广西数创教育-王先富老师-金属及其化合物剖析

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金属及其化合物

一、金属钠及化合物 （一）、金属钠

1. 钠：原子结构示意图： 在周期表中位置：

2. 性质：（1）.物理性质： （2）.化学性质：（完成下列方程式）

与非金属的反应（常温下O2，点燃条件下与O2） 与H2O（D2O）的反应

与盐溶液的反应（与硫酸铜溶液） 3.保存、制取、应用

例1. （09年上海化学·10）9.2g金属钠投入到足量的重水中，则产生的气体中含有

A．0.2mol中子 C．0.2mol质子

【变式训练1】下列关于钠的说法不正确的是（ ） A、金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同

B、钠钾合金通常状况下呈液态，可作原子反应堆的导热剂 C、钠的化学活泼性很强，少量的钠可保存在有机溶剂CCl4中

D、由于钠比较活泼，所以它能从溶液中置换出金属活动顺序表中钠后面的金属

【变式训练2】将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中，有气体放出，且溶液质量减轻的是（ ） A.HCl B.NaOH C.K2SO4 D.CuSO4 （二）、钠的化合物

1.钠的氧化物（Na2O、Na2O2） 化学名称 颜色/状态/稳定性 电子式 重要与水 Na2O Na2O2

B．0.4mol电子 D．0.4mol分子

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反应 与CO2 例2. （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

＋

??2?B．K、AlO2、Cl、SO4

＋

???C．Ca2、Mg2、NO3、HCO3

＋

＋2?2?D．Na、Cl、CO3、SO3

＋

?

【变式训练3】（08北京卷）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( ) A．Na2CO3

B．Na2O2 Na2CO3 D．Na2O2 、NaOH Na2CO3

C．NaOH 、Na2CO3

例3. 2.1g CO和H2组成混合气体与足量的O2充分反应后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体质量增加

（ ）

A.2.1g B.3.6 g C.7.2 g D.不可确定

【变式训练4】 200℃时，11.6g由CO2和H2O组成的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加3.6g，则原混合气体的平均相对分子质量为 （ ）

A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4

【变式训练5】将含有m g的下列有机物置于盛有足量O2密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，并将所得的产物与过量的Na2O2反应，蒸干得到的残留物增重仍为m g, 则下列有机物不可能的为（ ）

A．HCOOH B．CH3COOH C．C6H12O6 D．HCHO

2.常见的钠盐（Na2CO3和NaHCO3）

俗名 色、态 水溶性 热稳定性 碳酸钠 苏打、纯碱 通常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3 易溶于水 稳定，受热不分解 碳酸氢钠 小苏打 白色粉未 溶解度较碳酸钠小 2NaHCO3 Δ Na2CO3+CO2↑+H2O 共19页 第2页

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与盐酸反应 慢 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 快 NaHCO3+HCl= NaCl+CO2↑+H2O 与碱反应 相互 转化 用途

Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH Na2CO3 酸 加热或碱 NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O NaHCO3 重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产 食品工业，泡沫灭火剂等 例4.（09年全国理综卷I·11）微粒检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其

质量变为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是 A．

【变式训练6】有关纯碱和小苏打的叙述正确的是（ ）

A.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应，NaHCO3产生的CO2多 B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同种盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸多

C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀 D. Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠反应

【变式训练7】我国化学侯德榜（右图）改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：

84w2?53w184(w1?w2)73w2?42w1115w2?84w1 B． C． D．

31w131w131w131w1食盐水 CO2 合成氨厂 NH3 沉淀池 X 循环II 循环I NH3 母液 (提取副产品)

，副产品的一种用途为 。 。

煅烧炉 Na2CO3

(1) 上述生产纯碱的方法称 (2) 沉淀池中发生的化学反应方程式是 (3) 写出上述流程中X物质的分子式 。

（填上述流程中的编号）的循环。

(4) 使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 从沉淀池中取出沉淀的操作是

。

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(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加 。

(6) 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有 (a) 增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 (b) 使NaHCO3更多地析出

