2018届二轮复习常见金属元素及其化合物学案（全国通用）

2018届二轮复习常见金属元素及其化合物学案（全国通用）

‎9‎ 常见金属元素及其化合物 考向预测 ‎1．常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)。‎ ‎(1)了解常见金属的活动顺序。‎ ‎(2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。‎ ‎(3)了解合金的概念及其重要应用。‎ ‎2．以上各部分知识的综合应用。‎ Ⅰ．客观题 ‎(1)考查金属及其化合物的重要性质和应用。‎ ‎(2)以金属及其化合物为载体考查离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等。‎ Ⅱ．主观题 ‎(1)以“铁三角”“铝三角”的转化关系为载体，考查析图能力和计算能力。‎ ‎(2)以化工流程的形式，考查金属矿物的冶炼和工业废液的提纯。‎ 知识与技巧的梳理 一 、常见金属及化合物的主要性质 ‎1．钠及其化合物 ‎(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。‎ ‎(2)钠与酸反应时，先与酸反应，酸不足再与水反应。‎ ‎(3)钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。‎ ‎(4)Na2O2与CO2或H2O反应时，生成1 mol O2，转移电子的物质的量为2 mol。‎ ‎(5)Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时，应先考虑Na2O2跟CO2的反应。因为若先发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，必定还发生反应：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。‎ ‎(6)Na2O2与SO2反应的化学方程式为：Na2O2＋SO2===Na2SO4。‎ ‎(7)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为：CO＋H＋===HCO ‎、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。‎ ‎2．镁、铝及其化合物 ‎(1)镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg＋O22MgO，此外还发生反应：3Mg＋N2Mg3N2、2Mg＋CO22MgO＋C。‎ ‎(2)Mg3N2与水反应：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。‎ ‎(3)加热Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因为Mg(OH)2比MgCO3更难溶于水。反应方程式为Mg(HCO3)2Mg(OH)2↓＋2CO2↑。‎ ‎(4)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。‎ ‎(5)Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。‎ ‎(6)Al3＋、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3＋与下列离子不能大量共存：OH－、CO、HCO、SO、S2－、ClO－、AlO，其中OH－是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列离子不能大量共存：H＋、HCO、Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，其中H＋和HCO是因为与AlO直接反应(AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。‎ ‎(7)明矾的净水原理：明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO。铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。‎ ‎3．铁、铜及其化合物 ‎(1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与I2反应生成FeI2，与反应物的用量无关。‎ ‎(2)Fe与水蒸气在高温下反应生成H2和Fe3O4，而不是Fe2O3。‎ ‎(3)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe2＋。要注意产生的Fe3＋还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。‎ ‎(4)NO与Fe2＋在酸性条件下不能共存。‎ ‎(5)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及Fe3＋与I－的氧化还原反应，产物为Fe2＋、I2和H2O。‎ ‎(6)FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3＋水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，灼烧后得到红棕色Fe2O3固体；而Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。 ‎ ‎(7)注意亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3＋，也可能含有Fe2＋。