1、高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!第 1 节 钠及其化合物高考导航1了解钠的主要性质及其应用。2了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。1物理性质颜色熔点硬度密度导电性、导热性银白色低小比水的小;比煤油的大良好2.化学性质从原子结构认识钠的化学性质:(1)主要化学性质:高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释:3钠的制取及保存(1)制取:化学方程式为 2NaCl(熔融)=电解 2NaCl2。(2)保存:密封保存,通常保存在煤油中。4钠的用途(1)制取 Na2O2 等化合物。(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反
2、应堆的导热剂。(3)用作电光源,制作高压钠灯。(4)冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如 4NaTiCl4=熔融 4NaClTi。说明 工业上在 850,钠与熔融状态的 KCl 反应可以制取金属钾:Na(l)KCl(l)=850 NaCl(l)K(g),反应发生是因为在反应温度下,体系中只有钾是气体,能从体系中逸出,利于反应正向进行,即在反应温度下,为熵增反应,该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾。问题 1 钠与水、醇、酸的反应 对 点 练 1.将 钠 投 入 到 下 列 溶 液 中,反 应 的 剧 烈 程 度 由 强 到 弱 的 顺 序 是_水 NaOH 溶液
3、 0.1 molL1 盐酸0.1 molL1 硫酸铜 乙醇解析:Na 与水、酸、盐溶液反应的实质是与 H的反应,Cu2水解显酸性,四种溶液中c(H)由大到小的顺序为,c(H)越大,反应越快。答案:高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!钠与 水、乙醇、乙酸的反应比较钠与水、乙醇、乙酸的反应,其实质是与三种物质电离出的 H反应,电离出 H的能力:乙酸水乙醇,所以钠与水、乙醇、乙酸的反应剧烈程度为:乙酸水乙醇。问题 2 钠与盐溶液反应的实质(1)钠投入到饱和 NaCl 溶液中,有 H2 放出,同时溶液变浑浊,因为水减少,NaCl 析出。2Na2H2O=2NaOHH2。(2)钠投
4、入到 CuSO4 溶液中,有 H2 放出,产生蓝色沉淀。2Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4(3)钠投入到铵盐(如 NH4Cl)溶液中,有 H2 和 NH3 逸出。2Na2H2O=2NaOHH2,NH4ClNaOH=NaClNH3H2O。(4)钠投入到 FeCl3 溶液中,有 H2 逸出,产生红褐色沉淀。2Na2H2O=2NaOHH2,FeCl33NaOH=3NaClFe(OH)3。对点练 2.将少量金属钠放入下列盛有足量溶液的小烧杯中,既有气体生成,又有白色沉淀产生的是_。MgSO4 溶液 NaCl 溶液 Na2SO4 溶液Ca(HCO3)2 溶液
5、Al2(SO4)3 溶液 FeCl2 溶液解析:钠与各溶液中的水发生反应,都能产生 H2,即 2Na2H2O=2NaOHH2。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!中 Mg22OH=Mg(OH)2;中 Ca2HCO3 OH=CaCO3H2O;中生成Al(OH)3 沉淀;生成的白色 Fe(OH)2 沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。答案:角度一 Na 与 O2 的反应1判断下列说法的正误(1)Na 与足量 O2 反应生成 Na2O,随着温度的升高,生成 Na2O 的速率逐渐加快。()(2)1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2NA 个电子。()(3)Na表
6、 面 自 然 形 成 的 氧 化 层 能 够 保 护 内 层 金 属 不 被 空 气 氧 化。()(4)Na 在 O2 中完全燃烧所得产物的电子式为:。()答案:(1)(2)(3)(4)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ABCD解析:选 C 金属 Na 在燃烧匙里加热时首先熔化成小球,然后燃烧,燃烧时产生黄色火焰,最后得到淡黄色的过氧化钠。角度二 Na 与水及电解质溶液的反应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(
7、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ABCD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做上下跳动。由于有 NaOH 生成,并放出热量,Ca(OH)2 的溶高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!解度减小,故饱和澄清石灰水中有
8、 Ca(OH)2 析出,溶液变浑浊。4金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示:(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有饱和 NaOH 溶液的水槽中,加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是_(填字母,下同)。a钠浮在液面上,并四处游动,最后消失b钠熔化成一个光亮的小球c恢复到室温时,NaOH 溶液的浓度增大d恢复到室温时,溶液中 Na数目减少(2)按图乙所示方法来收集产生的气体,需将钠包好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_。用铝箔包住钠 用铜箔包住钠a二者收集气体一样多 b收集气体体积较大c收集气体体积较大
9、解析:(1)钠投入饱和 NaOH 溶液中,发生的反应为 2Na2H2O=2NaOHH2,其现象与钠在水中的反应现象相同;又因为原溶液是饱和的,反应消耗水,溶液恢复至室温时,析出 NaOH 固体,则 NaOH 溶液浓度不变,但溶液体积减小,故 Na数目减少。(2)Na 和H2O 反应产生 H2 的同时产生 NaOH,NaOH 可以和 Al 发生反应 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,故用铝箔包住 Na 时产生的 H2 的体积较大。答案:(1)a、b、d(2)b化学式Na2ONa2O2高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!电子式氧元素化合价21续表化学式Na2O
10、Na2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是续表化学式Na2ONa2O2与水反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O2H2O=4NaOHO2与 CO2 反应的化学方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2 2CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+H2OO2是否有强氧化性Fe2、SO23、S2等无具有强氧化性,能氧化问题 1 Na2O2 的物质类别及其强氧化性(1)Na2O2 的物质类别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
11、,还生成 O2,故 Na2O2 不是碱性氧化物。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 外,还生成 NO。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(2)Na2O2 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。Na2O2 与 SO2 的反应:Na2O2SO2=Na2SO4。Na2O2 与 FeCl2 溶液的反应:能将 Fe2氧化成 Fe3,得到 Fe(OH)3 沉淀。Na2O2 与
12、H2S 的反应:能将 H2S 氧化成单质 S。Na2O2 与 Na2SO3 溶液的反应:能将 SO23 氧化成 SO24。Na2O2 与品红溶液的反应:能使品红溶液褪色。问题 2 Na2O2 与 H2O、CO2 的反应关系(1)物质的量的关系无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或 H2O(g)与放出 O2 的物质的量之比均为 21,即气体减小的体积等于生成的 O2 的体积。(2)先后顺序关系由于 CO2 能够与 NaOH 反应,所以一定量的 Na2O2 与一定量的 H2O(g)和 CO2 的混合物反应,可视为 Na2O2 先与 CO2 反应,剩余
13、的 Na2O2 再与 H2O(g)反应。(3)转移电子关系当 Na2O2 与 CO2、H2O 反 应 时,每 产 生 1 mol O2,转 移 2 mol 电 子。(4)固体质量关系凡分子组成符合(CO)m(H2)n 的物质,m g 该物质在 O2 中完全燃烧,将其产物CO2 和H2O(g)通过足量 Na2O2 后,固体增重必为 m g。或者是由 C、H、O 三种元素组成的物质,只要 C、O 原子个数比为 11,即可满足上述条件。中学阶段符合这一关系的常见的物质有:无机化合物:H2、CO 及 H2 和 CO 的混合气体。有机化合物:CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、
14、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。对点练 取 a g 某物质在 O2 中完全燃烧,将生成物与足量 Na2O2 固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了 a g,下列物质不能满足上述结果的是()高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!AH2 BCOCC6H12O6DC12H22O11解析:选 D 2COO2=点燃 2CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得:Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即可看作 CO 能被 Na2O2 完全吸收;同理,2H2O2=点燃 2H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2 得:Na2O2H2=2NaOH(虚
15、拟的反应)即可看作 H2 能被 Na2O2 完全吸收;C 项可变形为(CO)6(H2)6;D 项变为 C(CO)11(H2)11,因而反应后质量增加大于 a g。角度一 过氧化钠的性质及应用1在含有 Fe2、Fe3、Al3、NH4 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()AFe2BFe3CAl3DNH4解析:选 C Fe2被 Na2O2 氧化成 Fe3,Fe2数目减少,Fe3数目增多;NH4 与 NaOH反应放出氨气,NH4 数目减少;Al3Al(OH)3 AlO2 Al3,数目几乎没有改变。2比较下列四组反应,回答下列问题。一组:Na
16、2O2CO2 Na2O2SO2二组:Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)三组:SO2 通入品红溶液中,加热 Na2O2 加入到品红溶液中,加热四组:NaOH 溶液滴入紫色石蕊试液中 Na2O2 固体加入到紫色石蕊试液中(1)写出、两反应的化学方程式。_。(2)判断、反应中可能发生的现象,为什么?。(3)判断、反应中可能发生的现象,为什么?高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!。(4)判断、反应中可能发生的现象,为什么?。答案:(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)、反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出。中气体
17、明显少于中气体,FeCl3与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3,Fe(OH)3 是不溶性的红褐色沉淀;中 Fe2具有强还原性,易被 Na2O2 氧化并生成 Fe(OH)3,Na2O2 与溶液中的水剧烈反应会有 O2 产生(3)溶液红色褪去,加热后又恢复红色;溶液红色褪去,加热后不能恢复红色。原因是 SO2 的漂白性不稳定,Na2O2 的漂白性是因其具有强氧化性(4)溶液变蓝,溶液先变蓝后褪色。原因是 Na2O2 与 H2O 反应生成 NaOH,呈碱性,同时 Na2O2 又具有漂白性角度二 Na2O2 与 H2O、CO2 反应的定量分析3200 时,11.6 g CO2 和 H2O(g)的混合
18、气体与足量的 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 mol B0.25 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)8 g32 gmol10.25 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。4双选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填写正确的一组是(NA 表示阿伏加
19、德罗常数)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子A1 molNAB22.4 L1 molC106 g1 molD106 g2NA解析:选 A、C 设有 x g CO2 参加反应,则:高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 m156 88 212 32 21215656x g 28 g8856 x28,解得:x44,即有 1 mol CO2 参加反应,生成 1 mol Na2CO3。根据上述计算可知,反应过程中转移的电子数为 NA,生成了 106 g Na2CO3,A、C 正确,D 错误;常温常压下 1 mol CO2 的体积不是 22.4
20、 L,B 错误。角度三 有关 Na2O2 的性质实验5为了探究过氧化钠的强氧化性,某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。实验步骤及现象如下:检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。缓慢通入一定量的 N2 后,将装置 D 连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,剧烈反应,产生黄绿色气体。一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体,装置 D 中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的 N2,至装置中气体无色。回答下列问题:(1)装置 B 中湿润的红色纸条褪色,证明 A 中反应有_(填化学式)生成。若 B 中改放湿润的淀粉-KI
21、试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因_。(2)装置 C 的作用是_。(3)甲同学认为 O2 是 Na2O2 被盐酸中的 HCl 还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为_;_。(4)实验证明,Na2O2 与干燥的 HCl 能反应,完成并配平该化学方程式。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!Na2O2 HCl=Cl2 NaCl _该反应_(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的 Cl2,理由是_ 求 答 出 两点)。解析:(1)B 中湿润的红色纸条褪色,说明 A 中反应有 Cl2 生成;若 B 中是湿润的淀粉-KI试纸,试纸变蓝,
22、不能说明一定有 Cl2 生成,因为 O2 也可把 I氧化成 I2:4H4IO2=2I22H2O,从而使试纸变蓝。(2)装置 C 中盛放的是 NaOH 溶液,其作用是吸收 HCl 和 Cl2,防止污染空气并使 D 中收集到较纯净的 O2。(3)Na2O2 被还原时氧元素的化合价应该降低,不能得到 O2;O2 可能是 Na2O2 与盐酸中的 H2O 反应得到的。(4)由原子守恒可知,生成物中所缺物质为 H2O,再根据得失电子守恒、原子守恒可配平该化学方程式。该反应不能用于实验室快速制取纯净的 Cl2,一是因为实验室没有可直接使用的干燥 HCl 气体,且气体与固体反应较慢;二是因为 HCl 易混入
23、Cl2 中,生成的 H2O 及 H2O 与 Na2O2 反应生成的 O2 也易混入 Cl2 中,使 Cl2 不纯。答案:(1)Cl2 4H4IO2=2I22H2O(2)吸收 HCl 和过量的 Cl2,防止污染空气,使 D 中能收集到较为纯净的氧气(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低,不可能得到 O2 O2 有可能是 Na2O2 与盐酸中的 H2O反应所得(4)1 4 1 2 2 H2O 不能 Na2O2 与生成的 H2O 反应有 O2 生成;HCl混在 Cl2 中;H2O 混在 Cl2 中(答出任何一点即可)实验室没有可直接使用的干燥 HCl 气体;固体与气体反应较慢(答出任何一点即
24、可,其他合理答案均可)Na2CO3 与 NaHCO3 的性质比较 物质性质 Na2CO3NaHCO3俗名纯碱,苏打小苏打颜色状态白色粉末白色晶体高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!溶解性易溶于水易溶于水(溶解度比 Na2CO3小)水解(离子方程式)CO23 H2OHCO3 OHHCO3 H2OH2CO3OH与盐酸反应(离子方程式)CO23 2H=CO2H2OHCO3 H=H2OCO2与 NaOH 反应(离子方程式)不反应HCO3 OH=CO23 H2O与足量Ca(OH)2 反应(离子方程式)Ca2CO23=CaCO3Ca2OHHCO3=CaCO3H2O与 BaCl2 反
