2018届二轮复习金属及其化合物课件（126张）

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专题六　金属及其化合物 第二编 　 元素化合物的综合 考点一　钠及其重要化合物 三年选考　五次真题 考点二　镁及其化合物 考点三　铁及其化合物 考点四　铜及其重要化合物 钠及其重要化合物 考点一 核心精讲 1 1. 树立物质转化思想 (1) 理清知识主线 Na → Na 2 O → Na 2 O 2 → NaOH → Na 2 CO 3 → NaHCO 3 (2) 形成网络构建 2. 扫除易忘知识盲点 (1) 钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。 (2) 无论 Na 与 O 2 反应生成 Na 2 O 还是 Na 2 O 2 ，只要参与反应的 Na 的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到 Na 2 O 2 的质量大于 Na 2 O 的。 (3)Na 分别与 H 2 O 和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。 (4)1 mol Na 2 O 2 参与反应转移电子的物质的量不一定为 1 mol ，如 Na 2 O 2 与 SO 2 的反应转移电子应为 2 mol 。 ( 加试 ) (5) 不能用 Ca(OH) 2 鉴别 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 溶液，应选用 CaCl 2 或 BaCl 2 溶液。 (6) 除去 CO 2 中的 HCl 气体，应选用饱和的 NaHCO 3 溶液。 (7) 向饱和的 Na 2 CO 3 溶液中通入过量 CO 2 ，有晶体析出。 (8) 焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。 (9)Na － K 合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。 (10) 碱金属的密度呈现增大的趋势，但 K 反常。 (11)Li 和 O 2 反应只生成 Li 2 O ； NaH 是离子化合物，是一种强还原剂。 Na 2 O 、 Na 2 O 2 阴阳离子个数比均为 1 ∶ 2 。 3. 规范书写重要反应 (1) 实验室怎样处理钠屑？ 。 (2) 写出 Na 与 CuSO 4 溶液反应的离子方程式。 。 (3) 怎样将 Na 2 CO 3 溶液转化为 NaOH 溶液 ( 用化学方程式表示 ) 。 。 2CH 3 CH 2 OH ＋ 2Na ― → 2CH 3 CH 2 ONa ＋ H 2 ↑ 2Na ＋ 2H 2 O ＋ Cu 2 ＋ == =Cu(OH) 2 ↓ ＋ H 2 ↑ ＋ 2Na ＋ Na 2 CO 3 ＋ Ca(OH) 2 == =CaCO 3 ↓ ＋ 2NaOH (4) 向 NaOH 、 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 溶液中逐滴加入盐酸，写出发生反应的离子方程式。 ； ； 。 (5) 怎样除去 CO 2 中的 SO 2 气体 ( 用离子方程式表示 ) 。 。 (6) 怎样除去 Na 2 CO 3 溶液中的 NaHCO 3 ( 用离子方程式表示 ) 。 。 OH － ＋ H ＋ == =H 2 O (7) 怎样除去 NaHCO 3 溶液中的 Na 2 CO 3 ( 用离子方程式表示 ) 。 。 (8) 用化学方程式表示呼吸面具中产生 O 2 的原理。 ； 。 2Na 2 O 2 ＋ 2H 2 O == =4NaOH ＋ O 2 ↑ 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 == =2Na 2 CO 3 ＋ O 2 1. 下列有关钠的叙述正确的是 A.2.3 g 钠与 97.7 g 水反应后溶液中溶质的质量分数等于 4% B. 钠跟 CuSO 4 溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜 C. 因为钠比铁活泼，故将钠放入 FeCl 3 溶液中有红褐色沉淀生成 D. 钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样 题组集训 2 题组一　考查金属钠的性质 1 2 3 4 5 6 答案 解析 √ 7 8 解析　 根据反应方程式， 2.3 g 钠与 97.7 g 水反应生成 4.0 g NaOH ，放出 0.1 g 氢气，溶液的质量为 99.9 g ，所以 NaOH 的质量分数大于 4% ， A 项错误； Na 与 H 2 O 反应生成 NaOH ， NaOH 再与 Cu 2 ＋ 反应生成 Cu(OH) 2 ，因 Na 与 H 2 O 发生的反应是放热反应，可导致生成的 Cu(OH) 2 表面部分分解为 CuO( 黑色 ) 而非 Cu ， B 项错误； 钠与 FeCl 3 溶液反应，反应的化学方程式为 2Na ＋ 2H 2 O == =2NaOH ＋ H 2 ↑ ， 3NaOH ＋ FeCl 3 == =Fe(OH) 3 ↓ ＋ 3NaCl ， C 项正确； Na 在空气中缓慢氧化生成 Na 2 O ，钠在空气中点燃或加热时生成淡黄色固体 Na 2 O 2 ， D 项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 2. 有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与 FeSO 4 溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往 100 mL 大试管中先加 40 mL 煤油，取 3 粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入 FeSO 4 溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹 ( 如图 ) 。仔细观察，回答下列问题： (1) 有关钠反应的现象： ____________________________ _______________________________________________ 。 有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和 FeSO 4 溶液界面处上下跳动，最终完全消失 解析　 金属 Na 与 FeSO 4 溶液反应实质是 Na 先与水反应，使 Na 粒熔化成闪亮的小球，由于钠的密度小于水大于煤油，钠随气泡的生成而在两种液体界面处上下跳动。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 (2) 大试管的溶液中出现的现象： ____________________________ 。 下层溶液出现白色絮状沉淀 答案 解析　 反应生成的 NaOH 与 FeSO 4 反应生成白色絮状沉淀，溶液的颜色逐渐变浅。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 (3) 装置中液面的变化：大试管内 ________ ；长颈漏斗内 ________ 。 (4) 写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式： _______________________ ________________________ 。 下降 上升 Na 2 SO 4 ＋ Fe(OH) 2 ↓ ＋ H 2 ↑ 2Na ＋ FeSO 4 ＋ 2H 2 O == = 答案 解析　 产生的 H 2 使装置内压强增大，大试管内液面下降，长颈漏斗内液面上升。 解析 解析　 反应的化学方程式为 2Na ＋ FeSO 4 ＋ 2H 2 O===Na 2 SO 4 ＋ Fe(OH) 2 ↓ ＋ H 2 ↑ 。 