2019-2020年高考化学二轮复习 专题十 常见金属元素.doc

2019-2020年高考化学二轮复习 专题十 常见金属元素考纲要求1.理解并能应用常见金属的活动性顺序。2.了解常见金属(如Na、Al、Fe、Cu等)及其重要化合物的主要性质及其应用。3.了解金属材料在生产和生活中的重要应用。认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。4.认识化学在金属矿物综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。1.树立物质转化思想(1)理清知识主线NaNa2ONa2O2NaOHNa2CO3NaHCO3(2)形成网络构建2.扫除易忘知识盲点(1)钠和盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，与熔融的盐反应才能置换出盐中的金属。(2)无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等，但得到Na2O2的质量大于Na2O的。(3)Na分别与H2O和乙醇发生的反应均属于置换反应，二者现象明显不同，前者剧烈，后者缓慢。(4)1 mol Na2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1 mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2 mol。(5)不能用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，应选用CaCl2或BaCl2溶液。(6)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和的NaHCO3溶液。(7)向饱和的Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出。(8)焰色反应是元素的性质，无论游离态还是化合态，均具有相同的焰色反应，它不是化学变化，在观察钾元素的焰色反应时，应通过蓝色的钴玻璃片。(9)NaK合金常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂。(10)碱金属的密度呈现增大的趋势，但K反常。(11)Li和O2反应只生成Li2O；NaH是离子化合物，是一种强还原剂。Na2O、Na2O2阴阳离子个数比均为12。题组一重要反应规范书写1.用方程式回答下列问题(1)实验室怎样处理钠屑？2CH3CH2OH2Na2CH3CH2ONaH2。(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。2Na2H2OCu2=Cu(OH)2H22Na。(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH。(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，发生反应的离子方程式。OHH=H2O；COH=HCO；HCOH=H2OCO2。(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)。SO22HCO=2CO2SOH2O。(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)。HCOOH=COH2O。(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)。COH2OCO2=2HCO。(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。2Na2O22H2O=4NaOHO2；2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。题组二高考选择强化练习2.正误判断，正确的划“”，错误的划“”。(1)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火()(xx浙江理综，8A)(2)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，无K()(xx天津理综，2C)(3)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA()(xx全国卷，10C)(4)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡()(xx全国卷，13A)(5)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA()(xx全国卷，8C)(6)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，则两种物质均受热分解()(xx广东理综，22A)(7)用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应()(xx新课标全国卷，8A)(8)用热碱水清除炊具上残留的油污发生了化学变化()(xx新课标全国卷，7B)(9)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重()(xx新课标全国卷，9B)(10)()(xx新课标全国卷，10B)(11)中为NaHCO3固体受热分解，中为澄清石灰水变浑浊，由中现象，能证实中发生的反应()(xx北京理综，11C)(12)除去Na2CO3固体中的NaHCO3固体可用灼烧的方法()(xx大纲全国卷，10D)1.树立物质转化思想(1)理清知识主线AlAl2O3Al(OH)3(2)形成网络构建2.扫除易混知识盲点(1)铝是活泼金属，但铝抗腐蚀性相当强，因为铝表面生成一层致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔点高于Al的熔点，故在酒精灯上加热铝箔直至熔化，发现熔化的铝并不滴落。(2)铝热反应不仅仅是单质铝与Fe2O3反应，还包含制取其他难熔金属的反应，由于铝热剂是混合物，故铝热反应不能用于工业上冶炼铁。注意铝热反应是中学化学中唯一一类金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。(3)引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点，具体操作是先铺一层KClO3，然后插上镁条，最后点燃镁条。