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,學(xué)案10 常見金屬元素及其化合物,專題4 常見元素及其重要化合物,單質(zhì)——氧化物(堿性氧化物)——?dú)溲趸?堿)—— 鹽(陽離子)。 1.鈉：活潑、還原性(保存)；過氧化鈉：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、與水及CO2反應(yīng)特點(diǎn)；燒堿。 2.鋁：還原性、與強(qiáng)堿反應(yīng)、合金；氧化鋁、氫氧化鋁：兩性；Al3＋：水解、凈水、離子共存、鋁三角轉(zhuǎn)化。,,,,,,,高考 關(guān)鍵詞,,,,高考 關(guān)鍵詞,3.鐵：腐蝕、變價；Fe2＋：還原性、離子共存、保存、檢驗(yàn)； Fe3＋：氧化性、水解、離子共存、檢驗(yàn)；Fe2＋、Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化。 4.銅：不活潑、冶煉；氧化物、Cu2＋：顏色。,,,,,,核心考點(diǎn)回扣,高考題型1 典型物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用,高考題型2 金屬及其化合物的制備,,,內(nèi)容索引,,,核心考點(diǎn)回扣,,1.典型元素及其化合物的特征性質(zhì) (1)Na、Al、Fe、Cu四種元素的單質(zhì)中： ①能與水劇烈反應(yīng)的是____________，反應(yīng)的離子方程式：________________________________； ②能與NaOH溶液反應(yīng)的是________，反應(yīng)的離子方程式：_________________________________， 其中作氧化劑的是_____；,Na,2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑,Al,H2O,③Cu在潮濕的空氣中被腐蝕的化學(xué)方程式： __________________________________； ④與氧氣反應(yīng)條件不同，反應(yīng)產(chǎn)物不同的是________。,2Cu＋CO2＋H2O＋O2===Cu2(OH)2CO3,Na、Fe,(2)上述四種金屬的氧化物中： ①能用作供氧劑的是__________，寫出一個化學(xué)方程式： __________________________________________________ __________________； ②既能溶于酸溶液又能溶于強(qiáng)堿溶液的是______________， 離子方程式分別為__________________________________， ___________________________； ③常溫下為黑色固體的是__________________。,Na2O2,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(或2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑),Al2O3,Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O,FeO、Fe3O4、CuO,(3)上述四種金屬的氫氧化物中： ①易在空氣中被氧化的是__________， 現(xiàn)象_____________________________________________， 反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________； ②具有兩性的是_________。,Fe(OH)2,白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色最后變?yōu)榧t褐色,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,Al(OH)3,(4)上述四種金屬形成的陽離子共有___種，其中既能表現(xiàn)還原性，又能表現(xiàn)氧化性的是___________，檢驗(yàn)Fe2＋的方法是______________________________________________；其中氧化性最強(qiáng)的是________，它腐蝕金屬銅的離子方程式為________________________。,6,Fe2＋、Cu＋,先加KSCN溶液不顯紅色，再加H2O2溶液變?yōu)榧t色,Fe3＋,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋,2.典型元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 (1)鈉及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,①離子方程式： ； ②化學(xué)方程式： ； ③離子方程式： ； ④化學(xué)方程式： ； ⑤化學(xué)方程式： ； ⑥離子方程式： ； ⑦離子方程式： ； ⑧化學(xué)方程式： 。,2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑,2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,(2)鋁及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,①離子方程式： ； ②離子方程式： ； ③離子方程式： ； ④離子方程式： ； ⑤化學(xué)方程式： ； ⑥離子方程式： 。,(3)鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,①化學(xué)方程式： ； ②化學(xué)方程式： ； ③化學(xué)方程式： ； ④離子方程式： ；,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－或2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O,⑤離子方程式： ； ⑥化學(xué)方程式： 。