方法技巧 1 2 3 4 5 6 7 8 在探究金属钠与可溶性盐溶液反应时，要考虑： 方法技巧 1 2 3 4 5 6 7 8 3. 为鉴别 K 2 CO 3 和 NaHCO 3 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 题组二　考查碳酸钠、碳酸氢钠的性质 ( 一 )Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的鉴别及实验探究 答案 √ 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析　 A 项，因 K 2 CO 3 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，可行； B 项， K 2 CO 3 受热不分解， NaHCO 3 受热分解产生 CO 2 ，可行； C 项，二者与 Ba(OH) 2 溶液反应都产生白色沉淀 BaCO 3 ，不可行； D 项，钾的焰色为紫色 ( 透过蓝色钴玻璃观察 ) ，钠的焰色为黄色，可行。 1 2 3 4 5 6 7 8 4. 小明通过学习知道： Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 均能与盐酸反应， Na 2 CO 3 溶液还会与石灰水反应。 【产生疑问】 NaHCO 3 溶液也能与石灰水反应吗？如果能反应，生成物可能是什么？ 【进行实验】 小明将 NaHCO 3 溶液与石灰水混合，结果产生白色沉淀，已知 Ca(HCO 3 ) 2 能溶于水，碳酸氢盐在碱溶液中会生成碳酸盐。此白色沉淀是 ________ ；为了进一步了解生成的含钠化合物有什么，继续探究： CaCO 3 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 【作出猜想】 ① 只有 NaOH 　 ② 有 Na 2 CO 3 和 NaOH ③ _____________ 【实验设计】 步骤 1 ：取少量上述实验后的上层清液于试管中，再滴加足量的 CaCl 2 溶液 ( 中性 ) ，观察到产生白色沉淀，由此可知生成的含钠化合物一定含有 _________ ； 步骤 2 ：将步骤 1 中反应后的混合物过滤，往滤液中先滴加几滴酚酞溶液，再滴加足量的稀盐酸，观察到溶液颜色变化情况为 ___________________ _________________ ，整个实验过程中无气泡产生，由此可知猜想 ② 成立。 只有 Na 2 CO 3 Na 2 CO 3 然后红色变为无色 溶液先由无色变红色， 【拓展提高】 若步骤 1 中未出现白色沉淀，则此时 NaHCO 3 溶液与 Ca(OH) 2 溶液反应的化学方程式为 __________________________________ _____________ 。 Ca(OH) 2 ＋ NaHCO 3 == =CaCO 3 ↓ ＋ NaOH ＋ H 2 O 答案 解析 知识归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 解析　 因为题给信息： Ca(HCO 3 ) 2 能溶于水，而 能与 OH － 反应生成 ，故将 NaHCO 3 溶液与石灰水混合后，产物除 CaCO 3 外溶液中还可能有： ① Ca(OH) 2 过量时：发生反应 NaHCO 3 ＋ Ca(OH) 2 == =CaCO 3 ↓ ＋ NaOH ＋ H 2 O ； ② 恰好反应时： 2NaHCO 3 ＋ Ca(OH) 2 == =CaCO 3 ↓ ＋ Na 2 CO 3 ＋ 2H 2 O ； ③ NaHCO 3 过量时，产物有 CaCO 3 、 Na 2 CO 3 ，剩余的 NaHCO 3 。 依据以上分析可猜想：生成的含钠化合物只能有三种情况： ① NaOH 、 ② Na 2 CO 3 和 NaOH 、 ③ Na 2 CO 3 。 1 2 3 4 5 6 7 8 判断类别，用准性质，突破 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的鉴别 (1) 利用热稳定性不同 知识归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 (2) 利用和酸反应生成气体的速率不同 ( 相同条件下 ) 1 2 3 4 5 6 7 8 (3) 利用阴离子不同 (4) 利用溶液的酸碱性不同 1 2 3 4 5 6 7 8 ( 二 ) 有关碳酸盐、碳酸氢盐参与反应的定量计算 5.(2017· 浙江省金华十校联考高一上期末 ) 有相同质量的两份 NaHCO 3 粉末，第一份加入足量盐酸，第二份先加热使其完全分解再加足量同质量分数的盐酸，则两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比为 A.2 ∶ 1 B.1 ∶ 1 C.1 ∶ 2 D.4 ∶ 2 √ 答案 解析　 两个过程最终都得到 NaCl ，由原子守恒可知两过程消耗 HCl 的质量相等，故选 B 。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 6.(2017· 宁波市十校高三 9 月联考 ) 将可能混有 NaOH 的 16.80 g NaHCO 3 固体，在 200 ℃ 条件下充分加热，排出反应产生的气体，得到固体的质量为 b g 。 (1) b 的最小值为 ________ 。 答案 10.60 1 2 3 4 5 6 7 8 解析 (2) 当 b ＝ ________ 时，产物中水的质量最多。 14.416 解析　 当 NaOH 和 NaHCO 3 中氢原子全部转化成 H 2 O ，产生 H 2 O 的质量是最多的，假设生成 CO 2 物质的量为 x mol ，则消耗 NaHCO 3 物质的量为 2 x mol ，消耗 NaOH 的物质的量为 2 x mol ，因此有 2 x (84 ＋ 40) ＝ 16.8 ，解得 x ≈ 0.068 ，因此固体的质量为 0.068 × 2 × 106 g ＝ 14.416 g 。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 知识归纳 用数形结合思想理解 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 与盐酸的反应 知识归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 (2) 向 NaHCO 3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 B 所示。 1 2 3 4 5 6 7 8 (3) 向 NaOH 、 Na 2 CO 3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 C 所示 ( 设 NaOH 、 Na 2 CO 3 的物质的量之比 x ∶ y ＝ 1 ∶ 1 ，其他比例时的图像略 ) 。 1 2 3 4 5 6 7 8 (4) 向 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 D 所示 ( 设 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的物质的量之比 m ∶ n ＝ 1 ∶ 1 ，其他比例时的图像略 ) 。 1 2 3 4 5 6 7 8 题组三　考查 Na 2 O 2 的性质 ( 加试 ) 7. 下列说法中不正确的 是 A.Na 2 O 、 Na 2 O 2 组成元素相同，与 CO 2 反应产物也相同 B. 向滴有酚酞的水中加入过量 Na 2 O 2 粉末并振荡，溶液由无色变红又变无色 C. 向包有 Na 2 O 2 粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明 Na 2 O 2 与 H 2 O 反应是一个放热反应且有氧气生成 D. 