‎ 二、常见金属与其化合物的转化 两种常见金属及其化合物的转化形式：‎ ‎1．直线型转化关系 ABC ‎(1)NaNa2ONa2O2‎ ‎(2)X为强酸，如NaAlO2Al(OH)3AlCl3‎ ‎(3)X为强碱，如AlCl3Al(OH)3NaAlO2‎ ‎2．三角型转化关系 ‎ 三、金属及其化合物的实验探究 有关金属及其化合物探究实验的特点：要求考生对文字、图形、表格数据、反应流程中的信息进行提取、分析、猜想和归类，考查学生基础知识的综合应用、基本的实验方法和基本技能的掌握程度，考查学生对科学探究方法和过程的理解，对实验的评价。‎ 四、金属的性质 ‎1、金属性强弱的判断规律 ‎ (1) 跟水(或非氧化性酸)反应的剧烈程度；‎ ‎ (2) 金属最高价氧化物对应水化物碱性的强弱；‎ ‎ (3) 置换反应；‎ ‎ (4) 原电池的正、负极；‎ ‎ (5) 电解时金属阳离子的放电顺序(金属阳离子的氧化性)。‎ ‎2．金属单质的性质 金属单质的化学性质：‎ ‎① 金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。‎ ‎② 金属单质跟酸反应的规律：‎ A．与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应 B．与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe 和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。 ‎ ‎3．金属氧化物 ‎(1) 碱性氧化物，如Na2O、FeO、CuO、Fe2O3等，‎ ‎(2) 两性氧化物，如Al2O3，‎ ‎(3) 酸性氧化物，如Mn2O7，‎ ‎(4) 过氧化物，如Na2O2、BaO2等，其晶体中存在阴离子是O22-　，溶于水中既有强碱性物质产生又有氧气产生。‎ ‎4．金属活动性顺序表应用小结 金属活动性顺序 K　Ca　Na　Mg　Al　Mn　Zn　Fe　Sn　Pb(H) Cu　Hg　Ag　Pt　Au 金属原子失电子能力 K　Ca　Na　Mg　Al　Mn　Zn　Fe　Sn　Pb依次减小，还原性减弱(相应金属离子氧化性增强)‎ 空气中跟氧气的反应 易被氧化 常温时能被氧化 加热时能被氧化 不能被氧化 跟水的反应 常温可置换出水中的氢 加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢 不与水反应 跟酸的反应 能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢 不能置换出稀酸中的氢 反应剧烈 反应程度依次减弱 能跟浓硫酸、 硝酸反应 能跟王水反应 跟盐的反应 位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、Ca除外)‎ 跟碱的反应 Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应 五、常见金属化合物的性质及离子的检验 ‎1．常见的金属氧化物 化学式 Na2O Na2O2‎ MgO Al2O3‎ FeO Fe2O3‎ Fe3O4‎ 颜色 状态 白色固体 淡黄色粉末 白色固体 白色固体 黑色粉末 红棕色 粉末 黑色晶体 与水 作用 反应生成NaOH 反应生成NaOH和O2‎ 与水缓慢反应生成Mg(OH)2‎ 不溶于水，也不与水反应 ‎2．常见的金属氢氧化物及碱的通性 ‎(2)碱的通性 ‎①可溶性碱使指示剂变色。‎ ‎②可溶性碱与酸性氧化物反应，如向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。‎ ‎③与酸发生中和反应。‎ ‎④可溶性碱与某些可溶性盐发生复分解反应，如Ca(OH)2与Na2CO3反应的化学方程式为：Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH。‎ ‎3．金属阳离子的检验 ‎（45分钟）‎ 限时训练 经典常规题 ‎1．【2017江苏卷】在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)‎ A．FeFeCl2Fe(OH)2 B．SSO3H2SO4‎ C．CaCO3CaOCaSiO3 D．NH3NOHNO3‎ ‎【解题思路】铁与氯气反应只能生成氯化铁，A错误；硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，B错误；碳酸钙高温条件下受热分解生成氧化钙，氧化钙在高温条件下与二氧化硅反应生成硅酸钙，C正确；一氧化氮与水不反应，得不到硝酸，D错误。‎ ‎【答案】C ‎2．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)‎ 选项 实 验 现 象 结 论 A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋‎ B 将铜粉加1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 D 将0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液 先有白色沉淀生成后变为浅蓝色沉淀 Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小 ‎【解题思路】A、稀硝酸与过量的Fe分反应，则生成硝酸亚铁和NO气体、水，无铁离子生成，所以加入KSCN溶液后，不变红色，现象错误；B、Cu与硫酸铁发生氧化还原反应，生成硫酸铜和硫酸亚铁，无黑色固体出现，现象错误；C、铝在空气中加热生成氧化铝的熔点较高，所以内部熔化的铝不会滴落，现象错误；D、硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀（硫酸镁足量是关键信息），再加入硫酸铜，则生成氢氧化铜蓝色沉淀，沉淀的自发转化应该由溶解度小的向溶解度更小的沉淀转化，所以氢氧化铜的溶度积比氢氧化镁的溶度积小，正确，答案选D。