专题一 金属A.doc

专题一 常见金属元素 考点一 钠及其重要化合物 必记重要反应 4Na O2 2 Na2O（常温） 2Na O2 Na2O2淡黄色 4Li＋O2 2Li2O只生成氧化锂 2Na 2H2O 2NaOH H2↑ 2Na 2H2O CuSO4 Na2SO4 CuOH 2 ↓ H2↑ 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2↑ 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 过氧化钠在高空飞行和潜艇中用作二氧化碳的吸收剂和供氧剂 NaHCO3 NaOH Na2CO3 H2O NaHCO3 HCI NaCI CO2↑ H2O ＊Na2CO3与HCI的互滴问题 ①向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸，开始无气体，后来有气体。 CO32- H HCO3- HCO3- H CO2↑ H2O ②向稀盐酸中滴加Na2CO3溶液，立刻有气体。 CO32- 2H CO2↑ H2O 工业制金属钠2NaCl（熔融） 2Na ＋Cl2↑ 焰色反应①钠或钠的化合物在无色火焰上灼烧，火焰染上黄色 ②钾或钾的化合物焰色反应为紫色（要隔着蓝色玻璃观察） 题组集训 题组一 性质判断型 1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液√ 2用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液 3食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂√ 4侯式制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异√ 5用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体√ 6切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2Na2O2 7Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2 8NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3 9Na与水作用形成的溶液能与NH4Cl反应生成NH3√ 10Na2O2用作呼吸面具的供氧剂时涉及氧化还原反应√ 11金属钠着火时，用细沙覆盖灭火√ 12一定条件下，2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g产物时失去的电子数为0.1NA √ 题组二 网络构建型 2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1XNa YNaOH ZNaHCO3可实现转化 2饱和NaClaqNaHCO3Na2CO3可以实现√ 3对于“甲→乙丙”，若甲为NaOH溶液，则丁可能是CO2√ 考点二 铝及其重要化合物 知识精讲 1．理清知识主线 Al→Al2O3→AlOH3→ 2．注意网络构建 3．必记重要反应 1铝Al ①4Al＋3O22Al2O3 ②2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑ ③2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑ ④2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 ⑤4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3 提醒 a．铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁，注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。 b．引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。 2氧化铝Al2O3、氢氧化铝[AlOH3] ①Al2O3＋6HCl2AlCl3＋3H2O ②Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O ③AlOH3＋3HClAlCl3＋3H2O ④AlOH3＋NaOHNaAlO2＋2H2O 提醒 Al2O3、AlOH3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。AlOH3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备AlOH3。 3铝盐和偏铝酸盐 ①Al3＋＋3NH3H2OAlOH3↓＋3NH ②AlCl3＋3NaOHAlOH3↓＋3NaClNaOH适量 ③AlCl3＋4NaOHNaAlO2＋3NaCl＋2H2ONaOH过量 ④NaAlO2＋HCl＋H2OAlOH3↓＋NaCl少量盐酸 ⑤NaAlO2＋4HClAlCl3＋NaCl＋2H2O足量盐酸 ⑥2AlO＋CO2＋3H2O2AlOH3↓＋CO少量CO2 ⑦AlO＋CO2＋2H2OAlOH3↓＋HCO足量CO2 ⑧Al3＋＋3AlO＋6H2O4AlOH3↓铝盐和偏铝酸盐在溶液中双水解 提醒 利用偏铝酸盐制备AlOH3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的AlOH3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的AlOH3不溶于碳酸，CO2过量时另一产物是HCO，不过量时另一产物是CO，书写离子反应方程式时要特别注意这一点。 4．扫除知识盲点 1并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。 