資源簡介

(共31張PPT)
第12講　鈉及其氧化物
1.了解鈉的單質(zhì)和氧化物的性質(zhì)及用途。
2.掌握鈉與氧氣、水、酸、鹽溶液反應(yīng)的特點(diǎn)。
3.了解氧化鈉與過氧化鈉的區(qū)別，掌握過氧化鈉與水、二氧化碳反應(yīng)的規(guī)律。
01
考點(diǎn)梳理 高效演練
考點(diǎn)一　活潑的金屬單質(zhì)——鈉

1.物理性質(zhì)
鈉是一種具有________色金屬光澤的固體，質(zhì)地________，熔點(diǎn)低(小于100 ℃)，密度比水的________，但比煤油的________，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性良好。
銀白　
柔軟　
小　
大　
4Na＋O2===2Na2O　
2Na＋S===Na2S　
(2)與水、酸、鹽和醇反應(yīng)。
物質(zhì) 化學(xué)(或離子)方程式
水(滴有 酚酞溶液) 離子方程式：_______________________________
(浮、熔、游、響、紅)
酸 (如鹽酸) 離子方程式：_____________________________
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑　
物質(zhì) 化學(xué)(或離子)方程式
鹽 如CuSO4 溶液 化學(xué)方程式：___________________________________ _________________
如熔融 TiCl4 化學(xué)方程式：___________________________________
醇(如乙醇) 化學(xué)方程式：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑
2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
3.制取、保存與用途
制取 化學(xué)方程式：______________________________
保存 通常保存在________或________中
用途 (1)鈉鉀合金(液態(tài))用作核反應(yīng)堆的________________。
(2)作為強(qiáng)還原劑，熔融狀態(tài)下冶煉某些金屬(如鈦)。
(3)作為電光源，制作高壓鈉燈
石蠟油　
煤油　
傳熱介質(zhì)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
一、鈉的性質(zhì)的實(shí)驗探究
1.某同學(xué)對鈉與水的反應(yīng)進(jìn)行了如下探究，下述實(shí)驗操作或現(xiàn)象分別體現(xiàn)了鈉的什么性質(zhì)？
實(shí)驗操作或現(xiàn)象 鈉的性質(zhì)
(1)用鑷子從煤油中取出一塊鈉，用濾紙吸干表面的煤油 _____________________________
(2)用小刀切取兩小塊鈉，新切開的截面呈銀白色，很快變暗 ______________________________________________________________
答案：(1)鈉的密度比煤油的大　(2)鈉很軟，為銀白色固體，易被O2氧化　
實(shí)驗操作或現(xiàn)象 鈉的性質(zhì)
(3)將其中一小塊鈉投入盛有水的燒杯中，蓋上玻璃片。發(fā)現(xiàn)鈉浮于水面并四處游動，滴有酚酞的水變?yōu)榧t色 ____________________________
(4)將另一小塊鈉投入盛有水和苯各10 mL的試管中。觀察到鈉在苯和水的交界面處上下跳動，并有大量氣泡產(chǎn)生 ______________________________________________________________
答案：(3)鈉的密度比水的小，與水劇烈反應(yīng)，生成堿　(4)鈉的密度比苯的大，但比水的小，與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氣體
二、鈉與水溶液反應(yīng)的分析
2.將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體放出又有白色沉淀產(chǎn)生的是_________(填序號)。
①M(fèi)gSO4溶液　　　　 ②BaCl2溶液
③飽和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液
⑤CuCl2溶液 ⑥NH4NO3溶液
答案：①③④
物質(zhì) 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2)
電子式 ______________
________________
氧元素價態(tài) ____________價 ____________價
顏色、狀態(tài) ______________ ______________
陰、陽離子個數(shù)比 ______________ ______________
類別 ______________ ______________
考點(diǎn)二　氧化鈉和過氧化鈉

1.氧化鈉和過氧化鈉的比較
－2　
－1　
白色固體　
淡黃色固體
　1∶2
1∶2　
堿性氧化物　
過氧化物
物質(zhì) 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2)
與水 反應(yīng) _____________________ (填化學(xué)方程式，下同) ____________________________
與CO2反應(yīng) _______________________ _____________________________
與鹽酸反應(yīng) _________________________ ________________________________
用途 用于制取少量Na2O2、燒堿 強(qiáng)氧化劑、供氧劑、漂白劑、殺菌劑
　Na2O＋H2O===2NaOH　
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Na2O＋CO2===Na2CO3　
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
2.過氧化鈉的強(qiáng)氧化性
[注意]　(1)遇KMnO4等強(qiáng)氧化劑時，Na2O2表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為O2。
(2)遇H2O、H＋時，Na2O2發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。
3.Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)規(guī)律
固體質(zhì)量 變化關(guān)系 當(dāng)CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應(yīng)時，固體相當(dāng)于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質(zhì)量分別為28 g·mol－1×n(CO2)、2 g·mol－1×n(H2O)　
答案：(1)×　 (2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√
一、過氧化鈉的性質(zhì)的實(shí)驗探究
1.Na2O2是一種常見的過氧化物，具有強(qiáng)氧化性和漂白性。
(1)Na2O2中的化學(xué)鍵類型為_____________，氧元素的化合價為________。
(2)根據(jù)實(shí)驗分析：使酚酞溶液變紅的原因是________________________(用化學(xué)方程式解釋)；除了上述反應(yīng)外，還存在另一反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________；輕輕振蕩后，酚酞溶液紅色褪去的原因是_____________________。
(3)用離子方程式解釋酸性高錳酸鉀溶液褪色的原因：__________________。
二、Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的分析與計算
2. 在200 ℃時，11.6 g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6 g，原混合氣體的總物質(zhì)的量是________。
答案：0.5 mol
3.在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用電火花引燃，使其完全反應(yīng)，Na2O2增重7.5 g，原混合氣體中O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________(保留1位小數(shù))。
答案：54.5%
4.密閉容器中盛有1 mol NaHCO3和0.8 mol Na2O2，加熱充分反應(yīng)后，容器內(nèi)殘留的固體及其物質(zhì)的量是___________________。
答案：1.0 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH
02
真題研做 高考通關(guān)
√
B.H2O中氧原子的成鍵電子對數(shù)是2，孤電子對數(shù)是2，價層電子對數(shù)為4，根據(jù)價層電子對互斥模型，H2O的空間結(jié)構(gòu)為V形，B錯誤；
C.H2O2 中H元素的化合價為＋1價，根據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價代數(shù)和為0，可計算出O元素的化合價為－1價，C正確；
D.NaOH中O和H之間是共價鍵，D錯誤。
√
2.(2023·新高考北京卷)離子化合物Na2O2和CaH2與水的反應(yīng)分別為①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列說法正確的是(　　)
A．Na2O2、CaH2中均有非極性共價鍵
B．反應(yīng)①中H2O發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)②中H2O發(fā)生還原反應(yīng)
C．Na2O2中陰、陽離子個數(shù)比為1∶2，CaH2中陰、陽離子個數(shù)比為2∶1
D．當(dāng)反應(yīng)①和②中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同時，產(chǎn)生的O2和H2的物質(zhì)的量相同
解析：Na2O2中既有離子鍵又有非極性共價鍵，CaH2中只有離子鍵，A錯誤；
反應(yīng)①中H2O中氫、氧元素的化合價均未發(fā)生變化，H2O既不是氧化劑也不是還原劑，反應(yīng)②中H2O發(fā)生還原反應(yīng)，B錯誤；
反應(yīng)①中每生成1 mol 氧氣轉(zhuǎn)移2 mol電子，反應(yīng)②中每生成1 mol氫氣轉(zhuǎn)移1 mol電子，故反應(yīng)①和②中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同時，產(chǎn)生的氧氣和氫氣的物質(zhì)的量之比為1∶2，D錯誤。
3.(2022·新高考天津卷)金屬鈉及其化合物在人類生產(chǎn)生活中起著重要作用。回答下列問題：
(1)基態(tài)Na原子的價層電子軌道表示式為______________________。
(2)NaCl的熔點(diǎn)為800.8 ℃，工業(yè)上采用電解熔融NaCl制備金屬Na。電解反應(yīng)方程式如下：
加入CaCl2的目的是____________________________________。
(3)Na2O2的電子式為__________________。在25 ℃和101 kPa時，Na與O2反應(yīng)生成1 mol Na2O2放熱510.9 kJ，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________。
(4)采用空氣和Na為原料可直接制備Na2O2。空氣與熔融金屬Na反應(yīng)前，需依次通過________、________(填字母)。
a．濃硫酸 b．飽和食鹽水 c．NaOH溶液 d．KMnO4溶液
(5)天然堿的主要成分為Na2CO3·NaHCO3·2H2O，1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O經(jīng)充分加熱得到Na2CO3的質(zhì)量為________g。(共46張PPT)
第13講　碳酸鈉和碳酸氫鈉　堿金屬
1.知道Na2CO3、NaHCO3的主要性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。
2.掌握Na2CO3、NaHCO3鑒別、除雜的常用方法。
3.了解堿金屬的相似性、遞變性及焰色試驗。
01
考點(diǎn)梳理 高效演練
考點(diǎn)一　碳酸鈉和碳酸氫鈉

