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【步步高】2015届高考化学二轮复习(广东专用)专题突破配套文档:专题十一 常见金属元素


[考纲要求] 1.了解常见金属(如 Na、Al、Fe、Cu 等)的活动顺序。2.掌握常见金属及其重要化 合物的主要性质,了解其应用。3.了解合金的概念及其重要应用。

考点一
1.理清知识主线

钠及其重要化合物

Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 2.注意网络构建

3.扫除知识盲点 (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 O2 反应生成 Na2O 还是 Na2O2,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 Na2O2 的质量大于 Na2O 的。 (3)注意 Na 及其化合物发生焰色反应时火焰颜色均为黄色。 (4)Li 和 O2 反应只生成 Li2O:4Li+O2=====2Li2O。 (5)1 mol Na2O2 参与反应转移电子的物质的量不一定为 1 mol,如 Na2O2 与 SO2 的反应转移电 子数应为 2 mol。 (6)不用试剂也可鉴别 Na2CO3 和盐酸。 (7)不能用 Ca(OH)2 鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液,应选用 CaCl2 或 BaCl2 溶液。 (8)除去 CO2 中的 HCl 气体,应选用饱和 NaHCO3 溶液。 (9)Na—K 合金常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。 (10)鉴别 Na、K 利用焰色反应。 (11)碱金属的密度呈现增大的趋势,但 K 反常。
点燃

-1-

(12)向饱和的 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2,有晶体析出。

题组一 重要反应必练 1.按要求书写方程式。 (1)Na 与 CuSO4 溶液反应的离子方程式 2Na+2H2O+Cu2 ===2Na +Cu(OH)2↓+H2↑。
+ +

(2)Na 在空气中缓慢氧化 4Na+O2===2Na2O。 (3)Na2O2 和 H2O 反应的离子方程式 2Na2O2+2H2O===4Na +4OH +O2↑。 (4)Na2O2 和 SO2 的反应 Na2O2+SO2===Na2SO4。 (5)Na2CO3 转化成 NaOH 的化学方程式 Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。 (6)向饱和 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2 气体的离子方程式 2Na +CO2 3 +CO2+H2O===2NaHCO3↓。
+ - + -

(7)NaHCO3 与过量 Ca(OH)2 溶液反应的离子方程式 HCO3 +Ca2 +OH ===CaCO3↓+H2O。
- + -

(8)NaHCO3 与少量 Ca(OH)2 溶液反应的离子方程式 2HCO3 +Ca2 +2OH ===CaCO3↓+CO2 3 +2H2O。
- + - -

(9)向 NaOH 溶液中通入少量 CO2 气体反应的离子方程式 2OH +CO2===CO2 3 +H2O。
- -

(10)向 NaClO 溶液中通入过量 CO2 气体反应的离子方程式 ClO +H2O+CO2===HClO+HCO3 。 (11)用惰性电极电解饱和的食盐水的化学方程式 2NaCl+2H2O=====2NaOH+H2↑+Cl2↑。 (12)NaHCO3 溶液转化成 Na2CO3 溶液的化学方程式 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。 题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√” ,错误的划“×” (1)用热的烧碱溶液洗去油污,是因为 Na2CO3 可直接与油污反应(×) (2014· 新课标全国卷Ⅰ,8A) (2)用热碱水清除炊具上残留的油污发生了化学变化(√) (2014· 新课标全国卷Ⅱ,7B)
电解
- -

-2-

(3)二氧化碳通过 Na2O2 粉末反应后固体物质增重(√) (2014· 新课标全国卷Ⅱ,9B) (4)

(×) (2014· 新课标全国卷Ⅱ,10B) (5)除去 Na2CO3 固体中的 NaHCO3 固体可用灼烧的方法(√) (2014· 大纲全国卷,10D) (6)①中为 NaHCO3 固体受热分解,②中为澄清石灰水变浑浊,由②中现象,能证实①中发生 的反应(√) (2014· 北京理综,11C)

(7)小苏打是面包发酵粉的主要成分之一(√) (2014· 福建理综,6D) (8)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液(√) (2013· 安徽理综,12D) (9)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(×) (2013· 江苏,13B) (10)食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂(√) (2013· 天津理综,2A) (11)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异(√) (2013· 新课标全国卷Ⅰ,7A) (12)用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体(√) (2013· 福建理综,10B) 题组三 典型实验探究 3.已知某纯碱样品中含有少量 NaCl 杂质,为测定该样品中纯碱的质量分数,可用如图所示 的装置进行实验。

-3-

主要实验步骤如下: ①按如图所示装置来组装仪器,并检查装置的气密性; ②将 a g 纯碱样品放入锥形瓶中,加入适量蒸馏水溶解,得到纯碱样品溶液; ③称量盛有碱石灰的 U 形管的质量为 b g; ④通过分液漏斗滴入 6 mol· L
-1

的硫酸,直到不再产生气体为止;

⑤从导管 A 处缓缓鼓入一定量的空气; ⑥再次称量盛有碱石灰的 U 形管的质量为 c g; ⑦重复步骤⑤和⑥的操作,直到 U 形管的质量基本不变,为 d g。 请回答下列问题: (1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明________。 (2)装置中干燥管 B 的作用是________________。 (3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸,测量结果将________(填“偏高” 、 “偏低”或“不变”)。 (4)步骤⑤的目的是__________。 (5)步骤⑦的目的是__________。 (6)该样品中纯碱的质量分数的计算式为____________。 (7)还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。 答案 (1)样品质量较大 (2)防止空气中的 CO2 与水蒸气进入 U 形管 生的 CO2 全部赶入 U 形管中 (3)偏高 (4)将反应产 106?d-b? (5)保证产生的 CO2 被充分吸收、 减小误差 (6) ×100% 44a

