1、解密 05 金属及其化合物高考考点考查内容 三年高考探源 考查频率钠及其化合物的性质及应用铝及其化合物的性质及应用铁及其化合物的性质及应用铜及其化合物的性质及应用无机化工流程类题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。 2018 课标全国7、12; 2018 课标全国7、26;2018 课标全国10、29; 2017 课标全国27; 2017 课标全国13、26;20
2、17 课标全国26、27;2016 课标全国27;2016 课标全国13、28;2016 课标全国7、28。考点 1 钠及其化合物一、钠及其化合物1树立物质转化思想(1)理清知识主线NaNa 2ONa 2O2NaOHNa 2CO3NaHCO 3(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
3、现象明显不同,前者剧烈,后者缓慢。(4)1 mol Na 2O2 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
4、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。Na 2O、Na 2O2 阴阳离子个数比均为 12。二、过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O 4NaOH+O2以上反应中 Na2O2 既作氧化剂又作还原剂, CO2 和 H2O 既不是氧化剂又不是还原剂。1物质的量关系无论是 CO2、H 2O(g)的单一物质还是二者的混合物,通过足量的 Na2O2 时,CO 2、H 2O(g)与放出 O2 的物质的量之比均为 21,解答此类问题可借助
5、物质的量守恒关系。2电子转移关系根据上式,由电子转移关系可知,存在关系:2 mol Na 2O21 mol O22 mol 电子。3固体质量关系将 CO2 看作 CO 燃烧所得:2CO+O 2 2CO2;2Na 2O2+2CO2 2Na2CO3+O2。由,推知 CO+Na2O2 Na2CO3。将 H2O 看作 H2 燃烧所得:2H 2+O2 2H2O;2Na 2O2+2H2O 4NaOH+O2。由,推知 H2+Na2O2 2NaOH。所以 Na2O2 与 CO2、H 2O 反应增加的质量为与 CO2、H 2O 等物质的量的 CO、H 2 的质量。根据上述分析,可以得出以下结论:(1)将 CO
6、或 H2 的燃烧产物 CO2 或 H2O 通过 Na2O2 固体,可以看成 CO 或 H2 直接与 Na2O2 反应,所以固体增加的质量就是参加反应的 CO 或 H2 的质量。(2)凡是分子组成符合(CO) n(H2)m形式的一种或几种物质, w g 该物质在 O2 中完全燃烧,将其产物(CO2 和水蒸气)通过足量的 Na2O2 固体后,Na 2O2 固体增加的质量必为 w g。中学阶段常见的符合这一关系的物质有无机物:H 2、CO 及 H2 和 CO 的混合气体;有机物:CH3OH、HCHO、CH 3COOH、HCOOCH 3、CH 3CH(OH)COOH(乳酸)、C 6H12O6(葡萄糖)
7、等。4气体体积关系CO2、H 2O(g)与过量的 Na2O2 反应,所得 O2 的体积为相同状况下 CO2 或 H2O(g)体积的一半。5反应的先后问题一定量的 Na2O2 与一定量的 CO2 和 H2O(g)的混合物反应,可视作 Na2O2 先与 CO2 反应,待 CO2 反应完后,Na 2O2 再与 H2O(g)发生反应。即便 Na2O2 先与 H2O(g)反应,生成的 NaOH 又消耗 CO2 而生成H2O(g),故 CO2 先反应。6反应的固体产物判断根据化学方程式:2Na 2O2+2CO2 2Na2CO3+O2、2Na 2O2+2H2O(g) 4NaOH+O2,结合 CO2 先反应,
8、H 2O(g)后反应的顺序,可以推知反应后固体产物的成分:当 n(CO2)n(Na2O2)时,固体产物为 Na2CO3;当 n(CO2)n(Na 2O2)时,固体产物为 Na2CO3 和 NaOH;当 n(CO2)+n(H2O)n(Na 2O2)时,固体产物为 Na2CO3 和 NaOH。三、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 CO H =HCO ,ab 段 HCO H =H2OCO 2。23 3 32. 向 NaHCO3 溶液中
9、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:HCO H =H2OCO 2。 33. 向 Na2CO3、NaHCO 3 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 CO H =HCO ,ab 段 HCO H =H2OCO 2。23 3 34. 向 NaOH、Na 2CO3 的混合物中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产
10、生 CO2 的体积关系如下图所示(设 NaOH、Na 2CO3 的物质的量之比为 xy 11,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 H OH =H2O,CO H =HCO ;ab 段 HCO H =H2OCO 2。23 3 3调研 1 下列关于 Na 及其化合物的叙述正确的是A将钠投入 FeSO4 溶液中,可以得到单质铁B足量 Cl2、 S 分别和两份等质量的 Na 反应,前者转移的电子多CNa 2O 与 Na2O2 中阴、阳离子的个数比均为 12D在 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2反应中,每生成 1 mol
11、O2,消耗 2 mol 氧化剂【答案】C调研 2 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
