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【创新设计】2016年高考一轮复习高三化学:教师用书3-5章


基础课时 1
[最新考纲]

钠及其化合物

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。

考点一

钠的主要性质及其应用

1.钠的物理性质 (1)颜色:银白色,有金属光泽。 (2)密度:ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。 (3)熔点:低于 100 ℃。 (4)硬度:质地柔软,可以用小刀切割。 2.从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性

(1)与非金属单质(如 O2、Cl2)的反应 ? ?常温:4Na+O2===2Na2O O2 ? △ ? ?点燃:2Na+O2=====Na2O2 点燃 Cl2:2Na+Cl2=====2NaCl (2)与水反应 离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。 ?要点提取 钠与滴有酚酞的水反应的现象及解释

(3)与盐酸反应 离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。 特别提醒 (1)钠的取用方法:用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切取黄豆大小的钠,剩余的钠放回 原试剂瓶。 (2)钠失火的处理:沙土盖灭,不能用水或泡沫灭火器灭火。 3.钠的制取及保存 电解 (1)制取:化学方程式为:2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑。 (2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。 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 熔融 金属钠具有强的还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如:4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti。 【互动思考】 1.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是________(填序号)。 ①金属钠先熔化 固体物质 答案 ①④⑤ H2O H2O ? ― ― → ?生成 ? ― ― → 出现白色固体 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成浅黄色

O2 2.金属钠露臵在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠― ― → ?生成 表面变暗

?NaOH 表面变稀 答案

CO2 风化 ? ― ― →?生成Na2CO3· 10H2O? ― ― →?生成 ? 白色块状物质 白色粉末状物质 溶液 Na2CO3

Na2O NaOH

3 . 将 一 小 块 金 属 钠 分 别 投 入 盛 a 水 、 b 乙 醇 、 c 稀 H2SO4 的 三 个 小 烧 杯 中 , 反 应 速 率 由 快 到 慢 的 顺 序 为 ________________________________________________________________________。 解释反应速率不同的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与 H+间的置换反应,H+浓度的大小决定了反应速率的快慢,由三种

物质电离 H+的能力可知 H+浓度的大小顺序为 c>a>b,因而反应速率为 c>a>b

[示向题组]
1.下列说法正确的是( )。

A.将 Na 块放入水中,产生气体:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(2014· 北京理综,9B) B.钠与 CuSO4 溶液反应:2Na+Cu2 ===Cu↓+2Na (2013· 新课标全国Ⅱ,10B)
+ +

C.钠与水反应:Na+2H2O===Na++OH-+H2↑(2012· 四川理综,9A) D.Na 的金属活动性比 Mg 强,故可用 Na 与 MgCl2 溶液反应制 Mg(2009· 重庆理综,10C) 解析 钠与 CuSO4 溶液反应首先 Na 与 H2O 反应,然后生成的 NaOH 再与 CuSO4 反应无法臵换 Cu,B 错误;钠与 H2O

反应的离子方程式为 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,C 错误;Na 与 MgCl2 溶液的反应首先是 Na 与 H2O 反应,然后生 成的 NaOH 再与 MgCl2 反应,无法臵换 Mg,D 错误。 答案 A

2.(2014· 合肥调研)绿豆粒大小的金属钠放入盛有少量煤油的大试管中后,塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入滴有酚酞的水 直至液体充满整个试管。根据反应中观察到的现象,回答下列问题:

(1)实验前怎样检查该装置的气密性? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)金属钠变化的现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)大试管中溶液颜色的变化是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)装置中液面的变化分别是:大试管中________________________________________________________________; 长颈漏斗中________________________________________________________________________。 (5)简述检验产生气体的方法:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 本实验是在隔绝空气的条件下探究钠与水的反应,故不会发生起火、爆炸现象,要求装臵的气密性良好。由于钠

的密度比水小,比煤油大,所以钠在煤油与水的界面处漂浮。钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层,钠在重 力作用下再回到界面。反复多次,直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部,把液体反压到长颈漏斗中。 答案 (1)关闭弹簧夹,通过长颈漏斗向大试管中加水直至漏斗中液面高于试管中液面,一段时间后液面差保持不变,说

明装置气密性良好 (2)钠与水发生反应,熔化成银白色小球,在两液体界面处作上下跳动,最后完全消失 (3)水溶液从上至下逐渐由无色变为红色 (4)液面逐渐下降 液面逐渐上升 (5)当漏斗中液面上升到一定高度后,打开弹簧夹点燃气体,有淡蓝色火焰产生 【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.以选择题某一选项的形式考查钠的性质及应用 2.有关钠性质的实验探究

[跟进题组]
1.(2013· 济南调研)关于钠的叙述中,不正确的是( )。

A.金属钠与水反应生成氢气,但是实验室中不能用金属钠与水反应制备氢气 B.金属钠放在石棉网上加热时,先熔化成银白色小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰

C.金属钠在空气中放置生成氧化钠,在空气中燃烧生成过氧化钠 D.金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量 解析 答案 金属钠与氧气反应的产物取决于反应条件。在空气中放臵被氧气氧化,生成氧化钠;在空气中燃烧生成过氧化钠。 D )。

2.把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是(

A.放入饱和 NaOH 溶液中:有氢气放出,恢复至室温后溶液的 pH 增大 B.放入稀 CuSO4 溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出 C.放入 MgCl2 溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成 D.放入 NH4NO3 溶液中:有无色无味气体放出 解析 A 项错误,饱和 NaOH 溶液中放入钠,钠与水反应消耗水且生成 NaOH,从而会有部分 NaOH 晶体析出,同时生

成氢气,由于溶液仍是饱和溶液,故溶液的 pH 不变;B 项错误,钠与水反应生成氢气和 NaOH,NaOH 与 CuSO4 反应会出 现蓝色沉淀;C 项正确,钠与水反应生成的 NaOH 与 MgCl2 反应生成 Mg(OH)2 白色沉淀;D 项错误,钠与水反应放热,生成 的 NaOH 与 NH+ H2O,NH3· H2O 部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出,故放出的气体有刺激性气味。 4 反应生成 NH3· 答案 C

3.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________。 ①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠

a.二者收集气体一样多 b.①收集气体体积较大 c.②收集气体体积较大 解析 (1)钠投入饱和 NaOH 溶液中,发生的反应为 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,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,析出 NaOH 晶体,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 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故用铝箔包住 Na 时产生的 H2 的体积较大。 答案 (1)abd (2)b

【思维建模】 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板

?→生成NaOH→与溶质是否反应 加入 ? 盐溶液― ― →Na+H O 反应— →生成H →对装置的要求 Na ? 对实验环境的影响或对 →放热→ ? 溶质的溶解度的影响
→H2O减少→对溶剂质量的影响
2 2

考点二

钠的两种重要的氧化物——氧化钠和过氧化钠

氧化钠和过氧化钠的比较 物质 色态 类别 氧的价态 电子式 生成条件 氧化钠(Na2O) 白色固体 碱性氧化物 -2
× 2- Na+[× ] Na+ ·O · · ·

过氧化钠(Na2O2) 淡黄色固体 过氧化物 (非碱性氧化物) -1
· × 2- Na+[× O ] Na+ ·O · · · · · · · · · ·

· ·

常温

加热或点燃

热稳 定性 化 学 性 质 与水反应 与 CO2 反应 与酸反应 (盐酸) 主要性质 主要用途 ?难点提取

△ 不稳定(2Na2O+O2=====2Na2O2) Na2O+H2O===2NaOH Na2O+CO2===Na2CO3

稳定 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=== 2Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl=== 4NaCl+2H2O+O2↑ 具有强氧化性 强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂

Na2O+2HCl===2NaCl+H2O 具有碱性氧化物通性 用于制取少量 Na2O2、烧碱

Na2O2 与 CO2 和 H2O 反应的五大关系 1.物质的量的关系 无论是 CO2 或 H2O 的单一物质还是二者的混合物, 通过足量的 Na2O2 时, CO2 或 H2O 与放出 O2 的物质的量之比均为 2∶1。 2.气体体积关系 1 若 CO2 和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2, 气体体积的减少量为原混合气体体积的2, 即为生成氧气的量。 3.固体质量关系 相当于固体 Na2O2 只吸收了 CO2 中的“CO”,H2O 中的“H2”;可以看做发生相应的反应:Na2O2+CO===Na2CO3,Na2O2 +H2===2NaOH(实际上两反应都不能发生)。 4.电子转移关系 当 Na2O2 与 CO2、H2O 反应时,每产生 1 mol O2 转移 2 mol e-。

5.先后顺序关系 一定量的 Na2O2 与一定量的 CO2 和 H2O(g)的混合物的反应,可看做 Na2O2 先与 CO2 反应,待 CO2 反应完全后,Na2O2 再 与 H2O(g)发生反应。 【互动思考】 1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以做气体的干燥剂( ) )

(2)过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂( (3)78 g Na2O2 中含阴离子的个数是 2 NA( )

(4)Na2O2 与 H2O 反应制备 O2 的离子方程式: Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑( ) )

(5)Na2O、Na2O2 组成元素相同,与 CO2 反应产物也相同( (6)Na2O2 的电子式为 ( )

(7)1 mol 钠与氧气反应生成 Na2O 或 Na2O2 时,失去的电子数目均为 NA( (8)1 mol Na2O2 与足量 CO2 反应时,转移 2NA 个电子( 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ ) (8)×

)

2.如图所示,两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为 0.1 mol,水的 质量为 100 g,忽略溶液中溶剂的变化。完成下列题目。

(1)反应③最多产生 O2 的物质的量为________ mol。 (2)反应①的离子方程式为:________________________________________________________________________。 (3)Na2O2 中阴阳离子数目之比为________。 (4)①②③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数由大到小的顺序为________。 答案 (1)0.05 (2)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑

(3)1∶2 (4)③=②>①

[示向题组]
1.下列说法正确的是( )。

A.1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4NA(2014· 全国大纲,7C) B.二氧化碳通过 Na2O2 粉末反应后固体物质增重(2014· 全国新课标Ⅱ,9B) C.Na2O2 溶于水产生 O2:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑(2013· 江苏,8C) D.在过氧化钠与水的反应中,每生成 0.1 mol 氧气,转移电子数目为 0.4NA(2014· 江苏,6D) 解析 1 mol Na2O2 固体中含有离子总数为 3NA,A 错;氧原子不守恒,C 错;D 项,过氧化钠与水发生反应:2Na2O2+

2H2O===4NaOH+O2↑,生成 1 mol O2 时,转移电子数为 2NA,故每生成 0.1 mol 氧气,转移电子数目为 0.2NA,错误。 答案 B )。

2.(2014· 山师大附中模拟)在下列物质的溶液中分别加入一定量的 Na2O2 固体,不会出现浑浊现象的是( A.饱和 Na2CO3 溶液 C.Na2SO3 稀溶液 解析 B.Ca(HCO3)2 稀溶液 D.饱和 CaCl2 溶液

Na2O2 固体与水反应生成 NaOH 和 O2, A 中溶液饱和, 由于水被消耗导致析出碳酸钠晶体; B 中碳酸氢钙与 NaOH

溶液反应生成碳酸钙沉淀;C 中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠,硫酸钠可溶于水,不会出现浑浊现象;D 中 NaOH 与 CaCl2 反应生成的氢氧化钙微溶,故产生白色沉淀。 答案 C

【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.有关 Na2O、Na2O2 结构与性质的判断 2.有关 Na2O2 与 H2O 和 CO2 等反应的计算 3.有关 Na2O2 的实验探究

[跟进题组]
- 2- 2- 1.(2014· 郑州预测)某溶液中含有 HCO- 3 、SO3 、CO3 、CH3COO 4 种阴离子。向其中加入足量的 Na2O2 固体后,溶液

中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)( A.CH3COO-
- C.CO2 3

)。
2- B.SO3

D.HCO- 3

解析

- - 2- 2- 2- Na2O2 与水反应生成 NaOH,HCO- 3 +OH ===CO3 +H2O,HCO3 浓度减小,CO3 浓度增大;SO3 具有还原性,被

Na2O2 氧化,浓度减小;CH3COO-几乎不变。 答案 A

2.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、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( A.Na2O2 中阴、阳离子的个数比为 1∶1 B.Na2O2 分别与水及 CO2 反应产生相同量的 O2 时,需要水和 CO2 的质量相等 C.Na2O2 分别与水及 CO2 反应产生相同量的 O2 时,转移电子的物质的量相等 D.Na2O2 的漂白原理与 SO2 的漂白原理相同 解析
· · 2- Na2O2 的电子式为 Na+[· O O ] Na+,故阴、阳离子的个数比为 1∶2,A 错误;生成相同量的 O2 时消耗的水和二氧 · · · · · · · · ·· ·

)。

化碳的物质的量相同,但质量不同,B 项错;由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同,C 项正确;Na2O2 因具有强氧 化性而有漂白性,SO2 易与有机色质化合生成不稳定的无色物质,故原理不同,D 项错误。 答案 C

3.(2014· 大连模拟)下图是 Na2O2 和 CO2 定性、定量实验的装置示意图。

注射器 1 中抽取了 100 mL CO2,U 形管中装有适量小玻璃珠和约 1.5 g Na2O2 粉末。实验开始时,打开 K1、K2、K4 止水 夹,关闭 K3 止水夹,推动注射器 1 活塞,缓缓将 CO2 压至 U 形管中,注射器 2 活塞缓缓向外移动。回答下列问题:(本题不 考虑注射器内壁的摩擦阻力) (1)U 形 管 内 的 玻 璃 珠 并 不 参 与 反 应 , 其 所 起 的 作 用 除 防 止 过 氧 化 钠 粉 末 被 吹 走 外 , 另 一 个 重 要 作 用 是 ________________________________________。 (2)U 形管中可观察到的反应现象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)注射器 1 活塞推到底后,注射器 2 中收集到的气体大于 50 mL,其原因除可能仍还含 CO2 外,还有一个重要原因是 ________________________________________________________________________ (4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完,接下来的操作是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)要证明反应产物之一为氧气,最为方便的实验方法是 ________________________________________________________________________。 (6)本实验结束后固体产物板结,难以从 U 形管中取出,为了要证明固体产物中含有碳酸盐,实验时还需要从如下图所示

仪 器 和 试 剂 中 选 择 ________( 填 字 母 ) 。 当 装 置 和 药 品 都 安 装 完 毕 后 , 接 下 来 的 操 作 步 骤 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析

(1)玻璃珠还可起到增大 Na2O2 与 CO2 接触面积, 使之反应完全的作用。 (2)U 形管中 Na2O2 与 CO2 反应生成 Na2CO3

和 O2,故 U 形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 可知 100 mL CO2 理论上应产生 50 mL O2,收 集到的气体大于 50 mL,除部分 CO2 没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀。(4)为了让 CO2 反应完,可把注射器 2 中
- 的气体再推入 U 形管中,反复数次。(5)可利用 O2 支持燃烧,能使带火星的木条复燃的性质证明。(6)要证明有 CO2 3 ,可利用 - H+与 CO2 3 反应产生 CO2,检验 CO2 即可。故选 A、D、E 或 C、D、E。操作时,需要关闭 K1、K4,打开 K2、K3,通过分液

漏斗(或胶头滴管)将盐酸滴入 U 形管中,观察试管内现象即可。 答案 (1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积,使反应完全

(2)淡黄色粉末渐渐变白 (3)该反应为放热反应,反应后气体温度升高,体积变大 (4)将注射器 2 中气体再推入 U 形管中,反复数次 (5)打开胶塞,立即将带火星的木条伸入 U 形管中,木条复燃 (6)ADE(或 CDE) 关闭 K1、K4 止水夹,打开 K2、K3 止水夹;通过分液漏斗(或胶头滴管)将稀盐酸滴入 U 形管中,观察试管内 Ca(OH)2 溶 液是否变浑浊 【易错警示】
- (1)分析过氧化物的组成时要注意 O2 2 为原子团,是一个整体。

(2)过氧化钠是一种“绿色”氧化剂。 (3)过氧化钠的强氧化性表现为: ①Na2O2 投入 FeCl2 溶液中,可将 Fe2+氧化成 Fe3+,同时生成 Fe(OH)3 沉淀。 ②Na2O2 投入氢硫酸中,可将 H2S 氧化成单质硫,使溶液变浑浊。
- 2- ③Na2O2 投入 Na2SO3 溶液中,可将 SO2 3 氧化成 SO4 。

④Na2O2 投入品红溶液中,因其有漂白性,可使品红溶液褪色。

考点三

两种重要的钠盐

完成下列表格 名称 俗名 色、态 水溶性 碳酸钠 纯碱或苏打 白色粉末 易溶于水 (20 ℃,S=21.5 g) 稳定,但结晶碳酸钠(Na2CO3· 10H2O)易 风化
- + CO2 3 +2H ===CO2↑+H2O(较快)

碳酸氢钠 小苏打 细小白色晶体 可溶于水 (20 ℃,S=9.6 g) 受热易分解

主要 性质

稳定性 与 H+ 反应 与 Ca(OH)2 反应 与 盐 反 应 Al2(S? O4)3 与水作用 与酸互滴 相互转化 主要用途 CaCl2

+ HCO- 3 +H ===CO2↑+H2O(更快)

NaHCO3 过量:Ca2++2OH-+2HCO- 3
2- Ca2++CO3 ===CaCO3↓
- ===CaCO3↓+2H2O+CO2 Ca(OH)2 过量 Ca2 3 ; +

+OH-+HCO- 3 ===CaCO3↓+H2O 不反应

2- Ca2++CO3 ===CaCO3↓ 2- 2Al3++3CO3 +3H2O

===2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ 水解,碱性较强 现象与滴加方式有关

Al3++3HCO- 3 === Al(OH)3↓+3CO2↑ 水解,碱性较弱 现象与滴加方式无关

CO2+H2O Na2CO3 ???? NaHCO3 固?加热?/液?NaOH? 用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之

纺织、石油、冶金等工业中 ?要点提取



(1)Na2CO3、NaHCO3 与酸、碱、盐的反应均为复分解反应,因而反应能否进行应从复分解反应的条件入手来判断。
- 2- 2- (2)NaHCO3 与碱溶液反应的实质是 HCO- 3 与 OH 反应生成 CO3 ,CO3 有可能发生后续反应,如 NaHCO3 与 Ca(OH)2 溶

液反应可以生成白色沉淀 CaCO3。 (3)不能用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3:Ca(OH)2 溶液与二者均生成白色沉淀 CaCO3,无法区别。 【互动思考】 1.(1)Na2CO3 固体粉末中混有少量 NaHCO3,用什么方法除杂? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)Na2CO3 溶液中混有少量 NaHCO3,用什么方法除杂? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)NaHCO3 溶液中混有少量 Na2CO3,用什么方法除杂? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)用加热法可以将 Na2CO3 固体粉末中混有的 NaHCO3 转化为 Na2CO3

(2)向混合液中滴加适量的 NaOH 溶液,可以将其中的 NaHCO3 转化为 Na2CO3 (3)向混合液中通入过量的 CO2 气体,可以将 Na2CO3 转化为 NaHCO3 2.填“>”或“<”。 热稳定性:NaHCO3________Na2CO3。 与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO3________Na2CO3。 相同温度时,在水中的溶解性:NaHCO3________Na2CO3。 等物质的量浓度溶液的 pH:NaHCO3________Na2CO3。 答案 < > < <

[示向题组]
1.下列说法正确的是( )。

A.制氯气时,用饱和 NaHCO3 溶液和浓硫酸净化气体(2014· 天津理综,2B) B.向苏打和小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(2014· 广东理综,22A)
- + C.NaHCO3 溶液中加入稀 HCl:CO2 四川理综,3B) 3 +2H ===CO2↑+H2O(2014·

D.苏打是面包发酵粉的主要成分之一(2014· 福建,6D 改编) 解析 NaHCO3 溶液显碱性能吸收氯气,A 错;HCO- 3 在写离子方程式时,不能拆开,C 错;小苏打是面包发酵粉的主要

成分,D 错。 答案 B )。

2.(2014· 武汉质检)下列叙述中正确的是(

A.向含有 CaCO3 沉淀的水中通入 CO2 至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入 NaHCO3 饱和溶液,又有 CaCO3 沉淀生成 B.向 Na2CO3 溶液中逐滴加入含等物质的量的 HCl 溶液,生成的 CO2 与原 Na2CO3 的物质的量之比为 1∶2 C.等质量的 NaHCO3 和 Na2CO3 分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的 CO2 体积相同 D.向 Na2CO3 饱和溶液中通入 CO2,有 NaHCO3 晶体析出 解析 CaCO3 与 CO2 反应生成 Ca(HCO3)2 后,再加入 NaHCO3,仍都是可溶性的碳酸氢盐,故 A 项错;B 项中,仅生成

NaHCO3,无 CO2 气体放出,B 错;C 项中,其中 NaHCO3 的物质的量多,放出的 CO2 多,C 错;D 项发生了反应:Na2CO3 +CO2+H2O===2NaHCO3↓,由于溶解度较大的 Na2CO3 转化成溶解度较小的 NaHCO3,生成的 NaHCO3 的质量比消耗的 Na2CO3 的质量大,且又消耗一部分溶剂 H2O,故有 NaHCO3 晶体析出,对。 答案 D

【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.有关 Na2CO3、NaHCO3 的性质、转化、除杂及鉴别 2.有关 Na2CO3 和 NaHCO3 的计算 3.Na2CO3 和 NaHCO3 的相关实验探究

[跟进题组]
1.(2014· 潍坊模拟)下列叙述与钠的化合物的性质与其用途不相符的是( A.Na2O2 可用于呼吸面具或潜水艇中的供氧剂 B.NaHCO3 可用于治疗胃酸过多,作胃酸中和剂 )。

C.用热的烧碱洗去油污是因为 Na2CO3 可直接与油污反应 D.NaHCO3 受热易分解生成 CO2,可用作发酵粉 解析 烧碱是 NaOH 而不是 Na2CO3,并且 Na2CO3 水解显碱性,油污在碱性条件下水解为易溶于水的物质,并非 Na2CO3

直接与油污发生反应。 答案 C )。

2.为鉴别 K2CO3 和 NaHCO3 两种白色固体,有 4 位同学分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是( A.分别加入 1 mol· L-1 的盐酸,看气泡产生的快慢 B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水中,观察有无白色浑浊 C.分别取样配成溶液,滴加 Ba(OH)2 溶液,观察有无白色沉淀 D.分别配成溶液,做焰色反应实验,观察火焰的颜色 解析

A 项,因 K2CO3 与盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钾,盐酸过量时才生成气体,故可行;B 项,K2CO3 受热不

分解,NaHCO3 受热分解产生 CO2,故可行;C 项,二者与 Ba(OH)2 溶液反应都产生白色沉淀 BaCO3,故不可行;D 项,钾 的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察),钠的焰色反应为黄色,可行。 答案 C