1.物理性質(zhì)及應(yīng)用
名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉
化學(xué)式 ____________ ____________
俗名 ____________ ____________
色、態(tài) ____色粉末 細(xì)小的____色晶體
水溶性 ______溶于水 易溶于水，但同溫下比Na2CO3的溶解度小
應(yīng)用 用于紡織、造紙、制玻璃、制皂等 用于制藥、焙制糕點(diǎn)等
Na2CO3　
NaHCO3　
純堿或蘇打
小蘇打　
白　
白　
易　
2.化學(xué)性質(zhì)
(1)Na2CO3。
寫出上述字母所表示反應(yīng)的化學(xué)方程式：
a．______________________________________；
b．_________________________________________；
c．___________________________________________。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
寫出上述字母a、c、d所表示反應(yīng)的化學(xué)方程式及b所表示反應(yīng)的離子方程式：
a．___________________________________；
b．Ca(OH)2過量：____________________________________；
Ca(OH)2少量：______________________________________________；
c．_________________________________________________；
d．__________________________________________________。
(2)NaHCO3。
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O　
(3)相互轉(zhuǎn)化。
3.鑒別方法
(1)熱穩(wěn)定性不同。
(2)相同條件下，和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同。
Na2CO3　
NaHCO3　
NaHCO3
Na2CO3　
(3)溶液的堿性不同。
Na2CO3　
NaHCO3
(2)圖像分析。
若a＝0(即圖像從原點(diǎn)開始) 溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3
若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同) 溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積) 溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH　
若V(Oa)[易錯秒判]
(1)在日常生活中，小蘇打常用作食用堿而蘇打不能(　　)
(2)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時，不涉及化學(xué)變化(　　)
(3)NaHCO3受熱易分解，故可用于制胃酸中和劑(　　)
(4)向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出(　　)
(5)用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液(　　)
(6)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(　　)
(7)相同溫度下，溶解度：小蘇打<蘇打，熱穩(wěn)定性：蘇打>小蘇打(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√
√
解析：A項，Na2CO3溶液可除油污是因為碳酸根離子水解生成OH－，使溶液呈堿性，油脂在堿性條件下水解生成可溶于水的物質(zhì)，正確；
C項，NaOH溶液與過量的CO2反應(yīng)生成NaHCO3，錯誤；
D項，NaHCO3與醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，但是醋酸是弱電解質(zhì)，在寫離子方程式時不能拆成離子形式，錯誤。
2.某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實(shí)驗，實(shí)驗裝置如下圖所示。
(1)只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ(鹽酸足量且固體質(zhì)量相同)所示實(shí)驗，能夠達(dá)到實(shí)驗?zāi)康牡氖莀________________________________(填裝置序號)，寫出該實(shí)驗裝置中能確定粉末是NaHCO3的兩點(diǎn)現(xiàn)象：_________________________。
解析：Na2CO3、NaHCO3固體與鹽酸均能反應(yīng)產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體，故實(shí)驗Ⅰ不能鑒別。等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)時，NaHCO3與鹽酸反應(yīng)更劇烈且產(chǎn)生氣體的量更多，故實(shí)驗Ⅱ可以鑒別。
答案：Ⅱ　氣球膨脹較大；產(chǎn)生氣泡較劇烈
(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，寫出共同發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(若為離子反應(yīng)，則寫離子方程式)：___________________________、
________________________________________________。
解析：NaHCO3受熱易分解，Na2CO3受熱不易分解，實(shí)驗Ⅲ、Ⅳ共同的反應(yīng)為NaHCO3的分解反應(yīng)和CO2與 Ca(OH)2 生成沉淀的反應(yīng)。
(3)若用實(shí)驗Ⅳ確定NaHCO3比Na2CO3易分解，則試管B中裝入的固體是______________________(填化學(xué)式)，原因是_______________________。
解析：試管B中的溫度比試管A中的溫度低，只有將NaHCO3置于試管B中才能證明NaHCO3更易分解。
答案：NaHCO3　試管B中的溫度低于試管A中的溫度
二、Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的圖像分析
3.分別向兩個燒杯中加入100 mL等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液，再通入一定量的CO2，隨后各取20 mL上述溶液于A、B兩支試管中，分別向A、B試管中逐滴滴入0.2 mol·L－1的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積與所加入鹽酸的體積的關(guān)系如下圖所示。
(1)在A試管中，溶質(zhì)是________________(填化學(xué)式)，物質(zhì)的量之比為________________。
解析：對于A試管，V1＝100 mL，V2＝150 mL－100 mL＝50 mL答案：NaOH、Na2CO3　n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1
(2)在B試管中，溶質(zhì)是__________________(填化學(xué)式)，物質(zhì)的量之比為____________。
解析：對于B試管，V1＝50 mL，V2＝150 mL－50 mL＝100 mL>V1，據(jù)此判斷溶液中溶質(zhì)是Na2CO3和 NaHCO3。根據(jù)Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑可知，n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1。
答案：Na2CO3、NaHCO3　n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶1
(3)原氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為________。
答案：1.5 mol·L－1
4.將一定物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸，得到如下圖所示的圖像。按要求回答下列問題：
(1)寫出依次發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)①代表________(填化學(xué)式，下同)的變化曲線；②代表________的變化曲線；③代表______的變化曲線。
答案：(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　(2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3　
(3)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為____________。
答案：0.05 mol·L－1　
(4)加入鹽酸的體積為150 mL時，放出的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________。
解析：根據(jù)元素守恒有n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
答案：0.112 L
考點(diǎn)二　堿金屬　焰色試驗

1.堿金屬元素的相似性與遞變性(由Li→Cs)
項目 相似性 遞變性
原子 結(jié)構(gòu) 最外層均有________個電子 電子層數(shù)逐漸______；核電荷數(shù)逐漸______；原子半徑逐漸______
元素性質(zhì) 都具有較強(qiáng)的______性，最高正價均為____價 金屬性逐漸________
1　
增多　
增大　
增大　
金屬
＋1　
增強(qiáng)　
項目 相似性 遞變性
單質(zhì)性質(zhì) 物理性質(zhì) 呈銀白色(Cs略帶金色光澤)，密度較小，熔、沸點(diǎn)______ 密度總體上呈增大趨勢，熔、沸點(diǎn)逐漸________
單質(zhì)性質(zhì) 化學(xué)性質(zhì) 都具有較強(qiáng)的_____性 還原性逐漸______；與O2反應(yīng)越來越______，產(chǎn)物越來越______
較低　
降低　
還原
　增強(qiáng)
劇烈　
復(fù)雜　
2.堿金屬的特殊性
(1)堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。
(2)堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度，因此將鋰保存在____________中。
(3)堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是________劑。
(4)試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原試劑瓶，但Na、K等需要放回原試劑瓶。
(5)鋰與O2反應(yīng)只生成Li2O。
石蠟　
強(qiáng)還原　
3.焰色試驗
(1)概念。
根據(jù)金屬或它們的化合物在灼燒時火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學(xué)上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗。焰色試驗屬于________變化，是元素的性質(zhì)。
物理
(3)一些金屬元素的焰色。
金屬元素 鋰 鈉 鉀 銣
焰色 紫紅色 ____色 ____色 紫色
金屬元素 鈣 鍶 鋇 銅
焰色 ____色 洋紅色 黃綠色 ____色
黃
紫　
磚紅　
綠
1.下列關(guān)于鋰、鈉、鉀、銣、銫的敘述不正確的是__________(填序號)。
①對應(yīng)的氫氧化物中，堿性最強(qiáng)的是CsOH　②單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是銫　③與O2反應(yīng)均可得到多種氧化物　④單質(zhì)的密度依次增大　⑤單質(zhì)的還原性依次增強(qiáng)　⑥對應(yīng)陽離子的氧化性依次增強(qiáng)
答案：②③④⑥
√
2.焰色試驗過程中鉑絲的清洗和灼燒與觀察鉀的焰色試驗的操作如下。下列敘述不正確的是(　　)
A．每次實(shí)驗中都要先將鉑絲灼燒至與原來的火焰顏色相同，再蘸取被檢驗物質(zhì)
B．鈉的焰色試驗也需要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察
C．實(shí)驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰
D．沒有鉑絲可用光潔無銹的鐵絲代替進(jìn)行實(shí)驗
解析：鈉的焰色試驗可直接觀察，B項錯誤。
3.堿金屬單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用。回答下列問題：
(1)鋰是最輕的活潑金屬，常用于制造高效鋰電池。電解池中的電解液不能用水作為溶劑，原因是______________________________。
(2)金屬鉀是一種活潑金屬，下列有關(guān)其性質(zhì)的說法正確的是_____(填字母)。
A．鉀在空氣中燃燒時，只生成K2O
B．鉀與水反應(yīng)，由于反應(yīng)劇烈可能會發(fā)生爆炸
C．1 mol·L－1 KOH溶液的堿性比1 mol·L－1 NaOH溶液的強(qiáng)
答案：(1)鋰可以與水反應(yīng)　(2)B　
(3)KH是一種野外供氫劑，其電子式為____________，與水反應(yīng)放出氫氣，化學(xué)方程式為______________。生成1 mol氫氣時，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。
(4)NaH在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的主要成分為Fe2O3)，脫銹過程中生成兩種產(chǎn)物，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
02
真題研做 高考通關(guān)
√
解析：石灰水與Na2CO3和NaHCO3都能反應(yīng)產(chǎn)生白色CaCO3沉淀，無法鑒別，B錯誤。
√
2.下列關(guān)于鈉的化合物的說法正確的是(　　)
A．(2022·新高考海南卷)小蘇打的主要成分是Na2CO3
B．(2022·高考全國乙卷)碳酸氫鈉可用作食品膨松劑
C．(2022·高考全國乙卷)焰火中紅色來源于鈉鹽灼燒
D．(2022·新高考湖南卷)NaHCO3溶液與少量的 Ba(OH)2溶液混合：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
解析：小蘇打的主要成分是NaHCO3，A錯誤；
碳酸氫鈉不穩(wěn)定，受熱易分解產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，氣體能使面團(tuán)松軟，可用作食品膨松劑，B正確；
鈉元素灼燒顯黃色，因此焰火中的紅色不是來源于鈉鹽的灼燒，C錯誤；
√
B項，堿轉(zhuǎn)化為兩種鹽，即向NaOH溶液中通入Cl2
生成NaCl和NaClO，正確；
C項，過氧化鈉溶于水的離子方程式中，過氧化鈉應(yīng)用化學(xué)式表示，錯誤；
D項，硅酸鈉易溶于水，離子方程式中應(yīng)拆寫為離子形式，錯誤。
√
解析：A.同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小，故鈉元素的第一電離能大于鉀元素的第一電離能，A說法正確；
C.鉀和鈉均能與水發(fā)生置換反應(yīng)，故鉀不能置換出 NaCl溶液中的鈉，C說法不正確；
D.鈉元素與鉀元素的原子序數(shù)分別為11和19，二者相差8，D說法不正確。(共32張PPT)
第14講　鐵及其氧化物、氫氧化物
1.了解鐵的主要性質(zhì)及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
2.知道不同價態(tài)的鐵的氧化物的主要性質(zhì)和用途。
3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性質(zhì)及Fe(OH)2的制備方法。
01
考點(diǎn)梳理 高效演練
考點(diǎn)一　鐵的單質(zhì)、氧化物