25、应(离子方程式)CO23 Ba2=BaCO3不反应与 CO2 反应(离子方程式)CO23 CO2H2O=2HCO3不反应热稳定性(化学方程式)较稳定2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O相互转化问题 1 Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别与除杂(1)鉴别(2)除杂高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!混合物除杂方法及试剂Na2CO3 固体(NaHCO3)加热NaHCO3 溶液(Na2CO3)通入足量 CO2 气体Na2CO3 溶液(NaHCO3)加入适量 NaOH 溶液对点练 下列几种试剂不能把等物质的量浓度的 Na2CO3、NaHCO3 鉴别开的是(ABaCl2
26、溶液B澄清石灰水C稀盐酸DpH 试纸答案:B问题 2 Na2CO3、NaHCO3、NaOH 及其混合物与盐酸反应的图像实验操作反应图像向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸反应原理:Oa 段:CO23 H=HCO3ab 段:HCO3 H=H2OCO2向 NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸反应原理:HCO3 H=H2OCO2向等物质的量的 NaOH、Na2CO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸反应原理:Oa 段:HOH=H2O、CO23 H=HCO3ab 段:HCO3 H=H2OCO2向等物质的量的 Na2CO3、NaHCO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸反应原理:Oa 段:CO23 H=HCO3ab 段:H
27、CO3 H=H2OCO2问题 3 利用强酸制弱酸原理理解 Na2CO3 的性质如何理解(1)Na2CO3 与盐酸反应,(2)Na2CO3 溶液与 CO2 反应,(3)Na2CO3 的水解,三个反应的实质?提示:(1)Na2CO3 与盐酸的反应较为剧烈,因为盐酸为强酸,更易电离出 H,符合强酸制备弱酸的原理。(2)Na2CO3 溶液与 CO2 的反应是 CO23 从 H2CO3 中夺取 H生成 HCO3,H2CO3 的酸性比 HCO3 的酸性强,符合强酸制备弱酸的原理。(3)Na2CO3 的水解是 CO23 从水高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!中夺取 H生成 HCO3
28、,可以认为水的酸性比 HCO3 强,水为极弱的电解质,失去 H较难,所以 Na2CO3 水解很弱。总之三个反应的实质都是 CO23 与 H的反应。盐酸、H2CO3、H2O的酸性(或提供 H的能力)比 HCO3 强,都是强酸制备弱酸的反应。同时我们也不难理解NaHCO3 溶液的碱性比同浓度的 Na2CO3 弱,NaHCO3 与盐酸反应比 Na2CO3 与盐酸反应更剧烈。角度一 Na2CO3、NaHCO3 的鉴别1下列可以用来判定 NaHCO3 粉末中混有 Na2CO3 的实验方法是()A加热时有无色气体放出B滴加盐酸时有气泡产生C溶于水后,滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成D溶于水后,滴加澄清石灰
29、水有白色沉淀生成解析:选 C NaHCO3 受热分解产生 CO2,不能证明混有 Na2CO3;NaHCO3、Na2CO3均与盐酸反应产生 CO2 气体;Na2CO3 与 BaCl2 反应产生白色沉淀,而 NaHCO3 不与 BaCl2反应,没有明显现象;Na2CO3、NaHCO3 溶于水后,滴加澄清石灰水均有白色沉淀产生,综上分析只有 C 正确。2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,能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验装置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_(
30、填序号)。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!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稳定性,则试管 B 中装入的固体最好是_(填化学式)。解析:(1)图不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应立即产生二氧化碳,二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊,故不可以鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3;图可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球的膨胀程度来判断。(2)图、所涉及的化学方程式为 2NaHCO3=Na2CO3
31、H2OCO2,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,表明了碳酸氢钠很不稳定。答案:(1)(2)2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O D(3)NaHCO3角度二 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应及其图像分析3(2016淮北模拟)有关 NaHCO3 和 Na2CO3 的性质,下列叙述错误的是()A等质量的 NaHCO3 和 Na2CO3 与足量盐酸反应,在相同条件下 Na2CO3 产生的 CO2
32、体积小B等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积 Na2CO3 是NaHCO3 的两倍C将石灰水加入 NaHCO3 溶液中不产生沉淀,加入 Na2CO3 溶液中产生白色沉淀D同物质的量浓度的两种溶液,Na2CO3 溶液的 pH 大于 NaHCO3 溶液的 pH解析:选 C 摩尔质量 NaHCO3 小于 Na2CO3,等质量的 NaHCO3、Na2CO3,n(NaHCO3)n(Na2CO3),即在相同条件下 NaHCO3 产生的 CO2 体积大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3 与盐酸反应,消耗同浓度盐酸的体积 Na2CO3 是 NaHCO3 的两倍;NaHCO3溶液中
33、HCO3 与 OH反应生成 CO23,CO23 与 Ca2结合生成 CaCO3 沉淀;相同条件下 Na2CO3溶液比 NaHCO3 溶液的 pH 大。4(2016怀化模拟)向四只盛有一定量 NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的 CO2 气体,再高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的 CO2 气体与 HCl 物质的量的关系如图所示(忽略 CO2 的溶解和 HCl 的挥发):则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为 NaHCO3图对应溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3,且二者的物质的量之比为 11图对应溶
34、液中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3,且二者的物质的量之比为 11图对应溶液中的溶质为 Na2CO3A B C D解析:选 A 图像中从 O 点即开始产生 CO2 气体,对应溶液中的溶质为 NaHCO3,正确;图像中 Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量,对应的溶液中的溶质为Na2CO3 和 NaHCO3,且二者的物质的量之比 nNa2CO3nNaHCO3131211,正确;图像中,Oa 段消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 的量,对应溶液中的溶质为 Na2CO3,不正确;图像中,Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段消耗 HCl 的量,对应溶液中的溶质为
35、 Na2CO3、NaOH,且二者的物质的量之比 nNa2CO3nNaOH 131211,不正确。5(2016厦门质检)实验室使用 pH 传感器来测定 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物中 NaHCO3的含量。称取 1.59 g 样品,溶于水配成 250.00 mL 溶液,取出 25.00 mL 该溶液用 0.1 molL1 盐酸进行滴定,得到如下曲线。以下说法或操作正确的是()A第一个计量点之前发生反应的离子方程式 HCO3 H=H2OCO2B第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是 Cl、HCO3高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!C此样品中 n(NaHCO3)(
36、28.1211.9)103 molD使用该方法测定 Na2CO3 和 NaOH 混合溶液中的 NaOH 含量,将会得到 1 个计量点解析:选 C 用盐酸滴定 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合溶液会出现 2 个计量点。第一个计量点之前发生的反应为 CO23 H=HCO3,第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为 HCO3 H=CO2H2O,A 项错误;第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl,无大量 HCO3 存在,B 项错误;根据图像和离子方程式可知 C 项正确;使用该方法测定 Na2CO3 和 NaOH 混合溶液中的 NaOH 含量,将会得到 3 个计量点,发生的反应分别是 HO
37、H=H2O、CO23 H=HCO3、HCO3 H=CO2H2O,D 项错误。角度三 Na 及其化合物的相互转化6由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质 A、B、C、D,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。(1)若 A 为金属钠,则 E 为_,A 与水反应的离子方程式为_。(2)若 A 为过氧化钠,则 E 为_,A 与 CO2 反应的化学方程式为_,A 与水反应的离子方程式为_。(3)过氧化钠是碱性氧化物吗?_(填“是”或“不是”),过氧化钠的电子式为_,过氧化钠中阴、阳离子个数比是_。(4)A 不论是 Na 还是 Na2O2,依据转化关系判断物质 C 是_,物质 D 是_。(5
38、)向 B(NaOH)溶液中通入 CO2,CO2 的量不同时,所得的产物相同吗?_(填“相同”或“不相同”),试分别写出少量 CO2 和足量 CO2 时反应的离子方程式:。(6)如何通过实验的方法鉴别同浓度的 C、D 溶液?。答案:(1)H2 2Na2H2O=2Na2OHH2(2)O2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4Na4OHO2高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(3)不是 12(4)Na2CO3 NaHCO3(5)不相同 足量 CO2 时:OHCO2=HCO3,少量 CO2 时:2OHCO2=CO23 H2O(6)方法一:分别滴加 B
39、aCl2(或 CaCl2)溶液,有白色沉淀生成的是 Na2CO3 溶液,无沉淀生成者为 NaHCO3 溶液方法二:分别测量同浓度 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液的 pH,pH 大者为 Na2CO3 溶液,pH小者为 NaHCO3 溶液方法三:分别向同浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液中逐滴加入同浓度的稀盐酸,开始即产生气泡的为 NaHCO3 溶液,开始无气泡,过一段时间再产生气泡的为 Na2CO3 溶液7有 A、B 两种常见化合物组成混合物,其焰色反应均为黄色,其相互转化关系如图(其他物质均略去)。根据以上关系,回答下列问题:(1)写出 A、B、C、D 的化学式:A_,B_,C
40、_,D_。(2)写出混合物中加水反应的化学方程式:_。(3)加热后,若只得到一种固体化合物,则 A 与 B 的物质的量之比的最大值为_(填数字)。解析:A、B 均为钠的化合物,加热产生气体 C,A、B 中含有 NaHCO3,加 H2SO4 产生气体 C、D,A、B 中有 Na2O2,C 为 O2,D 为 CO2,加水后通入 CO2 生成 B,可推测 B为 NaHCO3,A 为 Na2O2,加热 NaHCO3 分解产生的 CO2、H2O(g)都能与 Na2O2 反应,但可认为 CO2 优先反应:2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2,高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!
41、2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,要只生成 Na2CO3,nNa2O2nNaHCO312。答案:(1)Na2O2 NaHCO3 O2 CO2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2,NaOHNaHCO3=Na2CO3H2O(3)121碱金属(1)碱金属的一般性质:原子结构与性质相同点最外层上都只有 1 个电子推测 具有相似的化学性质不同点从 LiCs 电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大推测 从 Li 到 Cs 金属性逐渐增强物理性质相同点碱金属除 Cs 略带金色光泽外,其他都是银白色有金属光泽的固体,密度较小,硬度较小,熔、沸点较低,导电、导热性较强递变性从 LiCs 密度逐渐增大(
42、Na、K 反常),熔、沸点逐渐降低化学性质与 O2 等非金属的反应碱金属都能与 O2 等非金属反应,Li、Na 与 O2反应的化学方程式为:4LiO2=点燃 2Li2O,2NaO2=点燃 Na2O2。K、Rb、Cs 与 O2 反应生成比过氧化物结构更复杂的物质与 H2O的反应碱金属单质与水均能发生反应,生成氢氧化物和 H2。反应的化学方程式可表示为(用 M 代表碱金属)2M2H2O=2MOHH2,但反应高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!的剧烈程度不同:从 LiCs 反应越来越剧烈,证明它们的金属性逐渐增强(2)碱金属的特殊性质:碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,
43、但钾的密度比钠小。碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。碱金属可与 H2 发生反应生成 RH(R 代表碱金属),属于离子化合物,H 元素显1 价,碱金属氢化物是强还原剂。如 NaHH2O=NaOHH2,NaH 是还原剂,H2O 是氧化剂,氧化产物为 H2,还原产物为 H2。2焰色反应(1)概念: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。属于元素的物理性质。(2)操作步骤:铂丝 酒精灯灼烧 无色蘸取 待测物 酒精灯灼烧 观察火焰颜色 用盐酸洗涤 铂丝 酒精灯灼烧 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)
44、;铜元素:绿色。角度一 碱金属元素性质规律的应用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
45、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 H2高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!CK 与水的反应不如 Na 与水的反应剧烈DK 也可放在煤油中保存解析:选 C 金属活动性顺序表中 K 在 Na 的前面,K 比 Na 活泼,故 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
46、 正确。角度二 焰色反应3用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是()A只含有 NaB一定含有 Na,可能含有 KC既含有 Na,又含有 KD可能含有 Na,可能还含有 K解析:选 B Na的焰色为黄色,而 K的焰色为紫色,但是黄色会干扰紫色,所以溶液中一定含有 Na,但无法判断是否含有 K。4下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是()钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净实验时最好选择本身颜色较浅的火焰没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替A仅有不正确 B仅有不