3.(1)①纯净的 Na2CO3 a g ②Na2CO3 与 NaHCO3 的混合物 a g ③纯净的 NaHCO3 a g,按要求回答下列问题: A.分别与盐酸完全反应时,耗酸量从大到小的顺序为____________________________________________________。 B.分别和盐酸完全反应时,放出 CO2 气体的量从大到小的顺序为___________________________________________。 C.分别溶于水,再加入足量的澄清石灰水,生成沉淀的质量从大到小的顺序为____________________________。 D.分别配成等体积的溶液,c(Na+)的浓度从大到小的顺序为____________________________________________。 (2)将 a g Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物充分加热,其质量变为 b g,则 Na2CO3 的质量分数为__________。 (3)若将问题(1)中的等质量改为等物质的量,回答上述 A、B、C、D 四问。 答案 (1)A.①>②>③ B.③>②>①

C.③>②>① D.①>②>③ B.①=②=③ C.①=②=③ 【思维建模】 Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别 D.①>②>③ (2) 84b-53a 31a ×100% (3)A.①>②>③

(时间:45 分钟) 1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( A.小苏打可用于生产玻璃,也可用来除去物品表面的油污 B.过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白 C.医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的 D.使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀 解析 常用于生产玻璃的是碳酸钠,A 错误;过氧化钠具有强氧化性,因而具有漂白性,但不可用于漂白食品,B 错误; )。

医用酒精使病毒的蛋白质变性而消毒,并非是将病毒氧化,C 错误;氯化钠溶液可以充当原电池的电解质溶液,使桥梁形成 无数个微小的原电池,从而加速腐蚀,D 正确。 答案 D )。

2.可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( A.加热时无气体放出 B.滴加盐酸时有气泡放出 C.溶于水后滴加稀 BaCl2 溶液有白色沉淀生成 D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成 解析

解决此题关键要掌握 Na2CO3 与 NaHCO3 的性质异同,特别是与澄清石灰水的反应,两者都会产生白色沉淀,因

此无法鉴别,而加 BaCl2 溶液,现象不同,仅 Na2CO3 与 BaCl2 反应中有 BaCO3 沉淀生成。 答案 C )。

3.下列叙述正确的是(

①Na2O 与 Na2O2 都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物 ②Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液都能跟 CaCl2 溶液反应得到白色沉淀 ③钠在常温下不容易被氧化 ④Na2O2 可作供氧剂,而 Na2O 不行 ⑤向石蕊试液中加入 Na2O2 粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡生成 ⑥钠与浓 NH4Cl 溶液反应,放出的气体中含 H2 和 NH3 A.都正确 C.②⑤⑥ 解析 B.②③④⑤ D.④⑤⑥

过氧化钠属于过氧化物,不属于碱性氧化物,①错;NaHCO3 溶液和 CaCl2 溶液不发生反应,②错;钠是活泼金属,

易与空气中的氧气反应,③错;过氧化钠与水、CO2 反应放出氧气,Na2O 与水(或 CO2)反应生成氢氧化钠(或 Na2CO3),④对; Na2O2 与水反应生成 NaOH 和 O2,NaOH 使石蕊变蓝,Na2O2 及溶液中生成的 H2O2 能使溶液褪色,⑤对;Na 与 H2O 反应生 成 H2 和 NaOH,NaOH 与 NH+ 4 反应有 NH3 生成,⑥对。 答案 D )。

4.一定量的 Na2O2 与 CO2 反应后的固体物质 41.8 g,恰好与 1 L 1 mol· L-1 的稀盐酸完全反应,下列说法正确的是( A.41.8 g 固体物质为 Na2CO3 B.41.8 g 固体物质为 0.1 mol Na2CO3 和 0.4 mol Na2O2 的混合物 C.41.8 g 固体物质为 31.2 g NaHCO3 和 10.6 g Na2CO3 的混合物 D.一定量的 Na2O2 为 78 g 解析

如果 41.8 g 固体全为 Na2CO3,即 0.39 mol,则其不可能恰好与 1 L 1 mol· L-1 的稀盐酸完全反应,A 错误;根据钠

离子守恒,知 B 符合题意;Na2O2 与 CO2 反应不可能生成碳酸氢钠,即 C 错误;根据钠离子守恒,可求出一定量的 Na2O2 为 0.5 mol,即 39 g,所以 D 错误。 答案 B

5.将一定量的 Na2O2 和 NaHCO3 混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体,冷却后有固体物质剩余,下列选项不 正确的是( )。 Na2O2/mol A B C D 解析 1 1.5 2 2 NaHCO3/mol 2 2 1 2 Na2O2 剩余的固体物质 Na2CO3 Na2O2 Na2CO3 NaOH Na2CO3

NaOH Na2CO3

△ 有关的反应方程式依次为 2NaHCO3 ===== Na2CO3 + CO2↑ + H2O 、 2CO2 + 2Na2O2===2Na2CO3 + O2 、 2Na2O2 +

△ 2H2O===4NaOH+O2↑。当 Na2O2 与 NaHCO3 的物质的量之比为 1∶2 时,二者反应的总方程式为 2Na2O2+4NaHCO3===== △ 4Na2CO3+O2↑+2H2O; 当 Na2O2 与 NaHCO3 的物质的量之比为 1∶1 时, 2Na2O2+2NaHCO3=====2Na2CO3+O2↑+2NaOH, 即 1∶2<n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1∶1,反应后剩余固体的成分为 Na2CO3 和 NaOH,n(Na2O2)∶n(NaCO3)>1∶1 时,反应后剩 余固体为 Na2O2、NaOH、Na2CO3,由此可以判断 A、C、D 对,B 错。 答案 B )。

6.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( A.Na2O2 与 CO2 反应时,Na2O2 是氧化剂,CO2 是还原剂 B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚 C.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

Na2O2 与 H2O、CO2 反应时,都是 Na2O2 自身发生的歧化反应,故 A 项错误;石英的主要成分是 SiO2,而 Na2O2

能与 SiO2 反应生成 Na2SiO3,故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚,B 项正确;Na2O2 具有强氧化性,而 C、Al、SO2 均具有 还原性,故 Na2O2 可与 C、Al、SO2 发生氧化还原反应,可将 C 氧化成 CO2,将 Al 氧化成 Al2O3,将 SO2 氧化成 Na2SO4,所 以 C 项和 D 项均正确。 答案 A

7.某干燥粉末可能由 Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl 中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气 体 X 逸出,X 通过足量的 NaOH 溶液后体积缩小(同温同压下测定)。若将该粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且 剩余固体的质量大于原粉末的质量。下列判断正确的是( A.粉末中一定有 Na2O、Na2O2、NaHCO3 B.粉末中一定不含有 Na2CO3 和 NaCl C.粉末中一定不含有 Na2O 和 NaCl D.无法肯定粉末里是否含有 NaHCO3 和 NaCl )。

解析

该粉末中能与盐酸反应产生气体的有 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3,气体 X 通过足量的 NaOH 溶液后体积缩小(同温

同压下测定),说明 X 为 CO2 和 O2 的混合气体,所以粉末中一定有 Na2O2。将该粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出, 所以粉末中一定有 NaHCO3,由于剩余固体的质量大于原粉末的质量,所以粉末中一定有 Na2O。 答案 A

8.120 mL 含有 0.20 mol 碳酸钠的溶液和 200 mL 盐酸,不管将前者滴加入后者,还是将后者滴加入前者,都有气体产 生,但最终生成的气体体积不同,则盐酸的浓度合理的是( A.2.0 mol· L-1 C.0.18 mol· L-1 解析 )。 B.1.5 mol· L-1 D.0.24 mol· L-1

盐酸与碳酸钠分两步反应,第一步生成碳酸氢钠:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;第二步碳酸氢钠继续与盐酸

反应生成 CO2:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,若将 Na2CO3 溶液逐滴加入到盐酸中,则开始时盐酸足量,有气体生
- - 成;若将盐酸逐滴加入到 Na2CO3 溶液中,则开始时只发生第一步反应,直至 CO2 3 完全转化为 HCO3 时(理论上)才会发生第二

步反应,产生 CO2,所需盐酸浓度 c(HCl)>

0.20 mol×2 0.20 mol L-1,若 c(HCl)≥ =2.0 mol -3 -1=1.0 mol· 200 mL×10 L· mL 200 mL×10-3 L· mL-1

· L-1,则盐酸足量,两种滴加方式产生 CO2 的体积相同,因此选项 B 合理。 答案 B )。

9.下列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 Na2CO3 B.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产物是 Na2CO3,原因是钠与氧气生成的 Na2O 与水和二氧化碳反应 解析 答案 A 项,对 NaHCO3 溶液微热,红色加深,是因为 HCO- 3 的水解程度增大,溶液碱性增强。 A

10.一化学研究性学习小组对某 Na2CO3 和 NaHCO3 混合溶液的组成进行探究。取 20.0 mL 该混合溶液不断加入 1.00 mol · L-1 的稀盐酸,加入盐酸的体积和产生的现象见下表。 反应阶段 盐酸体积 x/mL 现象 则混合溶液中 c(HCO- 3 )为( A.1.00 mol· L-1 C.1.50 mol· L-1 解析 )。 B.0.50 mol· L-1 D.2.00 mol· L-1 Ⅰ 0<x≤10.0 无气体 Ⅱ 10.0<x≤40.0 产生气体 Ⅲ x>40.0 无气体

- + - - + 反应阶段Ⅰ:CO2 3 +H ===HCO3 ,反应阶段Ⅱ:HCO3 +H ===CO2↑+H2O。设 20.0 mL 该混合溶液中 Na2CO3

和 NaHCO3 的物质的量分别为:x mol、y mol。则有 x mol=1.00 mol· L-1×10.0×10-3 L=0.01 mol,x mol+y mol=1.00 mol · L-1×(40.0-10.0)×10-3 L=0.03 mol,解得 x=0.01,y=0.02,则 c(HCO- L-1。 3 )=1.00 mol· 答案 A

11 . (2014· 黄冈期末)钠是很活泼的金属,在空气中燃烧的产物是 Na2O2 。Na2O 的制取可以通过如下反应完成: Na+ △ NaNO3― ― →Na2O+N2↑(未配平)。请回答下列问题: (1)上述反应的氧化剂是________(写化学式)。制取 Na2O 时,若金属钠与 NaNO3 按质量比 23∶17 投料,充分反应后收集 到的气体体积为 1.12 m3(标准状况下),则制得的 Na2O 的质量为________ kg。 (2)制取 Na2O 时由于设备密封性不好而进入了少量空气, 导致制得的 Na2O 产品中含有 Na2O2 杂质。 现有 Na2O 产品 m g(假 设只含有 Na2O2 杂质),请从下面选用合适的仪器和试剂,设计一种可选用的实验仪器组合,以完成样品中 Na2O 含量的测定。

可选用的试剂: a.浓硫酸 e.酚酞 b.水 f.碱石灰 c.盐酸标准溶液 g.稀盐酸 实验所需试剂(用 字母表示) 实验需直接测定的 有关物理量(用文 字说明) d.NaOH 标准溶液

实验过程中发生反 实验所需仪器(用 应的化学方程式 字母表示)

(3)某学生设计了以下实验方案来测定该试样中 Na2O 的质量分数,其操作流程和实验数据如下: 在氧气中 7.75 g Na2O产品 充分灼烧 冷却 称量得固 ― ― → 固体 ― ― → 体9.35 g

该 Na2O 产品中 Na2O 的质量分数为________。

解析

△ (1)由 N 元素的化合价降低可知,NaNO3 是氧化剂配平化学方程式:10Na+2NaNO3=====6Na2O+N2↑,收集到

1.12 m3(标准状况下)N2,n(N2)=50 mol,那么 n(Na2O)=300 mol,故 m(Na2O)=300 mol×62 g· mol-1=18.6 kg。(2)要测定样品 中氧化钠的含量有多种方法,可通过测生成 O2 的体积来计算 Na2O2 的量;也可测反应后锥形瓶和溶液的总质量与反应前锥形 瓶、样品和水的总质量之差,还可以通过滴定法测锥形瓶中生成 NaOH 的量来计算。(3)设试样中 Na2O 的物质的量为 x mol, Na2O2 的物质的量为 y mol ,则有: 62x + 78y = 7.75 g,78(x + y) = 9.35 g ,解得: x = 0.1 mol ,那么 Na2O 的质量分数为 0.1 mol×62 g· mol-1 ×100%=80%。 7.75 g 答案 (1)NaNO3 18.6

(2)(以下三种方法任选一种,其他合理方法亦可) ①反应前锥形瓶、 样品和水 Ⅰ 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, Na2O+H2O===2NaOH A、D b 的总质量 ②反应后锥形瓶和溶液的 总质量 Ⅱ 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, Ⅲ Na2O+H2O===2NaOH, NaOH+HCl===NaCl+H2O (3)80% 12.(2014· 太原模拟)烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。 (1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。 D、H b、c、e G、C b 量筒中收集到的气体的体 积 中和锥形瓶中样品与水反 应后所得溶液使用的盐酸 标准溶液的体积

①若将 A 与 B 连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是________________________。 ②若其他操作不变,将 A 与 C 连接,可观察到的现象是______________________________________________。 (2)向 100 mL 1 mol· L-1 烧碱溶液中通入一定量 CO2 充分反应后,将溶液在低温下蒸干得到白色固体 X,X 的组成可能有 四 种 情 况 , 按 出 现 的 先 后 顺 序 分 别 是 Ⅰ.NaOH 、 Na2CO3 , Ⅱ.__________________ , Ⅲ.Na2CO3 、 NaHCO3 , Ⅳ.________________________________________________________________________。 ①常温下,将得到的固体 X 重新溶于水,在所得溶液中加入盐酸,使溶液的 pH=7,再将溶液蒸干,得到固体的质量为 ________ g。 ②若要验证白色固体 X 是第Ⅰ种组成,依次加入的试剂为________(填字母序号)。 a.盐酸 b.MgCl2 溶液 d.Ba(OH)2 溶液

c.BaCl2 溶液

在验证的过程中,一定需要进行的操作是________(填字母序号)。 a.萃取 b.洗涤 c.过滤 d.分馏

③若白色固体 X 为第Ⅲ种组成,下列实验方案中不能测定其中 NaHCO3 质量分数的是________(填字母序号)。 a.取 m g X 与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应,过滤,洗涤,烘干得 n g 固体 b.取 m g X 与足量盐酸充分反应,加热,蒸干,灼烧得 n g 固体 c.取 m g X 充分加热,减重 n g d.取 m g X 与足量稀硫酸充分反应,逸出的气体被足量碱石灰吸收,增重 n g ④若白色固体 X 的质量为 7.0 g,则 X 的组成为________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 解析 (1)将 A 与 B 连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,由于二氧化碳易溶于氢氧化钠溶液且与 NaOH

发生反应,使烧瓶内部压强迅速减小,故广口瓶中的水要沿导管进入烧瓶;将 A 与 C 连接,其他操作不变,导致外界压强高 于瓶内压强,故广口瓶中的长导管口会产生气泡。(2)③a 选项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量,根据碳酸钡的质量和原混合 物的总质量可以列式求出碳酸钠和碳酸氢钠的质量分数,正确;b 选项中 n g 固体为生成的氯化钠的质量,根据钠原子守恒和 原混合物总质量可列式计算出碳酸氢钠的质量分数,正确;c 选项采用差量法,减少的质量为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳 和水的质量,由此可求出碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸氢钠的质量分数,正确;d 选项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应 生成的二氧化碳及溶液中挥发出来的水蒸气的质量,因此不能通过数据准确计算出碳酸氢钠的质量分数,不正确。 ④可采用 极值法来判断,若全部为 Na2CO3 质量为 5.3 g,若全部为 NaHCO3 质量为 8.4 g,固体 X 的质量为 7.0 g,故其为碳酸钠和碳酸 氢钠的混合物。 答案 (1)①水沿导管由广口瓶进入烧瓶

②广口瓶中的长导管口有气泡产生 (2)Na2CO3 NaHCO3 c ③d ④Ⅲ

①5.85 ②cb

13.(2014· 合肥质检)有一含 NaCl、Na2CO3· 10H2O 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: ①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是____________________。 ②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。 ③打开活塞 K1、K2,关闭 K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是______________________。 ④ 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 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 ⑤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,请回答下列问题。 ①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②E 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 的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 ③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 Na2CO3· 10H2O 的质量分数为________(用 含 w、m1、m2 的代数式表示)。 解析 本题考查考生对元素化合物的认识和理解以及对实验数据的分析处理能力。

(1)①组装好实验装臵后首先应检查装臵气密性。③由于装臵中存在 CO2 和水蒸气,应先鼓入空气除去装臵中的 CO2 和水 △ △ 蒸气。 ④ 由物质的性质可知该装臵在加热时发生的反应为 2NaHCO3 ===== Na2CO3 + H2O↑ + CO2↑ 、 Na2CO3· 10H2O===== Na2CO3+10H2O↑。 (2)①加热后有部分 CO2 和水蒸气会残留在装臵中, 必须鼓入空气使其排出完全被吸收, 若不鼓入空气, 则测得的 NaHCO3 和 Na2CO3· 10H2O 的质量分数偏小,NaCl 的质量分数偏大。②装臵 E 是防止空气中的 CO2 和水蒸气进入装臵 D,故干燥管中 盛放的药品是碱石灰,如果没有该装臵,会使测得的 NaHCO3 的质量分数偏大。③由题目信息知反应放出的 CO2 的质量为 m2 18m2 △ g,根据反应的化学方程式 2NaHCO3=====Na2CO3+H2O↑+CO2↑,可计算出该反应中产生的水的质量为 44 g,从而计算 18m2? △ ? 出 Na2CO3· 10H2O 分解产生水的质量为?m1- 44 ? g,再根据 Na2CO3· 10H2O=====Na2CO3+10H2O↑,计算出 Na2CO3· 10H2O ? ? 18m2 18m2 286?m1- 44 ? 286?m1- 44 ? 的质量为 ,最后计算出混合物中 Na2CO3· 10H2O 的质量分数为 ×100%。 180 180w 答案 (1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳

△ ④2NaHCO3=====Na2CO3+H2O↑+CO2↑ △ Na2CO3· 10H2O=====Na2CO3+10H2O↑ (2)①Na2CO3· 10H2O 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 18m2? ? 286?m1- 44 ? ? ? ③ ×100% 180w

②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

基础课时 2
[最新考纲]

镁、铝及其化合物

1.了解镁、铝的主要性质及其应用。2.了解镁、铝的重要化合物的主要性质及其应用。

考点一

镁及其重要化合物的主要性质及应用

1.镁的性质 (1)物理性质:具有银白色金属光泽的固体,密度、硬度均较小,熔点较低,有良好的导电、传热和延展性。 (2)化学性质:

①与非金属反应

2MgO?产生强烈白光? ? ?与O 反应:2Mg+O ===== 点燃 MgCl ?与Cl 反应:Mg+Cl ===== 点燃 ? ?与N 反应:3Mg+N ===== Mg N 点燃
2 2 2 2 2 2 2 3 2

点燃 ②与 CO2 反应:2Mg+CO2=====2MgO+C 高温 ③与 H2O 反应:Mg+2H2O=====Mg(OH)2+H2↑ ④与 H+反应:Mg+2H+===Mg2++H2↑。 2.海水提镁 沉淀Mg2+ →Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ↓ 制MgCl2 →Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O ↓ 通电 电解得Mg →MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑ 3.用途 生产合金,冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 4.镁的重要化合物 物质 氧化镁 碱性氧化物 中强碱 氢氧 化镁 难溶于水 溶解度小 于碳酸镁 【互动思考】 1.工业电解熔融 MgCl2 得到的镁如何冷却?并说明原因。 答案 因镁在高温下能与 O2、N2、CO2 等气体发生反应,故工业电解 MgCl2 得到的镁,应在 H2 氛围中冷却。 主要性质 MgO+2H+===Mg2++H2O Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ △ MgCO3+H2O=====Mg(OH)2+CO2↑

2.写出镁在空气中燃烧时可能发生反应的化学方程式 (1)________________________________________________________________________; (2)________________________________________________________________________; (3)________________________________________________________________________。 答案 点燃 (1)2Mg+O2=====2MgO

点燃 (2)3Mg+N2=====Mg3N2 点燃 (3)2Mg+CO2=====2MgO+C

[示向题组]
1.(2011· 广东理综,10)某同学通过系列实验探讨 Mg 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( 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 本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁或玻璃棒慢慢加入水 )。

中,并及时搅拌,A 是错误的;过滤时需要用玻璃棒引流,因此 C 不正确;蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿,由于 MgCl2 水解,所以加热时必需在 HCl 的气氛中加热才能得到 MgCl2 固体,所以 D 不正确。 答案 B

2.[2014· 全国课标卷Ⅱ,36(1)(3)(4)]将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将 海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。 回答下列问题: (1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。 ①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量 ③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁等的提取工艺 (2)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 浓度/(g· L-1) Na+ 63.7 Mg2+ 28.8 Cl- 144.6
- SO2 4

46.4

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。 (3) 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)利用混凝法只能除去海水中的悬浮物不能获取淡水,故设想和做法可行的是②③④。

(2)根据浓海水的成分及工艺流程可知,脱硫后的澄清液中主要含有 Na+、Mg2+、Cl-,则加入石灰乳发生反应,Ca(OH)2 +Mg2+===Ca2++Mg(OH)2,经过沉降过滤,滤渣干燥得到产品 2,即 Mg(OH)2,滤液主要含有 Na+、Cl-和大量的 Ca2+,用
2- 于浓海水脱硫,则脱硫阶段的主要离子反应为:Ca2++SO4 ===CaSO4↓,即产品 1 为 CaSO4。由表中数据,可知 1 L 浓海水

28.8 g· L-1×1 L 中含有 28.8 g Mg2+,则最多可得到产品 2 的质量为:m[Mg(OH)2]= ×58 g· mol-1=69.6 g。 24 g· mol-1 电解 (3)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:MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑,熔融 MgCl2 高温 中若有少量的水存在,则会发生 Mg+2H2O=====Mg(OH)2+H2↑,从而造成产品镁的消耗。 答案 (1)②③④ Mg(OH)2 69.6

- (2)Ca2++SO2 4 ===CaSO4↓

电解 (3)MgCl2=====Mg+Cl2↑ 高温 Mg+2H2O=====Mg(OH)2+H2↑ 【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.镁的单质及其化合物的性质及应用 2.镁及其化合物的转化关系和相关计算 3.镁的提取工艺及原理

[跟进题组]
1.某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;②将 镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显 现象;④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的 是( )。 A.镁粉只直接与溴水中的溴反应 B.镁粉只与溴水中的酸反应 C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到 D.镁粉在水的催化下与溴发生反应 解析 据①知镁粉与冷水并不反应; 据②知镁粉放入溴水中, 开始放出少量的气泡, 说明镁和溴水中的酸能反应产生 H2,

但溴水很快褪色,说明镁粉也能与溴直接发生反应;据③知镁粉与液溴并不反应;据④知水应是镁粉与溴反应的催化剂。 答案 D

2.海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如图所示:

(1) 若 在 空 气 中 加 热 MgCl2· 6H2O , 生 成 的 是 Mg(OH)Cl 或 MgO , 写 出 相 应 反 应 的 化 学 方 程 式 : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 用电解法制取金属镁时,需要无水氯化镁。在干燥的 HCl 气流中加热 MgCl2· 6H2O 时,能得到无水 MgCl2,其原因是 ________________________________________________________________________。 (2)Mg(OH)2 沉 淀 中 混 有 的 Ca(OH)2 应 怎 样 除 去 ? 写 出 实 验 步 骤 :

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况 下使用玻璃棒的目的。 溶解时:________________________________________________________________________; 过滤时:________________________________________________________________________; 蒸发时:________________________________________________________________________。 解析 (1)根据 Cl、H、O 三种元素守恒可知,在空气中加热 MgCl2· 6H2O,除生成 Mg(OH)Cl 或 MgO 外,还有 HCl 和

H2O 生成。(2)为防止引入新杂质,可用 MgCl2 溶液或 Mg(NO3)2 溶液将 Ca(OH)2 转化为 Mg(OH)2,然后过滤、洗涤 Mg(OH)2。 (3)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速溶质的扩散,提高溶解速率;在过滤时使用玻璃棒是为了引流液体,防止外洒;蒸发结 晶过程中使用玻璃棒是为了防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。 答案 △ △ △ (1)MgCl2· 6H2O=====Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑,MgCl2· 6H2O=====MgO+2HCl↑+5H2O↑或 Mg(OH)Cl===== 在干燥的 HCl 气流中,抑制了 MgCl2 水解,且带走 MgCl2· 6H2O 受热产生的水汽,能得到无水 MgCl2

MgO+HCl↑

(2)加入 MgCl2 溶液或 Mg(NO3)2 溶液,充分搅拌、过滤,沉淀用蒸馏水洗涤 (3)搅拌,加速溶解 使浊液沿玻璃棒注入漏斗,防止外洒搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅 【微网构建】 镁及其化合物的转化关系图

考点二

铝的性质及用途

1.结构和存在

铝位于元素周期表第 3 周期ⅢA 族,原子结构示意图为 部以化合态存在。 2.物理性质及用途 状态 色泽 银白 色 密度 2.7 g· cm-3 熔点 660.4 ℃

。铝元素在地壳中含量丰富,仅次于硅。自然界中的铝全

物理 性质

沸点 2 467 ℃

硬度

导电、 导热性 很好

延展性

固态 用途

较软

良好

纯铝用作导线,铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等

3.化学性质

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:

① 点燃 ②2Al+3Cl2=====2AlCl3

③ ④2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ 高温 ⑤2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe(铝热反应) 4.制备 通电 2Al2O3(熔融) ===== 4Al+3O2↑ 冰晶石

?难点提取 铝与酸、碱反应生成 H2 的量的关系 1.铝与酸、碱反应的化学方程式分别为 2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。从化 失3e- 3+ 得2e- 学方程式可以看出 Al 与酸、碱反应时生成 H2 的实质都是 Al― ― →Al ,2H+― ― →H2,所以无论与酸还是与碱反应,Al 与 H2 的关系都是 2Al~3H2。 2.等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气体积比 VHCl?H2? =1∶1。 VNaOH?H2? VHCl?H2? =1∶3。 VNaOH?H2?

