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化学实验基础基本方法
1、常见实验装置气密性检验方法

(1)微热法(常规法)
将装置的导管末端浸入水中，用手捂热反应容器(烧瓶或试管),导管末端有气泡产生;松手后,在导管末端形成一段水柱,则表明装置不漏气(如下图Ⅰ所示)?
(2)液差法
①启普发生器气密性检验如图Ⅱ所示，关闭活塞K，向球形漏斗中加水，使漏斗中的液面高于容器内的液面，静置片刻液面不变，证明启普发生器气密性良好?
②如图Ⅲ所示，检验其气密性采用液差法，具体操作是：连接好仪器，向C管中注入适量水，使C管液面高于B管液面。静置片刻，若液面保持不变证明装置不漏气。
(3)液封法
图Ⅳ
如图Ⅳ所示，检验此装置气密性：关闭弹簧夹K，向长颈漏斗中加入水浸没长颈漏斗下端管口，再继续向漏斗内加水，使漏斗颈内液面高于试管内液面，形成一段水柱，若水柱在较长时间内不下降，证明此装置不漏气(也可打开K，从导管a处吹气使长颈漏斗下端形成一段水柱)?对于较复杂的实验装置检验其气密性，可采用分段检查(因具体装置而异)?
1、下列实验方法、装置或操作完全正确的是
2、对下列装置，不添加其他仪器无法检查气密性的是 (　　)
答案　A
解析　B项利用液差法：夹紧弹簧夹，从长颈漏斗中向试管内加水，长颈漏斗中会形成一段液柱，停止加水后，通过液柱是否变化即可检查；C项利用加热(手捂)法：用酒精灯加热(或用手捂热)试管，通过观察烧杯中有无气泡以及导管中水柱是否变化即可检查；D项利用抽气法：向外轻轻拉动注射器的活塞，通过观察浸没在水中的玻璃导管口是否有气泡冒出即可检查。
3、震惊全国的齐齐哈尔第二制药有限公司假药案中导致9人死亡。原来是使用了具有毒性的二甘醇代替丙二醇，是造成这起假药夺命的原因。二甘醇在体内经氧化代谢成草酸致肾损害，若沾在手上皮肤上还可造成中毒。则二甘醇的试剂瓶上应贴有的安全标志是 （ C ）
A. B.
C. D.
2、物质的分离和提纯
2-1 概念
（1）物质的分离：把混合物中各物质通过物理或化学方法彼此分开的过程。
（2）物质的提纯：把混合物中的杂质除去，以得到纯净物质的过程。【提纯要求：①.无新：即最后结果没有引入新的物质；
②.不减：不能减少主要物质（一般加入的试剂只与杂质发生反应）；
③.易分：一般将杂质转为沉淀、气体或水，使之易与主要物质分离；
④.从简：原理正确，操作简便，费用不高；
⑤.无害：无有害物质生成（最好能不产生废物）】
2-2 物质分离和提纯方法的比较
方法
适用范围
主要仪器和用品
举例
注意事项
过滤
固体和液体的分离
烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、滤纸
粗盐的提纯
①“一贴、二低、三靠”；
②必要时要洗涤沉淀物
蒸发
分离溶于溶剂中的溶质
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架
从NaCl溶液中提取NaCl晶体
①溶质须稳定；
②蒸发过程应不断搅拌；
③近干时停止加热，余热蒸干
蒸馏
分离互溶且沸点不同的液体混合物
蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、温度计、牛角管、锥形瓶等
石油分离出汽油、煤油等
①温度计的水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿平齐；
②加沸石（或碎瓷片）；
③冷凝水“低进高出”；
④不可蒸干
萃取
溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度
分液漏斗、烧杯、铁架台（带铁圈）
提取溴水中的溴
①萃取后要进行分液；
②合理选择萃取剂；
③分液后得到的仍然是混合液，一般可以通过蒸馏等方法进一步分离
分液
分离两种互不相溶的液体
分液漏斗
CCl4、水的分离
下层液体先从下口放出，上层液体再从上口倒出
1、现有三组溶液：①汽油和氯化钠溶液 ②39％的乙醇溶液 ③氯化钠和单质溴的水溶液，分离以上各混合液的正确方法依次是 （ C ）
A . 分液、萃取、蒸馏 B. 萃取、蒸馏、分液
C . 分液、蒸馏、萃取 D. 蒸馏、萃取、分液
2、物质的分离方法很多，实验室中常用的下列仪器中常用于物质分离的是( C )
①漏斗 ②量筒 ③蒸馏烧瓶 ④天平 ⑤分液漏斗 ⑥研钵 ⑦蒸发皿
A.①③④ B.①②⑥
C.①③⑤⑦ D.①③⑥
解析:①用于过滤；③用于蒸馏；⑤用于分液；⑦用于蒸发结晶。
3.选择下列实验方法分离物质，将分离方法的序号填在横线上。
A.萃取法 B.加热分解法 C.结晶法 D.分液法 E.蒸馏法 F.过滤法
(1)分离饱和食盐水与沙子的混合物___________________。
(2)从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾___________________。
(3)分离水和汽油的混合物___________________。
(4)分离四氯化碳(沸点为76.75 ℃)和甲苯(沸点为110.6 ℃)的混合物___________________。
(5)从碘的水溶液里提取碘___________________。
Ⅱ.碘)和溴均难溶于水，易溶于有机溶剂，其溶液分别呈紫色和橙色，有机溶剂之间大都能互溶，直馏汽油、酒精、苯、四氯化碳都是常见的有机溶剂。
在酒精、苯、四氯化碳、硝酸钾溶液、蒸馏水五种试剂中：
(1)能把碘单质从碘水中萃取出来的是___________________，进行分液之后是否能得到纯净的碘单质？___________________。
(2)能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时使溴从分液漏斗下端流出的是___________________；萃取时，液体接近无色的是___________________层，有色的是___________________层。
解析:Ⅰ.根据各物质的性质不同，选择适宜的方法进行物质的分离。Ⅱ.(1)苯与四氯化碳均不溶于水，酒精、硝酸钾易溶于水，故苯与四氯化碳均可萃取碘水中的碘，但分液后得到的是碘的有机溶液，而不是纯净物；(2)因苯比水的密度小，四氯化碳比水的密度大，因此能把溴从溴水中萃取出来，并在分液时使溴从分液漏斗下端流出的是四氯化碳，萃取时，上层液体是水，接近无色，下层液体是溴的四氯化碳溶液，呈橙色。
答案：Ⅰ.(1)F (2)C (3)D (4)E (5)A Ⅱ.(1)苯、四氯化碳 否 (2)四氯化碳 上 下
总结：一是要把握好萃取操作的方法；二是要领会理解萃取的原理。萃取时往往只考虑溶质在两种溶剂中溶解度要相差很大，而对两种溶剂不能互溶较容易忽视，致使溶质溶在溶剂中无法分液。
3、物质检验的方法
3-1 物质检验的两种方法
（1）物理方法：利用物质的颜色、气味、溶解性加以区别（如：CuSO4溶液和Na2SO4溶液根据颜色区分，Na2CO3和CaCO3根据溶解性区分）；
（2）化学方法：常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法
3-2 物质检验的“三个原则”：一看（颜色、状态）、二嗅（气味）、三实验（加试剂），根据实验现象的不同，检验离子的方法可归纳为三类：
①生成气体，如NH4+、CO32-的检验；
②生成沉淀，如Cl-、SO42-的检验；
③显现特殊颜色，如Cu2+、Fe3+等的检验。
3-3常见气体的检验
气体
检验方法
有关的反应方程式
Cl2
①使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
②通入AgNO3溶液中产生白色沉淀
①2KI＋Cl2=2KCl＋I2(淀粉遇I2变蓝)
②Cl2＋H2O=HCl＋HClO
HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3
NH3
①能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
②用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，能生成白烟
NH3＋HCl=NH4Cl
HCl
①用蘸浓氨水的玻璃棒靠近，能生成白烟
②通入AgNO3溶液生成白色沉淀
①NH3＋HCl=NH4Cl
②HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3
SO2
①通入澄清石灰水中，使溶液变浑浊
②通入品红溶液，使溶液褪色，加热，又变红色
①SO2＋Ca2＋＋2OH－=CaSO3↓＋H2O
②SO2有漂白性
CO2
①能使燃着的木条熄灭
②使澄清石灰水变浑浊
Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2O
NO
无色气体，在空气中变红棕色
2NO＋O2=2NO2
NO2
①红棕色、有刺激性气味的气体
②能使蓝色石蕊试纸变红
③溶于水后生成无色气体和无色溶液
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
3-4阳离子的检验：
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
H＋
石蕊试液
溶液变红
Na＋
焰色反应
火焰呈黄色
Fe2＋
①NaOH溶液
②KSCN溶液、氯水
③K3[Fe(CN)3]溶液
①先生成白色沉淀，很快变为灰绿色，最后变为红褐色
②加KSCN溶液不变色，加氯水后便红色
③生成蓝色沉淀
①Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
②2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋SCN－＝［Fe(SCN)］2＋
Fe3＋
①NaOH溶液
②KSCN溶液
①出现红褐色沉淀
②溶液呈血红色
①Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓
② Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3
Cu2＋
NaOH溶液
蓝色沉淀
Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓
NH4＋
与NaOH溶液混合加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
无色有刺激性气味的气体，试纸变蓝
NH4＋＋OH－ △ NH3↑＋H2O
Mg2＋
加过量NaOH溶液
有白色沉淀生成
Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓
Al3＋
NaOH溶液，氨水
生成的白色沉淀，继续加NaOH溶液，沉淀溶解；继续加氨水沉淀不溶解
Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O
3-5阴离子的检验：
离子
检验试剂
实验现象
OH－
①酚酞试液
②石蕊试液
①呈红色
②呈蓝色
Cl－
AgNO3，稀HNO3
白色沉淀
Ag＋＋Cl－＝AgCl↓
Br－
AgNO3，稀HNO3
淡黄色沉淀
Ag＋＋Br－＝AgBr↓
I－
AgNO3，稀HNO3
黄色沉淀
Ag＋＋I－＝AgI↓
SO42－
HCl,BaCl2溶液
加HCl无沉淀，再加BaCl2有白色沉淀
Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓
SO32－
稀硫酸，品红溶液
无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液退色
SO32－＋2H＋＝SO2↑＋H2O
CO32－
HCl，澄清石灰水
白色沉淀
CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O
1、下列除去杂质的方法正确的是（ C ）
A.除去CO2中混有的CO:用澄清石灰水洗气
B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4:加过量盐酸后,过滤?洗涤
C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入过量铁粉,过滤
D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硝酸后,过滤?洗涤
2、能够用来鉴别BaCl2???、NaCl?、Na2CO3三种物质的试剂是 （ B ）
A．AgNO3溶液
B．稀硫酸
C．稀盐酸
D．稀硝酸
3、下列实验中，所采取的操作与对应原理都正确且能达到实验目的的是 ( )
选项
实验目的
操作
原理
A
检验Na2O2试样是否变质
向试样中加入盐酸
Na2O2与盐酸反应有O2生成
B
鉴别Al2(SO4)3溶液和MgSO4溶液
分别滴加少量Ba(OH)2溶液
Mg(OH)2不溶于强碱，而Al(OH)3溶于强碱
C
证明碳的非金属性比硅强
将CO2通入Na2SiO3溶液中
碳酸的酸性比硅酸强
D
除去KCl溶液中的少量FeCl3
加入适量NaOH溶液，过滤
Fe(OH)3不溶于水
4、为了除去KCl溶液中少量的、，可选用、HCl和三种试剂，按如下步骤操作：
(1)写出三种试剂的化学式：A___________________，B___________________，C___________________。
(2)加过量A的原因是___________________________，有关反应的化学方程式为___________________________，___________________________。
(3)加过量B的原因是___________________________，有关反应的化学方程式为___________________________、___________________________。
答案： HCl
(2)除尽和
＋＋↓
＋↓＋↓
(3)除尽过量的
＋↓＋2KOH
↓+2KCl
解析：除杂时，除杂试剂要过量，但过量试剂在后续操作中必须能除去。所以加入溶液必须在加入溶液之前，盐酸放在最后加入。加入过量的是为了除尽和，加入过量的是为了除尽过量的。
化学计量
1.物质的量（n）
1-1.物质的量是七个基本物理量之一，其意义是表示含有一定数目的粒子的集体，符号为n，单位为摩尔（mol）。
注意：物质的量是用来描述微观粒子，如分子、原子、离子、电子、质子、中子、原子团等。在描述的时候应该标明微观粒子的特定组合。如1 mol H，或1mol氢原子，1molSO42－。
1-2.物质的量的基准（NA）：以0.012Kg12C所含的碳原子数即阿伏伽德罗常数作为物质的量的基准。阿伏伽德罗常数可以表示为NA，其近似值为6.02×1023mol－1。即1mol任何物质含有阿伏伽德罗常数个粒子（NA），约为6.02×1023。因此：微粒数(N)与物质的量的关系：N＝n·NA。
1、下列关于物质的量的叙述中，错误的是（ AC ）
A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C．1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D．1 mol Ne含有6.02×1024个电子
1、下列说法不正确的是（ A ）
A．1 mol氢约含有6.02×1023个微粒
B．1 mol H2O中含有的氢原子数为2NA
C．0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
D. 0.5 mol H2O含有的原子数目为1.5NA
2.摩尔质量（M）
2-1.定义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位：g/mol。
2-2.数值：当微粒的摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。即物质的摩尔质量的数值取决于物质的种类，而与物质的多少无关。
2-3.关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为：n＝。
1、下列关于摩尔质量的说法正确的是（ D ）
A．水的摩尔质量是18 g
B．2 mol水的摩尔质量是1 mol水摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量或相对原子质量
D．水的摩尔质量是氢气摩尔质量的9倍
2、下列对有关知识的理解正确的是（ D ）
A．物质的量是物质所含微粒的数量
B．1摩尔氧气的质量等于NA个O2分子的相对分子质量之和
C．阿伏加德罗常数是人们规定的数，没有单位
D．当H2的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上与H2的相对分子质量相等
3、下列说法正确的是（ B ）
A．1 mol氢约含有6.02×1023个微粒
B．1 mol H2O中含有的氢原子数为2NA
C．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
D．1 mol硫酸的质量等于98 g/mol
4、当O2、SO2、SO3的质量比为2∶4∶5时，它们的物质的量之比为（ C ）
A．2∶4∶5 B．1∶2∶3 C．1∶1∶1 D．2∶2∶3
3.气体摩尔体积（Vm）
3-1.定义：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为Vm，常用单位为L/mol。
计算公式：Vm=
注意：①气体摩尔体积只适用于气体；②气体摩尔体积与温度和压强有关，只要温度、压强一定，气体分子间的平均距离就一定，气体摩尔体积就是一个定值。在标况下（温度为0℃、101kPa），这个定值约为22.4 L·mol－1，而在常温常压下，Vm＞22.4 L·mol－1（如25℃、101kPa时，Vm≈24.5 L·mol－1），所以一定切记只有在标况下气体的摩尔体积Vm=22.4 L·mol－1。
1、下列说法正确的是（ D ）
A．在标准状况下，1 mol水的体积是22.4 L
B．1 mol氢气所占的体积一定是22.4 L
C．标准状况下，6.02×1023个Cu原子所占有的体积约是22.4 L
D．标准状况下，28 g N2，体积约为22.4 L
2、下列说法正确的是（ C ）
A.1 mol任何气体的体积都是22.4 L
B.1 mol氢气的质量是1 g，它的体积是22.4 L
C.在标准状况下，1 mol任何气体所占的体积都约是22.4 L
D.在标准状况下，1 mol任何气体所占的体积都约是22.4 L/mol
3、在273 K和101 kPa的条件下，将2.00 g氦气、1.40 g氮气和1.60 g氧气混合，该混合气体的体积是（ D ）
A．6.72 L B．7.84 L C．10.08 L D．13.44 L
4、下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)（ D ）
A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B．标准状况下，22.4 L空气含有NA个单质分子
C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D．标准状况下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA个氧原子
4.阿伏伽德罗定律及其推论
4-1.阿伏伽德罗定律的内容：同温、同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。即“三同”（同温、同压、同体积） 定“一同”（分子数相同）。
4-2.阿伏伽德罗定律的重要推论
由理想气体的状态方程：PV=nRT（R为常数），可得以下结论：
描述
关系
三
正
比
同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比
V1/V2＝n1/n2
同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比
p1/p2＝n1/n2
同温同压下，气体的密度比等于它们的相对分子质量之比
ρ1/ρ2＝M1/M2
二
反
比
同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比
V1/V2＝M2/M1
同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量成反比
p1/p2＝M2/M1
一
连
比
同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比，也等于它们的密度之比
m1/m2＝M1/M2＝ρ1/ρ2

1、同温同压下，x g的甲气体和y g的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是（ B ）
A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比
B．x∶y等于等质量的甲与乙的分子个数之比
C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比
D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比
2、在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是（ ）
A.当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度大小关系为H2＞Ne＞O2
B.当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强大小关系为H2＞Ne＞O2
C.当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积大小关系为O2＞Ne＞H2
D.当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量大小关系为H2＞Ne＞O2
3、下列条件中，两种气体所含原子数一定相等的是 （ A ）
A．同质量、不同密度的N2和CO
B．同温度、同体积的H2和N2
C．同体积、同密度的C2H6和NO
D．同压强、同体积的N2O和CO2
5、物质的量浓度（CB）
5-1.定义：以单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度，符号为cB，单位是mol·L－1。