47、正确C仅有不正确D全对解析:选 D 观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免钠的干扰;由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法,所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况。全 国 卷1判断下列说法的正误高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(1)(2015新课标全国卷)过氧化钠与水反应时,生成 0.1 mol O2 转移的电子数为 0.2NA。()(2)(2015新课标全国卷)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 1NA。()(3)(2015新课标全
48、国卷)1 L 0.1 molL1 的 NaHCO3 溶液中 HCO3 和 CO23 离子数之和为 0.1NA。()(4)(2015新课标全国卷)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液,立即产生气泡。()(5)(2014新课标全国卷)用热的烧碱溶液洗去油污,是因为 Na2CO3 可直接与油污反应。()(6)(2015新课标全国卷)CO2 通过 Na2O2 粉末后固体物质增重。()(7)(2014新课标全国卷)碳酸氢钠受热分解实验如图所示。()(8)(2014新课标全国卷)用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应。()(9)(2013新课标全国卷)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
49、。()(10)(2013新课标全国卷)钠与 CuSO4 溶液反应:2NaCu2=Cu2Na。()(11)(2013新课标全国卷)NaHCO3 溶液与稀 H2SO4 反应:CO23 2H=H2OCO2。()(12)(2011新课标全国卷)1.00 mol NaCl 中含有 6.021023 个 NaCl 分子。()(13)(2011新课标全国卷)1.00 mol NaCl中,所有Na的最外层电子总数为86.021023。()(14)(2011新课标全国卷)电解 58.5 g 熔融的 NaCl,能产生 22.4 L Cl2(标准状况)、23.0 g金属钠。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(
50、6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!地 方 卷2判断下列说法的正误(1)(2015安徽高考)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3 固体都能发生分解。()(2)(2015江苏高考)用如图装置加热分解 NaHCO3 固体。()(3)(2015江苏高考)Na2CO3 溶液中 CO23 的水解:CO23 H2O=HCO3 OH。()(4)(2015 江苏高考)NaHCO3 溶液中加足量 Ba(OH)2 溶液:HCO3 Ba2 OH=BaCO3H2O。()(5)(2015福建高考)称取 2.0 g NaOH
51、固体,先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加 2 g 砝码,左盘上添加 NaOH 固体。()(6)(2015广东高考)23 g Na 与足量 H2O 反应完全后可生成 NA 个 H2 分子。()(7)(2015广东高考)分别加热 Na2CO3 和 NaHCO3 固体,试管内壁都有水珠,则两种物质均受热分解。()(8)(2015山东高考)金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火。()(9)(2015山东高考)用试管加热 NaHCO3 固体时使试管口竖直向上。()(10)(2015天津高考)服用阿司匹林出现水杨酸反应时,用 NaHCO3 溶液解毒。()(11)(2015天津高考)灼烧白色粉末,火焰成黄色,
52、证明原粉末中有 Na,无 K。()(12)(2015上海高考)溶解度:小苏打苏打。()(13)(2014江苏高考)过氧化钠的电子式为。()(14)(2014江苏高考)在过氧化钠与水的反应中,每生成 0.1 mol 氧气,转移电子的数目为 0.4NA。()(15)(2014北京高考)用如图装置进行实验,由中澄清石灰水变浑浊,可证明中NaHCO3 固体受热分解。()高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(16)(2014山东高考)Na2O2 与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。()(17)(2013江苏高考)Na2O2 溶于水产生 O2 的离子方程式为:Na2O2H2O=2N
53、a2OHO2。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)3(2014上海高考)如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的部分装置。下列操作正确的是()Aa 通入 CO2,然后 b 通入 NH3,c 中放碱石灰Bb 通入 NH3,然后 a 通入 CO2,c 中放碱石灰Ca 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,c 中放蘸有稀硫酸的脱脂棉Db 通入 CO2,然后 a 通入 NH3,c 中放蘸有稀硫酸的脱脂棉解析:选 C“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的原理是在饱和食盐水中通入 NH3 和 CO2。在这一实验
54、过程中,由于 CO2 在水中的溶解度较小,而 NH3 的溶解度较大,所以要在饱和食盐水中先通 NH3 然后再通 CO2,否则 CO2 通入后会从水中逸出,等再通 NH3 时溶液中 CO2的量就很少了,这样得到的产品也很少;在这个实验中的尾气主要是 CO2 和 NH3,其中 NH3对环境影响较大,NH3 是碱性气体,所以在 c 装置中要装酸性物质,据此可知 A、B、D 错误,C 正确。4(2014上海高考)下列反应与 Na2O2SO2=Na2SO4 相比较,Na2O2 的作用相同的是()A2Na2O22CO2=2Na2CO3O2B2Na2O22SO3=2Na2SO4O2CNa2O2H2SO4=N
55、a2SO4H2O2D3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O解析:选 D 在反应 Na2O2SO2=Na2SO4 中 SO2 作还原剂,Na2O2 作氧化剂。A 项,在反应 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 中 Na2O2 既是氧化剂,也是还原剂;B 项,在反应2Na2O22SO3=2Na2SO4O2 中 Na2O2 既是氧化剂,也是还原剂;C 项,在反应 Na2O2H2SO4=Na2SO4H2O2 中元素的化合价均没有发生变化,不是氧化还原反应;D 项,在反高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!应 3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O 中,N
56、a2O2 作氧化剂。(限时:45 分钟)一、选择题1(2016唐山模拟)下列做法不正确的是()ANa2O2 用作呼吸面具的供氧剂BNaHCO3 的热稳定性强于 Na2CO3C乙醇可与金属钠反应放出 H2D金属钠着火时,用细沙覆盖灭火解析:选 B NaHCO3 受热分解而 Na2CO3 受热不分解,故 Na2CO3 的热稳定性强于NaHCO3。2(2016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
57、式为 Na2O2H2O=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 D Na2O 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元素不守恒,得失电子不守恒,C 项错误。3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 C A 项
58、反应条件不同,生成物不同;B 项 CO2 的用量不同,生成物不同;D项,Na2CO3 溶液与盐酸的加入顺序不同,生成物不同。4观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块金属钠露置于空气中,观察到下列现象:银白色 变灰暗 变白色 出现液滴 白色固体,则下列说法正确的是()A发生氧化还原反应生成了 Na2O2高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!B只发生物理变化C是 Na2CO3 吸收空气中的水蒸气形成了溶液D变白色主要是因为生成了 NaOH解析:选 D 金属钠露置于空气中发生的一系列变化为:Na O2常温下Na2O H2O NaOH 吸水潮解NaOH 溶液 吸收CO2
59、Na2CO3 对照选项分析判断,D 项正确。5下列叙述不正确的是()A切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗,发生的反应为 2NaO2=Na2O2B4.6 g Na 与 O2 完全反应,生成 7 g 产物时失去电子的物质的量为 0.2 molCNa 与稀 H2SO4 反应的离子方程式为 2Na2H=2NaH2D将少量 Na 投入到 CuSO4 溶液中,既有沉淀生成又有气体放出解析:选 A A 项,常温下切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗是因为生成 Na2O,错误;B 项,由题意知虽然生成 Na2O2 和 Na2O 的混合物,但是 Na 的物质的量为 0.2 mol,
60、故失去电子的物质的量仍为 0.2 mol,正确;C 项,Na 与稀 H2SO4 反应的本质是与 H的反应,H2SO4 是强酸,正确;D 项,Na 与水反应放出气体,生成的 NaOH 与 CuSO4反应生成 Cu(OH)2 沉淀,正确。6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,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
61、产物是 Na2CO3,原因是钠与氧气生成的 Na2O 与 H2O 和 CO2反应解析:选 A A 项,对 NaHCO3 溶液微热,HCO3 水解程度增大,溶液碱性增强。7纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的方法中正确的是()高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!A分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发没有残留物的是小苏打B用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C取两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打D先将两样品配成溶液,分别加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打
62、解析:选 C 小苏打(NaHCO3)受热分解生成 Na2CO3、H2O 和 CO2,有 Na2CO3 残留,A错误;纯碱和小苏打中都含有 Na,所以焰色反应的颜色均为黄色,B 错误;向二者的溶液中分别加入澄清石灰水,均有 CaCO3 沉淀生成,D 错误。8碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是()A在碱金属元素中它具有最大的原子半径B钫在空气中燃烧时,只生成化学式为 Fr2O 的氧化物C它的氢氧化物的化学式为 FrOH,这是一种极强的碱D它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸解析:选 B 根据同主族元素性质
63、的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以产生过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。9(2016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
64、应生成 O2对,对,有解析:选 D A 项中陈述错误,治疗胃酸过多要用 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。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!10已知 A 是一种金属单质,B 显淡黄色,其转化关系如图所示,则 C 的以下性质错误的是()A溶液呈碱性B与澄清石灰水反应产生白色沉淀C与足量盐酸反应放出气体D受热易分解解析:选 D 由题意知 A 为 Na,B 为 Na2O2,C 为 Na2CO3,D 为 NaOH。Na2CO3 受热不分解,D 项错误。11(2016衡阳联考)一定量 N
65、a2O2 和 NaHCO3 均匀混合物分成质量相等的甲、乙两份。将甲投入 100 mL 稀盐酸,固体完全溶解,收集到标准状况下的干燥气体 2.24 L。再将生成的气体全部导入装有乙的干燥管中,充分吸收后,收集到一种单质气体,标准状况下体积为2.016 L。根据以上信息,下列有关推断不正确的是()A甲乙两份混合物中均含 Na2O2 0.16 molB甲乙两份混合物中均含 NaHCO3 0.02 molC原混合物中 Na2O2 与 NaHCO3 物质的量之比无法确定D盐酸物质的量浓度可能为 3.4 molL1解析:选 B 装有乙的干燥管中 CO2与 Na2O2发生反应(设参加反应的 CO2的体积为
66、 x L,对应生成的 O2 的体积为 y L):2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 差值2 1 1x L y L 2.24 L2.016 L0.224 L由 xy0.224,x2y,得 x0.448,y0.224。由题意可知装有乙的干燥管中 CO2 完全反应,但不能确定 Na2O2 是否完全反应,因此不能通过上述反应确定混合物中 Na2O2 的含量。混合物与盐酸反应时,由于不知道盐酸的浓度,故不能通过盐酸与 NaHCO3 的反应确定混合物中 NaHCO3 的含量,但可以通过 Na2O2 与盐酸反应时生成的 O2 的量(2Na2O2O2)来确定混合物中 Na2O2 的含量:n(Na2O2)
67、2n(O2)22.016 L0.224 L22.4 Lmol10.16 mol,A 项正高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!确,B 项错误,C 项正确。若盐酸完全反应,则有:4HCl2Na2O2=4NaCl2H2OO2,HClNaHCO3=NaClH2OCO2,n(HCl)4n(O2)n(CO2)40.08 mol0.02 mol0.34 mol,故盐酸的物质的量浓度可能为 0.34 mol0.1 L 3.4 molL1,D 项正确。12由 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2O、NaCl 中的某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸,有气体放出。将气体通过足
68、量的 NaOH 溶液,气体体积减少。将上述混合物在空气中加热,有气体放出且固体质量增加。下列判断正确的是()A混合物中一定不含 Na2CO3、NaClB混合物中一定有 Na2O2、NaHCO3、Na2OC无法确定混合物中是否含有 NaHCO3D混合物中一定不含 Na2O2、NaCl解析:选 B 向混合物中加入足量盐酸产生气体,气体通入 NaOH 溶液后,体积减少,可知气体成分为 CO2 和 O2,则混合物中一定有 Na2O2 且至少有 Na2CO3 和 NaHCO3 中的一种;混合物在空气中加热,有气体放出且固体质量增加,则混合物中一定有 NaHCO3。NaHCO3受热分解生成 CO2 和 H
69、2O,其与 Na2O2 反应的质量变化如下(假设混合物中有 2 mol NaHCO3):2 mol NaHCO31 mol CO21 mol H2O Na2O21 mol O2,固体质量减少,而题给信息是固体质量增加,故混合物中一定含有 Na2O,而 Na2CO3和 NaCl 无法确定。二、非选择题13.已知 A、B、C、D、E、F、G、H 8 种物质,有如图转化关系。其中 A、D 为淡黄色固体,B、G、H 为溶液,H 呈浅绿色,E 为红褐色沉淀。又知 A、F 均能使品红溶液褪色。请回答下列问题:(1)A 与 G 反应的现象是_。(2)A、B 分别加入滴有酚酞的水中,各有什么现象?A_;B_。
70、高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(3)H 和 B、C 反应的离子方程式_,现象为_。(4)将一定物质的量的 CH4、O2 和 A 放入一密闭容器中,用电火花不断引燃混合气,使其充分反应。反应结束后,容器内压强趋于 0(在 120 时测定),其残余固体溶于水,无气体放出。CH4、O2 和 A 的物质的量之比是_。若取 0.1 mol CH4 发生上述反应,向残余固体中加入足量的酸,能放出_ mol气体,共可消耗_ mol HCl 使溶液呈中性。解析:由题中信息和转化关系可推知 A 为 Na2O2,B 为 NaOH,C 为 O2,D 为 S,E 为Fe(OH)3,F 为
71、 SO2,G 为可溶性硫化物溶液,H 为含 Fe2的溶液,由此可得出(1)、(2)、(3)的答案。(4)常规解法:CH42O2=CO22H2O2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2 22 得:2CH4O26Na2O2=2Na2CO38NaOH这样问题就全部解决了。巧解:根据(CO)nHm 可与 Na2O2 完全反应,可知 CH4 与 O2 的物质的量之比为 21,进而求得 CH4、O2、Na2O2 的物质的量之比是 216。答案:(1)有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊)(2)溶液先变红,后褪色 溶液变红(3)4Fe28OHO22H2O=4Fe(OH)3先生成白色
