2019-2020年高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題三 元素及其化合物 第九講 金屬及其化合物學案.doc
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2019-2020年高考化學二輪復習 上篇 專題突破方略 專題三 元素及其化合物 第九講 金屬及其化合物學案 xx高考導航——適用于全國卷Ⅰ 最新考綱 高頻考點 高考印證 命題趨勢 1.了解常見金屬的活動順序。 2.了解常見金屬(如Na、Al、Fe、Cu)及其重要化合物的主要性質(zhì)和應用。 3.了解合金的概念及其重要應用。 常見金屬及其重要化合物的性質(zhì)和應用 xxT10 xxT27 xxT8 xxT28 高考中以金屬單質(zhì)及其化合物之間相互轉(zhuǎn)化和它們在實際生活、生產(chǎn)中的應用為命題背景,突出化學知識在生活、生產(chǎn)中的應用,題型以選擇題、綜合推斷題、實驗題為主,分值一般為4~15分。預計本講內(nèi)容在xx年高考中命題仍延續(xù)上述特點。 常見金屬離子的推斷與檢驗 xxT10 xxT27 考點一 常見金屬及其重要化合物的性質(zhì)和應用 [學生用書P41] 1.鈉及其重要化合物 (1)知識主線 Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 (2)轉(zhuǎn)化關(guān)系 2.鋁及其重要化合物 (1)知識主線 Al→Al2O3→Al(OH)3→ (2)轉(zhuǎn)化關(guān)系 3.鐵及其重要化合物 (1)知識主線 Fe→→→ (2)轉(zhuǎn)化關(guān)系 4.銅及其重要化合物 (1)知識主線 Cu→→Cu(OH)2→ (2)轉(zhuǎn)化關(guān)系 金屬化合物在生產(chǎn)、生活中的應用 1.(性質(zhì)應用類)(xx高考福建卷)無水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應用廣泛。 (1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體,其反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下: 已知: 物質(zhì) SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸點/℃ 57.6 180(升華) 300(升華) 1 023 ①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是________________________________________________________________________(只要求寫出一種)。 ②步驟Ⅱ中若不通入氯氣和氧氣,則反應生成相對原子質(zhì)量比硅大的單質(zhì)是________。 ③已知: Al2O3(s)+3C(s)===2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1 344.1 kJmol-1 2AlCl3(g)===2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1 169.2 kJmol-1 由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為 ______________________________________________________________________________________。 ④步驟Ⅲ的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后,氣體用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的鹽主要有3種,其化學式分別為________________________。 ⑤結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟Ⅴ中加入鋁粉的目的是____________________________________。 [破題關(guān)鍵] 圍繞題述“固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多”思考水與Al3+的作用以及氣孔與固體表面積的關(guān)系,容易聯(lián)想到水解與反應速率的規(guī)律。 解析:(1)Al3+水解生成Al(OH)3膠體和H+。 (2)①水分減少可防止Al3+的水解,氣孔數(shù)目增多,增大了接觸面積,可以加快反應速率;②焦炭能還原礦石中的鐵;③根據(jù)蓋斯定律,將第一個反應減去第二個反應可得該熱化學反應方程式;④尾氣中存在Cl2和CO2,故與NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO、Na2CO3;⑤根據(jù)工藝流程示意圖可知液態(tài)混合物中含有FeCl3雜質(zhì),因此加入鋁粉可除去FeCl3,提高AlCl3的純度。 答案:(1)Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+ (2)①防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解(或增大反應物的接觸面積,加快反應速率)?、阼F(或Fe)?、跘l2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)===2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9 kJmol-1?、躈aCl、NaClO、Na2CO3?、莩eCl3,提高AlCl3純度 [互動拓展] (1)FeCl3有沒有凈水作用?其原理是什么? (2)Na2FeO4作為新型水處理劑的優(yōu)點是什么? 答案:(1)FeCl3有凈水作用。其原理是Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+。 (2)Na2FeO4具有強氧化性,可作消毒劑,其被還原所得到的Fe3+可水解形成膠體,又有凈水作用。 ?、?