高中化学二轮复习 专题十 常见金属元素课件.ppt

专题十常见金属元素 考点一钠及其重要化合物 考点三铁及其重要化合物 考点二铝及其重要化合物 考点四铜及其重要化合物 考点五数形结合的典型 图像分析题 考点六化学应用集大成题 化学工艺流程题 钠及其重要化合物 考点一 钠是 极其活泼 金属的代表 学习钠的性质可类比知道第 a族 第 a族活泼金属的一般性质 复习时应从以下几个方面掌握 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 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的质量 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1molna2o2与足量so2的反应转移电子应为2mol 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 而钠和氧气反应可生成na2o na2o2 钾的氧化物更复杂 有k2o k2o2 ko2 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 12 钠 钾保存在煤油中 而锂需密封在石蜡中 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 2 写出na与cuso4溶液反应的离子方程式 3 怎样将na2co3溶液转化为naoh溶液 用化学方程式表示 答案 1 2 2ch3ch2oh 2na 2ch3ch2ona h2 2na 2h2o cu2 cu oh 2 h2 2na na2co3 ca oh 2 caco3 2naoh 4 向naoh na2co3 nahco3溶液中逐滴加入盐酸 发生反应的离子方程式 5 怎样除去co2中的so2气体 用离子方程式表示 6 怎样除去na2co3溶液中的nahco3 用离子方程式表示 答案 1 2 7 怎样除去nahco3溶液中的na2co3 用离子方程式表示 8 用化学方程式表示呼吸面具中产生o2的原理 答案 2na2o2 2h2o 4naoh o2 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 1 2 题组二高考真题跟踪再现2 正误判断 正确的打 错误的打 1 na2o2吸收co2产生o2 所以可用作呼吸面具供氧剂 2017 江苏 3a 2 过氧化钠与二氧化碳反应制备氧气 2017 海南 7c 3 灼烧白色粉末 火焰呈黄色 证明原粉末中有na 无k 2015 天津理综 2c 答案 1 2 4 钠在空气中燃烧可生成多种氧化物 23g钠充分燃烧时转移电子数为na 2015 全国卷 10c 5 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 2015 全国卷 13a 6 过氧化钠与水反应时 生成0 1mol氧气转移的电子数为0 2na 2015 全国卷 8c 7 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 2015 广东理综 22a 答案 1 2 8 用热的烧碱溶液洗去油污 是因为na2co3可直接与油污反应 2014 新课标全国卷 8a 9 用热碱水清除炊具上残留的油污发生了化学变化 2014 新课标全国卷 7b 10 二氧化碳通过na2o2粉末反应后固体物质增重 2014 新课标全国卷 9b 答案 11 2014 新课标全国卷 10b 1 2 12 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 2014 北京理综 11c 答案 1 2 铝及其重要化合物 考点二 铝是 氢前 且氧化物 氢氧化物均具有两性的金属代表 它是典型的轻金属 学习铝的性质可类比知道铍 锌等元素的一般性质 复习时应从以下几个方面掌握 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 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 不过量时生成 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 9 等物质的量的铝单质 氧化铝和氢氧化铝在和酸 碱分别反应时 消耗h oh 的物质的量之比总是3 1 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 2 用离子方程式表示除去fe2o3中的al2o3 3 用离子方程式表示除去mg oh 2中的al oh 3 答案 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1 2 3 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 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 6 用离子方程式表示泡沫灭火器的原理 alcl3 3nh3 h2o al oh 3 3nh4cl 答案 1 2 3 7 用离子方程式分别表示 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 答案 1 2 3 9 铵明矾 nh4al so4 2 12h2o 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 答案 1 2 3 题组二高考真题跟踪再现2 正误判断 正确的打 错误的打 1 铝箔在氯气中燃烧可制备无水三氯化铝 2017 海南 7d 2 al2o3熔点高 可用作耐高温材料 2016 江苏 