,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋或2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,,,真題調(diào)研,高考題型1 典型物質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用,1.(2014·北京理綜，7)下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化的是( ) A.K B.Na C.Fe D.Al 解析 金屬鋁在空氣中表面會形成一層致密的氧化膜保護(hù)層，防止內(nèi)層的金屬進(jìn)一步被氧化，D正確； K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松，不能保護(hù)內(nèi)層金屬，A、B、C錯誤。,D,2.(2015·山東理綜，10)某化合物由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)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 A項(xiàng)，AlCl3可由Al與Cl2反應(yīng)制得，將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2 氣體和Al(OH)3沉淀，正確； B項(xiàng)，Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中沒有氣體產(chǎn)生 ，錯誤； C項(xiàng)，F(xiàn)e 與Cl2 反應(yīng)生成FeCl3 ，錯誤； D項(xiàng)，SiO2 與Ba(HCO3)2不反應(yīng)，錯誤。,A,3.高考真題選項(xiàng)正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×” (1)在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都能發(fā)生分解( ) (2015·安徽理綜，9A) 解析 Na2CO3很穩(wěn)定，一般加熱不會分解。 (2)溶解度：小蘇打蘇打( ) (2015·上海，11A),×,√,(3)FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作，F(xiàn)eCl3能從含有Cu2＋的溶液中置換出銅( ) (2014·新課標(biāo)全國卷Ⅰ，8D) 解析 FeCl3溶液溶解銅的離子方程式為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，F(xiàn)e3＋將Cu氧化為Cu2＋，不是置換反應(yīng)。 (4)中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹( ) (2015·天津理綜，1A) 解析 明礬溶液中的Al3＋水解呈酸性，能溶解銅銹[Cu2(OH)2CO3]。,×,√,(5)明礬凈化水和純堿去油污均利用了它們的氧化性( ) (2015·海南，1A、B改編) 解析 明礬凈水是利用Al3＋水解生成的Al(OH)3膠體的吸附作用，純堿去油污是利用CO 水解的堿性，均與氧化性無關(guān)。 (6)Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng)( ) (2015·重慶理綜，2C) 解析 Al2O3屬于兩性氧化物，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，MgO屬于堿性氧化物，與NaOH溶液不反應(yīng)，錯誤。,×,×,(7)制備Al(OH)3懸濁液：向1 mol·L－1AlCl3溶液中加過量的6 mol· L－1NaOH溶液( ) (2015·江蘇，13A) 解析 Al(OH)3是兩性氫氧化物，可以和過量氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉。 (8)將水蒸氣通過灼熱的鐵粉，出現(xiàn)的現(xiàn)象是粉末變紅，說明鐵與水在高溫下發(fā)生反應(yīng)( ) (2013·廣東理綜，23D) 解析 鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成黑色的Fe3O4和H2。,×,×,(9)氧化鐵能與酸反應(yīng)，因而可用于制作紅色涂料( ) (2014·江蘇，4D改編) 解析 氧化鐵是紅棕色粉末，可用作紅色涂料，與能和酸反應(yīng)沒有任何聯(lián)系。,×,4.按要求回答下列問題： (1)[2015·海南，15(1)]久存的銀制品表面會變黑，失去銀白色的光澤，原因是 。 (2)[2015·海南，15(3)]AgNO3光照易分解，生成Ag和紅棕色氣體等物質(zhì)，其光照分解的化學(xué)方程式為 。,銀與空氣中的氧及含硫化合物反應(yīng)生成黑色硫化銀,(3)[2015·重慶理綜，11(4)]研究發(fā)現(xiàn)，腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在CuCl。采用“局部封閉法”可以防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕。如將糊狀A(yù)g2O涂在被腐蝕部位，Ag2O與有害組分CuCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，該化學(xué)方程式為 。,Ag2O＋2CuCl===2AgCl＋Cu2O,,,核心透析,1.鈉及其重要化合物 (1)鈉與酸反應(yīng)比與純水反應(yīng)劇烈，鈉與鹽溶液反應(yīng)，先考慮與水反應(yīng)，再考慮生成的NaOH能否與鹽進(jìn)一步發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。 (2)Na2O2為淡黃色固體，Na＋與O 之比為2∶1。,(3)Na2O2的強(qiáng)氧化性常表現(xiàn)為 ①加入FeCl2溶液，將Fe2＋氧化，同時生成Fe(OH)3沉淀。 ②可將H2S氧化生成單質(zhì)硫。,2.鋁及其重要化合物 (1)Al、Al2O3、Al(OH)3與H＋、OH－都反應(yīng)，其量的關(guān)系如圖：,(2)由于Al(OH)3具有兩性，決定了它的制備方法：,(3)離子共存問題：,(4)鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同)： ①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為先產(chǎn)生白色沉淀，后沉淀溶解； ②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不溶解。,(3)證明溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋的方法 ①證明Fe3＋用KSCN溶液，溶液變紅； ②證明Fe2＋用酸性KMnO4溶液，溶液紫色褪去。,4.銅及其重要化合物的幾個重要反應(yīng)分析 (1)Cu在潮濕空氣中生成銅銹(綠色) 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 (2)CuSO4遇水蒸氣變?yōu)樗{(lán)色晶體(CuSO4·5H2O)，可用于檢驗(yàn)H2O的存在。,此反應(yīng)當(dāng)Cu足量時，H2SO4不能完全反應(yīng)。同時此反應(yīng)也不適合用于制備CuSO4，因?yàn)橛蠸O2的污染且H2SO4的利用率低。,,,對點(diǎn)模擬,1.下列有關(guān)金屬的敘述不正確的是( ) A.銅具有良好的導(dǎo)電性，常用來制作印刷電路板，但在潮濕 空氣中長期保存表面會有銅綠生成 B.稱取等質(zhì)量的兩份鋁粉，分別加入過量的稀鹽酸和過量的 NaOH溶液，充分反應(yīng)后，放出氫氣的體積(同溫同壓下)相等 C.向FeCl3溶液中加入過量鐵粉，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色 D.鋁合金的大量使用歸功于人們能使用焦炭等還原劑從氧化鋁 中獲得鋁,解析 B項(xiàng)，Al無論與NaOH還是鹽酸都是Al變?yōu)椋?價，失去的電子數(shù)相同，產(chǎn)生H2的量相同，正確； D項(xiàng)，鋁的冶煉是電解熔融的Al2O3，不能用碳還原法制得。 答案 D,2.化學(xué)知識在生產(chǎn)和生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法中正確的是( ) A.Na2O、Na2O2組成元素相同，與CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同 B.CaCO3、BaSO4都難溶于水，均可用作鋇餐 C.Al與Fe2O3能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，曾用于焊接鋼軌 D.Na2CO3可以與胃酸反應(yīng)，可用Na2CO3治療胃酸過多,解析 A項(xiàng)，Na2O與CO2反應(yīng)只生成Na2CO3，Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和氧氣； B項(xiàng)，CaCO3不能用作鋇餐，BaSO4可用作鋇餐； D項(xiàng)，碳酸鈉溶液的堿性較強(qiáng)，具有腐蝕性，可用碳酸氫鈉、Al(OH)3等治療胃酸過多。 答案 C,3.下列敘述中正確的是( ) A.氯化鋁溶液中加入過量氨水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NH B.存在于污水中的重金屬離子，常用投加明礬等電解質(zhì)的 方法進(jìn)行處理 C.鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH 溶液 D.依據(jù)鋁熱反應(yīng)原理，能發(fā)生反應(yīng)2Al＋3MgO 3Mg＋ Al2O3,解析 B項(xiàng)中，明礬只能使污水中的懸浮物沉降，不能除去重金屬離子； C項(xiàng)中，Mg不能溶于NaOH溶液； D項(xiàng)中，Mg的金屬性比Al強(qiáng)，故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。 答案 A,4.下列有關(guān)銅及其化合物的說法中正確的是( ) A.氧化銅可以作氯酸鉀分解的催化劑 B.銅器表面的銅綠可以用稀硝酸洗滌 C.硫酸銅溶液與碳酸鈉溶液混合會生成氫氧化銅、硫酸鈉、 二氧化碳 D.銅像用銀底墊比用鐵底墊好，銀不易與空氣中的氧氣反應(yīng),解析 過渡金屬氧化物如氧化銅、二氧化錳等可以作氯酸鉀分解的催化劑，A選項(xiàng)正確； 硝酸能溶解銅，不能用硝酸洗滌銅綠，應(yīng)用鹽酸或稀硫酸洗滌銅綠，B選項(xiàng)錯誤； 硫酸銅溶液與碳酸鈉溶液混合會生成堿式碳酸銅沉淀，C選項(xiàng)錯誤； 銀沒有銅活潑，銀與銅在潮濕的空氣中構(gòu)成原電池，銅為負(fù)極，銀為正極，加快了銅的電化學(xué)腐蝕；而鐵比銅活潑，鐵與銅構(gòu)成原電池，鐵為負(fù)極，銅為正極，能保護(hù)銅像，D選項(xiàng)錯誤。,答案 A,5.金屬離子和硫離子在水溶液中的反應(yīng)比較復(fù)雜，其產(chǎn)物與離子的水解、金屬硫化物的溶解度、離子的氧化性或還原性等因素有關(guān)。經(jīng)過查閱資料可知，CuS在水中的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解；Fe2S3在水中的溶解度更小，但卻能溶于稀酸。