鐵鹽、亞鐵鹽是實驗室常用的藥品。 請根據(jù)題意,完成下列填空: (1)向酸化的FeCl3溶液中逐滴加入KI溶液,溶液變成棕褐色。該反應的離子方程式為__________________________。 (2)向酸化的FeSO4溶液中加幾滴硫氰化鉀溶液,沒有什么明顯變化,再滴加雙氧水,溶液變紅色。繼續(xù)滴加雙氧水,紅色逐漸褪去,且有氣泡產(chǎn)生。 寫出上述變化中,有關(guān)反應的離子方程式: ①________________________________________________________________________; ②Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3; ③11H2O2+2SCN-===2SO+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+。 若生成1 mol N2,H2O2和SCN-的反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________mol。 (3)根據(jù)以上實驗,推斷Fe2+、I-和SCN-的還原性由強到弱的順序為____________。 Ⅱ.某課題組利用Fe粉和KNO3溶液反應,模擬地下水脫氮過程,探究脫氮原理。 (4)實驗前:①先用0.1 molL-1 H2SO4洗滌Fe粉,其目的是__________________________,然后用蒸餾水洗滌至中性;②將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5;③為防止空氣中的O2對脫氮的影響,應向KNO3溶液通入________(寫化學式)。 (5)如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中,測出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時間的變化關(guān)系(部分副反應產(chǎn)物曲線略去)。請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前該反應生成的陽離子分別是______、______。t1時刻后,該反應仍在進行,溶液中NH的濃度在增大,F(xiàn)e2+的濃度卻沒有增大,可能的原因是________________________________________________________________________。 解析:(1)Fe3+能氧化I-,離子方程式為2Fe3++2I-===2Fe2++I2。 (2)Fe2+和SCN-不反應,當加入H2O2時,發(fā)生反應2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O,然后Fe3+和SCN-反應生成紅色溶液,繼續(xù)滴加H2O2,SCN-被氧化。根據(jù)反應③,當有1 mol N2生成時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為112[-1-(-2)] mol=22 mol(根據(jù)氧化劑計算方便)。 (3)根據(jù)(1)(2)中方程式可得還原性I->Fe2+>SCN-(還原劑還原性大于還原產(chǎn)物還原性)。 (4)因為Fe粉表面有鐵銹,所以應預先用H2SO4除去。因為Fe粉在溶液中能被O2氧化,所以應通入N2排除O2的干擾。 (5)根據(jù)圖中信息,t1時刻前Fe粉被NO氧化成Fe2+,NO被還原成NH,在此過程中溶液pH增大,F(xiàn)e2+與OH-反應生成Fe(OH)2沉淀,造成Fe2+的濃度變化不大。 答案:(1)2Fe3++2I-===2Fe2++I2 (2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 22 (3)I->Fe2+>SCN- (4)除去Fe粉表面的鐵銹(Fe2O3)等雜質(zhì) N2 (5)Fe2+ NH 溶液的pH增大,F(xiàn)e2+生成了Fe(OH)2(或與溶液中OH-結(jié)合) 2.已知某純堿樣品中含有少量NaCl雜質(zhì),為測定該樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù),可用如圖所示的裝置進行實驗。 主要實驗步驟如下: ①按如圖所示裝置來組裝儀器,并檢查裝置的氣密性; ②將a g純堿樣品放入錐形瓶中,加入適量蒸餾水溶解,得到純堿樣品溶液; ③稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量為b g; ④通過分液漏斗滴入6 molL-1的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體為止; ⑤從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣; ⑥再次稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量為c g; ⑦重復步驟⑤和⑥的操作,直到U形管的質(zhì)量基本不變,為d g。 請回答下列問題: (1)在用托盤天平稱量樣品時,如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),說明________________; (2)裝置中干燥管B的作用是________________________________________________________________________; (3)如果將分液漏斗中的硫酸換成物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸,測量結(jié)果將________(填“偏高”、“偏低”或“不變”); (4)步驟⑤的目的是________________________________________________________________________; (5)步驟⑦的目的是________________________________________________________________________; (6)該樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)的計算式為________________________________________________________________________; (7)還可以用其他實驗方法測定該樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)。