专题九××常见的金属及其化合物命题趋势常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)。(1)了解常见金属的活动顺序。(2)了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。(3)了解合金的概念及其重要应用。(4)以上各部分知识的综合应用。Ⅰ．客观题(1)考查金属及其化合物的重要性质和应用。(2)以金属及其化合物为载体考查离子共存、离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分离等。Ⅱ．主观题(1)以“铁三角”“铝三角”的转化关系为载体，考查分析图像能力和计算能力。(2)以化工流程的形式，考查金属矿物的冶炼和工业废液的提纯。考点清单一、常见金属及化合物的主要性质1．钠及其化合物(1)等物质的量的金属钠被氧化成Na2O和Na2O2时转移的电子数相同。(2)
钠与盐的溶液反应：钠不能置换出溶液中的金属，钠直接与水反应，反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。(3)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，反应是分步进行的。反应的离子方程式依次为：CO+H+==HCO、HCO+H+==H2O+CO2↑。2．镁、铝及其化合物(1)镁在空气中燃烧主要发生反应：2Mg+O22MgO，此外还发生反应：3Mg+N2Mg3N2、2Mg+CO22MgO+C。(2)铝与NaOH溶液、非氧化性强酸反应生成H2。常温下，浓硝酸、浓硫酸使铝发生钝化。(3)Al2O3、Al(OH)3仅能溶于强酸和强碱溶液中(如在氨水和碳酸中不溶)。(4)Al3+、AlO只能分别存在于酸性、碱性溶液中。Al3+与下列离子不能大量共存：OH－、CO、HCO、SO、S2－、ClO－、AlO，其中OH－是因为直接反应，其余均是因为发生了剧烈的双水解反应。AlO与下列离子不能大量共存：H+、HCO、Al3+、Fe2+、Fe3+，其中H+和HCO是因为与AlO直接反应(AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO)，其余也是因为发生了剧烈的双水解反应。(5)明矾的净水原理：明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它在水中能电离：KAl(SO4)2===K++Al3++2SO。铝离子发生水解反应，生成的氢氧化铝胶体具有很强的吸附能力，吸附水中的悬浮物，使之沉降以达到净水目的：Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+。3．铁、铜及其化合物(1)Fe与Cl2反应只能生成FeCl3，与I2反应生成FeI2，与反应物的用量无关。(2)过量的Fe与硝酸作用，或在Fe和Fe2O3的混合物中加入盐酸，均生成Fe2+。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)Fe2O3、Fe(OH)3与氢碘酸反应时，涉及Fe3+与I－的氧化还原反应，产物为Fe2+、I2和H2O。(4)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，灼烧后得到红棕色Fe2O3固体；而Fe2(SO4)3溶液蒸干时，因硫酸是难挥发性的酸，将得不到Fe(OH)3固体，最后得到的固体仍为Fe2(SO4)3。(5)注意亚铁盐及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+，也可能含有Fe2+。二、金属的性质1．金属单质的性质金属单质的化学性质：①金属在化学反应中都较容易失去电子被氧化，只作还原剂，但金属离子则可能既表现出氧化性又表现出还原性，如Fe2+。②金属单质跟酸反应的规律：A．与非氧化性酸(如盐酸、稀硫酸等)反应B．与强氧化性酸(浓硫酸、浓稀硝酸)的反应，Fe和Al遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化反应。强氧化性酸跟金属反应不能生成H2。3．金属活动性顺序表应用小结金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au金属原子失电子能力K Ca Na Mg Al Mn Zn Fe Sn Pb依次减小，还原性减弱(相应金属离子氧化性增强)空气中跟氧气的反应易被氧化常温时能被氧化加热时能被氧化不能被氧化跟水的反应常温可置换出水中的氢加热或与水蒸气反应时能置换出水中的氢不与水反应跟酸的反应能置换出酸(如HCl、H2SO4)中的氢不能置换出稀酸中的氢反应剧烈反应程度依次减弱能跟王水反应
