资源简介

(共31张PPT)
第12讲　钠及其氧化物
1.了解钠的单质和氧化物的性质及用途。
2.掌握钠与氧气、水、酸、盐溶液反应的特点。
3.了解氧化钠与过氧化钠的区别，掌握过氧化钠与水、二氧化碳反应的规律。
01
考点梳理 高效演练
考点一　活泼的金属单质——钠

1.物理性质
钠是一种具有________色金属光泽的固体，质地________，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的________，但比煤油的________，导电性、导热性良好。
银白　
柔软　
小　
大　
4Na＋O2===2Na2O　
2Na＋S===Na2S　
(2)与水、酸、盐和醇反应。
物质 化学(或离子)方程式
水(滴有 酚酞溶液) 离子方程式：_______________________________
(浮、熔、游、响、红)
酸 (如盐酸) 离子方程式：_____________________________
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑　
物质 化学(或离子)方程式
盐 如CuSO4 溶液 化学方程式：___________________________________ _________________
如熔融 TiCl4 化学方程式：___________________________________
醇(如乙醇) 化学方程式：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑
2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
3.制取、保存与用途
制取 化学方程式：______________________________
保存 通常保存在________或________中
用途 (1)钠钾合金(液态)用作核反应堆的________________。
(2)作为强还原剂，熔融状态下冶炼某些金属(如钛)。
(3)作为电光源，制作高压钠灯
石蜡油　
煤油　
传热介质
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
一、钠的性质的实验探究
1.某同学对钠与水的反应进行了如下探究，下述实验操作或现象分别体现了钠的什么性质？
实验操作或现象 钠的性质
(1)用镊子从煤油中取出一块钠，用滤纸吸干表面的煤油 _____________________________
(2)用小刀切取两小块钠，新切开的截面呈银白色，很快变暗 ______________________________________________________________
答案：(1)钠的密度比煤油的大　(2)钠很软，为银白色固体，易被O2氧化　
实验操作或现象 钠的性质
(3)将其中一小块钠投入盛有水的烧杯中，盖上玻璃片。发现钠浮于水面并四处游动，滴有酚酞的水变为红色 ____________________________
(4)将另一小块钠投入盛有水和苯各10 mL的试管中。观察到钠在苯和水的交界面处上下跳动，并有大量气泡产生 ______________________________________________________________
答案：(3)钠的密度比水的小，与水剧烈反应，生成碱　(4)钠的密度比苯的大，但比水的小，与水剧烈反应产生气体
二、钠与水溶液反应的分析
2.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体放出又有白色沉淀产生的是_________(填序号)。
①MgSO4溶液　　　　 ②BaCl2溶液
③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液
⑤CuCl2溶液 ⑥NH4NO3溶液
答案：①③④
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
电子式 ______________
________________
氧元素价态 ____________价 ____________价
颜色、状态 ______________ ______________
阴、阳离子个数比 ______________ ______________
类别 ______________ ______________
考点二　氧化钠和过氧化钠

1.氧化钠和过氧化钠的比较
－2　
－1　
白色固体　
淡黄色固体
　1∶2
1∶2　
碱性氧化物　
过氧化物
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
与水 反应 _____________________ (填化学方程式，下同) ____________________________
与CO2反应 _______________________ _____________________________
与盐酸反应 _________________________ ________________________________
用途 用于制取少量Na2O2、烧碱 强氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
　Na2O＋H2O===2NaOH　
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Na2O＋CO2===Na2CO3　
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
2.过氧化钠的强氧化性
[注意]　(1)遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。
(2)遇H2O、H＋时，Na2O2发生自身的氧化还原反应。
3.Na2O2与CO2、H2O的反应规律
固体质量 变化关系 当CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量分别为28 g·mol－1×n(CO2)、2 g·mol－1×n(H2O)　
答案：(1)×　 (2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√
一、过氧化钠的性质的实验探究
1.Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)Na2O2中的化学键类型为_____________，氧元素的化合价为________。
(2)根据实验分析：使酚酞溶液变红的原因是________________________(用化学方程式解释)；除了上述反应外，还存在另一反应，该反应的化学方程式是____________________；轻轻振荡后，酚酞溶液红色褪去的原因是_____________________。
(3)用离子方程式解释酸性高锰酸钾溶液褪色的原因：__________________。
二、Na2O2与CO2、H2O反应的分析与计算
2. 在200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g，原混合气体的总物质的量是________。
答案：0.5 mol
3.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，原混合气体中O2的质量分数是________(保留1位小数)。
答案：54.5%
4.密闭容器中盛有1 mol NaHCO3和0.8 mol Na2O2，加热充分反应后，容器内残留的固体及其物质的量是___________________。
答案：1.0 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH
02
真题研做 高考通关
√
B.H2O中氧原子的成键电子对数是2，孤电子对数是2，价层电子对数为4，根据价层电子对互斥模型，H2O的空间结构为V形，B错误；
C.H2O2 中H元素的化合价为＋1价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，可计算出O元素的化合价为－1价，C正确；
D.NaOH中O和H之间是共价键，D错误。
√
2.(2023·新高考北京卷)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法正确的是(　　)
A．Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B．反应①中H2O发生氧化反应，反应②中H2O发生还原反应
C．Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2，CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同
解析：Na2O2中既有离子键又有非极性共价键，CaH2中只有离子键，A错误；
反应①中H2O中氢、氧元素的化合价均未发生变化，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，反应②中H2O发生还原反应，B错误；
反应①中每生成1 mol 氧气转移2 mol电子，反应②中每生成1 mol氢气转移1 mol电子，故反应①和②中转移的电子数相同时，产生的氧气和氢气的物质的量之比为1∶2，D错误。
3.(2022·新高考天津卷)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为______________________。
(2)NaCl的熔点为800.8 ℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下：
加入CaCl2的目的是____________________________________。
(3)Na2O2的电子式为__________________。在25 ℃和101 kPa时，Na与O2反应生成1 mol Na2O2放热510.9 kJ，写出该反应的热化学方程式：____________。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前，需依次通过________、________(填字母)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH溶液 d．KMnO4溶液
(5)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O，1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为________g。(共46张PPT)
第13讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属
1.知道Na2CO3、NaHCO3的主要性质及相互转化。
2.掌握Na2CO3、NaHCO3鉴别、除杂的常用方法。
3.了解碱金属的相似性、递变性及焰色试验。
01
考点梳理 高效演练
考点一　碳酸钠和碳酸氢钠