請簡述一種不同的實驗方法:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:題目所提供的裝置圖根據(jù)功能不同劃分為五個部分:①凈化(洗氣)裝置——除去空氣中的CO2;②氣體發(fā)生裝置——Na2CO3與硫酸反應產(chǎn)生CO2;③干燥(洗氣)裝置——除去CO2中的水蒸氣;④氣體吸收裝置——用堿石灰吸收CO2;⑤尾接裝置——防止空氣中的CO2與水蒸氣進入U形管。 答案:(1)樣品質(zhì)量較大 (2)防止空氣中的CO2與水蒸氣進入U形管 (3)偏高 (4)將反應產(chǎn)生的CO2全部趕入U形管中 (5)保證產(chǎn)生的CO2被充分吸收、減小誤差 (6)100% (7)采用向一定量的純堿樣品溶液中加入足量BaCl2溶液,經(jīng)過濾、烘干、稱量沉淀質(zhì)量的方法測定樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)(其他合理答案均可) 金屬及其化合物的性質(zhì)判斷或計算 1.(xx高考山東卷)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應生成,將其加入 Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生。下列化合物中符合上述條件的是( ) A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2 解析:選A。A.鋁和氯氣反應生成氯化鋁,氯化鋁和碳酸氫鋇溶液反應的離子方程式為Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。B.氧化鈉加入碳酸氫鋇溶液中只產(chǎn)生碳酸鋇沉淀,沒有氣體產(chǎn)生。C.鐵和氯氣反應生成氯化鐵,不是氯化亞鐵。D.二氧化硅和碳酸氫鋇溶液不反應。 2.(xx高考全國卷Ⅰ,T8,6分)化學與社會、生活密切相關(guān)。對下列現(xiàn)象或事實的解釋正確的是( ) 選項 現(xiàn)象或事實 解釋 A 用熱的燒堿溶液洗去油污 Na2CO3可直接與油污反應 B 漂白粉在空氣中久置變質(zhì) 漂白粉中的CaCl2 與空氣中的CO2反應生成CaCO3 C 施肥時,草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用 K2CO3與NH4Cl反應生成氨氣會降低肥效 D FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作 FeCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅 解析:選C。A.燒堿是NaOH而不是Na2CO3,并且Na2CO3為強堿弱酸鹽,其溶液因CO發(fā)生水解反應而顯堿性,油脂在堿性溶液中發(fā)生水解反應,生成易溶于水的高級脂肪酸鹽和甘油,并非Na2CO3直接與油脂發(fā)生反應。B.酸與鹽發(fā)生復分解反應符合“較強酸制取較弱酸”的規(guī)律,HCl、H2CO3和HClO的酸性強弱順序為HCl>H2CO3>HClO,因此漂白粉發(fā)生變質(zhì)時,Ca(ClO)2與空氣中的CO2、H2O(g)反應生成CaCO3和HClO,HClO在光照下再分解為HCl和O2,而CaCl2與空氣中的CO2不能發(fā)生反應。C.K2CO3為強堿弱酸鹽,NH4Cl為強酸弱堿鹽,草木灰與NH4Cl混合使用時,CO與NH發(fā)生水解相互促進反應生成NH3,降低肥效。D.FeCl3溶液可用于制造銅質(zhì)印刷線路板,發(fā)生的反應為2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,F(xiàn)e3+將Cu氧化為Cu2+,并非發(fā)生置換反應。 3.(xx高考山東卷)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應,放出NO物質(zhì)的量最多的是( ) A.FeO B.Fe2O3 C.FeSO4 D.Fe3O4 解析:選A。根據(jù)得失電子守恒,還原劑提供的電子越多,氧化劑硝酸生成的NO的物質(zhì)的量就越多。 1 g題述四種物質(zhì)能提供的電子的物質(zhì)的量為 A.1 mol;B.0 mol;C.1 mol;D.1 mol(Fe3O4也可以寫為Fe2O3FeO),提供電子的物質(zhì)的量最多的為FeO。 金屬及其化合物的常見轉(zhuǎn)化形式 (1)直線型轉(zhuǎn)化關(guān)系 ABC 實例: ①NaNa2ONa2O2 ②X為強酸,如NaAlO2Al(OH)3AlCl3 ③X為強堿,如AlCl3Al(OH)3NaAlO2 (2)三角型轉(zhuǎn)化關(guān)系 考點二 常見金屬離子的推斷與檢驗 [學生用書P43] 1.用NaOH溶液檢驗 2.特殊檢驗法 同時存在Fe3+時檢驗Fe2+:加入酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色。 3.焰色反應 金屬離子的推斷 1.(金屬離子推斷類)(xx高考浙江卷)霧霾嚴重影響人們的生活與健康。某地區(qū)的霧霾中可能含有如下可溶性無機離子:Na+、NH、Mg2+、Al3+、SO、NO、Cl-。某同學收集了該地區(qū)的霧霾,經(jīng)必要的預處理后得試樣溶液,設(shè)計并完成了如下實驗: 已知:3NO+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO。根據(jù)以上的實驗操作與現(xiàn)象,該同學得出的結(jié)論不正確的是( ) A.試樣中肯定存在NH、Mg2+、SO和NO B.試樣中一定不含Al3+ C.試樣中可能存在Na+、Cl- D.該霧霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4 [破題關(guān)鍵] 熟悉各反應現(xiàn)象才能確定某些離子的存在。