计算公式：cB==（其中为溶液密度，为溶质的质量分数）
5-2关于气体溶于水的计算
气体溶于水，求溶液中溶质的物质的量浓度的一般思路
―→―→
5-3. 溶液稀释与混合的计算
（1）溶液稀释定律：溶质的物质的量在稀释前后保持不变，即c1V1＝c2V2。
1、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___________。
2、下列溶液中物质的量浓度为1 mol·L－1的是（ D ）
A．将40 g NaOH溶解在1 L水中
B．将22.4 L HCl气体溶于水配成1 L溶液
C．将1 L 10 mol·L－1的浓盐酸加入9 L水中
D．将10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸馏水直到溶液体积为250 mL
3、将标准状况下的a L氯化氢气体溶于100 g水中，得到的盐酸的密度为b g/mL，则该盐酸的物质的量浓度(mol/L)是（ C ）
A. B.
C. D.
4、已知有某浓硝酸溶液密度为1.40g/mL、质量分数为63%，则浓硝酸溶液的物质的量浓度为（ D ）
A.7 mol·L－1 B.9 mol·L－1 C.12 mol·L－1 D.14 mol·L－1
5、下列说法中错误的是 （ D ）
A．从1 L 1 mol/L的NaCl溶液中取出10 mL，其浓度仍是1 mol/L
B．制成0.5 L 10 mol/L的盐酸，需要氯化氢气体112 L(标准状况)
C．0.5 L 2 mol/L BaCl2溶液中，Ba2＋和Cl－总数为3×6.02×1023
D．10 g 98%的硫酸(密度为1.84 g/cm3)与10 mL 18.4 mol/L硫酸的浓度是不同的
6、在标准状况下，将V L A气体(摩尔质量是M g/mol)溶于0.1 L水中，所得溶液的密度为d g/cm3，则此溶液的物质的量浓度为 （ B ）
A． B．
C． D．
6.一定物质的量浓度溶液的配制
6-1．有关仪器的使用
(1)容量瓶的使用
①特点
②使用方法及注意事项
a．容量瓶使用前一定要检查是否漏液。其操作顺序为装水盖塞→倒立→正立→玻璃塞旋转180°→倒立。
b．不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器；不能加入过冷或过热的液体。
注：容量瓶不能配制任意体积的一定物质的量浓度的溶液。这是因为容量瓶的规格是固定的，常用的 有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等规格，配制溶液是可据所需溶液的体积选择合适的容量瓶。
(2)托盘天平的使用
若配制0.2 mol/L NaCl溶液500 mL，应用托盘天平称取NaCl 5.9 g，称量时，不慎将物品和砝码颠倒放置，实际称量的NaCl的质量为 4.1 g。因为m(左)＝m(右)+m(砝码)。
(3)量筒的使用
量筒没有0刻度；量取7.2 mL溶液，应选用 10 mL量筒，量筒上标有使用温度、容量、刻度；不能加热，不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。
6-2．操作步骤
(1)计算：计算所需固体的质量。
(2)称量：根据计算结果，称量固体质量。
(3)溶解：将称量好的固体放入烧杯中，加适量水溶解，并用玻璃棒搅拌。
(4)转移：待恢复到室温后，将溶液转移到容量瓶中。
(5)洗涤：用适量蒸馏水将烧杯及玻璃棒洗涤 2～3次，将每次洗涤后的溶液也注入容量瓶中，并振荡容量瓶。
(6)定容：往容量瓶中缓慢加蒸馏水，等液面离容量瓶瓶颈刻度线 1～2 cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。塞好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。（注：①如果定容时水超过了刻度线，不能将超出的部分再吸走，必须重新配制。②如果摇匀时不小心洒出几滴不能再补加水到刻度，必须重新配制。因洒出的溶液中带走了一部分溶质，再补加水，同样也会使所配溶液的浓度偏低。）
6-3.配制溶液误差分析
由c＝n/V可知，误差来源的根本原因是：物质的量或溶液体积产生误差。
能引起误差的一些操作
因变量
c
n
V
托盘天平
若称量物错放在托盘天平的右盘上
减小
偏小
调整天平零点时，游码放在刻度线的右端
减小
偏小
量筒
用量筒量取液体时，仰视读数
增大
偏大
用量筒量取液体时，俯视读数
减小
偏小
烧杯及玻璃棒
搅拌时部分液体溅出
减小
偏小
未洗涤烧杯和玻璃棒
减小
偏小
容量瓶
未冷却到室温就注入容量瓶定容
减小
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
偏小
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
偏小
定容后，摇匀、静置，液面下降再加水
增大
偏小
定容时，俯视读刻度线
减小
偏大
定容时，仰视读刻度线
增大
偏小
配好的溶液转入干净的试剂瓶时，不慎溅出部分溶液
无影响
俯视、仰视的分析
　
结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。
1、实验室用密度为1.25 g·mL－1，质量分数为36.5%的浓盐酸配制240 mL 0.1 mol·L－1的盐酸，请回答下列问题：
(1)浓盐酸的物质的量浓度为____________。
(2)配制240 mL 0.1 mol·L－1的盐酸应量取浓盐酸体积________mL，应选用容量瓶的规格________mL。
(3)配制时，其正确的操作顺序是(用字母表示，每个字母只能用一次)________。
A．用30 mL水洗涤____________2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡；
B．用量筒准确量取所需的浓盐酸的体积，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入少量水(约30 mL)，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀；
C．将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入容量瓶中；
D．将容量瓶盖紧，振荡，摇匀；
E．改用________加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切；
F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线______处；
(4)操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是____________________________。
(5)若实验过程中出现如下情况如何处理？
①加蒸馏水时不慎超过了刻度线_________________________________________。
②向容量瓶中转移溶液时不慎有溶液溅出_________________________________。
答案　(1)12.5 mol·L－1　(2)2　250 (3)BCAFED　烧杯内壁和玻璃棒　胶头滴管　1～2 cm (4)保证溶质全部转入容量瓶 (5)①重新配制　②重新配制
2、用“偏大”“偏小”或“无影响”填空
（1)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。
(2)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数________。
(3)配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
(4)转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出________。
(5)转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中________。
(6)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。
(7)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线_________________________。
(8)定容时仰视刻度线________。
(9)称量溶质的小烧杯没有干燥________。
(10)配制前容量瓶中有水滴__________。
(11)定容摇匀后少量溶液外流________。
答案：(1)偏大 (2)偏大　(3)偏大　(4)偏小　(5)偏小　(6)偏小　(7)偏小　(8)偏小　(9)无影响　(10)无影响　(11)无影响
3、实验室需要450 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，根据溶液配制情况回答下列问题：
(1)实验中除了托盘天平、量筒、烧杯、药匙外还需要的其他仪器有______________。
(2)根据计算得知，所需NaOH的质量为________g。
(3)下图是某同学在实验室配制该NaOH溶液的过程示意图，其中有错误的是________(填操作序号)。
答案　(1) 500 mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管　(2)2.0　(3)①③⑤
4、配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液时，下列实验操作会使配得的溶液浓度偏大的是(　C )
A．转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
B．在容量瓶中进行定容时仰视刻度线
C．在容量瓶中定容时俯视刻度线
D．定容后把容量瓶倒转摇匀，发现液面低于刻度，再补充几滴水至刻度
氧化还原反应
一、氧化还原反应的相关概念　
1．本质和特征
2．有关概念及其相互关系
例如：
反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，氧化产物是Cl2，还原剂是HCl，还原产物是MnCl2；生成1 mol Cl2时转移电子的物质的量为2_mol，被氧化的HCl的物质的量是2_mol。
3．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
(2)单线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：
4．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如：
(3)具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2＋
Fe3＋
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
【互动思考】
1．在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？
答案　不一定，同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如：Cl2＋H2O??HCl＋HClO中，Cl2既是氧化剂又是还原剂；6HCl(浓)＋KClO33Cl2↑＋KCl＋3H2O中，Cl2既是氧化产物又是还原产物。
2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(　　)
(2)金属阳离子一定只具有氧化性。(　　)
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(　　)
(4)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(　　)
(5)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
1．下列说法正确的是(　　)。
A．Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均为单质被还原的置换反应(2014·山东，7C)
B．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，均为水作还原剂的氧化还原反应(2014·山东，7D)
C．Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应(2013·天津，6B)
D．Cl2和SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性(2012·山东，12A)
解析　A项Zn与Cu2＋的反应为单质被氧化的反应，A错；B项中的两个反应中，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，B错；SO2使品红溶液褪色的原因不是氧化还原反应，D错。
答案　C
2．(2014·济南检测)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制备ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，下列说法正确的是(　　)。
A．生成1 mol ClO2时转移1 mol电子
B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4在反应中被还原
D．KClO3在反应中得到电子，发生氧化反应
解析　根据化学方程式可知，Cl元素的化合价从＋5价降低到＋4价，得到1 mol电子，选项A正确、选项B错误。H2C2O4中C元素从＋3价升高到＋4价，失去电子，被氧化，选项C错误。KClO3在反应中得到电子，发生还原反应，选项D错误。
答案　A
3．[2014·全国新课标Ⅰ，27(1)(2)]次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
(1)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：________________________________________________________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。
①H3PO2 中，P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。
解析　(1)由于H3PO2为一元中强酸，故属于弱电解质，只有部分发生电离，其电离方程式为H3PO2??H＋＋H2PO。(2)①设P的化合价为x，根据化合价的代数和为零，则有1×3＋x＝2×2，x＝＋1；②反应中氧化剂为Ag＋，其还原产物为Ag；还原剂为H3PO2，设其氧化产物中P的化合价为y，根据题意有：4×1＝1×(y－1)，y＝＋5，故其氧化产物为H3PO4。
答案　(1)H3PO2??H＋＋H2PO
(2)①＋1　②H3PO4
4．[2014·广东理综，33(1)①]H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应，写出H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________。
答案　
【归纳反思】
解氧化还原反应概念辨析题的“两个关键”
二、物质氧化性、还原性强弱的比较　
1．氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力)；还原性是指物质失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
(3)从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、S、Cl2等。
2．氧化性、还原性的强弱判断方法
方法一：依据反应原理判断
氧化性：氧化剂>氧化产物
还原性：还原剂>还原产物
可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。
方法二：据“三表”判断
(1)根据元素周期表判断。
(2)根据金属活动性顺序表判断。


(3)根据非金属活动性顺序表判断。


方法三：根据“两池”判断
(1)根据原电池原理判断：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极>正极。
(2)根据电解池原理判断
用惰性电极电解混合溶液时，若混合溶液中存在多种金属阳离子，则在阴极先得到电子的阳离子的氧化性较强(对应金属单质的还原性较弱)；若混合溶液中存在多种阴离子，则在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强(对应非金属单质的氧化性较弱)。
方法四：根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断
(1)浓度
一般来说，氧化剂的浓度越大，其氧化性越强。如浓硝酸的氧化性强于稀硝酸，浓硫酸有强氧化性(指SO)而稀硫酸只有弱氧化性(H＋)。还原剂的浓度越大，其还原性越强，如浓盐酸的还原性强于稀盐酸，因此在实验室制取Cl2时用浓盐酸与MnO2共热。
(2)温度
许多氧化还原反应是在加热条件下进行的。可见升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。
(3)酸碱度
HNO3的氧化性与H＋的浓度有关，H＋的浓度越大，HNO3的氧化性越强，KMnO4酸化后氧化性增强。
方法五：根据反应条件来判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
氧化性：KMnO4>MnO2
方法六：根据反应的剧烈程度判断
(1)金属单质与水反应的剧烈程度：如Na、Mg、Al分别与水反应时，Na剧烈，Mg加热才明显，Al加热条件下也不明显。故还原性：Na>Mg>Al。
(2)非金属单质与H2化合的难易程度：如F2、Cl2、Br2、I2分别与H2反应，F2在冷暗处剧烈反应而爆炸，Cl2在光照条件下剧烈反应而爆炸，Br2加热至500 ℃时才能发生反应，I2在不断加热的条件下才能缓慢进行，且为可逆反应。故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。
方法七：根据同一物质被氧化或被还原的程度(根据产物价态的高低)判断
(1)同一物质被氧化的程度越大(把还原剂氧化到的价态越高)，则氧化剂的氧化性越强。
如2Fe＋3Cl22FeCl3(其中铁的化合价为＋3价)、Fe＋SFeS(其中铁的化合价为＋2价)，则氧化性：Cl2>S。
(2)同一物质被还原的程度越大(把氧化剂还原到的价态越低)，则还原剂的还原性越强。
如HCl＋H2SO4(浓)→不反应、2HBr＋H2SO4(浓)===Br2＋SO2↑＋2H2O、8HI＋H2SO4(浓)===4I2＋H2S↑＋4H2O，从化学反应方程式看，HCl不能还原浓硫酸，而HBr、HI却能把浓硫酸中＋6价的硫分别还原成＋4价、－2价，故还原性：HI>HBr>HCl。
【互动思考】
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应(　　)
(2)含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性(　　)
(3)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(　　)
(4)发生化学反应时，失电子越多的金属原子，还原能力越强，得电子越多的非金属原子，氧化能力越强(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
2．有关氧化性、还原性的强弱判断的考查角度
(1)根据氧化性或还原性的强弱确定离子反应的顺序。
①向FeBr2、FeI2的混合液中通入足量Cl2，Fe2＋、Br－、I－中哪种离子先反应？
答案　I－，还原性强弱顺序：I－>Fe2＋>Br－。
②向FeCl3和CuCl2的混合液中加入足量铁粉，请写出先后发生反应的离子方程式。
答案　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
(2)结合元素周期律考查同周期或同主族元素的位置与物质氧化性或还原性强弱之间的关系。
①同周期金属元素X、Y，若X的原子序数大于Y元素的原子序数，则两单质的还原性谁强？
答案　Y，同周期随着原子序数的增大，单质的还原性减弱。
②同主族元素M、N，若M－的还原性强于N－，则M2、N2的氧化性谁强？
答案　N2，同主族元素的阴离子还原性越强，其原子序数越大。随着原子序数的增大，单质的氧化性减弱。
(3)电化学中考查物质的放电顺序与物质氧化性或还原性强弱之间的关系。
①A、B是原电池的两金属电极，工作过程中A失去电子被氧化，则A、B单质的还原性谁强？
答案　A。在原电池中，一般地，还原性(或活动性)越强的金属材料越易失电子被氧化。
②用惰性电极电解含有Cl－、Br－、I－的溶液，在阳极哪种离子先放电？
答案　I－。还原性强弱顺序为I－>Br－>Cl－，还原性越强，失电子能力越强。
1．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。下列各组物质由于浓度不同而发生不同的氧化还原反应的是(　　)。
①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与HCl溶液
A．①② B．②③④
C．①③ D．①③④
解析　①Cu与浓HNO3和稀HNO3发生不同反应，正确；②Cu与FeCl3溶液只发生下述反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，错误；③锌与浓硫酸反应生成二氧化硫，锌与稀硫酸反应生成氢气，正确；④无论盐酸浓度大小，与铁反应只生成氯化亚铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，错误。综上所述，选C。
答案　C
2．(2014·河南信阳第三次统考)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　)。
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
解析　根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，可判断B中Cl2>I2；C中Co2O3>Cl2；D中Fe3＋>I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I－的还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I－，而不是先氧化Fe2＋。
答案　A
3．(2014·淄博模拟)现有下列几个离子反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
下列有关性质的比较中正确的是(　　)。
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋
B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．还原性：SO2D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋
解析　根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知：氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。
答案　A
4．(2014·大连市六校高三3月模拟)已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是(　　)。
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
解析　A项，还原性SO2＞Fe2＋，符合题意；B项，还原性SO2＞I－，符合题意；C项，还原性H2O2＞SO2，与题意矛盾；D项，还原性H2O2＞Fe2＋，符合题意。
答案　C
三、氧化还原反应中的四大规律及其应用　
1．氧化还原反应规律
(1)守恒规律
化合价有升必有降，电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应，化合价升降总数相等，电子得失总数相等。
(2)强弱规律
具有较强氧化性的氧化剂跟具有较强还原性的还原剂反应，生成具有较弱还原性的还原产物和具有较弱氧化性的氧化产物。
(3)转化规律
氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
(4)先后规律
一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，优先与还原性最强的还原剂发生反应；同理，一种还原剂遇到多种氧化剂时，优先与氧化性最强的氧化剂反应。
2．氧化还原反应规律的应用
【互动思考】
1．根据氧化还原反应的规律写出浓H2SO4、H2S和SO2三种物质可能发生的氧化还原反应的化学方程式。
答案　2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O
2．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？
答案　由于还原性：I－>Fe2＋>Br－，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。
3．今有下列三个氧化还原反应：
2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是________。
答案　FeCl3
1． (2014·长春质检)已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：MnO→Mn2＋、H2O2→H2O、HNO2→NO、IO→I2。如果用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是(　　)。
A．MnO B．H2O2
C．HNO2 D．IO
解析　等物质的量的氧化剂与KI反应，得到电子越多的氧化KI越多，生成I2也越多。反应中，1 mol MnO得到5 mol电子，1 mol H2O2得到2 mol电子，1 mol HNO2得到1 mol电子，1 mol IO得到5 mol电子，且IO中的碘元素也转化为I2，故IO氧化KI得到的I2最多。
答案　D
2．(2012·海南化学，6)将0.195 g锌粉加入到 20.0 mL 的0.100 mol·L－1 MO 溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是(　　)。
A．M B．M2＋
C．M3＋ D．MO2＋
解析　根据电子得失守恒解答。锌粉的物质的量为0.003 mol，完全反应后失去电子0.006 mol，若M的化合价由＋5价变为x，则(5－x)×0.020 0 L×0.100 mol·L－1＝0.006 mol，可得x＝＋2。
答案　B
3．(2013·浙江，26改编)AlH3和NH3之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2，判断理由是___________________________
________________________________________________________________________。
答案　可能　AlH3中氢的化合价为－1价，NH3中氢的化合价为＋1价，因而有可能发生氧化还原反应而产生氢气
四、氧化还原反应的配平及相关计算
I.氧化还原反应方程式的配平
1.配平原则
①电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等。
②质量守恒：反应前后元素种类和原子个数不变。
③电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.基本步骤
①标：表明反应前后化合价有变化的元素的化合价
②等：通过求最小公倍数使化合价升降总值（得失电子总数）相等
③定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数
④平：观察法配平其他物质的化学计量数
⑤查：检查质量、电荷、电子是否分别平衡
3.常用配平方法和技巧
（1）正向配平法：此法最常用，适合大多数氧化还原反应的配平，即选择氧化剂和还原剂为配平的基准物质，由反应物向生成物方向进行配平。
如：____P＋____CuSO4＋____H2O===____Cu＋____H3PO4＋____H2SO4
正向配平类
1．(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O
(2)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O
(3)____MnO＋____Fe2＋＋____H＋===____Mn2＋＋____Fe3＋＋____H2O
（2）逆向配平法：高中阶段常见有三大类型的氧化还原反应需逆向进行配平，即歧化反应、部分氧化还原反应、属氧化还原反应类的分解反应。选择氧化产物和还原产物为配平的基准物质，由生成物向反应物方向进行配平。
如： ____P4＋____KOH＋____H2O===____KH2PO2＋____PH3
____(NH4)2Cr2O7===____N2＋____Cr2O3＋____H2O
逆向配平类
(1)____I2 ＋____NaOH===____NaI＋____NaIO3＋____H2O
(2)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O
（3）缺项配平：对于化学方程式来说，所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是H+、OH·或水。可先根据化合价的升降将现有的物质配平，然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及化学计量数。
如： ___MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O
(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O
II.氧化还原反应的计算
1.电子守恒法
化学反应中氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
2.电荷守恒法
电荷守恒即溶液中阳离子所带电荷总数等于阴离子所带电荷总数。
1、硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，则S2O将转化成 （ D ）
A．S2－ B．S C．SO D．SO
2、24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（ B ）
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
3、将0.195 g锌粉加入到20.0 mL的0.100 mol·L－1 MO2+ 溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是（ ）
A. M B. M2+ C.M3+ D. MO2+
4、已知离子方程式：As2S3+H2O+NO3－＝AsO43－+SO42－+NO↑+__________（未配平），下列说法错误的是（ ）
A.配平后水的计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：28
D.氧化产物为AsO43－和SO42－
　氮及其化合物
一、氮气及其氧化物
1．氮气
2．氮的氧化物
氮有多种价态的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
完成NO和NO2的比较表：
NO
NO2
物理性质
颜色
无色
红棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶
能溶
化学性质
与O2反应
2NO＋O2===2NO2
与H2O反应
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
与人体、环境的关系
①与血红蛋白结合使人中毒②转化成NO2形成酸雨、光化学烟雾
形成酸雨、光化学烟雾
特别提醒　(1)氮的氧化物都是大气污染物。
(2)空气中NO2是造成光化学烟雾的主要因素。
(3)空气中NO、NO2主要来源于煤和石油的燃烧、汽车尾气、硝酸工厂等。
(4)NO2：既有氧化性又有还原性，以氧化性为主。NO2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
互动思考
1．根据氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一种活泼的非金属元素，为什么氮气很稳定？
答案　氮气的性质不仅与原子结构有关，还与氮分子的构成有关；氮气分子中的N≡N键，键能很大，分子结构稳定，故氮气很稳定。
2．俗话说“雷雨发庄稼”，这说明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合态的氮，请同学们写出三个有关的化学方程式：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________。
答案　(1)N2＋O22NO
(2)2NO＋O2===2NO2
(3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3．如何鉴别NO2与溴蒸气？
答案　由于NO2和Br2在性质上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可与碱反应；④均为红棕色等。所以不能用淀粉-KI试纸、pH试纸、NaOH溶液来鉴别，但二者性质又有差别，可以用下列方法鉴别：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③用水洗法。
题组一　NO、NO2的性质及对环境的影响
1．NO吸收治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情，病毒学研究同时证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于NO的叙述正确的是(　　)
A．NO是一种红棕色气体
B．常温常压下，NO不能与空气中的氧气直接化合
C．含等质量的氧元素的NO和CO的质量相等
D．NO难溶于水，可以用排水法收集
答案　D
解析　NO是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集；常温常压下，NO易与氧气直接化合生成NO2。
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生成物叙述正确的是(　　)
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为同分异构体
答案　A
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作氧化剂，A项正确，B、C项错误；O3与O2的相对分子质量不相同，不是同分异构体，属同素异形体，D项错误。
3．汽车尾气主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物质，这种尾气逐渐成为城市空气污染的主要来源之一。
(1)汽车尾气中的CO来自于______________________，NO来自于________________________。汽车尾气对环境的危害主要有________________________(至少填两种)。
(2)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：____________________________________。
(3)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理，使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式：__________________________________________________________________。
答案　(1)①汽油的不完全燃烧　N2与O2在汽车汽缸内的高温环境下的反应　形成硝酸型酸雨、导致光化学烟雾、产生温室效应(任填两种即可)
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(3)2CO＋2NON2＋2CO2
解析　(1)汽车汽缸内不断进行着汽油的燃烧反应，当空气不足时，汽油不完全燃烧，会产生CO；当空气过量时，N2和O2在放电或高温条件下反应生成NO。汽车尾气对环境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，导致光化学烟雾，产生温室效应。(3)CO、NOx反应后生成的无毒气体为CO2和N2。
氮氧化物对环境的污染及防治
1．常见的污染类型
(1)光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生的一种有毒的烟雾。
(2)酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
(3)破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
2．常见的NOx尾气处理方法
(1)碱液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是：n(NO2)≥n(NO)。一般适合工业尾气中NOx的处理。
(2)催化转化：在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
题组二　有关氮的氧化物的简单计算
4．将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后，气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定)，则该氮氧化合物的化学式为(　　)
A．NO2 B．N2O3 C．N2O D．N2O4
答案　A