1.物理性质及应用
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 ____________ ____________
俗名 ____________ ____________
色、态 ____色粉末 细小的____色晶体
水溶性 ______溶于水 易溶于水，但同温下比Na2CO3的溶解度小
应用 用于纺织、造纸、制玻璃、制皂等 用于制药、焙制糕点等
Na2CO3　
NaHCO3　
纯碱或苏打
小苏打　
白　
白　
易　
2.化学性质
(1)Na2CO3。
写出上述字母所表示反应的化学方程式：
a．______________________________________；
b．_________________________________________；
c．___________________________________________。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
写出上述字母a、c、d所表示反应的化学方程式及b所表示反应的离子方程式：
a．___________________________________；
b．Ca(OH)2过量：____________________________________；
Ca(OH)2少量：______________________________________________；
c．_________________________________________________；
d．__________________________________________________。
(2)NaHCO3。
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O　
(3)相互转化。
3.鉴别方法
(1)热稳定性不同。
(2)相同条件下，和酸反应生成气体的速率不同。
Na2CO3　
NaHCO3　
NaHCO3
Na2CO3　
(3)溶液的碱性不同。
Na2CO3　
NaHCO3
(2)图像分析。
若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3
若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH　
若V(Oa)[易错秒判]
(1)在日常生活中，小苏打常用作食用碱而苏打不能(　　)
(2)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化(　　)
(3)NaHCO3受热易分解，故可用于制胃酸中和剂(　　)
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出(　　)
(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液(　　)
(6)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡(　　)
(7)相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：苏打>小苏打(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√
√
解析：A项，Na2CO3溶液可除油污是因为碳酸根离子水解生成OH－，使溶液呈碱性，油脂在碱性条件下水解生成可溶于水的物质，正确；
C项，NaOH溶液与过量的CO2反应生成NaHCO3，错误；
D项，NaHCO3与醋酸反应生成二氧化碳，但是醋酸是弱电解质，在写离子方程式时不能拆成离子形式，错误。
2.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，实验装置如下图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ(盐酸足量且固体质量相同)所示实验，能够达到实验目的的是_________________________________(填装置序号)，写出该实验装置中能确定粉末是NaHCO3的两点现象：_________________________。
解析：Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸均能反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，故实验Ⅰ不能鉴别。等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应时，NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量更多，故实验Ⅱ可以鉴别。
答案：Ⅱ　气球膨胀较大；产生气泡较剧烈
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，写出共同发生反应的化学方程式(若为离子反应，则写离子方程式)：___________________________、
________________________________________________。
解析：NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不易分解，实验Ⅲ、Ⅳ共同的反应为NaHCO3的分解反应和CO2与 Ca(OH)2 生成沉淀的反应。
(3)若用实验Ⅳ确定NaHCO3比Na2CO3易分解，则试管B中装入的固体是______________________(填化学式)，原因是_______________________。
解析：试管B中的温度比试管A中的温度低，只有将NaHCO3置于试管B中才能证明NaHCO3更易分解。
答案：NaHCO3　试管B中的温度低于试管A中的温度
二、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
3.分别向两个烧杯中加入100 mL等物质的量浓度的氢氧化钠溶液，再通入一定量的CO2，随后各取20 mL上述溶液于A、B两支试管中，分别向A、B试管中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积与所加入盐酸的体积的关系如下图所示。
(1)在A试管中，溶质是________________(填化学式)，物质的量之比为________________。
解析：对于A试管，V1＝100 mL，V2＝150 mL－100 mL＝50 mL答案：NaOH、Na2CO3　n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1
(2)在B试管中，溶质是__________________(填化学式)，物质的量之比为____________。
解析：对于B试管，V1＝50 mL，V2＝150 mL－50 mL＝100 mL>V1，据此判断溶液中溶质是Na2CO3和 NaHCO3。根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑可知，n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1。
答案：Na2CO3、NaHCO3　n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶1
(3)原氢氧化钠溶液中溶质的物质的量浓度为________。
答案：1.5 mol·L－1
4.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到如下图所示的图像。按要求回答下列问题：
(1)写出依次发生反应的化学方程式：_____________________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)①代表________(填化学式，下同)的变化曲线；②代表________的变化曲线；③代表______的变化曲线。
答案：(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　(2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3　
(3)盐酸的物质的量浓度为____________。
答案：0.05 mol·L－1　
(4)加入盐酸的体积为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。
解析：根据元素守恒有n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，在标准状况下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
答案：0.112 L
考点二　碱金属　焰色试验

1.碱金属元素的相似性与递变性(由Li→Cs)
项目 相似性 递变性
原子 结构 最外层均有________个电子 电子层数逐渐______；核电荷数逐渐______；原子半径逐渐______
元素性质 都具有较强的______性，最高正价均为____价 金属性逐渐________
1　
增多　
增大　
增大　
金属
＋1　
增强　
项目 相似性 递变性
单质性质 物理性质 呈银白色(Cs略带金色光泽)，密度较小，熔、沸点______ 密度总体上呈增大趋势，熔、沸点逐渐________
单质性质 化学性质 都具有较强的_____性 还原性逐渐______；与O2反应越来越______，产物越来越______
较低　
降低　
还原
　增强
剧烈　
复杂　
2.碱金属的特殊性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。
(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度，因此将锂保存在____________中。
(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是________剂。
(4)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原试剂瓶，但Na、K等需要放回原试剂瓶。
(5)锂与O2反应只生成Li2O。
石蜡　
强还原　
3.焰色试验
(1)概念。
根据金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。焰色试验属于________变化，是元素的性质。
物理
(3)一些金属元素的焰色。
金属元素 锂 钠 钾 铷
焰色 紫红色 ____色 ____色 紫色
金属元素 钙 锶 钡 铜
焰色 ____色 洋红色 黄绿色 ____色
黄
紫　
砖红　
绿
1.下列关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的是__________(填序号)。
①对应的氢氧化物中，碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③与O2反应均可得到多种氧化物　④单质的密度依次增大　⑤单质的还原性依次增强　⑥对应阳离子的氧化性依次增强
答案：②③④⑥
√
2.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与观察钾的焰色试验的操作如下。下列叙述不正确的是(　　)
A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同，再蘸取被检验物质
B．钠的焰色试验也需要透过蓝色钴玻璃观察
C．实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
D．没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
解析：钠的焰色试验可直接观察，B项错误。
3.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作为溶剂，原因是______________________________。
(2)金属钾是一种活泼金属，下列有关其性质的说法正确的是_____(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 mol·L－1 KOH溶液的碱性比1 mol·L－1 NaOH溶液的强
答案：(1)锂可以与水反应　(2)B　
(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为____________，与水反应放出氢气，化学方程式为______________。生成1 mol氢气时，反应中转移电子数为________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的主要成分为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，反应的化学方程式为_______________。
02
真题研做 高考通关
√
解析：石灰水与Na2CO3和NaHCO3都能反应产生白色CaCO3沉淀，无法鉴别，B错误。
√
2.下列关于钠的化合物的说法正确的是(　　)
A．(2022·新高考海南卷)小苏打的主要成分是Na2CO3
B．(2022·高考全国乙卷)碳酸氢钠可用作食品膨松剂
C．(2022·高考全国乙卷)焰火中红色来源于钠盐灼烧
D．(2022·新高考湖南卷)NaHCO3溶液与少量的 Ba(OH)2溶液混合：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
解析：小苏打的主要成分是NaHCO3，A错误；
碳酸氢钠不稳定，受热易分解产生二氧化碳气体，气体能使面团松软，可用作食品膨松剂，B正确；
钠元素灼烧显黄色，因此焰火中的红色不是来源于钠盐的灼烧，C错误；
√
B项，碱转化为两种盐，即向NaOH溶液中通入Cl2
生成NaCl和NaClO，正确；
C项，过氧化钠溶于水的离子方程式中，过氧化钠应用化学式表示，错误；
D项，硅酸钠易溶于水，离子方程式中应拆写为离子形式，错误。
√
解析：A.同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，故钠元素的第一电离能大于钾元素的第一电离能，A说法正确；
C.钾和钠均能与水发生置换反应，故钾不能置换出 NaCl溶液中的钠，C说法不正确；
D.钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，二者相差8，D说法不正确。(共32张PPT)
第14讲　铁及其氧化物、氢氧化物
1.了解铁的主要性质及其在生产、生活中的应用。
2.知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。
3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。
01
考点梳理 高效演练
考点一　铁的单质、氧化物