3d 3 由mgcl2溶液制备无水mgcl2 可以将mgcl2溶液加热蒸干 2016 全国卷 13b 答案 1 2 3 4 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 2016 全国卷 7a 5 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 2015 全国卷 10c 6 将浓硝酸滴入用砂纸打磨过的铝条中 会产生红棕色气体 2015 全国卷 13b 答案 1 2 3 7 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 2015 全国卷 13c 8 制备al oh 3悬浊液 向1mol l 1alcl3溶液中加过量的6mol l 1naoh溶液 2015 江苏 13a 9 铝与fe2o3发生铝热反应 反应后固体质量增加 2014 新课标全国卷 9c 10 氢氧化铝具有弱碱性 可用于制胃酸中和剂 2014 江苏 4b 答案 1 2 3 题组三明矾的制备3 2016 海南 14 1 2 3 kal so4 2 12h2o 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 解析 答案 1 2 3 解析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 1 2 3 2 易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 解析选用naoh溶液溶解易拉罐 主要发生反应2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 解析 答案 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 1 2 3 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 解析 答案 al oh 3 al3 水解 使溶液中h 浓度增大 1 2 3 铁及其重要化合物 考点三 铁是 氢前 且是 变价 金属的代表 它是典型的黑色金属 也是工农业生产中用途最广的金属 复习时应从以下几个方面掌握 1 树立物质转化思想 1 理清知识主线 2 形成网络构建 2 扫除易忘知识盲点 1 与铁反应的氧化剂可按相对强弱分为两类 较强的氧化剂 如氧气 氯气 液溴 双氧水 硝酸 浓硫酸 次氯酸盐 高锰酸钾等 较弱的氧化剂 如硫黄 单质碘 可溶性铜盐 3价铁盐 盐酸 稀硫酸等 通常 第一类氧化剂可以将铁的化合价从0或 2氧化到 3 第二类氧化剂只能将铁的化合价从0氧化到 2 2 与铁的化合物反应的还原剂亦可按相对强弱分为两类 较强的还原剂 如锌粉 铝粉 单质碳 氢气 一氧化碳等 较弱的还原剂 如铁粉 铜粉 硫离子 亚硫酸根离子 碘离子 硫化氢 二氧化硫等 通常 第一类还原剂可以将铁的化合价从 3或 2还原到0 第二类还原剂只能将铁的化合价从 3还原到 2 3 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 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 4 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 5 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 fe3 fe cn 6 2 6 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 7 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 8 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 9 除去酸性溶液zncl2中的fecl2 应先通入cl2或加入h2o2 再加入zno 消耗h 提高ph 使fe3 水解生成沉淀过滤除去 10 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 11 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 12 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 2 用离子方程式表示将铁粉逐渐加入稀hno3中的反应过程 答案 2fe3 fe 3fe2 1 2 3 3 用离子方程式表示feo fe3o4与稀hno3的反应 4 用离子方程式表示 fe oh 2与稀hno3反应 fe oh 3与氢碘酸反应 答案 2fe oh 3 6h 2i 2fe2 i2 6h2o 1 2 3 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 正极 fe oh 3脱去一部分水生成fe2o3 xh2o 答案 2fe 4e 2fe2 o2 4e 2h2o 4oh fe2 2oh fe oh 2 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 1 2 3 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 答案加入h2so4酸化的h2o2 2h 2fe2 h2o2 2fe3 2h2o 1 2 3 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 答案 取少量样品于试管中 加稀h2so4使其溶解 fe2o3 6h 2fe3 3h2o