(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 答案：

。

（1）联合制碱法或侯德榜制碱法、化肥或电解液或制药等（其他合理答案均给分） （2）NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NH4Cl + NaHCO3↓

或 NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl

（3）（4） I （5）a、c 3. 氢氧化钠（NaOH）

过量稀硝酸和硝酸银溶液

氢氧化钠是中学阶段最为常见的强碱，是一种白色片状晶体，易吸水潮解。

【变式训练8】有50mLNaOH溶液，向其中逐渐通入一定量的CO2，随后取此溶液10mL将其稀释到100mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液，产生的CO2气体体积（标准状况下）与所加入的HCl的体积之间的关系如图所示：

试分析：

⑴NaOH在吸收CO2气体后，在甲、乙两种情况下，所得溶液中存在的溶质是 甲： 其物质的量之比是： 乙： 其物质的量之比是：

⑵且在两种情况下产生的CO2气体（标准状况）各是甲： mL；乙： mL。 ⑶原NaOH溶液的物质的量浓度是 ；若以Na2O2固体溶于水配得100mL溶液需Na2O2 g

答案：⑴NaOH，Na2CO3；1:1；NaHCO3和Na2CO3；1:1；⑵56mL；112mL；⑶0.75mol/L；2.93g

【小结】

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有关钠的化合物的混合物的计算:

（1）.NaHCO3和Na2CO3固体混合物加热。仅发生反应2NaHCO3

为分解产生的H2O和CO2,由差量法求解.

（2）amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热

发生的反应按下列方式处理：2NaHCO3后，若Na2O2过量，H2O再与Na2O2反应.

①当a/b<1/2时，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O、CO2 ②当a/b＝1/2，剩余固体为Na2CO3，排出气体为O2、H2O ③当1/2

⑤当a/b＞1时,剩余固体为Na2CO3、NaOH、Na2O2，排出气体为O2

（3）NaHCO3和NaOH的混合物在密闭容器中加热：NaHCO3和NaOH在密闭容器中加热所发生的反应按

下列方式处理；首先考虑NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O①若NaHCO3过量则再考虑2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑②。反应的差量可能是①造成的，也可能是①②共同造成，主要

Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑分解产生的CO2与Na2O2反应完

Na2CO3＋CO2↑＋H2O,反应的差量即

是看两者相对量的关系，所以首先讨论何者在①中过量是重要问题，然后再根据差量法进行进一步的计算。讨论过量一般采用的方法是假设两者等物质的量按反应①，由差量法求得理论失重值,再进行判断:若实际失重值小于或等于理论失重值,则n(NaHCO3):n(NaOH)≤1:1按反应①由差量法求算，质量减少为H2O的质量;b、 若实际失重值大于理论失重值,则n(NaHCO3):n(NaOH)>1:1,按反应①和②由差量法求算，质量减少由两部分组成：NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O产生的水和由2NaHCO3＋CO2↑＋H2O↑生成的H2O和CO2.

Na2CO3

补充：碱金属元素性质的相似性和递变性

例：下列叙述正确的是（ ） A.碱金属性质相似均为银白色金属 B.按原子序数增加则碱金属的密度依次增大 C.钠可保存在煤油中而锂不能

D.碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度

答案：C 解析：

由于未深入研究个别碱金属的性质，仅按碱金属的相似性和递变性推导而产生错误。碱金属中铯为微具浅黄色的金属，故A不正确；钾的密度为0.86g/cm3，比Na的密度0.97g/cm3小而有特殊性，B也不正确；锂的密度为0.53g/cm3，比煤油密度小，可浮于煤油上，所以锂要用密度更小的石蜡同保存，C对；碳酸氢盐一般比其对应的正盐易溶，但NaHCO3例外，D不正确 点评：碱金属元素单质的化学性质：

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1）相似性：碱金属元素在结构上的相似性，决定了锂、钠、钾、铷、铯在性质上的相似性，碱金属都是强还原剂，性质活泼。具体表现在都能与O2、Cl2、水、稀酸溶液反应，生成含R（R为碱金属）的离子化合物；他们的氧化物对应水化物均是强碱；