解析　本题考查氧化还原反应和阿伏加德罗定律及元素化合物知识，意在考查学生利用有关定律进行数据处理的能力。氮氧化合物与铜粉反应生成CuO和N2，结合题中气体体积和阿伏加德罗定律可推知该氮的氧化物分子中只含有一个氮原子，结合选项知A正确。
5．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12 mL通入足量水中，充分反应后剩余2 mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为(　　)
①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案　D
解析　首先分析剩余的2 mL气体有两种可能。如果剩余2 mL O2，则V(NO2)＝×(12－2) mL＝8 mL，则混合气中：V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的2 mL气体是NO，则混合气中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×＝1.2 mL，D项正确。
6．氮氧化合物(用NOx表示)是大气污染的重要因素，根据NOx的性质特点，开发出多种化学治理氮氧化合物污染的方法。
(1)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同温同压下，3.5 L NH3恰好将3.0 L NO和NO2的混合气体完全转化为N2，则原混合气体中NO和NO2的体积之比是________。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比1∶1，写出该反应的化学方程式：________________。
②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是______。
(3)纯碱溶液也能用于处理氮氧化合物废气，反应原理与上述(2)类似，同时产生CO2。
①请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式：________。
②现有一定量的某工业废气，其中含有3.36 L NO2、1.12 L NO(已换算为标准状况，假设不含N2O4)，恰好被200 mL碳酸钠溶液吸收，所得盐的物质的量分别为________、________，该碳酸钠溶液的物质的量浓度为____________mol·L－1。
答案　(1)1∶3
(2)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
②NaNO2
(3)①Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2
②NaNO3：0.05 mol　NaNO2：0.15 mol　0.5 mol·L－1
解析　(1)设NO的体积为V(NO)，NO2的体积为V(NO2)，依据方程式知，处理NO需NH3：V(NO)，处理NO2需NH3：V(NO2)，则

解得V(NO)＝0.75 L
V(NO2)＝2.25 L
V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。
(2)①生成两种钠盐，必然是NO2的歧化反应，依据量的关系可知两种盐分别为NaNO3和NaNO2。
②NO中氮的化合价为＋2价，NO2中氮的化合物为＋4价，二者1∶1混合时与NaOH反应生成一种钠盐，依据电子守恒可知，钠盐中氮的化合价为＋3，即为NaNO2。
(3)②n(NO2)＝0.15 mol，n(NO)＝0.05 mol
＋＋===＋CO2
则单独与Na2CO3反应的NO2为0.15 mol－0.05 mol＝0.1 mol
＋===＋＋CO2
所以共生成NaNO3：0.05 mol，NaNO2：0.15 mol
c(Na2CO3)＝＝0.5 mol·L－1。
1．解答氮氧化物溶于水的计算问题首先应明确原理
无论是单一气体(NO2)，还是NO、NO2、O2中的两者或三者的混合气体，反应的实质是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有气体剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。
(1)若NO和O2通入水中，总关系式为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
(2)若NO2和O2通入水中，总关系式为4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
2．注意原子守恒和得失电子守恒的运用
有关氮的氧化物的计算，从反应实质看都是氧化还原反应。可以从得失电子数相等或原子守恒的角度分析，简化计算过程。如NOx与O2、H2O转化为硝酸的计算，则反应中O2得到的电子数与NOx失去的电子数相等。
二、硝酸的性质及应用
1．物理性质
硝酸是无色易挥发的液体，有刺激性气味。
2．化学性质
(1)不稳定性
反应：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)强氧化性
硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。
按要求完成下列反应的方程式：
①与金属反应：
稀硝酸与铜反应：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
浓硝酸与铜反应：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②与非金属反应：
浓硝酸与C的反应：
C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
③与还原性化合物反应：
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。
稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)与有机物反应
①硝化反应(与C6H6反应)：
C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O；
②颜色反应：蛋白质遇到浓硝酸时变黄色。
互动思考
1．久置的浓硝酸呈黄色，如何除去？怎样保存浓硝酸？
答案　浓硝酸显黄色是由于浓硝酸见光或受热发生分解，生成的NO2溶于浓硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空气)，使其发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。保存时应保存在棕色试剂瓶中，并置于阴凉处。
2．常温下，铝和铁在浓硝酸中“钝化”是化学变化吗？
答案　是化学变化，钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应。
题组一　硝酸的酸性和强氧化性
1．相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是(　　)
①反应中氧化剂得到电子总数
②铜片消耗完所需时间
③反应后溶液中铜离子浓度(反应后溶液体积不变)
④反应生成气体的体积(同温、同压)
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
答案　A
解析　铜与浓、稀硝酸反应均被氧化为Cu2＋，铜片质量相同时转移电子数相同，①正确；浓硝酸的氧化性强，与铜反应时反应速率快，②错误；浓、稀硝酸足量，铜片全部反应，因此反应后溶液中Cu2＋浓度相同，③正确；根据浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式可知，反应后生成气体的物质的量不同，同温同压时体积也不同，④错误。
2．下列说法正确的是(　　)
A．投入铁片产生H2的溶液中可大量存在H＋、Mg2＋、SO、NO
B．可用稀硝酸除去试管内壁上的银镜
C．1.0 mol·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、SO
D．硫化铜溶于硝酸的离子方程式为CuS＋2H＋===H2S↑＋Cu2＋
答案　B
解析　硝酸具有强氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能与铁反应产生H2，A项错；硝酸可溶解银，B项正确；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C项错；硝酸与CuS不能发生复分解反应，而是发生氧化还原反应，D项错。
1．硝酸与金属反应的规律
(1)HNO3与金属反应一般不能产生H2。
(2)还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸还原产物也可能为N2O、N2或NH4NO3。
(3)硝酸与金属反应时既表现氧化性又表现酸性。
2．涉及HNO3的离子反应常见的易错问题
(1)忽视NO在酸性条件下的强氧化性。在酸性条件下NO不能与Fe2＋、I－、SO、S2－等还原性较强的离子大量共存。
(2)在书写离子方程式时，忽视HNO3的强氧化性，将氧化还原反应简单的写成复分解反应。
题组二　硝酸与金属反应的计算
3．在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则反应消耗HNO3的物质的量为(　　)
A．0.8 mol B．0.6 mol
C．0.11 mol D．无法计算
答案　C
解析　根据原子守恒法计算。
①被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和，n(HNO3)被还原＝＝0.05 mol，
②未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO的物质的量，n(Cu)＝＝0.03 mol，所以n[Cu(NO3)2]＝0.03 mol，
③消耗的HNO3的物质的量为0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol，故C项正确。
4．铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与5.6 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质量为(　　)
A．16 g B．32 g
C．64 g D．无法计算
答案　B
解析　该题氮元素变化为硝酸―→氮的氧化物―→硝酸，所以题目中的反应可以看成是铜与氧气的反应，其中硝酸为“催化剂”，所以铜的物质的量为2×＝0.5 mol，即32 g。
5．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4 mol·L－1和2 mol·L－1，取10 mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)(　　)
A．0.448 L B．0.672 L
C．0.896 L D．0.224 L
答案　B
解析　金属和混酸反应通过离子方程式计算比较简便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(铁过量，产物为Fe2＋)，反应中Fe和H＋过量，生成的NO的量以NO为准来计算，共得NO 0.448 L，若只考虑到这一步反应，得答案A是错误的，因为过量的铁还可以和溶液中过量的H＋反应产生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2为0.224 L，所以气体体积共计0.672 L，应选B。
　金属与硝酸反应计算题的一般方法
1．思维模型
2．计算中的守恒思想的应用
(1)原子守恒法
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。
(2)得失电子守恒法
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
(3)电荷守恒法
HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH－)则有：
c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金属离子)。
(4)离子方程式计算法
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
三、氨和铵盐
1．氨的分子结构和性质
(1)物理性质
氨气是无色有刺激性气味的气体，易液化可作制冷剂，常温、常压下，1体积的水可溶解700体积的氨气。
(2)分子结构
电子式：，空间结构：三角锥形。
(3)氨的化学性质
①与水的反应
NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，氨气溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。氨水为可溶性一元弱碱，易挥发，不稳定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
②氨气与酸反应
a．蘸有浓盐酸的玻璃棒与蘸有浓氨水的玻璃棒靠近，其现象为有白烟生成，将浓盐酸改为浓硝酸，也会出现相同的现象。
化学方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
b．与CO2等酸性氧化物反应：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。
③NH3的还原性——氨的催化氧化
化学方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
④与盐溶液反应
将氨水加入下列溶液，完成下表：
被滴试剂
现象
离子方程式
FeCl3溶液
生成红褐色沉淀
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
AlCl3溶液
生成白色沉淀
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(4)氨气的实验室制法
2．铵盐及NH的检验
(1)铵盐的物理性质
铵盐都是白色固体，均易溶于水。
(2)铵盐的化学性质
(3)NH的检验
未知液呈碱性湿润的红色石蕊试纸变蓝色，则证明含NH。
3．追根求源——喷泉实验的原理
中学教材中喷泉实验装置如图所示。实验操作是：打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，则烧杯中的水由玻璃管进入烧瓶，形成喷泉。
(1)喷泉实验的原理
因为烧瓶内气体易溶于水或易与水反应，使瓶内压强减小，形成压强差，大气压将烧杯中的水压入烧瓶而形成喷泉。
(2)能形成喷泉的条件
从原理上讲，气体要易溶于水或易与水反应，以形成足够大的压强差；从实验条件上讲，烧瓶内气体要充满，气体和仪器均要干燥，装置的气密性要好。
(3)可以形成喷泉的组合
液体是水时，NH3、HCl、SO2、NO2＋O2等气体均可；液体是NaOH溶液时，Cl2、CO2、H2S、SO2等气体均可。另外SO2和氯水、CH2===CH2与溴水等组合也可形成喷泉。总之，组合条件是：气体在溶液中的溶解度很大或通过反应，使气体的物质的量迅速减小，产生足够的压强差(负压)。
产生压强差的方法一般有：一是使烧瓶外气压增大，烧瓶内气压不变；二是使烧瓶外气压不变，烧瓶内气压减小。上述形成喷泉的组合选用的是第二种方法。
互动思考
1．固态NH4Cl受热变成气体，气体遇冷又变为固态NH4Cl；固态碘受热变成蒸气，蒸气遇冷又变成固态碘，这两种现象的本质是否相同？请说明判断的理由。
答案　不相同，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，发生了化学变化；固态碘受热升华成为碘蒸气，是物理变化。
2．判断下列说法是否正确，不正确的说明理由。
①氨气溶于水能导电，所以氨气是电解质。
②实验室用浓氨水与NaOH固体制取氨气。
③氨与酸反应生成铵盐，与挥发性酸相遇时能形成白烟。
④某晶体与NaOH共热放出一种使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该晶体中含有NH。
⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。
⑥把NH3通入稀HNO3中，当溶液的pH等于7时，是NH3和HNO3等物质的量反应。
⑦液氨作为清洁能源的反应原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O。
⑧氨水中物质的量浓度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)。
⑨在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物质的量浓度之和为1 mol·L－1。
答案　②③④⑧⑨正确。①不正确，NH3本身不导电，溶于水，与水发生反应NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－而导电，故NH3不是电解质；⑤不正确，氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NH；⑥不正确，NH3和HNO3等物质的量反应时，得到NH4NO3溶液，NH水解使溶液显酸性，pH<7；⑦不正确，产生的NO是污染性气体。
3．按要求写出下列反应的离子方程式：
(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加热
________________________________________________________________________。
(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液
________________________________________________________________________。
(3)NH4Cl溶液呈酸性的原因
________________________________________________________________________。
(4)在饱和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，产生刺激性气味的气体和白色沉淀
________________________________________________________________________。
答案　(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O
(2)NH＋OH－===NH3·H2O
(3)NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋
(4)NH＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3↑
题组一　氨和铵盐的性质
1．右图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是(　　)
A．CO2(NaHCO3溶液)/无色喷泉
B．NH3(H2O中含酚酞)/红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色喷泉
答案　A
解析　CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成喷泉；NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O发生电离生成OH－，遇酚酞使之显红色；H2S和CuSO4溶液反应生成CuS黑色沉淀；HCl极易溶于水，且和AgNO3发生反应生成白色沉淀；因此A不正确。
2．某研究性学习小组同学设计如下图所示装置探究氨气的还原性。
(1)氨催化氧化的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为__________。
(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。请选择合适的方案并说明原因。
答案　(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)NH4NO3
(3)乙同学方案合适。CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3；先通NH3至饱和再通CO2至过量，保证产物量大，且生成的全部是NH4HCO3。
题组二　氨气的实验室制法
3．下图所示是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是________。
答案　(1)(3)
解析　实验室制取氨气的方法有：①铵盐与碱加热制取氨气，常用固体NH4Cl与Ca(OH)2反应，试管口略向下倾斜；②在浓氨水中加CaO，因为在氨水中存在平衡NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，加入CaO，平衡向左移动，同时又放热促进氨水分解为氨气；③加热浓氨水，加快氨水分解为氨气。(1)错在直接加热氯化铵(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在试管口又冷凝成NH4Cl)；(3)错在试管口向上倾斜。
4．某研究小组要快速制取干燥的氨气，提供的药品有：浓氨水、氯化铵固体、氢氧化钠固体、蒸馏水、碱石灰，提供的仪器如下所示(必要的塞子、玻璃导管、橡胶管、固定装置和尾气处理装置略去)。
(1)需选择的药品是__________，该小组选择的药品混合后快速放氨气的原因________________________________________________________________________，
选择的仪器是________________(填序号)。
(2)若用下图甲装置收集NH3，如何判断烧瓶中已收集满NH3？________________________________________________________________________。
(3)图乙中胶头滴管中的水挤入烧瓶后，观察到的现象是
________________________________________________________________________。
答案　(1)浓氨水、氢氧化钠固体　NaOH溶于水放热，促使氨水分解放出氨气，且c(OH－)增大，使NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－平衡左移，有利于NH3放出
①③⑥或①③⑦
(2)漏斗下端边沿与水面接触时溶液颜色变为浅红色
(3)气球逐渐变大
　实验室制取少量NH3的两种简易方法
1．加热浓氨水
(1)反应原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
(2)装置：见图甲。
　　　　　
2．浓氨水中加固态碱性物质
(1)反应原理：浓氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，加入固态碱性物质(如CaO、NaOH、碱石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移动，同时反应放热，促进NH3·H2O的分解。
(2)装置：见图乙。
四、氮及其重要化合物的综合应用
注意　箭头指出可体现物质的性质，指向可寻找该物质的制备方法。
题组一　氮及其化合物的转化
1．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图)。下列有关表述正确的是(　　)
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受热时都易分解
C．NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应
D．图中所涉及的盐类物质均可以水解
答案　C
解析　NaHCO3不能用作肥料，A项错；Na2CO3很稳定，受热时不易分解，B项错；图中的NaCl是强酸强碱盐，不水解，D项错。
2．在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：

当X是强酸时，A、B、C、D、E均含同一种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。请回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)当X是强酸时，E是________，写出B生成C的化学方程式：__________________________。
(3)当X是强碱时，E是________，写出B生成C的化学方程式：______________________________。
思路点拨　―→―→
答案　(1)(NH4)2S　O2　H2O
(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O
(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O
解析　本题考查氮、硫及其化合物的转化关系。由D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，容易联想D比C增加1个氧原子，则D可能是氧化物，而E为酸，则应为含氧酸，而Y是能提供“O”的物质，A为正盐，与碱反应放出的物质能连续两次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是铵盐：ANH3NONO2HNO3，而A与强酸反应时，生成的物质也会连续氧化两次，最后生成含氧酸，则A可能为硫化物(含S2－)：AH2SSO2SO3H2SO4，综上所述可确定A是(NH4)2S。
1．有关氮及其重要化合物的推断题常以“产生白烟、红棕色气体、无色气体在空气中变为红棕色、能使红色石蕊试纸变为蓝色”等特殊现象为突破口。
2．不同价态的含氮物质的转化
(1)歧化——同一元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(2)归中：6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
(3)含氮物质的连续氧化
NH3NONO2HNO3
N2NONO2HNO3
题组二　含氮物质的性质与实验综合
3．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，当不再有气体产生时，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，经测定发现溶液呈强碱性，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)乙同学取适量固体产物于试管中密闭加热，发现白色固体部分变为淡黄色。此现象说明固体产物中还可能含有的成分是__________________(填化学式)。根据以上推测，写出Na2O2与NO反应的化学方程式__________________。
答案　(1)使碳酸钙与稀硝酸反应生成CO2，排出装置中的空气
(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
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。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。
现象描述答题模板
1．全面描述现象的程序——“海、陆、空”
“海”——溶液有什么变化；
“陆”——固体有什么变化；
“空”——气体有什么变化。
2．规范描述现象的答题模板
如(1)颜色：……由……(具体颜色)变为……(具体颜色)
(2)气体：溶液中产生……(颜色)的气泡，(或)在固体表面产生……(颜色)气泡。
(3)沉淀：在……(颜色)溶液中产生……(颜色)的沉淀(浑浊)……
氯及其化合物
一、氯及其重要化合物
1．氯气的性质
(1)物理性质
颜色
状态
气味
密度
毒性
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
有毒
1体积水溶解2体积Cl2
(2)化学性质(写出反应的化学方程式和部分反应现象，指出在反应中表现氧化性还是还原性)
氯气的化学性质
氯气的化学性质
要点提取
(1)氯气具有强氧化性，与变价金属反应时均生成高价态的金属氯化物，如FeCl2不能由单质化合生成。
(2)氯气没有漂白性，不能使干燥的有色布条褪色，但可使湿润的有色布条褪色，实际起漂白作用的是HClO。
2．氯的重要化合物
(1)次氯酸
(2)漂白粉
要点提取
(1)HClO不稳定，不能单独存在，只存在于氯水、次氯酸盐溶液或次氯酸盐与酸反应的混合物中。
(2)不能用pH试纸测量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。
(3)工业上制取漂白粉是用氯气与石灰乳反应制得，而不是用氯气与石灰水反应。
【互动思考】
1．将Cl2通入石蕊试液中的现象是什么？能用pH试纸测定氯水的pH吗？
答案　将Cl2通入石蕊试液中的现象是先变红后褪色。不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水中的HClO能将pH试纸漂白。
2．氯水中的平衡体系有哪些？
答案　氯水中存在三个平衡体系。一是Cl2＋H2O??HCl＋HClO的化学平衡；二是HClO??H＋＋ClO－的电离平衡；三是H2O??H＋＋OH－的电离平衡。
3．我们日常生活中常见的漂白粉的有效成分是________，“84”消毒液的有效成分是________，均是次氯酸盐，在空气中与H2O、CO2反应生成________，而具有杀菌消毒作用。
答案　Ca(ClO)2　NaClO　HClO
题组一　氯气和氯水的性质
1．下列氯化物中，既能由金属和氯气直接反应得到，又能由金属和盐酸反应制得的是(　　)
A．FeCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．CuCl2
答案　B
解析　因为Cl2具有较强的氧化性，当Cl2与金属反应时，都可把金属氧化成最高价态的金属氯化物，而盐酸中H＋的氧化能力较弱，只能把Fe氧化成Fe2＋，而不能把Cu氧化。
2．(2014·江苏，13)在探究新制饱和氯水成分的实验中，下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　)。
A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2
B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，产生白色沉淀，说明氯水中含有Cl－
C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有气泡产生，说明氯水中含有H＋
D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色，说明氯水中含有HClO
解析　A项，氯水因含氯分子而呈浅黄绿色，正确；B项，Ag＋与Cl－生成AgCl白色沉淀，正确；C项，碳酸氢钠与酸发生反应：H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，正确；D项，氯水中含有氯单质，也可与Fe2＋发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，无法说明氯水中含有HClO，错误。
答案　D
3．氯水中存在多种分子和离子，它们在不同的反应中表现出不同的性质。下列结论正确的是(　　)
A．加入有色布条，片刻后有色布条褪色，说明有Cl2存在
B．溶液呈浅黄绿色，且有刺激性气味，说明有Cl2存在
C．先加入盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，说明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水的浅黄绿色消失，说明有HClO存在
答案　B
解析　A项，氯水能使有色布条褪色是因为氯水中含有的HClO具有强氧化性；C项，由于加入盐酸酸化的过程中引入了Cl－，所以根据生成白色沉淀无法说明氯水中是否存在Cl－；D项，因Cl2、HCl和HClO均能与NaOH溶液反应，所以加入NaOH溶液时氯水颜色消失不能说明其中有HClO存在。
氯水的多重性质
　氯水的各种成分决定了它具有多重性质：
1．Cl2的氧化性——与还原性物质反应。如：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl21∶1混合物通入水中不再具有漂白性)
Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)
2．HCl酸性和Cl－的性质
向NaHCO3溶液中加入氯水，有气泡产生就是利用了盐酸的酸性。
加入AgNO3溶液可以检验出氯水中的Cl－，现象是有白色沉淀生成。
3．HClO的氧化性
在解释漂白性、杀菌消毒时，使用的是HClO的氧化性。
向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先变红(H＋作用的结果)，后褪色(HClO作用的结果)。
题组二　从平衡移动的角度分析氯水中的变化
4．在新制饱和氯水中，若只改变某一条件，下列叙述正确的是(　　)
A．再通入少量氯气，减小
B．通入少量SO2，溶液漂白性增强
C．加入少量的碳酸钠粉末，pH增大，溶液漂白性增强
D．光照过程中，有气泡冒出，溶液的导电性减弱
答案　C
解析　饱和氯水不能再溶解氯气，各成分的浓度不变，A项错；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的浓度减小，漂白性减弱，B项错；加入少量的碳酸钠粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移动，HClO的浓度增大，C项正确；光照过程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的离子浓度增大，导电性增强，D项错误。
5．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓的HClO溶液的方法之一。某同学运用这一方法，尝试制取HClO溶液并进行了如下定性实验：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液的黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立刻产生大量气泡；
第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2气体。
(1)试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出步骤③中第一份及第二份滤液发生反应的离子方程式：
第一份________________________________________________________________________；
第二份________________________________________________________________________。
(3)试根据所学知识推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有的其他溶质为(写化学式)__________________________________________。
答案　(1)由于饱和氯水中存在Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的浓度增大
(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO
解析　饱和氯水中存在Cl2＋H2O??HCl＋HClO的平衡体系，加入过量CaCO3后，2CaCO3＋2HCl===Ca(HCO3)2＋CaCl2，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使HCl浓度减小，平衡右移，Cl2浓度减小，溶液黄绿色褪去；HClO浓度增大，溶液漂白性增强。由于滤液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀；与HCl反应产生CO2气体；Ca(HCO3)2受热分解生成CaCO3沉淀和CO2气体。
1．氯水成分寻找方法
氯水中存在三个平衡关系：
(1)Cl2＋H2O??HCl＋HClO
(2)HClO??H＋＋ClO－
(3)H2O??H＋＋OH－
根据可逆反应的特点，即可得出氯水中存在的各种微粒。
2．Cl2＋H2O??HCl＋HClO平衡移动的应用
向氯水中加入的物质
浓度变化
平衡移动的方向
应用
可溶性氯化物
c(Cl－)增大
左移
①用饱和食盐水除Cl2中的HCl
②用排饱和食盐水法收集Cl2
盐酸
c(H＋)和c(Cl－)增大
左移
次氯酸盐与浓盐酸反应制Cl2
NaOH
c(H＋)减小
右移
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H＋)减小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H＋)减小
右移
制高浓度的HClO溶液
光照
c(HClO)减小
右移
氯水避光保存或现用现配
二、氯气的实验室制法和性质探究
1．实验装置

2．制取过程
―→用强氧化剂(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸制取Cl2：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
―→
―→
―→
―→
―→
要点提取
(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
(2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。
(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
(4)尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中Ca(OH)2浓度小，吸收不完全。
【互动思考】
1．实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气，主要操作有：