feo 2h fe2 h2o 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feo 1 2 3 题组二高考真题跟踪再现2 正误判断 正确的打 错误的打 1 稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜 2017 海南 7a 2 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 2016 四川理综 2b 3 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 2016 全国卷 7b 答案 1 2 3 4 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 2016 全国卷 10c 5 将铁屑放入稀hno3中证明fe比h2活泼 2016 海南 7b 6 因为fe2 so4 3易溶于水 所以可用作净水剂 2016 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 2015 江苏 13c 答案 1 2 3 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 2015 全国卷 10a 答案 9 观察fe oh 2的生成 2015 重庆理综 4a 1 2 3 3 2016 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 1mol l 1的溶液 在fecl2溶液中需加入少量铁屑 其目的是 答案 解析 解析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 被空气中的氧气氧化 防止fe2 被氧化 1 2 3 2 甲组同学取2mlfecl2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 答案 解析 解析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2fe2 cl2 2fe3 2cl 2fe2 cl2 2fe3 2cl 1 2 3 3 乙组同学认为甲组的实验不够严谨 该组同学在2mlfecl2溶液中先加入0 5ml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 答案 解析 解析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 隔绝空气 排除氧气对实验的影响 1 2 3 4 丙组同学取10ml0 1mol l 1ki溶液 加入6ml0 1mol l 1fecl3溶液混合 分别取2ml此溶液于3支试管中进行如下实验 第一支试管中加入1mlccl4充分振荡 静置 ccl4层显紫色 第二支试管中加入1滴k3 fe 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 解析 fe2 fe3 可逆反应 1 2 3 解析根据fe2 的检验方法 向溶液中加入1滴k3 fe 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 反应方程式为2fe3 2i 2fe2 i2 1 2 3 铜及其重要化合物 考点四 铜是 氢后 且是变价金属的代表 它是典型的有色金属 也是典型的重金属 复习时应从以下几个方面掌握 1 树立物质转化思想 1 理清知识主线 2 形成网络构建 2 扫除易忘知识盲点 1 铜是紫红色金属 它在潮湿的空气中最终不是生成cuo 而是铜绿 cu2 oh 2co3 2 较强的氧化剂 如氧气 氯气 液溴 双氧水 硝酸 浓硫酸等 在一定条件 能将铜从0价氧化为 2价 较弱的氧化剂 如硫黄 单质碘等 在一定条件下 只能将铜从0价氧化到 1价 3 受热分解 cu oh 2 蓝色 cuo 黑色 cu2o 砖红色 cu 紫红色 从左到右 分解所需温度越来越高 cu oh 2在常温下就能缓慢分解 而cuo需要在高温下才能分解 4 常用灼热的铜粉除去n2中的o2 灼热的cuo除去co2中的co 5 新制cu oh 2悬浊液常用来检验醛基 6 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 7 铜的焰色反应为绿色 8 冶炼铜的方法 热还原法 湿法炼铜 电解精炼铜 9 铜合金有 青铜 cu sn pb等 黄铜 cu zn sn pb al等 白铜 cu ni zn mn 10 重金属离子可使蛋白质变性 因此 可溶性铜盐均有毒 另一方面 可溶性铜盐可作为消毒杀菌剂 如用于配制波尔多液等 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 2 铜在潮湿的空气中生锈 答案 1 2 2cu o2 h2o co2 cu2 oh 2co3 3 将cu和浓h2so4混合加热 4 cu和稀hno3反应的离子方程式 5 常用fecl3溶液腐蚀铜板 用离子方程式表示 6 用离子方程式表示将氨水逐滴滴入到cuso4溶液的反应过程 答案 cu 2fe3 cu2 2fe2 cu oh 2 4nh3 h2o cu nh3 4 2 2oh 4h2o 1 2 7 用惰性电极电解cuso4溶液 8 用cu作电极电解h2so4溶液 用离子方程式表示 答案 1 2 题组二高考真题跟踪再现2 正误判断 正确的打 错误的打 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 2016 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 2014 