能跟浓硫酸、硝酸反应跟盐的反应位于金属活动性顺序前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K、Na、Ca除外)跟碱的反应Al、Zn等具有两性的金属可以与碱反应三、常见金属化合物的性质及离子的检验1．常见的金属氧化物化学式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3Fe3O4颜色状态白色固体淡黄色粉末白色固体白色固体黑色粉末红棕色粉末黑色晶体与水作用反应生成NaOH反应生成NaOH和O2与水缓慢反应生成Mg(OH)2不溶于水，也不与水反应2．常见的金属氢氧化物及碱的通性(2)碱的通性①可溶性碱使指示剂变色。②可溶性碱与酸性氧化物反应，如向NaOH溶液中通入少量CO2，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O。③与酸发生中和反应。④可溶性碱与某些可溶性盐发生复分解反应，如Ca(OH)2与Na2CO3反应的化学方程式为：Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。3．金属阳离子的检验
精题集训（70分钟）经典训练题1．下列有关NaClO和NaCl混合溶液的叙述正确的是（）A．该溶液中，H+、NH、SO、Br−可以大量共存B．该溶液中，Ag+、K+、NO、CH3CHO可以大量共存C．向该溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为：2Fe2++ClO−+2H+=Cl−+2Fe3++H2OD．向该溶液中加入浓盐酸，每产生1molCl2，转移电子约为6.02×1023个【答案】D【解析】A．该溶液中，H+、ClO−，Br−、ClO−发生反应而不能大量共存，故A错误；B．该溶液中，Ag+、Cl−，Ag+、、CH3CHO，ClO−、CH3CHO发生反应而不能大量共存，故B错误；C.由于NaClO水解而使NaClO和NaCl混合溶液呈碱性，所以反应的离子方程式中不能出现H+，故C错误；D．向该溶液中加入浓盐酸，H++ClO－+Cl－=Cl2↑+H2O，所以每产生1molCl2，转移电子约为6.02×1023个，故D正确。故选D。2．向HCl、AlCl3混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量随NaOH溶液加入量的变化关系如图所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（）A．M点对应的溶液中：K+、Fe2+、SO、NOB．N点对应的溶液中：K+、NH、Cl−、CO
C．S点对应的溶液中：Na+、SO、HCO、NOD．R点对应的溶液中：Na+、SO、Cl−、NO【答案】D【解析】A．M点盐酸有剩余，溶液显酸性，H+、Fe2+、NO发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误；B．N点HCl与NaOH恰好反应，溶液中含AlCl3，Al3+、CO相互促进水解，不能大量共存，故B错误；C．S点AlCl3没有完全反应，Al3+、HCO相互促进水解，不能大量共存，故C错误；D．R点生成偏铝酸钠，溶液显碱性，该组离子之间不反应，可大量共存，故D正确；答案选D。3．下列化学方程式中，不能正确表达反应颜色变化的是（）A．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2=2Na2O+O2↑B．澄清的石灰水久置后出现白色固体Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OC．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2【答案】A【解析】A．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑，故A错误；B．澄清的石灰水久置后出现白色固体是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，故B正确；C．向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，锌置换出铜，所以溶液蓝色消失Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，故C正确；D．向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液生成更难溶的氢氧化铁沉淀，反应方程式是3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2，故D正确。【点评】过氧化钠长时间放置在空气中已与空气中的二氧化碳和水发生反应。4．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（）
