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第10講　金屬及其化合物 知考點　明方向　滿懷信心正能量　 設(shè)問 方式 ①重要金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化、性質(zhì)與用途 [例](2018全國卷Ⅱ，1)，(2018江蘇卷，3) (2018江蘇卷，9) ②金屬的冶煉及與金屬有關(guān)的工藝流程 [例](2018江蘇卷，16) ③金屬離子檢驗及性質(zhì)探究 [例](2018江蘇卷，6)，(2018北京卷，11) 知識點　網(wǎng)絡(luò)線　引領(lǐng)復習曙光現(xiàn)　 釋疑難　研熱點　建模思維站高端　 考點一　常見金屬及其重要化合物的性質(zhì)和應用) 命題規(guī)律： 1．題型：選擇題(主)，填空題。 2．考向：選擇題主要是考查金屬及其化合物的主要性質(zhì)及應用，Ⅱ卷主要結(jié)合具體工藝流程及實驗探究，考查金屬及其重要化合物性質(zhì)。同時，兼顧考查了氧化還原反應原理，離子方程式的書寫，化學計算及化工工藝等知識。 方法點撥： 1．下列說法中正確的是！?。_(1)(2)(4)(5)(7)__###。 (1)(2018全國卷Ⅱ)碳酸鈉可用于去除餐具的油污 (2)(2018全國卷Ⅱ)氫氧化鋁可用于中和過多胃酸 (3)(2018江蘇卷)NaHCO3受熱易分解，所以可用于制胃酸中和劑 (4)(2018江蘇卷)KAl(SO4)212H2O溶于水可形成 Al(OH)3膠體 (5)(2018江蘇卷)CaO能與水反應，所以可用作食品干燥劑 (6)(2018江蘇卷)Al2O3是兩性氧化物，所以可用作耐高溫材料 (7)(2018天津卷)商代后期鑄造出工藝精湛的后(司)母戊鼎，該鼎屬于銅合金制品 (8)(2015全國卷Ⅰ)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱，熔化后的液態(tài)鋁滴落下來，原因是金屬鋁的熔點較低 (9)(2016海南卷)將鐵屑放入稀HNO3中證明Fe比H2活潑 (10)(2015全國卷Ⅱ)將氯化鋁溶液滴入到濃氫氧化鈉溶液，立即產(chǎn)生大量白色沉淀 (11)(2016天津卷)為了除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可將固體加熱至恒重 (12)(2016四川卷)根據(jù)鐵比銅活潑，在實際應用中可用FeCl3溶液腐蝕銅刻制印刷電路板 突破點撥 記住常見物質(zhì)的用途，而且關(guān)鍵點是：該用途所對應的物質(zhì)的性質(zhì)。 解析　(1)碳酸鈉水解顯堿性，能使油污發(fā)生水解反應而除去，正確；(2)氫氧化鋁可與胃酸鹽酸反應，從而可作胃藥，正確；(3)NaHCO3是因為可以消耗胃酸而作胃酸中和劑，錯誤；(4)明礬溶于水水解產(chǎn)生氫氧化鋁膠體，正確；(5)生石灰能消耗水，從而可作食品干燥劑，正確；(6)Al2O3用作來高溫材料是因為其熔點高，錯誤；(7)司母戊鼎是青銅器，屬于銅合金，正確；(8)熔化后的液態(tài)鋁不能滴落下來，原因是產(chǎn)生的氧化鋁熔點比鋁的熔點高，錯誤；(9)鐵與稀硝酸反應不能產(chǎn)生氫氣而是NO，錯誤；(10)將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液，開始時產(chǎn)物為偏鋁酸鈉，而不是氫氧化鋁，錯誤；(11)加熱時NaHCO3分解轉(zhuǎn)化為Na2CO3，錯誤；(12)FeCl3溶液腐蝕銅的反應不能說明鐵比銅活潑，錯誤。 【變式考法】 下列說法中正確的是?。?！__(5)(6)(8)(10)(11)__###。 (1)(2018唐山三模)用熱的燒堿溶液洗去油污，是因為Na2CO3可直接與油污反應 (2)(2018唐山三模)海水中提取金屬鎂所有的反應均為氧化還原反應 (3)(2018遂寧三診)越活潑的金屬制品，在空氣中一定越容易被腐蝕，金屬在空氣中久置均變成氧化物 (4)(2018遂寧三診)工業(yè)上冶煉鋁和鎂，均電解其熔融的氯化物 (5)(2018惠州模擬)向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是H2 (6)(2018惠州模擬)已知反應：BeCl2＋Na2BeO2＋2H2O===2NaCl＋2Be(OH)2↓能完全進行，所以Be(OH)2為兩性氫氧化物 (7)(2018徐州三模)Fe3O4可用作紅色油漆和涂料，Na2O2可用作呼吸面具 (8)(2018徐州三模)高鐵酸鈉可進行水體處理，既可消毒又可以凈水 (9)(2018泉州期末)鐵生銹及高溫下與水蒸氣反應均生成Fe2O3 (10)(2018泉州期末)細鐵粉可作食品抗氧劑 (11)(2018南昌二模)中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹，現(xiàn)在也經(jīng)常用硫酸銅進行游泳池水體消毒 解析　(1)熱的燒堿溶液洗去油污不是碳酸鈉直接與油脂反應，而是其水解產(chǎn)生的堿性使油脂水解，錯誤；(2)海水中提取金屬鎂其中有些是復分解反應，錯誤；(3)鋁和鎂比鐵活潑，但是因為易形成致密的氧化膜，所以反而不易腐蝕；鈉在空氣中久置產(chǎn)物為碳酸鈉，銅轉(zhuǎn)化為堿式碳酸銅，錯誤；(4)工業(yè)上用氧化鋁制備鋁，因為氯化鋁不是離子化合物，熔化不導電，錯誤；(5)CuSO4溶液顯酸性，加入鎂條時生成氣體是H2，正確；(6)由方程式可知Be(OH)2既可以生成BeCl2，又可以生成Na2BeO2，所以與氫氧化鋁相似為兩性氫氧化物，正確；(7)作紅色油漆和涂料的物質(zhì)不是Fe3O4，是Fe2O3，錯誤；(8)高鐵酸鈉有強氧化性，所以可以殺菌消毒，其還原產(chǎn)生的鐵離子可以水解產(chǎn)生氫氧化鐵膠體，所以可以凈水，正確；(9)鐵在高溫下與水蒸氣反應均生成Fe3O4，錯誤；(10)細鐵粉有還原性能與氧氣反應，從而可作食品的抗氧化劑，正確；(11)明礬水解顯酸性，可與堿式碳酸銅反應；硫酸銅為重金屬鹽，能使蛋白質(zhì)變性，常用作游泳池水體消毒，正確。 2．(2018江蘇卷)在給定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是(　A　) A．NaHCO3(s)Na2CO3(s)NaOH(aq) B．Al(s)NaAlO2(aq)Al(OH)3(s) C．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]＋(aq)Ag(s) D．