(7)向一定量的纯碱样品溶液中加入足量 BaCl2 溶液,经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量的方 法测定样品中纯碱的质量分数。(其他合理答案均可) 解析 题目所提供的装置图根据功能不同划分为五个部分:①净化(洗气)装置——除去空气中 的 CO2;②气体发生装置——Na2CO3 与硫酸反应产生 CO2;③干燥(洗气)装置——除去 CO2 中的水蒸气; ④气体吸收装置——用碱石灰吸收 CO2; ⑤尾气处理装置——防止空气中的 CO2 与水蒸气进入 U 形管。

一般来说,根据高考对中学化学实验考查的具体要求及各个实验装置的功能不同,常把中学 化学实验装置分为以下“模块装置” :气体发生装置、洗气装置、干燥装置、化学反应装置、 集气装置、易溶气体吸收装置、尾气处理装置、量气装置和安全吸收装置等。

-4-

考点二
1.理清知识主线

铝及其重要化合物

? ?AlCl Al→Al O →Al(OH) →? Al ?SO ? ? ?KAl?SO ? · 12H O
3 2 3 3 2 4 3 4 2 2

NaAlO2

2.注意网络构建

3.扫除知识盲点 (1)铝是活泼金属,但铝抗腐蚀性相当强,因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。 (2)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。 (3)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。 (4)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。 (5)Al2O3、Al(OH)3 与 NaOH 溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3 不溶于氨水,所以实 验室常用铝盐和氨水来制备 Al(OH)3。 (6)利用偏铝酸盐制备 Al(OH)3,一般不用强酸,因为强酸的量控制不当会使制得的 Al(OH)3 溶 解。 若向偏铝酸盐溶液中通入 CO2, 生成的 Al(OH)3 不溶于碳酸, CO2 过量时另一产物是 HCO3 , 不过量时另一产物是 CO2 3 ,书写离子反应方程式时要特别注意。
- -

(7)Al(OH)3 可用作抗酸药。 (8)泡沫灭火器所用试剂为 Al2(SO4)3 溶液和 NaHCO3 溶液。

题组一 重要反应必练 1.按要求书写方程式。 (1)Al 与盐酸、NaOH 溶液反应的离子方程式 2Al+6H ===2Al3 +3H2↑、
+ +

2Al+2OH +2H2O===2AlO2 +3H2↑。





-5-

(2)Al 和 Fe3O4 的反应 8Al+3Fe3O4=====4Al2O3+9Fe。 (3)Al2O3 与盐酸、NaOH 溶液反应的离子方程式 Al2O3+6H ===2Al3 +3H2O、
+ +

高温

Al2O3+2OH ===2AlO2 +H2O。 (4)Al(OH)3 与盐酸、NaOH 溶液反应的离子方程式 Al(OH)3+3H ===Al3 +3H2O、
+ +





Al(OH)3+OH ===AlO2 +2H2O。 (5)AlCl3 与过量 NH3· H2O、NaOH 溶液反应的离子方程式 Al3 +3NH3· H2O===Al(OH)3↓+3NH4 、
+ +





Al3 +4OH ===AlO2 +2H2O。
+ - -

(6)NaAlO2 与少量盐酸或过量盐酸反应的离子方程式 AlO2 +H +H2O===Al(OH)3↓、 AlO2 +4H ===Al3 +2H2O。
- + + - +

(7)向 NaAlO2 溶液中通入少量或过量 CO2 反应的离子方程式 2AlO2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2 3 、
- -

AlO2 +CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3 。 (8)Al2(SO4)3 溶液与 NaHCO3 溶液反应的离子方程式 Al3 +3HCO3 ===Al(OH)3↓+3CO2↑。
+ -





(9)AlCl3 溶液与 NaAlO2 溶液反应的离子方程式 Al3 +3AlO2 +6H2O===4Al(OH)3↓。
+ -

(10)用离子方程式表示 NaAlO2 与 NaHCO3 不能共存的原因 AlO2 +H2O+HCO3 ===Al(OH)3↓+CO2 3 。
- - -

题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√” ,错误的划“×” (1)铝与 Fe2O3 发生铝热反应,反应后固体质量增加(×) (2014· 新课标全国卷Ⅱ,9C) (2)明矾用作净水剂,涉及化学变化(√) (2014· 重庆理综,1A) (3)氢氧化铝具有弱碱性,可用于制胃酸中和剂(√) (2014· 江苏,4B) (4)铝罐可久盛食醋(×) (2014· 福建理综,6C) (5)只滴加氨水鉴别 NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4 四种溶液(×) (2014· 福建理综,8A)

-6-

(6)明矾溶于水产生 Al(OH)3 胶体:Al3 +3H2O===Al(OH)3↓+3H (×)
+ +

(2013· 江苏,8B) (7)硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3 +3OH ===Al(OH)3↓(×)
+ -

