浙江鸭2022年高考化学二轮专题复习第二编专题六金属及其化合物讲练新人教版

第二编专题六金属及其化合物专题六　金属及其化合物[考试标准]知识条目必考要求加试要求1.钠、镁及其化合物①钠、镁的物理性质及用途②钠、镁的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)③钠、镁的生产原理④碳酸钠、碳酸氢钠的性质及检验方法⑤碳酸钠、碳酸氢钠的用途⑥过氧化钠的主要性质⑦焰色反应ababaaacbcaca2.铁、铜的获取及应用①自然界铁、铜的存在形式，铁、铜的物理性质②工业炼铁的反应原理③铁、铜的化学性质(跟某些非金属、酸、盐的反应)④Fe2＋、Fe3＋的性质及转化⑤检验Fe2＋、Fe3＋的常用方法⑥不锈钢的主要组成元素及其用途abbcbabbcca考点一　钠及其重要化合物1．树立物质转化思想(1)理清知识主线Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3(2)形成网络构建33\n2．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)1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量不一定为1mol，如Na2O2与SO2的反应转移电子应为2mol。(加试)(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)Na－K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1∶2。3．规范书写重要反应(1)实验室怎样处理钠屑？2CH3CH2OH＋2Na―→2CH3CH2ONa＋H2↑。(2)写出Na与CuSO4溶液反应的离子方程式。2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋。(3)怎样将Na2CO3溶液转化为NaOH溶液(用化学方程式表示)。Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。(4)向NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，写出发生反应的离子方程式。OH－＋H＋===H2O；CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑；HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。(5)怎样除去CO2中的SO2气体(用离子方程式表示)。SO2＋2HCO===2CO2↑＋SO＋H2O。33\n(6)怎样除去Na2CO3溶液中的NaHCO3(用离子方程式表示)。HCO＋OH－===CO＋H2O。(7)怎样除去NaHCO3溶液中的Na2CO3(用离子方程式表示)。CO＋H2O＋CO2===2HCO。(8)用化学方程式表示呼吸面具中产生O2的原理。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。题组一　考查金属钠的性质1．下列有关钠的叙述正确的是(　　)A．2.3g钠与97.7g水反应后溶液中溶质的质量分数等于4%B．钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜C．因为钠比铁活泼，故将钠放入FeCl3溶液中有红褐色沉淀生成D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样答案　C解析　根据反应方程式，2.3g钠与97.7g水反应生成4.0gNaOH，放出0.1g氢气，溶液的质量为99.9g，所以NaOH的质量分数大于4%，A项错误；Na与H2O反应生成NaOH，NaOH再与Cu2＋反应生成Cu(OH)2，因Na与H2O发生的反应是放热反应，可导致生成的Cu(OH)2表面部分分解为CuO(黑色)而非Cu，B项错误；钠与FeCl3溶液反应，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl，C项正确；Na在空气中缓慢氧化生成Na2O，钠在空气中点燃或加热时生成淡黄色固体Na2O2，D项错误。2．有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100mL大试管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：(1)有关钠反应的现象：______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)大试管的溶液中出现的现象：______________________________________________33\n________________________________________________________________________。(3)装置中液面的变化：大试管内________；长颈漏斗内________。(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全消失　(2)下层溶液出现白色絮状沉淀　(3)下降　上升　(4)2Na＋FeSO4＋2H2O===Na2SO4＋Fe(OH)2↓＋H2↑解析　(1)金属Na与FeSO4溶液反应实质是Na先与水反应，使Na粒熔化成闪亮的小球，由于钠的密度小于水大于煤油，钠随气泡的生成而在两种液体界面处上下跳动。(2)反应生成的NaOH与FeSO4反应生成白色絮状沉淀，溶液的颜色逐渐变浅。(3)产生的H2使装置内压强增大，大试管内液面下降，长颈漏斗内液面上升。(4)反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Na2SO4＋Fe(OH)2↓＋H2↑。在探究金属钠与可溶性盐溶液反应时，要考虑：题组二　考查碳酸钠、碳酸氢钠的性质(一)Na2CO3、NaHCO3的鉴别及实验探究3．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是(　　)A．分别加入1mol·L－1的盐酸，看气泡产生的快慢B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观察有无白色浑浊C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀D．分别配成溶液、做焰色反应实验，观察火焰的颜色答案　C解析　A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，不可行；D项，钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色为黄色，可行。4．小明通过学习知道：Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应，Na2CO3溶液还会与石灰水反应。【产生疑问】NaHCO3溶液也能与石灰水反应吗？如果能反应，生成物可能是什么？【进行实验】小明将NaHCO3溶液与石灰水混合，结果产生白色沉淀，已知Ca(HCO3)233\n能溶于水，碳酸氢盐在碱溶液中会生成碳酸盐。此白色沉淀是________；为了进一步了解生成的含钠化合物有什么，继续探究：【作出猜想】①只有NaOH　②有Na2CO3和NaOH③________________________________________________________________________【实验设计】步骤1：取少量上述实验后的上层清液于试管中，再滴加足量的CaCl2溶液(中性)，观察到产生白色沉淀，由此可知生成的含钠化合物一定含有________________________________________________________________________；步骤2：将步骤1中反应后的混合物过滤，往滤液中先滴加几滴酚酞溶液，再滴加足量的稀盐酸，观察到溶液颜色变化情况为_______________________________________________，整个实验过程中无气泡产生，由此可知猜想②成立。【拓展提高】若步骤1中未出现白色沉淀，则此时NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　【进行实验】CaCO3【作出猜想】只有Na2CO3【实验设计】Na2CO3　溶液先由无色变红色，然后红色变为无色【拓展提高】Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋NaOH＋H2O解析　因为题给信息：Ca(HCO3)2能溶于水，而HCO能与OH－反应生成CO，故将NaHCO3溶液与石灰水混合后，产物除CaCO3外溶液中还可能有：①Ca(OH)2过量时：发生反应NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O；②恰好反应时：2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O；③NaHCO3过量时，产物有CaCO3、Na2CO3，剩余的NaHCO3。依据以上分析可猜想：生成的含钠化合物只能有三种情况：①NaOH、②Na2CO3和NaOH、③Na2CO3。