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；②把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈的高度，固定好铁圈，放好石棉网；③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加浓盐酸，并将导管放入集气瓶中；④检查气密性；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导管。最好的实验操作顺序是________。
答案　②①⑤④③
题组一　氯气制备原理、装置的考查
1．实验室制备氯气的装置如下图。图中涉及气体发生、除杂、干燥、收集、尾气处理装置，其中错误的是(　　)
A．①B．②C．③D．④
答案　C
解析　装置③的导气管长短错误，应长进短出。
2．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl146g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87gMnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气(　　)
A．①比②多B．②比①多
C．一样多D．无法比较
答案　B
解析　146gHCl的物质的量为4mol,87gMnO2的物质的量为1mol，由方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1molMnO2可以与4molHCl反应，但是，应注意稀盐酸与MnO2不反应，也就是说1molMnO2与足量浓盐酸反应生成的Cl2多。
实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2时应注意以下四点
1．为了减少制得的Cl2中HCl的含量，加热温度不宜过高，以减少HCl的挥发。
2．必须用浓盐酸加热才可反应，稀盐酸不反应。
3．实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。
4．尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
题组二　氯气制备与性质实验的综合考查
3．如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持及加热仪器已略)。
(1)制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸，则相关反应的化学方程式为__________________________。
装置B中饱和食盐水的作用是____________________。
同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：______________________________________________________________。
(2)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物质为________(填字母)
选项
a
b
c
d
Ⅰ
干燥的有色布条
干燥的有色布条
湿润的有色布条
湿润的有色布条
Ⅱ
碱石灰
硅胶
浓硫酸
无水氯化钙
Ⅲ
湿润的有色布条
湿润的有色布条
干燥的有色布条
干燥的有色布条
(3)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入少量氯气时，可以看到无色溶液逐淅变为________色，说明氯的非金属性大于溴。打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是_______________________________。
(4)装置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯气，试写出相应反应的离子方程式：________________________。
答案　(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
除去Cl2中的HCl　B中长颈漏斗中液面上升，形成水柱
(2)d
(3)黄　E中溶液分为两层，上层(苯层)为紫红色
(4)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
三、卤素的性质及X－的检验
1．溴、碘单质物理性质比较
性质
Br2
I2
颜色
深红棕色
紫黑色
状态
液体
固体
溶解性
水中
溶解度不大
溶解度不大
有机溶剂中
易溶
易溶
特性
易挥发、有毒
　①易升华②使淀粉变蓝

2.氯、溴、碘单质化学性质比较
(1)与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
(2)氧化性
①都能与金属反应生成金属卤化物，如与钠反应的化学方程式为2Na＋X2===2NaX(X＝Cl、Br、I)。
②氯、溴、碘单质的氧化性强弱是Cl2>Br2>I2，阴离子的还原性：Cl－Cl2能从Br－的溶液中置换出Br2，其离子方程式：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置换I2，其离子方程式：Br2＋2I－===2Br－＋I2。
③与一些还原性离子反应，如Br2与SO、Fe2＋反应的离子方程式分别为SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。
3．卤素离子的检验方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
(2)置换——萃取法
未知液　
有机层呈
(3)氧化——淀粉法检验I－
未知液　蓝色溶液，表明有I－
【互动思考】
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)海水提溴的过程中不发生氧化还原反应(　　)
(2)可以用淀粉溶液检验加碘食盐中的KIO3(　　)
(3)用CCl4萃取碘水中的碘，先振荡，后静置，液体分层，下层呈无色(　　)
(4)碘易升华，可用加热升华法除去NH4Cl中混有的I2(　　)
(5)能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝的气体一定是Cl2(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
题组一　卤素单质的颜色及X－检验
1．下列叙述中正确的是(　　)
A．能使润湿的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
B．用硝酸酸化的硝酸银溶液能一次鉴别NaCl、NaBr、KI三种失去标签的溶液
C．某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
D．某浅黄色的溴水，加入CCl4震荡静置后，上层显橙红色
答案　B
解析　还有很多氧化剂(如HNO3、O3等)能将I－氧化为I2，A错；碘单质的CCl4溶液显紫色，C项错；CCl4的密度比水大，应下层显橙红色，D项错。
2．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是(　　)
①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④稀硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4
A．①②④B．②③⑥C．②④⑤D．④⑤⑥
答案　C
解析　①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均变蓝色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下层分别为橙红色和紫红色，加入NaCl中不发生反应，可以鉴别；③溴水与NaCl、NaBr不反应，与NaI反应生成I2用苯萃取后，前两种上层均为橙红色，无法鉴别；④NaCl、NaBr、NaI与AgNO3溶液反应分别生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀颜色依次为白色、淡黄色、黄色；⑤与②的原理相似，只是有色层在上层；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鉴别。
题组二　卤素单质氧化性强弱规律的应用
3．某同学向一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质(一种物质只加一次)：a.KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀硫酸；e.氯水。发现溶液颜色按如下顺序变化：①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色。下列对此过程进行的分析中错误的是(　　)
A．加入以上药品的顺序是a→e→b→c→d
B．③→④反应的化学方程式为3I2＋2NaOH===5NaI＋3NaIO3＋H2O
C．溶液由棕黄色变为蓝色的原因是淀粉溶液遇碘变蓝色
D．④→⑤反应的离子方程式为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
答案　D
解析　溶液颜色变化：①无色→②棕黄色说明有碘生成，②棕黄色→③蓝色说明是碘遇淀粉溶液显色，③蓝色→④无色说明碘被消耗，④无色→⑤蓝色说明又生成了碘，此时发生的是NaI和NaIO3在酸性条件下生成碘的氧化还原反应。
4．甲、乙、丙三种溶液中各含有一种X－(X－为Cl－、Br－、I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，则溶液变为橙色，再加入丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有(　　)
A．Br－、Cl－、I－B．Br－、I－、Cl－
C．I－、Br－、Cl－D．Cl－、I－、Br－
答案　B
解析　溴水为橙色，单质碘可使淀粉变蓝色，单质的氧化性：Cl2>Br2>I2。结合题目信息，甲溶液为橙色，说明甲溶液内含Br－；再加入丙溶液不变色，说明丙溶液里无I－，只能有Cl－，则乙溶液里一定含I－。
5．向含SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是(　　)
答案　C
解析　本题以氧化还原反应过程为载体，旨在考查学生对化学反应图像的识别能力。题中四种离子与Cl2反应的先后顺序依次是SO(消耗2.24LCl2)、I－(消耗1.12LCl2)、Fe2＋(消耗1.12LCl2)、Br－(消耗1.12LCl2)，因此C选项正确。
此类题既考查卤素单质的化学性质，又考查卤素单质的物理性质。对于卤素单质的化学性质，学生要重点掌握单质氧化性的强弱顺序(Cl2>Br2>I2)，在考试中常结合各种情境进行考查，对于卤素单质的物理性质，除了要注意溴和碘的特性(Br2易挥发，I2易升华)外，还要准确记忆一些常规的性质，如溴和碘在不同溶液中的颜色：溴的四氯化碳溶液为橙红色，碘的四氯化碳溶液为紫红色。
考点四　含卤物质的生产流程
1．氯的提取——氯碱工业
海水―→粗盐饱和食盐水
化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2．海水提取溴
(1)流程

通空气和水蒸气吹出
,SO2
(2)发生反应的化学方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
3．海带中提取碘
(1)流程
海带海带灰H2O↓―→―→氧化Cl2↓―→―→
(2)发生反应的化学方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
1．从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下，下列关于海水制碘的说法，不正确的是(　　)
干海带海带灰悬浊液滤液碘水I2的CCl4溶液I2
A．实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌
B．含I－的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应
C．在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，该操作为“萃取”
答案　A
解析　灼烧固体时应在坩埚中，A项不正确；H2O2能将I－氧化为I2，B项正确。
2．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。模拟工业制备氢溴酸的流程如图所示：
回答下列问题：
(1)混合①中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)混合②中加入试剂a是________________________。
(3)加入Na2SO3的目的是除去过量的Br2，但要防止过量，原因是____________________________(请用离子方程式表示)。
(4)工业氢溴酸常带有淡淡的黄色，可能的原因是：①含Fe3＋，②含Br2，③含Fe3＋和Br2，只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因。该试剂是____(填字母)。
a．KMnO4溶液b．NaOH溶液
c．KSCN溶液d．淀粉-KI溶液
e．CCl4
答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
(2)BaCl2溶液
(3)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　(4)e
解析　(1)Br2具有强氧化性，在溶液中将SO2氧化为H2SO4，自身被还原为HBr，反应的离子方程式为SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO。
(2)由流程图可知，混合②后过滤生成硫酸钡，滤液蒸馏产生NaCl溶液，故钡离子、氯离子应是加入试剂a引入的，故试剂a为BaCl2溶液。
(3)Na2SO3过量，能与HBr反应生成二氧化硫、溴化钠、水，反应离子方程式为SO＋2H＋===SO2↑＋H2O。
(4)CCl4与溶液混合后分层，有机层在下层，水层在上层，若有机层无色，水层为黄色，则为①含Fe3＋所致，若有机层为橙色，水层为无色，为②含Br2所致，若有机层为橙色、水层为黄色，则为③含Fe3＋和Br2所致，故选e。
与卤素有关的无机化工类试题的命题特点
与卤素有关的无机化工题主要从以下角度进行命题，一是利用次氯酸的漂白性，制漂白粉和漂白液，二是从海水中提取卤素单质，三是氯碱工业。这类试题的命题特点是题目给出工艺流程图(从原料到产品的“一条龙”的生产工序)，然后针对流程图考查常见的除杂、分离和提纯产品的基本操作等；还会根据题目给出的信息，考查生产原理的方程式书写，重点是氧
化还原反应原理的应用；还可能涉及环境保护等问题。
物质的分类
1、简单分类法及其应用
1-1.分类方法
(1)交叉分类法：对物质以不同的标准进行分类。(
【举例】利用交叉分类法对下列物质分类，在物质与物质类别之间连线。
(2)树状分类法：对同类事物进行再分类的一种方法。(有利于知识系统化)
【举例】

1、将（I）中物质与（II）中物质进行分类，用短线连接起来。

（I） （II）
Na2CO3 钠 盐
Na2SO4 钾 盐
K2SO4 硫酸盐
K2CO3 碳酸盐
2、表中关于物质分类的正确组合是( )
【解题指南】解答本题应注意以下两点：
(1)理解酸、碱、盐、氧化物的概念。
(2)弄清物质的俗名，分析物质的组成及分类。
【解析】选D。A中SiO2为酸性氧化物，Na2CO3(纯碱)为盐；B中CO为不成盐氧化物,Na2O2与酸反应，生成相应的盐、水和O2，不是碱性氧化物；C中NO2和水反应生成硝酸和NO，不是酸性氧化物。
3、下列有关物质分类或归类正确的一组是( )
①液氨、液氯、干冰、碘化银均为化合物
②氢氟酸、盐酸、水玻璃、氨水均为混合物
③明矾、小苏打、醋酸、次氯酸均为电解质
④碘酒、牛奶、豆浆、漂粉精均为胶体
⑤Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3均为钠盐
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．③和⑤
【解析】选B。①中液氯为单质；④中碘酒为溶液，漂粉精为固态混合物；⑤中Na2O2为过氧化物。
4、下列每组中都有一种物质与其他物质在分类上有所不同。试分析每组物质的组成规律，将这种不同于其他物质的找出来。
(1) NaCl、KCl、NaClO、BaCl2：_____
(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3：_____
(3)H3PO4、HNO3、HCl、H2SO4：_____
(4)空气、N2、HCl气体、CuSO4·5H2O：_____
(5) 铜、金、汞、钠：_____
【解析】(1)只有NaClO不是氯化物，而且其中氯元素的化合价不同于其他三种。
(2)只有Cl2中氯元素的化合价为0，其他均为+5价，并且只有Cl2是单质，其他均为化合物。
(3)只有HCl为无氧酸。
(4)只有空气是混合物，而其他都是纯净物。
(5)只有钠是活泼金属，而其他都是不活泼金属。
答案：(1)NaClO (2)Cl2 (3)HCl (4)空气
(5)钠(合理即可)
2、分散系及其分类
2-1、分散系
（1）分散系的概念：把_____________分散在_____________________中所得的体系。
（2）组成：
分散质：____________________________________________________的物质
分散剂：____________________________________________________的物质
2-2 分类
（1） 按照分散质和分散剂所处的状态，可分为_____种分散系;
（2） 按照分散质粒子大小分类
溶液：分散质粒子小于__________________
胶体：分散质粒子介于________________之间
浊液：分散质粒子大于_______________
2-3、胶体的制备和性质
（1） Fe(OH)3胶体的制备方法
用烧杯取一定量的蒸馏水，加热至_________；然后向_____水中加入1~2mlFeCl3饱和溶液。继续煮沸至溶液呈________色，停止加热，所得液体就是Fe(OH)3胶体。
反应方程式：__________________________________________-
(2)胶体的性质
a 丁达尔效应
含义：________________________________________________
作用：是区分______和________的一种常用物理方法。
b 介稳性
含义：__________________________________________________________
原因： __________________________________________________________
c.电泳：由于胶体粒子带有电荷，在电场的作用下，胶体粒子在分散剂里作定向移动。
d.聚沉：胶体颗粒在适当的条件下相互结合成直径大于100nm颗粒而沉降下来的过程。
使胶体聚沉的原理就是要中和胶体粒子的电性。常用方法如下：
①加入电解质
②加入胶粒带相反电荷的胶体
③加热胶体
2-4 常见分散系的比较
【注意】(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子直径介于1～100 nm之间，而不是丁达尔效应。
(2)丁达尔效应是物理变化，不是化学变化。
(3)胶体不带电，胶体中的胶粒有些能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍是电中性的。
1、下列分散系最稳定的是（ D ）
A．悬浊液 B．乳浊液 C．胶体 D．溶液
2、根据中央电视台报道，近年来，我国的一些沿江或沿海城市多次出现大雾天气，致使高速公路关闭，航班停飞。雾属于下列分散系中的( D )
A. 溶液 B. 悬浊液 C.乳浊液 D. 胶体
3、下列事实与胶体性质无关的是( )
A．水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染
B．将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C．一束平行光线射入蛋白质溶液里，从侧面可以看到一条光亮的“通路”
D．氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解
【解题指南】解答本题的关键有以下两点：
(1)烟尘、蛋白质溶液属于胶体，油水混合物是乳浊液；
(2)电解质溶液能够使胶体聚沉。
【解析】选B。烟尘是气溶胶，其中的胶粒带电，在直流电作用下可产生电泳现象，使烟尘沉降而除去；蛋白质溶液是胶体，能产生丁达尔效应；将植物油倒入水中用力搅拌形成的油水混合物是乳浊液，不是胶体；在氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先发生胶体的聚沉，然后氢氧化铁与酸反应而溶解。
4、下列液体中，不会出现丁达尔效应的分散系是( )
①鸡蛋清溶液 ②水 ③淀粉溶液 ④蔗糖溶液
⑤Fe(OH)3溶胶 ⑥肥皂水
A．②④ B．③④ C．②⑥ D．④⑥
【解析】选A。属于胶体的分散系会产生丁达尔效应。鸡蛋清溶液、淀粉溶液 、Fe(OH)3溶胶、肥皂水属于胶体，故选A。
5、下列叙述中正确的是（ C ）
A.分散质粒子的直径在1-100nm之间的微粒称为胶体
B.电泳现象可以证明胶体属于电解质溶液
C.利用丁达尔效应可以区别溶液和胶体
D. Fe(OH)3胶体带正电荷，可以产生电泳现象
硫及其化合物
一、硫及其氧化物的性质
1.硫单质的性质及应用
(1)硫元素的存在形态
形态—
(2)硫单质的物理性质
俗称
颜色状态
溶解性
水
酒精
CS2
硫黄
淡黄色晶体
不溶
微溶
易溶
(3)从化合价的角度认识硫单质的化学性质
O2
要点提取
(1)实验室中，残留在试管内壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用热的NaOH溶液除去，反应方程式为3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
(2)硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物(和Cl2与变价金属的反应情况相反)，如FeS、Cu2S等。
(3)汞蒸气有毒，实验室里不慎洒落一些汞，可撒上硫粉进行处理。
(4)单质硫燃烧时，产物只能是SO2，无论O2的量是否充足，均不会生成SO3
2.二氧化硫(SO2)
(1)物理性质
颜色
气味
毒性
密度
溶解性
无色
刺激性
有毒
比空气大
易溶于水
(2)化学性质
按要求完成下列方程式：
SO2
3.三氧化硫(SO3)
SO3在标准状况下为无色、针状晶体，能与水反应：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的热，SO3是酸性氧化物，它跟碱性氧化物或碱都能反应生成硫酸盐。
4.硫的氧化物的污染与治理
(1)来源：含硫化石燃料的燃烧及金属矿物的冶炼等。
(2)危害：危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脱硫，改进燃烧技术。
(4)硫酸型酸雨的形成途径有两个：
途径1：空气中飘尘的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途径2：SO2＋H2O??H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
互动思考
1.如何洗涤附着在试管内壁上的硫？
答案　硫单质易溶于CS2且可以与热的强碱液反应：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。所以当试管壁上沾有单质硫时，可用CS2或热的强碱液洗涤。
2.哪些事实能说明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱？
答案　①与Fe反应，产物中Fe的价态不同：Fe＋SFeS(Fe为＋2价)，2Fe＋3Cl22FeCl3(Fe为＋3价)。②利用置换反应：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。
3．将SO2分别通入下表所列的溶液中，填写有关问题。
反应物
溴水
酸性KMnO4
溶液
氢硫酸
(H2S溶液)
滴有酚酞的
NaOH溶液
石蕊
试液
品红
溶液
反应
现象
SO2的
性质
答案　褪色　褪色　有淡黄色沉淀生成　褪色　变红　褪色　还原性　还原性　氧化性氧化物　酸性　酸性氧化物　漂白性
解析　①SO2可使品红或某些有机色质褪色，发生的是化合反应，并且生成的无色化合物不稳定，易分解。
②SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因为SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是利用SO2的还原性。
题组一　SO2性质的多重性
1.关于SO2的叙述中正确的是(　　)
A.SO2通入氯水后，溶液褪色，酸性减弱
B.是酸性氧化物，溶于水得稳定的亚硫酸
C.SO2气体通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.S、SO2、SiO2三种物质均能与NaOH溶液反应，各自又能与某些酸反应
答案　D
解析　A项中，Cl2＋2H2O＋SO2===2HCl＋H2SO4，酸性增强；B项中，亚硫酸不稳定易分解；C项，通入SO2的量不同，产物可能是Na2SO3，也可能是NaHSO3，还可能是二者的混合物；D项，S和SO2都能和硝酸反应，SiO2能和氢氟酸反应。
2.下列说法正确的是(　　)
A.因为SO2具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品红溶液褪色的物质不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使红墨水褪色，且原理相同
D.等物质的量的SO2和Cl2混合后通入装有湿润的有色布条的集气瓶中，漂白效果更好
答案　B
解析　A项，SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性，能使品红溶液褪色是因为SO2具有漂白性，SO2不能使石蕊溶液褪色；B项，能使品红溶液褪色的物质很多，不仅仅是SO2；C项，这些漂白剂的漂白原理不都相同；D项，SO2和Cl2等物质的量混合后在溶液中发生反应SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，从而失去漂白能力。
3.如图所示，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。表中对实验现象的描述或解释不正确的是(　　)
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
KMnO4溶液褪色
SO2具有还原性
D
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
答案　A
解析　SO2与BaCl2溶液不反应；SO2溶于水生成H2SO3，进而与Na2S溶液反应生成S单质。
1.二氧化硫的复习方法
在复习二氧化硫的性质时，要从以下几个角度复习：(1)属性：属于酸性氧化物，所以具有酸性氧化物的通性，可类比CO2气体的化学性质，但应注意与CO2的区别。(2)价态：二氧化硫中的硫为＋4价，处于中间价态，所以既能升，也能降，既具有氧化性，也具有还原性，但主要表现还原性。
(3)特性：漂白性。
2.常见的能用于漂白的物质的比较
用于漂白的物质
实际参与漂白的物质
漂白原理
变化类别
漂白特点
能漂白的物质
活性炭
活性炭
吸附漂白
物理变化
物理漂白不可逆
一般用于溶液漂白
氯气(潮湿)
次氯酸
利用次氯酸的强氧化性进行漂白
化学变化
氧化还原漂白，不可逆
可以漂白所有有机色质
次氯酸盐
次氯酸
过氧化钠
过氧化氢
过氧化氢的强氧化性
化学变化
氧化还原漂白，不可逆
可以漂白所有有机色质
过氧化氢
二氧化硫
二氧化硫
二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的无色物质
化学变化
非氧化还原漂白，可逆
具有选择性，如品红、棉、麻、草等
题组二　SO2与CO2的检验
4.下列溶液能够区别SO2和CO2气体的是(　　)
①澄清的石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液
④氯水　⑤品红溶液
A.①②③ B.②③④
C.除①以外 D.全部
答案　C
解析　SO2和CO2都属于酸性氧化物，它们都能与石灰水反应生成不溶性的盐，所以不能利用这一性质来区别SO2和CO2。SO2具有氧化性，能将H2S溶液氧化生成单质硫(有淡黄色沉淀生成)；SO2也具有还原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2还具有漂白性，能使品红溶液褪色。而CO2没有这些性质。所以可以用②、③、④、⑤来区别SO2和CO2。
5.下列实验中能证明某气体为SO2的是(　　)
①使澄清石灰水变浑浊　②使湿润的蓝色石蕊试纸变红
③使品红溶液褪色　④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，该沉淀溶于稀盐酸　⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.都能证明 B.都不能证明
C.③④⑤均能证明 D.只有⑤能证明
答案　D
解析　CO2也能产生①④中的实验现象，酸性气体一般都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，氯气也能使品红溶液褪色。实验⑤说明气体有还原性，结合后续实验现象说明该气体是SO2。
1.SO2鉴别的一般方法
(1)利用物理性质鉴别
气味：用标准的闻气体气味法，SO2有刺激性气味。
(2)利用化学性质鉴别
①氧化性：与硫化氢气体混合，有淡黄色固体生成。
②还原性：将气体通入稀氯水中，使氯水褪色；将气体通入稀溴水中，使溴水褪色；将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，酸性高锰酸钾溶液褪色；将气体通入氯化铁溶液中，氯化铁溶液由黄色变成浅绿色；将气体通入硝酸钡溶液中，产生沉淀。
(3)漂白性
将气体通入品红溶液中，能使品红溶液褪色；加热颜色又恢复。
2.检验SO2和CO2同时存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清的石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程为
流程设计
检验SO2?除去SO2?检验SO2是否除尽?检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清的石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
注意　有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅。(如本题组的7题C装置的作用)
题组三　综合
6. (2014·北京理综，27)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是________。
②若钢样中硫以FeS的形式存在，A中反应：3FeS＋5O21________＋3________。
(2)将气体a通入测硫装置中(如下图)，采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式______________________________________________________________________
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：________。
(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)，采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是________________________________________________________________________。
②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是________________________________________________________________________。
解析　(1)①钢样中的碳、硫在装置A中高温加热条件下生成CO2和SO2，还有未反应的O2，故气体a的成分为O2、SO2、CO2。②根据得失电子守恒和质量守恒定律配平化学方程式：3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2。(2)①H2O2和SO2发生氧化还原反应：H2O2＋SO2===H2SO4。②根据题意，消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则消耗z mL NaOH溶液，相当于硫的质量为yz g，所以钢样中硫的质量分数为或×100%。(3)①气体a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2测定碳的含量时，也可能吸收SO2，故气体a通过装置B和C的目的排除SO2对CO2测定的干扰。②计算钢样中碳的质量分数，应测量吸收CO2前、后吸收瓶的质量，其质量差为CO2的质量。
答案　(1)①O2、SO2、CO2　②Fe3O4　SO2
(2)①H2O2＋SO2===H2SO4　②
(3)①排除SO2对CO2测定的干扰
②吸收CO2前、后吸收瓶的质量
7.如图所示是一种综合处理SO2废气的工艺流程，若每步都完全反应。下列说法正确的是(　　)
A.溶液B中发生的反应为2SO2＋O2===2SO3
B.可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液C中是否含有Fe3＋
C.由以上流程可推知氧化性：Fe3＋>O2>SO
D.此工艺的优点之一是物质能循环利用
答案　D
解析　本题以综合处理SO2废气的工艺流程为载体，考查氧化还原反应的相关知识。结合题中流程可以分析得出其中涉及2个反应，依次为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故A错，同时由以上两个氧化还原反应方程式可知C错；用酸性高锰酸钾溶液只能检验溶液C中是否含有Fe2＋，而不能检验Fe3＋，B错。
　四种常见的SO2尾气处理方法
方法一：钙基固硫法
为防治酸雨，工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应 生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为CaO＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O22CaSO4，总反应方程式为 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。
方法二：氨水脱硫法
该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2===(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)
方法三：钠、碱脱硫法
钠、碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。
方法四：双碱脱硫法
先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为
①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O,2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。
②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋
2NaOH。
二、硫酸　硫酸根离子的检验
1.硫酸的物理性质
H2SO4是无色液体，能与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热，浓H2SO4稀释的方法是将浓H2SO4沿烧杯内壁缓缓倒入水中并用玻璃棒不断搅拌。
2.硫酸是强电解质，写出稀硫酸与下列物质反应的离子方程式：
①铁：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
②MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
③Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；
④Na2SO3：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑；
⑤BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
3.浓H2SO4的特性
(1)填写下表
实验
实验现象
硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色固体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
沾有浓H2SO4的滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中加热
铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味的气体
强氧化性
(2)分别写出浓硫酸与Cu、C反应的化学方程式：
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常温下，铁、铝遇浓H2SO4可用铝槽车运输浓H2SO4。
4.SO的检验
检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
