1、专题四常见元素及其重要化合物学案12常见无机物及其应用最新考纲展示1.理解并能应用常见金属的活动顺序。2.了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性质和重要应用。3.了解常见非金属(如H、C、N、O、S、Si、Cl等)及其化合物的主要性质和重要应用。4.认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。5.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。1 金属单质及其化合物(1)Na、Al、Fe、Cu四种元素的单质中：能与水剧烈反应的是_，反应的离子方程式：_。能与NaOH溶液反应的是_，反应的离子方程式：
2、_；其中作氧化剂的是_。Cu在潮湿的空气中被腐蚀的化学方程式：_。与氧气反应条件不同，反应产物不同的是_。(2)上述四种金属的氧化物中：能用作供氧剂的是_，写出一个化学方程式：_。既能溶于酸溶液又能溶于强碱溶液的是_，离子方程式分别为_，_。常温下为黑色固体的是_。(3)上述四种金属的氢氧化物中：易在空气中被氧化的是_，现象_，反应的化学方程式为_。具有两性的是_。(4)上述四种金属形成的阳离子共有_种，其中既能表现还原性，又能表现氧化性的是_，检验Fe2的方法是_；其中氧化性最强的是_，它腐蚀金属铜的离子方程式为_。答案(1)Na2Na2H2O=2Na2OHH2Al2Al2OH2H2O=2A
3、lO3H2H2O2CuCO2H2OO2=Cu2(OH)2CO3Na、Fe(2)Na2O22Na2O22CO2=2Na2CO3O2Al2O3Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH=2AlOH2OFeO、Fe3O4、CuO(3)Fe(OH)2白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Al(OH)3(4)6Fe2、Cu先加KSCN溶液不显红色，再加H2O2溶液变血红Fe32Fe3Cu=2Fe2Cu22 非金属单质及其化合物(1)C、N、O、Si、S、Cl等元素形成的单质中：属于空气主要成分的是_，它们相互反应的化学方程式_。常用于自来水消毒的是_，它
4、与NaOH溶液反应的离子方程式_，实验室制备该气体的化学方程式_。属于半导体材料的是_，其工业制取方法是_。答案N2、O2N2O22NOCl2Cl22OH=ClClOH2OMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2OSiSiO22C2COSi(2)在CO、CO2、SO2、NO、NO2、SiO2等氧化物中：其中属于酸性氧化物的是_，能形成酸雨的是_。能与水发生氧化还原反应的是_，反应的化学方程式为_。能使品红溶液褪色的是_。光导纤维的主要成分是_，它与氢氟酸、烧碱反应的化学方程式分别为_，_。答案CO2、SO2、SiO2SO2、NO、NO2NO23NO2H2O=2HNO3NOSO2SiO2Si
5、O24HF=SiF42H2OSiO22NaOH=Na2SiO3H2O(3)在浓(稀)硝酸、浓(稀)硫酸中：常温下能使Fe、Al钝化的是_。实验室常用作干燥剂的是_，中学常见气体中不能用其干燥的是_。常用于清洗试管内壁上银镜的是_，反应的离子方程式：_。见光易分解的是_，反应的化学方程式：_。答案浓硫酸、浓硝酸浓硫酸NH3、H2S、HI等稀硝酸3AgNO4H=3AgNO2H2O浓硝酸4HNO34NO2O22H2O(4)在H2O2、NH3、HCl中：被称作绿色氧化剂的是_，它与FeSO4酸性溶液反应的离子方程式为_。水溶液呈碱性的是_，列举两种实验室制取该气体的方法_，_。常温时能相互反应产生大量
6、白烟的是_，反应的化学方程式_。NH3在催化剂、加热条件下与氧气反应的化学方程式：_。答案H2O22Fe2H2O22H=2Fe32H2ONH3NH4Cl与消石灰共热法浓氨水加热分解或浓氨水加入烧碱、生石灰等固体法NH3、HClNH3HCl=NH4Cl或NH3、HNO3NH3HNO3=NH4NO34NH35O24NO6H2O或NH3、HNO3NH3HNO3=NH4NO3题型1元素及其化合物的性质和用途真题回顾1 (2013广东理综，11改编)下列措施不合理的是()A用SO2漂白纸浆和草帽辫B用硫酸清洗锅炉中的水垢C高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅D可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气(2
7、013新课标全国卷，7B)答案B解析A项，SO2具有漂白性，可用来漂白纸浆和草帽辫，但不能用来漂白食品，正确。B项，H2SO4能和水垢反应，但生成的CaSO4微溶，由一种微溶物转化成另一种微溶物，并没有被除去，应选取盐酸或醋酸，错误。C项，2CSiO22COSi，正确。D项，HCl遇NH3产生白烟NH4Cl，正确。2 (2013江苏，4)下列有关物质性质的应用正确的是()A液氨汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂B二氧化硅不与强酸反应，可用石英器皿盛放氢氟酸C生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝答案A解析A项，液氨汽化时吸收大量热，能使环境温度降低，可作制冷剂，