2铝是活泼金属，但铝抗腐性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。 3泡沫灭火器所用试剂为Al2SO43溶液和NaHCO3溶液。 4AlOH3可用作抗酸药。 题组集训 题组一 性质判断型 1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1明矾溶于水产生AlOH3胶体Al3＋＋3H2OAlOH3↓＋3H＋ 2硫酸铝溶液中加入过量氨水Al3＋＋3OH－AlOH3↓ 3AlCl3溶液与浓氨水反应有白色沉淀生成√ 4明矾能水解生成AlOH3胶体，可用作净水剂√ 题组二 网络构建型 2．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1aAl bAlCl3 c[AlOH3]可实现 的转化 2Al2O3NaAlO2aqAlOH3可以实现√ 题组三 定量计算型 3．2012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 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸 考点三 铁及其重要化合物 知识精讲 1．理清知识主线 Fe→→→ 2．注意网络构建 3．必记重要反应 1铁单质 ①3Fe＋2O2Fe3O4 ②Fe＋SFeS ③2Fe＋3Cl22FeCl3 ④3Fe＋4H2OgFe3O4＋4H2 ⑤Fe＋2H＋Fe2＋＋H2↑酸为非氧化性酸 ⑥Fe＋4HNO3稀FeNO33＋NO↑＋2H2O铁适量 ⑦3Fe＋8HNO3稀3FeNO32＋2NO↑＋4H2O铁过量 ⑧Fe＋CuSO4Cu＋FeSO4 ⑨2FeCl3＋Fe3FeCl2 提醒 Fe与O2、H2Og反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3，Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化能力大于S的。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。 2铁的氧化物 FeO＋2HClFeCl2＋H2O Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O Fe3O4＋8HCl2FeCl3＋FeCl2＋4H2O 3FeO＋10HNO3稀3FeNO33＋NO↑＋5H2O 3Fe3O4＋28HNO3稀9FeNO33＋NO↑＋14H2O 3铁的氢氧化物 FeOH2＋2HClFeCl2＋2H2O FeOH3＋3HClFeCl3＋3H2O 3FeOH2＋10HNO3稀3FeNO33＋NO↑＋8H2O 2FeOH3＋6HI2FeI2＋I2＋6H2O 4FeOH2＋O2＋2H2O4FeOH3 4铁盐及其他 FeCl2＋2NaOHFeOH2↓＋2NaCl 2FeCl2＋Cl22FeCl3 Fe3＋＋3SCN－FeSCN3 FeCl3＋3H2O沸水FeOH3胶体＋3HCl氢氧化铁胶体的制备 铁发生吸氧腐蚀生成铁锈 提醒 a．FeCl2溶液与NaOH溶液在空气中反应的现象变化，常用于物质推断。向Fe2＋溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2＋的初步检验。 b．制备FeOH2的方法很多，原则有两点，一是溶液中的溶解氧必须提前除去，二是反应过程中必须与O2隔绝。 c．Fe3＋的检验方法较多，如观察溶液颜色法棕黄色、NaOH溶液法生成红褐色沉淀、KSCN溶液法生成血红色溶液，前面两种方法需溶液中Fe3＋浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法。 4．扫除知识盲点 1Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。 2生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应2FeCl3＋Fe3FeCl2；生成FeOH3除了用Fe3＋与碱的复分解反应外，还可用化合反应4FeOH2＋O2＋2H2O4FeOH3。 3配制FeCl2溶液既要防氧化加入Fe粉，又要防水解加入盐酸；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。 4Fe3＋必须在酸性条件下才能大量存在，当pH＝7时，Fe3＋几乎完全水解生成FeOH3沉淀。 5除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。 题组集训 题组一 性质判断型 1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1向FeCl3溶液中加入MgOH23MgOH2＋2Fe3＋2FeOH3＋3Mg2＋√ 2生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱√ 3Fe与S混合加热生成FeS2 4因为Fe3＋有强氧化性，所以FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜√ 5Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应 6Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3 7稀硫酸中加入铁粉2Fe＋6H＋2Fe3＋＋3H2↑ 题组二 物质制备型 2．下列图示中能较长时间看到FeOH2白色沉淀的有______。 答案 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 解析 FeOH2是一种白色沉淀，在空气中或含有氧气的水溶液中很容易被氧化变色，因此难以观察到它的本来颜色。要制备纯净稳定的FeOH2，需要隔绝空气图中装置Ⅰ中油脂的作用是防止空气中的O2进入硫酸亚铁溶液中。