(2012· 大纲全国卷,7A) (8)AlCl3 溶液与浓氨水反应有白色沉淀生成(√) (2012· 北京理综,10C) (9)明矾能水解生成 Al(OH)3 胶体,可用作净水剂(√) (2012· 江苏,5A) 题组三 定量计算与图像分析 3.(2012· 安徽理综,13)已知室温下,Al(OH)3 的 Ksp 或溶解度远大于 Fe(OH)3。向浓度均为 0.1 mol· L
-1

的 Fe(NO3)3 和 Al(NO3)3 混合溶液中,逐滴加入 NaOH 溶液。下列示意图表示生成 )

Al(OH)3 的物质的量与加入 NaOH 溶液的体积的关系,合理的是(

答案 C 解析 解答本题时应特别注意,难溶物的 Ksp 越大,在溶液中越难形成沉淀;Al(OH)3 能溶于 过量的 NaOH 溶液。由于 Al(OH)3 的 Ksp 比 Fe(OH)3 的 Ksp 大,故在混合液中加入 NaOH 溶液 时,先生成 Fe(OH)3 沉淀,而不生成 Al(OH)3 沉淀,当 Fe(NO3)3 反应完全后再生成 Al(OH)3 沉淀,继续加入 NaOH 溶液,Al(OH)3 沉淀又溶解,故只有 C 图像符合题意。 4.(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 答案 A 解析 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 1.5mol H2SO4;

-7-

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。

考点三

铁及其重要化合物

1.理清知识主线 FeO ? ? ?Fe?OH?2 7H2O ?FeSO4· ? Fe→?Fe2O3 →? →? ?FeCl3 ?Fe?OH?3 ? ? ?Fe3O4 2.注意网络构建

3.扫除知识盲点 (1)Fe 与 O2、H2O(g)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。Fe 在 Cl2 中燃烧,无论 Cl2 过量还是不足均生成 FeCl3。 (2)向含 Fe2 的溶液中加入硝酸、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 的检验。


(3)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 O2 隔绝。 (4)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;也可用铁


氰化钾检验 Fe2 ,现象是生成蓝色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。


(5)生成 FeCl2 除了用 Fe 和 HCl 的置换反应外,还可用化合反应:2FeCl3+Fe===3FeCl2;生成 Fe(OH)3 除 了 用 Fe3 2H2O===4Fe(OH)3。 (6)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。 (7)Fe3 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 Fe(OH)3 沉淀。
+ + +

与 碱 的 复 分 解 反 应 外 , 还 可 用 化 合 反 应 : 4Fe(OH)2 + O2 +

(8)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


-8-

沉淀过滤除去。

题组一 重要反应必练 1.按要求书写方程式。 (1)Fe 在少量 Cl2 中燃烧 2Fe+3Cl2=====2FeCl3。 (2)Fe 和 S 混合加热 Fe+S=====FeS。 (3)Fe 和 H2O(g)高温下反应 4H2O(g)+3Fe=====Fe3O4+4H2。 (4)稀 HNO3 和过量 Fe 粉或少量 Fe 粉反应的离子方程式 3Fe+8H +2NO3 ===3Fe2 +2NO↑+4H2O(铁过量)、
+ - +

点燃



高温

Fe+4H +NO3 ===Fe3 +NO↑+2H2O(铁少量)。
+ - +

(5)FeO 与盐酸、稀 HNO3 反应的离子方程式 FeO+2H ===Fe2 +H2O、
+ +

3FeO+10H +NO3 ===3Fe3 +NO↑+5H2O。
+ - +

(6)Fe2O3 与稀 HNO3 反应的化学方程式 Fe2O3+6HNO3===2Fe(NO3)3+3H2O。 (7)Fe3O4 与稀盐酸、稀 HNO3 反应的离子方程式 Fe3O4+8H ===2Fe3 +Fe2 +4H2O、
+ + +

3Fe3O4+28H +NO3 ===9Fe3 +NO↑+14H2O。
+ - +

(8)Fe(OH)2 与稀盐酸、稀 HNO3 反应的离子方程式 Fe(OH)2+2H ===Fe2 +2H2O、
+ +

3Fe(OH)2+10H +NO3 ===3Fe3 +NO↑+8H2O。
+ - +

(9)Fe(OH)3 与稀盐酸、氢碘酸反应的离子方程式 Fe(OH)3+3H ===Fe3 +3H2O、
+ +

2Fe(OH)3+6H +2I ===2Fe2 +I2+6H2O。
+ - +

(10)Fe(OH)2 露置于空气中 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。 (11)制备 Fe(OH)3 胶体 FeCl3+3H2O(沸水)=====Fe(OH)3(胶体)+3HCl。 (12)铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程 负极:2Fe-4e ===2Fe2 ,
- +



正极:O2+4e +2H2O===4OH ,





-9-

Fe2 +2OH ===Fe(OH)2↓,
+ -

4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3, 2Fe(OH)3+nH2O===Fe2O3· nH2O+3H2O。 题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√” ,错误的划“×” (1)①中为铁粉与水蒸气加热,②中为肥皂水冒泡,由②中现象能证实①中发生了反应(×)

(2014· 北京理综,11A) (2)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性(√) (2014· 天津理综,1A) (3)氧化铁能与酸反应,所以可用于制作红色颜料(×) (2014· 江苏,4D) (4)向 FeCl3 溶液中加入 Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3 ===2Fe(OH)3+3Mg2 (√)
+ +