2）递变性：随着原子序数的增加，电子层数递增，原子半径渐大，失电子渐易，还原性渐强，又决定了他们在性质上的递变性。具体表现为：①与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂，②与H2O反应越来越剧烈，③随着核电荷数的增强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性增强：

?CsOH?RbOH?KOH?NaOH?LiOH。

（注：以上可作为两课时完成） 二、金属镁、铝及化合物 （一）、金属镁及化合物

镁：原子结构示意图： 核外电子排布式： 在周期表中位置： 性质：（1）.物理性质： （2）.化学性质：（完成下列方程式） 与非金属的反应（O2、N2、Cl2） 与H2O（热水）的反应 与CO2的反应

与酸的反应

与盐溶液的反应（与硫酸铜溶液） 镁的工业制备：

例7. (2007年高考海南)下列溶液能与镁反应生成氢气的是( )

A. 氯化铵溶液 B. 氢氧化钠溶液 C. 碳酸钾溶液 D. 饱和石灰水

解析与评价：本题考查学生对元素及其化合物性质的理解，主要考查Mg与酸反应。氯化铵溶液水解呈酸性，所以答案为A

答案：A

【变式训练9】 (2006广东)等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是 （ ）

A.2mol.L-1H2SO4溶液 B.18 mol·L-1H2SO4溶液 C.6 mol.L-1KOH溶液 D.3 mol·L-1HNO3溶液 （二）、金属铝及化合物

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1. 铝：原子结构示意图： 核外电子排布式： 在周期表中位置：

性质：（1）物理性质： （2）化学性质：（完成下列方程式） 与非金属的反应（O2、Cl2） 与酸的反应 与碱的反应

与盐溶液的反应（与FeCl2溶液） 与三氧化二铝的反应 铝的工业制备：

练习：（09年山东理综·31）

970℃ 750℃～4Al+3O2↑ 金属铝的生产是以Al2O，为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O3

3AlF6 通电，Na

请回答下列问题：

（1）冰晶石（Na3AIF6）的作用是 。

（2）电解生成的金属铝是在熔融液的 （填“上层”或“下层”）。

（3）阴极和阳极均由 材料做成；电解时不断消耗的电极是 （填“阳极”或“阴极”）。 （4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成 （填代号）。

a．冰晶石

b．氧化铝

c．铝锭

d．硫酸铝

答案：（1）降低Al2O3的熔化温度 （2）下层（3）碳素（或石墨） 阳极（4）c

2. 铝的化合物 铝三角

写出上述相关方程式： 铝的化合物相关图像

例 将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200mL Ph=1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH 溶液100 mL,则NaOH 溶液的浓度为( )

A.0.1 mol.L-1 B.0.2 mol.L-1 C.0.4 mol.L-1 D.0.8 mol.L-1

解析与评价：本题主要考查学生对铝的重要两性化合物（氧化铝、氢氧化铝）性质的理解和迁移、推理、

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分析问题的能力。由题意及氧化物、氢氧化铝的两性可知，要使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，则须使溶液中的氢离子和氢氧根离子量相等。

由题目中反应式可知，溶解1 mol Fe2O3所消耗的氢离子数与沉淀2 mol Fe3+所消耗的氢氧根离子数相等。同理，Al2O3也如此。故只要控制酸中的氢离子数与碱中所含氢氧根离子数相等即可使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀 答案：B

【变式训练11】（湖南长沙一中09高三化学第五次月考）下列实验中产生的现象与对应图形（纵坐标n均表示产生的Al(OH)3的物质的量）不相符的是 A．在AlCl3溶液中滴加氨水至过量 n

C．向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量

n n(NH3·H2O)

B．向NaOH溶液中滴加AlCl3至过量

n

D．向H2SO4溶液中加入NaAlO2溶液至过量

n(AlCl3) n

n(HCl) 【小结】

n(NaAlO2)