下列有關(guān)說法正確的是( ) A.Cu2＋和S2－在水溶液中反應(yīng)的產(chǎn)物是CuS B.NH 和S2－在水溶液中發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng)，所以不 存在(NH4)2S的水溶液,C.Fe3＋和S2－在酸性溶液中反應(yīng)的產(chǎn)物只可能是Fe2＋、S D.Fe3＋的氧化性比Cu2＋的弱 解析 根據(jù)題目提供的信息CuS在水中的溶解度很小，在稀酸溶液中也不溶解，知Cu2＋和S2－在水溶液中反應(yīng)生成CuS，所以選項(xiàng)A正確； 選項(xiàng)B中由于NH 和S2－發(fā)生雙水解反應(yīng)，水解得到的一水合氨和硫化氫在水中的溶解度較大，所以存在硫化銨的水溶液；,C選項(xiàng)中當(dāng)S2－過量時還可生成H2S； Fe3＋可以把Cu氧化成Cu2＋，F(xiàn)e3＋的氧化性比Cu2＋的強(qiáng)，D選項(xiàng)錯誤。 答案 A,6.部分被氧化的Fe－Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g，經(jīng)如下處理：,下列說法正確的是( ) A.濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋ B.樣品中鐵元素的質(zhì)量為2.24 g C.樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g D.V＝896,解析 根據(jù)題意，3.2 g濾渣一定是銅，而銅與Fe3＋不共存，A錯誤； 最后的3.2 g固體為Fe2O3，其中鐵元素的質(zhì)量為2.24 g，B正確； 樣品中銅元素和氧元素共5.76 g－2.24 g＝3.52 g，C錯誤； 2.24 g鐵元素不可能全是單質(zhì)與稀硫酸的反應(yīng)，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的H2的體積小于896 mL，D錯誤。 答案 B,高考題型2 金屬及其化合物的制備,,真題調(diào)研,1.[2013·山東理綜，28(1)]由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是________。 a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3 解析 Na、K、Mg、Al等活潑金屬的冶煉均采用電解法，F(xiàn)e、Cu的冶煉采用熱還原法。,bd,2.(2015·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(FeSO4·7H2O)，設(shè)計了如下流程：,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FeSO4·7H2O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FeSO4·7H2O,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、FeSO4·7H2O易分解，故在從FeSO4溶液中得到FeSO4·7H2O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FeSO4·7H2O，錯誤。 答案 D,3.(2015·上海，32、33、34、35)過氧化鈣(CaO2)是一種白色、無毒、難溶于水的固體，能殺菌消毒，廣泛用于果蔬保鮮、空氣凈化、污水處理等方面。工業(yè)生產(chǎn)過程如下： ①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2； ②不斷攪拌的同時加入30%H2O2，反應(yīng)生成CaO2·8H2O沉淀； ③經(jīng)過陳化、過濾、水洗得到CaO2·8H2O，再脫水干燥得到CaO2。 完成下列填空：,(1)第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ___________________________________。 第②步反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________________。 (2)可循環(huán)使用的物質(zhì)是_______。 工業(yè)上常采用Ca(OH)2過量而不是H2O2過量的方式來生產(chǎn)，這是因?yàn)開_________________________________________ __________________________________________________ ________________。,2NH4Cl＋Ca(OH)2===CaCl2＋2NH3·H2O,CaCl2＋H2O2＋8H2O＋2NH3===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl,NH4Cl,溶液顯堿性，就可以抑制CaO2·8H2O的溶解，從而提高產(chǎn)品的產(chǎn)率；H2O2是弱酸性，會促進(jìn)CaO2·8H2O的溶解，對物質(zhì)的制取不利,(3)檢驗(yàn)CaO2·8H2O是否洗凈的方法是____________________ ____________________________________________________________________________________________。 解析 CaO2·8H2O是從含有NH4Cl的溶液中過濾出來的，若CaO2·8H2O洗滌干凈，則表明不含有NH4Cl電離產(chǎn)生的NH 或Cl－，而Cl－檢驗(yàn)時現(xiàn)象明顯，所以檢驗(yàn)CaO2·8H2O是否洗凈的方法是取最后一次洗滌溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加幾滴稀硝酸，若無白色沉淀產(chǎn)生，就證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈。,取最后一次洗滌溶液，向其中加入AgNO3溶液，再滴加幾滴稀硝酸，若無白色沉淀產(chǎn)生，就證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈,(4)CaO2·8H2O加熱脫水的過程中，需不斷通入不含二氧化碳的氧氣，目的是__________________________________ ____________________________________________。 解析 CaO2·8H2O加熱脫水的過程中，會發(fā)生反應(yīng)：CaO2·8H2O Ca(OH)2＋H2O2＋6H2O；2H2O2 2H2O＋O2↑。若通入的氧氣中含有二氧化碳，就會與反應(yīng)產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)，使反應(yīng)正向進(jìn)行，同時通入氧氣，可以使裝置中H2O2分解率降低，因而可以得到更多的CaO2。,防止CO2與CaO2·8H2O分解產(chǎn)生的Ca(OH)2反應(yīng)使反應(yīng)逆向進(jìn)行，得到更多的CaO2,,,核心透析,金屬單質(zhì)冶煉方法歸納,其中電解法是指電解熔融鹽或氧化物；熱還原法中常用還原劑有H2、CO、C、Al等。,規(guī)律方法 金屬及其化合物制備的答題策略 從資源中獲取無機(jī)物，往往需要富集、除雜、物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化等多步反應(yīng)才能完成。 (1)這類試題一般是解析已知的生產(chǎn)過程，重點(diǎn)是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元素的除去步驟一般為 溶液含(Fe2＋、Fe3＋) 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(yīng)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。,,,對點(diǎn)模擬,考向1 金屬冶煉 1.下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是( ) A.在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg B.在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)Al C.在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)Na D.加強(qiáng)熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu,B,2.鋁用途廣泛，用鋁土礦(主要成分為Al2O3·nH2O、少量SiO2和Fe2O3)制取Al有如下途徑：,(1)濾液A可用于凈水，其凈水原理用離子方程式表示為 _________________________________ ________________________________。 (2)灼燒時盛放藥品的儀器名稱是_____。 (3)步驟Ⅴ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ___________________________。 (4)步驟Ⅲ中生成固體C反應(yīng)的離子方程式為 ____________________________________。,坩堝,(5)取濾液B 100 mL，加入1 mol·L－1鹽酸200 mL，沉淀量達(dá)到最大且質(zhì)量為11.7 g。則濾液B中c(AlO )＝____________，c(Na＋)______(填“”、“＝”或“”)2 mol·L－1。,1.5 mol·L－1,,3.菱錳礦的主要成分是MnCO3(含有少量FeS2、Al2O3)，以菱錳礦為原料制備錳單質(zhì)的流程如下所示：,請回答下列問題： (1)菱錳礦在浸取前需要粉碎，其目的是_________________ ____________________。 解析 礦石粉碎可增大固體與液體、固體與氣體的接觸面積，可從影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的角度進(jìn)行分析。,增大接觸面積，,便于漿化，提高浸出率,(2)用稀硫酸浸取時，主要反應(yīng)的離子方程式為__________________________________；加入二氧化錳時被氧化的物質(zhì)是_____(填化學(xué)式)。 解析 FeS2中的＋2價鐵及－1價硫都具有還原性，均可被MnO2氧化。,MnCO3＋2H＋===Mn2＋＋CO2↑＋H2O,FeS2,(3)已知Fe、Al、Mn的氫氧化物開始沉淀及沉淀完全時的 pH如表所示，則加氨水沉淀時應(yīng)控制溶液的pH范圍為_____。此時得到的沉淀是____________、__________(填化學(xué)式)。,解析 根據(jù)幾種離子沉淀的pH，控制溶液的酸堿性使氫氧化鋁完全沉淀(氫氧化鐵已完全沉淀)，氫氧化錳沒有開始沉淀。 答案 5.0≤pH8.3 Al(OH)3 Fe(OH)3,(4)電解硫酸錳溶液時，陰極的電極反應(yīng)式為_____________________。用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)Mn2＋，產(chǎn)生黑色沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為 ______________________________________。 解析 電解硫酸錳溶液時，陰極上錳離子發(fā)生還原反應(yīng)生成錳單質(zhì)。高錳酸鉀將錳離子氧化成二氧化錳。,Mn2＋＋2e－===Mn,考向2 實(shí)用金屬化合物的制備 4.化工生產(chǎn)中常利用硫酸廠煅燒黃鐵礦石的燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)來制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O)，過程如下：,(1)將過程②中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會褪色的是________(填選項(xiàng)序號)。 