3.足量的铝分别与等物质的量的 HCl 和氢氧化钠反应,产生氢气的体积比

1 VHCl?H2? 1 4. 一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应, 产生氢气的体积比3< < , 则必定是 a.铝与盐酸反应时, VNaOH?H2? 1 铝过量而盐酸不足;b.铝与氢氧化钠溶液反应时,铝不足而氢氧化钠过量。 【互动思考】 1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)铝粉与氧化镁共热可制取金属镁( ) )

(2)足量铝分别与含 1 mol HCl、1 mol NaOH 的溶液反应,产生相同量的氢气( (3)工业上用电解熔融 Al2O3 的方法冶炼铝( ) )

(4)在浓硝酸中加入等体积的浓硫酸后,立即加入铝片,铝片表面发生钝化( (5)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× )

2. 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)铝与酸、碱反应的实质是什么?氧化剂是什么? 答案 水。 (2)铝的化学性质活泼,为什么日常生活中广泛使用的铝制品通常具有较好的抗腐蚀性能? 答案 能。 (3)Al 既能溶于强酸,又能溶于强碱,所以说“Al 既有金属性,又有非金属性”你认为这种说法是否恰当?为什么? 答案 不恰当。金属性是指元素的原子失电子的能力,非金属性是指元素的原子得电子的能力。铝不论是与酸反应还是 铝在常温下迅速被氧气氧化,形成一层致密的氧化膜,保护铝不再被氧化,因而铝制品通常具有较强的抗腐蚀性
- 失3e- 3+ + 得2e 铝与酸、碱反应的实质都是:Al― ― →Al ,2H ― ― →H2,只不过碱中的 H+来源于水的电离,氧化剂分别为酸和

0

与碱反应,都是失去 3e-,化合价升高为+3 价,均是还原剂,因而铝具有较强的金属性。 (4)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________。 解析 因为铝足量且产生 H2 相等,根据关系式:6HCl~3H2、2NaOH~3H2,得出 n(HCl)∶n(NaOH)=3∶1,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)=3∶1。 答案 3∶1

[示向题组]
1.(2013· 山东理综,9)足量下列物质与相同质量的铝反应,放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是( A.氢氧化钠溶液 C.盐酸 解析 B.稀硫酸 D.稀硝酸 )。

A 项,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,1 mol Al 消耗 1 mol NaOH;B 项,2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+

3H2↑,1 mol Al 消耗 1.5 mol H2SO4;C 项,2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,1 mol Al 消耗 3 mol HCl;D 项,Al 和稀硝酸反应 不放 H2。综上所述,符合题意的是 A 项。 答案 A )。

2.下列说法错误的是(

A.铝与 Fe2O3 发生铝热反应后固体物质增重(2014· 全国新课标,9C) B.Al 片溶于 NaOH 溶液,产生气体:2Al+2OH-+2H2O===2AlO- 北京理综,9D) 2 +3H2↑(2014· C.工业上电解熔融状态的 Al2O3 制备 Al(2012· 广东理综,10B) D.铝制容器可盛装浓 H2SO4(2010· 重庆理综,8A) 解析 答案 高温 铝与 Fe2O3 发生铝热反应:2Al+Fe2O3=====Al2O3+2Fe,反应前后固体物质的质量不变。 A

【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有:

1.有关铝的性质及用途的正误判断 2.有关铝与酸、碱反应的计算

[跟进题组]
1.下列关于铝的叙述中正确的是( )。

A.由于铝在空气中不会锈蚀,所以铝制品的使用寿命都很长 B.由于铝具有强还原性,所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 C.常温下,铝被浓硫酸钝化,所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层 D.由于铝的导电性能比铜强,所以常用铝制造电线、电缆 解析 铝在空气中与 O2 反应,生成致密的氧化物薄膜,本身就易于锈蚀,A 错误;铜与浓硫酸常温下不反应,C 错误;

铝的导电性能虽然比铜差但价格相对低廉且密度较小,故常用铝制造电线、电缆,D 错误;由于铝具有强还原性,可利用铝 热反应来冶炼难熔金属,B 正确。 答案 B

2.(2014· 长春调研)a g 镁铝合金投入 x mL 2 mol· L-1 的盐酸中,金属完全溶解,再加入 y mL 1 mol· L-1 NaOH 溶液,沉淀 达到最大值,质量为(a+1.7)g,则下列说法不正确的是( A.镁铝合金与盐酸反应转移电子数为 0.1NA B.沉淀为 Mg(OH)2 和 Al(OH)3 的混合物 C.x=2y D.a 的取值范围为 0.9<a<1.2 解析 Mg、Al 失去电子变为离子,离子再结合 OH-生成沉淀,则镁铝合金与盐酸反应转移电子的物质的量等于其生成 )。

沉淀时结合的 OH-的物质的量,沉淀量最大时得到 Mg(OH)2 和 Al(OH)3 的混合物,则 m(OH-)=(a+1.7)g-a g=1.7 g, n(OH-)=0.1 mol,电子转移总数是 0.1NA,A、B 正确;沉淀量最大时,溶液中 n(Na+)=n(Cl-),此时 HCl 和氢氧化钠的物质 的量相等,即 2x=y,C 错;电子转移总数是 0.1NA,若金属全部是镁,则镁的质量是 1.2 g,若金属全部是铝,则铝的质量是 0.9 g,D 对。 答案 C

3.一块表面被氧化的铝分成两等份,若向其中一份中滴加 1 mol· L-1 的 NaOH 溶液,向另一份中滴加 x mol· L-1 的稀盐 酸,产生氢气的物质的量与所加 NaOH 溶液、稀盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是( )。

A.该铝块的总质量为 8.46 g B.a=260 C.b=780 D.该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为 3∶20 解析 1 当铝块与 NaOH 反应时, 由关系式 Al2O3~2NaOH 可得, n(Al2O3)=2n(NaOH)=0.03 mol; 由关系式 2Al~2NaOH~ 0.2 mol - L 1 -1×1 000 mL· 1 mol· L

3H2 可得,n(H2)=1.5n(Al)=1.5n(NaOH)=0.3 mol,n(Al)=0.2 mol,n(NaOH)=0.2 mol,V(NaOH)=

=200 mL,a=200+60=260。当铝块与盐酸反应时,由关系式 Al2O3~6HCl 可得,n(HCl)=0.03 mol×6=0.18 mol,c(HCl) 0.18 mol 0.6 mol = 0.18 L =1 mol· L-1;由关系式 Al~3HCl 可得,n(HCl)=3n(Al)=0.6 mol,V(HCl)= ×1 000 mL· L-1=600 mL,b 1 mol· L-1 =180+600=780。该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为 0.03 mol∶0.2 mol=3∶20。铝块的总质量为(0.03 mol× 102 g· mol-1+0.2 mol×27 g· mol-1)×2=8.46 g×2=16.92 g。综上所述,A 项错误。 答案 A

考点三

铝的重要化合物的主要性质及应用

1.氧化铝 (1)物理性质:白色固体,难溶于水,有很高的熔点。 (2)化学性质

2.氢氧化铝 (1)物理性质 白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。

(2)化学性质

① ②Al(OH)3 的电离

写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式: Ⅰ.Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O; Ⅱ.Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O; △ Ⅲ.2Al(OH)3=====Al2O3+3H2O。 (3)制备 ①向铝盐中加入氨水,离子方程式为 Al3++3NH3· H2O===Al(OH)3↓+3NH+ 4。
- ②NaAlO2 溶液中通入足量 CO2,离子方程式为 AlO- 2 +CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3 。

3+ ③NaAlO2 溶液与 AlCl3 溶液混合:离子方程式为:3AlO- 2 +Al +6H2O===4Al(OH)3↓。

3.常见的铝盐 (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)2· 12H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液 pH<7(填“<”、“>”或“=”)。明矾可以净水。 其净水的原理是 Al3++3H2O??Al(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3 胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀而净水。 ?要点提取 (1)Al(OH)3 是一种不溶于水的白色胶状物,能作净水剂,能中和胃酸,也是一种阻燃材料。 (2)Al(OH)3 具有两性,能溶于强酸、强碱,但不溶于弱酸(如 H2CO3)、弱碱(如氨水)。 【互动思考】 1.中学学习阶段接触到许多既能与酸反应又能与碱反应的物质,你还知道有哪些? 答案 ①Al;②Al2O3;③Al(OH)3;④弱酸的铵盐,如:NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S 等;⑤弱酸的酸式盐,如:

NaHCO3、KHS、NaHSO3;⑥氨基酸。 2.完成下列三角转化关系中的代表反应

①________________________________________________________________________ ②________________________________________________________________________ ③________________________________________________________________________ ④________________________________________________________________________ ⑤________________________________________________________________________ ⑥________________________________________________________________________ ⑦________________________________________________________________________ 答案
- 3+ ①Al3++3NH3· H2O===Al(OH)3↓+3NH+ 4 或 Al +3OH ===Al(OH)3↓

②Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O ③Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O
- ④AlO- 2 +2H2O+CO2===Al(OH)3↓+HCO3

2- 或 2AlO- 2 +3H2O+CO2===2Al(OH)3↓+CO3
+ 3+ ⑤AlO- 2 +4H ===Al +2H2O

⑥Al3++4OH-===AlO- 2 +2H2O ⑦Al3++3AlO- 2 +6H2O===4Al(OH)3↓(水解相互促进)

[示向题组]
1.下列说法不正确的是( )。
+ A.AlCl3 溶液中加入过量稀氨水:Al3++4NH3· H2O===AlO- 四川理综,3C) 2 +4NH4 +2H2O(2014·

B.氢氧化铝可作胃酸的中和剂(2014· 四川理综,1D)
- C.向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2 制 Al(OH)3:CO2+AlO- 江苏化学,7D) 2 +2H2O===Al(OH)3+HCO3 (2014·

D.常温下,Al(OH)3 既能与 NaOH 溶液反应又能与稀硫酸反应(2014· 福建理综,9①) 解析 Al(OH)3 不溶于过量氨水,正确的离子方程式为:Al3++3NH3· H2O===Al(OH)3↓+3NH+ 4 ,A 错误。

答案

A

2.(2013· 大纲理综,29)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。 ①铝土矿的主要成分是 Al2O3 和 SiO2 等。从铝土矿中提炼 Al2O3 的流程如下:

②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:

回答下列问题: (1)写出反应 1 的化学方程式________________________________________________________________________。 (2)滤液Ⅰ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 本题主要考查硅、铝及其化合物的性质等,意在考查考生的分析推理能力。(1)因为铝土矿的主要成分为二氧化硅、

氧化铝,前者与 NaOH 反应生成硅酸钠,后者与 NaOH 反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)。(2)CaO 与水反应生成氢氧化钙,氢氧化
- 钙电离出的 Ca2+与 SiO2 3 反应生成 CaSiO3;反应 2 为偏铝酸钠与 CO2 反应生成氢氧化铝。(3)浓硫酸与萤石反应生成 HF 和硫

酸钙,故 C 为浓硫酸,D 为 HF,E 为硫酸钙;结合制备冰晶石的反应物 HF、碳酸钠和氢氧化铝及生成物 Na3AlF6,由元素 守恒可知该反应的生成物中还有二氧化碳和水。(4)工业上通过电解熔融的氧化铝可制得单质铝,并有氧气生成;阳极生成物 氧气可与石墨反应,生成碳的氧化物。 答案 (1)2NaOH+SiO2===Na2SiO3+H2O、2NaOH+Al2O3===2NaAlO2+H2O
2- 2AlO- 2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO3

(2)CaSiO3 (3)浓 H2SO4

12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3===2Na3AlF6+3CO2+9H2O

高温 (4)2Al2O3 ===== 4Al+3O2↑ O2、CO2(CO) 通电,Na3AlF6 【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.铝的化合物的性质及应用 2.有关铝及其化合物的工艺流程分析

[跟进题组]
1.化学在工农业生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是( A.明矾水解形成的 Al(OH)3 胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用 C.用 Al(OH)3 治疗胃酸过多 D.电解 AlCl3 饱和溶液,可制得金属铝 解析 答案 由于 H+的放电能力大于 Al3+,故电解饱和 AlCl3 溶液,得到的是 Al(OH)3、H2 和 Cl2,无法得到金属铝。 D )。

2. 向 30 mL 1 mol· L-1 的 AlCl3 溶液中逐渐加入浓度为 4 mol· L-1 的 NaOH 溶液, 若产生 0.78 g 白色沉淀, 则加入的 NaOH 溶液的体积可能为( A.3 mL C.15 mL 解析 )。 B.7.5 mL D.17.5 mL

已知 n(AlCl3)=0.03 mol,n[Al(OH)3]=0.01 mol,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个

答案:一是氢氧化钠不足,二是氢氧化钠过量。由两者反应的离子方程式 Al3++3OH-===Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-===AlO- 2 0.03×3+0.02 0.03 +2H2O 可知,当碱的量不足时,则 V(NaOH)= 4 L=0.007 5 L=7.5 mL;当碱过量时,则 V(NaOH)= L= 4 0.027 5 L=27.5 mL。 答案 B

3.(2014· 昆明模拟)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下:

下列叙述正确的是(

)。

A.试剂 X 可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸 B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁 C.图中所示转化反应都不是氧化还原反应 D.反应②的化学方程式为 NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3

解析 反应。 答案

试剂 X 只能是氢氧化钠溶液,不能是盐酸;反应①过滤后所得沉淀为 Fe2O3;电解氧化铝制铝的反应是氧化还原

D

【易错警示】 (1)制取 Al(OH)3,一般不用强酸或强碱溶液,因为强酸、强碱能溶解生成的 Al(OH)3,而不易控制酸碱的用量,一般使用 氨水或 CO2 制取,也可用 Al3+、AlO- 2 的水解相互促进反应制取。
- - + - (2)AlO- 原因是 AlO- AlO- 2 与 HCO3 不能大量共存, 2 能与 HCO3 电离出的 H 发生复分解反应: 2 +HCO3 +H2O===Al(OH)3↓ - - - +CO2 3 ,而不能认为是 AlO2 与 HCO3 发生相互促进的水解反应。 - - (3)往 NaAlO2 溶液中通入少量 CO2 得正盐(CO2 3 ),通入足量 CO2 得酸式盐(HCO3 )。

(时间:45 分钟) 1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是( )。

A.MgO、Al2O3 的熔点很高,可制作耐高温材料,工业上也用其电解冶炼对应的金属 B.明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 C.燃放烟花是利用了某些金属元素的焰色反应 D.铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀 解析 MgO 的熔点很高,通常电解熔点较低的 MgCl2 制备 Mg,A 错误;Al3+水解生成的 Al(OH)3 胶体具有吸附性,能

吸附水中的悬浮物,因而可用于水的净化,B 正确;Al 的表面形成致密的氧化膜,可以保护 Al 不被进一步腐蚀,D 正确。 答案 A )。

2.相同质量的下列物质分别与等浓度的 NaOH 溶液反应,至体系中均无固体物质,消耗碱量最多的是( A.Al C.AlCl3 解析 B.Al(OH)3 D.Al2O3

1 1 1 1 假设上述四种物质均为 1 g,则物质的量分别为27 mol,78 mol,133.5 mol,102 mol,完全溶解转化为 NaAlO2

1 1 1 1 1 1 时,所需 NaOH 的物质的量分别为27 mol、78 mol,133.5×4 mol=33.4mol,102×2 mol=51 mol,所以选 A。 答案 A

3.将等物质的量的镁和铝均匀混合,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,放出氢气最多 的是( )。 B.4 mol· L-1 HNO3 溶液 D.18.4 mol· L-1 H2SO4 溶液

A.3 mol· L-1 盐酸 C.5 mol· L-1 NaOH 溶液 解析

B 项中硝酸和 D 项中浓硫酸与金属反应不产生氢气;C 项中 NaOH 溶液只与铝反应而不与镁反应,而 A 项中盐酸

与镁和铝均能反应,A 项正确。 答案 A

4.有一块镁铝合金,其中镁与铝的质量比是 8∶9。加入足量稀 H2SO4 使其完全溶解后,再加入 NaOH 溶液,生成沉淀 的质量随 NaOH 溶液体积变化的曲线如下图,其中正确的是( )。

解析

镁与铝的质量比是 8∶9,则其物质的量之比是 1∶1,NaOH 溶液过量后 Al(OH)3 完全溶解,只有 Mg(OH)2,B 错;

等物质的量的 Mg(OH)2 与 Al(OH)3 的质量之比是 58∶78,即剩余的 Mg(OH)2 的质量小于沉淀最大质量的 1/2,排除 C、D, 故选 A。 答案 A

5.(2014· 皖北四市联考)物质的量为 0.10 mol 的镁条在只含有 CO2 和 O2 混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁),反应 后容器内固体物质的质量不可能为( A.3.2 g C.4.2 g 解析 )。 B.4.0 g D.4.6 g

点燃 镁条燃烧时,发生的反应有:2Mg+O2=====2MgO①

点燃 2Mg+CO2=====2MgO+C② 若 0.1 mol 镁条全部发生反应①,反应后固体的质量 m=0.1 mol×40 g· mol-1=4.0 g。 若 0.1 mol 镁条全部发生反应②,反应后固体的质量 m=0.1 mol×40 g· mol-1+0.05 mol×12 g· mol-1=4.6 g。若 CO2 和 O2 的量不足,Mg 条不能完全燃烧,则反应后固体的质量可能小于 4.0 g,但不会等于或大于 4.6 g,故 D 项错误。 答案 D

6.(2014· 武汉联考)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( )。

A.a 点对应的溶液中:Na 、Fe3 、SO2 4 、HCO3
+ + - - - B.b 点对应的溶液中:Na+、S2-、SO2 4 、Cl - C.c 点对应的溶液中:Ag+、Ca2+、NO- 3 、F - 2- D.d 点对应的溶液中:K+、NH+ 4 、I 、CO3



解析

- 3+ 向 NaOH 溶 液 中 逐 滴 加 入 AlCl3 溶 液 时 , 发 生 反 应 Al3 + + 4OH - ===AlO - + 2 + 2H2O,3AlO 2 + Al

6H2O===4Al(OH)3↓。a 点时溶液中有大量的 OH-,A 项中的 Fe3+、HCO- 3 不能大量存在。b 点时溶质为 NaCl 和 NaAlO2,B 项中的所有离子可以大量共存。c 点时溶质为 NaCl,C 项中的 Ag+不能大量存在,且 F-和 Ca2+因能生成难溶的 CaF2 也不能
2- 大量共存。d 点时溶质为 NaCl 和 AlCl3,Al3+与 D 项中的 CO3 因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。

答案

B )。

7.向含有 a mol AlCl3 的溶液中加入含 b mol KOH 的溶液,生成沉淀的物质的量可能是( ①a mol ②b mol a ③3 mol b ④3 mol ⑤0 mol ⑥(4a-b) mol B.①③④⑤⑥ D.①②③⑤

A.①②④⑥ C.②③⑤⑥ 解析

解答本题首先要明确铝盐与碱反应的原理及二者量与产物的关系。

a mol AlCl3 完全转化为 Al(OH)3 时所需的 KOH 的物质的量为 3a mol,且沉淀最大值为 a mol。 故①③⑤有可能出现。 当 b<3a 时,KOH 不足,此时 1 b n[Al(OH)3]=3n(KOH)=3 mol, 故④可能,②不可能; 当 3a<b<4a 时 Al3+ + 3OH-=== Al(OH)3↓ a mol Al(OH)3 3a mol + a mol OH-===AlO- 2 +2H2O (b-3a) mol

(b-3a) mol

剩余沉淀为:a mol-(b-3a) mol=(4a-b) mol, 故⑥可能。 答案 B

8.(2014· 三明高三期末)铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅,工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝:

下列说法中错误的是(

)。

A.①②中除加试剂外,还需要进行过滤操作 B.a、b 中铝元素的化合价相同 C.③中需要通入过量的氨气 D.④进行的操作是加热,而且 d 一定是氧化铝 解析 反应①后的体系中含有固体二氧化硅,需要过滤除去,反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀,需要过滤除去,A 正