1.鐵的單質(zhì)
(1)物理性質(zhì)。
鐵是______色固體，熔點(diǎn)較高，具有良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性，能被_______吸引。
銀白　
磁體　
(2)化學(xué)性質(zhì)。
鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，有較強(qiáng)的還原性，主要被氧化為＋2價和＋3價鐵的化合物，但純鐵有很強(qiáng)的抗腐蝕能力。
鈍化　
＋3　
Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu　
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　
2.鐵的氧化物
(1)物理性質(zhì)。
化學(xué)式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗稱 — ________ __________
色、態(tài) 黑色粉末 ____________ 黑色晶體
鐵元素的價態(tài) ________ ________ ____________
氧化物類型 ____________ ____________ 復(fù)雜氧化物
用途 用于瓷器制作 用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料 用作磁性材料
鐵紅　
磁性氧化鐵　
紅棕色粉末　
＋2價　
＋3價　
＋2價、＋3 價　
堿性氧化物　
堿性氧化物　
(2)化學(xué)性質(zhì)。
①穩(wěn)定性 FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，能迅速被氧化成________
②與非氧化性酸反應(yīng)(如稀硫酸) FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O；
_____________________________________
③與氧化性酸反應(yīng)(如稀硝酸) FeO與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：
__________________________________________
Fe3O4　
Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O　
④與還原性酸反應(yīng) (如氫碘酸) Fe2O3與氫碘酸反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________
Fe2O3＋6H＋＋2I—===2Fe2＋ ＋I(xiàn)2＋3H2O
[易錯秒判]
(1)鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，所以鐵在自然界中全部以化合態(tài)的形式存在(　　)
(2)Fe分別與Cl2和鹽酸反應(yīng)所得氯化物相同(　　)
(3)常溫下可用鐵制容器儲存、運(yùn)輸濃硝酸和濃硫酸(　　)
(4)四氧化三鐵中鐵元素有＋2價和＋3價，它是一種混合物(　　)
(5)鐵在純氧中燃燒或高溫下和水蒸氣反應(yīng)均能得到Fe3O4(　　)
(6)FeO與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeO＋2HNO3===Fe(NO3)2＋H2O(　　)
答案：(1)×　 (2)×　 (3)√　(4)×　 (5)√　 (6)×
一、鐵及其氧化物的性質(zhì)
1.化學(xué)讓生活更美好。下列說法不正確的是(　　)
A．鋼鐵使用時要盡可能減少鋼鐵的氧化損耗
B．常溫下，鐵的氧化物都不溶于水，也不與水反應(yīng)
C．故宮是中國最大的古代文化藝術(shù)博物館，氧化鐵可用作故宮紅色外墻的涂料
D．氧化亞鐵在空氣中加熱會被迅速氧化成氧化鐵
解析：氧化亞鐵在空氣中加熱會被迅速氧化成四氧化三鐵，故D錯誤。
√
√
解析：A.實(shí)驗時，應(yīng)先用水蒸氣排出裝置中的空氣，即先點(diǎn)燃酒精燈再點(diǎn)燃酒精噴燈，A錯誤；
B.鐵和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，B錯誤；
C.氫氣是中性氣體，可以用無水氯化鈣干燥，C正確；
D.收集的氣體是氫氣，密度比空氣的小，應(yīng)用向下排空氣法，選用裝置①，D錯誤。
二、鐵的氧化物組成的分析
3.準(zhǔn)確稱取2.88 g某種鐵的氧化物，用足量的CO進(jìn)行還原，將生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀的質(zhì)量為4.00 g。該氧化物的化學(xué)式為________。
答案：FeO
4.有一塊鐵的“氧化物”樣品，用140 mL 5.0 mol·L－1鹽酸恰好將之完全溶解，所得溶液還能吸收0.025 mol Cl2，恰好使其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3＋。該樣品的化學(xué)式可能為________。
解析：根據(jù)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，鐵的“氧化物”樣品用鹽酸溶解后所得溶液中n(Fe2＋)＝0.025 mol×2＝0.05 mol，根據(jù)電荷守恒得2n(Fe2＋)＋3n(Fe3＋)＝n(Cl－)＝0.14 L×5.0 mol·L－1＝0.7 mol，解得n(Fe3＋)＝0.2 mol，故n(Fe2＋)∶n(Fe3＋)＝0.05 mol∶0.2 mol＝1∶4，該氧化物可表示為FeO·2Fe2O3，即Fe5O7。
答案：Fe5O7
考點(diǎn)二　鐵的氫氧化物