(2013· 新课标全国卷Ⅱ,10D) (5)生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱(√) (2012· 海南,10A) (6)Fe 与 S 混合加热生成 FeS2(×) (2012· 重庆理综,7A) (7)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(√)


(2012· 广东理综,12D) (8)Fe 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(×) (2012· 山东理综,12C) (9)Fe 在足量 Cl2 中燃烧生成 FeCl2 和 FeCl3(×) (2012· 天津理综,2D) (10)稀硫酸中加入铁粉 2Fe+6H ===2Fe3 +3H2↑(×)
+ +

(2012· 大纲全国卷,7D) 题组三 Fe(OH)2 制备装置集锦 3.下列图示中能较长时间看到 Fe(OH)2 白色沉淀的有_________________________。

- 10 -

答案 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ 解析 Fe(OH)2 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 Fe(OH)2,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+2H2O=====Fe(OH)2+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。

电解

成功制备 Fe(OH)2 的关键 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↓
+ -

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。 题组四 铁及其化合物性质的综合应用 4.[2014· 福建理综,24(2)(3)]铁及其化合物与生产、生活关系密切。 (2)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下:

- 11 -

①步骤Ⅰ若温度过高,将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_________________ _______________________________________________________。 ②步骤Ⅱ中发生反应: 4Fe(NO3)2 + O2 + (2n + 4)H2O===2Fe2O3· nH2O + 8HNO3 ,反应产生的 HNO3 又将废铁皮中的铁转化为 Fe(NO3)2,该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 ③上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是______(任写一项)。 (3)已知 t ℃时,反应 FeO(s)+CO(g) (s)+CO2(g)的平衡常数 K=0.25。

①t ℃时,反应达到平衡时 n(CO)∶n(CO2)=______。 ②若在 1 L 密闭容器中加入 0.02 mol FeO(s), 并通入 x mol CO, t ℃时反应达到平衡。 此时 FeO(s) 转化率为 50%,则 x=________。 答案 (2)①4HNO3=====4NO2↑+O2↑+2H2O ②4Fe+10HNO3===4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O ③氮氧化物排放少(或其他合理答案) (3)①4∶1 ②0.05 解析 (2)①硝酸分解生成 NO2、H2O 和 O2。 ②根据图示可知 Fe 和 HNO3 反应生成 Fe(NO3)2 和 NH4NO3,结合得失电子守恒可写出化学方 程式。 ③因为 HNO3 的还原产物主要是 NH4NO3,1 mol HNO3 作氧化剂转移 8 mol 电子, 故产生的氮氧 化物较少,节约原料。 c?CO2? (3)①根据该反应的 K= =0.25,可知反应达到平衡时 n(CO)∶n(CO2)=4∶1。 c?CO? ②根据反应: 初始物质的量/mol 变化物质的量/mol 平衡物质的量/mol FeO(s)+ CO(g) 0.02 0.01 0.01 x 0.01 Fe(s)+ CO2(g) 0 0.01 0 0.01


x-0.01 0.01 0.01 0.01 根据化学平衡常数可知:K= =0.25,解得 x=0.05。 x-0.01

考点四
1.理清知识主线

铜及其重要化合物

- 12 -

? ?Cu2O Cu→? →Cu(OH)2→?CuSO4 ?CuO ?
2.注意网络构建

?CuCl2

?Cu2?OH?2CO3

3.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[Cu2(OH)2CO3]。 (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 Cu(OH)2 悬浊液常用来检验醛基。 (4)Cu 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。 (5)Cu:紫红色;CuO:黑色;Cu2S:黑色;CuS:黑色;Cu2O: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。

题组一 重要反应必练 1.按要求书写方程式。 (1)Cu 和浓 H2SO4、稀 HNO3 的反应的化学方程式 Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O、 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 (2)铜绿的生成 2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3。 (3)FeCl3 溶液腐蚀铜板的离子方程式 2Fe3 +Cu===2Fe2 +Cu2 。
+ + +



(4)Cu 和 S 混合加热、Cu 在 Cl2 中燃烧 2Cu+S=====Cu2S、 Cu+Cl2=====CuCl2。 (5)用惰性电极电解 CuSO4 溶液 2CuSO4+2H2O=====2Cu+O2↑+2H2SO4。 (6)用 Cu 作电极电解 H2SO4 溶液 Cu+2H =====Cu2 +H2↑。
+ +



点燃

电解

电解

- 13 -

题组二 准确判断物质性质 2.正误判断,正确的划“√” ,错误的划“×” (1)FeCl3 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· 新课标全国卷Ⅰ,8D) (2)氢气通过灼热的 CuO 粉末固体质量减少(√) (2014· 新课标全国卷Ⅱ,9A) (3)将锌粒投入 Cu(NO3)2 溶液中,反应后固体质量增加(×) (2014· 新课标全国卷Ⅱ,9D) (4)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金(√) (2014· 广东理综,7A) (5)向 CuSO4 溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是 H2(√) [2013· 山东理综,28(2)改编] (6)用铜作电极电解 CuSO4 溶液:2Cu2 +2H2O=====2Cu+O2↑+4H (×)
+ +

电解

(2013· 四川理综,3C) (7)过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成(√) (2012· 重庆理综,7C) (8)Al、Fe、Cu 的单质放置在空气中均只生成氧化物(×) (2011· 山东理综,12B) 题组三 综合实验探究 3.(2012· 上海,七)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑 为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:

