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第2讲 常见金属元素单质及其 重要化合物,1.常见金属元素(如Na、Al、Fe、Cu等) (1)了解常见金属的活动性顺序。 (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。 2.以上各部分知识的综合应用。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.钠的主要化学性质 (1)钠露置于空气中的变化过程 (2)金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模式,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,2.过氧化钠的强氧化性,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,3.碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、转化和除杂 (1)鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法 热稳定性不同,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下) 阴离子不同,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,溶液的酸碱性,(2)Na2CO3与NaHCO3的相互转化 (3)除杂质,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,4.铝及其重要化合物 (1)Al3+、Al(OH)3、 之间的转化关系 (2)Al2O3、Al(OH)3的两性在物质提纯和鉴别中的应用 用过量NaOH溶液检验Al3+的存在。 用过量NaOH溶液鉴别Al3+和Mg2+。 用互滴法鉴别Al3+与OH-、 与H+。 用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3+与Mg2+、Fe3+等离子或分离MgO、Al2O3。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,5.铁及其重要化合物 (1)“铁三角”中的转化关系,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2)几个反应的分析 Fe生成Fe3O4的两个反应 Fe(OH)2在空气中迅速由白色变为灰绿色,最终变成红褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3可利用此颜色变化作为铁元素推断的依据。 Fe3+的氧化性:Fe3+可氧化Fe、Cu、I-、 、S2-等,故Fe3+与这些粒子不能大量共存。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,某小组同学设计实验探究Fe3+与Fe2+的相互转化,实验方案及现象如下: .配制FeCl2溶液 取部分变质的氯化亚铁固体含有难溶性杂质Fe(OH)2Cl,向其中加入稀盐酸,使其完全溶解,再加入适量铁粉。 .实验探究Fe3+与Fe2+相互转化,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(1)写出Fe(OH)2Cl与盐酸反应的离子方程式: 。 (2)请用离子方程式解释实验中滴加氯水后溶液变红的原因: 。 (3)实验的现象与预测不同,为探究可能的原因,该小组同学又进行了如下实验,方案及现象如下: 步骤1:取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液 溶液明显变黄,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,步骤2:将黄色溶液分为三份: 试管2中滴加K3Fe(CN)6检验的离子是 。 黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl-和 。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:(1)Fe(OH)2Cl和盐酸反应生成盐和水,离子方程式为Fe(OH)2Cl+2H+ Fe3+Cl-+2H2O。 (2)氯气具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成络合物而使溶液呈红色,离子方程式为2Fe2+Cl2 2Cl-+2Fe3+, Fe3+3SCN- Fe(SCN)3。 (3)亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,这是亚铁离子的特征反应,所以试管2中滴加K3Fe(CN)6检验的离子是Fe2+。 试管1说明溶液中含有铁离子,试管2说明溶液中含有亚铁离子,铁离子和碘离子反应生成亚铁离子和碘单质,导致溶液中还含有碘单质,所以黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl-、Fe3+、Fe2+、I2。 答案:(1)Fe(OH)2Cl+2H+ Fe3+Cl-+2H2O (2)2Fe2+Cl2 2Cl-+2Fe3+,Fe3+3SCN- Fe(SCN)3 (3)Fe2+ Fe3+、Fe2+、I2,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015黑龙江大庆第一次教学质量检测)根据下列框图分析,下列说法正确的是( ) A.E2+的氧化性比M2+的氧化性强 B.在反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀 C.反应的离子方程式可表示为E3+ +3SCN- E(SCN)3 D.在反应中只能用浓硫酸,既表现了酸性、又表现了氧化性,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:由框图可推出M为Cu,E为Fe,氧化性Cu2+Fe2+,A项错误;在反应中若不加稀硫酸,反应的方程式可表示为:6Fe2+3H2O2 2Fe(OH)3+4Fe3+,可看到红褐色沉淀,B项正确;Fe(SCN)3不是沉淀,C项错误;反应中应用稀硫酸,只表现酸性,不生成污染性气体SO2,D项错误。 答案:B,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015山东卷)某化合物由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生。