判断类别，用准性质，突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)(3)利用阴离子不同33\n(4)利用溶液的酸碱性不同(二)有关碳酸盐、碳酸氢盐参与反应的定量计算5．(2022·浙江省金华十校联考高一上期末)有相同质量的两份NaHCO3粉末，第一份加入足量盐酸，第二份先加热使其完全分解再加足量同质量分数的盐酸，则两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比为(　　)A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．4∶2答案　B解析　两个过程最终都得到NaCl，由原子守恒可知两过程消耗HCl的质量相等，故选B。6．(2022·宁波市十校高三9月联考)将可能混有NaOH的16.80gNaHCO3固体，在200℃条件下充分加热，排出反应产生的气体，得到固体的质量为bg。(1)b的最小值为________。(2)当b＝________时，产物中水的质量最多。答案　(1)10.60　(2)14.416解析　考查氢氧化钠和碳酸氢钠的计算，发生的反应是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O,2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。(1)当16.80g全部是NaHCO3时，反应后的固体质量为g＝10.60g，假设全部是NaOH，NaOH受热不分解，因此固体质量仍为16.8g，即b质量最小为10.60g。(2)当NaOH和NaHCO3中氢原子全部转化成H2O，产生H2O的质量是最多的，假设生成CO2物质的量为xmol，则消耗NaHCO3物质的量为2xmol，消耗NaOH的物质的量为2xmol，因此有2x(84＋40)＝16.8，解得x≈0.068，因此固体的质量为0.068×2×106g＝14.416g。用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H＋反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图A所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图B所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图C所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)。33\n(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图D所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。　　题组三　考查Na2O2的性质(加试)7．下列说法中不正确的是(　　)A．Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同B．向滴有酚酞的水中加入过量Na2O2粉末并振荡，溶液由无色变红又变无色C．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应是一个放热反应且有氧气生成D．在一定条件下将10LCO2和水蒸气的混合气体通过足量的Na2O2充分反应，恢复到原条件，剩余5L气体答案　A解析　Na2O与CO2反应只生成Na2CO3，而Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，A项错误；Na2O2与水反应产生O2和NaOH，碱使酚酞变红，又因为Na2O2具有强氧化性，所以过量的Na2O2能将红色酚酞氧化变为无色，B项正确；“脱脂棉剧烈燃烧起来”说明反应放热且有氧气生成，C项正确；根据Na2O2与CO2、水蒸气反应的化学方程式可知，若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体(或单一气体)体积的，D项正确。8．有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验，通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中的溶液上方，木条复燃。试回答下列问题：(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O233\n，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)第2小组同学认为Na2O2和SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成，为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：将B中反应后的固体溶解于水白色沉淀仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成。上述方案是否合理？________。请简要说明两点理由：①________________________________________________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。答案　(1)2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2(2)取适量白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体(3)不合理　①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化成硫酸钡②如果反应后的固体中残留有Na2O2，它溶于水后也能将SO氧化成SO解析　(1)类比CO2与Na2O2反应的化学方程式，不难写出SO2和Na2O2反应的化学方程式：2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2。(2)检验SO，可向白色固体中加入稀H2SO4，看能否产生使品红溶液褪色的无色刺激性气味的气体，若产生这种气体，则证明有Na2SO3生成。(3)由于稀HNO3具有强氧化性，可将BaSO3氧化成BaSO4；若反应后的固体中仍有Na2O2，它溶于水后也能将SO氧化成SO，故所给方案不合理。Na2O2的性质(1)Na2O2的强氧化性，常见的表现为①Na2O2与SO2的反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4；②Na2O2将FeCl2溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成Fe(OH)3沉淀；③Na2O2可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊；④Na2O2可将Na2SO3溶液中的SO氧化成SO。(2)Na2O2的漂白性，主要表现为①使品红溶液褪色；②使酚酞溶液先变红后褪色。(3)Na2O2与CO2、H2O(g)反应①Na2O2遇CO2和H2O(g)的混合气体时，可视为Na2O2先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。②气体体积关系：若将CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体(或单一气体)体积的，也等于生成氧气的量。33\n③固体质量变化规律：Na2O2Na2CO3，从组成上看相当于Na2O2吸收了CO2中的“CO”，所以固体物质增加的质量等于与参加反应的CO2等物质的量的CO的质量。同理，Na2O2与H2O反应增加的质量等于与参加反应的H2O等物质的量的H2的质量。因此，Na2O2与ag(CO)m(H2)n完全燃烧的产物反应时质量增加为ag。④Na2O2与CO2、H2O反应的电子转移关系：当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。考点二　镁及其化合物1．理清知识主线Mg―→MgO―→Mg(OH)2―→2．形成网络构建3．扫除易忘知识盲点(1)Mg在空气中燃烧生成三种产物：MgO、Mg3N2、C。(2)水垢是CaCO3和Mg(OH)2的混合物，而不是CaCO3和MgCO3，因为MgCO3＋H2OMg(OH)2＋CO2↑。(3)加热蒸干MgCl2溶液得不到MgCl2晶体，若要得到MgCl2晶体，应在HCl的气氛中加热蒸干，目的是抑制Mg2＋的水解。(4)金属镁不仅可置换酸中的氢，也可与水解呈酸性的盐溶液反应产生H2，如Mg条置于NH4Cl溶液中可产生H2和NH3。(5)MgO的熔点高，可作耐高温材料；MgCl2的熔点较MgO熔点低，可电解熔融的MgCl2制取金属镁。4．规范书写重要反应(1)Mg在CO2中燃烧。2Mg＋CO22MgO＋C。33\n(2)将Mg3N2放入水中。Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。(3)将MgCl2与Na2CO3溶液混合(写离子方程式)。Mg2＋＋CO===MgCO3↓。(4)将Mg(HCO3)2溶液和过量NaOH溶液混合(写离子方程式)。Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O。(5)将Mg(HCO3)2溶液和过量Ca(OH)2溶液混合(写离子方程式)。