步骤一:废铜屑制硝酸铜 如图, 用胶头滴管吸取浓 HNO3 缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量), 充分反应后过滤, 得到硝酸铜溶液。 步骤二:碱式碳酸铜的制备 向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至 70 ℃左右,用 0.4 mol· L
-1

的 NaOH

溶液调节 pH 至 8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。 完成下列填空: (1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式________________________________________ ________________________________________________________________________。

- 14 -

(2)上图装置中 NaOH 溶液的作用是____________。反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含 有 NaOH 外,还有__________(填写化学式)。 (3)步骤二中,水浴加热所需仪器有__________________________________________、 __________________(加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是________________。
2 (4)步骤二的滤液中可能含有 CO2 3 ,写出检验 CO3 的方法______________________
- -

________________________________________________________________________。 (5)影响产品产量的主要因素有______________________________________________。 (6)若实验得到 2.42 g 样品(只含 CuO 杂质),取此样品加热至分解完全后,得到 1.80 g 固体, 此样品中碱式碳酸铜的质量分数是________。 答案 (1)Cu+4H +2NO3 ===Cu2 +2NO2↑+2H2O
+ - +

(2)吸收氮氧化物(合理即可) NaNO3、NaNO2 (3)烧杯 温度计 除去产品表面吸附的硝酸钠 (4)取样,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明含有 CO2 3 (5)温度、pH (6)0.92 解析 (2)广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体 NOx,NaOH 溶液可用来吸收 NOx,利 用 NOx+NaOH― →NaNO2+NaNO3+H2O 可知,反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了剩余 的 NaOH 外,还含有新生成的 NaNO2 与 NaNO3。(3)因反应器为大试管,故水浴加热中用来盛 放水的仪器可以选用烧杯,另外还需要温度计(测定水温);洗涤可除去碱式碳酸铜表面吸附的 硝酸钠。(5)由步骤二可知实验成功的关键是控制溶液 pH 和反应温度,故影响产品质量的主要 因素为温度、pH。(6)碱式碳酸铜完全分解得到 CuO,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为 x, 依据碱式碳酸铜分解的化学方程式,利用“差量法”可得:222∶62=2.42x∶(2.42-1.80),解 得 x=0.92。


考点五
1.规律方法

洞悉金属活动性顺序与金属冶炼

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
- 15 -

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,11)①②③④四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①>②;活动性相对较差的金属作原电池的正极,故金属 的活动性①>③;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④>②;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③>④。 由此可得金属活动性:①>③>④>②。 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.下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是( 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 )
+ -

- 16 -

答案 D 解析 电解氯化镁水溶液的化学方程式:MgCl2+2H2O=====Mg(OH)2↓+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,28(1)]由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________。 a.Fe2O3 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。 6.[2014· 天津理综,7(3)]已知: 化合物 类型 熔点/℃ MgO 离子化合物 2 800 Al2O3 离子化合物 2 050 MgCl2 离子化合物 714 AlCl3 共价化合物 191 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3
电解

工业制镁时,电解 MgCl2 而不电解 MgO 的原因是________________________________;制铝 时,电解 Al2O3 而不电解 AlCl3 的原因是___________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 MgO 的熔点高,熔融时耗费更多能源,增加生产成本 AlCl3 是共价化合物,熔融态难 导电 解析 MgO 的熔点太高,电解时消耗的能量多,增加生产的成本;AlCl3 属于共价化合物,熔 融态时难导电。 题组三 金属冶炼的综合应用 7.[2012· 江苏,20(2)①]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+17H2===17MgH2+12Al。得到的混合物 Y(17MgH2+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。 8.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 MgCl2· 6H2O,然后再制得无水 MgCl2。 方法二:MgCO3=====MgO+CO2↑;MgO+C+Cl2=====MgCl2+CO。
△ △

- 17 -

则在“方法一”中,从 MgCl2· 6H2O 制无水 MgCl2 操作时应在________保护下进行。 答案 HCl 气流 解析 由于 MgCl2· 6H2O 制无水 MgCl2 时发生水解,故要得到无水 MgCl2,应该在 HCl 保护气 流作用下进行。 专题突破练 一、单项选择题 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 B.Na C.Fe D.Al 答案 D 解析 金属铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜保护层,防止内层的金属进一步被氧化, D 正确。K、Na、Fe 表面形成的氧化膜比较疏松,不能保护内层金属,A、B、C 错误。 2.(2014· 珠海二模)下列各组中的两种物质相互反应时,无论哪种过量,都可以用同一个离子 方程式表示的是( ①碳酸钠溶液与盐酸 ) ②偏铝酸钠溶液与盐酸 ③二氧化碳与氢氧化钠溶液 ④硝酸银溶液

和氨水 ⑤氯化铝与氨水 ⑥碳酸氢钠溶液与澄清石灰水 A.③⑤ B.①③⑥ C.仅有⑤ D.②④ 答案 C 解析 ①盐酸过量生成 NaCl、H2O 和 CO2,盐酸不足生成 NaHCO3 和 NaCl。②盐酸过量生成 AlCl3 和 NaCl,盐酸不足生成 Al(OH)3 和 NaCl。③CO2 不足生成 Na2CO3 和 H2O,CO2 过量生 成 NaHCO3。④氨水不足生成 AgOH 和 NH4NO3,氨水过量生成银氨溶液。⑥Ca(OH)2 不足生 成 Na2CO3、CaCO3 和 H2O,Ca(OH)2 过量生成 CaCO3、NaOH 和 H2O。 3.(2014· 江门一模)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 g 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 g 固体 B.取 a g 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 g C.取 a g 混合物与足量的 BaCl2 溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得到 b g 固体 D. 取 a g 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 B 解析 A 项, 因为灼烧后, b g 固体为总的 NaCl 的质量, 所以列方程组可求得 Na2CO3 的质量, 正确;B 项,b g 为 CO2 和带出水蒸气的质量,无法求得 Na2CO3 的质量,错误;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