12、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 1,正确;图像中,Oa 段消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 的量,对应溶23()NaCOHn2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 ,不正确。 考点 2 铝及其化合物一、铝及其化合物1. 树立物质转化思想(1)理清知识主线(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,
13、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)Al 2O3、Al(OH) 3 与 NaOH 溶液的反应常
14、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,CO 2 过量时生成 HCO ,不过量时生成 CO 3,书写离子反应方程式时要特别注意。23(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。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
15、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Al3 3OH = Al(OH)3Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2Al3 4OH =AlO 2H 2O 2Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 22. 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AlO H H 2
16、O= Al(OH)3 2Al(OH)33H =Al3 3H 2OAlO 4H =Al3 2H 2O 2Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 23. 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:Al 3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4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:CO 2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 2 3现象:立即产生白色沉淀 渐多 最大量4. 混合离子(含 Al3 、Mg 2 、H )反应的图像向含有铝离子、镁离子、氢
17、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 、Mg 2 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:H OH =H2O第二阶段:Mg 2 2OH =Mg(OH)2Al3 3OH =Al(OH)3第三阶段:Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O 2三、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(SO 4)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
18、图像:(1)当 nBa(OH)21.5 mol 时,恰好发生反应:2KAl(SO4)23Ba(OH) 2=3BaSO42Al(OH) 3K 2SO4;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:2Al 3 3Ba 2 3SO 6OH =3BaSO42Al(OH) 3。24(2)当 nBa(OH)21.5 mol 时,生成的 Al(O H)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(SO 4)2
19、2Ba(OH)2=2BaSO4KAlO 22H 2O,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:Al 3 2SO 2Ba 2 4OH =2BaSO4AlO 2H 2O。24 2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(S
20、O4)2 溶液中滴入 Ba(OH)2 溶液,其反应过程:(1)当加入 3 mol B a(OH)2 时2Al3 3SO 3Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 4242. 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,2NH 2OH SO Ba 2 =BaSO42NH 3H2O 4 242. 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 =AlO 2H 2O 22. 0 mol 2.0 mol沉淀的物质的
21、量变化图像:调研 1 工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,含 SiO2、Fe 2O3 等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下,对下述流程中的判断正确的是A试剂 X 为稀硫酸,沉淀中含有硅的化合物B反应中生成 Al(OH)3 的反应为 CO2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO 2 3C结合质子(H )的能力由弱到强的顺序是 OH CO AlO23 2DAl 2O3 熔点很高,工业上还可采用电解熔融 AlCl3 冶炼 Al【答案】B调研 2 向含 Al2(SO4)3 和 AlCl3 的混合溶液中逐滴加入 1 mol/L Ba(OH)2 溶液至过量,加入 Ba(OH)2 溶液的体积和所得沉淀的