1.铁的单质
(1)物理性质。
铁是______色固体，熔点较高，具有良好的导热性、导电性、延展性，能被_______吸引。
银白　
磁体　
(2)化学性质。
铁的化学性质比较活泼，有较强的还原性，主要被氧化为＋2价和＋3价铁的化合物，但纯铁有很强的抗腐蚀能力。
钝化　
＋3　
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　
2.铁的氧化物
(1)物理性质。
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — ________ __________
色、态 黑色粉末 ____________ 黑色晶体
铁元素的价态 ________ ________ ____________
氧化物类型 ____________ ____________ 复杂氧化物
用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 用作磁性材料
铁红　
磁性氧化铁　
红棕色粉末　
＋2价　
＋3价　
＋2价、＋3 价　
碱性氧化物　
碱性氧化物　
(2)化学性质。
①稳定性 FeO不稳定，在空气里受热，能迅速被氧化成________
②与非氧化性酸反应(如稀硫酸) FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
_____________________________________
③与氧化性酸反应(如稀硝酸) FeO与稀硝酸反应的离子方程式：
__________________________________________
Fe3O4　
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O　
④与还原性酸反应 (如氢碘酸) Fe2O3与氢碘酸反应的离子方程式：___________________________________________
Fe2O3＋6H＋＋2I—===2Fe2＋ ＋I2＋3H2O
[易错秒判]
(1)铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态的形式存在(　　)
(2)Fe分别与Cl2和盐酸反应所得氯化物相同(　　)
(3)常温下可用铁制容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸(　　)
(4)四氧化三铁中铁元素有＋2价和＋3价，它是一种混合物(　　)
(5)铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4(　　)
(6)FeO与稀硝酸反应的化学方程式为FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O(　　)
答案：(1)×　 (2)×　 (3)√　(4)×　 (5)√　 (6)×
一、铁及其氧化物的性质
1.化学让生活更美好。下列说法不正确的是(　　)
A．钢铁使用时要尽可能减少钢铁的氧化损耗
B．常温下，铁的氧化物都不溶于水，也不与水反应
C．故宫是中国最大的古代文化艺术博物馆，氧化铁可用作故宫红色外墙的涂料
D．氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成氧化铁
解析：氧化亚铁在空气中加热会被迅速氧化成四氧化三铁，故D错误。
√
√
解析：A.实验时，应先用水蒸气排出装置中的空气，即先点燃酒精灯再点燃酒精喷灯，A错误；
B.铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，B错误；
C.氢气是中性气体，可以用无水氯化钙干燥，C正确；
D.收集的气体是氢气，密度比空气的小，应用向下排空气法，选用装置①，D错误。
二、铁的氧化物组成的分析
3.准确称取2.88 g某种铁的氧化物，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀的质量为4.00 g。该氧化物的化学式为________。
答案：FeO
4.有一块铁的“氧化物”样品，用140 mL 5.0 mol·L－1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部转变为Fe3＋。该样品的化学式可能为________。
解析：根据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，铁的“氧化物”样品用盐酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根据电荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)＝0.14 L×5.0 mol·L－1＝0.7 mol，解得n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，该氧化物可表示为FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
答案：Fe5O7
考点二　铁的氢氧化物