- 18 -

的量,进一步求 Na2CO3 的质量,正确。 4. (2014· 上海, 15)下图是模拟 “侯氏制碱法” 制取 NaHCO3 的部分装置。 下列操作正确的是( )

A.a 通入 CO2,然后 b 通入 NH3,c 中放碱石灰 B.b 通入 NH3,然后 a 通入 CO2,c 中放碱石灰 C.a 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b 通入 CO2,然后 a 通入 NH3,c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 答案 C 解析 侯氏制碱法的原理是向饱和的 NaCl 溶液中先通入 NH3,然后通入 CO2,利用生成的碳 酸氢钠溶解度小而析出。由于 NH3 在水中的溶解度大所以先通 NH3,但为了防倒吸,所以 a 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,考虑 NH3 的尾气处理所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉,即 C 选项。 5.(2014· 上海,17)用 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板上的铜,所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉 充分反应后的溶液分析合理的是( )


A.若无固体剩余,则溶液中一定有 Fe3 B.若有固体存在,则溶液中一定有 Fe2




C.若溶液中有 Cu2 ,则一定没有固体析出 D.若溶液中有 Fe2 ,则一定有 Cu 析出


答案 B 解析 本题考查铁及其化合物的性质。 FeCl3 溶液腐蚀印刷电路板上铜的反应为 2FeCl3 +

Cu===2FeCl2+CuCl2,所得的溶液中存在 FeCl2 和 CuCl2,还可能有过量的 FeCl3 溶液,加入 铁粉充分反应后,A 项若无固体剩余,说明原溶液中含有 Fe3 ,反应后不一定还含有;B 项


中不管固体是铁粉还是铜粉,溶液中一定含有 Fe2 ;C 项中若溶液中有 Cu2 ,可以有部分铜
+ +

固体析出;D 项若溶液中有 Fe2 ,不一定有 Cu 析出。


6.将质量为 W1 g 的钠、铝混合物投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,溶液澄清,共 收集到标准状况下的气体 V1 L。向溶液中逐滴加入浓度为 a mol· L
-1

的盐酸,过程中有白色沉

淀生成后又逐渐溶解,当沉淀恰好消失时所加盐酸体积为 V2 L,测得溶液中含盐酸盐溶质共 W2 g。下列所列关系式中正确的是( A.35.5a=(W2-W1)V2 V1 B.n(Na)+3n(Al)= mol 11.2 W1 C.n(Al)> mol 50 )

- 19 -

D.aV2> 答案 B

V1 11.2

解析 反应原理为 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ NaOH+HCl===NaCl+H2O NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O。 根据金属失去电子的物质的量等于放出氢原子的物质的量可以判断 B 正确;根据最后生成的 溶质为 AlCl3、NaCl,由 Cl 守恒可以判断 D 项错误; A 项,应改为 35.5V2 a=W2-W1; W1 C 项,根据题意,Al 的物质的量应小于 Na 的物质的量,即 n(Al)< mol。 50 W1 (注: mol 为当 n(Al)=n(Na)时,Al 或 Na 的物质的量)。 50 7.向 Na2CO3、NaHCO3 混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系 如下图所示。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 、OH 、SO2 4 、NO3
+ - -



B.b 点对应的溶液中:Al3 、Fe3 、MnO4 、Cl
+ + -



C.c 点对应的溶液中:Na 、Ca2 、NO3 、Cl
+ + -



D.d 点对应的溶液中:F 、NO3 、Fe 2、Ag
- - +



答案 C 解析 A 项,a 点存在 HCO3 ,OH 不能大量共存;B 项,b 点正好生成 NaHCO3 溶液,Al3 、
- - +

Fe3 不能大量共存;D 项,d 点含有大量的 Cl ,Ag 不能大量共存。
+ - +

8.CuO 和 Fe2O3 的混合物 m g,向其中加入 1 mol· L

-1

的 HNO3 溶液 200 mL 恰好完全反应, )

若将 m g 该混合物用足量 CO 还原,充分反应后剩余固体质量为( A.(m-3.2) g B.(2m-3.2) g C.(m-1.6) g D.(2m-1.6) g 答案 C

1 - 解析 n(O)= n(NO3 )=0.1 mol,所以充分反应后剩余固体质量为(m-1.6) g。 2 二、双项选择题 9.下列有关碳酸钠在化学实验中的作用叙述错误的是( A.用碳酸钠溶液制备少量烧碱 )

- 20 -

B.用饱和碳酸钠溶液除去 CO2 中混有的 HCl 气体 C.用饱和氢氧化钠溶液除去乙酸乙酯中混有的乙醇和乙酸 D.用热的碳酸钠溶液洗涤银镜反应前试管内壁的油污 答案 BC 解析 A 项,Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH;B 项,应选用饱和 NaHCO3 溶液;C 项,应选用饱和 Na2CO3 溶液,可溶解乙醇,中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度;D 项,CO2 3 +H2O HCO3 +OH ,加热促进水解,碱性增强,油污水解程度增大。 )
- - -