在一定条件下将 10 L CO 2 和水蒸气的混合气体通过足量的 Na 2 O 2 充分反应， 恢复到原条件，剩余 5 L 气体 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8   1 2 3 4 5 6 7 8 8. 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验，通入 SO 2 气体，将带余烬的木条插入试管 C 中的溶液上方，木条复燃。 试回答下列问题： (1) 第 1 小组同学认为 Na 2 O 2 与 SO 2 反应生成了 Na 2 SO 3 和 O 2 ，该反应的化学方程式是 ______________________________ 。 2Na 2 O 2 ＋ 2SO 2 == =2Na 2 SO 3 ＋ O 2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 解析　 类比 CO 2 与 Na 2 O 2 反应的化学方程式，不难写出 SO 2 和 Na 2 O 2 反应的化学方程式： 2Na 2 O 2 ＋ 2SO 2 ===2Na 2 SO 3 ＋ O 2 。 1 2 3 4 5 6 7 8 (2) 请设计一种实验方案证明 Na 2 O 2 与 SO 2 反应生成的白色固体中含有 Na 2 SO 3 ： _____________________________________________________ 。 取适量白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体 解析　 检验 ，可向白色固体中加入稀 H 2 SO 4 ，看能否产生使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体，若产生这种气体，则证明有 Na 2 SO 3 生成。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 (3) 第 2 小组同学认为 Na 2 O 2 和 SO 2 反应除了生成 Na 2 SO 3 和 O 2 外，还有 Na 2 SO 4 生成，为检验是否有 Na 2 SO 4 生成，他们设计了如下方案：将 B 中反应后的固体溶解于水 白色沉淀 仍有部分白色沉淀不溶解，证明有 Na 2 SO 4 生成。上述方案是否合理？ ________ 。请简要说明两点理由： ① _________________________________ ； ② _________________________ _________________________________________ 。 不合理 稀硝酸能将亚硫酸钡氧化成硫酸钡 如果反应后的固体中残留有 解析　 由于稀 HNO 3 具有强氧化性，可将 BaSO 3 氧化成 BaSO 4 ；若反应后的固体中仍有 Na 2 O 2 ，它溶于水后也能将 氧化成 ，故所给方案不合理。 答案 解析 知识归纳 1 2 3 4 5 6 7 8 Na 2 O 2 的性质 (1)Na 2 O 2 的强氧化性，常见的表现为 ① Na 2 O 2 与 SO 2 的反应： Na 2 O 2 ＋ SO 2 ===Na 2 SO 4 ； ② Na 2 O 2 将 FeCl 2 溶液中的 Fe 2 ＋ 氧化成 Fe 3 ＋ ，同时生成 Fe(OH) 3 沉淀； ③ Na 2 O 2 可将 H 2 S 氧化成单质硫，溶液变浑浊； ④ Na 2 O 2 可将 Na 2 SO 3 溶液中的 (2)Na 2 O 2 的漂白性，主要表现为 ① 使品红溶液褪色； ② 使酚酞溶液先变红后褪色。 知识归纳 1 2 3 4 5 6 7 8   1 2 3 4 5 6 7 8 ③ 固体质量变化规律： Na 2 O 2 Na 2 CO 3 ，从组成上看相当于 Na 2 O 2 吸收了 CO 2 中的 “ CO ” ，所以固体物质增加的质量等于与参加反应的 CO 2 等物质的量的 CO 的质量。同理， Na 2 O 2 与 H 2 O 反应增加的质量等于与参加反应的 H 2 O 等物质的量的 H 2 的质量。因此， Na 2 O 2 与 a g (CO) m (H 2 ) n 完全燃烧的产物反应时质量增加为 a g 。 ④ Na 2 O 2 与 CO 2 、 H 2 O 反应的电子转移关系：当 Na 2 O 2 与 CO 2 、 H 2 O 反应时，物质的量关系为 2Na 2 O 2 ～ O 2 ～ 2e － 。 1 2 3 4 5 6 7 8 镁及其化合物 考点二 核心精讲 1 1. 理清知识主线 Mg ― → MgO ― → Mg(OH) 2 ― → 2. 形成网络构建 3. 扫除易忘知识盲点 (1)Mg 在空气中燃烧生成三种产物： MgO 、 Mg 3 N 2 、 C 。 (2) 水垢是 CaCO 3 和 Mg(OH) 2 的混合物，而不是 CaCO 3 和 MgCO 3 ，因为 MgCO 3 ＋ H 2 O Mg(OH) 2 ＋ CO 2 ↑ 。 (3) 加热蒸干 MgCl 2 溶液得不到 MgCl 2 晶体，若要得到 MgCl 2 晶体，应在 HCl 的气氛中加热蒸干，目的是抑制 Mg 2 ＋ 的水解。 (4) 金属镁不仅可置换酸中的氢，也可与水解呈酸性的盐溶液反应产生 H 2 ，如 Mg 条置于 NH 4 Cl 溶液中可产生 H 2 和 NH 3 。 (5)MgO 的熔点高，可作耐高温材料； MgCl 2 的熔点较 MgO 熔点低，可电解熔融的 MgCl 2 制取金属镁。 4. 规范书写重要反应 (1)Mg 在 CO 2 中燃烧。 2Mg ＋ CO 2 2MgO ＋ C 。 (2) 将 Mg 3 N 2 放入水中。 Mg 3 N 2 ＋ 6H 2 O == =3Mg(OH) 2 ↓ ＋ 2NH 3 ↑ 。 (3) 将 MgCl 2 与 Na 2 CO 3 溶液混合 ( 写离子方程式 ) 。 (4) 将 Mg(HCO 3 ) 2 溶液和过量 NaOH 溶液混合 ( 写离子方程式 ) 。 (5) 将 Mg(HCO 3 ) 2 溶液和过量 Ca(OH) 2 溶液混合 ( 写离子方程式 ) 。 题组集训 2 1.(2017· 温州市十校联合体高一上学期期末 ) 镁在 CO 2 含量较多的空气里燃烧的产物是 A.MgO B.MgO 和 C C.MgO 、 Mg 3 N 2 D.MgO 、 Mg 3 N 2 和 C 1 2 3 √ 答案 解析　 镁能与氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，与 CO 2 反应生成碳和氧化镁，因此镁在 CO 2 含量较多的空气里燃烧的产物是 MgO 、 Mg 3 N 2 和 C ，答案选 D 。 解析 (1) 若在空气中加热， MgCl 2 ·6H 2 O 生成的是 Mg(OH)Cl 或 MgO ，而 MgO 的熔沸点非常高，达到熔融状态需要消耗很多能源。所以，用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。写出用电解法制取金属镁的化学方程式： ____________________ 。 2.(2017· 绍兴市第一中学高一下学期期末 ) 海水的综合利用可以制备金属钠和镁，其流程如下图所示： 答案 解析 1 2 3 1 2 3 (2) 在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是 ________ 。 A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 复分解反应 √ 答案 解析　 碳酸钙高温生成氧化钙、电解氯化镁生成镁和氯气属于分解反应；氧化钙与水反应生成氢氧化钙属于化合反应；氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙、氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水属于复分解反应；没有涉及的反应是置换反应，故选 C 。 解析 1 2 3 (3) 以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为 “ ____________ ” 。