a.品紅溶液 b.紫色石蕊溶液 c.酸性KMnO4溶液 d.溴水 解析 由題中信息可知，過程①向燒渣中加稀硫酸并同時通入氧氣，鐵的氧化物、硫化亞鐵均會溶解，生成硫酸鐵、單質(zhì)硫和水，所以溶液X是硫酸鐵溶液，過程②灼燒固體，其中的硫被氧化為二氧化硫。 二氧化硫能分別使品紅溶液、酸性KMnO4溶液和溴水褪色。,acd,(2)過程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的離子方程式為 ____________________________________。 解析 過程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應(yīng)的離子方程式為4FeS＋3O2＋12H＋===4Fe3＋＋6H2O＋4S。,4FeS＋3O2＋12H＋===4Fe3＋＋6H2O＋4S,(3)過程③中，需加入的物質(zhì)是________；反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。用溶液Y制綠礬時，可取少量Y溶液于試管中，向試管內(nèi)加入少量的______________________溶液，觀察溶液是否變?yōu)開__色，以驗(yàn)證其中是否含有Fe3＋。 解析 由產(chǎn)物綠礬逆推可知過程③就是將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵的過程，應(yīng)加入鐵粉還原硫酸鐵，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4。驗(yàn)證硫酸亞鐵溶液中是否含有Fe3＋，可用含SCN－的溶液檢驗(yàn)，若溶液變?yōu)榧t色，證明溶液中含有Fe3＋，若溶液不變色，證明溶液中不含F(xiàn)e3＋。,Fe(或鐵),Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4,硫氰化鉀(或其他合理答案),紅,(4)在實(shí)驗(yàn)室里，完成過程④中的___________________(填操作名稱)，需要使用酒精燈、三腳架、坩堝鉗等，還需要的儀器有_______________。 解析 由硫酸亞鐵溶液制綠礬，應(yīng)使用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，需要使用酒精燈、三腳架、蒸發(fā)皿、玻璃棒等。,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,蒸發(fā)皿、玻璃棒,(5)過程⑤調(diào)節(jié)pH，最好選用下列試劑中的________(填選項(xiàng)序號)。 a.稀硫酸 b.CaCO3 c.NaOH溶液 d.Fe2O3 解析 過程⑤實(shí)質(zhì)上是要提高溶液的pH，中和多余的硫酸，以生成聚鐵膠體，最好選用Fe2O3。,d,(6)過程⑥中，將溶液Z加熱到70～80 ℃，目的是_______________。 解析 過程⑥中，將硫酸鐵溶液加熱到70～80 ℃，目的是促進(jìn)Fe3＋的水解。,促進(jìn)Fe3＋的水解,5.鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3，還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì)，以下是以鉻鐵礦為原料制備強(qiáng)氧化劑重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖：,已知：,根據(jù)題意回答下列問題： (1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名稱是________。 解析 由流程信息可知，操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是分離固體和溶液，顯然操作名稱是過濾。,過濾,(2)用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH＝7～8的離子方程式為_____________________________________________。 解析 用醋酸調(diào)pH＝7～8的目的是將溶液中的AlO 轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀。,Cr2O 在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，而Cl－具有還原性,(4)下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)，操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2Cr2O7＋2KCl===K2Cr2O7↓＋2NaCl。該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是_________________________。,解析 由溶解度表可知方程式中的四種物質(zhì)，K2Cr2O7的溶解度最小，易生成沉淀，符合離子反應(yīng)發(fā)生的條件。 答案 K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小(或四種物質(zhì)中K2Cr2O7的溶解度最小),(5)含鉻廢渣(廢水)的隨意排放對人類生存環(huán)境有極大的危害。電解法是處理鉻污染的一種方法，金屬鐵作陽極、石墨作陰極電解含Cr2O 的酸性廢水，一段時間后產(chǎn)生Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀。 電解法處理廢水的總反應(yīng)如下，配平并填寫空缺：[已知產(chǎn)物中n[Fe(OH)3]∶n(H2)＝1∶1],6,1,2,H＋,17,6,2,6,