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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
元素化合物
第25讲 含硫化合物的性质和应用
第1课时
课题：氧族元素 目标要求 完成情况
考纲要求 1.理解氧族元素的性质递变规律； 理解
2.以硫元素为代表，了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质； 了解
3.了解硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义 了解
考点预览：1.氧族元素的性质递变规律；2.以硫元素为代表，了解氧族元素的单质、氢化物及其氧化物的重要性质；3.硫的氧化物对环境的污染及环境保护的意义
重点难点：氧与硫的比较，二氧化硫。
知识梳理
知识点一.氧族元素原子结构、性质
元素名称
元素符号
原子结构 原子序数 34 52
结构示意图
电子式
主要化合价 -2 -2，+4，+6 -2，+4，+6 -2，+4，+6
相同点 最外层电子数相同，都是 个电子
不同点 原子核外 数不同，依次增大
原子半径 随元素原子序数的递增而
物理性质 颜色和状态 色 味气体 色固体 灰色 体 银白色 体
密度 随元素原子序数的递增而
熔点(℃) 随元素原子序数的递增而
沸点(℃) 随元素原子序数的递增而
化学反应 与金属反应 易与金属反应 易与金属反应 反应较难 多数不反应
与非金属反应 易与H2、C、P、S等反应 能与H2、C、O2反应 反应难 一般不反应
氢化物 H2O H2S H2Se H2Te
氢化物的稳定性 ＞ ＞ ＞
氧化物 。。。。。。。。。 和 SeO2和SeO3 TeO2和TeO3
氧化物的水化物 、 H2SeO3、H2SeO4 H2TeO3、H2TeO4
最高价氧化物水化物的酸性 。。。 ＞ ＞
金属性、非金属性 随原子序数的递增，金属性 ，非金属性 。
知识点二 氧族元素的单质及其化合物的性质
（一） 硫
1、 态—自然界存在于火山喷口、地壳岩层。人类在远古时代发现并使用硫。
存在
态—存在形式有：FeS2、CuFeS2、石膏、煤和石油中含少量硫——大气污染物主要来源。
2、物理性质：硫有多种同素异形体。*（如S4、S6、S8等。不同温度硫分子含硫原子数不同、常温是S8、高温蒸气主要是S2）。常温为 色晶体（淡黄色固体有： 、 、 等），俗称 ，不溶于 ，微溶于酒精，易溶于 。因此用物理方法洗去试管壁上的硫，只能用 作溶剂。
3、化学性质——硫的单质中硫原子的化合价为零，介于-2价和+6价之间，故硫表现 出氧化性和还原性。
（1）与金属反应 （氧化性）：
Na+S==Na2S （剧烈反应并发生爆炸） （2Na+xS==Na2Sx）
Al+ S== （制取Al2S3的唯一途径） Fe + S== （ 色）
, Cu+ S == Cu2S（ 色）
（2）与非金属的反应 （还原性、氧化性）：
S+O2==SO2 S+H2==H2S（硫化氢不稳定）
（3）与化合物的反应（还原性、氧化性）：
, S+ HNO3（浓） △ H2SO4+ NO2↑+ 2H2O
. S+ H2SO4（浓） △ SO2↑+ H2O
S+ NaOH== Na2S+ Na2SO3+ H2O
2e 10e
S + 3C +2KNO3 点燃 K2S+N2↑+3CO2（黑火药爆炸）
橡胶的硫化（将橡胶从线型结构转化为体型网状结构，增强橡胶的强度和弹性）
4、用途：硫是黑火药的主要原料。它还具有杀菌的作用，能治许多皮肤病。硫和石灰可制成农药石灰硫磺合剂。硫加到橡胶中，可大大提高橡胶的弹性，使其受热不粘，遇冷不脆。硫还是工业上制硫酸的重要原料。
（二）臭氧　　
1、组成与物理性质：化学式为 ，常温、常压下是一种有 的 色气体，液态臭氧呈 色，固态臭氧呈 色。密度比O2大，也比O2易溶于水。
2、化学性质（臭氧的化学性质比氧气活泼。）
⑴ 不稳定性：
臭氧在常温下能缓慢分解生成氧气，在高温时可以迅速分解。 2O3＝3O2
在空气中高压放电时，氧气也能转化为臭氧。3O2＝2O3 （雷雨天后空气清新的原因之一）
知识小结：同素异形体和同位素的比较：
　 同位素 同素异形体
概念对象 微观原子 宏观单质
概念内涵 质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子 同种元素构成的，不同性质的单质
化学性质 几乎完全相同 相似、有一定的差异
相互转化 化学变化中彼此不能转变 化学反应中可互相转变
实例 H、 、 ；12C、 、 等 金刚石、 和 ；O2和O3；红磷和白磷等。
⑵ 强氧化性
臭氧和氧气都是氧的同素异形体，臭氧具有强氧化性，其氧化性比氧气还要强。例如：
O3 +2KI十H2O＝2KOH十I2十O2，可见O3也可使碘化钾淀粉溶液变蓝。较不活泼的Ag、Hg等在常温下可以与臭氧发生反应。
（3）、臭氧的作用
①臭氧可用于漂白和消毒：有些染料受到臭氧的强烈氧化作用会褪色；臭氧还可以杀死许多细菌，故它是一种很好的脱色剂和消毒剂。
②臭氧的生理作用：空气中的微量臭氧能刺激中枢神经，加速血液循环，令人产生爽快和振奋的感觉。但当空气中臭氧的含量超过10-5％(体积分数)时，就会对人体，动植物造成危害。注意：高压电机和复印机在工作时，会产生臭氧，因此，这些地方要保持通风。
③臭氧层对人类和生物的保护作用
自然界中的臭氧有90％集中在距地面15km—50km的大气气流层中，也就是人们常说的臭氧层，它可以吸收来自太阳的大部分紫外线，因此，臭氧层可称是人类和其它生物的保护伞。
（三）过氧化氢
1、结构：分子式为 ，电子式为 ，结构式为 ，在该分子中是H是十1价，氧是 价，故过氧化氢有氧化性又有还原性。
2、物理性质：无色粘稠液体，它的水溶液俗称双氧水。
3、化学性质　
①不稳定性：见光或受热时，H2O2会分解：
　MnO2催化H2O2的分解： （可用于实验室制取少量氧气）
　　双氧水由于能够分解产生O2具有强氧化性，能使有机色质褪色，所以具有漂白性。
②强氧化性：　　当H2O2遇到还原剂时，表现出氧化性。
如： SO2 + H2O2 == Fe2+ + H2O2 + H+ == +
（还原产物为H2O，不会引入新的杂质）这是其作为氧化剂的一大优点
③弱还原性：当H2O2遇到较强的氧化剂时，表现出还原性。
如: MnO4- + H2O2 + H+ == Mn2+ + +
　　④极弱的酸性，为二元弱酸，可以部分电离： 。
4、过氧化氢的用途：①用3％稀双氧水作为消毒杀菌剂。②工业上用10％的双氧水作漂白剂。③H2O2可作火箭的燃料（氧化剂）。④H2O2无论作氧化剂还是作还原剂，都不会给溶液增加杂质粒子。
（四）二氧化硫
1、物理性质： 色、有 气味的气体， 、易 （－10℃），易溶于 （1：40），密度比空气大。
2、化学性质
①酸性氧化物：a、与水反应：二氧化硫水溶液滴加石蕊试液呈红色：
b、与碱性氧化物或碱反应： SO2 + CaO == CaSO4
SO2通入澄清石灰水中： SO2（少量）+ Ca(OH)2 == ，
SO2（足量）+ Ca(OH)2 ==
② 氧化性:
还原性: a、与氧气反应：
b、与溴水反应： （使溴水或高锰酸钾溶液褪色）
c、与氯水反应：
思考：二氧化硫能使品红溶液褪色，氯气也能使品红溶液褪色，若将它们按1 ：1比例混合通入品红溶液中，品红溶液 色。
漂白性：
SO2与某些有色物质形成不 的 色物质而漂白，但此物质受热容易分解而恢复成原来有色物质的颜色，SO2的漂白是可逆的。如：二氧化硫通入品红溶液，而后加热，现象为：品红褪色，加热又呈现红色。说明二氧化硫具有漂白性，但二氧化硫漂白具有不稳定性、选择性；二氧化硫也具有杀菌、防腐之功效。
实例：二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品。
SO2的实验室制法
a、反应原理:Na2SO3+ H2SO4== Na2SO4+ SO2↑+H2O（可加热提高反应速率）
Cu+ H2SO4 (浓) + ↑+
b、发生装置:固体与液体反应制取气体，发生装置与制 相似
c、收集方法:向 排空气法
d、干燥:用浓H2SO4或P2O5酸性干燥剂（不可用碱石灰）
e、尾气处理:用 等碱溶液吸收多余的二氧化硫气体
二氧化硫的污染
a、 二氧化硫的危害:污染大气的主要有害物质之一。人类健康危害：引起呼吸道疾病；
酸雾：二氧化硫在氧气和水作用下形成；酸雨： 的氧化物、 的氧化物随雨水降下,PH＜ .(酸雨的危害:略)。
b、 二氧化硫的来源:化石燃料的燃烧、含硫矿石的冶炼、硫酸、磷肥等生产的工业废气。
必须进行净化回收，避免硫资源浪费和空气污染
（五）三氧化硫的性质：
1、物理性质：SO3是硫的最高价氧化物，为 色易挥发晶体（熔点：16。80C；沸点：44。80C），是典型的酸性氧化物。；
2、化学性质：与水反应，放热 SO3 + H2O = H2SO4，
（*）（六）硫化氢：
1、物理性质： H2S是无、色有臭蛋气味的剧毒气体，其水溶液——氢硫酸是一种具有挥发性的二元弱酸。
2、化学性质：
还原性：硫化氢、氢硫酸都具有强还原性。可被二氧化硫、碘水、溴水、氯水、FeCl3溶液、HNO3等氧化。如：SO2 + 2H2S == 3S + 2H2O; I2 + H2S == S + 2HI
H2S能燃烧，燃烧依反应条件不同而不同:
2H2S+O2 2S+2H2O………(1) 2H2S+3O22SO2+2H2O………(2)
3、制备：FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S
思考 离子共存判断：Cl－+ClO3－和Cl－+ClO3－＋H＋；S2－+SO32－和S2－+SO32－+ H+
知识规纳：常见气体的制取、收集和净化
(1)气体制取装置分为三类，见下图所示。
固+固，可选用图(丙)。可制取 、 、 等。
固+液，可选用图(乙)或(丁)。图(乙)可制取 、 、 、 、 等。图(丁)只可制取 、 、 (要注意启普发生器使用的三个条件)。
eq \o\ac(○,3) 固(或液)+液，可选用图(甲)。可制取 、 、 、 、 、 等气体。
(2)气体收集的三种方法：
(3)气体净化装置常见的有三种，如下图所示。
装置(甲)是 。选择的除杂试剂的是 态的。如H2中的HCl用NaOH溶液除去；CO2中的 、 等气体用饱和NaHCO3溶液除去；Cl2中的HCl用 除去；SO2中的SO3用饱和NaHSO3或H2SO4除去。
装置(乙)是 管。选择的除杂试剂是 态的。如H2中水蒸气可用无水CaCl2除去；CO中的CO2可用碱石灰除去。注意气体流入方向：“ 进 出”。
装置(丙)是硬质玻璃管。选择的试剂是固体，需加热时采用此装置。如CO2中的CO用灼热CuO除去，空气中的O2用灼热的铜粉除去。
（4）尾气吸收装置有三种，如下图所示。
（甲)是 的气体的吸收装置。如用水吸收HCl、NH3，用NaOH溶液吸收HCl，用氨水吸收SO2等。
（乙)是能溶于溶液的气体吸收装置或有毒气体的尾气处理装置。如用NaOH溶液吸收Cl2、H2S，用CuSO4溶液吸收H2S等。
（丙)是CO在空气中点燃的方法处理，防止污染大气。
疑难点拨
一、常见具有漂白剂有那些？原理有何区别？
1、与有机色素结合成不稳定的无色物质。
SO2漂白性的实质，是合成了不稳定的无色化合物， SO2漂白原理属于非氧化—还原反应。
2、氧化性漂白：漂白剂具有氧化性，将有机色素氧化成稳定的无色物质。
(1)氯水、Ca(ClO)2的漂白性：其实质为氧化还原反应。
(2)H2O2、Na2O2的漂白性：过氧化氢在常温下能自动分解:2H2O2=2H2O+O2↑,因此它是一种强氧化剂，纺织工业常用它作漂白剂。Na2O2是一种淡黄色晶体，与水或者稀酸作用时，生成过氧化氢，并猛烈放热。生成的H2O2在受热放出氧气，表现出强氧化性：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。因此，Na2O2是一种重要的工业漂白剂。
(3)臭氧的漂白性：O3分子是不稳定的，氧化能力远比O2强，且在水溶液中具有强氧化性。所以，当有水存在时，O3是一种强力漂白剂，还用于水和空气的消毒。
3、吸附性漂白：木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，形成较大的比表面积，具有很强的吸附性。
二、二氧化碳与二氧化硫的异同及鉴别
1、物理性质。相同点：常温下都是无色气体．密度都大于水。?
不同点：二氧化碳没有气味．二氧化硫有刺激性气味；二氧化碳无毒．二氧化硫有毒；二氧化碳能溶于水 （1体积水大约溶解1体积气体）。二氧化硫易溶于水（1体积水大约溶解40体积气体）；二氧化硫易液化。?
2、化学性质。相同点：都是酸性氧化物?①都能和水反应．生成的酸不稳定．只能存在于溶液中
CO2＋H2OH2CO3 SO2＋H2OH2SO3
②都能与碱反应。用量比不同。可以生成两种盐。SO2、CO2气体通入澄清石灰水中。都是先生成沉淀。
当SO2、CO2过量时又溶解。?
不同点：①二氧化硫常表现还原性．二氧化碳表现氧化性；?二氧化硫能被高锰酸钾、氯水、溴水、碘水等氧化剂氧化．二氧化碳不能．②二氧化硫具有漂白性．能漂白某些有色物质．二氧化碳不能。③造成大气污染的原因不同。二氧化硫形成酸雨，二氧化碳引起温室效应。?
3、鉴别：①利用二氧化硫的还原性，用高锰酸钾溶液或溴水褪色鉴别。②利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别。
典型例题
例1 导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是(2000年全国高考题)
A.酸雨 B.光化学烟雾 C.臭氧空洞 D.温室效应
思路分析：该题看似简单，实际提出了3个热点概念，因此必须搞清4个概念的内涵，方可做出正确的选择。题中列举的大气环境问题都与化学有密切关系，其中由SO2引发的现象是酸雨。降水时，硫的氧化物以及所形成的硫酸和硫酸盐随着雨雪降到地面，称之为“酸雨”，其发生的主要反应：2SO2+O22SO3，SO2+H2O=H2SO3，2H2SO3+O2=H2SO4。溶于雨水中的酸性物质，使雨水中pH在4.5左右。光化学类雾由氮氧化物造成；臭氧空洞主要由氯氟烃、一氧化氮等造成；温室气体主要为二氧化碳等。
答案：A
方法要领：这是一道有关环境保护问题的试题，SO2等气体引发酸雨，O3、氮氧化物、有机烃等引发光化学类烟雾，氟利昂、氮氧化物等造成臭氧空洞，CO2气体导致的温室效应。这些导致环境污染的热点问题，复习中应予以重视。
例2 过氧化氢的沸点比水高，但受热容易分解。某试剂厂制得7%～8%的过氧化氢溶液，再浓缩成30%的溶液时，可采用的适宜方法是（上海市高考题）
A.常压蒸馏 B.减压蒸馏 C.加生石灰常压蒸馏 D.加压蒸馏
思路分析：液态物质的沸点与压强有关，减小压强，能降低其沸点，这样就能在温度不高的情况下使水蒸发而H2O2又不会分解。
答案：B
方法要领：要从混合液中分离出受热易分解的液体物质，一般采用减压蒸馏或减压分馏。防止选A，在常压下蒸馏，H2O2受热分解。
例3 标准状况下H2S和O2混合气体100mL，经点燃后反应至完全，所得气体经干燥后，恢复到原来状况时体积为10mL，该10mL气体可能是（2001年上海市高考题）
A.H2S、SO2 B.O2 C.H2S D.SO3
思路分析：H2S和O2反应后的气体产物可能为①H2S；②SO2；③SO2和O2。
如为情况①，说明H2S过量。
则由：2H2S+O2=2H2O+2S体积减少
2 1 3
60 30 100-10=90
参加反应的H2S和O2的总体积为60+30=90，则余下的10mL气体为H2S。
若为情况②或③，说明O2过量。
则由：2H2S+3O2=2H2O+2SO2体积减少
2 3 2 3
60 90 90
则参加反应的H2S和O2的总体积为60+90=150>100，所以这两种情况不存在。
答案：C
方法要领：本题为过量计算，由于只告诉两气体的总体积，因此按两种反应恰好发生的两反应分别讨论，具体计算中注意气体体积的计算可用差量法技巧。
例4 向50mL18mol/LH2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（1997年全国高考题）
A.小于0.45mol B.等于0.45mol C.在0.45mol和0.90mol之间 D.大于0.90mol
思路分析：本题考查了氧化还原反应的条件的重要性。Cu和H2SO4反应的前提条件是浓H2SO4，开始18mol/L为浓的，但随着Cu参加反应，H2SO4被消耗变稀，此时反应已终止。其次，考查了氧化性酸在与金 属发生反应时，其作用分两部分：一部分充当氧化剂，使其得电子数与金属失电子数相同，另一部分是生成的金属阳离子与酸根结合生成盐。由Cu+2H2SO4=Cu SO4+SO2↑+2H2O可知如果H2SO4完全反应，也只有一半充当氧化剂被还原，故被还原18mol/L H2SO4的最大量为(18mol/L×0.05L)÷2=0.45mol。
答案：A
方法要领：该类题的解答关键是判明充当氧化剂的那部分量的确切值。本题如果改成炽热的碳与上述量的浓H2SO4作用，被还原的H2SO4的物质的量的多少又该如何考虑？因此，做题时应看清单质的类别：即是否已告知为金属单质，或为非金属单质，或者为单质？常见氧化剂的酸为浓H2SO4、浓HNO3或稀HNO3。另MnO2只与浓HCl反应，与稀HCl是不反应的。
例5 针对以下A～D四个涉及H2O2的反应（未配平），填写空白：（1999年广东省高考题）
A.Na2O2+HCl——H2O2+NaCl B.Ag2O+H2O2——Ag+O2+H2O
C.H2O2——H2O+O2 D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH——K2CrO4+K2SO4+H2O
（1）H2O2仅体现氧化性的反应是（填代号） ，该反应配平的化学方程式为
（2）H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是（填代号）
（3）H2O2体现弱酸性的反应是（填代号） ，其理由为
思路分析：H2O2中氧元素的化合价为-1价，在氧化还原反应中既可升高成0价（表现还原性），又可降到-2价（表现氧化性）。在四个反应中，只有D中的H2O2中O的价态降为-2价，表现氧化性；C中的H2O2中O的价态既升高又降低，表现出氧化性和还原性；B中的H2O2中O由-1升为0价，表现还原性；只有A中Na2O2的跟强酸盐酸反应生成了H2O2和NaCl，这可看作是一个“强酸跟弱酸的盐反应，生成弱酸和强酸盐”的反应，认为在此反应中H2O2体现了弱酸性。
答案：（1）D，3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O（2）C（3）A，此反应可看作是强酸制弱酸的反应。
方法要领：这是一个以H2O2的性质为载体，考查无机化学基本原理等方面知识的题目。题目中提出了三个问题：氧化性、还原性的含义，方程式的配平和强酸制弱酸的规律。只要紧紧扣住价态的变化进行分析，就可准确解答。对第3问，在判断了B、C、D均是氧化还原反应后，“酸性”则应体现于非氧化还原反应中，然后再从反应物强酸（HCl）制得H2O2，联系强酸制弱酸原理作答。
高考真题
1．（08年江苏化学·1）化学与生活、社会密切相关。下列说法不正确的是（ ）
A．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
B．凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不可食用
C．为防止电池中的重金属等污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术
D．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
2.（2003上海综合32）世博园地区改造规划的实施将提升上海的环境质量。位于规划区的一座大型钢铁厂搬迁后，附近居民将不再受到该厂产生的棕红色烟雾的困扰。你估计这一空气污染物可能含有（ ）
A.FeO粉尘 B.P2O5粉尘 C.Fe2O3粉尘 D.SiO2粉尘
3.（05广东）下列关于过氧化氢的说法正确的是
A. 过氧化氢具有杀菌消毒作用，是强酸 B. 过氧化氢是离子化合物
C. 过氧化氢可以发生分解反应 D．过氧化氢是水的同分异构体
4.(05上海)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是（ ）
A、1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B、1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C、该水蒸气冷凝后，测水的pH D、该水蒸气冷凝后，测氢氧原子比
5.(05上海)含8.0g NaOH的溶液中通入一定量H2S后，将得到的溶液小心蒸干，称得无水物7.9g，则该无水物中一定含有的物质是（ ）
A、Na2S B、NaHS C、Na2S和NaHS D、NaOH和NaHS
6.（2004江苏3）2004年4月22日是第35个“世界地球日”，我国确定的主题是“善待地球——科学发展”。下列行为中不符合这一主题的是（ ）
A．采用“绿色化学”工艺，使原料尽可能转化为所需要的物质
B．大量开采地下水，以满足社会对水的需求
C．减少直至不使用对大气臭氧层起破坏作用的氟氯烃
D．节约能源，提高能源利用率
7．（08年江苏化学·13）研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是（ ）
A．密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：
B．Fe在Cl2中的燃烧产物：
C．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：
D．氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：
8．（08年上海化学·19）研究发现，空气其中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2
NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下列变化中的作用相似的是BD
A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B．硫化氢通入浓H2SO4中
C．浓H2SO4滴入萤石中，加热
D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
9．（08年山东理综·28）（14分）黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。
（2）上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是 （填代号）。
a．高空排放 b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d．用浓硫酸吸收
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I－氧化为I2：
S2O82－＋2I－=2SO42－＋I2
通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应的催化过程。 、 （不必配平）。
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3）可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。
据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是 。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为 。
证明炉渣中含有的实验现象为 。
知能训练
1.下列方法可用于制备卤化氢气体的是( )
A.NaCl与浓硝酸加热制备HCl B.NaF与浓硫酸加热制备HF
C.NaBr与浓磷酸加热制备HBr D.NaI与浓硫酸加热制备HI
2.下列物质不能用单质化合而成的是( )
A.CuS B.FeS C.FeCl3? D.HgS
3.将绿矾晶体加强热，除生成水蒸气以外，还发生如下反应：2FeSO4 == Fe2O3+SO2+SO3，如将生成的混和气体通过氯化钡溶液，应发生的现象有( )
A.一定产生BaSO4沉淀 B.一定产生BaSO3沉淀
C.一定有SO2逸出 D.一定有SO3气体逸出
4. 下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.CO、HCO、OH-、Na+ B.K+、Cl-、S2-、CO
C.H+、Br-、Na+、SO D.Ba2+、Cu2+、NO、SO
5.关于酸雨的下列分析正确的是( )
A.因空气中无催化剂，SO2不能转化成SO3，酸雨中只含H2SO3
B.SO2在空气中有条件形成SO3，所以酸雨中含H2SO4
C.酸雨是无法避免的 D.H2SO4形成的酸雨比H2SO3危害大
6.为了除去混在CO2中的SO2和O2，下列试剂使用的顺序正确的是①饱和Na2CO3溶液；②饱和NaHCO3溶液；③浓硫酸；④灼热的铜网；⑤碱石灰( )
A.①②③ B.②③④ C.②⑤④ D.③④⑤
7.将11.2g铁粉和2.2g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入足量的盐酸， 在标况下收集到的气体体积为( )
A.11.2L B.5.6L C.4.48L D.2.24L
8.在一定条件下，将70ml H2S气体和90mlO2混合，点燃并使其均反应完。再恢复
到原来条件则生成SO2生成气体的体积为( )
A.70ml B.60ml C.55ml D.50ml
9.对于反应Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4和2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+2H2O下列说法中正确的是( )
A.它们互为可逆反应
B.它们互相矛盾，不可能符合事实
C.反应条件的改变引起了反应方向的改变，它们都符合事实
D.氧化性：(浓)H2SO4＞Br2；还原性：SO2＞HBr
10.只能表示一个化学方程式的离子方程式为( )
A.Ba2++2OH-+2H++SOBaSO4+2H2O B.CO+2H+H2O+CO2
C.2Br-+Cl22Cl-+Br2 D.SO2+Cl2+2H2O4H++2Cl-+SO
11. 将下列离子：Al3+、Na+、K+、NO、OH-、S2-、MnO、F e3+、NH、H+、AlO、CO按可能大量共存的情况，把它们全部分成A、B两组，而且每组中都含有不少于两种阳离子和两种阴离子，则
A组： B组：
12.已知四种物质在水中、液氨中的溶解度(g溶质/100g溶剂)。
AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2
水 170 9.3 1.5×10-4?33.3
液氨 86 97.2 0.8 0
这几种化合物在两溶剂中能发生复分解反应的方向分别是：
， 。
13.将amol H2S和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101KPa)，在120℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同，则H2S的氧化产物可能有如下三种情况：
(1)全部是SO2此时a的取值范围是 。
(2)全部是S，此时a的取值范围是 ，并且d1 d2(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)部分是SO2，部分是S，此时a的取值范围是 。反应所生成SO2的物质的量为 mol。容器内气体的物质的量之和为 mol(以含a的代数式表示)。
第2课时
课题： 硫酸 目标要求 完成情况
考纲要求 1、掌握硫酸的性质； 掌握
2、掌握硫酸的“三大特性”； 掌握
3、掌握so42-的检验方法。 掌握
考点预览：1、掌握硫酸的性质；2、掌握硫酸的“三大特性”；3、掌握so42-的检验方法。
教学难点：硫酸的性质，so42-的检验方法。
知识梳理
知识点一.
