2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十 常見金屬元素.doc
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2019-2020年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十 常見金屬元素 [考綱要求] 1.理解并能應(yīng)用常見金屬的活動性順序。2.了解常見金屬(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3.了解金屬材料在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。認(rèn)識常見無機(jī)物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響。4.認(rèn)識化學(xué)在金屬礦物綜合利用和實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化等方面的實(shí)際應(yīng)用。 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易忘知識盲點(diǎn) (1)鈉和鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,與熔融的鹽反應(yīng)才能置換出鹽中的金屬。 (2)無論Na與O2反應(yīng)生成Na2O還是Na2O2,只要參與反應(yīng)的Na的質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量一定相等,但得到Na2O2的質(zhì)量大于Na2O的。 (3)Na分別與H2O和乙醇發(fā)生的反應(yīng)均屬于置換反應(yīng),二者現(xiàn)象明顯不同,前者劇烈,后者緩慢。 (4)1 mol Na2O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量不一定為1 mol,如Na2O2與SO2的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子應(yīng)為2 mol。 (5)不能用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液,應(yīng)選用CaCl2或BaCl2溶液。 (6)除去CO2中的HCl氣體,應(yīng)選用飽和的NaHCO3溶液。 (7)向飽和的Na2CO3溶液中通入過量CO2,有晶體析出。 (8)焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì),無論游離態(tài)還是化合態(tài),均具有相同的焰色反應(yīng),它不是化學(xué)變化,在觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時(shí),應(yīng)通過藍(lán)色的鈷玻璃片。 (9)Na-K合金常溫下呈液態(tài),是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 (10)堿金屬的密度呈現(xiàn)增大的趨勢,但K反常。 (11)Li和O2反應(yīng)只生成Li2O;NaH是離子化合物,是一種強(qiáng)還原劑。Na2O、Na2O2陰陽離子個(gè)數(shù)比均為1∶2。 題組一 重要反應(yīng)規(guī)范書寫 1.用方程式回答下列問題 (1)實(shí)驗(yàn)室怎樣處理鈉屑? 2CH3CH2OH+2Na―→2CH3CH2ONa+H2↑。 (2)寫出Na與CuSO4溶液反應(yīng)的離子方程式。 2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+。 (3)怎樣將Na2CO3溶液轉(zhuǎn)化為NaOH溶液(用化學(xué)方程式表示)。 Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH。 (4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 OH-+H+===H2O;CO+H+===HCO; HCO+H+===H2O+CO2↑。 (5)怎樣除去CO2中的SO2氣體(用離子方程式表示)。 SO2+2HCO===2CO2↑+SO+H2O。 (6)怎樣除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用離子方程式表示)。 HCO+OH-===CO+H2O。 (7)怎樣除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用離子方程式表示)。 CO+H2O+CO2===2HCO。 (8)用化學(xué)方程式表示呼吸面具中產(chǎn)生O2的原理。 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑; 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。 題組二 高考選擇強(qiáng)化練習(xí) 2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”。 (1)鉀、鈉、鎂等活潑金屬著火時(shí),不能用泡沫滅火器滅火(√)(xx浙江理綜,8A) (2)灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,無K+()(xx天津理綜,2C) (3)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23 g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA(√) (xx全國卷Ⅱ,10C) (4)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中,立即產(chǎn)生氣泡()(xx全國卷Ⅱ,13A) (5)過氧化鈉與水反應(yīng)時(shí),生成0.1 mol氧氣轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA(√)(xx全國卷Ⅰ,8C) (6)分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體,試管內(nèi)壁均有水珠,則兩種物質(zhì)均受熱分解() (xx廣東理綜,22A) (7)用熱的燒堿溶液洗去油污,是因?yàn)镹a2CO3可直接與油污反應(yīng)() (xx新課標(biāo)全國卷Ⅰ,8A) (8)用熱堿水清除炊具上殘留的油污發(fā)生了化學(xué)變化(√)(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,7B) (9)二氧化碳通過Na2O2粉末反應(yīng)后固體物質(zhì)增重(√)(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9B) (10) ()(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,10B) (11)①中為NaHCO3固體受熱分解,②中為澄清石灰水變渾濁,由②中現(xiàn)象,能證實(shí)①中發(fā)生的反應(yīng)(√)(xx北京理綜,11C) (12)除去Na2CO3固體中的NaHCO3固體可用灼燒的方法(√)(xx大綱全國卷,10D) 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Al→Al2O3←Al(OH)3→ (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易混知識盲點(diǎn) (1)鋁是活潑金屬,但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強(qiáng),因?yàn)殇X表面生成一層致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔點(diǎn)高于Al的熔點(diǎn),故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化,發(fā)現(xiàn)熔化的鋁并不滴落。 (2)鋁熱反應(yīng)不僅僅是單質(zhì)鋁與Fe2O3反應(yīng),還包含制取其他難熔金屬的反應(yīng),由于鋁熱劑是混合物,故鋁熱反應(yīng)不能用于工業(yè)上冶煉鐵。注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一類金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。 (3)引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實(shí)驗(yàn)考查的熱點(diǎn),具體操作是先鋪一層KClO3,然后插上鎂條,最后點(diǎn)燃鎂條。 (4)并不是Al與所有金屬氧化物均能組成鋁熱劑,該金屬氧化物對應(yīng)的金屬活潑性應(yīng)比鋁弱。 (5)Al2O3、Al(OH)3與NaOH溶液的反應(yīng)常用于物質(zhì)的分離提純。Al(OH)3不溶于氨水,所以實(shí)驗(yàn)室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。 (6)利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3,一般不用強(qiáng)酸,因?yàn)閺?qiáng)酸的量控制不當(dāng)會使制得的Al(OH)3溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2,生成的Al(OH)3不溶于碳酸,CO2過量時(shí)生成HCO,不過量時(shí)生成CO,書寫離子反應(yīng)方程式時(shí)要特別注意。 (7)Al(OH)3可用作抗酸藥;明礬常用于凈水。 (8)泡沫滅火器所用試劑為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。 題組一 重要反應(yīng)規(guī)范書寫 1.用方程式回答下列問題。 (1)用化學(xué)方程式表示除去鐵粉中的鋁粉。 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 (2)用離子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。 Al2O3+2OH-===2AlO+H2O。 (3)用離子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。 Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。 (4)現(xiàn)有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液,制備Al(OH)3的最佳方案是(用化學(xué)方程式表示)。 AlCl3+3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl。 (5)現(xiàn)有NaAlO2溶液、CO2、鹽酸,制備Al(OH)3的最佳方案是(用離子方程式表示) 2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO 或AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO。 (6)用離子方程式表示泡沫滅火器的原理。 Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑。 (7)用離子方程式分別表示 ①Al3+、AlO;②AlO、HCO不能大量共存的原理; ①Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓; ②AlO+H2O+HCO===Al(OH)3↓+CO。 (8)用離子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反應(yīng)。 ①沉淀的物質(zhì)的量最大;②沉淀的質(zhì)量最大。 ①2Al3++3SO+6OH-+3Ba2+===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓; ②Al3++2SO+2Ba2++4OH-===AlO+2H2O+2BaSO4↓。 (9)銨明礬[NH4Al(SO4)212H2O]是常見的食品添加劑,用于焙烤食品,向銨明礬溶液中逐滴滴入NaOH溶液,試寫出反應(yīng)的離子方程式。 Al3++3OH-===Al(OH)3↓; NH+OH-===NH3H2O; Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O。 題組二 高考選擇強(qiáng)化練習(xí) 2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”。 (1)Al2O3熔點(diǎn)高,可用作耐高溫材料(√)(xx江蘇,3D) (2)由MgCl2溶液制備無水MgCl2,可以將MgCl2溶液加熱蒸干()(xx全國卷Ⅱ,13B) (3)根據(jù)Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng),在實(shí)際應(yīng)用中可用作泡沫滅火器滅火(√) (xx全國卷Ⅲ,7A) (4)用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)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,是因?yàn)殇X的熔點(diǎn)較低()(xx全國卷Ⅰ,10C) (5)將濃硝酸滴入用砂紙打磨過的鋁條中,會產(chǎn)生紅棕色氣體()(xx全國卷Ⅱ,13B) (6)將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中,會產(chǎn)生大量白色沉淀()(xx全國卷Ⅱ,13C) (7)制備Al(OH)3懸濁液:向1 molL-1 AlCl3溶液中加過量的6 molL-1 NaOH溶液() (xx江蘇,13A) (8)鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng),反應(yīng)后固體質(zhì)量增加()(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9C) (9)氫氧化鋁具有弱堿性,可用于制胃酸中和劑(√)(xx江蘇,4B) 3.(xx上海,20)已知NaOH+Al(OH)3―→Na[Al(OH)4]。向集滿CO2的鋁制易拉罐中加入過量NaOH濃溶液,立即封閉罐口,易拉罐漸漸凹癟;再過一段時(shí)間,罐壁又重新凸起。上述實(shí)驗(yàn)過程中沒有發(fā)生的離子反應(yīng)是( ) A.CO2+2OH-―→CO+H2O B.Al2O3+2OH-+3H2O―→2[Al(OH)4]- C.2Al+2OH-+6H2O―→2[Al(OH)4]-+3H2↑ D.Al3++4OH-―→[Al(OH)4]- 答案 D 解析 向集滿CO2的鋁罐中加入過量氫氧化鈉濃溶液,首先CO2與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng):CO2+2OH-―→CO+H2O,表現(xiàn)為鋁罐變癟,接著過量的氫氧化鈉再與鋁罐發(fā)生反應(yīng):2Al+2OH-+6H2O―→2[Al(OH)4]-+3H2↑,因鋁罐表面有氧化膜Al2O3,可發(fā)生反應(yīng):Al2O3+2OH-+3H2O―→2[Al(OH)4]-。故選D。 題組三 明礬的制備 4.[xx海南,14(1)(2)(3)]KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復(fù)鹽,在造紙等方面應(yīng)用廣泛。