(4)并不是Al与所有金属氧化物均能组成铝热剂，该金属氧化物对应的金属活泼性应比铝弱。(5)Al2O3、Al(OH)3与NaOH溶液的反应常用于物质的分离提纯。Al(OH)3不溶于氨水，所以实验室常用铝盐和氨水来制备Al(OH)3。(6)利用偏铝酸盐制备Al(OH)3，一般不用强酸，因为强酸的量控制不当会使制得的Al(OH)3溶解。若向偏铝酸盐溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2过量时生成HCO，不过量时生成CO，书写离子反应方程式时要特别注意。(7)Al(OH)3可用作抗酸药；明矾常用于净水。(8)泡沫灭火器所用试剂为Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。题组一重要反应规范书写 1.用方程式回答下列问题。(1)用化学方程式表示除去铁粉中的铝粉。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(2)用离子方程式表示除去Fe2O3中的Al2O3。Al2O32OH=2AlOH2O。(3)用离子方程式表示除去Mg(OH)2中的Al(OH)3。Al(OH)3OH=AlO2H2O。(4)现有AlCl3溶液、氨水、NaOH溶液，制备Al(OH)3的最佳方案是(用化学方程式表示)。AlCl33NH3H2O=Al(OH)33NH4Cl。(5)现有NaAlO2溶液、CO2、盐酸，制备Al(OH)3的最佳方案是(用离子方程式表示)2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO或AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO。(6)用离子方程式表示泡沫灭火器的原理。Al33HCO=Al(OH)33CO2。(7)用离子方程式分别表示Al3、AlO；AlO、HCO不能大量共存的原理；Al33AlO6H2O=4Al(OH)3；AlOH2OHCO=Al(OH)3CO。(8)用离子方程式表示KAl(SO4)2和Ba(OH)2的反应。沉淀的物质的量最大；沉淀的质量最大。2Al33SO6OH3Ba2=2Al(OH)33BaSO4；Al32SO2Ba24OH=AlO2H2O2BaSO4。(9)铵明矾NH4Al(SO4)212H2O是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，向铵明矾溶液中逐滴滴入NaOH溶液，试写出反应的离子方程式。Al33OH=Al(OH)3；NHOH=NH3H2O；Al(OH)3OH=AlO2H2O。题组二高考选择强化练习2.正误判断，正确的划“”，错误的划“”。(1)Al2O3熔点高，可用作耐高温材料()(xx江苏，3D)(2)由MgCl2溶液制备无水MgCl2，可以将MgCl2溶液加热蒸干()(xx全国卷，13B)(3)根据Al2(SO4)3和小苏打反应，在实际应用中可用作泡沫灭火器灭火()(xx全国卷，7A)(4)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，是因为铝的熔点较低()(xx全国卷，10C)(5)将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中，会产生红棕色气体()(xx全国卷，13B)(6)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，会产生大量白色沉淀()(xx全国卷，13C)(7)制备Al(OH)3悬浊液：向1 molL1 AlCl3溶液中加过量的6 molL1 NaOH溶液()(xx江苏，13A)(8)铝与Fe2O3发生铝热反应，反应后固体质量增加()(xx新课标全国卷，9C)(9)氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂()(xx江苏，4B)3.(xx上海，20)已知NaOHAl(OH)3NaAl(OH)4。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是()A.CO22OHCOH2OB.Al2O32OH3H2O2Al(OH)4C.2Al2OH6H2O2Al(OH)43H2D.Al34OHAl(OH)4答案D解析向集满CO2的铝罐中加入过量氢氧化钠浓溶液，首先CO2与氢氧化钠溶液发生反应：CO22OHCOH2O，表现为铝罐变瘪，接着过量的氢氧化钠再与铝罐发生反应：2Al2OH6H2O2Al(OH)43H2，因铝罐表面有氧化膜Al2O3，可发生反应：Al2O32OH3H2O2Al(OH)4。故选D。题组三明矾的制备4.xx海南，14(1)(2)(3)KAl(SO4)212H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：(1)为尽量少引入杂质，试剂应选用_(填标号)。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液c.氨水 d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为_。(3)沉淀B的化学式为_；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_。答案(1)d(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(3)Al(OH)3Al3水解，使溶液中H浓度增大解析(1)易拉罐的主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质，试剂的作用是将Al溶解，HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质，会引入Fe2、Mg2，氨水不溶解Al；NaOH溶液可溶解Al，但不溶解Fe、Mg杂质，故d项符合。(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(3)滤液A中铝元素以AlO形式存在，与溶液中HCO发生复分解反应：AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，故沉淀B为Al(OH)3；明矾溶于水时，KAl(SO4)2=KAl32SO，Al33H2OAl(OH)33H，使溶液呈弱酸性。1.