新课标全国卷 8d 3 氢气通过灼热的cuo粉末固体质量减少 2014 新课标全国卷 9a 答案 1 2 4 将锌粒投入cu no3 2溶液中 反应后固体质量增加 2014 新课标全国卷 9d 5 制饭勺 饭盒 高压锅等的不锈钢是合金 2014 广东理综 7a 答案 1 2 数形结合的典型 图像分析题 考点五 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 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 3 向na2co3 nahco3的混合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 设na2co3 nahco3的物质的量之比为m n 1 1 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 4 向naoh na2co3的混合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 设naoh na2co3的物质的量之比为x y 1 1 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 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 2 偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 3 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 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 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 h oh h2o 第二阶段 mg2 2oh mg oh 2 al3 3oh al oh 3 第三阶段 al oh 3 oh 2h2o 三 有关复盐与ba oh 2溶液反应的图像分析1 明矾与ba oh 2溶液反应的图像分析向含1 0mol明矾 kal so4 2 12h2o 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n ba oh 2 1 5mol时 恰好发生反应 2kal so4 2 3ba oh 2 3baso4 2al oh 3 k2so4 即n kal so4 2 n ba oh 2 2 3时 生成1 5mol硫酸钡和1 0mol氢氧化铝沉淀 此时沉淀的物质的量最大 为2 5mol 离子方程式 2al3 3ba2 6oh 3baso4 2al oh 3 2 当n ba oh 2 1 5mol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n ba oh 2 2 0mol时 恰好发生反应 kal so4 2 2ba oh 2 2baso4 kalo2 2h2o 即n kal so4 2 n ba oh 2 1 2时 生成的1 0molal oh 3完全溶解 但又生成0 5molbaso4 此时沉淀的物质的量为2 0mol 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 al3 2ba2 4oh 2baso4 2h2o 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溶液反应的图像分析向含2 0molnh4al so4 2溶液中滴入ba oh 2溶液 其反应过程 1 当加入3molba oh 2时2al3 3ba2 6oh 2al oh 3 3baso4 2 0mol3 0mol3 0mol6 0mol2 0mol3 0mol 2 再加入1molba oh 2时 2 0mol2 0mol1 0mol1 0mol1 0mol 3 再加入1molba oh 2时al oh 3 oh 2h2o2 0mol2 0mol沉淀的物质的量变化图像 4 1 将0 4gnaoh和1 06gna2co3混合并配成溶液 向溶液中滴加0 1mol l 1稀盐酸 下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成co2的物质的量的关系的是 1 2 3 5 6 7 解析 答案 解析0 4gnaoh和1 06gna2co3的物质的量分别是0 01mol 0 01mol 加入稀盐酸后 hcl先与氢氧化钠反应 则消耗hcl的物质的量是0 01mol 因此稀盐酸的体积是0 01mol 0 1mol l 1 0 1l 然后hcl再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠 此时又消耗hcl的物质的量是0 01mol 稀盐酸的体积是0 1l 最后hcl再与0 01mol的碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体0 01mol 又消耗稀盐酸0 1l 所以对应的图像是c 4 1 2 3 5 6 7 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 4 1 2 3 5 6 7 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1 1 图对应溶液中的溶质为naoh和na2co3 且二者的物质的量之比为1 1 图对应溶液中的溶质为na2co3a b c d 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 