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第三章 金属及其化合物
第六讲　钠及其化合物
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
钠及其化合物的转化 1、3、4、6、8
钠及其化合物的实验 7、9、10
碱金属计算与综合 2、5、11
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分。每个小题只有一个选项符合题意)
1．下表为某轻质纯碱产品说明书：
化学名：碳酸钠，俗称苏打
性状：白色粉末，易溶于水，水溶液呈中性
化学式：Na2CO3
用途：重要的基本化工原料之一，在纺织、玻璃、制皂、造纸等领域都有广泛应用
其中有错误的一项是 (　　)。
A．化学名 B．性状
C．化学式 D．用途
解析　纯碱溶于水后会发生水解反应：CO＋H2O??HCO＋OH－，故其水溶液呈碱性，B项错误。
答案　B
2．(原创题)利用焰色反应，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是 (　　)。
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
解析　某些非金属单质燃烧时火焰有颜色，A、D不正确；焰色反应为金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色反应相同，B正确。观察钾元素的焰色反应时透过蓝色钴玻璃，C错误。
答案　B
3．(2013·吉林一模)现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并采取下列措施，其中可以实现实验目的的是 (　　)。
A．测所得溶液的pH
B．取溶液少量，向其中滴入酚酞观察溶液是否变红
C．取溶液少量，向其中加入盐酸观察是否有气泡产生
D．取溶液少量，向其中加入CuSO4溶液，观察是否有沉淀产生
解析　钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性，碳酸钠溶于水亦呈碱性，因此A、B项中的措施均无法实现实验目的。CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应均生成蓝色沉淀，故D错误。
答案　C
4．(2013·攀枝花模拟)为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是 (　　)。
A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等
D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同
解析　Na2O2的电子式为Na＋[]2－Na＋，故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。
答案　C
5．将一定质量的钠、钾分别投入到盛有相同浓度和体积的盐酸(足量)的两个烧杯中，产生的气体随时间变化曲线如图所示，则下列说法中正确的是
(　　)。
A．投入的Na、K的质量一定相等
B．投入的Na的质量小于K的质量
C．曲线A表示Na与盐酸反应，曲线B表示K与盐酸反应
D．参加反应的HCl的量不一定相等
解析　本题考查活泼金属与酸反应产生氢气的多少及速率大小；由题图可知，两者生成氢气的质量相等，故需钾的质量要大，参加反应的HCl的量相等；因K与氢离子反应剧烈、速率快，故生成等质量氢气所需时间短，曲线A为钾与盐酸反应。
答案　B
6．下列叙述中正确的是 (　　)。
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入 NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中加入含等物质的量的HCl的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同
D．向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，有NaHCO3结晶析出
解析　CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，前半句正确，加入NaHCO3饱和溶液后，没有沉淀产生，A错误；向Na2CO3溶液中加入含等物质的量的HCl的稀盐酸，发生反应为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，没有CO2生成，B错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，产生的CO2体积不同，NaHCO3生成的CO2更多些，C错误；溶解度：Na2CO3>NaHCO3，向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2后溶液中有NaHCO3晶体析出，D正确。
答案　D
7．(2013·成都模拟)下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如下图所示实验装置，分析实验原理，并判断下列说法和做法，其中不科学的是 (　　)。
A．甲为小苏打，乙为纯碱
B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球
C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊
D．整个实验过程中都没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊
解析　Na2CO3很稳定，加热情况下不会分解，故A烧杯中不会产生白色沉淀。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(13分)A、B、C是三种常见的化合物，A为淡黄色固体，它们之间的转化关系如图所示。
完成下列空白：
(1)A的化学式为________，B的化学式为________。
(2)写出甲＋B→C＋丙的化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)写出A的一种重要用途____________________________________。
解析　A为淡黄色固体，且是一种化合物，则A可能是Na2O2，则甲是Na，A与甲均可以与B反应，且生成的丙和乙可点燃再生成B，则B是H2O，乙为O2，丙为H2，C为NaOH，从而推出A为Na2O2符合题意。
答案　(1)Na2O2　H2O
(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(3)供氧剂、漂白剂、消毒剂(任答一种均可)
9．(14分) (2013·广元联考)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
请回答：
(1)W的电子式是________。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是________________________。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是___________________________________，
装置Ⅱ中物质的化学式是________________________________________。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，该化合物的化学式是______________，所需仪器装置是___________________________________________________。
(从上图选择必要装置，填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
解析　X、Y、Z、W均由短周期元素组成，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，说明均含钠元素，又知X含四种元素，且加热时能分解生成Z，而W为无色无味的气体，说明X为NaHCO3，Z为Na2CO3，W为CO2，则根据转化关系图，Y为NaOH。从而推出(1)、(2)的答案。(3)由装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中收集的气体密度大于空气，结合装置Ⅰ、Ⅱ的特点推知，装置Ⅰ的圆底烧瓶中所放物质应为Na2CO3(或NaHCO3)，Ⅱ中为Na2O2，从而推知①的答案；因要制取纯净干燥的Ⅴ中气体，即O2，而所用反应物含Na、H、C、O中的某两元素组成的化合物且条件有催化剂，故很容易联想到该化合物为H2O2，所用仪器为Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ；(4)由前面的分析推知Z为Na2CO3，根据题设条件，其与Cl2反应能制得漂白消毒物质，即可联想到NaClO，从而可写出反应的化学方程式。
答案　(1)
(2)HCO＋OH－===CO＋H2O
(3)①Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O或2NaHCO3＋H2SO4===Na2SO4＋2CO2↑＋2H2O　Na2O2　②H2O2　Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
(4)2Na2CO3＋Cl2＋H2O===NaClO＋NaCl＋2NaHCO3
10．(16分)已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。
主要实验步骤如下：
①按照图示组装仪器，并检查装置的气密性
②将a g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g
④从分液漏斗滴入6 mol·L－1的稀硫酸，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浓度相同的盐酸，测量的结果将________(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)试样中纯碱的质量分数为________________(用含a、b、d的代数式表示)。
(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数，请简述一种不同的实验方法_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析　该实验方案的原理是利用纯碱可与酸反应生成CO2，测出CO2的质量，通过CO2的质量算出纯碱的质量，进而求出纯碱试样中纯碱的质量分数。若将H2SO4换为相同浓度的盐酸，由于盐酸是挥发性酸，挥发出的HCl气体被U形管中的碱石灰吸收，使测定结果偏高。由题中反应及操作可得
Na2CO3　　～　　CO2
　106 44
g (d－b)g
则w(Na2CO3)＝×100%＝×100%。
答案　(1)样品重，砝码轻
(2)防止空气中的CO2和水蒸气进入U形管中
(3)偏高
(4)把反应中的CO2全部排入U形管中
(5)判断反应中的CO2是否全部排出，并被U形管中的碱石灰吸收
(6)×100%
(7)取一定量的纯碱试样，溶入适量的蒸馏水中，加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量滤渣(BaCO3)(或其他合理答案)
11．(15分) (2013·南充检测)向50 mL NaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图所示。
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(2)NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为________________________________________________________________________，
其物质的量浓度之比为________。
(3)产生的CO2体积(标准状况下)为________________________________________________________________________。
(4)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
解析　将CO2通入NaOH溶液中，可能发生两个反应：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，所以反应后的溶液中溶质有四种可能：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3。
(1)在Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，反应的过程是Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
只有当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，滴入盐酸才会产生CO2。从图像中可以看出，与NaHCO3反应的HCl为n(HCl)＝0.1 mol·L－1×(75－50)×10－3L＝0.002 5 mol，所以溶液中的Na2CO3也为0.002 5 mol，将Na2CO3转化为NaHCO3需消耗盐酸25 mL，所以开始加入的25 mL盐酸应是用来中和NaOH的。
(2)所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3。
n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝0.1 mol·L－1×(75－50)×10－3L＝0.002 5 mol
n(NaOH)＝0.1 mol·L－1×25×10－3L＝0.002 5 mol
(3)n(CO2)＝n(Na2CO3)＝0.002 5 mol
V(CO2)＝22.4 L· mol－1×0.002 5 mol＝0.056 L
(4)取出的10 mL溶液中含Na＋的物质的量为n(Na＋)＝n(NaOH)＋2n(Na2CO3)＝0.002 5 mol＋2×0.002 5 mol＝0.007 5 mol
原NaOH溶液(50 mL)的物质的量浓度为c(NaOH)＝＝0.75 mol·L－1。
答案　(1)H＋＋OH－===H2O；CO＋H＋===HCO
(2)NaOH和Na2CO3　1∶1　(3)0.056 L
(4)0.75 mol·L－1第九讲　铜及其化合物　金属材料
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
金属材料　复合材料 1、2、3、4、8、10
铜及其化合物性质 5、6、7、9、11
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．(2013·山东青岛测试)所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是 (　　)。
Na Cu Al Fe
熔点/℃ 97.5 1 083 660 1 535
沸点/℃ 883 2 595 2 200 3 000
　A．Cu和Al B．Fe和Cu
C．Fe和Na D．Al和Na
解析　分析数据得出，铁的熔点(1 535 ℃)高于Na的沸点(883 ℃)，无法制得合金。
答案　C
2．合金比纯金属制成的金属材料的优点是 (　　)。
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大　②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低　③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金　④合金比纯金属的导电性更强　⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A．①②③⑤ B．②③④
C．①②④ D．①②④⑤
解析　合金的机械性能比各成分金属的大，故①正确；根据教材知识，②③是正确的；合金的电阻率比纯金属要大，故④是错误的；合金由于性能好而应用更广泛，⑤是正确的。
答案　A
3．(2013·内江调研)氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40～50 ℃时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是 (　　)。
A．这里的“另一种反应物”具有还原性
B．CuH可作氧化剂、还原剂
C．CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃烧)
D．CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温)
解析　C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。
答案　C
4．(2013·云南曲靖二模)部分氧化的Fe Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：
下列说法正确的是 (　　)。
A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
B．样品中Fe元素的质量为2.24 g
C．样品中CuO的质量为4.0 g
D．V＝896 mL
解析　根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3＋不共存，则A项错误；最后的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g－2.24 g＝3.52 g，则C项错误；2.24 g Fe元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896 mL，D错误。
答案　B
5．(2013·黑龙江质检)硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：①将铜溶于硝酸中、②先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中、③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是 (　　)。
A．方法③是最经济和环保的
B．方法①中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好
C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染
D．方法③中N2O4既是氧化剂又是还原剂
解析　①、③都生成污染性气体，②不生成污染性气体且HNO3全部转化为Cu(NO3)2。
答案　A
6．(2012·泉州五校质检)为了比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：
方案 现象或产物
①将铁片置于CuSO4溶液中 铁片上有亮红色物质析出
②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧 产物分别为FeCl3和CuCl2
③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中 产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4
④将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中 铁片上有气泡，铜片上不产生气泡
⑤将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接 铁片溶解，铜片上有气泡产生
能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有
(　　)。
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析　①铁能置换出铜，证明铁比铜活泼；②不能证明；③不能证明；④铁能置换出稀硫酸中的氢，铜不能，证明铁比铜活泼；⑤铁与铜形成原电池，铁作负极，铜作正极，证明铁比铜活泼，共有3种方案，选项B正确。
答案　B
7．(2013·宜宾调研)某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为y mol，其中Cu的物质的量分数为a，将其全部投入50 mL b mol·L－1的硝酸溶液中，加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是 (　　)。
A．若金属有剩余，在溶液中再滴入硫酸后，金属又开始溶解
B．若金属全部溶解，则溶液中一定含有Fe3＋
C．若金属全部溶解，且产生336 mL气体(标准状况)，则b＝0.3
D．当溶液中金属离子只有Fe3＋、Cu2＋时，则a与b的关系为：b<80y
解析　A项中铁铜合金与硝酸反应除生成NO外，还要生成相应的硝酸铁、硝酸铜等盐，即溶液中存在NO，当在其中加入H2SO4时，H＋和NO可继续氧化剩余的金属，A正确；B项中，因Fe3＋也可以氧化Cu而被还原为Fe2＋，因此当金属全部溶解时也可能只有Fe2＋、Cu2＋，B错；C项中，因没有告诉溶液中所含的铁离子是Fe2＋还是Fe3＋，或两者都有，故无法计算b；D项中，根据题设条件，n(Cu)＝ay，n(Fe)＝(1－a)y，所以当溶液中只有Cu2＋和Fe3＋时它们对应的n(NO)＝2ay＋3(1－a)y＝(3－a)y，因此根据硝酸中的N守恒，硝酸的浓度b至少应等于＝80y，故D错。
答案　A
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(9分)美国航天飞机“哥伦比亚号”爆炸，是震惊世界的航天惨案。专家推测“哥伦比亚”航天飞机的失事原因之一是覆盖在航天飞机外层的一片微不足道的隔热瓦脱离，引起飞机外表金属温度迅速升高而熔化解体。
(1)其中照片显示，在“哥伦比亚号”机翼下方有几片小瓷片脱落，引起了科学家的注意，这是一种覆盖在航天飞机表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是__________________________________________________________。
A．增加航天飞机的强度，防止流星和太空垃圾撞击而损坏航天飞机
B．将太阳能转化为电能供航天飞机使用
C．便于雷达跟踪，接受地面指挥中心的指令
D．在返回大气层时，陶瓷耐高温隔热，有效地保护航天飞机平安返回地面
(2)隔热瓦是一种金属陶瓷，金属陶瓷是由陶瓷和黏结金属组成的非匀质的复合材料。陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高温氧化物，黏结金属主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔点金属。下列关于复合材料的说法不正确的是________。
A．由两种或两种以上金属(或金属与非金属)熔合而成的物质叫复合材料
B．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料