例如:加堿產(chǎn)生的使紅色石蕊試紙變藍色的氣體必是氨氣。要特別注意信息所給出的反應。 解析:選B。由氣體1使?jié)駶櫦t色石蕊試紙顯藍色的現(xiàn)象,確定氣體1為氨氣,溶液中一定存在NH;由沉淀2與酸反應的現(xiàn)象判斷其成分中一定有碳酸鋇,可能存在氫氧化鋁,所以B項錯誤;由溶液2與Al/OH-反應:3NO+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO確定溶液中一定存在NO;由沉淀1加酸后,沉淀部分溶解,確定其中沉淀溶解的部分為氫氧化鎂,未溶解的部分為硫酸鋇,所以確定溶液中存在SO和Mg2+,A、D項正確;Na+、Cl-無法確定是否存在,C項正確。 [互動拓展] Al(OH)3可溶于強酸、強堿,加入氨水或通入CO2是否可溶? 答案:Al(OH)3不溶于氨水和碳酸。 某溶液中含如下離子組中的若干種:K+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Cl-、CO、NO、SO、SiO、I-。 某同學欲探究該溶液的組成,進行了如下實驗: Ⅰ.用鉑絲蘸取少量溶液,在火焰上灼燒,透過藍色鈷玻璃,觀察到紫色火焰; Ⅱ.另取原溶液加入足量鹽酸有無色氣體生成,該氣體遇空氣變成紅棕色,此時溶液顏色加深,但無沉淀生成; Ⅲ.?、蚍磻蟮娜芤悍种糜趦芍г嚬苤?,第一支試管中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再滴加KSCN溶液,上層清液變紅;第二支試管中加入CCl4,充分振蕩靜置后溶液分層,下層出現(xiàn)紫紅色。 (1)原溶液中肯定不含的離子:________________________________________________________________________; (2)原溶液中肯定含有的離子:________________________________________________________________________; (3)原溶液中不能確定的離子:________________________________________________________________________。 答案:(1)Fe3+、CO、SiO (2)K+、Fe2+、NO、SO、I- (3)Mg2+、Cl- 2.(xx河南部分重點中學高三3月調(diào)研)已知A、B、C、D四種物質(zhì)存在如下圖所示關(guān)系,則下列有關(guān)結(jié)論正確的是( ) A.若B是AgCl沉淀,則A是FeCl3或FeCl2 B.A物質(zhì)中一定含有鐵、碘兩種元素,且C中一定含有Fe3+ C.B為AgBr沉淀,C中一定含有Fe3+,則A一定是FeBr2 D.A中一定含有鐵元素,可能含有Cl- 解析:選D。AgCl是白色沉淀,A項錯誤;C中加入KSCN溶液呈紅色,說明C中一定含有Fe3+,C中的Fe3+氧化KI中的I-得到I2,可使淀粉變藍色,由此推出A中不一定含有碘元素,B項錯誤;B為AgBr沉淀,C中也一定含有Fe3+,但C中的Fe3+可能是由A中Fe2+氧化得到的,也可能是A中原來就存在的,C項錯誤;B的淺黃色沉淀最大可能是AgBr沉淀,但也可能存在少量AgCl,AgCl沉淀的白色被掩蓋,所以Cl-是可能存在的,而A中鐵可能是+3價,也可能是+2價,也可能同時存在,D項正確。 金屬離子的檢驗 1.(xx安徽黃山期中)向某無色溶液中分別進行下列操作,所得現(xiàn)象和結(jié)論正確的是( ) A.加入氨水,產(chǎn)生白色沉淀,證明原溶液中存在Al3+ B.加入AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,證明原溶液中存在Cl- C.加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,證明原溶液中存在SO D.加入NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,證明原溶液中存在NH 解析:選D。向含有Mg2+的溶液中加入氨水也可產(chǎn)生白色沉淀,A項錯誤;向含有CO或SO的溶液中加入AgNO3溶液也可產(chǎn)生白色沉淀,B項錯誤;向含有Ag+的溶液中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,也可產(chǎn)生白色沉淀,C項錯誤。 2.(xx高考北京卷)用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的溶液,通過控制電壓電解得以再生。某同學使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液,研究廢液再生機理。記錄如下(a、b、c代表電壓值): 序號 電壓/V 陽極現(xiàn)象 檢驗陽 極產(chǎn)物 Ⅰ x≥a 電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生 有Fe3+、有Cl2 Ⅱ a>x≥b 電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生 有Fe3+、無Cl2 Ⅲ b>x>0 無明顯變化 無Fe3+、無Cl2 (1)用KSCN溶液檢驗出Fe3+的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。 (2)Ⅰ中,F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽極放電,生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關(guān)反應:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)由Ⅱ推測,F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電,原因是Fe2+具有________性。 (4)Ⅱ中雖未檢驗出Cl2,但Cl-在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗,記錄如下: 序號 電壓/V 陽極現(xiàn)象 檢驗陽極產(chǎn)物 Ⅳ a>x≥c 無明顯變化 有Cl2 Ⅴ c>x≥b 無明顯變化 無Cl2 ①NaCl溶液的濃度是________mol/L。 ②Ⅳ中檢驗Cl2的實驗方法:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③與Ⅱ?qū)Ρ龋贸龅慕Y(jié)論(寫出兩點):________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)SCN-與Fe3+發(fā)生反應生成Fe(SCN)3而使溶液變成紅色,常根據(jù)這一顏色變化檢驗溶液中的Fe3+。(2)實驗Ⅰ中陽極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生,則該氣體應為Cl2,Cl2將Fe2+氧化成Fe3+,有關(guān)反應為2Cl--2e- ===Cl2↑,Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+。 (3)電解過程中,陽極發(fā)生氧化反應,由于Fe2+具有還原性,若其濃度較大,可能在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成Fe3+。 (4)①pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液中c(Cl-)=0.2 mol/L,若保證電解時溶液中c(Cl-)相同,則pH=1 的NaCl溶液中c(NaCl)應為0.2 mol/L。 ②Cl2具有強氧化性,可取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉KI試紙上,試紙變藍。 ③對比實驗Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知,電極附近出現(xiàn)黃色可能是由于生成Fe3+、Cl2所致,通過控制電壓,證實了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立,驗證了Fe2+先于Cl-放電。 答案:(1)溶液變紅 (2)2Cl--2e- ===Cl2↑,Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ (3)還原 (4)①0.2 ②取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉KI試紙上,試紙變藍 ③通過控制電壓,證實了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立;通過控制電壓,驗證了Fe2+先于Cl-放電 (1)注意離子檢驗所要求的環(huán)境,如Ag+用含有Cl-的溶液檢驗時要用硝酸酸化。 (2)盡可能選擇特效反應以減少干擾,如檢驗Fe3+時常選用KSCN溶液,而不選用Na2CO3溶液。 (3)一定要避免離子間的相互干擾,如檢驗CO時要避免HCO、SO、HSO的干擾,檢驗Ba2+時要避免Ag+的干擾。 (4)注意試劑的加入順序,如檢驗Fe2+時要先加入KSCN溶液再加入少量氯水(或H2O2溶液),以排除Fe3+的干擾。 金屬性質(zhì)的常見誤區(qū) 1.忽視金屬單質(zhì)與溶液中的水反應,如把Na投入硫酸銅溶液中的現(xiàn)象,常錯解為有紅色沉淀生成。正確解答:Na熔化成小球,在液面上不斷游動,并發(fā)出“嘶嘶”的響聲,最后消失,溶液中有藍色沉淀生成。 2.誤認為Fe與Cl2反應,Cl2過量生成FeCl3,而Cl2少量生成FeCl2。其實是錯誤的,無論Cl2過量還是少量都生成FeCl3,與Cl2量的多少無關(guān)。 3.誤認為Na在氧氣中燃燒產(chǎn)物與氧氣的量有關(guān)。Na與氧氣反應,產(chǎn)物與反應條件有關(guān),Na暴露在空氣中生成Na2O,而在空氣中或氧氣中燃燒,不論氧氣是否足量均生成Na2O2。 4.誤認為Al和NaOH的反應中,Al作還原劑,NaOH作氧化劑。Al和NaOH的反應實質(zhì)是Al先和H2O反應生成Al(OH)3和H2,由于Al(OH)3具有兩性,又與NaOH反應生成NaAlO2,因此Al作還原劑,H2O作氧化劑。 5.Fe與Al在常溫下遇到濃硫酸鈍化,誤認為沒有發(fā)生反應。發(fā)生鈍化也是發(fā)生了化學反應,只是在表面上生成了一層致密的氧化物薄膜,阻止了反應的進一步發(fā)生而已。 6.誤認為1 mol Na被氧化成Na2O和Na2O2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)后者多于前者。其實不然,Na的化合價都由0價變?yōu)椋?價,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。 7.誤認為Al與所有金屬氧化物均能組成鋁熱劑。其實不然,該金屬氧化物對應的金屬活潑性應比鋁弱才能與Al組成鋁熱劑。 8.誤認為銅在潮濕的空氣中最終生成CuO。其實是錯誤的,銅在潮濕的空氣中最終生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]。 1.下列關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是( ) A.工業(yè)上可利用鋁熱反應大量冶煉金屬鐵 B.金屬鈉、鋁和銅都可用還原法制備 C.電解飽和氯化鎂溶液可得金屬鎂 D.用足量CO還原磁鐵礦得到9 mol鐵時轉(zhuǎn)移24 mol電子 解析:選D。選項A,金屬鋁的價格遠遠高于鐵的,所以工業(yè)上不用鋁熱反應來大量冶煉鐵;選項B,鈉、鋁屬于活潑金屬,應采用電解熔融NaCl、Al2O3的方法來制備Na、Al;選項C,電解飽和MgCl2溶液得到Mg(OH)2;選項D,磁鐵礦的主要成分為Fe3O4,根據(jù)Fe3O4―→3Fe,生成3 mol Fe時轉(zhuǎn)移8 mol電子,則得到9 mol鐵時轉(zhuǎn)移24 mol電子。 2.(xx福建廈門大學附中三模)下列各組物質(zhì)相互混合反應后,最終有白色沉淀生成的是( ) ①過量Na2O2投入到FeCl2溶液中 ②過量Ba(OH)2溶液和明礬溶液混合 ③少量Ca(OH)2投入過量NaHCO3溶液中 ④Na2SiO3溶液中通入過量CO2 ⑤CaCl2與NaOH的混合溶液中通入過量CO2 A.全部 B.①⑤ C.②③④ D.②③④⑤ 解析:選C。