10.(2014· 珠海二模)下列反应所得溶液中,一定只含一种溶质的是( A.向铁粉中加入稀硝酸 B.向烧碱溶液中通入过量 CO2 气体 C.向稀盐酸中滴入少量的 NaAlO2 溶液 D.向 MgSO4、H2SO4 的混合溶液中加入过量的 Ba(OH)2 溶液 答案 BD

解析 A 项,溶质可以为 Fe(NO3)2、Fe(NO3)3 或其混合物;C 项,溶质为 AlCl3 和 NaCl;D 项, 沉淀为 Mg(OH)2 和 BaSO4,所以溶质只为 Ba(OH)2。 三、非选择题 11.铁是人体中必需微量元素中含量最多的,体内缺失会引起贫血。含 FeO2 4 离子的盐具有强


氧化性,能杀菌消毒,如高铁酸钾是一种新型、高效的消毒剂及绿色净水剂。铁及其化合物 之间的相互转化可用下式表示: Fe2 请回答下列有关问题: (1)Fe 与过量稀硫酸反应可以制取 FeSO4。若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化,要求 产物纯净。可选用的试剂是________(填序号)。 a.Cl2 b.Fe c.HNO3 d.H2O2


① ④

Fe3



② ③

FeO2 4



(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂, 其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3 ===Cu2 +5Fe2 +2S,则下列说法正确的是________(填序
+ + +

号)。 a.反应中,所有铁元素均被还原 b.从物质的组成来看,黄铜矿属于复盐 c.反应中,CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂 d.当转移 1 mol 电子时,有 46 g CuFeS2 参加反应 (3)下列是工业制取高铁酸钾的一种方法,请在方框内填上合适的微粒符号并配平该离子方程 式: __Fe3 +__


+__Cl2― →__FeO2 4 +__Cl +__
- -

- 21 -

答案 (1)d (2)d (3)2Fe3 +8H2O+3Cl2===2FeO2 4 +6Cl +16H
+ - - +

解析 (1)H2O2 氧化 Fe2 不引入杂质离子


2Fe2 +H2O2+2H ===2Fe3 +2H2O
+ + +

a 项,CuFeS2 中的 Fe 化合价没有发生变化。b 项,黄铜矿在溶液中不能电离出 Cu2 、Fe2 、
+ +

S2 。c 项,CuFeS2 只作还原剂。


12.合金是建造航空母舰的主体材料。如:航母舰体可由合金钢制造;航母升降机可由铝合 金制造;航母螺旋桨主要用铜合金制造。 (1)下列事实可用作比较 Al 和 Fe 金属性强弱依据的是________。 A.Al 的导电性、导热性比 Fe 更好 B.Al(OH)3 可溶于 NaOH 溶液,Fe(OH)3 不溶于 NaOH 溶液 C.相同质量的 Al 片和 Fe 片,投入到等浓度的稀硫酸溶液中,Al 片产生氢气更多 D.在野外利用铝热剂焊接铁轨 (2)航母在海洋中行驶时,舰体发生的电化学腐蚀类型为_______________________ _________________________________________________, 其中正极发生的电极反应式为______________________________________________。 (3)取 a g Cu—Al 合金样品用酸完全溶解后,加入过量 NaOH,过滤、洗涤、烘干、燃烧得 a g 固体,则合金中 Cu 的质量分数为___________________________________________。 (4)Al—Mg 合金焊接前用 NaOH 溶液处理铝表面 Al2O3 膜, 其化学方程式为________________ ________________________________________________________________________。 (5)取适量 Al—Mg 合金样品置于烧杯中, 加入 20 mL 1 mol· L 下列叙述正确的是________。 A.Mg 作负极,Al 作正极 B.该反应速率比纯铝与 NaOH 溶液的反应速率快 C.若把 NaOH 中的 H 换成 D(D 为重氢),生成的氢气中 D 与 H 物质的量之比为 1∶2 2 - D.若加入的是 20 mL 1 mol· L 1 的盐酸,则放出的氢气的物质的量减少 3 答案 (1)D (2)吸氧腐蚀 O2+2H2O+4e ===4OH (3)0.80 (4)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
- - -1

的 NaOH 溶液, 恰好完全反应。

- 22 -

(5)BD 解析 (1)D 项,铝热反应可以证明 Al 的还原性大于 Fe,从而证明金属性 Al>Fe。 (2)航母在海洋中发生吸氧腐蚀,正极反应式为 O2+2H2O+4e ===4OH 。 (3)反应过程为 + Cu H Cu2 NaOH?过量? △ ― ― → 3+ ― ― ― ― ― →Cu(OH)2― ― →CuO Al Al 过滤






所以 Cu 的质量分数为 a ×64 80 w(Cu)= =0.80。 a (4)Al2O3 溶于 NaOH 溶液,化学方程式为 Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。 (5)A 项,NaOH 溶液作介质时,Mg 作正极,Al 作负极; B 项,形成原电池,反应速率加快; C 项,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,水作氧化剂; D 项, 2Al + 2NaOH+2H2O===2NaAlO2+ 3H2↑ 0.03 mol