實(shí)驗(yàn)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(yīng)選用________(填標(biāo)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(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。 (3)沉淀B的化學(xué)式為______________________________________________________; 將少量明礬溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是________________________________。 答案 (1)d (2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ (3)Al(OH)3 Al3+水解,使溶液中H+濃度增大 解析 (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(xiàng)符合。(2)選用NaOH溶液溶解易拉罐,主要發(fā)生反應(yīng)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。(3)濾液A中鋁元素以AlO形式存在,與溶液中HCO發(fā)生復(fù)分解反應(yīng):AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO,故沉淀B為Al(OH)3;明礬溶于水時(shí),KAl(SO4)2===K++Al3++2SO,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,使溶液呈弱酸性。 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Fe→→→ (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易忘知識盲點(diǎn) (1)Fe與O2、H2O(g)反應(yīng)的產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe與Cl2反應(yīng)時(shí)生成FeCl3,與S反應(yīng)時(shí)生成FeS,說明Cl2的氧化性大于S的。常溫下,F(xiàn)e、Al在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化,但加熱后繼續(xù)反應(yīng)。Fe在Cl2中燃燒,無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3。 (2)向含F(xiàn)e2+的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時(shí),溶液會出現(xiàn)淺綠色―→棕色的顏色變化,該現(xiàn)象可用于Fe2+的檢驗(yàn)。 (3)Fe3+的檢驗(yàn)方法較多,如觀察溶液顏色法(棕黃色)、NaOH溶液法(生成紅褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成紅色溶液),前面兩種方法需溶液中Fe3+濃度較大時(shí)才適用,最好也最靈敏的方法是KSCN溶液法。Fe2+的檢驗(yàn)可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化劑的方法;也可用鐵氰化鉀檢驗(yàn)Fe2+,現(xiàn)象是生成藍(lán)色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。 (4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置換反應(yīng)外,還可用化合反應(yīng):2FeCl3+Fe===3FeCl2;生成Fe(OH)3除了用Fe3+與堿的復(fù)分解反應(yīng)外,還可用化合反應(yīng):4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。 (5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉),又要防水解(加入鹽酸);配制FeCl3溶液要加入濃鹽酸防止水解。 (6)Fe3+必須在酸性條件下才能大量存在,當(dāng)pH=7時(shí),F(xiàn)e3+幾乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。 (7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2,應(yīng)先通入Cl2或加入H2O2,再加入ZnO,使Fe3+水解生成沉淀過濾除去。 (8)制備Fe(OH)2的方法很多,原則有兩點(diǎn):一是溶液中的溶解氧必須提前除去;二是反應(yīng)過程中必須與O2隔絕。同時(shí)要牢記Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時(shí)溶液的顏色變化(白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色)。 (9)Fe(OH)3膠體的制備方法是將飽和FeCl3溶液滴加到沸水中,加熱至呈紅褐色后立即停止加熱。膠體不帶電,帶電的是膠粒。 (10)自然界中有少量游離態(tài)的鐵(隕石中),純凈的鐵塊是銀白色的,而鐵粉是黑色的。 題組一 重要反應(yīng)規(guī)范書寫 1.用方程式回答下列問題。 (1)高溫下鐵和H2O(g)的反應(yīng)。 4H2O(g)+3FeFe3O4+4H2。 (2)用離子方程式表示將鐵粉逐漸加入稀HNO3中的反應(yīng)過程。 Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O; 2Fe3++Fe===3Fe2+。 (3)用離子方程式表示FeO、Fe3O4與稀HNO3的反應(yīng)。 3FeO+10H++NO===3Fe3++NO↑+5H2O; 3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O。 (4)用離子方程式表示 ①Fe(OH)2與稀HNO3反應(yīng); 3Fe(OH)2+10H++NO===3Fe3++NO↑+8H2O; ②Fe(OH)3與氫碘酸反應(yīng)。 2Fe(OH)3+6H++2I-===2Fe2++I(xiàn)2+6H2O。 (5)用化學(xué)方程式表示鐵發(fā)生吸氧腐蝕生成鐵銹的過程。 負(fù)極:2Fe-4e-===2Fe2+, 正極:O2+4e-+2H2O===4OH-, Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓, 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3, Fe(OH)3脫去一部分水生成Fe2O3xH2O。 (6)怎樣除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用適當(dāng)?shù)奈淖趾碗x子方程式說明) 答案 加入H2SO4酸化的H2O2, 2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O。 (7)怎樣檢驗(yàn)Fe2O3中的FeO(用適當(dāng)?shù)奈淖趾碗x子方程式說明)。 答案 ①取少量樣品于試管中,加稀H2SO4使其溶解, Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O, FeO+2H+===Fe2++H2O。 ②再加入少量酸性KMnO4溶液,若紫紅色褪去,證明溶液中含有Fe2+,原樣品中含有FeO 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。 題組二 高考選擇強(qiáng)化練習(xí) 2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”。 (1)常溫下,將鐵片浸入足量濃硫酸中,鐵片不溶解,則常溫下,鐵與濃硫酸一定沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)()(xx四川理綜,2B) (2)根據(jù)鐵比銅金屬性強(qiáng),在實(shí)際應(yīng)用中可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板() (xx全國卷Ⅲ,7B) (3)配制氯化鐵溶液時(shí),將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋(√)(xx全國卷Ⅰ,10C) (4)納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金屬離子,其本質(zhì)是納米鐵粉對重金屬離子較強(qiáng)的物理吸附()(xx浙江理綜,7D) (5)將鐵屑放入稀HNO3中證明Fe比H2活潑()(xx海南,7B) (6)因?yàn)镕e2(SO4)3易溶于水,所以可用作凈水劑()(xx江蘇,3C) (7)檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+:取少量待檢驗(yàn)溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象()(xx江蘇,13C) (8)將稀硝酸加入過量鐵粉中,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液,有氣體生成,溶液呈紅色,則稀硝酸將Fe氧化成Fe3+()(xx全國卷Ⅰ,10A) (9)觀察Fe(OH)2的生成(√)(xx重慶理綜,4A) 3.(xx浙江理綜,13)某同學(xué)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(jì)了如下流程: 下列說法不正確的是( ) 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(jìn)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 答案 D 解析 根據(jù)題意,分析得出以下流程: A項(xiàng),溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉,正確;B項(xiàng),由于SiO2不溶于硫酸,則固體1中一定含有SiO2,為了使溶液中的Al3+轉(zhuǎn)化成Al(OH)3沉淀,故用NaOH溶液控制pH,得固體2為Al(OH)3,正確;C項(xiàng),由于Fe2+易被氧化、FeSO47H2O易分解,故在從FeSO4溶液中得到FeSO47H2O產(chǎn)品過程中,須控制條件防止其氧化和分解,正確; D項(xiàng),若在溶液1[Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液]中直接加NaOH至過量,得到的為Fe(OH)3,用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液,故經(jīng)結(jié)晶不能得到FeSO47H2O,錯誤。 題組三 Fe3+、Fe2+相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)探究 4.[xx全國卷Ⅱ,28(1)(2)(3)(4)]某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)。回答下列問題: (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____________________________________________________。 (2)甲組同學(xué)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(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)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 ________________________________________________________________________。 (4)丙組同學(xué)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 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(lán)色沉淀; ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液,溶液變紅。 實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是________(填離子符號);實(shí)驗(yàn)①和③說明:在I-過量的情況下,溶液中仍含有________(填離子符號),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為________。 答案 (1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- (3)隔絕空氣(排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的影響) (4)Fe2+ Fe3+ 可逆反應(yīng) 解析 (1)亞鐵離子具有還原性,能被空氣中的氧氣氧化,所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2+被空氣氧化。(2)Cl2可將Fe2+氧化成Fe3+,自身得電子生成Cl-,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(3)煤油的作用是隔絕空氣,防止空氣中的氧氣將Fe2+氧化,產(chǎn)生干擾。(4)根據(jù)Fe2+的檢驗(yàn)方法,向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液,生成藍(lán)色沉淀,一定含有Fe2+,則實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2+;碘易溶于CCl4,在CCl4中呈紫色,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液顯血紅色,實(shí)驗(yàn)①和③說明,在I-過量的情況下,溶液中仍含有Fe3+,由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)為2Fe3++2I-2Fe2++I(xiàn)2。 1.樹立物質(zhì)轉(zhuǎn)化思想 (1)理清知識主線 Cu→←Cu(OH)2→ (2)形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 2.掃除易忘知識盲點(diǎn) (1)銅在潮濕的空氣中最終不是生成CuO,而是銅綠[Cu2(OH)2CO3]。 (2)常用灼熱的銅粉除去N2中的O2,灼熱的CuO除去CO2中的CO。 (3)新制Cu(OH)2懸濁液常用來檢驗(yàn)醛基。 (4)Cu和一定量的濃HNO3反應(yīng),產(chǎn)生的是NO2和NO的混合氣體,當(dāng)Cu有剩余,再加入稀H2SO4,Cu繼續(xù)溶解。 (5)Cu:紫紅色;CuO:黑色;Cu2S:黑色;CuS:黑色;Cu2O:磚紅色。 (6)銅的焰色反應(yīng)為綠色。 (7)冶煉銅的方法有①熱還原法;②濕法煉銅;③電解精煉銅。 (8)銅合金有:①青銅(Cu、Sn、Pb等);②黃銅(Zn、Sn、Pb、Al等);③白銅(Ni、Zn、Mn)。 題組一 重要反應(yīng)規(guī)范書寫 1.按要求書寫方程式。 (1)用兩組方程式表示Cl2的氧化性大于S。 ①2Fe+3Cl22FeCl3,F(xiàn)e+SFeS。 ②Cu+Cl2CuCl2,2Cu+SCu2S。 (2)銅在潮濕的空氣中生銹。 