1.Fe(OH)2和Fe(OH)3的性質(zhì)比較
化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色、態(tài) ________________ ________________
與鹽酸反應(yīng) ____________________________________(填離子方程式，下同) _____________________________
受熱分解 —
白色固體　
紅褐色固體　
Fe(OH)2＋2H＋===
Fe2＋＋2H2O　
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O　
化學(xué)式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
制法 可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性鐵鹽與堿溶液反應(yīng)：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的 關(guān)系 在空氣中，F(xiàn)e(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現(xiàn)象是______色絮狀沉淀迅速變成________色，最終變成________色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________ 白　
灰綠
　紅褐　
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2.Fe(OH)2的制備
(1)制備原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。
(2)成功關(guān)鍵：溶液中不含O2等氧化性物質(zhì)；制備過程中，保證生成的Fe(OH)2在密閉、隔絕空氣的體系中。
1.由于Fe(OH)2易被氧化為Fe(OH)3，在實(shí)驗室中制備Fe(OH)2，并使其長時間保持白色沉淀狀態(tài)，成為物質(zhì)制備實(shí)驗探究的熱點(diǎn)。
(1)下列圖示中能較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀的是____________(填序號)。
解析：因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的 Fe(OH)3，即發(fā)生反應(yīng)：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要排出裝置中的空氣。①②原理相同，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的 Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；③的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2＋，與電解NaCl溶液產(chǎn)生的OH－結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護(hù)，能防止空氣進(jìn)入；⑤中液面加苯阻止了空氣進(jìn)入；④由于空氣中的氧氣能迅速將Fe(OH)2 氧化，因此不能較長時間看到白色沉淀。
答案：①②③⑤　
(2)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入________。
解析：稀硫酸能抑制Fe2＋水解，鐵粉能防止Fe2＋被氧化。
答案：稀硫酸、鐵粉　
(3)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_________________的方法。
解析：Fe(OH)2很容易被氧化，實(shí)驗過程要確保在無氧條件下進(jìn)行，除去蒸餾水中溶解的O2常采用加熱煮沸的方法。
答案：加熱煮沸
2.某同學(xué)設(shè)計如下圖所示的裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2 白色沉淀。
請回答：
(1)儀器1的名稱是________。裝置5的作用是________________________。
解析：該裝置制備Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排盡空氣的氣氛中，先使鐵屑和稀硫酸反應(yīng)得到FeSO4，再利用氣體產(chǎn)生的氣壓把FeSO4溶液壓入裝置4中與NaOH溶液反應(yīng)，得到Fe(OH)2，注意所需試劑也需要加熱煮沸除掉溶解的氧氣。(1)儀器1是分液漏斗，該反應(yīng)需要在無氧環(huán)境中進(jìn)行，裝置5的作用是液封，防止空氣進(jìn)入裝置4。
答案：分液漏斗　液封，防止空氣進(jìn)入裝置4　
(2)實(shí)驗開始時，關(guān)閉K2、打開K1，反應(yīng)一段時間后，再打開K2、關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)裝置3中溶液不能進(jìn)入裝置4中。請為裝置做一處改進(jìn)，使溶液能進(jìn)入裝置4中：_______________________。
解析：實(shí)驗開始時，關(guān)閉K2、打開K1，反應(yīng)一段時間后，再打開K2、關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)裝置3中溶液不能進(jìn)入裝置4中，操作失敗的原因是裝置3中產(chǎn)生的H2從左側(cè)導(dǎo)管逸出，沒有足夠的壓強(qiáng)，所以不能將FeSO4溶液壓入裝置4中，因而在裝置2、3之間添加控制開關(guān)即可。
答案：在裝置2、3之間添加控制開關(guān)　
(3)裝置改進(jìn)后，將裝置3中反應(yīng)后的溶液壓入裝置4中，在裝置4中析出了灰綠色沉淀。從實(shí)驗操作過程分析沒有產(chǎn)生白色沉淀的原因： ________________________________。
解析：灰綠色沉淀產(chǎn)生的原因是裝置4中空氣沒有完全排盡，F(xiàn)e(OH)2被空氣中的O2氧化。
答案：裝置4內(nèi)的空氣沒有排盡
02
真題研做 高考通關(guān)
√
1.(2022·浙江6月選考)關(guān)于化合物FeO(OCH3)的性質(zhì)，下列推測不合理的是(　　)
A．與稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl3、CH3OH、H2O
B．隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2O
C．溶于氫碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有機(jī)層呈紫紅色
D．在空氣中，與SiO2高溫反應(yīng)能生成Fe2(SiO3)3
解析：FeO(OCH3)中Fe元素化合價為＋3價，CH3OH中的—OH比H2O中的—OH更難電離，因此FeO(OCH3)水解生成CH3OH，F(xiàn)eO＋溶于鹽酸生成FeCl3和H2O，A項正確；
由物質(zhì)的化學(xué)式可知，C、O原子個數(shù)比為1∶2，但題給產(chǎn)物C、O原子個數(shù)比不是1∶2，B項錯誤；
FeO(OCH3)將HI氧化為I2，I2溶于CCl4呈紫紅色，C項正確；
在空氣中，F(xiàn)eO(OCH3)與SiO2高溫反應(yīng)能生成硅酸鐵，D項正確。
√
2.下列敘述正確的是(　　)
A．(2021·浙江1月選考)鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌
B．(2022·新高考北京卷)向NaOH和Fe(OH)2的懸濁液中通入空氣生成紅褐色沉淀，此過程因發(fā)生氧化還原反應(yīng)使溶液pH減小
C．(2022·新高考遼寧卷)由金屬性：Fe>Cu推理得氧化性：Fe3＋D.(2021·新高考湖南卷)FeO粉末在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe3O4
解析：鋁熱反應(yīng)中的反應(yīng)物是鋁單質(zhì)與金屬氧化物，A錯誤；
向NaOH和Fe(OH)2的懸濁液中通入空氣，發(fā)生氧化還原反應(yīng)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，消耗水，c(OH－)增大，pH增大，B錯誤；
由金屬性：Fe>Cu可推出氧化性：Cu2＋>Fe2＋，但氧化性：Fe3＋>Cu2＋，C錯誤；
氧化亞鐵具有較強(qiáng)的還原性，在空氣中受熱容易被氧氣氧化為穩(wěn)定的四氧化三鐵，D正確。
3.(2023·浙江1月選考)探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(　　)
選項 實(shí)驗方案 現(xiàn)象 結(jié)論
A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短時間內(nèi)無明顯 現(xiàn)象　 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋的弱　
B 向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固體 溶液先變成紅色后無明顯變化　 Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆
C 將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液 溶液呈淺綠色 食品脫氧劑樣品中沒有＋3價鐵
D 向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸 溶液先變成紅褐色再析出沉淀　 Fe3＋先水解得e(OH)3膠體，F(xiàn)e(OH)3膠體再聚集成Fe(OH)3 沉淀
√
解析：向FeCl2溶液中加入Zn片，發(fā)生反應(yīng)Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋，F(xiàn)e2＋的氧化能力比Zn2＋的強(qiáng)，A項錯誤；
向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，發(fā)生反應(yīng)Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3，溶液變成紅色，再加入少量K2SO4固體，對平衡無影響，故不能說明Fe3＋與SCN－的反應(yīng)不可逆，B項錯誤；
若食品脫氧劑樣品中有＋3價鐵，鐵粉與＋3價鐵發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，則滴加KSCN溶液，溶液呈淺綠色，C項錯誤；
向沸水中逐滴加5～6 滴飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，得到 Fe(OH)3 膠體，若持續(xù)煮沸，則Fe(OH)3膠體發(fā)生聚沉，析出紅褐色沉淀，D項正確。(共40張PPT)
第15講　鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化
1.認(rèn)識Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)，掌握其檢驗方法。
2.能依據(jù)“價—類”二維圖理解鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化。
01
考點(diǎn)梳理 高效演練
淺綠　
還原　
還原　
(2)易水解
Fe(OH)2是弱堿，含F(xiàn)e2＋的鹽(如硫酸亞鐵)溶液呈酸性。配制保存硫酸亞鐵溶液時常加少量____________抑制Fe2＋的水解，加少量____________防止Fe2＋被氧化。
硫酸　
鐵屑
2.Fe3＋的性質(zhì)及應(yīng)用
(1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈________色，F(xiàn)e3＋處于鐵元素的高價態(tài)，與Fe、Cu、HI、H2S等反應(yīng)均表現(xiàn)________性。
(2)易水解：Fe(OH)3是很弱的堿，且溶度積很小，因此Fe3＋極易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。此性質(zhì)有許多應(yīng)用，例如：
①實(shí)驗室可將飽和FeCl3溶液滴入沸水中制取氫氧化鐵膠體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
棕黃　
氧化　
3.常見鐵鹽
①綠礬(FeSO4·7H2O)：一種重要的還原劑，可用作補(bǔ)血劑及植物的補(bǔ)鐵劑。
②鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]：無色晶體，易溶于水；常用作化學(xué)分析試劑、藥物和織物媒染劑。
③赤血鹽{K3[Fe(CN)6]}：紅色晶體，能溶于水；常用于檢驗Fe2＋，生成藍(lán)色沉淀。
④高鐵酸鉀(K2FeO4)：暗紫色晶體，具有強(qiáng)氧化性，可用作水體的殺菌、消毒劑或高容量電池材料。
4.Fe2＋、Fe3＋的檢驗
(1)Fe2＋的檢驗。
溶液變紅　
灰綠色　
紅褐色　
K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓　
(2)Fe3＋的檢驗(填實(shí)驗現(xiàn)象)。
溶液變紅
紅褐色沉淀　
顯紫色　
(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗。
Fe3＋
　Fe2＋
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
1.下列有關(guān)Fe3＋、Fe2＋的性質(zhì)及應(yīng)用的說法不正確的是(　　)
A．Fe2(SO4)3水解生成Fe(OH)3膠體，可用作自來水的殺菌消毒劑
B．向Fe2(SO4)3溶液中加入過量鐵粉，可制得硫酸亞鐵溶液
C．室溫下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加幾滴淀粉溶液，溶液變藍(lán)，說明溶液中Fe3＋與I－不能大量共存
D．硫酸亞鐵片和維生素C同時服用，能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果
√
解析：Fe3＋水解生成Fe(OH)3膠體，膠體具有吸附性，可用于凈水，但不可用于殺菌消毒，A錯誤；
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，B正確；
Fe3＋將I－氧化成I2，發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存，C正確；
維生素C具有還原性，能防止硫酸亞鐵片中的Fe2＋被氧化，D正確。
2.選擇合適試劑完成甲、乙兩組實(shí)驗：
甲組：檢驗含F(xiàn)e3＋(不含Cl－)的溶液中是否含有Fe2＋；
乙組：檢驗含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列試劑及加入試劑的順序能達(dá)到實(shí)驗?zāi)康牡氖?　　)
選項 甲組 乙組
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性KMnO4溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 氯水
D 稀氯水 酸性KMnO4溶液
√
解析：由于Fe2＋能使酸性KMnO4溶液褪色，因此檢驗含F(xiàn)e3＋(不含Cl－)的溶液中是否含F(xiàn)e2＋，可選用酸性KMnO4溶液；由于KSCN溶液遇Fe3＋變成紅色，因此檢驗含F(xiàn)e2＋的溶液中是否含F(xiàn)e3＋，可選用KSCN溶液。
3.在FeCl3、CuCl2的混合溶液中，加入鐵粉與銅粉的混合物。
(1)若金屬無剩余，則溶液中一定存在的金屬陽離子有__________，可能存在的金屬陽離子有__________。
(2)若剩余固體中有鐵和銅，則溶液中一定存在的金屬陽離子有________，一定不存在的金屬陽離子有________。
(3)若剩余固體中只有銅，則溶液中一定存在的金屬陽離子有________，可能存在的金屬陽離子有________，一定不存在的金屬陽離子有________。
答案：(1)Fe2＋、Cu2＋　Fe3＋　(2)Fe2＋　Cu2＋、Fe3＋
(3)Fe2＋　Cu2＋　Fe3＋
考點(diǎn)二　鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系和應(yīng)用
1.Fe只具有還原性，可以被氧化劑氧化
(1)與弱氧化劑反應(yīng)。
Fe能被S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等弱氧化劑氧化為Fe2＋，如Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
(2)與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)。
Fe能被Cl2、HNO3等強(qiáng)氧化劑氧化為Fe3＋。
2.Fe2＋既具有氧化性又具有還原性，以還原性為主
(1)與氧化劑反應(yīng)。
當(dāng)Fe2＋遇到強(qiáng)氧化劑(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)時，被氧化為Fe3＋，如2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
(2)與還原劑反應(yīng)。
當(dāng)Fe2＋遇到C、Al、Zn、CO等還原劑時，可以被還原為Fe，如Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。
1.(2024·廣東調(diào)研)部分含F(xiàn)e物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A．存在a→f→d→e的轉(zhuǎn)化
B．a(chǎn)可與水蒸氣反應(yīng)生成b
C．g的溶液可用于檢驗苯酚
D．c常用作涂料
√
解析：由題圖信息可知，a為Fe、b為FeO、c為Fe2O3、d為Fe(OH)2、e為Fe(OH)3、f為亞鐵鹽、g為鐵鹽。A.存在Fe→亞鐵鹽→Fe(OH)2→Fe(OH)3的轉(zhuǎn)化，反應(yīng)的方程式分別為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，A正確；
B.高溫下，鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4，B錯誤；
C.苯酚遇Fe3＋顯紫色，即鐵鹽的溶液可用于檢驗苯酚，C正確；
D.Fe2O3化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且呈紅棕色，常用作涂料，D正確。
答案：(1)還原　氧化　(2)鐵粉　Cl2　
答案：(3)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　(4)不合理　 取少量該未知溶液，先滴加KSCN溶液，溶液不變紅，再通入Cl2，溶液變紅，證明原溶液中含有Fe2＋
02
真題研做 高考通關(guān)
√
1.(2023·浙江6月選考)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說法不正確的是(　　)
A．氯化鐵屬于弱電解質(zhì)
B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得
D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
解析：A.氯化鐵在水溶液里能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，A錯誤；
B.氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，可腐蝕覆銅板，B正確；
C.氯氣具有強(qiáng)氧化性，與鐵單質(zhì)加熱反應(yīng)生成氯化鐵，C正確；
D.向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，繼續(xù)加熱至液體呈紅褐色，鐵離子發(fā)生水解反應(yīng)可得到氫氧化鐵膠體，D正確。
√
2.(2021·新高考廣東卷)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如下圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成b
B．b既可被氧化，也可被還原
C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體
D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
解析：由題圖可知，a為Fe，b為亞鐵鹽，c為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，e為鐵鹽。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，a可與e反應(yīng)生成b，A推斷合理；
Fe2＋既可以被氧化為Fe3＋，也可以被還原為Fe，B推斷合理；
可將飽和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體，而不是加入濃堿液中，C推斷不合理；
3.(2022·新高考天津卷)FeCl3·6H2O的制備流程如下：
(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為______________________________________________。
含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快，原因為_______________________。
(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有_________________。
答案：(1)不再有氣泡產(chǎn)生　Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池，增大反應(yīng)速率　(2)漏斗、玻璃棒　
(3)檢驗FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是_____________________________________________________。
(4)為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為____________________________。
(5)操作②為______________________________________________。
答案：(3)K3[Fe(CN)6]溶液　(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(5)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥
答案：佩戴護(hù)目鏡　
(2)灰化：干燥樣品應(yīng)裝入_________中(填標(biāo)號)，置高溫爐內(nèi)，控制爐溫850 ℃，在充足空氣氣氛中燃燒成灰渣。
a．不銹鋼培養(yǎng)皿　b．玻璃燒杯　c．石英坩堝
解析：高溫灼燒固體物質(zhì)需在石英坩堝中進(jìn)行。
√
(3)向灰渣中滴加32%的硝酸，直至沒有氣泡產(chǎn)生。灰化容器中出現(xiàn)的紅棕色氣體的主要成分是　　　　(填化學(xué)式)，因而本實(shí)驗應(yīng)在實(shí)驗室的　　　　　　中進(jìn)行(填設(shè)施名稱)。若將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液(如右圖所示)，存在安全風(fēng)險，原因是_______________________________
_______________________________________________________。
解析：向灰渣中滴加32%的硝酸，灰化容器中出現(xiàn)的紅棕色氣體的主要成分是NO2，它是由硝酸分解產(chǎn)生的，由于NO2有毒，因而本實(shí)驗應(yīng)在實(shí)驗室的通風(fēng)櫥中進(jìn)行；將漏斗直接置于容量瓶上過濾收集濾液，加入溶液時，容量瓶中形成壓強(qiáng)差，可能導(dǎo)致溶液無法順利流下。
答案：NO2　通風(fēng)櫥　液體無法順利流下　
序號 1 2 3
標(biāo)準(zhǔn)溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725
③本實(shí)驗中，使測定結(jié)果偏小的是__________________(填標(biāo)號)。
a．樣品未完全干燥
b．微量滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
c．灰渣中有少量炭黑
答案：①滴定更準(zhǔn)確，節(jié)約試劑　②舍去第二次數(shù)據(jù)　③a(共48張PPT)
第16講　鎂、鋁及其化合物
1.了解鎂、鋁及其化合物的主要性質(zhì)以及在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。
2.能根據(jù)鎂、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系，分析制備鋁、鎂的工業(yè)流程。
01
考點(diǎn)梳理 高效演練
考點(diǎn)一　鎂及其化合物