72、沉淀,逐渐变灰绿色,最后转化成红褐色(4)216 0.1 0.614某课外活动小组设计如下实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是_,该反应中,反应物的总能量_(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。(2)装置中的试剂是_(填字母)a稀盐酸b稀硫酸c小苏打d石灰石(3)实验时,应先打开弹簧夹_(填“K1”或“K2”),观察到预期现象后,关闭它,再打开另一个弹簧夹。(4)实验过程中将带火星的木条置于 a 口,观察到带火星的木条始终不复燃。为观察到最终木条复燃,甲建议在后安装一个盛
73、有碱石灰的干燥管,目的是_;乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明 CO2 参与了反应,原因是。(5)为进一步达到实验目的,应补充的实验是:取最终反应后 中所得固体,_。解析:(1)此反应是放热反应;(2)依据实验目的,需要干燥的 CO2,所以装置是制取CO2 装置,故只能选择小苏打,因为盐酸易挥发出 HCl,所以应选择稀硫酸;(3)先通干燥CO2,然后再通湿润 CO2 进行对比;(5)证明反应后固体中含有 CO23。答案:(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 大于(2)b、c(3)K2(4)除去未充分反应的 CO2 水与 Na2O2 反应生成 O2(5)加入稀盐酸,
74、将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可)15(2016江西新余一中联考)某校化学研究性学习小组设计如下实验方案,测定NaHCO3 和 Na2CO3 混合物中 NaHCO3 的质量分数。方案一:按如图装置进行实验,并回答以下问题。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!按图组装仪器并检查装置的气密性。实验前称取 17.90 g 样品,从分液漏斗滴入 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。实验结束后测得 U 型管增重 8.80 g。(1)B 瓶中装的试剂为_,C 装置的作用是_。(2)从导管 A 处缓缓鼓入一定量的空气的目的是_。
75、(3)该样品中 NaHCO3 的质量分数为_。方案二:称取一定量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量 Ba(OH)2溶液。过滤洗涤、干燥沉淀,称量固体质量,进行有关计算:回答:实验中判断沉淀是否完全的方法是_。解析:方案一:实验开始前从导管 A 处缓缓鼓入一定量的空气,将装置中的 CO2 排出,NaOH 溶液可除去空气中的 CO2,锥形瓶中样品与稀硫酸反应生成 CO2,B 中应为浓硫酸,用来干燥 CO2,U 型管增重为反应生成 CO2 的质量,干燥管中的碱石灰吸收空气中的 CO2、水蒸气,防止其进入 U 型管中干扰含量的测定。(1)由上述分析可知 B 瓶中装的试剂为浓硫酸,C
76、装置的作用是防止空气中的水蒸气、CO2 进入 U 型管,干扰测定实验结果的准确性。(2)从导管 A 处缓缓鼓入一定量空气的目的是把反应产生的 CO2 全部导入 U 形管中。(3)设NaHCO3 和 Na2CO3 的质量分别为 x g、y g,则xy17.90 x84 y1068.80 44,解得 x12.6,该样品中NaHCO3 的质量分数为12.60 g17.90 g100%70.4%。方案二:向小烧杯中加入足量 Ba(OH)2 溶液,NaHCO3 和 Na2CO3 均反应,生成碳酸钡沉淀,判断沉淀是否完全的方法是取少量滤液,再滴加少许 Ba(OH)2 溶液,若无白色沉淀生成说明沉淀完全。答
77、案:(1)浓硫酸 防止空气中水蒸气、CO2 进入 U 型管,干扰测定实验结果的准确性 高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(2)把反应产生的 CO2 全部导入 U 形管中(3)70.4%取少量滤液,再滴加少许 Ba(OH)2 溶液,若无白色沉淀生成说明沉淀完全第 2 节 铝及其重要化合物高考导航1了解金属铝的主要性质及其应用。2了解铝的重要化合物的主要性质及其应用。1物理性质银白色有金属光泽的固体,有良好的导电性、导热性和延展性,密度较小,质地柔软。2化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:2Al3Cl2=2AlCl3 2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2
78、2AlFe2O3=高温 2FeAl2O3(铝热反应)高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!3铝与镁的性质比较铝镁与非金属反应能被 Cl2、O2 氧化2MgO2=点燃 2MgOMgN2=点燃 Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应 Mg2H2O=Mg(OH)2H2与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与 Fe2O3、MnO2、Cr2O3 等金属氧化物发生铝热反应能在 CO2 中燃烧:2MgCO2=点燃 2MgOC4.铝的用途纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。问题 1 铝与酸、碱的反应及计算铝分别与盐酸、NaOH 溶液反应的化学方程式为:2Al6H
79、Cl=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:,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)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为 VHClH2VNaOHH211。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为VHClH2VNaOHH213。(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,若产生氢气的体积比为13VHClH2VNaOHH211,则必定是:铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足;铝与氢氧化钠溶液反应时
80、,铝不足而氢氧化钠过量。对点练 等体积、等物质的量浓度的 H2SO4、NaOH 溶液分别放在甲、乙两烧杯中,高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!各加入等质量的铝,生成 H2 的体积比为 56(相同条件下),则甲、乙两烧杯中的反应情况可能是()A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量、乙中碱过量C甲中酸过量、乙中铝过量D甲中酸过量,乙中碱过量解析:选 B 若酸、碱过量,生成 H2 的体积比为 11,若铝均过量,生成 H2 的体积比为 23,可知反应情况甲中铝过量,乙中碱过量。问题 2 镁、铝的制备(1)工业上制备铝,用电解氧化铝的方法,为了降低氧化铝的熔点,要加助熔剂 Na3Al
81、F6,反应的化学方程式:2Al2O3(熔融)=电解冰晶石4Al3O2。不能用电解氯化铝的方法制备铝,因为氯化铝是共价化合物,其液态不导电。(2)工业制备镁用电解氯化镁的方法:MgCl2(熔融)=电解 MgCl2。工业制备金属镁,不能用电解氧化镁的方法,因为氧化镁的熔点很高。角度一 镁、铝的化学性质及应用1镁、铝单质的化学性质以相似为主,但也存在某些重大差异性,下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是()CO2 盐酸 NaOH 溶液 水A B C D解析:选 C Mg 能在 CO2 中燃烧而 Al 不能;Al 能与 NaOH 溶液反应而 Mg 不能。2某溶液能与 Al 粉反应放出 H2,该溶液中
82、可能大量共存的离子组是()ANH4、Ba2、HCO3、ClBK、Al3、S2、ClOCNa、Fe3、Cl、SO24DNH4、Mg2、SO24、NO3解析:选 C 能与 Al 反应放出 H2 的溶液,可能呈强酸性也可能呈强碱性。A 项,HCO3无论是在强酸性溶液中还是在强碱性溶液中均不能大量存在;B 项,Al3与 S2能发生水解高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!相互促进的反应,且 S2与 ClO之间能发生氧化还原反应;C 项,各离子在酸性条件下能大量共存;D 项,在碱性溶液中 NH4、Mg2不能大量存在,在酸性溶液中,不能产生 H2。3易拉罐的主要成分为铝合金,其中以铝
83、铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验,其中实验方案与现象、结论正确的是()序号实验方案现象、结论A加入盐酸产生无色气体,含铝、铁、镁三种元素B加入 NaOH 溶液有无色气体产生,含有镁铝两种元素C加入盐酸后,所得溶液中再加入少量NaOH 溶液产生白色沉淀,含有镁元素D用盐酸溶解并放置一会儿后,加入 KSCN溶液溶液呈血红色,含有铁元素解析:选 D A 项,铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体,因此不能得出含铝、铁、镁三种元素的结论,错误;B 项,铝、铁、镁三种金属中只有铝能与 NaOH 溶液反应产生无色气体,错误;C 项,氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀,错误;D 项,用盐
84、酸溶解后 Fe2在空气中易被氧化成 Fe3,加入 KSCN 溶液呈血红色,正确。角度二 铝与酸、碱反应的计算4将 5.4 g Al 投入 200.0 mL 2.0 molL1 的某溶液中有 H2 产生,充分反应后有金属剩余。该溶液可能是()AHNO3 溶液 BBa(OH)2 溶液CH2SO4 溶液DHCl 溶液解析:选 D 首先换算成物质的量,Al 为 0.2 mol,溶液中的溶质为 0.4 mol。A 选项中HNO3 与 Al 反应不生成 H2;B 选项中 n(OH)0.8 mol,与 Al 反应剩余 OH;C、D 选项中 n(H)分别为 0.8 mol、0.4 mol,根据反应 2Al6H
85、=2Al33H2可知 C 选项中 H有剩余,D 选项中 Al 有剩余。5铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出 H2 的金属,就铝的这一特殊性质回答下列问题:(1)等质量的两份铝分别与足量的HCl、NaOH溶液反应,所得H2的体积之比是_。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的 HCl、NaOH 溶液中,产生 H2的体积之比是_。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的 HCl、NaOH 溶液中,二者产生的 H2 相等,则 HCl 和 NaOH 的物质的量浓度之比是_
86、。(4)甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL1 的盐酸和 NaOH 溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后,测得生成的气体体积比为 V(甲)V(乙)12,则加入铝粉的质量为_。A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g解 析:(1)根 据 化 学 方 程 式:2Al 6HCl=2AlCl3 3H2、2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO23H2得 Al 与 H2 的关系式均为 2Al3H2,故只要参加反应的 Al 的量相等,所得 H2 的量必相等。(2)因为在反应中 Al 过量,产生的 H2 由 HCl 和 NaOH 的量决定。根据化学反应中的关系式:6HC
87、l3H2、2NaOH3H2,故当 HCl、NaOH 物质的量相等时,二者产生 H2 的体积比为 13。(3)因为铝足量且产生 H2 相等,根据关系式 n(HCl)n(NaOH)31,又因为两溶液体积相等,故物质的量浓度 c(HCl)c(NaOH)n(HCl)n(NaOH)31。(4)其反应原理分别为 2Al6HCl=2AlCl33H2,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。可见当参加反应的 HCl 和 NaOH 的物质的量一样多时,产生 H2 的体积比是 13,而题设条件体积比为 12,说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的,而对于 NaOH 来说是不足的。2Al6HCl =2AlCl
88、33H2 6 mol 3 mol 3 molL10.1 L 0.15 mol0.3 mol则 Al 与 NaOH 反应生成的 H2 为 0.15 mol20.3 mol。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2227 g54 g3 mol54 g 0.3 mol即投入的铝粉为 5.4 g。答案:(1)11(2)13(3)31(4)A高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!1氧化铝(1)白色固体,难溶于水,具有很高的熔点。(2)化学性质(用离子方程式表示):(3)用途:Al2O3 是一种比较好的耐火材料,还可制作各种宝石。2氢氧化铝(1)白色胶状不溶于水的固体,有较强的
89、吸附性。(2)化学性质:Al(OH)33H=Al33H2O;Al(OH)3OH=AlO2 2H2O;2Al(OH)3=Al2O33H2O。(3)制备:向铝盐溶液中加入氨水,离子方程式:Al33NH3H2O=AlOH33NH4;向偏铝酸盐溶液中通入足量 CO2,离子方程式:AlO2 CO22H2O=AlOH3HCO3;NaAlO2 溶液与 AlCl3 溶液混合,离子方程式:3AlO2 Al36H2O=4AlOH3。3明矾净水原理明矾的化学式为 KAl(SO4)212H2O,其净水的原理涉及到的离子方程式:Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3H。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有
90、,侵权必究!问题 1 Al2O3 的制备铝土矿的主要成分是 Al2O3,含有的杂质是 Fe2O3 和 SiO2,由于 Al2O3 具有两性,而杂质 SiO2 是酸性氧化物,Fe2O3 是碱性氧化物。因而可设计出两种提纯 Al2O3 的方案。方案 1:碱溶法 方案 2:酸溶法对点练 工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3xH2O、Fe2O3、SiO2 等)提取纯 Al2O3 作冶炼铝的原料,提取时操作过程如图所示,图中操作错误的是()A BCD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
91、;Al(OH)3 在常温干燥条件下并不发生分解,故操作需要加热,错误。问题 2 Al(OH)3 的制备高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!方法一:可溶性铝盐溶液与过量氨水反应。反应原理:Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4。方法二:向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量 CO2。反应原理:AlO2 2H2OCO2=Al(OH)3HCO3。方法三:相互促进水解法。反应原理:Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3。注意 Al(OH)3 能溶于 NaOH 溶液,反应物的量不容易控制,所以实验室一般不用铝盐与 NaOH 溶液反应。角度一 Al2O3、Al(OH)3 的两性
92、1(2015九江模拟)既能与稀盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应的化合物是()NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 AlA BCD解析:选 A 题给 4 种物质均既能与稀盐酸反应,又能与 NaOH 溶液反应,但铝是单质,不属于化合物。(1)中学学习阶段接触到的既能与酸反应又能与碱反应的物质有:金属单质:Al 等;两性氧化物:Al2O3 等;两性氢氧化物:Al(OH)3 等;弱酸的铵盐:(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S 等;弱酸的酸式盐:NaHCO3、KHS、NaHSO3 等;氨基酸等。(2)两性物质:是指既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物,上述物质中只有Al
93、2O3、Al(OH)3、氨基酸是两性物质。角度二 物质的除杂2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、干燥高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!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 Al(OH)3 和 Fe(OH)3 均不溶于氨水,故向含少量 Al3的 Fe3溶液中加入过量氨水时,Fe3、Al3均转化为氢
94、氧化物沉淀,达不到除杂的目的。含铝杂质的提纯方法归类利用 Al、Al2O3、Al(OH)3 可溶于强碱的特性,可除去许多物质中的含铝杂质,如:(1)Mg(Al):加足量 NaOH 溶液;(2)Fe2O3(Al2O3):加足量 NaOH 溶液;(3)Mg(OH)2Al(OH)3:加足量 NaOH 溶液;(4)Mg2(Al3):加过量 NaOH 溶液,过滤,再加酸充分溶解。角度三 Al(OH)3 的制备3用含少量镁粉的铝粉制取纯净的 Al(OH)3,下述操作步骤中最恰当的组合是()加盐酸溶解 加烧碱溶液溶解 过滤 通入过量 CO2 生成 Al(OH)3 沉淀 加入盐酸生成 Al(OH)3 沉淀 加