22、物质的量的关系如图,下列说法不正确的是A图中 C 点铝元素存在形式是 2AlOB向 D 点溶液中通人 CO2 气体,立即产生白色沉淀C原混合液中 cAl2(SO4)3c(AlCl 3)=12DOA 段反应的离子方程式为:3Ba 2+2Al3+8OH+3 =3BaSO4+2 +4H2O24SOAl【答案】D氧化钡的反应,B 点时溶液中 Al3+完全沉淀,产生沉淀达最大值,溶液中溶质为 BaCl2,BC 为氢氧化铝与氢氧化钡反应,C 点时氢氧化铝完全溶解。A、C 点时氢氧化铝完全溶解,转化为偏铝酸盐,故 C 点铝元素存在形式是 ,A 正确; B、D 点的溶液中含有 Ba2+、 ,通入二氧化碳立即产
23、生碳酸钡、氢氧化铝2lO 2AlO沉淀,B 正确;C、前 3 L Ba(OH)2溶液与溶液中 Al2(SO4)3反应,从 3 L6 L 为 Ba(OH)2溶液与溶液中AlCl3反应,二者消耗的氢氧化钡的物质的量相等为 3 L1 mol/L=3 mol,由生成硫酸钡可知 3nAl2(SO4)3= n Ba(OH)2,故 nAl2(SO4)3=1 mol,由氯化铝与氢氧化钡生成氢氧化铝可知 3n(AlCl3)=2n Ba(OH)2=6 mol,故 n(AlCl3)=2 mol,故原溶液中原混合液中 cAl2(SO4)3 c(AlCl3)=12,C 正确;D、OA 段实质为硫酸铝与氢氧化钡恰好发生反
24、应生成硫酸钡、氢氧化铝沉淀,反应离子方程式为:3Ba2+2Al3+6OH+3 =3BaSO4+2Al(OH)3,D 错误;答案选 D。 络构建24SO2. 扫除易忘知识盲点(1)Fe 与 O2、H 2O(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、KMnO 4 溶液、氯水等具有氧化性的物质时,溶液会出现浅
25、绿色 棕色的颜色变化,该现象可用于 Fe2 的检验。(3)Fe 3 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。Fe 2 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(Fe 3Fe(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:2FeCl 3Fe= =3FeCl2;生成Fe(OH)3 除了用 Fe3 与碱的复分解反应外,还可
26、用化合反应:4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3。(5)配制 F eCl2 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)Fe 3 必须在酸性条件下才能大量存在,当 pH7 时,Fe 3 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
27、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。调研 1 信息提示:CuCl 2Cu=2CuCl(白色)该反应速率很慢2CuCl 24KSCN=2CuSCN(白色)(SCN) 24KCl该反应速率很快(SCN) 2,拟卤素,化学性质和氯气相似C u(过量) 与 FeCl3 溶液反应,静置后取上层清液,小明将 KSCN 溶液滴加到混合液中,他观察到瞬间
28、产生白色沉淀,局部出现红色;振荡试管,红色又迅速褪去。请你判断下列说法正确的是A白色沉淀是 CuCl,是溶液中的 CuCl2 与 Cu 反应生成B红色物质是 Fe(SCN)3,主要原因是溶液中的 Fe2 被空气中的 O2 氧化成 Fe3C红色迅速褪去原因是振荡溶液时(SCN) 2 把 Fe(SCN)3 漂白了D用 KSCN 溶液检验 Fe3 时, Cu2 存在会产生干扰【答案】D调研 2 实验室可利用硫酸厂废渣(主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、SiO 2 等) 制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O),聚铁的化学式可表示为 Fe2(OH)n(SO4)30.5 nm,主要工艺流程下:下列说法不正
29、确的是A炉渣中 FeS 与稀硫酸和氧气反应的离子方程式为:4FeS3O 212H =4Fe3 4S6H 2OB气体 M 的成分是 SO2,通入 H2O2 溶液得到硫酸,可循环使用C向溶液 X 中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液 Y,再经蒸干即得绿矾D溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数,若其 pH 偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏小【答案】C考点 4 铜及其化合物1. 树立物质转化思想(1)理清知识主线CuError!Cu(OH) 2Error!(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Cu 2(OH)2CO3。(2)常用灼热的铜粉除
30、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;Cu 2O: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)。调研 某矿石主要含 CuO 和 Cu2(OH)2CO3,以及少量 F
31、e2O3、FeO 和 SiO2。按如下流程可制得 Cu3N 和铁红。下列说法不正确的是A每生成 1 mol Cu3N,转移的电子为 6 molB滤液 G 可以并入滤液 E 加以利用C加入 NH4HCO3 溶液需控制温度以抑制 NH4HCO3 分解D由 FeCO3 转化为 Fe2O3 的操作包括洗涤、干燥、空气中煅烧【答案】A考点 5 无机化工流程类题1解题要领必备2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
32、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