铝及其化合物常见题型的计算公式如下： I. Al3?与NaOH反应生成沉淀的质量

n(OH?)?78?26n(OH?)(g)。 ①当n(Al):n(OH)?1:3时，m[Al(OH)3]?33??②当1:4?n(Al3?):n(OH?)?1:3时，m[Al(OH)3]?78[4n(Al3?)?n(OH?)](g)。 ③当n(Al3?):n(OH?)?1:4时，m[Al(OH)3]?0。

?II. AlO?2与强酸（H）反应生成沉淀的质量

??①当n(AlO?2):n(H)?1时，m[Al(OH)3]?78n(H)(g)。

???②当1:4?n(AlO?2):n(H)?1时，m[Al(OH)3]?26[4n(AlO2)?n(H)](g)。 ?③当n(AlO?2):n(H)?1:4时，m[Al(OH)3]?0。

III. Mg2?、Al3?的混合溶液与OH?反应时，求Mg2?、Al3?的物质的量。 若Mg2?、Al3?与OH?的反应关系如下图，则

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①n(Al3?)?(b?a)mol ②n(Mg2?)?4a?3bmol 2IV. 明矾[KAl(SO4)2?12H2O]溶液与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀的质量。 ①当

n明矾n[Ba(OH)2]?2时，m沉淀?285n[Ba(OH)2]； 3②当

n明矾12??时，m沉淀?77n[Ba(OH)2]?312n明矾； 2n[Ba(OH)2]3n明矾n[Ba(OH)2]2时，m沉淀?466n明矾。 3③当?（注：以上可作为2课时） 三、铁铜及化合物 （一）铁、铜单质

铁：原子结构示意图： 核外电子排布式： 在周期表中位置： 铁的性质：.化学性质：（完成下列方程式） 与非金属的反应（O2、Cl2、S） 与酸的反应（盐酸、硫酸、硝酸） 与水蒸汽的反应

与盐溶液的反应（与FeCl3溶液，CuSO4溶液） 铜的性质

（完成下列方程式） （2）化学性质：

与非金属的反应（O2、Cl2、S）

与酸的反应（硫酸、硝酸）

与盐溶液的反应（与FeCl3溶液，硝酸银溶液） （二）、铁铜的化合物

铁的三角转化

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写出上述相关反应方程式

铁形成离子的检验（Fe3+、Fe2+） Fe2+和Fe3+的检验 （1）Fe2+的检验：

方法一：滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加新制氯水，溶液立即变红色。

方法二：滴加NaOH溶液,生成白色絮状沉淀，该沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 （2）Fe3+的检验：

方法一：滴加KSCN溶液或NH4SCN溶液，溶液立即变为血红色 方法二：滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀。

例10.（08北京卷）由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末，取样进行下列实验(部分产物略去)：

(1)取少量溶液X，加入过量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上层清液，通入CO2，无明显变化，说明样品中不含有的物质是(填化学式)________________。 (2)Z为一种或两种气体：

①若Z只为一种气体，试剂a为饱和NaHCO3溶液，则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是______________________________。

②若Z为两种气体的混合物，试剂a为适量的水，则Z中两种气体的化学式是____________。 (3)向Y中通入过量的Cl2，并不断搅拌，充分反应后，溶液中的阳离子是(填写离子符号)______。 (4)取Y中的溶液，调节pH约为7，加入淀粉KI和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2molI

－

时，共转移3mol电子，该反应的离子方程式是__________________________。

(5)另取原样品，加入足量稀硫酸充分反应，若溶液中一定不会产生Y中的红色固体，则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中物质用化学式表示)________________________。

解析：根据题给物质，包括Fe2O3，Fe，CuO，C，Al，根据(1)中现象，可知不含Al，Y为亚铁盐溶液，固体为Cu和Fe；Z为一种气体时，浓酸为硫酸，其：C＋2H2SO4(浓)钠后，气体只有CO2， 若是两种气体时，浓酸为硝酸，

C＋4HNO3=CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，通过水后，气体为CO2和NO；向Y中通入过量氯气，生成的FeCl3

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△ CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，通过碳酸氢

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逐渐与铁粉和铜粉反应生成CuCl2和FeCl3，溶液阳离子为Cu2，Fe3和H；氯化亚铁溶液中加淀粉碘化

＋

＋

＋

钾和H2O2时，其反应为:2Fe2＋3H2O2＋4I=2Fe(OH)3↓＋2I2；原样品中加足量稀硫酸，Y溶液中不出现红

＋

?