Fe2O3(s)Fe(s)FeCl3(aq) 解析　Al與NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2，NaAlO2與過量鹽酸反應生成NaCl、AlCl3和H2O，選項B錯誤； AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應，選項C錯誤；Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應生成Al2O3和Fe，F(xiàn)e與HCl反應生成FeCl2和H2，選項D錯誤。 3．(2018江蘇卷)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下： (1)焙燒過程均會產(chǎn)生SO2，用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為?。?！　SO2＋OH－===HSO　###。 (2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。 已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ℃ 硫去除率＝(1—)100% ①不添加CaO的礦粉在低于500 ℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于?。?！__FeS2__###。 ②700 ℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是?。?！__硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中__###。 (3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由?。?！__NaAlO2__###(填化學式)轉(zhuǎn)化為！?。_Al(OH)3__###(填化學式)。 (4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)＝?。?！__1∶16__###。 解析　(1)過量SO2與NaOH反應生成NaHSO3，反應的化學方程式為SO2＋NaOH===NaHSO3，離子方程式為SO2＋OH－===HSO。(2)①根據(jù)題給已知，多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度高于600℃，不添加CaO的礦粉低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于FeS2。②添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO發(fā)生的反應為2CaO＋2SO2＋O2===2CaSO4，根據(jù)硫去除率的含義，700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低的原因是：硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4留在礦粉中。(3)“堿浸”時Al2O3、SiO2轉(zhuǎn)化為溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，CO2與NaAlO2反應生成NaHCO3和Al(OH)3，反應的離子方程式為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，即Al元素存在的形式由NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。(4)Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，F(xiàn)eS2＋16Fe2O311Fe3O4＋2SO2↑，S元素的化合價由－1→＋4，F(xiàn)e元素的化合價一部分＋3→＋2，理論上完全反應消耗的n(FeS2)：n(Fe2O3)＝1：16。 金屬及其化合物制備的答題策略 從資源中獲取無機物，通常需要富集、除雜、物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化等多步反應才能完成。 (1)解析　已知的生產(chǎn)過程，分析每一步加入的物質(zhì)是什么、出來的物質(zhì)是什么、發(fā)生了什么樣的變化。 (2)涉及Fe元素的雜質(zhì)除去步驟一般為：溶液含(Fe2＋，F(xiàn)e3＋)Fe3＋使鐵元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，氧化劑可選擇H2O2、Cl2等，沉淀劑的選擇要考慮不引入新的雜質(zhì)。 (3)涉及鋁元素的分離，需要應用： (4)從溶液中獲取晶體時，要充分考慮水解、氧化等因素的影響。 考點二　生產(chǎn)及實驗中金屬離子推斷與檢驗應用 命題規(guī)律： 1．題型：選擇題，填空題。 2．考向：選擇題主要考查常見金屬離子的性質(zhì)，常將金屬離子的特性作為推斷的題眼。Ⅱ卷主要是在工藝流程中根據(jù)目標產(chǎn)物與金屬離子的性質(zhì)差異考查檢驗與除雜方式的選擇。 方法點撥： 1．陽離子的檢驗方法 (1)常規(guī)檢驗法：用NaOH溶液能檢驗出Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、NH。 (2)特殊檢驗法 同時存在Fe3＋和Fe2＋時檢驗Fe2＋：加入酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液褪色。 (3)焰色反應 2．常見陽離子的凈化方法 主要離子 雜質(zhì)離子 除雜試劑和方法 Fe3＋ Fe2＋ 加入H2O2 Fe2＋ Fe3＋ 加入過量鐵粉，過濾 Fe2＋ Cu2＋ 加入過量鐵粉，過濾 Mg2＋ Fe3＋ 加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2，過濾 Mg2＋ Fe2＋ 先加入H2O2，再加入MgO或MgCO3或Mg(OH)2，過濾 Cu2＋ Fe3＋ 加入CuO 或 Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，過濾 Cu2＋ Fe2＋ 先加入H2O2，再加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3，過濾 1．(1)下列說法中正確的是?。。_A__###。 A．