请你写出电解饱和食盐水的化学方程式： __________________________ _______________ 。 氯碱工业 2NaCl ＋ 2H 2 O 2NaOH ＋ H 2 ↑ ＋ Cl 2 ↑ 解析　 以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为 “ 氯碱工业 ” 。电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气的方程式是 2NaCl ＋ 2H 2 O 2NaOH ＋ H 2 ↑ ＋ Cl 2 ↑ 。 答案 解析 1 2 3 3.(2016· 浙江省名校协作体高三试题 ) 取钠－镁合金 7.0 g 进行如下实验： 答案 解析 (1) 写出 Mg 在 CO 2 中燃烧的化学方程式： _________________________ 。 2Mg ＋ CO 2 2MgO ＋ C 解析　 2Mg ＋ CO 2 2MgO ＋ C 。 1 2 3 (2) 向溶液 1 中加过量的 NaOH 溶液，发生反应的离子方程式为 __________ __________________________________ 。 == =H 2 O 、 Mg 2 ＋ ＋ 2OH － == =Mg(OH) 2 ↓ H ＋ ＋ OH － 解析　 溶液 1 中含有的溶质为 HCl 、 NaCl 、 MgCl 2 ，加入过量的 NaOH 溶液，发生的反应为 H ＋ ＋ OH － ===H 2 O 、 Mg 2 ＋ ＋ 2OH===Mg(OH) 2 ↓ 。 1 2 3 答案 解析 (3) 写出合金的化学组成为 ________ 。 Na 2 Mg 解析　 设 7.0 g Na － Mg 合金中， Na 、 Mg 的物质的量分别为 x 、 y ，则 23 x ＋ 24 y ＝ 7.0 　 ① 2Na ～ H 2 　　 Mg ～ H 2 故合金的化学组成为 Na 2 Mg 。 1 2 3 答案 解析 铁及其化合物 考点三 核心精讲 1 1. 树立物质转化思想 (1) 理清知识主线 (2) 形成网络构建 2. 扫除易忘知识盲点 (1)Fe 与 O 2 、 H 2 O(g) 反应的产物都是 Fe 3 O 4 而不是 Fe 2 O 3 。 Fe 与 Cl 2 反应时生成 FeCl 3 ，与 S 反应时生成 FeS ，说明 Cl 2 的氧化性大于 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。 Fe 在 Cl 2 中燃烧，无论 Cl 2 过量还是不足均生成 FeCl 3 。 (2) 向含 Fe 2 ＋ 的溶液中加入硝酸、 KMnO 4 溶液、氯水等具有强氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色 ― → 棕黄色的颜色变化，该现象可用于 Fe 2 ＋ 的检验。 (3)Fe 3 ＋ 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 Fe 3 ＋ 浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是 KSCN 溶液法。 Fe 2 ＋ 的检验可采用先加入 KSCN 溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验 Fe 2 ＋ ，现象是生成蓝色沉淀 (Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ) 。 (4) 生成 FeCl 2 除了用 Fe 和 HCl 的置换反应外，还可用化合反应： 2FeCl 3 ＋ Fe == =3FeCl 2 ；生成 Fe(OH) 3 除了用 Fe 3 ＋ 与碱的复分解反应外，还可用化合反应： 4Fe(OH) 2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O == =4Fe(OH) 3 。 (5) 配制 FeCl 2 溶液既要防氧化 ( 加入 Fe 粉 ) ，又要防水解 ( 加入盐酸 ) ；配制 FeCl 3 溶液要加入浓盐酸防止水解。 (6)Fe 3 ＋ 必须在酸性条件下才能大量存在，当 pH ＝ 7 时， Fe 3 ＋ 几乎完全水解生成 Fe(OH) 3 沉淀。 (7) 除去酸性溶液 ZnCl 2 中的 FeCl 2 ，应先通入 Cl 2 或加入 H 2 O 2 ，再加入 ZnO ，使 Fe 3 ＋ 水解生成沉淀过滤除去。 (8) 制备 Fe(OH) 2 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 O 2 隔绝。同时要牢记 Fe(OH) 2 转化为 Fe(OH) 3 时溶液的颜色变化 ( 白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 ) 。 (9)Fe(OH) 3 胶体的制备方法是将饱和 FeCl 3 溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。 (10) 自然界中有少量游离态的铁 ( 陨石中 ) ，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。 3. 规范书写重要反应 用方程式回答下列问题。 (1) 高温下铁和 H 2 O(g) 的反应。 。 (2) 用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀 HNO 3 中的反应过程。 ； 。 Fe ＋ 4H ＋ ＋ == =Fe 3 ＋ ＋ NO ↑ ＋ 2H 2 O 2Fe 3 ＋ ＋ Fe == =3Fe 2 ＋ (3) 用离子方程式表示 FeO 、 Fe 3 O 4 与稀 HNO 3 的反应。 ； 。 (4) 用离子方程式表示 ① Fe(OH) 2 与稀 HNO 3 反应； ； ② Fe(OH) 3 与氢碘酸反应。 。 3FeO ＋ 10H ＋ ＋ == =3Fe 3 ＋ ＋ NO ↑ ＋ 5H 2 O 3Fe 3 O 4 ＋ 28H ＋ ＋ == =9Fe 3 ＋ ＋ NO ↑ ＋ 14H 2 O 3Fe(OH) 2 ＋ 10H ＋ ＋ == =3Fe 3 ＋ ＋ NO ↑ ＋ 8H 2 O 2Fe(OH) 3 ＋ 6H ＋ ＋ 2I － == =2Fe 2 ＋ ＋ I 2 ＋ 6H 2 O (5) 怎样除去 Fe 2 (SO 4 ) 3 中的 FeSO 4 ( 用适当的文字和离子方程式说明 ) 。 答案　 加入 H 2 SO 4 酸化的 H 2 O 2 ， 2H ＋ ＋ 2Fe 2 ＋ ＋ H 2 O 2 == =2Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 。 答案 (6) 怎样检验 Fe 2 O 3 中的 FeO( 用适当的文字和离子方程式说明 ) 。 答案　 ① 取少量样品于试管中，加稀 H 2 SO 4 使其溶解， Fe 2 O 3 ＋ 6H ＋ ===2Fe 3 ＋ ＋ 3H 2 O ， FeO ＋ 2H ＋ ===Fe 2 ＋ ＋ H 2 O 。 ② 再加入少量酸性 KMnO 4 溶液，若紫红色褪去，证明溶液中含有 Fe 2 ＋ ，原样品中含有 FeO 5Fe 2 ＋ ＋ ＋ 8H ＋ ===5Fe 3 ＋ ＋ Mn 2 ＋ ＋ 4H 2 O 。 答案 1.(2017· 浙江省 “ 七彩阳光 ” 新高考研究联盟高三下学期联考 ) 要除去 FeCl 2 溶液中的少量 FeCl 3 ，可行的是 A. 加入铜粉 B. 滴入 KSCN 溶液 C. 加入铁粉 D. 通入氯气 题组集训 2 题组一　铁及其化合物的性质定性判断 1 2 3 4 5 6 √ 答案 解析 解析　 因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子，化学方程式为 2FeCl 3 ＋ Fe===3FeCl 2 ，故可用铁除去 FeCl 2 溶液中的少量氯化铁，故选 C 。 2.