①二者發(fā)生氧化還原反應生成Fe(OH)3紅褐色沉淀;②過量Ba(OH)2溶液和明礬溶液混合,二者反應生成硫酸鋇白色沉淀;③少量Ca(OH)2投入過量NaHCO3溶液中,二者反應生成碳酸鈣白色沉淀;④向Na2SiO3溶液中通入過量CO2,二者反應生成白色不溶物硅酸;⑤CaCl2與NaOH的混合溶液中通入少量CO2,生成碳酸鈣白色沉淀,當CO2過量時碳酸鈣沉淀轉(zhuǎn)化為可溶性的碳酸氫鈣。 3.(xx河北石家莊二中一模)某學生鑒定甲鹽的流程如圖所示,下列說法正確的是( ) A.如果甲中含有S2-,則乙是硫黃沉淀 B.如果乙是AgCl沉淀,那么甲是FeCl3 C.丙中肯定含有Fe3+,所以甲是FeBr2 D.甲中含鐵元素,可能顯示+2價或+3價 解析:選D。AgCl是白色沉淀,與題意不符,B項錯誤;丙與KSCN溶液反應后溶液顯紅色,則丙中一定含有Fe3+,又因為甲中滴加AgNO3酸性溶液后得到丙,故甲中一定含有鐵元素,可能為+2價,也可能為+3價,S2-不能與Fe2+、Fe3+共存,則甲中不可能含有S2-,故A、C項錯誤,D項正確。 4.下列反應中,反應后固體物質(zhì)增重的是( ) A.氫氣通過灼熱的CuO粉末 B.二氧化碳通過Na2O2粉末 C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應 D.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液 解析:選B。四個選項的反應方程式及固體物質(zhì)質(zhì)量變化如下: A.H2+ +H2O,固體質(zhì)量減小,不正確。 B.2CO2+2 ===2+O2,固體質(zhì)量增大,正確。 C.2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe,固體質(zhì)量不變,不正確。 D.+Cu(NO3)2===+Zn(NO3)2,固體質(zhì)量減小,不正確。 5.(xx北京海淀期末) 已知A、B、C、D之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示。下列說法正確的是( ) A.若A為Fe,D為氫氣,則B一定為酸 B.若A、D為化合物,B為水,則C一定是氣體單質(zhì) C.若A、B、C、D均為化合物,該反應一定屬于復分解反應 D.若A、B、C、D均為10電子微粒,且C是可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,則D常溫下一定呈液態(tài) 解析:選D。A項,若A為Fe,D為氫氣,則B可以是水,也可以是酸;B項,若A為NO2,D為HNO3,B為水,則C為NO;C項,若A、B、C、D均為化合物,該反應可以是復分解反應,也可以是氧化還原反應,如二氧化氮和水的反應。 6.(xx江西宜春四校聯(lián)考)某無色溶液中可能含有Mg2+、NH、K+、Al3+、SO、CO、Cl-等離子?,F(xiàn)進行如下實驗:①取10 mL該溶液于試管中,滴加Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后過濾得到6.99 g白色沉淀;②另取10 mL該溶液于試管中,滴加NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,當沉淀增加到一定量后開始產(chǎn)生氣體(必要時可加熱),最后沉淀完全溶解,并且隨NaOH溶液的加入,沉淀和氣體物質(zhì)的量變化如圖所示。下列說法不符合事實的是( ) A.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算實驗中使用的NaOH溶液的濃度為1 molL-1 B.根據(jù)信息分析該溶液中焰色反應呈紫色的離子的物質(zhì)的量濃度為1 molL-1 C.該溶液中NH、Al3+、SO三種離子的物質(zhì)的量之比為2∶1∶3 D.另取一定量該溶液滴加一定量Ba(OH)2溶液,不可能使Al3+和SO同時完全沉淀 解析:選B。①取10 mL該溶液于試管中,滴加 Ba(NO3)2溶液,加稀硝酸酸化后過濾得到6.99 g白色沉淀,說明含有SO;②另取10 mL該溶液于試管中,滴加NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,當沉淀增加到一定量后開始產(chǎn)生氣體(必要時可加熱),該氣體為氨氣,說明含有NH,最后沉淀完全溶解,說明含有Al3+,無Mg2+、CO,根據(jù)題中圖像縱坐標可知Al(OH)3和氨氣的物質(zhì)的量;根據(jù)Al(OH)3的兩性可計算出NaOH的濃度;因不確定是否有Cl-,所以c(K+)無法確定,若無Cl-,則c(K+)=1 molL-1,若有Cl-,則c(K+)>1 molL-1。 7.已知A、B為單質(zhì),C為化合物。 A+BC A+B 能實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化關(guān)系的是 ( ) ①若C溶于水后得到強堿溶液,則A可能是Na ②若C的溶液遇Na2CO3放出CO2氣體,則A可能是H2 ③若C的溶液中滴加KSCN溶液顯紅色,則B可能為Fe ④若C的溶液中滴加NaOH溶液有藍色沉淀生成,則B可能為Cu A.①② B.②④ C.①③ D.③④ 解析:選B。此題綜合考查元素化合物知識,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知單質(zhì)A、B生成化合物C,電解化合物C的水溶液又產(chǎn)生這兩種單質(zhì),無氧酸和不活潑金屬的無氧酸鹽符合要求,分析選項可知②④符合要求。 8.鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示: Fe2+Fe3+FeO(高鐵酸根離子) 回答下列有關(guān)問題: (1)鐵元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族,原子序數(shù)是26,最外層有2個電子。鐵原子的結(jié)構(gòu)示意圖是________________。 (2)檢驗硫酸鐵溶液中是否存在Fe2+的方法是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)配平方程式:__Fe(OH)3+__NaClO+__===__Na2FeO4+__NaCl+__H2O (4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中使用的一種新型凈水劑,它的氧化性比高錳酸鉀強,其本身在反應中被還原為Fe3+。