C．玻璃钢是以玻璃纤维和树脂组成的复合材料，它可做船体、汽车车身等，也可做印刷电路板
D．复合材料的熔、沸点一般比它的各组成成分的熔、沸点低
(3)将陶瓷和黏结金属研磨，混合均匀，成型后在不活泼气氛中烧结，就可制得金属陶瓷。金属陶瓷兼有金属和陶瓷的优点，其密度小、硬度高、耐磨、导热性好，不会因为骤冷或骤热而脆裂。实验室有一金属陶瓷制成的容器，可用来盛放下列哪些物质________。
A．NaOH溶液 B．KNO3溶液
C．氢氟酸 D．盐酸
解析　(1)从题干信息看出，特殊陶瓷片的主要作用是隔热、防止机体与空气摩擦产生高温而熔化。故D正确。(2)复合材料是由基体和增强体组合而成。A项叙述的物质是合金而不是复合材料。复合材料一般具有各成分的性质，又比各成分的性能优良，强度高、密度小、耐高温、耐腐蚀等。故A、D错。(3)金属陶瓷具有金属的性质和硅酸盐的性质，所以不能用来盛放酸性或碱性物质。
答案　(1)D　(2)A、D　(3)B
9．(15分)(2012·山东理综，28)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的________吸收。
a．浓H2SO4　 b．稀HNO3　
c．NaOH溶液　 d．氨水
(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在__________(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是__________(注明试剂、现象)。
(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为________________________________________________________________________。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________________________________________________________________________。
a．电能全部转化为化学能
b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．溶液中Cu2＋向阳极移动
d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(5)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应为________。
解析　(1)冰铜(mCu2S·nFeS)加入石英砂并通入空气焙烧生成泡铜(Cu2O、Cu)、熔渣和SO2气体(A)。SO2是一种酸性氧化物，可用NaOH溶液或氨水吸收。(2)溶液中滴加KSCN溶液呈红色，说明含有Fe3＋。可利用Fe2＋的还原性来检验溶液中其是否存在，加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明还存在Fe2＋。(3)Al具有较强还原性，高温下与Cu2O反应可制得Cu：2Al＋3Cu2OAl2O3＋6Cu。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极(发生氧化反应)，精铜作阴极(Cu2＋发生还原反应)，较活泼金属(Al、Zn、Cu)在阳极被氧化，不活泼金属(Au、Pt、Ag)在阳极附近沉积，形成阳极泥，电解质溶液中Cu2＋向阴极移动。电解过程中，电能转化为化学能和热能。(5)据电池反应可知，Cu作负极，电极反应为2Cu－4e－===2Cu2＋，则正极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
答案　(1)cd　(2)Fe3＋　取少量溶液，滴加KMnO4溶液，KMnO4褪色　(3)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu
(4)bd　(5)4H＋＋O2＋4e－===2H2O
10．(17分)(2013·原创)随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂(含有V2O15、VOSO4及不溶性残渣)，科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。部分含钒物质在水中的溶解性如表所示：
物质 VOSO4 V2O15 NH4VO3 (VO2)2SO4
溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶
该工艺的主要流程如下。
请回答下列问题：
(1)请写出加入Na2SO3溶液发生反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
(2)催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V2O15)能加快二氧化硫的氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体(如图1)。其中a、c两步的化学方程式可表示为________________________，________________________________。
(3)该工艺中沉钒率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵的系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O15的质量比)和温度。根据图2和图3，试建议控制氯化铵系数和温度的适宜值分别为________、________。
解析　(1)根据表格信息，V2O15难溶于水，被亚硫酸钠还原成可溶于水的VOSO4，离子方程式为V2O15＋SO＋4H＋===2VO2＋＋SO＋2H2O。(2)V2O15是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。依题意和物质转化图知，a反应：五氧化二钒与二氧化硫反应生成三氧化硫和四氧化二钒；c反应：VOSO4在氧气作用下生成V2O15和SO3。(3)根据图像知，加氯化铵系数为4、温度为80 ℃时沉钒率最大。
答案　(1)V2O15＋SO＋4H＋===2VO2＋＋SO＋2H2O　(2)SO2＋V2O15??SO3＋V2O4　4VOSO4＋O2??2V2O15＋4SO3　(3)4　80 ℃
11．(17分)(2013·菏泽模拟)埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为：X由两种物质X1和X2组成，且都由四种元素构成，定性实验表明：X1热分解的产物能使澄清石灰水变浑浊，而X2热分解的产物不能使澄清石灰水变浑浊，但两者均有水珠产生。为了定量测定X1和X2组成，某兴趣小组用如图实验装置对X1和X2分别做热分解实验(夹持装置已省去)，实验结束后，硬质玻璃管内均残留黑色固体，分别称重，装置B和C中的质量均增加。
试回答下列问题：
(1)青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是________________________________________________________________________
________________。
(2)利用上述装置进行热分解实验时，对判断A装置中反应是否完全进行带来困难，为解决此问题，要对B装置进行改装。B应改为内装有________(填试剂名称)的洗气瓶，判断反应完全的现象为________________________。用经改装的装置，某同学进行正确操作，最终得出的测定结果仍有误差，原因是____________________________________________________
________________________________________________________________________(回答一点即可)。
(3)在实验装置和实验操作正确的前提下，重做X1的热分解实验，测得装置B和C中质量增重之比Δm(B)∶Δm(C)＝9∶22，________(填“能”或“否”)求出X1的化学式，若能求出X1的化学式，则化学式为______________________(若不能求出X1的化学式，此空不填)。
(4)若测得X2中铜元素的质量分数为59.5%(铜元素的相对原子质量为63.5)，则X2的化学式为____________________________________________。
X2热分解的化学方程式为________________________________________。
解析　先通过定性实验判断X1和X2的元素组成，加热分解均有水珠生成，说明都是碱式盐，X1受热分解产生CO2气体，说明X1中含有CO，因此X1的组成可表示为Cuz(OH)x(CO3)y，X2(由4种元素构成)受热分解无CO2气体生成，根据题中铜腐蚀过程变化示意图，可推测X2中含有的另一元素为Cl，X2的组成可表示为Cum(OH)nClp。
(3)根据Δm(B)∶Δm(C)＝9∶22＝m(H2O)∶m(CO2)，推出n(OH－)∶n(CO)＝2∶1，根据化合价代数和等于0可得出X1的化学式为Cu2(OH)2CO3。
(4)X2的组成为Cum(OH)nClp，铜元素的质量分数的表达式为Cu%＝×100%＝59.5%，又根据化合价代数和等于0可得2m＝n＋p，解得n∶p＝3∶1，故X2的化学式为Cu2(OH)3Cl。结合题中性质和现象不难写出热分解的化学方程式。
答案　(1)与H2O和O2隔绝　(2)浓硫酸　洗气瓶中不再有气泡冒出　实验前装置内空气中的某些成分干扰了实验或反应结束后装置内的气体没有被B和C完全吸收 (3)能　Cu2(OH)2CO3　(4)Cu2(OH)3Cl　Cu2(OH)3Cl2CuO＋H2O↑＋HCl↑第五讲　氧化还原反应
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
氧化还原反应概念的关系 1、2、5
氧化还原反应规律的应用 3、4、6、7、9、10
氧化还原反应在工农业生产中的综合应用 8、11
技巧：守恒法 7、10
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．(2012·山东潍坊期末)下列说法正确的是 (　　)。
A．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性
B．失电子难的原子获得电子的能力一定强
C．得到电子越多的氧化剂，其氧化性就越强
D．要实现Fe2＋到Fe3＋的转化，必须加入氧化剂
解析　Fe2＋具有还原性，ClO－、MnO具有氧化性，A项错误；稀有气体原子既难得电子，又难失电子，B项错误；氧化性强弱是依据得电子的能力强弱，而不是得电子数的多少，C项不正确。
答案　D
2．(2013·达州质检)物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质：
①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液
③Zn与H2SO4溶液　④Fe与HCl溶液
由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是 (　　)。
A．①③ B．③④
C．①② D．①③④
解析　①中，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，而铜与稀硝酸反应生成一氧化氮气体，故不同；②中，无论是浓度还是温度变化，反应的生成物不变；③中，锌与稀硫酸反应生成氢气，而锌与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，故不同；④中，无论是稀盐酸还是浓盐酸，与铁反应均生成氢气和氯化亚铁。
答案　A
3．(2012·武汉调研)已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为W2＞Z2＞X2＞Y2，下列氧化还原反应能发生的是 (　　)。
A．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2
B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2
C．2NaW＋Y2===2NaY＋W2
D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2
解析　在氧化还原反应中，物质的氧化性强弱关系为氧化剂＞氧化产物，利用此规律可知B项反应能够发生。
答案　B
4.(2013·河北冀州模拟)卫生部发出公告，自2012年5月1日起，禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。下列对于过氧化钙(CaO2)的叙述错误的是 (　　)。
A．CaO2具有氧化性，对面粉可能具有增白作用
B．CaO2中阴阳离子的个数比为1∶1
C．CaO2与水反应时，每产生1 mol O2转移电子4 mol
D．CaO2与CO2反应的化学方程式为2CaO2＋2CO2===2CaCO3＋O2
解析　2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑反应中CaO2既是氧化剂又是还原剂，氧元素从－1价变为0价，产生1 mol O2转移电子2 mol。故C不正确。
答案　C
5．(2013·金华联考)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3＜x＜4；M表示Mn、、Co、Zn或Ni的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质。转化流程如图所示，下列有关该转化过程的叙述正确的是 (　　)。
A．MFe2O4表现了还原性
B．MFe2Ox表现了还原性
C．SO2和NO2表现了还原性
D．SO2和NO2发生了分解反应
解析　根据题中物质间的转化关系，结合化合价变化规律得出MFe2Ox表现了还原性，B项正确、A项错误；SO2、NO2为氧化剂，表现出氧化性，也没有被分解，故C、D项错。
答案　B
6．(2013·成都三联)金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为
aTiO2＋bCl2＋cCaTiCl4＋cCO　Ⅰ
TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2　Ⅱ
关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是 (　　)。
①TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂；②C、Mg在两个反应中均为还原剂，被还原；
③在反应Ⅰ、Ⅱ中Mg的还原性大于C的，C的还原性大于TiCl4的；④a＝1，b＝c＝2；⑤每生成19.2 g Ti，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8 mol e－。
A．①②④ B．②③④
C．③④ D．②③⑤
解析　反应Ⅰ中，Cl从0价降到－1价，每反应1 mol Cl2转移2 mol e－，C从0价升到＋2价，每反应1 mol C转移2 mol e－，配平化学方程式有a＝1，b＝c＝2，④正确；根据化合价的变化情况，TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂，①正确；还原剂被氧化，②错误；在同一反应中，还原剂的还原性最强，但Mg和C不在同一反应中，无法判断其还原性相对大小，③错误；反应Ⅱ中，Ti由＋4价降到0价，每生成1 mol Ti(即48 g)转移4 mol e－，故每生成19.2 g Ti(即0.4 mol)转移1.6 mol e－，结合反应Ⅰ每生成0.4 mol TiCl4转移1.6 mol e－，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移3.2 mol e－，⑤错误。
答案　D
7．(2013·北大附中模拟)R2O在一定条件下可以把Mn2＋氧化成MnO，若反应中R2O变为RO，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，则n值为 (　　)。
A．1 B．2
C．3 D．4
解析　根据得失电子守恒，2 mol Mn2＋―→2 mol MnO，失2×5 mol＝10 mol e－，所以每1 mol R2O―→2 mol RO得2 mol e－，故可知R2O中R的化合价为＋7价。因此n＝2。
答案　B
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)(2013·石家庄质检)NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2＋4HI===2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应，鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有：①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)某厂废液中，含有2%～5%的NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________(填编号)。
A．NaCl B．NH4Cl
C．HNO3 D．浓H2SO4
(4)请配平以下化学方程式：□Al＋□NaNO3＋□NaOH===□NaAlO2＋□N2↑＋2H2O。若反应过程中转移5 mol e－，则生成标准状况下N2的体积为________L。
解析　(1)NaNO2中N元素的化合价降低，作氧化剂。(2)根据上述反应，NaNO2在酸性溶液中，能将I－氧化成I2，淀粉遇I2变蓝色，故必须选用的物质有①②⑤。(3)根据氧化还原知识，所选试剂充当还原剂，题给选项中只有NH4Cl能与NaNO2反应转化为不引起二次污染的N2，故选B。(4)根据化合价升降配平：10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O。根据关系式N2～10e－，若反应过程中转移5 mol e－，则生成标准状况下N2的体积为11.2 L。
答案　(1)NaNO2　(2)①②⑤　(3)B　(4)10　6　4　10　3　11.2
9．(15分) (2012·自贡检测)按要求填空。
(1)在S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋中，只有氧化性的是________，只有还原性的是________，既有氧化性又有还原性的是________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O
②NH3＋NO―→HNO2＋H2O
③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
其中你认为一定不可能实现的是________。
(3)下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是______。
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若溶质中Cl－与I－共存，为了氧化I－而Cl－不被氧化，除单质外，还应用上述反应中的________作氧化剂。
解析　(1)根据元素化合价升降分析判断。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时，生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。－3价与＋2价之间应为0价或＋1价，不可能出现＋3价的氮，所以②式不能实现。(3)由①知氧化性：FeCl3＞I2，还原性：I－＞Fe2＋；由②知氧化性：Cl2＞FeCl3，还原性：Fe2＋＞Cl－；由③知氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：Cl－＞Mn2＋，由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，还原性强弱顺序为I－＞Fe2＋＞Cl－＞Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，FeCl3只氧化I－。所以必须选择比Cl2氧化能力的差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。
答案　(1)Fe3＋、Mg2＋、H＋　I－、S2－　Fe2＋、S　(2)②
(3)KMnO4　FeCl3
10．(15分)已知溶液中，还原性为HSO＞I－，氧化性为IO＞I2＞SO。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。请回答下列问题：
(1)a点处的氧化产物是________(填离子符号，下同)，还原产物是________，a点对应的离子方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)当n(I2)达最大时，n(IO)对应的最小值为______mol，此时反应的离子方程式是________________________________________________________。
(3)当溶液中的I－为0.4 mol时，加入的KIO3为________mol。
(4)若向100 mL 1 mol·L－1的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反应开始时的离子方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析　(1)根据还原性为HSO＞I－，氧化性为IO＞I2＞SO，可知NaHSO3和KIO3反应时，氧化产物为SO，还原产物不是I2而应是I－。(2)根据得失电子数守恒，3 mol NaHSO3失去6 mol电子，相应的KIO3变成I2，需要1.2 mol，向NaHSO3溶液中滴入KIO3溶液时，还原产物为I－，当NaHSO3完全反应后，KIO3再氧化I－为I2。(3)分两种情况进行计算，当KIO3滴入量较少时，n(I－)＝n(KIO3)，当滴入量较多，恰好全部转化为I－，需要1 mol KIO3，产生1 mol I－，再消耗0.6 mol I－，需要0.12 mol KIO3。(4)反过来滴加，不可以产生I－，溶液中过量的KIO3会将I－氧化为I2。
答案　(1)SO　I－　IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋　(2)1.2　IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O　(3)1.12或0.4　(4)2IO＋5HSO===I2＋5SO＋H2O＋3H＋
11．(14分) (2013·东山质检)用高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒，可避免产生对人体健康有害的有机氯代物。
(1)工业上，ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反应制得，则化学反应方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________________，