A．碳酸氢铵受热易分解，可用作氮肥B．二氧化氯具有强氧化性，可用作有色物质的漂白剂C．Al(OH)3具有两性，用作阻燃剂D．FeCl3溶液显弱酸性，用作铜制线路板的刻蚀剂【答案】B【解析】碳酸氢铵可用作氮肥是由于碳酸氢铵含有氮元素，不是碳酸氢铵受热易分解，故A错误；B．二氧化氯中氯元素的化合价为+4价，具有强氧化性，可用作有色物质的漂白剂，故B正确；C．Al(OH)3受热易分解生成水蒸气且吸收大量热，并生成高熔点的氧化铝覆盖在燃烧物的表面，起到阻燃的作用，故C错误；D．FeCl3溶液刻蚀铜制线路板是利用其氧化性：，故D错误；故选B。【点评】铜单质不与酸发生反应，故易错项是D，实在上是利用了三氯化铁的氧化性。5．根据古代文献记载的化学知识，下列相关结论或应用错误的是（）选项文献记载结论或应用A唐代金陵子称石胆(主要成分为CuSO4·5H2O)“浅碧色，烧之变白色者为真”古人鉴别石胆真伪B《天工开物》记载：造瓦“凡坯既成，干燥之后，则堆积窖中燃薪举火”，“浇水转釉(主要为青色)，与造砖同法”造瓦时浇水转釉后，铁元素主要以氧化铁形式存在C《抱朴子内篇》记载：“曾青涂铁，描述了湿法冶铜的原理
铁赤色如铜”D南北朝时期陶弘景说：“水银能消化金、银使成泥。人以镀物是也”南北朝时期陶弘景说：水银能消化金、银使成泥。人们用来镀物之用【答案】B【解析】A．CuSO4·5H2O受热分解生成白色粉末硫酸铜，可用“浅碧色，烧之变白色者为真”进行鉴别，A应用正确；B．+3价的铁显红褐色，造瓦时浇水转釉后，铁元素主要以+2形式存在，B结论错误；C．曾青涂铁，铁赤色如铜为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，为湿法冶铜的原理，C结论正确；D．将金或银与水银混合形成液态合金，将合金涂在物品的表面，水银挥发后，金或银便浮在物品的表面，D应用正确；答案为B。6．我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程如图所示，下列说法不正确的是（）A．在沉淀池中应先通入氨气，再通入二氧化碳气体B．循环1中X是二氧化碳C．该反应原理：NH3+CO2+H2O=HCO+NHD．在过滤后的母液中加入氯化钠粉末、通入氨气，搅拌，经冷却结晶后可得氯化铵晶体【答案】C【解析】A
．氨气极易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨气，溶液呈碱性，再通入二氧化碳气体可更多地转化为HCO，故A正确；B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和水，可将CO2通入沉淀中循环利用，故X为CO2，故B正确；C.该反应原理是：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，故C错误；D.在过滤后的母液中加入氯化钠粉末、通入氨气，搅拌，增大了铵根离子的浓度，使氯化铵更多的析出，经冷却结晶后可得氯化铵晶体，故D正确。答案选C。【点评】本题考查的是纯碱工业（侯氏制碱法）。解题时需注意A选项CO2在水中的溶解度不大、而NH3极易溶于水，则在沉淀池中应先通入氨气，再通入二氧化碳气体，C选项煅烧炉内分解的是碳酸氢钠，产物为CO2和水，而沉淀池中需要通入的气体为CO2，则X为二氧化碳，可循环利用。高频易错题1．下列物质的转化在给定条件下能实现的是（）A．H2SO4(稀)SO2NH4HSO3(NH4)2SO3B．NH3NONO2HNO3C．FeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3D．AlNaAlO2AlCl3溶液无水AlCl3【答案】B【解析】A．稀硫酸和铜不反应，可用浓硫酸在加热条件下与铜反应，二氧化硫与少量氨水反应生成（NH4)2SO3，故A错误；B．氨气在催化作用下可被氧化生成NO，NO被氧化生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸，转化关系正确，故B正确；C．氯气具有强氧化性，铁和氯气反应生成氯化铁，故C错误；D．氯化铝溶液加热易水解生成氢氧化铝，加热溶液不能得到无水AlCl3，应在HCl气流中加热，故D错误．故选B。2．化学与生活、科技、医药、工业生产均密切相关，下列有关化学叙述正确的是（）
A．浓硫酸具有强腐蚀性，可用浓硫酸刻蚀石英制艺术品B．我国预计2020年发射首颗火星探测器太阳能电池帆板的材料是二氧化硅C．《本草经集注》中关于鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，该方法应用了焰色反应D．误食重金属盐引起的人体中毒，可喝大量的食盐水解毒【答案】C【解析】氢氟酸刻蚀石英制艺术品，故A错误；太阳能电池帆板的材料是晶体硅，故B错误；钾元素的焰色是紫色，所以“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，故C正确；误食重金属盐引起的人体中毒，可喝大量的牛奶解毒，故D错误。3．下列说法不正确的是（）A．铝制餐具不宜用来蒸煮或长时间存放酸性或碱性食物B．火灾现场存放有大量活泼金属时，可以用水或沙土来灭火C．炽热的钢水注入模具前，模具必须干燥，否则可能发生爆炸性迸溅D．对某一溶液进行焰色试验时，观察到火焰颜色为黄色，说明溶液中一定有Na+【答案】B【解析】A．蒸煮或长时间存放酸性、碱性食物，都会直接破坏铝表面的氧化膜，从而降低铝的抗腐蚀能力，缩短铝制餐具的寿命，A正确；B．活泼金属于水反应产生H2且放出大量热量，会加剧灾情，故当有活泼金属存在时，不能用水灭火，B错误；C．若模具不干燥，炽热的钢水会引发水的分解反应，产生H2和O2，H2易燃易爆，从而引发钢水爆炸性迸溅，C正确；D．Na的焰色试验为黄色，因此对某一溶液进行焰色试验时，观察到火焰颜色为黄色，说明溶液中一定有Na+，D正确；答案选B。