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的量等于ab段消耗hcl的量 对应溶液中的溶质为na2co3 不正确 4 1 2 3 5 6 7 4 1 2 3 5 6 7 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 4 1 2 3 5 6 7 4 实验研究发现 硝酸发生氧化还原反应时 硝酸的浓度越稀 对应还原产物中氮元素的化合价越低 现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应 反应过程中无气体放出 在反应结束后的溶液中逐滴加入5mol l 1naoh溶液 所加naoh溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示 下列说法不正确的是a 稀硝酸与铝粉 铁粉反应 其还原产物为硝酸铵b c点对应naoh溶液的体积为48mlc b点与a点的差值为0 05mold 样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5 3 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 解析根据题给信息知一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀的硝酸充分反应 生成硝酸铝 硝酸铁 硝酸铵和水 硝酸有剩余 在反应结束后的溶液中逐滴加入5mol l 1naoh溶液 发生的反应依次为 h oh h2o fe3 3oh fe oh 3 al3 3oh al oh 3 oh nh3 h2o al oh 3 oh 2h2o b与a的差值为氢氧化铝的物质的量 由图可知 e f段消耗的氢氧化钠溶液为104ml 94ml 10ml 故该阶段参加反应的氢氧化钠为0 01l 5mol l 1 0 05mol 根据al oh 3 oh 2h2o可知 al oh 3的物质的量为0 05mol 根据铝元素守恒 故混合 4 1 2 3 5 6 7 金属中n al 0 05mol 由图可知 d e段消耗的氢氧化钠的体积为94ml 88ml 6ml 故该阶段参加反应的氢氧化钠为0 006l 5mol l 1 0 03mol 根据 oh nh3 h2o可知溶液中n 0 03mol 根据电子转移守恒有3n fe 3n al 8n 即3n fe 3 0 05mol 8 0 03mol 解得n fe 0 03mol 由反应过程可知 到加入氢氧化钠为88ml时 溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵 n nh4no3 n 0 03mol 根据钠元素守恒可知n nano3 n naoh 0 088l 5mol l 1 0 44mol 根据氮元素守恒计算原硝酸溶液中n hno3 n nano3 2n nh4no3 0 44mol 0 03mol 2 0 5mol 而c点溶液为nano3 nh4no3 fe no3 3 4 1 2 3 5 6 7 al no3 3 根据氮元素守恒n nano3 2n nh4no3 3n fe no3 3 3n al no3 3 n hno3 故c点溶液中n nano3 0 5mol 0 03mol 2 0 03mol 3 0 05mol 3 0 2mol 故c点加入naoh的物质的量 0 2mol a项 由上述分析可知 稀硝酸与铝粉 铁粉反应 其还原产物为硝酸铵 正确 b项 由上述分析可知 c点对应naoh溶液的体积 0 2mol 5mol l 1 0 04l 40ml 错误 c项 由上述分析可知 b与a的差值为al oh 3的物质的量 为0 05mol 正确 d项 由上述分析可知 混合金属中n al 0 05mol n fe 0 03mol 样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为5 3 正确 4 1 2 3 5 6 7 5 zn oh 2是两性氢氧化物 和强酸反应时生成zn2 跟强碱反应时生成 现有三份等物质的量浓度 等体积的mgcl2 zncl2 alcl3溶液 配制时均加入少量盐酸 现将一定浓度的naoh溶液分别滴入三种溶液中至过量 naoh溶液的体积x ml 与生成沉淀的物质的量y mol 的关系如下图所示 则与mgcl2 zncl2 alcl3三种溶液一一对应的正确图像是 a b c d 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 解析向氯化镁溶液中加入氢氧化钠 开始先中和其中的少量盐酸 然后生成白色沉淀氢氧化镁 当氢氧化钠过量时 沉淀也不会溶解 量保持不变 故对应的是图像 向氯化锌溶液中加入氢氧化钠 开始先中和其中的少量盐酸 然后生成白色沉淀氢氧化锌 当氢氧化钠过量时 沉淀会溶解 依次发生反应zncl2 2naoh zn oh 2 2nacl zn oh 2 2naoh na2zno2 2h2o 沉淀量达到最大和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠是相等的 故图像 是正确的 向氯化铝溶液中加入氢氧化钠 开始先中和其中的少量盐酸 然后生成白色沉淀氢氧化铝 当氢氧化钠过量时 沉淀会溶解 依次发生反应 alcl3 3naoh al oh 3 3nacl al oh 3 naoh naalo2 2h2o 沉淀量达到最大和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠的物质的量之比是3 1 故图像 是正确的 4 1 2 3 5 6 7 6 下列物质的溶液中分别滴加ba oh 2溶液至过量 反应产生的沉淀的质量 m 