互动思考
1.下表是鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法，请将实验现象填入下表：
浓硫酸
稀硫酸
物理性质
加水
放出大量热
无明显变化
观状态
油状液体
液态
密度
ρ浓H2SO4>ρ稀H2SO4
化学性质
铁片
无明显变化(钝化)
铁片逐渐溶解，并产生无色气体
铜片(加热)
铜片溶解，产生无色气体
不反应
白纸
变黑
无明显变化
胆矾
蓝色变白
胆矾溶解形成蓝色溶液
2.将64 g铜箔加入到盛有含2 mol H2SO4的浓H2SO4试管中加热。
(1)铜箔能否完全溶解？请解释原因。
(2)在反应后的溶液中再加入少量硝酸钠晶体，铜箔表面又有气泡冒出，其原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)不能，因为随着反应的进行，浓H2SO4变为稀H2SO4，反应停止。
(2)H＋与NO又能氧化铜片，发生反应3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
题组一　硫酸的性质及应用
1.以下每个选项中的两组物质都能反应，且能放出同一种气体的是(　　)
A.铜与稀硫酸，铜与浓硫酸
B.铁与稀硫酸，铁与浓硫酸
C.硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸
D.硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸
答案　D
解析　铜与稀硫酸不反应，A项错误；铁与稀硫酸反应生成的气体为氢气，铁与浓硫酸反应生成的气体为二氧化硫，B项错误；硫化钠与稀硫酸反应生成的气体为硫化氢，亚硫酸钠与稀硫酸反应生成的气体为二氧化硫，C项错误。
2.硫酸是中学化学实验室的常见药品，其性质有①酸性　②吸水性　③脱水性　④强氧化性　⑤催化作用，请将序号填在相应的横线上：
(1)锌和稀H2SO4制H2________；
(2)浓硫酸作干燥剂________；
(3)浓硫酸与蔗糖的炭化实验(黑面包实验)________；
(4)实验室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯________；
(5)乙酸乙酯的水解________；
(6)纤维素的水解________；
(7)浓硫酸与铜的反应________；
(8)浓硫酸使湿润石蕊试纸变红，后来又变黑________。
答案　(1)①　(2)②　(3)②③④　(4)②⑤　(5)⑤
(6)⑤　(7)①④　(8)①③
1.浓流酸的性质及应用
熟记浓硫酸的五大性质(强氧化性、脱水性、吸水性、酸性和难挥发性)及它们的应用，特别是浓硫酸的强氧化性、脱水性和吸水性，重点是浓硫酸的强氧化性。
2.理清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别
(1)吸水性：浓硫酸能吸收物质中游离的水，可用作干燥剂。
(2)脱水性：浓硫酸可将有机物中的H、O以2∶1比例脱去。
3.注意“量变”引起的“质变”
在理解浓硫酸与铜、锌、铁、铝以及与碳、硫等反应时，我们要动态地看待反应过程，例如在浓硫酸与铜的反应中，开始是浓硫酸，但随着反应的进行硫酸的浓度逐渐减小，最后变成了稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。
题组二　SO的检验
3.用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计最严密的是(　　)
A.检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀
B.检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀
C.检验试液中的I－：试液深黄色溶液深黄色溶液
D.检验试液中的CO：试液白色沉淀沉淀溶解
答案　B
解析　A选项中先加入稀硝酸，如果溶液中没有SO，而存在SO，硝酸可能将SO氧化成SO，最终也会出现白色沉淀，A选项错误；B选项中先加入足量稀盐酸，可以排除SO、Ag＋等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明原溶液中存在SO，B选项正确；如果溶液中存在I－，I－具有还原性，被过氧化氢氧化为碘单质，碘单质遇淀粉溶液显蓝色，但是C选项中最终溶液没有变蓝色，故C选项错误；D选项中如果存在SO，也会出现相同的实验现象，故D选项错误。
4.对某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分别进行如下实验：
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色；
②加碱调至碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；
③加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是(　　)
A.Br－ B.SO C.H2SO3 D.NH
答案　B
解析　①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色，则溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不稳定，分解产生的SO2可使品红溶液褪色。②加碱加热后，产生使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，即有NH3产生，说明溶液中一定含有NH。③加入氯水时溶液显黄色，说明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于稀HNO3的沉淀生成，说明此时溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3产生的，故不能确定的为SO。
SO检验的易错点
1.只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
2.误将Ag＋、Pb2＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，再加稀盐酸有白色沉淀便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
3.误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO具有强氧化性，在酸性环境中发生反应：Ba2＋＋SO
===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
三、硫及其化合物的综合应用
1.硫及其化合物的转化关系
SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物质的类别可以帮助我们理解它们的性质。相同价态的不同含硫化合物间是通过酸碱反应规律联系在一起的。如：
SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3
2.当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降
如：H2O2O3
3.相邻价态的微粒不发生氧化还原反应
如S和H2S、S和SO2、SO2和浓硫酸之间不发生氧化还原反应。
4.含硫物质的连续氧化
硫元素
题组一　物质推断与性质应用
1.右图表示某固态
单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体，B和C的相对分子质量之比为4∶5，化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)写出一个由D生成B的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)将5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________；
②反应后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________；
③加热反应后的溶液，其pH________(填“增大”、“不变”或“减小”)，理由是________________________________________________________________________。
答案　(1)S＋H2H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)
(4)①H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O
②大于　Na2SO3是强碱弱酸盐，水解后溶液呈碱性
③增大　水解是吸热反应，加热使SO水解程度增大，因而pH增大
解析　常见的固体单质除了金属之外还有B、C、Si、P、S、I2，而能在空气中反应生成气体化合物的只有C、S。由A在加热条件下可与氢气反应，B、C的相对分子质量之比为4∶5，确定A是单质硫，因为SO2和SO3的相对分子质量之比恰为4∶5，硫酸是重要的工业原料，化合物E应为H2SO3。将5 mL 0.10 mol·L－1的E(H2SO3)溶液与10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合，二者恰好完全反应，所得溶液为Na2SO3溶液；由于SO＋H2O??HSO＋OH－，所以溶液显碱性。根据水解的特点可知加热溶液可以促进水解。
题组二　含硫化合物的性质实验
2.某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________，其中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是________________________________________________________________________
______________、__________________________________________________________；
这些现象分别说明SO2具有的性质是________________和________________；装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红反应的可逆性，请写出实验操作及现象________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾气可采用________溶液吸收。
答案　(1)蒸馏烧瓶　Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)溶液由紫红色变为无色　无色溶液中出现黄色浑浊　还原性　氧化性　5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋
(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
(4)NaOH(答案合理即可)
解析　(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器带有支管，因此是蒸馏烧瓶(注意与圆底烧瓶的区别)。(2)由于SO2中S的价态处于中间价态，故既有氧化性又有还原性，所以通过酸性KMnO4溶液时被氧化，酸性KMnO4溶液被还原，溶液颜色由紫红色变为无色；通过Na2S溶液时，SO2体现氧化性，发生归中反应，生成单质硫，可看到无色溶液中出现黄色浑浊。(3)SO2漂白品红是可逆的，加热褪色后的溶液又会恢复为红色。(4)吸收酸性气体SO2应使用碱性溶液，如NaOH溶液。
题组三　含硫化合物的性质与重要物质的制备
3.(2014·海南，17)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革的还原剂，它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。回答下列问题：
(1)b中反应的离子方程式为________________________________________________________________________，
c中试剂为____________。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是____________。
(3)d中的试剂为______________。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有
________________________________________________________________________
___________________________________________________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入SO2不能过量，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O　硫化钠和碳酸钠混合溶液
(2)硫
(3)NaOH溶液
(4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等)
(5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
解析　根据装置图可知，最左侧装置是制备SO2，中间装置用来制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)，右侧装置是尾气处理装置(吸收SO2)。
(1)b用来制备SO2，实验室常用亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠)和硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，离子方程式为SO＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O；根据制取硫代硫酸钠(Na2S2O3)的方程式2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，可知c中试剂为硫化钠和碳酸钠混合溶液。
(2)因为SO2具有氧化性，溶液中存在S2－，所以二者能发生氧化还原反应生成单质S。
(3)d是尾气处理装置(吸收SO2)，所以d中盛放的试剂是NaOH溶液。
(4)控制SO2生成速率，可以采取控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度)的方法。
(5)硫代硫酸钠(Na2S2O3)属于强碱弱酸盐，与酸容易发生反应(S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O)，若SO2过量，则溶液显酸性，硫代硫酸钠(Na2S2O3)就发生反应导致产品质量减少。
题组四　含硫化合物的性质与污染冶理
4.脱硫技术能有效控制SO2对空气的污染。
(1)向煤中加入石灰石可减少燃烧产物中SO2的含量，该反应的化学方程式是____________________________ 。
(2)海水呈弱碱性，主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO、Br－、HCO等。含SO2的烟气可利用海水脱硫，其工艺流程如图所示：
①向曝气池中通入空气的目的是________________________________________________________________________。
②通入空气后，曝气池中的海水与天然海水相比，浓度有明显不同的离子是________(填字母)。
a.Cl－ b.SO c.Br－ d.HCO
(3)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可得到NaOH，同时得到H2SO4，其原理如图所示。(电极材料为石墨)
①图中a极连接电源的______(填“正”或“负”)极，C口流出的物质是________。
②SO放电的电极反应为________________________。
③电解过程中阴极区碱性明显增强，用平衡移动的原理解释碱性增强的原因：________________________________________________________________________。
答案　(1)2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2
(2)①将H2SO3、HSO等氧化为SO　②bd
(3)①负　硫酸　②SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋
③H2O??H＋＋OH－，H＋在阴极放电生成H2，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强
解析　(1)煤燃烧时，石灰石在高温下分解产生CaO和CO2，CaO为碱性氧化物，可以与SO2、O2反应生成CaSO4，该反应的化学方程式是2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2。(2)SO2为酸性氧化物，海水呈弱碱性，曝气池中通入空气的目的是将SO、HSO等氧化。通入空气后，溶液中SO的浓度增大，HCO的浓度减小。(3)电解Na2SO3溶液，根据图示，a极连接电源的负极，C口流出的物质是硫酸。阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，阳极的电极反应式为SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋。电解过程中H＋在阴极放电生成H2，阴极区存在平衡H2O??H＋＋OH－，c(H＋)减小，水的电离平衡正向移动，碱性增强。
碳、硅及无机非金属材料
一、碳、硅单质及其重要化合物的性质
1．C、Si单质的存在形态、物理性质及用途
(1)自然界中的碳元素既有游离态，又有化合态，而硅元素因有亲氧性，所以仅有化合态。碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体，硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
(2)单质的结构、物理性质与用途比较
碳
硅
结构
金刚石：空间网状结构
石墨：层状结构
晶体硅：与金刚石类似的空间网状结构
物理性质
金刚石熔点高、硬度大
石墨熔点高、质软，有滑腻感
晶体硅为灰黑色固体，有金属光泽、硬度大、熔点高
用途
金刚石用作切割刀具，石墨用作电极、铅笔芯
晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池
2.碳、硅单质的化学性质
碳、硅在参与化学反应时，一般表现还原性。
(2)Si
3．硅的工业制法
4.二氧化碳和二氧化硅的比较
物质
二氧化硅
二氧化碳
结构
立体网状结构，不存在单个分子
存在单个CO2分子
主要物理性质
硬度大，熔、沸点高，常温下为固体，不溶于水
熔、沸点低，常温下为气体，微溶于水
化学性质
①与水反应
不反应
CO2＋H2O??H2CO3
②与酸反应
只与氢氟酸反应：
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
不反应
③与碱反应
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)
O2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2过量：CO2＋NaOH===NaHCO3
④与盐反应
如与Na2CO3反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
如与Na2SiO3反应：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3
⑤与碱性氧化物反应
如与CaO反应：SiO2＋CaOCaSiO3
如与Na2O反应：Na2O＋CO2===Na2CO3
用途
光导纤维、光学仪器、电子部件
制饮料、制碳酸盐
5.硅酸和硅酸钠
(1)硅酸
硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液变红色。
①硅酸不稳定，受热易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。
②硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
③硅酸在水中易聚合形成胶体。硅胶吸附水分能力强，常用作干燥剂。
(2)硅酸钠(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称水玻璃，有黏性，水溶液显碱性。
②它能与酸性比硅酸强的酸反应，分别写出以下化学方程式：
与盐酸反应：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
与CO2水溶液反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。
【互动思考
1．从元素周期表的位置看，碳和硅均为ⅣA族元素，自然界中有碳的多种单质存在，自然界中有硅的单质吗？为什么？
答案　没有，因为硅有很强的亲氧性，在地壳形成时硅与氧易结合，难分离，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐的形式存在。
2．写出除去下列气体中混有的杂质(括号内为杂质)可采取的方法：
(1)CO(CO2)______________________________________________________________________
(2)CO2(CO)______________________________________________________________________
(3)CO2(O2)______________________________________________________________________
(4)CO2(SO2)_____________________________________________________________________
(5)CO2(HCl)_____________________________________________________________________
答案　(1)通过盛有浓NaOH溶液的洗气瓶　(2)通过盛放灼热CuO的硬质玻璃管　(3)通过盛放灼热铜网的硬质玻璃管　(4)通过盛有饱和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗气瓶　(5)通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
3．如何用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选答案的编号填入下表内相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可空着)。
可供选择的试剂：A.盐酸　B．氢氧化钠溶液　C．氧气
D．水　E．二氧化碳
可选用的操作：①水洗　②加热　③高温灼烧　④过滤
⑤结晶
粉末状混合物
选择的试剂
选用的操作
(1)
CaCO3(SiO2)
(2)
NaCl(SiO2)
(3)
SiO2(Fe2O3)
(4)
SiO2(CaCO3)
(5)
SiO2(NH4Cl)
答案　(1)B　④　(2)D　④⑤　(3)A　④　(4)A　④　(5)②
解析　可根据二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟强碱反应，不跟酸(氢氟酸除外)反应；它受热不分解等性质选择。而三氧化二铁、碳酸钙跟盐酸反应；硅酸、氯化铵能受热分解。通过一定操作，除去杂质。除杂过程中所发生反应的化学方程式如下：
(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(4)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(5)NH4ClNH3↑＋HCl↑
题组一　对比掌握CO2、SiO2的结构与性质
1．下列关于SiO2和CO2的说法中正确的是(　　)
A．CO2、SiO2分别是碳酸和硅酸的酸酐
B．CO2和SiO2与水反应分别生成相应的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是两性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相应的分子组成的
答案　A
解析　SiO2不能与水反应，B项错；SiO2也是酸性氧化物，C项错；SiO2中不存在分子，其化学式仅代表Si、O原子个数比为1∶2。
2．[2014·天津理综，7(4)]晶体硅(熔点1 410 ℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式：______________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。
答案　
SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)
ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1
　熟记硅及其化合物的特殊性质
1．硅单质的特殊性
(1)Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑；
(2)非金属单质跟碱液作用一般无H2放出，但Si与碱液作用却放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；
(3)非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，但Si能与HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；
(4)非金属单质大多为非导体，但Si为半导体。
2．含硅化合物的特殊性
(1)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接与水作用制备H2SiO3；
(2)酸性氧化物一般不与酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；
(3)无机酸一般易溶于水，但H2SiO3难溶于水；
(4)因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能发生下列反应：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高温下SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑也能发生。
题组二　CO2与盐或碱溶液反应的规律
2．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(　　)
选项
操作及现象
溶液
A
通入CO2，溶液变浑浊
饱和Na2CO3溶液
B
通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊
澄清石灰水
答案　B
解析　由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，因而会析出NaHCO3晶体，A项正确；B项，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，H2SiO3与CO2不反应，浑浊不会消失；C项，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，溶液变浑浊后加入品红溶液，被HClO氧化褪色；D项，首先CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，继续通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，则：2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又变浑浊。
3．标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为(不考虑CO、HCO的水解)(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶3
答案　B
解析　n(CO2)＝＝0.150 mol，
n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol·L－1＝0.200 mol，
＝＝即1<<2，反应产物为Na2CO3、NaHCO3，设其物质的量分别为x、y，则
　解得，所以＝。
CO2与碱反应产物的定量判断
CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。
以CO2与NaOH溶液反应为例：
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
CO2＋NaOH===NaHCO3
当n(OH－)∶n(CO2)的值不同时产物如下：
二、硅酸盐及无机非金属材料
1．硅酸盐
(1)概念：由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的主要成分。
(2)表示方法：硅酸盐矿物的成分复杂，多用氧化物的形式表示它们的组成，如硅酸钠(Na2SiO3)写成Na2O·SiO2，钾云母(KH2Al3Si3O12)写成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。
2．无机非金属材料
(1)传统无机非金属材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。
①常见硅酸盐材料比较
水泥
玻璃
陶瓷
生产原料
石灰石、黏土
纯碱、石灰石、石英
黏土
主要设备
水泥回转窑
玻璃熔窑
陶瓷窑
②玻璃生产中的两个重要反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。
③主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建筑材料，也广泛应用于生活中。
(2)新型无机非金属材料
①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和电绝缘性等。
②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。
③压电陶瓷：具有压电效应。
题组一　无机非金属材料成分的辨别
1．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是(　　)
①水玻璃是一种矿物胶，既不易燃烧也不受腐蚀
②水泥、玻璃、沙子都是硅酸盐制品
③高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
④陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
答案　C
解析　水玻璃是Na2SiO3的水溶液，可用作防火剂和防腐剂，①正确；光导纤维的主要成分是SiO2，③不正确。
2．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是(　　)
A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4
B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2
D．二氧化硅为立体网状结构，其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2
答案　D
解析　A项，在氮化硅中N元素为－3价，Si元素为＋4价，则化学式为Si3N4，正确；D项，在SiO2晶体中，一个硅原子与周围4个氧原子形成4个硅氧单键，错误。
1．不要混淆二氧化硅和硅的用途
用于制作光导纤维的是SiO2，用于制作半导体材料、计算机芯片的是晶体硅。
2．熟悉几种常见饰品的主要成分
水晶、石英、玛瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；钻石是金刚石；宝石的主要成分是Al2O3。
三、碳、硅转化关系的应用
1．碳及其化合物的转化关系图
2．硅及其化合物的转化关系图
题组一　常见转化关系判断
1．已知甲、乙、丙、X是4种中学化学中常见的物质，其转化关系符合下图。则甲和X(要求甲和X能互换)不可能是(　　)
A．C和O2 B．CO2和NaOH溶液
C．Cl2和Fe D．AlCl3溶液和NaOH溶液
答案　C
解析　A项正确，既可以实现CCOCO2CO的转化，也可以实现O2CO2COCO2的转化；B项正确，既可以实现CO2NaHCO3Na2CO3NaHCO3的转化，也可以实现NaOHNa2CO3NaHCO3Na2CO3的转化；C项错误，可以实现Cl2FeCl3FeCl2FeCl3的转化，但不能实现FeFeCl3FeCl2的转化；D项正确，既可以实现AlCl3Al(OH)3NaAlO2Al(OH)3的转化，也可以实现NaOHNaAlO2Al(OH)3NaAlO2的转化。
2．如图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程，下列说法正确的是(　　)
A．SiO2属于两性氧化物
B．盛放Na2CO3溶液的试剂瓶能用玻璃塞
C．硅胶吸水后可重复再生
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
答案　C
解析　SiO2是酸性氧化物，它能与氢氟酸反应是其特殊性质，A错；在图示转化关系中只有第一行的变化是氧化还原反应，其余均为非氧化还原反应。
题组二　化工生产中的硅及化合物的转化
3．硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹。
(1)硅在元素周期表中的位置是________。
(2)工业上生产粗硅的反应有：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑；SiO2＋3CSiC＋2CO↑。若产品中单质硅与碳化硅的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为________。
(3)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅：
①若反应Ⅰ为Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2，则反应Ⅱ的化学方程式为________________________。
②整个制备过程中必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：__________________。
③假设每一轮次制备1 mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中H2的利用率为93.75%，则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和H2的物质的量之比是________。
答案　(1)第三周期第ⅣA族　(2)5∶2
(3)①SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl
②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑
③5∶1
解析　(1)硅在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族。
(2)根据反应SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑，SiO2＋3CSiC＋2CO↑，生成1 mol Si需C 2 mol、SiO2 1 mol，生成1 mol SiC需C 3 mol、SiO2 1 mol，产品中Si与SiC的物质的量之比为1∶1，则参加反应的C和SiO2的物质的量之比为5∶2。
(3)①反应Ⅱ的化学方程式为SiHCl3＋H2Si(纯)＋3HCl。
②化学方程式为SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋3HCl＋H2↑。
离子反应
1、酸、碱、盐在水溶液中的电离
1-1 电解质与非电解质
电解质
非电解质
定义
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物
在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物
相同点
化合物
化合物
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身不能发生电离
化合物类型
酸：H2SO4、HCl、HNO3、H2CO3等
碱：NaOH、Fe（OH）3等
盐：NaCl、KNO3等
活泼金属氧化物：Na2O、CaO等
H2O
非金属氧化物：SO2、SO3、CO2等
非酸性气态氢化物：NH3
部分有机物：蔗糖、酒精、CH4
1-2 强弱电解质的区别
强电解质
弱电解质
相 同 点
都是电解质，在水溶液中都能电离，都能导电，与溶解度无关
不
同
点
电离程度
完全电离
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程，存在电离平衡
表示方法
电离方程式用“==”
电离方程式用“”
水溶液中微粒存在形式
电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子
既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子
实 例
绝大多数盐：NaCl、BaSO4等。
强酸：H2SO4、HCl、HClO4等。
强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。
弱酸：H2CO3、CH3COOH等。
弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2等。
极少数盐。
1-3电离：电解质在水溶液或受热熔融时，解离成能够自由移动离子的过程
（1）电离方程式：表示电解质电离的化学方程式
HClH++Cl-
NaOHNa++OH-
NaCl Na++Cl-
(2)酸、碱、盐的分类标准
物质
概念
举例
酸
电解质电离出的阳离子全部是H+
H2SO4
碱
电解质电离出的阴离子全部是OH-
Ba(OH)2
盐
电解质电离出的阳离子是金属阳离子或NH4+，阴离子是酸根离子
NaCl
NH4Cl
1、电解质是 （ B ）
A．导电性很强的物质
B．在溶于水或熔化状态下能导电的化合物
C．可溶性盐类
D．在溶于水和熔化状态下能导电的化合物
2、下列物质中，属于非电解质的是 （　A　）
　　A．CO2　　　　B．HCl　　　　　C．BaSO4　　　　D．NaOH溶液
3、下列物质既不是电解质，又不是非电解质的是 （ C ）
A. NaHSO4 B. Cu(OH)2 C.O2 D. HCl
4、写出下列物质在水溶液中的电离方程式
(1)H2SO4________________________________________________________________；
(2)H2CO3________________________________________________________________；
(3)Ca(OH)2______________________________________________________________；
(4)Fe(OH)3______________________________________________________________；
(5)NH3·H2O_____________________________________________________________；
(6)NaCl_________________________________________________________________；
(7)BaSO4________________________________________________________________；
(8)NaHSO4______________________________________________________________；
(9)NaHCO3______________________________________________________________；
(10)NaHSO4(熔融)________________________________________________________；
(11)Al2O3(熔融)__________________________________________________________。
答案　(1)H2SO4===2H＋＋SO
(2)H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO
(3)Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－
(4)Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－
(5)NH3·H2ONH＋OH－
(6)NaCl===Na＋＋Cl－
(7)BaSO4===Ba2＋＋SO
(8)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
(9)NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO
(10)NaHSO4Na＋＋HSO
(11)Al2O32Al3＋＋3O2－思维建模
电离方程式书写的思维模型
5．下列物质中，属于电解质的是________，属于非电解质的是________；属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________。
①硫酸　②盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤酒精　⑥铜 ⑦醋酸　⑧氯化氢　⑨蔗糖　⑩氨气　?CO2 ?NaHCO3
答案　①④⑦⑧?　⑤⑨⑩?　①④⑧?　⑦
6．下列关于电解质的判断中，正确的观点是(　C　)
A. 在熔融状态下能够导电的物质
B. 在熔融或溶液中能够导电的物质
C. 在熔融或水溶液中能够导电的化合物
D. 在熔融和溶液中都能导电的化合物
7．下列叙述正确的是 （ A ）
A．固体氯化钠不导电，熔融态的氯化钠能导电，所以氯化钠不是电解质
B．铜丝能导电，所以铜是电解质
C．五氧化二磷溶于水能导电，所以五氧化二磷是电解质
D．将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡不是电解质
2、离子反应及其发生条件
2-1．离子反应
电解质在溶液中的反应实质是 离子之间 的反应，这样的反应称作离子反应。
2-2．离子反应的表示方法——离子方程式
(1)概念：用实际参加反应的 离子符号 来表示 反应 的式子叫做离子方程式。
(2)书写步骤：
以Na2CO3和盐酸反应为例
①写　正确书写反应的化学方程式：
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
②拆　把 易溶于水、 易电离的物质写成离子形式，把 难溶的物质 、 气体 和 水
2Na＋＋CO＋2H＋＋2Cl－===2Na＋＋2Cl－＋H2O＋CO2↑
③删　删去方程式两边 不参加反应 的离子。
CO32-＋2H＋===H2O＋CO2↑
④查　检查方程式两边 各元素的原子个数 和 电荷总数 是否相等。
2-3 离子方程式正误判断的规律
（1）以化学反应的客观事实为依据，看是否有凭空臆造的、事实上不存在的物质、离子及离子反应方程式。
如：化学反应方程式Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2（不存在）
离子方程式Cu+2H＋=Cu2++H2（错误）
（2）以质量守恒定律为依据，看离子方程式的配平是否违背质量守恒定律。
如：化学方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2(正确)
离子方程式2Al+6 H＋=2Al3++3H2（正确）
离子方程式Al+3 H＋=Al3++H2（错误）
（3）以离子的电荷守恒定律为依据，看离子方程式的配平是否违背电荷守恒定律。
如：化学方程式2FeCl3+Fe=3FeCl2(正确)
离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+(正确)
离子方程式Fe3++Fe=3Fe2+（错误）
（4）以物质的实际状态为依据，看物质化学式的拆分是否正确。
如：化学方程式：BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2（正确）
离子方程式BaCO3+2 H＋= Ba2++H2O+CO2（正确）
离子方程式CO+2 H＋= H2O+CO2（错误）
(5)以物质的组成为依据，看阴、阳离子的配比是否正确。
如：化学方程式Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O（正确）
离子方程式Ba2++2OH-+SO42+2 H＋-= BaSO4+2H2O（正确）
离子方程式Ba2++OH-+SO42+ H＋-= BaSO4+2H2O(错误)
（6）以反应条件及物质的状态为依据，看是否漏写某些符号。
如：化学方程式Na2CO3+3HCl=2NaCl+ H2O+CO2（正确）
离子方程式CO+2 H＋= H2O+CO2（正确）
离子方程式CO+2 H＋= H2O+CO2(错误)
2-4离子方程式的意义
化学方程式只表示某一具体的反应，而离子方程式不仅表示某一个具体反应，而且还可以表示同一类型的离子反应，如不同的酸碱中和反应。
可表示为：H++OH－＝H2O
2-5用分类思想突破与量有关的离子方程式的书写
分类一：与量有关的非氧化化还原方程式的书写
1． NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应
(1)NaHCO3少量____________________________________________________；
(2)NaHCO3足量___________________________________________________。
答案　(1)HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
(2)Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O
2． Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
(1)Ca(HCO3)2少量__________________________________________________；
(2)Ca(HCO3)2足量_________________________________________________。
答案　(1)Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
(2)OH－＋HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
3． Ca(HCO3)2溶液和Ca(OH)2溶液反应
(1)Ca(HCO3)2少量____________________________________________________；
(2)Ca(HCO3)2足量____________________________________________________。
答案　(1)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
思维建模
“定一法”书写与量有关的非氧化还原的离子方程式，一律采用“少定多变法”来书写。所谓“少定”即量少的反应物，其离子的计量数按化学式确定，所谓“多变”即过量的反应物，其计量数根据反应的需要量确定，不受化学式中的比例制约，是可变的。
(1)根据相对量将少量物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子参加反应，则参加反应离子的物质的量之比与物质组成比相符。
(2)依据少量物质中离子的物质的量，确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
(3)依据“先中和后沉淀”的思路正确书写离子方程式。
1、下列化学方程式改写成离子方程式不正确的是 （　A　）
　　A．CuCl2＋2NaOHCu(OH)2↓＋2NaCl
　　　 Cu2＋＋2OH－Cu(OH)2↓
　　B．BaCO3＋2HClBaCl2＋CO2↑十H2O
CO32-+ 2H＋CO2↑十H2O
C.Ca(NO3)2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaNO3
Ca2＋＋CO32-CaCO3↓
　　D．2KOH＋H2SO4＝K2SO4十2H2O
H＋＋OH－H2O
2．下列各组离子反应可用H＋＋OH—= H2O表示的是 （　C　）
　　A．氢氧化钡和硫酸　　　　　　　 B．氢氧化铜和盐酸
　　C．硝酸和氢氧化钠　　　　　　　 D．硫酸和氨水
3. NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
溶液呈中性时：2H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O ；
SO完全沉淀时：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ 。
4、在下列化学方程式中，不能用离子方程式Ba2++SO42－＝BaSO4↓来表示的是（ C ）
A.Ba(NO3)2+H2SO4＝BaSO4↓+2HNO3
B.BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl
C.BaCO3+H2SO4＝BaSO4↓+H2O+CO2↑
D.BaCl2+H2SO4＝BaSO4↓+2HCl
5、能正确表示下列反应的离子方程式是(　D　)
A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．将磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O
C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO3－===Fe3＋＋2H2O＋NO↑
D．将铜屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
6、NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应：
NaOH不足：H＋＋OH－===H2O ；
NaOH过量：NH＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O 。
3、离子共存的判断规律
3-1由于发生复分解反应，离子不能大量共存。
　　①有气体产生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。
　　②有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存；Ag+与Cl-，Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与I-不能大量共存。
　　③有弱电解质生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、等与H+不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能与OH-大量共存；NH4+与OH-不能大量共存。
　3-2由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存。
　　①具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
　　②在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存；SO32-和S2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反应不能共在。H+与S2O32-不能大量共存。
　3-3能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存（双水解）。
　　例：Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等；Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
　3-4溶液中能发生络合反应的离子不能大量共存。
　　如Fe3+与SCN-不能大量共存；Ag+、Cu2+与 氨水不能大量共存。
　3-5审题时应注意题中给出的附加条件。
　　①酸性溶液（H+）、碱性溶液（OH-）、能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液、由水电离出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
　　②有色离子：Cu2+（蓝色）、Fe3+（棕黄色）、Fe2+（浅绿色）、MnO4－（紫红色）。
③MnO4-,NO3-等在酸性条件下具有强氧化性。
　　④S2O32-在酸性条件下发生氧化还原反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
　　⑤注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。
题组一　无限制条件的离子大量共存的判断
1． 下列各组离子，能在溶液中大量共存的是 (　C　)
A．Na＋、Mg2＋、Cl－、OH－ B．H＋、Ca2＋、CO、NO
C．Cu2＋、K＋、SO、NO D．Na＋、HCO、OH－、Ca2＋
2. 水溶液中能大量共存的一组离子是（ C ）
A．Na+、Ca2+、Cl-、SO42- B．Fe2+、H+ 、SO32-、ClO-
C．Mg2+、NH4+、Cl- 、SO42- D．K+、Fe3+、NO3-、SCN-
题组二　题干中有限制条件的离子大量共存的判断
3． 下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 (　A　)
A．H＋、Fe2＋、Cr2O、SO B．Ca2＋、H＋、SO、HCO
C．Na＋、Cu2＋、Cl－、S2－ D．Fe3＋、K＋、SCN－、Cl－
4． 将足量的SO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是 (　B　)
A．K＋、SiO、Cl－、NO B．H＋、NH、Al3＋、SO
C．Na＋、Cl－、MnO、SO D．Na＋、CO、CH3COO－、HCO
5． 25 ℃时，在由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液中，可以大量共存的离子组是 (　D　)
A．K＋、Cu2＋、SO、MnO B．NH、Fe2＋、NO、H＋
C．HCO、Na＋、Ca2＋、Cl－ D．Na＋、K＋、SO、Cl－
6、下列各组离子，无论是在强酸性环境还是在强碱性环境均可以大量共存的是(　D　)
A．Na＋、K＋、HCO3－、NO3－
B．Ba2＋、Mg2＋、SO42－、Cl－
C．Ag＋、K＋、Na＋、NO3－
D．K＋、Na＋、NO3－、Cl－
题组三　选项中有限制条件的离子大量共存的判断
7． 下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是 (　C　)
A．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－
B．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
C．常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO、SiO
D．c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O
8． 下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是 (　D　)
A．使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO
B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SO
C．pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－
D．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO、CO、Na＋、K＋
4.离子的检验和推断
4-1． 常见离子的检验方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。
离子
检验试剂
实验现象
注意
沉淀法
Cl－、Br－、I－
AgNO3和稀HNO3
沉淀：AgCl（白色）、AgBr（淡黄色）、AgI（黄色）
加入稀硝酸防干扰
SO42－
BaCl2和盐酸
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
沉底颜色：白色→灰绿色→红褐色
Al3+
NaOH溶液
先生成白色沉淀，后溶解
逐滴加入至过量
气体法
NH4+
NaOH溶液和润湿的红色石蕊试纸
无色有刺激性气味的气体，试纸变蓝
一定要加热
SO32－
稀硫酸和品红溶液
无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色
CO32－
盐酸和澄清的石灰水
无色气体能使澄清的石灰水褪色
SO32-等有干扰
显色法
I－
氯水（少量），CCl4
下层为紫色
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈血红色
Fe2+
KSCN溶液和氯水
开始不变色，加氯水后变血红色
Na+、K+
铂丝，稀盐酸
火焰呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察
4-2. 熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子
常见的溶液中有颜色的离子有MnO——呈紫色，
Cu2＋——呈蓝色，Fe2＋——呈浅绿色，Fe3＋——呈黄色。
沉淀的颜色：Cu(OH)2——蓝色沉淀，Fe(OH)3——红褐色沉淀。
解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。
题组一　排除干扰确定离子
1． 关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是 (　　)
A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在
B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在
C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在
D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO存在
答案　B
解析　Cl－、SO均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B对；SO与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NO的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO，D错。
题组二　步步为营，瞻前顾后——突破“离子组成推断题”
2． 某无色溶液中只可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种(忽略水电离出的H＋、OH－)，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤
操作
现象
(1)
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
(2)
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置
CCl4层呈橙色
(3)
向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
(4)
过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
下列结论正确的是 (　　)
A．肯定含有的离子是③④⑤ B．肯定没有的离子是②⑤
C．可能含有的离子是① D．不能确定的离子是③⑥
答案　D
解析　(1)用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液显碱性，故一定含有SO，因为所给离子只有它水解后可以使溶液显碱性，进而可以判断无Ba2＋。
(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4，振荡，静置，CCl4层呈橙色，说明原溶液中含有Br－。
(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，结合(1)，可以判断原溶液中可能含有SO。
(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，说明有Cl－存在，但(2)中因为已经引入了Cl－，故不能判断原溶液中是否有Cl－，据溶液电中性原理，得出有Na＋，综上所述，可以得出一定有的离子是Na＋、Br－、SO，一定没有的是Ba2＋，可能含有的是Cl－、SO。
题组三　离子推断实验操作题的规范解答
3． 有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下：
实验步骤
实验现象
(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸
中部
试纸变为红色
(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热
有无色气体产生，气体遇空气可以变成红
棕色
(3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液
有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液
有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解
由此判断：
(1)溶液中一定存在的离子是______________；溶液中肯定不存在的离子是__________。
(2)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)
____________________________________________________________________。
答案　(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋
(2)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在
解析　(1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；(2)步说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子Fe2＋、I－就不能大量存在；(3)步说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；(4)步不能说明有Cl－，因为(3)中引入了Cl－；(5)步说明有Mg2＋和Al3＋。
钠及其化合物
一、钠的性质及应用
1．钠的物理性质
颜色：银白色，有金属光泽；
密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)；
熔点：低于100℃；
硬度：质地柔软，可以用小刀切割。
2．从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2：2Na＋Cl22NaCl
(2)与水反应
①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
（4）与硫酸铜反应：
3．钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
题组一　钠与水的反应及拓展应用
1．下列说法正确的是(　A　)。
A．将Na块放入水中，产生气体：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2014·北京理综，9B)
B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋(2013·新课标全国Ⅱ，10B)
C．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑(2012·四川理综，9A)
D．Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg(2009·重庆理综，10C)
2．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是____________。
①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　④饱和澄清石灰水　⑤Ca(HCO3)2溶液　⑥CuSO4溶液　⑦饱和NaCl溶液
答案　①④⑤⑦
解析　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑦中水减少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)??Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。
3．将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为______________。解释反应速率不同的原因：________________________________________________________________________。
答案　c>a>b　钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b
　
1.钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应
2．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
盐溶液Na＋H2O反应—
二、氧化钠和过氧化钠
氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
－2
－1
电子式
Na＋[ ]2－Na＋
Na＋[  ]2－Na＋
生成条件
常温
加热或点燃
化
学
性
质
热稳
定性
不稳定(2Na2O＋O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2
反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===
2Na2CO3＋O2
与酸反应
(盐酸)
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===
4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性质
具有碱性氧化物通性
具有强氧化性
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
难点提取
Na2O2与CO2和H2O反应的五大关系
1．物质的量的关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
2．气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量为原混合气体体积的，即为生成氧气的量。
3．固体质量关系
相当于固体Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应都不能发生)。
4．电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。
5．先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。
题组一　过氧化钠的性质及应用
1．下列说法正确的是(　　)。
A．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA (2014·全国大纲，7C)
B．二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重 (2014·全国新课标Ⅱ，9B)
C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑ (2013·江苏，8C)
D．在过氧化钠与水的反应中，每生成 0.1 mol氧气，转移电子数目为0.4NA(2014·江苏，6D)
解析　1 mol Na2O2固体中含有离子总数为3NA，A错；氧原子不守恒，C错；D项，过氧化钠与水发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成1 mol O2时，转移电子数为2NA，故每生成0.1 mol氧气，转移电子数目为0.2NA，错误。
答案　B
2．(2014·山师大附中模拟)在下列物质的溶液中分别加入一定量的Na2O2固体，不会出现浑浊现象的是(　　)。
A．饱和Na2CO3溶液　 B．Ca(HCO3)2稀溶液
C．Na2SO3稀溶液　 D．饱和CaCl2溶液
解析　Na2O2固体与水反应生成NaOH和O2，A中溶液饱和，由于水被消耗导致析出碳酸钠晶体；B中碳酸氢钙与NaOH溶液反应生成碳酸钙沉淀；C中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠，硫酸钠可溶于水，不会出现浑浊现象；D中NaOH与CaCl2反应生成的氢氧化钙微溶，故产生白色沉淀。
答案　C
3．某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)(　　)
A．CH3COO－ B．SO
C．CO D．HCO
答案　A
解析　Na2O2与水反应生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－浓度几乎不变。
Na2O2结构和强氧化性的常考点
1．Na2O2的电子式为Na＋[]2－Na＋，O是个原子团。
2．Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。
3．在研究Na2O2与其他溶液反应时，要注意Na2O2的强氧化性和其溶液的强碱性。熟记Na2O2表现强氧化性的5个实例：
(1)Na2O2与SO2的反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
(2)Na2O2与FeCl2溶液的反应：能将Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe(OH)3沉淀。
(3)Na2O2与氢硫酸的反应：能将H2S氧化成单质硫。
(4)Na2O2与Na2SO3溶液的反应：能将SO氧化成SO。
(5)Na2O2与品红溶液的反应：能使品红溶液褪色。
题组二　Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析
2．过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)(　　)
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1mol
2NA
B
22.4L
1mol
C
106g
1mol
D
106g
2NA
答案　C
解析　　Δm　转移电子
　　　　　2mol　2mol56g　2mol
　　　　　1mol　1mol28g　1mol
由上述关系，不难得出C项正确。B项中未指明标准状况，错误。
3．取ag某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了ag，下列物质不能满足上述结果的是(　　)
A．H2 B．CO
C．C6H12O6 D．C12H22O11
答案　D
解析　2CO＋O22CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即：CO可被Na2O2完全吸收
2H2＋O22H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)
即：H2可被Na2O2完全吸收
C项可变形为(CO)6(H2)6；D项可变形为C·(CO)11(H2)11，因而反应后质量增加大于ag。
固体质量关系(质量守恒定律拓展应用)
由化学方程式的生成物中固体(NaOH或Na2CO3)与反应物中固体(Na2O2)的化学式及式量比较可知，每1molCO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体分别增重28g、2g，从组成上看相当于吸收了CO2中的“CO”，或相当于吸收了水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm＝28n(CO2)或Δm＝2n(H2O)。此规律适用于通式符合(CO)m·(H2)n的纯净物或混合物，在O2中充分燃烧后产物被足量Na2O2吸收后固体质量增重问题的解决。
如：wg符合通式为(CO)m(H2)n的物质，在O2中充分燃烧后，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重也必是wg。常见物质中符合通式的有CO、H2、CH3OH(甲醇)、CH3COOH(醋酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
题组三　Na2O2性质的综合实验探究
4．Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂。
(1)某学习小组发现：在盛有Na2O2的试管中加入足量水，固体完全溶解，并立即产生大量气泡，当气泡消失后，向其中滴入1～2滴酚酞溶液，溶液变红；将试管轻轻振荡，红色很快褪去；此时再向试管中加入少量MnO2粉末，又有气泡产生。
①使酚酞溶液变红是因为__________，红色褪去的可能原因是__________________。
②加入MnO2反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)Na2O2有强氧化性，H2具有还原性，有同学猜想Na2O2与H2能反应。为了验证此猜想，该小组同学进行如下实验，实验步骤和现象如下。
步骤1：按上图组装仪器(图中夹持仪器省略)，检查气密性，装入药品。
步骤2：打开K1、K2，产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管，一段时间后，没有任何现象。
步骤3：检验H2的纯度后，开始加热，观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化，淡黄色的粉末变成了白色固体，干燥管内硫酸铜未变蓝色。
步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K1。
①添加稀盐酸的仪器名称是____________；B装置的作用是________。
②必须检验氢气纯度的原因是________________________________________________________________________。