在该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为________。
(2)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标，有效氯含量的定义：从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比，常用百分数表示。则ClO2的有效氯含量是________。
(3)化学小组的同学欲对用ClO2消毒过的自来水进行氯元素含量的测定(假定ClO2全部转化为Cl－)，他们进行了如下实验：向30.00 mL水样中加几滴K2CrO4溶液作指示剂，用0.001 mol·L－1 AgNO3溶液滴定，当有砖红色Ag2CrO4沉淀出现时，达滴定终点，此时用去AgNO3溶液12.12 mL。
①水样中Cl－的物质的量浓度是________。
②已知Ksp(AgCl)＝1.780×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.00×10－12。如在滴定终点时，测得溶液中CrO的浓度是5.000×10－3 mol·L－1。试计算此时溶液中Cl－的浓度是________。
解析　(1)根据题意，可知发生反应的化学方程式为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O，n(NaClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。
(2)根据题意可知，2 mol HI被氧化生成1 mol I2，反应中转移2 mol电子，消耗氧化剂Cl2 71 g。若用ClO2氧化HI得到I2，反应的化学方程式为2ClO2＋10HI===5I2＋2HCl＋4H2O，若生成1 mol I2则消耗ClO2的物质的量为mol，其质量为27 g，因此ClO2的有效氯含量为×100%≈263%。
(3)①溶液中发生的离子反应为：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，则n(Ag＋)＝n(Cl－)，0.001 mol·L－1×12.12×10－3 L＝c(Cl－)×30.00×10－3 L，因此c(Cl－)＝4.040×10－4 mol·L－1。
②在滴定终点时，c(CrO)＝5.000×10－3 mol·L－1，根据Ksp(Ag2CrO4)＝2.000×10－12，则c(Ag＋)＝＝2.000×10－5(mol·L－1)。根据Ksp(AgCl)＝1.780×10－10，则c(Cl－)＝＝8.900×10－6(mol·L－1)。
答案　(1)2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O　2∶1
(2)263%(或2.63)
(3)①4.040×10－4 mol·L－1
②8.900×10－6 mol·L－1第十讲　无机非金属材料的主角——硅
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
硅及其化合物的性质 2、5、6、7、8、9、11
无机非金属材料 1、3、4、10
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．2012年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述不正确的是 (　　)。
A．它耐高温抗氧化
B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点
D．它是一种新型无机非金属材料
解析　航空材料的特点是质轻、高强度、耐高温抗氧化等高可靠性，故B错，A正确；复合材料属于混合物，没有固定的熔点，碳化硅、高温结构陶瓷和碳纤维复合而成的材料均属于新型无机非金属材料，C、D正确。
答案　B
2．(2013·雅安调研)硅作为一种新型能源被广泛开发利用，关于其有利因素的下列说法中，你认为不正确的是 (　　)。
A．硅燃烧产物对环境产生的污染，容易得到有效控制
B．从Si(s)＋O2(g)SiO2(s)　ΔH＝－858.6 kJ·mol－1可知，硅燃烧放出
的热量多
C．自然界中硅的储量丰富，可以从自然界直接获得单质硅
D．硅便于运输、贮存，从安全角度考虑，硅是最佳的燃料之一
解析　硅燃烧生成二氧化硅，二氧化硅不是气体，其污染容易得到有效控制；硅为固体燃料，化学性质不活泼，运输、贮存比较容易且又安全；硅在自然界中无单质形式，只有化合物，所以C是错误的。
答案　C
3．(2013·江南八校高三联考)下列关于工业生产的说法中，不正确的是(　　)。
A．工业上，用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含杂质的粗硅
B．生产普通水泥的主要原料有石灰石、石英和纯碱
C．工业上将粗铜进行精炼，应将粗铜连接在电源的正极
D．硅和铁可以冶炼成合金
解析　生产普通水泥的原料是石灰石和黏土，B项不正确。
答案　B
4．(2013·福州质检)寿山石主要成分为叶蜡石，叶蜡石组成为Al2O3·4SiO2·H2O，下列观点不正确的是 (　　)。
A．寿山石雕刻作品要避免与酸、碱接触
B．寿山石颜色丰富多彩是因为含有不同形态的金属氧化物
C．潮湿的空气可能导致寿山石作品表面溶解变质
D．置于干燥空气中可能会导致寿山石作品脱水变质
解析　根据寿山石的主要成分，可知其能与酸或碱发生反应，A对；寿山石中含有不同形态的Al2O3，造成其色彩丰富，B对；其中的氧化物Al2O3和SiO2不溶于水也不和水反应，不会溶解变质，C错；久置于干燥空气中，会造成其中的结晶水失去而变质，D对。
答案　C
5．(2013·杭州模拟)硅及其化合物的应用范围很广。下列说法正确的是(　　)。
A．硅是人类将太阳能转换为电能的常用材料
B．粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应
C．反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑中，Si为还原剂，NaOH和H2O为氧化剂
D．硅能与氢氟酸反应，则硅可以与盐酸反应
解析　粗硅提纯涉及的反应：Si＋2Cl2SiCl4、SiCl4＋2H2Si＋4HCl都是氧化还原反应，B错误；硅与氢氧化钠溶液反应中NaOH既不是氧化剂，也不是还原剂，只是反应物，起氧化作用的是水，C错误；硅能与氢氟酸反应，但不能与盐酸反应，D错误。
答案　A
6．(2013·长春一模)将足量CO2气体通入水玻璃(Na2SiO3溶液)中，然后加热蒸干，再在高温下充分灼烧，最后所得的固体物质是 (　　)。
　 A．Na2SiO3 B．Na2CO3、Na2SiO3
C．Na2CO3、SiO2 D．SiO2
解析　分析题述过程中发生的化学反应：H2O＋CO2＋Na2SiO3===H2SiO3↓＋Na2CO3，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，H2SiO3SiO2＋H2O,2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，且Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，因此最后所得的固体物质中只有Na2SiO3。
答案　A
7．(2013·眉山二调)有一粗硅，含杂质铁，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的H2，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是(提示：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑)
(　　)。
A．物质的量之比为：1∶1 B．物质的量之比为1∶2
C．质量之比为4∶1 D．质量之比为2∶1
解析　粗硅与盐酸反应是其中的Fe与盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，粗硅与碱反应是其中的硅与碱液反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。因放出等量H2，则Fe与Si的物质的量之比为2∶1，质量之比为4∶1。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(12分)如何除去下列各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)，请选用下面提供的试剂和操作，将标号填在表内。
供选试剂：A.盐酸　B．烧碱溶液　C．氧气　D．水
E．CO2　F．不用其他试剂
供选操作：①加热　②加热熔融　③过滤　④结晶
含杂质的物质 所加试剂 主要操作
(1)SiO2(NaHCO3)
(2)SiO2(CaCO3)
(3)SiO2(Si)
(4)NaCl(SiO2)
解析　(1)除去SiO2中的NaHCO3可用水溶法；
(2)除去SiO2中的CaCO3可用盐酸溶解；
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑然后再过滤。
(3)除去SiO2中的Si可用加热法：Si＋O2SiO2。
(4)除去NaCl中的SiO2可用过滤、结晶法，因NaCl溶于水而SiO2不溶于水。
答案　(1)D　③　(2)A　③　(3)C　①　(4)D　③④
9．(16分)(2012·南京月考)如图所示物质的转化关系中，A是一种固体单质，E是一种白色沉淀。
请回答下列问题：
(1)B的化学式是________，目前B已被用作________的主要原料。
(2)B和a溶液反应的离子方程式是_________________________________。
(3)A和a溶液反应的离子方程式是__________________________________。
(4)C和过量的盐酸反应的离子方程式是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析　C与过量的盐酸反应生成白色沉淀E，则E可能是硅酸或氯化银，若E是氯化银，则C是硝酸银，A为银，则根据已有知识，银可以与硝酸反应生成硝酸银，而银与硝酸反应能生成三种产物，不符合框图中物质间的转化关系。则E只能为硅酸，则C为硅酸盐，A为硅，a溶液为强碱的水溶液，进一步推出B为二氧化硅。
答案　()(1)SiO2　光导纤维　(2)SiO2＋2OH－===SiO＋H2O　(3)Si＋2OH－＋H2O===SiO＋2H2↑
(4)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
10．(16分)(2013·广元模拟)含A元素的一种单质是一种重要的半导体材料，含A元素的一种化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维，C与烧碱反应生成含A元素的化合物D。
(1)在元素周期表中，A位于________族，与A同族但相对原子质量比A小的元素B的原子结构示意图为________，A与B在原子的电子层结构上的相同点是_______________________________________________________。
(2)易与C发生化学反应的酸是________，反应的化学方程式是________________。
(3)将C与纯碱混合高温熔融时也发生化学反应生成D，同时还生成B的最高价氧化物E；将全部的E与全部的D在足量的水中混合后，又发生化学反应生成含A的化合物F。
①分别写出生成D和F的化学反应方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②要将纯碱高温熔化，下列坩埚中不可选用的是 (　　)
　 A．普通玻璃坩埚 B．石英玻璃坩埚
C．氧化铝坩埚 D．铁坩埚
(4)100 g C与石灰石的混合物充分反应后，生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
解析　(1)A的单质可作半导体材料，可知A为Si，位于ⅣA族，与之同族且相对原子质量较小的是碳元素，两者共同点是最外层均有4个电子。(2)C为SiO2，易与氢氟酸反应生成SiF4和H2O。(3)SiO2与纯碱高温反应生成Na2SiO3(D)和CO2(E)，Al2O3高温下也与碱性物质反应。(4)不论CaCO3过量与否，生成的CO2由CaCO3决定，由关系式CaCO3～CO2得：＝，解得m(CaCO3)＝50 g。混合物中石灰石的质量分数为：×100%＝50%。
答案　(1)ⅣA　　最外层均有4个电子
(2)氢氟酸　SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(3)①SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑；
Na2SiO3＋CO2＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
②ABC　(4)50%
11．(14分)在工业中利用镁制取硅：2Mg＋SiO22MgO＋Si，同时有副反应发生：2Mg＋SiMg2Si，Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)，SiH4在常温下是一种不稳定、易分解的气体。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置：
(1)由于氧气的存在对该实验有较大影响，实验中应通入气体X作为保护气，试管中的固体药品可选用________(填序号)。
a．石灰石　　　b．锌粒　　　c．纯碱
(2)实验开始时，必须先通入X气体，再加热反应物，其理由是________________________________________________________________________，
当反应开始后，移走酒精灯反应能继续进行，其原因是
________________________________________________________________________。
(3)反应结束后，待冷却至常温时，往反应后的混合物中加入稀盐酸。可观察到闪亮的火星，产生此现象的原因
用化学方程式表示为________________________________________________________________ ___________________________________________________________。
解析　(1)由于Mg可在CO2中燃烧，故不能用CO2作为保护气而可用H2。那么试管中应选用的固体药品为锌粒；(2)实验开始时应先通入氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响。然后才能点燃酒精灯，因反应放热，反应开始后移走酒精灯，可利用自身放出的热量维持反应继续进行；(3)反应结束后，向反应后的混合物中加入稀盐酸会发生反应：Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑，生成的SiH4可自燃，SiH4＋2O2===SiO2↓＋2H2O，所以会观察到闪亮的火星。
答案　(1)b　(2)让氢气排尽装置内的空气，避免空气中的成分对实验的影响　该反应为放热反应，可利用自身放出的热量维持反应进行　(3)①Mg2Si＋4HCl===2MgCl2＋SiH4↑　②SiH4＋2O2===SiO2↓＋2H2O第二讲　物质的量浓度
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
物质的量浓度的概念 2
一定物质的量浓度的基本计算 1、4、6、7、10
一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析 3、5、8、9、11
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分。每个小题只有一个选项符合题意)
1．已知单位体积的稀溶液中，非挥发性溶质的分子或离子数越多，该溶液的沸点就越高。则下列溶液沸点最高的是 (　　)。
A．0.01 mol·L－1的蔗糖溶液
B．0.01 mol·L－1的CaCl2溶液
C．0.02 mol·L－1的NaCl溶液
D．0.02 mol·L－1的CH3COOH溶液
解析　题目中“非挥发性溶质”要理解清楚，D项中的CH3COOH易挥发，其余三项中C项离子数在单位体积中最多，故选C。
答案　C
2．下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol·L－1的是 (　　)。
　　A．将58.5 g NaCl溶解于1 L水中配成的溶液
B．将80 g SO3溶于水并配成1 L溶液
C．将0.5 mol·L－1的NaNO3溶液100 mL加热蒸发掉50 g水的溶液
D．含K＋为2 mol的K2SO4溶液
解析　A中水的体积是1 L，溶液体积一定不是1 L；C中蒸发掉50 g水后，溶液的体积一定不是50 mL；D中未指明溶液体积。
答案　B
3．(2013·成都模拟)实验中需用2.0 mol·L－1的Na2CO3溶液950 mL，配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为 (　　)。
A．950 mL；201.4 g B．1 000 mL；212.0 g
C．100 mL；21.2 g D．500 mL；100.7 g
解析　实验室中没有950 mL容量瓶，故只能配制1 000 mL 2.0 mol·L－1的Na2CO3溶液。
答案　B
4．V L浓度为0.5 mol·L－1的盐酸，欲使其浓度增大1倍，采取的措施合理的是(　　)。
A．通入标准状况下的HCl气体11.2V L
B．加入10 mol·L－1的盐酸0.1V L，再稀释至1.5V L
C．将溶液加热浓缩到0.5V L
D．加入V L 1.5 mol·L－1的盐酸混合均匀
解析　A项，通入HCl气体后溶液的体积会发生变化，若溶液体积不变时所给数据是合理的，该项不合理；C项，盐酸具有挥发性，加热浓缩会导致HCl挥发，该项不合理；D项，不同浓度盐酸混合时，混合后溶液的体积不能用两溶液的体积加和，该项不合理。
答案　B
5．(2012·内江质检)在配制一定物质的量浓度的盐酸时，下列错误操作可使所配制溶液浓度偏高的是 (　　)。
A．用量筒量取浓盐酸时仰视读数
B．溶解搅拌时有液体飞溅
C．定容时仰视容量瓶瓶颈刻度线
D．摇匀后见液面下降，再加水至刻度线
解析　A项，用量筒量取浓盐酸时仰视读数，所取盐酸量偏大，使所配制溶液浓度偏高；B项，溶解搅拌时有液体飞溅，溶质减少，浓度偏低；C项，定容时仰视容量瓶瓶颈刻度线，使溶液体积偏大，浓度偏低；D项，摇匀后见液面下降，再加水至刻度线，使溶液体积偏大，浓度偏低。
答案　A
6．(2013·东莞模拟)取100 mL 0.3 mol·L－1和300 mL 0.25 mol·L－1的硫酸注入500 mL容量瓶中，加水稀释至刻度线，该混合溶液中H＋的物质的量浓度是
(　　)。
A．0.21 mol·L－1 B．0.42 mol·L－1
C．0.56 mol·L－1 D．0.26 mol·L－1
解析　容量瓶中H2SO4溶液的H＋物质的量为n(H＋)＝(0.1 L×0.3 mol·L－1＋0.3 L×0.25 mol·L－1)×2＝0.21 mol，所以c(H＋)＝＝0.42 mol·L－1。
答案　B
7．(2010·全国课标，10)把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为
(　　)。
A．0.1(b－2a) mol·L－1 B．10(2a－b) mol·L－1
C．10(b－a) mol·L－1 D．10(b－2a) mol·L－1
解析　根据题意，500 mL溶液分成5等份，每份为100 mL。每份中n(Ba2＋)＝a mol，n(Cl－)＝b mol，根据电荷守恒关系，n(K＋)＝(b－2a)mol。则c(K＋)＝＝10(b－2a) mol·L－1。
答案　D
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(15分)(2013·河北石家庄模拟)用质量分数为36.5%的浓盐酸(密度为1.16 g·cm－3)配制成1 mol·L－1的稀盐酸。现实验室仅需要这种盐酸220 mL，试回答下列问题：
(1)配制稀盐酸时，应选用容量为________mL的容量瓶。
(2)经计算需要________mL浓盐酸，在量取时宜选用下列量筒中的________。
A．5 mL B．10 mL
C．25 mL D．50 mL
(3)在量取浓盐酸后，进行了下列操作：
①等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入250 mL容量瓶中。
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度标线相切。
③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。
上述操作中，正确的顺序是(填序号)____________。
(4)在上述配制过程中，用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，其配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则配制的稀盐酸浓度是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
解析　(2)c(HCl)＝
＝＝11.6 mol·L－1。加水稀释前后HCl的物质的量不变，所以11.6 mol·L－1×V(HCl)＝250 mL×1 mol·L－1，解得V(HCl)＝21.6 mL，应该选择25 mL的量筒量取。
(4)用刚刚洗涤洁净的量筒来量取浓盐酸，量取的盐酸被稀释了，其物质的量比实际偏小，所配制溶液的浓度偏低；若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶，则一部分溶质损失，所配制溶液的浓度偏低。
答案　(1)250　(2)21.6　C　(3)③①④②　(4)偏低　偏低
9．(2012·宜宾统考) (14分)有下列化学实验用品：
①托盘天平　②玻璃棒　③药匙　④烧杯　⑤量筒　⑥容量瓶　⑦胶头滴管　⑧细口试剂瓶　⑨标签纸
(1)现需要配制500 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液，需要质量分数为98%、密度为1.84 g·cm－3的浓H2SO4________mL；
(2)从上述仪器中，按实验要求使用的先后顺序，其编号排列是________________；
(3)容量瓶使用前检查是否漏水的方法是_____________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________；
(4)若实验过程遇到下列情况，对硫酸的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
①用来稀释浓硫酸的烧杯未洗涤，________；
②未经冷却将溶液注入容量瓶中，________；
③摇匀后发现液面下降再加水，________；
④定容时俯视观察液面，________。
解析　本题主要考查了一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析。本题难点在于误差分析，理解引起误差的原因是解题的关键。根据稀释过程中溶质的物质的量不变可求算所需浓H2SO4的量；烧杯未洗涤，烧杯上将沾有硫酸；溶液未冷却，溶液体积膨胀，冷却后溶液没有到达刻度线；摇匀后发现液面下降，再加水使溶液体积偏大，则所配溶液浓度偏低，定容时，俯视观察液面，没有到达刻度线，体积偏小。