(2017· 温州市十校联合体高一上学期期末联考 ) 向含有 FeCl 3 、 BaCl 2 的酸性溶液中通入足量的 SO 2 ，有白色沉淀生成，过滤，向滤液中滴入 KSCN 溶液时无明显现象，由此得出的正确结论是 A. 白色沉淀是 BaSO 3 B. 白色沉淀是 BaSO 4 C. 白色沉淀是 BaSO 3 、 BaSO 4 的混合物 D.FeCl 3 全部被 SO 2 氧化为 FeCl 2 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析　 A 项，向滤液中滴入 KSCN 溶液时无明显现象，说明铁离子被 SO 2 还原， SO 2 被氧化为硫酸，白色沉淀是硫酸钡，错误； C 项，白色沉淀是硫酸钡，没有亚硫酸钡，错误； D 项，氯化铁被 SO 2 还原为氯化亚铁，错误，答案选 B 。 1 2 3 4 5 6 3. 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 Fe 2 ＋ B. 向某溶液中通入 Cl 2 ，然后再加入 KSCN 溶液变血红色，说明原溶液中含 有 Fe 2 ＋ C. 向某溶液中加入 NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe 3 ＋ 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 Fe 2 ＋ ，不含有 Mg 2 ＋ 题组二　 Fe 2 ＋ 、 Fe 3 ＋ 的检验 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析　 某溶液中滴入 KSCN 溶液呈血红色，说明含 Fe 3 ＋ ，无法判断是否含 Fe 2 ＋ ， A 项错误； 先通入 Cl 2 再加入 KSCN 溶液变血红色，说明含 Fe 3 ＋ ，但 Cl 2 有氧化性，无法判断原来是含 Fe 2 ＋ 还是 Fe 3 ＋ ， B 项错误； 某溶液中加入 NaOH 溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有 Fe 3 ＋ ， C 项正确； 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，说明该溶液中含有 Fe 2 ＋ ，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含有 Mg 2 ＋ ， D 项错误。 1 2 3 4 5 6 4. 下列关于中学常见实验的现象或表述正确的是 A.Fe 3 ＋ 与 KSCN 溶液产生血红色沉淀 B. 过量的铁投入一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中， 滴加 KSCN 溶液，溶液显血红色 C. 检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上 层清液于试管中，滴加 KSCN 溶液 2 ～ 3 滴即可 D.FeO 投入稀 H 2 SO 4 和氯水中均得到浅绿色溶液 √ 答案 解析 练后归纳 1 2 3 4 5 6 解析　 Fe 3 ＋ 与 KSCN 溶液生成的不是沉淀， Fe(SCN) 3 溶于水， A 项错误； 过量 Fe 与 HNO 3 反应生成 Fe 2 ＋ ，滴加 KSCN 溶液不显血红色， B 项错误； 检验是否含有氧化铁，根据氧化铁的性质，溶于盐酸生成 FeCl 3 ，滴加 KSCN 溶液若变血红，则即可证明红砖中含有氧化铁， C 项正确； FeO 可被氯水氧化生成 Fe 3 ＋ ，而 FeO 与稀 H 2 SO 4 反应生成 Fe 2 ＋ ， D 项错误。 1 2 3 4 5 6 1. 溶液颜色： 含有 Fe 2 ＋ 的溶液显浅绿色；含有 Fe 3 ＋ 的溶液显棕黄色。 2. 用 KSCN 溶液和氯水检验 (1) 向溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液变血红色，则溶液中含有 Fe 3 ＋ ， Fe 3 ＋ ＋ 3SCN － ===Fe(SCN) 3 ( 血红色 ) 。 (2) 溶液中滴加 KSCN 溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变血红色，则溶液中含有 Fe 2 ＋ ， 2Fe 2 ＋ ＋ Cl 2 ===2Fe 3 ＋ ＋ 2Cl － 、 Fe 3 ＋ ＋ 3SCN － ===Fe(SCN) 3 ( 血红色 ) 。 练后归纳 1 2 3 4 5 6 3. 用 NaOH 溶液检验 (1) 溶液中滴加 NaOH 溶液，产生红褐色沉淀，则溶液中含有 Fe 3 ＋ ， Fe 3 ＋ ＋ 3OH － ===Fe(OH) 3 ↓ ( 红褐色 ) 。 (2) 溶液中滴加 NaOH 溶液，产生白色沉淀，立即变灰绿色，最终变红褐色，则原溶液中含有 Fe 2 ＋ ， Fe 2 ＋ ＋ 2OH － ===Fe(OH) 2 ↓ ( 白色沉淀 ) ， 4Fe(OH) 2 ＋ O 2 ＋ 2H 2 O===4Fe(OH) 3 。 1 2 3 4 5 6 题组三　有关铁及其化合物的框图推断 5.(2017· 浙江省 “ 七彩阳光 ” 联盟高三上学期期初联考 ) 为探究某矿石 ( 仅含两种元素 ) 的组成和性质，设计并完成如下实验： 请回答： (1) 某矿石的组成元素为 ________( 用元素符号表示 ) 。 Fe 、 S 答案 解析 1 2 3 4 5 6 解析　 溶液 E 与 KSCN 溶液作用显血红色，说明 E 中含有铁离子， E 由单质在酸性条件下与双氧水发生氧化还原反应而得到，故 D 为铁；固体 B 应该为铁的氧化物，与足量氢气在高温条件下被还原生成铁；气体 A 应该是二氧化硫，在双氧水作用下生成 C 为硫酸，硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡。故某矿石应该含有铁、硫两种元素。 某矿石的组成元素为 Fe 、 S 。 1 2 3 4 5 6 (2) 气体 A 与 H 2 O 2 溶液反应的化学方程式是 _____________________ 。 SO 2 ＋ H 2 O 2 == =H 2 SO 4 答案 解析 解析　 气体 A 与 H 2 O 2 溶液反应的化学方程式是 SO 2 ＋ H 2 O 2 ===H 2 SO 4 。 1 2 3 4 5 6 (3) 写出 D → E 的离子方程式 ________________________________ 。 2Fe ＋ 3H 2 O 2 ＋ 6H ＋ == =2Fe 3 ＋ ＋ 6H 2 O 答案 解析 解析　 D → E 为铁在酸性条件下被双氧水氧化生成铁盐和水，其离子方程式： 2Fe ＋ 3H 2 O 2 ＋ 6H ＋ ===2Fe 3 ＋ ＋ 6H 2 O 。 1 2 3 4 5 6 6.(2017· 宁波市十校高三 9 月联考 ) 为探究难溶性盐 X( 仅含三种元素 ) 的组成和性质，设计并完成如下实验： 已知：气体甲和气体乙组成元素相同 请回答： (1) 气体乙的摩尔质量是 ____________ 。 28 g·mol － 1 答案 1 2 3 4 5 6 解析 解析　 混合气体通入足量的石灰水中得到白色沉淀，能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是 CO 2 ，也可能是 SO 2 ，气体甲和气体乙组成元素相同，因此组合可能是 CO 2 、 CO 或 SO 2 、 SO 3 ，因为 SO 3 与水反应生成 H 2 SO 4 ，如果是混合气体是 SO 2 、 SO 3 ，通入足量澄清石灰水，没有气体逸出，因此甲为 CO 2 ，乙为 CO ，即气体乙的摩尔质量为 28 g·mol － 1 。 1 2 3 4 5 6 (2) X 的化学式是 ________ 。 答案 FeC 2 O 4 1 2 3 4 5 6 解析 1 2 3 4 5 6 (3) 写出 X 在隔绝空气条件下加热分解的化学方程式 ___________________ ________________ 。 ＋ CO ↑ ＋ CO 2 ↑ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 铜及其重要化合物 考点四 核心精讲 1 1. 