下列化合物中符合上述条件的是 ( ) A.AlCl3 B.Na2O C.FeCl2 D.SiO2 解析:AlCl3可由Cl2和Al直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入AlCl3,Al3+和 发生相互促进的水解反应:Al3+3 Al(OH)3+3CO2,同时生成沉淀和气体,A项符合题意;Na2O可由Na和O2直接反应生成,在Ba(HCO3)2溶液中加入Na2O有沉淀生成,但没有气体生成,B项不符合题意;在Ba(HCO3)2溶液中加入FeCl2也有沉淀和气体生成,但FeCl2不能由Fe和Cl2直接化合得到,C项不符合题意;SiO2可由Si和O2直接反应得到,但在Ba(HCO3)2溶液中加入SiO2没有反应发生,D项不符合题意。 答案:A,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015江苏南京、盐城高三一模联考)如图W、X、Y、Z为四种物质,若箭头表示能一步转化的常见反应,其中常温下能实现图示转化关系的是 ( ) 解析:S通过一步反应不能生成SO3,A项错误;NaCl不能通过一步反应生成Na2O2,B项错误;Fe不能通过一步反应生成Fe(OH)2,C项错误。 答案:D,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.忽视活泼金属投入盐溶液中时,活泼金属优先与水反应,而不能置换出盐溶液中的金属,如金属钠投入CuSO4溶液中,不能置换出金属Cu。 2.金属Na在O2中燃烧,产物与O2的量无关。 3.Na2O2中阴、阳离子个数比不是11,它的电子式为 阴、阳离子个数比为12。 4.注意Na2O2跟CO2和水蒸气组成的混合气体反应时的先后顺序。若先发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2,必还发生2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O,即应先考虑Na2O2跟CO2的反应。 5.Al与NaOH溶液反应误认为NaOH为氧化剂,其反应实质为 其中氧化剂为H2O。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.(2015山东卷)金属钠着火时用泡沫灭火器灭火。 ( ) 提示:金属钠着火时生成的Na2O2能与H2O和CO2反应生成O2,且反应放热,用泡沫灭火器灭火会“越灭越旺”。 答案: 2.(2015安徽卷)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解。 ( ) 提示:Na2CO3的性质稳定,在酒精灯加热条件下不能分解。 答案: 3.SO2通过Na2O2时,生成Na2SO4固体和O2。 ( ) 提示:Na2O2具有强氧化性,SO2通过Na2O2时,只生成Na2SO4固体,不生成O2。 答案:,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,4.(2014大纲全国卷)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。 ( ) 提示:Na2O2由Na+和 (过氧根离子)构成,其个数比为21。 答案: 5.Na2O2不是碱性氧化物。 ( ) 答案: 6.Al(OH)3不能溶于氨水,也不能溶于碳酸。 ( ) 答案:,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.常考金属阳离子的检验 (1)Na+、K+:焰色反应注意检验K+时要通过蓝色钴玻璃片观察,以滤去钠的焰色反应的干扰。 (2)Ba2+:盐酸、硫酸或硫酸盐需要排除Ag+的干扰。 (3)Fe3+:KSCN溶液或NaOH溶液。 (4)Fe2+:KSCN溶液+氯水,要注意加入试剂顺序以及现象描述,以排除Fe3+的干扰。 NaOH溶液。 用K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液(与Fe2+反应有蓝色沉淀生成)。 (5)证明溶液中既有Fe2+又有Fe3+的方法 证明Fe3+用KSCN溶液,溶液变红; 证明Fe2+用酸性KMnO4溶液,溶液紫色褪去。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,2.Fe3+和Fe2+的鉴别方法归纳 (1)直接观察颜色:含Fe2+的溶液呈浅绿色,含Fe3+的溶液呈黄色。 (2)利用显色反应(形成络离子) (3)利用生成沉淀的颜色,有关反应的离子方程式:Fe2+2OH- Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3 Fe3+3OH- Fe(OH)3,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(4)利用Fe3+的氧化性 有关反应的离子方程式:2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+ 有关反应的离子方程式:2Fe3+2I- 2Fe2+I2,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,下列有关物质鉴别的叙述正确的是( ) A.向某溶液中滴加K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液,溶液中出现蓝色沉淀,则该溶液一定含Fe2+ (2013江苏卷) B.Fe3+具有氧化性,因此用KSCN溶液可以鉴别Fe3+(2013广东卷) C.不能用物理方法鉴别K2CO3和NaHCO3两种晶体 D.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液(2013江苏卷) 解析:Fe2+遇K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀是Fe2+的特征反应,A项正确;Fe3+遇KSCN溶液显红色与其氧化性无关,B项错误;鉴别K2CO3和NaHCO3两种晶体可用焰色反应,属于物理方法,C项错误;焰色反应是元素的性质,故焰色反应为黄色的溶液只能说明溶液中含钠元素,不能说明为钠盐溶液,D项错误。 答案:A,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。 步骤一:制取FeCl2溶液。向0.1 molL-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH1。 