4．向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL4mol·L−1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344LNO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为（）A．0.16molB．0.14molC．0.24molD．0.21mol【答案】D【解析】由题意知，反应后的溶液中只有溶质Fe(NO3)2，由N元素的守恒可知，其物质的量为=0.21mol，依据铁的守恒可知若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量也就是0.21mol，答案选D。5．用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备纳米Fe3O4，的流程示意图如下：下列叙述错误的是（）A．为提高步骤①的反应速率，可采取搅拌、升温等措施B．步骤②中，主要反应的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+C．步骤④中，反应完成后剩余的H2O2无需除去D．步骤⑤中，“分离”包含的操作有过滤、洗涤【答案】C【解析】铁泥（主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe）与稀盐酸反应得到的滤液A溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原铁离子：2Fe3++Fe=3Fe2+，过滤过量的铁，滤液B
的溶质为氯化亚铁，加入氢氧化钠溶液，生成Fe(OH)2浑浊液，向浑浊液中加入双氧水，双氧水将Fe(OH)2浊液氧化成浊液D，反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，浊液D与滤液B加热搅拌发生反应制得Fe3O4，经过滤、洗涤、干燥得产品Fe3O4。A．搅拌、适当升高温度可提高铁泥与盐酸的反应速率，A正确；B．滤液A的溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的稀盐酸，加入铁粉还原Fe3+，即主要的离子反应为：2Fe3++Fe=3Fe2+，B正确；C．步骤④中，浊液C中的氢氧化亚铁被过氧化氢氧化成浊液D，为了提高Fe3O4的产率需要控制浊液D与滤液B中Fe2+的比例，为防止滤液B中Fe2+在步骤⑤中被H2O2氧化，步骤④中反应完成后需再加热一段时间除去剩余H2O2，C错误；D．步骤⑤为浊液D与滤液B加热搅拌发生反应制得Fe3O4，使Fe3O4分离出来需经过过滤、洗涤、干燥，D正确；故答案选C。【点评】本题考查了物质的制备，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等，需要学生具备扎实的基础。精准预测题1．下列有关化学反应的叙述正确的是（）A．某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Fe2+，无Fe3+B．Na2O2在空气中加热可得固体Na2OC．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4D．利用焰色反应能制节日烟花，其中金属锶(Sr)的颜色为洋红色【答案】D【解析】A．某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Fe2+，但不确定是否含Fe3+，A错误；B．Na2O2在空气中加热会与二氧化碳或水反应，但不会生成Na2O，B错误；C．室温下，Fe与浓H2SO4会发生钝化，生成的产物一定不是FeSO4，因为FeSO4极易被氧化，C错误；D．部分金属元素能发生焰色反应，不同金属元素灼烧颜色不同，可利用铜、锶、钡等金属元素，其中金属锶(Sr)的颜色为洋红色，D
正确；故选D。2．工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体。下列说法错误的是（）A．步骤a中还需要加入适量的氧气和水B．保温去铁后过滤，铁元素主要以+2价的沉淀形式被过滤出去C．蒸发浓缩的过程中加入适当的硝酸，目的是抑制硝酸铜的水解D．硝酸铜溶液中离子浓度大小：【答案】B【解析】A．氮氧化物与水和氧气发生氧化还原反应最终生成硝酸，所以步骤a中还需要加入适量的氧气和水，故A正确；B．铁在硝酸中被氧化为+3价，保温去铁后过滤，铁元素主要以Fe(OH)3形式被过滤出去，故B错误；C．硝酸铜易水解，蒸发浓缩的过程中加入适当的硝酸，目的是抑制硝酸铜的水解，故C正确；D．硝酸铜易水解，溶液呈酸性，所以硝酸铜溶液中离子浓度大小：，故D正确。答案选B。3．将Na2O2逐渐加入到含有Al3+、Mg2+、NH的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示，则原溶液中Al3+、Mg2+、NH的物质的量分别为（）