树立物质转化思想(1)理清知识主线Fe(2)形成网络构建2.扫除易忘知识盲点(1)Fe与O2、H2O(g)反应的产物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe与Cl2反应时生成FeCl3，与S反应时生成FeS，说明Cl2的氧化性大于S的。常温下，Fe、Al在冷的浓硫酸和浓硝酸中发生钝化，但加热后继续反应。Fe在Cl2中燃烧，无论Cl2过量还是不足均生成FeCl3。(2)向含Fe2的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色棕色的颜色变化，该现象可用于Fe2的检验。(3)Fe3的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe3浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe2的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe2，现象是生成蓝色沉淀(Fe3Fe(CN)62)。(4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3Fe=3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3与碱的复分解反应外，还可用化合反应：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。(5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)；配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。(6)Fe3必须在酸性条件下才能大量存在，当pH7时，Fe3几乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。(7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3水解生成沉淀过滤除去。(8)制备Fe(OH)2的方法很多，原则有两点：一是溶液中的溶解氧必须提前除去；二是反应过程中必须与O2隔绝。同时要牢记Fe(OH)2转化为Fe(OH)3时溶液的颜色变化(白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色)。(9)Fe(OH)3胶体的制备方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中，加热至呈红褐色后立即停止加热。胶体不带电，带电的是胶粒。(10)自然界中有少量游离态的铁(陨石中)，纯净的铁块是银白色的，而铁粉是黑色的。题组一重要反应规范书写1.用方程式回答下列问题。(1)高温下铁和H2O(g)的反应。4H2O(g)3FeFe3O44H2。(2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程。Fe4HNO=Fe3NO2H2O；2Fe3Fe=3Fe2。(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应。3FeO10HNO=3Fe3NO5H2O；3Fe3O428HNO=9Fe3NO14H2O。(4)用离子方程式表示Fe(OH)2与稀HNO3反应；3Fe(OH)210HNO=3Fe3NO8H2O；Fe(OH)3与氢碘酸反应。2Fe(OH)36H2I=2Fe2I26H2O。(5)用化学方程式表示铁发生吸氧腐蚀生成铁锈的过程。负极：2Fe4e=2Fe2，正极：O24e2H2O=4OH，Fe22OH=Fe(OH)2，4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成Fe2O3xH2O。(6)怎样除去Fe2(SO4)3中的FeSO4(用适当的文字和离子方程式说明)答案加入H2SO4酸化的H2O2，2H2Fe2H2O2=2Fe32H2O。(7)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)。答案取少量样品于试管中，加稀H2SO4使其溶解，Fe2O36H=2Fe33H2O，FeO2H=Fe2H2O。再加入少量酸性KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明溶液中含有Fe2，原样品中含有FeO5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。题组二高考选择强化练习2.正误判断，正确的划“”，错误的划“”。(1)常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中，铁片不溶解，则常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应()(xx四川理综，2B)(2)根据铁比铜金属性强，在实际应用中可用FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板()(xx全国卷，7B)(3)配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释()(xx全国卷，10C)(4)纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2、Cu2、Cd2、Hg2等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附()(xx浙江理综，7D)(5)将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼()(xx海南，7B)(6)因为Fe2(SO4)3易溶于水，所以可用作净水剂()(xx江苏，3C)(7)检验溶液中是否含有Fe2：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象()(xx江苏，13C)(8)将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈红色，则稀硝酸将Fe氧化成Fe3()(xx全国卷，10A)(9)观察Fe(OH)2的生成()(xx重庆理综，4A)3.(xx浙江理综，13)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是()A.溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B.固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3进入固体2C.从溶液2得到FeSO47H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D.若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO47H2O答案D解析根据题意，分析得出以下流程：A项，溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉，正确；B项，由于SiO2不溶于硫酸，则固体1中一定含有SiO2，为了使溶液中的Al3转化成Al(OH)3沉淀，故用NaOH溶液控制pH，得固体2为Al(OH)3，正确；C项，由于Fe2易被氧化、FeSO47H2O易分解，故在从FeSO4溶液中得到FeSO47H2O产品过程中，须控制条件防止其氧化和分解，正确； D项，若在溶液1Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3溶液中直接加NaOH至过量，得到的为Fe(OH)3，用硫酸溶解得到Fe2(SO4)3溶液，故经结晶不能得到FeSO47H2O，错误。题组三Fe3、Fe2相互转化实验探究4.xx全国卷，28(1)(2)(3)(4)某班同学用如下实验探究Fe2、Fe3的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1 molL1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是_。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL1KI溶液，加入6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于3支试管中进行如下实验：第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验检验的离子是_(填离子符号)；实验和说明：在I过量的情况下，溶液中仍含有_(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为_。答案(1)防止Fe2被氧化 (2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2Fe3可逆反应解析(1)亚铁离子具有还原性，能被空气中的氧气氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量铁屑的目的是防止Fe2被空气氧化。(2)Cl2可将Fe2氧化成Fe3，自身得电子生成Cl，反应的离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)煤油的作用是隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe2氧化，产生干扰。(4)根据Fe2的检验方法，向溶液中加入1滴K3Fe(CN)6 溶液，生成蓝色沉淀，一定含有Fe2，则实验检验的离子是Fe2；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3遇KSCN溶液显血红色，实验和说明，在I过量的情况下，溶液中仍含有Fe3，由此可以证明该氧化还原反应为可逆反应，反应为2Fe32I2Fe2I2。1.树立物质转化思想(1)理清知识主线CuCu(OH)2(2)形成网络构建2.扫除易忘知识盲点(1)铜在潮湿的空气中最终不是生成CuO，而是铜绿Cu2(OH)2CO3。(2)常用灼热的铜粉除去N2中的O2，灼热的CuO除去CO2中的CO。(3)新制Cu(OH)2悬浊液常用来检验醛基。(4)Cu和一定量的浓HNO3反应，产生的是NO2和NO的混合气体，当Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu继续溶解。(5)Cu：紫红色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：砖红色。(6)铜的焰色反应为绿色。(7)冶炼铜的方法有热还原法；湿法炼铜；电解精炼铜。(8)铜合金有：青铜(Cu、Sn、Pb等)；黄铜(Zn、Sn、Pb、Al等)；白铜(Ni、Zn、Mn)。题组一重要反应规范书写1.按要求书写方程式。(1)用两组方程式表示Cl2的氧化性大于S。2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS。CuCl2CuCl2,2CuSCu2S。(2)铜在潮湿的空气中生锈。2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3。(3)将Cu和浓H2SO4混合加热。Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式。3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。Cu2Fe3=Cu22Fe2。(6)用离子方程式表示将NH3H2O逐滴滴入到CuSO4溶液的反应过程。Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH；Cu(OH)24NH3H2O=Cu(NH3)422OH4H2O。(7)用惰性电极电解CuSO4溶液。2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。(8)用Cu作电极电解H2SO4溶液(用离子方程式表示)。Cu2HCu2H2。题组二高考选择强化练习2.正误判断，正确的划“”，错误的划“”。(1)除去Cu粉中混有的CuO，可以加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥()(xx全国卷，13C)(2)FeCl3溶液可用于铜质印刷线路板制作，是因为FeCl3能从含Cu2的溶液中置换出铜()(xx新课标全国卷，8D)(3)氢气通过灼热的CuO粉末固体质量减少()(xx新课标全国卷，9A)(4)将锌粒投入Cu(NO3)2溶液中，反应后固体质量增加()(xx新课标全国卷，9D)(5)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金()(xx广东理综，7A)(一)关于碳酸盐、碳酸氢盐与酸反应的图像分析1.