1、稀硫酸的化学性质（二元强酸）
、跟酸碱指示剂作用：能使紫色石蕊试液变 色。
、跟较活泼的金属反应：Zn+H＋—
、跟碱性氧化物反应：CuO+H＋—
、跟碱反应：NaOH+H2SO4— Cu(OH)2+H2SO4—
Ba(OH)2+H2SO4—
、跟盐反应：Na2CO3+ H2SO4— BaCl2 + H2SO4—
应用：
a、现有四份等质量等浓度的稀硫酸，向其中分别加入足量的Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3，充分反应后所得溶液的质量分数大小关系为
（用编号回答）。
b、铜器表面有时会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，这层铜绿可用化学方法除去，试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式： 。
2、浓硫酸的性质
（1）物理性质： 色油状 挥发（沸点338℃）液体，密度大于水（质量分数为98%的浓硫酸密度为1.84g/cm3），且质量分数越大其对应的密度也越 ，易溶于水，溶于水时放出大量的热.。稀释浓硫酸应把______沿______注入_______中,并_________以防_________。
应用：1、浓硫酸与乙醇、浓硝酸等液体如何混合？
2、质量分数为3p%的X溶液与p%的X溶液等体积混合后，混合液的质量分数小于
2p%。则X可能是下列物质中的（ ）
A、氨水 B、硫酸溶液 C、乙醇溶液 D、氢氧化钠溶液
（2）化学性质：
强氧化性（常温下，浓硫酸可使________等金属________）
Cu+ H2SO4(浓) ─ （体现浓硫酸的 性和 性）
C+ H2SO4 (浓) ─
H2S+ H2SO4(浓) ─
FeS+ H2SO4(浓) ─
注意：在常温下，浓硫酸跟铁、铝接触时，能在金属表面生成一薄层致密的氧化物，从而阻止内部的金属继续反应，这种现象叫 (复杂的化学变化)。因此可以用铁铝制器皿贮存浓硫酸(硝酸也具有这一性质)。但是加热条件下可以反应。
应用：a、足量的锌和下列酸反应，产生H2的物质的量最多的是（ ）
A、10mL 18.4mol/L 硫酸 B、30mL 3mol/L盐酸
C、30mL 2mol/L 硫酸 D、30mL 5mol/L硝酸
b、（1）向50mL 18mol/L 的硫酸中加入足量的铜片并加热，被还原的硫酸的物质的量（ ）
A、等于0.9mol B、大于0.45mol，小于0.9mol
C、等于0.45mol D、小于0.45mol
c、在清洗贮存过浓硫酸的铁罐车（或铝罐车）时应“严禁烟火”，这是因为：
， 。（用化学方程式表示）
吸水性：吸收物质中的水蒸气或结晶水。可用作干燥剂，但一般不能干燥 性（如：NH3）和_____性气体（如：H2S、HI、HBr）；可干燥：O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2等气体。（浓硫酸可用作有机反应的催化剂和吸水剂）
脱水性：将某些化合物中氢、氧按2:1原子个数比脱去。（浓硫酸可用作有机反应的催化剂和脱水剂；对皮肤有强腐蚀性）如制CO：HCOOH CO↑+H2O
应用：
a、现有O2、NH3、H2、H2S、Cl2、N2、HI、HBr、CO、CO2、SO2等气体，其中
不可用浓硫酸干燥的有 。
b、浓硫酸使石蕊试纸先变 色，后变 色。
c、皮肤上一旦沾有浓硫酸，应先 ，再 ，最后再涂上 溶液。
3、硫酸根离子的检验：
原理：Ba2++SO==BaSO4生成不溶于强酸的白色沉淀。
（1）影响因素
①弱酸根离子PO、CO、SO均能结合Ba2+生成白色沉淀，但Ba3(PO4)2、BaCO3、BaSO3均溶于强酸；
②BaCl2溶液的加入，有可能存在Ag+、生成AgCl产生干扰；
③硝酸酸化可把SO离子氧化成SO，引起干扰；
（2）供选试剂
A、BaCl2—HCl B、BaCl2—HNO3 C、Ba(NO3)2—HCl D、Ba(NO3)2—HNO3
使用试剂分别鉴定时：A、B、C都有存在Ag+的可能，B、C、D都有存在SO的可能。
（3）正确的检验方法和步骤：既要注意试剂的选择，又要注意操作顺序的优化，方能排除干扰离子的误导。
4、硫酸的用途
（1）利用硫酸的强酸性可制出相应的弱酸。
例：制H2S：FeS+ H2SO4= + ↑
制H3PO4：Ca3(PO4)2+ H2SO4(浓) +
（2）利用浓硫酸的不挥发性可制取挥发性酸。如：HF、HCl、HNO3等。
①制HF：CaF2+ H2SO4(浓) 2HF↑+ CaSO4(铅皿中)
②制HCl：NaCl（固）+ H2SO4（浓） NaHSO4+ HCl↑
NaHSO4+NaCl Na2SO4 + HCl↑
③制HNO3：NaNO3+H2SO4（浓） HNO3↑+NaHSO4
思考：该反应的反应温度不宜过高的原因是：
（3）利用浓硫酸的吸水性，可做干燥剂干燥气体。
（4）利用浓硫酸的脱水性，在有机反应中广泛使用浓硫酸。
(5)制化肥： Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓) Ca(H2PO4)2+2CaSO4
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4 NH3（过量）+H2SO4 == NH4HSO4
(6)制硫酸盐：制胆矾：CuO+H2SO4+4H2O == CuSO4·5H2O(晶体)
制绿矾：Fe+H2SO4 + 7H2O== FeSO4·7H2O+H2↑
5、常见硫酸盐的俗称及主要用途
CaSO4·2H2O 生石膏或石膏 建材等
2CaSO4·H2O 熟石膏
ZnSO4·7H2O 皓矾 收敛剂、防腐剂、颜料
BaSO4 重晶石 钡餐、颜料
FeSO4·7H2O 绿矾 媒染剂
CuSO4·5H2O 胆矾、蓝矾 电镀液、制农药
KAl(SO4)2·12H2O 明矾 净水剂
6、硫酸的工业制法──接触法
（1）、生产过程:
三阶段 SO2制取和净化（造气） SO2转化为SO3（接触氧化） SO3吸收和H2SO4的生成
三原理
三设备
有关原理 矿石粉碎,以增大 _______________________________，通入过量空气以 逆流原理(热交换器中：管______气体 ,管_____气体 )目的:冷气预热至_____ ℃以上,热气冷却至 ℃以下. 逆流原理(浓硫酸 ,气体 )增大接触面积(吸收塔内入填料)以充分吸收。
设备中排出的气 体 炉气:SO2.N2.O2.矿尘(除尘).砷硒化合物(洗涤). H2O气(干燥)……净化气:SO2.N2.O2 尾气：N2，O2，SO2不能直接排入大气中
说 明 矿尘.杂质:易使催化剂“中毒”；H2O气:腐蚀设备、影响生产 接触室内压强为常压。为什么？增大气体压强，转化率提高得并不多。 实际用___________吸收SO3,以免形成 。
（2）、尾气处理： 氨水 (NH4)2SO3 (NH4)2SO4+ SO2↑
NH4HSO3。
典型例题
例1 在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室（见右图）。按此密闭体系中气体的流向，则在A处流出的气体为（1999年上海高考题）
A.SO2 B.SO3 O2 C.SO2 O2 D.SO2 SO3
思路分析：本题是联系生产实际的题目，结合硫酸工业生产，考核学生对工业生产中的热交换原理的理解。
答案：C
方法要领：对教材中工业生产中典型设备的结构（包括进出口方向）、原理及发生的反应必须有足够的重视。通入接触室的气体主要是SO2和O2，经过热交换后从A处流出，然后才能接触催化剂，反应后的气体经过内管又从下口通出。故A处流出的气体仍为SO2和O2。
例2 某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验：(2000年全国高考题)
（1）在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是________________溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是： ，（2）在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是________________溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因______________________。
思路分析：题设情境有三大特点：①反应装置由常见的“开放型”到了“封闭型”；②溶液颜色由常见的“静态稳定型”到了“动态变化型”；③溶液成分由常见的“单一溶质型”到了“多种溶质型”。根据这些情境特点，进行思维发散：
解题的关键是要认真观察实验装置的特点：试管口上套有气球，说明加热时会气体逸出，一下就使“红色溶液”的范围缩小：溶有酸性气体的石蕊溶液或溶有碱性气体的酚酞溶液。而前者中加热后，红色变为紫色，不符合“溶液颜色逐渐变浅”的条件，结论只有稀氨水和酚酞。
由无色溶液气体+溶液变红气体溶+溶液无色。联想无色溶液虽多，但加热后放出气体且溶液变红不多，又冷却后该气体可使红色溶液褪色——显然该气体有漂白作用，并是一可逆过程，符合条件的无色溶液只能是SO2漂白过的品红溶液。
答案：（1）稀氨水和酚酞、稀氨水中的NH3气逸出，所以溶液的颜色变浅；（2）溶有SO2的品红、SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
方法要领：此题要求考生调用平时积累的所有实验感性认识和各种实验经验与知识，用发散即就中学范围内的红色物质找出，再收敛（根据题意确定适当物质），做出题设情境的知识归纳、方案设计、结论评判。
引申发散：
溶液的组成 加热后的现象 分析
稀氨水和酚酞溶液 红色变浅 氨气逸出后，溶液中[OH-]下降
滴有酚酞的氢氧化钙饱和溶液 红色变浅 温度升高，氢氧化钙溶解度降低
滴有石蕊的CO2（或SO2）溶液 红色变紫色（不变浅） 气体逸出后，[H+]降低
滴有甲基橙的CO2（或SO2）溶液 红色变橙色或黄色 气体逸出后，[H+]降低
滴有酚酞的Na2CO3（或NaHCO3）溶液 红色变深 温度升高，促进水解，pH增大
滴有石蕊的氯化铵溶液 红色变深 温度升高，促进水解，pH减小
滴有石蕊的硫酸溶液 红色，无变化 稳定的强酸溶液
滴有酚酞的氢氧化钠溶液 红色，无变化 稳定的强碱溶液
Fe(SCN)3溶液 红色，无变化 稳定的配位化合物溶液
溶有SO2的品红溶液 无色变红色 SO2气体逸出，品红恢复原色
例3 某化工厂每小时生产at（吨）98%（质量分数）硫酸。为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损失，则（2001年高考试测题）
（1）该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为 m3。
（2）为满足题设要求，b%的下限等于 。
思路分析：（1）每小时生产的纯硫酸为(a×106g×98%)÷98g/mol=a×104mol。生产过程中生成的SO2和SO3也都是a×104mol。设每小时消耗空气的体积为V，则由S+O2=SO2消耗O2的体积等于生成的SO2体积，即燃烧前空气的体积等于燃烧后混合气体的体积，据此可得以下关系：
空气中O2的体积=反应中消耗的O2的体积+燃烧后混合气体中O2的体积，即V×21%=a×104 mol×22.4L/mol×10-3 m3/L+V×b%，V=22400a/(21-b)。
（2）“b的下限”，其含义是指燃烧后剩余的O2在第二步催化氧化时恰好完全反应，也就是说，燃烧前空气中的氧（空气体积的21%）恰好满足两步反应。因S+O2=SO2和O2+2SO2=2SO3两步反应耗O2之比为2:1，故燃烧后（第一步反应后）混合气体中O2的体积分数的下限是b%=(1/3)×21%=7%。
答案：（1）22400a/(21-b)；（2）7%
方法要领：根据S+O2=SO2反应前后气体体积不变，求出燃烧后O2的体积。
高考真题
1。（2004江苏4）下列关于浓硫酸的叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
2。（2004全国理综3－26）下图表示某种盐的制备步骤：
已知：水合盐B含有45.3%的水；无水盐C焙烧分解，放出两种无色刺激性气体E和F，并生成红棕色固体D。请写出物质的化学式或名称：
A B C D E F 。
3。(05上海)碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置），下列有关说法正确的是（ ）
A、气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B、导管出来的气体中无二氧化碳
C、气瓶中产生的沉淀是硫酸钡
D、Z导管口有红棕色气体出现
4。(05上海)水蒸气中常含有部分(H2O)2，要确定(H2O)2的存在，可采用的方法是（ ）
A、1L水蒸气冷凝后与足量金属钠反应，测产生氢气的体积
B、1L水蒸气通过浓硫酸后，测浓硫酸增重的质量
C、该水蒸气冷凝后，测水的pH
D、该水蒸气冷凝后，测氢氧原子比
5。（05天津）13．下列实验操作或事故处理中，正确的做法是
A．银镜反应实验后附有银的试管，可用稀H2SO4清洗
B．在中学《硫酸铜晶体里结晶水含量测定》的实验中，称量操作至少需要四次
C．不慎将浓H2SO4沾在皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗
D．在250mL烧杯中，加入216mL水和24g NaOH固体，配制10% NaOH溶液
6。（05北京）下列实验操作中，先后顺序正确的是
A．稀释浓硫酸时，先在烧杯中加入一定体积的浓硫酸，后注入蒸馏水
B．为测定硫酸铜晶体的结晶水含量，称样时，先称取一定量的晶体，后放入坩锅中
C．为检验酸性溶液中的Cl－和SO42－，先加硝酸银溶液，滤去沉淀后加硝酸钡溶液
D．在制取干燥纯净的氯气时，先使氯气通过水（或饱和食盐水），后通过浓硫酸
7．（8分）（08年海南化学·13）下图表示某固态单质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 mL0.10 mol·L—1的E溶液与10 mL0.10 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_______________。
知能训练
1、 选择题
1.下列各组溶液，不用其他试剂就可以将它们区别开的是（ ）
A.KOH,K2CO3,MgSO4,KHSO4 B.NaNO3,HCl,NH4Cl,KOH
C.BaCl2,CaCl2,Na2SO4,KNO3 D.HCl,KOH,K2SO4,K2CO3
2.能正确表示下列反应的离子方程式是（ ）
A.铁跟盐酸反应：2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑
B.磷酸二氢钙溶液与氢氧化钙溶液反应：H2PO4-+2OH- PO43-+2H2O
C.碳酸钙与醋酸反应：CaCO3+2CH3COOH Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑
D.铜与稀硝酸反应：Cu+NO3-+4H+ Cu2++NO↑+2H2O
3.在某无色透明的溶液中下列各组离子能大量共存的是（ ）
A.K+,H+,I-,NO3- B.Mg2+,Cu2+,Cl-,SO2-4
C.K+,Na+,Br-,MnO4- D.K+,OH-,S2-,NO3-
4.关于硒的叙述正确的是( )
A. 作半导体材料,熔点很高
B. 作半导体材料,熔点较低
C. H2SeO3有酸性,又有氧化性和还原性
D. 硒与铁反应生成Fe2Se3
5.把碘滴入硫化钠溶液中,溶液变混浊,将溴水滴入碘化钾溶液中,溶液呈棕黄色,由
此得出的正确结论是( )
A 离子的氧化性:S2-C 元素的非金属性:Br>S>I D单质的氧化性: Br2>I2>S
6.把浓硫酸滴入浓盐酸中,会有氯化氢气体逸出,对此现象的合理解释是( )
A. 氯化氢难溶于水 B浓硫酸有脱水性
C.浓硫酸是一种高沸点的酸 D.浓硫酸溶于水放出大量的热,降低了氯化氢的溶解度
7.下列离子方程式不正确的是( )
1 碳酸氢钙溶液遇盐酸:Ca(HCO3)2+2H+ Ca2++2H2O+2CO2↑
②H2S通入大量NaOH溶液中:OH-+H2S HS-+H2O
③Ba(OH)2溶液中通入足量的SO2气体:Ba2++SO2+H2O BaSO3↓+H2O
④实验室制硫化氢:S2-+2H+ H2S↑
A.①②③④ B.②④ C.②③④ D.①③
8.赤热的炭与浓硫酸共热产生气体能使下列物质的水溶液变浑浊的为( )
A.H2S溶液 B.CaCl2溶液 C.溴单质的水溶液 D.Ca(OH)2溶液
9.将2.5毫升0.1摩/升的Na2S溶液,1毫升0.1摩/升的Na2SO3溶液,7毫升0.1摩/升盐酸相混和于一密封容器内,体系内硫元素以各形式存在的相对含量是( )
A.H2S>HS->S2->S B.H2S> S2->S>HS-
C.S>H2S>HS->S2- D. S> S2-> H2S>HS-
10.下列说法正确的是( )
A. 能使石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B. 能使品红溶液褪色,将其煮沸又变红的无色气体一定为SO2
C. 用NaHSO3,Na2SO3与浓H2SO4反应都可产生SO2
D. 某酸性溶液经分析含大量S2-,SO42-,MnO4-
11.等物质的量的氯气和二氧化硫气体通入滴有紫色石蕊试液的氯化钡溶液中,以下叙述正确的是( )
A.无沉淀产生,溶液变成无色 B.产生BaSO3沉淀,溶液变成红色
C.产生BaSO4白色沉淀,溶液变色成红色 D.产生BaSO3白色沉淀,溶液变成无色
12.使用浓H2SO4时,若不慎沾在皮肤上,正确的清洗方法是( )
A. 用饱和的NaOH溶液中和
B. 用大量水冲洗,然后用3%～5%碳酸氢钠溶液清洗,并涂上碳酸氢钠溶液
C. 用干布擦，然后用水冲洗
D. 用稀氨水冲洗
13. ①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式
.
2 在以中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式
.
14．试样X由氧化亚铁和氧化铜组成.取质量相等的两份试样按图3-3所示进行实验：
（1）请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式.
，
（2）若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶液物W的质量是M,则
每份试样X中氧化铜的质量为 (用m表示)
15.下图是有关硫及其化合物的实验装置：
实验中用到的实验试剂在下列中选择：①浓硫酸；②70%硫酸；③25%硫酸；④新开封的亚硫酸钠粉末；⑤硫化亚铁；⑥氢氧化钠溶液；⑦溴水；⑧碳酸钠溶液.
在实验开始不久即在B瓶中析出固体粉末状物质.试回答：
（1）A中分液漏斗盛放的试剂是 平底烧瓶中盛有的试剂是 .其中在实验时反应的化学方程式为 .
（2）B中的化学方程式是 ，反应的氧化产物和还原产物的物质的量比是 .
(3)E(启普发生器)中盛有的两种试剂及发生反应的离子方程式是：试剂 ，反应： .
(4)如果A、E两装置气体发生速度相同，流量也相同时，在D中反应的离子方程式是
.
(5)D的作用是 ，C的作用是
.
16.用图3-5所示的实验过程，测定含Na2SO4的亚硫酸钠中Na2SO3的质量分数（Na:23克/摩；Ba:137克/摩；S：32克/摩）.
图3-5
测定沉淀乙（纯净干燥）的质量W1g，试回答：
（1）试剂A溶液是 ，检验A稍过量的方法是
；
（2）试剂B溶液是 ，B的作用是 ；
（3）沉淀甲的化学式是 ，沉淀 乙的化学式是 ；
（4）沉淀甲与B反应的离子方程式是 ；
知识之窗--与化学相关的八大环境污染现象
环境污染是指因废弃的有毒有害物质过多超过了环境的自净能力，从而导致环境质量发生了影响人类健康与生存的不良变化。引起环境污染的因素、途径很多，如化学因素、物理因素、生物因素、工业活动、农业生产、日常生活等等。本文讨论与化学活动、化学物质相关的重要环境污染现象。
一、酸雨
含有较多H2SO4、HNO3、pH<5.6(正常降雨中因溶有CO2而呈弱酸性)的雨水。其成因主要化石类燃料的过量使用及一些化工厂生产、汽车行驶时排放出的尾气中所含的SO2、NOX，这些气体在大气某些污染物的催化下与氧气、水分作用转化为酸，其具体转化反应(以SO2为例)有两种情况：气相转化：2SO2+O2 2SO3,SO3+H2O=H2SO4。液相法：SO2+H2O=H2SO3 H2SO3+O2=H2SO4
酸雨会给陆地、水域、建筑物和植物等带来严重的危害，具体表现在如下几个方面：
1.对人体的影响。一是降雨前的酸雾可直接侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死；二是通过食物链使汞、铅等重金属进入人体，诱发癌症和老年痴呆。
2.引起河流、湖泊的水体酸化及部分金属离子含量升高,严重影响水生动植物的生长.
3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
二、光化学烟雾
光化学烟雾是排入大气的氮氧化物和碳氢化合物受太阳紫外线作用产生的一种具有刺激性的浅蓝色的烟雾。此时大气中臭氧、醛类等多种复杂物质含量较高。这些化合物都是光化学反应生成的二次污染物，称为光化学氧化剂。当条件适当时，这些烟雾会积聚不散，造成大气污染事件，它易在交通拥挤、车辆众多的大城市的夏秋季节发生。
大气中的氮氧化物和碳氢化合物主要来自汽车尾气、石油和煤燃烧的废气、及大量使用挥发性有机溶剂等。在太阳紫外线的作用下，产生化学反应，生成臭氧和醛类等二次污染物。.
光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道粘膜，引起眼睛红肿和喉炎，会引起哮喘发作，导致上呼吸道疾患恶化，同时也刺激眼睛，使视觉敏感度和视力降低；接触时间过长，还会损害中枢神经，导致思维紊乱或引起肺水肿等。
三、臭氧空洞
某些地区上空的臭氧层变薄而形成的空洞。其成因是由于人类活动(如高空飞行器排放的NOX制冷机器排放的氟里昂等)向空气中排放一些有害气体，扩散到平流层后，受太阳辐射发生光化学反应，产生活性原子，加剧了臭氧分解过程，有关反应如下CI＋O3→CIO＋O2,CIO＋O→CI+O2。总反应是：O3＋O→2O2，此过程中CI原子本身只作为催化剂，反复起分解O3的作用。
臭气层能大量吸收太阳光中对地球生物有伤害作用的紫外线辐射，当地面紫外线辐射过大时：会导致皮肤（癌）病、白内障等疾病发病率将急剧上升、农产品及渔业产量减少，品质下降，森林覆盖率减少等，危及等生态系统。
四、温室效应
由于化石燃料（石油、煤、天然气）的大量使用和森林的大量砍伐，使大气层中的CO2含量增大，使地面的长波热辐射被二氧化碳吸收，难以向高空发散，从而导致地球表面的温度逐渐升高的现象。全球气候持续变暖的后果是：极地冰川大量融化，海平面上升，各地降水和干湿状况也会发生变化。由于气温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，农业区会退化成草原；干旱区会变得更干旱，土地沙漠化，使农业减产。等一系列影响全球的生态平衡系统现象的产生。
五、白色污染
指废弃塑料制品垃圾如一次性使用聚苯乙烯杯、一次性饭盒等因难于降解所带来的污染。这些材料可破坏土壤结构，影响市容卫生，若采取焚烧法处理时则会产生一级致癌物二恶英。目前一次性塑料制品逐步被“绿色制品”―聚乳酸代替(聚乳酸60天可自行降解为CO2和H2O)。
六、赤潮与水华
大量使用氮肥、磷肥、含磷洗涤剂，生活用污水中常含有过量的N、P等营养物质。这些物质流入湖泊、海湾，使海水中富集N、P等植物营养物质，称为水体富营养化。会引起藻类及其它浮游生物迅速繁殖。这些生物集中在水层表面进行光合作用释放氧气，使表层海水溶解的O2达到饱和，从而阻止了大气中的O2溶入海水。而大量死亡的海藻在分解时却要消耗水的溶解氧，使水中溶解氧减少，致使鱼虾等水生生物因缺氧大量死亡。死亡的藻类分解时又会放出CH4、H2S等气体，使水体变得腥臭、水面变成红色、褐色等颜色的现象。这种情况在海洋中发生称为“赤潮”，发生在淡水中称为“水华”。
七、重金属污染
由重金属（密度在5以上的金属）造成的污染叫重金属污染。从环境污染方面所说的重金属，主要指汞、镉、铅、铬、砷等生物毒性显著的重金属，其次指具有一定毒性的一般重金属如锌、铜、钴、镍、锡等。目前最引起人们注意的是汞、镉、镍铬、铅等重金属，它们即使浓度很小，也可能造成污染。这些物质进入人体内，长期积蓄难以排除，损害神经系统、造血功能和骨骼，甚至可以致癌。如铅及铅化物，能导致神经系统疾病、消化系统疾病、血液中毒和其他病变，表现为神经衰弱、消化不良、腹部绞痛、头痛头昏眼花和失眼、精神恍惚、疾乏无力、烦躁易怒，并伴有关节痛及植物神经功能紊乱，手足麻木，手指可有轻度颤抖、贫血等；汞能导致精神状态改变，如脉搏加快、肌肉颤动、口腔和消化系统病变等疾病，使人体牙齿松动，毛发脱落，手指抖动，神经错乱；镉、锰能导致神经系统疾病，会出现肺水肿、蛋白尿、肾脏和骨骼损害，突出症状是肌肉、骨关节疼痛；镍会引起瘙痒和温疹，神经系统麻痹，严重刺激呼吸道，从而引起炎症和肺水肿。目前造成重金属污染的重要途径有废旧电池的随地乱扔及含铅汽油的大量使用。
八、室内污染
因室内有害成份过多造成的染污。有害成份一般为甲醛等有机物、氨气及氡等放射性物质。有机污染物主要来源于室内家具、装修材料等释放出来的及室内吸烟；室内氨气主要来源于混凝土防冻剂，氨对人体的危害主要是对呼吸道、眼膜及皮肤的损害，出现流泪、头疼、头晕症状等；氡、镭、钍等存在于建筑水泥、矿碴砖和装饰石材以及土壤中。它们因具有放射性而对人产生危害，其中氡对人体的危害主要是导致肺癌，它是除吸烟外的第二大致肺癌病因。
出现沉淀：过滤后所得滤液（或取上层清液）再滴加BaCl2溶液又出现白色沉淀，则含SO 。
不出现沉淀：取上层清液，滴加BaCl2，出现白色沉淀，则含SO 。
+足量稀HCl
待测液
稀硫酸
金属屑A
80℃
过滤，除杂质
滤液
结晶
水合盐B
300℃
氮气保护
无水盐C
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
元素化合物
第24讲 氯、溴、碘及其化合物
课题：第一讲 氯、溴、碘及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握氯气的性质。 掌握
2.掌握次氯酸的性质(不稳定性、酸性、氧化性、漂白性) 。 掌握
3.掌握氯气实验室制法( 装置、净化、收集、尾气处理等问题 ) 掌握
考点预览：1.氯气的性质。2.次氯酸的性质(不稳定性、酸性、氧化性、漂白性) 。3. 氯气实验室制法( 装置、净化、收集、尾气处理等问题 ) 。
重点难点：氯气的性质 次氯酸的性质
知识梳理
（一） 氯气的性质
1.氯气的物理性质 氯气呈 色，有 气味， 毒，密度比空气 ，易液化，能溶于水的气体。
氯元素的原子结构与自然界的存在
氯元素位于周期表＿＿周期＿＿族，在自然界中的主要存在形态：＿＿＿。
思考：发生液氯泄漏时人应往地势 （填高、低）的 （填顺、逆）风方向转移。
常温下呈气态的单质有： 、 、 、 、 、 及 气体。
有颜色的气体有： 、 、 、 .