答案　(1)27.2
(2)⑤④②⑥⑦⑧⑨
(3)往容量瓶内加适量水，塞好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的五指托住瓶底，把瓶倒立过来，如不漏水，把瓶塞旋转180°后塞紧，再把瓶倒立过来，若不漏水，才能使用
(4)①偏低　②偏高　③偏低　④偏高
10．(13分)将10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液
(1)该溶液中Na2CO3的物质的量浓度为________，溶液中Na＋的物质的量浓度为________。
(2)向该溶液中加入一定量NaCl固体，使溶液中Na＋的物质的量浓度为0.4 mol·L－1(假设溶液体积不变)需加入NaCl的质量为________，Cl－的物质的量浓度为____。
解析　(1)n(Na2CO3)＝＝＝0.1 mol
c(Na2CO3)＝＝＝0.1 mol·L－1
c(Na＋)＝2c(Na2CO3)＝0.2 mol·L－1
(2)根据电荷守恒
c(Na＋)＝c(Cl－)＋2c(CO)
c(Cl－)＝c(Na＋)－2c(CO)
＝0.4 mol·L－1－2×0.1 mol·L－1＝0.2 mol·L－1
n(NaCl)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×1 L＝0.2 mol
m(NaCl)＝0.2 mol×58.5 g·mol－1＝11.7 g
答案　(1)0.1 mol·L－1　0.2 mol·L－1
(2)11.7 g　0.2 mol·L－1
11．(16分)(2013·菏泽模拟)Ba2＋是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度。
(1)现需配制250 mL 0.100 mol·L－1的标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，还需要____________________。
(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g。
(3)另取废水50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀经过滤洗涤后，用适量的稀盐酸溶解，此时CrO全部转化为Cr2O；再加入过量KI溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准Na2S2O3，溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。已知有关反应的离子方程式为①Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O；②I2＋2S2O===2I－＋S4O。则该工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度为________。
解析　(1)要抓住“玻璃仪器”的字眼，因此还需要用来溶解固体的烧杯及用来定容的胶头滴管。(2)Na2S2O3固体的质量为0.100 mol·L－1×0.25 L×158 g·mol－1＝3.95 g，但实验室所用的天平只能准确称量到0.1 g，故需准确称取Na2S2O3固体的质量为4.0 g。
(3)设Ba2＋的物质的量为x，则根据相关反应可得以下关系式：
Ba2＋～BaCrO4～Cr2O～Cr3＋～I2～3S2O
1 3
x　　　　　　　　　　　0.036 L×0.100 mol·L－1
解得x＝1.2×10－3mol，则c(Ba2＋)＝＝0.024 mol·L－1。
答案　(1)胶头滴管、烧杯　(2)4.0
(3)0.024 mol·L－1第12讲　氮及其化合物
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
氮的氧化物的性质 2、4、11
氨和铵盐的性质 3、8
硝酸的性质及综合应用 1、5、6、7、9、10
技巧：讨论法 10
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．(2013·绵阳一检)下列有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是
(　　)。
A．浓、稀硝酸都能使蓝色石蕊试纸最终变为红色
B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2
C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体
D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色
解析　硝酸是一种具有强氧化性的强酸，并且浓度越大，氧化性越强。浓硝酸可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，故选项A错；硝酸是一种氧化性酸，可氧化许多还原性物质，因此硝酸与Na2S反应不能生成H2S，与Na2CO3反应能生成CO2，所以选项B、C错；选项D正确。
答案　D
2．汽车排放的尾气中含有NO2，NO2是城市大气污染的主要污染物之一。在日光照射下，NO2发生一系列光化学烟雾的循环反应，从而不断产生O3，加重空气污染。反应过程为①2NO2―→2NO＋2O；②2NO＋O2―→2NO2；③O＋O2―→O3。下列对该反应过程及产物叙述正确的是 (　　)。
A．NO2起催化剂作用
B．NO起催化剂作用
C．NO2只起氧化剂作用
D．O3与O2互为同分异构体
解析　反应过程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化剂作用，反应过程中NO2既作氧化剂又作还原剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不互为同分异构体，互为同素异形体，D项错误。
答案　A
3．(高考变式题)铵盐是一类重要的氮的化合物，设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 (　　)。
A．1 mol NH含有的电子数为11NA
B．NH中N元素的化合价为－3，在氧化还原反应中常作氧化剂
C．0.1 L 3 mol·L－1的NH4NO3溶液中氮原子数等于0.6NA
D．硫酸铵中既含有离子键，又含有共价键，而氯化铵中只含有离子键
解析　1个NH中含有10个电子，A错；NH中N元素的化合价为－3价，化合价最低在氧化还原反应中常作还原剂；B错误；0.1 L 3 mol·L－1的NH4NO3溶液中的氮原子数为0.6 NA；C正确；铵根离子中，氮与氢原子之间为共价键，D错。
答案　C
4．(2013·东北师大附中摸底)把3体积NO2气体依次通过①饱和NaHCO3溶液；②浓硫酸；③Na2O2后(假设每一步的反应都是充分的)，再用排水法收集残留气体，则收集到的气体是 (　　)。
A．1体积NO B．1体积NO2和体积O2
C.体积O2 D.体积NO
解析　3体积的NO2通过饱和NaHCO3溶液，发生的反应有3NO2＋2NaHCO3===2NaNO3＋H2O＋NO＋2CO2，剩余气体通过浓硫酸后除去H2O，通过Na2O2时发生反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，此时剩余气体为1体积O2和1体积NO，排水法收集气体时发生反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，显然O2过量，剩余体积O2。
答案　C
5．(高考变式题)已知HNO2在低温下较稳定，酸性比醋酸略强，既有氧化性又有还原性，其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如下表。
pH范围 ＞7 ＜7
产物 NO NO、N2O、N2中的一种
下列有关说法错误的是 (　　)。
A．碱性条件下，NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO＋ClO－===NO＋Cl－
B．向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2
C．向冷的NaNO2溶液中加入稀硫酸可得到HNO2
D．向冷的NaNO2溶液中加入滴有淀粉的氢碘酸，溶液变蓝色
解析　由表中数据知，碱性条件下，HNO2可被氧化为NO，而ClO－有强氧化性，A对；HNO2的酸性比碳酸强但比硫酸弱，故CO2不能与亚硝酸盐作用而硫酸能，B错、C对；酸性条件下，NaNO2有氧化性，而I－具有强还原性，NO能将I－氧化成I2，D对。
答案　B
6.如图所示，向一定量的铁粉中加入一定体积12 mol·L－1的硝酸并加热，待反应结束时，下列微粒在体系中一定大量存在的是 (　　)。
①NO　②Fe3＋　③H＋　④NO
⑤NO2
A．①　　　　　 B．①⑤
C．②④⑤ D．①②③⑤
解析　Fe与浓HNO3反应时，开始生成的还原产物是NO2，并且若铁少量时，还原产物只有NO2；当铁过量时，氧化产物是Fe2＋，当HNO3过量时，氧化产物是Fe3＋。因产物有硝酸盐，故溶液中一定还有NO。
答案　B
7．(2013·眉山统考)一定体积0.01 mol·L－1的稀硝酸恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均被氧化为最高价态，还原产物只有NO。若用0.01 mol·L NaOH溶液溶解相同质量的该混合物，当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸的，则样品中铁、铝的物质的量之比为 (　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．2∶3 B．1∶3
C．1∶4 D．5∶3
解析　设样品中铁和铝的物质的量分别为x和y，根据Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O、Al＋4HNO3(稀)===Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O，反应中消耗HNO3的物质的量为4x＋4y；而2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑中消耗NaOH的物质的量为y，即＝，解得x∶y＝1∶4。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)(2013·珠海模拟)甲、乙、丙均为中学化学常见的气体单质，A、B、C为常见的化合物，已知：
①A和B都极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取A和B的浓溶液后，相互靠近会看到白烟。
②各物质之间存在如图所示的转化关系
→CC溶液
请回答下列问题：
(1)C溶液显________性(填“酸”、“碱”或“中”)，理由是
________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(2)乙和甲反应生成A的化学方程式为______________________________________________________________。
C和氢氧化钠溶液生成A的离子方程式为______________________________________________________________。
(3)丙气体通入1 L氢氧化钠溶液中恰好完全反应，此时电子转移为2 mol，则氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
(4)常温下，向含白色沉淀M的浊液中加入氯化钠固体，M的溶解度将________(填“增大”、“减小”或“不变”)，Ksp(M)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
答案　(1)酸　NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋
(2)N2＋3H22NH3　NH＋OH－NH3↑＋H2O　(3)4 mol·L－1　(4)减小　不变
9．(14分)工业上可用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜。在实际生产中，先把铜屑在空气中灼烧，再跟用等体积水稀释的浓硝酸反应来制取硝酸铜。请回答下列问题：
(1)不宜于用铜屑直接与硝酸反应来制取硝酸铜的原因是
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)浓硝酸用等体积水稀释的目的是________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)要得到硝酸铜晶体，应选用________。
(4)反应中硝酸表现出________性。
解析　(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成，既产生污染，又降低硝酸的利用率；铜屑在空气中灼烧生成CuO，CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率。
(2)浓硝酸易挥发、不稳定，对设备腐蚀严重，稀硝酸挥发性小，且稀硝酸和氧化铜反应同样生成硝酸铜。(3)由于得到的是硝酸铜溶液，因此要得到晶体需浓缩结晶。(4)硝酸与氧化铜发生反应生成了硝酸铜和水，没有化合价变化，因此体现了硝酸的酸性。
答案　(1)铜与硝酸直接反应会有氮的氧化物生成，既产生污染，又降低硝酸的利用率；铜屑在空气中灼烧生成CuO，CuO与HNO3反应没有氮的氧化物生成，既避免了污染，又提高了硝酸的利用率
(2)浓硝酸易挥发、不稳定，对设备腐蚀严重
(3)结晶法(或重结晶法)
(4)酸
10．(15分)(2013·雅安四校联考)某同学设计如图所示装置用粗铁粒与某浓度稀硝酸反应制取NO气体。
(1)当打开开关a，关闭开关b时，A中干燥管中观察到的实验现象是________________，烧杯B中盛的是________溶液。当________时关闭开关a，打开开关b，此时C中用排水法收集NO气体。当C中收集满气体后，关闭开关b，装置A中观察到的现象是______________________________________________________________。
(2)将a mol Fe与含b mol HNO3的稀溶液充分反应后，若硝酸的还原产物只有NO。试讨论分析烧杯A中最终溶液中的主要阳离子组成及其物质的量，将结果填入下表未完成的空格中。
取值范围 最终溶液中的主要阳离子及其物质的量
＜
＝ a mol Fe3＋
大于小于
＝ a mol Fe2＋
＞
解析　(1)A装置利用启普发生器原理，Fe与稀硝酸反应生成无色的NO气体，当遇干燥管中的O2时，则转变成红棕色的NO2气体，NO2用碱液吸收。当气体再变成无色时，说明装置中的O2已完全反应，则可用排水法收集NO。当关闭b时，A装置中继续产生NO，则会将干燥管中的HNO3压入烧杯内，从而与Fe脱离，反应停止。(2)铁与HNO3反应，可能生成Fe2＋，也可能生成Fe3＋，或二者的混合物。当铁过量时，反应化学方程式为3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O；当HNO3过量时，反应化学方程式为Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。＝时，刚好生成a mol Fe3＋，HNO3没有剩余；＜时，则HNO3过量，仍为a mol Fe3＋，根据化学反应方程式，不难得出剩余的HNO3为(b－4a)mol。当＝时，刚好生成a mol Fe2＋，HNO3没有剩余。当＞时，铁过量，以HNO3计算，b mol HNO3生成Fe2＋为 mol。当＜＜时，可以分段计算，即先按反应化学方程式Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O中HNO3完全反应来计算，然后过量的铁按Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋计算即可。
答案　(1)气体由无色逐渐变成红棕色　NaOH　气体又变无色　烧杯中液面上升，干燥管中液面下降，固体与溶液脱离
(2)
取值范围 最终溶液中的主要阳离子及其物质的量
＜ a mol Fe3＋，(b－4a)mol H＋
＝ a mol Fe3＋
大于小于 mol Fe3＋，mol Fe2＋
＝ a mol Fe2＋
＞ mol Fe2＋
11.(15分)某化学活动小组想通过如图所示装置(夹持装置已略去)进行实验，探究Na2O2与NO反应的产物。
实验前，他们查阅有关资料得到如下信息：
①2NaNO32NaNO2＋O2↑；
②NaNO2为白色粉末状固体，既有氧化性又有还原性；
③NaNO2溶液显弱碱性(原因：强碱弱酸盐的水解)。
实验开始时，先在A装置中加入适量的碳酸钙和足量稀硝酸，待不再有气体产生时，将铜丝插入稀硝酸中。
请回答下列问题：
(1)A装置中放入碳酸钙的目的是______________________________________________________________。
(2)装置B、C中的试剂分别是：B________、C________，E的作用是______________________________________________________________。
(3)如何检验反应中是否有氧气生成？_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)假如Na2O2已反应完全，为确定D中固体产物的成分，甲同学将固体溶于水后，经测定发现溶液显强碱性，再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。由此现象推断固体产物中可能含有的物质是________(填化学式)。
(5)乙同学取适量固体于试管中密闭加热，发现白色固体部分变为淡黄色。此现象说明固体中还可能含有的成分是________(填化学式)。根据以上推测，请写出Na2O2与NO反应的化学方程式________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析　本题探究NO与过氧化钠的反应，实验设计必须考虑如下因素：①产生NO时，要除尽装置中的空气；②装置必须干燥，防止水与过氧化钠反应；③排尽装置中的二氧化碳，防止二氧化碳与过氧化钠反应；④采取措施，防止空气进入装置。新信息挖掘：反应①暗示如果产物中有硝酸钠，受热会产生氧气；信息②暗示若D中固体呈黄色，一定有硝酸钠、亚硝酸钠以外的物质生成；亚硝酸钠具有还原性，加入强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液，会发生反应，高锰酸钾溶液由红色变成无色。信息③暗示亚硝酸钠溶液呈弱碱性，若产物溶于水呈强碱性，说明有强碱生成。若显中性，说明没有亚硝酸钠生成。由以上分析，若Na2O2已反应完全，D中固体产物溶于水，溶液显强碱性说明含有Na2O，向溶液中加入酸性MnO4溶液，紫色褪去，说明存在还原性物质，即可能有NaNO2，D中白色固体产物密闭加热部分变为淡黄色，说明其中还有NaNO3,2NaNO32NaNO2＋O2↑、生成的O2再次把Na2O氧化为Na2O2而显淡黄色，由此可知Na2O2与NO反应的产物有NaNO3、NaNO2和Na2O，其反应的化学方程式为：2Na2O2＋2NO===NaNO3＋NaNO2＋Na2O
答案　(1)使碳酸钙与稀硝酸反应生成CO2，排除装置中的空气
(2)NaOH溶液　浓硫酸　防止空气中的CO2、水蒸气进入装置D中，干扰产物的判断　(3)将带火星的木条放在E装置的气体出口处，观察木条是否复燃，若复燃，则说明有氧气生成；若不复燃，说明无氧气产生
(4)Na2O、NaNO2
(5)NaNO3　2Na2O2＋2NO===NaNO3＋NaNO2＋Na2O第一讲 物质的量 气体摩尔体积
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
阿伏加德罗常数 2、3、4
气体摩尔体积及阿伏加德罗定律 1、5、9、10
以物质的量为中心的计算 6、7、8、10
综合实验 11
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分。每个小题只有一个选项符合题意)
1．下列两种气体的分子数一定相等的是 (　　)。
　 A．质量相等、密度不同的N2和C2H4
B．体积相等的CO和N2
C．等温、等体积的O2和N2
D．等压、等体积的N2和CH4
解析　对于N2和C2H4这两种气体，摩尔质量相等，两者质量相等，故其物质的量也相等，则其所含分子数也一定相等，A选项正确。B、C、D选项可根据阿伏加德罗定律及推论加以判断，所含分子数均不一定相等。
答案　A
2．(2013·德阳模拟)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
(　　)。
A．100 mL 0.1 mol·L－1 Na2SO4溶液中，粒子总数是0.03NA
B．1 mol Al3＋完全水解生成氢氧化铝胶体粒子的数目为NA
C．常温常压下，32 g O中所含电子的数目为17NA
D．标准状况下，分子数为NA的N2、C2H4混合气体的质量无法确定
解析　选项A中忽略了水分子；B中氢氧化铝胶体粒子的数目要远远小于NA；32 g O的物质的量为1 mol，其中所含电子的数目为17NA，与外界条件无关，C正确；由于N2、C2H4的摩尔质量相同，因而D中混合气体的质量可以确定，即为28 g。
答案　C
3．(2013·巴中联考)设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中一定正确的是
(　　)。
A．在1 mol NaHSO4晶体中，含阳离子数为2NA
B．1 mol C4H10分子中共价键总数为13NA
C．0.5 mol·L－1 Ba(NO3)2溶液中，NO的数目为NA
D．任何条件下，20 L N2含有的分子数都不可能为NA
解析　NaHSO4晶体中，阳离子只有Na＋，所以A项错误；1 mol C4H10分子中含C—C键3 mol，C—H键10 mol，B项正确；C项没有指明溶液的体积，错误；D项，非标准状况下的20 L N2物质的量可能为1 mol，错误。
答案　B
4．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　)。
A．在0 ℃时，22.4 L氢气中含有2NA个氢原子
B．电解食盐水若产生2 g氢气，则转移的电子数目为N
C．1 mol乙烷分子中共价键总数为7NA
D．密闭容器中46 g NO2含有的分子数为NA
解析　0 ℃不一定是标准状况，A错；电解食盐水产生2 g氢气，则转移的电子数目为2NA，B错；乙烷的结构简式为CH3CH3，含有1个C—C共价键和6个C—H共价键，C正确；密闭容器中NO2与N2O4存在转化平衡关系：2NO2??N2O4，D错。
答案　C
5．标准状况下，a L气体X2和b L气体Y2恰好完全反应生成c L气体Z，若2a＝6b＝3c，则Z的化学式为 (　　)。
A．XY2 B．X2Y
C．X3Y D．XY3
解析　由＝知3X2＋Y2===2XmYn，∴m＝3，n＝1。
答案　C
6．(2013·烟台模拟)设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下某O2和N2的混合气体m g 含有b个分子，则n g 该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是