1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、态 ________________ ________________
与盐酸反应 ____________________________________(填离子方程式，下同) _____________________________
受热分解 —
白色固体　
红褐色固体　
Fe(OH)2＋2H＋===
Fe2＋＋2H2O　
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O　
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的 关系 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______色絮状沉淀迅速变成________色，最终变成________色，反应的化学方程式为_________________________________ 白　
灰绿
　红褐　
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2.Fe(OH)2的制备
(1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
(2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。
1.由于Fe(OH)2易被氧化为Fe(OH)3，在实验室中制备Fe(OH)2，并使其长时间保持白色沉淀状态，成为物质制备实验探究的热点。
(1)下列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，即发生反应：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出装置中的空气。①②原理相同，都是先用氢气将装置中的空气排尽，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NaCl溶液产生的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由于空气中的氧气能迅速将Fe(OH)2 氧化，因此不能较长时间看到白色沉淀。
答案：①②③⑤　
(2)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
解析：稀硫酸能抑制Fe2＋水解，铁粉能防止Fe2＋被氧化。
答案：稀硫酸、铁粉　
(3)除去蒸馏水中溶解的O2常采用_________________的方法。
解析：Fe(OH)2很容易被氧化，实验过程要确保在无氧条件下进行，除去蒸馏水中溶解的O2常采用加热煮沸的方法。
答案：加热煮沸
2.某同学设计如下图所示的装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2 白色沉淀。
请回答：
(1)仪器1的名称是________。装置5的作用是________________________。
解析：该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先使铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压入装置4中与NaOH溶液反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热煮沸除掉溶解的氧气。(1)仪器1是分液漏斗，该反应需要在无氧环境中进行，装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
答案：分液漏斗　液封，防止空气进入装置4　
(2)实验开始时，关闭K2、打开K1，反应一段时间后，再打开K2、关闭K1，发现装置3中溶液不能进入装置4中。请为装置做一处改进，使溶液能进入装置4中：_______________________。
解析：实验开始时，关闭K2、打开K1，反应一段时间后，再打开K2、关闭K1，发现装置3中溶液不能进入装置4中，操作失败的原因是装置3中产生的H2从左侧导管逸出，没有足够的压强，所以不能将FeSO4溶液压入装置4中，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
答案：在装置2、3之间添加控制开关　
(3)装置改进后，将装置3中反应后的溶液压入装置4中，在装置4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因： ________________________________。
解析：灰绿色沉淀产生的原因是装置4中空气没有完全排尽，Fe(OH)2被空气中的O2氧化。
答案：装置4内的空气没有排尽
02
真题研做 高考通关
√
1.(2022·浙江6月选考)关于化合物FeO(OCH3)的性质，下列推测不合理的是(　　)
A．与稀盐酸反应生成FeCl3、CH3OH、H2O
B．隔绝空气加热分解生成FeO、CO2、H2O
C．溶于氢碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有机层呈紫红色
D．在空气中，与SiO2高温反应能生成Fe2(SiO3)3
解析：FeO(OCH3)中Fe元素化合价为＋3价，CH3OH中的—OH比H2O中的—OH更难电离，因此FeO(OCH3)水解生成CH3OH，FeO＋溶于盐酸生成FeCl3和H2O，A项正确；
由物质的化学式可知，C、O原子个数比为1∶2，但题给产物C、O原子个数比不是1∶2，B项错误；
FeO(OCH3)将HI氧化为I2，I2溶于CCl4呈紫红色，C项正确；
在空气中，FeO(OCH3)与SiO2高温反应能生成硅酸铁，D项正确。
√
2.下列叙述正确的是(　　)
A．(2021·浙江1月选考)铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨
B．(2022·新高考北京卷)向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气生成红褐色沉淀，此过程因发生氧化还原反应使溶液pH减小
C．(2022·新高考辽宁卷)由金属性：Fe>Cu推理得氧化性：Fe3＋D.(2021·新高考湖南卷)FeO粉末在空气中受热，迅速被氧化成Fe3O4
解析：铝热反应中的反应物是铝单质与金属氧化物，A错误；
向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气，发生氧化还原反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，消耗水，c(OH－)增大，pH增大，B错误；
由金属性：Fe>Cu可推出氧化性：Cu2＋>Fe2＋，但氧化性：Fe3＋>Cu2＋，C错误；
氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，D正确。
3.(2023·浙江1月选考)探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是(　　)
选项 实验方案 现象 结论
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显 现象　 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的弱　
B 向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显变化　 Fe3＋与SCN－的反应不可逆
C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁
D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀　 Fe3＋先水解得e(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体再聚集成Fe(OH)3 沉淀
√
解析：向FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的强，A项错误；
向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，发生反应Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，溶液变成红色，再加入少量K2SO4固体，对平衡无影响，故不能说明Fe3＋与SCN－的反应不可逆，B项错误；
若食品脱氧剂样品中有＋3价铁，铁粉与＋3价铁发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，则滴加KSCN溶液，溶液呈浅绿色，C项错误；
向沸水中逐滴加5～6 滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，得到 Fe(OH)3 胶体，若持续煮沸，则Fe(OH)3胶体发生聚沉，析出红褐色沉淀，D项正确。(共40张PPT)
第15讲　铁及其化合物的相互转化
1.认识Fe2＋、Fe3＋的性质，掌握其检验方法。
2.能依据“价—类”二维图理解铁及其化合物的相互转化。
01
考点梳理 高效演练
浅绿　
还原　
还原　
(2)易水解
Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制保存硫酸亚铁溶液时常加少量____________抑制Fe2＋的水解，加少量____________防止Fe2＋被氧化。
硫酸　
铁屑
2.Fe3＋的性质及应用
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈________色，Fe3＋处于铁元素的高价态，与Fe、Cu、HI、H2S等反应均表现________性。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的碱，且溶度积很小，因此Fe3＋极易水解，只能存在于酸性较强的溶液中。此性质有许多应用，例如：
①实验室可将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制取氢氧化铁胶体，反应的化学方程式为_________________________________________。
棕黄　
氧化　
3.常见铁盐
①绿矾(FeSO4·7H2O)：一种重要的还原剂，可用作补血剂及植物的补铁剂。
②铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：无色晶体，易溶于水；常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
③赤血盐{K3[Fe(CN)6]}：红色晶体，能溶于水；常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。
④高铁酸钾(K2FeO4)：暗紫色晶体，具有强氧化性，可用作水体的杀菌、消毒剂或高容量电池材料。
4.Fe2＋、Fe3＋的检验
(1)Fe2＋的检验。
溶液变红　
灰绿色　
红褐色　
K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓　
(2)Fe3＋的检验(填实验现象)。
溶液变红
红褐色沉淀　
显紫色　
(3)含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验。
Fe3＋
　Fe2＋
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
1.下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法不正确的是(　　)
A．Fe2(SO4)3水解生成Fe(OH)3胶体，可用作自来水的杀菌消毒剂
B．向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液
C．室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝，说明溶液中Fe3＋与I－不能大量共存
D．硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果
√
解析：Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，胶体具有吸附性，可用于净水，但不可用于杀菌消毒，A错误；
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B正确；
Fe3＋将I－氧化成I2，发生氧化还原反应而不能大量共存，C正确；
维生素C具有还原性，能防止硫酸亚铁片中的Fe2＋被氧化，D正确。
2.选择合适试剂完成甲、乙两组实验：
甲组：检验含Fe3＋(不含Cl－)的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是(　　)
选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 氯水
D 稀氯水 酸性KMnO4溶液
√
解析：由于Fe2＋能使酸性KMnO4溶液褪色，因此检验含Fe3＋(不含Cl－)的溶液中是否含Fe2＋，可选用酸性KMnO4溶液；由于KSCN溶液遇Fe3＋变成红色，因此检验含Fe2＋的溶液中是否含Fe3＋，可选用KSCN溶液。
3.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中，加入铁粉与铜粉的混合物。
(1)若金属无剩余，则溶液中一定存在的金属阳离子有__________，可能存在的金属阳离子有__________。
(2)若剩余固体中有铁和铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，一定不存在的金属阳离子有________。
(3)若剩余固体中只有铜，则溶液中一定存在的金属阳离子有________，可能存在的金属阳离子有________，一定不存在的金属阳离子有________。
答案：(1)Fe2＋、Cu2＋　Fe3＋　(2)Fe2＋　Cu2＋、Fe3＋
(3)Fe2＋　Cu2＋　Fe3＋
考点二　铁及其化合物的转化关系和应用
1.Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化
(1)与弱氧化剂反应。
Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化剂氧化为Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
(2)与强氧化剂反应。
Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3＋。
2.Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，以还原性为主
(1)与氧化剂反应。
当Fe2＋遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时，被氧化为Fe3＋，如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
(2)与还原剂反应。
当Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时，可以被还原为Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。
1.(2024·广东调研)部分含Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．存在a→f→d→e的转化
B．a可与水蒸气反应生成b
C．g的溶液可用于检验苯酚
D．c常用作涂料
√
解析：由题图信息可知，a为Fe、b为FeO、c为Fe2O3、d为Fe(OH)2、e为Fe(OH)3、f为亚铁盐、g为铁盐。A.存在Fe→亚铁盐→Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化，反应的方程式分别为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，A正确；
B.高温下，铁与水蒸气反应生成Fe3O4，B错误；
C.苯酚遇Fe3＋显紫色，即铁盐的溶液可用于检验苯酚，C正确；
D.Fe2O3化学性质稳定且呈红棕色，常用作涂料，D正确。
答案：(1)还原　氧化　(2)铁粉　Cl2　
答案：(3)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　(4)不合理　 取少量该未知溶液，先滴加KSCN溶液，溶液不变红，再通入Cl2，溶液变红，证明原溶液中含有Fe2＋
02
真题研做 高考通关
√
1.(2023·浙江6月选考)氯化铁是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)
A．氯化铁属于弱电解质
B．氯化铁溶液可腐蚀覆铜板
C．氯化铁可由铁与氯气反应制得
D．氯化铁溶液可制备氢氧化铁胶体
解析：A.氯化铁在水溶液里能完全电离出铁离子和氯离子，属于强电解质，A错误；
B.氯化铁溶液与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁，可腐蚀覆铜板，B正确；
C.氯气具有强氧化性，与铁单质加热反应生成氯化铁，C正确；
D.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，继续加热至液体呈红褐色，铁离子发生水解反应可得到氢氧化铁胶体，D正确。
√
2.(2021·新高考广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如下图所示。下列推断不合理的是(　　)
A．a可与e反应生成b
B．b既可被氧化，也可被还原
C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体
D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
解析：由题图可知，a为Fe，b为亚铁盐，c为Fe(OH)2，d为Fe(OH)3，e为铁盐。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可与e反应生成b，A推断合理；
Fe2＋既可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe，B推断合理；
可将饱和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3胶体，而不是加入浓碱液中，C推断不合理；
3.(2022·新高考天津卷)FeCl3·6H2O的制备流程如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为______________________________________________。
含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为_______________________。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有_________________。
答案：(1)不再有气泡产生　Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，增大反应速率　(2)漏斗、玻璃棒　
(3)检验FeCl3溶液中是否残留Fe2＋的试剂是_____________________________________________________。
(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为____________________________。
(5)操作②为______________________________________________。
答案：(3)K3[Fe(CN)6]溶液　(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
答案：佩戴护目镜　
(2)灰化：干燥样品应装入_________中(填标号)，置高温炉内，控制炉温850 ℃，在充足空气气氛中燃烧成灰渣。
a．不锈钢培养皿　b．玻璃烧杯　c．石英坩埚
解析：高温灼烧固体物质需在石英坩埚中进行。
√
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至没有气泡产生。灰化容器中出现的红棕色气体的主要成分是　　　　(填化学式)，因而本实验应在实验室的　　　　　　中进行(填设施名称)。若将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液(如右图所示)，存在安全风险，原因是_______________________________
_______________________________________________________。
解析：向灰渣中滴加32%的硝酸，灰化容器中出现的红棕色气体的主要成分是NO2，它是由硝酸分解产生的，由于NO2有毒，因而本实验应在实验室的通风橱中进行；将漏斗直接置于容量瓶上过滤收集滤液，加入溶液时，容量瓶中形成压强差，可能导致溶液无法顺利流下。
答案：NO2　通风橱　液体无法顺利流下　
序号 1 2 3
标准溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725
③本实验中，使测定结果偏小的是__________________(填标号)。
a．样品未完全干燥
b．微量滴定管未用标准溶液润洗
c．灰渣中有少量炭黑
答案：①滴定更准确，节约试剂　②舍去第二次数据　③a(共48张PPT)
第16讲　镁、铝及其化合物
1.了解镁、铝及其化合物的主要性质以及在生产、生活中的应用。
2.能根据镁、铝及其化合物的转化关系，分析制备铝、镁的工业流程。
01
考点梳理 高效演练
考点一　镁及其化合物