2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3。 (3)將Cu和濃H2SO4混合加熱。 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。 (4)Cu和稀HNO3反應(yīng)的離子方程式。 3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。 (5)常用FeCl3溶液腐蝕銅板(用離子方程式表示)。 Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。 (6)用離子方程式表示將NH3H2O逐滴滴入到CuSO4溶液的反應(yīng)過程。 Cu2++2NH3H2O===Cu(OH)2↓+2NH; Cu(OH)2+4NH3H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。 (7)用惰性電極電解CuSO4溶液。 2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4。 (8)用Cu作電極電解H2SO4溶液(用離子方程式表示)。 Cu+2H+Cu2++H2↑。 題組二 高考選擇強(qiáng)化練習(xí) 2.正誤判斷,正確的劃“√”,錯誤的劃“”。 (1)除去Cu粉中混有的CuO,可以加入稀硝酸溶解,過濾、洗滌、干燥() (xx全國卷Ⅱ,13C) (2)FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作,是因?yàn)镕eCl3能從含Cu2+的溶液中置換出銅() (xx新課標(biāo)全國卷Ⅰ,8D) (3)氫氣通過灼熱的CuO粉末固體質(zhì)量減少(√)(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9A) (4)將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中,反應(yīng)后固體質(zhì)量增加()(xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ,9D) (5)制飯勺、飯盒、高壓鍋等的不銹鋼是合金(√)(xx廣東理綜,7A) (一)關(guān)于碳酸鹽、碳酸氫鹽與酸反應(yīng)的圖像分析 1.向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如下圖所示: 圖像特點(diǎn):Oa段、ab段消耗鹽酸的體積相等。 反應(yīng)原理:Oa段CO+H+===HCO,ab段HCO+H+===H2O+CO2↑。 2.向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如下圖所示: 圖像特點(diǎn):從O點(diǎn)開始即產(chǎn)生CO2氣體。 反應(yīng)原理:HCO+H+===H2O+CO2↑。 3.向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如下圖所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為m∶n=1∶1,其他比例時(shí)的圖像略)。 圖像特點(diǎn):Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量。 反應(yīng)原理:Oa段CO+H+===HCO,ab段HCO+H+===H2O+CO2↑。 4.向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸,消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系如下圖所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比為x∶y=1∶1,其他比例時(shí)的圖像略)。 圖像特點(diǎn):Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量。 反應(yīng)原理:Oa段H++OH-===H2O,CO+H+===HCO;ab段HCO+H+===H2O+CO2↑。 (二)關(guān)于Al(OH)3沉淀變化圖像分析 1.可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像 操作 向可溶性鋁鹽溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量 向NaOH溶液中逐滴加入可溶性鋁鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀―→漸多―→最多―→漸少―→消失 無沉淀(有但即溶)―→出現(xiàn)沉淀―→漸多―→最多―→沉淀不消失 圖像 離子方程式 Al3++3OH-=== Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O Al3++4OH-===AlO+2H2O Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ 2.偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像 操作 向偏鋁酸鹽溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量 向稀鹽酸中逐滴加入偏鋁酸鹽溶液至過量 現(xiàn)象 立即產(chǎn)生白色沉淀―→漸多―→最多―→漸少―→消失 無沉淀(有但即溶)―→出現(xiàn)沉淀―→漸多―→最多―→沉淀不消失 圖像 離子方程式 AlO+H++H2O=== l(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O AlO+4H+===Al3++2H2O Al3++3AlO+6H2O===4Al(OH)3↓ 3.可溶性鋁鹽與弱酸、弱堿反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的圖像 (1)向AlCl3溶液中滴加氨水的圖像(如圖所示)。 原理:Al3++3NH3H2O===Al(OH)3↓+3NH 現(xiàn)象:立即產(chǎn)生白色沉淀―→漸多―→最大量 (2)向NaAlO2溶液中通入足量CO2的圖像(如圖所示)。 原理:CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 現(xiàn)象:立即產(chǎn)生白色沉淀―→漸多―→最大量 4.混合離子(含Al3+、Mg2+、H+)反應(yīng)的圖像 向含有鋁離子、鎂離子、氫離子的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,H+先與OH-反應(yīng),該過程中無沉淀生成,而后Al3+、Mg2+與OH-反應(yīng)至沉淀達(dá)到最大值,最后Al(OH)3再與OH-反應(yīng)導(dǎo)致沉淀部分溶解。 反應(yīng)的離子方程式為 ①第一階段:H++OH-===H2O ②第二階段:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al3++3OH-===Al(OH)3↓ ③第三階段:Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O (三)有關(guān)復(fù)鹽與Ba(OH)2反應(yīng)的圖像分析 1.明礬與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的圖像分析 向含1.0 mol明礬[KAl(SO4)212H2O]的溶液中滴入Ba(OH)2溶液,加入Ba(OH)2的量與沉淀物質(zhì)的量圖像: (1)當(dāng)n[Ba(OH)2]=1.5 mol時(shí),恰好發(fā)生反應(yīng): 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓+K2SO4;即n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=2∶3時(shí),生成1.5 mol硫酸鋇和1.0 mol氫氧化鋁沉淀,此時(shí)沉淀的物質(zhì)的量最大,為2.5 mol。 