A．2mol、3mol、8molB．3mol、2mol、8molC．2mol、3mol、4molD．3mol、2mol、4mol【答案】C【解析】将Na2O2逐渐加入到含有Al3+、Mg2+、NH的混合液中并微热，过氧化钠首先与水反应生成氧气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠先和Al3+、Mg2+、分别反应生成氢氧化铝、氢氧化镁、再与NH反应生成氨气，之后生成的氢氧化铝可以溶解在氢氧化钠溶液中。根据图像可知溶解氢氧化铝消耗过氧化钠是1mol，1mol过氧化钠产生2mol氢氧化钠，则氢氧化铝是2mol，根据铝原子守恒可知铝离子的物质的量也是2mol。加入8mol过氧化钠产生16mol氢氧化钠、4mol氧气，则根据图像可知生成的氨气是8mol-4mol＝4mol，与铵根反应的氢氧化钠是4mol，与铝离子反应的氢氧化钠是6mol，则与镁离子反应的氢氧化钠是16mol-4mol-6mol＝6mol，所以镁离子的物质的量是3mol，则C正确；答案选C。4．如图为制取NaHCO3的实验装置，下列说法正确的是（）A．a装置中稀盐酸可用稀硫酸代替B．b装置中的溶液最好是饱和食盐水，为了吸收CO2中HCl的作用C．制取NaHCO3的离子反应方程式为CO2+H2O+Na+=NaHCO3↓
D．装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率【答案】D【解析】A．稀硫酸与CaCO3反应生成微溶的CaSO4，阻止反应的进一步进行，A错误；B．为了除去CO2中的HCl气体，装置b中应盛装饱和NaHCO3溶液，B错误；C．制取NaHCO3的离子反应方程式为CO2+H2O+Na++NH3=NaHCO3↓+NH，C错误；D．装置c中，含氨的饱和食盐水呈碱性，有利于CO2气体的吸收，所以能提高CO2的吸收效率，D正确；选D。5．化学与社会、生活及工业生产密切相关。下列有关说法正确的是（）A．静电除尘治理悬浮颗粒污染的依据是胶体粒子带有电荷B．煤经过气化和液化等物理变化后，可得到清洁燃料C．由于Fe3+具有较强的氧化性，常用作净水剂D．高炉炼铁、煅烧石灰石和海水提镁的过程中均涉及氧化还原反应【答案】A【解析】A．静电除尘治理悬浮颗粒污染的依据是胶体粒子带有电荷，故A正确；B．煤的气化和液化分别生成CO、氢气以及甲醇等，为化学变化，故B错误；C．硫酸铁做净水剂是因为三价铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附性，能够吸附水中固体杂质颗粒，与氧化性无关，故C错误；D．高温煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳，反应前后元素的化合价不变，不属于氧化氧化反应，故D错误。故选A。6．列实验的现象与对应结论均正确的是（）选项操作现象结论A向某溶液中滴加FeCl3溶液溶液变红溶液中一定含有
KSCNB将未打磨的Al片放入硝酸铜溶液无明显现象Al与硝酸铜不反应C将打磨过的铝条放在沸水中，无现象，再加入一小块NaOH有气泡产生NaOH是催化剂D向新制氯水滴加几滴紫色石蕊试液溶液先变红后褪色新制氯水有酸性和漂白性【答案】D【解析】A．向某溶液中滴加几滴FeCl3溶液，溶液变红，说明溶液中含有SCN‒，含有SCN‒的溶液不一定是KSCN，NaSCN也可以的，A项错误；B．未打磨的Al片表面存在一层致密的氧化铝薄膜，将未打磨的Al片放入硝酸铜溶液，无明显现象，可能是Al片表面的氧化膜阻止了反应的发生，不能说明Al与硝酸铜不反应，B项错误；C．将表面打磨干净的铝条放在沸水中，无现象，只能说明铝和沸水反应很微弱或不反应，加入一小块NaOH后，有气泡产生，也可能是Al和后加入的NaOH反应了，并不一定能说明NaOH是该反应的催化剂，C项错误；D．向新制氯水中滴加几滴紫色石蕊试液，溶液先变红，说明新制氯水中含有H+，说明溶液显酸性。后褪色，说明含有漂白剂（次氯酸），D项正确；答案选D。7．A～E是中学常见的5种化合物，A、B是氧化物，X、Y是生活中常见的金属单质，它们之间的转化关系如下图所示。则下列说法正确的是（）A．A常用作红色的油漆和涂料