‎ ‎【答案】D ‎3．(2017衡水一模)研究发现，硝酸越稀，还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取适量的铁铝合金与足量很稀的硝酸充分反应，没有气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol·L－1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．OC段离子反应方程式为：H＋＋OH－===H2O B．溶液中n(NH)＝0.012 mol C．溶液中结合OH－能力最强的离子是H＋，最弱的离子是Al3＋‎ D．欲测定F点沉淀的质量，实验步骤是：过滤、洗涤、干燥、称量 ‎【解题思路】根据题意，加入NaOH溶液，没有产生气体，说明还原产物为NH，溶液中含有的离子是Al3+、Fe3＋、H＋、NH。向该溶液中加入NaOH溶液，开始没有析出沉淀，因此结合OH－的能力由强到弱的顺序是H＋、Fe3＋、Al3＋、NH，然后是Al(OH)3沉淀的溶解。A．根据图像可知在OC段发生的反应为剩余的硝酸与NaOH溶液反应，离子方程式是H＋＋OH－===H2O，正确；B．根据图可知在DE段反应消耗NaOH溶液的体积是3 mL，根据NH＋OH－===NH3·H2O可知：n(NH)＝n(OH－)＝cV＝4 mol/L×0.003 L＝0.012 mol，正确；C．根据反应的先后顺序可知结合OH－最强的离子是H＋，最弱的离子是NH，错误；D．欲测定F 点沉淀的质量，应该将互不相溶的固体与液体分离，并洗涤，洗去附着在沉淀表面的杂质离子，然后干燥再称重，故实验步骤是：过滤、洗涤、干燥、称量，正确。‎ ‎【答案】C ‎4．(2016海南卷)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：‎ 易拉罐滤液A沉淀B产物 ‎(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用______(填标号)。‎ A．HCl溶液 B．H2SO4溶液 C．氨水 D．NaOH溶液 ‎(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为____________________________________。‎ ‎(3)沉淀B的化学式为__________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(4)已知：Kw＝1.0×10－14，Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O　K＝2.0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于______________。‎ ‎【解题思路】(1)易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)，它们都是比较活泼的金属，都可以与酸发生反应，而Al可以与NaOH溶液反应变为NaAlO2进入溶液，而Fe、Mg不能与碱发生反应，所以要以含Al的易拉罐为原料制取明矾，应该用强碱NaOH溶液溶解，选项D正确；(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑；(3)滤液A的主要成分是NaAlO2，向其水溶液中加入NH4HCO3溶液，发生HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，所以沉淀B的化学式为Al(OH)3；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是Al3＋发生水解反应，消耗水电离产生的OH－，当最终达到平衡时溶液中c(H＋)＞c(OH－)，所以溶液显酸性。(4)由已知得Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数K＝＝＝＝20。‎ ‎【答案】(1)D　 ‎ ‎(2)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　‎ ‎(3)Al(OH)3　Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大　‎ ‎(4)20‎ 高频易错题 ‎ ‎ ‎1．(2017黄冈联考)《新修本草》是我国古代中药学著作之一，记载药物844种，其中有关于“青矾”的描述为“本来绿色，新出窟未见风者，正如瑠璃……烧之赤色……”据此推测，“青矾”的主要成分为(　　)‎ A．CuSO4·5H2O　　 B．FeSO4·7H2O C．KAl(SO4)2·12H2O D．Fe2(SO4)3·9H2O ‎【解题思路】青矾是绿色，经煅烧后，分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色，CuSO4·5H2O为蓝色晶体，故A错误； FeSO4·7H2O是绿色晶体，故B正确；KAl(SO4)2·12H2O是无色晶体，故C错误；Fe2(SO4)3·9H2O为黄色晶体，故D错误。‎ ‎【答案】B ‎2．