離子方程式:2Al3++3Ba2++3SO+6OH-===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。 (2)當(dāng)n[Ba(OH)2]>1.5 mol時(shí),生成的Al(OH)3逐漸溶解,并且溶液中繼續(xù)有BaSO4沉淀生成。 (3)當(dāng)n[Ba(OH)2]=2.0 mol時(shí),恰好發(fā)生反應(yīng):KAl(SO4)2+2Ba(OH)2===2BaSO4↓+KAlO2+2H2O,即n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2時(shí),生成的1.0 mol Al(OH)3完全溶解,但又生成0.5 mol BaSO4;此時(shí)沉淀的物質(zhì)的量為2.0 mol,但質(zhì)量最大。繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,沉淀的質(zhì)量和物質(zhì)的量都不再發(fā)生變化。 離子方程式:Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+AlO+2H2O。 加入Ba(OH)2物質(zhì)的量與沉淀物質(zhì)的量的圖像 加入Ba(OH)2物質(zhì)的量與沉淀質(zhì)量的圖像 2.NH4Al(SO4)2與Ba(OH)2反應(yīng)的圖像分析 向含2.0 mol NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液,其反應(yīng)過程: (1)當(dāng)加入3 mol Ba(OH)2時(shí) 2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ 2.0 mol 3.0 mol 3.0 mol 6.0 mol 2.0 mol 3.0 mol (2)再加入1 mol Ba(OH)2時(shí), 2NH+2OH-+SO+ Ba2+===BaSO4↓+2NH3H2O 2.0 mol 2.0 mol 1.0 mol 1.0 mol 1.0 mol (3)再加入1 mol Ba(OH)2時(shí) Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O 2.0 mol 2.0 mol 沉淀的物質(zhì)的量變化圖像: 1.向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體,再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量,并將溶液加熱,產(chǎn)生的CO2氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā)): 則下列分析都正確的組合是( ) ①Ⅰ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3 ②Ⅱ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3,且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1 ③Ⅲ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3,且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1 ④Ⅳ圖對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3 A.①② B.①③ C.②④ D.②③ 答案 A 解析 圖像Ⅰ中從O點(diǎn)即開始產(chǎn)生CO2氣體,對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3,①正確;圖像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量,對應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3,且二者的物質(zhì)的量之比==,②正確;圖像Ⅲ中,Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量,對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3,③不正確;圖像Ⅳ中,Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量,對應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3、NaOH,且二者的物質(zhì)的量之比:==,④不正確。 2.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( ) 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 答案 B 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+,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(xiàng)B正確。 3.下列實(shí)驗(yàn)與對應(yīng)示意圖的關(guān)系正確的是( ) A B C D NaAlO2溶液中逐滴滴加鹽酸至過量 AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至過量 明礬溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至過量 澄清石灰水中緩慢通入CO2至過量 答案 C 解析 NaAlO2溶液中逐滴滴加鹽酸反應(yīng)的離子方程式為AlO+H++H2O===Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,形成沉淀與溶解沉淀所消耗的鹽酸體積比為1∶3,A錯誤;NH3H2O堿性很弱,不能溶解Al(OH)3,B錯誤;Ba(OH)2加入明礬中,SO和Al3+均能夠形成沉淀,Al3+先沉淀完全:2Al3++6OH-+3Ba2++3SO===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓,再加入Ba(OH)2后,SO繼續(xù)沉淀,而Al(OH)3溶解,當(dāng)SO完全沉淀時(shí),Al(OH)3恰好溶解:Ba2++2OH-+2Al(OH)3+SO===BaSO4↓+2AlO+4H2O,沉淀質(zhì)量達(dá)到最大,C正確;澄清石灰水中通入CO2,直至過量,先形成沉淀,之后沉淀會溶解:Ca2++CO2+2OH-===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO,D錯誤。 4.已知Ba(AlO2)2可溶于水。如圖表示的是向100 mL 0.02 molL-1 KAl(SO4)2溶液中逐滴加入0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液時(shí)(25 ℃),生成沉淀的物質(zhì)的量與加入Ba(OH)2溶液體積的關(guān)系。下列說法不正確的是( ) A.b點(diǎn)是0.005 mol B.所加的Ba(OH)2溶液的pH=13 C.a點(diǎn)是80 mL D.