确;a、b 中 Al 元素分别以 AlCl3 和 NaAlO2 形式存在,其中铝元素的化合价都是+3 价,B 正确;由 NaAlO2 制备氢氧化铝需 要通入过量二氧化碳,C 错误;由氢氧化铝制备氧化铝,加热即可,D 正确。 答案 C

9.(2014· 南昌调研)某溶液中可能含有大量的 Mg2+、Al3+、H+、Cl-和少量 OH-,向该溶液中逐滴加入 0.5 mol· L-1 NaOH 溶液,生成沉淀的质量和加入 NaOH 溶液的体积之间的关系如下图所示,则可判断原溶液中( )。

A.有 Mg2+,没有 Al3+ C.有 Mg2+和 Al3+ 解析

B.有 Al3+,没有 Mg2+ D.有大量的 H+、Mg2+和 Al3+

由图可以看出,当加入 NaOH 溶液时,马上就有沉淀产生(由原点开始),可确定原溶液中无大量 H+;产生的沉淀

有部分可以溶解,可证明原溶液中一定有 Mg2+和 Al3+。 答案 C

10.向含 Al2(SO4)3 和 AlCl3 的混合溶液中逐滴加入 1 mol· L-1 Ba(OH)2 溶液至过量,加入 Ba(OH)2 溶液的体积和所得沉淀 的物质的量的关系如图,下列说法不正确的是( )。

A.图中 C 点铝元素存在形式是 AlO- 2 B.向 D 点溶液中通入 CO2 气体,立即产生白色沉淀 C.原混合溶液中 c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2
- - - 2+ D.OA 段反应的离子方程式为 2Al3++3SO2 4 +3Ba +8OH ===2AlO2 +3BaSO4↓+4H2O

解析

C 点为 BaSO4 沉淀,其物质的量为 3 mol,此时铝元素以 AlO- 2 的形式存在;B 点为 Al(OH)3 和 BaSO4 沉淀,此时

Al(OH)3 的物质的量为 7 mol-3 mol=4 mol,故原混合液中有 1 mol Al2(SO4)3,AlCl3 为 4 mol-1 mol×2=2 mol,即
- - 2+ c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)=1∶2,OA 段反应的离子方程式为 2Al3++3SO2 4 +3Ba +6OH ===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。

答案

D

11.(2014· 长沙名校模拟)无水 AlCl3 易升华,可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无 水 AlCl3 的工艺流程如下。

(1)氯化炉中 Al2O3、Cl2 和 C 反应的化学方程式为______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用 Na2SO3 溶液可除去冷却器排出的尾气中的 Cl2,此反应的离子方程式为__________________________________。 (3)升华器中主要含有 AlCl3 和 FeCl3,需加入少量 Al,其作用是___________________________________________。 (4)为测定制得的无水 AlCl3 产品(含杂质 FeCl3)的纯度,称取 16.25 g 无水 AlCl3 样品,溶于过量的 NaOH 溶液中,过滤出 沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,得其质量为 0.32 g。 ①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式:__________________________、__________________________。 ②AlCl3 产品的纯度为__________。 (5)工业上另一种以铝灰为原料制备无水 AlCl3 的工艺中,最后一步是由 AlCl3· 6H2O 脱水制备无水 AlCl3,实现这一步的 方法是________________________________________________________________________。 解析 (1)由经冷却器出来的气体有 CO 和 Cl2 可知,CO 是氯化炉中的生成物,且 Cl2 是过量的,故氯化炉中发生反应的

△ - 化学方程式为 Al2O3+3Cl2+3C=====2AlCl3+3CO。(2)亚硫酸钠是还原剂,氯气是氧化剂,则离子方程式为 SO2 3 +Cl2 +
2- H2O===SO4 +2Cl-+2H+。(4)①除杂过程中涉及的离子方程式为 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓,Al3++4OH-===AlO- 2 +2H2O。

②沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,得到的 0.32 g 固体物质是氧化铁,即其物质的量为 0.002 mol,则氯化铁的物质的量为 15.6 g 0.004 mol,即其质量为 0.65 g,得出 AlCl3 的质量为 16.25 g-0.65 g=15.6 g,AlCl3 的纯度为16.25 g×100%=96%。(5)由于氯 化铝易水解,水解后生成的氯化氢气体挥发后,使水解平衡正向移动,生成大量的氢氧化铝,故为了抑制其水解,必须在氯 化氢的气流中加热脱去结晶水。 答案 △ (1)Al2O3+3Cl2+3C=====2AlCl3+3CO

- - + 2- (2)SO3 +Cl2+H2O===SO2 4 +2Cl +2H

(3)除去 FeCl3 (4)①Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓ (5)在 HCl 气流中加热脱去结晶水 12.实验室采用 MgCl2、AlCl3 的混合溶液与过量氨水反应制备 MgAl2O4,主要流程如下: Al3++4OH-===AlO- 2 +2H2O ②96%

(1)为使 Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。 (2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是________。

(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是________。 (4)无水 AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。

装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液,该装置的主要作用是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 F 中试剂的作用是________________________________________________________________________,

用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用,所装填的试剂为________。 解析 本题考查化学实验、装臵图识别、基本操作等知识。(1)Mg2+、Al3+同时生成沉淀,则先加入氨水。(2)过滤时漏斗

下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入 AgNO3 溶液,观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中 进行。(4)装臵 B 中饱和 NaCl 溶液用于除去氯气中 HCl,F 盛装浓硫酸,防止水蒸气进入 E。用干燥管盛装碱石灰可以起到 F 和 G 的作用。 答案 (1)B (2)漏斗下端尖嘴没有紧靠烧杯内壁 (4)除去氯气中 HCl 防止水蒸气进入 E 碱石灰(或 NaOH 与 CaO 混

(3)AgNO3 溶液(或硝酸酸化的 AgNO3 溶液) 坩埚 合物)

13.(2014· 成都调研)铝是现今人类生产生活中使用广泛性仅次于铁的重要金属。工业上常以“钒土矿”为原料来冶炼金 属铝。已知:钒土的主要成分是 Al2O3(其中含有 Fe2O3、SiO2 等杂质)。为了检测某“钒土矿”样中 Al2O3 的含量,进行了如 下实验过程: ①取矿样 10.0 g 加入过量稀盐酸溶解(假定其他未知成分的杂质都不溶于盐酸,也不和盐酸反应),过滤弃去不溶残渣。 ②将滤液稀释并在 250 mL 容量瓶中定容后,取 25.0 mL 逐滴滴加 2.0 mol· L-1 的 NaOH 溶液,得到如图所示的变化关系。 请根据有关数据回答下列问题:

(1)写出滴加 NaOH 溶液 24~30 mL 时发生反应的离子方程式:__________________________。 (2)最后所得不溶于 NaOH 溶液的沉淀的化学式为________,其物质的量为______________。 (3)该“钒土矿”样中 Al2O3 的质量分数为________。 (4)工业上制取金属铝的化学反应原理可表示为 电解 2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑ 用 10.0 t “钒土矿”样提纯所得的 Al2O3(提纯过程的损耗忽略不计)进行电解, 理论上最多可制得金属铝________ t, 假定 Al2O3 在 熔 融 状 态 完 全 电 离 为 Al3




O2



, 则 电 解 过 程 的 阳 极 反 应 式 为

________________________________________________________________________。 解析 (1)滴加 NaOH 溶液 24~30 mL 段 Al(OH)3 逐渐溶解,离子方程式为 Al(OH)3+OH ===AlO2 +2H2O。(2)①中加入
- -

过量盐酸过滤后得到的滤液中含有 AlCl3、 FeCl3 和 HCl, 不溶残渣为 SiO2, ②中滴加 NaOH 溶液至过量得到的沉淀为 Fe(OH)3, 溶液中含有 NaOH、NaAlO2 和 NaCl。根据 24~30 mL 段,n(Al3+)=n[Al(OH)3]=2.0 mol· L-1×(30-24)×10-3 L=0.012 mol, 根据 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓、 Al3++3OH-===Al(OH)3↓, 则 3n(Al3+)+3n(Fe3+)=(24-3)×10-3 L×2.0 mol· L-1=0.042 mol, 1 故 n(Fe3+)=(0.042 mol-0.012 mol×3)×3=0.002 mol,故 Fe(OH)3=0.002 mol。 1 (3)10.0 g 矿样中 n(Al2O3)=0.012 mol×2×10=0.06 mol,故 Al2O3 的质量分数为 0.06 mol×102 g· mol-1 ×100%=61.2%。 10.0 g 54 (4)根据 Al2O3~2Al, 用 10.0 t “钒土矿”样提纯并电解, 制得金属铝的质量为 10.0 t×61.2%×102=3.24 t。 电解熔融 Al2O3 时阳极为 O2-放电,电极反应式为 2O2--4e-===O2↑。 答案 (1)Al(OH)3+OH ===AlO2 +2H2O 2.00×10-3 mol
- -

(2)Fe(OH)3

(3)61.2% (4)3.24 2O2--4e-===O2↑

基础课时 3
[最新考纲]

铁及其化合物

1.了解铁的主要性质及其应用。2.了解铁的重要化合物的主要性质及其应用。

考点一

铁及其重要化合物的性质

1.铁的性质 (1)物理性质 铁具有导电、导热和延展性,具有能被磁铁吸引的特性。 (2)化学性质 铁单质性质活泼,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: a.与 O2 的反应: 常温:铁被腐蚀生成铁锈,其主要成分为 Fe2O3。 点燃 点燃:3Fe+2O2=====Fe3O4。 点燃 b.与 Cl2 的反应:2Fe+3Cl2=====2FeCl3。 △ c.与 S 的反应:Fe+S=====FeS。 高温 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:3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2。 ③与酸的反应: a.与非氧化性酸反应的离子方程式:Fe+2H+===Fe2++H2↑。 b.与氧化性酸反应:遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化,与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应,但无 H2 产生。 ④与某些盐溶液的反应: a.与 CuSO4 溶液反应的离子方程式:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。 b.与 FeCl3 溶液反应的离子方程式:Fe+2Fe3+===3Fe2+。 2.铁的氧化物和氢氧化物 (1)铁的氧化物 化学式 俗名 颜色状态 溶解性 铁的化合价 稳定性 与 H+反应的 离子方程式 黑色粉末 难溶于水 +2 不稳定 FeO+2H+===Fe2++ H2O FeO Fe2O3 铁红 红棕色粉末 难溶于水 +3 稳定 Fe2O3+6H+===2Fe3++ 3H2O Fe3O4 磁性氧化铁 黑色晶体(有磁性) 难溶于水 +2,+3 稳定 Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O

提醒

8 Fe3O4 中 2 个 Fe 为+3 价,1 个 Fe 为+2 价,可表示为 FeO· Fe2O3,平均价态为+3价。在发生氧化还原反应时,

对应价态的铁参与相关反应,如 Fe3O4 与 HNO3 反应时只有+2 价铁被氧化。 (2)铁的氢氧化物 化学式 色态 与盐酸 反应 受热 分解 制法 二者的 关系 【互动思考】 1.FeCl3、FeCl2 和 Fe(OH)3 是否都可以通过化合反应制取?若能,写出其对应的化学方程式。 答案 点燃 都可以。2Fe+3Cl2=====2FeCl3 可溶性亚铁盐与碱溶液反应 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ Fe(OH)2 白色固体 Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O Fe(OH)3 红褐色固体 Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O △ 2Fe(OH)3=====Fe2O3+3H2O 可溶性铁盐与碱溶液反应 Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓

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)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3

2FeCl3+Fe===3FeCl2 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×” (1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸( )

(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到 100 mL 0.1 mol· L-1 的 FeCl3 溶液中,充分反应后,溶液中有固体剩余,则剩余的固 体中一定含有铜,可能含有铁( ) )

(3)Fe 分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同( (4)氢氧化铁与 HI 溶液仅发生中和反应( )

(5)FeCl3 溶液与 KSCN 溶液反应的离子方程式为:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3( 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√

)

3.写出下列反应的化学方程式: (1)FeO 与稀硝酸反应的化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)FeO 、 Fe2O3 分 别 与 HI 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 : ______________________________________________________ ________________________________________________________________________________。 答案 (1)3FeO+10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O

(2)FeO+2HI===FeI2+H2O Fe2O3+6HI===2FeI2+I2+3H2O

[示向题组]
1.(2014· 北京理综,7)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( A.K C.Fe 解析 B.Na D.Al D 项,Al 易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续被氧化,正确。K、Na、Fe 表面形成的氧 )。

化膜比较疏松,不能保护内部金属,A、B、C 错误。 答案 D ( )。

2.(2014· 山东理综,9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出 NO 物质的量最多的是 A.FeO 解析 B. Fe2O3 C. FeSO4 D.Fe3O4

Fe2O3 不具有还原性,与稀 HNO3 反应不生成 NO,另外三种等质量的物质中,含 Fe2+物质的量越多,与稀 HNO3

反应失去的电子越多。根据得失电子守恒,则生成 NO 的物质的量越多,经计算比较等质量的 FeO、FeSO4、Fe3O4 中 FeO 含 有 Fe2+物质的量最多,故选 A。 答案 A

3.(2013· 天津理综,9)FeCl3 在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水 FeCl3,再用副 产品 FeCl3 溶液吸收有毒的 H2S。 Ⅰ.经查阅资料得知:无水 FeCl3 在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水 FeCl3 的实验方案,装置示意图(加 热及夹持装置略去)及操作步骤如下:

①检验装置的气密性; ②通入干燥的 Cl2,赶尽装置中的空气; ③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成; ④?? ⑤体系冷却后,停止通入 Cl2,并用干燥的 N2 赶尽 Cl2,将收集器密封。 请回答下列问题: (1)装置 A 中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (2)第③步加热后,生成的烟状 FeCl3 大部分进入收集器,少量沉积在反应管 A 右端。要使沉积的 FeCl3 进入收集器,第 ④步操作是________________________________________________________________________。 (3)操作步骤中,为防止 FeCl3 潮解所采取的措施有(填步骤序号)____________。 (4)装置 B 中冷水浴的作用为________________________________________________________________________; 装置 C 的名称为________; 装置 D 中 FeCl2 全部反应后, 因失去吸收 Cl2 的作用而失效, 写出检验 FeCl2 是否失效的试剂: ________________________________________________________________________。 (5)在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂。 Ⅱ.该组同学用装置 D 中的副产品 FeCl3 溶液吸收 H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。 (6)FeCl3 与 H2S 反应的离子方程式为____________________________。 解析 △ (1)装臵 A 中 Fe 在加热条件下与 Cl2 反应生成 FeCl3:2Fe+3Cl2=====2FeCl3。

(2)根据题目信息可知,加热时 FeCl3 固体易升华,所以沉积在装臵 A 右端的 FeCl3 经加热使其变为气体而进入收集器。 (3)要防止 FeCl3 潮解,则装臵中不能存在水蒸气,从实验步骤表述中分析,②⑤都涉及“干燥”,其目的都是防止 FeCl3 潮解。 (4)进入收集器的 FeCl3 为气体,经装臵 B 中的冷水冷却后而沉积下来,便于收集产品。Fe2+的检验可用 K3[Fe(CN)6]溶 液,Fe2+与 K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀。 (5)由于尾气中含有未反应的有毒气体氯气,可用盛有 NaOH 溶液的装臵吸收,并将导管插入液面下。 (6)Fe3+具有氧化性,H2S 具有还原性,二者发生氧化还原反应:2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+。

答案 燥管

△ (1)2Fe+3Cl2=====2FeCl3

(2)在沉积的 FeCl3 固体下方加热

(3)②⑤

(4)冷却, 使 FeCl3 沉积, 便于收集产品



K3[Fe(CN)6]溶液

(5)

(6)2Fe3++H2S===2Fe2++S↓+2H+ 【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.铁及其化合物的性质及应用 2.有关铁及其化合物的实验探究

[跟进题组]
1.(2014· 威海一模)铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至 质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣,上述沉淀和残渣分别是( A.Fe(OH)3 C.Fe(OH)2 解析 Fe2O3 Fe(OH)3 )。 Fe2O3 Fe3O4

B.Fe(OH)2 D.Fe(OH)2

铁与稀硫酸反应生成 FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀 Fe(OH)2,在空气中加热 Fe(OH)2,铁元素被氧化为

+3 价,最后所得红棕色残渣为 Fe2O3。 答案 B

2.下列各图示中能较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀的是________(填序号)。

解析

因为 Fe(OH)2 在空气中很容易被氧化为红褐色的 Fe(OH)3, 即 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3, 因此要较长时间

看到 Fe(OH)2 白色沉淀,就要排除装臵中的氧气或空气。①、②原理一样,都是先用氢气将装臵中的空气排尽,并使生成的 Fe(OH)2 处在氢气的保护中;③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;⑤中液面加苯阻止了空气进入;④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。 答案 ①②③⑤

【反思归纳】 制备 Fe(OH)2 的关键与方法 由于 Fe(OH)2 具有很强的还原性,易被氧化为 Fe(OH)3,在实验室中制备 Fe(OH)2,并使 Fe(OH)2 长时间保持白色沉淀状 态,成为物质制备实验探究的热点。 制备原理:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ (1)成功关键:①溶液中不含 Fe3+和 O2 等氧化性物质; ②制备过程中,保证生成的 Fe(OH)2 在密闭的隔绝空气的体系中。 (2)制备 Fe(OH)2 时常采用的方法 ①采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2+易被空气中的氧气氧化成 Fe3+); ②将溶解亚铁盐的蒸馏水煮沸(除去溶解的氧气); ③将碱直接加到亚铁盐溶液的底部[使生成的 Fe(OH)2 与空气隔离]; ④在亚铁盐溶液的液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水的小而又不溶于水的有机溶剂)。 3.某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列 问题: 探究一 设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验。

(1)硬质玻璃管 B 中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________

________________________________________________________________________。 (2)反应前 A 中投放碎瓷片的目的是________________________________________________________________________。 (3)装置 E 中的现象是________________________________________________________________________。 探究二 设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管 B 中黑色固体的成分。

(4)待硬质玻璃管 B 冷却后,取少许其中的固体物质溶于________后,将所得溶液分成两份。 (5)一份滴加几滴 KSCN 溶液。若溶液变血红色,推断硬质玻璃管 B 中固体物质的成分为________(选填序号,下同);若 溶液未变血红色,推断硬质玻璃管 B 中固体物质的成分为________。 ①一定有 Fe3O4 ②一定有 Fe ③只有 Fe3O4 ④只有 Fe

(6)另一份用______________(填仪器名称)加入____________,可以证明溶液中存在 Fe2+。 探究三 设计如下流程测定反应后硬质玻璃管 B 中固体含铁元素的质量分数。

固体 稀盐酸 淡黄色 试剂a 淡红色 新制氯水 血红色 过量试剂b 过滤 强热 红棕色 ― → 溶液 ― ― → 溶液 ― ― → 溶液 ― ― → ― ― →― ― → 固体32 g 28.8 g ― (7)试剂 b 的化学式是________。 (8)计算反应后 B 装置中铁元素的质量分数为________。 答案 高温 (1)3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2

(2)防止暴沸 (3)黑色固体变红,右端管壁有水珠 (4)稀硫酸 (5)① ②

(6)胶头滴管 酸性 KMnO4 溶液,溶液褪色 (7)NaOH (8)77.8%

考点二

Fe2+和 Fe3+的性质及其检验方法

1.Fe2+、Fe3+的性质 (1)Fe2+的氧化性和还原性
+ Fe2+处于铁的中间价态,既有氧化性,又有还原性,其中以还原性为主,如:Fe2+遇 Br2、Cl2、H2O2、NO- 3 (H )等均表现

还原性。 (2)Fe3+的氧化性 Fe3+处于铁的高价态,只有氧化性,如:它能氧化 Fe、Cu、HI、H2S 等。 (3)Fe2+与 Fe3+的相互转化
+ ①Cl2、②NO- 3 ?H ? Fe2+?????????????Fe3+ ③Fe、④Cu

用离子方程式表示其转化关系: ①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;
3+ ②3Fe2++4H++NO- 3 ===3Fe +2H2O+NO↑;

③2Fe3++Fe===3Fe2+; ④Cu+2Fe3 ===Cu2 +2Fe2 。
+ + +

2.Fe2+、Fe3+的检验方法 (1)直接观察颜色 Fe2+溶液呈浅绿色,Fe3+溶液呈棕黄色。 (2)利用显色反应(形成络离子)

(3)利用铁的氢氧化物的颜色

(4)利用 Fe3+的氧化性

(5)利用 Fe2+的还原性

3.“铁三角”及其重要应用 (1)“铁三角”中的转化关系

(2)重要应用
+ - - + - - 3+ 2- 2- ①判断离子共存:Fe2+与 NO- 3 (H )、ClO 、MnO4 (H ),Fe 与 S 、I 、HS 、SO3 在溶液中因发生氧化还原反应而不

能大量共存。 ②盐溶液的保存。 a.含 Fe2+的溶液:加入少量铁粉(或铁钉、铁屑),防止 Fe2+被氧化;加入少量相应的酸,防止 Fe2+水解[Fe(NO3)2 例外]。 b.含 Fe3+的溶液:加入少量相应的酸,防止 Fe3+水解。 【互动思考】 1.为了验证 Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是________。

答案

③④

2.如何除去括号中的杂质 (1)Fe2+(Fe3+):________________; (2)FeCl3(FeCl2):________________; (3)FeCl2(CuCl2):________________; (4)Fe(Al):________________; (5)Fe2O3(Al2O3、SiO2):________________。 答案 (1)加过量铁粉过滤 (2)加氯水或 H2O2 (3)加过量铁粉过滤 (4)加过量强碱溶液过滤 (5)加过量强碱溶液过滤

[示向题组]
1.(2014· 重庆理综,4)茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )。

A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨ B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦ C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦ D.检验滤液中的 Fe3+ ,选用③、⑧和⑩ 解析 A 项,灼烧在坩埚内进行,另外还用到酒精灯和泥三角,正确;B 项,溶解、稀释用到烧杯和玻璃棒,错误;C

项,过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒,正确;D 项,检验 Fe3+应选用 KSCN 溶液,用胶头滴管取用试剂,在试管内进行反应, 检验,正确。 答案 B

2.有关 FeSO4 的转化关系如图所示(部分物质已略去)。

已知:①X 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。 ②Y 是红棕色的化合物。 (1)气体 X 的成分是________(填化学式)。 (2)反应Ⅰ的反应类型属于________(填序号)。 a.分解反应 c.置换反应 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Ⅰ得到 16 g 固体 Y,产生的气体 X 恰好被 0.4 L 1 mol· L-1 NaOH 溶液完全吸收,则反应Ⅳ中生成 FeSO4 的离 子方程式是________________________________________________________________________。 解析 △ 由①知,气体 X 为 SO2 和 SO3 的混合物;由②知,Y 为 Fe2O3。所以反应Ⅰ的化学方程式为 2FeSO4(s)=====Fe2O3 b.复分解反应 d.化合反应