易液化气体： 、 、 .
闻气方法：
2.氯气的化学性质——Cl原子最外层有 个电子，表现强 性
(1)与金属的反应 Cu + Cl2 → 现象 ：
Fe + Cl2 → 现象：
思考：常温Fe能否与干燥Cl2反应？你能举出实例吗？
，实例：
注意：由Cu在Cl2中燃烧的现象说明无水CuCl2为 色固体，只有溶于水其颜色由于浓度不同显绿色或蓝色.
思考：[CuCl4]2－+4H2O [Cu(H2O)4]2++4Cl－
（绿色） （蓝色）
在此平衡体系中，改变下列条件：①加入适量NaCl ②加入适量AgNO3 溶液 ③加入适量水，溶液颜色将如何改变？①溶液颜色 ②溶液颜色 ③溶液颜色
（2）与非金属的反应
Cl2 + H2 → 现象：a、点燃 (盐酸的工业制法)
b、光照 (故不能用于工业制盐酸).
氯气除与H2反应外，还能与P、S、Si等非金属反应
2P+3Cl2 点燃 PCl3+Cl2= 反应现象：有白色烟雾生成——中学化学中唯一的烟、雾同时生成的一个反应.其中PCl3具有重要用途——生产农药敌百虫.
PCl3、PCl5均能水解：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl PCl5+4H2O=H3PO4+5HCl
Si+2Cl2 高温 SiCl4——工业制单晶硅（高纯硅）的重要反应.
(3)与水的反应
Cl2+H2O HCl+HClO（歧化反应）——非常重要的平衡，其混合溶液液称氯水，新制
氯水中存在的微粒 分子： ， ， 。
离子： ， ， ， 。
HClO是强 常用来 ，也是一种弱
新制氯水溶质的主要成分是 久置氯水溶质的成分 。
氯水的保存：
思考：a、如何证明氯水中存在Cl2、Cl－、HClO 试写出相应的操作方法和离子反应方程式：
操作方法： 方程式：
操作方法： 方程式：
操作方法：
b、往氯水中滴加紫色石蕊试液可观察到的现象是
c、0.224L（标况）Cl2溶于2L水中，Cl2、Cl－、HClO物质的量之和 0.01mol (填大于、小于或等于)
a、用经氯气消毒的自来水配制下列溶液时，会使所得溶液变质的是（ ）
①NaOH ②AgNO3 ③Na2CO3 ④NaBr ⑤FeCl2
A．只有②④ B．只有④⑤
C．只有①④⑤ D．全部
(4)与碱的反应：Cl2 + NaOH → (常用于吸收多余的Cl2 )
思考1：标准状况aL H2与Cl2混合气体光照爆炸后的所有物质恰好使bmol NaOH完全转化为盐，则b与a的关系是
Cl2 + Ca(OH)2 → (工业制漂白粉)
思考2：漂白粉的主要成分是 和 ，有效成分是 （用化学式表示）；漂白粉的漂白原理是： ，
漂白粉露置于空气中失效的原理是：
思考3：a、工业上用Cl2与Ca(OH)2反应来制取漂白粉有何优点？
b、自来水净化过程可用液氯和绿矾(FeSO4. 7H2O)来净化消毒，也可用氯胺(NH2Cl)来杀菌消毒、请用化学方程式表示净化消毒过程.
， ，
， 。
(5)与还原性物质的反应
Fe2++Cl2 — I－+Cl2 —
SO32－(SO2)+Cl2+H2O = Cl2 + H2S=
Cl2 + HBr= Cl2 + HI=
Cl2（足量） +FeBr2=
Cl2（少量） +FeBr2=
(6)与有机物的反应
取代反应CH4+Cl2 光 CH3Cl+HCl
o +Cl2 Fe o－Cl+HCl
加成反应 CH2=CH2+Cl2 CH2－CH2
Cl Cl
（二）.氯气实验室制法
(1)反应原理 。
(2)装置类型 。
(3)仪器名称 。
(4)收集方法 。
(5)净化方法 。
(6)尾气吸收 。
思考：（1）在这个反应中：
①盐酸的作用：
②足量MnO2和含4mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2物质的量 1mol（填小于或等于或大于）,其可能原因是：a、 .
b、 .
③该反应加热温度为什么不能太高？
④若实验室没有浓盐酸，可用什么代替？写出化学方程式.
，
⑤其它可能生成Cl2途径有：
KMnO4+HCl(浓)= KClO3+HCl(浓)=
K2Cr2O7+HCl(浓)= PbO2+HCl(浓)=
Ca(ClO)2+HCl(浓)= NaCl+H2O= （工业制 Cl2）
⑥氯气工业制法(用方程式表示)
。
⑦历史上曾用地康法制Cl2：HCl(气)+O2Cl2+H2O试根据以上反应比较KMnO4、MnO2、O2三种物质的氧化性强弱
（2）发生装置除用来制Cl2还可用来制取哪些气体？
（3）除杂装置（洗气）——除去Cl2中少量HCl、水蒸气，可先通入饱和食盐水（亦可用水）除去HCl，再通过浓H2SO4（或P2O5或CaCl2）除去水.
用向上排空气法
（4）收集装置 验满： ①观察法（黄绿色）
②湿淀粉——KI试纸（或品红试纸）
③湿石蕊试纸
④浓氨水， 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
（5）吸收装置——烧杯中盛有NaOH溶液（不能用水代替）
（三）、 氯离子的检验
1、填写下列表格：
2、原理：被检液中滴入少量＿＿酸化，再滴入＿＿溶液，若产生＿＿，则可断定溶液中含有氯离子。不可用盐酸酸化，酸化目的是防止（＿＿、＿＿、＿＿、＿＿）影响。
+ AgNO3(aq) → + 稀硝酸 →白色↓
解释：Ag＋ + Cl— = AgCl↓ 2Ag＋ + CO32— = Ag2CO3↓ Ag2CO3 + 2H＋ = 2Ag＋ + H2O + CO2↑
疑难点拨
一、拟卤素和卤素互化物
1. 与卤素单质的性质相似，其原子团是化合物中的阴离子，也有与卤素阴离子相似的性质。如：氰(CN)2 ，硫氰(SCN)2等物质，称为拟卤素。
　　
2. 不同的卤素之间可以互相化合，形成一系列化合物，如IBr等，这类化合物称为卤素互化物，与卤素单质的性质相似。
与水反应：IBr ＋ H2O ＝HBr ＋ HIO
与碱反应：IBr ＋ 2NaOH ＝ NaBr ＋ NaIO ＋ H2O其中非金属性弱的卤素显正价。
二、溴的制取
1、工业制溴（以海水为原料）
(1)通Cl2气将化合态的溴氧化成单质溴：Cl2 + 2 Br- = 2 Cl- + Br2
(2)以硫酸酸化，NaBr与NaBrO3发生反应，结果化合态的溴转化为溴单质
5Br- + BrO3- + 6H＋ ═══ 3Br2 + 3H2O
2、验室制溴一般用NaBr、浓H2SO4、MnO2共热，即：
2NaBr + 2H2SO4(浓) + MnO2 Na2SO4 + MnSO4 + Br2 + 2H2O
注意：卤素单质对橡胶制品有强腐蚀性，使用橡胶管时玻璃管要靠紧，使用橡胶塞时，要用铝箔包住。
三、卤素离子检验的实验操作
1.在第一支试管中加入氯化钠溶液，然后滴加硝酸银溶液，观察实验现象。
2.接着再滴加稀硝酸，观察实验的现象。
3.在第二支试管里加入溴化钠溶液，然后滴加硝酸银溶液，观察实验的现象。
4.接着加入稀硝酸，再观察实验的现象。
5.在第三支试管里加入碘化钾溶液，接着滴加硝酸银溶液，观察实验的现象。
6.再加入稀硝酸，观察实验的现象。
7.对比三只试管里面生成的沉淀的颜色，我们可以看到在三只试管里分别有白色、浅黄色、黄色的沉淀生成，而且这三种沉淀都不溶于稀硝酸。
在上述反应中三只试管里面的氯离子、溴离子、碘离子分别与银离子反应生成了不溶性的氯化银、溴化银、碘化银三种沉淀，并且三种沉淀都不溶于稀硝酸，
四、“相似相溶”原理：分子极性相似的物质可以互溶。
依此经验规则，卤素单质在有机溶剂中的溶解度要比在水中的溶解度大得多。根据这种特点，可以用与水不相混溶的有机溶剂把溴、碘等单质从它们的水溶液中萃取出来。
溴和碘在不同溶剂中的颜色：
水 四氯化碳（比水重） 苯或汽油（比水轻）
溴 黄→橙 橙→橙红 橙→橙红
碘 深黄→褐 紫→深紫 淡紫→紫红
需要说明的是，溴水、碘水由于浓度不同，其溶液的颜色可能相同也可能不同。但在有机溶剂中肯定不同，溴在有机溶剂中的颜色以“橙”为主，而碘则以“紫”为主。所以鉴别时，应用有机溶剂萃取后，通过比较萃取层的颜色来区分溴和碘。
典例剖析
【例1】有关氯的叙述正确的是
　　A．液氯和氯水是同一物质 B．红磷在氯气中燃烧产生白色烟雾
　　C．氯气与水的反应中氯是氧化剂，水是还原剂 　　D．用氯制漂白粉是为了得到易贮存的漂白剂
　　解析:液氯、氯水都是液体，但前者是纯氯，后者是氯与水的混合物，时间延长氯水中还逐渐生成盐酸和 次 氯酸，氯分子渐少，氯离子渐多。如果再有光照， 因分解也在渐少，出现氧气和更多盐酸。氯与水的反应是 氯分子中氯原子间发生的自身氧化还原，即歧化反应, 水虽然是反应物，却未参加氧化还原。A、C不正确。
　　烟是分散在气体中的固体小颗粒，雾是分散在气体里的液体小珠滴。磷在氯气里燃烧的产物三氯化磷是无 色液体，可发雾；五氯化磷是浅黄色固体，能形成烟。漂白粉和氯都可以作为漂白剂、消毒剂，且氯更有效。但氯气难贮存，又有剧毒，一般医用、家用的漂白剂和消毒剂使氯气是不合宜的，所以制成漂白粉便于贮存和使用。漂白粉保存得当，如密闭，以防止吸水和 而变质，可以存放较长时间。B、D正确。答案即B、D。
　　【例2】 下列叙述中不正确的是
A. 颜色深浅： AgI>AgBr>AgCl B. 还原性： HI>HBr>HF
C. 水溶液的酸性：HI>HBr>HCl>HF D. 光敏性： AgF>AgCl>AgBr>AgI
解析：卤素的化学性质的变化是随原子结构有规律的变化——得e-能力减弱，单质氧化性减弱，离子或气态氢化物的还原性增强，但稳定性减弱。答案：D
【例3】 鉴别NaCl、NaBr、KI三种白色固体。
解答：方法一：可用氯水鉴别。
把这三种物质各取少量制成溶液，加入新制的氯水和汽油（或四氯化碳），振荡，分层，使汽油层呈无色的是NaCl；使汽油层呈橙色的是NaBr；呈紫色的是KI。
方法二：可先用焰色反应将KI区分出来。然后再将另外两种物质各取少量制成溶液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有浅黄色沉淀生成的是NaBr。
方法三：直接加入AgNO3溶液。
分别取少量固体制成溶液，分别加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成的是NaCl，有浅黄色沉淀生成的是NaBr，有黄色沉淀生成的是KI。
【例4】多原子分子氰(CN2)2 ，硫氰(SCN)2和(OCN)2的性质与卤素单质相似，故称为拟卤素。它们可以生成酸和盐（见表，表中X代表F、Cl、Br、I）。
卤素 氰 硫氰 ①
物质 X2 (CN)2 (SCN)2 (OCN)2
酸 HX HCN ② HOCN
盐 KX KCN KSCN ③
　　(1)在表中①②③空格处应该分别填写_______、_________、_________。
　　(2)完成下列反应的化学方程式或离子方程式。
②(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式为：___________________________。
③已知阴离子的还原性强弱为： 。写出在NaBr与KSCN的混合溶液中加入(CN)2反应的离子方程式________________________________。
解析：此题主要考查“运用已学知识进行类推思维的能力”。解题时可用熟知的Cl2、HCl、KCl等物质作参照物。由还原性Br—（CN）2>（SCN）2，因而可判断（CN）2只能与KSCN反应，不能与NaBr反应，亦即由物质的氧化性和还原性的强弱，可以判断氧化还原反应能否发生。
答案：（1）氧氰；HSCN；KOCN。
　
高考真题
1．（08年重庆理综·8）下列实验装置图正确的是
2．（08年海南化学·1）HBr分子的电子式为
A． B．H+Br－ C． D．H—Br
3．（04江苏化 5）向一种溶液中滴加另一种溶液后，溶液的颜色不发生变化的是（ ）
A．碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸 B．硫酸铁溶液中滴加硫氰化钾溶液
C．碘水中滴加淀粉碘化钾溶液 D．高锰酸钾酸性溶液中滴加亚硫酸钠溶液
4．（08年广东文基·67）下列实验不能达到目的的是
A．往酸性KMnO4溶液中通入乙烯验证乙烯的还原性
B．加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物制取氨气
C．用二氧化锰和稀盐酸反应制取氯气
D．用四氯化碳萃取碘水中的碘
5．（08年广东化学·2）海水是一个巨大的化学资源库，下列有关海水综合利用的说法正确的是
A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质
B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2
D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能
6．（08年江苏化学·4）下列现象或事实可用同一原理解释的是
A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低
B．氯水和活性炭使红墨水褪色
C．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质
D．乙炔和乙烯使溴的四氯化炭溶液褪色
7．（04江苏化 7）下列实验操作正确的是 （ ）
A．将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B．用10mL量筒量取8.58mL蒸馏水
C．制取氯气时，用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应，并用排水集气法收集
D．配制氯化铁溶液时，将一定量氯化铁溶解在较浓的盐酸中，再用水稀释到所需浓度
8．（08年上海化学·13）已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO→ 2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是 （ ）
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3
C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
9．(04全国理综III 29)（14分）A、B、C、D、E分别代表5种微粒，每种微粒中都含有 18 个电子。其中A和C都是由单原子形成的阴离子，B、D和E都是分子；又知在水溶液中A跟B应可生成C和D；E具有强氧化性。请回答：
（1）用化学符号表示上述5种微粒：
A ________，B ________，C ________ ，D ________ ，E ________。
（2）在水溶液中A跟B反应的离子方程式是：____ ____ 。
10.(04年江苏高考题)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得ClO2：
2KCl03 + H2C2O4 + H2SO4 = 2ClO2+ K2SO4 + 2 CO2+ 2H2O，下列说法正确的是( )
A. KCl03在反应中得到电子 B. ClO2是氧化产物
C. H2C2O4在反应中被氧化 D. 1mol KCl03参加反应有2mol电子转移
知能训练
一、选择题
1．海水中含量最多的离子是 （ ）
A．钠离子 B．氯离子 C．钙离子 D．镁离子
2．下列关于氯水的叙述中，正确的是 （ ）
A．新制氯水中既有分子，又有离子
B．新制氯水在光照的条件下，可以产生气体，该气体是氯气
C．新制氯水中滴加硝酸银溶液，没有任何现象
D．新制氯水可以使干燥的布条褪色
3．下列关于对燃烧现象的认识中，不正确的是 （ ）
A．燃烧一定是氧化还原反应 B．燃烧一定发光放热
C．燃烧一定是化学反应 D．燃烧一定有氧气参与
4．下列物质中不会因见光而分解的是 （ ）
A．HNO3 B．AgNO3 C．HClO D．NaHCO3
5．在含有离子的酸性溶液中，能够大量存在的离子是 （ ）
A．AlO2 B．CO32 C．Cl D．SO42
6．自来水可以用氯气消毒。如果实验室中临时没有蒸馏水，可以用自来水配制某些急需的药品，但有些药品若用自来水配制，则明显会导致药品变质。下列哪些药品不能用自来水配制 （ ）
A． Na2SO4 B．NaCl C． AgNO3 D．AlCl3
7．下列离子方程式中，正确的是 （ ）
A．向氯化亚铁溶液中通入氯气 Fe2＋+Cl2 Fe3＋+2Cl
B．氯气通入冷的氢氧化钠溶液中 Cl2+2OH Cl+ClO+H2O
C．铝片跟氢氧化钠溶液反应： Al＋2OH＝AlO2＋H2↑
D．金属铝溶于盐酸中： Al＋2H＋＝Al3＋＋H2↑
8．溴（Br）与氯同属“卤族”元素，其单质在性质上具有很大的相似性，但Cl2比Br2的活
泼性强，下面是根据的氯性质对溴的性质的预测，其中不正确的是 （ ）
A．溴单质常温下为液态，但极容易挥发为溴蒸气
B．溴单质只具有氧化性
C．溴原子外层有7个电子，在化学反应中容易得1个电子，表现氧化性
D．溴离子可以用酸性AgNO3溶液来检验
9．可以用于除去氯气中水蒸气的干燥剂是 （ ）
A． 碱石灰 B．浓硫酸 C．无水氯化钙 D．固体烧碱
10．下列各组物质中，仅用水及物质间相互反应就能区别的一组是 （ ）
A．Na2O2 Al2(SO4)3 MgCl2 K2CO3 B．BaCl2 Na2SO4 CaCO3 KOH
C．AgNO3 NaCl KCl CuCl2 D．Fe2(SO4)3 K2CO3 KHSO4 BaCl2
11．制取漂白液的化学方程式是：Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O，该反应的氧化剂与还原剂之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C． 2：1 D． 3：2
二、填空题
12．前一段时间，各地报刊纷纷转载了不要将不同品牌洁污剂混合使用的警告。据报道，
在全国各地发生了多起混合洁污剂发生氯气中毒的事件。发生反应的离子方程式是：
ClO＋Cl＋2H+＝Cl2↑＋H2O。根据你所掌握的化学知识作出如下判断：当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯，其中氯最可能的存在形式是 和 （填离子），当另一种具有 （性质）的液态洁污剂与之混合，可能发生上述反应而产生氯气。举例说明这两种洁污剂的名称（家用洁污剂的商品名称） 、 。
13.近年来，某些自来水厂在用液氯进行消毒处理时还加入少量液氨，其反应的化学方程式为：
NH3 + HClO=H2O + NH2Cl (一氯氨)。NH2Cl较HClO稳定。试分析加液氨能延长液氯杀菌时间的原因： 。
14.氰（CN）2、硫氰（SCN）2的化学性质和卤素很相似，化学上称为拟卤素。如：（CN）2 + H2O = HSCNO + HSCN ，它们阴离子的还原性强弱为：Cl-(1)（CN）2与KOH溶液反应的化学方程式： 。
(2)NaBr和KSCN的混合溶液中加入（CN）2反应的离子方程式： 。
15．甲、乙、丙、丁分别是盐酸、碳酸钠、氯化钙、硝酸银4种溶液中的一种。将它们
两两混合后，观察到的现象如表所示，其中丁与乙混合产生的是无色气体。
甲 乙 丙 丁
甲 ―― ↓ ↓
乙 ↓ ―― ↓ ↑
丙 ↓ ↓ ―― ↓
丁 ↑ ↓ ――
请回答下面的问题：
(1)写出丁与乙反应的离子方程式：___________________________。
(2)这四种溶液分别是：甲：_____、乙：_____、丙：______、丁：______（用溶质的化学式表示）。
16．（16分）（08年山东理综·30）食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
（1）粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液
75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液I中的＋Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42－离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次是 （只填化学式）。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为 。
（2）用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有 （填仪器名称）。
（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H2为2 L，则同样条件下 收集的Cl2 （填“＞”、“=”或“＜”）2 L，原因是 。装置改进后可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为 。
（4）实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置 （填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置 （填代号）。
可选用制备气体的装置：
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
元素化合物
第28讲 钠、镁及其化合物
课题： 钠、镁及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求：1.钠的重要物理性质，化学性质。 掌握
2.Na2O,Na2O2的重要性质及典型计算;Na2CO3,NaHCO3的重要性质及典型计算 理解
3.掌握镁和铝单质的化学性质，并重点掌握镁和铝的特性； 掌握
考点预览： 1、金属钠的化学性质2、Na2O2的性质及有关计算3、Na2CO3和NaHCO3 4、掌握镁和铝单质的化学性质，并重点掌握镁和铝的特性
重点难点：钠的化学性质，Na2CO3和NaHCO3。的区别;
知识梳理
一、钠及其化合物
1、钠
（1）钠的物理性质：钠是 色金属，密度 （0.97g/cm3），熔点 （97℃），硬度 ，质 ，可用刀切割。钠通常保存在 中。是电和热的良导体。
（2）钠的化学性质：从原子结构可知钠是活泼的金属单质。
①钠与非金属单质反应：常温：4Na + O2 == ,加热：2Na + O2 ;
2Na + Cl2 ; 2Na + S 等。
②钠与水反应:2Na + 2H2O == ；实验现象：钠浮在水面上，熔成小球，
在水面上游动，有哧哧的声音，最后消失，在反应后的溶液中滴加酚酞，溶液变 。
注意：钠在空气中的变化：银白色的钠变暗（生成了 ）变白（生成氢氧化钠）潮解变成白色固体（生成 ）。
③钠与酸反应：如2Na + 2HCl == 2NaCl + H2↑,Na放入稀盐酸中，是先与酸反应，酸不足再与水反应。因此Na放入到酸中Na是不可能过量的。同时Na与H2的物质的量比始终是 。当然反应要比钠与水的反应剧烈多。
④钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠是直接与水反应。反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。如钠投入到硫酸铜溶液的反应式：2Na + CuSO4 + 2H2O == 。
⑤钠与氢气的反应：2Na + H2 == 。NaH + H2O == ；NaH是强的还原剂。
（3）工业制钠：电解熔融的NaCl，2NaCl(熔融) 。
（4）钠的用途：①在熔融的条件下钠可以制取一些金属，如钛、锆、铌、钽等；
②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂；
③钠蒸气可作高压钠灯，发出黄光，射程远，透雾能力强。
2、氧化钠和过氧化钠
（1）Na2O： 色固体，是碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性：
Na2O + H2O == ,Na2O + CO2 == ,Na2O + 2HCl == .另外：加热时，2Na2O + O2 ==
(2)Na2O2： 色固体是复杂氧化物，易与水和二氧化碳反应。
2Na2O2 + 2H2O == ,2Na2O2 + 2CO2 == （作供氧剂）。
因此Na2O2常做生氧剂，同时，Na2O2还具有强氧化性，有漂白作用。如实验：Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞，变红后又褪色，实验研究表明是有：Na2O2 + H2O == 2NaOH + H2O2,2H2O2 == 2H2O + O2 反应发生。因为H2O2也具有漂白作用。当然过氧化钠也可以直接漂白的。
3、碳酸钠和碳酸氢钠
性质 Na2CO3（Na2CO3·10H2O） NaHCO3 性质比较
俗称 NaHCO3的颗粒比Na2CO3小
水溶性 S(Na2CO3)>S(NaHCO3)
溶液酸碱性 同浓度Na2CO3的pH大于NaHCO3的pH
热稳定性 稳定 受热分解生成 NaHCO3的热稳定性比Na2CO3差，用于除杂质。
与酸反应 能与强酸反应 能与强酸反应 等物质的量时Na2CO3耗酸量大于NaHCO3
溶液中相互转化 Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2 == 除CO2中的HCl杂质是用饱和的NaHCO3溶液，而不用Na2CO3溶液
用途 用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。 发酵粉的主要成分之一；制胃酸过多等。
注意几个实验的问题：
1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。
2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl，先无气体，后有气体，如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。发生的反应：先①Na2CO3 + HCl == NaCl + NaHCO3,后②NaHCO3 + HCl == NaCl + H2O +CO2 .
