶液中,实现Cu2和Fe3的分离,最终制备CuCl2;“调pH”时,pH不能过高,否则Cu2转化为Cu(OH)2沉淀。

218、(4)由反应SOCl2H2OSO22HCl知,“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是生成的HCl抑制CuCl2的水解。答案:(1)CuCO3Cu(OH)24HCl=2CuCl2CO23H2OKSCN(2)Cl22Fe2=2Fe32Cl(3)Fe(OH)3防止Cu2转化为Cu(OH)2沉淀(4)生成的HCl抑制CuCl2的水解13某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体FeSO47H2O和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:回答下列问题:(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式_。(2)用滤渣F通过两种途径制取胆矾,与途径相比,途径明显具有的两个优点是_

219、,_。(3)进行途径时,该小组用如图所示装置及试剂,将制得的CO2气体通入滤液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是_(用离子方程式表示);为了避免沉淀D减少,应该在装置和装置之间增加一个盛有_的洗气瓶。(4)通过途径制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:加硫酸、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、过滤、自然干燥。其中“加热通氧气”所起的作用为_(用离子方程式表示)。(5)白磷有剧毒,不慎沾到皮肤上,可取少量胆矾配制成CuSO4溶液冲洗解毒。白磷可与热的CuSO4溶液反应生成Cu3P(Cu为1价),与冷CuSO4溶液则析出Cu,反应方程式分别(均未配平)为:P4CuSO4H2O

220、,Cu3PH3PO4H2SO4P4CuSO4H2OCuH3PO4H2SO4若上述两反应中被氧化的P4的物质的量相等,则消耗的CuSO4的物质的量之比为_。解析:合金中只有铝和NaOH溶液反应,所得滤液A中含有NaAlO2和剩余的NaOH,向滤液A通入足量的CO2,生成沉淀为 Al (OH)3,滤渣为Fe和Cu。滤渣B加入足量的稀硫酸,Fe溶解,滤液E为FeSO4溶液,滤渣F为Cu。(1)Al和NaOH溶液反应的离子方程式为2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(2)途径中通入空气,H2SO4只表现酸性,所以产生等量胆矾途径消耗H2SO4少而且途径不会产生污染大气的气体。(3)大理石和浓盐酸反应

221、生成的CO2中含有HCl,通入NaAlO2溶液中,反应生成的Al(OH)3和盐酸反应生成AlCl3和H2O,离子方程式为Al(OH)33H=Al33H2O。除去CO2中的HCl,用饱和NaHCO3溶液。(4)要得到硫酸铜晶体,先蒸发浓缩,然后冷却结晶。加热通入氧气可以在酸性条件下把Cu氧化为Cu2,离子方程式为2CuO24H=2Cu22H2O。(5)两化学方程式配平后得11P460CuSO460H2O,20Cu3P24H3PO460H2SO4,P410CuSO416H2O=10Cu4H3PO410H2SO4,前一个反应中,有6 mol P4被氧化,消耗60 mol CuSO4,后一个反应中,有1 mol P4被氧化,消耗10 mol CuSO4,所以当被氧化的P4的物质的量相等时,消耗的CuSO4的物质的量比为11。答案:(1)2Al2OH2H2O=2AlO3H2(2)产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体(3)Al(OH)33H=Al33H2O饱和NaHCO3溶液(4)蒸发浓缩2CuO24H=2Cu22H2O(5)11

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