Mg2＋＋2HCO＋2Ca2＋＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CaCO3↓＋2H2O。1．(2022·温州市十校联合体高一上学期期末)镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是(　　)A．MgOB．MgO和CC．MgO、Mg3N2D．MgO、Mg3N2和C答案　D解析　镁能与氧气反应生成氧化镁，与氮气反应生成氮化镁，与CO2反应生成碳和氧化镁，因此镁在CO2含量较多的空气里燃烧的产物是MgO、Mg3N2和C，答案选D。2．(2022·绍兴市第一中学高一下学期期末)海水的综合利用可以制备金属钠和镁，其流程如下图所示：(1)若在空气中加热，MgCl2·6H2O生成的是Mg(OH)Cl或MgO，而MgO的熔沸点非常高，达到熔融状态需要消耗很多能源。所以，用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。写出用电解法制取金属镁的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是________。A．分解反应B．化合反应C．置换反应D．复分解反应(3)以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“____________”。请你写出电解饱和食盐水的化学方程式：______________________________________________________。答案　(1)MgCl2Mg＋Cl2↑　(2)C　(3)氯碱工业2NaCl＋2H2O2NaOH＋H233\n↑＋Cl2↑解析　(1)电解熔融氯化镁生成金属镁和氯气，方程式是MgCl2Mg＋Cl2↑。(2)碳酸钙高温生成氧化钙、电解氯化镁生成镁和氯气属于分解反应；氧化钙与水反应生成氢氧化钙属于化合反应；氢氧化钙与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙、氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水属于复分解反应；没有涉及的反应是置换反应，故选C。(3)以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”。电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气的方程式是2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。3．(2022·浙江省名校协作体高三试题)取钠－镁合金7.0g进行如下实验：(1)写出Mg在CO2中燃烧的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________。(2)向溶液1中加过量的NaOH溶液，发生反应的离子方程式为____________________。(3)写出合金的化学组成为________________________________________。答案　(1)2Mg＋CO22MgO＋C(2)H＋＋OH－===H2O、Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(3)Na2Mg解析　(1)2Mg＋CO22MgO＋C。(2)溶液1中含有的溶质为HCl、NaCl、MgCl2，加入过量的NaOH溶液，发生的反应为H＋＋OH－===H2O、Mg2＋＋2OH===Mg(OH)2↓。(3)设7.0gNa－Mg合金中，Na、Mg的物质的量分别为x、y，则23x＋24y＝7.0　①2Na～H2　　Mg～H2x　　　　y　　y＋y＝0.2mol　②由①②可得x＝0.2mol，y＝0.1mol，即＝，故合金的化学组成为Na2Mg。33\n考点三　铁及其化合物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、氯水等具有强氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色―→棕黄色的颜色变化，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(生成血红色溶液)，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(Fe3[Fe(CN)6]2)。(4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置换反应外，还可用化合反应：2FeCl3＋Fe===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)2＋O2＋2H2O===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pH＝7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)。33\n(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。3．规范书写重要反应用方程式回答下列问题。(1)高温下铁和H2O(g)的反应。4H2O(g)＋3FeFe3O4＋4H2。(2)用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀HNO3中的反应过程。Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。(3)用离子方程式表示FeO、Fe3O4与稀HNO3的反应。3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O；3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。(4)用离子方程式表示①Fe(OH)2与稀HNO3反应；3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O；②Fe(OH)3与氢碘酸反应。2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O。(5)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H2O2，2H＋＋2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。(6)怎样检验Fe2O3中的FeO(用适当的文字和离子方程式说明)。答案　①取少量样品于试管中，加稀H2SO4使其溶解，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。②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FeO5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。题组一　铁及其化合物的性质定性判断1．(2022·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期联考)要除去FeCl2溶液中的少量FeCl3，可行的是(　　)A．加入铜粉B．滴入KSCN溶液C．加入铁粉D．通入氯气33\n答案　C解析　因为铁离子能和铁反应生成亚铁离子，化学方程式为2FeCl3＋Fe===3FeCl2，故可用铁除去FeCl2溶液中的少量氯化铁，故选C。2．(2022·温州市十校联合体高一上学期期末联考)向含有FeCl3、BaCl2的酸性溶液中通入足量的SO2，有白色沉淀生成，过滤，向滤液中滴入KSCN溶液时无明显现象，由此得出的正确结论是(　　)A．白色沉淀是BaSO3B．白色沉淀是BaSO4C．白色沉淀是BaSO3、BaSO4的混合物D．FeCl3全部被SO2氧化为FeCl2答案　B解析　A项，向滤液中滴入KSCN溶液时无明显现象，说明铁离子被SO2还原，SO2被氧化为硫酸，白色沉淀是硫酸钡，错误；C项，白色沉淀是硫酸钡，没有亚硫酸钡，错误；D项，氯化铁被SO2还原为氯化亚铁，错误，答案选B。题组二　Fe2＋、Fe3＋的检验3．下列离子的检验方法合理的是(　　)A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明不含Fe2＋B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变血红色，说明原溶液中含有Fe2＋C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋答案　C解析　某溶液中滴入KSCN溶液呈血红色，说明含Fe3＋，无法判断是否含Fe2＋，A项错误；先通入Cl2再加入KSCN溶液变血红色，说明含Fe3＋，但Cl2有氧化性，无法判断原来是含Fe2＋还是Fe3＋，B项错误；某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋，C项正确；某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中含有Fe2＋，但由于红褐色的掩盖，无法说明是否含有Mg2＋，D项错误。4．下列关于中学常见实验的现象或表述正确的是(　　)A．