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液，先有气体，反应是：Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2.
如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应，采用①方法放出CO2是0.4mol；采用方法放出CO2为1.2mol。希望同学们在解题时要留意。
3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别：取两种试液少量，分别滴加CaCl2或BaCl2溶液，有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3，另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3.
4、侯氏制碱法
反应式：NaCl + NH3 + CO2 + H2O == NaHCO3 + NH4Cl.
注意:在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤，在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用，提高原料的利用率。
4、氢氧化钠
俗名： ， ， .
物理性质： 色固体，易溶 ，有强 性，易 （可作干燥剂）
化学性质：具有强碱通性（与 反应，与 反应，与 反应，与 等盐反应）；与羧酸，酚等酸性有机物反应；与Cl2，S反应；与两性氧化物或两性氢氧化物反应；提供碱性条件，使某些有机物发生反应；促进卤代烃的水解，消去反应，酯类的水解，油脂皂化等。
制法： 电解食盐水法：
石灰纯碱法：
保存：密封保存。其试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡皮塞，因为它能与玻璃中的 反应；SiO2+NaOH= 生成的 使玻璃塞与瓶口
二、镁及其化合物
1、镁的性质
（1）物理性质：镁是 色金属，质较软，密度1.74g/cm3，是轻金属，硬度 。
（2）化学性质：镁是较活泼金属
①与非金属反应：2Mg + O2 == ,Mg + Cl2 == ,3Mg + 3N2 == 等。
②与沸水反应：Mg + 2H2O(沸水)== .
③与酸反应：与非强氧化性酸反应：是酸中的H+与Mg反应，有H2放出。
与强氧化性酸反应：如浓H2SO4、HNO3，反应比较复杂，但是没有H2放出。
④与某些盐溶液反应：如CuSO4溶液、FeCl2溶液、FeCl3溶液等。
Mg + 2FeCl3 == 2FeCl2 + MgCl2, Mg + FeCl2 == Fe + MgCl2.
2、镁的提取：海水中含有大量的MgCl2,因此，工业上主要是从分离了NaCl的海水中来提取MgCl2.
流程：海水中加入CaO或Ca(OH)2Mg(OH)2沉淀、过滤、洗涤沉淀，用稀HCl溶解MgCl2溶液，蒸发结晶MgCl2·6H2O晶体，在HCl气体环境中加热MgCl2固体，电解熔融的MgCl2Mg + Cl2 。
主要反应：MgCl2 + Ca(OH)2 == ， Mg(OH)2 + 2HCl == ， MgCl2·6H2O MgCl2 + 6H2O , MgCl2(熔融) 。
3、镁的用途：镁主要是广泛用于制造合金。制造的合金硬度和强度都较大。因此镁合金被大量用火箭、导弹、飞机等制造业中。
4、氧化镁（MgO）：白色固体，熔点高（2800℃），是优质的耐高温材料（耐火材料）。是碱性氧化物。
MgO + H2O == Mg(OH)2, MgO + 2HCl == MgCl2 + H2O 。
注意以下几种情况的离子方程式的书写：
（1）n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)＝1:4：Mg2+ + 2HCO3- + 4OH- == Mg(OH)2↓+ 2CO32- + 2H2O；
(2)n(Mg(HCO3)2):n(NaOH)=1:2：Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- == MgCO3↓+ CO32- + 2H2O；
(3)n(Mg(HCO3)2):N(NaOH)=1:1： Mg2+ + HCO3- + OH- == MgCO3↓+H2O 。
疑难点拨
一、钠与水的反应：2Na + 2H2O == 2NaOH + H2↑
钠与水反应的实验改进装置：
二、焰色反应：是指金属或其化合物在灼烧时使火焰显现出特殊的颜色；属物理变化。
三、Na2O2的有关计算
(1)固体质量的差量的计算
2 Na2O2十2CO2＝2Na2CO3+O2 固体质量差
156 g 212 g m＝56 g
2 Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2 固体质量差
156 g 160 g m＝4 g
由此可见，每有2 molCO2参与反应，固体增重为56 g，相当于2 molCO的质量，每有2 mol H2O参与反应，固体增重为4 8，相当于2 mol H2的质量．即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2质量. 因此，Wg通式符合(CO)m(H2)n(m=0，1，2，---；n＝0，1，2…)的物质在O2中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重Wg．依据反应原理，概括为Na2O2把CO或H2“吃“进去，故质量增加的量就是原物质的质量． (CO)m(H2)n熟悉的物质如：CO、H2、CH4O、CH3COOH、HCOOCH3、C6H12O6等．
(2)气体体积差量的计算
2 Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2 气体体积差
2 1 V＝1
2 Na2O2+2H2O(g)＝4NaOH+O2 气体体积差
2 1 V＝1
由此可见，CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，体积变为原来的一半，即
V(O2)=1/2V(CO2)，V(O2)=1/2V[H2O(g)]．
结论一 每mol CO2和每mol H2O与足量Na2O2完全反应后，Na2O2固体质量增加分别为28克和2克，相当于增加1mol CO 和 1mol H2 的质量。
1、在120℃、1atm，3.2克CO、H2混合气体充分点燃后，将生成的气体与足量Na2O2反应，Na2O2增重质量为 克。
2、在120℃，使18克CH3OH完全燃烧的产物，通过足量Na2O2，Na2O2固体质量增加 克。
结论二：若使m克某有机物完全燃烧后的产物，，通过足量的Na2O2，Na2O2固体可增重m克，则该有机物的组成通式可以表示为 。
3、在120℃，使 m克丙三醇、萄萄糖、甲酸甲酯的混和物完全燃烧后的产物，通过足量的Na2O2，Na2O2可以增重 克。
4、将含O2和CH4的混合气体，充入含有23.4克Na2O2固体的密闭容器中，经电火花引燃，充分反应后，容器内的温度为150℃，压强为零，将残留物溶于水无气体放出，则混合气体中CH4和O2的体积比为
结论三：有机物混合物的组成只要符合(CO)m (H2)n 的形式，则m克混和物完全燃烧后，产物通过足量的Na2O2，Na2O2可以增重m克。
5、在120℃，将m克乙烷完全燃烧的产物，通过足量的Na2O2， Na2O2可以增 克。
6、在120℃，将m克甲酸完全燃烧的产物，通过足量的Na2O2， Na2O2可以增 克。
结论四：1mol组成为CxHy或CxHyOz的有机物充分燃烧后，产物通过足量Na2O2，Na2O2增重的质量相当于x mol CO和y/2 mol H2的质量和。
四、Na2CO3和NaHCO3
Na2CO3和NaHCO3作为碳酸的正盐和酸式盐．二者既有区别又有联系．分析如下：
1．都能与强酸(H+)反应产生CO2，但反应的剧烈程度不同，根据反应的剧烈程度可进行鉴别．
向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)：2HCI+Na2CO3=2NaCI+CO2+H2O；若向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)：
HCl+Na2CO3=NaCI+NaHCO3(无气泡)，
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2 +H2O．
由以上分析可知，不同的滴加顺序产生不同的现象，这就是不用其他试剂鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理．
2．遇石灰水时，反应的离子方程式虽不同，但都能反应生成CaCO3沉淀，故不能用石灰水鉴别它们．
3．遇NaOH溶液时，Na2CO3不反应，NaHCO3反应，但由于没有明显现象，故不能用NaOH溶液鉴别它们．
4．NaHCO3不稳定，受热分解可生成Na2CO3，这说明Na2CO3比NaHCO3稳定．同时也可用加热法除去混在Na2CO3中的NaHCO3．
5．CO2通人NaOH溶液，CO2少量时生成Na2CO3，CO2过量时，最终生成NaHCO3．故用通CO2的方法可除去混在NaHCO3,溶液中的Na2CO3．Na2CO3的溶解性强于NaHCO3的溶解性，在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通人CO2，会析出NaHCO3晶体，
典型例题
例1 联合制碱法中关键的一步是把NH4Cl从几乎饱和的NaHCO3溶液中分离出来，为此根据NaCl和NH4Cl溶解度的差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不夹带NaHCO3的NH4Cl.NaCl和NH4Cl共同存在时的溶解度曲线如图所示，以下操作正确的是（1998年上海高考题）
通入气体 温度控制
（A）（B）（C）（D） CO2CO2NH3NH3 30～40℃0～10 ℃30～40 ℃0～10℃
思路分析：本题是电离平衡与溶解平衡统一在联合制碱法中一个很好的能力考核点。由于通入NH3使HCO3-与NH3.H2O反应转化为CO32-、NH4+与H2O，使NaHCO3转化为Na2CO3而不易析出，又由于增加了NH4+，并在降温条件下更易使NH4Cl析出（根据NaCl与NH4Cl共同存在时的溶解度曲线）。这是非常巧妙的综合分析能力的考核。
答案：D
方法要领：选项已指明了通过两个操作可达目的。由溶解度曲线知温度应低为好；再结合：NH4Cl(s) NH4++Cl-，要析出NH4Cl晶体，可增加[NH4+]，因此可通入NH3。
例2 现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体、6mol/L盐酸和蒸馏水）。(1994全国高考题)
　　
请填写下列空白:
(1)写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式_____________________。
(2)应选用的装置是(只要求写出图中装置的标号)_____________________________________。
(3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母；连接胶管省略)________________________。
思路分析：由于Na2O2和水反应放出O2，而Na2O与水反应不放出气体，所以最简单的方法是通过O2的量计算Na2O2的量，由于试样的量一定，即可求出Na2O2的纯度。
答案：方法1：(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ Na2O+H2O=2NaOH (2)(G)接(A)(B)接(F)
方法2：(1)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Na2O+CO2=Na2CO3 (3)(G)接(D)(C)接(H)(I)[或(I)(H)]接(J)(K)〔或(K)(J)〕接(A)(B)接(F)
方法要领：设计实验确定混合体系中某一物质的纯度，一般步骤是：
（1）断题：
a.称量
课题（加入某物质或加热）b.生成沉淀
c.生成气体
通过称量混合物增重或减轻值可确定纯度；通过过滤、洗涤、烘干、称重可确认纯度；通过生成气体压水测气体体积亦可确认某物质的纯度。如确认Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的纯度用a；确认NaCl和BaCl2中NaCl纯度可用b；Na2O2和Na2O中Na2O2的纯度用c。
（2）框图分析（以Na2O2和Na2O混合物为例）
①首先应明确设计最佳实验的标准：Ⅰ.原理正确；Ⅱ.现象明显；Ⅲ.操作简单；Ⅳ.仪器药品易得；Ⅴ.安全可靠
②Na2O2和Na2O产生气体（压水测气体体积）
若选CO2与Na2O2反应，则CO2尚需制备；若选盐酸与Na2O2直接反应，则生成H2O2在酸性条件下分解速率没有在碱性条件下分解速率快，故选择水直接和混合物反应产生O2，气体压出水测出O2的体积，从而可计算Na2O2的纯度，此法最简单，符合题意。
（3）此类题目解题模式的构建
①思维的总过程：
启动→发散→收敛→共识
明确问题→途径→核心→模式
②模式
思路的设计→优选方案→分析比较→操作程序→归纳总结
例3 某天然碱（纯净物）可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL，产生CO2的体积（标准状况）如下表：（2000年上海高考题）
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
盐酸液的体积（mL） 30 30 30 30
样品（g） 3.32 4.15 5.81 7.47
二氧化碳的体积（mL） 672 840 896 672
（1）由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比，可以推测用2.49 g样品进行同样的实验时，产生CO2_________mL(标准状况)。
（2）另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全（300℃时Na2CO3不分解），产生CO2112mL（标准状况）和水0.45g，计算并确定该天然碱的化学式。
（3）已知Na2CO3和HCl(aq)的反应分下列两步进行：
Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3 Na2CO3+HCl→NaCl+CO2↑+H2O
由上表中第Ⅳ组数据可以确定所用的HCL(aq)的浓度为 mol/L。
(4)依据上表所列数据以及天然碱的化学式，讨论并确定上述实验中CO2(标准状况)体积V（mL）与样品质量W（g）之间的关系式。
思路分析：试题以天然碱的组成及碳酸盐的性质为依托，构筑一道有层次、有深度且思维容量较大的计算题。对信息的理解能力、对数据的观察和处理能力是解答本题的关键。
（1）(672 mL/3.32 g)×2.49 g=504 mL。
（2）由题意可知，天然碱含NaHCO3、Na2CO3。
n(NaHCO3)=2n(CO2)=2×(112/22400)mol=0.01mol n(Na2CO3)=(672/22400)mol-0.01mol=0.02mol n(H2O)=[(0.45g-(112/22400)mol×18mol)/18mol=0.02mol
所以天然碱组成为2Na2CO3.NaHCO3.2H2O（式量332）。
（3）7.47 g样品中：n(Na2CO3)=(7.47 g/332 g.mol-1)×2=0.045 mol，则：
Na2CO3完全生成NaHCO3消耗HCl：0.045 mol；生成672mLCO2消耗HCl：672 mL/22400 mL.mol-1=0.03 mol。故c(HCl)=(0.045 mol+0.03 mol)/0.030 L=0.025 mol/L。
（4）30ml盐酸中n(HCl)=0.075mol，设样品与HCl反应全转化为NaCl，由：
2Na2CO3.NaHCO3+5HCl=5NaCl+3CO2↑+3H2O知：需样品质量：(0.075 mol/5)×332 g/mol=4.98 g
设样品中Na2CO3与HCl反应完全转化为NaHCO3（无CO2气体放出），由：
(2Na2CO3.NaHCO3)+2HCl=2NaCl+3NaHCO3知：需样品质量：(0.075mol/2)×332 g/mol=12.45g
讨论：①0②4.98≤W≤12.45，Na2CO3转化NaHCO3消耗n(HCl)=(W g/332 g.mol-1)×2；剩余n(HCl)= 0.075 mol-(W g/332 g.mol-1)×2，生成CO2物质的量等于剩余HCl物质的量，故V(CO2)=[0.075mol-(W g/332 g.mol-1×2)]×22400 mL/mol=(1860mL-134.9W) mL
③W≤12.45，HCl全部用于使Na2CO3转化NaHCO3，故V(CO2)=0。
答案：(1)504 (2)2Na2CO3·NaHCO3·2H2O (3)2.5 （4）①0方法要领：本题是有关NaHCO3和Na2CO3混合物系列计算，主要考查运用实验数据定量分析问题的能力，其难点主要是在第（4）小题的讨论上，关键是抓住盐酸的量是一个定值，即2.5mol/L×30×10-3L=0.075mol，由此依据NaHCO3、Na2CO3与盐酸的反应式求得样品在不同情况下的用量，从而确定W的取值范围。
例4 将等物质的量的镁和铝相混合,取等质量该混合物四份,分别加到足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是(1996年上海高考题)
A.3mol/LHCl B.4mol/LHNO3 C.8mol/LNaOH D.18mol/LH2SO4
思路分析：在镁、铝混合物中加入HNO3和浓H2SO4（两物质均具有强氧化性）都不能产生H2，加入NaOH溶液只有Al与NaOH溶液反应生成H2而与Mg不反应。而加入HCl，Mg和Al都与盐酸反应生成H2，所以H2量最多。
答案：A
方法要领：该题溶液的浓度不是计算的数据，而是判断溶液属于“浓”或是“稀”。8mol/L以上的HCl、H2SO4、HNO3通常认为是浓酸。
解答时要注意：①等物质的量的铝和足量酸（非氧化性的酸）和碱反应放出的气体相同；②镁、铝与硝酸反应不能生成氢气；③镁与浓硫酸（18mol/LH2SO4）反应生成SO2气体，铝与浓硫酸发生钝化（常温）；④镁与盐酸反应产生氢气，与NaOH溶液不发生反应。
记住Al与H+反应产生H2之间的物质的量的关系：
n(Al)～3n(H+)～n(OH-)～3/2n(H2)
高考真题
．（08年全国理综I·6）在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是
A．NH4＋、Ba2＋、Cl－、NO3－ B．K＋、AlO2－、Cl－、SO42－
C．Ca2＋、Mg2＋、NO3－、HCO3－ D．Na＋、Cl－、CO32－、SO32－
．（08年重庆理综·10）下列叙述正确的是
A．稀硝酸、稀硫酸均能将木炭氧化成二氧化碳
B．Na2O2与水反应、红热的Fe与水蒸气反应均能生成碱
C．Li、C、P分别在足量氧气中燃烧均生成一种相应氧化物
D．NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3三种固体受热后均能生成气体
3．（08年广东文基·66）对于下列常见化学的认识错误的是
A．明矾可用作净水剂
B．干冰能用于人工降雨
C．碳酸钙是文物陶瓷的主要成分
D．小苏打是一种膨松剂，可用于制作馒头和面包
4．（08年上海化学·31）小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.50 gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的氢离子是 mol。
（2）胃舒平每片含0.245 g Al(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平 片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01 g，加入2.0 mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0 mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74 g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。
5、（2005年高考江苏理综9）下列有关钠的叙述中，错误的是（ ）
A.钠的还原性很强，可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软，可用小刀切割
6、（04年上海高考17）等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的8/9（同温同压），这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为（ ）
A．3：4：1 B．3：3：2 C．6：7：3 D．6：9：0
7、（2003年上海考14）NaH是—种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH＋H2O→NaOH＋H2↑，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）
A 跟水反应时，水作氧化剂 B NaH中H－半径比Li＋半径小
C 跟液氨反应时，有NaNH2生成 D 跟乙醇反应时，NaH被氧化
8、（2002年上海高考题1）为维持人体内电解质平衡，人在大量出汗后应及时补充的离子是（ ）
A Mg2＋ B Ca2＋ C Na＋ D Fe3＋
9、（1998年上海高考题9）在10mL0.01mol/L的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为 （ ）
A.1.34mL B.2.240mL C.0.672mL D.0mL
10、(1997年上海高考题)将CO2气体通入CaCl2溶液，若要有白 色沉淀产生，可加入的试剂是（ ）
A 硫酸氢钾溶液 B 碳酸氢钙溶液 C 氯水 D 氢氧化钠溶液
11、（2005年高考全国理综卷I-11）（15分）已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。
主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检查装置的气密性
②将a g试样放人锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到b g
④从分液漏斗滴人6mol·L-1 的硫酸，直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓鼓人一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g
请填空和回答问题：
⑴在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，
说明
⑵装置中干燥管B的作用是
⑶如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果 （填偏高、偏低或不变）
（4）步骤⑤的目的是
（5）步骤⑦的目的是
（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为
（7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。
知能训练
1将4.6g金属钠投入到足量水中，得ag溶液；4.8g镁投入到足量盐酸中（与水等质量），得到bg溶液，则反应后的两溶液质量的关系是（）
A、a=b B、a>b C、a2、MgCl2和NaHCO3 按物质的量之比1：2混合制成溶液，加热蒸干得到的固体是（ ）
A、Mg(HCO3)2 和NaCl B、Mg(OH)2和NaCl
C、MgCl2和Na2CO3、 D、MgCO3和NaCl
3、某溶液中含有HCO3-、SO32-、、CO32-、SO42-等4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子数基本不变的是（ ）
A、SO42- B、SO32- C、CO32- D HCO3-
4、常温下取金属钠、铝、铁各n g，加入1mol/l的硫酸Vml，要使铝、铁反应后放出等量的氢气，且比钠反应生成的氢气少，V和n的数值大小关系（ ）
A、V≤1000n/56 B、V≤n/23 C、V5、将5g铝、镁、铁三种金属的混合物与足量的稀硫酸反应，反应完全时共放出氢气2.8L（标况下），则三种金属的物质的量之和为（ ）
A、等于0.125mol B、可能小于0.125mol，也可能大于0.125mol
C、小于0.125mol D、无法确定
6、下列离子中，所带电荷数与该离子的核外电子层数相等的是（ ）
A、Al3+ B、Mg2+ C、Be2+ D、H+
7、NaH是一种离子化合物它和水反应的方程式为NaH+H2O==NaOH+H2，它也能和液氨，乙醇等发生类似的反应，并都能产生H2。下列有关NaH的叙述错误的是（ ）
A、和水反应时，水作氧化剂 B、NaH中H-半径比Li+半径小
C、和液氨反应时，有NaNH2生成 D、和乙酸反应时NaH被氧化
8、将一定量的镁铝合金投入到250ml、4mol/l的盐酸溶液中，金属完全溶解后，在加入2mol/l的NaOH溶液，若要生成沉淀最多，加入的这种NaOH溶液的体积是（ ）
A、250ml B、400ml C、500ml D、750ml
9、将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是（ ）
A、稀硝酸 B、稀盐酸 C、硝酸铜 D、氢氧化钠
10.甲、乙两烧杯中分别加入等物质的量浓度、等体积的H2SO4溶液，向甲烧杯中加入mg Mg，向乙烧杯中加入mg Zn，完全反应后，一烧杯中仍有金属未溶解，则甲、乙烧杯中原来H2SO4的物质的量(x)是：（ ）
A. ＜x＜ B. C. ＞x≥ D. ＞x≥
11.下列各组反应中，最后得到Al（0H）3沉淀的是（ ）
　 A、 将Al2O3固体粉末加到沸水中
　 B、将HCl气体不断通人到NaAlO2溶液中
　 C、将过量的金属钠投入到NaAlO2溶液中
　 D、向240ml 1mol/L NaOH溶液中加入80ml 1mol/L的AlCl3溶液
12、有A、B、C、D、E五种化合物，其中A、B、C、D是含铝元素的化合物，F是一种气体，标准状况下对空气的相对密度这1.103。且有下列反应：①A+NaOH→D+H2O ②BA+H2O ③C+NaOH(适量)→B+NaCl ④E+H2O→NaOH+F ⑤C+D+H2O→B。则A、B、C、D化学式分别为A ，B ，C ，D 。写出4molC和6molE在水溶液中发生反应的化学方程式：
13、粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20gA全部溶于0.15L60.0mol/l盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L（标准状况）气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B④用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：
（1）①中引发铝热反应的实验操作是 ，产物中的单质B是 。
（2）②中所发生的各反应的化学方程式是 。
（3）③中所发生的各反应的离子方程式是 。
（4）若溶液D的体积仍视为0.15L，则该溶液中C（Mg2+）为 ，C（Fe2+）为 。
+11
NaCl
NH4Cl
8
2
1
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元素化合物
第29讲 从铝土矿到铝合金
课题： 镁、铝及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求 1.掌握镁和铝单质的化学性质，并重点掌握镁和铝的特性； 掌握
2.掌握镁和铝的化合物的性质，并重点掌握铝及其化合物的两性； 掌握
3.注重图像在化学解题中的应用。 应用
考点预览： 1.掌握镁和铝单质的化学性质，并重点掌握镁和铝的特性； 2.掌握镁和铝的化合物的性质，并重点掌握铝及其化合物的两性； 3.注重图像在化学解题中的应用。
重点难点：
铝的化学性质 铝的化合物的性质
知识梳理
一.铝及其化合物
（一）.铝与镁的性质比较
镁 铝
结构 周期表中位置 第三周期 族 第三周期 族
金属性 镁强于铝
单质还原性 镁强于铝
物理性质 共性：密度 熔点较 ，硬度较 、 色金属.不同点：Al的上述性质都比镁略高.
化学性质 1.跟O2及其它非金属反应 2Mg+O22MgO3Mg+N2Mg3N2 4Al+3O22Al2O32Al+3SAl2S3
2.跟某些氧化物 2Mg+CO22MgO+C (铝热反应)
3.跟水反应 很难反应
4.跟酸的反应 Mg+2H+Mg2++H2↑ 2Al+6H+2Al3++3H2↑(在 中钝化)
5.跟碱反应 不反应
用途： 制各种轻质合金 制各种合金、导线、铝箔、铝热剂
制法：

注意：
1.常温下，镁和铝在空气中都因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力.
2.*铝与强碱溶液反应的实质
2×3e
反应过程： 2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑ 2Al(OH)3+2NaOH2NaAlO2+4H2O
2×3e
总反应式： 2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑
Al与水很难反应，且生成的Al(OH)3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶 解Al(OH)3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如氨水，不溶解Al(OH)3，故Al在弱碱溶液中不反应.
3.由于酸、碱、盐等可直接腐蚀铝制品，铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放具有 性、 性、或 味的食物。
（二）..氢氧化镁、氢氧化铝的性质、制法：
Mg(OH)2 Al(OH)3
物理性质 白色、难溶于水 白色胶状、难溶于水
化学性质 碱 两性氢氧化物与H+反应： 与OH-反应： 加热分解：
制法 ，
注意：1.Al(OH)3的两性
在溶液中同时发生酸式电离和碱式电离：
若向此溶液中加入酸，因H+与OH-结合生成水，反应向碱式电离方向进行，此时Al(OH)3显碱性，若加入碱，因OH-与H+结合生成水，故向酸式电离方向进行，这时Al(OH)3显酸性.
Al(OH)3溶解度很小，无论酸式或碱式电离的程度都很小，其碱性略强于酸性，故仍属于弱碱.