1.鎂的物理性質(zhì)
鎂是銀白色固體，密度較小，硬度較低，有延展性，是電和熱的良導(dǎo)體。
2.鎂及其化合物的化學(xué)性質(zhì)
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑　
3.鎂及其化合物的用途
鎂單質(zhì) 制造信號彈和焰火
鎂合金 制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件
氧化鎂 熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料
4.鎂的工業(yè)制備——海水提鎂
工藝流程





CaO＋H2O===Ca(OH)2　
MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2　
Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
[易錯秒判]
(1)鎂在冷的濃硫酸中鈍化(　　)
(2)鎂燃燒時火花四射，煙花中通常摻有一定量的鎂粉，以達(dá)到美觀效果(　　)
(3)氧化鎂是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料(　　)
(4)工業(yè)上冶煉金屬鎂采用電解熔融MgO的方法(　　)
(5)向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的Ca(OH)2 溶液，最終得到的沉淀是MgCO3和CaCO3(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×
1.下列關(guān)于鎂及其化合物的說法正確的是(　　)
A．Mg在CO2中的燃燒是置換反應(yīng)
B．將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl2，是鎂原子失電子轉(zhuǎn)化為Mg2＋
C．電解得到鎂的過程可以寫出離子方程式，但不是氧化還原反應(yīng)
D．Mg在N2中燃燒時，N2既是氧化劑又是還原劑
√
解析：Mg在CO2中燃燒生成MgO和C，屬于置換反應(yīng)，A正確；
將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl2的過程是復(fù)分解反應(yīng)，無電子得失，B錯誤；
電解得到鎂的過程有元素化合價的變化，是氧化還原反應(yīng)，C錯誤；
Mg在N2中燃燒時，N2是氧化劑，Mg是還原劑，D錯誤。
2.某同學(xué)通過系列實(shí)驗探究Mg及其化合物的性質(zhì)，下列操作正確且能達(dá)到目的的是(　　)
A．將水加入濃硫酸中得到稀硫酸，置鎂片于其中探究Mg的活潑性
B．將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察 Mg(OH)2沉淀的生成
C．將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過濾，洗滌并收集沉淀
D．將Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中，加入足量稀鹽酸，加熱蒸干得無水MgCl2固體
√
解析：A.濃硫酸溶于水放熱，且密度比水的大，因此稀釋濃硫酸時，應(yīng)將濃硫酸加入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，A錯誤；
B.將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，鎂離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，B正確；
C.過濾時將濁液轉(zhuǎn)移到漏斗中應(yīng)該用玻璃棒引流，C錯誤；
D.由于氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫，氯化氫易揮發(fā)，所以加熱氯化鎂溶液時促進(jìn)鎂離子水解，加熱蒸干得不到無水MgCl2固體，得到的是Mg(OH)2固體，D錯誤。
√
解析：海水經(jīng)一系列處理得到苦鹵水，苦鹵水中含較多的Mg2＋，向其中加入物質(zhì)X使Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，過濾除去濾液，煅燒Mg(OH)2得到MgO，MgO和C、Cl2經(jīng)“氯化”得無水MgCl2。物質(zhì)X的作用是使Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，工業(yè)上常選用CaO，發(fā)生的反應(yīng)為CaO＋H2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋Mg2＋===Mg(OH)2＋Ca2＋，A正確；
Mg是較活潑金屬，工業(yè)上常用電解熔融MgCl2制備金屬鎂，B正確；
“煅燒”后得到MgO，MgO和鹽酸反應(yīng)得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中水解為Mg(OH)2和HCl，所以將MgCl2溶液加熱蒸發(fā)時HCl會逸出，MgCl2水解平衡正向移動，得到 Mg(OH)2，得不到無水MgCl2，D錯誤。
考點(diǎn)二　鋁及其化合物