(2018全國卷Ⅲ)用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na＋ B．(2018天津卷)某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍色沉淀，則原溶液中有Fe2＋，無Fe3＋ C．(2015江蘇卷)檢驗溶液中是否含有Fe2＋：取少量待檢驗溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察實驗現(xiàn)象 D．(2016福建卷)只滴加氨水鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液 (2)(2018全國卷Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖。曬制藍圖時，用K3[Fe(C2O4)3]3H2O作感光劑，以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為：2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；顯色反應的化學方程式為！??！　3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4　###。 (3)(2018信陽質(zhì)檢)工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)為原料制備高檔顏料鐵紅(Fe2O3) ，具體生產(chǎn)流程如下： 試回答下列問題： ①濾液X中含有的金屬陽離子是！??！__Fe2＋、Fe3＋__###(填離子符號)。 ②步驟Ⅲ中可選用！??！__B__###調(diào)節(jié)溶液的pH(填字母)。 A．稀硝酸 B．氨水 C．氫氧化鈉溶液 D．高錳酸鉀溶液 ③步驟Ⅳ中，F(xiàn)eCO3沉淀完全后，溶液中含有少量Fe2＋，檢驗Fe2＋的方法是！??！__取少量溶液，加入硫氰化鉀溶液，不顯紅色，然后滴加氯水，溶液變?yōu)榧t色__###。 突破點撥 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NH3。要特別注意信息所給出的反應，重視Fe2＋的特征反應現(xiàn)象檢驗。 解析　(1)鈉的焰色反應為黃色，選項A正確；滴加K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍色沉淀證明有Fe2＋，F(xiàn)e3＋無法確定，選項B錯誤；檢驗Fe2＋應該先加KSCN溶液，再加少量新制氯水，選項C錯誤；NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四種溶液滴加氨水時現(xiàn)象分別為：無明顯現(xiàn)象、白色沉淀、白色沉淀、無明顯現(xiàn)象，所以無法鑒別，選項D錯誤。(2)根據(jù)亞鐵離子能與K3[Fe(CN)6]發(fā)生顯色反應，分析反應物類別與成分的化合價；(3)①硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等)酸浸后過濾，SiO2為濾渣，濾液中含有的金屬陽離子是Fe2＋、Fe3＋。②步驟Ⅲ要把pH調(diào)高，步驟Ⅳ還要加NH4HCO3，若使用氫氧化鈉溶液，產(chǎn)品中容易混入Na＋，選項B正確。 【變式考法】 (2018鄂魯聯(lián)考)NH4Al(SO4)212H2O俗稱銨明礬，其性質(zhì)穩(wěn)定，是化學實驗常用的基準試劑，借助碳酸氫銨與硫酸鈉可以制備純凈的銨明礬，制備過程如下圖。下面相關(guān)說法錯誤的是(　C　) A．為加快操作Ⅰ的速率實驗時采用抽濾，常用玻璃纖維替代濾紙 B．操作Ⅰ的基本過程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥 C．使用NaOH和BaCl2試劑可以檢驗銨明礬的三種離子 D．若氣體a通入到飽和的純堿溶液中會有晶體析出，該晶體與固體a相同 解析　玻璃纖維性質(zhì)穩(wěn)定，且韌性比濾紙的韌性好，可以替代使用，加快抽濾速率，選項A正確；碳酸氫銨飽和液與硫酸鈉溶液混合反應后生成碳酸氫鈉和硫酸銨，然后制成高溫時的飽和液，進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥操作，可以得到碳酸氫鈉固體，選項B正確；氫氧化鈉可以檢驗銨根離子和鋁離子，但是僅用BaCl2無法確定硫酸根根離子存在，應該還要使用鹽酸，選項C錯誤；氣體a為二氧化碳，通入到飽和的純堿溶液中會有產(chǎn)生碳酸氫鈉晶體析出，與固體a成分相同，選項D正確。 2．(2016全國卷Ⅱ)某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}： (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 molL－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是?。?！__防止Fe2＋被氧化__###。 (2)甲組同學取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為！??！　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　###。 (3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1 滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是?。。_隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)__###。 (4)丙組同學取10 mL 0.1 molL－1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL－1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進行如下實驗： ①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色； ②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀； ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。 實驗②檢驗的離子是?。?！