Na2FeO4之所以能凈水,除了能消毒殺菌外,另一個原因是(結(jié)合離子方程式說明)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(2)檢驗硫酸鐵溶液中是否存在Fe2+,為防止Fe3+的干擾應利用Fe2+的還原性檢驗,方法是將適量硫酸鐵溶液置于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,充分反應后,溶液紫色褪去,證明含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+;(3)利用化合價升降法配平氧化還原反應方程式得2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;(4)Na2FeO4之所以能凈水,除了能消毒殺菌外,另一個原因是Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,氫氧化鐵膠體可吸附水中懸浮的雜質(zhì)。 答案:(1) (2)將適量硫酸鐵溶液置于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,充分反應后,溶液紫色褪去,證明含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+(其他合理答案均可) (3)2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O (4)Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,氫氧化鐵膠體可吸附水中懸浮的雜質(zhì) 9.(xx廣東廣州調(diào)研)錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下: 已知25 ℃,部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下: 物質(zhì) Mn(OH)2 Co(OH)2 Ni(OH)2 MnS CoS NiS Ksp 2.110-13 3.010-16 5.010-16 1.010-11 5.010-22 1.010-22 (1)步驟Ⅰ中,MnCO3與硫酸反應的化學方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)步驟Ⅱ中,MnO2在酸性條件下可將Fe2+氧化為Fe3+,反應的離子方程式是______________________,加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0~6.0,以除去Fe3+。 (3)步驟Ⅲ中,濾渣2的主要成分是________________________________________________________________________。 (4)步驟Ⅳ中,在________(填“陰”或“陽”)極析出Mn,電極反應為________________________。 解析:(1)碳酸錳與硫酸反應生成硫酸錳、二氧化碳和水,化學方程式為MnCO3+H2SO4===MnSO4+CO2↑+H2O。(2)MnO2在酸性條件下可將Fe2+氧化為Fe3+,MnO2被還原成Mn2+,發(fā)生反應的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O。(3)步驟Ⅲ中加入 (NH4)2S,除掉的是Co2+和Ni2+,所以濾渣2的主要成分是CoS和NiS。(4)Mn2+在陰極發(fā)生還原反應生成Mn,電極反應為Mn2++2e-===Mn。 答案:(1)MnCO3+H2SO4===MnSO4+CO2↑+H2O (2)MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O (3)CoS和NiS (4)陰 Mn2++2e-===Mn 10.(xx高考天津卷)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下: 回答下列問題: (1)反應Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3),反應中H2O2的作用是________________________。寫出操作①的名稱:________。 (2)反應Ⅱ是銅氨溶液中的Cu(NH3)與有機物RH反應,寫出該反應的離子方程式:________________________________。操作②用到的主要儀器名稱為________,其目的是(填序號)________。 a.富集銅元素 b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離 c.增加Cu2+在水中的溶解度 (3)反應Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應生成CuSO4和________。若操作③使用右圖裝置,圖中存在的錯誤是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產(chǎn)物是________________________________________________________________________。 操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是 ________________________________________________________________________。 (5)流程中有三處實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是________。循環(huán)使用的NH4Cl在反應Ⅰ中的主要作用是________________________________________________________________________。 解析:(1)Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3),化合價升高,發(fā)生氧化反應,故H2O2作氧化劑,將Cu氧化。