Fe3＋与KSCN溶液产生血红色沉淀B．过量的铁投入一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可D．FeO投入稀H2SO4和氯水中均得到浅绿色溶液33\n答案　C解析　Fe3＋与KSCN溶液生成的不是沉淀，Fe(SCN)3溶于水，A项错误；过量Fe与HNO3反应生成Fe2＋，滴加KSCN溶液不显血红色，B项错误；检验是否含有氧化铁，根据氧化铁的性质，溶于盐酸生成FeCl3，滴加KSCN溶液若变血红，则即可证明红砖中含有氧化铁，C项正确；FeO可被氯水氧化生成Fe3＋，而FeO与稀H2SO4反应生成Fe2＋，D项错误。1．溶液颜色：含有Fe2＋的溶液显浅绿色；含有Fe3＋的溶液显棕黄色。2．用KSCN溶液和氯水检验(1)向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变血红色，则溶液中含有Fe3＋，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(血红色)。(2)溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变血红色，则溶液中含有Fe2＋，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(血红色)。3．用NaOH溶液检验(1)溶液中滴加NaOH溶液，产生红褐色沉淀，则溶液中含有Fe3＋，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色)。(2)溶液中滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，立即变灰绿色，最终变红褐色，则原溶液中含有Fe2＋，Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色沉淀)，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。题组三　有关铁及其化合物的框图推断5．(2022·浙江省“七彩阳光”联盟高三上学期期初联考)为探究某矿石(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：(1)某矿石的组成元素为________(用元素符号表示)。(2)气体A与H2O2溶液反应的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________。(3)写出D→E的离子方程式_________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)Fe、S　(2)SO2＋H2O2===H2SO4　(3)2Fe＋3H2O2＋6H＋===2Fe3＋＋6H2O33\n解析　溶液E与KSCN溶液作用显血红色，说明E中含有铁离子，E由单质在酸性条件下与双氧水发生氧化还原反应而得到，故D为铁；固体B应该为铁的氧化物，与足量氢气在高温条件下被还原生成铁；气体A应该是二氧化硫，在双氧水作用下生成C为硫酸，硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡。故某矿石应该含有铁、硫两种元素。(1)某矿石的组成元素为Fe、S。(2)气体A与H2O2溶液反应的化学方程式是SO2＋H2O2===H2SO4。(3)D→E为铁在酸性条件下被双氧水氧化生成铁盐和水，其离子方程式：2Fe＋3H2O2＋6H＋===2Fe3＋＋6H2O。6．(2022·宁波市十校高三9月联考)为探究难溶性盐X(仅含三种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：已知：气体甲和气体乙组成元素相同请回答：(1)气体乙的摩尔质量是________。(2)X的化学式是________。(3)写出X在隔绝空气条件下加热分解的化学方程式________________________________________________________________________。答案　(1)28g·mol－1　(2)FeC2O4　(3)FeC2O4FeO＋CO↑＋CO2↑解析　(1)混合气体通入足量的石灰水中得到白色沉淀，能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2，也可能是SO2，气体甲和气体乙组成元素相同，因此组合可能是CO2、CO或SO2、SO3，因为SO3与水反应生成H2SO4，如果是混合气体是SO2、SO3，通入足量澄清石灰水，没有气体逸出，因此甲为CO2，乙为CO，即气体乙的摩尔质量为28g·mol－1。(2)根据(1)的分析，白色沉淀是CaCO3，即CO2物质的量为mol＝0.05mol，气体甲和气体乙的平均摩尔质量为36，依据十字交叉法，推出CO物质的量为0.05mol，即X中碳原子物质的量为(0.05＋0.05)mol＝0.1mol。红棕色固体为Fe2O3，X中含有铁元素，X中铁原子物质的量为mol＝0.05mol，氧原子的质量为(7.20－0.05×56－0.1×12)g＝3.2g，即X中氧原子物质的量为mol＝0.2mol，即n(Fe)∶n(C)∶n(O)＝0.05∶0.1∶0.2＝1∶2∶4，化学式为FeC2O4。(3)根据铁元素守恒，黑色固体为FeO，其物质的量为0.05mol，因此反应方程式为FeC2O4FeO＋CO↑＋CO2↑。33\n考点四　铜及其重要化合物1．树立物质转化思想(1)理清知识主线Cu→←Cu(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①热还原法；②湿法炼铜；③电解精炼铜。(8)铜合金有：①青铜(Cu、Sn、Pb等)；②黄铜(Cu、Zn、Sn、Pb、Al等)；③白铜(Cu、Ni、Zn、Mn等)。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。①2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS。②Cu＋Cl2CuCl2,2Cu＋SCu2S。(2)铜在潮湿的空气中生锈。2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3。33\n(3)将Cu和浓H2SO4混合加热。Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(4)Cu和稀HNO3反应的离子方程式。3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(5)常用FeCl3溶液腐蚀铜板(用离子方程式表示)。Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。(6)用离子方程式表示将NH3·H2O逐滴滴入到CuSO4溶液的反应过程。Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH；Cu(OH)2＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。题组二　铁、铜性质及其冶炼2．(2022·浙江省余姚中学高一上学期期中)下列关于常见物质的工业冶炼说法正确的是(　　)A．工业制金属钠：电解饱和食盐水B．工业炼铁：需要用到的原料有铁矿石、一氧化碳、空气和石灰石C．冶炼镁：将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁D．生物炼铜法：利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，这种细菌利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜直接转化为单质铜答案　C解析　A项，工业电解饱和食盐水生成NaOH、氢气、氯气，电解熔融的氯化钠可得到钠和氯气，错误；B项，工业炼铁需要用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和石灰石，焦炭的作用：提供热量、生成一氧化碳，一氧化碳再跟铁矿石中的氧化物反应，生成铁，石灰石在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙能和铁矿石中的杂质二氧化硅反应生成硅酸钙，从而除去二氧化硅，错误；C项，海水中含有大量镁元素，可以通过多步转化得到六水合氯化镁晶体，氯化镁易水解生成氢氧化镁和氯化氢，且氯化氢易挥发，导致直接加热带结晶水的晶体时得不到氯化镁，为防止氯化镁水解，需要将带结晶水的氯化镁在氯化氢氛围中加热，得到无水氯化镁，采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，正确；D项，生物炼铜法就是利用某种能耐受铜盐毒性的细菌，利用空气中的氧气把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐，从而使铜的冶炼变得成本低，污染小，反应条件十分简单，错误。3．(2022·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期考试)某废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋，某研究小组设计的处理方案如下(假如各步骤所加试剂都过量)：33\n(1)沉淀1的主要成分是________________________(用元素符号表示)，沉淀2的化学式为________________________________________________________________________。