③设置装置D的目的是________________________________________________________________________。
④你得到的结论是____________(若能反应请用化学方程式表示)。
答案　(1)①反应生成了碱(NaOH)　反应生成的H2O2具有漂白作用　②2H2O22H2O＋O2↑
(2)①长颈漏斗　吸收氢气中的杂质气体(水蒸气、氯化氢等)　②防止空气与氢气混合加热爆炸　③检验有无水生成　④Na2O2＋H2===2NaOH
解析　(2)稀盐酸与锌反应生成的氢气中会混有水蒸气、氯化氢，水和氯化氢与过氧化钠都能反应，故必须除去。氢气中若混有空气在加热时会发生爆炸，故步骤3中开始加热之前应先验纯，防止空气与氢气混合加热爆炸。白色的硫酸铜粉末遇水会变蓝，故可用来检验有无水生成。由于干燥管内硫酸铜未变蓝色，故过氧化钠与氢气反应无水生成，淡黄色的粉末变成了白色固体，白色固体应为NaOH，据此可以写出反应的化学方程式。
三、　碳酸钠与碳酸氢钠
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
(20 ℃，S＝21.5 g)
可溶于水
(20 ℃，S＝9.6 g)
稳定性
稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化
受热易分解
与H＋
反应
CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(较快)
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O(更快)
与
Ca(OH)2
反应
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
NaHCO3过量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO；Ca(OH)2过量Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
与盐反应
CaCl2
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
不反应
Al2(S?
O4)3
2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
与水作用
水解，碱性较强
水解，碱性较弱
与酸互滴
现象与滴加方式有关
现象与滴加方式无关
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
要点提取
(1)Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应，因而反应能否进行应从复分解反应的条件入手来判断。
(2)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH－反应生成CO，CO有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3。
(3)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者均生成白色沉淀CaCO3，无法区别。
题组一　Na2CO3、NaHCO3的鉴别
1．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是(　　)。
A．分别加入1 mol·L－1的盐酸，看气泡产生的快慢
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观察有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色反应实验，观察火焰的颜色
解析　A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，故不可行；D项，钾的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色反应为黄色，可行。
答案　C
2．下列说法正确的是(　　)。
A．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体(2014·天津理综，2B)
B．向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸，均有气泡冒出，说明两者均能与盐酸反应(2014·广东理综，22A)
C．NaHCO3溶液中加入稀HCl：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(2014·四川理综，3B)
D．苏打是面包发酵粉的主要成分之一(2014·福建，6D改编)
解析　NaHCO3溶液显碱性能吸收氯气，A错；HCO在写离子方程式时，不能拆开，C错；小苏打是面包发酵粉的主要成分，D错。
答案　B
3．(2014·武汉质检)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溶液中逐滴加入含等物质的量的HCl溶液，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CO2，有NaHCO3晶体析出
解析　CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2后，再加入NaHCO3，仍都是可溶性的碳酸氢盐，故A项错；B项中，仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B错；C项中，其中NaHCO3的物质的量多，放出的CO2多，C错；D项发生了反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，由于溶解度较大的Na2CO3转化成溶解度较小的NaHCO3，生成的NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的质量大，且又消耗一部分溶剂H2O，故有NaHCO3晶体析出，对。
答案　D
判断类别，用准性质，突破Na2CO3、
NaHCO3的鉴别
1．利用热稳定性不同
2．利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)
3．利用阴离子的不同
溶液
4．利用溶液的酸碱性不同
溶液
题组二　Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系
1．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是(　　)
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
答案　C
2．把NaHCO3和NaOH的混合物放在密闭容器中加热，下列关于混合物加热前后消耗盐酸的物质的量的判断正确的是(　　)
A．加热前消耗得多
B．加热后消耗得多
C．加热前后一样多
D．当NaOH适量时才会一样多
答案　C
解析　不加热时，1molNaHCO3和1molNaOH与盐酸反应均消耗1mol盐酸；加热时，依题意可得关系式2NaHCO3～Na2CO3～2HCl，进而可得NaHCO3～HCl；又由关系式2NaOH～Na2CO3～2HCl可得NaOH～HCl。综上所述，NaHCO3和NaOH的混合物加热前后消耗盐酸的物质的量不变。
3．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　)
答案　C
解析　滴加盐酸先发生反应OH－＋H＋===H2O，再发生反应CO＋H＋===HCO，最后发生反应：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O；因n(OH－)＝n(CO)＝0.01mol，故加入0.02molHCl后开始有气体生成，故C正确。
用数形结合思想理解Na2CO3、
NaHCO3与盐酸的反应
1．向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H＋反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。
2．向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。
3．向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)。
4．向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。
题组三　Na2CO3和NaHCO3质量分数的测定
1．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
答案　C
解析　取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，故A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；C中，取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，由于逸出气体中含有H2O(g)，故无法求解；D中由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。
2．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是__________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是____________________。
(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(mg)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的__________，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的______(填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：
①操作Ⅰ涉及的实验名称有__________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、__________。
②丙同学测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为__________。
答案　(1)Na2CO3　分液漏斗　除去CO2中的水蒸气
(2)①液面上升　②体积
(3)①过滤　称量　②106y/197x
解析　(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)
(2)①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。②CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。
(3)①生成沉淀，故操作Ⅰ需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。②经过计算，样品中NaCO3质量分数的计算式为106y/197x。
　差量法在化学方程式计算中的妙用
1．差量法的应用原理
差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。如：
　　　　2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
固体差量24g　　　　　　　　　　　Δm＝24g
物质的量,　
差量 2mol　1mol　　2mol　　Δn＝1mol
1　　　　2　　　　1
体积差量　　　　　或22.4L或44.8L 或22.4L
?标况? ????(标况) ?标况?
2．使用差量法的注意事项
(1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。
(2)有关物质的物理量及其单位都要正确地使用，即“上下一致，左右相当”。
四、　碱金属元素　焰色反应
1．碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为1个电子
电子层数逐渐增多
核电荷数逐渐增大
原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价
金属性逐渐增强
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂
(2)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而将锂保存在石蜡中。
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，碱金属氢化物是强还原剂。
2．焰色反应
(1)焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于物理变化，属于元素的性质。
(2)焰色反应的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
(3)常见元素的焰色
钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色。
1．有关碱金属的叙述正确的是(　　)
A．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B．碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应
C．碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯
D．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
答案　C
解析　钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质密度依次增大的一个例外；碱金属中除锂外，均不与氮气直接反应；Cs与Na同为碱金属元素，性质相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水；由Na2CO3加热不分解，可得出Cs2CO3加热也不分解。
2．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是(　　)
A．K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B．K可以与乙醇发生反应生成氢气
C．K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D．K也可放在煤油中保存
答案　C
解析　金属活动性顺序表中K在Na的前面，K比Na活泼，故K在空气中可以被氧气氧化，A项正确；Na与乙醇能够反应放出氢气，K也能与乙醇反应放出氢气，B项正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C项错误；Na、K均可放在煤油中保存，D项正确。
3．下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是(　　)
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质
③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替
A．仅有③不正确 B．仅有④不正确
C．仅有⑤不正确 D．全对
答案　D
解析　由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况；观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰。
碱金属常从以下几个方面设问题
1．碱金属单质与水(或酸)反应的现象；
2．碱金属单质的保存(注意碱金属的密度)；
3．碱金属单质与氧气反应产物的判断；
4．碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较；
5．碱金属的碳酸盐性质的比较；
6．与最新的科学技术相关的碱金属的应用。
铁及其化合物
一、铁及其重要化合物的性质
1．铁的性质
(1)物理性质
铁具有导电、导热和延展性，具有能被磁铁吸引的特性。
(2)化学性质
铁单质性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
①与非金属单质的反应：
a．与O2的反应：
常温：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。
点燃：3Fe＋2O2Fe3O4。
b．与Cl2的反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。
c．与S的反应：Fe＋SFeS。
②与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
③与酸的反应：
a．与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
b．与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。
④与某些盐溶液的反应：
a．与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
b．与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
2．铁的氧化物和氢氧化物
(1)铁的氧化物
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
铁红
磁性氧化铁
颜色状态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体(有磁性)
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的化合价
＋2
＋3
＋2，＋3
稳定性
不稳定
稳定
稳定
与H＋反应的
离子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
提醒　Fe3O4中2个Fe为＋3价，1个Fe为＋2价，可表示为FeO·Fe2O3，平均价态为＋价。在发生氧化还原反应时，对应价态的铁参与相关反应，如Fe3O4与HNO3反应时只有＋2价铁被氧化。
(2)铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色态
白色固体
红褐色固体
与盐酸
反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热
分解
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
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，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【互动思考】
1．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通过化合反应制取？若能，写出其对应的化学方程式。
答案　都可以。2Fe＋3Cl22FeCl3
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)用铁制容器可以运输浓硝酸和浓硫酸(　　)
(2)将一定量的铁、铜的混合物加入到100 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中，充分反应后，溶液中有固体剩余，则剩余的固体中一定含有铜，可能含有铁(　　)
(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(　　)
(4)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　　)
(5)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
3．写出下列反应的化学方程式：
(1)FeO与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________
(2)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式：______________________________________________________ _。
答案　(1)3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
(2)FeO＋2HI===FeI2＋H2O　Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O
1．(2014·北京理综，7)下列金属中，表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是(　　)。
A．K　 B．Na　
C．Fe　 D．Al
解析　D项，Al易被空气中氧气氧化成一层致密的氧化膜，阻止内部金属继续被氧化，正确。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比较疏松，不能保护内部金属，A、B、C错误。
答案　D
2．(2014·山东理综，9)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是 (　　)。
A．FeO　　 B. Fe2O3　　 C. FeSO4　 D．Fe3O4
解析　Fe2O3不具有还原性，与稀HNO3反应不生成NO，另外三种等质量的物质中，含Fe2＋物质的量越多，与稀HNO3反应失去的电子越多。根据得失电子守恒，则生成NO的物质的量越多，经计算比较等质量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋物质的量最多，故选A。
答案　A
3．(2013·天津理综，9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：
①检验装置的气密性；
②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；
④……
⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。
请回答下列问题：
(1)装置A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是________________________________________________________________________。
(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)____________。
(4)装置B中冷水浴的作用为________________________________________________________________________；
装置C的名称为________；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：________________________________________________________________________。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。
(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________________________。
解析　(1)装置A中Fe在加热条件下与Cl2反应生成FeCl3：2Fe＋3Cl22FeCl3。
(2)根据题目信息可知，加热时FeCl3固体易升华，所以沉积在装置A右端的FeCl3经加热使其变为气体而进入收集器。
(3)要防止FeCl3潮解，则装置中不能存在水蒸气，从实验步骤表述中分析，②⑤都涉及“干燥”，其目的都是防止FeCl3潮解。
(4)进入收集器的FeCl3为气体，经装置B中的冷水冷却后而沉积下来，便于收集产品。Fe2＋的检验可用K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀。
(5)由于尾气中含有未反应的有毒气体氯气，可用盛有NaOH溶液的装置吸收，并将导管插入液面下。
(6)Fe3＋具有氧化性，H2S具有还原性，二者发生氧化还原反应：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
答案　(1)2Fe＋3Cl22FeCl3　(2)在沉积的FeCl3固体下方加热　(3)②⑤　(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品　干燥管　K3[Fe(CN)6]溶液
(5)
(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
【考向揭示】
　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：
1．铁及其化合物的性质及应用
2．有关铁及其化合物的实验探究
二、Fe2＋和Fe3＋的性质及其检验方法
1．Fe2＋、Fe3＋的性质
(1)Fe2＋的氧化性和还原性
Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性。
(2)Fe3＋的氧化性
Fe3＋处于铁的高价态，只有氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。
(3)Fe2＋与Fe3＋的相互转化
Fe2＋Fe3＋
用离子方程式表示其转化关系：
①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；
③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
④Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
2．Fe2＋、Fe3＋的检验方法
(1)直接观察颜色
Fe2＋溶液呈浅绿色，Fe3＋溶液呈棕黄色。
(2)利用显色反应(形成络离子)
(3)利用铁的氢氧化物的颜色
(4)利用Fe3＋的氧化性
(5)利用Fe2＋的还原性
3．“铁三角”及其重要应用
(1)“铁三角”中的转化关系
(2)重要应用
①判断离子共存：Fe2＋与NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)，Fe3＋与S2－、I－、HS－、SO在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存。
②盐溶液的保存。
a．含Fe2＋的溶液：加入少量铁粉(或铁钉、铁屑)，防止Fe2＋被氧化；加入少量相应的酸，防止Fe2＋水解[Fe(NO3)2 例外]。
b．含Fe3＋的溶液：加入少量相应的酸，防止Fe3＋水解。
【互动思考】
1．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是________。
答案　③④
2．如何除去括号中的杂质
(1)Fe2＋(Fe3＋)：________________；
(2)FeCl3(FeCl2)：________________；
(3)FeCl2(CuCl2)：________________；
(4)Fe(Al)：________________；
(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：________________。
答案　(1)加过量铁粉过滤　(2)加氯水或H2O2　(3)加过量铁粉过滤　(4)加过量强碱溶液过滤　(5)加过量强碱溶液过滤
1．(2014·重庆理综，4)茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是(　　)。
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3＋ ，选用③、⑧和⑩
解析　A项，灼烧在坩埚内进行，另外还用到酒精灯和泥三角，正确；B项，溶解、稀释用到烧杯和玻璃棒，错误；C项，过滤使用漏斗、烧杯、玻璃棒，正确；D项，检验Fe3＋应选用KSCN溶液，用胶头滴管取用试剂，在试管内进行反应，检验，正确。
答案　B
2．(2014·北京西城期末)用黄色的FeCl3溶液分别进行下列实验，解释或结论不正确的是(　　)。
选项
实验
现象
解释或结论
A
加入FeCl3固体
溶液变成红褐色
FeCl3的水解程度变大
B
加入等体积水
溶液颜色变浅
c(Fe3＋)变小
C
加入足量Fe粉
溶液颜色变成浅绿色
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D
将FeCl3溶液微热
溶液变成红褐色
水解反应ΔH>0
解析　向黄色的FeCl3溶液中加入FeCl3固体，溶液浓度增大，溶液黄色变深，但FeCl3的水解程度变小，A错误；往黄色的FeCl3溶液中加入等体积水，溶液被稀释，FeCl3的水解程度增大，c(Fe3＋)变小，溶液颜色变浅，B正确；在黄色的FeCl3溶液中加入足量Fe粉，发生反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液颜色变成浅绿色，C正确；水解反应是吸热反应，将FeCl3溶液微热可促进FeCl3的水解程度向正方向进行，溶液变成红褐色，D正确。
答案　A
3．有关FeSO4的转化关系如图所示(部分物质已略去)。
已知：①X由两种化合物组成，将X通入品红溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是________(填化学式)。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于________(填序号)。
a．分解反应　　b．复分解反应
c．置换反应　　d．化合反应
e．氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是________________________________________________________________________
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y，产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是________________________________________________________________________。
解析　由①知，气体X为SO2和SO3的混合物；由②知，Y为Fe2O3。所以反应Ⅰ的化学方程式为2FeSO4(s)Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。(1)气体X的成分为SO2和SO3；(2)反应Ⅰ的类型为分解反应，同时又属于氧化还原反应；(3)溶液2中的金属阳离子为Fe3＋，所以其检验的方法为取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有
Fe3＋；(4)由题意知经反应Ⅰ共得到0.1 mol的Fe2O3、0.1 mol的SO2和0.1 mol的SO3，故知反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋。
答案　(1)SO2、SO3　(2)ae
(3)取少量溶液2于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液变红，则证明原溶液中含有Fe3＋
(4)2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋
【考向揭示】
　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：
1．Fe2＋、Fe3＋的性质及检验方法
2．铁及其重要化合物之间的转化关系
【易错警示】
Fe2＋、Fe3＋检验须知
(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液；当溶液的浓度较稀时，利用观察法或加NaOH溶液的方法都不宜检验Fe2＋和Fe3＋的存在。
(2)检验Fe2＋和Fe3＋混合溶液时，要分两次分别检验Fe2＋和Fe3＋，检验Fe2＋时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe3＋时最好选择KSCN溶液。
铜及其化合物　金属材料
一、铜及其重要化合物
1．铜的性质
(1)物理性质：铜是紫红色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。
(2)化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(绿色固体)。
②化学方程式：2Cu＋SCu2S。
③与氧化性酸
a．与浓硫酸共热：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
b．与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
c．与浓硝酸反应的离子方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。
④与盐溶液反应
a．与硝酸银溶液：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋；
b．与FeCl3溶液：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
2．氧化铜和氧化亚铜
名称
氧化铜
氧化亚铜
颜色
黑色
砖红色
与酸反应(H＋)
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
与H2反应
CuO＋H2Cu＋H2O
Cu2O＋H22Cu＋H2O
转化关系
4CuO2Cu2O＋O2↑
3.氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。
(2)化学性质及应用
4．CuSO4·5H2O
CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据。
1．下列说法正确的是(　　)。
①氢气通过灼热的CuO粉末反应后固体物质增重(2014·全国新课标Ⅱ，9A)
②用CuCl2溶液做导电实验，灯泡发光是因为CuCl2Cu2＋＋2Cl－(2014·北京理综，9B)
③Cu溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO＋4H2O(2014·四川理综，3D)
④常温下，Cu既能与FeCl3溶液反应又能与浓硝酸反应(2014·福建理综，9④)
A．①②　 B．①③　
C．②④　 D．③④
解析　①中，CuO(s)―→Cu(s)，固体物质减轻，错误；②中，CuCl2溶液导电实验，实质是电解CuCl2溶液，其电解化学方程式为CuCl2Cu＋Cl2↑，错误。故选C。
答案　C
2．(2013·广东理综，32)银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
(注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃)
(1)电解精炼银时，阴极反应式为________；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为________________________________________________________________________。
(2)固体混合物B的组成为__________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：____CuO＋____Al2O3____CuAlO2＋________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为________ mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液________ L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________、过滤、洗涤和干燥。
解析　(1)电解精炼Ag时，粗银作阳极，纯银作阴极，含有Ag＋的电解质溶液作为电解液，所以阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag，滤渣Ag与稀HNO3反应生成NO，NO被O2氧化生成NO2，方程式为2NO＋O2===2NO2。
(2)NaOH溶液与Al2(SO4)3、CuSO4反应生成Al(OH)3沉淀和Cu(OH)2沉淀，若NaOH过量，Al(OH)3沉淀溶解，离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(3)由于在反应前后，Cu的化合价降低，CuO作氧化剂，所以失电子的只能是O2－，被氧化成O2，利用得失电子守恒配平。
(4)4Cu～4CuO～2Al2O3～2Al2(SO4)3～4CuAlO2
即2Cu～Al2(SO4)3～2CuAlO2
n(Cu)＝＝50 mol
所以可完全转化生成50 mol CuAlO2，
至少需要Al2(SO4)3的体积为＝25.0 L。
(5)由于胆矾带有结晶水，为防止失去结晶水，应采取加热浓缩、冷却结晶的方法。
答案　(1)Ag＋＋e－===Ag　2NO＋O2===2NO2
(2)Al(OH)3、Cu(OH)2　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O　(3)4　2　4　O2　(4)50　25　(5)蒸发浓缩、冷却结晶
【考向揭示】
　由以上题组训练，可得出本考点的常见命题方向有：
1．铜及其化合物的性质及应用
2．有关以铜及其化合物化工生产为背景的工艺流程分析
二、金属材料及金属矿物的利用
1．合金