2.Al(OH)3两性的具体应用：
①Al(OH)3属于弱碱，所以弱酸的铝盐发生双水解反应较彻底。写出下列反应的离子方程式：
AlCl3溶液与Na2CO3溶液混合：
Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合： （泡沫灭火器......）
AlCl3溶液与NaAlO2溶液混合：
②定性分析推知：Al3+ 与 、 、 、 、 、 、 、 等离子不能共存
（三） 重要的铝盐
十二水合硫酸铝钾，俗称 ，化学式为：
1.结构：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化合物，它电离时能产生两种金属的阳离子，是一种复盐。它兼有钾盐、铝盐、硫酸盐的性质。（KAl(SO4)2 = K++Al3++2SO42-）值得注意的是明矾与Ba(OH)2溶液的反应，当生成沉淀的物质的量最大时反应为： ；当生成沉淀的质量最大时反应为： 。
2.化学性质：铝离子的水解,使水溶液呈酸性：
3.用途：净水剂
铝三角的转化关系：
1.AlCl3溶液与NaOH溶液反应
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液
化学反应方程式分别为：
2.NaAlO2溶液与HCl溶液反应
向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液 向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液
化学反应方程式分别为：
应用：在下图中，横坐标为向一定量的某溶液中加入某种物质的量，纵坐标为生成沉淀的量。从图中，选择适合表中各题要求的序号填入表中
溶液 加（或通入）物质 序号
⑴饱和石灰水 通入过量CO2
⑵AlCl3溶液 加入过量浓氨水
⑶含少量NaOH的NaAlO 2溶液 通入过量CO2
⑷含少量NaOH的NaAlO 2溶液 逐滴加入稀盐酸
⑸MgCl2、AlCl3混合溶液 逐滴加入NaOH溶液至过量
⑹NaOH溶液 逐滴加入Al2(SO4)3溶液至过量
⑺稀硫酸溶液 逐滴加入NaAlO 2溶液至过量
⑻含少量盐酸的AlCl3溶液 逐滴加入KOH溶液至过量
解决图像题的关键是：明确关键点（起点、终点、折点）的含义
疑难点拨
1．注意对Al2O3、Al(OH)3两性的理解，以及对Al3+、AlO2-存在条件的认识。
Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中（如在氨水和碳酸中均不溶），Al3+、AlO2-只能分别存在于酸性与碱性溶液中。
Al3+与下列离子不能大量共存：OH-、CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、AlO2-，其中OH-是因为直接反应，其余均是“双水解”。
AlO2-与下列离子不能大量共存：H+、HCO3-、NH4+、Al3+、Mg2+、Cu2+。其中H+和HCO3-是因为直接反应（AlO2-+ HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-），其余也是“双水解”。
2．注意正确理解图象的涵义。
图示中每个曲线或每条曲线的转折点（拐点），都反映了特定的反应，若没有找对，或对生成沉淀和沉淀溶解所需加入（或通入）溶液（或气体）的量之比没搞清，易导致错误。
注意研究以下几个实验现象及产生沉淀的量与加入物质的量的数量关系的图象：
①向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；②向AlCl3和MgCl2混合中逐滴加入NaOH溶液直至过量；④向HCl、MgCl2、AlCl3混合液中逐滴加入NaOH溶液直至过量；③向NaAlO2溶液中逐滴加入HCl溶液直至过量；⑤向HCl溶液中逐滴加入NaAlO2溶液直至过量。
这些是以化学知识为载体考查学生的综合能力的重要的命题内容，认真研究一定会有益处。
典例剖析
【例1】例1 在下列各物质中，加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是（1997年上海高考题）
A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液 C.硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液
思路分析：各选项中产物依次为Al(OH)3、C6H5OH、H2SiO3、S。但Al(OH)3是两性氢氧化物，能溶于过量的盐酸中。
答案：A
方法要领：注意盐酸的量，氢氧化铝溶于强酸；苯酚微溶于水，通常呈浑浊，而不是沉淀，常用分液法分离。复习中注意归纳物质的化学性质，搞清反应物用量不同时的有关实验现象。
　【例2】甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol/L的盐酸和氢氧化钠溶液，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甲:乙=1:2，则加入铝粉的质量为
A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.6g
思路分析：根据铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式判断，若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中分别加入足量的铝粉，产生的H2之比为1:3。而题中为1:2，说明铝粉的量相对盐酸是过量的，而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7g，则与后者反应的铝粉应为5.4g。
答案：A
一题多解：解题关键是判断Al在哪种溶液中是完全反应的，并以它作为计算的依据。
根据化学反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
可见相同质量的铝分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量相同；但相同质量的铝分别与不足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应时产生氢气的量不相同，需要盐酸的物质的量比氢氧化钠多。现产生H2的质量比为1:2，说明盐酸的量不足，于是根据0.3mol盐酸产生H2为0.15mol，可知与NaOH反应产生的H2为0.3mol，再推得放入相同质量的铝片应为0.2mol，即5.4g。
【例3】将溶液（或气体）X，逐渐加入（或通入）到一定量的Y溶液中，产生沉淀的量与加入
X物质的量的关系如图，符合图中情况的一组物质是（1991年上海高考题）
A B C D
X H2S HCl NH3 NH3.H2O
Y Na2SO3 NaAlO2 AlCl3 AgNO3
思路分析：由图可知，B中加入试剂1份，沉淀完全，再加入3份，
沉淀全溶解。
NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
A中二者反应生成S，继续通入不溶解；C中通入NH3生成沉淀，继续通入也不溶；而D中AgNO3AgOH↓[Ag(NH3)2]++OH-。
答案：B
方法要领：有关图像的问题，通常的解法是“三看”：
一看起点：即加入极少量X物质时，看能否产生沉淀。
二看终点：即加入过量的X物质时，看所生成的沉淀能否全部消失。A组中生成的沉淀S，不溶于过量的H2S，C组中生成的Al(OH)3沉淀不溶于过量的NH3.H2O中。
三看“拐点”：即图像中拐弯的点在X轴上的坐标。也就是生成最大量沉淀所需X的量与完全溶解这些沉淀所需X量的比值。在B组中拐点前后比为1:3，在D组中，拐点前后比为1:2。
前二“看”直观，难度较小，所以应先考虑。第三“看“难度大些，要求正确书写出变化过程中的反应方程式，尤其是方程式中的化学计量数。
【例4】在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化：（1995年全国高考题）
请填写以下空白：
（1）孔雀石的主要成分是CuCO3.Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。下图中的F是_____。
（2）写出明矾溶液与过量NaOH溶液反应的离子方程式：______________________。
（3）图中所得G和D都为固体，混和后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：______________________。
（4）每生成1molD，同时生成____molE。
思路分析：A为NaAlO2，反应式Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。孔石分解的反应式：CuCO3.Cu(OH)2=2CuO+CO2↑+H2O F是CO2，A、F发生的反应式是CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，沉淀C是Al(OH)3，受热分解后生成Al2O3（B）和水。
Al和CuO的反应，类似于铝热反应。
第四问可根据2Al2O34Al+3O2↑求解。
答案：（1）CO2（或二氧化碳）
（2）Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
（3）3CuO+2Al=====Al2O3+3Cu
（4）3/4
方法要领：本题难度不大，着重考查基础知识。此框图题已给出的起始物质，可顺向推导。
高考真题
1． （08年广东理基·31）从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用图7所示装置进行的是
A．不同浓度的硝酸与铜的反应
B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C．铝与氢氧化钠溶液或稀盐酸反应
D．H2O2在不同催化剂作用下分解
2．（08年广东理基·33）氮化铝（AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14）广泛应用于电子陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是
A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B．上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C．AlN中氮的化合价为+3
D．AlN的摩尔质量为41 g
3.（04江苏）铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应，当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时，反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为（ ）
A．1:1 B．2:1 C．3:1 D．1:3
4.（04上海理综）铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是（ ）。
A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高
5.（04广东）把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是（ ）
A．Al3+ B．Al(OH)3 C．AlO D．Al3+和Al(OH)3
6．（08年四川理综·13）在a LAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合物溶液中加入b molBaCl2，恰好使溶液中的SO42－ 离子完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c molNH3气，则原溶液中的Al3+离子浓度（mol·L－1）为
A． B． C． D．
7．（08年上海化学·27）明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：
根据上述图示，完成下列天空：
（1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水（每升含有250.28 g氨） mL，用规格为 mL量筒量取。
（2）氨水浸出后得到固液混合体系，过滤，滤液中除K＋、SO42－外，还有大量的NH4＋。检验NH4＋的方法是 。
（3）写出沉淀物中所有物质的化学式 。
（4）滤液I的成分是水和 。
（5）为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量 溶液，产生白色沉淀。
② 、 、 （依次填写实验操作名称）。
③冷却、称重。
（6）若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K2SO4的物质的量为：
mol（用含m、n的代数式表示）。
8．（08年上海化学·31）小苏打、胃舒平、达喜都是常用的中和胃酸的药物。
（1）小苏打片每片含0.50 gNaHCO3，2片小苏打片和胃酸完全中和，被中和的氢离子是 mol。
（2）胃舒平每片含0.245 g Al(OH)3。中和胃酸时，6片小苏打片相当于胃舒平 片。
（3）达喜的化学成分是铝和镁的碱式盐。
①取该碱式盐3.01 g，加入2.0 mol·L－1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO2，加入盐酸至45.0 mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比。
②在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74 g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式。
知能训练
一、选择题
1.下列各组物质中，将前者加入后者时，无论前者是否过量，都能用同一个化学方程式表示的是
A.稀盐酸，碳酸钠溶液 B.稀H2SO4溶液，NaAlO2溶液
C.铜，FeCl3溶液 D.浓氨水，AgNO3溶液
2.两次获得诺贝尔奖，在化学界享有盛名的科学家是
A.爱因斯坦 B.达尔文
C.居里夫人 D.欧拉
3.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是
A.甲、乙中都是铝过量 B.甲中铝过量、乙中碱过量
C.甲中酸过量、乙中铝过量 D.甲中酸过量、乙中碱过量
4.混合下列各组物质使之充分反应，加热蒸干产物并在300℃灼烧至质量不变，最终残留固体为纯净物的是
A.向CuSO4溶液中加入适量铁粉
B.等物质的量浓度、等体积的(NH4)2SO4与BaCl2溶液
C.等物质的量的NaHCO3与Na2O2固体
D.在NaBr溶液中通入过量氯气
5.b g某金属与足量的稀硫酸反应，生成该金属的三价正盐和a g氢气。该金属的相对原子质量为
A. B. C. D.
6.下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象相同的是
A.NaHSO4和Ba(OH)2 B.AlCl3和NaOH
C.NaAlO2和H2SO4 D.Ba(HCO3)2和Ba(OH)2
7.某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子凝聚剂的化学式可表示为
［Al2（OH）nClm·yH2O］x，式中m等于
A.3－n B.6－n C.6＋n D.3＋n
8.人体内所必需的下列元素中，因摄入量不足而导致骨质疏松的是
A.K B.Ca C.Na D.Fe
9.下列物质中，不属于合金的是
A.硬铝 B.黄铜 C.钢铁 D.水银
10.(1994年上海，2)下列各组物质的主要成分，皆为同一种酸所对应的盐的是
A.大理石，重晶石，光卤石
B.小苏打，苏打，大苏打
C.绿矾，胆矾，明矾
D.铝土矿，硫铁矿，磁铁矿
二、填空题
11.某混合物A，含有KAl(SO4）2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：
据此判断
(1)固体B所含物质的化学式为 。
(2)固体E所含物质的化学式为 。
(3)反应①的离子方程式为 。
12.(2000年上海，29)我国规定饮用水质量标准必须符合下列要求：
以下是原水处理成自来水的工艺流程示意图
(1)原水中含Ca2＋、Mg2＋、HCO、Cl－等，加入石灰后生成Ca（OH）2，进而发生若干复分解反应，写出其中一个离子方程式
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程_________（填写编号，多选倒扣)
①只是物理过程 ②只是化学过程 ③是物理和化学过程
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂，它在水中最终生成_________沉淀。
(3)通入二氧化碳的目的是 和 。
(4)气体A的作用是 。这种作用是基于气体A和水反应的产物具有_________性。
(5)下列物质中， 可以作为气体A的代用品。(填写编号，多选倒扣)
①Ca（ClO）2 ②浓氨水 ③K2FeO4 ④SO2
13.哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵混合物作为固体燃料。加热铝粉使其氧化并放出大量热量，促使混合物中另一种燃料分解。m mol高氯酸铵分解时除产生2m mol水蒸气和m mol氧气外，其他组成元素均以单质气体形式放出，因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学反应方程式：
(1) ；
(2) 。
根据此反应原理，1 mol高氯酸铵分解所产生的气体有________ mol。
14.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：
请填写下列空白：
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu（OH）2(碱式碳酸铜)，受热易分解，上图中的F是________。
(2)写出明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式： 。
(3)图中所得G和D都为固体，混合后在常温下可发生反应，写出该反应的化学方程式： 。
(4)每生成1 mol D，同时生成________ mol E。
Al(OH)3
Al3+ AlO2－
n
2n
n(AlCl3)
3n
4n
n(Al(OH)3)
n
2n
n(NaOH)
3n
4n
n(Al(OH)3)
n
2n
n(HCl)
3n
4n
n(Al(OH)3
n
2n
n(NaAlO 2)
3n
4n
n(Al(OH)3)
X物质的量
沉淀量
Δ
Δ
过量
NaOH溶液
明矾
A
孔雀石
电镀
G
D
F
B
E
H2O
沉淀C
溶液
H2O
高温
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元素化合物
第30讲 铁、铜的获取及应用
课题： 铁及其化合物 目标要求 完成情况
考纲要求 1.根据铁的原子结构的特点来分析铁及其化合物的性质、相互转化及原因等等。掌握铁及其重要化合物的性质，将所学知识系统化、网络化。 掌握
2.掌握Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化及其应用。 掌握
3.重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。培养分析、综合、归纳问题的能力和解决问题的能力。 掌握
考点预览： 1.根据铁的原子结构的特点来分析铁及其化合物的性质、相互转化及原因等等。掌握铁及其重要化合物的性质，将所学知识系统化、网络化。 2.运用氧化还原原理，分析“铁三角”中的相互转化关系。 3.重点掌握根据氧化还原的原理进行有关铁及其化合物的相关计算。
重点难点：铁及其重要化合物的性质
知识梳理
一、铁
1．原子结构：Fe位于第　 周期第　 族，属于过渡元素.地壳中含量居第 位。常见离子 ，原子结构示意图为：
2．物理性质：（1）纯铁晶体 色（铁粉为　 色），抗蚀能力强；常用铁含　　等
杂质，熔点降低，抗蚀力减弱　　 （2）具有一般金属的物理通性： 、
、 性。它还有与其它金属不同的物理性质，它能被 吸引。
3．化学性质（较活泼）
（1）Fe Fe2+：Fe +S== Fe + CuCl2== ,
Fe + FeCl3 == Fe + H+==
[思考]把金属铁加入含FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合液中充分反应后过滤，滤出不溶物有铜，则滤液中肯定有阳离子　　　 ，肯定不存在阳离子　　　 ，可能有阳离子　　　 （若铁过量呢？）
（2）Fe　 Fe3+：
铁丝在氯气中燃烧：
a、反应原理：
b、现象：铁丝在氯气中燃烧，生成 色的烟。加水振荡后，生成 色溶液
与强氧化性酸反应：
a、冷的浓HNO3或浓H2SO4使铁发生　　　　
b、2.8克铁与160ml 1mol/L稀硝酸作用放出NO气体，则在反应中HNO3共得电子　 摩。
（3）Fe Fe3O4： Fe + H2O ===
二、铁的氧化物和氢氧化物
1.铁的氧化物
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗 称 ---
颜色状态 色粉末 色粉末 色晶体
溶解性 不溶 不溶 不溶
铁的化合价 +2 +3 +2、+3
与H+反应
与稀HNO3反应
与CO或H2反应
铝热反应
[思考]在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成　　　 而制得红色砖瓦。若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量的　　　 气体，它们把该红色物质还原为黑色的化合物　　　　 ，同时还有未烧的碳粒而制得了青色砖瓦。
2．铁的氢氧化物
化学式 Fe（OH）2 Fe（OH）3
颜色 状态
溶解性
稳定性
与H+反应
转化关系
[思考]
(a)配制FeSO4溶液时，需加入　　　 和　　　 ，其作用分别是　　 　 、
　　　 　.
(b)制取Fe(OH)2时，为什么要用新制的FeSO4溶液？为什么要将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入液面以下？
(c)若不用此法，还可用什么方法制得Fe(OH)2沉淀？
(d)烧过菜的铁锅未及时洗干净（残液中含NaCl），第二天便出现红棕色锈斑[Fe(OH)3失水的产物]，试用有关的电极反应式和化学方程式表示Fe(OH)3的生成过程。　
正极：　　　　 　　　　　、负极：　　 　　　　　　
总反应：　　　　 　　　　　 .
Fe(OH)2的氧化：
三.Fe3+与Fe2+
1．Fe3+与Fe2+的相互转化：
FeCl2 + Cl2 = FeCl2 + Br2 = +
Fe(OH)2 + H2O + = Fe(OH)3 FeCl3 + Cu =
FeCl3 + Fe = FeCl3 + H2S =
注：FeCl3 + Na2S反应：
2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S↓ （主要） 2Fe3+ + 3S2- = 2FeS + S↓ （S2-过量）
2Fe3+ + 3S2- + 6H2O = Fe(OH)3↓+3H2S （次要）
2．Fe3+与Fe2+的鉴别：
.观察法：其溶液呈 色者是Fe3+，呈 色者是Fe2+
.H2S法：通入H2S气体或加入氢硫酸，有 色沉淀析出者是 ，无明显变化的是 。
.KSCN法：加入可溶性硫氰化物溶液，呈 色者是 ，无明显变化的是 。离子方程式为：
.苯酚法：加入苯酚溶液，呈 色者是 ，无明显变化的是 。
.碱液法：分别通入氨气或加入氨水或碱液，生成 色沉淀者是 ；生成 沉淀，并变为 色，最终变成 色者是 。
.淀粉KI试纸法：能使淀粉KI试纸变蓝者 ，无明显变化的是 。离子方程式为：
.铜片法：分别加入铜片，铜片 且溶液变为 色者是 ，无明显变化的是 。
KMnO4法：分别加入少量酸性KMnO4溶液，能使KMnO4溶液的 色变浅的是 ，颜色基本无变化的是 。离子方程式为：
四、铜的性质
1．物理性质
2．化学性质
与O2：
与Cl2：
与酸：
与盐：
五、金属元素概述
（1）金属的通性
①物理性质：常温下，绝大多数金属是固体，呈 色。金属一般具有
②化学性质：金属元素原子一般最外层电子数 4，而且原子半径比同周期的非金属原子半径 ，故金属原子易 电子显 。
③特性：a.地壳中含量最多的金属元素是 ；
b.金属中有液态，例如 ，它是熔点最低的金属；
c.最活泼的金属元素是 ，最稳定的金属是金。
④影响金属晶体熔沸点高低和硬度的因素
金属离子半径越 ，电荷价数越 ，金属离子和自由电子的作用力越 ，熔沸点越高，硬度越大。例：硬度Al Mg，熔点Al Mg。
（2）由金属活动性顺序表分析金属知识的规律
金属活动性顺序表 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属原子失去电子的能力（还原性）
金属阳离子得到电子的能力（氧化性）
与氧气化合 常温下易被氧化 常温下缓慢被氧化 加热被氧化 不能
置换水中H+ 常温下能置换 加热时能置换 不能置换
置换酸中H+ 能置换 不能置换
与盐溶液反应 先与水反应 前面的金属置换后面的金属
自然界中存在 化合态 化合态和游离态 游离态
冶炼方法
2、常见金属的冶炼方法
（1）热分解法：适合冶炼金属活动性 的金属（例如Hg和Ag）。
（2）热还原法：用还原剂( 等)还原金属氧化物(金属活动性在Zn~Cu之间) 。
（3）电解法：冶炼金属活动性 的金属（例如钠、镁、铝等）。
（4）淘取法：适合以游离态存在的密度 的金属（例如金等）。所得金属纯度不高，需精炼。
疑难点拨
1．NO3-与Fe2+在酸性条件下，不能共存。
2．过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，要注意产生的Fe3+还可以氧化单质Fe这一隐含反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+。
3．注意FeCl3、Fe2(SO4)3的水溶液蒸干所得剩余固体的区别。
FeCl3溶液加热浓缩时，因Fe3+水解和HCl的挥发，得到的固体为Fe(OH)3，如灼烧后得到红色的Fe2O3固体。但Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性酸，将不能得到Fe(OH)3固体。
4．忽视亚铁盐及Fe(OH)2易被空气中氧气氧化成三价铁的化合物。如某溶液中加入碱溶液后，最终得到红褐色沉淀，并不能断定该溶液中一定含有Fe3+，而也可能含有Fe2+。
5．忽视铁单质与强氧化性物质反应时，也有生成二价铁化合物的可能性。反应中若铁为足量，最终铁元素将以二价铁形式存在，因为2Fe3++Fe=3Fe2+。
典例剖析
例1 久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是（2000年全国高考题）
A.浓HNO3 B.氯化亚铁溶液 C.溴苯 D.溴化银
思路分析：本题考查的是常见的“黄色体系”有四种固体：溴化银、硫、过氧化钠、三硝基甲苯；外加几种黄色溶液：浓HNO3（因溶液中有NO2气体）、工业盐酸（含Fe3+离子）、不纯的硝基苯（因溶有NO2）、亚铁盐溶液（因含Fe3+离子）等。对于该题除考查物质的物理性质颜色之外，还附加了一个条件：“因被氧化”，因此，只能考虑B选项。
答案：B
方法要领：本题是“氧化”概念与化合物的物理、化学性质的结合。该题看似简单，但很容易选错，关键注意答题时要看清题目的限制条件，并把握全面。抓住“氧化”这一特征便可。
例2 某溶液中有NH4+、Mg2+、Fe2+和Al3+4种离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是（1996年全国高考题）
A.NH4+ B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+
思路分析：各离子在加入NaOH溶液和HCl的变化过程中，离子变化为：NH4+→NH3；Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+；Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+；Al3+→AlO2-→Al3+。只有A和C的离子数减小。
答案：A、C
方法要领：题中涉及多种阳离子在强酸、强碱溶液中的发生的变化。分析各离子的变化过程，从而搞清数目是否改变。注意试剂的用量及反应条件，如微热。
本题考查了两个知识点：（1）NH4+在碱性受热条件下不稳定；（2）Fe2+易变质，特别在碱性条件下Fe(OH)2→Fe(OH)3速率极快。
例3 将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（1998年全国高考题）
A.硫酸 B.氯水 C.硝酸锌 D.氯化铜
思路分析：本题考查Fe2+与Fe3+相互转化。其中A项中加入硫酸，无任何反应；若加入B项中氯水，因2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故有Fe3+生成；C项中加入Zn(NO3)2，因溶液中有H+，发生反应：3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O，C正确；D项中加入CuCl2无反应发生。
答案：B、C
方法要领：Fe2+有较强的还原性，易被氧化成Fe3+；对于NO3-的隐蔽氧化性，应用时应高度警惕；在离子共存、离子方程式正误判断，及还原性物质在酸性环境中遇NO3-时，往往要考虑其氧化性。
例4 制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是
A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
思路分析：向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，由于Fe的还原性比Cu强，Fe3+首先应与Fe反应，如果Fe3+有剩余，剩余的Fe3+再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉就不会被氧化，所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象，故应选B。其他三个选项的情况都可能再现。当FeCl3过量或恰好完全反应时，Fe、Cu均无剩余，即选项D，反应后溶液中有Fe3+、Fe2+、Cu2+或Fe2+、Cu2+。当FeCl3不足量时，有两种情况：①Fe粉有剩余，则Cu尚未参加反应，即选项C，反应后溶液中只有Fe2+（不考虑H+、OH-）；②铁粉无剩余，则Cu反应了一部分或尚未参加反应，即选项A，反应后溶液中有Fe2+、Cu2+或只有Fe2+。
答案：B
方法要领：此题涉及氧化还原反应的一个规律：当一种氧化剂氧化几种还原剂时，首先氧化最强的还原剂，待最强的还原剂完全氧化后，多余的氧化剂再依次氧化次强的还原剂。一种还原剂还原几种氧化剂时与此类似。
金属越活泼，还原性越强，不过对变价金属所形成的中间价态的阳离子与高价态的阳离子其氧化性是不同的。常见的金属阳离子氧化性顺序为：
K+由上表知，Fe3+的氧化性比Cu2+强，才会发生题中介绍的印刷电路腐蚀原理的反应。