树立物质转化思想 (1) 理清知识主线 (2) 形成网络构建 2. 扫除易忘知识盲点 (1) 铜在潮湿的空气中最终不是生成 CuO ，而是铜绿 [Cu 2 (OH) 2 CO 3 ] 。 (2) 常用灼热的铜粉除去 N 2 中的 O 2 ，灼热的 CuO 除去 CO 2 中的 CO 。 (3) 新制 Cu(OH) 2 悬浊液常用来检验醛基。 (4)Cu 和一定量的浓 HNO 3 反应，产生的是 NO 2 和 NO 的混合气体，当 Cu 有剩余，再加入稀 H 2 SO 4 ， Cu 继续溶解。 (5)Cu ：紫红色； CuO ：黑色； Cu 2 S ：黑色； CuS ：黑色； Cu 2 O ：砖红色。 (6) 铜的焰色反应为绿色。 (7) 冶炼铜的方法有 ① 热还原法； ② 湿法炼铜； ③ 电解精炼铜。 (8) 铜合金有： ① 青铜 (Cu 、 Sn 、 Pb 等 ) ； ② 黄铜 (Cu 、 Zn 、 Sn 、 Pb 、 Al 等 ) ； ③ 白铜 (Cu 、 Ni 、 Zn 、 Mn 等 ) 。 题组集训 2 1 2 3 4 题组一　重要反应规范书写 1. 按要求书写方程式。 (1) 用两组方程式表示 Cl 2 的氧化性大于 S 。 ① 。 ② 。 答案 5 (2) 铜在潮湿的空气中生锈。 。 (3) 将 Cu 和浓 H 2 SO 4 混合加热。 。 (4)Cu 和稀 HNO 3 反应的离子方程式。 。 2Cu ＋ O 2 ＋ H 2 O ＋ CO 2 == =Cu 2 (OH) 2 CO 3 Cu ＋ 2H 2 SO 4 ( 浓 ) CuSO 4 ＋ SO 2 ↑ ＋ 2H 2 O 3Cu ＋ 8H ＋ ＋ == =3Cu 2 ＋ ＋ 2NO ↑ ＋ 4H 2 O 答案 1 2 3 4 5 (5) 常用 FeCl 3 溶液腐蚀铜板 ( 用离子方程式表示 ) 。 。 (6) 用离子方程式表示将 NH 3 ·H 2 O 逐滴滴入到 CuSO 4 溶液的反应过程。 ； 。 Cu ＋ 2Fe 3 ＋ == =Cu 2 ＋ ＋ 2Fe 2 ＋ Cu 2 ＋ ＋ 2NH 3 ·H 2 O == =Cu(OH) 2 ↓ ＋ Cu(OH) 2 ＋ 4NH 3 ·H 2 O == = [Cu(NH 3 ) 4 ] 2 ＋ ＋ 2OH － ＋ 4H 2 O 答案 1 2 3 4 5 题组二　铁、铜性质及其冶炼 2.(2017· 浙江省余姚中学高一上学期期中 ) 下列关于常见物质的工业冶炼说法正确的是 A. 工业制金属钠：电解饱和食盐水 B. 工业炼铁：需要用到的原料有铁矿石、一氧化碳、空气和石灰石 C. 冶炼镁：将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电 解熔融氯化镁，可以得到金属镁 D. 生物炼铜法：利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，这种细菌利用空气中 的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜直接转化为单质铜 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 解析　 A 项，工业电解饱和食盐水生成 NaOH 、氢气、氯气，电解熔融的氯化钠可得到钠和氯气，错误； B 项，工业炼铁需要用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石，焦炭的作用：提供热量、生成一氧化碳，一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应，生成铁，石灰石在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去二氧化硅，错误； 1 2 3 4 5 C 项，海水中含有大量镁元素，可以通过多步转化得到六水合氯化镁晶体，氯化镁易水解生成氢氧化镁和氯化氢，且氯化氢易挥发，导致直接加热带结晶水的晶体时得不到氯化镁，为防止氯化镁水解，需要将带结晶水的氯化镁在氯化氢氛围中加热，得到无水氯化镁，采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，正确； D 项，生物炼铜法就是利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，利用空气中的氧气把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐，从而使铜的冶炼变得成本低，污染小，反应条件十分简单，错误。 1 2 3 4 5 3.(2017· 浙江省 “ 七彩阳光 ” 新高考研究联盟高三上学期考试 ) 某废液中含有 Fe 3 ＋ 、 Cu 2 ＋ 、 Ag ＋ ，某研究小组设计的处理方案如下 ( 假如各步骤所加试剂都过量 ) ： (1) 沉淀 1 的主要成分是 _______________ ( 用元素符号表示 ) ，沉淀 2 的化学式为 _________ 。 Ag 、 Cu 、 Fe Fe(OH) 3 答案 解析 1 2 3 4 5 解析　 废液中含有 Fe 3 ＋ 、 Cu 2 ＋ 、 Ag ＋ ，加入铁屑，发生反应 Fe ＋ 2Ag ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ 2Ag 、 Fe ＋ 2Fe 3 ＋ == =3Fe 2 ＋ 、 Fe ＋ Cu 2 ＋ == =Fe 2 ＋ ＋ Cu ，所以沉淀 1 为 Ag 、 Cu 、 Fe ；向含 Fe 2 ＋ 的溶液中加入 H 2 O 2 ，发生氧化还原反应生成 Fe 3 ＋ ，加入 NaOH 生成 Fe(OH) 3 红褐色沉淀，则沉淀 2 为 Fe(OH) 3 。 1 2 3 4 5 (2) 步骤 ② 发生反应的离子方程式： ________________________________ ______ 。 2Fe 2 ＋ ＋ H 2 O 2 ＋ 2H ＋ == =2Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 解析　 Fe 2 ＋ 具有还原性， H 2 O 2 具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成 Fe 3 ＋ 和水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，则步骤 ② 发生反应的离子方程式为 2Fe 2 ＋ ＋ H 2 O 2 ＋ 2H ＋ ===2Fe 3 ＋ ＋ 2H 2 O 。 答案 解析 知识归纳 1 2 3 4 5 铁、铜的冶炼 (1) 铁的冶炼 ① 原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。 ② 反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。 炼铁的主要化学方程式： 知识归纳 1 2 3 4 5 (2) 铜的冶炼 ① 高温冶炼黄铜矿 → 粗铜 → 电解精炼。 ② 湿法炼铜，反应原理为 Fe ＋ Cu 2 ＋ == =Cu ＋ Fe 2 ＋ 。 ③ 生物炼铜。 1 2 3 4 5 题组三　铜化合物的组成推断 4.(2017· 金华市十校高三 9 月联考 ) 某矿物甲由常见的三种元素组成，有如下变化。请回答下列问题： (1) 甲的化学式为 ________ 。 FeCuS 2 答案 解析 1 2 3 4 5 解析　 生成氢气的反应为 Fe ＋ H 2 SO 4 ===FeSO 4 ＋ H 2 ↑ ，根据生成 0.1 mol 氢气，参加反应的铁的物质的量为 0.1 mol ；生成铜的方程式为 Fe ＋ CuSO 4 ===FeSO 4 ＋ Cu ，根据铜的质量可知，原固体矿物中含有 0.2 mol 的铜元素，参加反应的铁的物质的量为 0.2 mol ；根据铁元素守恒， Fe ＋ 2Fe 3 ＋ ===3Fe 2 ＋ 反应生成 Fe 2 ＋ 的物质的量为 0.6 mol － 0.3 mol ＝ 0.3 mol ，原矿物中铁元素的物质的量为 0.2 mol ；原矿物中硫元素的质量为 36.8 g － 0.2 mol × 64 g·mol － 1 － 0.2 mol × 56 g·mol － 1 ＝ 12.8 g ，硫元素的物质的量是 0.4 mol 。 