向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如下图所示：图像特点：Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。反应原理：Oa段COH=HCO，ab段HCOH=H2OCO2。2.向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如下图所示：图像特点：从O点开始即产生CO2气体。反应原理：HCOH=H2OCO2。3.向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如下图所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为mn11，其他比例时的图像略)。图像特点：Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量。反应原理：Oa段COH=HCO，ab段HCOH=H2OCO2。4.向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如下图所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为xy11，其他比例时的图像略)。图像特点：Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量。反应原理：Oa段HOH=H2O，COH=HCO；ab段HCOH=H2OCO2。(二)关于Al(OH)3沉淀变化图像分析1.可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像操作向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式Al33OH= Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OAl34OH=AlO2H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)32.偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像离子方程式AlOHH2O= l(OH)3Al(OH)33H=Al33H2OAlO4H=Al32H2OAl33AlO6H2O=4Al(OH)33.可溶性铝盐与弱酸、弱碱反应产生沉淀的图像(1)向AlCl3溶液中滴加氨水的图像(如图所示)。原理：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH现象：立即产生白色沉淀渐多最大量(2)向NaAlO2溶液中通入足量CO2的图像(如图所示)。原理：CO2AlO2H2O=Al(OH)3HCO现象：立即产生白色沉淀渐多最大量4.混合离子(含Al3、Mg2、H)反应的图像向含有铝离子、镁离子、氢离子的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，H先与OH反应，该过程中无沉淀生成，而后Al3、Mg2与OH反应至沉淀达到最大值，最后Al(OH)3再与OH反应导致沉淀部分溶解。反应的离子方程式为第一阶段：HOH=H2O第二阶段：Mg22OH=Mg(OH)2Al33OH=Al(OH)3第三阶段：Al(OH)3OH=AlO2H2O(三)有关复盐与Ba(OH)2反应的图像分析1.明矾与Ba(OH)2溶液反应的图像分析向含1.0 mol明矾KAl(SO4)212H2O的溶液中滴入Ba(OH)2溶液，加入Ba(OH)2的量与沉淀物质的量图像：(1)当nBa(OH)21.5 mol时，恰好发生反应：2KAl(SO4)23Ba(OH)2=3BaSO42Al(OH)3K2SO4；即nKAl(SO4)2nBa(OH)223时，生成1.5 mol硫酸钡和1.0 mol氢氧化铝沉淀，此时沉淀的物质的量最大，为2.5 mol。离子方程式：2Al33Ba23SO6OH=3BaSO42Al(OH)3。(2)当nBa(OH)21.5 mol时，生成的Al(OH)3逐渐溶解，并且溶液中继续有BaSO4沉淀生成。(3)当nBa(OH)22.0 mol时，恰好发生反应：KAl(SO4)22Ba(OH)2=2BaSO4KAlO22H2O，即nKAl(SO4)2nBa(OH)212时，生成的1.0 mol Al(OH)3完全溶解，但又生成0.5 mol BaSO4；此时沉淀的物质的量为2.0 mol，但质量最大。继续滴加Ba(OH)2溶液，沉淀的质量和物质的量都不再发生变化。离子方程式：Al32SO2Ba24OH=2BaSO4AlO2H2O。加入Ba(OH)2物质的量与沉淀物质的量的图像加入Ba(OH)2物质的量与沉淀质量的图像2.NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2反应的图像分析向含2.0 mol NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液，其反应过程：(1)当加入3 mol Ba(OH)2时2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO42.0 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时，2NH2OHSOBa2=BaSO42NH3H2O2.0 mol 2.0 mol 1.0 mol 1.0 mol 1.0 mol(3)再加入1 mol Ba(OH)2时Al(OH)3OH=AlO2H2O2.0 mol2.0 mol沉淀的物质的量变化图像：1.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为NaHCO3图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为Na2CO3A. B.C. D.答案A解析图像中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，正确；图像中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比，正确；图像中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，不正确；图像中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比：，不正确。