__Fe2＋__###(填離子符號)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有！??！__Fe3＋__###(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應為?。?！__可逆反應__###。 解析　(1) Fe2＋具有很強的還原性，易被空氣中的O2氧化為Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量鐵屑，可防止Fe2＋被氧化。(2) Fe2＋被氧化為Fe3＋，Cl2被還原為Cl－，反應的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(3)O2難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，排除O2對實驗的影響。(4) KI溶液與FeCl3溶液反應的離子方程式為2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋。 K3[Fe(CN)6]是檢驗Fe2＋的試劑。實驗③溶液變紅，說明溶液中仍存在Fe3＋，由此可說明該氧化還原反應為可逆反應。 離子檢驗的疏漏易錯注意事項 (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。 享資源　練類題　彎道超越顯功力　 無機化工生產(chǎn)流程題突破 考向預測 無機化工生產(chǎn)流程題是將化工生產(chǎn)中的主要生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)其中涉及的化學知識步步設(shè)問，設(shè)計一系列問題，既能考查元素及其化合物的知識、基礎(chǔ)實驗，又能考查考生應用化學反應原理解決實際生產(chǎn)問題的能力 解題關(guān)鍵 (1)明確原始物質(zhì)及目標物質(zhì)。 (2)明確化工生產(chǎn)流程：原料→對原料的預處理→核心化學反應→產(chǎn)品的提純分離→目標產(chǎn)物。 (3)掌握主要的化工生產(chǎn)原理等。 (4)掌握常見與化工生產(chǎn)有關(guān)的操作方法及作用。①對原料進行預處理的常用方法及其作用： ——以增大接觸面積而加快反應速率； | ——是與酸(或水)接觸反應或溶解； |　 ——以除去可燃雜質(zhì)；　 |　 ——以促使物質(zhì)轉(zhuǎn)化。 ②常用的控制反應條件的方法： ——使某些金屬離子沉淀； |　 ——以加快反應速率或使平衡移動； |　 ——以防止某物質(zhì)降溫而析出； |　 ——以洗去雜質(zhì)離子而減少晶體的損耗 失分防范 (1)明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步反應發(fā)生的條件以及得到產(chǎn)物的物理或化學性質(zhì)→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考→注意答題的模式與要點； (2)抓住流程圖中“每步轉(zhuǎn)化的物質(zhì)變化”與總過程目的的關(guān)系，分析某步轉(zhuǎn)化試劑的選擇及流程中加入某試劑的原因，得出轉(zhuǎn)化后生成的所有物質(zhì)，從問題中獲取信息，幫助解題 【預測】二氧化鈰(CeO2)是一種重要的稀土化合物。以氟碳鈰礦(主要含CeFCO3)為原料制備CeO2的一種工藝流程如下： 已知：①Ce4＋能與F－結(jié)合成[CeFx](4－x)＋，也能與SO結(jié)合成[CeSO4]2＋； ②在硫酸體系中Ce4＋能被萃取劑[(HA)2]萃取，而Ce3＋不能。 回答下列問題： (1)“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細顆粒，其目的是?。?！____________________________###。 (2)“酸浸”中會產(chǎn)生大量黃綠色氣體，寫出CeO2與鹽酸反應的離子方程式：?。?！__________###為避免產(chǎn)生上述污染，請?zhí)岢鲆环N解決方案：?。?！__________###。 (3)“萃取”時存在反應：Ce4＋＋n(HA)2Ce(H2n－4A2n)＋4H＋。實驗室中萃取時用到的主要玻璃儀器名稱為?。?！__________###；如圖中D是分配比，表示Ce(Ⅳ)分別在有機層中與水層中存在形式的物質(zhì)的量濃度之比(D＝)。保持其他條件不變，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改變水層中的c(SO)，D隨起始料液中c(SO)變化的原因：?。?！________________________________________###。 (4)“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3＋。H2O2在該反應中作?。?！__________###(填“催化劑”“氧化劑”或“還原劑”)，每有1 mol H2O2參加反應，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為！??！__________###。 (5)“氧化”步驟的化學方程式為?。?！__________###。 (6)取上述流程中得到的CeO2產(chǎn)品0.450 0 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 mol/L FeSO4標準溶液滴定至終點時(鈰被還原為Ce3＋，其他雜質(zhì)均不反應)，消耗25.00 mL標準溶液。該產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分數(shù)為?。?！__________###。 思維導航 結(jié)合流程圖中承載的信息(加入物質(zhì)、操作名稱、生成物等)、給出的已知條件信息和各個問題中的提示信息： 規(guī)范答題：氟碳鈰礦(主要含CeFCO3)，“氧化焙燒”的目的是將＋3價鈰氧化成＋4價，Ce4＋能與F－結(jié)合成[CeFx](4－x)＋，以便后續(xù)的提取，加稀硫酸，與SO結(jié)合成[CeSO4]2＋，加萃取劑，氟洗液，硫酸體系中Ce4＋能被萃取劑[(HA)2]萃取，而Ce3＋不能，“反萃取”加H2O2，又將Ce4＋還原為Ce3＋，發(fā)生反應2Ce4＋＋H2O2===2Ce3＋＋O2↑＋2H＋，加入堿后Ce3＋轉(zhuǎn)化為沉淀，通入氧氣將Ce3＋從＋3價氧化為＋4價，得到產(chǎn)品；(1)“氧化焙燒”前需將礦石粉碎成細顆粒，其目的是增大固體和氧氣的接觸面積，反應更充分；(2)“酸浸”中會產(chǎn)生大量黃綠色氣體應為氯氣，CeO2與鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成Ce3＋和氯氣，反應的離子方程式為2CeO2＋2Cl－＋8H＋===2Ce3＋＋Cl2↑＋4H2O，可以用硫酸代替鹽酸而避免產(chǎn)生氯氣污染；(3)實驗室中萃取時用到的主要玻璃儀器名稱為分液漏斗，根據(jù)平衡：Ce4＋＋n(HA)2Ce(H2n－4A2n)＋4H＋，加入Na2SO4時，隨著c(SO)增大，水層中Ce4＋被SO結(jié)合成[CeSO4]3＋，導致萃取平衡向左移動，D迅速減??