(2017合肥模拟)下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是(　　)‎ 选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ A Fe3＋有氧化性 Fe2(SO4)3可作净水剂 B 浓硫酸有腐蚀性 常温下浓硫酸不能用铁罐盛装 C Cl2是非金属单质 Cl2能使湿润的有色布条褪色 D 熔融状态的Al2O3中有自由移动的Al3＋和O2－‎ 电解熔融状态的Al2O3制备Al ‎【解题思路】铁离子具有氧化性，硫酸铁的净水作用是铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质的作用，叙述Ⅰ和Ⅱ均正确，但无因果关系，故A错误；浓硫酸具有强腐蚀性，常温下铁、铝在浓硫酸中发生钝化，常温下浓硫酸能用铁罐盛装，叙述Ⅰ正确，叙述Ⅱ错误，无因果关系，故B错误；氯气是非金属单质，氯气遇到湿润的有色布条，氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性可以使布条褪色，叙述Ⅰ和Ⅱ均正确，无因果关系，故C错误；氧化铝是离子化合物，熔融时电离出离子，利用电解熔融的氧化铝制备金属铝，叙述Ⅰ和Ⅱ正确并且有因果关系，故D正确。‎ ‎【答案】D ‎3．(2017山东菏泽一模)氯离子插层镁铝水滑石[可表示为Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一种新型离子交换材料。某课外活动小组同学利用如图甲装置(固定装置略去)测定Mg2Al(OH)6Cl·xH2O的化学式，Mg2Al(OH)6Cl·xH2O高温下分解为MgO、Al2O3、HCl和水蒸气。‎ ‎(1)装置连接后首先进行的操作是________________________________。 ‎ ‎(2)将一定质量的Mg2Al(OH)6Cl·xH2O放在加热装置中充分加热，冷却后称量剩余固体的质量是131 g，则其中MgO的质量是________ g。 ‎ ‎(3)若只通过测定装置C、D的增重来确定x，加热前先通入N2排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2。‎ ‎①装置的连接顺序为a→_____________________________(用接口处的小写字母表示)。 ‎ ‎②实验过程中装置C吸收HCl气体，没有用如图乙所示防倒吸装置的理由是_________________________。 ‎ ‎③完全分解后测得C增重3.65 g，D增重9.90 g，则x=_________。 ‎ ‎(4)下列实验方案也能测定x值的是________，并且对不选方案说明不合理的理由：______________________‎ ‎_____________________________________________________________。 (若两个方案都选，此问就不作答)‎ 方案1:测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量 方案2:测定加热装置剩余固体的质量和装置C增重的质量 ‎(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成Mg2Al(OH)6Cl1-2y(CO3)y·zH2O，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(3)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定D的增重外，至少还需测定下列数据中的________(填字母)。 ‎ A．样品质量 B．样品分解后残余物质量 C．装置C的增重 ‎【解题思路】 (1)装置连接后首先进行的操作是检查装置的气密性。(2)一定质量的Mg2Al(OH)6Cl·xH2O样品充分加热，冷却后得到的固体是Al2O3和MgO，共131 g，设MgO的物质的量是x mol，根据Mg2Al(OH)6Cl·xH2O可知Al2O3的物质的量是0.25x mol，所以x mol×40 g· mol-1+0.25x mol×102 g· mol-1=131 g，解得x=2，m(MgO)=2 mol×40 g· mol-1=80 g。(3)①装置C的作用是吸收HCl气体，装置D的作用是吸收水蒸气，实验中应首先吸收水蒸气再吸收HCl气体，气体通过洗气瓶吸收时应“长进短出”，因此装置连接顺序为a→e→d→b。②因为整个实验过程中持续通入N2，故不需采用如图乙所示防倒吸装置。③根据题意写出化学方程式，则有 ‎2[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]4MgO+Al2O3+2HCl↑+(5+2x)H2O ‎ 73 18×(5+2x)‎ ‎ 3.65 g 9.90 g ‎，解得x=3。(4)根据上述反应化学方程式可知，测定加热装置剩余固体的质量和装置D增重的质量即水蒸气的质量可以计算出x；装置C增重的质量是HCl气体的质量，其质量和加热剩余固体的质量可以根据方程式互相换算而与x无关，因此不能计算x的值，故方案2不合理。(5)因为Mg2Al(OH)6Cl1-2y(CO3)y·zH2O中有y和z两个未知量，所以至少应该知道3个量才能列方程组计算，故除测定D的增重外还应该至少再测量A、B、C中的任意两个量。‎ ‎【答案】(1)检查装置的气密性 ‎(2)80‎ ‎(3)①e→d→b　 ②实验过程中持续通入N2，没有必要用如图乙所示防倒吸装置　 ③3‎ ‎(4)方案1　 由加热装置剩余固体的质量可计算装置C增重的质量，与x的大小没有关系，因此方案2是不合理的 ‎(5)AB或AC或BC ‎4．