當(dāng)V[Ba(OH)2]=30 mL時(shí),生成沉淀的質(zhì)量是0.699 g 答案 D 解析 0.05 molL-1 Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1 molL-1,pH為13,B正確;b點(diǎn)時(shí),Al3+完全沉淀,發(fā)生反應(yīng)的方程式為2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4,根據(jù)方程式可知生成的Al(OH)3為0.002 mol,BaSO4為0.003 mol,生成的沉淀共0.005 mol,A正確;a點(diǎn)時(shí),Al3+全部轉(zhuǎn)化為AlO,化學(xué)方程式為KAl(SO4)2+2Ba(OH)2===KAlO2+2BaSO4↓+2H2O,消耗Ba(OH)2溶液的體積為 mL=80 mL,C正確;當(dāng)V[Ba(OH)2]=30 mL時(shí),Ba(OH)2的物質(zhì)的量為1.510-3 mol,生成Al(OH)3的物質(zhì)的量為110-3 mol,即0.078 g,BaSO4的物質(zhì)的量為1.510-3 mol,即0.349 5 g,生成沉淀的質(zhì)量共為0.427 5 g,D不正確。 5.[xx天津理綜,7(5)]向盛有10 mL 1 molL-1 NH4Al(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 ________________________________________________________________________。 ②寫出m點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式: ________________________________________________________________________。 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(yīng)后,溶液中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量為________mol。 答案?、賑(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-) ②NH+OH-===NH3H2O?、?.022 解析 NH4Al(SO4)2溶液中存在:NH4Al(SO4)2===NH+Al3++2SO,NH+H2ONH3H2O+H+,Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,H2OH++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?yàn)閏(SO)>c(NH)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)。②m點(diǎn)加入NaOH溶液,沉淀的物質(zhì)的量不變,則此時(shí)是NH與NaOH溶液反應(yīng),離子方程式為NH+OH-===NH3H2O。③10 mL 1 molL-1 NH4Al(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(yīng)生成BaSO4沉淀0.02 mol,NH與Al3+共消耗OH-0.04 mol,同時(shí)生成Al(OH)3 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(yīng)生成沉淀為0.022 mol。 6.分別取等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100 mL,再通入一定量的CO2,隨后分別各取20 mL溶液,向其中逐滴滴入0.2 molL-1的鹽酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系如下圖(分A、B兩種情況): (1)在A情況下,溶質(zhì)是________________(填化學(xué)式),其物質(zhì)的量之比為________。 (2)在B情況下,溶質(zhì)是________________(填化學(xué)式),其物質(zhì)的量之比為________。 (3)原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為________。 答案 (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、 NaHCO3 1∶1 (3)1.5 molL-1 解析 (1)由本講考點(diǎn)一所學(xué)的方法規(guī)律可知,在A情況下,溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3,且物質(zhì)的最之比為1∶1。 (2)同理可推B中溶質(zhì)為Na2CO3、NaHCO3,兩者之比為1∶1。 (3)當(dāng)加入150 mL鹽酸時(shí),恰好完全反應(yīng),此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl。據(jù)元素守恒有n(NaOH)=n(Na+)=n(Cl-)=0.2 molL-10.15 L=0.03 mol,所以原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為=1.5 molL-1。 解題要領(lǐng)必備 識記化工術(shù)語 關(guān)鍵詞 釋義 研磨、霧化 將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴,增大反應(yīng)物接觸面積,以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分 灼燒(煅燒) 使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煅燒石灰石、高嶺土、硫鐵礦 浸取 向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液,使其中可溶性的物質(zhì)溶解,包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等 浸出率 固體溶解后,離子在溶液中的含量的多少 酸浸 在酸性溶液中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物通過過濾除去的過程 水浸 與水接觸反應(yīng)或溶解 過濾 固體與液體的分離 滴定 定量測定,可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測定 蒸發(fā)結(jié)晶 蒸發(fā)溶劑,使溶液由不飽和變?yōu)轱柡?,繼續(xù)蒸發(fā),過剩的溶質(zhì)就會呈晶體析出 蒸發(fā)濃縮 蒸發(fā)除去部分溶劑,提高溶液的濃度 水洗 用水洗去可溶性雜質(zhì),類似的還有酸洗、醇洗等 酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等 堿作用 去油污、去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH、促進(jìn)水解(沉淀) 題組一 循環(huán)物質(zhì)、副產(chǎn)品的確定 1.鈦酸鋇粉體是電子陶瓷元器件的重要基礎(chǔ)原料。工業(yè)上以草酸鹽共沉淀法獲得草酸氧鈦鋇晶體[BaTiO(C2O4)24H2O],煅燒可獲得鈦酸鋇粉體。 加入H2C2O4溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________________________________; 可循環(huán)使用的物質(zhì)X是___________________________________________________。 答案 BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O===BaTiO(C2O4)24H2O↓+6HCl 鹽酸(或HCl) 解析 根據(jù)過濾得到草酸氧鈦鋇晶體[BaTiO(C2O4)24H2O]可知,加入H2C2O4溶液時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaCl2+TiCl4+2H2C2O4+5H2O===BaTiO(C2O4)4H2O↓+6HCl。