33、( 沉淀)3常见操作的答题考虑角度常见的操作 答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩冷却结晶过滤(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学( 物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或在其他气体中进行的反应或操作要考虑 O2、H 2O、CO 2 或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气,防氧化、水解、潮解等目的判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量,检验其中是否还有某种离子存在等控制溶液的pH调节溶液的酸碱性,抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)“酸作用”还可除去氧化物(膜) “碱作用”还可除去油污,除去铝片氧
34、化膜,溶解铝、二氧化硅等特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)防止副反应的发生使化学平衡移动;控制化学反应的方向控制固体的溶解与结晶控制反应速率:使催化剂达到最大活性升温:促进溶液中的气体逸出,使某物质达到沸点挥发加热煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量降温:防止物质高温分解或挥发;降温(或减压) 可以减少能源成本,降低对设备的要求洗涤晶体水洗:通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质“冰水洗涤”:能洗去晶体表面的杂质离子,且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗用特定的有机试剂清洗晶体:洗去晶体表面的杂质,降低晶体的溶解度、有利于析
35、出,减少损耗等洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作 23 次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质,金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等调研 以黄铜矿(主要成分为 CuFeS2)为原料冶炼铜的工艺流程如下:(1)已知 CuFeS2 和 CuCl2 之间发生反应 CuFeS2+3CuCl2 4CuCl+FeCl2+2S,其中被氧化的元素为 。(2)若“过滤 1”所得滤液中只含 FeCl2,则将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为 。(3)“除硫”时加入浓盐酸发生反应的离子方程式为 。(4)“过滤 3”所得滤液中可以循环使用的物质为
36、 。(5)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂于空气中在高温下煅烧,使其转变为铜,发生的反应为6CuFeS2+13O2 3Cu2S+2Fe3O4+9SO2、Cu 2S+O2 2Cu+SO2。此工艺与前一工艺相比主要缺点有 (任答一点) 。(6)铜溶解于 H2O2 和 H2SO4 的混合溶液中可制备 CuSO4。测定 CuSO4 溶液中 Cu2+浓度的方法为:准确量取 V1 mL 溶液于锥形瓶中,调节 pH 至 34,加入过量 KI 溶液,充分反应后,滴加 2 滴淀粉溶液,再慢慢滴加 c molL-1 的 Na2S2O3 标准溶液至恰好完全反应,消耗 Na2S2O3 标准溶液 V2 mL。上述过程中
37、发生的反应为 2Cu2+4I- 2CuI+I2、2S 2 +I2 S4 +2I-。326“恰好完全反应” 时溶液的颜色变化为 。CuSO 4 溶液中 Cu2+的物质的量浓度为 molL -1(用含 c、V 1、V 2 的代数式表示)。【答案】(1)S(2)Fe 2O3(3)CuCl+Cl - CuCl2-(4)HCl 和 CuCl2(5)会产生污染环境的 SO2 气体( 或能耗高)(6)蓝色变为无色并且半分钟内不恢复蓝色 21cV和耗能高。(6)根据信息,Cu 2+把 I-氧化成 I2,I 2 被 S2 还原成 I-,因此恰好完全反应时,溶液由蓝3O色变为无色且半分钟内不变色。根据题给化学方程
38、式,建立关系式:2Cu 2+I22S2 ,c(Cu 2+)V110-3 3OL=V210-3 Lc molL-1,c(Cu 2+)= molL-1。21cV1下列物质间的转化关系中不能全部通过一步反应完成的是ANaNaOHNa 2CO3NaClBMgMgCl 2Mg(OH) 2MgSO 4CAlAl 2O3Al(OH) 3AlCl 3DFeFeCl 3Fe(OH) 3Fe 2O3【答案】C2“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否。下列几种类推结论中错误的是Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3,则 Fe 与 I2 反应可
39、生成 FeI3Al(OH) 3、Cu(OH) 2 受热易分解,则 Fe(OH)3 受热也易分解Na 与 O2 在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物,则 Li 与 O2 反应也能生成 Li2O 或 Li2O2铁露置在空气中一段时间后就会生锈,则性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中不能通过电解 AlCl3 溶液来制取金属铝,则也不能通过电解 MgCl2 溶液来制取金属镁A B C D【答案】B【解析】Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3,而 Fe 与 I2 反应生成 FeI2,故错误;难溶性碱受热易分解,则Al(OH)3、Cu(OH) 2 受热易分解,可知 Fe(OH)3 受热也易分解,故正确;