8、正确；B项，石英的成分是SiO2，SiO2能与氢氟酸反应：SiO24HF=SiF42H2O，错误；C项，氯气是酸性气体，不能用碱性干燥剂干燥，错误；D项，AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电，错误。3 (2013重庆理综，8(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位置_，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)。答案第三周期第A族CO2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)解析Al元素在周期表中位于第三周期第A族；提纯铝土矿通入CO
9、2发生的反应为2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO。Al2O3与NaOH溶液发生的反应为Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O；保护气应不能与金属反应，一般用稀有气体。规律方法1 金属元素及其化合物性质盘点2 Fe3和Fe2的鉴别方法归纳(1)直接观察颜色：Fe2的溶液呈浅绿色，Fe3的溶液呈棕黄色。(2)利用显色反应(形成络离子)：有关反应的离子方程式：Fe3SCNFe(SCN)2(3)利用生成沉淀的颜色：有关反应的离子方程式：Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3Fe33OH=Fe(OH)3(4)利用Fe3的氧化性：有关反应的离子方程式：2F
10、e3Cu=2Fe2Cu2有关反应的离子方程式：2Fe32I=2Fe2I2(5)利用Fe2的还原性：3 非金属元素及其化合物的性质盘点4 熟记重要规律和特性(1)常见无机酸的重要规律和特性重要规律：a最高价氧化物对应水化物的酸性强弱取决于元素非金属性的强弱，如酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3b证明酸性强弱顺序，可利用复分解反应中“强酸制弱酸”的规律，如：Na2SiO3CO2H2O=Na2CO3H2SiO3Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClOc强氧化性酸(如HNO3、浓H2SO4)与金属反应，一般不生成H2；金属和浓HNO3反应一般生成NO2，而和稀HNO3
11、反应则生成NO。重要特性：aH2SiO3(或H4SiO4)为难溶性酸，浓盐酸、浓硝酸为挥发性酸。bHNO3、浓H2SO4、HClO具有强氧化性，属于氧化性酸，其中HNO3、HClO见光受热易分解。c浓HNO3和Cu(足量)、浓H2SO4和Cu(足量)、浓盐酸和MnO2(足量)在反应时，随着反应的进行，产物会发生变化或反应停止。d浓H2SO4具有吸水性、脱水性和强氧化性。e常温下，铁、铝遇浓H2SO4、浓HNO3发生钝化。f浓盐酸、浓硝酸、醋酸等遇氨气能冒白烟，是因为它们挥发出来的酸与氨气反应生成相应的铵盐(固体)的缘故。gH2S、HI、HBr遇强氧化性酸能发生氧化还原反应，因此不能用浓硫酸进行
12、干燥。(2)常见漂白物质及漂白原理比较：漂白剂漂白原理变化类型是否可逆活性炭吸附有色物质物理变化可逆SO2与有色物质结合生成不稳定的无色物质化学变化可逆HClO、H2O2、NaClO、Ca(ClO)2、O3、Na2O2氧化有色物质化学变化不可逆对点集训1 下列说法不正确的是()A用石灰乳完全吸收1 mol Cl2时，转移电子数为6.021023B向铜粉中加入稀硫酸，铜粉不溶解，再加入Cu(NO3)2固体，铜粉溶解C将二氧化硫通入溴水，溴水褪色后加热不能恢复原色D铝热反应可生成铁，工业上可用该反应冶炼铁答案D解析A项中Cl2与Ca(OH)2的反应是歧化反应；B项中NO酸性条件下具有强氧化性，可以
13、氧化铜；C项中溴水褪色，是因为Br2被SO2还原为Br；D项中铝比铁价格高，不经济，错误。2 将甲和乙两种物质混合反应(反应可加热)，将所得的气体通入适量的丙溶液中，丙溶液中不能产生明显现象的是()甲乙丙AC浓H2SO4澄清石灰水BMnO2稀盐酸品红溶液C浓氨水碱石灰AlCl3溶液DCu浓HNO3Ba(HSO3)2溶液答案B解析选项A，C与浓H2SO4在加热条件下反应生成CO2、SO2，澄清石灰水能与CO2、SO2反应生成白色沉淀。选项B，MnO2与稀盐酸不反应，在加热条件下也得不到Cl2，所以品红溶液不褪色。选项C，浓氨水与碱石灰作用可得NH3，NH3与AlCl3溶液反应生成白色沉淀。选项D