(2)步骤②发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)Ag、Cu、Fe　Fe(OH)3(2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O解析　(1)废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ag＋，加入铁屑，发生反应Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，所以沉淀1为Ag、Cu、Fe；向含Fe2＋的溶液中加入H2O2，发生氧化还原反应生成Fe3＋，加入NaOH生成Fe(OH)3红褐色沉淀，则沉淀2为Fe(OH)3。(2)Fe2＋具有还原性，H2O2具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成Fe3＋和水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，则步骤②发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。铁、铜的冶炼(1)铁的冶炼①原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。②反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。炼铁的主要化学方程式：a．还原剂的形成：C＋O2CO2，C＋CO22CO。b．铁的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。c．炉渣的形成：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。(2)铜的冶炼①高温冶炼黄铜矿→粗铜→电解精炼。②湿法炼铜，反应原理为Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。③生物炼铜。题组三　铜化合物的组成推断4．(2022·金华市十校高三9月联考)某矿物甲由常见的三种元素组成，有如下变化。请回答下列问题：33\n(1)甲的化学式为________。(2)写出矿物甲与过量稀H2SO4/O2反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)用文字叙述检验纯净的盐中的阳离子(写出实验操作、现象及结论)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)FeCuS2(2)4FeCuS2＋17O2＋4H＋===4Fe3＋＋4Cu2＋＋8SO＋2H2O(3)取少量纯净的盐溶于水，滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加H2O2溶液(或氯水)，溶液变成血红色，说明盐中的阳离子是Fe2＋解析　生成氢气的反应为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，根据生成0.1mol氢气，参加反应的铁的物质的量为0.1mol；生成铜的方程式为Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，根据铜的质量可知，原固体矿物中含有0.2mol的铜元素，参加反应的铁的物质的量为0.2mol；根据铁元素守恒，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋反应生成Fe2＋的物质的量为0.6mol－0.3mol＝0.3mol，原矿物中铁元素的物质的量为0.2mol；原矿物中硫元素的质量为36.8g－0.2mol×64g·mol－1－0.2mol×56g·mol－1＝12.8g，硫元素的物质的量是0.4mol。(1)铁∶铜∶硫＝0.2∶0.2∶0.4＝1∶1∶2；所以甲的化学式为FeCuS2。(2)FeCuS2与过量稀H2SO4/O2反应的离子方程式是4FeCuS2＋17O2＋4H＋===4Fe3＋＋4Cu2＋＋8SO＋2H2O。(3)纯净的盐中含有的阳离子是Fe2＋，检验Fe2＋的方法是取少量纯净的盐溶于水，滴加KSCN溶液，溶液不变色，再滴加H2O2溶液(或氯水)，溶液变成血红色，说明盐中的阳离子是Fe2＋。5．铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐。该小组同学利用下图装置进行实验。①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。33\n②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题：(1)绿色固体中含有的元素是_____________________________________(填元素符号)；加热后试管中剩余的物质是________(填化学式)。(2)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是________，加热分解的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验装置最后的干燥管的作用是_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的_____________________________________(填“能”或“不能”)，为什么？______________________________________________。答案　(1)Cu、H、O、C　CuO(2)Cu2(OH)2CO3　Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑(3)防止空气中的CO2进入广口瓶，干扰实验(4)不能　因为对调后无法说明反应中有水生成解析　根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成，根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成，根据黑色固体溶于稀H2SO4，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是CuO。若该绿色固体是纯净物，根据组成元素和各元素的化合价分析该物质应是碱式盐，化学式可能是Cu2(OH)2CO3。该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的CO2进入广口瓶中，干扰实验。若将B、C对调，气体先通过石灰水，则无法证明绿色物质分解时是否有水生成。1．(2022·浙江4月选考，8)下列有关钠及其化合物的说法不正确的是(　　)A．电解饱和食盐水可制取金属钠B．钠与氧气反应的产物与反应条件有关C．氧化钠与水反应生成氢氧化钠D．钠可以从四氯化钛中置换出钛答案　A2．(2022·浙江10月选考，6)下列说法不正确的是(　　)A．氯化钠可用于配制生理盐水33\nB．二氧化硅可用于制造玻璃C．海水中的钠元素以单质存在D．氧化镁(熔点2800℃)是优良的耐高温材料答案　C解析　配制生理盐水用的是食盐；工业上利用SiO2、Na2CO3、CaCO3在高温下制造普通玻璃；MgO的熔点很高，所以可用作耐高温材料；在海水中钠元素是以Na＋形式存在。3．(2022·浙江11月选考，28)为了探究铁、铜及其化合物的性质，某同学设计并进行了下列实验。已知：3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)请回答：(1)虚线框处宜选择的装置是______(填“甲”或“乙”)；实验时应先将螺旋状铜丝加热，变黑后再趁热迅速伸入所制得的纯净氢气中，观察到的实验现象是_____________________________________________________________________________________________。(2)实验后，取硬质玻璃管中适量的固体，用一定浓度的盐酸溶解，滴加KSCN溶液，没有出现血红色，说明该固体中没有＋3价的铁，判断结论是否正确并说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)乙　铜丝变红色，试管壁有水珠生成(2)不正确，剩余的铁将生成的三价铁还原成了二价铁离子：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋解析　(1)氢气的密度小于空气，所以用向下排空气法收集，选乙；氧化铜和氢气发生反应CuO＋H2===H2O＋Cu，所以铜丝变红色，试管壁有水珠出现。(2)已知3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，Fe3O4中含有三价铁，但是剩余的铁单质会和三价铁离子反应生成二价铁离子，若剩余铁单质足量，将所有铁离子反应完全，那么加入硫氰化钾溶液，就不会出现血红色。4．