95、入过量烧碱溶液ABCD解析:选 B Al(Mg)足量NaOH溶液 过滤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:高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!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 D 从工艺流程图上看出,加入的试剂 X 能将铝土矿中的 Al2O3 溶解,且向该溶液中通入过量 Y,可得到 Al(OH)3 沉淀和 NaHCO3,
96、故 X 为 NaOH 溶液,Y 为 CO2。反应为:Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O,Al2O3 被溶解,反应过滤后得到的沉淀为 Fe2O3,A、B 错误;图中转化关系中由 Al2O3 冶炼铝属于氧化还原反应,C 错误。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AlAlO2 Al(OH)3方案AlAl3AlAlO2Al(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
97、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 AlO2 反应制取 Al(OH)3,则不存在该问题,故方案最好。答案:(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高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!溶液,从而影响 Al(OH)3 的生成量 2Al6H=2Al33H2,Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4(2)稀硫酸(3)药品用量最少,操作最为
98、简单Al3、Al(OH)3、AlO2 之间的转化关系写出上述转化的离子方程式:(1)Al33NH3H2O=AlOH33NH4;Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3;Al33OH=Al(OH)3。(2)Al(OH)33H=Al33H2O。(3)Al34OH=AlO2 2H2O。(4)AlO2 4H=Al32H2O。(5)AlO2 CO22H2O=AlOH3HCO3;AlO2 HH2O=Al(OH)3。(6)Al(OH)3OH=AlO2 2H2O。问题 1“铝三角”关系的应用(1)用离子方程式表示制取 Al(OH)3 的 3 种方法Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4;AlO2 C
99、O22H2O=Al(OH)3HCO3;Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3。(2)判断离子共存问题:Al3与 OH、AlO2、CO23、S2等弱酸根阴离子或 AlO2 与 H、HCO3 以及弱碱阳离高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!子 Al3、Fe3等因生成沉淀或发生水解相互促进的反应而不能大量共存。(3)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。(4)分离提纯:利用 Al 能溶于强碱溶液,分离 Al 与
100、其他金属的混合物。利用 Al2O3 能与强碱溶液反应,分离 Al2O3 与其他金属氧化物。利用 Al(OH)3 能与强碱溶液反应,分离 Al3与其他金属阳离子。对点练 1.下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是_。NaOH、AlCl3 NaHCO3、H2SO4 NaAlO2、NaHSO4 Na2CO3、HCl Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2解析:都使用互滴法,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
101、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,无法鉴别。NaHSO4=NaHSO24,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:开始无现象,后出现白色沉淀。现象不同,可以鉴别。向 Na2CO3 溶液中滴加盐酸:开始无现象,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。无论是 NaHCO3 还是Na2CO3 加到 Ca(OH)2 中都会产生白色沉淀,无法鉴别。答案:问题 2 与 Al(OH)3 沉淀生成有关的
102、图像(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3)溶液中至过量,图像如图甲所示。现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。有关反应的离子方程式:AB:Al33OH=Al(OH)3;BD:Al(OH)3OH=AlO2 2H2O。(2)把铝盐(Al3)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量,图像如图乙所示。现象:先无明显现象,然后逐渐产生大量的白色沉淀。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!有关反应的离子方程式:AB:Al34OH=AlO2 2H2O;BC:Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3。(3)把强酸溶液逐滴加入到 AlO2 溶液中至过量,图像如图丙所示。现象:先生成白色沉淀
103、,随后沉淀逐渐溶解。有关反应的离子方程式:AB:AlO2 HH2O=Al(OH)3;BD:Al(OH)33H=Al33H2O。(4)向强酸溶液中逐滴加入 AlO2 溶液至过量,图像如图丁所示。现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。有关反应的离子方程式:AB:4HAlO2=Al32H2O;BC:Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3。(5)把 Ba(OH)2 溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量,图像如图戊所示。OA 反应:2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4;AB 反应:2Al(OH)3K2SO4Ba(OH)2=BaSO42KAlO24H2
104、O。(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,图像如图己所示。OA 反应:Al33OH=Al(OH)3,Mg22OH=Mg(OH)2;AB 反应:Al(OH)3OH=AlO2 2H2O。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!对点练 2.(2016安徽示范高中联考)将一小块铝片加人某盐酸溶液中,铝片完全溶解,在所得溶液中继续滴加 NaOH 溶液,生成 Al(OH)3 的量与加入 NaOH 溶液体积的变化关系如图所示,下列说法正确的是()A盐酸与铝片反应后,盐酸还有剩余B图中 B 点之前发生的离子反应为 Al33OH=Al(OH)
105、3CAB 段消耗的 NaOH 体积与 BC 段消耗的 NaOH 体积比31D溶解铝片的盐酸浓度与滴加的 NaOH 溶液浓度相等解析:选 A 从图像可知,刚滴入 NaOH 溶液时,不生成沉淀,说明盐酸与铝片反应后仍有剩余,A 正确;B 点之前,在 OA 段,还发生了 HOH=H2O 的反应,B 错误;AB 段生成 Al(OH)3,BC 段溶解 Al(OH)3,所以 AB 段消耗的 NaOH 体积与 BC 段消耗的 NaOH体积比一定等于 31,C 错误;根据题目提供条件无法判断盐酸与 NaOH 溶液浓度的关系,D 错误。角度一 Al3、Al(OH)3、AlO2 之间的转化关系及应用1下列各组物质
106、,不能按(“”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!DMgCl2Mg(OH)2MgO解析:选 C A 项:Al2O3NaOHNaAlO2CO2H2OAl(OH)3 Al2O3;B 项:AlCl3氨水Al(OH)3NaOHNaAlO2HCl AlCl3;C 项:AlAl(OH)3 不能一步完成;D 项:MgCl2NaOHMg(OH)2 MgOHCl MgCl2。2某无色透明溶液与铝反应放出 H2,该溶液中可能含有 Mg2、Cu
107、2、Ba2、H、Ag、SO24、SO23、HCO3、OH、NO3 十种离子中的若干种,下列推断正确的是()A当溶液中有 Al3生成时,溶液中可能存在:SO24、NO3、H、Mg2B当溶液中有 Al3生成时,溶液中一定存在:H、SO24;可能存在 Mg2C当溶液中有 AlO2 生成时,溶液中一定存在:OH、Ba2、NO3D当溶液中有 AlO2 生成时,溶液中可能存在:OH、Ba2、NO3、SO23解析:选 B 据题意可知溶液中一定不含有 Cu2、HCO3。当溶液中有 Al3生成时,原溶液中含有 H,不含有 NO3(产生的气体为 NO)、SO23、OH,据电中性原理知其中必定含有 SO24,于是不
108、能存在 Ba2、Ag,可能含有 Mg2,A 项错误,B 项正确;当溶液中有AlO2 生成时,原溶液含有 OH,肯定没有 H、Ag、Mg2,据电中性原理知其中必定含有Ba2,于是不能存在 SO23、SO24,可能含有 NO3,C、D 项错误。铝线规律Al(OH)3 有两性,既溶于强酸(H)生成铝盐(Al3),又溶于强碱(OH)生成偏铝酸盐(AlO2),Al(OH)3、H、Al3、OH、AlO2 是铝的化合物转化关系中最常见的 5 种粒子,将这 5 种粒子按 pH 由小到大列出线型关系:HAl3Al(OH)3AlO2 OH我们将这条线形排列称为“铝线”。这条“铝线”上相邻粒子不反应,不相邻粒子间可
109、以反应。相隔的粒子反应生成处于两个反应粒子中间的粒子(产物水被略去)。相隔越远的粒子越容易发生反应。角度二 有关 Al(OH)3 沉淀的图像问题3下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是()高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!A向 1 L 浓度均为 0.1 molL1 的 Ba(OH)2、NaAlO2 混合溶液中加入 0.1 molL1 的稀H2SO4B向 1 L 浓度分别为 0.1 molL1 和 0.3 molL1 的 AlCl3、NH4Cl 的混合溶液中加入 0.1 molL1 的稀 NaOH 溶液C向烧碱溶液中滴加明矾溶液D向
110、AlCl3 溶液中滴加过量氨水解析:选 A A 项,Ba(OH)2 和 NaAlO2 的混合溶液中加入稀 H2SO4,发生的反应依次为 Ba22OH2HSO24=BaSO42H2O、AlO2 HH2O=Al(OH)3、Al(OH)33H=Al33H2O,所以加 1 L 稀 H2SO4 时,Ba(OH)2 反应完全,再加 0.5 L 稀 H2SO4时 AlO2 参加反应,再加 1.5 L 稀 H2SO4 时,Al(OH)3 全部溶解,正确;B 项,向 1 L 浓度分别为 0.1 molL1 和 0.3 molL1 的 AlCl3、NH4Cl 的混合溶液中加入 0.1 molL1 的 NaOH 溶
111、液,发生的反应依次是 Al33OH=Al(OH)3、OHNH4=NH3H2O、Al(OH)3OH=AlO2 2H2O,所以沉淀 Al3和溶解 Al(OH)3 所用 NaOH 的量之比为 31,而图像上看到的是 11,错误;C 项,向烧碱溶液中滴加明矾溶液,发生的反应依次是 Al34OH=AlO2 2H2O、Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3,错误;D 项,AlCl3 溶液中滴加过量氨水,沉淀不会溶解,错误。4某溶液中可能含有如下离子:H、Mg2、Al3、NH4、Cl、AlO2。当向该溶液中逐滴加入 NaOH 溶液时,产生沉淀的物质的量(n)与加入 NaOH 溶液的体积(V)的关系如图
112、所示,下列说法正确的是()高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!A原溶液中一定含有的阳离子是 H、Mg2、Al3、NH4B反应最后形成的溶液中的溶质含 AlCl3C原溶液中 Al3与 NH4 的物质的量之比为 13D原溶液中含有的阴离子是 AlO2、Cl解析:选 C 根据图像可推断出溶液中肯定含有 H、NH4、Al3和 Cl,肯定不存在AlO2 和 Mg2,A、D 错误;反应到最后溶液中的溶质为 NaCl 和 NaAlO2,B 错误;结合图像中的数量关系可得 n(H)n(Al3)n(NH4)213,C 正确。5如图表示 AlCl3 溶液与 NaOH 溶液相互滴加过程中微粒
113、的量的关系曲线,下列判断错误的是()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 AlO2 的物质的量的变化解析:选 B AlCl3 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,显然符合题意,则 x 表示 NaOH 的物质的量,B 项错误;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。全 国 卷1判断下列说法的正误(1)(2015新课标全
114、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,说明金属铝的熔点较低。()(2)(2015新课标全国卷)浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中,产生红棕色气体。()(3)(2015新课标全国卷)氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中,产生大量白色沉淀。()(4)(2014新课标全国卷)铝与 Fe2O3 发生铝热反应,反应后固体物质增重。()高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(5)(2013新课标全国卷)1.0 L 1.0 molL1 的 NaAlO2 水溶液中含有的氧原子数为 2NA。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)2(2013新课标全国
115、卷节选)Al2O3 是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度 Al2O3 的主要工艺流程是_(以化学方程式表示)。答案:(1)Al2O3(铝土矿)2NaOH=2NaAlO2H2O;NaAlO2CO22H2O=NaHCO3Al(OH)3;2Al(OH)3=Al2O33H2O地 方 卷3判断下列说法的正误(1)(2015江苏高考)与 Al 反应能放出 H2 的溶液中一定大量共存:Fe2、K、NO3、SO24。()(2)(2015江苏高考)制备 Al(OH)3 悬浊液:向 1 molL1 AlCl3 溶液中加过量的 6 molL1NaOH 溶液。()(3)(2015
116、福建高考)铝合金片用于冶金工业。()(4)(2015山东高考)向 Al2(SO4)3 溶液中加入过量的 NH3H2O:Al34NH3H2O=AlO24NH4 2H2O。()(5)(2015重庆高考)Al2O3 和 MgO 均可与 NaOH 溶液反应。()(6)(2015四川高考)明矾作净水剂起还原作用。()(7)(2014福建高考)铝罐可久盛食醋。()(8)(2014北京高考)Al 片溶于 NaOH 溶液中,产生气体的离子方程式为 2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2。()(9)(2014四川高考)氢氧化铝可作胃酸的中和剂。()(10)(2014山东高考)无色溶液中可能大量存在 Al3、N
117、H4、Cl、S2。()(11)(2013浙江高考)氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中。()(12)(2013广东高考)常温下将 Al 片放入浓硝酸中无明显变化,是因为 Al 与浓硝酸不反应。()高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(13)(2013江苏高考)明矾溶于水产生 Al(OH)3 胶体:Al33H2O=Al(OH)33H。()(14)(2013重庆高考)向 NaAlO2 溶液中滴加 NaHCO3 溶液,有沉淀和气体生成。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14
118、)4(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()AK BNa CFe DAl解析:选 D K 属于活泼金属,与 O2 发生剧烈的反应,A 项错误;Na 属于活泼金属,与空气中的 O2 发生反应生成 Na2O,Na2O 不能保护内层 Na,B 项错误;Fe 在空气中发生反应:2FeO22H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3、2Fe(OH)3=Fe2O33H2O,Fe 表面生成的 Fe2O3 不能保护 Fe,C 项错误;在空气中金属 Al 表面形成 Al2O3保护层,保护内层金属不被氧化,D 项正确。5.(2014安徽高
119、考)室温下,在 0.2 molL1 Al2(SO4)3 溶液中,逐滴加入 1.0 molL1 NaOH溶液,实验测得溶液 pH 随 NaOH 溶液体积变化曲线如图所示,下列有关说法正确的是()Aa 点时,溶液呈酸性的原因是 Al3水解,离子方程式为 Al33OH3Bab 段,溶液 pH 增大,Al3浓度不变Cbc 段,加入的 OH主要用于生成 Al(OH)3 沉淀Dd 点时,Al(OH)3 沉淀开始溶解解析:选 C A 项,离子方程式应为 Al33H233H,错误;B 项,ab 段,Al3不断与 NaOH 溶液反应而逐渐减少,错误;D 项,cd 段的后半部分,溶液的pH 已大于 7,说明有 N