；(4)“反萃取”加H2O2的作用是將Ce4＋離子重新還原為Ce3＋，反應的離子方程式為2Ce4＋＋H2O2===2Ce3＋＋O2↑＋2H＋，H2O2在該反應中作還原劑，每有1 mol H2O2參加反應，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol；(5)“氧化”步驟中用次氯酸鈉將Ce2＋氧化成Ce4＋，反應的化學方程式為2Ce(OH)2＋NaClO＋H2O===2Ce(OH)4＋NaCl；(6)FeSO4的物質(zhì)的量為0.100 0 molL－10.025 L＝0.002 5 mol，根據(jù)電子得失守恒可得關(guān)系式CeO2～FeSO4，所以CeO2的質(zhì)量為0.002 5 mol172 gmol－1＝0.430 0 g，產(chǎn)品中CeO2的質(zhì)量分數(shù)為100%＝95.56%。 答案： (1)增大固體與氣體的接觸面積，增大反應速率；提高原料的利用率 (2)2CeO2＋2Cl－＋8H＋===2Ce3＋＋Cl2↑＋4H2O　將鹽酸換成硫酸酸浸 (3)分液漏斗　隨著c(SO)增大，水層中Ce4＋被SO結(jié)合成[CeSO4]2＋，導致萃取平衡向生成[CeSO4]2＋移動，D迅速減小 (4)還原劑　2mol　(5)2Ce(OH)3＋NaClO＋H2O===2Ce(OH)4＋NaCl 　(6)95.56% 【變式考法】 1．(2018四川四市二模)以含鈷廢催化劑(主要成分為Co、Fe、SiO2)為原料，制取氧化鈷的流程如下： (1)溶解：溶解后過濾，將濾渣洗滌2～3 次，洗液與濾液合并，其目的是?。?！__提高鈷等元素的利用率__###。所得濾渣的主要成分為?。?！__SiO2__###。 (2)氧化：加熱攪拌條件下加入NaClO3，將Fe2＋氧化成Fe3＋，其離子方程式?。?！　6Fe2＋＋6H＋＋ClO6Fe3＋＋Cl－＋3H2O　###。已知：鐵氰化鉀化學式為 K3[Fe(CN)6]；亞鐵氰化鉀化學式為K4[Fe(CN)6]3H2O。 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－＝Fe3[Fe(CN)6]2↓(藍色沉淀) 4Fe3＋＋3[Fe(CN)6]4－＝Fe4[Fe(CN)6]3↓(藍色沉淀) 確定Fe2＋是否氧化完全的方法是?。?！__取氧化后的溶液少許于試管中，滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍色沉淀生成，則Fe2＋已全部被氧化__###。(可供選擇的試劑：鐵氰化鉀溶液、亞鐵氰化鉀溶液、鐵粉、KSCN溶液) (3)除鐵：加入適量的Na2CO3調(diào)節(jié)酸度，生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，寫出該反應的化學方程式?。?！　3Fe2(SO4)3＋6H2O＋6Na2CO3===Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋5Na2SO4＋6CO2↑　###。 (4)沉淀：生成沉淀堿式碳酸鈷[ (CoCO3)23Co(OH)2]，沉淀需洗滌，洗滌的操作是?。。_見解析　__###。 (5)溶解：CoCl2的溶解度曲線如圖所示。向堿式碳酸鈷中加入足量稀鹽酸，邊加熱邊攪拌至完全溶解后，需趁熱過濾，其原因是?。。_防止因溫度降低，CoCl2晶體析出__###。 (6)灼燒：準確稱取所得 CoC2O4 1.470 g，在空氣中充分灼燒得0.830 g氧化鈷，寫出氧化鈷的化學式?。?！__Co2O3___###。 解析　(1)由流程圖以及各成分性質(zhì)可知“溶解”時，Co、Fe被溶解成硫酸鹽，而SiO2不反應成為濾渣，而濾渣表面會殘留濾液，所以洗滌的目的主要是減少鈷元素的損失；(2)根據(jù)氧化還原反應的一般規(guī)律，NaClO3將Fe2＋氧化成Fe3＋的同時，本身被還原為氯離子；根據(jù)提示信息，溶液中Fe2＋加入鐵氰化鉀會生成藍色沉淀，因此取氧化后的溶液少許于試管中，滴加幾滴鐵氰化鉀溶液，若無藍色沉淀生成，則Fe2＋已全部被氧化。(3)根據(jù)氧化后的溶液中存在Fe2(SO4)3，除鐵時加入適量的Na2CO3調(diào)節(jié)酸度，生成黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，同時應該生成二氧化碳氣體，結(jié)合質(zhì)量守恒定律，還有硫酸鈉生成，因為產(chǎn)物中含H元素，反應物中需有水參加反應。(4)根據(jù)洗滌沉淀的一般方法，洗滌的操作是向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，靜置使濾液流出。重復操作2～3次。(5)CoCl2的溶解度受溫度影響較大，趁熱過濾的原因是防止溫度降低后，CoCl2晶體析出。(6)1.470 g CoC2O4中含有Co的質(zhì)量＝1.470 g＝0.59 g,0.830 g氧化鈷中含有O的質(zhì)量＝0.830 g－0.59 g＝0.24 g，＝＝，因此氧化鈷的化學式為Co2O3。 對點特訓(十)　金屬及其化合物 1．(2018江蘇四市聯(lián)考)在火星上工作的美國“勇氣號”“機遇號”探測車的一個重要任務(wù)就是收集有關(guān)Fe2O3及其硫酸鹽的信息，用以證明火星上存在或曾經(jīng)存在過水。以下敘述正確的是(　D　) A．Fe2O3與Fe3O4互為同素異形體 B．檢驗從火星上帶回來的紅色物質(zhì)是否是Fe2O3的操作步驟為：樣品→粉碎→加水溶解→過濾→向濾液中滴加KSCN溶液 C．將CO2通入BaCl2溶液中至飽和，有沉淀產(chǎn)生 D．制備Al用電解法，制備Fe、Cu可用還原法 解析　Fe2O3與Fe3O4是鐵的不同氧化物，不是單質(zhì)，兩者不互為同素異形體，選項A錯誤；樣品粉碎后加水不能溶解氧化鐵，應溶于鹽酸再加KSCN溶液檢驗，選項B錯誤；鹽酸的酸性大于碳酸，將CO2通入BaCl2溶液中至飽和，不反應，選項C錯誤；由金屬活潑性可知金屬冶煉方法，選項D正確。 