(2022·浙江4月选考，27)为探究黑色固体X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：33\n请回答：(1)X的化学式是________。(2)固体甲与稀硫酸反应的离子方程式是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)加热条件下氨气被固体X氧化成一种气体单质，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)CuO　(2)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O(3)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O5．(2022·浙江10月选考，27)为探究不溶性盐X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验：请回答：(1)X的组成元素为H、O和__________(用元素符号表示)，化学式为________________________________________________________________________。(2)写出经一步反应能得到X的化学方程式(要求非氧化还原反应)______________________________________________________________________________________。答案　(1)S、Cu　Cu3(OH)4SO4[或2Cu(OH)2·CuSO4](2)4NaOH＋3CuSO4===Cu3(OH)4SO4↓＋2Na2SO4解析　(1)根据反应流程，白色沉淀为BaSO4，其物质的量为0.01mol，黑色固体为CuO，其物质的量为0.01mol，所以X中除H、O外，还有S、Cu。固体中有CuSO4，其物质的量为0.01mol，其质量为1.60g，黑色固体应为CuO，质量为1.60g，其物质的量为0.02mol，所以Cu2＋共有0.03mol,OH－共有0.04mol，SO共有0.01mol，X的化学式为Cu3(OH)4SO4或2Cu(OH)2·CuSO4。(2)若用非氧化还原反应制取X，可用NaOH溶液与CuSO4溶液反应制取。6．(2022·浙江10月选考，29)为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0mL，充分反应，产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解)如下表：33\n实验序号ⅠⅡⅢⅣ盐酸体积(mL)30.030.030.030.0样品质量(g)2.963.705.186.66CO2体积(mL)672840896672(1)样品中的物质的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝________。(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)＝________。答案　(1)2∶1　(2)2.50mol·L－1解析　(1)根据表格数据可知：在盐酸的体积都是30mL时，样品质量是2.96g、3.70g及5.18g时，随着物质质量的增加，反应产生的CO2气体的体积也增大，2.96g、3.70g时样品不足量，完全反应，盐酸过量。以2.96g时为标准计算。根据碳元素守恒可知：n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝0.672L÷22.4L·mol－1＝0.03mol，106g·mol－1×n(Na2CO3)＋84g·mol－1×n(NaHCO3)＝2.96g，解得n(Na2CO3)＝0.02mol，n(NaHCO3)＝0.01mol，所以样品中物质的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝0.02mol∶0.01mol＝2∶1。(2)根据表格数据可知反应产生气体的最大值是896mL，其物质的量是n(CO2)＝0.896L÷22.4L·mol－1＝0.04mol，根据物质反应规律，样品越多，反应产生的气体就越多，若盐酸足量，反应理论上产生气体的物质的量是(5.18÷2.96)×0.03mol＝0.0525mol>0.04mol，说明HCl不足量，在5.18g样品中含有n(Na2CO3)＝(5.18÷2.96)×0.02mol＝0.035mol，含有n(NaHCO3)＝(5.18÷2.96)×0.01mol＝0.0175mol，根据反应的先后顺序，首先发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，消耗HCl0.035mol，然后发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，由于产生气体的物质的量是0.04mol，所以消耗HCl的物质的量是0.04mol，则30mLHCl中含有HCl的物质的量是n(HCl)＝0.035mol＋0.04mol＝0.075mol，则盐酸的浓度是c(HCl)＝0.075mol÷0.03L＝2.50mol·L－1。7．(2022·浙江4月选考，28)为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下：请回答：(1)仪器a的名称是________。(2)装置B中冰水的作用是____________________________________________________。33\n(3)该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是________(填字母)。A．样品分解不完全B．装置B、C之间缺少CO2的干燥装置C．产生CO2的速率太快，没有被碱石灰完全吸收D．反应完全后停止加热，通入过量的空气答案　(1)干燥管　(2)使水蒸气变成液态的水　(3)AC解析　该实验的原理：通过称量反应前后C装置(吸收NaHCO3加热分解后的CO2)的增重，来计算样品中NaHCO3的质量，进而计算样品中Na2CO3的质量及其质量分数。(1)仪器a的名称为干燥管。(2)为减少实验误差，需要将装置B中NaHCO3分解产生的水蒸气变为液态水，仅使CO2被装置C中的碱石灰吸收。(3)若样品分解不完全，则被C装置吸收的CO2量减少，即样品中的NaHCO3质量偏低，从而计算求得的样品中Na2CO3质量分数偏高，A正确；装置B、C之间缺少CO2的干燥装置，则使C装置的增重偏大，即样品中NaHCO3的质量偏大，从而Na2CO3的质量分数偏低，B错误；产生CO2的速率太快，没有被碱石灰完全吸收，使C装置的增重偏低，即样品中NaHCO3的质量偏低，从而使Na2CO3的质量分数偏高，C正确；反应完全后停止加热，通入过量的空气，空气中含有部分CO2，使C装置的增重偏高，即样品中NaHCO3的质量偏高，从而Na2CO3的质量分数偏低，D错误。专题强化练1．下列关于钠的说法中错误的是(　　)A．金属钠非常活泼B．钠可以从硫酸铜溶液中还原出铜单质C．钠在氯气中燃烧产生大量的白烟D．钠元素在自然界中都是以化合态存在答案　B2．(2022·杭州萧山区命题比赛)下列有关金属镁的说法不正确的是(　　)A．Mg在CO2中燃烧生成MgO和C，是放热反应B．工业上通过电解MgCl2溶液制取金属镁C．Mg和稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜溶液，能加快反应速率D．镁可以用来制造信号弹和焰火，MgO可以作高温材料答案　B解析　工业上通过电解熔融MgCl2制备Mg。33\n3．(2022·宁波市北仑中学高一上学期期中)钾(K)与Na在性质上具有很大的相似性，但K比Na的活泼性强，下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中正确的是(　　)A．K是银白色金属，硬度大，熔点高B．K在空气中可以被空气中的氧气所氧化，且任何条件下产物只有K2OC．K与水能够反应，但不如Na与水的反应剧烈，产物都有氢气D．K也可以与氯气反应，但比Na与氯气的反应剧烈答案　D4．(2022·温州市十校联合体高一上学期期末联考)下列几种试剂不能把浓度均为0.1mol·L－1的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是(　　)A．0.1mol·L－1BaCl2溶液B．澄清石灰水C．稀盐酸D．pH试纸答案　B解析　氯化钡和碳酸钠反应生成白色沉淀，与碳酸氢钠不反应，可以鉴别；澄清石灰水与二者均反应产生白色沉淀，不能鉴别；盐酸和碳酸钠反应分步进行，与碳酸氢钠反应立即产生气体，可以鉴别；浓度相等时碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠，pH试纸可以鉴别。5．(2022·浙江省余姚中学高一上学期期中)下面有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中错误的是(　　)A．相同浓度溶液的碱性：Na2CO3>NaHCO3B．同条件下在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3C．与同浓度的硫酸反应放出气泡的速率：NaHCO3<Na2CO3D．