120、aAlO2 生成,即 Al(OH)3 在 d 点之前已开始溶解,错误。6(2015广东高考节选)(1)用 NaOH 溶液可除去废 Al 片表面的氧化膜,反应的离子方程式为_。(2)电 解 制 备 Al(OH)3 时,电 极 分 别 为 Al 片 和 石 墨,电 解 总 反 应 方 程 式 为_。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(3)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时 AlCl4 和 Al2Cl7 两种离子在 Al 电极上相互转 化,其 他 离 子 不 参 与 电 极 反 应,放 电 时 负 极Al的 电 极 反 应 式 为_。解析:(1)Al2O3 与 NaOH
121、溶液反应的离子方程式为 Al2O32OH=2AlO2 H2O。(2)阳极上为 Al 失电子生成 Al3,阴极上为 H得电子生成 H2,其电解总反应方程式为 2Al6H2O=电解 2Al(OH)33H2。(3)因为没有其他离子放电,因此负极反应式为 Al3e7AlCl4=4Al2Cl7。答案:(1)Al2O32OH=2AlO2 H2O(2)2Al6H2O=电解 2Al(OH)33H2(3)Al3e7AlCl4=4Al2Cl77(2014天津高考节选)已知:化合物MgOAl2O3MgCl2AlCl3类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物熔点/2 8002 050714191工业制镁时,电解
122、MgCl2 而不电解 MgO 的原因是_;制铝时,电解 Al2O3 而不电解 AlCl3 的原因是_。解析:MgO 和 MgCl2 均为离子化合物,但 MgO 的熔点太高,熔融时需要消耗大量能量,故使用熔点较低的 MgCl2。AlCl3 属于共价化合物,熔融时不导电,故不能用电解 AlCl3的方法冶炼 Al。答案:MgO 的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本 AlCl3 是共价化合物,熔融态难导电(限时:45 分钟)一、选择题1下列有关铝的化合物的说法正确的是()A氧化铝坩埚可用于熔融 NaOH 实验B工业上利用电解熔融氯化铝冶炼铝高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必
123、究!C氢氧化铝能中和胃酸,可用于治疗胃酸过多D明矾可用于自来水的消毒解析:选 C 氧化铝能与 NaOH 反应,故氧化铝坩埚不能用于熔融 NaOH 实验,A 错误;工业上利用电解熔融氧化铝冶炼铝,B 错误;明矾用于自来水的净化而不能用于自来水的消毒,D 错误。2通过观察化学实验现象,分析归纳出正确的结论,是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是()选项实验现象结论A把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的 NaOH溶液中:铝溶解有气泡放出,而镁没有任何变化铝的金属性比镁强B取一块铝箔,用酒精灯点燃:铝箔只熔化成液体而没有脱落铝不易燃烧C向氯化铵溶液中投入一铝片:铝片上产生大
124、量气泡该气体是氨气D向氯化铝溶液中逐滴滴加 NaOH 溶液至过量:先产生白色沉淀,后沉淀逐渐溶解,最后沉淀完全消失氢氧化铝能溶于强碱溶液解析:选 D 镁的金属性比铝强,A 错误。B 项得出结论:氧化铝熔点比铝高,错误。铝与氯化铵溶液反应产生氢气,C 错误。3(2016南平质检)某铝土矿样品中含有 Al2O3、Fe2O3 和 SiO2,进行一系列操作将它们分离:加入试剂、过滤、洗涤、灼烧等。依次加入的一组试剂是()ANaOH 溶液、盐酸、氨气B硫酸、NaOH 溶液、盐酸CNaOH 溶液、盐酸、CO2D水、盐酸、NaOH 溶液解析:选 A A 项,向样品中加入过量的 NaOH 溶液,过滤洗涤分离出
125、 Fe2O3;在滤液中加入过量的盐酸,过滤分离出硅酸,经洗涤、灼烧得到 SiO2;再在滤液中加入过量的氨水,得到 Al(OH)3,经过滤、洗涤、灼烧得到 Al2O3,A 项正确。4下列操作能达到目的的是()A将一块带有氧化膜的铝片与过量的浓 NaOH 溶液完全反应后,取澄清溶液将其蒸干,得纯净的 NaAlO2 固体高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!B向 NaAlO2 溶液中加入过量的 AlCl3 溶液,将所得沉淀过滤洗涤,加热灼烧去掉水分,可得纯净的 Al(OH)3 固体C铝块与适量的稀盐酸完全反应,将所得溶液蒸干,可得 AlCl3 固体DAlCl3 溶液与足量氨水反
126、应,将沉淀过滤、洗涤、灼烧去掉水分可得 Al2O3 固体解析:选 D A 项,混有 NaOH 固体;B 项,灼烧得到的是 Al2O3;C 项,得到的是 Al2O3。5将等物质的量的 Mg 和 Al 混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出 H2 最多的是()A3 molL1HCl B4 molL1HNO3C8 molL1NaOH D18 molL1H2SO4解析:选 A 18 molL1H2SO4 为浓 H2SO4,与 Mg、Al 反应不产生 H2;Mg、Al 与稀HNO3 反应生成 NO 而不是 H2;Mg 与 HCl 溶液反应产生 H2,而 Mg 与 NaOH
127、 溶液不反应,等质量的 Al 分别与足量的 HCl 和 NaOH 溶液反应,产生 H2 的量相等。故 A 项产生 H2 的量最多。6在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组各取 60 mL 同浓度盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据如表所示:实验序号甲乙丙合金质量/mg510770918气体体积/mL560672672则下列说法正确的是()A甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的B盐酸的物质的量浓度为 0.8 molL1C合金中镁铝的物质的量之比为 11D丙组中铝的物质的量为 0.009 mol解析:选 C 比较几组数据可知,60 mL 盐酸最多产生气体的体积为 672 mL,则说明
128、甲组盐酸过量,乙组不能够说明,A 错误;根据关系:2HClH2,所以 n(HCl)0.06 mol,c(HCl)1 molL1,B 错误;通过甲组数据来计算金属的物质的量,设镁、铝的物质的量分别为 x、y,则有 24 gmol1x27 gmol1y0.51 g,x32y0.025 mol,求出 x0.01 mol,y0.01 mol,C 正确;因为合金的组成是均匀的,所以丙组中镁和铝的物质的量之比依然为11,则有 24 gmol1n27 gmol1n0.918 g,n0.018 mol,D 错误。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!7某校化学兴趣小组用如图所示过程除去
129、AlCl3 溶液中含有的 Mg2、K杂质离子并尽可能减少 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 D A 项用氨水将会使 Al3、Mg2均沉淀下来,达不到分离的目的;B 项溶液 a 中,Al3已转化为 AlO2;C 项 b 中含有 KCl、NaCl、HCl 等物质;D 项若不控制 pH,沉淀 a Al(OH)3将不能分离出来。8已知 NH4 AlO2 2H2O=Al(OH)3NH3H2O,向含有等物质的量的 NH4、Al3、H的混合溶
130、液中,慢慢滴加 NaOH 溶液直至过量,并不断搅拌,发生以下离子反应:H OH=H2O Al(OH)3 OH=AlO2 2H2O Al3 3OH=Al(OH)3 NH4 OH=NH3H2O先后顺序正确的是()ABCD解析:选 C 结合 OH能力强的先反应,第一个反应为 HOH=H2O;第二个反应为 Al33OH=Al(OH)3;AlO2 与 NH4 能相互促进水解而生成 Al(OH)3,故第三个反应为 NH4 OH=NH3H2O;最后一个反应为 Al(OH)3OH=AlO2 2H2O。9向 30 mL 1 molL1 的 AlCl3 溶液中逐滴加入浓度为 4 molL1 的 NaOH 溶液,若
131、产生 0.78 g 白色沉淀,则加入的 NaOH 溶液的体积可能为()A3 mL B7.5 mL C15 mL D17.5 mL解析:选 B 解法一:把该题的信息转化为图像,用图像法求解,如图所示:高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!当生成沉淀 0.01 mol 时需 NaOH 0.03 mol 或需 NaOH 0.11 mol,显然 B 项符合题意。解法二:已知 n(AlCl3)0.03 mol,nAl(OH)30.01 mol,由沉淀的物质的量小于 AlCl3的物质的量可推知此题可能有两个答案:一是 NaOH 不足,二是 NaOH 过量。由两者反应的离子方程式 Al
132、33OH=Al(OH)3,Al(OH)3OH=AlO2 2H2O 知:当 NaOH 的量不足时,则 V(NaOH)0.034L0.007 5 L7.5 mL;当 NaOH 过量时,则 V(NaOH)0.0330.024L0.027 5 L27.5 mL。10(2016鄂豫晋冀陕五省联考)向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3 溶液,生成沉淀 Al(OH)3 的量随 AlCl3 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、Mg2、SO24、HCO3Bb 点对应的溶液中:Ag、Ca2、NO3、FCc 点对应的溶液中:Na、S2、S
133、O24、ClDd 点对应的溶液中:K、NH4、I、CO23解析:选 C a 点对应的溶液中 NaOH 过量,HCO3 与 Mg2、OH反应,在溶液中不能大量共存,故 A 错误;c 点时偏铝酸钠与氯化铝恰好完全反应生成氢氧化铝,还生成氯化钠,则不可能存在 Ag,故 B 错误;b 点对应的溶液中 AlCl3 恰好全部生成偏铝酸钠,溶液显碱性,Na、S2、SO24、Cl之间不反应,且都不与偏铝酸钠反应,在溶液中能够大量共存,故 C 正确;d 点为氯化铝溶液过量,Al3、CO23 发生相互促进的水解反应,生成 Al(OH)3沉淀和 CO2 气体,在溶液中不能大量共存,故 D 错误。二、非选择题11某混
134、合物甲中含有明矾KAl(SO4)212H2O、Al2O3 和 Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!请回答下列问题:(1)写出 A、B、D 的化学式:A_、B_、D_。(2)试剂 a 最好选用_。ANaOH 溶液 B稀盐酸C二氧化碳D氨水(3)写出反应的离子方程式:_。(4)固体 E 可以作为复合性的化学肥料,E 中所含物质的化学式为_。解析:根据已知信息中甲的成分,可以推断 B 为 Al2O3,因此反应是通过电解 Al2O3而得到 D(O2)和 A(单质 Al)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液,溶液中含有 Al3
135、、K和 SO24,甲加入水得到的沉淀为 Al2O3、Fe2O3 的混合物,再加入 NaOH 溶液,则 Al2O3 溶解,再通入 CO2 可以得到 Al(OH)3 沉淀。试剂 a 应该为氨水,如果加入的试剂 a 是 NaOH 溶液,则其加入的量不易控制,由此可推知 E 为 K2SO4、(NH4)2SO4 的混合物。答案:(1)Al Al2O3 O2(2)D(3)AlO2 2H2OCO2=Al(OH)3HCO3(4)K2SO4、(NH4)2SO412某无色稀溶液 X 中,可能含有如表所列离子中的某几种。阴离子CO23、SiO23、AlO2、Cl阳离子Al3、Fe3、Mg2、NH4、Na现取该溶液适
136、量,向其中加入某试剂 Y,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。(1)若 Y 是盐酸,则 Oa 段转化为沉淀的离子(指来源于 X 溶液的,下同)是_,ab 段 发 生 反 应 的 离 子 是 _,bc 段 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为_。(2)若 Y 是 NaOH 溶液,则 X 中一定含有的离子是_,ab 段反应的离子方程式为_。解析:(1)因溶液无色,所以不含 Fe3,加入盐酸后能形成的沉淀有 Al(OH)3、H2SiO3,高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!前者能溶于过量盐酸而后者不能,由图像知溶液中肯定含有 AlO2、SiO23
137、,Oa 段发生反应的离子为 AlO2、SiO23,ab 段发生反应的离子为 CO23,bc 段则是 Al(OH)3 溶解。(2)当向溶液中加入 NaOH 溶液时,生成的沉淀为 Mg(OH)2、Al(OH)3,ab 段是 NH4 与 OH发生反应,因 Mg2、Al3不能与 CO23、SiO23、AlO2 共存,故此时溶液中的阴离子只有 Cl。答案:(1)SiO23、AlO2 CO23Al(OH)33H=Al33H2O(2)Al3、Mg2、NH4、Cl NH4 OH=NH3H2O13铝是一种应用广泛的金属,工业上用 Al2O3 和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是 Al2
138、O3 和 SiO2 等。从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如图所示:以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图所示:回答下列问题:(1)写出反应 1 的化学方程式:_。(2)滤 液 中 加 入 CaO 生 成 的 沉 淀 是 _,反 应 2 的 离 子 方 程 式 为_。(3)E 可作为建筑材料,化合物 C 是_,写出由 D 制备冰晶石的化学方程式_。(4)电解制铝的化学方程式是_,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分是_。解析:(1)因为铝土矿的主要成分为 SiO2、Al2O3,前者与 NaOH 反应生成 Na2SiO3,后者与 NaOH 反应生成 NaAlO2。(2)CaO 加入
139、水溶液中先生成 Ca(OH)2,Ca(OH)2 电离出的 Ca2与 SiO23 反应生成 CaSiO3;反应 2 为 NaAlO2 与 CO2 反应生成 Al(OH)3。(3)浓 H2SO4 与萤石(CaF2)反应生成 HF 气体和 CaSO4,故 C 为浓 H2SO4,D 为 HF,E 为 CaSO4;结合制备冰晶石的反应物 HF、Na2CO3 和 Al(OH)3 及生成物 Na3AlF6,由元素守恒可知该反应的生成物中还有 CO2 和水。(4)工业上利用熔融的氧化铝,通过电解可制得单质铝,并有 O2 生成;阳高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!极生成物 O2 可与石
140、墨反应,生成碳的氧化物。答 案:(1)2NaOH SiO2=Na2SiO3 H2O、2NaOH Al2O3=2NaAlO2 H2O(2)CaSiO3 2AlO2 CO23H2O=2Al(OH)3CO23(或 AlO2 CO22H2O=Al(OH)3HCO3)(3)浓 H2SO412HF3Na2CO32Al(OH)3=2Na3AlF63CO29H2O(4)2Al2O3=高温电解,Na3AlF64Al3O2 O2、CO2(或 CO)第 3 节 铁及其化合物高考导航1了解铁的主要性质及应用。2了解铁的重要化合物的主要性质及应用。1铁的物理性质铁是银白色金属,熔、沸点高,抗腐蚀性强,能被磁铁吸引,具有
141、金属的通性。2铁的化学性质铁单质性质活泼,有较强的还原性,铁元素主要化合价为2 价和 3 价。(1)与非金属单质的反应与 O2 的反应:常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为 Fe2O3。点燃:3Fe2O2=点燃 Fe3O4。与 Cl2 的反应:2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3。与 S 的反应:FeS=FeS。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(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(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
142、液反应的离子方程式:2Fe3Fe=3Fe2。3铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗名铁红磁性氧化铁颜色状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)续表化学式FeOFe2O3Fe3O4溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的化合价232、3稳定性不稳定稳定稳定高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!与盐酸反应的离子方程式FeO2H=Fe2H2O Fe2O36H=2Fe33H2O Fe3O48H=Fe22Fe34H2O4.铁的氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态白色固体红褐色固体与盐酸反应Fe(OH)22H=Fe22H2OFe(OH)33H=Fe33H2O受热分解2Fe(