例5 在由Fe、FeO、和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3+离子，则下列判断正确的是（1997年上海高考题）
A.混合物里3种物质反应时消耗盐盐酸的物质的量浓度之比为1:1:3
B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:2
C.混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多
D.混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
思路分析：根据题意，n(HCl)=0.2mol，生成n(H2)=0.448L/22.4L.mol-1=0.02mol。
因氧化性：Fe3+>H+，所以Fe先与Fe3+反应后再还原H+，由Fe+2Fe3+=3Fe2+(1molFe还原1mol Fe2O3)，和Fe与H+反应放出H2，可知n(Fe)>n(Fe2O3)；由反应后溶液中溶质全为FeCl2知，n(Fe2+):n(Cl-)=1:2；至于混合物中Fe、Fe2O3及FeO之间量的关系，无从知道。
答案：B、C
方法要领：可用图示分析反应过程，以帮助理解：
例6 下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物,其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水,以及生成沉淀J时的其他产物均已略去) 。（1994年全国高考题）
请填写下列空白:
(1)物质B是 、F是________、J是 。
(2)反应①的离子方程式是_____________________。
思路分析：饱和食盐水电解的产物是NaOH、Cl2、H2。三者之间存在的反应是：H2+Cl2=2HCl、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，由图示：B能与另外两种生成物反应，所以B为Cl2；又B与A反应产物有两种所以C一定为H2，A为NaOH，G为HCl；再由F+Cl2→I，F+HCl→H+H2，H+Cl2→I，可推知F为变价金属，可确定为Fe；H和I分别为FeCl2和FeCl3；最后注意理解D与H、I反应。由题知D、E为NaCl、NaClO，通过上述分析可认定D应NaClO，有关反应为：I→J：Fe3++3ClO-+3H2O=Fe(OH)3↓+3HClO，发生了双水解反应。而H→J可理解为生成Fe(OH)2，但HClO有强氧化性而将Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3。
答案：(1)Cl2(或氯气)，Fe(或铁)，Fe(OH)3(或氢氧化铁) (2)Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
方法要领：本题的难点，是确定F为何种物质。其推断方法：先推断F为何种类型的物质，因F+ Cl2→I，F+HCl→H+H2，所以F必为金属。再推断这种金属的特点，因I、H均为氯化物，又H+Cl2→I，所以F是变价金属，而我们熟知的变价金属是铁。先确定物质的种类，再确认具体物质，这是解推断题中常用的方法。因为它能分解难点，使一步推断的目标更具体、更明确。思路也变得非常清晰。
例7 “卤块”的主要成分为MgCl2（含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子），若以它为原料，按
如下工艺流程图，即可制得“轻质氧化镁”。（1997年高考试测题）
如果要求产品尽量不含杂质离子，而且成本较低。流程中所用试剂或pH控制可参考下列附表确定。
表1 生成氢氧化物沉淀的pH
物 质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 2.7 3.7
Fe(OH)2 7.6 9.6*
Mn(OH)2 8.3 9.8
Mg(OH)2 9.6 11.1
*Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为Fe3+，生成沉淀Fe(OH)3而除去。
表2 工业品价格表
工业品 规 格 价格（元/t）
漂 液 含NaClO 25.2% 450
过氧化氢 30% 2400
烧 碱 98% 2100
纯 碱 99.5% 600
卤 块 含MgCl2 30% 310
请填写以下空白:
（1）在步骤②中加入的物质X，最佳选择应是 ，其作用是 。
（2）在步骤③中加入的物质Y应是 ，之所以要控制pH=9.8的目的是 。
（3）在步骤⑤时发生的化学反应方程式是： 。
思路分析：题目给出了生产的工艺流程，也是为考生提供了解题线索。
为除去Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子，从表1可以看出，当加入烧碱控制在pH=9.8时即可达到目的。此时Mg2+离子也会因生成部分Mg(OH)2而进入沉淀中,但由于卤块价格低廉，这点不可避免的损失还是可以承受的,其结果是保证了产品的纯度.。
为将Fe2+氧化成Fe3+离子，有两种氧化剂可以采用,即漂液和过氧化氢。从表2中的价格可看出，前者比后者便宜得多，应选用漂液。
从氯化镁制成氧化镁，有两条反应路线：
其一，烧碱路线：
MgCl2Mg(OH)2MgO
其二，纯碱路线：
MgCl2MgCO3MgO
烧碱比纯碱价格昂贵，生成的中间产物氢氧化镁是胶状沉淀会造成过滤困难，更重要的是反应过程中不能进行轻化处理，因而只能得重质氧化镁。由此而见，烧碱路线应当摒弃。
纯碱价格较低，生成的中间产物碳酸镁呈粗颗粒状，易过滤，碳酸镁在水中经一定时间的加热会有部分因水解形成了二氧化碳：
MgCO3+H2O= Mg(OH)2↓+CO2↑
由于气体二氧化碳的产生，使沉淀变为疏松，灼烧沉淀后得到的是轻质氧化镁。
答案：（1）漂液 使Fe2+氧化成为 Fe3+ （2）烧碱 使除Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀以便过滤除去。 （3）MgCO3+H2O= Mg(OH)2↓+CO2↑
方法要领：试题强调了生产中的经济效益，其立意指向了化学学习中的价值观，将经济价值观与化学反应的选择结合在一起考查了考生的评价能力，这是一种对思维作较深刻的考查，也是适应商品经济大背景下的对学生综合能力的培养和测试。
解题中善于应用数据来判断问题、解决问题，善于调取已形成的知识网络，把在暂时硬水软化中学到的知识迁移到轻质氧化镁的生产里来。
解题中防止：步骤②误选过氧化氢。根据是过氧化氢不会引入“杂质离子”，因为在步骤⑤中，我们只需沉淀物，把滤液弃去，因而钠离子和氯离子不会进入产物，步骤③误选为纯碱。根据是纯碱比烧碱便宜得多，如果将步骤③中的Y改成纯碱，由于纯碱的碱性明显小于烧碱，要使pH升高到9.8必须加大纯碱的用量，就会形成碳酸盐沉淀，而表中无碳酸盐溶解度资料，无法判断除杂的效果，而且碳酸根离子用量增大，可导致生成碳酸镁沉淀，所以加入氢氧化钠为宜。
高考真题
1．（08年广东文基·64）铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素
B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
2．（08年广东化学·6）相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是
A．Al B．Al(OH)3 C．Al Cl3 D．Al2O3
3．（08年广东化学·7）某合作学习小组讨论辨析以下说法：①粗盐和酸雨都是混合物；②沼气和水蒸气都是可再生能源；③冰和干冰既是纯净物又是化合物；④不锈钢和目前流通的硬币都是合金；⑤盐酸和食醋既是化合物又是酸；⑥纯碱和熟石灰都是碱；⑦豆浆和雾都是胶体。上述说法正确的是
A．①②③④ B．①②⑤⑥ C．③⑤⑥⑦ D．①③④⑦
4．（08年广东化学·10）设阿伏加德罗常数（NA）的数值为nA,下列说法正确的是
A．1 mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为3nA
B．1.5 mol NO2与足量H2O反应，转移的电子数为nA
C．常温常压下，46 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为3nA
D．0.10mol Fe粉与足量水蒸气反应生成的H2分子数为0.10nA
5．（08年广东化学·12）下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用
C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
6．（12分）（08年广东化学·21）
某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
（1）请指出该结论是否合理并说明理由 　　　。
（2）请完成对铁元素价态的探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：3 mol·L-1H2SO4、3％ H2O2、6 mol·L-1HNO3、0.01 mol·L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。
①提出合理假设
假设1： ；
假设2： ；
假设3： 。
②设计实验方案证明你的假设（不要在答题卡上作答）
③实验过程
根据②的实验方案，进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
……
7．（8分）（08年江苏化学·16）根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：
（1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。
（2）某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式： 、 。
（3）写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。
（4）由E制备的E(C5H5)2的结构如右图，其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为：。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中，正确的结构有 种峰，错误的结构有 种峰。
8．（05江苏）（12分）硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：
①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2 ~ 3遍；
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50 ~ 80℃之间至铁屑耗尽；
③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；
④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2 ~ 3次，再用滤纸将晶体吸干；
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。
请回答下列问题：
（1）实验步骤①的目的是 ，加热的作用是
（2）实验步骤②明显不合理，理由是 。
（3）实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是
（4）经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示（仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体）。
硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成
温度/℃ 0 10 30 50 56.7 60 64 70 80 90
溶解度/g 14.0 17.0 25.0 33.0 35.2 35.3 35.6 33.0 30.5 27.0
析出晶体 FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O
请根据表中数据作出硫酸亚铁的溶解度曲线。
（5）若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O，应控制的结晶温度（t）的范围为
9.（06天津理综26）（14分）中学化学中几种常见物质的转化关系如下：
将Ｄ溶液滴入沸水中可得到以Ｆ为分散质的红褐色胶体。请回答下列问题：
（1）红褐色胶体F粒子直径大小的范围：
（2）Ａ、Ｂ、Ｈ的化学式：Ａ ，Ｂ ，Ｈ 。
（3）①Ｈ2Ｏ2分子的电子式：　　　　　　　　　　　　　
②写出Ｃ的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式： 。
（4）写出鉴定Ｅ中阳离子的实验方法和现象：
（5）在Ｃ溶液中加入与Ｃ等物质的量的Ｎａ2Ｏ2，恰好使Ｃ转化为Ｆ，写出该反应的离子方程式： 。
10.（06上海26） (A)某课外兴趣小组为了探究铁与
硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分，设
计了如右图装置。倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M
充分反应，待反应停止后，B装置增重，C装置中
溶液无变化，反应后进入量气管气体的体积为VmL
（已折算成标准状况）由上述实验事实可知：
（1）①固体M中一定有的物质是 (填化学式) 理由是
②其中一种物质的质量可以确定为 g(用代数式表示)。
（2)B装置的名称是 。
写出B装置中反应的离子方程式 -。
（3)C装置的作用是 ，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是
（4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体，该固体是硫,要分离出该固体，在实验操作中，除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是 、 。
（5）通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是
a．M中有未反应的铁和硫 b．测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c．A中留有反应生成的气体 d．气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
知能训练
一、选择题
1.人体血红蛋白中含有Fe2＋离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋离子转变成Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有
A.酸性 B.碱性 C.氧化性 D.还原性
2.某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO离子的颜色，而不是K＋离子的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是
A.将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少
B.观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K＋无色
C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K＋无反应
D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明MnO离子为紫红色
3.铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为
A.Fe(OH)3;Fe2O3 B.Fe(OH)2;FeO
C.Fe(OH)2;Fe(OH)3;Fe3O4 D.Fe2O3;Fe(OH)3
4.用足量的CO还原32.0 g某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60 g沉淀，则该氧化物是
A.FeO B.Fe2O3 C.CaO D.Cu2O
5.下列说法正确的是
A.硬水是指含有很多盐的海水
B.重水是指密度大的液态H2O
C.溴水是指溴的水溶液
D.王水是指3体积浓硝酸和1体积浓盐酸的混合液
6.镭是元素周期表中第ⅡA族元素，下列关于镭的叙述不正确的是
A.镭比钙的金属性更强 B.在化合物中呈+2价
C.镭是一种放射性元素 D.氢氧化镭呈两性
7.久置于空气中的下列物质，因被氧化而呈黄色的是
A.浓硝酸 B.氯化亚铁溶液
C.溴苯 D.溴化银
8.把表面有氧化物的相同大小的铜片和铁片一起放入盐酸中充分反应，所得溶液中的金属离子
A.是Fe3＋和Cu2＋ B.是Fe2＋和Cu2＋
C.是Fe2＋和Fe3＋ D.只有Fe2＋
9.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为
A.70% B.52.4% C.47.6% D.30%
10.某溶液中含有大量Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和NH，其c（H＋）＝10－2mol·
L－1，在该溶液中可以大量存在的阴离子是
A.SO B.NO C.SC.－ D.CO
11.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是
A.Cu2＋ B.Fe3＋ C.Fe2＋ D.H＋
12.甲、乙、丙、丁分别是Al2（SO4）3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生，据此可推断丙物质是
A.Al2（SO4）3 B.NaOH C.BaCl2 D.FeSO4
13.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是
A.烧杯中有铜无铁 B.烧杯中有铁无铜
C.烧杯中铁、铜都有 D.烧杯中铁、铜都无
14.下列各组稀溶液，不用其他试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是
A.硝酸钾 硫酸钠 氯化钙 氯化钡
B.硫酸 硫酸铝 氯化钠 氢氧化钠
C.盐酸 硫酸钠 碳酸钠 氢氧化钠
D.硫酸氢钠 硫酸镁 碳酸钠 氢氧化钠
15.向下列溶液中滴加稀硫酸，生成白色沉淀，继续滴加沉淀溶解的是
A.Na2SiO3 B.BaCl2
C.FeCl3 D.NaAlO2
16.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
17.下列物质中，可用于治疗胃酸过多的是
A.碳酸钠 B.氢氧化铝
C.氧化钙 D.碳酸钡
18.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，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甲∶乙＝1∶2，则加入的铝粉质量为
A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.8 g
19.下列反应，其产物的颜色按红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中
A.②③①④ B.③②①④
C.③①②④ D.①②③④
20. CaC2和MgC2都是离子化合物，下列叙述正确的是
A.MgC2和CaC2都能跟水反应生成乙炔
B.C的电子式为［∶C┋┋C∶］2－
C.CaC2在水中以Ca2＋和C形式存在
D.MgC2的熔点低，可能在100 ℃以下
21.在下列各物质中加入过量盐酸后，最终不产生沉淀或浑浊的是
A.偏铝酸钠溶液 B.苯酚钠溶液
C.硅酸钠溶液 D.硫代硫酸钠溶液
22.用于飞机制造业的重要材料是
A.Mg—Al合金 B.Cu—Sn合金
C.Al—Si合金 D.不锈钢
23．能与稀盐酸或稀硫酸发生反应的黑色固体是
A.MnO2 B.石墨粉
C.FeO D．Fe2O3
二、填空题
24.（2002年江苏综合，三）铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成（1）~（4）题。
（1）在化学反应中，铜元素可表示为0、＋1、＋2价。
①在西汉古藉中曾有记载：曾青得铁则化为铜［即：曾青（CuSO4）跟铁反应就生成铜］。试写出该反应的化学方程式： 。
②铜器表面有时会生成铜绿［Cu2(OH)2CO3］，这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式： 。
③新制的铜试剂［Cu(OH)2］与葡萄糖反应生成红色沉淀，因此该试剂可用于检验糖尿病人尿液中的葡萄糖的含量，葡萄糖的结构式如下：（简写为GCHO）
试写出GCHO与Cu(OH)2反应的化学方程式： 。
（2）目前，我国铜矿集中分布在长江中下游和云南省，读图回答：
①图中A、B、C三个铜矿产地的名称分别 、 、 。
②铜矿的品位一般在1％左右，故粗铜冶炼在布局上必须 ，云南省长期向省外输出粗铜，近年充分利用省内的 资源，在省会兴建了精炼（电解）铜的大型企业，实现了有色金属冶炼的产业升级。
（3）铜和氮、磷、钾一样，也是植物必需的矿质元素。根吸收矿质元素的过程与呼吸作用密切相关，因为呼吸作用为矿质元素的离子从土壤溶液进入根细胞内提供 和 。
（4）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。
①试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。（铜的熔点是
1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃）
②清代采取银、钱并用的货币制度。百姓出卖劳动产品得到的是铜钱，按市场化价折合成白银向国家纳税。清中期以前银钱比价基本平稳（1两白银＝1000文铜钱）。鸦片战争之前以及战后，银钱比价从1000文持续攀升至1300文、1400文、1600文甚至更高，出现空前严重的银荒（银贵钱贱）。试分析其原因及社会影响。
25.（2002年上海，30）某化学课外小组用铜96%的废铜屑制取胆矾（五水合硫酸铜）。将铜屑放入稀硫酸中，加热并不断鼓入空气，在氧气作用下便生成硫酸铜。
（1）写出生成硫酸铜的化学方程式 。
（2）现用1 kg这种废铜屑理论上能制取胆矾多少千克？
（3）将胆矾与生石灰、水按质量比依次为1∶0.56∶100混合配制成无机铜杀菌剂波尔多液：
①此波尔多液中Cu2＋离子和Ca2＋离子的物质的量比为________（最简整数比）。
②波尔多液有效成分的化学式可表示为CuSO4·xCu(OH)2·yCa(OH)2，此种配比当x=1时，试确定y的数值________。
26.(2001年春，22)已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
(1)写出①、②和③步所有反应的方程式：
(2)设从③步所得固体D的质量为32 g,溶液E中只含有一种金属离子，气体F在标准状况下体积为5.6 L，试计算取用的每份X的质量和X中FeO与CuO的质量比。
27.(1996年上海，37)现有AlCl3和FeCl3混合溶液，其中Al3＋和Fe3＋的物质的量之和为0.1 mol，在此溶液中加入90 mL 4 mol·L－1的NaOH溶液，使其充分反应。设Al3＋物质的量与总物质的量的比值为x。
(1)根据反应的化学方程式计算x=0.4时，溶液中产生的沉淀是什么 物质的量有多少
(2)计算沉淀中只有Fe（OH）3时x的取值范围。
请在图中画出沉淀总量(mol)随x(0→1)变化的曲线。
(3)若Al3＋和Fe3＋的物质的量之和为A mol(A为合理数值)，其他条件不变时，求沉淀中同时有Fe（OH）3、Al（OH）3的x的取值范围和各沉淀的物质的量(用含有A、x的式子表示)。
28.(1995年上海，37)今有碱金属的两种碳酸盐和碱土金属(第二主族)的一种不溶性碳酸盐组成的混合物，取其7.560 g与过量盐酸完全反应，放出CO2体积为1.344 L(标准状况)，另取等质量的原混合物，加水搅拌，可滤出不溶性盐1.420 g。
(1)取过滤后滤液的1/10体积，向其中缓慢滴加浓度为0.2500 mol·L－1的盐酸，并同时记录放出的CO2体积(标准状况)和消耗盐酸的体积，得到如上图所示的曲线。
试计算确定这两种碱金属碳酸盐的化学式。
(2)将滤出的不溶性盐(1.420 g)投入到浓度为2.500 mol·L－1的盐酸中，当完全反应时，耗去盐酸16.00 mL，试计算确定原不溶性碳酸盐的化学式。
29.(1994年全国，32)下图中的每一方格表示有关的一种反应物或生成物，其中粗框表示初始反应物(反应时加入或生成的水，以及生成沉淀J时的其他产物均已略去)。
(1)物质B是________，F是________，J是________。
(2)反应①的离子方程式是 。
30.(1994年全国，36)称取0.200 g某赤铁矿样品，矿样溶解后，使其中的铁全部转化成Fe2＋(所得溶液中不含其他还原性物质)。另取7.90 g硫酸铈铵2(NH4）2SO4·Ce（SO4）2·2H2O（摩尔质量为623 g·mol－1)，溶解后稀释至250 mL。取该溶液30.0 mL恰好与上述Fe2＋溶液完全反应。反应的离子方程式为：Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋。请计算该矿样中Fe2O3的质量分数(Fe2O3摩尔质量为160 g·mol－1)。
2Ag2O
4Ag+O2↑
△
2HgO
2Hg+O2
△
W+3H2O
WO3+3H2
高温
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
高温
2Cr+Al2O3
2Al+Cr2O3
高温
2Cu+CO2
2CuO+C CuO+CO
高温
4Al+3O2↑
2Al2O3 (l )（l）
电解
冰晶石
2Na+Cl2↑
2NaCl（l）
电解
0.2molHCl
Fe、Fe2O3、FeO
H2(0.02mol)
FeCl2(0.1mol)
水中煮沸
卤块
加盐酸
加YpH=9.8
加X
①
溶液
②
溶液
③
④
⑤
⑥
滤液
沉淀物
沉淀物
沉淀物
气体
过滤
加Z
灼烧
轻质氧化镁
温度/℃
0
20
40
60
80
10
20
30
40
溶解度/g
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弘扬中学高三一轮复习学案 化学
元素化合物
第26讲 生活中的含氮化合物
第1课时 氮和氮的氧化物
课题： 氮族元素 目标要求 完成情况
考考纲要求 1.掌握氮气的结构和性质。 掌握
2.掌握氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。 掌握
3.了解P2O5 、H3PO4的性质用途。 了解
考点预览： 1.氮气的结构和性质。2.氮的氧化物及NO、NO2和O2的混合物的有关计算。
重点难点：氮气的结构和性质 氮的氧化物的性质
知识梳理
（一）氮
氮族元素的主要性质及递变规律
元素
原子序数
单质色态 无色气体 白磷： 色（或 色）固体；红磷： 色固体 灰色固体 银白色金属 银白色或微显红色金属
熔点（℃） -209.86 44.1（白磷） 817 630.74 271.3
化合价 -3，＋１，＋２，＋３，＋４，＋５ －３，＋３，＋５ -3，+3，+5 -3，+3，+5 ＋３，＋５
最高价氧化物及对应水化物酸性 Ｎ２Ｏ５ Ｐ２Ｏ５ Ａs2O5 Sb2O5 Bi2O5
HNO3 H3PO4 H3AsO4 H3SbO4 H3BiO4
酸性： > > > >
同Ｈ２化合条件及氢化物稳定性 一定条件下直接化合，ＮＨ３很稳定 很难直接化合，ＰＨ３不稳定 不能直接化合，ＡsH3受热分解 不能直接化合，ＳbH3很易分解 不能直接化合，ＢiH3常温分解
非金属性 非金属性逐渐减弱，金属性逐渐增强
氮气：
1．物理性质：无色___味气体，___溶于水，在空气中约占总体积的______。
2．结构：电子式 ，结构式 。氮氮三键的键能很大（946kJ/mol），由此可以得出N2分子的结构很 ，化学性质 活泼。
3.化学性质
(1)氧化性 ①__________________ __________(与氢气的反应)
②______________________ _____（与Mg的反应），
该反应产物与水反应的方程式为
(2)还原性：_____________________________（与O2 的反应）
(3)氮的固定：___________________________叫做氮的固定
氮的氧化物： 1.NO与NO2
（1）NO与NO2性质与制法
名称、化学式 一氧化氮（ＮＯ） 二氧化氮（ＮＯ２）
色态 色气体 色气体
毒性 有毒气体（同 ：与血红蛋白作用） 有毒气体
与水作用 不溶于水 与水反应
稳定性 易与Ｏ２反应: 不稳定２ＮＯ２Ｎ２Ｏ４（ 色） （ 色）
制法
思考：俗语说“雷雨发庄稼”有哪些科学道理，请写出有关的化学方程式：
， ，
消除硝酸厂的尾气：NO + NO2 + = +
（2）氮的氧化物溶于水的计算原理
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
4NO2+ O2+2H2O = 4HNO3
V(NO2):V(O2) 4:1 时，无气体剩余，最后只是HNO3
V(NO2):V(O2) 4:1 时，O2过量，剩余为O2
V(NO2):V(O2) 4:1 时，NO2过量，剩余为NO
4NO + 3O2 +2H2O = 4HNO3
当 V(NO):V(O2)=4:3 时，恰好完全反应，无气体剩余
当 V(NO):V(O2)>4:3 时，NO 过量，NO 剩余
当V(NO):V(O2)<4:3 时，O2 过量，O2 剩余
NO + NO2+ O2+ H2O= 2HNO3
（二）磷
1.存在：在自然界中没有 态的磷存在，磷主要以 盐的形式存在于矿石中。
2.物理性质：
磷的两种同素异形体白磷和红磷的比较
白 磷 红 磷
颜色 色蜡状固体 粉未
着火点 ℃，易自燃 240℃，可燃
保存 少量保存在 中 贮存在密闭瓶中
相互转化 白磷 红磷
3.化学性质
磷在空气中燃烧： （现象： ）
磷在氯气中燃烧： ， （现象： ）
4.磷的化合物：
*五氧化二磷（P2O5）,有极强的 性,是一种 性干燥剂。P2O5不能干燥 等 性气体。
P2O5吸水：P2O5+H2O（冷）=2HPO3（剧毒） P2O5+3H2O（热）=2H3PO4（无毒）
*磷酸：a.无色晶体，与水以任意比例互溶，有吸湿性，属非氧化性酸，沸点高。
b.具有酸的通性，是三元中强酸，是一种高沸点酸。能与碱中和、与NaBr、NaI作用。
典例剖析
【例1】对下列事实的解释错误的是
A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现黑色物质，说明浓硫酸具有脱水性．
B．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定．
C．常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应．
溶于水，也不溶于稀硫酸．
解析：A．正确．浓硫酸具有脱水性，可以把化合物中H和O以2∶1比例脱出，又叫蔗糖的碳化．
B．正确．硝酸见光分解，生成的NO2溶于硝酸溶液呈黄色。工业制浓盐酸发黄是因为其中含有Fe3+。
C．错误．正确解释为铝、铁与浓硝酸、浓硫酸常温下会发生钝化.