热稳定性：NaHCO3<Na2CO3答案　C解析　A项，CO以第一步水解为主，则Na2CO3溶液的碱性较强，正确；B项，在饱和Na2CO3溶液中通入过量二氧化碳气体可得到NaHCO3沉淀，说明Na2CO3比NaHCO3易溶于水，正确；C项，分别滴加HCl溶液，反应离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈，错误；D项，NaHCO3不稳定，加热易分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，碳酸钠受热不易分解，较稳定，正确。6．(2022·杭州长征中学高一上学期期中)每次实验焰色反应后都要用试剂清洗铂丝，这种清洗试剂是(　　)A．Na2CO3溶液B．NaOH溶液C．硫酸D．盐酸答案　D33\n7．[2022·乐清市芙蓉中学高一(上)期中]某试样的焰色反应呈黄色，下列关于试样成分的说法正确的是(　　)A．肯定是钠单质B．肯定是钠的化合物C．肯定含有钠元素D．肯定含有钾元素答案　C解析　A项，只要含有钠元素，焰色反应就呈黄色，不一定是钠单质，错误；B项，焰色反应的性质是元素的性质，和元素的存在形态无关，可能是含钠化合物，也可能是单质，错误；C项，焰色反应的性质是元素的性质，物质灼烧时焰色反应为黄色，则一定含有钠元素，正确；D项，钾元素的焰色反应为紫色，易被黄光遮住，应透过蓝色钴玻璃观察，错误。8．[2022·杭州市七县(市、区)高一(上)期末]下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是(　　)A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3B．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液的pH值：Na2CO3＞NaHCO3C．等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3＜NaHCO3D．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液分别与0.1mol·L－1HCl溶液反应的剧烈程度：Na2CO3＞NaHCO3答案　D解析　A项，碳酸氢钠受热易分解，不稳定，则热稳定性Na2CO3＞NaHCO3，正确；B项，Na2CO3水解程度比NaHCO3大，物质的量浓度相同时，碳酸钠溶液碱性较大，正确；C项，设质量都是106g，则Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为1mol、mol，根据Na2CO3～CO2，NaHCO3～CO2，产生的CO2的物质的量分别为1mol、mol，即放出CO2的量：Na2CO3＜NaHCO3，正确；D项，分别滴加HCl溶液，反应离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈，错误。9．(2022·温州中学高三3月高考模拟)下列有关纯碱和小苏打的叙述中正确的是(　　)A．Na2CO3和NaHCO3都既能与酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应B．等质量Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸体积少C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀，而Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀D．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀H2SO4反应，NaHCO3产生的CO2多答案　B33\n解析　A项，CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑；HCO＋OH－===H2O＋CO，而CO与NaOH不反应，错误；B项，如上述与酸的反应，设所用盐的质量为mg，Na2CO3消耗HCl×2mol，NaHCO3消耗盐酸mol，×2mol>mol，即Na2CO3消耗的盐酸比NaHCO3多，盐酸浓度相同时，Na2CO3消耗的盐酸体积更大，正确；C项，NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2时，2NaHCO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，Na2CO3溶液中加入少量Ba(OH)2时，Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH，两个反应都能够生成白色沉淀BaCO3，错误；D项，如A项分析中与酸的反应，设所用盐的物质的量均为1mol，加入足量稀硫酸后，二者生成的CO2均为1mol，即产生的CO2物质的量相同，错误。10．称取一定质量的纯碱溶于水中，与适量的盐酸作用，下列关于盐酸的用量和气体产量的变化正确的是(　　)A．若纯碱中混有K2CO3，盐酸用量将偏大；气体产量将偏大B．若纯碱中混有NaHCO3，盐酸用量将偏大；气体产量将偏大C．若纯碱中混有KHCO3，盐酸用量将偏小；气体产量将偏大D．若纯碱中混有Na2SO3，盐酸用量将偏大；气体产量将偏小答案　C解析　106gNa2CO3消耗2mol盐酸生成1molCO2,138gK2CO3消耗2mol盐酸生成1molCO2，故若混有K2CO3，则HCl用量减少，产生的CO2也减少，A错误；84gNaHCO3消耗1mol盐酸生成1molCO2，若混有NaHCO3，则消耗HCl的量减少，产生的CO2增多，B错误；100gKHCO3消耗1mol盐酸生成1molCO2，若混有碳酸氢钾，则消耗的盐酸偏小，生成的二氧化碳气体偏多，C正确；126gNa2SO3消耗2mol盐酸生成1molSO2，若混有亚硫酸钠，消耗的盐酸的量会偏小，生成的气体总量偏小，D错误。11．向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2mol·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如下图所示。下列判断正确的是(　　)A．原NaOH溶液的浓度为0.1mol·L－1B．通入CO2的体积为448mLC．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3D．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1答案　D33\n解析　NaOH溶液中通入CO2气体，发生反应：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，当CO2气体过量时发生：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3。根据图像可判断，NaOH溶液中通入CO2气体后的产物为Na2CO3、NaHCO3。加入足量盐酸后，Na2CO3和NaHCO3全部反应生成NaCl，根据化学反应中原子守恒，则有n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.2mol·L－1×0.1L＝0.02mol，得c(NaOH)＝0.2mol·L－1，A错误；75mL盐酸用来生成CO2，n(CO2)＝n(HCl)＝0.015mol，体积为0.336L，B错误；溶液中不含NaOH，C错误、D正确。12．(2022·宁波市十校高三9月联考)某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS，某同学以该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：已知：Ⅰ.步骤①中发生的化学反应为非氧化还原反应Ⅱ.滤渣2的主要成分是SiO2和S下列说法不正确的是(　　)A．步骤①，最好在通风橱中进行B．步骤①和③，说明CuS不溶于稀硫酸而ZnS溶于稀硫酸C．步骤③，涉及的离子反应为CuS＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋S＋2H2OD．步骤②和④，均采用蒸发结晶的方式获取溶质答案　D解析　A项，步骤①发生的反应是ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O，ZnS＋H2SO4===ZnSO4＋H2S↑，H2S是有毒气体，因此应在通风厨内进行，正确；B项，根据流程图，步骤④得到CuSO4·5H2O，说明滤渣1中含有Cu元素，即CuS，从而推出CuS不溶于稀硫酸，步骤②从滤液中得到ZnSO4·7H2O，说明滤液中含有Zn2＋，即ZnS溶于稀硫酸，正确；C项，步骤③中CuS转变成Cu2＋，根据信息，滤渣2中有SiO2和S，推出CuS中S被过氧化氢氧化成硫单质，离子反应方程式为CuS＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋S＋2H2O，正确；D项，得到的CuSO4·5H2O和ZnSO4·7H2O中都含有结晶水，通过对滤液蒸发结晶的方法，容易失去结晶水，因此采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶，错误。13．(2022·浙江省名校协作体高三上学期考试)为探究某矿物X(仅含三种元素)的组成，设计并完成了如下实验：已知：气体A能使品红溶液褪色，固体B中仅含CuO、Fe2O3。