(2017衡水模拟)氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料，制备铜的氯化物的某种流程如下。‎ 按要求回答下列问题：‎ ‎(1)操作①的名称是______________，检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是________________。操作②需在氯化氢气流中经过加热浓缩、____________、过滤、洗涤、干燥。‎ ‎(2)上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是________________________；溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质， X可选用下列试剂中的(填序号)_________。 ‎ a．NaOH b．NH3·H2O c．CuO d．CuSO4‎ ‎(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备生成的离子方程式：________________。‎ ‎【解题思路】(1)经过操作①得到固体和溶液，所以该操作为过滤；杂质Fe与Cl2反应转化为Fe3＋，所以用KSCN溶液检验；热溶液经过冷却结晶可得到晶体。(2)CuCl2和FeCl3均为强酸弱碱盐，能发生水解反应，水解产物均有HCl，加稀盐酸溶解，能抑制氯化铜、氯化铁水解；试剂X作用为消耗H＋，调节pH使杂质Fe3+转化为沉淀而除去，CuSO4不能消耗H＋，NaOH与NH3·H2O会产生新的杂质离子，CuO既能消耗H＋，又不会产生新杂质，故c项正确；(3)溶液2含有CuCl2，通入一定量的SO2，生成白色沉淀CuCl，发生氧化还原反应，SO2为还原剂，被氧化为SO，所以离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO。‎ ‎【答案】(1)过滤　KSCN溶液　冷却结晶(结晶)‎ ‎(2)抑制氯化铜、氯化铁水解　c ‎(3)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO ‎ 精准预测题 ‎1．(2017衡水调研)下列结论中正确的是(　　)‎ 选项 实验1‎ 实验2‎ 结论 A 将SO2通入石蕊溶液中 将Na2O2加入酚酞溶液中 都是先变红后褪色 B 将少量CO2和H2O(g)通过足量Na2O2固体 少量NaHCO3溶液与过量Ca(OH)2溶液混合 都有Na2CO3生成 C 将Na2O2固体加入FeCl2溶液中 将NaOH溶液与Fe2(SO4)3溶液混合 最终都有红褐色沉淀生成 D ‎1 mol Na2O2固体与足量水反应 ‎1 mol Fe在足量Cl2中燃烧 都是转移2 mol电子 ‎【解题思路】将SO2通入石蕊溶液中，溶液只变红不褪色，A错误。将少量NaHCO3溶液与过量Ca(OH)2溶液混合，生成CaCO3、NaOH和H2O，B错误。Na2O2与水反应生成NaOH和O2，NaOH与FeCl2反应生成Fe(OH)2，O2将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3；NaOH溶液与Fe2(SO4)3溶液反应生成Fe(OH)3，C正确。1 mol Na2O2固体与水反应转移1 mol电子，1 mol Fe在足量Cl2中燃烧转移3 mol电子，D错误。‎ ‎【答案】C　‎ ‎2．(2017太原二模)工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下。下列说法不正确的是(　　)‎ A．用铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石 B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应 C．在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1‎ D．黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物 ‎【解题思路】用NaOH溶液溶解铝土矿，向滤液中通入CO2，制取氢氧化铝沉淀，最后用冰晶石作助熔剂，电解氧化铝制取铝，A正确。石英属于酸性氧化物，不与盐酸反应，玻璃属于混合物，B错误。在制粗硅时，发生反应SiO2+2CSi+2CO↑，被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为2∶1，C正确。黄铜矿(CuFeS2)与O2反应，铜由+2价降为+1价被还原得到Cu2S、氧由0价降至-2价得到FeO，所以Cu2S、FeO均是还原产物，D正确。‎ ‎【答案】B　‎ ‎3．(2017岳阳模拟)铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请回答下列问题。‎ ‎(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，化学方程式为_________________________________________；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为________________；‎ ‎(2)某溶液中含有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到过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是__________(填编号)。‎ A．Mg2＋ B．Fe2＋ C．