14、，Cu与浓HNO3反应生成NO2，NO2能将HSO氧化成SO，从而生成白色BaSO4沉淀。题型2物质性质与实验现象真题回顾4 (2013广东理综，23改编)下列实验的现象与对应结论均正确的是()选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强酸性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显现象Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应答案C解析A项，蔗糖变黑，证明浓硫酸有脱水性；膨胀，说明有气体生成，证明浓硫酸有强氧化性，错误。B项，常温下，将Al放入浓硝酸中，Al片钝化，该钝化过程包含化学反应
15、，错误。C项，2Na2CH3CH2OH2CH3CH2ONaH2，正确。D项，4H2O(g)3FeFe3O44H2，粉末应变黑，错误。5 (2013北京理综，28)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4 g漂粉精固体，加入100 mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12)，后褪色.液面上方出现白雾；.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是_。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是_。(3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象的白雾由HCl小
16、液滴形成，进行如下实验：a用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。实验a的目的是_。由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是_。(4)现象中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是_。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是_。用离子方程式解释现象中黄绿色褪去的原因：_。答案(1)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(2)碱性、漂白性
17、(3)检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2的干扰白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀(4)向漂粉精溶液中逐滴加入稀硫酸，观察溶液是否变为黄绿色(5)CaSO4SO2Cl22H2O=SO2Cl4H解析(1)联系氯及其化合物基础知识和生产漂粉精的原理，其化学方程式：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。(2)pH试纸先变蓝，说明漂粉精溶液呈碱性，后褪色是由于ClO的强氧化性所致。(3)检验白雾中有无HCl的关键是检验出Cl的存在，故实验a、b即围绕Cl的检验展开。实验a的目的是通过湿润碘化钾淀粉试纸是否变蓝判断有无Cl2的干扰。实验b试图通过AgCl
18、的生成来检验Cl的存在，但应考虑到过量SO2和酸化的AgNO3溶液反应生成白色沉淀。(4)题干具有明显的提示性，出现黄绿色的原因是随着酸性的增强而产生Cl2。故应设计使用无还原性的稀硫酸来确认其可能性。(5)A瓶中所得沉淀的成分可能是CaSO3、CaSO4或二者的混合物，加入稀HCl，无明显变化，排除CaSO3，故X为CaSO4，因CaSO4微溶于水，在取上层清液加入BaCl2溶液时，产生BaSO4沉淀，进一步证明X为CaSO4。溶液呈黄绿色是因Cl2溶于水而产生的现象，随着SO2的持续通入，两者发生反应生成无色物质盐酸和硫酸，化学方程式为SO2Cl22H2O=2HClH2SO4离子方程式为S
19、O2Cl22H2O=4HSO2Cl。得分技巧熟记下列重要反应的实验现象(1)镁条在空气中燃烧：发出耀眼的白光，有白色粉末生成。(2)硫在空气中燃烧：淡蓝色火焰；在氧气中燃烧：蓝紫色火焰。(3)铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。(4)氢气在氯气中燃烧：安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有大量白雾生成。(5)细铜丝在氯气中燃烧后加入水：有棕黄色的烟生成，加水后生成绿色的溶液。(6)新制氯水呈黄绿色，光照有气泡生成，久置氯水呈无色。(7)新制氯水中加石蕊试液：先变红色后褪色。(8)湿润的淀粉KI试纸遇氯气：试纸变蓝。(9)氯气遇到润湿的有色布条：有色布条的颜色褪去。(10)