装置Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ其原理都是利用铁和稀硫酸现制FeSO4，并用产生的H2赶走试管和溶液中的氧气，但其装置的设计却有区别。装置Ⅲ阳极反应式为Fe－2e－Fe2＋，阴极反应式为2H＋＋2e－H2↑，H＋来源于水的电离，因此总反应为Fe＋2H2OFeOH2＋H2↑，产生的H2有利于赶走溶液中的氧气，液面上的汽油使溶液与空气隔开。 反思归纳 成功制备FeOH2的关键 由于FeOH2具有很强的还原性，易被氧化为FeOH3，在实验室中制备FeOH2，并使FeOH2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－FeOH2↓ 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FeOH2在密闭的隔绝空气的体系中。 题组三 综合应用型 3．2013江苏，19柠檬酸亚铁FeC6H6O7是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾FeSO47H2O通过下列反应制备 FeSO4＋Na2CO3FeCO3↓＋Na2SO4 FeCO3＋C6H8O7FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH开始沉淀的pH按金属离子浓度为 1.0 molL－1计算。 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3＋ 1.1 3.2 Al3＋ 3.0 5.0 Fe2＋ 5.8 8.8 1制备FeCO3时，选用的加料方式是________填字母，原因是________________。 a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中 b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中 c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中 2生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是________________________。 3将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80 ℃下搅拌反应。①铁粉的作用是__________________________。②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________________________________________________________。 4最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是________________________。 答案 1c 避免生成FeOH2沉淀 2取最后一次的洗涤滤液1～2 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净 3①防止＋2价的铁元素被氧化 ②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全 4降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出 考点四 铜及其重要化合物 知识精讲 1．理清知识主线 Cu→→CuOH2→ 2．注意网络构建 3．必记重要性质 2Cu＋O22CuO 2Cu＋SCu2S Cu＋Cl2CuCl2 Cu＋2FeCl3CuCl2＋2FeCl2 2Cu＋O2＋CO2＋H2OCu2OH2CO3 2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 4．扫除知识盲点 1铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿[Cu2OH2CO3]。 2常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO。 3新制CuOH2悬浊液常用来检验醛基。 4Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。 题组集训 题组一 性质判断型 1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是H2√ 2用铜作电极电解CuSO4溶液2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 3过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成√ 4Al、Fe、Cu的单质放置在空气中均只生成氧化物 考点五 洞悉金属活动性顺序与金属冶炼 知识精讲 1．规律方法 金属的冶炼方法与金属活动性顺序表有密切的关系 2．特别提醒 1电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物，不是盐溶液。 2钠、镁的冶炼是电解熔融的NaCl、MgCl2，铝的冶炼是电解加了冰晶石的熔融Al2O3，不是电解熔融AlCl3，因为AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。 3热还原法中使用的还原剂通常为碳、一氧化碳和氢气等。在金属活动性顺序表中，虽然前面的金属能够将后面的金属从其化合物中置换出来，但不一定是从其盐溶液中置换，例如Na由于活泼性太强，不能从CuCl2溶液中置换出Cu，但是可以在其熔融状态下置换出铜。 4在高炉炼铁中，加入的还原剂是焦炭，但真正作还原剂的是CO。 5“沙里淘金”描述的是“金”的冶炼方法。 