2.某溶液中可能含有H、NH、Mg2、Al3、Fe3、CO、SO、NO中的几种。若加入锌粒，产生无色无味的气体；若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是()A.溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B.溶液中n(NH)0.2 molC.溶液中一定不含CO，可能含有SO和NOD.n(H)n(Al3)n(Mg2)111答案B解析由知溶液中一定含有H，一定没有CO、NO，由知溶液中一定含有Mg2、Al3，由图像可知溶液中还一定含有NH，且n(NH)0.7 mol0.5 mol0.2 mol，n(H)0.1 mol，n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 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，根据Mg22OH，可得n(Mg2)0.05 mol，故只有选项B正确。3.下列实验与对应示意图的关系正确的是()ABCDNaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸至过量AlCl3溶液中逐滴滴加氨水至过量明矾溶液中逐滴滴加Ba(OH)2溶液至过量澄清石灰水中缓慢通入CO2至过量答案C解析NaAlO2溶液中逐滴滴加盐酸反应的离子方程式为AlOHH2O=Al(OH)3，Al(OH)33H=Al33H2O，形成沉淀与溶解沉淀所消耗的盐酸体积比为13，A错误；NH3H2O碱性很弱，不能溶解Al(OH)3，B错误；Ba(OH)2加入明矾中，SO和Al3均能够形成沉淀，Al3先沉淀完全：2Al36OH3Ba23SO=2Al(OH)33BaSO4，再加入Ba(OH)2后，SO继续沉淀，而Al(OH)3溶解，当SO完全沉淀时，Al(OH)3恰好溶解：Ba22OH2Al(OH)3SO=BaSO42AlO4H2O，沉淀质量达到最大，C正确；澄清石灰水中通入CO2，直至过量，先形成沉淀，之后沉淀会溶解：Ca2CO22OH=CaCO3H2O，CaCO3CO2H2O=Ca22HCO，D错误。4.已知Ba(AlO2)2可溶于水。如图表示的是向100 mL 0.02 molL1 KAl(SO4)2溶液中逐滴加入0.05 molL1的Ba(OH)2溶液时(25 )，生成沉淀的物质的量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系。下列说法不正确的是()A.b点是0.005 molB.所加的Ba(OH)2溶液的pH13C.a点是80 mLD.当VBa(OH)230 mL时，生成沉淀的质量是0.699 g答案D解析0.05 molL1 Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 molL1，pH为13，B正确；b点时，Al3完全沉淀，发生反应的方程式为2KAl(SO4)23Ba(OH)2=2Al(OH)33BaSO4K2SO4，根据方程式可知生成的Al(OH)3为0.002 mol，BaSO4为0.003 mol，生成的沉淀共0.005 mol，A正确；a点时，Al3全部转化为AlO，化学方程式为KAl(SO4)22Ba(OH)2=KAlO22BaSO42H2O，消耗Ba(OH)2溶液的体积为 mL80 mL，C正确；当VBa(OH)230 mL时，Ba(OH)2的物质的量为1.5103 mol，生成Al(OH)3的物质的量为1103 mol，即0.078 g，BaSO4的物质的量为1.5103 mol，即0.349 5 g，生成沉淀的质量共为0.427 5 g，D不正确。5.xx天津理综，7(5)向盛有10 mL 1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1 molL1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下：NH4Al(SO4)2溶液中，离子浓度由大到小的顺序是_。写出m点反应的离子方程式：_。若在NH4Al(SO4)2溶液中改加20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为_mol。答案c(SO)c(NH)c(Al3)c(H)c(OH)NHOH=NH3H2O0.022解析NH4Al(SO4)2溶液中存在：NH4Al(SO4)2=NHAl32SO，NHH2ONH3H2OH，Al33H2OAl(OH)33H，H2OHOH。Al3的水解程度比NH大，故NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(SO)c(NH)c(Al3)c(H)c(OH)。m点加入NaOH溶液，沉淀的物质的量不变，则此时是NH与NaOH溶液反应，离子方程式为NHOH=NH3H2O。10 mL 1 molL1 NH4Al(SO4)2溶液中，Al3物质的量为0.01 mol，NH的物质的量为0.01 mol，SO的物质的量为0.02 mol,20 mL 1.2 molL1Ba(OH)2溶液中，Ba2物质的量为0.024 mol，OH物质的量为0.048 mol，其中SO与Ba2反应生成BaSO4沉淀0.02 mol，NH与Al3共消耗OH0.04 mol，同时生成Al(OH)3 0.01 mol，过量的0.008 mol OH会溶解0.008 mol 的Al(OH)3，故最终反应生成沉淀为0.022 mol。6.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 molL1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是_(填化学式)，其物质的量之比为_。(2)在B情况下，溶质是_(填化学式)，其物质的量之比为_。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。答案(1)NaOH、Na2CO311(2)Na2CO3、NaHCO311(3)1.5 molL1解析(1)由本讲考点一所学的方法规律可知，在A情况下，溶质为NaOH、Na2CO3，且物质的最之比为11。(2)同理可推B中溶质为Na2CO3、NaHCO3，两者之比为11。