20、溴(碘)水中加入四氯化碳：溶液分层，上层接近无色，下层接近橙(紫)色。(11)二氧化硫气体通入品红溶液：红色褪去，加热后又恢复原来的颜色。(12)钠在空气中燃烧：火焰呈黄色，生成淡黄色物质。(13)把水滴入盛有过氧化钠的试管，放入带火星的木条：木条复燃。(14)加热碳酸氢钠固体，并将产生的气体通入澄清石灰水：澄清石灰水变浑浊。(15)氨气与氯化氢相遇：有大量白烟产生。(16)加热(研磨)氯化铵与氢氧化钙的混合物：有刺激性气味的气体产生。(17)加热氯化铵：在试管口附近有白色晶体产生。(18)无色试剂瓶中长期放置浓硝酸：瓶中液面上部显棕色，浓硝酸呈黄色。(19)铜片与浓硝酸反应：反应剧烈，有红棕
21、色气体产生。(20)铜片与稀硝酸反应：试管下端产生无色气泡，气体上升逐渐变成红棕色。(21)向含Fe2的溶液中加入氢氧化钠：有白色沉淀出现，立即转变为灰绿色，最后转变成红褐色沉淀。(22)向含Fe3的溶液中加入KSCN溶液：溶液变血红色。对点集训3 实验现象是物质性质的反映，下列对实验现象的解释或由此得出的结论不正确的是()选项实验现象解释或结论A将SO2通入Ba(NO3)2溶液中溶液变浑浊并有少量气泡冒出生成BaSO4沉淀NO气体B铝箔1(未打磨)铝箔2(已打磨)分别在空气中灼烧铝箔均熔化但不滴落熔点：Al2O3AlC开始时无气泡，后来有气泡反应分步，离子方程式为COH=HCOHCOH=CO
22、2H2OD向紫色的酸性高锰酸钾溶液中通入某气体溶液褪色该气体一定是SO2答案D解析SO2溶于水产生H2SO3，NO在酸性条件下，具有强氧化性，其还原产物是NO，A项正确。具有还原性的气体不只有SO2，如H2S、CH2=CH2等均能使酸性KMnO4溶液褪色，D项不正确。4 用4种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是()选项操作及现象溶液A通入CO2，溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消失。再加入足量NaOH溶液，又变浑浊Ca(OH)2溶液B通入CO2，溶液变浑浊；继续通CO2至过量，浑浊消失Na2SiO3溶液C通入CO2，溶液变浑浊；再加入品红溶液，溶液为红色Ca(Cl
23、O)2溶液D通入SO2，溶液没有明显变化；再通入氨气，溶液变浑浊CaCl2溶液答案BC解析通入CO2，澄清的石灰水产生白色沉淀CaCO3，当CO2过量时CaCO3又会溶解生成可溶性的Ca(HCO3)2，再加NaOH溶液时OH会中和HCO重新生成CaCO3沉淀，A项正确。二氧化碳和水与硅酸钠反应生成不溶性的原硅酸，二氧化碳过量时，原硅酸不溶解，故B项错误。HClO具有漂白性，能使品红溶液褪色，C项错误。SO2通入CaCl2溶液中，亚硫酸电离的SO离子浓度太小，不能产生沉淀，再通入氨气时，氨气与亚硫酸反应使SO离子浓度增大，可产生CaSO3沉淀，D项正确。题型3物质性质的应用从资源中提取无机物真题
24、回顾6 2013山东理综，28(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3答案bd解析Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均采用电解法，Zn、Fe、Cu的冶炼采用热还原法。7 (2013安徽理综，12改编)我省盛产矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO等其他可溶性杂质的离子)。下列有关说法正确的是()A由矿盐生产食盐，除去SO最合适的试剂是Ba(NO3)2B工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气C从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现(2013福建理综，6B)D侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异(2013新课标全国卷，7A)答
25、案D解析加入Ba(NO3)2除去SO的同时，又引入了NO杂质，应用BaCl2，A错误；电解氯化钠溶液得不到金属钠，应电解熔融的NaCl才行，B错误；用结晶法从海水中提取食盐、用蒸馏法从海水中获取淡水都不是化学变化，C错误；NaHCO3的溶解度比NaCl小，从而析出NaHCO3晶体，D正确。8 2013山东理综，30(2)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)水解TiOSO4(aq)2
26、H2O(l)H2TiO3(s)H2SO4(aq)简要工艺流程如下：试剂A为_。钛液需冷却至70 左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降低，原因是_。取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是_。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是_(填化学式)。答案Fe温度过高会导致TiOSO4提前水解，产生H2TiO3沉淀Fe2Fe2O3解析加入H2SO4，除发生FeTiO3酸溶外，还发生反应Fe2O36H=2Fe33H2O，为了使Fe3转化成Fe2，所以应加入Fe粉(A)，