题组集训 题组一 金属活动性顺序的比较 1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1有嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu－2e－Cu2＋ 2011浙江理综，10D改编 2电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al 2011山东理综，12D 2．2012大纲全国卷，11①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 A．①③②④ B．①③④② C．③④②① D．③①②④ 答案 B 解析 利用原电池的形成和工作原理解决问题。在外电路中，电流从正极流向负极，则①作原电池的负极，②作正极，故活动性①②；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性①③；有气泡产生的电极发生的反应为2H＋＋2e－H2↑，为原电池的正极，故活动性④②；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为负极，故活动性③④，由此可得金属活动性①③④②。 题组二 金属冶炼方法的选择 3．正误判断，正确的划“√”，错误的划“” 1氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 2013江苏，4D 2工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al发生氧化还原反应√ 2012广东理综，10B 4．下列有关金属冶炼方法叙述正确的是 A．电解氯化镁水溶液制备镁 B．利用铝热反应制备铝 C．加热分解Fe2O3制备铁 D．用火法或湿法均可制备铜 答案 D 解析 电解氯化镁水溶液的化学方程式MgCl2＋2H2OMgOH2↓＋Cl2↑＋H2↑，不能制备镁，A项错误；铝热反应是利用铝的强还原性制备钨、铬等高熔点金属的一种方法，B项错误；冶炼铁用热还原法，C项错误。 5．[2013山东理综，281]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 答案 bd 解析 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。 题组三 金属冶炼的综合应用 6．[2012江苏，202①]镁铝合金Mg17Al12是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12＋17H217MgH2＋12Al。得到的混合物Y17MgH2＋12Al在一定条件下可释放出氢气。 熔炼制备镁铝合金Mg17Al12时通入氩气的目的是________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 防止Mg、Al被空气氧化 解析 Mg、Al都是活泼金属，高温时易与空气中的O2反应，通入氩气的目的是隔绝空气，防止Mg、Al被氧化。 7．镁是一种非常重要的金属，其单质及化合物在航空航天、汽车制造、医药、添加剂、建筑等方面都有非常广泛的应用。工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，而MgCl2的获得主要有两种方法 方法一从海水或光卤石中先获得MgCl26H2O，然后再制得无水MgCl2。 方法二MgCO3MgO＋CO2↑；MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO。 则在“方法一”中，从MgCl26H2O制无水MgCl2操作时应在________保护下进行。 答案 HCl气流 解析 由于MgCl26H2O制无水MgCl2时发生水解，故要得到无水MgCl2，应该在HCl保护气作用下进行。 专题突破训练 1．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法，不同的金属应选用不同的冶炼方法。选择的原则主要是依据 A．金属在地壳中的丰度 B．金属在自然界中的存在形式 C．金属的还原性强弱 D．金属的利用价值 答案 C 解析 金属活动性顺序表中从左至右金属单质的还原性逐渐减弱，对应离子的氧化性逐渐增强越来越易被还原为单质，故其冶炼方法不同。 2．化学知识在生产和生活中有着重要的应用，下列说法不正确的是 A．明矾常做净水剂 B．与铜质水龙头连接处的钢质水管易发生腐蚀 C．发酵粉中含有较多的NaHCO3，能使焙制出的糕点疏松多孔 D．金属钠、金属镁等活泼金属着火时，可以使用泡沫灭火器来灭火 答案 D 解析 A项，Al3＋＋3H2OAlOH3＋3H＋，AlOH3呈胶状，可吸附水中的悬浮物，可以净水，正确；B项，Fe和Cu形成原电池，Fe作负极，易被腐蚀，正确；C项，NaHCO3用作发酵粉，正确；D项，Na、Mg着火时，应用沙子盖灭，错误。 3．实验室中使用铝盐制备氢氧化铝，为了使其中的铝元素完全转化为目标产物，应该选用的试剂是 A．碳酸 B．稀硫酸 C．氢氧化钠溶液 D．氨水 答案 D 解析 因为AlOH3溶于强碱，不溶于弱碱，所以应选用氨水。 4．某同学对Na2O2和CO2反应后的所得固体进行研究。下列实验方案中不能测得固体中Na2CO3的质量分数的是 A．取a克混合物与足量的稀盐酸充分反应，将反应后的固体加热蒸干、灼烧得到b克固体 B．取a克混合物与足量的稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克 C．取a克混合物与足量的BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干得到b克固体 D．取a克混合物与足量的水反应，加热，使气体完全逸出，冷却至室温测得气体体积为V L标况 答案 A 解析 A项，因为灼烧后，b g固体为总的NaCl的质量，所以无法求出Na2CO3的质量，错误；B项，b g为CO2的质量，由此求得Na2CO3的质量，正确；C项，b g为BaCO3的质量，由此求得Na2CO3的质量，正确；D项，V L为O2的体积，由此求得Na2O2的量，进一步求Na2CO3的质量，正确。 