2．(2018菏澤二模)下列關(guān)于Fe、Cu、Mg、Al四種金屬元素的說法中正確的是(　B　) A．四種元素的單質(zhì)都能和鹽酸反應，生成相應的鹽和氫氣 B．制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法 C．將Mg棒和Al棒作為原電池的兩個電極插入NaOH溶液中，Mg棒上發(fā)生氧化反應 D．鐵銹的主要成分是四氧化三鐵，銅銹的主要成分是氧化銅 解析　Cu單質(zhì)不與鹽酸反應，選項A錯誤；根據(jù)電解質(zhì)溶液的實際情況考慮，Mg的金屬性大于Al，但是Mg不與NaOH溶液反應，Al與NaOH溶液反應，所以Al棒作負極，發(fā)生氧化反應，選項C錯誤；銅銹的主要成分是堿式碳酸銅，選項D錯誤。 3．(2018湖北七市聯(lián)考)美國普度大學研究開發(fā)出一種利用鋁鎵合金制備氫氣的新工藝(如圖所示)。下列有關(guān)該工藝的說法錯誤的是(　C　) A．鋁鎵合金與水反應的化學方程式為2Al＋3H2OAl2O3＋3H2↑ B．總反應式為2H2O2H2↑＋O2↑ C．該過程中，能量的轉(zhuǎn)化形式只有兩種 D．鋁鎵合金可以循環(huán)使用 解析　該過程中太陽能轉(zhuǎn)化為電能、電能轉(zhuǎn)化為化學能，鋁鎵合金與水反應時還有一部分化學能轉(zhuǎn)化為熱能。 4．(2018江西六市聯(lián)考)下列示意圖與對應的敘述相符的是(　B　) 　　　 　　　 A．圖①表示向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中緩慢通入氨水 B．圖②表示向NaOH和Ca(OH)2的混合溶液中通入CO2 C．圖③表示向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液 D．圖④表示向NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸 解析　加入一定量的氨水時，Ag＋、Cu2＋分別形成AgOH、Cu(OH)2沉淀，氨水過量時，AgOH、Cu(OH)2溶解，選項A錯誤；CO2首先和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，然后與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉，再與生成的碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，最后與碳酸鈣反應生成碳酸氫鈣，敘述與示意圖相符，選項B正確；假設(shè)溶液中含1 mol KAl(SO4)2，加入1.5 mol的Ba(OH)2時生成1.5 mol BaSO4和1 mol Al(OH)3沉淀的物質(zhì)的量最大為2.5 mol，再加入0.5 mol Ba(OH)2，生成0.5 mol BaSO4、溶解1 mol Al(OH)3，故沉淀的總物質(zhì)的量減少，沉淀的物質(zhì)的量的趨勢是從0增大到最大，然后減小，最后保持不變(全部是BaSO4)，敘述與示意圖不相符，選項C錯誤；在NaAlO2溶液中逐滴加入鹽酸，反應的化學方程式依次為：NaAlO2＋HCl＋H2O===Al(OH)3↓＋NaCl、Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，敘述與示意圖不相符，選項D錯誤。 5．下圖為與水相關(guān)的部分轉(zhuǎn)化關(guān)系(水作反應物或生成物，部分產(chǎn)物和反應條件未列出)。下列說法錯誤的是(　D　) A．上圖所示的反應均為氧化還原反應 B．比較鎂、鐵與水的反應條件，可知鐵的金屬性比鎂弱 C．工業(yè)上常用NO2與水的反應原理制取硝酸 D．實驗室中可用銅與稀硝酸反應制取NO2 解析　銅和稀HNO3反應生成NO，選項D錯誤。 6．(2018齊齊哈爾五校聯(lián)考)鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁： 下列說法中錯誤的是(　C　) A．①②中除加試劑外，還需要進行過濾操作 B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價相同 C．③中需要通入過量的氨氣 D．④進行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁 解析　鋁土礦中的二氧化硅不溶于鹽酸，需要過濾除去，a中的氯化鐵能與氫氧化鈉反應生成氫氧化鐵沉淀，需要過濾除去，選項A正確；a中氯化鋁中鋁元素的化合價為＋3，b中偏鋁酸根離子中鋁元素的化合價為＋3，選項B正確；③中是將偏鋁酸根離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，需要通入二氧化碳，選項C錯誤；④進行的操作是加熱，是氫氧化鋁分解生成氧化鋁，故d一定是氧化鋁，選項D正確。 7．(2015浙江卷)某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質(zhì))制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設(shè)計了如下流程： 下列說法不正確的是(　D　) A．溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉 B．固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3進入固體2 C．從溶液2得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解 D．若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO47H2O 解析　流程設(shè)計意圖是用硫酸把Fe2O3、Al2O3轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，除去SiO2，然后用鐵粉還原Fe3＋得到硫酸亞鐵，選項A正確；固體1為SiO2，分離FeSO4和Al2(SO4)3采用的是調(diào)控pH的方法，使Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀從而與FeSO4分離，選項B正確；Fe2＋容易被氧化，所以在得到FeSO47H2O產(chǎn)品的過程中，要防止其被氧化和分解，選項C正確；在溶液1中直接加過量的NaOH得到的是Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2不穩(wěn)定，很容易被氧化為Fe(OH)3，這樣的話，最終所得的產(chǎn)品不純，混有較多的雜質(zhì)Fe2(SO4)3，選項D錯誤。 