(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据元素守恒有n(NaOH)n(Na)n(Cl)0.2 molL10.15 L0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为1.5 molL1。解题要领必备识记化工术语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)题组一循环物质、副产品的确定1.钛酸钡粉体是电子陶瓷元器件的重要基础原料。工业上以草酸盐共沉淀法获得草酸氧钛钡晶体BaTiO(C2O4)24H2O，煅烧可获得钛酸钡粉体。加入H2C2O4溶液时，发生反应的化学方程式为_；可循环使用的物质X是_。答案BaCl2TiCl42H2C2O45H2O=BaTiO(C2O4)24H2O6HCl盐酸(或HCl)解析根据过滤得到草酸氧钛钡晶体BaTiO(C2O4)24H2O可知，加入H2C2O4溶液时，发生反应的化学方程式为BaCl2TiCl42H2C2O45H2O=BaTiO(C2O4)4H2O6HCl。反应中有HCl生成，在酸浸中要加入HCl，因此可以循环利用的物质是HCl。2.工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS，还含有CdS、Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO47H2O的工艺流程如下：(已知Cd的金属活动性介于Zn和Fe之间)从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，其化学式为_。答案S解析依据流程图中的转化关系分析判断，加入的硫酸铁具有氧化性，能氧化硫化锌、硫化镉，从滤渣A中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品，为氧化产物硫。3.某地煤矸石经预处理后主要含SiO2(61%)、Al2O3(30%)和少量的Fe2O3、FeO及钙镁化合物等。某实验小组利用其提取Al(OH)3。(1)滤渣的主要成分是CaCO3、Mg(OH)2和_。(2)上述流程中可循环利用的物质的化学式是_。答案(1)Fe(OH)3(2)CO2、Na2CO3解析(1)煤矸石溶于稀盐酸发生的反应有Al2O36H=2Al33H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O、FeO2H=Fe2H2O，然后过滤，得到的滤渣为SiO2，向滤液中通入氯气，发生的反应为2Fe2Cl2=2Cl2Fe3，向溶液中加入碳酸钠，CO可以促进Al3、Fe3、Mg2的水解，生成氢氧化物沉淀和CO2，同时还能和Ca2生成CaCO3沉淀，加入过量NaOH溶液，Al(OH)3溶解，其余沉淀不溶解，过滤后得到的滤渣为CaCO3、Mg(OH)2和Fe(OH)3，滤液中含有NaAlO2，向滤液中通入二氧化碳，发生的反应为AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO或2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO，然后过滤得到Al(OH)3，母液中含有NaHCO3或碳酸钠。(2)水解时生成二氧化碳气体、转化时需要二氧化碳，水解时需要碳酸钠、转化时得到碳酸氢钠或碳酸钠，所以能循环利用的是CO2、Na2CO3。1.循环物质的确定2.副产品的判断题组二“选好角度，层层突破”化学工艺流程题4.(xx全国卷，28)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废矾催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.22.92.83.122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时V2O5转化为VO，反应的离子方程式为_，同时V2O4转化成VO2。“废渣1”的主要成分是_。(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2变为VO，则需要氧化剂KClO3至少为_ mol。(3)“中和”作用之一是使钒以V4O形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROHV4OR4V4O124OH(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_(填“酸”、“碱”或“中”)性。(5)“流出液”中阳离子最多的是_。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式_。答案(1)V2O52H=2VOH2OSiO2(2)0.5(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)碱(5)K(6)2NH4VO3V2O5H2O2NH3解析(1)“酸浸”时V2O5转化为VO，前后V元素化合价不变，说明没有发生氧化还原反应，则反应的离子方程式为V2O52H=2VOH2O。由于SiO2与H2SO4不反应，故“废渣1”的主要成分为SiO2。(2)VO2变为VO，V的化合价由4价升高到5价，转移1e，而氧化剂KClO3则被还原为KCl，化合价由5价降低为1价，转移6e，故欲使3 mol VO2变为VO，需氧化剂KClO3的物质的量至少为3 mol160.5 mol。(3)酸浸并用KClO3氧化后的溶液中含有的Fe3、Al3在“中和”时生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，所以“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。(4)由题意知逆反应是“洗脱”，在碱性环境中有利于向“洗脱”方向进行，故淋洗液应呈碱性。(5)由于前面加入了KClO3、KOH，所以“流出液”中阳离子最多的是K。(6)根据原子守恒可知偏钒酸铵“煅烧”生成五氧化二钒、氨气和水蒸气，发生反应的化学方程式为2NH4VO3V2O5H2O2NH3。5.(xx全国卷，28(1)(3)(4)(5)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_。(3)“电解”所用食盐水是由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量C