(　　)。
A. B.
C. D.
解析　m g 含有b个分子，则n g 该混合气体含有的分子数是，则混合气体的物质的量是，则混合气体的体积是，故A正确。
答案　A
7．在一定条件下，某化合物X受热分解：
2XA↑＋2B↑＋4C↑
测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43，在相同条件下，X的相对分子质量是 (　　)。
A．11.43 B．22.85
C．80.01 D．160.02
解析　根据质量守恒定律，2 mol X生成7 mol混合气体，X的摩尔质量为＝80.01 g·mol－1。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)有关物质的量的计算填空：
(1)2 mol CO(NH2)2中含________mol C，________mol N，________mol H，所含氧原子跟________mol H2O所含氧原子个数相等。
(2)①标准状况下，22.4 L CH4；②1.5 mol NH3；③1.806×1024个H2O；④标准状况下，73 g HCl所含H原子个数由多到少的顺序是____________________。
(3)2.3 g Na中含________mol e－，在与足量水反应中产生标准状况下的H2________L。
(4)含0.4 mol Al2(SO4)3的溶液中，含________mol SO，Al3＋物质的量________0.8 mol(填“>”、“<”或“＝”)。
解析　(3)n(Na)＝＝0.1 mol，由于1个Na原子中含有11个电子，故2.3 g Na中含有电子的物质的量n(e－)＝11n(Na)＝1.1 mol
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2 mol 22.4 L
0．1 mol x
x＝＝1.12 L
(4)n(SO)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.4 mol＝1.2 mol，0.4 mol Al2(SO4)3中含有0.8 mol Al3＋，由于在溶液中Al3＋水解，故小于0.8 mol。
答案　(1)2　4　8　2　(2)③>②>①>④
(3)1.1　1.12　(4)1.2　<
9．(12分) (2012·广元期中)如图所示，两个连通容器用活塞分开，左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2，且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞，使NO与O2充分反应。(不考虑NO2与N2O4的转化)
(1)开始时左右两室分子数________(填“相同”或“不相同”)。
(2)反应前后NO室压强________(填“增大”或“减小”)
(3)最终容器内密度与原来________(填“相同”或“不相同”)。
(4)最终容器内________(填“有”或“无”)O2存在。
解析　(1)由左右两室体积相同，两容器内气体密度相同可知，两容器中气体的质量相等，但NO和O2的摩尔质量不相等，故其物质的量不相等，开始时左右两室分子数不相同。(2)由于反应前后NO室的气体物质的量减小，故压强减小。(3)体系的体积和气体的质量均未变化，密度不变。(4)由于NO与O2反应，O2过量，故最终容器内有O2存在。
答案　(1)不相同　(2)减小　(3)相同　(4)有
10．(16分)(2012·郑州期末)(1)在同温、同压下，实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍，其中O2的质量分数为________。若其中CO和N2的物质的量之比为1∶1，则混合气体中氧元素的质量分数为________。
(2)相同条件下，某Cl2与O2混合气体100 mL恰好与150 mL H2化合生成HCl和H2O，则混合气体中Cl2与O2的体积比为______，混合气体的平均相对分子质量为________。
解析　(1)三种气体的平均相对分子质量为14.5×2＝29，因CO与N2的相对分子质量相同，求算平均相对分子质量时可一并考虑，设O2的物质的量分数为x，则CO和N2的物质的量分数为(1－x)，因此有：32x＋28(1－x)＝29，解得x＝0.25。O2的质量分数为×100%＝27.6%。
若CO和N2的物质的量之比为1∶1，设混合气体为1 mol，则混合气体中氧原子的物质的量为：0.25 mol×2＋(0.75 mol÷2)×1＝0.875 mol，氧元素的质量分数为×100%＝48.3%。
(2)设Cl2的体积为x mL，则O2的体积为(100－x)mL。根据反应H2＋Cl22HCl、2H2＋O22H2O知，反应中消耗的H2为：x mL＋2(100－x)mL＝150 mL，解得x＝50 mL。因此n(Cl2)∶n(O2)＝1∶1。体积百分含量各占50%。混合气体的平均相对分子质量为：71×50%＋32×50%＝51.5。
答案　(1)27.6%　48.3%　(2)1∶1　51.5
11．(16分)某同学利用氯酸钾分解制氧气的反应，测定氧气的摩尔质量，实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量，质量为a g。
②装好实验装置。
③检查装置气密性。
④加热，开始反应，直到产生一定量的气体。
⑤停止加热(如图所示，导管出口高于液面)。
⑥测量收集到的气体的体积。
⑦准确称量试管和残留物的质量为b g。
⑧测量实验室的温度。
⑨把残留物倒入指定的容器中，洗净仪器，放回原处，把实验桌面收拾干净。
⑩处理实验数据，求出氧气的摩尔质量。
回答下列问题：
(1)如何检查装置的气密性？
_____________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤：
①调整量筒内外液面高度使之相同；②使试管和量筒内的气体都冷却至室温；③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时，如何使量筒内外液面的高度相同？________________________________________________________________________。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(已换算为标准状况)，水蒸气的影响忽略不计，氧气的摩尔质量的计算式为(含a、b、c，不必化简)M(O2)＝________________________________________________________________________。
解析　此题为一定量实验题，同时也考查了化学实验的一些基本操作步骤，做定量实验题的一般方法为先看实验目的，再明确实验的反应原理和计算原理。
该实验的反应原理为2KClO32KCl＋3O2↑
计算原理为M(O2)＝，m(O2)＝a g－b g，n(O2)＝，所以，该实验的关键在于准确测定氧气的体积。而气体的体积取决于两个因素，一是温度，二是压强。这就要求读数时，气体温度要与室温一致，量筒内外压强一致。在弄清原理后，再考虑实验的每一步操作。
答案　(1)将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，表明装置不漏气
(2)②①③　(3)慢慢将量筒下移
(4)第八讲　铁及其化合物
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
铁及其化合物的性质 1、2、3、4、5、7、8
铁及其化合物的实验探究 6、9
铁及其化合物的综合应用 10、11
技巧：极端分析法、守恒法 5
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．(原创题)下列关于铁的叙述正确的是 (　　)。
①铁能被磁铁吸引，但纯铁易被腐蚀　②在人体内的血红蛋白中含有铁元素　③铁位于元素周期表中第四周期第ⅧB族　④铁能在氧气中剧烈燃烧，但不能在水蒸气中燃烧　⑤铁与强氧化剂硝酸反应的产物仅是Fe(NO3)3　⑥不能通过化合反应制得FeCl2和Fe(OH)3
　A．①③ B．②④
C．②⑤ D．④⑥
解析　当铁中含有杂质时，在潮湿的空气中会发生电化学腐蚀，而纯铁的抗腐蚀能力较强；铁位于元素周期表的第Ⅷ族，而不是第ⅧB族；铁与强氧化剂反应，能被氧化为Fe3＋，但若铁过量，则Fe3＋被Fe还原为Fe2＋，所以，Fe与HNO3反应的产物可能因铁过量而生成Fe(NO3)2；FeCl2、Fe(OH)3可分别通过化合反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3制得。故选项B正确。
答案　B
2．(2013·自贡模拟)将几滴KSCN(SCN－是“类卤离子”)溶液加入酸性的含有Fe3＋的溶液中，溶液变成红色，将该红色溶液分为两份，①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②向另一份中通入SO2，红色也褪去。下列说法不正确的是
(　　)。
A．①红色褪去的原因是KMnO4将SCN－氧化，使Fe(SCN)3消失
B．②红色褪去的原因是SO2将Fe3＋还原为Fe2＋
C．②红色褪去的原因是SO2将SCN－还原
D．SCN－在适当条件下可失去电子被氧化剂氧化为(SCN)2
解析　由于SCN－是“类卤离子”，与卤素离子性质相似，可以被KMnO4(H＋)氧化为(SCN)2，而使红色消失。Fe3＋具有氧化性，可被SO2还原为Fe2＋，也可使红色消失。综上分析可知C项错误。
答案　C
3．(2012·北京海淀高三二模)已知下述三个实验均能发生化学反应。
① ② ③
将铁钉放入硫酸铜溶液中 向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸 将铁钉放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是 (　　)。
A．实验①和③中的铁钉只作还原剂
B．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
D．实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
解析　实验③中反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
答案　A
4．(2013·广州一模)下列说法正确的是 (　　)。
A．Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3
B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液显红色
C．FeCl2溶液蒸干灼烧后得到FeCl2固体
D．将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中可制备Fe(OH)3胶体
解析　高温下铁能与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故A错误。Fe3O4溶于盐酸生成Fe3＋和Fe2＋，Fe3＋与KSCN反应得到红色溶液，故B正确。蒸干FeCl2溶液时发生水解，生成Fe(OH)2和易挥发的HCl，由于Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3，所以灼烧后会得到Fe2O3，故C错误。将FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中，得到Fe(OH)3沉淀而不是胶体，故D错误。
答案　B
5．(2013·成都模拟)把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO，下列说法正确的是 (　　)。
A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3
B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2
C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3
D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1
解析　由于铁的物质的量为＝0.4 mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2＋)和1.2 mol(此时只产生Fe3＋)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 mol NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3 mol×(5－4)＋0.2 mol×(5－2)＝0.9 mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得x＋y＝0.4，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9 mol，解得x＝0.1 mol，y＝0.3 mol。
答案　C
6．(2013·东莞联考)下列中学常见实验的现象或表述正确的是 (　　)。
A．过量的铁投入到一定量的稀硝酸中，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
B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
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．向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”
解析　过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe2＋，A错误；制备氢氧化亚铁应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以下且不能搅拌，B错误；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO，D错误。
答案　C
7．(2012·山西临汾模拟)向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。
则下列有关说法中，不正确的是 (　　)。
A．线段BD表示Fe3＋物质的量的变化
B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6 mol
C．当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
解析　通过题给信息可知，发生反应的先后顺序为：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。在AB段发生反应2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，所以n(I－)＝2 mol；在BD段，发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，故原溶液中n(Fe2＋)＝4 mol，所以A项正确；从D开始发生反应2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，所以原溶液中n(Br－)＝6 mol，所以B项错误，D项正确；对于C项，根据发生反应的先后顺序判断，也正确。综上，本题选择B。
答案　B
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)(2013·攀枝花预测)A～G各物质间的关系如下图，其中B、D为气态单质。
请回答下列问题：
(1)物质C和E的名称分别为________、________。
(2)可选用不同的A进行反应①，若能在常温下进行，其化学方程式为________________________________________________________________________；
若只能在加热情况下进行，则反应物A应为________。
(3)反应②的化学方程式为________________________________________________________________________。
(4)新配制的F溶液应加入________以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是________，实验现象为
________________________________________________________________________。
解析　因为铁在氧气中燃烧生成Fe3O4，Fe3O4与盐酸反应生成FeCl3、FeCl2，铁与氯气反应生成FeCl3，所以B为O2，C为浓盐酸，G为FeCl3、F为FeCl2、E为Fe3O4；(1)二氧化锰与稀盐酸不反应，所以C的名称应为浓盐酸；(2)KClO3在MnO2作催化剂的条件下，加热分解生成O2，H2O2在MnO2作催化剂条件下常温下生成O2；(4)因为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以向Fe2＋溶液中加入铁粉，防止Fe2＋被氧化。
答案　(1)浓盐酸　四氧化三铁
(2)2H2O22H2O＋O2↑　KClO3
(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(4)铁粉　KSCN溶液　溶液变红色
9．(15分)某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙。
已知：B中放的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。
对比两装置，回答下列问题：
(1)如何检查乙装置的气密性？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙装置中湿沙子的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B处发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)对比甲、乙两装置的B和I，B的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热I，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好(其他合理答案也可)　(2)提供水蒸气　(3)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　(4)冷凝水蒸气　(5)使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，加快反应速率
10．(14分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS2＋8O26SO2＋Fe3O4，有3 mol FeS2参加反应，转移________mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是________。
(3)与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是________________________________________________________________________。
(4)钢铁的电化腐蚀原理如图所示，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在图中虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。
解析　(1)反应中FeS2中的Fe和S失电子发生氧化反应，O2得电子，8 mol O2得到的电子物质的量为32 mol，即为该反应中转移的电子物质的量。(2)回收铜的过程中，Fe3＋将Cu氧化为Cu2＋，再利用铁将铜置换出来，为除去过量的铁粉可以加入适量稀盐酸或稀硫酸。(3)Fe3＋水解导致溶液呈酸性，在酸性废水中H＋抑制了Fe3＋的水解。(4)电化学防护，可以是原电池原理，也可以是电解原理，故使铁与外加电源的负极相连作阴极即可有效防止钢铁腐蚀。
答案　(1)32　(2)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　铁粉、稀盐酸(稀硫酸)
(3)酸性废水抑制Fe3＋的水解，使其不能生成有吸附作用的Fe(OH)3胶体
(4)
11．(15分) (2013·广元预测)新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。
工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。
方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。
工艺流程如图所示。
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
FeCl3＋____NaOH＋____NaClO→____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化剂是____(填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是：将粗产品用________________溶解，然后________________。
方法Ⅱ：电解法。
以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。
(4)电解时阳极发生反应生成FeO，该电极反应方程式为________________________________________________________________________。
解析　(1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据原子守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平化学方程式为2FeCl3＋10 NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。(3)因为K2FeO4在中性或酸性溶液中能分解，所以需要将K2FeO4粗产品在稀KOH溶液中溶解，然后加入饱和KOH溶液，冷却结晶。(4)电解时阳极铁在强碱性条件下被氧化为FeO：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O。
答案　(1)2　10　3　2　9　NaCl　5　H2O　NaClO　(2)Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH　(3)稀KOH溶液　加入饱和KOH溶液，冷却结晶　(4)Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O第11讲　硫及其化合物
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
硫及化合物的转化 5、6、7、9
硫及其化合物综合探究 2、3、8、10、11
环境保护 1、4
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．(2012·石家庄模拟)研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，
反应过程如下：
①SO2＋NO2===SO3＋NO　②SO3＋H2O===H2SO4
③2NO＋O2===2NO2
NO2在上述过程中的整体作用，与H2SO4在下述变化中的作用相似的是
(　　)。
A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B．硫化氢通入浓H2SO4中
C．浓H2SO4滴入萤石中，加热
D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
解析　由题中信息可以看出NO2在酸雨形成的整个过程中起到催化剂的作用，H2SO4对乙酸乙酯的水解所起的作用也是催化剂的作用。
答案　D
2．(2013·安庆联考)下列有关SO2的性质的探究实验报告记录的实验现象正确的
是 (　　)。
解析　因SO2为酸性氧化物，遇酚酞不变色，SO2能使品红溶液褪色；SO2具有强还原性，被HNO3氧化为SO、SO与Ba2＋生成白色沉淀；SO2与BaCl2不反应；所以选C。