從圖中可以看出,經(jīng)過操作①得到溶液和殘渣,故操作①是過濾。 (2)銅氨溶液中的Cu(NH3)與有機物RH反應生成NH3和NH4Cl及溶解在有機層中的CuR2,故反應的離子方程式為Cu(NH3)+2RH===2NH3+2NH+CuR2。操作②得到溶液和有機層,故該操作是分液,用到的主要儀器是分液漏斗。其目的是使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離,富集銅元素。 (3)根據(jù)反應Ⅲ可以判斷出CuR2與稀硫酸反應生成 CuSO4和RH。圖中的錯誤是分液漏斗的尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁,分液漏斗中的液體太多。 (4)電解CuSO4溶液,陽極是水放電,電極反應式為2H2O-4e-===O2↑+4H+,故陽極產(chǎn)物是O2和 H2SO4。將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾即得膽礬晶體。 (5)反應Ⅲ消耗H2SO4,操作④電解CuSO4溶液產(chǎn)生H2SO4,實現(xiàn)了H2SO4的循環(huán)使用。反應Ⅰ中H2O2將銅氧化為Cu2+,Cu2+與NH3產(chǎn)生Cu(NH3),因為NH3溶于水,溶液顯堿性,如果c(OH-)過高,會產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀,為了防止產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀,在反應Ⅰ中加入了NH4Cl。 答案:(1)作氧化劑 過濾 (2)Cu(NH3)+2RH===2NH+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab (3)RH 分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁、分液漏斗中的液體過多 (4)O2、H2SO4 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 (5)H2SO4 防止由于溶液中c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀 11.(xx北京海淀期末)某校化學興趣小組探究SO2與FeCl3溶液的反應,所用裝置如下所示。 (1)該小組同學預測SO2與FeCl3溶液反應的現(xiàn)象為溶液由棕黃色變成淺綠色,然后開始實驗。 步驟① 配制1 molL-1FeCl3溶液(未用鹽酸酸化),測其pH約為1,取少量裝入試管B中,加熱試管A FeCl3溶液顯酸性的原因是______________________。寫出試管A中產(chǎn)生SO2的化學方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)當SO2通入到FeCl3溶液中至飽和時,同學們觀察到的現(xiàn)象是溶液由棕黃色變成紅棕色,沒有觀察到丁達爾現(xiàn)象。將混合液放置12小時,溶液才變成淺綠色。 【查閱資料】Fe(HSO3)2+為紅棕色,可以將Fe3+還原為Fe2+。生成Fe(HSO3)2+的反應為可逆反應。 解釋SO2與FeCl3溶液反應生成紅棕色Fe(HSO3)2+的原因:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 寫出溶液中Fe(HSO3)2+與Fe3+反應的離子方程式:______________________________________________。 (3)為了探究如何縮短紅棕色變?yōu)闇\綠色的時間,該小組同學進行了步驟②③的實驗。 步驟② 往5 mL 1 molL-1FeCl3溶液中通入SO2氣體,溶液立即變?yōu)榧t棕色。微熱3 min,溶液顏色變?yōu)闇\綠色 步驟③ 往5 mL重新配制的1 molL-1FeCl3溶液(用濃鹽酸酸化)中通入SO2氣體,溶液立即變?yōu)榧t棕色。幾分鐘后,發(fā)現(xiàn)溶液顏色變成淺綠色 用鐵氰化鉀溶液檢驗步驟②和步驟③所得溶液中的Fe2+,其現(xiàn)象為________________________________________________________________________。 (4)綜合上述實驗過程,可獲得的實驗結(jié)論: Ⅰ.SO2與FeCl3溶液反應生成紅棕色中間產(chǎn)物Fe(HSO3)2+; Ⅱ.紅棕色中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)變成淺綠色溶液是一個較慢的過程; Ⅲ.________________________________________________________________________。 解析:(1)氯化鐵是強酸弱堿鹽,鐵離子水解使溶液顯酸性。在加熱的條件下濃硫酸與銅發(fā)生氧化還原反應生成SO2,反應的化學方程式為Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O。 (2)SO2溶于水生成亞硫酸,亞硫酸是二元弱酸,電離出亞硫酸氫根離子,亞硫酸氫根離子結(jié)合鐵離子生成Fe(HSO3)2+,生成的Fe(HSO3)2+可以將Fe3+還原為Fe2+。 (3)鐵氰化鉀溶液與亞鐵離子結(jié)合可以產(chǎn)生藍色沉淀,所以實驗現(xiàn)象為生成藍色沉淀。 (4)根據(jù)步驟②③中的實驗現(xiàn)象可以推測第三個結(jié)論是加熱、提高FeCl3溶液的酸性會縮短淺綠色出現(xiàn)的時間。 答案:(1)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O (2)H2O+SO2H2SO3、H2SO3H++HSO、Fe3++HSOFe(HSO3)2+ Fe3++H2O+Fe(HSO3)2+===2Fe2++SO+3H+ (3)生成藍色沉淀 (4)加熱、提高FeCl3溶液的酸性會縮短淺綠色出現(xiàn)的時間- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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