步骤二:向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液,无明显现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5 molL-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。 (1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因: 、 。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因: .取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色。 .取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。 .向2 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。 实验说明 ;实验的目的是 。 得出结论:溶液褪色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成 。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(3)甲直接用FeCl24H2O配制 molL-1的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因: .用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。测所配FeCl2溶液的pH,约为3。由此,乙认为红色不褪去的可能原因是 。 .查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是:,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:(1)Fe2+与KSCN溶液不显红色,滴加H2O2溶液能将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与KSCN溶液反应生成Fe(SCN)3而显红色。 (2)依据实验的描述推测,溶液褪色的原因应是溶液中的SCN-因反应转化成其他物质( )。因反应过程中有O2放出,故实验的目的是证明溶液褪色不是O2氧化SCN-的缘故。 (3)由反应2FeCl3+Fe 3FeCl2得知,0.1 molL-1 FeCl3溶液与足量铁粉反应制得的FeCl2溶液的浓度为0.15 molL-1(不考虑溶液体积的变化)。作为对比实验,用FeCl24H2O配制的溶液浓度也应为0.15 molL-1。 .根据实验描述,红色不褪去的可能原因是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进了Fe3+的水解,形成红褐色Fe(OH)3胶体。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,.根据题意,SCN-被氧化生成 ,生成的 可用BaCl2溶液检验(生成白色沉淀)。步骤的试剂及操作为:取2 mL BaCl2溶液,滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液和5滴5% H2O2溶液,生成了白色沉淀。 步骤:向所得溶液中滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液,由于SCN-被H2O2氧化生成 ,故无明显现象。 答案:(1)2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O Fe3+3SCN- Fe(SCN)3 (2)溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生了反应 排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能 (3)0.15 .H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进了Fe3+的水解,形成红褐色Fe(OH)3胶体 .取2 mL BaCl2溶液,滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液和5滴5%H2O2溶液无明显现象,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015浙江宁波高三十校联考)废弃物资源化对于建设资源节约型社会具有重要的意义。铝灰是铝加工行业的废渣,其主要成分为Al、Al2O3,可能还含有KCl、FeO、Fe2O3、MgO、SiO2、MnO2中的若干种。为了确认其成分,某同学依次进行了以下实验: 将过量的稀盐酸加入铝灰中,充分反应后过滤得到溶液甲和固体乙 取少量溶液甲滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀 取少量溶液甲分成两等份,向其中一份滴加K3Fe(CN)6溶液,产生蓝色沉淀;向另一份滴加KSCN溶液,溶液变成血红色 取少量溶液甲加入过量NaOH溶液,并置于空气中。充分反应后经过滤、洗涤、灼烧得到1.60 g固体丙,将固体丙置于氢气流中加热充分反应后得到1.12 g固体丁,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,根据以上实验现象或数据,该同学得出的结论正确的是( ) A.根据可推出铝灰中一定含有SiO2 B.根据可推出铝灰中一定含有KCl C.根据可推出铝灰中一定含有FeO和Fe2O3 D.根据可推出固体丙中一定不含MgO 解析:MnO2、SiO2均不溶于盐酸,A项错误;因为第步中加入了盐酸,引入了Cl-,故由不能得出溶液中含有KCl,B项错误;Fe2+在空气中易被氧化为Fe3+,根据不能说明原铝灰中含有Fe2O3,C项错误;根据中数据计算可知固体丙为Fe2O3,D项正确。 答案:D,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.焰色反应是元素的性质,为物理变化,常被错误地认为是化学变化。 2.忽视钠的焰色反应的黄色掩蔽钾的焰色反应现象,看到焰色反应呈黄色,错判不含钾元素。或观察钾的焰色反应现象时忽视透过蓝色钴玻璃片。 3.KSCN溶液和酸性KMnO4溶液来检验Fe3+和Fe2+共存要注意需要取两次试剂。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.用玻璃棒蘸取酒精后再蘸取某白色晶体,放在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,说明该晶体中含有钠元素。 ( ) 提示:玻璃中含有钠元素。 答案: 2.向FeCl3溶液中加入KSCN溶液,出现红色沉淀。 ( ) 提示:溶液出现红色,而不是生成红色沉淀。 答案:,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.工艺流程图的主要框架 规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,2.常见与金属或其化合物提取、制备有关的流程有:,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015山东卷)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl22H2O的流程如下:,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是 。 实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的 。 a.烧杯 b.容量瓶 c.玻璃棒 d.滴定管 (2)加入NH3H2O调pH=8可除去 (填离子符号),滤渣中含 (填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是 。 已知:Ksp(BaC2O4)=1.610-7,Ksp(CaC2O4)=2.310-9 (3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,步骤:移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b molL-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0 mL。 步骤:移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b molL-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1 mL。 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的 (填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为 molL-1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将 (填“偏大”或“偏小”)。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:(1)配制一定质量分数的溶液不必要使用容量瓶和滴定管,仅用烧杯和玻璃棒即可。(2)由表中数据可知,调节pH=8可使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀;pH=12.5时可使Mg2+完全沉淀和部分Ca2+沉淀,故滤渣的成分为Mg(OH)2和Ca(OH)2。若草酸过量会生成草酸钡沉淀,使产品产量降低。(3)由关系式: Ba2+H+,可知与Ba2+结合生成BaCrO4沉淀的Na2CrO4溶液的体积相当于(V0-V1) mL盐酸的体积,故BaCl2溶液的浓度为 molL-1。 若滴加盐酸时有少量待测液溅出,则与Na2CrO4反应的盐酸的量减少,即 molL-1中的V1减小,导致最后所求的Ba2+的物质的量浓度偏大。 答案:(1)增大接触面积从而使反应速率加快 a、c (2)Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品产量减少 (3)上方 偏大,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2015江苏泰州二模)锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+,工业上可通过控制条件逐一除去杂质以制备超细活性氧化锌,其工艺流程如图1:,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(1)锌浮渣利用硫酸浸出后,将滤渣进行再次浸出,其目的是 。 (2)净化是为了将Mn2+转化为MnO2而除去,试写出该反应的离子方程式: 。 (3)90 时,净化2溶液中残留铁的浓度受pH影响如图2,pH较小时,虽有利于Fe2+转化为Fe3+,但残留铁的浓度仍高于pH为34时的原因是 。 (4)滤渣3的主要成分为 (填化学式)。 (5)碳化在50 进行,“前躯体”的化学式为ZnCO32Zn(OH)2H2O,写出碳化过程生成“前躯体”的化学方程式: ;碳化时所用NH4HCO3的实际用量为理论用量的1.1倍,其原因一是 ,二是 。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:流程图可解读为:锌浮渣主要含Zn、ZnO、SiO2、Fe2+、Cd2+、Mn2+,加入稀硫酸浸出过滤,得到滤渣为SiO2 。净化加入(NH4)2S2O8溶液,pH=5.4是为了将Mn2+转化为MnO2而除去,过滤得到滤渣为MnO2。滤液再加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,调节溶液pH 34使Fe3+转化为FeOOH沉淀,通过过滤而除去。过滤得到的滤液中加入锌置换镉,过滤得到的滤渣3为金属Cd。滤液中加入碳酸氢铵碳化,得到(NH4)2SO4和CO2及“前躯体”ZnCO32Zn(OH)2H2O,最后制得超细活性氧化锌。(2)(NH4)2S2O8溶液具有氧化性,根据电子守恒可得反应的离子方程式为: (3)pH小,酸性强,有利于Fe2+Fe3+,但酸性强抑制了Fe3+的水解,导致残留Fe3+浓度高。(5)“前躯体”的化学式为ZnCO32Zn(OH)2H2O,结合反应物为硫酸锌和碳酸氢铵,滤液中加入碳酸氢铵碳化,利用原子守恒配平化学方程式。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,答案:(1)提高锌元素的总浸出率 (3)H+抑制Fe3+水解 (4)Cd (5)3ZnSO4+6NH4HCO3 ZnCO32Zn(OH)2H2O+3(NH4)2SO4+5CO2 使Zn2+充分沉淀 碳酸氢铵受热分解损失或NH4HCO3消耗H+,避免H+浓度过大溶解ZnCO32Zn(OH)2H2O,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。 (1)利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体Fe2(C2O4)35H2O的实验流程如下图所示: 为抑制FeCl3水解,溶液X为 。 