5．下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现图示变化的是 物质编号 物质转化关系 a b c d ① FeCl2 FeCl3 Fe CuCl2 ② NO NO2 N2 HNO3 ③ Na2O Na2O2 Na NaOH ④ Al2O3 NaAlO2 Al AlOH3 A．①④ B．①②③ C．①③④ D．②④ 答案 A 解析 N2不能一步生成NO2，②错误；NaOH不能一步生成Na2O，③错误。 6．下图为与水相关的部分转化关系水作反应物或生成物，部分产物和反应条件未列出。下列说法错误的是 A．如图所示的反应均为氧化还原反应 B．比较镁、铁与水的反应条件，可知铁的金属性比镁弱 C．工业上常用NO2与水的反应原理制取硝酸 D．实验室中可用铜与稀硝酸反应制取NO2 答案 D 解析 铜和稀HNO3反应生成NO，D项错误。 7．下列物质的转化在给定条件下能实现的是 ①Al2O3NaAlO2aqAlOH3 ②饱和NaClaqNaHCO3Na2CO3 ③Fe2O3FeCl3aq无水FeCl3 ④MgCl2aqMgOH2MgO A．①②④ B．②③④ C．①②③ D．③④ 答案 A 解析 ③中，由于FeCl3＋3H2OFeOH3＋3HCl，蒸干时，由于HCl挥发，生成FeOH3固体，不会得到无水FeCl3；②中由于NaHCO3的溶解度较小，所以向饱和NaCl溶液中通入NH3，再通入CO2会析出NaHCO3晶体。 8．下列实验与对应示意图的关系正确的是 A B C D NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量 AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量 明矾溶液中逐滴滴加BaOH2溶液至过量 澄清石灰水中缓慢通入CO2至过量 答案 C 解析 A项，AlO＋H＋＋H2OAlOH3↓、AlOH3＋3H＋Al3＋＋3H2O，应是1∶3，错误；B项，AlOH3不溶于NH3H2O，错误；C项，在溶解AlOH3时，会增加BaSO4沉淀，所以质量仍增加，正确；D项，CO2＋CaOH2CaCO3↓＋H2O、CaCO3＋CO2＋H2OCaHCO32，错误。 9．某同学通过系列实验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 A．将浓氨水缓慢滴入Al2SO43溶液中，观察AlOH3沉淀的生成和溶解 B．将AlOH3浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 C．将AlOH3沉淀转入蒸发皿中，加热至无水蒸气逸出，得氧化铝固体 D．向AlOH3沉淀中分别加入稀硫酸和NaOH溶液探究AlOH3的两性 答案 D 解析 AlOH3不溶于氨水，A项错误；在过滤时，应沿玻璃棒倾倒液体，B项错误；应灼烧AlOH3固体得到Al2O3，C项错误。 10．常温常压下过氧化钠可与CO2反应，与CO不反应。现将CO2、CO的混合气体在一定条件下和足量过氧化钠充分反应后，若固体质量增加了28 g，下列说法正确的是 A．反应过程中，电子转移数为2NA B．固体生成物的质量为106 g C．CO可能有剩余 D．反应后一定生成11.2 L氧气 答案 B 解析 2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2 Δm 88 g 56 g x 28 g x＝＝44 g 所以1 mol Na2O2反应，转移电子数为NA，固体生成物的质量为106 g，CO不参与反应，一定剩余，反应后在标准状况下生成11.2 L O2。 11．铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题 1黄铁矿FeS2是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，有3 mol FeS2参加反应，转移________ mol电子。 2氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为________________；从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是__________________________。 3与明矾相似，硫酸铁也可作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 4钢铁的电化学腐蚀原理如图所示，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在图中虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。 答案 132 22Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋ 铁粉、稀盐酸稀硫酸 3酸性废水抑制Fe3＋的水解，使其不能生成有吸附作用的FeOH3胶体 4 解析 1反应中FeS2中的Fe和S失电子发生氧化反应，O2得电子发生还原反应，8 mol O2得到的电子数为32 mol，即为该反应中转移的电子总数。 2回收铜的过程中，Fe3＋将Cu氧化为Cu2＋，再利用铁将铜置换出来，为除去过量的铁粉可以加入适量稀盐酸或稀硫酸。 3Fe3＋水解导致溶液呈酸性，在酸性废水中H＋抑制了Fe3＋的水解。 4电化学防护，可以是原电池原理，也可以是电解池原理，故使铁与外加电源的负极相连作阴极即可有效防止钢铁腐蚀。 12．A、B、C、D、E是中学阶段常见的5种化合物，A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，相关物质间的转化关系如图所示 1X的单质与A反应的化学方程式是_______________________________________。 