1.镁的物理性质
镁是银白色固体，密度较小，硬度较低，有延展性，是电和热的良导体。
2.镁及其化合物的化学性质
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　
3.镁及其化合物的用途
镁单质 制造信号弹和焰火
镁合金 制造火箭、导弹和飞机的部件
氧化镁 熔点高，可用作耐高温材料
4.镁的工业制备——海水提镁
工艺流程





CaO＋H2O===Ca(OH)2　
MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2　
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
[易错秒判]
(1)镁在冷的浓硫酸中钝化(　　)
(2)镁燃烧时火花四射，烟花中通常掺有一定量的镁粉，以达到美观效果(　　)
(3)氧化镁是优质的耐高温材料(　　)
(4)工业上冶炼金属镁采用电解熔融MgO的方法(　　)
(5)向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2 溶液，最终得到的沉淀是MgCO3和CaCO3(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
1.下列关于镁及其化合物的说法正确的是(　　)
A．Mg在CO2中的燃烧是置换反应
B．将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2，是镁原子失电子转化为Mg2＋
C．电解得到镁的过程可以写出离子方程式，但不是氧化还原反应
D．Mg在N2中燃烧时，N2既是氧化剂又是还原剂
√
解析：Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，属于置换反应，A正确；
将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2的过程是复分解反应，无电子得失，B错误；
电解得到镁的过程有元素化合价的变化，是氧化还原反应，C错误；
Mg在N2中燃烧时，N2是氧化剂，Mg是还原剂，D错误。
2.某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质，下列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，置镁片于其中探究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沉淀转入蒸发皿中，加入足量稀盐酸，加热蒸干得无水MgCl2固体
√
解析：A.浓硫酸溶于水放热，且密度比水的大，因此稀释浓硫酸时，应将浓硫酸加入水中，并用玻璃棒不断搅拌，A错误；
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，B正确；
C.过滤时将浊液转移到漏斗中应该用玻璃棒引流，C错误；
D.由于氯化镁水解生成氢氧化镁和氯化氢，氯化氢易挥发，所以加热氯化镁溶液时促进镁离子水解，加热蒸干得不到无水MgCl2固体，得到的是Mg(OH)2固体，D错误。
√
解析：海水经一系列处理得到苦卤水，苦卤水中含较多的Mg2＋，向其中加入物质X使Mg2＋转化为Mg(OH)2，过滤除去滤液，煅烧Mg(OH)2得到MgO，MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。物质X的作用是使Mg2＋转化为Mg(OH)2，工业上常选用CaO，发生的反应为CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2＋Ca2＋，A正确；
Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁，B正确；
“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中水解为Mg(OH)2和HCl，所以将MgCl2溶液加热蒸发时HCl会逸出，MgCl2水解平衡正向移动，得到 Mg(OH)2，得不到无水MgCl2，D错误。
考点二　铝及其化合物