0.02 mol 0.02 mol 由题可知,盐酸不足,故 2HCl 0.02 mol ~ H2 0.01 mol

2 所以放出 H2 的物质的量减少 。 3 13.甲学生对 Cl2 与 FeCl2 和 KSCN 混合溶液的反应进行实验探究。 操作 现象

Ⅰ.A 中溶液变为血红色

Ⅱ.稍后,溶液由红色变为黄色 (1)B 中反应的离子方程式是________________________________________________。 (2)A 中溶液变为血红色的原因是____________________________________________。 (3)为了探究现象Ⅱ的原因,甲同学进行如下实验。 ①取 A 中黄色溶液于试管中,加入 NaOH 溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在 ________。 ②取 A 中黄色溶液于试管中,加入过量的 KSCN 溶液,最终得到红色溶液。 甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是 SCN 与 Cl2 发生了反应。 (4)甲同学猜想 SCN 可能被 Cl2 氧化了,他又进行了如下研究。
- -

- 23 -

资料显示:SCN 的电子式为 ①甲同学认为 SCN 中碳元素没有被氧化,理由是_____________________________ ________________________________________________________________________; ②取 A 中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,由此证明 SCN 中被氧化的元素是______________; ③通过实验证明了 SCN 中氮元素转化为 NO3 ,他的实验方案是__________。 ④若 SCN 与 Cl2 反应生成 1 mol CO2,则转移电子的物质的量是________ mol。 答案 (1)Cl2+2OH ===Cl +ClO +H2O (2)Fe2 被 Cl2 氧化生成 Fe3 ,Fe3 与 SCN 反应生成血红色的 Fe(SCN)3,所以溶液变血红色
+ + + - - - - - - - - -



(3)①Fe3



(4)①SCN 中的碳元素是最高价态+4 价 ②硫元素 ③取足量铜粉于试管中,并加入少量 A 中黄色溶液和一定量的盐酸,加热,观察到试管上方 有红棕色气体生成,证明 A 中存在 NO3 ,故 SCN 中氮元素被氧化成 NO3 ④16 解析 (1)Cl2 和 NaOH 反应生成 NaCl、NaClO 和 H2O。 (2)2Fe2 +Cl2===2Fe3 +2Cl
+ + + - - - - -



Fe3 与 SCN 反应生成血红色溶液。 (3)①加入 NaOH 生成红褐色沉淀, 证明一定有 Fe3 , 而红色变为黄色的原因只能是 Cl2 把 SCN
+ -

氧化,根据 SCN 的电子式,C 呈+4 价,N 呈-3 价,S 呈-2 价。




②根据产生白色沉淀现象,证明 S 元素被氧化成 SO2 4 。 ③证明 NO3 存在,可以利用其在酸性条件下的强氧化性。 ④SCN +8Cl2+9H2O===SO2 4 +NO3 +CO2+18H +16Cl
- - - + - -

所以生成 1 mol CO2 时,转移电子的物质的量为 16 mol。 14.(2014· 广东省中山市质量调研)我国化工专家侯德榜勇于创新,改进氨碱法设计了“联合制 碱法” ,为世界制碱工业作出了突出贡献。请完成下列问题: (1)“联合制碱法”制得的“碱”是________________________(填化学式)。 (2)氨碱法和联合制碱法是两大重要的工业制碱法,下列选项中,不正确的是________。 选项 A B C D 方法 内容 原料 可能的副产物 循环物质 评价 氨碱法 食盐、氨气、生石灰 氯化钙 氨气、二氧化碳 原料易得;设备复杂;能耗高 联合制碱法 食盐、氨气、二氧化碳 氯化铵 氯化钠 原料利用率高;废弃物少

- 24 -

某实验小组,利用下列装置模拟“联合制碱法” 。

(3)取上述仪器连接装置,顺序为(a)接(

)、(

)接(

);(b)接(

);

检验气密性后装入药品,应该先让__________________(填上述字母)装置先发生反应,直到产 生的气体不能再在 C 中溶解时,再通入另一装置中产生的气体。 (4)C 中用球形干燥管而不用直导管,其作用是________________________________, D 中应选用的液体为______________________。 (5)C 中广口瓶内产生固体的总化学方程式为__________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱 中碳酸氢钠的质量分数可表示为____________________________________________ (注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。 答案 (1)Na2CO3 (2)AC (3)f e d c B (4)防倒吸 饱和 NaHCO3 溶液 (5)CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl 84?m1-m2? (6)w(NaHCO3)= (m1 为样品质量,m2 为加热后产品的质量) 31m1 解析 (1)“联合制碱法”制得的“碱”为“纯碱” 。 (2)A 项,氨碱法原料有:食盐、石灰石(经煅烧生成生石灰和 CO2)、氨气,联合制碱法原料有: 食盐、氨气和 CO2,错误;C 项,氨碱法循环物质:NH3 和 CO2,联合制碱法循环物质:NaCl、 CO2,错误。 (3)联合制碱法应先通 NH3,再通 CO2,所以应使 B 装置先发生反应。 (4)NH3 极易溶于水,应防止倒吸,应选用饱和 NaHCO3 溶液除去 CO2 中的 HCl。 (5)CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。 (6)设样品质量为 m1 g,加热后固体质量为 m2 g 2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑


Δm

- 25 -

168 x ?m1-m2?×168 84?m1-m2? x= = 62 31 所以 NaHCO3 的质量分数为 84?m1-m2? w(NaHCO3)= 。 31m1

62 m1-m2

- 26 -


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