B．用KSCN溶液检验E溶液中的金属阳离子C．X与A反应的化学方程式是Al2O3+2FeFe2O3+2AlD．化合物B和C既能与强酸反应又能与强碱反应【答案】A【解析】元素X、Y的单质是生活中常见的金属，X与A反应生成B和Y，描述的是铝热反应，则X为Al，Y为Fe，A、B是氧化物，A为氧化铁，B为氧化铝，C为硫酸铝，D为硫酸铁，E为硫酸亚铁。A．由上述分析可知，A为氧化铁，可以用作红色的油漆和涂料，故A正确；B．E为硫酸亚铁，不能用KSCN溶液检验亚铁离子，故B错误；C．X与A反应的化学方程式是Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe，故C错误；D．C为硫酸铝，不能和强酸反应，故D错误。答案选A。8．实验室模拟工业上以铝土矿(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)为原料制铵明矾NH4Al(SO4)2晶体的工艺流程如图所示，下列说法错误的是（）A．固体a的化学式为SiO2B．固体b的化学式为Fe(OH)3C．Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为2AlO+CO2+3H2O=CO+2Al(OH)3↓D．由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ都要用到的分离方法是过滤【答案】C【解析】A．铝土矿加过量盐酸酸溶，SiO2不溶于盐酸，所以固体a是SiO2，故A正确。B．
盐酸酸溶后是FeCl3、AlCl3的混合液，加入过量的烧碱生成Fe(OH)3和NaAlO2，所以固体b是Fe(OH)3，故B正确。C．NaAlO2溶液中通入足量的CO2气体应生成HCO，离子方程式为AlO+CO2+2H2O=HCO+Al(OH)3↓，故C错误。D．由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ都是难溶性固体和溶液分离，用到分离方法是过滤，故D正确。故答案选C。9．某同学通过以下装置测定M样品(只含Fe、Al、Cu)中各成分的质量分数。取两份质量均为mg的M样品，按实验1(如图1)和实验2(如图2)进行实验，该同学顺利完成了实验并测得气体体积分别为V1mL和V2mL(已折算到标准状况下)。(1)写出实验1中可能发生反应的离子方程式：____________________。(2)实验1装置中小试管的作用是_______________________。(3)对于实验2，平视读数前应依次进行的两种操作是：①______；②______。(4)M样品中铜的质量的数学表达式为(用V1和V2表示)：______。(5)实验1进行实验前，B瓶中水没有装满，使测得气体体积______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同)；若拆去实验2中导管a，使测得气体体积______。(6)该实验需要0.50mol·L−1的NaOH溶液470mL，请回答下列问题：①配制时应称量______gNaOH，称量时需要托盘天平、______、______(填仪器名称)。②配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质会导致所配溶液浓度______。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】（1）2Al+2OH−+2H2O=2AlO+3H2↑（2）液封，避免氢气从长颈漏斗中逸出；控制加氢氧化钠溶液的体积来控制反应的快慢；节省药品（3）冷却到室温调整BC液面相平（4）mg-g（5）无影响偏大（6）10.0小烧杯(或称量瓶)药匙偏大【解析】M样品只含Fe、Al、Cu，其中铝既能与强酸反应，又能与强碱反应；铁只能溶于强酸，不溶于强碱；铜既不溶于氢氧化钠，也不溶于稀硫酸。(1)实验1中氢氧化钠溶液只与铝反应，产生NaAlO2和H2，反应的离子方程式为：2Al+2OH−+2H2O=2AlO+3H2↑；(2)实验1的装置中，小试管的作用是对长颈漏斗起到液封作用，防止氢气逸出，控制加液体量，调节化学反应速率，节省药品；(3)对于实验2，平视读数前应首先冷却到室温，并上下移动C量气管，使B、C液面相平，然后再读数，其目的是使B管收集的气体压强等于外界大气压，这样读得的读数才准确；(4)根据V1结合铝与氢氧化钠的反应：2Al+2OH−+2H2O=2AlO+3H2↑，可知样品中铝的质量为m(Al)=，铁和铝都与酸反应生成氢气，所以根据V2-V1即为铁与盐酸反应生成的氢气，根据Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，可知m(Fe)=，故混合物中Cu的质量为m(Cu)=mg-m(Al)-m(Fe)=mg-g-=mg-g；(5)Al与NaOH溶液反应产生的H2，将B中水压入量筒C中，反应产生H2越多，排出水的体积就越大，与装置B中水是否充满无关，因此如果实验前B瓶液体没有装满水，不影响实验结果；对于实验2，导气管a使稀硫酸液体上下气体压强相同，气体将B中水压入C中，据此读数确定H2的体积，若拆去导管a，加入液体时，会排出锥形瓶中部分空气，导致测定的气体体积偏大；(6)①要配制0.50mol/L的NaOH溶液470mL，应该所用容量瓶应为500mL，所以配制时应称量NaOH的质量m(NaOH)=0.50mol/L×0.5L×40g/mol=10.0g，NaOH具有腐蚀性，因此要放在小烧杯(或称量瓶)中用托盘天平进行称量，用药匙取药品；②NaOH固体中含有Na2O杂质，Na2O