答案　C
3．(2013·自贡二联)如图，利用培养皿探究SO2的性质。实验时向Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。
下表中对实验现象的描述或所做的解释不正确的是 (　　)。
选项 实验现象 解释
A BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应产生了BaSO3沉淀
B Na2S溶液变浑浊 SO2与Na2S溶液反应产生了S单质
C 酸性KMnO4溶液褪色 SO2具有还原性
D 品红溶液褪色 SO2具有漂白性
解析　SO2与水反应生成H2SO3，H2SO3为中强酸，不与BaCl2溶液反应。
答案　A
4．下列制取硫酸铜的实验设计中，能体现“经济、高效、环保”精神的最佳方
案是 (　　)。
A．铜与浓硫酸共热
B．用铜片为阳极，石墨为阴极，电解稀硫酸
C．先灼烧废铜屑生成氧化铜，然后再用浓硫酸溶解
D．适当温度下，使铜片在持续通入空气的稀硫酸中溶解
解析　A项有SO2生成；B项耗能较多；C项也耗能过多。
答案　D
5．下列四种溶液中一定存在SO的是 (　　)。
A．向甲溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
B．向乙溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，再加入盐酸，沉淀不溶解
C．向丙溶液中加入盐酸使之酸化，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生
D．向丁溶液中加入硝酸使之酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀产生
解析　甲溶液中可能存在SO、CO或Ag＋；乙溶液可能存在Ag＋；丁溶液用硝酸酸化，若溶液中存在SO和HSO，会被氧化成SO，无法判断。
答案　C
6．(2013·巴中二调)如图，在注射器中加入少量Na2SO3晶体，并吸入少量浓硫酸(以不接触纸条
为准)。则下列有关说法正确的是 (　　)。
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．品红试纸、蘸有酸性KMnO4溶液的滤纸均褪色，证明SO2具有漂白性
C．湿润淀粉 KI试纸未变蓝说明SO2的氧化性弱于I2
D．NaCl溶液可用于除去实验中多余的SO2
解析　由于SO2溶于水生成H2SO3，只能使指示剂变色，而不能褪色，A项错误；SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，是发生氧化还原反应的结果，B项错误；除去多余的SO2应用NaOH溶液而非NaCl溶液，D项错误；湿润的淀粉 KI试纸未变蓝，即无I2生成，故SO2的氧化性弱于I2的氧化性。
答案　C
7．(2013·衡水调研)将a mol硫化亚铁放入含3a mol H2SO4的浓硫酸中，充分反应后，氧化、还原产物分别是Fe3＋、S和SO2，则：①硫化亚铁全部溶解、②放出1.5a mol 气体、③反应过程中转移5a mol e－、④放出的气体少于1.5a mol、⑤无法确定。上述叙述正确的是 (　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．①② B．②③
C．①④ D．⑤
解析　浓硫酸在反应中浓度会逐渐减小，先发生反应2FeS＋6H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋2S↓＋3SO2↑＋6H2O，后发生反应FeS＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2S↑，故FeS全部溶解，放出的气体少于1.5a mol。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(13分)(2013·唐山联考)某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方
法制取硫酸铜。制备方法如下：
方法一
(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是________(填序号)。
(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分。设计下列实验。
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。
实验现象：_________________________________________________。
实验结论：所得灰白色固体的化学式为________。
(3)乙同学还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)________________。直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。乙同学根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
方法二
(4)丙同学认为甲同学设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。对比甲同学的方案，你认为丙同学的优点是①____________________，②____________________。
方案三
(5)丁同学取一块铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色。写出反应的化学反应方程式：_______________________________________________________________。
解析　(1)浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性，选B、D。(2)浓硫酸有吸水性、脱水性，在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜。(3)反应中生成的淡黄色固体是硫，在加热条件下硫可被浓硫酸氧化。(4)丙同学的方案用H2SO4的量少，且没有有毒气体二氧化硫产生。(5)铜有还原性，被氧化成铜离子，过氧化氢有氧化性，被还原为水，稀硫酸提供氢离子。
答案　(1)BD
(2)灰白色物质溶解，溶液变为蓝色　CuSO4
(3)S＋2H2SO4(浓)3SO2↑＋2H2O
随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应
(4)①产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少　②不产生污染物SO2
(5)H2SO4＋Cu＋H2O2===CuSO4＋2H2O
9．(12分)中学化学中几种常见物质的转化关系如下图(部分产物未列出)。A是一
种金属单质，D是一种非金属固体单质。
请回答下列问题：
(1)A、C的化学式分别为A________，C________。
(2)F的浓溶液与A反应过程中，F体现的性质与下列反应中H2SO4体现的性质完全相同的是________。
A．C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
C．Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
D．FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O
(3)写出反应E＋H2O2―→F的化学方程式：________。
(4)若反应F＋D―→E转移电子数为6.02×1023，则消耗D的质量为________。
解析　由ABC，则A为变价金属Fe，B为FeSO4，C为Fe2(SO4)3，由F的浓溶液＋A,加热C知F为H2SO4，进而推出D为S，E为SO2，故F的浓溶液＋D―→E反应为2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O，所以转移1 mol e－时，消耗S的质量为8 g。
答案　(1)Fe　Fe2(SO4)3　(2)C　(3)SO2＋H2O2===H2SO4　(4)8 g
10．(16分)(2013·广元模拟)某同学欲研究SO2的性质。(1)将相关的含硫物质按一
定的规律和方法分为如下表所示3组，则第2组中物质X的化学式是_____。
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
(2)利用下图所示的装置研究SO2的性质：
(熔点：SO2－76.1 ℃，SO3 16.8 ℃，沸点：SO2－10 ℃，SO3 45 ℃)
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是_____________________________________________________________。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是_____________________________________________________________；
装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2＋，同时pH降低，则该反应的离子方程式是________________________________________________________。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40 mL 2.5 mol·L－1 NaOH溶液。反应后增重4.8 g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
解析　(1)对比第2、3组的物质可知，第2组中的X为H2SO3。(2)工业生产中SO2催化氧化的反应的化学方程式为2SO2＋O22SO3，书写时注意该反应为可逆反应和反应条件。甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，根据题目所给SO2和SO3的熔、沸点及冰水浴，可知装置Ⅱ的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离，便于实验的进行，减少干扰。乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，NaOH的物质的量为0.1 mol，反应后增重的质量为SO2，SO2的物质的量为0.075 mol，NaOH与SO2的物质的量之比为4∶3，所以产物既有Na2SO3又有NaHSO3，化学方程式为3SO2＋4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O。
答案　(1)H2SO3　(2)①2SO2＋O22SO3
②使SO3凝结成固体与SO2分离　5SO2＋2H2O＋2MnO===5SO＋2Mn2＋＋4H＋　③3SO2＋4NaOH===Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O
11．(17分)(2013·郑州质量检测)不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为
SO2，也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算。
(1)该小组设计了如图所示的实验装置，检查该装置气密性的操作是_______________________________________________________________
___________________________________________________________。
(2)若在烧瓶中放入1.30 g锌粒，与c mol·L－1 H2SO4反应，为保证实验结论可靠，量气管的适宜规格是(填字母)________。
A．100 mL B．200 mL
C．400 mL D．500 mL
(3)若1.30 g锌粒完全溶解，氢氧化钠溶液洗气瓶增重0.64 g(烧瓶中残留气体忽略不计，下同)，则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
(4)若烧瓶中投入a g锌且完全反应，氢氧化钠溶液洗气瓶增重b g，量气管中收集到V mL气体(标准状况)，请用一个代数式表示出a、b、V之间的关系________。
(5)若撤走盛有无水氯化钙的U形管，则n(H2)/n(SO2)的数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(6)反应结束后，为了准确测量气体体积，读数时应注意的事项是________、________。
解析　(2)1.30 g锌为0.02 mol，置换出的气体最多为448 mL(标准状况)，故应选用500 mL量气管。(3)当NaOH洗气瓶增重0.64 g时，说明有0.01 mol SO2生成，此时消耗的锌为0.01 mol，故锌还与硫酸反应生成H2，圆底烧瓶中发生两个反应。(4)由得失电子守恒可得×2＝×2＋×2故有＝＋。(5)撤走U形管，进入NaOH溶液中的还有水，会导致n(H2)/n(SO2)的值偏小。
答案　(1)关闭分液漏斗活塞，向右侧球形管中加入水，一段时间后观察球形管和量气管之间的液面差有无变化
(2)D
(3)Zn＋2H2SO4===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑或2Zn＋3H2SO4===2ZnSO4＋SO2↑＋H2↑＋2H2O
(4)＝＋
(5)偏小　(6)待冷却至室温再开始读数　读数前使量气管左右液面相平(或眼睛视线与液面最低处相平)第三讲　物质的分类和性质
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
物质的组成、分类、性质及转化 1、2、5、6、7、8、9
分散系及胶体性质 3、4、11
综合应用 10
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．(2013·金华5月质检)下列各组物质的分类都正确的是(括号里的是类别) (　　)。
A．空气(混合物)、C2H5OH(醇)、H2SO4(离子化合物)、CO2(非电解质)
B．液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强电解质)
C．HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃)
D．NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(有机物)、CH3COOCH3(酯)
解析　A中H2SO4是共价化合物；C中Na2O2不属于碱性氧化物；D中NO2不是酸性氧化物，CO是无机物。
答案　B
2．在化学反应中，反应前与反应后相比较，肯定不变的是 (　　)。
①元素的种类　②原子的种类　③分子的数目　④原子的数目　⑤反应前物质的质量总和与反应后物质的质量总和　⑥如果在水溶液中反应，反应前与反应后阳离子所带的正电荷总数
　 A．①②③④ B．①②⑤⑥
C．①②④⑤ D．②③⑤⑥
解析　依据质量守恒，在化学反应前后，元素的种类、物质的质量总和不变，①⑤正确；原子是化学变化中的最小微粒，故原子的种类和数目在反应前后也不变，②④正确。故①②④⑤正确，选C。
答案　C
3．(2013·自贡检测)Fe(OH)3胶体虽然是由FeCl3溶液制得，但两者是截然不同的两种物质。FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体共同具备的性质是
(　　)。
A．都呈透明的红褐色
B．分散质颗粒直径相同
C．都比较稳定，密封保存一段时间都不会产生沉淀
D．当有光线透过时，都能产生丁达尔效应
解析　FeCl3溶液一般呈棕黄色，Fe(OH)3胶体呈红褐色，两者颜色不同；溶液中分散质颗粒直径小于胶体中分散质颗粒直径；溶液无丁达尔效应，胶体有丁达尔效应。
答案　C
4．(2013·温州模拟)英国物理学家约翰·丁达尔首先发现了入射光透过胶体时，从侧面可以看到一条光亮的通路。下列液体中，不会出现丁达尔效应的分散系是 (　　)。
①鸡蛋白溶液　②水　③淀粉溶液　④硫酸钠溶液　⑤沸水中滴入饱和FeCl3溶液　⑥肥皂水
A．② B．①③
C．⑤⑥ D．④
解析　①③⑤⑥是胶体，能够产生丁达尔效应，④是溶液，不能产生丁达尔效应。因为②是纯净物，不是分散系。
答案　D
5．(2013·攀枝花质检)若将NaOH(s)、P2O5(s)、无水CaCl2(s)归为一类。从A～D中选出一种最适宜与这三种物质归为一类的物质是
(　　)。
A．浓硫酸 B．氯化氢
C．纯碱 D．生石灰
解析　若将NaOH(s)、P2O5(s)、无水CaCl2(s)归为一类，最准确的分类依据是固态干燥剂，只有D项属于固体干燥剂。
答案　D
6．(2013·长春二调)类比是重要的学习方法，但也要防止进入误区。下列类比合理的是 (　　)。
A．碱性氧化物都是金属氧化物，MgO、Na2O2、Mn2O7、Al2O3、CuO、FeO都是碱性氧化物
B．电解池中阳极若是活泼金属电极，则电极材料先放电，Cu、Ag、Au、Pt为阳极时电极本身先失去电子
C．没有单质参加的化合反应可能是氧化还原反应，SO2与过氧化钠、双氧水的反应是氧化还原反应
D．复盐是一种阴离子和两种或两种以上的阳离子组成的盐，所以NH4Fe(SO4)2、KAl(SO4)2、CaOCl2、Ca(NO3)Cl都属于复盐
解析　过氧化钠不是碱性氧化物，Mn2O7是酸性氧化物，氧化铝是两性氧化物，A项错误；金、铂属于惰性电极，不参与电极反应，B项错误；SO2＋Na2O2===Na2SO4，SO2＋H2O2===H2SO4，两反应均是没有单质参加的化合反应，也都是氧化还原反应，C项正确；CaOCl2可改写成Ca(ClO)Cl，Ca(ClO)Cl和Ca(NO3)Cl都是由一种阳离子和两种阴离子组成的盐，不属于复盐，D项错误。
答案　C
7．(2013·豫南九校联考)分类是化学研究中常用的方法。下列分类方法中，不正确的是 (　　)。
①根据元素原子最外层电子数的多少将元素分为金属和非金属　②根据电解质在水溶液中能否完全电离将电解质分为强电解质和弱电解质　③依据组成元素的种类，将纯净物分为单质和化合物　④根据酸分子中含有的氢原子个数，将酸分为一元酸、二元酸等　⑤根据氧化物中是否含有金属元素，将氧化物分为碱性氧化物、酸性氧化物
⑥根据分散系的稳定性大小，将分散系分为胶体、浊液和溶液　⑦依据有无电子转移，将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应　⑧根据化学反应的热效应，将化学反应分为放热反应、吸热反应
A．①④⑤⑥ B．③④⑤⑥
C．只有①③ D．全部正确
解析　金属与非金属的划分依据是元素的性质；几元酸的划分依据是酸分子可以电离出的H＋数目的多少；碱性氧化物与酸性氧化物是依据氧化物性质划分的；胶体、浊液与溶液是依据分散质粒子直径大小划分的。
答案　A
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)无机化合物可根据其组成和性质进行分类。
(1)如图所示的物质分类方法的名称是______________。
(2)
物质类别 酸 碱 盐 氧化物 氢化物
化学式 ①HCl②_____ ③_____④Ba(OH)2 ⑤Na2CO3⑥______ ⑦CO2⑧Na2O ⑨NH3⑩H2O2
以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质，分别填在上表中②③⑥后面。
(3)写出⑦转化为⑤的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析　常见的酸有H2SO4、HNO3、HCl、H2CO3等；碱有NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等；盐有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaNO3、Na2SO3等。酸、碱、盐、氧化物之间可以相互转化，如CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。
答案　(1)树状分类法　(2)②H2SO4(或HNO3或H2CO3)　③NaOH(或KOH)　⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3)(本小题答案符合要求即可)
(3)2NaOH＋CO2(少量)===Na2CO3＋H2O
9．(14分)(2013·烟台调研)化工生产中常常用到“三酸两碱”，“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸，“两碱”指烧碱和纯碱。
(1)从物质的分类角度来看，不恰当的一种物质是________。
(2)“三酸”与“两碱”之间均可反应，酸过量时若用化学方程式表示有六个，若用离子方程式表示却只有两个，请写出这两个离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“三酸”常用于溶解金属和金属氧化物。下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓硝酸的是________。
A．Ag B．Cu
C．Al D．Fe
(4)烧碱、纯碱溶液均可吸收CO2，当含0.1 mol NaOH的溶液吸收一定量CO2后，将溶液低温蒸干得到固体的组成可能有四种情况，分别是：①________；②Na2CO3；③________；④NaHCO3。
将得到的固体重新溶解于水，在溶液中加盐酸，使溶液的pH＝7，再将溶液蒸干，得到固体的质量是________g。
解析　(1)分类不恰当的一种物质是纯碱，因为纯碱是一种盐。(2)烧碱与三种强酸反应的离子方程式只有一种，即H＋＋OH－===H2O；纯碱与三种强酸(过量)反应的离子方程式也只有一种，即CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。
(3)Al、Fe在常温下遇浓硝酸会发生钝化，故不能溶解，而Ag与Cu在常温下可以被浓硝酸溶解。
(4)
蒸干后所得固体
＜ NaOH、Na2CO3
＝ Na2CO3
(、1) NaHCO3、Na2CO3
≥1 NaHCO3
得到的固体溶解于水，加盐酸所得溶液的pH＝7，此时得到的全部是NaCl溶液，根据Na＋守恒，可知固体氯化钠的质量为0.1 mol×58.5 g·mol－1＝5.85 g。
答案　(1)纯碱(或Na2CO3)　(2)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、H＋＋OH－===H2O　(3)AB　(4)①NaOH和Na2CO3
③Na2CO3和NaHCO3　5.85
10．(15分) (2012·绵阳月考)今有下列两组单质：
Ⅰ.F2、S、Cl2、Br2；Ⅱ.Fe、Na、Al、Si。
(1)试将每组单质从不同角度进行分类。每种分类都可分别挑选出一种单质，使它跟其他单质属于不同类。将挑出的单质(写化学符号)和挑选依据(写编号)列在下面相应的表格内。挑选依据仅限于以下四种：A.其组成元素不属于金属(或非金属)；B.其组成元素不属于元素周期表中的同一族；C.其组成元素不属于周期表中的同一周期；D.其组成元素不属于主族元素。
组别 第Ⅰ组 第Ⅱ组
被挑选出的单质
挑选依据
(2)Ⅱ组中有一种物质的氢氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱，分别写出该氢氧化物与硫酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式：________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)Ⅰ、Ⅱ两组物质可以形成多种化合物。用洁净的烧杯取少量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴加入1 mol·L－1的其中一种化合物的水溶液，可制得一种红褐色胶体。
①反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②如何用较简单的方法判断胶体是否制备成功？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析　(1)Ⅰ组认真理解题意，容易看出F2、Cl2、Br2同为ⅦA族的非金属单质，而S为ⅥA族的非金属单质。Ⅱ组从元素的性质上分析，Si为非金属，其他均为金属；从元素所处的周期看，Fe处于第4周期，而其他三种处于第3周期；Fe为副族元素，而其他三种为主族元素；