1.鋁
(1)物理性質(zhì)。
顏色 狀態(tài) 密度 質(zhì)地 延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性
_________色 固體 較小 柔軟 良好
銀白　
(2)化學(xué)性質(zhì)。
寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：
a．
b．_______________________
c．
d．_____________________________________________
e．______________________________(鋁熱反應(yīng))
鈍化　
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑　
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　
(3)制備和用途。
制備
電解熔融Al2O3：____________________________
用途 純鋁用作導(dǎo)線，鋁合金用于制造汽車、飛機(jī)、生活用品等
2.鋁的化合物
(1)氧化鋁和氫氧化鋁——兩性化合物。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　
(2)常見的鋁鹽——明礬。
①明礬的化學(xué)式為___________________，屬于復(fù)鹽。
②明礬凈水的原理：電離方程式為_____________________________，
其中Al3＋發(fā)生___________，產(chǎn)生_______________，可以吸附水中的懸浮雜質(zhì)并聚沉，使水變得澄清。
KAl(SO4)2·12H2O　
水解反應(yīng)　
Al(OH)3膠體
3.鋁的工業(yè)制備——鋁土礦制鋁
由鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))提取Al2O3的兩大工藝流程：
[流程一]　堿溶法
[流程二]　酸溶法
(1)步驟①②中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
②Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－，F(xiàn)e3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。
(2)步驟②中不能用氨水沉淀Fe3＋、Mg2＋，是因為Al(OH)3只能溶于強(qiáng)堿，不能溶于氨水，若用氨水，則不能將Fe(OH)3、Mg(OH)2和Al(OH)3 分離。
[易錯秒判]
(1)鋁制餐具不能長時間存放酸性或堿性食物(　　)
(2)投入鋁片能產(chǎn)生氫氣的溶液一定呈強(qiáng)酸性(　　)
(3)能用鋁槽車儲運(yùn)濃硫酸與濃硝酸，是因為鋁的性質(zhì)穩(wěn)定，不與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)(　　)
(4)實(shí)驗室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3等固體(　　)
(5)除去Fe2O3中的Al2O3，需先加入足量NaOH溶液，然后過濾(　　)
(6)能用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋(　　)
(7)明礬可用作凈水劑，起到殺菌消毒的作用(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　 (4)×　(5)√　(6)×　(7)×
一、鋁及其化合物的性質(zhì)
1.化學(xué)在生產(chǎn)和日常生活中有著重要的應(yīng)用。下列說法不正確的是(　　)
A．鋁比鐵活潑，但鋁制品比鐵制品在空氣中耐腐蝕
B．鋁熱反應(yīng)不僅用于焊接鋼軌，還常用于冶煉熔點(diǎn)較高的金屬
C．電解AlCl3飽和溶液可制得金屬鋁
D．Al2O3的熔點(diǎn)很高，可用于制作耐高溫材料
√
√
2.根據(jù)如下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷下列說法正確的是(反應(yīng)條件已略去)(　　)
A．生成等質(zhì)量H2時，反應(yīng)①和②消耗的n(HCl)＝n(NaOH)
B．反應(yīng)③中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3
C．反應(yīng)③和④消耗等量的Al時，生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2
D．反應(yīng)⑤的離子方程式為Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
解析：根據(jù)得失電子守恒，生成氫氣的物質(zhì)的量相等，消耗鋁的物質(zhì)的量相等，根據(jù)鋁元素守恒，設(shè)1 mol鋁分別與NaOH、HCl完全反應(yīng)，需1 mol NaOH、3 mol HCl，所以生成等質(zhì)量H2時，反應(yīng)①和②消耗的n(HCl)＝3n(NaOH)，A錯誤；
鋁與硫酸銅溶液反應(yīng)，鋁是還原劑，硫酸銅是氧化劑，根據(jù)得失電子守恒可知，硫酸銅與鋁的物質(zhì)的量之比為3∶2，B錯誤；
反應(yīng)③和④消耗等量的Al時，失電子的物質(zhì)的量相等，設(shè)2 mol 鋁參加反應(yīng)，由得失電子守恒可知，生成銅的物質(zhì)的量為3 mol，生成鐵的物質(zhì)的量為2 mol，所以生成的n(Cu)∶n(Fe)＝3∶2，C正確；
√
二、工藝流程中鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化
3.鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法不正確的是(　　)

A．①②中除加試劑外，還需要進(jìn)行過濾操作
B．a(chǎn)、b中鋁元素的化合價相同
C．③中需要通入過量的CO2
D．④進(jìn)行的操作是過濾、加熱，而且d一定是氫氧化鋁
解析：根據(jù)鋁土礦的成分，Al2O3為兩性氧化物，F(xiàn)e2O3為堿性氧化物，SiO2為酸性氧化物，加入鹽酸后，Al2O3→AlCl3，F(xiàn)e2O3→FeCl3，SiO2不與鹽酸反應(yīng)，也不溶于鹽酸，進(jìn)行過濾時，除去SiO2，即a為AlCl3和FeCl3混合溶液，加入過量NaOH溶液，AlCl3→Na[Al(OH)4]，F(xiàn)eCl3→Fe(OH)3，進(jìn)行過濾時，除去 Fe(OH)3，b為Na[Al(OH)4]溶液，H2CO3的酸性強(qiáng)于Al(OH)3的酸性，且Al(OH)3不溶于碳酸，因此③通入過量CO2，過濾得到Al(OH)3沉淀，加熱Al(OH)3使之分解生成Al2O3和H2O，最后電解熔融狀態(tài)的氧化鋁冶煉鋁。A項，根據(jù)上述分析，正確；
B項，a是AlCl3和FeCl3混合溶液，b是Na[Al(OH)4]溶液，兩溶液中Al元素的化合價都是＋3價，正確；
C項，根據(jù)上述分析，③中需要通入過量的CO2，正確；
D項，反應(yīng)④為氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁和水，進(jìn)行的操作是過濾、加熱，d一定是Al2O3，錯誤。
√
解析：A項，試劑X應(yīng)為強(qiáng)堿溶液，使Al2O3溶解；
B項，若用強(qiáng)酸代替CO2，強(qiáng)酸過量時，Al(OH)3會溶解；
D項，因為Al比Fe活潑，所以不能用Fe置換出Al。
02
真題研做 高考通關(guān)
答案：③④
√
解析：AlCl3、MgCl2均易水解，且高溫下C能與H2O反應(yīng)，故制備時需保持無水環(huán)境，A項正確；
為保證AlCl3為氣態(tài)，且防止其凝華堵塞管道，必須保持管道溫度高于AlCl3的升華溫度，B項正確；
高溫時C轉(zhuǎn)化為CO，放出熱量，為氯化提供了能量，加入C，消耗生成物O2，增大了反應(yīng)的趨勢，C項正確；
高溫時C過量得到的固體中可能混有Si，D項錯誤。
√
3.(2022·新高考湖南卷)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下：

下列說法錯誤的是(　　)
A．不宜用陶瓷作為吸收塔內(nèi)襯材料
B．采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率
C．合成槽中產(chǎn)物主要有Na3AlF6和CO2
D．濾液可回收進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用
解析：陶瓷中的SiO2能與HF反應(yīng)，故不宜用陶瓷作為吸收塔內(nèi)襯材料，A項正確；
噴淋法能使溶液與煙氣充分接觸，提高吸收效率，B項正確；
分析題中流程圖可知，吸收塔中發(fā)生反應(yīng)：HF＋Na2CO3===NaHCO3＋NaF，合成槽中發(fā)生反應(yīng)：6NaF＋Na[Al(OH)4]＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋4H2O，故合成槽中產(chǎn)物主要有Na3AlF6和Na2CO3，C項錯誤；
濾液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收劑，D項正確。
4.(2021·高考全國乙卷)磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有 TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的 Fe2O3。為節(jié)約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。
該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表：
金屬離子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Ca2＋
開始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8
(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0，在“分步沉淀”時用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6，依次析出的金屬離子是_____________。
解析：由題表中Fe3＋、Al3＋、Mg2＋沉淀完全的pH分別為3.2、4.7、11.1可知，用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6的過程中，依次析出的金屬離子是Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。
答案：Fe3＋、Al3＋、Mg2＋　
(3)“水浸渣”在160 ℃“酸溶”，最適合的酸是_____________。“酸溶渣”的成分是_________、_________。
解析：“水浸渣”在160 ℃ “酸溶”，為了盡可能減少酸溶液的揮發(fā)而造成不必要的損失，且保證TiO2可以完全溶解，最好選擇硫酸；SiO2不溶于硫酸，CaO“焙燒”生成CaSO4固體，故“酸溶”后所得“酸溶渣”的成分為SiO2、CaSO4。
答案：硫酸　SiO2　CaSO4(共37張PPT)
第17講　銅及其化合物　金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用
1.了解銅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。
2.了解金屬材料的主要性質(zhì)；了解金屬冶煉的基本原理和常見方法。
01
考點(diǎn)梳理 高效演練
考點(diǎn)一　銅及其化合物

1.銅單質(zhì)
(1)物理性質(zhì)：________色固體，具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。
(2)化學(xué)性質(zhì)。
紫紅　
與Cu反應(yīng)的物質(zhì) 化學(xué)方程式
氧化性酸 濃硫酸 _________________________________________
濃硝酸 ________________________________________
稀硝酸 _________________________________________
鹽 AgNO3溶液 _______________________________
FeCl3溶液 ______________________________
Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O　
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag　
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
2.氧化銅和氧化亞銅
黑色　
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
3.氫氧化銅
(1)物理性質(zhì)：不溶于水的藍(lán)色固體。
(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用。
Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　
4.銅鹽
(1)堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]。
堿式碳酸銅是銅綠的主要成分，是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)果，其受熱分解的化學(xué)方程式為________________________________________。
(2)硫酸銅。
①CuSO4·5H2O為藍(lán)色晶體，俗稱________________或______________。
②無水CuSO4為白色粉末，遇水變________色(生成CuSO4·5H2O)。
(3)銅鹽的毒性。
Cu2＋是一種重金屬離子，能使蛋白質(zhì)失去生理活性，因此可將膽礬、熟石灰、水配成波爾多液，用于作物的病害防治。
藍(lán)礬　
膽礬　
藍(lán)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
1.某研究小組通過實(shí)驗探究Cu及其化合物的性質(zhì)，下列操作正確且能達(dá)到目的的是(　　)
A．將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應(yīng)完后把水加入反應(yīng)器中，觀察溶液的顏色
B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成
C．將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體
D．將表面有銅綠的銅器放入稀鹽酸中浸泡，除去銅綠
√
√
2.(2024·湛江高三統(tǒng)考)部分含銅物質(zhì)的類別與相應(yīng)銅元素化合價的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．a(chǎn)、d均易溶于水
B．b既有氧化性又有還原性
C．常溫下，f與單質(zhì)硫反應(yīng)生成e
D．向含有固體c的溶液中通入H2S氣體生成e
解析：a為CuO，b為Cu2O，c為Cu(OH)2，d為CuS，e為Cu2S，f為Cu。A.CuO和CuS均為難溶于水的黑色粉末，A錯誤；
B.Cu2O中Cu元素的化合價為＋1價，處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，B正確；
C.Cu在常溫下不與S反應(yīng)，C錯誤；
D.Cu(OH)2與 H2S反應(yīng)生成CuS，D錯誤。
3.(2024·東莞光正實(shí)驗學(xué)校月考)CuCl為白色固體，難溶于水和乙醇，潮濕時易被氧化，常用作媒染劑。以廢銅渣(主要成分為Cu，含少量Ni、Al2O3等)為原料制備CuCl的工藝流程如下：
√
解析：廢銅渣在CO作用下除去Ni，剩余Cu和Al2O3，加入氫氧化鈉溶液“堿溶”使氧化鋁轉(zhuǎn)化為可溶性鹽除去氧化鋁，過濾得到Cu，而后將Cu在H2O2、稀硫酸中氧化生成Cu2＋，再加入亞硫酸鈉、NaCl還原生成CuCl，過濾、洗滌得到CuCl。A.“除鎳”時，Ni單質(zhì)與CO形成配合物，為非氧化還原反應(yīng)，“堿溶”時，氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和水，也為非氧化還原反應(yīng)，A正確；
B.H2O2的作用是酸性環(huán)境中將銅單質(zhì)氧化，熱的氧氣也可以在酸性環(huán)境中將銅單質(zhì)氧化，且不引入新的雜質(zhì)，B正確；
D.CuCl難溶于水和乙醇，潮濕時易被氧化，選用乙醇洗滌能隔絕空氣，防止CuCl被氧化，D正確。
考點(diǎn)二　金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用