或物质的量 n 随加入的ba oh 2溶液体积关系图像正确的是 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 解析向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钡发生反应为3ba oh 2 al2 so4 3 2al oh 3 3baso4 如果继续加入氢氧化钡 则氢氧化铝开始溶解 沉淀质量减小 最终不再变化 图像不符合 a错误 向明矾溶液中滴加氢氧化钡溶液发生的反应为2kal so4 2 3ba oh 2 3baso4 k2so4 2al oh 3 继续加入氢氧化钡 氢氧化铝溶解 但仍然会产生硫酸钡沉淀 图像不符合 b错误 向硫酸铝铵溶液中滴加氢氧化钡溶液发生的反应为2nh4al so4 2 3ba oh 2 3baso4 nh4 2so4 2al oh 3 继续加入氢氧化钡 氢氧化铝溶解 但仍然会产生硫酸钡沉淀 图像不符合 c错误 根据c中分析可知d正确 4 1 2 3 5 6 7 7 2015 天津理综 7 5 向盛有10ml1mol l 1nh4al so4 2溶液的烧杯中滴加1mol l 1naoh溶液 沉淀物质的量随naoh溶液体积的变化示意图如下 答案 nh4al so4 2溶液中 离子浓度由大到小的顺序是 c al3 c h c oh 解析 4 1 2 3 5 6 7 4 1 2 3 5 6 7 写出m点反应的离子方程式 答案 解析 4 1 2 3 5 6 7 若在nh4al so4 2溶液中改加20ml1 2mol l 1ba 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 解析 0 022 4 1 2 3 5 6 7 4 1 2 3 5 6 7 化学应用集大成题 化学工艺流程题 考点六 1 解题要领必备解答工艺流程综合题的关键是分析流程图 对于比较陌生且复杂的流程图 需要宏观把握整个流程 可针对问题分析细节 不必把每个环节的原理都弄清 总体方法 关注箭头的指向 聚焦局部 箭头指入 反应物 箭头指出 生成物 前后追溯物质 放大局部 考虑反应实际 物质性质 试剂用量 2 识记化工术语 3 常见操作的答题考虑角度 题组一新课标卷高考真题跟踪1 2017 全国卷 27 li4ti5o12和lifepo4都是锂离子电池的电极材料 可利用钛铁矿 主要成分为fetio3 还含有少量mgo sio2等杂质 来制备 工艺流程如下 4 1 2 3 5 6 7 8 9 回答下列问题 1 酸浸 实验中 铁的浸出率结果如下图所示 由图可知 当铁的浸出率为70 时 所采用的实验条件为 解析 答案 100 2h 或90 5h 解析由图示可知 当铁浸出率为70 时 可以采用100 2h 也可采用90 5h 4 1 2 3 5 6 7 8 9 2 酸浸 后 钛主要以形式存在 写出相应反应的离子方程式 解析 答案 解析反应物有fetio3 由生成物有可知 反应物中还含有cl 生成物中还有fe2 注意酸性条件 用h 平衡电荷 配平 4 1 2 3 5 6 7 8 9 3 tio2 xh2o沉淀与双氧水 氨水反应40min所得实验结果如下表所示 解析 答案 解析温度低 转化速率慢 单位时间内转化效率低 温度过高 h2o2分解 nh3挥发 导致转化速率慢 注意 取的是相同时间内的转化率 分析40 时tio2 xh2o转化率最高的原因 低于40 tio2 xh2o转化反应速率随温度升高而增加 超过40 双氧水分解与氨气逸出导致tio2 xh2o转化反应速率下降 4 1 2 3 5 6 7 8 9 4 li2ti5o15中ti的化合价为 4 其中过氧键的数目为 解析 答案 解析由化合物中所有元素化合价代数和为0 有15个o原子共22价 设 2价氧原子为x个 1价氧原子则为 15 x 个 有 2x 15 x 22 x 7 则 1价o原子共8个 即有4个过氧键 4 4 1 2 3 5 6 7 8 9 5 若 滤液 中c mg2 0 02mol l 1 加入双氧水和磷酸 设溶液体积增加1倍 使fe3 恰好沉淀完全即溶液中c fe3 1 0 10 5mol l 1 此时是否有mg3 po4 2沉淀生成 列式计算 fepo4 mg3 po4 2的ksp分别为1 3 10 22 1 0 10 24 答案 fe3 恰好沉淀完全时 1 3 10 17 2 1 7 10 40 ksp mg3 po4 2 因此不会生成mg3 po4 2沉淀 4 1 2 3 5 6 7 8 9 6 写出 高温煅烧 中由fepo4制备lifepo4的化学方程式 解析 答案 解析反应物为fepo4 li2co3 h2c2o4 生成物有lifepo4 铁元素的化合价降低 则h2c2o4中碳元素的化合价升高 产物为co2 配平 4 1 2 3 5 6 7 8 9 2 2017 全国卷 26 水泥是重要的建筑材料 水泥熟料的主要成分为cao sio2 并含有一定量的铁 铝和镁等金属的氧化物 实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示 回答下列问题 1 在分解水泥样品过程中 以盐酸为溶剂 氯化铵为助溶剂 还需加入几滴硝酸 加入硝酸的目的是 还可使用 代替硝酸 将fe2 氧化为fe3 双氧水 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 8 9 解析fe3 容易在ph较小时转化为沉淀 所以需要将fe2 氧化为fe3 双氧水可以将fe2 氧化为fe3 且不会引入杂质 4 1 2 3 5 6 7 8 9 2 沉淀a的主要成分是 其不溶于强酸但可与一种弱酸反应 该反应的化学方程式为 解析二氧化硅不溶于一般酸性溶液 所以沉淀a是二氧化硅 它可以溶于氢氟酸sio2 4hf sif4 2h2o 解析 答案 sio2 