色固体，则原样品中不存在铁和铝，故其可能组合为：CuO和C或CuO、C和Fe2O3 答案：

【变式训练12】（08宁夏卷）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。

填写下面空白：

(1）图中标号处需加入的相应物质分别是① 、② 、③ 、④ 、

⑤ 。

(2）写出①处发生反应的离子方程式 。写出③处发生反应的化学方程式 。

(3）铁红的化学式为 ；分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途：铁红 ；氧化铜 。 答案：(1)①铁屑；②稀硫酸；③稀硝酸；④氢氧化钠；⑤氢氧化钠。

(2)Fe+2H+＝Fe2++H2↑；2Fe3++Fe＝3Fe2+。 Cu2++Fe＝Cu+Fe2+ ；2Au3++3Fe＝2Au+3Fe2+。 3Cu+8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(3)Fe2O3；用作红色涂料；用作制造铜盐的原料。

【变式训练13】（08江苏卷）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）：

工业废水①CA②B③金④D氧化铜E⑤F铁红共19页 第11页

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M红色金属H2SO4H2O2MSO4蓝色溶液MZKOHKOHCl2KSCNK2EO4

红色溶液E金属XH2SO4H2O2Y⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式： 。

⑵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： 、 。

⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式： 。 答案：⑴Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4 + 2H2O

⑵4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O 2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2 ⑶10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O

【小结】

学习铁及其化合物的性质要注意：

(1)抓价态：从铁元素三种价态的相互转化(铁三角关系)去认识铁及其化合物间的氧化—还原反应规律. (2)想属类：如铁是一种比较活泼的过渡金属，氧化亚铁、氧化铁为碱性氧化物，氢氧化亚铁、氢氧化铁为不溶性弱碱，氯化铁为强酸弱碱盐，由此去分析理解它们各自所具有的性质. （注：以上可作为2课时）

【高考真题】

1. （09年上海化学·15）镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积（V）与时间（t）关系如右图。反应中镁和铝的 A．物质的量之比为3︰2 C．摩尔质量之比为2︰3 答案：A

2. （09年上海化学·22）实验室将9g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18g，则该氧化物粉末可能是 A．Fe2O3和MnO2 C．Cr2O3和V2O5 答案：AD

3. （09年北京理综·26））以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：

Ⅰ．从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。

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B．质量之比为3︰2 D．反应速率之比为2︰3

B．MnO2和V2O5 D．Fe3O4和FeO

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Ⅱ．将FeSO4·7H2O配制成溶液。

Ⅲ．FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeC03的浊液。 Ⅳ．将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeC03固体。 ⅴ．煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。 已知：NH4HCO3在热水中分解。

（1）Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3+，该反应的离子方程式是 。

（2）Ⅱ中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用 。

（3）Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是 。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是 。

（4）IV中，通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO42的操作是

。

高温 （5）已知煅烧FeC03的化学方程式是4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2。现煅烧464.0 kg 的FeCO3， 得到316.8 kg产品。若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量

是 Kg。(摩尔质量／g·mol-1：FeCO3 116 Fe2O3 160 FeO 72) 答案：（15分）（1）Fe＋2Fe3=3Fe2（2）加入硫酸，H+浓度增大，使Fe2＋2H2O

＋

＋

＋

＋

－

Fe(OH)2＋2H

＋

得平衡向逆反应方向移动，从而抑制FeSO4的水解（3）Fe2＋2HCO3=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O 4FeCO3＋6H2O＋O2=4Fe(OH)3↓＋4CO2↑（4）取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净（5）288.0 4. （09年福建理综·24）（13分）