40、 Li 与 O2 反应只能生成 Li2O,而 Na 与 O2 在不同条件下反应会生成两种不同的氧化物,故错误;Al 表面被氧化生成致密的氧化膜,保护内部 Al,则性质更活泼的铝能稳定存在于空气中,故错误;Mg、Al 均为活泼金属,利用电解法冶炼,通过电解熔融氯化镁、氧化铝冶炼 Mg、Al,不能通过电解 AlCl3 溶液来制取金属铝,也不能通过电解 MgCl2 溶液来制取金属镁,故正确。 7硫酸锰可用于饲料营养强氧化剂和媒染剂。其生产原材料软锰矿(MnO 2)、菱锰矿(MnCO 3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质,生产工艺如下图:已知:(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如下图。(2)完全沉
41、淀离子的 pH:Fe 3 为 3.5,Fe 2 为 9.5,Mn 2 为 10.8,Mg 2 为 11.6。下列判断正确的是A试剂 A 应该选择 H2O2,目的是将 Fe2 氧化为 Fe3B在蒸发结晶时,温度应该略高于 60 C操作 I 包括蒸发、冷却、结晶、趁热过滤、洗涤等步骤,洗涤时可用稀硫酸做洗液D试剂 A 应该选择氨水,目的是调节溶液的 pH【答案】B8已知硫酸铝铵晶体的化学式可表示为 Al2(NH4)2(SO4)424H2O,其受热易分解,400 时硫酸铝铵能够稳定存在。取 4.53 g 硫酸铝铵晶体,加热过程 中所得固体质量与温度的变化关系如图所示。根据图中数据的变化,推断下列说法
42、中不正确的是A硫酸铝铵晶体在 50 下不易分解B硫酸铝铵晶体加热到 400 时会分解生成 Al2(NH4)2(SO4)4C物质 C 的化学式为 Al2(SO4)3D物质 D 的化学式为 Al2O3【答案】B9铜有两种常见的氧化物 CuO 和 Cu2 O。某学习小组取 0.98 g Cu(OH)2 固体加热,有铜的氧化物生成,其质量随温度的变化如图 1 所示。另外,某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线,如图 2 所示。则下列分析正确的是图 1 图 2A图 1 中,A 到 B 的过程中有 0.01 mol 电子转移B图 1 整个过程中共生成 0.26 g 水C图 2 三条曲
43、线中,表示 CuO 和其中所含 Cu 元素质量关系的曲线是 XD图 1 中 A 和 B 的化学式分别为 Cu2O 和 CuO【答案】A【解析】0.98 g Cu(OH)2 的物质的量为 0.01 mol,若加热时全部生成 CuO,则 CuO 的质量为 0.01 mol80 gmol-1=0.80 g,所以 A 点是 CuO;若加热时全部生成 Cu2O,则 Cu2O 的质量为 0.005 mol144 gmol-1=0.72 g,所以 B 点是 Cu2O,D 项错误;由 A 到 B 发生的反应为 4CuO 2Cu2O+O2,根据化学方程式可知,当 0.01 mol CuO 完全转化为 Cu2O
44、时,转移 0.01 mol 电子,A 项正确;图 1 整个过程中生成的水和氧气的质量总和为 0.98 g-0.72 g=0.26 g,B 项错误;CuO 和其中所含 Cu 元素的质量关系(以 CuO 的质量为 10 g 计算)为:观察图 2 可知,曲线 Y 表示的是 CuO 和其中所含 Cu 元素质量的关系曲线,C 项错误。 (5)向装有少量 Mg(OH)2 浊液的试管中加入适量 CH3COONH4 晶体,充分振荡后溶液会变澄清,请用化学平衡的原理解释浊液变澄清的原因 。【答案】(1)a、c 、d(2)2Fe 2+ClO-+2H+ Cl-+2Fe3+H2OMgCO3+H2O Mg(OH)2+C
45、O2(3)9.8 使 Mg2+以外的杂质离子尽可能彻底地转化为沉淀除去(4)ABCE(5)Mg(OH) 2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq);CH 3COONH4 电离出的 N 与 OH-结合成弱电解质 NH3H2O,降4H低了 c(OH-),Mg(OH) 2 溶解平衡向右移动(2)步骤是加入漂液,NaClO 将 Fe2+氧化为 Fe3+,反应的离子方程式为 2Fe2+ClO-+2H+ Cl-+2Fe3+H2O,步骤是加水煮沸,MgCO 3 沉淀转化为 Mg(OH)2 沉淀,反应的化学方程式为 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2。(3)根据表 1 中的数据可知,pH=9.8 时
46、Fe3+、Mn 2+完全沉淀,Mg 2+已开始沉淀,为尽量除去杂质,步骤应调节 pH=9.8,从而使杂质离子尽可能彻底地转化为氢氧化物沉淀除去。(4)灼烧 Mg(OH)2 时用到的仪器有铁三脚、酒精喷灯、坩埚和泥三角。12018全国卷磷酸亚铁锂 (LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:下列叙述错误的是A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“ 正极片 ”中可回收的金属元素有 Al、Fe、LiC“沉淀 ”反应的金属离子为 Fe3D上述流程中可 用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D22017 江苏下列有关物质性质与用途具有
47、对应关系的是 ANa 2O2 吸收 CO2 产生 O2,可用作呼吸面具供氧剂 BClO 2 具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒 CSiO 2 硬度大,可用于制造光导纤维 DNH 3 易溶于水,可用作制冷剂 【答案】A【解析】A过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气, A 正确;B 因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒,B 错误;C二氧化硅透光性好,用于制造光导纤维, C 错误;D液氨汽化时吸收大量热,所以氨可用作制冷剂,D 错误。32016上海已知 NaOH+Al(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ACO 2+2OH +H2O B