27、钛液中含有FeSO4和TiOSO4，考虑到温度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在过滤时，造成钛损失。由于Fe2不可能全部结晶生成绿矾，造成H2TiO3中含Fe2，滴入H2O2发生反应2Fe22HH2O2=2Fe32H2O，所以当加入KSCN后，显红色，由于在H2TiO3中含Fe2，所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3，造成TiO2发黄。规律方法从资源中获取无机物，往往需要富集、除杂、物质间的转化多步才能完成。(1)这类试题一般是解析已知的生产过程，重点是分析每一步进入的物质是什么、出来的物质是什么，发生了什么样的变化。(2)涉及Fe元素的除去一般步
28、骤为溶液含(Fe2、Fe3)Fe3使铁元素转化为氢氧化铁沉淀，氧化剂可选择H2O2、Cl2等，沉淀剂的选择要考虑不引入新的杂质。(3)涉及铝元素的分离，需要应用：Al(OH)3、Al2O3(4)从溶液中获取晶体时，要充分考虑水解、氧化等因素的影响。对点集训5 某学校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用方法，专门设计实验：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(CuSO45H2O)，其实验方案如下：请回答下列问题：(1)写出由沉淀转化为AlCl3溶液的离子方程式：_。(2)小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析原因：_；要想由沉淀最终制得纯度
29、较高的绿矾，改进方法为_。(3)小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体，则该反应的总化学方程式为_。(4)有同学提出可将方案中最初溶解合金的盐酸改为烧碱，重新设计方案，也能最终制得三种物质，你认为第二种方案相对于第一种方案_(填“更合理”或“不合理”)，理由是_。答案(1)Al(OH)33H=Al33H2O(2)反应过程中部分Fe2被氧化成了Fe3向溶液D中加入足量铁粉，反应后过滤，取滤液蒸发结晶即可得纯度较高的绿矾(3)CuH2O2H2SO43H2O=CuSO45H2O(4)更合理前一种方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量大解析该合金与盐酸反
30、应后，滤渣B为铜，滤液A中主要有AlCl3和FeCl2，还有过量的盐酸。加入足量的碱液后，得到沉淀为Fe(OH)2，滤液C中有AlO，涉及的反应为HOH=H2O，Fe22OH=Fe(OH)2，Al34OH=AlO2H2O；向滤液C中加入适量的盐酸，涉及的反应为HOH=H2O，AlOHH2O=Al(OH)3，沉淀为Al(OH)3，沉淀为Fe(OH)2。但是极容易被氧化成Fe(OH)3，溶于硫酸后，经过蒸发结晶得到的绿矾中混有了Fe3，所以应该在溶液D中加入足量铁粉，发生反应2Fe3Fe=3Fe2，使Fe3还原成Fe2，最终得到纯净的绿矾。6 2012天津理综，9(1)(2)(3)(4)信息时代产
31、生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学习探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第步Cu与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣1的主要成分为_。(2)第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的优点是_；调溶液pH的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制备无水CuSO4的方法是_。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)318H2O ，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。答
32、案(1)Cu4H2NOCu22NO22H2O或3Cu8H2NO3Cu22NO4H2OAu、Pt(2)将Fe2氧化为Fe3不引入杂质，对环境无污染Fe3、Al3(3)加热脱水(4)甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙解析根据制备路线可知，Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀H2SO4、浓硝酸，则可以将Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，所以滤渣1的主要成分为Au、Pt，滤液1中含有Cu、Fe、Al的离子。根据滤液2和CuSO45H2O可知，滤液2为CuSO4溶液，滤渣2中含有Fe(OH)3和Al(OH)3。(1)第步中Cu与酸发生的反应为Cu与浓硝酸的反应：Cu4H2NOCu