1.铝
(1)物理性质。
颜色 状态 密度 质地 延展性、导电性、导热性
_________色 固体 较小 柔软 良好
银白　
(2)化学性质。
写出图中有关反应的化学方程式：
a．
b．_______________________
c．
d．_____________________________________________
e．______________________________(铝热反应)
钝化　
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑　
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　
(3)制备和用途。
制备
电解熔融Al2O3：____________________________
用途 纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等
2.铝的化合物
(1)氧化铝和氢氧化铝——两性化合物。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　
(2)常见的铝盐——明矾。
①明矾的化学式为___________________，属于复盐。
②明矾净水的原理：电离方程式为_____________________________，
其中Al3＋发生___________，产生_______________，可以吸附水中的悬浮杂质并聚沉，使水变得澄清。
KAl(SO4)2·12H2O　
水解反应　
Al(OH)3胶体
3.铝的工业制备——铝土矿制铝
由铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的两大工艺流程：
[流程一]　碱溶法
[流程二]　酸溶法
(1)步骤①②中可能发生反应的离子方程式：
①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
②Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。
(2)步骤②中不能用氨水沉淀Fe3＋、Mg2＋，是因为Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水，则不能将Fe(OH)3、Mg(OH)2和Al(OH)3 分离。
[易错秒判]
(1)铝制餐具不能长时间存放酸性或碱性食物(　　)
(2)投入铝片能产生氢气的溶液一定呈强酸性(　　)
(3)能用铝槽车储运浓硫酸与浓硝酸，是因为铝的性质稳定，不与浓硫酸、浓硝酸反应(　　)
(4)实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3等固体(　　)
(5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后过滤(　　)
(6)能用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋(　　)
(7)明矾可用作净水剂，起到杀菌消毒的作用(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　 (4)×　(5)√　(6)×　(7)×
一、铝及其化合物的性质
1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是(　　)
A．铝比铁活泼，但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀
B．铝热反应不仅用于焊接钢轨，还常用于冶炼熔点较高的金属
C．电解AlCl3饱和溶液可制得金属铝
D．Al2O3的熔点很高，可用于制作耐高温材料
√
√
2.根据如下图所示转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)(　　)
A．生成等质量H2时，反应①和②消耗的n(HCl)＝n(NaOH)
B．反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
C．反应③和④消耗等量的Al时，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2
D．反应⑤的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
解析：根据得失电子守恒，生成氢气的物质的量相等，消耗铝的物质的量相等，根据铝元素守恒，设1 mol铝分别与NaOH、HCl完全反应，需1 mol NaOH、3 mol HCl，所以生成等质量H2时，反应①和②消耗的n(HCl)＝3n(NaOH)，A错误；
铝与硫酸铜溶液反应，铝是还原剂，硫酸铜是氧化剂，根据得失电子守恒可知，硫酸铜与铝的物质的量之比为3∶2，B错误；
反应③和④消耗等量的Al时，失电子的物质的量相等，设2 mol 铝参加反应，由得失电子守恒可知，生成铜的物质的量为3 mol，生成铁的物质的量为2 mol，所以生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2，C正确；
√
二、工艺流程中铝及其化合物的转化
3.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。下列说法不正确的是(　　)

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CO2
D．④进行的操作是过滤、加热，而且d一定是氢氧化铝
解析：根据铝土矿的成分，Al2O3为两性氧化物，Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物，加入盐酸后，Al2O3→AlCl3，Fe2O3→FeCl3，SiO2不与盐酸反应，也不溶于盐酸，进行过滤时，除去SiO2，即a为AlCl3和FeCl3混合溶液，加入过量NaOH溶液，AlCl3→Na[Al(OH)4]，FeCl3→Fe(OH)3，进行过滤时，除去 Fe(OH)3，b为Na[Al(OH)4]溶液，H2CO3的酸性强于Al(OH)3的酸性，且Al(OH)3不溶于碳酸，因此③通入过量CO2，过滤得到Al(OH)3沉淀，加热Al(OH)3使之分解生成Al2O3和H2O，最后电解熔融状态的氧化铝冶炼铝。A项，根据上述分析，正确；
B项，a是AlCl3和FeCl3混合溶液，b是Na[Al(OH)4]溶液，两溶液中Al元素的化合价都是＋3价，正确；
C项，根据上述分析，③中需要通入过量的CO2，正确；
D项，反应④为氢氧化铝受热分解生成氧化铝和水，进行的操作是过滤、加热，d一定是Al2O3，错误。
√
解析：A项，试剂X应为强碱溶液，使Al2O3溶解；
B项，若用强酸代替CO2，强酸过量时，Al(OH)3会溶解；
D项，因为Al比Fe活泼，所以不能用Fe置换出Al。
02
真题研做 高考通关
答案：③④
√
解析：AlCl3、MgCl2均易水解，且高温下C能与H2O反应，故制备时需保持无水环境，A项正确；
为保证AlCl3为气态，且防止其凝华堵塞管道，必须保持管道温度高于AlCl3的升华温度，B项正确；
高温时C转化为CO，放出热量，为氯化提供了能量，加入C，消耗生成物O2，增大了反应的趋势，C项正确；
高温时C过量得到的固体中可能混有Si，D项错误。
√
3.(2022·新高考湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：

下列说法错误的是(　　)
A．不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
解析：陶瓷中的SiO2能与HF反应，故不宜用陶瓷作为吸收塔内衬材料，A项正确；
喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确；
分析题中流程图可知，吸收塔中发生反应：HF＋Na2CO3===NaHCO3＋NaF，合成槽中发生反应：6NaF＋Na[Al(OH)4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，故合成槽中产物主要有Na3AlF6和Na2CO3，C项错误；
滤液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收剂，D项正确。
4.(2021·高考全国乙卷)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的 Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：
金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Ca2＋
开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8
(2)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是_____________。
解析：由题表中Fe3＋、Al3＋、Mg2＋沉淀完全的pH分别为3.2、4.7、11.1可知，用氨水逐步调节pH至11.6的过程中，依次析出的金属离子是Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。
答案：Fe3＋、Al3＋、Mg2＋　
(3)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最适合的酸是_____________。“酸溶渣”的成分是_________、_________。
解析：“水浸渣”在160 ℃ “酸溶”，为了尽可能减少酸溶液的挥发而造成不必要的损失，且保证TiO2可以完全溶解，最好选择硫酸；SiO2不溶于硫酸，CaO“焙烧”生成CaSO4固体，故“酸溶”后所得“酸溶渣”的成分为SiO2、CaSO4。
答案：硫酸　SiO2　CaSO4(共37张PPT)
第17讲　铜及其化合物　金属材料及金属矿物的开发利用
1.了解铜单质及其化合物的性质及应用。
2.了解金属材料的主要性质；了解金属冶炼的基本原理和常见方法。
01
考点梳理 高效演练
考点一　铜及其化合物