+SO2↑+SO3↑。(1)气体 X 的成分为 SO2 和 SO3;(2)反应Ⅰ的类型为分解反应,同时又属于氧化还原反应;(3)溶液 2 中的 金属阳离子为 Fe3+,所以其检验的方法为取少量溶液 2 于试管中,滴加几滴 KSCN 溶液,溶液变红,则证明原溶液中含有 Fe3+;(4)由题意知经反应Ⅰ共得到 0.1 mol 的 Fe2O3、0.1 mol 的 SO2 和 0.1 mol 的 SO3,故知反应Ⅳ中生成 FeSO4 的离子方程
- + 2+ 2- 式是 2Fe3++SO2 3 +H2O===2Fe +SO4 +2H 。

答案

(1)SO2、SO3

(2)ae

(3)取少量溶液 2 于试管中,滴加几滴 KSCN 溶液,溶液变红,则证明原溶液中含有 Fe3+
- + 2+ 2- (4)2Fe3++SO2 3 +H2O===2Fe +SO4 +2H

【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.Fe2+、Fe3+的性质及检验方法 2.铁及其重要化合物之间的转化关系

[跟进题组]
1.(2014· 北京西城期末)用黄色的 FeCl3 溶液分别进行下列实验,解释或结论不正确的是( 选项 A B C D 解析 实验 加入 FeCl3 固体 加入等体积水 加入足量 Fe 粉 将 FeCl3 溶液微热 现象 溶液变成红褐色 溶液颜色变浅 溶液颜色变成浅绿色 溶液变成红褐色 )。 解释或结论 FeCl3 的水解程度变大 c(Fe3+)变小 2Fe3++Fe===3Fe2+ 水解反应 ΔH>0

向黄色的 FeCl3 溶液中加入 FeCl3 固体,溶液浓度增大,溶液黄色变深,但 FeCl3 的水解程度变小,A 错误;往黄

色的 FeCl3 溶液中加入等体积水,溶液被稀释,FeCl3 的水解程度增大,c(Fe3+)变小,溶液颜色变浅,B 正确;在黄色的 FeCl3 溶液中加入足量 Fe 粉,发生反应 2Fe3++Fe===3Fe2+,溶液颜色变成浅绿色,C 正确;水解反应是吸热反应,将 FeCl3 溶液微 热可促进 FeCl3 的水解程度向正方向进行,溶液变成红褐色,D 正确。 答案 A )。

2.下列离子的检验方法合理的是(

A.向某溶液中滴入 KSCN 溶液呈血红色,说明不含 Fe2+ B.向某溶液中通入 Cl2,然后再加入 KSCN 溶液变血红色,说明原溶液中含有 Fe2+ C.向某溶液中加入 NaOH 溶液,得红褐色沉淀,说明溶液中含有 Fe3+ D.向某溶液中加入 NaOH 溶液得白色沉淀,又观察到颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有 Fe2+,不含有 Mg2+ 解析 A 项中只能说明含有 Fe3+,不能说明不含 Fe2+,不合理;B 项原溶液中也可能只有 Fe3+而没有 Fe2+;D 项中氧化

后生成的红褐色沉淀 Fe(OH)3 也可能掩盖了白色沉淀 Mg(OH)2。 答案 C

3.(2014· 潍坊一模)铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示: ① ② - Fe2+????Fe3+????FeO2 4 (高铁酸根离子) ④ ③ 回答下列有关问题: (1)铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族, 原子序数是 26, 最外层有 2 个电子。 铁元素的原子结构示意图是________。 (2) 检 验 硫 酸 铁 溶 液 中 是 否 存 在 Fe2










________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)完成化学方程式: ____Fe(OH)3+____NaClO+____ ===____Na2FeO4+____NaCl+____H2O

(4)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾强,其本身在反应中被还原为 Fe3


。 Na2FeO4 之 所 以 能 净 水 , 除 了 能 消 毒 杀 菌 外 , 另 一 个 原 因 是 ( 结 合 离 子 方 程 式 说

明)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 (1)铁元素位于元素周期表的第四周期,说明铁原子核外有 4 个电子层;原子序数等于核外电子数即 26 个电子,

最外层有 2 个电子,根据核外电子排布规律知,铁原子 K、L、M、N 层电子数依次为 2、8、14、2。(2)检验硫酸铁溶液中是 否存在 Fe2+时应防止 Fe3+的干扰,因此可用酸性高锰酸钾溶液检验。(3)根据化合价升降法配平氧化剂和还原产物 (3NaClO→3NaCl)、还原剂和氧化产物[2Fe (OH)3→2Na2FeO4],然后根据质量守恒判断缺项及其化学计量数(4NaOH),最后确 定水的化学计量数。(4)Na2FeO4 具有强氧化性,反应中被还原为 Fe3+,Fe3+易水解生成 Fe(OH)3 胶体,氢氧化铁胶体粒子表 面积较大,可吸附水中悬浮的杂质而使其沉降,达到净水的目的。
+1 -1 +3 +6

答案

(1)

(2)将适量硫酸铁溶液置于洁净试管中,滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,充分反应后,溶液紫色褪去,证明含有 Fe2+,否则 不含 Fe2+ (3)2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O (4)Fe3++3H2O??Fe(OH)3(胶体)+3H+,氢氧化铁胶体粒子表面积较大,可吸附水中悬浮的杂质而使其沉降 【易错警示】 Fe2+、Fe3+检验须知 (1)检验 Fe2+时不能先加氯水后加 KSCN 溶液;当溶液的浓度较稀时,利用观察法或加 NaOH 溶液的方法都不宜检验 Fe2


和 Fe3+的存在。 (2)检验 Fe2+和 Fe3+混合溶液时,要分两次分别检验 Fe2+和 Fe3+,检验 Fe2+时要选择酸性高锰酸钾溶液,检验 Fe3+时最

好选择 KSCN 溶液。

(时间:45 分钟) 1.(2014· 南阳调研)下列关于铁的叙述正确的是( ①铁能被磁铁吸引,但纯铁易被腐蚀 )。 ③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB 族 ⑥不能通过化合反应制

②在人体内的血红蛋白中含有铁元素

④铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧 得 FeCl2 和 Fe(OH)3 A.①③ C.②⑤ 解析

⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是 Fe(NO3)3

B.②④ D.④⑥

当铁中含有杂质时,在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀,而纯铁的抗腐蚀能力较强;铁位于元素周期表的第Ⅷ族,

而不是第ⅧB 族;铁与强氧化剂反应,能被氧化为 Fe3+,但若铁过量,则 Fe3+被 Fe 还原为 Fe2+,所以,Fe 与 HNO3 反应的 产 物 可 能 因 铁 过 量 而 生 成 Fe(NO3)2 ; FeCl2 、 Fe(OH)3 可 分 别 通 过 化 合 反 应 Fe + 2FeCl3===3FeCl2 、 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O===4Fe(OH)3 制得。故选项 B 正确。 答案 B )。

2.(2014· 安阳模拟)下列说法正确的是(

A.Fe 在一定条件下与水反应生成 H2 和 Fe(OH)3 B.Fe3O4 溶于盐酸后加入几滴 KSCN 溶液,溶液显血红色 C.FeCl2 溶液蒸干灼烧后得到 FeCl2 固体 D.将 FeCl3 饱和溶液滴入 NaOH 溶液中可制备 Fe(OH)3 胶体 解析 高温下铁与水蒸气反应生成 Fe3O4 和 H2,A 项错;Fe3O4 溶于盐酸生成 Fe3+和 Fe2+,B 项正确;FeCl2 易水解,在

空气中蒸干灼烧产物为 Fe2O3,C 项错;将 FeCl3 饱和溶液滴入 NaOH 溶液中,得到 Fe(OH)3 沉淀而不是胶体,故 D 错误。 答案 B )。

3.将铁屑溶于过量的稀盐酸后,再加入下列物质,会有 Fe3+生成的是( A.硫酸 C.硫酸锌 解析 +2Fe3+。 答案 B B.氯水 D.氯化铜

铁屑溶于过量的稀盐酸得到 FeCl2 溶液,氯水中的 Cl2 可与 FeCl2 溶液中的 Fe2+发生如下反应:Cl2+2Fe2+===2Cl-

4.如图两圆相交部分 A、B、C、D 分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是(

)。

3+ A.Fe+4H++NO- 3 ===Fe +NO↑+2H2O

B.Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O C.Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
3+ D.3Fe(OH)2+10H++NO- 3 ===3Fe +NO↑+8H2O

解析 答案

3+ Fe3O4 与稀硝酸反应时, Fe2+会被氧化为 Fe3+, 正确的离子方程式为 3Fe3O4+28H++NO- 3 ===9Fe +NO↑+14H2O。

B )。

5.(高考组合题)下列说法不正确的是(

①FeCl3 溶液可用于铜质印刷线路板制作是因为 FeCl3 能从含 Cu2+的溶液中置换出铜(2014· 全国新课标Ⅰ,8D) ②室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中(2014· 全国大纲,6B)
- ③K+、Fe3+、NO- 广东理综,8D) 3 、SCN 在水溶液中能大量共存(2014·

④因氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料(2014· 江苏化学,4D) ⑤将 Fe(NO3)2 样品溶于稀 H2SO4 后,滴加 KSCN 溶液观察溶液是否变红,可检验 Fe(NO3)2 晶体是否已氧化变质(2014· 四 川理综,4B) A.仅①②③ C.仅②④⑤ 解析 B.仅①③④ D.全部

①FeCl3 与 Cu2+不反应,制作线路板的原理为 Fe3+能腐蚀铜,发生反应为 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,解释错误;

②常温下,Fe 遇浓 H2SO4 钝化,可用铁桶盛放浓 H2SO4,错误;③Fe3+与 SCN-能发生反应形成络合物,不能大量共存; ④氧化铁用作红色涂料是因为其显红棕色且化学性质相对稳定,而与能否与酸反应无关,错误;⑤NO- 3 在酸性条件下具有强 氧化性,能够氧化 Fe2+生成 Fe3+,故滴加 KSCN 溶液后溶液变红色,不能证明 Fe(NO3)2 是否氧化变质,错误;故①②③④⑤ 全部错误。 答案 D

6.(2014· 乐山模拟)将几滴 KSCN(SCN-是“类卤离子”)溶液加入到硫酸酸化的硫酸铁溶液中,溶液变成红色。将该红色 溶液分为两份:①一份中加入适量 KMnO4 溶液,红色褪去;②向另一份中通入 SO2,红色也褪去。以下推测肯定不正确的是 ( )。 A.①中红色褪去的原因是 KMnO4 将 SCN-氧化 B.②中红色褪去的原因是 SO2 将 Fe3+还原成 Fe2+ C.②中红色褪去的原因是 SO2 将 SCN-还原 D.SCN-在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2 解析 A 项,KMnO4 具有强氧化性,能将“类卤离子”SCN-氧化,从而使①中红色褪去,正确;B 项,②中红色褪去

的原因是 SO2 具有还原性,将 Fe3+还原为 Fe2+,正确;C 项,“类卤离子”SCN-没有氧化性,不能被 SO2 还原,错误;D 项, “类卤离子”SCN-在适当条件下可被氧化为“类卤”(SCN)2,正确。 答案 C )。

7.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( A.2Fe3++Fe===3Fe2+成立说明氧化性:Fe3+>Fe2+
- 2+ B.25 ℃,pH=0 的溶液中,Al3+、NH+ 4 、NO3 、Fe 可以大量共存

C.5.6 g 铁与足量的氯气反应失去电子为 0.2 mol D.硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+===Fe3++4H2O 解析
+ pH=0 的溶液呈强酸性,Fe2+、NO- 3 、H 不能大量共存,B 项不正确;C 项应为 0.3 mol,不正确;D 项电荷和得

失电子不守恒,不正确。 答案 A

8.(2014· 济南模拟)向某晶体的溶液中加入含 Fe2+的溶液无明显变化,当滴加几滴溴水后,混合液出现红色,由此得出下 列的结论错误的是( )。

A.Fe3+的氧化性比溴的氧化性强 B.该晶体中一定含有 SCN- C.Fe2+与 SCN-不能形成红色化合物 D.Fe2+被溴氧化成 Fe3+ 解析 某晶体的溶液中没有与 Fe2+发生反应显红色的离子,当加入溴水后,Fe2+一定被氧化成 Fe3+,此时溶液出现红色,

说明原晶体是含有 SCN-的盐,很明显判断出 B、C、D 均正确,在 Br2 与 Fe2+反应中,Fe3+是氧化产物,Br2 是氧化剂,所以 Br2 的氧化性应比 Fe3+氧化性强。 答案 A

9.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( 操作、现象 A 向 KI淀粉溶液中加入 FeCl3 溶液,溶液 变蓝 解释 Fe3+能与淀粉发生显色反 应

)。

B

把生铁放置于潮湿的空气中, 铁表面有一 铁在潮湿的空气中易生成 层红棕色的斑点 向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生 Fe(OH)3 说明 Fe 置换出硝酸中的 氢,生成了氢气

C

D 解析 NO。 答案 D

新制 Fe(OH)2 露置于空气中一段时间,白 说明 Fe(OH)2 易被 O2 氧化 色物质变成了红褐色 成 Fe(OH)3

A 项中 Fe3+将 I-氧化为 I2,淀粉遇碘变蓝;B 项中红棕色的斑点是 Fe2O3;C 项中铁与稀硝酸反应产生的气体为

10.铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。 (1)生铁中含有一种铁碳化合物 X(Fe3C)。X 在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体 Y,将 Y 溶于过量盐酸后溶液 中 大 量 存 在 的 阳 离 子 是 ______________ ; Y 与 过 量 浓 硝 酸 反 应 后 溶 液 中 含 有 的 盐 的 化 学 式 为 ________________________________________________________________________。 (2)某溶液中有 Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的 NaOH 溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后 的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是________。 A.Mg2+ C.Al3+ B.Fe2+ D.Cu2+

(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题: ① 操 作 Ⅰ 的 名 称 是 ________ ; 操 作 Ⅱ 的 名 称 是 ________ ; 操 作 Ⅱ 的 方 法 为 ________________________________________________________________________。 ② 请 写 出 生 成 FeCO3 沉 淀 的 离 子 方 程 式 :

________________________________________________________________________。 解析 (1)铁的氧化物中具有磁性的是 Fe3O4,Fe3O4 溶于过量的盐酸后溶液中存在的阳离子是 Fe2+、Fe3+、H+;Fe3O4 溶

于过量的浓硝酸后 Fe 元素会被氧化为 Fe3+,所以反应后的溶液中含有的盐是 Fe(NO3)3。(2)向该溶液中加入过量的 NaOH 溶
2+ 液后:Mg2+→Mg(OH)2、Fe2+→Fe(OH)3、Al3+→AlO- 2 、Cu →Cu(OH)2;过滤后滤渣中含有 Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2;

高温灼烧后 Mg(OH)2→MgO、Fe(OH)3→Fe2O3、Cu(OH)2→CuO;将 MgO、Fe2O3、CuO 投入过量盐酸后生成 Mg2+、Fe3+、 Cu2+,故应选择 B、C。(3)①从流程图中知道经操作Ⅰ得到滤渣和滤液,故该操作是过滤;操作Ⅱ是在得到 FeCO3 沉淀后进 行的,故该操作是洗涤;洗涤具体操作方法为:在普通漏斗中加入适量蒸馏水,浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复操作 2~ 3 次;②从流程图中分析加入稍过量的 NH4HCO3 溶液,有 FeCO3 沉淀,还应有 CO2 生成,发生复分解反应的离子方程式为: Fe2++2HCO- 3 ===FeCO3↓+CO2↑+H2O。 答案 (2)BC (3)①过滤 洗涤 在普通漏斗中加入适量蒸馏水,浸没沉淀,让蒸馏水自然流下,重复操作 2~3 次 ②Fe2++2HCO- 3 (1)Fe2+、Fe3+、H+ Fe(NO3)3

===FeCO3↓+CO2↑+H2O 11.(2014· 重庆联合测试)Fe3O4 是重要的化学试剂,铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。图 1 是制取四氧 化三铁的系列装置,A 装置用于制取二氧化碳气体,并要求气流稳定,流速可控。

请回答下列问题: (1)图 2 中仪器 a 的名称是________。 (2)根据题目要求,在图 2 中最好选择________(填序号)作为 A 装置。

(3)对图 2 中装置①进行气密性检查的方法是________,向分液漏斗中加足量水,过一会,水不再下滴,说明装置①的气 密性良好。 (4) 在 B 装 置 中 发 生 的 主 要 反 应 的 化 学 方 程 式 是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5) 当 产 生 的 气 体 与 事 先 预 热 的 铁 粉 接 触 时 , 在 硬 质 玻 璃 管 中 将 观 察 到 的 明 显 现 象 是 ________________________________________________________________________。 (6)反应一段时间后,若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解,取少许溶液于试管中,加入淀粉碘化钾溶液,没有蓝色 出现, 推测固体粉末中除 Fe3O4 外, 一定有________________________________________________________________________。 (7)若铁粉被完全消耗,某同学为确定生成物中有+2 价铁,取少量生成物于试管中,加入适量的稀硫酸溶解。 ① 写 出 溶 解 过 程 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ② 写 出 确 定 + 2 价 铁 所 用 试 剂 名 称 、 操 作 步 骤 、 实 验 现 象 和 结 论

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 本题考查 Fe3O4 的制备及其性质检验等,意在考查考生分析、设计实验方案的能力。(1)图 2 中仪器 a 为长颈漏斗。

(2)图 2 中三个装臵只有③可以达到流速可控的目的。(3)检查装臵①的气密性时需用止水夹夹住橡胶管,确保装臵中密封住一 定体积的气体。(4)B 装臵中 Na2O2 与 CO2 反应生成 Na2CO3 和 O2。(5)在硬质玻璃管中铁粉与 O2 剧烈反应,并有火星产生。 (6)加入淀粉 KI 溶液没有出现蓝色,说明溶液中没有 Fe3+,即生成物中除了有 Fe3O4 外,还有铁粉剩余,Fe3O4 溶于盐酸生成 的 Fe3+被 Fe 还原为 Fe2+。(7)①Fe3O4 溶于稀硫酸生成 Fe3+和 Fe2+,其离子方程式为 Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O。 ②检验溶液中含有 Fe2+,可用 K3[Fe(CN)6]溶液或高锰酸钾溶液。 答案 (1)长颈漏斗 (2)③ (3)用止水夹夹紧橡胶管 (6)铁粉 (4)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

(5)铁粉燃烧, 有火星四射

(7)①Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O ②用小试管取少量溶液后, 向其中逐滴加

入 K3[Fe(CN)6]溶液,若出现蓝色沉淀,说明有 Fe2+(或用小试管取少量高锰酸钾溶液,滴入几滴题述溶液,若紫色变浅,说 明有 Fe2+存在) 12.(2014· 西安考前模拟)甲、乙两同学研究 Na2SO3 溶液与 FeCl3 溶液反应的情况。 步骤 Ⅰ 操作 现象

向 2 mL 1 mol· L-1 FeCl3 溶液中加入 溶液由棕黄色变为红褐色,并有少 一定量的 Na2SO3 溶液 量刺激性气味的气体逸出

(1)常温下,FeCl3 溶液的 pH________7(填“<”、“>”或“=”)。 (2)分析红褐色产生的原因。 ①甲同学认为步骤 I 中溶液呈红褐色是因为生成了 Fe(OH)3 ,请用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因: ________________________________________________________________________。
- ② 乙 同 学 认 为 可 能 是 发 生 了 氧 化 还 原 反 应 , 其 中 Fe3 + →Fe2 + ; 请 写 出 Fe3 + 跟 SO 2 3 反应的离子方程式

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 乙同学查阅资料得知: 1.Fe2+与 SO\o\al(2-,3)反应生成墨绿色的絮状沉淀 FeSO3; 2.墨绿色的 FeSO3 与黄色的 FeCl3 溶液混合后,溶液呈红褐色。 (3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了 Fe(OH)3,设计并完成了如下实验: 步骤 Ⅱ 操作 现象

用激光笔照射步骤 I 中的红褐色溶 出现“丁达尔效 液 应”

甲同学因此得出结论:溶液呈红褐色是因为生成了 Fe(OH)3。而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足,乙同学的 理由是________。 (4)为进一步确认 Na2SO3 溶液与 FeCl3 溶液反应的情况,乙同学设计并完成了如下实验: 步骤 Ⅲ 操作 向 1 mol· L-1 的 FeCl3 溶液中通入一 定量的 SO2 用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶 液 现象 溶液由黄色变为红褐色



没有出现“丁达尔效应”

①经检验步骤Ⅲ中红褐色溶液含有 Fe2+,检验 Fe2+选用的试剂是________(填字母)。 a.K3[Fe(CN)6]溶液 b.KSCN 溶液 c.KMnO4 溶液

②请用离子方程式和必要的文字说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因____________________。 (5)结论:由上述实验得知,甲、乙两同学所持观点均正确。

解析

(1)FeCl3 为强酸弱碱盐,Fe3+水解 Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,显酸性,pH<7;

+ + + (2)①甲同学认为 Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,加入 Na2SO3 溶液,SO2 3 结合 H 使 c(H )下降,平衡正向移动,生成红 - - - 2+ 2+ 2- 褐色的 Fe(OH)3; ②乙同学认为 Fe3+氧化 SO2 生成 SO2 反应的离子方程式为 2Fe3++SO2 3 , 4 和 Fe , 3 +H2O===2Fe +SO4 +

2H+ (3)结合题目给的信息,乙同学认为墨绿色的 FeCl3 与黄色的 FeSO3 的混合溶液也可能形成胶体,出现“丁达尔效应”; (4)①根据显色反应,检验 Fe2+用 K3[Fe(CN)6]溶液,a 正确;b、c 错误;②Fe3+具有氧化性,SO2 具有还原性,先发生氧
2- 化还原反应,生成 Fe2+再产生 FeSO3 沉淀,反应的离子方程式为 2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO4 +4H+,Fe2++SO2+

H2O===FeSO3↓+2H+,FeSO3 与 FeCl3 的混合液,呈现红褐色 答案


(1)<

(2)①Fe3++3H2O??Fe(OH)3+3H+,加入 Na2SO3 后,c(H+)下降,平衡正向移动,生成 Fe(OH)3

②2Fe3

- + 2+ 2- +SO2 3 +H2O===2Fe +SO4 +2H

(3)FeSO3 和 FeCl3 的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”
2- (4)①a ②2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO4 +4H+

Fe2++SO2+H2O===FeSO3↓+2H+,FeSO3 与剩余的 FeCl3 溶液混

合而呈现红褐色

基础课时 4
[最新考纲]

铜及其化合物

金属材料

1.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解常见金属的活动顺序。3.了解合金的概念及其重要应用。

考点一

铜及其重要化合物

1.铜的性质 (1)物理性质:铜是紫红色金属,具有良好的导电性、导热性和延展性。 (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: ①化学方程式:2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3(绿色固体)。 △ ②化学方程式:2Cu+S=====Cu2S。 ③与氧化性酸 △ a.与浓硫酸共热:Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O;
2+ b.与稀硝酸反应的离子方程式:3Cu+8H++2NO- 3 ===3Cu +2NO↑+4H2O; 2+ c.与浓硝酸反应的离子方程式:Cu+4H++2NO- 3 ===Cu +2NO2↑+2H2O。