2若试剂1是NaOH溶液，则X的单质与试剂1反应的离子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3若试剂1和试剂2均是稀硫酸。 ①检验物质D的溶液中金属离子的方法是___________________________________。 ②将物质C溶于水，其溶液呈酸性，原因是用离子方程式表示________________________________________________________________________。 ③某高效净水剂是由YOHSO4聚合得到的，工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠为原料制备YOHSO4，反应中有NO生成，该反应的化学方程式是_____________________。 答案 1Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 22Al＋2OH－＋2H2O2AlO＋3H2↑ 3①取少量D的溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液呈血红色，证明有Fe3＋ ②Al3＋＋3H2OAlOH3＋3H＋ ③2FeSO4＋2NaNO2＋H2SO42FeOHSO4＋Na2SO4＋2NO↑ 解析 A、B是氧化物，元素X、Y的单质是生活中常见的金属，结合图可知A是Fe2O3，X的单质是Al，B是Al2O3，Y的单质是Fe。若试剂1是NaOH溶液，则C为NaAlO2。若试剂1和试剂2均是稀硫酸，则D的溶液中含Fe3＋，可用KSCN溶液检验，C的溶液中含Al3＋，易水解，E为FeSO4。 13．单质A与粉末化合物B组成的混合物能发生如图所示的一系列反应 请回答下列问题 1组成A单质的元素在周期表中处于第__________周期__________族。 2化合物B的电子式为__________________________________________________。 3D与G两溶液混合后发生反应的离子方程式为______________________________ ________________________________________________________________________。 4常温下，D溶液的pH________7填“＞”、“＜”或“＝”，其原因是____________________________用离子方程式表示。 510.8 g A单质与足量的NaOH溶液反应，消耗氧化剂的质量为________ g。 6用碳棒、稀硫酸、气体E和气体F组成燃料电池，该电池的正极反应式为______________________。以该电池为电源，用惰性电极电解100 g 8的C溶液，电解到溶质的质量分数为12.5时停止电解，则电解过程中，生成的气体在准状况下的体积共为________ L，电路上通过电子的物质的量为________ mol。 答案 1三 ⅢA 2Na＋[]2－Na＋ 3Al3＋＋3AlO＋6H2O4AlOH3↓ 4＜ Al3＋＋3H2OAlOH3＋3H＋ 521.6 6O2＋4H＋＋4e－2H2O 67.2 4 解析 沉淀H既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应，而D、G两溶液混合可以生成沉淀H，故推测H为两性氢氧化物AlOH3。故A为Al，B为Na2O2，C、D、G分别为Na2SO4、Al2SO43、NaAlO2。5铝与氢氧化钠溶液反应的氧化剂是水，0.4 mol铝转移电子数为1.2 mol，消耗水的物质的量为1.2 mol，则水的质量为18 gmol－11.2 mol＝21.6 g。6电解Na2SO4溶液，实际上是电解水，溶质质量不变，8 g/12.5＝64 g，则被电解的水的质量为36 g2 mol。电解水的化学方程式为2H2O2H2↑＋O2↑，即消耗2 mol H2O共生成3 mol的气体，标准状况下体积为67.2 L，共转移4 mol e－。 14．某化学小组在学习元素周期律后，对教材中Fe2＋氧化为Fe3＋的实验进一步思考，并提出问题Cl2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，那么Br2和I2能否将Fe2＋氧化为Fe3＋ 环节一理论推测 部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2＋氧化为Fe3＋，他们思考的依据是________。 部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2＋氧化为Fe3＋，还有同学认为Br2能将Fe2＋氧化为 Fe3＋而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。 环节二设计实验进行验证 在大试管中加适量铁粉，加入10 mL稀盐酸，振荡试管，充分反应后，铁粉有剩余，取上层清液进行下列实验。 实验1 试管 操作 现象 ① 先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量红棕色的溴水，振荡试管 溶液为黄色 ② 先向试管中加入2 mL FeCl2溶液，再滴加少量棕黄色的碘水，振荡试管 溶液为黄色 环节三实验现象的分析与解释 1同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2＋氧化，离子方程式为________。 同学乙认为应该补充实验，才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验 实验2 操作 应该观察到的现象 2该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论 可能1碘水与FeCl2溶液不反应，黄色是碘水稀释后的颜色。 可能2______________。 实验3进行实验以确定可能的原因。 操作