8．(2018皖江名校聯(lián)考)稀土是工業(yè)味精，鄧小平說過“中東有石油，我們有稀土”。稀土元素鈰(Ce)主要存在于獨居石中，金屬鈰在空氣中易氧化變暗，受熱時燃燒，遇水很快反應。已知：鈰常見的化合價為＋3和＋4，氧化性：Ce4＋＞Fe3＋。下列說法正確的是(　B　) A．工業(yè)上可以電解Ce(SO4)2溶液制備鈰單質(zhì)，鈰溶于氫碘酸的化學方程式可表示為：Ce＋4HI＝Ce4＋＋2H2↑ B．向Ce(SO4)2溶液中通入SO2，其離子方程式為：2Ce4＋＋SO2＋2H2O＝2Ce3＋＋SO＋2H＋ C．已知Ksp[Ce(OH)3]＝1.010－20，則Ce3＋在pH為5.0時恰好完全沉淀；在一定條件下，電解熔融狀態(tài)的CeO2制Ce，在陽極獲得鈰 D．四種鈰的核素Ce、Ce、Ce、Ce，它們之間可以通過化學反應進行轉(zhuǎn)化，互稱為同素異形體 解析　由于鈰遇水很快反應，所以電解Ce(SO4)2溶液無法制備鈰單質(zhì)，由于氧化性Ce4＋＞Fe3＋＞I－，鈰溶于氫碘酸，產(chǎn)物不會生成CeI4，應該是CeI3，選項A錯誤；Ce(SO4)2溶液具有氧化性，能將 SO2氧化為硫酸根，即離子方程式為：2Ce4＋＋SO2＋2H2O===2Ce3＋＋SO＋2H＋，選項B正確；電解熔融CeO2制Ce，發(fā)生了還原反應，鈰應該在陰極獲得；由于Ce3＋恰好完全沉淀時濃度為1.010－5mol/L，所以c(OH－)為10－5mol/L，pH為9，選項C錯誤；同素異形體是單質(zhì)間的互稱，而Ce、Ce、Ce、Ce是原子，應互為同位素，同位素之間的轉(zhuǎn)化是發(fā)生了原子核的改變，不屬于化學變化，選項D錯誤。 9．(2018重慶七校聯(lián)考)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，甲、乙、丙均含有相同的某種元素，它們之間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系；下列有關(guān)物質(zhì)的推斷不正確的是(　C　) 甲乙丙 A．若甲為焦炭，則丁可能是氧氣 B．若甲為NaAlO2，則丁可能是鹽酸 C．若甲為Fe，則丁可能是Cl2 D．若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO2 解析　若甲為焦炭，丁為O2，則有CCOCO2，符合轉(zhuǎn)化，選項A正確；若甲為NaAlO2，丁為鹽酸，則有NaAlO2Al(OH)3AlCl3，符合轉(zhuǎn)化，選項B正確；若甲為Fe，丁為與氯氣，乙為FeCl3不能發(fā)生FeCl3FeCl2的轉(zhuǎn)化，選項C錯誤；甲為NaOH溶液，丁是CO2，則有NaOHNa2CO3NaHCO3，符合轉(zhuǎn)化，選項D正確。 10．(2018全國卷Ⅰ)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下： 下列敘述錯誤的是(　D　) A．合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用 B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li C．“沉淀”反應的金屬離子為Fe3＋ D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉 解析　廢舊電池中含有重金屬，隨意排放容易污染環(huán)境，因此合理處理廢舊電池有利于保護環(huán)境和資源再利用，選項A正確；根據(jù)流程的轉(zhuǎn)化可知從正極片中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li，選項B正確；得到含Li、P、Fe的濾液，加入堿液生成氫氧化鐵沉淀，因此“沉淀”反應的金屬離子是Fe3＋，選項C正確；硫酸鋰能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸鈉代替碳酸鈉，選項D錯誤。 11．(2018皖南八校聯(lián)考)某溶液中可能含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO、SO、NO中的幾種。①若加入鋅粒，產(chǎn)生無色無味的氣體；②若加入NaOH溶液，產(chǎn)生白色沉淀，且產(chǎn)生的沉淀量與加入NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是(　B　) A．溶液中的陽離子只有H＋、Mg2＋、Al3＋ B．溶液中n(NH)＝0.2 mol C．溶液中一定不含CO，可能含有SO和NO D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1 解析　由①知溶液中一定含有H＋，一定沒有CO、NO，由②知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋，一定沒有Fe3＋，由圖像可知溶液中還一定含有NH，且n(NH)＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，n(H＋)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4 mol OH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3 mol OH－，沉淀Mg2＋消耗0.1 mol OH－，根據(jù)Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05 mol，故只有選項B正確。 12．(2018福建百校聯(lián)考)磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成： 下列分析正確的是(　A　) A．A的化學式為Fe3S4 B．將無色氣體E通入紫色石蕊溶液中，溶液先變紅后褪色 C．溶液C與溶液F發(fā)生反應的離子方程式為SO＋2Fe3＋＋H2O===SO＋2Fe2＋＋2H＋ D．