④与盐溶液反应 a.与硝酸银溶液:Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+; b.与 FeCl3 溶液:Cu+2Fe3 ===2Fe2 +Cu2 。
+ + +

2.氧化铜和氧化亚铜 名称 颜色 与酸反应(H+) 与 H2 反应 转化关系 3.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 氧化铜 黑色 CuO+2H+===Cu2++H2O △ CuO+H2=====Cu+H2O 高温 4CuO=====2Cu2O+O2↑ 氧化亚铜 砖红色 Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O △ Cu2O+H2=====2Cu+H2O

4.CuSO4· 5H2O CuSO4· 5H2O 为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4 为白色粉末,遇水变蓝色(生成 CuSO4· 5H2O),可作为水的检验 依据。 【互动思考】 1.波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂,它是由硫酸铜、生石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液,思考下

列问题。 (1)波尔多液能否用铁桶盛放?为什么? ________________________________________________________________________ (2)波尔多液能杀菌的可能原因是什么? ________________________________________________________________________ 答案 (1)不能。原因是铁能置换波尔多液中的 Cu2+,降低杀菌能力。

(2)CuSO4 是重金属盐,能使蛋白质变性。 2.连线:把铜及其化合物的化学式与其颜色连接起来。

[示向题组]
1.下列说法正确的是( )。

①氢气通过灼热的 CuO 粉末反应后固体物质增重(2014· 全国新课标Ⅱ,9A) 通电 ②用 CuCl2 溶液做导电实验,灯泡发光是因为 CuCl2=====Cu2++2Cl-(2014· 北京理综,9B)
2+ ③Cu 溶于稀 HNO3:3Cu+8H++2NO- 四川理综,3D) 3 ===3Cu +2NO+4H2O(2014·

④常温下,Cu 既能与 FeCl3 溶液反应又能与浓硝酸反应(2014· 福建理综,9④) A.①② C.②④ 解析 B.①③ D.③④

①中,CuO(s)― →Cu(s),固体物质减轻,错误;②中,CuCl2 溶液导电实验,实质是电解 CuCl2 溶液,其电解化学

通电 方程式为 CuCl2=====Cu+Cl2↑,错误。故选 C。 答案 C

2.(2013· 广东理综,32)银铜合金广泛用于航空工业,从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:

(注:Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450

℃和 80 ℃)

(1)电解精炼银时,阴极反应式为________;滤渣 A 与稀 HNO3 反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色 的化学反应方程式为________________________________________________________________________。 (2)固体混合物 B 的组成为__________;在生成固体 B 的过程中,需控制 NaOH 的加入量,若 NaOH 过量,则因过量引 起的反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 高温 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:____CuO+____Al2O3=====____CuAlO2+________↑。 (4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%, 理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为________ mol CuAlO2, 至少需要 1.0 mol· L
-1

的 Al2(SO4)3 溶液________ L。 (5)CuSO4 溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是________、过滤、洗涤和干燥。 解析 (1)电解精炼 Ag 时,粗银作阳极,纯银作阴极,含有 Ag+的电解质溶液作为电解液,所以阴极反应式为 Ag++e-

===Ag,滤渣 Ag 与稀 HNO3 反应生成 NO,NO 被 O2 氧化生成 NO2,方程式为 2NO+O2===2NO2。 (2)NaOH 溶液与 Al2(SO4)3、CuSO4 反应生成 Al(OH)3 沉淀和 Cu(OH)2 沉淀,若 NaOH 过量,Al(OH)3 沉淀溶解,离子方 程式为 Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O。 (3)由于在反应前后,Cu 的化合价降低,CuO 作氧化剂,所以失电子的只能是 O2-,被氧化成 O2,利用得失电子守恒配 平。 (4)4Cu~4CuO~2Al2O3~2Al2(SO4)3~4CuAlO2 即 2Cu~Al2(SO4)3~2CuAlO2 5.0×103 g×63.5% n(Cu)= =50 mol 63.5 g· mol-1 所以可完全转化生成 50 mol CuAlO2, 50 mol 2 至少需要 Al2(SO4)3 的体积为 =25.0 L。 1.0 mol· L-1 (5)由于胆矾带有结晶水,为防止失去结晶水,应采取加热浓缩、冷却结晶的方法。

答案

(1)Ag++e-===Ag 2NO+O2===2NO2 Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O (3)4 2 4 O2 (4)50 25 (5)蒸发浓缩、冷却结晶

(2)Al(OH)3、Cu(OH)2 【考向揭示】

由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.铜及其化合物的性质及应用 2.有关以铜及其化合物化工生产为背景的工艺流程分析

[跟进题组]
1.(2014· 焦作模拟)关于 Al、Fe、Cu 三种金属,下列说法正确的是( A.三者的单质均为银白色固体 B.三者都能与盐酸、稀硫酸反应 C.AlCl3、FeCl3、CuCl2 均可作净水剂 D.制备 Al 用电解法,制备 Fe、Cu 可用还原法 解析 铜为红色金属单质,A 错误;Cu 与盐酸、稀硫酸不反应,B 错误;CuCl2 为重金属盐,不能用作净水剂,C 错误; )。

Al 为活泼金属,用电解 Al2O3 的方法冶炼铝,制备 Fe、Cu 可用 H2、Co 等还原剂还原法。 答案 D )。

2.(2014· 惠州三调)相同质量的铜片分别与过量的体积相同的浓硝酸、稀硝酸反应,二者相比较,相等的是( A.铜片完全消耗时所用的时间 B.反应中转移的电子总数 C.反应所消耗硝酸的物质的量 D.反应生成气体的体积(标准状况) 解析

铜片和浓硝酸、稀硝酸反应,因为浓度越大反应速率越快,完全反应消耗的时间肯定不同,A 错误;两反应中消

耗的铜单质的物质的量相等,反应中失去电子的物质都是铜,所以失去的电子总数相等,即转移的电子总数相等,B 正确; 因为两反应中铜与硝酸的比例、铜与生成气体的比例不同,所以消耗硝酸的物质的量和生成的气体体积都不相等,C、D 均错 误。 答案 B

3.工业上由黄铜矿(主要成分 CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:

(1)气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收。 a.浓 H2SO4 c.NaOH 溶液 (2) 由 泡 铜 b.稀 HNO3 d.氨水 冶 炼 粗 铜 的 化 学 反 应 方 程 式 为

________________________________________________________________________。 (3)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________。 a.电能全部转化为化学能 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应 c.溶液中 Cu2+向阳极移动 d.利用阳极泥可回收 Ag、Pt、Au 等金属 (4) 利用反应 2Cu + O2 + 2H2SO4===2CuSO4 + 2H2O 可制备 CuSO4 ,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为 ________________________________________________________________________。 解析 (1)气体 A 中的大气污染物为 SO2,可以用 NaOH 溶液或氨水吸收。(2)图示中是利用铝热反应由泡铜冶炼粗铜。

(3)电解精炼铜过程中电能转变为化学能的同时,部分电能也转化为热能,a 错;电解精炼粗铜时,粗铜作阳极,与电源正极 相连,发生氧化反应,b 对;电解过程中 Cu2+向阴极移动,c 错;粗铜中 Ag、Pt、Au 的放电能力比铜的弱,形成阳极泥,可 以回收,d 对。(4)根据总反应,O2 发生还原反应,因此正极反应式为 O2+4H++4e-===2H2O。 答案 (3)bd (1)cd 高温 (2)3Cu2O+2Al=====Al2O3+6Cu

(4)4H++O2+4e-===2H2O

【思维建模】 废铜综合利用的常见流程框图模式

考点二

金属材料及金属矿物的利用

1.合金 (1)合金 ①形成:是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的。 ②性质特点:具有金属特性。 (2)性能:合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。 ①熔点:一般比它的各成分金属的低。 ②硬度和强度:一般比它的各成分金属的大。 如生铁的熔点比纯铁的熔点低。 2.常见的金属材料

(1) (2)重要的黑色金属材料——钢: 钢是用量最大、用途最广的合金。 ?—普通钢:减少生铁里的碳元素并增加硅、锰等元素 钢—? ?—不锈钢:在普通钢里加入铬、镍等多种元素 3.金属冶炼的一般步骤

4.金属冶炼方法 (1)热分解法(适用于 Hg、Ag 等不活泼金属) △ △ 例如:2HgO=====2Hg+O2↑,2Ag2O=====4Ag+O2↑。 用热分解冶炼法冶炼金属的特点:金属元素的金属性弱,金属元素的原子不易失去电子,其金属离子容易得到电子,该 金属元素所形成的化合物稳定性较差。 (2)热还原法(适用于 Zn-Cu 等中等活泼金属) △ △ ①焦炭还原法。 例如: C 还原 ZnO、 CuO, 其化学方程式依次为 C+2ZnO=====2Zn+CO2↑, C+2CuO=====2Cu+CO2↑。 △ △ ②一氧化碳还原法。例如:CO 还原 Fe2O3、CuO,其化学方程式依次为 3CO+Fe2O3=====2Fe+3CO2,CO+CuO=====Cu +CO2。 △ △ ③氢气还原法。 例如: H2 还原 WO3、 Fe3O4, 其化学方程式依次为 3H2+WO3=====W+3H2O,4H2+Fe3O4=====3Fe+4H2O。 高温 高温 ④活泼金属还原法。 例如: Al 还原 Cr2O3、 V2O5, 其化学方程式依次为 2Al+Cr2O3=====Al2O3+2Cr,10Al+3V2O5=====6V +5Al2O3。 (3)电解法(适用于 Al 以前的活泼金属) 电解 电解 例如:Al2O3、MgCl2、NaCl 的电解反应,其化学方程式依次为 2Al2O3(熔融) ===== 4Al+3O2↑,MgCl2(熔融)=====Mg 冰晶石 电解 +Cl2↑,2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑。 ?重点提取 金属活动性顺序表中隐含的重要信息

金属活动性顺序 比较 K、Ca、Na 常温下易氧 与 O2 反应 化,点燃生 成过氧化物 或其他复杂 氧化物 与 H2O 反应 与 H+ 反应 与盐 溶液 反应 自然界 存在 形态 化合态 常温下生成 碱和氢气 与热水 反应 有碱存在 与水反应 与高温水蒸气反 应 不 反 应 不反应 常温生成氧化膜 加热 化合 不 反 应 Mg Al、 Zn Fe、Sn、 Pb(H) Cu、Hg、 Ag Pt、 Au

从酸中把氢臵换出来,生成盐和氢气

先与水反应,生成的碱 再与盐反应

排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中臵换出来

游 离 态

【互动思考】 1.判断下列有关金属冶炼的说法是否正确,如不正确请说明原因。 (1)制钛:用金属钠臵换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛 ________________________________________________________________________ (2)炼铁:用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物 ________________________________________________________________________ (3)制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的 NaCl 溶液 ________________________________________________________________________ (4)炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜 ________________________________________________________________________ 答案 (1)错误;不能用 TiCl4 溶液,应用熔融态的 TiCl4 (4)错误;电解法精炼铜的原料是粗铜 (2)正确 (3)错误;电解 NaCl 溶液得到 NaOH、Cl2 和 H2,应用

熔融态的 NaCl

2.由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,因此需采用不同的冶炼方法。 金属活动 性顺序 冶炼方法 K、Ca、Na、 Mg、Al 电解法 Zn、Fe、Sn、 Pb(H)、Cu 热还原法 Hg、Ag 热分解法

请各举一金属冶炼实例,写出对应反应的化学方程式。 (1)热分解法:________________________________________________________________________ (2)电解法:________________________________________________________________________ (3)热还原法 ①H2 还原:________________________________________________________________________ ②CO 还原:________________________________________________________________________ ③Al 还原:________________________________________________________________________ 答案 △ (1)2HgO=====2Hg+O2↑

电解 (2)2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑ △ (3)①WO3+3H2=====W+3H2O △ ②Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2 高温 ③Cr2O3+2Al=====2Cr+Al2O3

[示向题组]
1.(2014· 开封联考)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有 Cu2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法不正确的是( A.锡青铜的熔点比纯铜的高 B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用 )。

C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中的快 D.生成的 Cu2(OH)3Cl 覆盖物受热时很可能得到黑色物质 解析 锡青铜属于合金,熔点比其各成分金属的低,A 错误。由于锡比铜活泼,在发生电化学腐蚀时,锡失去电子,铜

被保护,B 正确。潮湿的环境更易形成原电池,将会加快金属的腐蚀,C 正确。Cu2(OH)3Cl 受热分解得到黑色 CuO,D 正确。 答案 A

2.(2013· 山东理综,28 节选)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。 (1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。 a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3

(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O2===4CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是________。当 1 mol O2 发生反 应时,还原剂所失电子的物质的量为________ mol。向 CuSO4 溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是________。 解析 (1)Na、K、Mg、Al 等活泼金属的冶炼均采用电解法,Fe、Cu 的冶炼采用热还原法。

(2)在辉铜矿和 H2SO4、O2 的反应中,Cu2S 是还原剂,O2 作氧化剂,所以 1 mol O2 得 4 mol e-,还原剂也失去 4 mol e-, Cu2++2H2O??Cu(OH)2+2H+,Mg+2H+===Mg2++H2↑,所以放出的气体应为 H2。 答案 (1)bd (2)Cu2S 4 H2

【考向揭示】 由以上题组训练,可得出本考点的常见命题方向有: 1.合金的组成特点及性质 2.金属冶炼的常见方法

[跟进题组]
1.(2014· 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.碳还原法 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 答案 冶炼难熔金属通常用铝热法。 B )。 )。

2.2014 年在上海首飞的 C919 大型飞机采用了大量新材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( A.铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B.铝锂合金的硬度比锂大 C.铝锂合金的熔沸点比铝低 D.铝锂合金耐酸碱腐蚀 解析 答案 铝锂合金中的铝能与酸和碱反应,锂能与酸反应,故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。 D

3.信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生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 的合金,并设计出由合金制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:

请回答下列问题: (1)第①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②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③步所得 CuSO4· 5H2O 制备无水 CuSO4 的方法是____________________________________________________。 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 CuSO4· 5H2O 可知,滤液 2 为 CuSO4 溶液,滤渣 2 中含有 Fe(OH)3 和 Al(OH)3。 △ 2+ (1)第①步中 Cu 与酸发生的反应为 Cu 与浓硝酸的反应:Cu+4H++2NO- 3 =====Cu +2NO2↑+2H2O 或浓硝酸与稀硫酸 △ 2+ 的混合过程中硝酸变稀,发生的反应也可能为 3Cu+8H++2NO- 3 =====3Cu +2NO↑+4H2O。根据分析可知滤渣 1 的主要成 分为 Pt、Au。 (2)第②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 CuSO4· 5H2O 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。

答案

△ △ + - 2+ 2+ (1)Cu+4H++2NO- 3 =====Cu +2NO2↑+2H2O 或 3Cu+8H +2NO3 =====3Cu +2NO↑+4H2O Au、Pt 不引入杂质,对环境无污染 Fe3+、Al3+ (3)加热脱水

(2)将 Fe2+氧化为 Fe3+

(时间:45 分钟)

1.(2014· 吉安质检)

“东方之冠”的主体结构是用国产 Q460 钢制成的。下列有关 Q460 钢的说法可能不正确的是( A.硬度比纯铁大 C.熔点比纯铁高 解析 答案 B.性能优于普通钢 D.属于合金

)。

合金的硬度比其组分金属的大,熔点比其组分金属的低,故选 C。 C )。

2.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

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 Mn++ne-===M,C 正确;金属越活泼,则金属离子的氧化性越弱,越难被还原,D 正确。 答案 B )。

3.(2014· 宝鸡中学测试)下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是( 金属 A B C D 解析 金 银 铁 钠 存在形式 游离态 化合态 化合态 化合态

冶炼方法 金子比沙子密度大,利用水洗法直接分离 银的金属性弱,用加热 Ag2O 的方法冶炼 铝的金属性比铁强,可用铝热法炼铁 钠的金属性强,一般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

钠一般是由电解熔融 NaCl 的方法来制取,而电解饱和食盐水得到的是 NaOH、H2 和 Cl2。同时注意,此题易误选

C,一般认为铁是由 CO 还原 Fe2O3 制得,但在实际生活中,在铁轨焊接等方面时,是用铝热反应来制取的。 答案 D

4.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示: 熔点/℃ 某合金 铁 2 500 1 535 密度/g· cm-3 3.00 7.86 硬度(金刚石为 10) 7.4 4.5 )。 导电性(银为 100) 2.3 17

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 C.炉具 解析 答案

B.门窗框 D.飞机外壳

该合金熔点高,硬度大,密度小,B、C、D 项中的应用均适合,但导电性仅为 Ag 的 0.023 倍,不适合作导线。 A

5. 硝酸铜是一种重要的工业产品, 化学上有很多方法可以制取硝酸铜: ①将铜溶于硝酸中、 ②先将铜与 O2 反应生成 CuO, 再溶于硝酸中、③将铜溶于 N2O4 的乙酸乙酯(溶剂,不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是 ( )。 A.方法③是最经济和环保的 B.方法①中,若从经济和环保的角度考虑,用稀硝酸比用浓硝酸好 C.方法②需要消耗能源,对环境不产生污染 D.方法③中 N2O4 既是氧化剂又是还原剂 解析 答案 ①、③都生成污染性气体,②不生成污染性气体且 HNO3 全部转化为 Cu(NO3)2。 A )。

6.CuSO4 是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法正确的是(

A.相对于途径②,途径①更好地体现了绿色化学思想

B.Y 可以是葡萄糖溶液 C.X 可能是 SO2 和 SO3 的混合气体 D.将 CuSO4 溶液蒸发,利用余热蒸干,可制得胆矾晶体 解析 途径①中会产生有毒物质 SO2 而途径②不会, A 错误; CuSO4 与过量 NaOH 溶液反应会生成新制 Cu(OH)2 悬浊液,

葡萄糖溶液能还原新制 Cu(OH)2 悬浊液生成 Cu2O,B 正确;CuSO4 热分解过程中,铜元素价态降低,故必有化合价升高的元 素,CuSO4 中只有氧元素的化合价能升高,故 X 中必有 O2,C 错误;D 项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水,D 错 误。 答案 B

7.氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质,能在氯气中燃烧,也能与酸反应。用 CuSO4 溶液和“某物质”在 40~50 ℃时 反应可生成 CuH。下列叙述中错误的是( A.“某物质”具有还原性 B.CuH 与盐酸反应可能产生 H2
2+ C.CuH 与足量稀硝酸反应:CuH+3H++NO- 3 ===Cu +NO↑+2H2O

)。

D.CuH 在氯气中燃烧:CuH+Cl2===CuCl+HCl 解析 A 项, 用 CuSO4 溶液和“某物质”在 40~50 ℃时反应可生成 CuH, Cu 元素的化合价由+2 价变为+1 价, 则 CuSO4

作氧化剂,“某物质”为还原剂,表现出还原性;B 项,CuH 与盐酸发生氧化还原反应:2CuH+4HCl===2CuCl2+3H2↑;C 项,HNO3 具有强氧化性,与 CuH 反应时,+1 价 Cu、-1 价 H 均被氧化成最高价态;D 项,Cl2 具有强氧化性,CuH 具有 强还原性,二者反应会生成 CuCl2 和 HCl。 答案 D

8.某同学设计了如下实验测量 m g 铜银合金样品中铜的质量分数:

下列说法中不正确的是(

)。

A.合金的熔点比其成分金属低,通常比成分金属具有更优良的金属特性 B.铜银都能与稀硝酸反应,收集到的 V L 气体可能全为 NO C.操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ是洗涤,操作Ⅲ应是烘干 D.根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数 解析 解答本题要注意以下两点:(1)没有告诉硝酸的浓度,合金与硝酸反应放出的气体中可能含有 NO2;(2)W g 固体应

该是干燥纯净的 AgCl,由此确定三步操作。 答案 D


H+ 9.已知酸性条件下有如下反应:2Cu =====Cu2++Cu。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做了验证,实验操作和实验现象记录如下: 加入 试剂 实验 现象 稀硫酸 红色固体和 蓝色溶液 浓硫酸、加热 无色气体和 蓝色溶液 )。 稀硝酸 无色气体和 蓝色溶液 浓硝酸 红棕色气体 和蓝色溶液

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( A.Cu B.Cu2O C.一定有 Cu,可能有 Cu2O D.一定有 Cu2O,可能有 Cu 解析

H2 还原 CuO 生成红色固体, 可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种, 产物中加入稀 H2SO4 溶液变蓝和得到红色固体,

H+ 证明产物中含 Cu2O,在酸性条件下 2Cu+=====Cu2++Cu,故不能证明产物中是否含有 Cu。 答案 D

10.(2014· 衡水二模)部分氧化的 FeCu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g,经如下处理:

下列说法正确的是(

)。

A.滤液 A 中的阳离子为 Fe2+、Fe3+、H+ B.样品中 Fe 元素的质量为 2.24 g C.样品中 CuO 的质量为 4.0 g D.V=896 mL 解析 根据题意,3.2 g 滤渣一定是铜,而铜与 Fe3+不共存,故 A 中无 Fe3+则 A 项错误;最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3,其

中 Fe 元素的质量为 2.24 g,B 项正确;样品中 Cu 元素和 O 元素共 5.76 g-2.24 g=3.52 g,则 C 项错误;2.24 g Fe 元素不可

能全是单质,故标准状况下生成的 H2 的体积小于 896 mL,D 项错误。 答案 B

11.工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl),其工艺流程如下图所示:

试回答下列问题: (1) 工 业 生 产 Cl2 时 , 尾 气 常 用 石 灰 乳 吸 收 , 而 不 用 烧 碱 溶 液 吸 收 的 原 因 是

________________________________________________________________________。 (2) 还 原 过 程 中 的 产 物 为 Na[CuCl2] , 试 写 出 反 应 的 化 学 方 程 式

________________________________________________________________________。 制备过程中当氯化完成后必须经还原过程再制得 CuCl,为什么不用一步法制得 CuCl? (已知 Cu2++Cu+2Cl-===2CuCl) ________________________________________________________________________。 (3) 还 原 过 程 中 加 入 少 量 盐 酸 的 作 用 是 ________________________ , 加 入 过 量 NaCl 的 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4) 合 成 结 束 后 所 得 产 品 用 酒 精 淋 洗 的 目 的 是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)实验室中在 CuCl2 热溶液中通入 SO2 气体也可制备白色的 CuCl 沉淀,试写出该反应的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 (1)主要从原料经济性的角度来回答。(2)产物 Na[CuCl2]中 Cu 元素的化合价为+1 价,因此还原过程发生的是归中

反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡知识。(4)产品用酒精洗涤,是因为酒精沸点低,易挥发,产品易晾干,可防止 CuCl 被空气氧化。(5)反应中 CuCl2 被还原为 CuCl,则 SO2 被氧化为 H2SO4。 答案 (1)石灰乳来源丰富,成本低 CuCl 沉淀沉积 Cu 表面阻碍反应的进行