33\n请回答：(1)X的化学式为________。(2)溶液C中存在的阳离子有________________。(3)写出气体A与溶液C反应的离子方程式___________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)Cu5FeS4(2)Fe3＋、Cu2＋、H＋(3)SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋解析　(1)气体A能使品红溶液褪色，应为SO2，固体B中仅含CuO、Fe2O3，并结合X中含有三种元素，可知X为S、Fe、Cu组成的化合物；固体B溶于足量稀盐酸生成FeCl3和CuCl2溶液，加入5gCu，剩余1.8gCu，则溶解Cu为3.2g，其物质的量为0.05mol，根据Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，可知固体B中含有Fe3＋的物质的量为0.1mol，Fe2O3的物质的量为0.05mol，质量为0.05mol×160g·mol－1＝8g，则CuO为40g，物质的量为0.5mol，原固体X中S的物质的量为＝0.4mol，则化合物X中n(Fe)∶n(Cu)∶n(S)＝0.1mol∶0.5mol∶0.4mol＝1∶5∶4，X的化学式为Cu5FeS4。(2)CuO、Fe2O3溶于足量稀盐酸生成FeCl3和CuCl2溶液，则所得溶液C中存在的阳离子有Fe3＋、Cu2＋、H＋。(3)SO2溶于溶液C会被氧化生成SO，发生反应的离子方程式为SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋。14．(2022·浙江省余姚中学高一上学期期中)取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL，然后向其通入一定量的CO2气体，得到溶液A，向A中逐滴缓慢加入0.1mol·L－1的HCl溶液，产生的CO2气体体积(标准状况)与所加HCl溶液的体积之间关系如图所示，通过计算回答：(1)A溶液中的溶质为_________________________________________________(化学式)，其物质的量之比是________________。(2)通入CO2气体体积___________________________________________________(标准状况)。(3)NaOH溶液的物质的量浓度__________________________________________________。答案　(1)NaOH、Na2CO3　1∶1(2)56mL(3)0.075mol·L－133\n解析　(1)根据图像可知产生CO2消耗的盐酸溶液体积小于不产生CO2消耗的溶液体积，由于碳酸钠与盐酸反应分步进行，Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。并且可以看出，当反应完全进行时，两个过程消耗HCl的量相等；若溶液中还有氢氧化钠，则首先发生反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，因此A中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠；碳酸钠转化为碳酸氢钠和碳酸氢钠产生CO2消耗的盐酸的量相等，所以根据图像以及反应的方程式可知NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比，则n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝(75mL－50mL)∶25mL＝1∶1。(2)50～75mL发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，n(HCl)＝0.025L×0.1mol·L－1＝0.0025mol，则V(CO2)＝0.0025mol×22.4L·mol－1＝0.056L＝56mL。(3)当加入盐酸75mL时，溶液溶质为NaCl，此时n(Na＋)＝n(HCl)＝0.075L×0.1mol·L－1＝0.0075mol，所以n(NaOH)＝0.0075mol，c(NaOH)＝0.0075mol÷0.1L＝0.075mol·L－1。15．某实验室产生的废液中含有Fe3＋、Cu2＋、Ba2＋三种金属离子，研究小组设计了下列方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境。请回答：(1)步骤①②④用到的主要玻璃仪器是_________________________________。(2)步骤③的实验现象是______________________________________________。(3)设计一个实验方案，验证步骤①中所加硫酸溶液已经过量____________________________________________________________________________________________。答案　(1)玻璃棒、漏斗、烧杯(2)溶液由浅绿色变为黄色(3)取上层清液，继续加硫酸，若无白色沉淀产生，则说明硫酸已加过量解析　考查化学工艺流程，(1)根据流程，步骤①②④为过滤，用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。(2)步骤③利用H2O2的氧化性，把Fe2＋氧化成Fe3＋，发生反应是2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，现象是溶液颜色由浅绿色转变为黄色。(3)步骤①发生Ba2＋＋SO===BaSO4↓，因此需要鉴别SO或Ba2＋，操作是取上层清液，继续加入硫酸，若不产生白色沉淀，则说明硫酸过量，或者取上层清液，加入BaCl2溶液，如果有白色沉淀，说明硫酸过量。16．(2022·浙江省名校协作体高三上学期考试)某学习小组在研究CH4还原Fe2O333\n的实验中，发现生成的黑色粉末能被磁铁吸引。查阅资料得知：在温度不同、受热不均时会生成具有磁性的Fe3O4。为进一步探究黑色粉末的组成及含量，他们进行如下实验。(1)往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中一定有________。(2)用以下装置可以说明产物有Fe3O4存在：检查装置的气密性，往装置中添加相应的药品，接下来的一步操作为________________。(3)为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4，某同学设计实验方案如下：取少量黑色粉末于试管，加足量盐酸，充分振荡使黑色粉末完全溶解，滴入KSCN溶液，观察现象。请分析此方案是否可行，并解释原因_______________________________________________________________________________________________________________________________。答案　(1)Fe(2)打开止水夹K(3)不可行。混合物有铁，铁能还原Fe3＋，同时Fe2＋也可能被氧化成Fe3＋解析　(1)还原Fe2O3的实验中，发现生成的黑色粉末各组分均能被磁铁吸引，应为铁或四氧化三铁，或为二者混合物，往黑色粉末中滴加盐酸，观察到有气泡产生，证明含有金属铁。(2)按如图装置连接好仪器(图中夹持设备已略去)，检查装置的气密性，往装置中添加药品，然后打开止水夹K通入氢气，持续一段时间后再点燃C处的酒精灯。(3)黑色粉末加入足量盐酸溶解后，滴入KSCN溶液，不变血红色可能有两种情况，一种是无铁离子存在，一种是有铁离子存在，但Fe3＋会和过量的铁反应生成亚铁离子，所以方案不正确。17．(2022·杭州萧山区命题比赛)为探究固体A的组成和性质，设计实验并完成如下转化。已知：X由两种化合物组成，若将X通入品红溶液，溶液褪色。若将X通入足量双氧水中，X可全部被吸收且只得到一种强酸，再稀释到1L，测得溶液的pH＝1。在溶液2中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色。请回答：(1)固体A的化学式为________。(2)写出反应①的化学方程式：_________________________________________________。(3)写出反应④中生成A的离子方程式：____________________________________。答案　(1)FeSO433\n(2)2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑(3)2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋解析　根据信息，X应是SO2和SO3的混合气体，SO3溶于水生成强酸H2SO4，而SO2被H2O2氧化生成H2SO4，红棕色固体为Fe2O3，溶液2为Fe2(SO4)3溶液，溶液1中含有Na2SO3，在酸性条件下，Fe3＋被SO还原成Fe2＋，所以A溶液为FeSO4溶液，FeSO4在高温下分解生成Fe2O3、SO2和SO3。设SO2、SO3的物质的量分别为x、y，则64x＋80y＝3.6x＋y＝0.05所以所以FeSO4分解方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。33