反應(yīng)中有HCl生成,在酸浸中要加入HCl,因此可以循環(huán)利用的物質(zhì)是HCl。 2.工業(yè)上用閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有CdS、Fe2O3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)ZnSO47H2O的工藝流程如下:(已知Cd的金屬活動性介于Zn和Fe之間) 從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品,其化學(xué)式為________________。 答案 S 解析 依據(jù)流程圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系分析判斷,加入的硫酸鐵具有氧化性,能氧化硫化鋅、硫化鎘,從濾渣A中可獲得一種淡黃色非金屬單質(zhì)的副產(chǎn)品,為氧化產(chǎn)物硫。 3.某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及鈣鎂化合物等。某實(shí)驗(yàn)小組利用其提取Al(OH)3。 (1)濾渣Ⅱ的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和________。 (2)上述流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)的化學(xué)式是________________________________________________________________________。 答案 (1)Fe(OH)3 (2)CO2、Na2CO3 解析 (1)煤矸石溶于稀鹽酸發(fā)生的反應(yīng)有Al2O3+6H+===2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、FeO+2H+===Fe2++H2O,然后過濾,得到的濾渣為SiO2,向?yàn)V液中通入氯氣,發(fā)生的反應(yīng)為2Fe2++Cl2===2Cl-+2Fe3+,向溶液中加入碳酸鈉,CO可以促進(jìn)Al3+、Fe3+、Mg2+的水解,生成氫氧化物沉淀和CO2,同時(shí)還能和Ca2+生成CaCO3沉淀,加入過量NaOH溶液,Al(OH)3溶解,其余沉淀不溶解,過濾后得到的濾渣Ⅱ?yàn)镃aCO3、Mg(OH)2和Fe(OH)3,濾液中含有NaAlO2,向?yàn)V液中通入二氧化碳,發(fā)生的反應(yīng)為AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO或2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO,然后過濾得到Al(OH)3,母液Ⅱ中含有NaHCO3或碳酸鈉。(2)水解時(shí)生成二氧化碳?xì)怏w、轉(zhuǎn)化時(shí)需要二氧化碳,水解時(shí)需要碳酸鈉、轉(zhuǎn)化時(shí)得到碳酸氫鈉或碳酸鈉,所以能循環(huán)利用的是CO2、Na2CO3。 1.循環(huán)物質(zhì)的確定 2.副產(chǎn)品的判斷 題組二 “選好角度,層層突破”化學(xué)工藝流程題 4.(xx全國卷Ⅲ,28)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢礬催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為 物質(zhì) V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1 以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線: 回答下列問題: (1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO,反應(yīng)的離子方程式為______________________________,同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)化成VO2+?!皬U渣1”的主要成分是________。 (2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O,則需要氧化劑KClO3至少為________ mol。 (3)“中和”作用之一是使釩以V4O形式存在于溶液中。“廢渣2”中含有________。 (4)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為4ROH+V4OR4V4O12+4OH-(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率,淋洗液應(yīng)該呈________(填“酸”、“堿”或“中”)性。 (5)“流出液”中陽離子最多的是________。 (6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。 答案 (1)V2O5+2H+===2VO+H2O SiO2 (2)0.5 (3)Fe(OH)3、Al(OH)3 (4)堿 (5)K+ (6)2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑ 解析 (1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO,前后V元素化合價(jià)不變,說明沒有發(fā)生氧化還原反應(yīng),則反應(yīng)的離子方程式為V2O5+2H+===2VO+H2O。由于SiO2與H2SO4不反應(yīng),故“廢渣1”的主要成分為SiO2。 (2)VO2+變?yōu)閂O,V的化合價(jià)由+4價(jià)升高到+5價(jià),轉(zhuǎn)移1e-,而氧化劑KClO3則被還原為KCl,化合價(jià)由+5價(jià)降低為-1價(jià),轉(zhuǎn)移6e-,故欲使3 mol VO2+變?yōu)閂O,需氧化劑KClO3的物質(zhì)的量至少為3 mol16=0.5 mol。(3)酸浸并用KClO3氧化后的溶液中含有的Fe3+、Al3+在“中和”時(shí)生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀,所以“廢渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)由題意知逆反應(yīng)是“洗脫”,在堿性環(huán)境中有利于向“洗脫”方向進(jìn)行,故淋洗液應(yīng)呈堿性。(5)由于前面加入了KClO3、KOH,所以“流出液”中陽離子最多的是K+。(6)根據(jù)原子守恒可知偏釩酸銨“煅燒”生成五氧化二釩、氨氣和水蒸氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4VO3V2O5+H2O↑+2NH3↑。 5.(xx全國卷Ⅰ,28(1)(3)(4)(5))NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下: 回答下列問題: (1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為________。 (3)“電解”所用食鹽水是由粗鹽水精制而成,精制時(shí),為除去Mg2+和Ca2+,要加入的試劑分別為____________、________?!半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是________。 (4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量C- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)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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