1.合金
低　
大　
2.常見金屬材料
(1)金屬材料包括_________________________。日常使用的金屬材料，大多數(shù)屬于________。
(2)幾種常見的合金。
純金屬和它們的合金　
合金　
低碳鋼　
中碳鋼　
高碳鋼　
青銅　
金屬氫化物　
3.金屬礦物的開發(fā)利用
(1)金屬在自然界中的存在形態(tài)。
正　
(2)金屬冶煉的實(shí)質(zhì)：把金屬從化合態(tài)還原為游離態(tài)。
(3)金屬冶煉的方法：根據(jù)金屬活潑性的不同，可分為熱分解法、熱還原法、電解法等。
4Al＋3O2↑　
Mg＋Cl2↑
[易錯秒判]
(1)合金材料中不可能含有非金屬元素(　　)
(2)鋁合金的熔點(diǎn)比純鋁的低(　　)
(3)鋁熱反應(yīng)可用于冶煉高熔點(diǎn)金屬，如Ca、Mg、Mn等(　　)
(4)人類歷史上使用鋁的時間比鐵晚，原因是鋁的冶煉成本高(　　)
(5)通過電解氯化鎂溶液的方法制取金屬鎂(　　)
(6)電解熔融態(tài)的Al2O3制取Al時，加冰晶石的主要作用是提高Al的產(chǎn)量(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　
1.(2024·廣州高三階段訓(xùn)練)我國C919大型客機(jī)大規(guī)模采用第三代鋁鋰合金。下列關(guān)于該合金的性能說法不正確的是(　　)
A．質(zhì)地脆 B．強(qiáng)度高
C．耐腐蝕 D．密度小
√
√
2.下列說法不正確的是(　　)
A．硬鋁密度小、強(qiáng)度高，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，是制造飛機(jī)的理想材料
B．儲氫合金的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，開辟了氫氣儲存、運(yùn)輸?shù)男峦緩?br/>C．“山東艦”上用于艦載機(jī)降落攔阻索的是一種特種鋼纜，屬于新型無機(jī)非金屬材料
D．不銹鋼是一種主要含F(xiàn)e、Cr、Ni且不易生銹的合金鋼
解析：硬鋁具有密度小、硬度大、抗腐蝕能力強(qiáng)的特性，是制造飛機(jī)的理想材料，故A正確；
儲氫合金是高效、安全的儲氫載體，其發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用開辟了氫氣儲存、運(yùn)輸?shù)男峦緩剑蔅正確；
“山東艦”上用于艦載機(jī)降落攔阻索的是一種特種鋼纜，屬于金屬材料，故C錯誤；
不銹鋼不易生銹，主要含有鐵、鉻、鎳，故D正確。
√
3.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．工業(yè)上用熱還原法制得金屬M(fèi)g、Cu
D．加強(qiáng)熱使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu
解析：Mg的金屬活動性強(qiáng)，不能用熱還原法制備，應(yīng)用電解熔融MgCl2的方法制備；CuO加強(qiáng)熱分解生成Cu2O而不是Cu。
02
真題研做 高考通關(guān)
√
1.(2023·新高考上海卷)戰(zhàn)國時期人們用青銅澆鑄塑形成各樣的青銅器。青銅比純銅更便于制成形態(tài)各異的容器的原因是(　　)
A．熔點(diǎn)低
B．密度大
C．硬度大
D．不易被腐蝕
√
2.(2022·新高考廣東卷)中華文明源遠(yuǎn)流長，在世界文明中獨(dú)樹一幟，漢字居功至偉。隨著時代發(fā)展，漢字被不斷賦予新的文化內(nèi)涵，其載體也發(fā)生相應(yīng)變化。下列漢字載體主要由合金材料制成的是(　　)
√
3.(2023·浙江1月選考)硫酸銅應(yīng)用廣泛，下列說法不正確的是(　　)
A．Cu元素位于元素周期表p區(qū)
B．硫酸銅屬于強(qiáng)電解質(zhì)
C．硫酸銅溶液呈酸性
D．硫酸銅能使蛋白質(zhì)變性
解析：A.Cu為29號元素，位于第ⅠB族，屬于ds區(qū)元素，故A錯誤；
B.硫酸銅屬于鹽，在水溶液中能完全電離，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，故B正確；
C.硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽，銅離子水解使溶液呈酸性，故C正確；
D.銅離子為重金屬離子，能使蛋白質(zhì)變性，故D正確。
4.(2022·新高考海南卷)膽礬(CuSO4·5H2O)是一種重要的化工原料。某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制備膽礬，流程如下。回答下列問題：
(1)步驟①的目的是__________________________________。
解析：生銹的銅屑表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈堿性，可以除去生銹的銅屑表面的油污。
答案：除去生銹的銅屑表面的油污　
(2)步驟②中，若僅用濃硫酸溶解固體B，將生成____________________(填化學(xué)式)污染環(huán)境。
解析：在加熱條件下，銅與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O，其中SO2是一種大氣污染物。
答案：SO2　
(3)步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________。
解析：步驟②中，在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸，生成CuSO4和H2O，化學(xué)方程式為Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。
答案：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O　
(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬，不能用水洗滌的主要原因是_________________。
解析：膽礬晶體易溶于水，用水洗滌會導(dǎo)致膽礬的產(chǎn)率降低。
答案：膽礬晶體易溶于水　
(5)實(shí)驗證明，濾液D能將I－氧化為I2。
ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過量H2O2將I－氧化為I2，理由是______________________________________________________。
ⅱ.乙同學(xué)通過實(shí)驗證實(shí)，只能是Cu2＋將I－氧化為I2，寫出乙同學(xué)的實(shí)驗方案及結(jié)果：______________________________(不要求寫具體操作過程)。
解析：ⅰ. H2O2受熱易分解，因此甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過量H2O2將I－氧化為I2，理由是溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后H2O2已完全分解。ⅱ.要證明濾液D中Cu2＋將I－氧化為I2，較簡單的方案是除去濾液中的Cu2＋，證明剩余的濾液不能將I－氧化為I2，故操作為取少量濾液D，向其中加入適量Na2S溶液，使Cu2＋恰好完全沉淀，過濾，向濾液中加入淀粉KI溶液，溶液顏色不變藍(lán)色，證明I－不能被除去Cu2＋的溶液氧化，故只能是Cu2＋將I－氧化為I2。
答案：ⅰ.溶液C經(jīng)步驟③加熱濃縮后H2O2已完全分解
ⅱ.取濾液D，向其中加入適量Na2S溶液，使Cu2＋恰好完全沉淀，過濾，向濾液中加入淀粉KI溶液，溶液顏色不變藍(lán)色(共20張PPT)
微專題5　侯氏制堿法　碳酸鈉含量的測定
(4)工藝流程。
2.測定純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的常用方法
(1)氣體法。
①測定原理。
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依據(jù)CO2氣體的體積，確定Na2CO3的質(zhì)量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。
②實(shí)驗操作。
向m g純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準(zhǔn)確測量產(chǎn)生CO2氣體的體積為V mL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。
(2)沉淀法。
①測定原理。
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。依據(jù)BaCO3沉淀的質(zhì)量，確定Na2CO3的質(zhì)量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。
②實(shí)驗操作。
先將m g純堿樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCl2溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得 BaCO3 沉淀的質(zhì)量為n g。
(3)滴定法。
用甲基橙作為指示劑，用鹽酸滴定，當(dāng)指示劑變色時，發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，根據(jù)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的體積，求出Na2CO3的物質(zhì)的量，進(jìn)一步求出其含量。
1.侯德榜先生是我國現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的開拓者和奠基者，他于1943年發(fā)明的侯氏制堿法工藝流程如下圖所示：
下列說法錯誤的是(　　)
A．該工藝中循環(huán)利用的物質(zhì)為CO2和NH3
B．該工藝主產(chǎn)品是純堿，副產(chǎn)品為NH4Cl
C．“過濾”后的母液中，n(Na＋)小于n(Cl－)
D．該工藝中涉及化合反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)和分解反應(yīng)
√
解析：據(jù)題圖可知，該工藝中原料為NaCl、NH3、CO2，循環(huán)利用的物質(zhì)中不含NH3，A項錯誤；
由工藝目的和題圖可知，該工藝主產(chǎn)品為純堿，副產(chǎn)品為NH4Cl，B項正確；
“過濾”分離出NaHCO3，此時母液中主要含NaCl和NH4Cl，所以母液中n(Na＋)小于n(Cl－)，C項正確；
2.實(shí)驗室利用下圖所示的裝置模擬侯氏制堿法制備NaHCO3。下列說法正確的是(　　)