从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质）中提取两种工艺品的流程如下：

请回答下列问题：

（1）流程甲加入盐酸后生成Al3的方程式为 。

＋

2?（2）流程乙加入烧碱后生成SiO3的离子方程式为 。

（3）验证滤液B含Fe3，可取少量滤液并加入 （填试剂名称）。

＋

（4）滤液E、K中溶质的主要成份是 （填化学式），写出该溶液的一种用途 。

（5）已知298K时，Mg(OH)2的容度积常数Ksp=5.6×10-12，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡，测得pH=13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2) = 。

＋

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答案：（1）Al2O3＋6H（2）SiO2＋2OH?＋

2Al3＋3H2O

＋

2?＋H2O SiO3（3）硫氰化钾（或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案：） （4）NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案： （5）5.6×10-10mol/L

【课后练习】

1．试管中装有煤油和水的混合物，静置后放入一小块碱金属，可观察到金属块在煤油和水的界面附近上下往复运动。下列说法不正确的是 A．此碱金属可能为钾或钠 B．上下运动是由于该金属与水反应产生气体 C．反应一段时间煤油会燃烧 D．若是金属铷，则上下运动的幅度比钠大

2．①氧化钠、②氢氧化钠、③过氧化钠、④亚硫酸钠。各1摩尔上述固体物质,长期放置于空气中，最后质量增加情况是(不考虑潮解因素)

A．①=②>③>④ B．①>③>④>② C．②>①=③>④ D．④>②>③>①

3．实现Al3＋3AlO2＋6H2O＝4Al(OH)3↓，正确的做法是

＋

?A．向铝盐溶液中不断加入纯碱溶液 B．向铝盐溶液中不断加入小苏打溶液 C．向烧碱溶液中不断滴入铝盐溶液 D．向铝盐溶液中不断滴入烧碱溶液

4．下列各组物质中的两种物质相互反应时，无论哪种物质过量，均可用一个离子方程式表示的是 A．硫酸与偏铝酸钠溶液 B．氯化铜溶液与氨水 C．苯酚钠溶液与二氧化碳 D．硝酸银溶液与烧碱

5．向含有amol AlCl3溶液中加入含有bmol KOH溶液，生成沉淀的物质的量可能是 ①amol ②bmol ③a/3mol ④b/3mol ⑤0mol ⑥(4a－b)mol A．①③④⑤⑥ B．①②③④⑤ C．①④⑤⑥ D．①④⑤

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6．由H2SO4、Al2O3、NaOH、Mg、Cl2两两之间进行反应，可制得的正盐有 A．5种 B．6种 C．7种 D．8种

7．0.001mol金属放入10mL0.1mol/L某酸溶液中，产生22.4mL氢气(标准状况)，下列情况中一定不可能的是

A．一价金属和一元酸 B．二价金属和二元酸 C．三价金属和二元酸 D．二价金属和一元酸

8．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气(或氢气，或一氧化碳)法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜；现代有(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是 A．(Ⅰ)用① B．(Ⅱ)用② C．(Ⅲ)用③ D． (Ⅳ)用④

9．将含O2和CH4的混合气体充入装有23.4gNa2O2的密闭容器中点燃，反应结束后，容器温度为150℃，压强为0pa，将残留物溶于水无气体逸出。下列叙述正确的是 A．原混合气体中O2和CH4的体积比为2:1 B．原混合气体中O2和CH4的体积比为1:2 C．残留固体中有Na2CO3和NaOH D．残留固体中只有Na2CO3

10．将5.6 g Fe投入浓硝酸溶液，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到20g Fe(NO3)2和Fe(NO3)3