Al3＋ 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：‎ ‎①Na2CO3溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示)_________________________________；‎ ‎②操作Ⅱ中沉淀的洗涤方法是________________________________________________________； ‎ ‎③请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式_____________________________________。‎ ‎【解题思路】(1)Fe3C在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，Y为Fe3O4，与过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁，化学反应方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，硝酸具有强氧化性；Fe3O4与过量的浓硝酸反应生成硝酸铁，化学式为Fe(NO3)3；(2)加入过量的NaOH溶液，Al3＋转化为偏铝酸根，Mg2+、Fe2＋、Cu2＋转化为氢氧化物沉淀，且氢氧化亚铁易被氧化，灼烧固体得到氧化镁、氧化铜、氧化铁，用过量的稀盐酸溶解，所得溶液中含有Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋，与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是Al3+、Fe2＋，故选BC；(3)①碳酸钠溶液中碳酸根水解CO＋H2OHCO＋OH－，溶液呈碱性，油污中的油脂在碱性条件下水解而除去；②FeCO3沉淀会附着其他离子，需要进行洗涤，减少杂质，具体操作：在漏斗中加入适量蒸馏水，浸没过沉淀，让蒸馏水自然流下，重复数次；③由工艺流程可知，操作Ⅰ所得的滤液中主要有硫酸亚铁，加入碳酸氢铵，实质是亚铁离子与碳酸氢根离子反应，生成FeCO3，同时生成二氧化碳、水，反应的离子方程式为：Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。‎ ‎【答案】(1)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O Fe(NO3)3　‎ ‎(2)BC ‎(3)①CO＋H2OHCO＋OH－‎ ‎②向漏斗中加入蒸馏水至没过固体，让水自然流出，重复2～3次 ‎③Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O ‎4．(2017 南通三模)某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如下:‎ 已知:①Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O。‎ ‎②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:‎ 沉淀物 Cu(OH)2‎ Al(OH)3‎ Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ 开始沉淀pH ‎5.4‎ ‎4.0‎ ‎2.7‎ ‎5.8‎ 沉淀完全pH ‎6.7‎ ‎5.2‎ ‎3.7‎ ‎8.8‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)为了加快反应Ⅰ的速率，可以采取的措施是___________________________________(写两条)。 ‎ ‎(2)固体混合物A中的成分是_______________。 ‎ ‎(3)反应Ⅰ完成后，铁元素的存在形式为__________(填离子符号)；写出生成该离子的离子方程式__________________________________________。 ‎ ‎(4)沉淀B是___________，x的范围是_____________， y的范围是______________。 ‎ ‎(5)操作1主要包括：________________、_____________________、____________________。 洗涤CuSO4·5H2O粗产品不能用大量水洗，而用冰水洗涤。原因是_________________________________。‎ ‎【解题思路】(1)由于矿渣为固体，所以为了加快反应的速率，可以采取的措施是将固体粉碎，也可以适当升高反应的温度或增大反应物H2SO4的浓度等措施。(2)SiO2是酸性氧化物，不能与酸发生反应；其他金属氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3与硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+H2O；Al2O3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2O；Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O；Fe2(SO4)3+CuCuSO4+2FeSO4。因此发生反应Ⅰ后过滤出的固体混合物A中的成分是SiO2、Cu。(3)因为矿渣中Fe元素的化合价为+3价，先发生复分解反应，得到Fe2(SO4)3，然后发生反应:2Fe3++CuCu2++2Fe2+。因此该反应完成后，铁元素的存在形式为+2价的Fe，即Fe2+。(4)由图示可知B是Fe(OH)3，x的范围是3.7

查看更多