铁 ∶ 铜 ∶ 硫＝ 0.2 ∶ 0.2 ∶ 0.4 ＝ 1 ∶ 1 ∶ 2 ；所以甲的化学式为 FeCuS 2 。 1 2 3 4 5 (2) 写出矿物甲与过量稀 H 2 SO 4 /O 2 反应的离子方程式 ___________________ ________________________________ 。 答案 解析 1 2 3 4 5 4FeCuS 2 ＋ 17O 2 ＋ 4H ＋ == =4Fe 3 ＋ ＋ 4Cu 2 ＋ ＋ ＋ 2H 2 O 解析　 FeCuS 2 与过量稀 H 2 SO 4 /O 2 反应的离子方程式是 4FeCuS 2 ＋ 17O 2 ＋ 4H ＋ ===4Fe 3 ＋ ＋ 4Cu 2 ＋ ＋ ＋ 2H 2 O 。 解析　 纯净的盐中含有的阳离子是 Fe 2 ＋ ，检验 Fe 2 ＋ 的方法是取少量纯净的盐溶于水，滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，再滴加 H 2 O 2 溶液 ( 或氯水 ) ，溶液变成血红色，说明盐中的阳离子是 Fe 2 ＋ 。 (3) 用文字叙述检验纯净的盐中的阳离子 ( 写出实验操作、现象及结论 )____________________________________________________________ _____________________________________________________ 。 取少量纯净的盐溶于水，滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，再滴加 H 2 O 2 溶液 ( 或氯水 ) ，溶液变成血红色，说明盐中的阳离子是 Fe 2 ＋ 答案 解析 1 2 3 4 5 5. 铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐。 该小组同学利用下图装置进行实验。 1 2 3 4 5 ① 对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到 A 装置中绿色固体逐渐变成黑色， B 装置中无水硫酸铜变成蓝色， C 装置中澄清石灰水变浑浊。 ② 取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。 ③ 取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。 1 2 3 4 5 请回答下列问题： (1) 绿色固体中含有的元素是 _______________( 填元素符号 ) ； 加热后试管中剩余的物质是 ________( 填化学式 ) 。 (2) 假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是 ____________ ，加热分解的化学方程式为 _______________________________________ 。 (3) 实验装置最后的干燥管的作用是 ________________________________ _____ 。 (4) 如果将 B 、 C 两装置对调，能否达到实验目的 ______ ( 填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ) ，为什么？ ___________________________________ 。 Cu 、 H 、 O 、 C CuO Cu 2 (OH) 2 CO 3 Cu 2 (OH) 2 CO 3 2CuO ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 防止空气中的 CO 2 进入广口瓶，干扰 实验 不能 因为对调后无法说明反应中有水生成 答案 解析 1 2 3 4 5 解析　 根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成，根据澄清石灰水变浑浊，可知有 CO 2 生成，根据黑色固体溶于稀 H 2 SO 4 ，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是 CuO 。若该绿色固体是纯净物，根据组成元素和各元素的化合价分析该物质应是碱式盐，化学式可能是 Cu 2 (OH) 2 CO 3 。该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的 CO 2 进入广口瓶中，干扰实验。若将 B 、 C 对调，气体先通过石灰水，则无法证明绿色物质分解时是否有水生成。 1 2 3 4 5 三年选考　五次真题 1.(2016· 浙江 4 月选考， 8) 下列有关钠及其化合物的说法不正确的是 A. 电解饱和食盐水可制取金属钠 B. 钠与氧气反应的产物与反应条件有关 C. 氧化钠与水反应生成氢氧化钠 D. 钠可以从四氯化钛中置换出钛 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 答案 解析 2.(2016· 浙江 10 月选考， 6) 下列说法不正确的是 A. 氯化钠可用于配制生理盐水 B. 二氧化硅可用于制造玻璃 C. 海水中的钠元素以单质存在 D. 氧化镁 ( 熔点 2 800 ℃ ) 是优良的耐高温材料 解析　 配制生理盐水用的是食盐；工业上利用 SiO 2 、 Na 2 CO 3 、 CaCO 3 在高温下制造普通玻璃； MgO 的熔点很高，所以可用作耐高温材料；在海水中钠元素是以 Na ＋ 形式存在。 √ 1 2 3 4 5 6 7 3.(2017· 浙江 11 月选考， 28) 为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。 已知： 3Fe(s) ＋ 4H 2 O(g) Fe 3 O 4 (s) ＋ 4H 2 (g) 1 2 3 4 5 6 7 请回答： (1) 虚线框处宜选择的装置是 ______( 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” ) ；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是 _____________________ __________ 。 乙 铜丝变红色，试管壁有水珠生成 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析　 氢气的密度小于空气，所以用向下排空气法收集，选乙；氧化铜和氢气发生反应 CuO ＋ H 2 ===H 2 O ＋ Cu ，所以铜丝变红色，试管壁有水珠出现。 1 2 3 4 5 6 7 (2) 实验后，取硬质玻璃管中适量的固体，用一定浓度的盐酸溶解，滴加 KSCN 溶液，没有出现血红色，说明该固体中没有＋ 3 价的铁，判断结论是否正确并说明理由 _____________________________________________ _________________________ 。 不正确，剩余的铁将生成的三价铁还原成了二价铁离子： Fe ＋ 2Fe 3 ＋ ===3Fe 2 ＋ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 4.(2017· 浙江 4 月选考， 27) 为探究黑色固体 X( 仅含两种元素 ) 的组成和性质，设计并完成如下实验： 请回答： (1)X 的化学式是 ________ 。 CuO 答案 1 2 3 4 5 6 7 (2) 固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是 ____________________________ 。 (3) 加热条件下氨气被固体 X 氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式 __________________________________ 。 Cu 2 O ＋ 2H ＋ == =Cu 2 ＋ ＋ Cu ＋ H 2 O 3CuO ＋ 2NH 3 3Cu ＋ N 2 ＋ 3H 2 O 答案 1 2 3 4 5 6 7 5.(2016· 浙江 10 月选考， 27) 为探究不溶性盐 X( 仅含四种元素 ) 的组成和性质，设计并完成如下实验： 请回答： (1)X 的组成元素为 H 、 O 和 __________( 用元素符号表示 ) ，化学式为 _______________________________ 。 S 、 Cu Cu 3 (OH) 4 SO 4 [ 或 2Cu(OH) 2 ·CuSO 4 ] 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析　 根据反应流程，白色沉淀为 BaSO 4 ，其物质的量为 0.01 mol ，黑色固体为 CuO ，其物质的量为 0.01 mol ，所以 X 中除 H 、 O 外，还有 S 、 Cu 。固体中有 CuSO 4 ，其物质的量为 0.01 mol ，其质量为 1.60 g ，黑色固体应为 CuO ，质量为 1.60 g ，其物质的量为 0.02 mol ，所以 Cu 2 ＋ 共有 0.03 mol ， OH － 共有 0.04 mol ， 共有 0.01 mol ， X 的化学式为 Cu 3 (OH) 4 SO 4 或 2Cu(OH) 2 ·CuSO 4 。 1 2 3 4 5 6 7 (2) 写出经一步反应能得到 X 的化学方程式 ( 要求非氧化还原反应 )___________________________________________ 。 4NaOH ＋ 3CuSO 4 == =Cu 3 (OH) 4 SO 4 ↓ ＋ 2Na 2 SO 4 答案 解析 解析　 若用非氧化还原反应制取 X ，可用 NaOH 溶液与 CuSO 4 溶液反应制取。 1 2 3 4 5 6 7 6.(2016· 浙江 10 月选考， 29) 为确定 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸 30.0 mL ，充分反应，产生 CO 2 的体积 ( 已折算成标准状况下的体积，不考虑 CO 2 在水中的溶解 ) 如下表： 实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 盐酸体积 (mL) 30.0 30.0 30.0 30.0 样品质量 (g) 2.96 3.70 5.18 6.66 CO 2 体积 (mL) 672 840 896 672 1 2 3 4 5 6 7 (1) 样品中的物质的量之比 n (Na 2 CO 3 ) ∶ n (NaHCO 3 ) ＝ ______ 。 2∶1 解析　 根据表格数据可知：在盐酸的体积都是 30 mL 时，样品质量是 2.96 g 、 3.70 g 及 5.18 g 时，随着物质质量的增加，反应产生的 CO 2 气体的体积也增大， 2.96 g 、 3.70 g 时样品不足量，完全反应，盐酸过量。以 2.96 g 时为标准计算。根据碳元素守恒可知： n (CO 2 ) ＝ n (Na 2 CO 3 ) ＋ n (NaHCO 3 ) ＝ 0.672 L÷22.4 L·mol － 1 ＝ 0.03 mol ， 106 g·mol － 1 × n (Na 2 CO 3 ) ＋ 84 g·mol － 1 × n (NaHCO 3 ) ＝ 2.96 g ，解得 n (Na 2 CO 3 ) ＝ 0.02 mol ， n (NaHCO 3 ) ＝ 0.01 mol ，所以样品中物质的量之比 n (Na 2 CO 3 ) ∶ n (NaHCO 3 ) ＝ 0.02 mol ∶ 0.01 mol ＝ 2 ∶ 1 。 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 (2) 盐酸的物质的量浓度 c (HCl) ＝ ______________ 。 2.50 mol·L － 1 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析　 根据表格数据可知反应产生气体的最大值是 896 mL ，其物质的量是 n (CO 2 ) ＝ 0.896 L÷22.4 L·mol － 1 ＝ 0.04 mol ，根据物质反应规律，样品越多，反应产生的气体就越多，若盐酸足量，反应理论上产生气体的物质的量是 (5.18÷2.96) × 0.03 mol ＝ 0.052 5 mol>0.04 mol ，说明 HCl 不足量，在 5.18 g 样品中含有 n (Na 2 CO 3 ) ＝ (5.18÷2.96) × 0.02 mol ＝ 0.035 mol ，含有 n (NaHCO 3 ) ＝ (5.18÷2.96) × 0.01 mol ＝ 0.017 5 mol ，根据反应的先后顺序，首先发生反应： Na 2 CO 3 ＋ HCl == =NaCl ＋ NaHCO 3 ，消耗 HCl0.035 mol ，然后发生反应 NaHCO 3 ＋ HCl == =NaCl ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ ，由于产生气体的物质的量是 0.04 mol ，所以消耗 HCl 的物质的量是 0.04 mol ，则 30 mL HCl 中含有 HCl 的物质的量是 n (HCl) ＝ 0.035 mol ＋ 0.04 mol ＝ 0.075 mol ，则盐酸的浓度是 c (HCl) ＝ 0.075 mol÷0.03 L ＝ 2.50 mol·L － 1 。 1 2 3 4 5 6 7 7.(2016· 浙江 4 月选考， 28) 为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的 CO 2 质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下： 请回答： (1) 仪器 a 的名称是 ________ 。 干燥管 答案 解析 解析　 该实验的原理：通过称量反应前后 C 装置 ( 吸收 NaHCO 3 加热分解后的 CO 2 ) 的增重，来计算样品中 NaHCO 3 的质量，进而计算样品中 Na 2 CO 3 的质量及其质量分数。仪器 a 的名称为干燥管。 1 2 3 4 5 6 7 (2) 装置 B 中冰水的作用是 ______________________ 。 使水蒸气变成液态的水 答案 解析 解析　 为减少实验误差，需要将装置 B 中 NaHCO 3 分解产生的水蒸气变为液态水，仅使 CO 2 被装置 C 中的碱石灰吸收。 1 2 3 4 5 6 7 (3) 该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是 ________( 填字母 ) 。 A. 样品分解不完全 B. 装置 B 、 C 之间缺少 CO 2 的干 燥装置 C. 产生 CO 2 的速率太快，没有 被碱石灰完全吸收 D. 反应完全后停止加热，通入过量的空气 答案 √ √ 解析 1 2 3 4 5 6 7 解析　 若样品分解不完全，则被 C 装置吸收的 CO 2 量减少，即样品中的 NaHCO 3 质量偏低，从而计算求得的样品中 Na 2 CO 3 质量分数偏高， A 正确； 装置 B 、 C 之间缺少 CO 2 的干燥装置，则使 C 装置的增重偏大，即样品中 NaHCO 3 的质量偏大，从而 Na 2 CO 3 的质量分数偏低， B 错误； 产生 CO 2 的速率太快，没有被碱石灰完全吸收，使 C 装置的增重偏低，即样品中 NaHCO 3 的质量偏低，从而使 Na 2 CO 3 的质量分数偏高， C 正确； 反应完全后停止加热，通入过量的空气，空气中含有部分 CO 2 ，使 C 装置的增重偏高，即样品中 NaHCO 3 的质量偏高，从而 Na 2 CO 3 的质量分数偏低， D 错误。 1 2 3 4 5 6 7