的混合物，将该固体在高温下加热，得到红褐色的Fe2O3和气体B，A、B气体混合通入足量水中，在标准状况下剩余气体的物质的量为

A．2240mL B．4480mL C．3360mL D．1120mL

11．将一定量的NaOH和NaHCO3的混合物A，放在密闭容器中加热，充分反应后生成气体V1L(V1≠0)。将

反应后的固体残渣B与过量盐酸反应，又生成CO2V2L。(气体体积在标准状况下测定) (1)B的成分是______________。

A．Na2CO3与NaOH B．Na2CO3与NaHCO3 C．Na2CO3 D．NaOH

(2)A中NaOH与NaHCO3共_____________mol；NaOH与NaHCO3物质的量之比为_____________。 12．把一支表面被氧化成10.2g氧化铝的铝条A，放入1L1.5mol/L热氢氧化钠溶液中，过一段时间后取出铝条，溶液质量增加了12.6g，此时的溶液称为甲溶液，体积仍为1L。再把另一支表面也被氧化的一定量的铝条B，放入1L0.9mol/L硫酸溶液中，过一会儿取出，其质量减小了25.8g，溶液的质量增加了25.2g，此时的溶液称为乙溶液，体积仍为1L。回答下列问题：

(1)甲溶液的溶质是________________（写化学式），其物质的量_____________________。 (2)乙溶液的溶质是_______________________（写化学式），其物质的量是__________。

(3)将甲、乙两溶液反应，若使滴加的量最少，而产生的沉淀最多，应将________溶液______L滴加到

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_________溶液（用“甲”或“乙”填写），产生的沉淀最多是_______g。

13．按下图要求写出下列两个反应的化学方程式，属于离子反应的写出离子方程式。

(1)B→C+D________________________________； (2)E→F___________________________________。

14．将等质量混合的铜、锌、铁三种金属组成的混合物W g 加入到FeCl3和盐酸组成的混合液中，充分反应后：

(1)若无固体剩余，则溶液中一定有的金属离子是_____________________，可能有的金属离子是______。 (2)若剩余固体W/3g，则溶液中金属离子一定有_____________________，一定没有________________。 15．有Ba(OH)2、NaHSO4、NaHCO3三种溶液，已知其中两种溶液的物质的量浓度相同，且分别为另一种溶液的物质的量浓度的2倍；若先将NaHSO4和NaHCO3溶液各 100 mL混合反应后，再加入Ba(OH)2溶液100mL，充分反应后，将生成的白色沉淀滤出，测得滤液中只含一种NaOH溶质，其物质的量的浓度为0.9mol/L（不考虑溶液混和时引起溶液体积的变化），试回答：

(1)通过分析，判断原Ba(OH)2、NaHSO4、NaHCO3三种溶液中哪两种溶液的物质的量的浓度不可能相同？ ，原因是 。

(2)Ba(OH)2、NaHSO4、NaHCO3三种溶液可能的物质的量的浓度分别为__________、_________、_________。

16．已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质，请根据题目要求完成下列问题：

(1)甲的化学式为RCl3，其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应： a.甲+H2O

乙+丙 b.乙

氧化物+H2O

①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物，其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末，则该金属在周期表里的位置是：____________________。

②若甲为某短周期金属元素的氯化物，则甲发生a反应的化学方程式为：________________。 ③将以上两种金属单质用导线连接，插入NaOH溶液构成原电池，则负极发生的电极反应为：_______________。

(2)若甲、乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，且可发生反应：甲+乙

丙。则：

①甲的结构式为______________________。

②写出上述反应的化学方程式：___________________。

③写出向200 mL 2 mol·L-1的NaOH溶液中通入6.72 L(标准状况)的气体甲发生完全反应的总离子方程

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式______________________。

17．A、B、C都是由两种元素组成的无机物，它们和单质甲、乙、丙存在如下图所示的转化关系(转化过程都不需要使用催化剂)。 完成下列问题：

(1)若甲是常见金属，乙是常见非金属固体单质，A、C在常温下均为无色气体，且A、B、C、甲、乙、丙都由短周期元素组成，则B的电子式是__________。A与甲反应的化学方程式是__________________________。

(2)若上图所示的反应在水溶液中进行，甲在常温下为有色气体，乙在常温下为液体，丙是生活中常见的金属，则：

①丙在周期表中所处的位置是____________。

②丙与C反应的离子方程式为____________________。

③往A溶液中逐滴加入NaOH溶液时可能出现的现象是________________________。

18．在化工实验中，要除去某些杂质离子，往往采用在一定条件下使杂质离子以MxAy(DE4)z(OH)12的形式

析出浅黄色晶体。M、A、D、E代表四种元素。已知： ①x+y+z=12(x、y、z均为正整数)；

②取9.7克该化合物溶于水中，滴加用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液，D、E两元素完全转化成白色沉淀。将沉淀过滤、洗涤、干燥称量其质量为9.32克；