(2)CuCl2+2NaCl+Cu===2Na[CuCl2] (3)防止 Cu2+水解

增大 NaCl 的浓度有利于生成更多 Na[CuCl2],提高产率

(4)使 CuCl 尽快干燥,防止其被空气氧化 △ - (5)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=====2CuCl↓+4H++SO2 4 12.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。 ①铝元素在周期表中的位置为________________________________________________________________________, 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______________。 ②Al-Mg 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)航母舰体材料为合金钢。 ① 舰 体 在 海 水 中 发 生 的 电 化 学 腐 蚀 主 要 为

________________________________________________________________________。 ②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为______________。 (3)航母螺旋浆主要用铜合金制造。 ①80.0 g Cu - Al 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 ________________________。 ②为分析某铜合金的成分, 用酸将其完全溶解后, 用 NaOH 溶液调节 pH, 当 pH=3.4 时开始出现沉淀, 分别在 pH 为 7.0、 8.0 时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有____________________。

解析

(3)①因加入过量的氨水会发生反应 Cu2++4NH3· H2O===[Cu(NH3)4]2++4H2O,故得到的白色沉淀为 Al(OH)3,物

质的量为 0.5 mol,据 Al 原子守恒可知 Al 的质量为 13.5 g,则 Cu 的质量为 66.5 g,Cu 的质量分数约为 83.1%。②由图像可 知,Fe3+在 pH≈1.9 时开始沉淀,在 pH≈3.2 时沉淀完全,依次类推。pH=3.4 时才开始出现沉淀,说明溶液中没有 Fe3+,则 一般也无 Fe2+, 因为 Fe2+在空气中会被氧化成 Fe3+, 此时的沉淀为 Al(OH)3; pH=7.0 时过滤出的沉淀为 Al(OH)3 和 Cu(OH)2; pH=8.0 时过滤出的沉淀为 Ni(OH)2。 答案 (1)①第三周期第ⅢA 族 CO2

②Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O Ar(其他合理答案均可) (2)①吸氧腐蚀 ②CaCO3 或 CaO (3)①83.1% ②Al、Ni 13.(2014· 青岛模拟)某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质,过程设计如下。 提出猜想 问题 1:在周期表中,铜与铝的位置很接近,铜不如铝活泼,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜也有两性吗? 问题 2:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价的铁,正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗? 问题 3:氧化铜有氧化性,能被 H2、CO 还原,它也能被氮的某种气态氢化物还原吗? 实验探究 Ⅰ.解决问题 1 (1)需用到的药品除铜、铝、1 mol· L-1 CuSO4 溶液、稀 H2SO4 外还需____________________(填试剂的化学式)溶液。 (2) 配 制 1 mol· L - 1 CuSO4 溶 液 250 mL , 选 用 的 仪 器 除 烧 杯 、 托 盘 天 平 、 玻 璃 棒 、 量 筒 、 胶 头 滴 管 外 , 还 有 ______________________(填仪器名称)。 (3)为达到实验目的,你认为应进行哪些相关实验? 实验内容和步骤: ①Cu 与稀 H2SO4 反应; ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; ③________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.解决问题 2 取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到 80~100 ℃得到黑色固体粉末;继续加热至 1 000 ℃以上, 黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液, 同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。 (1)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (2)从实验Ⅱ可得出的结论是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅲ.解决问题 3 设计如下装置(夹持装置未画出):

当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中 还有一种无污染的气体 Y; 将 X 通入灼热的 CuO 燃烧管完全反应后, 消耗 0.01 mol X, 测得 B 装置增重 0.27 g, 并收集到 0.14 g 单质气体 Y。 (1) 研 究 小 组 同 学 验 证 燃 烧 管 生 成 的 红 色 物 质 是 铜 , 你 认 为 他 们 验 证 的 方 法 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)X 气体的摩尔质量是________。 (3)C 中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析 Ⅰ.(1)验证氢氧化铜具有两性,也就是验证其既能溶于酸溶液,又能溶于碱溶液,故还需 NaOH 溶液。(2)配制一

定物质的量浓度的溶液,最重要的仪器就是容量瓶,注意容量瓶的规格必须是 250 mL。(3)根据(1)的分析可知,进行本实验 需先制备 Cu(OH)2,然后分别与稀硫酸、NaOH 溶液反应。 Ⅱ.(1)根据信息,Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应,生成单质 Cu 和 Cu2+。结合氧化还原反应中得失电子守恒 及原子守恒即可完成反应的离子方程式。 Ⅲ.(1)根据实验Ⅱ的信息,可用稀硫酸(或盐酸)验证红色物质是铜。因为铜不溶于稀硫酸,而氧化亚铜溶于稀硫酸,得到 蓝色溶液。(2)设 X 的化学式为 NaHb,反应的化学方程式为 CuO+NaHb―→Cu+H2O+N2(未配平)。根据题意,NaHb、H2O、 N2 的物质的量分别为 0.01 mol、0.015 mol、0.005 mol,三者物质的量之比为 2∶3∶1。假定 NaHb、H2O、N2 的化学计量数分 别为 2、3、1,结合原子守恒将化学方程式配平可知 a=1、b=3,故 X 为 NH3,其摩尔质量为 17 g· mol-1。(3)根据(2)可写出 △ 反应的化学方程式:2NH3+3CuO=====3Cu+3H2O+N2。 答案 Ⅰ.(1)NaOH (2)250 mL 容量瓶 (3)②用 CuSO4 溶液和 NaOH 溶液反应制 Cu(OH)2 ③将 Cu(OH)2 分别与稀硫酸、

NaOH 溶液反应

Ⅱ.(1)Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O (2)80~100 ℃时,Cu2+稳定;1 000 ℃以上 Cu+稳定;在酸性环境中 Cu2+稳定,Cu+不稳定 Ⅲ.(1)将红色物质置于稀硫酸中, 若溶液不变蓝, 则说明红色物质为 Cu (2)17 g· mol-1 +N2 综合课时 5 【题型说明】 有关金属化合物所涉及到的图像及有关计算,在近几年高考中时常见到,最具有代表性的有 Na2CO3 与盐酸的反应图像, 铝及其化合物中有关 Al(OH)3 的生成及溶解图像,以及金属与硝酸反应的计算。这些题目对学生有较高要求,需要有一定的 读图、识图能力及计算技巧,才能正确解答。 有关金属化合物的图像分析及热点计算 △ (3)2NH3+3CuO=====3Cu+3H2O

Na2CO3 和 NaHCO3 与盐酸反应的图像分析

[题型示例]
【示例 1】 (2014· 郑州模拟)将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3 混合并配成溶液,向溶液中滴加 0.1 mol· L-1 稀盐酸。下列图 像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2 的物质的量的关系的是( )。

思路点拨

+ 2- 滴加盐酸先发生反应 OH-+H+===H2O, 再发生反应 CO3 +H+===HCO- 最后发生反应: HCO- 3, 3 +H ===CO2↑

- +H2O;因 n(OH-)=n(CO2 3 )=0.01 mol,故加入 0.02 mol HCl 后开始有气体生成,故 C 正确。

答案

C

【方法技能】 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的图像归纳 (1)向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 1 所示。 (2)向 NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 2 所示。 (3)向 NaOH、 Na2CO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸, 消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 3 所示(设 NaOH、 Na2CO3 的物质的量之比 x∶y=1∶1)。 (4)向 Na2CO3、NaHCO3 的混合物中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 4 所示(设 Na2CO3、 NaHCO3 的物质的量之比 m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。

[题组精练]
1. (2014· 马鞍山一模)将盐酸逐滴滴入 NaOH、 NaAlO2、 Na2CO3 的混合溶液中, 下列图像能正确表示溶液中反应的是( )。

解析

+ 2- 2- 2- 本题中 H+分别与溶液中 OH-、AlO- 2 、CO3 依次反应,当 H 与 CO3 反应时溶液中沉淀不溶解,当 CO3 转化为

CO2 后,H+与 Al(OH)3 反应,将沉淀溶解。 答案 C

2.(2014· 潍坊模拟)向 NaOH 和

Na2CO3 混合溶液中滴加 0.1 mol· L-1 稀盐酸,CO2 的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是 ( )。 A.在 0~a 范围内,只发生中和反应

- + B.ab 段发生反应的离子方程式为:CO2 3 +2H ===CO2↑+H2O

C.a=0.3 D.原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为 1∶2 解析
- + - 在 0~a 范围内,先发生中和反应,后发生 CO2 3 与 H 生成 HCO3 的反应,A 项错误;ab 段发生反应的离子方程式

+ + - 为 HCO- 3 +H ===H2O+CO2↑,B 项错误;因 a~0.4 范围内发生的反应是 H +HCO3 ===CO2↑+H2O,n(CO2)=0.01 mol,

n(H+)=n(CO2)=0.01 mol,所以 a=0.3,C 项正确;由碳原子守恒可知溶液中
2- n(CO3 )=n(CO2)=0.01 mol,在 0~a 范围内,生成 0.01 mol HCO- 3 消耗 0.1 L 稀盐酸,故 NaOH 消耗稀盐酸的体积为

0.2 L,n(OH-)=0.2 L×0.1 mol· L-1=0.02 mol,因此原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为 2∶1,D 项错误。 答案 C

3.将一定体积的 CO2 通入到一定浓度的 NaOH 溶液中,为了测定其溶液的成分,向该溶液中逐滴加入 1 mol· L-1 盐酸。 所加入盐酸的体积与产生 CO2 气体体积(标准状况)的关系如图所示。

(1)





OA

























________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)当加入 35 mL 盐酸时,所产生的 CO2 的体积是________mL(标准状况)。 (3)溶液中所含的物质有________________________________________________________________________, 其物质的量之比为________。 答案 (2)224
- + - (1)H++OH-===H2O;CO2 3 +H ===HCO3

(3)NaOH、Na2CO3

1∶4

【思维建模】 关于图像题的分析思路 1.看面:弄清纵、横坐标的含义。 2.看线:弄清线的变化趋势,每条线都代表着一定的化学反应过程。 3.看点:弄清曲线上拐点的含义,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个 反应过程的结束和开始。

铝及其化合物的图像分析

[题型示例]
【示例 2】 (2014· 安徽,13)室温下,在 0.2 mol· L-1 Al2(SO4)3 溶液中,逐滴加入 1.0 mol· L-1 NaOH 溶液,实验测得溶液 pH 随 NaOH 溶液体积变化曲线如下图,下列有关说法正确的是( )。

A.a 点时,溶液呈酸性的原因是 Al3+水解,离子方程式为: Al3++3OH-??Al(OH)3 B.a~b 段,溶液 pH 增大,Al3+浓度不变 C.b~c 段,加入的 OH-主要用于生成 Al(OH)3 沉淀 D.d 点时,Al(OH)3 沉淀开始溶解 思路点拨 A 项,a 点时,即为 Al2(SO4)3 溶液,由于 Al3+水解:Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+,溶液呈酸性,错误;B

项,a~b 段,主要是滴入的 NaOH 溶液中和了水解生成的 H+,c(H+)减小,溶液 pH 增大,另外,一方面,c(H+)减小一定程 度上促进了 Al3+的水解,另一方面溶液体积增大,故 c(Al3+)减小,错误;C 项,b~c 段,pH 变化缓慢,主要发生反应: Al3++3OH-===Al(OH)3↓,正确;D 项,c 点后 pH 变化较快的一段,为 Al3+沉淀完全,Al(OH)3 未溶解而 c(OH-)增大的过 程,d 点前 pH 变化较缓慢的一段反应为:Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O,故 d 点时,Al(OH)3 已完全溶解,错误。 答案 C

【方法技能】 1.把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3+)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: A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ B→D:Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O (3)图像

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: A→B:Al3++4OH-===AlO- 2 +2H2O B→C:Al3++3AlO- 2 +6H2O===4Al(OH)3↓ (3)图像

3.在 AlO- 2 溶液中逐滴加入强酸至过量 (1)现象:先生成白色沉淀,随后沉淀逐渐溶解。 (2)有关反应:
+ A→B:AlO- 2 +H +H2O===Al(OH)3↓

B→D:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O (3)图像

4.在强酸溶液中逐滴加入 AlO- 2 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:
3+ A→B:4H++AlO- 2 ===Al +2H2O

B→C:Al3++3AlO- 2 +6H2O===4Al(OH)3↓ (3)图像

5.向 Mg2+与 Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液 (1)现象:无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变 (2)反应 O→A:H++OH-===H2O A→B:Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ B→C:Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O (3)图像[c(H+)=c(Mg2+)=c(Al3+)]

[题组精练]
1.向 0.1 L 浓度均为 0.1 mol· L-1 的 NaOH 和 NaAlO2 混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸。下列图像正确的是( )。

解析

往混合溶液中滴加盐酸,NaOH 首先反应,然后 NaAlO2 再与 HCl 反应产生 Al(OH)3,最终 Al(OH)3 与 HCl 反应转

化为 AlCl3,符合上述转化的为 B 图像。 答案 B

2+ 3+ 3+ 2- 2- 2.(2014· 河南焦作一模)某溶液中可能含有 H+、Na+、NH+ 4 、Mg 、Fe 、Al 、SO4 、CO3 等。当向该溶液中加入一

定物质的量浓度的 NaOH 溶液时,发现生成沉淀的物质的量随 NaOH 溶液的体积变化的图像如图所示。下列说法正确的是

(

)。

2+ 3+ A.原溶液中含有的阳离子是 H+、NH+ 4 、Mg 、Al
- + B.原溶液中一定含有 SO2 4 和 Na

C.原溶液中含有的 Fe3+和 Al3+的物质的量之比为 1∶1 D.反应最后形成的溶液中含有的溶质为 Na2SO4 解析 从题中图像可知,滴入氢氧化钠溶液的过程中发生了四种反应:开始一个单位是中和反应,接下来六个单位是沉

淀反应,再接下来的两个单位是铵根离子与氢氧根离子的反应,最后一个单位为氢氧化铝的溶解,由此确定生成氢氧化铝需 要的氢氧化钠为三个单位,另外三个单位的氢氧化钠可能生成的是氢氧化铁沉淀;有铝离子则没有碳酸根离子。 答案 C

3.如图所示为一定量 AlCl3 溶液中加入 NaOH 溶液后,产生 Al(OH)3 白色沉淀的质量与 NaOH 的物质的量之间的关系曲 线。

请回答下列问题: (1)A 点时已参加反应的 AlCl3 和 NaOH 的物质的量之比为__________。 (2)AB 段 曲 线 所 表 示 的 反 应 的 离 子 方 程 式 为

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3) 向 B 处 生 成 的 溶 液 中 通 入 二 氧 化 碳 , 可 观 察 到 的 现 象 是

________________________________________________________________________。 (4)向含有 0.1 mol NH4Al(SO4)2 溶液中逐滴加入 5 mol· L-1 NaOH 溶液,开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多;一段 时间后有刺激性气味的气体逸出;最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶 液体积的关系示意图。

答案

(1)1∶3

(2)Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O

(3)生成白色沉淀 (4)

【易错警示】 (1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱,还要注意所加入的量和滴加的顺序,因为滴加的顺序不同可能产 生的现象不同。 (2)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,同时要注意横纵坐标的意义。

金属与硝酸的反应计算

[题型示例]
【示例 3】 (2013· 上海,22)一定量的 CuS 和 Cu2S 的混合物投入足量的 HNO3 中,收集到气体 V L(标准状况),向反应后
- 的溶液中(存在 Cu2+和 SO2 4 )加入足量 NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到 CuO 12.0 g,若上述气体为 NO 和 NO2

的混合物,且体积比为 1∶1,则 V 可能为( A.9.0 L C.15.7 L 思路点拨

)。 B.13.5 L D.16.8 L

12.0 g 若混合物全是 CuS, 其物质的量为 =0.15 mol, 转移电子的物质的量为: 0.15 mol×(6+2)=1.2 mol。 80 g· mol-1

设 NO 和 NO2 的物质的量均为 x mol,则 3x+x=1.2,计算得 x=0.3。气体体积 V=0.6 mol×22.4 mol· L-1=13.44 L;若混合 1 12.0 g 物全是 Cu2S,其物质的量为2× =0.075 mol,转移电子的物质的量为:0.075 mol×10=0.75 mol,设 NO 和 NO2 的 80 g· mol-1 物质的量均为 y mol,则 3y+y=0.75,计算得 y=0.187 5,气体体积 V=0.375 mol×22.4 mol· L-1=8.4 L,因此选 A。

答案

A

[题组精练]
1.镁、铝、铁合金投入到 300 mL 硝酸溶液中,金属恰好溶解且硝酸完全反应,转化成 Mg2+、Al3+和 Fe3+;硝酸只被还 原为 NO,且在标准状况下,体积为 6.72 L,当加入 300 mL 某浓度 NaOH 溶液,金属阳离子恰好全部沉淀,干燥后测得质量 为 27.2 g。下列有关推断正确的是( )。

A.参加反应的 HNO3 物质的量为 0.9 mol B.参加反应的金属质量为 11.9 g C.HNO3 物质的量浓度为 3 mol· L-1 D.NaOH 物质的量浓度为 6 mol· L-1 解析 标准状况下,6.72 L NO 的物质的量为 0.3 mol,则反应中转移的电子的物质的量为 0.9 mol,因参加反应的硝酸一

部分生成 NO(0.3 mol),另外一部分与阳离子形成盐,形成盐的 NO- 3 的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同,即 0.9 mol,故参加反应的硝酸为 1.2 mol,故硝酸的浓度为 1.2 mol÷ 0.3 L=4 mol· L-1,A 项和 C 项错误;生成沉淀消耗的 OH- 的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相同,即 0.9 mol,故参加反应的金属质量为 27.2 g-0.9 mol×17 g· mol-1= 11.9 g,B 项正确;NaOH 物质的量浓度为 0.9 mol÷ 0.3 L=3 mol· L-1,D 项错误。 答案 B

2.1.76 g 铜镁合金完全溶解于 50 mL、密度为 1.40 g· cm-3、质量分数为 63%的浓硝酸中,得到 NO2 气体 1 792 mL (标准 状况),向反应后的溶液中加入适量的 1.0 mol· L-1 NaOH 溶液,恰使溶液中的金属离子全部沉淀。下列说法不正确的是( A.该浓硝酸中 HNO3 的物质的量浓度是 14.0 mol· L-1 B.加入 NaOH 溶液的体积是 50 mL C.浓硝酸在与合金反应时起了酸性和氧化性的双重作用,且起氧化性的硝酸的物质的量为 0.08 mol D.得到的金属氢氧化物的沉淀为 3.12 g 解析 A 项,根据 c= 1 000×1.40×63% 1 000 ρw 1.792 L -1 得 c (HNO = 14.0 mol· L ,正确; B 项, n (NO = 3)= 2)= M 63 22.4 mol· L-1 )。

0.08 mol,设铜镁合金的物质的量为 x mol,根据得失电子守恒知,2x=0.08×1,x=0.04 mol,硝酸有三部分组成:表现酸性 的、表现氧化性的、过量的,除了表现氧化性的变成 NO2,其余的最后都生成 NaNO3,根据 Na+守恒,n(NaOH)=n(HNO3) -n(NO2)=14.0×0.05-0.08=0.62 mol,V(NaOH)= n?NaOH? 0.62 mol = - =0.62 L,错误;C 项,由 B 项分析知,正确;D c?NaOH? 1.0 mol· L 1

项,沉淀的质量=合金质量+氢氧根质量=1.76 g+0.04 mol×2×17 g· mol-1=3.12 g,正确。 答案 B

【思维建模】 数形结合的延伸和利用——数轴法 1.根据 AlCl3 与 NaOH 的量计算生成 Al(OH)3 的量

2.根据 NaAlO2 和 HCl 计算生成 Al(OH)3 的量

3.铁与稀硝酸反应产物的判断 HNO3 过量:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O, Fe 过量时:Fe+2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2,两者相加得总化学方程式:3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,可 以用数轴表示:

解题时需注意量的范围。 即: ① n?Fe? 1 n?Fe? 3 1 n?Fe? ≤ , 产物仅有 Fe(NO3)3, HNO3 可能有剩余; ② ≥ , 产物仅有 Fe(NO3)2, Fe 可能有剩余; ③ < 4 n?HNO3? n?HNO3? 4 n?HNO3? 8

3 <8产物为 Fe(NO3)3 和 Fe(NO3)2,HNO3 和 Fe 都没有剩余。

(时间:45 分钟)

1.如图是向 MgCl2、AlCl3 混合液中依次加入 M 和 N 时生成沉淀的物质的量与加入的 M 和 N 的体积关系图(M、N 分别

表示盐酸或氢氧化钠溶液中的一种),以下结论不正确的是(

)。

A.混合溶液中 c(AlCl3)∶c(MgCl2)=1∶1 B.混合溶液中 c(AlCl3)∶c(MgCl2)=3∶1 C.点 V 之前加 NaOH 溶液,点 V 之后加盐酸 D.所加盐酸与 NaOH 溶液中溶质的物质的量浓度相同 解析 设 AlCl3 物质的量为 1 mol, 则生成 Al(OH)3 为 1 mol, A~B 段 Al(OH)3 溶解过程消耗 NaOH 也是 1 mol(据反应式),

那么 O~A 段生成 Al(OH)3,消耗 NaOH 应是 3 mol,则余下 2 mol 应为生成 Mg(OH)2 所消耗 NaOH 的物质的量,故 Mg(OH)2 为 1 mol,MgCl2 也应是 1 mol,由此可判断 A 选项是正确的,B 错误;对于 D 选项,可分析图像 A~B,C~D 两段,前者消
+ 耗沉淀后者生成沉淀, 从而有关系式: Al(OH)3~OH-~AlO- 故可推知 n(OH-)=n(H+), 又因为两段消耗溶液体积相等, 2 ~H ,

因此不难得出 D 选项也是正确的。 答案 B

2.(2014· 北京东城区联考)取一定量的铝土矿(含 Al2O3、Fe2O3、SiO2)样品,放入盛有 100 mL H2SO4 溶液的烧杯中,充分 反应后过滤,向滤液中加入 10 mol· L-1 的 NaOH 溶液,产生沉淀的量与所加 NaOH 溶液的体积的关系如图所示。则原 H2SO4 物质的量浓度是( )。

A.1 mol· L-1 C.3 mol· L-1 解析

B.2 mol· L-1 D.4 mol· L-1

当加入 40 mL NaOH 时,沉淀量最大,此时溶液中溶质为 Na2SO4,根据钠原子、硫酸根离子守恒有:2n(H2SO4)

=2n(Na2SO4)=n(NaOH),n(NaOH)=0.04 L×10 mol· L-1=0.4 mol,所以 n(H2SO4)=0.2 mol,故原 H2SO4 物质的量浓度是: 0.2 mol÷ 0.1 L=2 mol· L 1。