33、22NO22H2O或浓硝酸与稀硫酸的混合过程中硝酸变稀，发生的反应也可能为3Cu8H2NO3Cu22NO4H2O。根据分析可知滤渣1的主要成分为Pt、Au。(2)第步操作中加H2O2的目的是将Fe2转化为Fe3，从而将Fe3转化为沉淀除去，防止对CuSO4晶体的制备产生干扰。H2O2的优点是还原产物为H2O，不引入杂质，同时对环境没有污染，调节pH的目的是将Fe3和Al3转化为沉淀而除去。(3)用CuSO45H2O制备无水CuSO4，只要除去结晶水即可。在加热过程中CuSO4发生水解，但是因为硫酸不挥发，所以最终得到的仍然是CuSO4，所以只要加热脱水即可。(4)甲中制备的Al2(SO4)3晶
34、体中含有Fe3。乙、丙两种方案中，乙方案的原子利用率更高。一、单项选择题1 下列说法正确的是()A光缆在信息产业中有广泛应用，制造光缆的主要材料是二氧化硅B金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应C浓H2SO4具有强氧化性，常温下就能与金属Cu发生剧烈反应D将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色答案A解析光缆的主要成分是SiO2，A正确；金刚石是碳的同素异形体，高温下与O2反应产生CO2，B错误；Cu在常温下不与浓H2SO4反应，加热时反应产生SO2，C错误；SO2通入溴水中发生氧化还原反应生成无色物质使溴水褪色，加热时不能恢复原
35、色，D错误。2 下列有关金属及其化合物的说法正确的是()AMg和Al都可以用电解法冶炼得到BNa2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应产物也相同C用过量的KSCN溶液除去FeCl2溶液中的少量FeCl3DMg和Fe在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱答案A解析工业上用电解熔融氯化镁的方法制取镁，用电解熔融氧化铝的方法制取铝，A正确；Na2O与CO2化合生成Na2CO3，Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，反应产物不同，B错；KSCN是检验Fe3的试剂，除去FeCl2中少量的FeCl3，可用铁粉，C错；Mg可与热水反应生成Mg(OH)2和H2，Fe只能在高温下与水蒸气反应生成F
36、e3O4和H2，没有碱生成，D错。3 下列有关化学实验的叙述正确的是()A因为NH3H2O是弱碱，所以不能用氨水与FeCl3溶液反应制取Fe(OH)3B向FeI2溶液中通入少量Cl2，再滴加少量CCl4，振荡、静置，下层液体为紫色C向一定体积的热浓硫酸中加入足量的铁粉，生成的气体能被烧碱溶液完全吸收D将SO2气体通入溴水，欲检验是否有SO生成，可向溶液中滴加Ba(NO3)2溶液答案B解析A项氨水能与FeCl3溶液反应生成Fe(OH)3沉淀；C项反应中的铁足量，硫酸逐渐变稀，生成的气体中含有SO2和H2，H2不能被烧碱溶液吸收；D项将SO2气体通入溴水会生成H2SO4，检验SO不能滴加Ba(NO
37、3)2溶液，因为NO在酸性条件下有强氧化性，能将SO氧化为SO，会干扰SO的检验。4 下列推断正确的是()选项事实结论A常温下铁、铜均不溶于浓硫酸常温下铁、铜与浓硫酸均不反应BHCl与Na2CO3溶液反应生成CO2可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中的少量HClC氧化铜高温下生成红色物质，该物质可与稀硫酸反应氧化铜高温下可分解生成Cu2OD稀、浓硝酸分别与铜反应，还原产物分别为NO和NO2稀硝酸氧化性比浓硝酸强答案C解析常温下浓硫酸使铁钝化，钝化属于化学反应，A错误；Na2CO3可与CO2反应，B错误；红色物质可与稀硫酸反应，一定不是铜，所以只能为Cu2O，C正确；浓硝酸氧化性大于稀硝酸，D错
38、误。5 如图把气体缓慢通过盛有足量试剂的试剂瓶M，在试管N中可以观察到明显现象的是()选项气体M中试剂N中试剂ASO2、CO2酸性KMnO4溶液品红溶液BCl2、HCl浓硫酸淀粉KI溶液CNH3、CO2浓硫酸酚酞试液DC2H4、CH4酸性KMnO4溶液溴的CCl4溶液答案B解析酸性KMnO4溶液和品红溶液均能与SO2反应，A项中混合气体通过酸性KMnO4溶液时SO2有可能被完全吸收，故再通入品红溶液，品红溶液可能不褪色；浓硫酸不能吸收Cl2和HCl，故B项试管中会出现蓝色；C项中混合气体NH3、CO2在通入浓硫酸时，NH3被吸收，CO2不能使酚酞试液显色；D项中混合气体C2H4、CH4在通过酸