与水反应生成氢氧化钠，使得溶液中氢氧化钠偏多，最终会导致所配溶液浓度偏大。10．以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）粉碎高硫铝土矿石的目的是。（2）第一次焙烧时发生氧化还原反应为。（3）碱浸时发生反应的化学方程式为。（4）过滤后向滤液中通入过量的CO2气体，反应的离子方程式为_____________；_______________________。（5）“过滤”得到的滤渣中含有大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=___。【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率（2）4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2（3）Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+H2O（4）OH－+CO2＝HCOAlO+CO2+2H2O＝HCO+Al(OH)3↓（5）1∶16【解析】高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）粉碎后通入空气、加入
氧化钙焙烧，其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙，和二氧化硅反应生成硅酸钙，得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液，经操作Ⅰ得到的固体中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2；（1）矿石粉碎可以增大固体和气体接触面积，加快反应速率。（2）焙烧时发生氧化还原反应，第一次焙烧时发生氧化还原反应：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。（3）过滤前使用NaOH溶液进行碱浸，Al2O3转化为NaAlO2，反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH=NaAlO2+H2O。（4）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，可以将AlO转化为Al(OH)3，反应的离子方程式为：AlO+CO2+2H2O=HCO+Al(OH)3↓，OH－+CO2＝HCO。（5）过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3，Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，设有xmolFe2O3和ymolFeS2完全参加反应，根据电子得失守恒：2x×（3-8/3）=2y×5+y×（8/3-2），解得x/y=16，所以理论上完全反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=1∶16。【点评】难点是(5)的最后一问，可以利用氧化反应知识，结合电子守恒解答。11．纯碱是一种重要的化工原料，目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题。（1）“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物，请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式：___。（2）写出“联合制碱法”中有关反应的化学方程式：_____________、___________。（3）CO2是制碱工业的重要原料，“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同?________。（4）“联合制碱法”是对“氨碱法”的改进，其相对优点有___________(填字母序号)。A．提高了原料利用率B．降低了生产成本C．减少了环境污染D．减轻了对设备的腐蚀（5）产品纯碱中常含有碳酸氢钠，如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，已知所取产品的质量为m1g，加热后所剩固体的质量为m2g，则纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为_________________。【答案】（1）2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