1.铜单质
(1)物理性质：________色固体，具有导电性、导热性和延展性。
(2)化学性质。
紫红　
与Cu反应的物质 化学方程式
氧化性酸 浓硫酸 _________________________________________
浓硝酸 ________________________________________
稀硝酸 _________________________________________
盐 AgNO3溶液 _______________________________
FeCl3溶液 ______________________________
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag　
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
2.氧化铜和氧化亚铜
黑色　
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
3.氢氧化铜
(1)物理性质：不溶于水的蓝色固体。
(2)化学性质及应用。
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　
4.铜盐
(1)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。
碱式碳酸铜是铜绿的主要成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为________________________________________。
(2)硫酸铜。
①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称________________或______________。
②无水CuSO4为白色粉末，遇水变________色(生成CuSO4·5H2O)。
(3)铜盐的毒性。
Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用于作物的病害防治。
蓝矾　
胆矾　
蓝
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
1.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是(　　)
A．将铜丝插入浓硫酸中加热，反应完后把水加入反应器中，观察溶液的颜色
B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成
C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体
D．将表面有铜绿的铜器放入稀盐酸中浸泡，除去铜绿
√
√
2.(2024·湛江高三统考)部分含铜物质的类别与相应铜元素化合价的关系如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a、d均易溶于水
B．b既有氧化性又有还原性
C．常温下，f与单质硫反应生成e
D．向含有固体c的溶液中通入H2S气体生成e
解析：a为CuO，b为Cu2O，c为Cu(OH)2，d为CuS，e为Cu2S，f为Cu。A.CuO和CuS均为难溶于水的黑色粉末，A错误；
B.Cu2O中Cu元素的化合价为＋1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；
C.Cu在常温下不与S反应，C错误；
D.Cu(OH)2与 H2S反应生成CuS，D错误。
3.(2024·东莞光正实验学校月考)CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu，含少量Ni、Al2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如下：
√
解析：废铜渣在CO作用下除去Ni，剩余Cu和Al2O3，加入氢氧化钠溶液“碱溶”使氧化铝转化为可溶性盐除去氧化铝，过滤得到Cu，而后将Cu在H2O2、稀硫酸中氧化生成Cu2＋，再加入亚硫酸钠、NaCl还原生成CuCl，过滤、洗涤得到CuCl。A.“除镍”时，Ni单质与CO形成配合物，为非氧化还原反应，“碱溶”时，氧化铝与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水，也为非氧化还原反应，A正确；
B.H2O2的作用是酸性环境中将铜单质氧化，热的氧气也可以在酸性环境中将铜单质氧化，且不引入新的杂质，B正确；
D.CuCl难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，选用乙醇洗涤能隔绝空气，防止CuCl被氧化，D正确。
考点二　金属材料及金属矿物的开发利用

1.合金
低　
大　
2.常见金属材料
(1)金属材料包括_________________________。日常使用的金属材料，大多数属于________。
(2)几种常见的合金。
纯金属和它们的合金　
合金　
低碳钢　
中碳钢　
高碳钢　
青铜　
金属氢化物　
3.金属矿物的开发利用
(1)金属在自然界中的存在形态。
正　
(2)金属冶炼的实质：把金属从化合态还原为游离态。
(3)金属冶炼的方法：根据金属活泼性的不同，可分为热分解法、热还原法、电解法等。
4Al＋3O2↑　
Mg＋Cl2↑
[易错秒判]
(1)合金材料中不可能含有非金属元素(　　)
(2)铝合金的熔点比纯铝的低(　　)
(3)铝热反应可用于冶炼高熔点金属，如Ca、Mg、Mn等(　　)
(4)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高(　　)
(5)通过电解氯化镁溶液的方法制取金属镁(　　)
(6)电解熔融态的Al2O3制取Al时，加冰晶石的主要作用是提高Al的产量(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　
1.(2024·广州高三阶段训练)我国C919大型客机大规模采用第三代铝锂合金。下列关于该合金的性能说法不正确的是(　　)
A．质地脆 B．强度高
C．耐腐蚀 D．密度小
√
√
2.下列说法不正确的是(　　)
A．硬铝密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机的理想材料
B．储氢合金的发现和应用，开辟了氢气储存、运输的新途径
C．“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于新型无机非金属材料
D．不锈钢是一种主要含Fe、Cr、Ni且不易生锈的合金钢
解析：硬铝具有密度小、硬度大、抗腐蚀能力强的特性，是制造飞机的理想材料，故A正确；
储氢合金是高效、安全的储氢载体，其发现和应用开辟了氢气储存、运输的新途径，故B正确；
“山东舰”上用于舰载机降落拦阻索的是一种特种钢缆，属于金属材料，故C错误；
不锈钢不易生锈，主要含有铁、铬、镍，故D正确。
√
3.下列制备金属单质的方法或原理正确的是(　　)
A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg
B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al
C．工业上用热还原法制得金属Mg、Cu
D．加强热使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
解析：Mg的金属活动性强，不能用热还原法制备，应用电解熔融MgCl2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu。
02
真题研做 高考通关
√
1.(2023·新高考上海卷)战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器。青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器的原因是(　　)
A．熔点低
B．密度大
C．硬度大
D．不易被腐蚀
√
2.(2022·新高考广东卷)中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是(　　)
√
3.(2023·浙江1月选考)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是(　　)
A．Cu元素位于元素周期表p区
B．硫酸铜属于强电解质
C．硫酸铜溶液呈酸性
D．硫酸铜能使蛋白质变性
解析：A.Cu为29号元素，位于第ⅠB族，属于ds区元素，故A错误；
B.硫酸铜属于盐，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B正确；
C.硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C正确；
D.铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D正确。
4.(2022·新高考海南卷)胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要的化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾，流程如下。回答下列问题：
(1)步骤①的目的是__________________________________。
解析：生锈的铜屑表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈碱性，可以除去生锈的铜屑表面的油污。
答案：除去生锈的铜屑表面的油污　
(2)步骤②中，若仅用浓硫酸溶解固体B，将生成____________________(填化学式)污染环境。
解析：在加热条件下，铜与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O，其中SO2是一种大气污染物。
答案：SO2　
(3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸，反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
解析：步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸，生成CuSO4和H2O，化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。
答案：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O　
(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_________________。
解析：胆矾晶体易溶于水，用水洗涤会导致胆矾的产率降低。
答案：胆矾晶体易溶于水　
(5)实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是______________________________________________________。
ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果：______________________________(不要求写具体操作过程)。
解析：ⅰ. H2O2受热易分解，因此甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。ⅱ.要证明滤液D中Cu2＋将I－氧化为I2，较简单的方案是除去滤液中的Cu2＋，证明剩余的滤液不能将I－氧化为I2，故操作为取少量滤液D，向其中加入适量Na2S溶液，使Cu2＋恰好完全沉淀，过滤，向滤液中加入淀粉KI溶液，溶液颜色不变蓝色，证明I－不能被除去Cu2＋的溶液氧化，故只能是Cu2＋将I－氧化为I2。
答案：ⅰ.溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解
ⅱ.取滤液D，向其中加入适量Na2S溶液，使Cu2＋恰好完全沉淀，过滤，向滤液中加入淀粉KI溶液，溶液颜色不变蓝色(共20张PPT)
微专题5　侯氏制碱法　碳酸钠含量的测定
(4)工艺流程。
2.测定纯碱中碳酸钠的质量分数的常用方法
(1)气体法。
①测定原理。
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据CO2气体的体积，确定Na2CO3的质量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作。
向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。
(2)沉淀法。
①测定原理。
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的质量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作。
先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得 BaCO3 沉淀的质量为n g。
(3)滴定法。
用甲基橙作为指示剂，用盐酸滴定，当指示剂变色时，发生的反应为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求出其含量。
1.侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者和奠基者，他于1943年发明的侯氏制碱法工艺流程如下图所示：
下列说法错误的是(　　)
A．该工艺中循环利用的物质为CO2和NH3
B．该工艺主产品是纯碱，副产品为NH4Cl
C．“过滤”后的母液中，n(Na＋)小于n(Cl－)
D．该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应
√
解析：据题图可知，该工艺中原料为NaCl、NH3、CO2，循环利用的物质中不含NH3，A项错误；
由工艺目的和题图可知，该工艺主产品为纯碱，副产品为NH4Cl，B项正确；
“过滤”分离出NaHCO3，此时母液中主要含NaCl和NH4Cl，所以母液中n(Na＋)小于n(Cl－)，C项正确；
2.实验室利用下图所示的装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3。下列说法正确的是(　　)