答案

B

3.某稀溶液中含有 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐渐加入铁粉,溶液中 Fe2+浓度和加入铁粉的物质的量之间 的关系如下图所示。则稀溶液中 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 物质的量浓度之比为( )。

A.1∶1∶1 C.3∶3∶8 解析

B.1∶3∶1 D.1∶1∶4

据氧化性由强到弱的顺序 HNO3>Fe3+>Cu2+,可知随铁粉的增加,反应的化学方程式分别为

4HNO3(稀)+Fe===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4 mol 1 mol 1 mol

2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2 2 mol 1 mol 3 mol

Cu(NO3)2+Fe===Fe(NO3)2+Cu 1 mol 1 mol 1 mol

所以原溶液中,Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的物质的量之比为(2 mol-1 mol)∶1 mol∶4 mol=1∶1∶4。 答案 D

4.现有含 MgCl2、AlCl3 均为 n mol 的混合溶液,向其中滴 NaOH 溶液至过量。加入 NaOH 的物质的量与生成沉淀的物 质的量的关系正确的是(离子形成沉淀或沉淀的溶解与溶液 pH 的关系如下表)( 离子 开始沉淀时的 pH 完全沉淀时的 pH Mg2+ 8.93 Al3+ 3.56 物质 开始溶解时的 pH 完全溶解时的 pH )。 Al(OH)3 8.04

10.92

4.89

12.04

解析

由表中数据知,当 Al3+沉淀完全时 Mg2+还没有开始形成沉淀,当生成的 Al(OH)3 开始溶解时 Mg2+仍没有形成沉

淀,当加碱至溶液的 pH=8.93 时,Al(OH)3 部分溶解而 Mg(OH)2 开始形成沉淀,生成沉淀速率较前段生成沉淀速率小,当溶 液 pH=10.92 时,Mg(OH)2 沉淀完全,Al(OH)3 继续溶解至 pH=12.04 时,沉淀只有 Mg(OH)2,Al(OH)3 全部溶解,故 C 对。 答案 C

5.将 Na2O2 逐渐加入到含有 H+、Mg2+、Al3+、NH+ 4 的混合液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量(mol)与加入的 Na2O2 物质的量(mol)的关系如图所示,则原溶液中的 Mg2+、Al3+、NH+ 4 物质的量分别为( )。

A.2 mol、3 mol、6 mol C.2 mol、3 mol、4 mol 解析

B.3 mol、2 mol、6 mol D.3 mol、2 mol、2 mol

Na2O2 溶于水的反应为 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,由沉淀图像知,NaOH 先与 H+反应,再与 Mg2+和 Al3+

产生沉淀, 再与 NH+ 然后与 Al(OH)3 反应使沉淀部分溶解,最后沉淀的量为 3 mol 即 Mg(OH)2 为 3 mol, Mg2+为 3 mol, 4 反应, 沉淀最多时为 5 mol, 即 Al3+为 2 mol; 由气体图像知, 当加入 8 mol Na2O2 时, 生成气体为 6 mol, 其中有生成的氧气为 4 mol, 剩余 2 mol 为 NH3,即 NH4 为 2 mol,A、B、C 错误;D 正确。 答案 D )。


6.下列图像能表示相关反应中生成物物质的量的变化的是(横、纵坐标单位:mol)(

A.图 1:n(HCl)=1 mol,K2CO3 加入到 HCl 溶液中,在敞口容器中生成的气体 B.图 2:n(NaOH)=1 mol,CO2 通入到 NaOH 溶液中反应生成的盐 C.图 3:n(O2)=1 mol,高温下 C 和 O2 在密闭容器中的生成物 D.图 4:n(HNO3)=1 mol,Fe 和稀 HNO3 反应生成的氧化产物(还原产物为 NO) 解析 A 项,当 n(HCl)=1 mol,n(CO2)=0.5 mol,之后不再减少,错误;B 项,2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,Na2CO3

高温 高温 - +CO2+H2O===2NaHCO3, CO2 NaHCO3 从 0 增加到 1 mol, 错误; C 项, C+O2=====CO2, CO2+C=====2CO, 3 先增大后减少, 正确;D 项,Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,2Fe3++Fe===3Fe2+,0.25 mol 对应的是 Fe(NO3)3,0.375 mol 对应的是 Fe(NO3)2,错误。 答案 C

7.(2014· 绵阳考试)将 11.9 g Mg、Al、Fe 组成的合金溶于足量 NaOH 溶液中,产生的气体在标准状况下的体积为 3.36 L。 另取等质量合金溶于过量稀硝酸中,生成 NO 气体,向反应后的溶液中加入过量 NaOH 溶液,得到沉淀 19.4 g,则上述反应 中生成 NO 气体的体积为(标准状况下)( A.6.72 L C.22.4 L 解析 )。 B.11.2 L D.4.48 L

本题考查金属与酸、碱反应的计算,意在考查考生对金属的性质的理解能力。合金溶于足量 NaOH 溶液中,只有 3.36 L 2 -1× =0.1 mol;合金溶于过量稀硝酸后,加入过量 NaOH 溶液,最 3 22.4 L· mol

2 Al 发生反应,根据 2Al~3H2,n(Al)=3n(H2)=

终得到的沉淀为 Mg(OH)2、Fe(OH)3,设合金中 Mg、Fe 的物质的量分别为 x mol、y mol,则 24x+56y=11.9-27×0.1、58x +107y=19.4,联立两式解得 x=0.15,y=0.1。该合金与稀硝酸反应时,根据得失电子守恒,有 3n(Al)+2n(Mg)+3n(Fe)= 1 3n(NO),则 n(NO)=3×(0.1×3+0.15×2+0.1×3) mol=0.3 mol,V(NO)=22.4 L· mol-1×0.3 mol=6.72 L,A 项正确。 答案 A

8.(2014· 郑州二模,12)2.8 g Fe 全部溶于一定浓度、200 mL 的 HNO3 溶液中,得到标准状况下的气体 1.12 L,测得反应 后溶液的 pH 为 1。若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断正确的是( A.反应后溶液中 c(NO3 )=0.80 mol· L
- -1

)。

B.反应后的溶液最多还能溶解 1.82 g Fe C.反应前 HNO3 溶液的浓度为 1.0 mol· L-1 D.1.12 L 气体是 NO、NO2 的混合气体 解析 据题意,硝酸过量:0.2 L×0.1 mol· L-1=0.02 mol,反应生成 Fe3+:2.8 g÷ 56 g· mol-1=0.05 mol,据反应后溶液中

的电荷守恒,得 c(NO- 0.2 L=0.85 mol· L-1,故 A 项错误;反应后的溶液与铁发生反应的离子 3 )=(0.05 mol×3+0.02 mol×1)÷ 方程式为:

3Fe



2+ 8H++2NO- 3 ===3Fe +2NO↑+4H2O

3 0.02 mol×8 2Fe3+ + 0.05 mol

0.02 mol Fe===3Fe2+

0.025 mol

3 则最多能溶解铁:(0.02 mol×8+0.025 mol)×56 g· mol-1=1.82 g,故 B 项正确;据氮原子守恒,反应前 HNO3 溶液的浓 度为 0.05 mol×3+0.02 mol+1.12 L÷ 22.4 L· mol-1)÷ 0.2 L=1.1 mol· L-1,故 C 项错误;2.8 g Fe 生成 Fe3+失去电子的物质的量 为 0.15 mol,根据得失电子守恒,1.12 L 即 0.05 mol 气体得到电子的物质的量为 0.15 mol,1.12 L 气体应是 NO 气体,故 D 项 错误。 答案 B

9. 向一定量的 Fe、 FeO、 Fe2O3、 Fe3O4 的混合物中加入 150 mL 4 mol· L-1 的稀硝酸恰好使混合物完全溶解, 放出 2.24 L NO(标 准状况下),往所得溶液中加入 KSCN 溶液,无血红色出现。若用足量的 H2 在加热条件下还原相同质量的混合物,所得到的 铁的物质的量为( A.0.21 mol C.0.3 mol )。 B.0.25 mol D.0.35 mol

解析 n(HNO3)=150 mL×10 -3 L· mL-1×4 mol· L-1=0.6 mol,n(NO)= 2.24 L =0.1 mol,反应后铁元素的存在形式为 22.4 L· mol-1

2+ Fe(NO3)2,根据原子守恒,可知反应后溶液中的 n(NO- 3 )=0.5 mol,n(Fe )=0.25 mol,即 n(Fe)=0.25 mol。

答案

B

10.将 18 g 铜和铁的混合物投入 200 mL 稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下 2.24 L NO,剩余 9.6 g 金属;继续加入 200 mL 等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下 2.24 L NO。若向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液,溶液不变红, 则下列说法正确的是( )。

A.原混合物中铜和铁各 0.15 mol B.稀硝酸的物质的量浓度为 1 mol· L-1 C.第一次剩余的 9.6 g 金属为铜和铁 D.再加入上述 200 mL 稀硝酸,又得到标准状况下 2.24 L NO 解析 最初溶解 8.4 g 金属的组成可用极值法分析。由于剩余金属,则铁一定生成亚铁离子。生成标准状况下 2.24 L NO,

若全部溶解铁,则恰好为 8.4 g,所以最初溶解的全部是铁,为 0.15 mol,同时根据方程式求出 200 mL 溶液中含硝酸 0.4 mol, 所以硝酸浓度为 2 mol· L-1,B 项错误;再加硝酸金属溶解 9.6 g,加入 KSCN 溶液,溶液不变红,硝酸与亚铁离子未反应, 即所加硝酸恰好溶解金属,假设溶解的是铜,恰好为 9.6 g,即后来溶解的金属恰好为铜,C 项错误;即原固体中铁、铜各 0.15 mol,A 项正确;若再加 0.4 mol 硝酸与 0.15 mol 亚铁离子反应,可生成 1.12 L 标准状况下 NO,D 项错误。 答案 A

11.下列四个图中,横坐标表示加入的物质的量,纵坐标表示生成沉淀的量,从 A~D 中选择符合各题要求的序号填入 表中

溶液 AlCl3 溶液 含少量 NaOH 的 NaAlO2 溶液 NaAlO2 溶液 MgCl2 和 AlCl3 的混 合液 解析

加入的物质 通过量的 NH3 通过量的 CO2 滴加稀 H2SO4 至过量 滴加 NaOH 溶液至过 量

答案序号

AlCl3 溶液中通过量的 NH3,生成 Al(OH)3 沉淀,且沉淀不溶解,所以选 C;向含少量 NaOH 的 NaAlO2 溶液中通

过量的 CO2,CO2 先与 NaOH 溶液反应,开始没有沉淀生成,然后 CO2 与 NaAlO2 溶液反应,生成 Al(OH)3 沉淀,且沉淀不 溶解,所以选 D;NaAlO2 溶液中滴加稀 H2SO4 至过量,先生成 Al(OH)3 沉淀,然后沉淀溶解,且生成沉淀和溶解沉淀所用 H2SO4 的物质的量之比为 1∶3,所以选 B;MgCl2 和 AlCl3 的混合液中滴加 NaOH 溶液至过量,先生成 Al(OH)3 和 Mg(OH)2 沉淀,然后 Al(OH)3 沉淀溶解,Mg(OH)2 不溶解,所以选 A。 答案 C D B A

12.(2014· 银川模拟)某无色稀溶液 X 中,可能含有下表所列离子中的某几种。 阴离子
- - - 2- CO2 3 、SiO3 、AlO2 、Cl

阳离子

+ Al3+、Fe3+、Mg2+、NH+ 4 、Na

现取该溶液适量,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)因溶液是无色的,所以肯定不含 Fe3+,加入盐酸后能形成的沉淀有 Al(OH)3、H2SiO3,前者能溶于过量盐酸而
- - - - -

2 2 后者不能,由图像知溶液中肯定含有 AlO2 、SiO2 3 ,Oa 段发生反应的离子为 AlO2 、SiO3 ,ab 段发生反应的离子为 CO3 ,
- 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 NH+ 4 与 OH 发生反应, - 2- 2- 因 Mg2+、Al3+不能与 CO3 、SiO3 、AlO- 2 共存,故此时溶液中的阴离子只有 Cl 。

答案

2- (1)SiO3 、AlO- 2

- CO2 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 3 - NH+ H2O 4 +OH ===NH3·

- (2)Al3+、Mg2+、NH+ 4 、Cl

13.(2014· 南阳模拟)往 100 mL 的 NaOH 溶液中通入 CO2 充分反应后,在减压和较低温度下,小心地将溶液蒸干,得到 白色固体 M。通入的 CO2 的体积 V(标准状况)与 M 的质量(W)的关系如图所示。

试解答下列问题: (1)A 点时,白色固体 M 的化学式为________,通入标准状况下的 CO2 的体积为________ mL。 (2)C 点时,白色固体 M 的化学式为________,通入标准状况下的 CO2 的体积为________ mL。 (3)B 点时 M 的组成成分为________(用化学式表示),通入的标准状况下的 CO2 的体积为________ mL。 (4)该 NaOH 溶液的物质的量浓度为________。 (5)如何检验 B 点溶液中的阴离子? 解析 本题考查了 CO2 与 NaOH 反应时产物与通入 CO2 量之间的关系, 向 NaOH 溶液中逐渐通入 CO2 至过量发生的反应

为 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3。由图可知 NaOH 的质量为 4 g,n(NaOH)=0.1 mol, 0.1 mol 0.1 mol c(NaOH)= 0.1 L =1 mol· L-1。NaOH 完全转化为 Na2CO3 时,m(Na2CO3)=5.3 g,A 点为 Na2CO3,V(CO2)= 2 ×22.4 L · mol-1=1.12 L=1 120 mL。完全转化为 NaHCO3 时,m(NaHCO3)=8.4 g,C 点为 NaHCO3,V(CO2)=0.1 mol×22.4 L· mol-1 = 2.24 L=2 240 mL,因 B 点时 M 质量为 7.16 g,5.3<7.16<8.4,知 M 为 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物。设 B 点时 Na2CO3 的物质 的量为 x,NaHCO3 的物质的量为 y,则有:2x+y=0.1 mol,106 g· mol-1×x+84 g· mol-1×y=7.16 g,解得 x=0.02 mol,y=
2- 0.06 mol,所以 V(CO2)=(0.02+0.06) mol×22.4 L· mol-1×1 000 mL· L-1=1 792 mL。在 B 点时溶液中含有 CO3 、HCO- 3。

答案

(1)Na2CO3 2 240

1 120

(2)NaHCO3 (4)1 mol· L-1

(3)Na2CO3、NaHCO3

1 792

2- (5)在 B 点时溶液中含有 CO3 、HCO- 3。

- CO2 3 的检验:取样,加入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀。过滤,向白色沉淀滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无 - - - 味气体,说明含有 CO2 3 ;HCO3 的检验:取样,滴加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,说明含有 HCO3 。

一、微知识细排查 1.正误判断(2013~2014 各地高考题) (1)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性( ) )

(2)制氧气时,用 Na2O2 或 H2O2 作反应物可选择相同的气体发生装置( (3)氢氧化铝可作胃酸的中和剂( ) ) )

(4)Fe2(SO4)3 溶液中,K+、Fe2+、C6H5OH、Br-可以大量共存( (5)Ca(HCO3)2 溶液与过量 NaOH 溶液反应可得到 Ca(OH)2( (6)铝罐可久盛食醋( )

(7)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一(

) ) ) )

(8)因氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂( (9)因漂白粉在空气中不稳定,可用以漂白纸张( (10)因氧化铁能与酸反应,可用于制作红色涂料( (11)次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌( )

(12)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( 自我核对 ?1?√ ?2?√ ?3?√ ?4?× ?5?× ?7?√ ?8?√ ?9?× ?10?× ?11?√ ?12?√ 2.重要反应 (1)钠及其重要化合物 ①Na 和 H2O 的反应 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ ②Na 和 CH3COOH 的反应 2Na+2CH3COOH===2CH3COO-+2Na++H2↑ ③Na2O2 和 H2O 的反应 2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑ ④NaH 和水的反应 NaH+H2O===Na++OH-+H2↑ ⑤向 NaOH 溶液中通入过量 CO2 OH-+CO2===HCO- 3 ⑥将 Na2CO3 溶液与石灰乳混合
- - CO2 3 +Ca(OH)2===CaCO3+2OH

)

?6?×

⑦向 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2
- - CO2 3 +CO2+H2O===2HCO3

⑧将 Na2CO3 和 Ca(HCO3)2 混合
- 2+ CO2 3 +Ca ===CaCO3↓

⑨将含等物质的量 NaHCO3 溶液和 NaOH 溶液混合
- 2- HCO- 3 +OH ===CO3 +H2O

⑩将含等物质的量 NaHCO3 溶液与澄清石灰水混合
- 2+ HCO- 3 +Ca +OH ===CaCO3↓+H2O

?将 NaHCO3 溶液与少量澄清石灰水混合
- 2+ 2- 2HCO- 3 +Ca +2OH ===CaCO3↓+CO3 +2H2O

?向饱和 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2 气体
- 2Na++CO2 3 +CO2+H2O===2NaHCO3↓

(2)铝及其重要化合物 ?Al 和 NaOH 溶液的反应 2Al+2OH-+2H2O===2AlO- 2 +3H2↑ ?Al(OH)3 和 NaOH 溶液的反应 Al(OH)3+OH-===AlO- 2 +2H2O ?Al(OH)3 和盐酸的反应 Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O ?Al2O3 和 NaOH 的反应 Al2O3+2OH-===2AlO- 2 +H2O ?Al2O3 和盐酸的反应 Al2O3+6H+===2Al3++3H2O ?NaAlO2 和过量盐酸的反应
+ 3+ AlO- 2 +4H ===Al +2H2O

?向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2 气体
- AlO- 2 +CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3

?将 NaAlO2 与 NaHCO3 混合
- 2- AlO- 2 +HCO3 +H2O===Al(OH)3↓+CO3

21将 NaAlO2 与 AlCl3 溶液混合 ○
3+ 3AlO- 2 +Al +6H2O===4Al(OH)3↓

22向 AlCl3 溶液中加入过量 NaOH 溶液 ○ Al3++4OH-===AlO- 2 +2H2O 23向 AlCl3 溶液中加入过量氨水 ○

Al3++3NH3· H2O===Al(OH)3↓+3NH+ 4 2 4将 AlCl3 溶液与 NaHCO3 溶液混合 ○ Al3++3HCO- 3 ===Al(OH)3↓+3CO2↑ (3)铁及其重要化合物 25Fe 和过量稀 HNO3 的反应 ○
3+ Fe+4H++NO- 3 ===Fe +NO↑+2H2O

26Fe 高温下和水蒸气的反应 ○ 高温 3Fe+4H2O(g)=====Fe3O4+4H2 27Fe2O3 和 Al 的反应 ○ 高温 Fe2O3+Al=====2Fe+Al2O3 28Fe2O3 高温下和 CO 的反应 ○ 高温 Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2 29FeCl3 溶液和 Cu 的反应 ○ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 3 0FeCl3 与 KSCN 的反应 ○ Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 31向 FeCl2 溶液中加入等物质的量的 Na2O2 ○ 4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3+8Na++O2↑ 32向 FeCl2 溶液中加入 NaClO ○ 2Fe2++ClO-+4OH-+H2O===2Fe(OH)3↓+Cl- 3 3Fe(OH)2 长时间置于空气中 ○ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 34Fe3O4 和稀盐酸的反应 ○ Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O 35Fe3O4 和稀 HNO3 的反应 ○
3+ 3Fe3O4+28H++NO- 3 ===9Fe +NO↑+14H2O

36FeO 和稀盐酸的反应 ○ FeO+2H+===Fe2++H2O 37FeO 和稀 HNO3 的反应 ○
3+ 3FeO+10H++NO- 3 ===3Fe +NO↑+5H2O

38Fe(OH)2 和稀盐酸的反应 ○ Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O 39Fe(OH)2 和稀 HNO3 的反应 ○
3+ 3Fe(OH)2+10H++NO- 3 ===3Fe +NO↑+8H2O

4 0Fe(OH)3 和 HI 的反应 ○ 2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I2+6H2O 41FeBr2 和少量 Cl2 的反应 ○ 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 42FeBr2 和 Cl2 等物质的量反应 ○ 2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl- 4 3FeBr2 和过量 Cl2 的反应 ○ 2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl- (4)铜及其重要化合物 44Cu 在硫蒸气中燃烧 ○ △ 2Cu+S=====Cu2S 45铜在空气中生成铜绿 ○ 2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3 4 6用惰性电极电解 CuSO4 溶液 ○ 通电 2Cu2++2H2O=====2Cu+4H++O2↑ 47Cu 和浓 HNO3 的反应 ○
2+ Cu+4H++2NO- 3 ===Cu +2NO2↑+2H2O

48Cu 和稀 HNO3 的反应 ○
2+ 3Cu+8H++2NO- 3 ===3Cu +2NO↑+4H2O

4 9Cu 和浓 H2SO4 的反应 ○

△ 2- Cu+2H2SO4(浓)=====Cu2++SO4 +SO2↑+2H2O 5 0胆矾受热分解 ○ △ CuSO4· 5H2O=====CuSO4+5H2O↑ 二、笔答题防失分 【示例 1】 (山东高考节选)无水 AlCl3(183 ℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。

装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液,该装置的主要作用是________①________。装置 C 中盛装的试剂是____②____,作用是 ________③________。F 中试剂的作用是____④____。用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用,所装填的试剂为 ____⑤____。 答题实录 ④-2 分 而变质 ⑤-2 分 没有明白 F 和 G 两套装臵的作用而无法写 名师批注 没有审清题意:AlCl3 遇潮湿空气产生白雾

出所选试剂 科学审题:①浓盐酸易挥发,从 A 出来的 Cl2 中混有 HCl 气体,B 装置中的饱和 NaCl 溶液是为了吸收其中的 HCl,C 中盛的是浓 H2SO4,作用是干燥 Cl2 防止水蒸气对制 AlCl3 的反应产生干扰;②F 的作用是吸收水蒸气, 防止 G 中水蒸气进入 E 中,G 的作用是吸收 Cl2,两装置合并后需要同时起两个作用,所装试剂应选择碱石灰。 【点评】 气等作用。 (2)试剂的选取是考查试剂作用的另一种形式,选取试剂时要考虑实验目的、试剂的性质状态和实验中所给仪器等因素。 (3)规范描述试剂的作用,如“除去”“防止”“抑制”“吸收”“使??”等,回答要准确规范。 说明:解答此类题目要注意三个得分点:试剂的作用、试剂的选取、规范答题。 (1)试剂的作用:判断试剂的作用要清楚物质的成分,以及试剂与物质反应的化学原理。 (2)试剂的选取:原理正确,符合仪器装臵的要求,能够达到实验目的。 (3)规范答题:语言要简练、规范、准确,避免口语化。
- 【示例 2】 某同学为了验证 Fe3+是否能将 H2SO3 氧化成 SO2 L-1 FeCl3 溶液吸收制取 SO2 气体的尾 4 ,他用 50 mL 0.1 mol·

(1)根据题目要求及试剂的状态和性质准确判断试剂的作用,通常有制备物质、除杂净化、吸水干燥、吸收尾


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