A．實(shí)驗時應(yīng)先打開活塞a后打開活塞b
B．裝置乙中應(yīng)盛放飽和Na2CO3溶液以除去HCl雜質(zhì)
C．一段時間后，裝置丙中可觀察到有白色晶體析出
D．裝置戊主要目的是吸收多余的 CO2
√
解析：氨極易溶于水，使溶液顯堿性，吸氨后的飽和食鹽水可以吸收更多二氧化碳，故應(yīng)先通入氨再通入二氧化碳；由大理石與鹽酸反應(yīng)制備的CO2中含HCl雜質(zhì)，需通過飽和碳酸氫鈉溶液除去；NH3、CO2、NaCl、H2O反應(yīng)生成溶解度較小的碳酸氫鈉晶體。A.由分析可知，實(shí)驗時應(yīng)先打開活塞b通入氨，后打開活塞a通入二氧化碳，A錯誤；
B.二氧化碳能和碳酸鈉溶液反應(yīng)，裝置乙中應(yīng)盛放飽和NaHCO3溶液以除去HCl雜質(zhì)，B錯誤；
C.反應(yīng)生成溶解度較小的碳酸氫鈉晶體，故一段時間后，裝置丙中可觀察到有白色晶體析出，C正確；
D.裝置戊主要目的是吸收多余的氨，D錯誤。
3.(2021·新高考河北卷)化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗室中模擬并改進(jìn)侯氏制堿法制備 NaHCO3，進(jìn)一步處理得到產(chǎn)品Na2CO3和 NH4Cl。實(shí)驗流程如下：
回答下列問題：
(1)從A～E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是________(按氣流方向，用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部的玻璃塞打開或_________________________。
解析：制備NaHCO3的具體過程為先制備CO2，再除去雜質(zhì)HCl，然后通入飽和氨鹽水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液處理多余的CO2，所以裝置的連接順序為aefbcgh。分液漏斗使用前需要讓其與大氣連通，否則液體無法滴落，所以為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下，需要打開分液漏斗上部的玻璃塞或?qū)⒎忠郝┒飞喜坎Ａ系陌疾叟c分液漏斗上端的小孔對齊。
答案：aefbcgh　將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊　
(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點(diǎn)是_____________________________________。
解析：霧化裝置可以增大接觸面積，使飽和氨鹽水與CO2充分接觸，使反應(yīng)更充分。
答案：增大接觸面積，使反應(yīng)更充分　
(3)生成NaHCO3 的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________。
解析：生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
答案：NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl　
(4)反應(yīng)完成后，將B中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液。
①對固體NaHCO3充分加熱，產(chǎn)生的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，固體NaHCO3的質(zhì)量為______________g。
②向濾液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據(jù)NaCl和NH4Cl溶解度曲線，需采用的操作為________、________、洗滌、干燥。
答案：①0.84　②降溫結(jié)晶　過濾　
(5)無水Na2CO3可作為基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸濃度。稱量前，若無水Na2CO3保存不當(dāng)，吸收了一定量水分，用其標(biāo)定鹽酸濃度時，會使結(jié)果________(填標(biāo)號)。
A．偏高　　　　B．偏低　　　　C．不變
解析：若稱量前的無水Na2CO3吸收了一定量的水，此時Na2CO3的含量偏低，則用其標(biāo)定鹽酸濃度時，會使結(jié)果偏高。
√(共18張PPT)
微專題6　“微流程”——常見過渡金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化
1.鋅及其化合物
2.鈦及其化合物
4.鉻及其化合物
5.錳及其化合物
6.鈷、鎳及其化合物
鈷和鎳都是較穩(wěn)定的金屬，常溫下在空氣中能穩(wěn)定存在，加熱條件下可生成CoO、NiO。常見化合價為0、＋2、＋3價。
化合價 ＋2價的Co和Ni ＋3價的Co和Ni
性質(zhì) 中間價態(tài)，具有氧化性和還原性 具有強(qiáng)氧化性
對應(yīng)物質(zhì) 氧化物 主要表現(xiàn)氧化性，CoO在一定條件下可被H2、C或CO還原成單質(zhì)鈷 酸性環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)，如Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O、Ni2O3＋6HCl===2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O
√
2.(2023·新高考福建卷)從煉鋼粉塵(主要含F(xiàn)e3O4、Fe2O3和ZnO)中提取鋅的流程如下：
“鹽浸”過程中ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2＋，并有少量Fe2＋和Fe3＋浸出。下列說法錯誤的是(　　)
A．“鹽浸”過程中若浸液pH下降，則需補(bǔ)充NH3
B．“濾渣”的主要成分為Fe(OH)3
C．“沉鋅”過程發(fā)生反應(yīng)[Zn(NH3)4]2＋＋4H2O＋S2－===ZnS↓＋4NH3·H2O
D．應(yīng)合理控制(NH4)2S用量，以便濾液循環(huán)使用
√
B.由分析可知，“濾渣”的主要成分為Fe3O4和Fe2O3，只含少量的Fe(OH)3，B錯誤；
C.“沉鋅”過程發(fā)生反應(yīng)[Zn(NH3)4]2＋＋4H2O＋S2－===ZnS↓＋4NH3·H2O，C正確；
D.應(yīng)合理控制(NH4)2S用量，以便濾液循環(huán)使用，D正確。
【練模擬】
3.鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量FeO、CuO等)可用于濕法制鋅，其流程如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．“酸浸”中ZnFe2O4發(fā)生的反應(yīng)為ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O
B．用ZnS除去溶液中的Cu2＋的依據(jù)是Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)
C．為提高生產(chǎn)效率，“酸浸”“凈化Ⅰ”“凈化Ⅱ”的反應(yīng)溫度越高越好
D．“電解”的產(chǎn)物之一可用于替換“凈化Ⅰ”中的H2O2
√
解析：鋅焙砂中(主要含ZnO、ZnFe2O4，還含少量FeO、CuO等)加入硫酸“酸浸”，ZnO、ZnFe2O4、FeO、CuO轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的硫酸鹽，加入過氧化氫，利用過氧化氫的氧化性，將Fe2＋氧化成Fe3＋，加入ZnO，調(diào)節(jié)pH，使Fe3＋以Fe(OH)3形式沉淀出來，過濾，加入過量ZnS，將Cu2＋以CuS形式沉淀出來。A.ZnFe2O4可以寫成ZnO·Fe2O3，ZnO和Fe2O3與酸反應(yīng)生成Zn2＋、Fe3＋，因此“酸浸”中ZnFe2O4發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O，故A說法正確；
B.“凈化Ⅱ”的目的是將Cu2＋以CuS形式沉淀出來，發(fā)生反應(yīng)ZnS(s)＋Cu2＋ CuS(s)＋Zn2＋，根據(jù)沉淀轉(zhuǎn)化規(guī)律，推出Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)，故B說法正確；
C.過氧化氫受熱易分解，溫度過高會使過氧化氫分解，造成原料浪費(fèi)，因此不是反應(yīng)溫度越高越好，故C說法錯誤；
D.“凈化Ⅱ”得到的溶液中的溶質(zhì)主要為ZnSO4，電解硫酸鋅溶液，陰極電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－===Zn，陽極電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，氧氣具有強(qiáng)氧化性，能將Fe2＋氧化成Fe3＋，因此氧氣可以替換過氧化氫，故D說法正確。
4.鎳電池芯廢料中主要含有金屬鎳，還含有金屬鈷、鐵、鋁。一種從鎳電池芯廢料中回收金屬的工藝流程如下。下列說法正確的是(　　)
A．“酸浸”時，若改用濃硫酸，反應(yīng)速率更大、效果更好
B．H2O2在“氧化除雜”和“酸溶”中的作用不同
C．“鈷鎳分離”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為ClO－＋2Co2＋＋4OH－＋H2O===Cl－＋2Co(OH)3↓
D．“結(jié)晶”時，快速蒸發(fā)溶液，得到的晶體顆粒較大
√
解析：A.濃硫酸會使鐵、鋁發(fā)生鈍化，反應(yīng)速率減小，A錯誤；
B．H2O2在“氧化除雜”中是將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，過氧化氫起氧化劑作用，“酸溶”中是將三價鈷轉(zhuǎn)化為二價鈷，過氧化氫起還原劑作用，B正確；
C.“鈷鎳分離”時次氯酸根離子、二價鈷離子發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氧化鈷沉淀，反應(yīng)中所得溶液為酸性，故離子方程式為ClO－＋5H2O＋2Co2＋===2Co(OH)3↓＋Cl－＋4H＋，C錯誤；
D.“結(jié)晶”時，緩慢蒸發(fā)溶液，得到的晶體顆粒較大，D錯誤。

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