D．正确．既不溶于稀硫酸，也不可溶于水的中学阶段有CuS、PbS、Ag2S、HgS、BaSO4、AgCl等。
选C。
【例2】根据右图所示的A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系，按如下要求填写相应的物质和有关反应的化学方程式。
　　
　　(1)当A是气体单质时，
　　A是　　　 ，B是　　　 ，C是　　　 ，D是　　　 ，E是　　　 。
　　有关反应的化学方程式分别为：　　 　 。
　　(2)当A是固体单质时，A是　　　 ，B是　　　 ，C是　　　 ，D是　　　 ，E是　　　 。有关反应的化学方程式分别为：　　　 。
　　解析：本题已知A是单质，A既能与O2反应，又能与H2反应，应是活泼性不很强的非金属单质。A经两步与O2的反应，产物D应为最高价氧化物。该氧化物对应的水化物E能与位于金属活动顺序表中H之后的金属Cu反应，E应是强氧化性酸，如浓H2SO4或HNO3。和HNO3对应的单质A是气体N2；和H2SO4对应的单质A是固体S。且N和S的氢化物都能跟O2反应，生成N和S的氧化物。知如上推断正确。
　　答案：（1）N2；NH3；NO；NO2；HNO3；
有关反应的化学方程式：
　　3NO2 + H2O == 2HNO3 + NO 　　3Cu + 8HNO3 == 2Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
　　（2）S；H2S；SO2；SO3；H2SO4；
有关反应的化学方程式：
　　S + H2H2S；S + O2SO2；2H2S + 3O22SO2 + 2H2O
　　2SO2 + O22SO3；SO3 + H2O == H2SO4　　Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2 + 2H2O
高考真题
1．（08年江苏化学·6）下列装置或操作能达到实验目的的是
2．（08年海南化学·4）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为
A．2 mol B．1 mol C．0.5 mol D．0.25 mol
3．（08年海南化学·8）白磷与氧可发生如下反应：P4+5O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P—P a kJ·mol—1、P—O b kJ·mol—1、P=O c kJ·mol—1、O=O d kJ·mol—1。
根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是
A．（6a+5d－4c－12b）kJ·mol—1 B（4c+12b－6a－5d）kJ·mol—1
C．（4c+12b－4a－5d）kJ·mol—1 D．（4a+5d－4c－12b）kJ·mol—1
4．（08年上海化学·19）研究发现，空气其中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2
NO2在上述过程中的作用，与H2SO4在下列变化中的作用相似的是
A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B．硫化氢通入浓H2SO4中
C．浓H2SO4滴入萤石中，加热
D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
5.（2001春季全国6）关于氮族元素（用R代表）的下列叙述正确的是( )
A．最高化合价是+5 B．氢化物的通式为RH5
C．非金属性由上到下递增 D．其含氧酸均为一元强酸
6.（2001题2）汽车排放的尾气中因含有氮的氧化物，而污染大气，造成产生氮的氧化物的主要原因是( )
A．燃烧含氮化合物燃料引起的 B．燃烧含铅汽油引起的
C．是由于燃烧不充分引起的 D．是在气缸中N2被氧化生成的
知能训练
1．第二次世界大战期间，某国有支侦察小分队发现了一座十分隐蔽且又戒备森严的军火厂。上级要求小分队在三天内必须炸毁它，结果他们用十多只涂有化学药剂的老鼠完成了任务，据你推测这种药剂是( )
A．TNT B.KMnO4和H2SO4 C. 黑火药和甘油 D. 白磷和CS2溶液
2．只含有一种元素的物质( )
A．可能是纯净物也可能是混合物 B. 可能是单质也可能是化合物
C．一定是纯净物 D. 一定是一种单质
3．Na3N是离子化合物，它和水作用可产生NH3。下列叙述正确的是( )
A．Na3N与盐酸反应生成的都是盐 B．Na＋和N3－的电子层结构不相同
C．Na＋的半径大于N3－的半径 D．在Na3N与水的反应中，Na3N做还原剂
4．已知亚磷酸（H3PO3）只能生成两种钠盐（NaH2PO3和Na2HPO3），由此可知下列说法正确的是( )
A．亚磷酸中的磷呈＋5价 B. 亚磷酸是二元酸
C．亚磷酸有氧化性和还原性 D. 亚磷酸盐无正盐
5．安全火柴在摩擦起火的过程中，起化学反应的是( )
A．氯酸钾和二氧化锰 B.氯酸钾和白磷 C．氯酸钾和红磷 D. MnO2和Sb2S3
6．为了确定某样品是否被氧化，所选试剂（括号内物质）不正确的是( )
A．FeCl2（NH4SCN溶液） B. KI（淀粉溶液）
C．白磷（紫色石蕊溶液） D. Na2SO3（BaCl2溶液）
7．六氧化四磷的分子结构中只含有单键，且每个原子的最外层都满足8电子结构，则该分子中含有的共价键的数目是( )
A．10 B.12 C. 24 D. 28
8．某硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8:1，则金属元素的化合价在反应过程中的变化是( )
A．升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
9．把二氧化碳和一氧化氮的混合气体V ml缓缓的通过足量的过氧化钠固体，体积缩小到V/2 ml，则混合气体中CO2和NO的体积比不可能是( )
A．2:1 B. 3:2 C. 3:4 D. 5:4
10．在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且充满水的容器内，充分反应后，容器内残留m/2 体积的气体。该气体与空气接触后变为红棕色。则m与n的比值为( )
A．3:2 B. 2:3 C. 8:3 D. 3:8
11．加氟牙膏含有微量的氟化物添加剂，可防止龋齿，长期使用加氟牙膏，在牙齿表面会形成一层质地坚硬、溶解度小的氟磷酸钙。其化学式为CaxFy(PO4)z，已知x、y、z都是奇数，其中x等于5， 1mol的CaxFy(PO4)z中含有氟离子的物质的量为( )
A．4mol B. 3mol C. 5mol D. 1mol
12．在一定条件下，某元素的氢化物X可完全分解为两种单质Y和Z。若已知：(1)反应前的X与反应后生成的Z物质的量之比n(X):n(Z)=2:3；(2)单质Y的分子为正四面体构型。
（1）单质Y是 ，单质Z是 （填写名称或分子式）；
（2）Y分子中共含 个共价键；
（3）X分解为Y和Z的化学方程式为 。
13．三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物（如NO2），当加热至一定温度时，它发生如下分解：C3N3(OH)3＝3HNCO。HNCO（异氰酸，其结构是H－N＝C＝O）能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。
①写出HNCO和NO2反应的化学方程式，分别指明化合物中哪种元素被氧化？哪种元素被还原？标出电子转移的方向和数目。
②如按上述反应式进行反应，试计算吸收1.0 kg NO2气体消耗的三聚氰酸的质量。
第2课时 氨 铵盐 硝酸
课题： 氨 铵盐 目标要求 完成情况
考考纲要求 1.掌握氨气分子的结构、性质、用途及相互关系； 掌握
2. 掌握铵盐的性质和铵离子的鉴别方法，掌握氨气的实验室制法； 了解
3.掌握硝酸的性质。 掌握
考点预览： 1.氨气分子的结构、性质、用途及相互关系；氨水的性质、有关氨气溶于水的计算。氨水、液氨的区别，氨水溶液中存在有关平衡问题。2. 铵盐的性质和铵离子的鉴别方法，氨气的实验室制法；氨和铵的异同。3. 硝酸的性质，掌握硝酸的工业制法。
重点难点：氨气分子的结构、性质、用途；硝酸的性质；
知识梳理
（一）氨
1.氨的物理性质
纯净的氨气是 色、 的气体。氨很容易 ,液氨气化要 大量热量，故液氨常用作 剂。常温常压下，1体积水中可溶解 体积NH3。
2.氨的结构
氨 气
分子式 键的极性 性
电子式 分子极性 分子
分子构型 形 晶体类型 晶体
3. NH3的化学性质
(1)氨与水的反应
氨气的水溶液叫氨水，在氨水溶液中存在如下平衡： ，氨水显弱碱性，具有碱的通性，可使红色石蕊试纸变蓝，故常用湿润的红色石蕊试纸检验NH3的存在。氨水中存在的分子有 、 、 ，存在的离子有 、 、 ，但通常把 当作溶质,0.1mol/L氨水的含义是 。氨水的密度比水 ,而且密度随浓度的增大而 。
思维小火花：关于氨水的几个问题
氨水是弱电解质溶液，但氨水中为电解质的溶质是 而不是 。
氨水是很好的沉淀剂，可使多种阳离子：Mg2＋、Fe3＋、Al3＋、Ag＋、Cu2＋等生成沉淀。其中AgOH、Cu(OH)2 等沉淀遇过量的氨水会生成络离子而溶解。如：
向AlCl3溶液中加人过量氨水：
银氨溶液的配制：
涉及氨水的离子方程式的书写
a、氨水作反应物，用分子式NH3 H2O表示。
b、与强碱反应生成氨水时，如使用的反应物为浓溶液或在加热条件下，用下式表示：
;如使用的反应物为稀溶液，用下式
表示：
(2)与酸的反应：
氨气与氯化氢反应： ，现象
氨气、二氧化碳依次通人饱和NaCl溶液中：
(3) 与氧化剂反应：
NH3和O2在催化剂存在下发生的化学反应为： ,此反应中的氧化剂是 、氧化产物是 ,电子转移的数目是 e-。
NH3与CuO在加热条件下的反应 。
NH3与Cl2反应
4. 氨气的制法
(1)氨气的实验室制法：用铵盐与碱共热。
反应原理:
发生装置：固+固+加热型。与制备 和 气体相似
收集方法：用 法收集。
检验：a.用 试纸检验；
b.用 检验。
干燥：不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂，因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应，生成相应的盐。所以NH3通常用
干燥。
(2)浓氨水滴入碱石灰(或固体NaOH、生石灰)混合制 NH3
(3).工业制法:
（二）.铵盐(NH4+)
1.物理性质：铵盐 溶于水,均为 化合物。
2.结构：铵盐常温下为 晶体，含有 键、 键和 键，是由 元素组成的离子化合物。
3.化学性质：
不稳定性：铵盐受热都发生分解,不同物质、不同温度、分解产物有所不同。
氯化铵的分解：
碳酸氢铵的分解：
NH4NO3受热分解产物较复杂：a、N2O、H2O b、N2、O2、H2O
a、 b、
由此可见：不是所有的铵盐分解都产生氨气
思考：碘与氯化铵组成的固体混合物能用加热法分离吗？
②与碱反应
或
③水解反应：
4.NH4＋的检验：
NH4+ 鉴别的常用试剂: 有关的离子方程式 。
操作及现象为：
5.用途：可用作氮肥，炸药，焊药。
（三）。硝酸
1、硝酸的物理性质
（1）纯硝酸是 色、有 气味的液体，密度为1.5027g/cm3。
（2）低沸点（83℃）、易挥发，能跟水 互溶在空气中遇水蒸气呈 状。
98%以上的硝酸叫“ 硝酸”，常用浓硝酸的质量分数为69%
2、硝酸的化学性质
（1）强酸性：具有酸的通性,稀硝酸遇石蕊试液变红色，浓硝酸遇紫色石蕊试液先变红（H+作用），随后褪色（氧化作用）。
（2）硝酸的化学特性：
.不稳定性 : 。
注意：a、硝酸越浓，越易分解。b、浓硝酸久置呈黄色，是由于硝酸分解产生的 溶于硝酸的缘故。可用 、 等方法消除该颜色。
c、浓硝酸应盛放在带 塞的 瓶里，并存放在阴暗处。
.强氧化性：HNO3中+5价N有很强的得电子能力，故HNO3与金属反应不放出H2；
HNO3能与除Au、Pt外的金属反应。
a、常温下浓HNO3使Fe、Al ，但铁与稀HNO3或在加热的条件下与浓HNO3都能反应：如Fe(少量) + HNO3(浓)： 。
Fe(过量) + HNO3： 。
b、能溶解Cu等不活泼金属
Cu与浓HNO3反应：
Cu与稀HNO3反应：
c、与非金属反应
碳与浓HNO3反应：
硫与浓HNO3反应：
P与浓HNO3反应：
d、与其它还原性物质的反应（如H2S、FeS、SO2、Na2SO3、HBr、HI等）
Na2SO3+ HNO3(稀) )： 。
e、王水：浓硝酸和浓盐酸（体积比为 ），它的氧化性比硝酸强，能溶解Pt、Au
注意：在中性、碱性溶液中NO3-几乎与所有离子能大量共存,但在酸性较强时NO3-与某些还原性的离子不能大量共存。
不慎将浓硝酸弄到皮肤上，应立即 ，再用
洗涤。
3、硝酸的制法：
（1）实验室制法：
1 反应原理： （ 酸制 酸）
2 加热温度不宜过高是因为： 。
3 由于硝酸具有强烈的氧化性，对橡胶制品有强烈的腐蚀作用，不宜采用制Cl2的装
置。常采用曲颈甑玻璃仪器制硝酸。
（2）工业制法：
. NH3 + O2 . NO + O2
. NO2 + H2O
注意:a、氨氧化生成的NO由于反复氧化,所以原料氨气与产物硝酸的计算关系式理论
应为：NH3:HNO3 = b、尾气（N0、NO2）处理：常用碱液吸收法
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O ， 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
疑难点拨
一、氧化性酸和酸的氧化性的区别
所谓氧化性酸是指酸根部分易于获得电子的酸，如浓H2SO4、HNO3等，由于其中S＋6、N＋5易获得电子，表现出很强的氧化性；而盐酸、氢硫酸、H2CO3、H3PO4等酸根部分不能或不易获得电子，所以它们是非氧化性酸。
在水溶液中任何酸都能不同程度地电离出H＋，H＋在一定条件下可获得电子形成H2，从这一点看，酸都具有氧化性，这是H＋的氧化性，它和氧化性酸中中心元素处于高价态易获得电子具有的氧化性是不同的。
区别上述两个概念的关键在于：酸根部分易得电子→有氧化性→氧化性酸；酸电离出H＋→有氧化性→酸的氧化性。
二、铵盐分解规律
1、如果组成铵盐的酸是挥发性的，则固体铵盐受热解时，氨气与酸一起挥发，冷却时又重新结合成铵盐。如NH4Cl为此类铵盐。NH4ClNH3+HCl
2、如果组成的铵盐是难挥发性酸则固体铵盐受热分解时，只有氨呈气态逸出，而难挥发性的酸残留在加热的容器中。如(NH4)2SO4、(NH4)3PO4为此类铵盐。
(NH4)2SO42NH3↑+H2SO4 (NH4)3PO43NH3↑+H3PO4
3、如果组成的铵盐的酸是具有强氧化性的酸，在较低的温度下慢慢分解可得到NH3和相应的酸。如NH4NO3：NH4NO3====HNO3+NH3↑。
由于硝酸具有氧化性，能将氨气氧化，从微热至不同的温度分别可得到N2O、NO2、N2O3、N2等。NH4NO3加热到190℃时分解生成一氧化二氮和水：NH4NO3N2O↑+2H2O
如果加热NH4NO3的温度达到480℃～500℃或NH4NO3受到撞击，分解生成氮气、氧气、水，发生爆炸。
在特殊温度下才有可能放出氨气：NH4NO3 NH3↑+HNO3
注意：NH4INH3↑+HI, 2HIH2+I2
三、酸式盐的生成与性质
1、溶解性：绝大多数的酸式盐易溶于水，而且酸式盐的溶解度大于正盐。如Ca(HCO3)2＞CaCO3，Mg(HCO3)2＞MgCO3，但NaHCO3的溶解性小于Na2CO3
2、电离及溶液的酸碱性
(1)水溶液中：①NaHCO3=Na＋+ HCO3－ HCO3－==H＋+CO32－②NaHSO4= Na＋+ H＋+ SO42－或NaHSO4= Na＋+ HSO4－
(2)熔化状态下：①2NaHCO3（熔）= Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3（熔）= 2Na＋+CO32－,（NaHCO3在熔化状态下不存在，要分解）。②NaHSO4= Na＋+ HSO4－
(3)水溶液的酸碱性
酸式盐溶于水后，溶液的酸碱性与酸式阴离子的电离和水解程度的大小有关，如果电离大于水解，则溶液显酸性；如果电离小于水解，则溶液显碱性。所以酸式盐溶液不一定显酸性，相反，绝大多数酸式盐水溶液显碱性，只有HSO4－、H2PO4－、HSO3－等盐的水溶液显酸性。
3、酸式盐的热稳定性
(1）一般说来，正盐＞酸式盐＞相应的酸。如碳酸的水溶液稍受热就会分解，碳酸氢钠在270℃左右分解，而碳酸钠要在850℃以上的灼热条件下才会分解。
(2)一般说来，多元弱酸（如H2CO3 、H2SO3）易分解，其酸式盐受热也易分解，如2NaHSO3=Na2SO3+SO2↑+H2O，多元酸较稳定，其酸式盐也较稳定，如H2SO4较H2CO3稳定，则NaHSO4要较NaHCO3稳定。
典型例题
例1 Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能，近年来此领域研究有很大发展，因此这三位教授荣获了1998年诺贝尔医学及生理学奖。下列关于NO的叙述不正确的是（1999年全国高考题）
A.NO可以是某些含低价N物质氧化产物 B.NO不是亚硝酸酐
C.NO可以是某些含高价N物质的还原产物 D.NO是棕色气体
思路分析：本题看似很深奥，实际不然，考查的落点是中学化学常见物质NO的有关性质。根据NO中氮元素的化合价（+2）处于氮元素中间价态，应用氧化还原反应原理可推知：NO既可能是低价含N物质的氧化产物，又可能是高价含N物质的还原产物；根据酸酐概念亚硝酸酸酐应是N2O3；NO应是无色气体。
答案：D
方法要领：要答好这类“高起点，低落点”试题，首先要克服心理障碍，找准题中化学知识运用的着落点，其次，要掌握好重要基本概念和基本理论。这类试题所涉及的基本理论通常是结构理论（包括原子结构中的质量数=中子数+质子数，质子数、核电荷数、核外电子数之间关系等）、分子结构中微粒成键规律、氧化还原反应规律；所涉及的概念通常是原子相对原子质量、同位素、同素异形体等。
例2 右图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气（气体体积均在标准状况下测定），保持温度、压强不变，则容器内的密度（1993年上海高考题）
A.等于1.369g/L B.等于2.054g/L.
C.在1.369g/L和2.054g/L之间 D.大于2.054g/L
思路分析：题给的密闭容器中通入O2后发生2个化学反应：2NO+O2=2NO2
2NO2 N2O4。为便于计算和推导，可将题给22.4mLNO转换为22.4LNO，将题
给11.2mLO2转换为11.2LO2，即容器内盛有1molNO，充入0.5molO2。根据质量守恒定律，容器内的总质量为：1mol×30g/mol+0.5mol×32g/mol=46g。
假定1molNO与0.5molO2恰好完全反应，则生成1molNO2。在标准状况下1molNO2的体积为22.4L，此时混合气体的密度为46g/22.4L=2.054g/L。但是，由于反应2NO2 N2O4的存在，且保持温度、压强不变，因此使平衡混合气体的体积小于22.4L，故其密度必定大于2.054g/L。
答案：D
方法要领：解本题时最容易忽略2NO2 N2O4的平衡（这是一个隐含的平衡），而误选B。
在涉及到的NO2或N2O4有关量的计算问题，一般要考虑可逆反应2NO2 N2O4的存在对有关量（气体物质的量、体积、密度、式量等）的影响，这是同学们应重视的一个知识点。
例3 已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换，又知次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)却不再能跟D2O发生氢交换。又此可推断出H3PO2的分子结构是（1994年全国高考题）
思路分析：由H3PO4在有三个氢原子可以与D2O发生氢交换及题给H3PO2分子结构知：-OH中的H原子能与D2O发生H交换。现H3PO2能与D2O发生H交换而NaH2PO2则不能(说明NaH2PO2分子中没有羟基H原子)，可以类推出H3PO2中只有一个-OH，从而选B。
答案：B
方法要领：本题题给信息的实质是：含氧酸分子中的H原子，只有与氧原子结合形成羟基-OH结构时，才有酸性。由于次磷酸H3PO2只能电离出一个H+，它是一元酸；NaH2PO2中的H原子不能电离，也不能与碱反应，NaH2PO2属于正盐。同理CH3COOH分子中只有一个-OH，乙酸是一元酸。因此“含氧酸分子中含有几个H原子，就是几元酸”的说法是错误的。
此题为信息给予题，它以一般学生没有接触过的知识实例作为原型（磷酸分子中3个-OH中的H可D2O发生H交换），要求学生在原型的启发下求解。这类题一般思路为：分析原型→找出规律[只有活泼的氢（能电离的H）才能发生氢交换]→比较问题和原型→建立联系→应用规律→完成迁移。
例4 用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：（1996年高考化学试测题）
（1）铜跟浓硝酸反应；（2）铜跟稀硝酸反应；（3）铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述中正确的是
A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等
B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等
C.所消耗的铜的物质的量是：途径（3）>途径（1）>途径（2）
D.所消耗的硝酸的物质的量是：途径（1）>途径（2）>途径（3）
思路分析：本题是评价制备方案的优劣。从绿色化学角度看（1）要节约原料；（2）是副产品对环境污染小。（1）Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，(3)2Cu+O2=2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O。若生成3molCu(NO3)2，可得消耗原料量及生成污染物NOx的量（见下表）：
Cu(NO3)2 Cu HNO3 NOx
（1） 3mol 3mol 12mol 6mol
（2） 3mol 3mol 8mol 2mol
（3） 3mol 3mol 6mol 0mol
由上表知：（1）耗HNO3最多，生成污染物最多；（3）耗HNO3最少，没有污染物。
答案：A、D
方法要领：本题考查对硝酸性质、用途的理解及氧化还原反应知识，通过分析比较选择出最佳途径的能力。
从不同浓度硝酸与铜的反应可以看出，在硝酸与铜的反应中，硝酸充当了氧化剂和提供硝酸根两种作用，因稀硝酸与铜反应时，氮元素的化合价由+5降为+2价，故作为氧化剂消耗的硝酸较少，而（3）中氧气为氧化剂，硝酸全部用提供酸根用，故消耗硝酸的为(1)>(2)>(3)。
例5 在下图装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则a和b 分别是（1995年全国高考题）
思路分析：产生喷泉的条件：气体在液体中的溶解度很大，产生足够的压强差（负压）。CO2在水中溶解度不大，不能产生喷泉，但在NaOH溶液中因发生CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，其溶解度显著增大，此时形成喷泉。题干要求液体充满烧瓶。
答案：B、D
方法要领：中学阶段，在水中能形成喷泉现象常见的有NH3、HCl、HBr、HI、SO2等溶解度大的气体；CO2、H2S、Cl2等在水中溶解度不大的气体，不能形成喷泉，但若将水改成NaOH溶液，这些气体在碱性溶液中溶解度显著增大，从而形成喷泉；此外，喷泉实验装置若发生改变，也可能使本来不能形成喷泉的气体形成喷泉，因此，要从产生喷泉的条件认识形成喷泉的本质。
例6 同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3，②NO2，进行喷泉实验，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为（1998年上海高考题）
A.①>② B.①<② C.①=② D.不能确定
思路分析：设圆底烧瓶的体积为VL，所含气体的物质的量为xmol。则：
c(NH3)=x/Vmol/L 而3NO2+H2O=2HNO3+NO，c(HNO3)=[2/3xmol]÷[2/3VL]= x/V mol/L。
答案：C
方法要领：只要在同温同压下，单一气体（或某一气体中混有空气）如进行喷泉实验（在H2O中）后所得溶液的浓度均相同。它与液体上升高度无关。如是标准状况则浓度为1/22.4mol/L。
注意：若误以为NO2与H2O生成HNO3的物质的量为2/3x，而忽视了溶液的体积也是2V/3L的话，就会得出两者浓度不等的结论。
高考真题
1．（08年上海化学·15）已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。右图所示为气体扩散速度的试验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。下列关于物质甲、乙的判断正确的是C
A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸 B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水
C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸 D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水
2、(05上海)3、据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是（ ）
A、N4是N2的同素异形体 B、N4是N2的同分异构体
C、相同质量的N4和N2所含原子个数比为1:2 D、N4的摩尔质量是56g
3、（05全国卷Ⅲ）下列气体的制备可采用右图装置的是（ ）
A．铜与浓硝酸反应制NO2
B．铜与稀硝酸反应制NO
C．乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D．氯化钠与浓硫酸反应制HCl
4、（05江苏）下列有关试剂的保存方法，错误的是（ ）
A 浓硝酸保存在无色玻璃试剂瓶中
B 少量的钠保存在煤油中
C 氢氧化钠溶液保存在具橡皮塞的玻璃试剂瓶中
D 新制的氯水通常保存在棕色玻璃试剂瓶中
5、（05江苏）（8分）某同学拟用氯化钙固体、碳酸钠溶液和稀硝酸等试剂，先制得碳酸钙，最终制得纯净的硝酸钙晶体。
（1）写出制取过程中反应的离子方程式：
、 、
（2）请帮助该同学完成下列实验操作步骤（不要求回答使用的仪器）
①用蒸馏水完全溶解CaCl2后，加入 。
②将反应后的混合物过滤，并用适量蒸馏水洗涤沉淀至无Cl－。
③加入 ，使沉淀完全溶解。
④ ，得到纯净的硝酸钙晶体。
6、（05江苏）Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为( )
A．1∶7 B．1∶9 C．1∶5 D．2∶9
7、(10分)稀薄燃烧是指汽油在较大空/燃比（空气与燃油气的体积比）条件下的燃烧。随着全球能源危机的加剧，稀薄燃烧技术的研究受到了人们的重视，但稀薄燃烧时，常用的汽车尾气净化装置不能有效地将NOx转化为N2。不同空/燃比时汽车尾气中主要污染物的含量变化如右图所示。
⑴稀薄燃烧技术除能节约能源外，还具有的优点是 （填一项）。排放到大气中的NOx会导致酸雨 等环境问题（填一项）。
⑵某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能。
若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。为比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是 。
⑶若某一催化剂能同时催化NH3等还原性气体与的反应NOx的反应。将该催化剂分别用于催化还原等物质的量的两种气体：①纯NO气体，②汽车尾气。消耗的物质的量较多的可能是________（填字母），原因是
。
A．① B．② C．都有可能
8．（A）（08年上海化学·26）如下图所示，将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来，将乙针筒内的物质压到甲针筒内，进行下表所列的不同实验（气体在同温同压下测定）。
实验序号 甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象
1 10 mLFeSO4溶液 10 mLNH3 生成白色沉淀，后变色
2 20 mLH2S 10 mLSO2
3 30 mLNO2(主要) 10 mLH2O(l) 剩有无色气体，活塞自动向内压缩
4 15 molCl2 40 mLNH3
试回答下列问题：
（1）实验1中，沉淀最终变为 色，写出沉淀变色的化学方程式 。
（2）实验2甲针筒内的现象是：有 生成，活塞 移动（填向外、向内、不）。
反应后甲针筒内有少量的残留气体，正确的处理方法是将其通入 溶液中。
（3）实验3中，甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体，那么甲中最后剩余的无色气体是 ，写出NO2与H2O反应的化学方程式 。