溶液G中只含有離子H＋、K＋、I－、SO、OH－ 解析　黃色溶液C與KSCN溶液反應產(chǎn)生血紅色溶液D，則溶液C中含F(xiàn)e3＋，紅棕色固體B為Fe2O3；無色酸性溶液F與I2的KI溶液反應產(chǎn)生無色溶液G且酸性變強，則F為還原性弱酸H2SO3的溶液，無色氣體E為SO2。A由Fe、S兩種元素組成，A中Fe的物質(zhì)的量為(2) mol＝0.03 mol，S的物質(zhì)的量為 mol＝0.04 mol，所以A的化學式為Fe3S4，選項A正確；SO2具有漂白性，但不能漂白石蕊，所以將SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液變紅但不褪色，選項B錯誤；H2SO3為弱酸，在離子方程式中不能拆開，選項C錯誤；溶液G為無色，I2反應完全，H2SO3不一定反應完全，所以溶液G中還可能存在SO，選項D錯誤。 13．(2018蕪湖模擬)某化學興趣小組利用實驗進行物質(zhì)性質(zhì)的探究，下列說法正確的是(　A　) A．若A處通入CO，B處為Fe2O3，則玻璃管中紅棕色的Fe2O3變?yōu)楹谏蔫F粉 B．若為水蒸氣與鐵粉的反應，可用C裝置收集氫氣 C．氨氣與CuO反應驗證氨氣的還原性時，可在C中加水，同時撤去D裝置 D．若C中為澄清石灰水，CO還原1.6 g鐵的某種氧化物，C中生成3 g沉淀，則該氧化物為Fe3O4 解析　玻璃管中現(xiàn)象為紅棕色粉末變成黑色，紅棕色的Fe2O3變?yōu)楹谏蔫F粉，選項A正確；氫氣一般采用排水法或向下排空氣法收集，選項B錯誤；氨氣易溶于水，為防止倒吸，應在B、C間添加防倒吸裝置，選項C錯誤；由題意知3 g沉淀為碳酸鈣的質(zhì)量，則碳酸鈣的物質(zhì)的量為＝0.03 mol，由CO還原1.6 g鐵的某種氧化物，將生成的氣體通入足量澄清石灰水中得到沉淀，則設(shè)金屬氧化物中氧元素的質(zhì)量為x，根據(jù)氧元素守恒可知 CO～O～CO2～CaCO3 16　　　　1 mol x　　　　0.03 mol ＝，解得x＝0.48 g，則1.6 g氧化物中金屬元素與氧元素的質(zhì)量比為＝7∶3，F(xiàn)e3O4中鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為＝21∶8，選項D錯誤。 14．(1)(經(jīng)典天津卷)向盛有10 mL 1 molL－1NH4Al(SO4)2溶液的燒杯中滴加1 molL－1NaOH溶液，沉淀物質(zhì)的量隨NaOH溶液體積的變化示意圖如下： ①NH4Al(SO4)2溶液中，離子濃度由大到小的順序是?。。_c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)__###。 ②寫出m點反應的離子方程式：！??！　NH＋OH－===NH3H2O　###。 ③若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL－1Ba(OH)2溶液，充分反應后，溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為?。?！__0.022__###mol。 (2)(2016海南卷)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì))制備明礬的過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}： ①為盡量少引入雜質(zhì)，試劑①應選用?。。_d__###(填標號)。 a．HCl溶液 b．H2SO4溶液 c．氨水 d．NaOH溶液 ②易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為?。?！　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑　###。 ③沉淀B的化學式為?。?！__Al(OH)3__###；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是?。?！__Al3＋水解，使溶液中H＋濃度增大__###。 解析　(1)NH4Al(SO4)2溶液中存在：NH4Al(SO4)2===NH＋Al3＋＋2SO，NH＋H2ONH3H2O＋H＋，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，H2OH＋＋OH－。①Al3＋的水解程度比NH大，故NH4Al(SO4)2溶液中離子濃度由大到小的順序為c(SO)＞c(NH)＞c(Al3＋)＞c(H＋)＞c(OH－)。②m點加入NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量不變，則此時是NH與NaOH溶液反應，離子方程式為NH＋OH－===NH3H2O。③10 mL 1 molL－1NH4Al(SO4)2溶液中，Al3＋物質(zhì)的量為0.01 mol，NH的物質(zhì)的量為0.01 mol，SO的物質(zhì)的量為0.02 mol，20 mL 1.2 molL－1Ba(OH)2溶液中，Ba2＋物質(zhì)的量為0.024 mol，OH－物質(zhì)的量為0.048 mol，其中SO與Ba2＋反應生成BaSO4沉淀0.02 mol，NH與Al3＋共消耗OH－0.04 mol，同時生成Al(OH)3沉淀0.01 mol，過量的0.008 mol OH－會溶解0.008 mol 的Al(OH)3，故最終反應生成沉淀為0.022 mol。(2)①易拉罐的主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質(zhì)，試劑①的作用是將Al溶解，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg雜質(zhì)，會引入Fe2＋、Mg2＋，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg雜質(zhì)，故d項符合。②選用NaOH溶液溶解易拉罐，主要發(fā)生反應2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。③濾液A中鋁元素以AlO形式存在，與溶液中HCO發(fā)生反應：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，故沉淀B為Al(OH)3；明礬溶于水時，KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO，Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。