（2）NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O（3）“氨碱法”中CO2来源于石灰石的煅烧，“联合制碱法”中CO2来源于合成氨工业的废气（4）A、B、C（5）w(NaHCO3)=84(m1-m2)31m1×100%【解析】(1)氨碱法向母液中加入Ca(OH)2时发生反应：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O，产生CaCl2；(2)联合制碱法的反应原理是NH3+H2O+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；(3)联合制碱法中CO2来源于合成氨工业的废气，而氨碱法CO2来源于煅烧石灰石；(4)联合制碱法相比于氨碱法，A．氨碱法的最大缺点在于原料食盐的利用率只有72%～74%，联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上；B．氨碱法：以食盐（氯化钠）、石灰石（经煅烧生成生石灰和二氧化碳）、氨气为原料来制取纯碱，联合制碱法：以食盐、氨和二氧化碳（其中二氧化碳来自合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气）为原料来制取纯碱，氨碱法循环物质：氨气、二氧化碳，联合制碱法循环物质：氯化钠、二氧化碳，最大的优点是把合成氨和纯碱两种产品联合起来，降低了成本；C．联合制碱法最大的优点是使食盐的利用率提高到96%以上，没有废弃物产生并有可作为化肥的NH4Cl的副产品产生；D．联合制碱法把合成氨和纯碱两种产品联合起来，回收循环使用氯化钠，二氧化碳，设备利用率高，加大了对设备的腐蚀，故D错误；答案选ABC；(5)根据反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm168106168-106=62m（NaHCO3）（m1-m2）g解得m（NaHCO3）=(m1-m2)g故NaHCO3的质量分数：×100%12．Na2O2具有强氧化性，可以用来漂白纺织类物品、麦杆、羽毛等，也可做呼吸面具中的供氧剂。
(1)某实验小组通过下列实验探究过氧化钠与水的反应：①依据实验现象推测红色褪去的原因是_________________。②加入FeCl3反应的化学方程式为________________________。③用离子方程式解释加入高锰酸钾溶液褪色的原因___________________。(2)实验小组两名同学共同设计如下装置探究过氧化钠与二氧化硫的反应。通入SO2，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃。请回答下列问题：①甲同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，检验有Na2SO3生成的实验方法是___________。②乙同学认为反应的后B中有Na2SO3还会有Na2SO4。乙同学猜想的理由是__________。③为检验产物中Na2SO4的存在，乙同学设计并实施了如下实验方案：甲同学认为该实验方案的现象不能证明有Na2SO4生成，用反应方程式解释其原因_______；改进的方法为
______________________。【答案】（1）反应生成的H2O2具有漂白作用2H2O22H2O+O2↑2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O（2）取反应B中的白色固体少许，滴入稀硫酸，生成无色能使品红溶液褪色的气体，说明含Na2SO3过氧化钠具有强氧化性，二氧化硫有较强的还原性3BaSO3+2HNO3=3BaSO4+2NO↑+H2O把稀硝酸换成稀盐酸【解析】(1)①向Na2O2与水反应产生物质中滴加酚酞试液，溶液变红，轻轻振荡，溶液红色褪去，可能是由于反应生成的H2O2具有漂白作用；②FeCl3是H2O2分解反应的催化剂，向含有H2O2的溶液中加入FeCl3，H2O2分解产生H2O和O2，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；③KMnO4具有强氧化性，H2O2具有还原性，二者在酸性条件下发生氧化还原反应，产生Mn2+、O2，反应的离子方程式为：2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O；(2)①若Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3，由于Na2SO3与硫酸或盐酸发生反应产生NaCl、SO2、H2O，SO2具有漂白性，会使品红溶液褪色，因此检验的实验方法是取反应B中的白色固体少许，滴入稀硫酸，生成无色能使品红溶液褪色的气体，说明含Na2SO3；②乙同学认为反应的后B中有Na2SO3还会有Na2SO4，乙同学猜想的理由是过氧化钠具有强氧化性，二氧化硫有强的还原性，二者发生氧化还原反应产生Na2SO4。③甲同学认为该实验方案的现象不能证明有Na2SO4生成，这是由于HNO3具有强氧化性，会将Na2SO3与BaCl2反应产生的BaSO3氧化产生难溶性的BaSO4，用反应方程式表示为：3BaSO3+2HNO3=3BaSO4+2NO↑+H2O；改进方法是将氧化性的稀硝酸改为非氧化性的盐酸。
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