③滤液中A、M以阳离子形式存在(未被硝酸氧化)，用胶头滴管取滤液2～3滴于白色点滴板上，再加1～2滴硫氰化钾溶液，滤液变成红色；

④往滤液中通入足量的H2S气体，使A离子完全被还原后，得到0.96克浅黄色沉淀。 试分析：(1)D是__________，E是__________，理由_______________。 (2)A是__________，理由是______________________。

(3)通过计算和推理确定x=______、y=______、z=_______。该盐的化学式为__________。

19．某工厂以精辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料冶炼金属铜，在炼铜炉内发生如下反应(在高温条件下进行)：

2Cu2S+3O2 = 2Cu2O+2SO2，2Cu2O+Cu2S = 6Cu+SO2

⑴若生产38.4t金属铜，需要含杂质20％的精辉铜矿多少吨(设杂质不参加反应)?

⑵若⑴中产生的二氧化硫用于制硫酸，可生产98％的硫酸多少吨(二氧化硫转化成三氧化硫的转化率为

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92％，三氧化硫的吸收率为98％)?

⑶今将a mol Cu2S与b mol空气(氧气约占空气体积的20％)在密闭容器中高温加热，设反应前容器内的压强为P1，反应结束后冷却到原来温度，容器内的压强为P2，请完成下列表格。

反应后固体的成分 Cu b的取值范围(用a表示) P1与P2的关系(填>、<或=) Cu2S、Cu Cu2O、Cu P1 P1 P1 P2 P2 P2

【参考答案】

x??1．CD 2．B 3．C 4．CD 5．A 6．C 7．A 8．B 9．BC 10．A 11．(1)C y(2)

V1V?V1mol 2 11.2V2?V112. (1)NaAlO2、NaOH 0.3mol、1.2mol (2)Al2(SO4)3 0.3mol(3)乙 5／6 甲 62.4 13．(1)Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O (2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 14．(1)Cu2+、Fe2+、Zn2+ Fe3+ (2)Fe2+、Zn2+ Cu2+、Fe3+

15．(1)NaHSO4与NaHCO3这两种溶液的物质的量的浓度不可能相同；原因是当这两种物质的物质的量的浓度相同时，最后的溶液中必有硫酸根离子，不可能只剩下氢氧化钠 (2)有两种可能。第一种可能是c[Ba(OH)2]＝c(NaHSO4)＝1.8mol/L，c(NaHCO3)＝0.9mol/L。第二种可能是c[Ba(OH)2]＝c(NaHCO3)＝1.8mol/L，c(NaHSO4)＝0.9mol/L。

16．(1)①第4周期,第Ⅷ族 ②AlCl3+3H2O==Al(OH)3↓+3HCl ③Al—3e-+4OH-==AlO2-+2H2O (2)①O==C==O ②CO2+C====2CO ③3CO2+4OH-==2HCO3-+CO32-+H2O 17．(1)

2Mg+CO2

点燃 2MgO+C

(2)①第4周期第Ⅷ族 ②Fe+2Fe3+==3Fe2+ ③生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 18．⑴硫元素 氧元素 因为在稀硝酸中生成了白色沉淀，此白色沉淀必为硫酸钡

⑵铁元素 滤液滴入KSCN溶液呈红色，说明A、M中必有一种是Fe3+；A离子能被H2S还原而M不能,所以A是铁元素 ⑶y=6 z=4 x=2 Na2Fe6(SO4)4(OH)12 19．⑴60t ⑵27.05t (3)

反应后固体的成分 Cu b的取值范围(用a表示) b =5a Cu2S、Cu Cu2O、Cu 0＜b＜5a 5a＜b＜共19页 第18页

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7.5a P1与P2的关系(填>、<或=) P1=P2 P1=P2 P1＞P2

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