A．实验时应先打开活塞a后打开活塞b
B．装置乙中应盛放饱和Na2CO3溶液以除去HCl杂质
C．一段时间后，装置丙中可观察到有白色晶体析出
D．装置戊主要目的是吸收多余的 CO2
√
解析：氨极易溶于水，使溶液显碱性，吸氨后的饱和食盐水可以吸收更多二氧化碳，故应先通入氨再通入二氧化碳；由大理石与盐酸反应制备的CO2中含HCl杂质，需通过饱和碳酸氢钠溶液除去；NH3、CO2、NaCl、H2O反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体。A.由分析可知，实验时应先打开活塞b通入氨，后打开活塞a通入二氧化碳，A错误；
B.二氧化碳能和碳酸钠溶液反应，装置乙中应盛放饱和NaHCO3溶液以除去HCl杂质，B错误；
C.反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体，故一段时间后，装置丙中可观察到有白色晶体析出，C正确；
D.装置戊主要目的是吸收多余的氨，D错误。
3.(2021·新高考河北卷)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备 NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和 NH4Cl。实验流程如下：
回答下列问题：
(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_________________________。
解析：制备NaHCO3的具体过程为先制备CO2，再除去杂质HCl，然后通入饱和氨盐水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液处理多余的CO2，所以装置的连接顺序为aefbcgh。分液漏斗使用前需要让其与大气连通，否则液体无法滴落，所以为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，需要打开分液漏斗上部的玻璃塞或将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐。
答案：aefbcgh　将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐　
(2)B中使用雾化装置的优点是_____________________________________。
解析：雾化装置可以增大接触面积，使饱和氨盐水与CO2充分接触，使反应更充分。
答案：增大接触面积，使反应更充分　
(3)生成NaHCO3 的总反应的化学方程式为_________________________________________________________。
解析：生成NaHCO3的总反应的化学方程式为CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
答案：NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl　
(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液。
①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，固体NaHCO3的质量为______________g。
②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。
答案：①0.84　②降温结晶　过滤　
(5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果________(填标号)。
A．偏高　　　　B．偏低　　　　C．不变
解析：若称量前的无水Na2CO3吸收了一定量的水，此时Na2CO3的含量偏低，则用其标定盐酸浓度时，会使结果偏高。
√(共18张PPT)
微专题6　“微流程”——常见过渡金属及其化合物的转化
1.锌及其化合物
2.钛及其化合物
4.铬及其化合物
5.锰及其化合物
6.钴、镍及其化合物
钴和镍都是较稳定的金属，常温下在空气中能稳定存在，加热条件下可生成CoO、NiO。常见化合价为0、＋2、＋3价。
化合价 ＋2价的Co和Ni ＋3价的Co和Ni
性质 中间价态，具有氧化性和还原性 具有强氧化性
对应物质 氧化物 主要表现氧化性，CoO在一定条件下可被H2、C或CO还原成单质钴 酸性环境中发生反应，如Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O、Ni2O3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O
√
2.(2023·新高考福建卷)从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下：
“盐浸”过程中ZnO转化为[Zn(NH3)4]2＋，并有少量Fe2＋和Fe3＋浸出。下列说法错误的是(　　)
A．“盐浸”过程中若浸液pH下降，则需补充NH3
B．“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3
C．“沉锌”过程发生反应[Zn(NH3)4]2＋＋4H2O＋S2－===ZnS↓＋4NH3·H2O
D．应合理控制(NH4)2S用量，以便滤液循环使用
√
B.由分析可知，“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3，只含少量的Fe(OH)3，B错误；
C.“沉锌”过程发生反应[Zn(NH3)4]2＋＋4H2O＋S2－===ZnS↓＋4NH3·H2O，C正确；
D.应合理控制(NH4)2S用量，以便滤液循环使用，D正确。
【练模拟】
3.锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等)可用于湿法制锌，其流程如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．“酸浸”中ZnFe2O4发生的反应为ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O
B．用ZnS除去溶液中的Cu2＋的依据是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)
C．为提高生产效率，“酸浸”“净化Ⅰ”“净化Ⅱ”的反应温度越高越好
D．“电解”的产物之一可用于替换“净化Ⅰ”中的H2O2
√
解析：锌焙砂中(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含少量FeO、CuO等)加入硫酸“酸浸”，ZnO、ZnFe2O4、FeO、CuO转化成相应的硫酸盐，加入过氧化氢，利用过氧化氢的氧化性，将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入ZnO，调节pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出来，过滤，加入过量ZnS，将Cu2＋以CuS形式沉淀出来。A.ZnFe2O4可以写成ZnO·Fe2O3，ZnO和Fe2O3与酸反应生成Zn2＋、Fe3＋，因此“酸浸”中ZnFe2O4发生反应的离子方程式为ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O，故A说法正确；
B.“净化Ⅱ”的目的是将Cu2＋以CuS形式沉淀出来，发生反应ZnS(s)＋Cu2＋ CuS(s)＋Zn2＋，根据沉淀转化规律，推出Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，故B说法正确；
C.过氧化氢受热易分解，温度过高会使过氧化氢分解，造成原料浪费，因此不是反应温度越高越好，故C说法错误；
D.“净化Ⅱ”得到的溶液中的溶质主要为ZnSO4，电解硫酸锌溶液，阴极电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，阳极电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，氧气具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，因此氧气可以替换过氧化氢，故D说法正确。
4.镍电池芯废料中主要含有金属镍，还含有金属钴、铁、铝。一种从镍电池芯废料中回收金属的工艺流程如下。下列说法正确的是(　　)
A．“酸浸”时，若改用浓硫酸，反应速率更大、效果更好
B．H2O2在“氧化除杂”和“酸溶”中的作用不同
C．“钴镍分离”时发生反应的离子方程式为ClO－＋2Co2＋＋4OH－＋H2O===Cl－＋2Co(OH)3↓
D．“结晶”时，快速蒸发溶液，得到的晶体颗粒较大
√
解析：A.浓硫酸会使铁、铝发生钝化，反应速率减小，A错误；
B．H2O2在“氧化除杂”中是将亚铁离子转化为铁离子，过氧化氢起氧化剂作用，“酸溶”中是将三价钴转化为二价钴，过氧化氢起还原剂作用，B正确；
C.“钴镍分离”时次氯酸根离子、二价钴离子发生反应转化为氢氧化钴沉淀，反应中所得溶液为酸性，故离子方程式为ClO－＋5H2O＋2Co2＋===2Co(OH)3↓＋Cl－＋4H＋，C错误；
D.“结晶”时，缓慢蒸发溶液，得到的晶体颗粒较大，D错误。

展开更多......

收起↑