（4）实验4中，已知：3Cl2+2NH3 AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT →N2+6HCl。甲针筒除活塞有移动，针筒内有白烟产生外，气体的颜色变化为 ，最后针筒中剩余气体的体积约为 mL。
知能训练
1．用加热的方法可分离的一组物质是（ ）
A．氯化铵和消石灰 B．碳铵和过氧化钠
C．碘和食盐 D．硝酸铵和硫酸钠
2．下列各组气体，在通常条件下能稳定共存的是（ ）
A．NH3、O2、HCl B．N2、H2、HCl C．CO2、NO、O2 D．HBr、O2、Cl2
3．某化合物NH5（固体）能与水反应产生氢气，下列叙述不正确的是（ ）
A．NH5是离子化合物 B．NH5与水反应后溶液呈酸性
C．NH5与水反应时，NH5作氧化剂 D．NH5受热可能发生分解
4．从某些反应看：NH3和H2O，NH4＋和H3O＋，NH2－和OH－，N3－和O2－两两类似，据判断下列反应不正确的是（ ）
(1) 2Na + 2NH3 = 2NaNH2 + H2↑ (2) CaO + 2NH4Cl = CaCl2 + 2NH3↑
(3) 3Mg(NH2)2 = Mg3N2 + 4NH3↑ (4) NH4Cl +NaNH2 = NaCl + 2NH3↑
A．只有(3) B．只有(2) C．只有(2)(3) D．(1)(2)(3)(4)
5．下列反应适用于实验室制备重氨（ND3）的是（ ）
A．重氢（D2）与氮气合成法 B．重水（D2O）与氮化镁反应
C．ND4Cl和消石灰共热 D．通氨气于重水中进行氢交换
6．氢叠氮酸HN3与氢卤酸相似，它是易挥发的弱酸。下列叙述中不正确的是（ ）
A．它的水溶液中存在着N3－离子 B．是无色、有刺激性气味的气体
C．NaN3与稀硫酸作用生成HN3 D．它与氨气作用生成的是共价化合物
7．“摇摇冰”是一种即用即饮的饮料，吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质是（ ）
A．氯化钠 B．固体硝酸铵 C．固体氢氧化钠 D．生石灰
8．同主族元素形成同一类型的化合物，其结构与性质往往相似，碘化磷（PH4I）是一种无色晶体，下列关于它的描述错误的是（ ）
A．很稳定、高温下不分解 B．能与强碱反应放出气体
C．该化合物含有共价键、配位键和离子键 D．它的水溶液呈中性
9．在隔绝空气条件下加热，不能升华的物质是 （ ）
A．碘 B．红磷 C．氯化铵 D．干冰
10．下列事实可证明氨水是弱碱的是（ ）
A．铵盐受热易分解
B．氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
C．0.1mol/L 氨水可以使酚酞试液变红
D．0.1mol/L 氯化铵溶液的pH值约为5
11．物质的量相等的下列气体，常温下在密闭容器中混合，完全反应后，容器压强降低最多的是 （ ）
A．NH3和O2 B．NO和O2 C．H2S和Br2 D．H2和Cl2
12．金属机械加工后的废切削液中含2％～5％ NaNO2，直接排放会造成环境污染，下列试剂中可能使其转化为N2的是（ ）
A．HNO3 B．(NH4)2SO4 C．Na3PO4 D．浓H2SO4
13．某混合气体可能有CO、CO2、NH3、HCl、H2和水蒸气中的一种或几种，当一次通过澄清石灰水（无浑浊现象）、氢氧化钡溶液（有浑浊现象）、浓硫酸、灼热的氧化铜（变红）和无水硫酸铜（变蓝）时，则可断定该混合气体中一定有（ ）
A．CO2、HCl、H2 B．CO、H2、H2O C．CO、NH3、H2 D．CO、HCl、H2O
14．0.5mol 硝酸铵在一定条件下可分解成0.2mol 硝酸和16.2g 水以及另外一种气态物质，该气态物质可能是 （ ）
A．NO B．N2O C．N2O3 D．N2
15．1.92g铜投入一定量的浓HNO3中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标况下672ml气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标况下一定体积的O2恰好使气体完全溶于水中，则通入氧气的体积是 ( )
A．504ml B．168ml C．224ml D．336ml
16．锌和稀硝酸反应时，消耗的锌和参加反应的硝酸的物质的量之比是2:5，则此时硝酸被还原的产物可能是( )
A．N2O B．NO C．N2O3 D．NH4NO3
17．现有下列物质，其中必须保存在棕色瓶里的是( )
(1)氯水 (2)氨水 (3)浓硝酸 (4)氢氧化钠 (5)溴
A．全部 B．(1)(3)(5) C．(1)(3) D．(1)(2)(4)
18．6.4g铜与过量硝酸（8mol/L、60ml）充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H＋为n mol，此时溶液中所含NO3－的物质的量为( )
A．0.28mol B．0.31mol C．(n+0.2) mol D．(n+0.4) mol
19．含n g HNO3的稀溶液，恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有n/4 g HNO3被还原成NO（无其它还原产物），则n值不可能是( )
A．12.6 B．16.8 C．18.9 D．25.2
20．某单质跟浓硝酸反应时，每有0.25mol单质反应就消耗1mol硝酸，则该单质氧化后元素的化合价可能是( )
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
21．下列各组离子在溶液中可以大量共存，加入足量的FeBr2晶体时，只有一种离子浓度明显减少的是( )
A．K＋、OH－、CO32－ B．Na＋、Cl－、Ag＋
C．K+、SO42－、S2－ D．H＋、Cu2＋、NO3－
22. 在浓硝酸中放入铜片：
①开始反应的化学方程式为 ，实验现象为 。
②若铜有剩余，则反应将要结束时的反应方程式是 。
③待反应停止后，再加入少量25％的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是
。
④将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6L（标准状况）。则所消耗的硝酸的物质的量是 ，所得气体的平均相对分子质量为 。
23．常温下某混合气体，可能有CL2、HCl、NO、H2、O2、CO2、N2、NH3中的若干种组成。取200ml该混合气体做如下实验：（1）将混合气体通过足量的浓硫酸，体积减小40ml；（2）剩余气体通过Na2O2粉末，经充分反应，体积又减少40ml；（3）再将余下的气体引燃后冷却至室温，体积又减少105ml；（4）将（3）余下的气体通过足量灼热的铜丝，体积又减少5ml。最终余下10ml气体。
已知整个实验过程中气体无颜色变化，则混合气体是由 组成的，其物质的量之比为 。
24．标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得的浓度为12.0mol/L，密度为0.915g/cm3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。（本题中氨的式量以17.0计算，ρ水＝1.00g/cm3）
NO
尾气处理
检 测
催化反应器
NO、
NH3
12 13 14 15 16 17 18
A：NOX
B：CO
C：碳氢化合物
C
B
A
空/燃比
水
冷却结晶F
过量银循环使
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元素化合物
第27讲 无机非金属材料主角—硅
课题： 碳族元素 目标要求 完成情况
考考纲要求 1了解硅在自然界的存在形式知道晶体硅是良好的半导体材料，能说出它的主要用途了解二氧化硅与氢氟酸、碱性氧化物、强碱反应硅酸的制备方法。 了解
1．知道二氧化硅的物理性质、能列举二氧化硅制品的主要用途2．晶体硅的工业制法。 了解
考点预览： 1. 硅的结构和性质。2. 二氧化硅的性质。
重点难点：
SiO2的结构、SiO2的性质，硅酸盐的组成
知识梳理
在地壳里，硅的含量在所有元素中居第次于氧全部以＿＿＿＿＿ 态存在。硅元素位于元素周期表中的第＿＿＿周期，族：＿＿其原子结构示意图：＿＿＿＿＿。
一、二氧化硅及硅酸
1、二氧化硅
(1)物理性质:二氧化硅广泛存在于自然界中，沙子、石英的主要成分就是二氧化硅，SiO2不溶于水，熔点＿＿＿、硬度＿＿＿。水晶、石英是二氧化硅晶体。
(2)结构:二氧化硅晶体是由硅原子和氧原子构成的，晶体中硅原子和氧原于的个数比为＿＿＿，Si02晶体的平面结构图：
(3)二氧化硅出化学性质
①酸性氧化物的性质:Si02是酸性氧化物，是 ＿＿＿ 的酸酑，＿＿＿于水。常温下Si02与NaOH溶液反应得到硅酸钠(Na2SiO3)，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
高温下Si02能和碱性氧化物(如CaO)反应生成硅酸盐，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②常温下，SiO2能与氢氟酸(HF)反应，此反应常用于刻蚀玻璃，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。
③二氧化硅的弱氧化性:Si02高温下与C作用可制取粗硅，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4)二氧化硅的用途 :①Si02是制造光导纤维的主要原料。②Si02常被用来制造石英表中的压电材料(3)Si02用于制造各种玻璃制品。
思考:(1)实验室为什么不用带玻璃塞的试剂瓶盛放NaOH溶液 应用什么样的塞子 (2)Si02不溶于水，如何由Si02制取H2SiO3
2、硅酸
(1)硅酸(H2Si03)硅酸不溶于水，其酸性比碳酸的酸性＿＿＿。
(2)硅酸钠(Na2Si03): Na2SiO3的水溶液俗称水玻璃，常用作黏合剂。往Na2SiO3溶液中通人CO2，能制得硅酸，反应的化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
二、硅酸盐
1、硅酸盐制品性质稳定、熔点较高，大都难溶于水，
(1)硅酸盐的组成比较复杂，常用氧化物的形式表示。表示顺序为：活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水。例如：硅酸钠(Na2Si03)改写为氧化物形式为：＿＿＿＿＿＿＿＿；钠长石： (NaAlSi308)改写为氧化物形式为＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)玻璃①生产原料：＿＿＿＿＿＿＿＿。②生产设备：＿＿＿＿＿＿＿＿。
③生产过程：把原料粉碎并按适当比例混合后，放人玻璃熔炉中加热、熔化，冷却后得到普通玻璃。主要的化学反应有：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
④主要成分：普通玻璃是Na2Si03、CaSi03和SiO2在一起的混合物。
⑤重要性质：玻璃在常温下呈固态，没有固定的熔点，受热在一定温度范围内逐渐软化。
⑥玻璃的种类：铅玻璃(用于制光学仪器)；有色玻璃[蓝色钴玻璃(Co202)、红色玻璃(Cu2O)；钢化玻璃(用于汽车车窗)：
(3)水泥：水泥是重要的建筑材料，其主要成分是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，水泥具有＿＿＿＿性。
(4)陶瓷：陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料，①高温结构陶瓷，如氮化硅(Si3N4)陶瓷，碳化硅(SiC)陶瓷等。②生物陶瓷：如氧化铝陶瓷(A1203)，氧化锆陶瓷(Zr02) 等； ③压电陶瓷：以钛酸钡(BaTi03)和钛酸铅(PbTi03)为主要成分。
三、硅单质
1、硅的物理性质
单质硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是＿＿＿色、有＿＿＿光泽、脆而硬的固体，是良好的＿＿＿材料。
2．硅的化学性质
(1)常温下硅的化学性质稳定，但能和氟(HF)、强碱(NaOH)发生反应。
①硅和氟气反应生成四氟化硅气体，化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②硅和氢氟酸反应生成四氟化硅，放出学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
③硅与NaOH溶液作用生成硅酸钠，反应的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)在加热条件下，硅能和某些非金属单质发生反应。
①硅与氧气在加热时反应生成二氧化硅程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②硅和C12在加热条件下反应生成四氯的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。3．硅的制取：自然界中没有游离态的硅，常见的化合态的硅有＿＿和＿＿等。工业上，
用焦炭在电炉中还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅。反应的化学方程式：＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。在该反应中，氧化荆是＿＿＿＿，还原剂＿＿＿＿。
4．硅主要的用途：硅可以用来制造＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等。
四、小结：比较SiO2、CO2在物理化学性质上异同。
二氧化碳 二氧化硅
状态
溶解性
与NaOH反应
与酸反应(HF)
CO2通入水玻璃
SiO2与Na2CO3高温下反应
疑难点拨
一、 硅及其化合物的有哪些特性？
1.Si的还原性大于C，但C却能在高温下还原出Si：SiO2+2C=Si+2CO↑
2.非金属与碱反应一般无氢气放出，但Si可以：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
3.非金属单质一般不与无氧酸反应 ，但Si可以与HF作用：Si+4HF=SiF4+2H2↑
4.非金属单质一般为非导体，但Si可以作为半导体。
5.SiO2是硅酸的酸酐，但不溶于水，不能直接与水作用生成硅酸。
6.非金属的氧化物的熔点一般较低，但二氧化硅的熔点很高，原因是它为原子晶体。
7.酸性氧化物一般不与酸反应，但SiO2可以与HF酸作用： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
8.硅酸不溶于水。
二、为什么玻璃没有固定的熔点？
有规则空间排列的晶体是有固定熔点的。玻璃是一种玻璃态物质，玻璃态是介于结晶态与无定形之间的一种物质状态。它的结构特点是：它的粒子不象晶体那样有严格的空间排列，但又不象无定形那样无规则排列。人们把玻璃态的这种结构特征称为“短程有序而远程无序”。即从小范围来看，它有一定的晶体排列，但从整体上看，却像无定形物质那样无晶形的排列规律。所以，玻璃态物质没有固定的熔点，而是在一定的温度范围内逐渐软化而变化为液态。
三、玻璃瓶塞会跟NaOH等碱性溶液反应，为什么NaOH溶液还能用玻璃瓶盛装？
由于玻璃不是简单的Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2机械混合物,它们相互结合为多聚硅酸的长链,金属阳离子处于无规则的多聚硅酸的长链包围之中。所以玻璃中的Na2SiO3 、CaSiO3 、 SiO2不是独立存在的，即玻璃中SiO2与一般所说的是有区别的。瓶口内侧与瓶塞都是经过磨砂处理的，表面粗糙，造成碱性的液体容易滞留，并且水分蒸发，碱液浓度增大，促使二者更易反应。其他部位因表面光滑而难于反应。由于从组成和结构上看多聚硅酸的长链与SiO2相似，所以通常把玻璃跟NaOH等碱性溶液反应简单地看成SiO2与碱溶液的反应。
四、二氧化硅与碳酸钠和碳酸钙反应的原因？
玻璃工业生产的主要原理是在强热的条件下发生：
Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2 ↑，CaCO3 + SiO2 = CaSiO3 + CO2 ↑
上述反应都是在高温条件下进行的，有利于二氧化碳从体系中挥发出来，而二氧化硅不行，所以反应可以进行。符合难挥发性的酸酐制取易挥发性的酸酐的道理。所以上述反应不与“Na2SiO3 + CO2+H2O= Na2CO3+ H2SiO3↓”矛盾，因为后者是在溶液中进行的，符合复分解反应的原理。
五、怎样用氧化物来表示硅酸盐？
氧化物的顺序：活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→水，氧化物前系数的确定：除氧元素外，其他的元素按配置前后原子个数守恒原则配置系数。注意事项：氧化物之间用“·”隔开；系数配置出现分数应化为整数。如：正长石KAlSi3O8要写成K2O·Al2O3·6SiO2形式。
六、碳族元素化合价有哪些特点？
碳族元素主要化合价为+2和+4，非金属元素还有-4价。其中Pb+2价稳定；其余的+4价稳定。
典例剖析
【例1】向下列物质的浓溶液中缓慢地通入过量CO2气体，整个过程中无明显现象的是
A．水玻璃 B．苯酚钠 C．漂白粉 D．饱和碳酸钠 E．氯化钙
解析： CO2溶于水生成碳酸，碳酸的酸性比盐酸弱，而比硅酸、次氯酸、苯酚强。根据酸与盐反应的规律（弱酸不能制强酸），过量CO2通入硅酸钠溶液中有白色沉淀H2SiO3生成，CO2通入苯酚钠溶液中会生成苯酚浊液；CO2通入次氯酸钙溶液过程中会生成碳酸钙白色沉淀，CO2过量最终沉淀会消失；过量CO2通入饱和碳酸钠溶液会生成碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度比碳酸钠溶解度小而结晶析出；CO2通入氯化钙溶液无明显现象。 答案：E。
规律总结： 此题易出错的地方有三个：①CO2通入氯化钙溶液无明显现象；②题干中CO2是过量的；③碳酸氢钠因溶解度小而结晶析出。
【例2】(2002年上海)将足量CO2通人KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的
物质的量（n）和通入CO2体积（y）的关系正确的是
A 　　 B C 　 D
解析：CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中，首先发生反应CO2+2OH－+Ca2＋=CaCO3↓+H2O，此段时间内随着CO2的不断通入，沉淀量逐渐增加；等Ca(OH)2反应完，溶液中还剩余OH－，再通CO2，即发生反应：CO2+2KOH=K2CO3+H2O，此段时间内，随着CO2的不断通入，沉淀量保持不变; 等KOH反应完，继续通CO2，即发生反应：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2，沉淀量逐渐减少，一直到沉淀完全溶解。D图象符合题意。实际上这里还有一个定量关系：完全生成碳酸钙沉淀所需的CO2的体积和使碳酸钙沉淀完全溶解所需的CO2的体积相等。答案：D。
规律总结：遇到通入气体沉淀又溶解的这类题，首先联想到碳酸盐，亚硫酸盐转化为酸式盐，当全部转化为正盐时，如有OH－，则应把OH－中和完毕，酸式盐再转化为正盐。
【例3】Fe3O4若看作“混合氧化物”时可写成FeO·Fe2O3，若看作一种盐时又可写成Fe(FeO2)2．根据化合价规则和这种书写方法，Pb3O4可以分别写成________和________。
解析: Fe元素有＋2、＋3价，Fe3O4中有1/3Fe元素为＋2价，2/3Fe元素为＋3价．与Fe元素不同，铅是＋2价、＋4价．按化合价规则及题中要求的写法(即低价在前，高价在后，且高价元素形成酸根)，故Pb3O4应改写为下列两种形式2PbO·PbO2和Pb2PbO4。
高考真题
．（08年全国理综Ⅱ·8）对于IVA族元素，下列叙述中不正确的是
A．SiO2和CO2中，Si和O，C和O之间都是共价键
B．C、Si和Ge的最外层电子数都是4，次外层电子数都是8
C．CO2 和 SiO2 都是酸性氧化物，在一定条件下都能和氧化钙反应
D．该族元素的主要化合价式－4和＋2
．（08年山东理综·9）下列叙述合理的是
A．金属材料都是导体，非金属材料都是绝缘体
B．棉、麻、丝、毛及合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
C．水电站把机械能转化为电能，而核电站把化学能转化成电能
D．我国规定自2008年6月1日起，商家不得无偿提供塑料袋，目的是减少“白色污染”
．（08年山东理综·10）下列由事实得出的结论错误的是
A．维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限
B．门捷列夫在前人工作的基础上发现了元素周期律，表明科学研究既要继承又要创新
C．C60是英国和美国化学键共同发现的，体现了国际科技合作的重要性
D．科恩和波普尔因理论化学方面的贡献获诺贝尔化学奖，意味着化学已成为以理论研究为主的学科
．（08年江苏化学·4）下列现象或事实可用同一原理解释的是
A．浓硫酸和浓盐酸长期暴露在空气中浓度降低
B．氯水和活性炭使红墨水褪色
C．漂白粉和水玻璃长期暴露在空气中变质
D．乙炔和乙烯使溴的四氯化炭溶液褪色
．（08年上海化学·22）在石灰窑中烧制生石灰，1 molCaCO3完全分解所需要的能量，可燃烧0.453 mol碳来提供。设空气中O2体积分数为0.21，N2为0.79，则石灰窑产生的气体中CO2的体积分数可能是
A．0.43 B．0.46 C．0.49 D．0.52
6．（08年上海化学·10）右图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与试验事实不相符的是
A．CO2（NaHCO3溶液） 无色喷泉
B．NH3（H2O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
7．（08年全国理综I·27）V、W、X、Y、Z 是由周期表1～20号部分元素组成的5种化合物，其中V、W、X、Z均为两种元素组成。上述5种化合物涉及的所有元素的原子序数之和等于35它们之间的反应关系如下图：
（1）5 种化合物分别是 V 、W 、 X 、Y 、Z ；（填化学式）
（2）由上述五种化合物中的某 2 种化合物反应可生成一种新化合物，它包含了 5 种化合物的所有元素，生成该化合物的化学方程式是 。
（3）V的电子式是 。
8．（11分）（08年广东化学·19）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（钝度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42－等杂质，提纯工艺路线如下：
已知碳酸钠的溶解度（s）随温度变化的曲线如下图所示：
回答下列问题：
（1）滤渣的主要成分为　　　　　　　。
（2）“趁热过滤”的原因是　　　　　　　。
（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是 （写出1种）。
（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是　　　　　　　。
（5）已知： Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1=+532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH1=+473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式　　 　　　　　。
知能训练
一、选择题
1.以下说法正确的是
A.纳米材料是一种称为"纳米"的新物质制成的材料
B.绿色食品是指不含任何化学物质的食品
C.生物固氮是指植物通过叶面直接吸收空气中的氮气
D.光导纤维是以二氧化硅为主要原料制成的
2．玻璃的主要成分之一是二氧化硅。能在玻璃上进行刻蚀，将其制成毛玻璃和雕花玻璃的物质是
A、烧碱 B、纯碱 C 、氢氟酸 D、 盐酸
3．下列氧化物按其形成的含氧酸酸性递增顺序排列的是
A. B.
C. D.
4．对于碳族元素，下列说法正确的是
A．锗、硅元素的单质都是半导体材料 B．CH4、SiH4、GeH4的稳定性依次减弱
　C．H2CO3、H2SiO3、H2GeO3的酸性依次增强 D．C、Si、Ge、Sn、Pb的熔、沸点依次升高
5．下列说法：①硅化学性质很稳定，因此硅在自然界中以游离态形式存在；②硅和二氧化硅晶体都属于原子晶体；③二氧化硅和二氧化碳在物理性质上有很大的差异；④二氧化硅是一种酸性氧化物，它不与任何酸发生反应。正确的是
A．①②③④ B．①②④ C．①④ D．②③
6．二氧化硅属于酸性氧化物的理由主要是
A．硅是非金属元素 B．二氧化硅对应的水化物是可溶性弱酸
C．二氧化硅能与强碱反应生成盐和水 D．二氧化硅不能与酸反应
7．某混合气体中可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3、和H2O (气)中的两种或多种，当混合气体依次通过① 澄清石灰水(无浑浊现象)，② Ba(OH)2溶液(有浑浊现象)，③ 浓H2SO4(无现象)，④ 灼烧氧化铜(变红)，⑤ 无水CuSO4(变蓝)。对该混合气体成分正确判断的是
　A．一定没有CO2，肯定有H2 　　 B．一定有CO、CO2、H2O(气)
　C．一定有H2、CO2、HCl 　　 D．可能有CO2、NH3、H2O(气)
8．将标准状况下224 L CO2通入150 mL 1mol·L－１NaOH溶液中，下列说法正确的是
A．c(HCO3－)略大于c CO32－ B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．cNa＋等于c CO32－与c HCO3－之和 D．c HCO3－略小于c CO32－
9．下列离子方程式，正确的是
A．澄清石灰水通人过量二氧化碳：Ca2＋ +2OH－+CO2 = CaCO3↓+H2O
B．硅酸钠溶液中通人足量二氧化碳：SiO32－+2CO2+3H2O = H4SiO4↓+2HCO3－
C．二氧化硅与烧碱溶液反应：SiO2 +2OH－= SiO32－+H2O
D．硅酸与烧碱溶液中和：H＋ + OH－= H2O
10．如果发现114号新元素X，则下列可能具有的性质合理的是
A．X是非金属元素 B．X有稳定的氢化物
C．X的+4价化合物比+2价化合物稳定 D．XO2具有强氧化性
11．下列各组离子中能大量存在的是
A．K＋、SiO32－、OH－、Na＋ B． Na＋、H＋、CO32－、SO42－
C．K＋、H＋、SiO32－、Cl－ D．OH－、Na＋、HCO3－、Cl－
12．下列5个转化，其中不能通过一步反应实现的是
① SiO2 → Na2SiO3 ② CuSO4 → CuCl2 ③ SiO2 → H2SiO3 ④ CuO → Cu（OH）2 ⑤ Na2O2 → Na2SO4
A．① ② B．③ ④ C．② ③ ④ D．② ③ ④ ⑤
13．高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y ，其中x、y的数值分别是
A．7、2 B．5、4 C．6、3 D．3、6
二、填空题
14．Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3，若看作一种盐时，又可写成Fe(FeO2)2。根据化合价规律
和这种书写方法，则Pb3O4的氧化物形式为 ，盐的形式为 。等物质的量的Fe3O4和Pb3O4分别和浓盐酸时，所消耗HCl的物质的量相等，不同的是，高价的铅能将盐酸氧化而放出氯气。试写出Fe3O4、Pb3O4分别和浓盐酸反应的方程式 ， 。
15．一固体单质A加入NaOH溶液生成单质气体B和化合物甲，气体B和单质C在一定条件下反应生成化合物乙，化合物甲加入过量盐酸生成白色胶状物质丙，丙彻底脱去化合物乙生成难溶物丁，丁加入NaOH又可生成化合物甲。写出上述物质的化学式： A ，B ，C ，甲 ，乙 ，丙 ，丁 。
写出A与NaOH反应的化学方程式： 。
写出甲与盐酸反应的离子方程式： 。
三、计算题
16．向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：
(1)由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。
(2)若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色团体。请通过计算确定此
白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液溶质的物质的量浓度为多少？
V(固体)
O2
Δ
W(白色固体)
+
X(无色无味气体)
H2O
Y(白色固体)
+
Z(无色气体)
O2
Δ
X + H2O
H2O
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