143、OH)3=Fe2O33H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应:Fe22OH=Fe(OH)2可溶性铁盐与碱溶液反应:Fe33OH=Fe(OH)3二者的关系在空气中,Fe(OH)2 能够非常迅速地被氧气氧化成 Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,反应的化学方程式为 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3思考:FeCl3、FeCl2、Fe(OH)3 和 Fe(OH)2 是否都可以通过化合反应得到?提示:不是,前三种可以:2Fe3Cl2=点燃 2FeCl3;2FeCl3Fe=3FeCl2;4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3;Fe(OH)2 不能通过化合反应
144、制得。问题 1 Fe 与氯水、稀 HNO3 反应产物的判断(1)Fe 与氯水反应产物的判断当氯水过量时:反应原理:2Fe3Cl2=2FeCl3。当 Fe 过量时:反应原理:Fe 与 Cl2 反应先生成 FeCl3,生成的 FeCl3 再与 Fe 反应生成 FeCl2。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!2Fe3Cl2=2FeCl3,2FeCl3Fe=3FeCl2。(2)Fe 与稀 HNO3 反应产物的判断当稀 HNO3 过量时:反应原理:Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O,铁元素的存在形式为 Fe3,铁元素的价态为3 价。当 Fe 过量时:反应原理:Fe 与
145、4HNO3 反应生成 Fe(NO3)3,生成的 Fe(NO3)3 与 Fe 反应生成 Fe(NO3)2。Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O,2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)2。总反应:3Fe8HNO3=3Fe(NO3)22NO4H2O,铁元素的存在形式为 Fe2,铁元素的价态为2 价。当 14 nFenHNO3Fe3Cu2Zn2C反应后溶液的质量减轻D反应后溶液中 Cu2与 Fe2的物质的量之比为 11解析:选 D 向混合溶液中加入 0.1 mol 铁粉,充分搅拌后铁完全反应,同时析出 0.1 mol Ag,且 Fe3和 Ag亦完全反应:2AgFe=Fe22Ag,2Fe3Fe
146、=3Fe2,向反应后的溶液中继续加入少量铁粉,发生反应:FeCu2=Fe2Cu,铁粉可以继续溶解,故 A 正确;根据金属活动性顺序表可知氧化性:Zn2Cu2Ag,根据金属铜和三价铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,可知氧化性:Cu2Fe3,故 B 正确;反应 2AgFe=Fe22Ag,置换出 0.1 mol Ag,消耗 Fe 的质量小于 0.1 mol Ag 的质量,导致溶液质量减轻,故 C 正确;由反应2AgFe=Fe22Ag,2Fe3Fe=3Fe2,可知反应共生成 0.2 mol Fe2,而 0.1 mol Cu2没有参加反应,则反应后溶液中 Cu2与 Fe2的物质的量之比为 12,故 D 错误。
147、5现有浓度分别为 1 molL1 的 FeCl3、FeCl2、CuCl2 混合溶液 100 mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空。(1)充分反应后,如果溶液中还有一定量的 Cu2,则溶液中一定含有的金属离子还有_,该离子在溶液中的物质的量范围为_,可能含有的金属或金属离子为_。(2)反应完毕后,铁粉有剩余,溶液中一定含有的金属离子为_,物质的量为_mol,一定没有的金属离子为_。解析:该题涉及的反应有:Fe2FeCl3=3FeCl2;FeCuCl2=CuFeCl2;Cu2FeCl3=2FeCl2CuCl2。(1)当 Cu2有剩余时,一定无铁粉,一定有 Fe2;若 Fe3剩余,则容器中含有 F
148、e3、Fe2、Cu2;若 Fe3恰好反应,则容器中含有 Fe2、Cu2;若 Cu2部分反应,则容器中含有 Cu、Fe2、Cu2。当 Fe3未被还原时,Fe2取最小值为 0.1 mol,当高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!Cu2全部被还原时,Fe2取最大值为 0.35 mol。(2)若铁粉有剩余,则溶液中就不可能有 Fe3、Cu2,因为能发生上述反应。反应完毕后,溶液中一定含有 Fe2,由反应的化学方程式可知 n(Fe2)32n(FeCl3)n(CuCl2)n(FeCl2)320.1 mol0.1 mol0.1 mol0.35 mol。答案:(1)Fe2 0.1 mol
149、n(Fe2)氢硫酸,所以二者不能发生反应,无沉淀产生,C 错误。二氧化硫与硫化氢会发生反应:SO22H2S=3S2H2O,产生沉淀,但是 SO2是非电解质,不符合题意,D 错误。5(2014山东高考节选)用铝粉和 Fe2O3 做铝热反应实验,需要的试剂还有_。AKCl BKClO3CMnO2DMg取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀 H2SO4,滴加 KSCN 溶液无明显现象,_(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无 Fe2O_(用离子方程式说明)。解析:做铝热反应的实验时,需要 KClO3 作助燃剂,且用镁条引燃。固体混合物中若高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵
150、权必究!有 Fe2O3,因发生反应:Fe2O36H=2Fe33H2O 和 Fe2Fe3=3Fe2,Fe3转化为Fe2,KSCN 溶液也不会变红。答案:B、D 不能 Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe26(2014重庆高考节选)月球含有 H、He、N、Na、Mg、Si 等元素,MgCl2 在工业上应用广泛,可由 MgO 制备。(1)MgO 的熔点比 BaO 的熔点_(填“高”或“低”。)(2)月球上某矿石经处理得到的 MgO 中含有少量 SiO2,除去 SiO2 的离子方程式为_;SiO2 的晶体类型为_。(3)MgO 与碳粉和氯气在一定条件下反应可制备 MgCl2。若尾气可
151、用足量 NaOH 溶液完全吸收,则生成的盐为_(写化学式)。解析:(1)MgO 和 BaO 中离子所带的电荷数相同,但由于 Mg2的半径小于 Ba2,所以MgO 的熔点要高于 BaO。(2)除去 MgO 中的 SiO2 杂质要利用二者性质的差异,即 SiO2 能和强碱反应而 MgO 不能,可以加入 NaOH 或 KOH 等强碱溶液,发生的离子反应为 SiO22OH=SiO23 H2O。(3)根据反应物以及生成物可知尾气中含有 Cl2 和 CO2,当用 NaOH溶液来吸收时,生成的物质有 NaCl、NaClO 和 Na2CO3。答案:(1)高(2)SiO22OH=SiO23 H2O 原子晶体(3
152、)NaCl、NaClO、Na2CO3(限时:45 分钟)一、选择题1金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B工业上金属 Mg、Cu 都是用热还原法制得的C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D越活泼的金属越难冶炼解析:选 B 合金的化学性质与成分金属的化学性质相似,物理性质略有不同,A 正确;Mg 在工业上用电解法冶炼,Cu 用热还原法冶炼,B 错误;金属冶炼的实质是 Mnne=M,C 正确;金属越活泼,金属离子的氧化性越弱,越难被还原,D 正确。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必
153、究!2某合金与铁的物理性质的比较如表所示:还知该合金耐腐蚀,强度大,从以上性能看,该合金不适合作()A导线 B门窗框 C炉具 D飞机外壳解析:选 A 该合金熔点高,硬度大,密度小,B、C、D 项中的应用均适合,导电性仅为 Ag 的 0.023 倍,不适合作导线。3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 Al BFe 和 CuCFe 和 Na DAl 和 Na解析:选 C Na 的沸点
154、 883,而 Fe 的熔点为 1 535,当 Fe 熔化时,Na 已汽化,二者不会形成合金。4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 C A 选项,CuOCu(OH)2 不能通过一步反应实现,错误;B 选项,铝合金比纯铝的熔点低,错误;D 选项,铜表面不能形成致密的氧化膜,错误。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!5下列制备金属单质
155、的方法或原理正确的是()A在高温条件下,用 H2 还原 MgO 制备单质 MgB在通电条件下,电解熔融 Al2O3 制备单质 AlC在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质 NaD加强热,使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu解析:选 B Mg 的活泼性强,不能用 H2 还原法制备 Mg,而是用电解熔融 MgCl2 的方法制备,A 错误;电解饱和食盐水得到 NaOH 而不是 Na,C 错误;CuO 强热分解生成 Cu2O而不是 Cu,D 错误。6被称为“国防金属”的镁,60%来自于海洋,从海水中提取镁的正确方法是()物质氧化镁氯化镁熔点/2 852714A.海水 石灰乳Mg(OH)2电解 Mg
156、B海水HCl MgCl2 溶液MgCl2(熔融)电解 MgC海水 石灰乳Mg(OH)2灼烧 MgO电解 MgD海水 石灰乳Mg(OH)2HCl MgCl2 溶液MgCl2(熔融)电解 Mg解析:选 D 因为海水中镁的含量很少,所以第一步需要富集,B 错误;由信息可知MgO 的熔点比 MgCl2 的熔点高,所以应电解熔融的 MgCl2 制取 Mg,D 正确。7工业上一般不用电解法生产的物质是()A生铁B铝C烧碱D精铜解析:选 A 工业上用电解熔融 Al2O3 的方法冶炼铝。用电解饱和食盐水的方法制备烧碱。用粗铜作阳极,纯铜作阴极,CuSO4 溶液作电解质溶液,电解精炼铜。工业上冶炼生铁是用 CO
157、 作还原剂,高温下还原 Fe2O3 的方法。8(2016宝鸡质检)已知下列转化关系中,M、N 均为单质,则 M 可能是()MN点燃 Q 溶于水 Q 溶液惰性电极电解 MNANa BAl CFe DCu高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!解析:选 D Na、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 溶液电解 Cu 和 Cl2。9已知酸性条件下可发生反应:2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同,用 H2 还原CuO 时,可能产生 Cu 或 Cu2O,两者都是红色固体。一同学对某次用 H2 还原
158、 CuO 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表所示:由此推出本次 H2 还原 CuO 实验的产物是()ACuBCu2OC一定有 Cu,可能有 Cu2OD一定有 Cu2O,可能有 Cu解析:选 D H2 还原 CuO 生成红色固体,可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种,上述实验只有加稀硫酸的设计是合理和必要的,加入稀硫酸变蓝和得到红色固体两种现象,证明原固体中含 Cu2O,且由题目已知酸性条件下可发生反应 2Cu=Cu2Cu,故不能证明 H2还原 CuO 实验所得的红色固体中有无 Cu。10根据框图所示,下列说法正确的是()AM、E 都是第四周期中的过渡元素,E 的金
159、属活动性比 M 的金属活动性强,E3的氧化性比 M2的氧化性弱B反应、都属于氧化还原反应,且在反应和中硫酸都是既表现了酸性,又表现了氧化性C反应、的离子方程式分别可表示为 E33SCN=E(SCN)3、3NH3H2OE3高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!=E(OH)33NH4D用 K2EO4、Zn 可制成一种高能电池,该电池中负极的电极反应式为:EO24 4H2O3e=E(OH)35OH解析:选 C 根据框图信息,M 和 E 分别是铜和铁,Fe3的氧化性比 Cu2的氧化性强,A 错误;不属于氧化还原反应,和中硫酸都是只表现了酸性,B 错误;用 K2FeO4、Zn 制成
160、一种高能电池,负极材料是 Zn,D 错误。二、非选择题11某课外活动小组,收集了一种合金进行研究。(1)外观暗灰色,表面光滑;(2)在酒精灯上灼烧,火焰呈绿色;合金片熔化,但不滴落;(3)取刮去表皮的合金 10.0 g,放入足量稀 H2SO4 中,收集到标准状况下的 H2 11.2 L;(4)另取刮去表皮的合金 10.0 g,放入足量 NaOH 溶液中,也收集到标准状况下的 H2 11.2 L。试据此判断,合金中一定含有的元素是_(写元素符号);下列元素可能含有的是_(填选项编号)。aAg bMg cNa dFe如果该合金中只含两种元素,它们的质量比是_。解析:灼烧,火焰呈绿色,则合金中含有铜
161、;等量的合金与稀 H2SO4 或与 NaOH 溶液反应产生 H2 的量相等,则合金中含有 Al,不可能含 Mg 或 Fe,可能还含有 Ag;Na 的沸点较低,不能与高熔点的金属形成合金。所以该合金中一定含有 Al 和 Cu,可能含有 Ag,不可能含有 Mg、Na、Fe。2Al 3H254 g 67.2 Lx11.2 Lx54 g11.2 L67.2 L9.0 g,即 10.0 g 该合金中含 Al 9.0 g,则含 Cu 10.0 g9.0 g1.0 g,m(Cu)m(Al)1.0 g9.0 g19。答案:Al、Cu a m(Cu)m(Al)1912铜器久置,表面会生成一层绿色固体,某化学兴趣
162、小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后,得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!行实验,探究碱式碳酸铜的分解产物。对试管内的绿色固体进行加热至完全分解,观察到装置 A 中绿色固体逐渐变成黑色,装置 B 中无水硫酸铜变成蓝色,装置 C 中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀盐酸,观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝,观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题:(1)加热后试管中剩余的黑色物质是_。(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式
163、:_。(3)写出上述实验步骤中反应的离子方程式:_。(4)实验装置最后的干燥管的作用是_。(5)已知:物质Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀时的 pH1.97.04.7完全沉淀时的 pH3.29.06.7若提供的药品有:Cl2、浓硫酸、NaOH 溶液、CuO、Cu,试结合题给表格,简述除去步骤溶液中 Fe2的实验步骤:_。解析:根据无水硫酸铜变蓝,可知反应中有水生成;根据澄清石灰水变浑浊,可知有CO2 生成;根据黑色固体溶于稀盐酸后溶液变蓝色,插入铁丝后有红色物质析出,可知黑色物质应是 CuO。(1)加热后试管中剩余的黑色物质是 CuO。(2)碱式碳酸铜受热分解的化学方高考资源
164、网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!程式为 Cu2(OH)2CO3=2CuOH2OCO2。(3)上述实验步骤中铁置换出铜,反应的离子方程式为 Cu2Fe=CuFe2。(4)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰,目的是防止空气中的 CO2 进入广口瓶中,干扰实验。(5)要除去 Fe2,根据表格可知 Fe2开始沉淀的 pH 为 7.0,而 Cu2完全沉淀的 pH 为 6.7,所以当 Fe2开始沉淀时 Cu2已完全沉淀,要保证 Cu2不被沉淀,只有把 Fe2氧化为 Fe3,再调节 pH 除去杂质,根据提供的氧化剂,只能选择 Cl2,为了不引入杂质,选择 CuO 调节溶液的 pH,注意
165、沉淀后一定要过滤。答案:(1)CuO(2)Cu2(OH)2CO3=2CuOH2OCO2(3)Cu2Fe=CuFe2(4)防止空气中的 CO2 进入广口瓶,干扰实验(5)通入足量 Cl2 将 Fe2氧化成 Fe3,加入 CuO 调节溶液的 pH 至 3.24.7,过滤除去Fe(OH)313(2016全国名校联盟百校联考)某实验小组利用 Fe2O3、Cu2O 的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O),实验方案如图所示:(1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为:Cu2O2H=CuCu2H2O、_、_。(2)溶液乙中加入适量 CuO 时发生反应的离子方程式为_。(3)操作主要包括_、_、过
166、滤、洗涤、晾干等步骤。(4)实验室还可以利用沉淀丙制取 FeCO3,流程如下:沉淀丙 盐酸足量铁粉过滤溶液戊适量NH4HCO3饱和溶液过滤洗涤 FeCO3写出上述转化过程、中发生反应的离子方程式:过程:_。高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!过程:_。过程:_。解析:Fe2O3、Cu2O 的混合物溶于过量的硫酸,Cu2O 在酸性条件下生成 Cu2和铜单质,Fe2O3 溶于酸生成 Fe3,铜单质被 Fe3氧化成 Cu2,所以得到的溶液甲中含有 Fe2、Cu2、Fe3等,加入双氧水将 Fe2氧化成 Fe3,再用氧化铜调节溶液的 pH 值,使 Fe3沉淀,得到丙为氢氧化铁,丁