(1)合金
①形成：是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的。
②性质特点：具有金属特性。
(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。
①熔点：一般比它的各成分金属的低。
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。
如生铁的熔点比纯铁的熔点低。
2．常见的金属材料
(1)
(2)重要的黑色金属材料——钢：
钢是用量最大、用途最广的合金。
钢—
3．金属冶炼的一般步骤
4．金属冶炼方法
(1)热分解法(适用于Hg、Ag等不活泼金属)
例如：2HgO2Hg＋O2↑，2Ag2O4Ag＋O2↑。
用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。
(2)热还原法(适用于Zn-Cu等中等活泼金属)
①焦炭还原法。例如：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为C＋2ZnO2Zn＋CO2↑，C＋2CuO2Cu＋CO2↑。
②一氧化碳还原法。例如：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO＋CuOCu＋CO2。
③氢气还原法。例如：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为3H2＋WO3W＋3H2O,4H2＋Fe3O43Fe＋4H2O。
④活泼金属还原法。例如：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr,10Al＋3V2O56V＋5Al2O3。
(3)电解法(适用于Al以前的活泼金属)
例如：Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应，其化学方程式依次为2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
铝及其重要化合物
一、铝、镁的性质及应用
1．铝的结构和存在
铝位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。
2．金属铝的物理性质
银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软。
3．金属铝的化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
①Al
②2Al＋3Cl22AlCl3
③Al
④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(铝热反应)
4．对比记忆镁的化学性质
铝
镁
与非金属反应
能被Cl2、O2氧化
2Mg＋O22MgO
3Mg＋N2Mg3N2
与水反应
反应很困难
能与沸水反应Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
与碱反应
能溶于强碱溶液
不反应
与某些氧化物反应
能与Fe2O3、M nO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应
能在CO2中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C
5.铝的用途
纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。
题组一　对比掌握铝、镁的性质
1．镁、铝单质的化学性质以相似为主，但也存在某些重大差异性，下列物质能用于证明二者存在较大差异性的是(　　)
①CO2　②盐酸　③NaOH溶液　④水
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
答案　C
解析　Al能与NaOH溶液反应而Mg不能；Mg能在CO2中燃烧而Al不能。
2. 下列说法错误的是(　　)。
A．铝与Fe2O3发生铝热反应后固体物质增重(2014·全国新课标，9C)
B．Al片溶于NaOH溶液，产生气体：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(2014·北京理综，9D)
C．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al(2012·广东理综，10B)
D．铝制容器可盛装浓H2SO4(2010·重庆理综，8A)
解析　铝与Fe2O3发生铝热反应：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，反应前后固体物质的质量不变。
答案　A
熟记铝、镁的特殊化学性质
1．活泼金属与酸反应是金属的通性，而铝不但能与酸(H＋)反应，还能够与碱溶液反应，表现出特殊性：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
2．铝热反应
铝和某些金属氧化物反应，将其从氧化物中置换出来，同时放出大量的热，这种反应称为铝热反应，可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属等。
注意　Al与MgO不能发生铝热反应。
3．Mg在CO2中能够燃烧，所以活泼金属着火不能用干冰灭火器和泡沫灭火器。
题组二　铝与酸或碱反应的定量分析
1．(2013·山东理综，9)足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是(　　)。
A．氢氧化钠溶液　 B．稀硫酸
C．盐酸　 D．稀硝酸
解析　A项，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B项，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C项，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，1 mol Al消耗3 mol HCl；D项，Al和稀硝酸反应不放H2。综上所述，符合题意的是A项。
答案　A
2．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：
(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。
答案　1∶1
解析　根据化学方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是________。
答案　1∶3
解析　因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。根据化学反应中的关系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。
答案　3∶1
解析　因为铝足量且产生H2相等，根据关系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
(4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________。
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
答案　A
解析　其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。
2Al＋6HCl　　　===　　　2AlCl3＋3H2↑
6 mol 3 mol
3 mol·L－1×0.1 L 0.15 mol
则Al与NaOH反应生成的H2为0.15 mol×2＝0.3 mol。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2×27 g 3 mol
5．4 g 0.3 mol
即投入的铝粉为5.4 g。
1．铝与酸、碱反应生成H2的量的关系
铝与酸、碱反应的化学方程式分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。从化学方程式可以看出Al与酸、碱反应时生成H2的实质都是AlAl3＋，所以无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al～3H2。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比＝。
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比＝。
(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比<<，则必定是a.铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；b.铝与氢氧化钠反应时，铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。
2．铝的这种既能与酸(非氧化性酸)又能与强碱反应产生H2的性质常作为推断题的“题眼”。
二、铝的重要化合物
1．氧化铝
(1)物理性质：白色固体，难溶于水，有很高的熔点。
(2)化学性质
两性氧化物—
2．氢氧化铝
(1)物理性质
白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
(2)化学性质(用化学方程式表示)
Al(OH)3的电离方程式为
①—
②受热分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
(3)制备
①向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2，离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
③NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。
3．常见的铝盐
(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。
(2)明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”、“>”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。
题组一　Al2O3和Al(OH)3的两性
1．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．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
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
答案　B
解析　Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
2．下列说法不正确的是(　　)。
A．AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O(2014·四川理综，3C)
B．氢氧化铝可作胃酸的中和剂(2014·四川理综，1D)
C．向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3＋HCO(2014·江苏化学，7D)
D．常温下，Al(OH)3既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应(2014·福建理综，9①)
解析　Al(OH)3不溶于过量氨水，正确的离子方程式为：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，A错误。
答案　A
含铝杂质的提纯方法归类
利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：
①Mg(Al)：加足量NaOH溶液；
②Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；
③Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液；
④Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。
题组二　制备Al(OH)3的最佳途径
1．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是(　　)
①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液
A．①⑥⑤③ B．②③④③
C．②③⑤③ D．①③⑤③
答案　B
解析　若先用盐酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步骤较多；从NaAlO2制备Al(OH)3，若加盐酸不容易控制量的多少。故B项操作步骤为最佳顺序。
题组三　有关Al3＋、AlO的离子反应
1．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．无色溶液中：ClO－、MnO、Al3＋、K＋
B．1.0 mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCO、K＋、Ca2＋
C．在强碱性环境中：AlO、SiO、Na＋、K＋
D．能使甲基橙显红色的溶液中：NH、AlO、Na＋
答案　C
解析　A项MnO有颜色，ClO－与Al3＋可发生双水解反应；B项中HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO；D项中，酸性条件下AlO不能大量存在。
2．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．向氯化铝溶液中通入过量氨气：4NH3＋Al3＋＋2H2O===AlO＋4NH
B．将铝片打磨后置于NaOH溶液中：2Al＋2OH－===2AlO＋H2↑
C．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O
D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
答案　C
解析　A项，氨水不能溶解Al(OH)3；B项，氧元素不守恒；D项，通足量CO2时，应生成HCO。
1．离子共存问题
(1)Al3＋水解呈酸性，与OH－、AlO、CO(HCO)、S2－等不能大量共存。
(2)AlO水解呈碱性，与H＋、HCO、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。
2．含Al3＋的溶液与碱反应的先后顺序
当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再
与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。
三、用数形结合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系
1．Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系
写出上述转化的离子方程式。
答案　(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
(4)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O
(5)①AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(6)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
2．与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析
(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3＋)溶液中至过量
①现象：先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解。
②图像
③有关反应：
A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)把铝盐(Al3＋)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。
②图像
③有关反应：
A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
(3)把强酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至过量
①现象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐渐溶解。
②图像
③有关反应：
A→B：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)向强酸溶液中逐滴加入AlO溶液至过量
①现象：先无明显现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。
②图像
③有关反应：
A→B：4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O
B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
(5)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过量
①现象：开始出现白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解。
②图像
③有关反应：
O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
A→B：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
思考：
下列各组物质的无色溶液，不用其他试剂即可鉴别的是________。
①NaOH、AlCl3　②NaHCO3、H2SO4　③NaAlO2、NaHSO4　④Na2CO3、HCl　⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2
答案　①③④
解析　都使用互滴法，两次操作应产生不同的现象。
①向含Al3＋的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3＋的溶液：开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。两次现象不同，可以鉴别。
②不论是NaHCO3滴入H2SO4中还是H2SO4滴入NaHCO3中都会立即产生气泡，现象相同，无法鉴别。
③NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，溶液显强酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：开始出现白色沉淀后沉淀逐渐溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：开始无现象，后出现白色沉淀。现象不同，可以鉴别。
④向Na2CO3溶液中滴加盐酸：开始无现象，后产生气泡；向盐酸中滴加Na2CO3溶液：立即产生气泡。现象不同，可以鉴别。
⑤无论是NaHCO3还是Na2CO3加到Ca(OH)2中都会产生白色沉淀，无法鉴别。
题组一　Al3＋、AlO形成Al(OH)3图像的综合分析
1．如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列判断错误的是(　　)
A．①线表示Al3＋的物质的量的变化
B．x表示AlCl3的物质的量
C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变化
D．④线表示AlO的物质的量的变化
答案　B
解析　AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：向AlCl3溶液中缓慢滴加NaOH溶液，开始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀与沉淀溶解消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，显然符合题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；另一种方式是向NaOH溶液中缓慢滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀生成，与本题图示情况不符。
2．下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是(　　)
A．向1 L浓度均为0.1 mol·L－1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀H2SO4
B．向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀NaOH溶液
C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液
D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水
答案　A
解析　A项，Ba(OH)2和NaAlO2中加入H2SO4，发生的反应依次为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O、AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，所以加1 L H2SO4时，Ba(OH)2反应完，再加0.5 L H2SO4时AlO参加反应，再加1.5 L H2SO4时，Al(OH)3全部溶解，A正确；B项，向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，发生的反应依次是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比为3∶1，而图像上看到的是1∶1，B错误；C项，向烧碱溶液中滴加明矾溶液，发生的反应依次是Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O、Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，C错误；D项，AlCl3溶液中滴加过量氨水，沉淀不会溶解，D错误。
　突破Al(OH)3沉淀图像三个秘诀
1．明晰横、纵坐标含义，然后通过曲线变化特点分析反应原理。
2．掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO三者之间的转化比例：
Al3＋Al(OH)3Al4OH－4H＋O
3．明晰Al3＋溶液中加碱(OH－)的几种常见变形图像，如：
图A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。
图B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。则可推出：
n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。
图C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，则可推导出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。
题组二　Al3＋形成Al(OH)3的简单计算
1．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为(　　)
A．3 mL B．7.5 mL
C．15 mL D．17.5 mL
答案　B
解析　解法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：
当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，显然B项符合题意。
解法二：已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。
当碱的量不足时，则V(NaOH)＝L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝L＝0.027 5 L＝27.5 mL。
2．现有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如下图所示，原溶液中Cl－与SO的物质的量之比为(　　)
A．1∶3 B．2∶3 C．6∶1 D．3∶1
答案　C
解析　OA上升的直线表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，AB下降的直线表示Al(OH)3沉淀溶解，B点表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH 0.1 L，则Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L，沉淀Mg2＋消耗NaOH 0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SO)＝6∶1。
　可溶性铝盐与强碱反应的计算规律
1．求产物Al(OH)3的量
(1)当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝n(OH－)；
(2)当3n(Al3＋)(3)当n(OH－)≥4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。
2．求反应物碱的量
(1)若碱不足(Al3＋未完全沉淀)，
n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；
(2)若碱使生成的Al(OH)3部分溶解，
n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
四、化工生产中镁、铝及其化合物的转化关系
1．从海水中提取镁的流程
(1)流程：
(2)主要化学反应：
①制石灰乳：
CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2；
②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋；
③制备MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O；
④电解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。
2．工业炼铝的流程
铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。
方案一：碱溶法
讨论回答下列问题：
(1)写出①、③两步骤中可能发生反应的离子方程式。
答案　①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO
(2)步骤③中不用盐酸(或H2SO4)酸化的理由是________________________________________________________________________。
答案　因为AlO与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好
(3)步骤④中得到较纯的Al2O3，可能含有________杂质，在电解时它不会影响铝的纯度的原因：________________________________________________________________________。
答案　SiO2　由于SiO2的熔点很高，在加热到1 000 ℃左右时不会熔化，因而不影响铝的纯度
方案二：酸溶法
讨论回答下列问题：
(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式。
答案　①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：________________________________________________________________________。
答案　Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离
题组一　铝的提炼过程
1．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：
下列说法中错误的是(　　)
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中需要通入过量的氨气
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
答案　C
解析　反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中含有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋3价，B正确；由NaAlO2制备氢氧化铝需要通入过量二氧化碳，C错误；由氢氧化铝制备氧化铝，加热即可，D正确。
2．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
对上述流程中的判断正确的是(　　)
A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物
B．CO2可以用H2SO4溶液或稀盐酸代替
C．反应Ⅱ中的反应为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低
答案　C
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，不能保证生成Al(OH)3沉淀；D项因Al比Fe活泼，不能用Fe置换Al。
3．(2013·大纲理综，29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：
回答下列问题：
(1)写出反应1的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为_________________________________________。
(3)E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式_____________________________。
(4)电解制铝的化学方程式是________________________________________________________________________，以石墨
为电极，阳极产生的混合气体的成分是______________________________________________________________。
解析　本题主要考查硅、铝及其化合物的性质等，意在考查考生的分析推理能力。(1)因为铝土矿的主要成分为二氧化硅、氧化铝，前者与NaOH反应生成硅酸钠，后者与NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)。(2)CaO与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙电离出的Ca2＋与SiO反应生成CaSiO3；反应2为偏铝酸钠与CO2反应生成氢氧化铝。(3)浓硫酸与萤石反应生成HF和硫酸钙，故C为浓硫酸，D为HF，E为硫酸钙；结合制备冰晶石的反应物HF、碳酸钠和氢氧化铝及生成物Na3AlF6，由元素守恒可知该反应的生成物中还有二氧化碳和水。(4)工业上通过电解熔融的氧化铝可制得单质铝，并有氧气生成；阳极生成物氧气可与石墨反应，生成碳的氧化物。
答案　(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O
(2)CaSiO3　2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
(3)浓H2SO4　12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(4)2Al2O34Al＋3O2↑　O2、CO2(CO)
题组二　镁及其重要化合物转化关系的应用
1.[2014·全国课标卷Ⅱ，36(1)(3)(4)]将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题：
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是________(填序号)。
①用混凝法获取淡水　②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种　④改进钾、溴、镁等的提取工艺
(2)海水提镁的一段工艺流程如下图：
　
浓海水的主要成分如下：
离子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO
浓度/(g·L－1)
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为__________________，产品2的化学式为________，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。
(3)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________；
电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式________________________________________________________________________。
解析　(1)利用混凝法只能除去海水中的悬浮物不能获取淡水，故设想和做法可行的是②③④。
(2)根据浓海水的成分及工艺流程可知，脱硫后的澄清液中主要含有Na＋、Mg2＋、Cl－，则加入石灰乳发生反应，Ca(OH)2＋Mg2＋===Ca2＋＋Mg(OH)2，经过沉降过滤，滤渣干燥得到产品2，即Mg(OH)2，滤液主要含有Na＋、Cl－和大量的Ca2＋，用于浓海水脱硫，则脱硫阶段的主要离子反应为：Ca2＋＋SO===CaSO4↓，即产品1为CaSO4。由表中数据，可知1 L浓海水中含有28.8 g Mg2＋，则最多可得到产品2的质量为：m[Mg(OH)2]＝×58 g·mol－1＝69.6 g。
(3)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，熔融MgCl2中若有少量的水存在，则会发生Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，从而造成产品镁的消耗。
答案　(1)234
(2)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6
(3)MgCl2Mg＋Cl2↑
Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
2．MgSO4·7H2O是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3、SiO2杂质)制取MgSO4·7H2O的实验，流程如下。
(1)第①步研磨的目的是____________________，所得滤液主要含__________________、__________________等溶质。
(2)第②步反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)第③步浓缩结晶后，要经过________、洗涤、干燥等步骤才可得到MgSO4·7H2O，洗涤沉淀的基本操作是________________________________________________________________________。
(4)若制得MgSO4·7H2O质量为82.00 g，测得MnO2质量为1.74 g，且测得第①步滤渣质量为4.70 g，忽略各物质在溶液中的溶解损失，可计算出菱镁矿石中MgCO3的质量分数为____________________。
答案　(1)使溶解充分并加快溶解速率　MgSO4　MnSO4
(2)Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋
(3)过滤　将沉淀置于过滤器中，加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水流尽，重复2～3次
(4)80%
解析　(1)研磨可增大固体的表面积，使被溶物充分溶解并使溶解速率加快。菱镁矿石与稀硫酸反应，MgCO3、MnCO3会转变为MgSO4、MnSO4。(2)根据流程图，加入NaClO溶液，MnSO4转变为MnO2。根据得失电子守恒和元素守恒即可写出第②步反应的离子方程式：Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋。(3)第③步浓缩结晶后要经过过滤、洗涤、干燥才能得到MgSO4·7H2O晶体。洗涤沉淀时要注意加水不能过多，且不能用玻璃棒搅拌，还要重复2～3次。(4)根据题中信息可求得MgCO3、MnCO3的质量分别是28.00 g、2.30 g，则菱镁矿石中MgCO3的质量分数为×100%＝80%。
解答化工流程题的基本方法
1．明确目的，提取有用信息
通过阅读题头，明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——反应的化学方程式、物质的稳定性和溶解性等。
2．分析流程，弄清各步作用
对比分析流程图中的一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？
3．看清问题，准确规范作答
这一步很关键，答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。

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