(2)Ⅱ组中仅铝的氢氧化物是两性氢氧化物。
(3)①红褐色胶体应为氢氧化铁胶体，实验室一般用FeCl3溶液制备。②利用胶体特有的性质——丁达尔效应判断。
答案　(1)
组别 第Ⅰ组 第Ⅱ组
被挑选出的单质 S Si Fe Fe
挑选依据 B A C D
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(3)①FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
②用可见光束照射分散系，若该分散系能产生丁达尔效应，则制备成功；否则，不成功。
11．(15分)(2013·成都模拟)某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。
(1)若将饱和FeCl3溶液分别滴入下列物质中，能形成胶体的是________。
A．冷水 B．沸水
C．NaOH浓溶液 D．NaCl浓溶液
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的化学反应方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)怎样检验制得的物质是胶体？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)取少量制得的胶体加入试管中，加入(NH4)2SO4溶液，现象是________，这种现象称为胶体的________。
(5)Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A．胶粒直径小于1 nm B．胶粒带正电荷
C．胶粒作布朗运动 D．胶粒能透过滤纸
(6)Fe(OH)3胶体区别于FeCl3溶液最本质的特征是________。
A．Fe(OH)3胶体粒子的直径在1～100 nm之间
B．Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C．Fe(OH)3胶体是均一的分散系
D．Fe(OH)3胶体的分散质能透过滤纸
解析　(1)FeCl3在冷水中反应程度小，不能形成Fe(OH)3胶体；FeCl3与NaOH浓溶液反应生成Fe(OH)3沉淀；Fe(OH)3胶体的胶粒带正电荷，遇NaCl溶液发生聚沉，生成Fe(OH)3沉淀，不会形成胶体。(2)书写化学方程式时不能写成“Fe(OH)3↓”。(3)丁达尔效应是区别胶体与溶液的最佳方法。(4)Fe(OH)3胶粒所带正电荷被SO所带负电荷中和，发生聚沉，产生红褐色沉淀。(5)Fe(OH)3胶体稳定存在的主要原因是胶粒带正电荷，互相排斥不易形成沉淀；布朗运动是胶体稳定存在的次要原因。(6)胶体粒子的直径在1～100 nm之间是胶体的本质特征，决定了胶体的性质。
答案　(1)B　(2)FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl　(3)利用丁达尔效应：让一束可见光通过制得的物质，从侧面观察到一条光亮的“通路”，说明制得的是胶体
(4)产生红褐色沉淀　聚沉　(5)B　(6)A第七讲　铝及其化合物
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
铝及其化合物的性质 3、4、7、8、9、10、11
铝及其化合物的应用 1、5
图像分析 2、6
技巧：终态法解题 7
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中不正确的是(　　)。
A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
B．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
C．用Al(OH)3制胃酸过多
D．电解AlCl3饱和溶液，可制得金属铝
解析　由于H＋的放电能力大于Al3＋，电解饱和AlCl3溶液，得到Al(OH)3、H2、Cl2，无法得到金属铝。
答案　D
2. (2012·统考)在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如右图所示，则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为 (　　)。
A．6∶1 B．3∶1
C．2∶1 D．1∶2
解析　溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗碱为30 mL，生成Mg(OH)2耗碱(50－30)mL，故Al3＋与Mg2＋浓度之比1∶1，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为1∶2。
答案　D
3．(2013·济宁模拟)下列除去杂质的方法不正确的是 (　　)。
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水
D．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
解析　Al可与烧碱溶液反应，而Mg不能反应，A项正确；Al(OH)3只能溶于强碱，不溶于氨水，B项错误；CaO吸水生成Ca(OH)2，再蒸馏乙醇蒸发分离，C项正确；Mg(OH)2不与烧碱反应，Al(OH)3溶于烧碱生成NaAlO2，再通入过量CO2又生成Al(OH)3，D项正确。
答案　B
4．(2013·大庆模拟)下列各项操作中，不发生“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象的是①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2；②向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸；③向AlCl3溶液中逐滴加入过量的稀氢氧化钠溶液；④向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸
A．①② B．①③
C．①④ D．②③
解析　①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2会产生沉淀，因为反应会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小，所以有NaHCO3沉淀产生，反应的化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓；向硅酸钠溶液中逐滴加入过量的盐酸，盐酸和Na2SiO3溶液反应生成白色胶状H2SiO3沉淀，2HCl＋Na2SiO3===2NaCl＋H2SiO3↓。
答案　C
5．(2012·杭州质检)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是 (　　)。
A．该过程中，能量的转化形式只有两种
B．铝镓合金可以循环使用
C．铝镓合金与水反应的化学方程式为：2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑
D．总反应式为2H2O2H2↑＋O2↑
解析　铝镓合金与水反应的过程中必然伴随着能量变化，主要是化学能转化为热能；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转化形式有三种，故A错误。根据题意可知B、C、D均正确。
答案　A
6.(2013·东山联考)向一定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变化关系如图所示。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＋、Fe3＋、SO、HCO
B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SO、Cl－
C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NO、F－
D．d点对应的溶液中：K＋、NH、I－、CO
解析　向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时发生Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O,3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。a点时溶液中有大量OH－与Fe3＋、HCO不能大量共存。b点时溶质为NaCl和NaAlO，所有离子可以大量共存且F－和Ca2＋也生成难溶的CaF2也不能大量共存。c点时溶质为NaCl，与Ag＋不能大量共存。d点时溶质为NaCl和AlCl3，Al3＋与CO互相促进水解不能大量共存。
答案　B
7．(2013·潍坊模拟)将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是 (　　)。
A．标准状况下，反应过程中得到6.72 L气体
B．最终得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)
C．最终得到7.8 g沉淀
D．最终得到的溶液中c(Na＋)＝1.5 mol·L－1
解析　n(Na2O2)＝0.2 mol，n(Al)＝0.2 mol，由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，生成n(O2)＝0.1 mol，n(H2)＝0.3 mol，nNaAlO2＝0.2 mol，反应剩余n(NaOH)＝0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol，通入的HCl气体为0.3 mol,0.2 mol HCl与NaOH反应，0.1 mol HCl与NaAlO2反应生成0.1 mol Al(OH)3沉淀，由Na＋守恒可知反应后溶液中含0.1 mol NaAlO2；A项，反应过程中得到8.96 L气体；B项，最终得到的溶液中还有0.1 mol NaAlO2；D项，由Na＋守恒可知最终得到的溶液中c(Na＋)＝2 mol·L－1。
答案　C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸，又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水，而氢氧化锌能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。
回答下列问题：
(1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后，溶液中铝元素的存在形式为________________(用化学式表示)。
(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法即可鉴别的是________________。
①硫酸铝和氢氧化钠　②硫酸铝和氨水　③硫酸锌和氢氧化钠　④硫酸锌和氨水
(4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　(1)Al与NaOH溶液发生反应的化学方程式为：2Al＋2NaOH＋6H2O===2NaAlO2＋3H2↑。溶液中Al以AlO形式存在。
(2)仿照Al与NaOH溶液的反应，可以写出Zn与NaOH溶液反应的化学方程式为：Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑。
(3)①少量Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀，生成AlO；少量NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中有沉淀。
②Al2(SO4)3溶液滴入氨水中有沉淀；氨水滴入Al2(SO4)3溶液中也有沉淀。
③少量ZnSO4溶液滴入NaOH溶液中没有沉淀，生成ZnO；少量NaOH溶液滴入ZnSO4溶液中有沉淀。
④少量ZnSO4溶液滴入氨水中没有沉淀，生成[Zn(NH3)4]2＋；少量氨水滴入ZnSO4溶液中有沉淀。
所以，用相互滴加的实验方法就能鉴别的有①③④。
(4)根据给出信息，写出化学方程式：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋，所以实验过程中加入氨水的用量不易控制。
答案　(1)AlO
(2)Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑
(3)①③④
(4)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH　可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn(OH)2可溶于过量氨水中，生成[Zn(NH3)4]2＋，氨水的用量不易控制
9．(15分)(2013·雅安检测)某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现下图所示的物质之间的转化：
请回答下列问题：
(1)写出A、B、D的化学式：A________、B________、
D________。
(2)试剂a最好选用________(选填A、B、C、D)。
A．NaOH溶液 B．稀盐酸
C．二氧化碳 D．氨水
(3)写出反应①的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为________________________________________________________________________。
解析　根据已知信息中甲的成分，可以推断B为氧化铝，因此反应②是通过电解而得到D(氧气)和A(单质铝)。甲加入水得到的溶液为明矾溶液，溶液中含有Al3＋、K＋和SO，甲加入水得到的沉淀为氧化铝、氧化铁的混合物，再加入氢氧化钠，则氧化铝溶解，再通入二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀。试剂a应该为氨水，如果加入的试剂a是氢氧化钠溶液，则加入的量不好把握，由此可推知E为硫酸钾、硫酸铵的混合物。
答案　(1)Al　Al2O3　O2　(2)D
(3)AlO＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
(4)K2SO4、(NH4)2SO4
10．(14分)某铝合金(硬铝)中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，有人设计如下实验：
(1)取样品a g，称取时使用的仪器名称为________。
(2)将样品溶于足量稀盐酸中，过滤，滤液中主要含有________；滤渣中含有________；在溶解过滤时使用的主要仪器有________________________________________________________________________。
(3)往滤液中加入过量NaOH溶液，过滤，写出该步操作中有关的化学方程式_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)在第(3)步的滤液中通入足量CO2，过滤，将沉淀用蒸馏水洗涤数次后，烘干并灼烧至重量不再减少为止，冷却后称量，质量为b g。有关反应的化学方程式为____________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)计算该样品中铝的质量分数的表达式为____________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　用酸溶解硬铝时，铜、硅成为滤渣，滤液成分为MgCl2、AlCl3；滤液中加入足量NaOH后，过滤，滤渣为Mg(OH)2，滤液中溶质主要是NaAlO2，滤液中通入足量CO2后析出Al(OH)3，Al(OH)3烘干灼烧成为Al2O3，由关系式：2Al～Al2O3
＝，m(Al)＝ g
Al的质量分数为：×100%
答案　(1)托盘天平　(2)MgCl2、AlCl3　Cu、Si　漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，
AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，
Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋H2O
(4)NaAlO2＋CO2＋2H2O===NaHCO3＋Al(OH)3↓
2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
(5)×100%
11．(15分)(2013·绵阳名校联考)某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462
沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 －
Ⅰ.(1)某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验室溶解该熔融物，在下列试剂中最适宜的试剂是________(填序号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸
C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液
Ⅱ.实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4 mol·L－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：
(1)图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________；
上述现象说明溶液中________结合OH－的能力比________强(填离子符号)。
(3)B与A的差值为________mol。
(4)B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为________mL。
解析　Ⅰ.由表中数据比较可知，铝的熔点比铁低，该反应放出的热量使铁熔化，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。利用金属Al与强碱液反应放出氢气的性质即可验证。由于Fe与Al都是活泼的金属，所以可以用稀硫酸或者稀盐酸溶解。Ⅱ.由图像可知硝酸过量，OC段发生酸碱中和反应，CD段为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀的生成，DE段消耗了NaOH，由此证明硝酸和金属反应的还原产物为较低价态的NH，EF段为Al(OH)3的消失，只剩下Fe(OH)3沉淀。B与A的差值为Al(OH)3，为4 mol·L－1×(36－34)×10－3 L＝0.008 mol，参加反应的n(Al)＝0.008 mol，因为1 mol的Al3＋、Fe3＋均与3 mol的NaOH反应，由电子守恒可知Fe和Al化合价升高的总数等于HNO3生成NH降低的总数，即3n(Fe)＋3n(Al)＝n(NH)×8＝4 mol·L－1×(34－31)×10－3 L×8，解得n(Fe)＋n(Al)＝0.032 mol，n(Fe)＝0.024 mol，两种沉淀的物质的量为0.032 mol。生成两种沉淀共消耗n(NaOH)＝0.032 mol×3＝0.096 mol，所以C点体积为：
31 mL－×103 mL·L－1＝7 mL。
答案　Ⅰ.(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B
Ⅱ.(1)H＋＋OH－===H2O　(2)NH＋OH－===NH3·H2O　Al3＋、Fe3＋、H＋　NH　(3)0.008　(4)0.032　7第四讲　离子反应
(时间：45分钟　满分：100分)
考　点 题　号
电解质溶液 1、8
离子方程式的正误判断 2、3、6、7
离子共存 4、5
离子检验 9、10、11
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意)
1．(2013·广安一检)下列说法中正确的是 (　　)。
A．氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na＋和Cl－
B．硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质
C．二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于弱电解质
D．硫酸钠在水中的电离方程式可表示为Na2SO4===2Na＋＋S6＋＋4O2－
解析　氯化钠在溶解于水时即能电离出Na＋和Cl－，电解质的电离无需外加电流的作用，选项A说法错误；硫酸钡虽难溶于水，但硫酸钡溶于水的部分是完全电离的，因此硫酸钡属于强电解质，选项B说法正确；二氧化碳溶于水生成的碳酸能部分电离，碳酸是弱电解质，而二氧化碳是非电解质，选项C说法错误；硫酸钠在水中的电离方程式应为Na2SO4===2Na＋＋SO，选项D错误。
答案　B
2．有些离子方程式能表示一类反应，有些离子方程式却只能表示一个反应。下列离子方程式中，只能表示一个化学反应的是 (　　)。
①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
②Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O
③Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
④CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
⑤Ag＋＋Cl－===AgCl↓
A．只有③ B．②③
C．③⑤ D．①④
解析　离子方程式可表示一类反应，如①可表示金属铁与可溶性铜盐反应，②可表示硫酸或硫酸氢盐与氢氧化钡反应，④可表示可溶性碳酸盐与强酸反应，⑤可表示可溶性银盐与盐酸或盐酸盐反应。
答案　A
3．(2012·海南化学，改编)能正确表示下列反应的离子方程式为 (　　)。
A．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O
B．二氧化硫通入次氯酸钠溶液：SO2＋ClO－＋OH－===SO＋Cl－＋H2O
C．硫化钡加入稀硫酸：BaS＋2H＋===H2S↑＋Ba2＋
D．新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液：Al2O3＋2OH－＋H2O===
2[Al(OH)4]－
解析　A中忽略了碳酸钙的生成；B中没配平离子方程式；C中忽略了硫酸钡的生成。
答案　D
4．能在溶液中大量共存的一组离子是 (　　)。
A．NH、Ag＋、PO、Cl－
B．Fe3＋、H＋、I－、HCO
C．K＋、Na＋、NO、MnO
D．Al3＋、Mg2＋、SO、CO
解析　离子能否大量共存，关键看离子之间能否发生反应。A项中Ag＋与Cl－、PO能分别生成AgCl和Ag3PO4沉淀，故不能大量共存；B项中Fe3＋可与I－发生氧化还原反应，H＋与HCO可发生反应H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，Fe3＋可与HCO发生水解相互促进反应Fe3＋＋3HCO===Fe(OH)3↓＋3CO2↑，故不能大量共存；C项中四种离子均不反应，可大量共存；D项中发生反应Mg2＋＋CO===MgCO3↓和2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，故不能大量共存。
答案　C
5．(2013·成都质检)在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是
(　　)。
A．无色溶液：Ca2＋、H＋、Cl－、HSO
B．能使pH试纸呈红色的溶液：Na＋、NH、I－、NO
C．FeCl2溶液：K＋、Na＋、SO、AlO
D.＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、K＋、SiO、NO
解析　H＋与HSO不能大量共存，A项错误；能使pH试纸变红色的溶液呈酸性，酸性溶液中NO能氧化I－，B项错误；Fe2＋与AlO水解相互促进生成Fe(OH)2和Al(OH)3，C项不正确；常温下，KW＝1.0×10－14 mol2·L－2，＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1，则c(OH－)＝1.0×10－1 mol·L－1，溶液呈碱性，碱性溶液中Na＋、K＋、SiO、NO可以大量共存，D项正确。