167、为硫酸铜溶液,将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得硫酸铜晶体。氢氧化铁中加入盐酸生成氯化铁,氯化铁再与足量铁反应生成 FeCl2,FeCl2溶液中加入 NH4HCO3,过滤洗涤得 FeCO3。(1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为:Cu2O2H=CuCu2H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2Fe3=2Fe2Cu2。(2)溶液乙中含有 Fe3,加入适量 CuO 与 H反应生成 Cu2,促进 Fe3水解产生氢氧化铁沉淀,发生反应的离子方程式为:3CuO2Fe33H2O=2Fe(OH)33Cu2。(3)根据以上分析可知,操作主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾
168、干等步骤。(4)根据以上分析可知,反应的离子方程式为 Fe(OH)33H=Fe33H2O,反应的离子方程式为 Fe2Fe3=3Fe2,反应的离子方程式为 2HCO3 Fe2=FeCO3CO2H2O。答案:(1)Fe2O36H=2Fe33H2O Cu2Fe3=2Fe2Cu2(2)3CuO2Fe33H2O=2Fe(OH)33Cu2(3)蒸发浓缩 冷却结晶(4)Fe(OH)33H=Fe33H2O Fe2Fe3=3Fe2 2HCO3 Fe2=FeCO3CO2H2O(限时:45 分钟)一、选择题1以下有关金属的说法中正确的是()A活泼金属在常温下可与氧气反应,不活泼金属在加热或高温条件下也可与氧气反应B
169、活泼金属都可以从不活泼金属的盐溶液中置换出不活泼金属C由于铝元素和铁元素都有3 价,由 2Al6HCl=2AlCl33H2可知:2Fe高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!6HCl=2FeCl33H2D据金属的活动性:AlFe,则与相同浓度的盐酸反应时,Al 更剧烈解析:选 D A 项,金与氧气在高温条件下不反应。B 项,K、Ca、Na 会先与盐溶液中的溶剂水反应,无法得到不活泼金属。C 项,Fe 与盐酸反应只能生成 FeCl2。2金属及其化合物转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系中不全部是通过一步反应完成的是()ANaNaOHNa2CO3NaClBF
170、eFe(NO3)3Fe(OH)3Fe2O3CMgMgCl2Mg(OH)2MgSO4DAlAl2O3Al(OH)3AlCl3解析:选 D Al2O3 不能通过一步反应得到 Al(OH)3,D 错误。3取少量 MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3 的混合粉末,加入过量盐酸,充分反应后过滤,得到沉淀 X 和滤液 Y。下列叙述正确的是()A上述四种氧化物对应的水化物中,Al(OH)3 酸性最强B向沉淀 X 中逐滴加入硝酸,沉淀慢慢溶解C溶液 Y 中的阳离子主要是 Mg2、Al3、Fe3、HD溶液 Y 中加入过量氨水,所得沉淀为 Fe(OH)3 和 Mg(OH)2解析:选 C MgO2HCl=MgC
171、l2H2O,Al2O36HCl=2AlCl33H2O,Fe2O36HCl=2FeCl33H2O,SiO2 不与盐酸反应,也不与硝酸反应,B 项错误;溶液 X 中阳离子有 Mg2、Al3、Fe3、H,C 项正确;加入氨水生成 Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3 沉淀,D 项错误。4(2016衡水模拟)“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验才能决定其是否正确。下列几种类推结论中错误的是()钠与水反应生成 NaOH 和 H2;所有金属与水反应都生成碱和 H2铁露置在空气中一段时间后就会生锈;性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中Al(OH
172、)3、Cu(OH)2 受热易分解;Fe(OH)3 受热也易分解不能用电解熔融的 AlCl3 来制取金属铝;也不能用电解熔融的 MgCl2 来制取金属镁A B高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!CD解析:选 C 活泼金属钠与水反应生成 NaOH 和 H2,金属与水反应不一定生成碱,错误;铁露置在空气中一段时间后就会生锈,是因为发生了电化学腐蚀,金属铝在空气中和 O2 反应表面生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止 O2 与内部铝反应,所以铝能稳定存在于空气中,错误;难溶性碱受热易分解,所以 Fe(OH)3 受热也易分解,正确;AlCl3 是共价化合物,熔融状态下不导电,故不能用电
173、解熔融的 AlCl3 来制取金属铝;MgCl2 是离子化合物,熔融状态下导电,能用电解熔融的 MgCl2 来制取金属镁,错误。5下列实验现象描述不正确的是()选项实验现象A加热放在坩埚内的小块钠钠先熔化成光亮的小球,燃烧时,火焰为黄色,燃烧后,生成淡黄色固体B在酒精灯上加热铝箔铝箔熔化,失去光泽,熔化的铝并不滴落,好像有一层膜兜着C在 FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液先生成白色沉淀,沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色D在空气中久置的铝条放入 NaOH 溶液中立刻产生大量无色气泡,铝条逐渐变细,铝条逐渐发热解析:选 D 在空气中久置的铝条放入 NaOH 溶液中,其表面的 Al2O3 先与
174、NaOH 溶液反应,反应进行得较慢且没有气泡产生,D 错。6某溶液中含有的溶质是 FeBr2、FeI2,若向该溶液中通入一定量的 Cl2,再向反应后的溶液中滴加少量的 KSCN 溶液,结果溶液变为血红色,则下列叙述中正确的是()原溶液中的 Br一定被氧化 通入 Cl2 后原溶液中的 Fe2一定被氧化 不能确定通入 Cl2 后的溶液中是否存在 Fe2 若取少量所得溶液,加入 CCl4,静置,向上层溶液中加入足量的 AgNO3 溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中的 I、Fe2、Br均被完全氧化ABCD解析:选 B 因 I、Fe2、Br的还原性由强到弱的顺序为 IFe2Br,所以当通入Cl2 时三者
175、将依次被氧化。又向所得溶液中滴加 KSCN 溶液,溶液变为血红色,故原溶液中I一定被完全氧化,Fe2至少有一部分被氧化,而 Br是否被氧化,由题目提供的信息不能高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!确定。7(2016福建三明一中联考)下列关于反应中的先后顺序评价正确的是()A向浓度都为 0.1 molL1 的 FeCl3 和 CuCl2 混合溶液中加入铁粉,CuCl2 首先反应B向 NH4Al(SO4)2 溶液中滴加少量的 NaOH 溶液,NH4 首先反应C向浓度都为 0.1 molL1 Na2CO3 和 NaOH 溶液通入 CO2 气体,NaOH 首先反应D向浓度为 0
176、.1 molL1 的 FeCl3 溶液中加入质量相同、颗粒大小相同的铁和铜,铜先反应解析:选 C Fe3的氧化性强于 Cu2,与还原剂铁反应时,Fe3优先反应,即 FeCl3 优先反应,故 A 错误;向 NH4Al(SO4)2 溶液中滴加少量 NaOH 溶液,氨水碱性强于氢氧化铝,则 Al3先发生反应生成氢氧化铝沉淀,故 B 错误;Na2CO3 和 NaOH 均可以和 CO2 反应,但是 NaOH 的碱性强于 Na2CO3,所以 NaOH 先和 CO2 发生反应,故 C 正确;还原性:FeCu,所以铁优先反应,故 D 错误。8(2016云南检测)1 mol X 与足量 Y 在一定条件下充分反应
177、,可生成 0.5 mol 气体的是()选项XYAAlNaOH 溶液BNO2H2OCNa2O2CO2DFeH2O(g)解析:选 C 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,1 mol Al 对应生成 1.5 mol H2,A 项不符合题意;3NO2H2O=2HNO3NO,1 mol NO2 对应生成 13 mol NO,B 项不符合题意;2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,1 mol Na2O2 对应生成 0.5 mol O2,C 项符合题意;3Fe4H2O(g)=高温 Fe3O44H2,1 mol Fe 对应生成 43 mol H2,D 项不符合题意。二、非选择题9某化学兴趣小组
178、用只含有铝、铁、铜的工业废料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。其实验方案如图所示:高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式:_。(2)由滤液 A 制 AlCl3 溶液的途径有和两种,写出你认为较合理的途径及理由:_。(3)滤液 E 若放置在空气中一段时间后,溶液中的阳离子除了 Fe2和 H外,还可能存在的微粒_(用元素符号表示)。(4)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_、_。(5)途径发生反应的化学方程式为_。(6)实验室从 CuSO4 溶液制
179、取胆矾,操作步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、_、自然干燥。解析:(1)铝与碱反应生成 NaAlO2 和 H2,离子方程式为 2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2。(2)途径发生反应:NaAlO24HCl=AlCl3NaCl2H2O,会引入盐酸、氯化钠杂质。(3)滤液 E 的成分中 Fe2易被空气中的 O2 氧化成 Fe3。(4)途径的反应:Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O,途径的反应:2CuO22H2SO4(稀)=2CuSO42H2O,从反应方程式看出产生等量胆矾途径消耗 H2SO4 少,途径不会产生污染大气的气体。(5)Cu、O2 和稀 H2SO4 反应生成 CuSO4 和水:
180、2Cu2H2SO4(稀)O2=2CuSO42H2O。(6)由溶液制取晶体,需经过加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、自然干燥才可得到。答案:(1)2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2(2)途径合理。途径制取的 AlCl3 溶液中混有 NaCl 杂质(3)Fe3(4)产生等量胆矾高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!途径消耗硫酸少,成本低 不会产生污染大气的气体(5)2Cu2H2SO4(稀)O2=2CuSO42H2O(6)过滤洗涤10为证明铁和硫反应的产物中铁的化合价是2 价还是3 价,下面是某同学设计的实验过程的一部分:(已知 3S6KOH=2K2SK2SO33H2O)请回
181、答下列问题:(1)混合粉末 A 中硫粉过量的原因是_。(2)反应在“惰性气体”环境中进行的原因是_。(3)步 骤 是 用 烧 热 的 玻 璃 棒 点 触 混 合 粉 末,反 应 即 可 持 续 进 行,说 明_。(4)步骤的作用是_,步骤也可改为加入_(填化学式)振荡后并过滤。(5)步骤中稀 H2SO4 煮沸的目的是_。(6)为了证明产物中铁的价态,对 D 溶液的后续实验操作最好是_。解析:要证明 Fe 与 S 反应产物中 Fe 的价态,就是要检验 D 溶液是铁盐还是亚铁盐。因此在实验过程中要避免引入 Fe2和 Fe3,故必须保证 Fe 粉与 S 粉完全反应,实验过程中不能引入 O2。答案:(
182、1)防止因 Fe 粉过量而使滤渣中含有的 Fe 粉与 H2SO4 反应,生成 Fe2干扰实验(2)防止环境中的 O2 干扰反应(3)S 和 Fe 粉反应是放热反应(4)除去混合物中的 S 粉 CS2(5)防止 H2SO4 溶液中溶解的 O2 将 Fe2氧化成 Fe3(6)加入煮沸的 KSCN 溶液,看溶液是否变为红色11聚合氯化铝晶体是介于 AlCl3 和 Al(OH)3 之间的一种水溶性无机高分子聚合物,其制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰,铝灰中主要含 Al2O3、Al、SiO2 等物质。聚合氯化铝生产的工艺流程如图:高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(1)反应中
183、副产品 a 是_(用化学式表示)。(2)升高 pH 至 4.04.5 的目的是_。(3)生产过程中可循环使用的物质是_(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净,生产过程中使 pH 升高的 C 物质可选用_(填编号)。aNaOH bAl c氨水dAl2O3eNaAlO2(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为Al2(OH)nCl6xxH2Om,实验室测定 n 的值的步骤如下:称取 a g 晶体,制成粉末,加热至质量不再变化为止,称量为 b g。此过程可能用到下列仪器中的_。a蒸发皿b坩埚c研钵d试管另取 a g 晶体,进行下面操作。用 A 试剂溶解加足量 AgNO3 溶液C 操作烘干称量为 c
184、g。A 试剂为_(填试剂名称),C 操作为_(填操作名称);n_(用含 b、c 的代数式表示)。解析:(1)铝灰用水清洗后,加入盐酸,Al 与盐酸反应产生 H2,因此气体 a 为 H2。(2)铝灰中加入盐酸得到的 B 为 AlCl3 溶液,降温熟化后,升高 pH 可以促进 AlCl3 的水解,从而使聚合氯化铝晶体析出。(3)生产过程中 HCl 可以循环使用。(4)生产过程中为使 pH 升高,可以加入 Al、Al2O3,它们与 AlCl3 水解生成的 H反应,且不会引入其他杂质。(5)将晶体制成粉末,需要用到研钵,加热粉末至质量不再变化,需要用到坩埚,得到的 b g 物质为Al2O3。将晶体溶解
185、,选择硝酸,操作 C 为过滤、洗涤,得到的 c g 物质为 AgCl。根据关系式 Al2O3(6n)AgCl,有 102(861143.5n)bc,解得 n861b102c143.5b。答案:(1)H2(2)促进 AlCl3 的水解,使晶体析出高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!(3)HCl(4)b、d(5)b、c 硝酸 过滤洗涤 861b102c143.5b12有一含 NaCl、Na2CO310H2O 和 NaHCO3 的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的 CO2 和 H2O 的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。(1)实验步骤:按如图(夹持
186、仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是_。称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶 C 的质量和装碱石灰的 U 形管 D 的质量。打开活塞 K1、K2,关闭 K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是_。关闭活塞 K1、K2,打开 K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置 B 中发生反应的化学方程式为_。打开活塞 K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶 C 的质量和 U形管 D 的质量。(2)关于该实验方案,回答下列问题。若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是_。E 处干燥管中盛放的药品是_,其作用是_,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果 NaHCO3 的
187、质量_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。若样品质量为 w g。反应后 C、D 装置增加的质量分别为 m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO310H2O 的质量分数为_(用含 w、m1、m2 的代数式表示)。解析:(1)组装好实验装置后首先应检查装置气密性。由于装置中存在 CO2 和水蒸气,应先除去装置中的 CO2 和水蒸气。由物质的性质可知该装置在加热时发生的反应为2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2、Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。(2)加高考资源网()您身边的高考专家高考资源网版权所有,侵权必究!热后有部分 CO2 和水蒸气会残留在装置中,必须鼓入空气使其完全被吸
188、收,若不鼓入空气,则测得的 NaHCO3 和 Na2CO310H2O 的质量分数偏小,NaCl 的质量分数偏大。装置 E 是防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装置 D,故干燥管中盛放的药品是碱石灰,如果没有该装置,会使测得的 NaHCO3 的质量偏大。由题目信息知反应放出的 CO2 的质量为 m2 g,根据反应方程式 2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2,可计算出该反应中产生的水的质量为18m244g,从而计算出 Na2CO310H2O 分解产生水的质量为m118m244g,再根据Na2CO310H2O=Na2CO3 10H2O 计 算 出 Na2CO310H2O 的 质 量,最 后 计 算 出Na2CO310H2O 的质量分数。答案:(1)检查装置气密性除去装置中的水蒸气和 CO22NaHCO3=Na2CO3H2OCO2、Na2CO310H2O=Na2CO310H2O(2)Na2CO310H2O 和 NaHCO3 的质量分数测定结果偏小,NaCl 的质量分数测定结果偏大碱石灰 防止空气中的 CO2 和水蒸气进入 D 中影响测定结果 偏大 286m118m244180w100%