上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取,其原因是 ;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+的方法是 。 所得Fe2(C2O4)35H2O需用冰水洗涤,其目的是 。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g样品,加硫酸酸化,用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4标准溶液应置于右图所示仪器 (填“甲”或“乙”)中。下列情况会造成实验测得Fe2(C2O4)35H2O含量偏低的是 。 a.盛放KMnO4标准溶液的滴定管水洗后未用标准液润洗 b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失 c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,(2)某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl2、CuCl2、FeCl3)出发,制备单质铜和无水FeCl3,再由FeCl3合成Fe2(C2O4)35H2O。请补充完整由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl3的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、盐酸、NaOH溶液和H2O2溶液):向废液中加入足量铁粉,充分反应后过滤; ;调节溶液pH,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl36H2O; ,得到无水FeCl3。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,解析:(1)Fe3+的水解:Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+,加入盐酸可抑制其水解,同时不会引入其他杂质。萃取原理就是利用溶质在不同溶剂中的溶解度的差异,用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中夺取出来,可知FeCl3在异丙醚中溶解度很大。Fe2(C2O4)35H2O表面含有杂质离子,用冰水洗涤可减少因溶解而造成的损失。酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故应盛装在酸式滴定管中。盛放KMnO4标准溶液的滴定管水洗后未用标准液润洗,相当于将其稀释,使消耗的KMnO4标准溶液体积偏大,造成测定结果偏高;滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失,使读取的消耗的KMnO4标准溶液体积偏大,造成测定结果偏高;滴定前仰视读数,读数偏大,滴定后俯视读数,读数偏小,使消耗的KMnO4标准溶液体积的读数偏小,造成所测结果偏低。,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,答案:(1)(浓)盐酸 FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度 取少量溶液,向其中滴加少量KSCN溶液,若溶液变红,则含有Fe3+(或其他合理方法) 除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗 甲 c (2)向滤渣中加入足量HCl,充分反应后过滤、洗涤、干燥得铜粉;将两次过滤所得滤液合并,向其中加入适量H2O2溶液至Fe2+全部生成Fe3+ 将FeCl36H2O在HCl的气氛中加热脱水,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.常见与反应物用量有关的反应,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,2.常见与反应物用量无关的反应,考点1,考点2,考点3,精要研析,触类旁通,失误诊断,纠错训练,1.流程图中除去Fe2+的方法一般是加入H2O2,然后调节溶液pH,促使Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去。 ( ) 提示:Fe3+水解程度较大,在pH为3左右即可沉淀完全。 答案: 2.从溶液中获取FeCl3、MgCl2、CuCl2等固体时,可以采取加热蒸干溶液的方法。 ( ) 提示:加热蒸干过程中,Mg2+、Fe3+、Cu2+水解均被促进,且生成的盐酸在加热时挥发,又进一步促进水解,最后水解彻底,得到相应的氢氧化物。 答案:,学会审题审读复杂工艺流程图 “复杂”工艺流程图的“复杂”是表象,在分析时只要由起点到终点看出一条流程主线,抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。再逐一分析这条主线上的“支线”。“支线”一般为新增加原料、物质或能量的循环利用、生成副产物等,这样看似复杂的流程图被我们“肢解”之后就很了然了。,某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH4)2SO4的工艺流程: 请回答以下问题: (1)合成氨反应的化学方程式是 。沉淀池中发生的主要反应的化学方程式是 ,该反应能够发生的原因是 。 (2)在上述流程的沉淀池中通入足量氨气的目的是 ,可以循环使用的X是 。 (3)该生产过程中的副产品是 。从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是 。,解析:(2)通入足量氨气发生:2NH3+CO2+H2O (NH4)2CO3,煅烧炉里发生反应是CaCO3 CaO+CO2。(3)碳酸钙分解产生的二氧化碳可以循环使用,而氧化钙成为副产品。该流程循环利用合成氨的副产品二氧化碳,碳酸钙分解生成的二氧化碳也能再利用,减少污染,降低成本。 答案:(1)N2+3H2 2NH3 CaSO4+CO2+2NH3+H2O CaCO3+(NH4)2SO4 生成的CaCO3溶解度小于CaSO4,有利于反应向正向进行 (2)一方面提供反应物,另一方面使溶液呈碱性有利于CO2的吸收 CO2 (3)生石灰 该流程中,产生的CO2循环使用,得到的产品和副产品都是有用的物质,无废物产生。,体验与感悟 本题关键是找出起点到终点,根据“回头为循环”,判出X。,
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