答案　D
6．(2013·马鞍山模考)下列涉及离子方程式书写的评价合理的是 (　　)。
选项 化学反应及离子方程式 评价
A 次氯酸钙溶液中通入足量SO2：Ca2＋＋ClO－＋SO2＋H2O===CaSO4↓＋Cl－＋2H＋ 正确
B 实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2：MnO2＋4H＋＋2Cl－Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O 错误，H＋、Cl－的化学计量数应相等
C 硝酸铁溶液中加过量氨水：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3NH 错误，Fe(OH)3应该是沉淀
D 铝溶于碳酸中：2Al＋3H2CO3===2Al3＋＋3H2↑＋3CO 正确
解析　A中正确的离子方程式应为Ca2＋＋2ClO－＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2Cl－＋4H＋＋SO；B中的化学方程式正确；C中正确的离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH，C中评价正确；铝不能直接溶解在碳酸中，D评价错误。
答案　C
7．(2013·安庆联考)在一定条件下，按下列物质的量关系进行反应，其对应的离子方程式或化学方程式书写正确的是 (　　)。
A．n(Cl2)∶n(Fe)＝5∶4
5Cl2＋4Fe2FeCl2＋2FeCl3
B．n(Cl2)∶n(FeBr2)＝1∶1
Fe2＋＋2Br－＋Cl2===Fe3＋＋Br2＋2Cl－
C．n(MnO)∶n(H2O2)＝2∶3
2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O
D．n(Fe)∶n[HNO3(稀)]＝1∶3
4Fe＋12H＋＋3NO===3Fe2＋＋Fe3＋＋3NO↑＋6H2O
解析　Fe在Cl2中燃烧无FeCl2生成，正确的化学方程式为3Cl2＋2Fe2FeCl3，A错；选项B中离子方程式不符合电荷守恒，B错；正确的离子方程式为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；选项C中H2O2的氧化产物为O2，且有n(H2O2)＝n(O2)，C错；选项D中反应符合电荷守恒和得失电子守恒，正确。
答案　D
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(14分)今有10种物质：①Cu　②稀硫酸　③HCl　④NH3　⑤空气　⑥CO2　⑦Hg　⑧NaCl　⑨CaCO3　⑩Cl2
按照表中提示的信息，把符合左栏条件的物质的化学式或名称填入右栏相应的位置。
序号 符合的条件 物质的化学式或名称
(1) 混合物
(2) 电解质，但熔融状态下并不导电
(3) 电解质，但难溶于水
(4) 非电解质
(5) 既不是电解质，也不是非电解质，但本身能导电
解析　10种物质中稀硫酸和空气属于混合物。HCl溶于水可电离出H＋、Cl－，能导电是电解质，但熔融状态下不存在自由移动的离子，不导电，CaCO3是难溶性的电解质。NH3、CO2的水溶液虽然能导电，但不是它们本身发生了电离，而是它们分别与水发生了反应，生成了能导电的物质NH3·H2O和H2CO3，故它们属于非电解质。Cu和Hg属于单质，不是化合物，故既不是电解质也不是非电解质，但能导电。
答案　(1)②稀硫酸、⑤空气　(2)③HCl　(3)⑨CaCO3　(4)④NH3、⑥CO2　(5)①Cu、⑦Hg
9．(15分)(2012·黑龙江质检)在Na＋浓度为0.5 mol·L－1的某澄清溶液中，还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 K＋　Ag＋　Mg2＋　Ba2＋
阴离子 NO　CO　SiO　SO
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 实验内容 实验结果
Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体
Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 固体质量为2.4 g
Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，填写下表中阴离子的浓度(能计算出的，填写计算结果，一定不存在的离子填“0”，不能确定是否存在的离子填“？”)。
阴离子 NO CO SiO SO
c/(mol·L－1)
(4)判断K＋是否存在，若存在求其最小浓度，若不存在说明理由：_________________________________________________________。
解析　由题知溶液为透明澄清溶液，因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知，加入稀盐酸产生气体，必有CO，其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol－1÷0.1 L＝0.25 mol·L－1，则溶液中一定无Ag＋、Mg2＋、Ba2＋；且能生成白色沉淀，因此有SiO，发生的反应为SiO＋2H＋===H2SiO3↓，且SiO的浓度为2.4 g÷60 g·mol－1÷0.1 L＝0.4 mol·L－1；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO；根据电荷守恒知2c(CO)＋2c(SiO)＝2×0.25 mol·L－1＋2×0.4 mol·L－1＝1.3 mol·L－1＞0.5 mol·L－1，因此必有K＋，至少为0.8 mol·L－1，不能确定有无NO。
答案　(1)Ag＋、Mg2＋、Ba2＋
(2)SiO＋2H＋===H2SiO3↓
(3)如表
阴离子 NO CO SiO SO
c/(mol·L－1) ？ 0.25 0.4 0
(4)存在，最小浓度为0.8 mol·L－1
10．(14分)(2013·眉山统考)常见的五种盐A、B、C、D、E，它们的阳离子可能是Na＋、NH、Cu2＋、Ba2＋、Al3＋、Ag＋、Fe3＋，阴离子可能是Cl－、NO、SO、CO，已知：
①五种盐均溶于水，水溶液均为无色。
②D的焰色反应呈黄色。
③A的溶液呈中性，B、C、E的溶液呈酸性，D的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液，只有A、C的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，E和C的溶液中生成沉淀，继续加氨水，C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题。
(1)五种盐中，一定没有的阳离子是________；所含阴离子相同的两种盐的化学式是________。
(2)D的化学式为________，D溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示)__________________________ _________________________________
________________________________________________________。
(3)A和C的溶液反应的离子方程式是________；E和氨水反应的离子方程式是__________________________________________________________。
(4)若要检验B中所含的阳离子，正确的实验方法是____________________________________________________________
__________________________________________________________。
解析　由于盐溶液没有颜色，所以没有Cu2＋和Fe3＋；根据实验现象可知，A、B、C、D、E分别为BaCl2、(NH4)2SO4、AgNO3、Na2CO3、Al2(SO4)3；检验NH，常用的方法是将铵盐与浓NaOH溶液共热，看是否能够产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
答案　(1)Cu2＋、Fe3＋　(NH4)2SO4、Al2(SO4)3
(2)Na2CO3　CO＋H2O??HCO＋OH－
(3)Ag＋＋Cl－===AgCl↓
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(4)取少量B于试管中，加入浓NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察是否变蓝色
11．(15分)(2013·泸州调研)某无色溶液中含有K＋、Cl－、OH－、SO、SO，为检验溶液中所含的各种阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液和溴水。检验其中OH－的实验方法从略，检验其他阴离子的过程如下图所示。
(1)图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是：
①_________，②_________，③_________，④_________，
⑤_________。
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是：
a_________、b_________、c_________。
(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是__________________________________________________________________________________________。
(4)无色溶液C加试剂③的主要目的是______________________________________________________________________________________________________。
(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是
________________________________________________________________________。
(6)气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________
____________________________。
解析　此题中要求限定试剂检验出各种阴离子，既要注意各种被检离子的特征反应，又要注意它们之间的相互干扰，然后再仔细分析。加过量试剂①得白色沉淀A，A加过量试剂②，检出两种阴离子，说明沉淀A中含两种物质，显然试剂①不会是AgNO3溶液，应为Ba(NO3)2溶液，沉淀A含BaSO4、BaSO3。试剂②应为盐酸，气体E为SO2，试剂④为溴水，a为检出SO；沉淀B为BaSO4，试剂③为HNO3，b为检出SO。无色溶液C中含阴离子OH－、Cl－、NO，先加过量③(HNO3)酸化，再加试剂⑤(AgNO3溶液)，c为检出Cl－。(5)白色沉淀A如加③(HNO3)，则BaSO3会被氧化为BaSO4，最后按如上步骤检不出SO。
答案　(1)①Ba(NO3)2　②HCl　③HNO3　④Br2　⑤AgNO3　(2)SO　SO　Cl－
(3)BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O
(4)中和OH－，防止对Cl－的检验产生干扰
(5)会使SO对SO的检验产生干扰，不能确定SO和SO是否存在
(6)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－第13讲 速率、平衡图表类综合题
1．目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)。
(1)如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。在体积为4 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，反应达平衡后，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是　　　　。
a．升高温度
b．充入He(g)，使体系压强增大
c．将H2O(g)从体系中分离出来
d．再充入1 mol CO2和3 mol H2
(2)在一密闭的容积可变的容器中，一定温度下，加入1 mol CO2和3 mol H2，不同压力下反应达平衡时，测得的数据如下表。
压强(atm) 1 2 2 10 20
n(CH3OH)(mol) 0.22 0.30 0.86 0.92 0.96
由表中数据可以看出：增大压强，化学平衡向　　　　方向移动，而从2 atm加压到5 atm，甲醇的物质的量增大较多的原因可能是_______________ ___________________________________________________。
解析　本题主要考查化学平衡理论的运用，意在考查考生的读图、识表及分析判断能力。(1)a项，由于反应物的总能量大于生成物的总能量，正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，c(CH3OH)减小；b项，充入He(g)，平衡不移动，c(CH3OH)不变；c项，将H2O(g)从体系中分离出来，平衡正向移动，c(CH3OH)增大；d项，再充入1 mol CO2和3 mol H2，假设容器扩大一倍，达到平衡再压缩，c(CH3OH)增大。(2)从表格中的数据不难看出，加压，平衡正向移动，从2 atm加压到5 atm，甲醇的物质的量增大较多的原因可能是压强增大后，CH3OH和H2O的状态由气态变为液态，有利于化学平衡正向移动，故CH3OH的产量有较大提高。
答案　(1)cd　(2)正反应　压强增大后，CH3OH和H2O的状态由气态变为液态，有利于化学平衡正向移动，故CH3OH的产量有较大提高
2．化工生产中原料转化与利用非常重要，现有反应：CCl4＋H2??CHCl3＋HCl，查阅资料可知沸点：CCl4为77 ℃，CHCl3为61.2 ℃。在密闭容器中，该反应达到平衡后，测得下表数据。
实验序号 温度℃ 初始CCl4浓度(mol·L－1) 初始H2浓度(mol·L－1) CCl4的平衡转化率
1 110 0.8 1.2 a
2 110 1.0 1.0 50%
3 100 1.0 1.0 b
(1)在100 ℃时，此反应的化学平衡常数表达式为________；在110 ℃时的平衡常数为________。
(2)在实验2中，若1小时后反应达到平衡，则H2的平均反应速率为________。在此平衡体系中再加入0.5 mol CCl4和1.0 mol HCl，平衡将向________方向移动。
(3)实验1中，CCl4的转化率a________50%(填“＞”、“＝”或“＜”)。实验3中，b的值________(填字母序号)。
A．等于50% B．大于50%
C．小于50% D．由本题所给资料无法判断
解析　本题主要考查平衡常数的计算与转化率大小的判断，意在考查考生根据化学平衡常数表达式进行计算的能力。(1)根据题给各物质的沸点及反应温度可知所有物质均为气态，该反应的平衡常数表达式K＝；由实验2可知，CCl4的转化率为50%，则平衡时c(CCl4)＝c(H2)＝c(CHCl3)＝c(HCl)＝0.5 mol·L－1，则代入平衡常数表达式可得K＝1。(2)达到平衡后H2的转化浓度为0.5 mol·L－1，则H2的平均反应速率为0.5 mol/(L·h)；由于加入HCl的物质的量大于加入的CCl4的物质的量，使Q＞K，则平衡向逆反应方向移动。(3)实验1中，设CCl4转化浓度为x mol·L－1，K＝，解得x＝0.48，则CCl4的转化率＝×100%＝60%＞50%；实验3中，由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应，故无法判断。
答案　(1)K＝　1
(2)0.5 mol/(L·h)　逆反应　(3)＞　D
3．汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
(1)4CO(g)＋2NO2(g)===4CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－1 200 kJ·mol－1
对于该反应，温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是________(填代号)。
(2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：CO(g)＋H2O(g) ??CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0。
820 ℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K＝1.0。
起始物质的量 甲 乙 丙
n(H2O)/mol 0.10 0.20 0.20
n(CO)/mol 0.10 0.10 0.20
①该反应的平衡常数表达式为________。
②平衡时，甲容器中CO的转化率是________。比较下列容器中CO的转化率：乙________甲；丙________甲(填“＞”、“＝”或“＜”)。
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度________(填“升高”或“降低”)，平衡常数K________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
解析　(1)4CO(g)＋2NO2(g)===4CO2(g)＋N2(g)　ΔH＜0，该反应是放热反应，当升高温度时，正、逆反应速度都增大，甲中正反应速率在刚升温到T2时没有增大，故错误；升高温度，化学平衡逆向移动，CO的浓度增大，CO的体积分数增大，故丙不正确。
(2)①甲容器中起始时n(CO)＝n(H2O)＝0.10 mol，根据平衡常数计算可得到CO的转化率为50%。②乙容器中起始时n(H2O)＝0.20 mol，相当于在甲容器中增大c(H2O)，平衡正向移动，n(CO)减少，CO的转化率增大；丙容器中起始时n(CO2)＝n(H2)＝0.20 mol，相当于两个甲容器中的量，假设两个甲容器合二为一，反应到达平衡后，缩小体积至一半变成丙容器，对体系加压，平衡不移动，CO的转化率不变化。③丙容器中改变温度，CO的转化率增大说明平衡正向移动，正反应为放热反应，故需降低温度；平衡正向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，故K增大。
答案　(1)乙　(2)①K＝　②50%　＞　＝　③降低　增大
4．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：
温度/℃ 1 000 1 150 1 300
平衡常数 64.0 50.7 42.9
请回答下列问题：
①该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH＝________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)＝________，CO的平衡转化率为________。
③欲提高②中CO的平衡转化率，可采取的措施是________。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2 D．提高反应温度
E．减小容器的容积 F．加入合适的催化剂
(2)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是________。
(3)写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：_____________________________________________________________
_______________________________________________________________。
欲使上述体系中Al3＋浓度增加，可加入的物质是________。
解析　(1)①书写平衡常数的表达式时固体不需写入。由表可知温度越高，K越小，可知升高温度平衡向逆反应方向移动，所以正反应为放热反应，ΔH＜0。
②　　　　　Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)
c(始)(mol·L－1) 0.1 0.1
c(转)(mol·L－1) x x
c(平)(mol·L－1) 0.1－x 0.1＋x
由K＝64.0＝，解得x＝0.06，故v(CO2)＝0.006 mol·L－1·min－1。CO的转化率为60%。
③该反应的正反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO 平衡转化率降低，这是一个反应前后气体体积不变的反应，不能从压强方面考虑，Fe、Fe2O3为固体，也不影响平衡，所以应从CO、CO2的浓度方面考虑。(2)铝热反应在常温下不反应，高温时瞬间反应。(3)欲使Al3＋浓度增加，根据Al(OH)3发生碱式电离的方程式：Al(OH)3??Al3＋＋3OH－，使平衡右移，可加入酸性物质，如HCl、H2SO4等。
答案　(1)①[CO2]3/[CO]3　＜　②0.006 mol·L－1·min－1　60%　③C　(2)b　(3)Al(OH)3＋H2O??H＋＋[Al(OH)4]－　盐酸(合理即可)
5．在100 ℃时，将0.40 mol的二氧化氮气体充入2 L真空的密闭容器中，每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到数据如表所示：
时间(s) 0 20 40 60 80
n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4
n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08
(1)在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为________mol·L－1·s－1。
(2)n3________n4(填“＞”、“＜”或“＝”)，该反应的平衡常数为________(保留小数点后一位)。
(3)若在相同情况下，最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是________mol·L－1，假设在80 s时达到平衡，请在图中画出并标明该条件下此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线。
(4)达到平衡后，如升高温度，气体颜色会变深，则升高温度后，反应2NO2(g)??N2O4(g)的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32 mol氦气，并把容器体积扩大为4 L，则平衡将________(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)，其理由是_________________________________________________________ _____________________________________________________________。
解析　根据反应速率的定义不难解答问题(1)。根据已知表中的数据可知60～80 s反应已达到平衡，故n3＝n4。由方程式2NO2(g)??N2O4(g)及平衡常数公式可计算出其平衡常数约为2.8 mol－1·L。因温度、体积不变，故达到等效平衡时需要N2O4的起始物质的量为0.20 mol，即浓度为0.10 mol·L－1。由于再充入0.32 mol氦气时对平衡无影响，但容器体积扩大为4 L时相当于给原平衡减压，故平衡逆向移动。
答案　(1)0.002 5　(2)＝　2.8　(3)0.10　如图
(4)减小　(5)向左移动　氦气是稀有气体，不参与反应；扩大体积的瞬间，c(NO2)和c(N2O4)都降低为原来的一半，使c(N2O4)/c2(NO2)增大，并大于该温度下的平衡常数K，平衡会向左移动(或氦气是惰性气体，不参与反应，扩大体积相当于减小压强，平衡向左移动)

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