39、性KMnO4溶液时，C2H4被氧化，剩余气体不能使溴的CCl4溶液褪色。二、不定项选择题6 用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是()A若品红溶液褪色，则说明产物中含有SO2B若溴水褪色，则说明SO2具有还原性C若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂D若品红溶液不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强答案C解析A项，SO2能使品红溶液褪色；B项，SO2使溴水褪色表现还原性；C项烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂；D项品红溶液不褪色说明没有SO2，Na2SiO3溶液中出现白色浑浊说明有C
40、O2，依据强酸制弱酸原理说明亚硫酸比碳酸的酸性强。7 将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是()A标准状况下，反应过程中得到8.96 L气体B最终得到的溶液中c(Na)c(Cl)c(OH)C最终得到7.8 g沉淀D最终得到的溶液中c(Na)1.5 molL1答案AC解析n(Na2O2)0.2 mol，n(Al)0.2 mol，由2Na2O22H2O=4NaOHO2和2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知生成n(O2)0
41、.1 mol，n(H2)0.3 mol，n(NaAlO2)0.2 mol，反应剩余n(NaOH)0.4 mol0.2 mol0.2 mol，通入的HCl气体为0.3 mol,0.2 mol HCl与NaOH反应，0.1 mol HCl与NaAlO2反应生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，反应后溶液中含0.1 mol NaAlO2。A项，反应过程中得到8.96 L气体；B项，最终得到的溶液中还有0.1 mol NaAlO2；D项，最终得到的溶液中c(Na)2 molL1。三、非选择题8 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到(NO2与Cl2反应可得硝
42、酰氯)。亚硝酰氯的熔点为64.5 ，沸点为5.5 ，并且遇水蒸气分解成氮的氧化物和氯化氢。某小组同学按如下流程制备亚硝酰氯(“”表示气流方向，G为尾气处理装置)，实验时，先通入Cl2，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再缓缓通入NO。依据上述信息，请回答：(1)实验室制备Cl2的化学方程式是_。(2)装置F的作用是_。(3)亚硝酰氯与水反应的化学方程式是_。(4)实验中“先通入Cl2，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入”，此操作的目的是_。答案(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)防止G中水蒸气进入U形管(3)2NOClH2O=N2O32HCl(或2NOClH2
43、O=NONO22HCl)(4)防止NO被装置中的氧气氧化为NO2；保持Cl2过量，使NO完全转化，避免NO逸出污染空气解析(2)NOCl易水解，加上F防止G中水蒸气进入U形管引起水解。(4)NO易与O2反应，故反应应在Cl2氛围中进行。9 利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下：试回答下列问题：(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，其目的是_，可能发生反应的离子方程式有_。(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧，检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是灼烧不充分Cu未被完全氧化。CuO被还原。还原剂是_，该反应的化学方程
44、式是_。(3)为了使灼烧后的混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，也加入适量的H2O2溶液，并控温在5060 ，持续反应1 h。请回答下列问题：反应时温度必须控制在5060 ，温度不宜过高，这样操作的目的是_；写出反应的化学方程式：_。(4)由硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体的实验操作为_。(5)直接向灼烧后的混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但实际操作中较少使用，原因可能是_。答案(1)除去铁丝表面的氧化物Fe2O36H=2Fe33H2O,2Fe3Fe=3Fe2，Fe2H=Fe2H2(2)C或CO2CuOC2CuCO2或CuOCOCuCO2(3)防止双氧水分解CuOH2S
45、O4=CuSO4H2O，CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(4)蒸发浓缩、冷却结晶(5)生成等量的硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多，且会产生污染大气的气体SO2解析(1)铁丝用稀硫酸处理是为了除去表面的氧化物，发生的反应有Fe2O3、Fe与硫酸的反应、Fe与Fe3的反应。(2)该废铜粉被有机物污染，有机物在灼烧时产生C、CO和CO2等，C或CO可将CuO还原为Cu。(3)反应时控制温度在5060 ，是为了防止双氧水分解。(4)将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸铜晶体。10海水中溴含量约为65 mgL1，从海水中提取溴的工业流程如下：(1)步骤中已获得游离态的溴，步骤又将之转变成化合态的
46、溴，其目的是_。(2)步骤中涉及的离子反应如下，请在下面方框内填入适当的化学计量数：Br2CO=BrOBrCO2当生成标准状况下22.4 L CO2时，该反应转移电子数为_。(3)上述流程中吹出的溴蒸气，也可先用二氧化硫水溶液吸收，再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式：_。(4)实验室分离溴还可以用有机溶剂萃取法，萃取后如果要得到纯溴应如何操作：_。(5)氧化剂氯气来自电解饱和食盐水，电解槽使用了隔膜(或离子交换膜)来防止氯气与氢氧化钠溶液反应。电解时，阳极反应式为_。若采用无隔膜的电解槽，将得到H2和_。答案(1)富集(或浓缩)溴元素(2)33153NA或6.02102
47、3(3)SO2Br22H2O=4H2BrSO(4)蒸馏(5)2Cl2e=Cl2NaClO解析(1)由于海水中Br的含量低，步骤中获得游离态的溴后，步骤中又将其转化为化合态的溴，其目的是富集溴元素。(2)利用得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒配平该离子方程式，根据该反应转移电子数为5e，可得生成1 mol CO2时，转移电子数为6.021023。(3)溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式为SO2Br22H2O=4H2BrSO。(4)萃取后如果要得到纯溴，根据液溴和有机溶剂的沸点不同，采用蒸馏的方法进行分离。(5)电解饱和食盐水，阳极为Cl放电，电极反应式为2Cl2e=Cl2。若采用无隔膜的电解槽，则
48、阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2反应得到NaClO。11硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的，主要成分是SiO2和有机质，并含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO等杂质。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)3的工艺流程。(1)粗硅藻土高温煅烧的目的是_。(2)写出反应中生成Al(OH)3沉淀的化学方程式：_；氢氧化铝常用作阻燃剂，其原因是_。(3)实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下：步骤1：准确称取样品a g。加入适量KOH固体，在高温下充分灼烧，冷却，加水溶解。步骤2：将所得溶液完全转移至塑料烧杯中，加入硝酸至强酸性，得硅酸浊液。步骤3：向硅酸浊液中加入NH4F溶液、饱和
49、KCl溶液，得K2SiF6沉淀，用塑料漏斗过滤并洗涤。步骤4：将K2SiF6转移至另一烧杯中，加入一定量蒸馏水，采用70 水浴加热使其充分水解(K2SiF63H2O=H2SiO34HF2KF)。步骤5：向上述水解液中加入数滴酚酞，趁热用浓度为c molL1 NaOH的标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V mL。步骤1中高温灼烧实验所需的仪器除三脚架、泥三角、酒精喷灯外还有_。a蒸发皿 b表面皿 c瓷坩埚 d铁坩埚实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是_。步骤3中采用饱和KCl溶液洗涤沉淀，其目的是_。步骤5中滴定终点的现象为_。样品中SiO2的质量分数可用公式“w(SiO2)100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为_。答案(1)除去有机质(2) NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3氢氧化铝分解吸收热量，且生成高熔点的氧化铝覆盖在表面(3)d实验中产生的HF能与玻璃仪器中的SiO2等物质反应洗去沉淀表面的HF等杂质；增大K浓度，减少K2SiF6的损失最后一滴滴入后溶液由无色变为粉红色，且30 s不褪色 HFOH=FH2O。