sio2 4hf sif4 2h2o 4 1 2 3 5 6 7 8 9 3 加氨水过程中加热的目的是 沉淀b的主要成分为 填化学式 解析加热可以促进fe3 al3 水解生成fe oh 3 al oh 3沉淀 ph4 5时ca2 mg2 不沉淀 fe3 al3 沉淀 所以沉淀b为fe oh 3 al oh 3 解析 答案 防止胶体生成 易沉淀分离 fe oh 3 al oh 3 4 1 2 3 5 6 7 8 9 4 草酸钙沉淀经稀h2so4处理后 用kmno4标准溶液滴定 通过测定草酸的量可间接获知钙的含量 滴定反应 h h2c2o4 mn2 co2 h2o 实验中称取0 400g水泥样品 滴定时消耗了0 0500mol l 1的kmno4溶液36 00ml 则该水泥样品中钙的质量分数为 解析 答案 45 0 4 1 2 3 5 6 7 8 9 4 1 2 3 5 6 7 8 9 3 2017 全国卷 27 重铬酸钾是一种重要的化工原料 一般由铬铁矿制备 铬铁矿的主要成分为feo cr2o3 还含有硅 铝等杂质 制备流程如图所示 4 1 2 3 5 6 7 8 9 解析 答案 上述反应配平后feo cr2o3与nano3的系数比为 该步骤不能使用陶瓷容器 原因是 2 7 陶瓷在高温下会与na2co3反应 4 1 2 3 5 6 7 8 9 解析首先标出变价元素的化合价 分析价态变化可知 1molfeo cr2o3失去7mol电子 1molnano3得到2mol电子 则由得失电子守恒可知二者系数比应为2 7 该步骤中主要反应的反应物中有na2co3 而陶瓷中含有二氧化硅 二者在熔融时反应 故不能使用陶瓷容器 4 1 2 3 5 6 7 8 9 解析 答案 解析步骤 的反应产生了不溶于水的fe2o3 故熔块水浸后滤渣1的主要成分是fe2o3 则含量最多的金属元素是铁元素 将滤液1调节ph 7后 al3 会变为al oh 3沉淀而除去 故滤渣2的主要成分是al oh 3和含硅杂质 2 滤渣1中含量最多的金属元素是 滤渣2的主要成分是 及含硅杂质 fe al oh 3 4 1 2 3 5 6 7 8 9 3 步骤 调滤液2的ph使之变 填 大 或 小 原因是 用离子方程式表示 小 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 8 9 4 有关物质的溶解度如图所示 向 滤液3 中加入适量kcl 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤得到k2cr2o7固体 冷却到 填标号 得到的k2cr2o7固体产品最多 a 80 b 60 c 40 d 10 解析 答案 步骤 的反应类型是 d 复分解反应 4 1 2 3 5 6 7 8 9 解析由溶解度曲线图可知 10 时k2cr2o7溶解度最小 而na2cr2o7 kcl nacl此时溶解度均大于k2cr2o7 三者均存在于溶液当中 故冷却到10 时得到的k2cr2o7固体最多 该步骤的化学反应方程式为2kcl na2cr2o7 2nacl k2cr2o7 显然该反应为复分解反应 4 1 2 3 5 6 7 8 9 5 某工厂用m1kg铬铁矿粉 含cr2o340 制备k2cr2o7 最终得到产品m2kg 产率为 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 8 9 练后归纳 1 熟记常见物质溶解度曲线变化 练后归纳 4 1 2 3 5 6 7 8 9 2 利用溶解度曲线判断结晶的方法 1 溶解度受温度影响较小的 如nacl 采取蒸发结晶的方法 2 溶解度受温度影响较大的采取蒸发浓缩 冷却结晶的方法 3 带有结晶水的盐 一般采取蒸发浓缩 冷却结晶的方法 应特别注意的是若从fecl3溶液中结晶出fecl3 6h2o晶体 应在hcl气氛中蒸发浓缩 冷却结晶 4 1 2 3 5 6 7 8 9 题组二化学工艺流程中 逐空 突破 一 循环物质 副产品 滤渣 滤液成分的确定4 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 2 4h2o 煅烧可获得钛酸钡粉体 4 1 2 3 5 6 7 8 9 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 bacl2 ticl4 2h2c2o4 5h2o batio c2o4 2 4h2o 6hcl 盐酸 或hcl 解析根据过滤得到草酸氧钛钡晶体 batio c2o4 2 4h2o 可知 加入h2c2o4溶液时 发生反应的化学方程式为bacl2 ticl4 2h2c2o4 5h2o batio c2o4 2 4h2o 6hcl 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 解析 答案 4 1 2 3 5 6 7 8 9 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 5 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znso4 7h2o的工艺流程如下 已知cd的金属活动性介于zn和fe之间 解析 答案 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 s 4 1 2 3 5 6 7 8 9 6 2016 苏锡常镇二模 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 解析 答案 1 滤渣 的主要成分是caco3 mg oh 2和 fe oh 3 4 1 2 3 5 6 7 8 9 解析煤矸石溶于稀盐酸发生的反应有al2o3 6h 2al3 3h2o fe2o3 6h 2fe3 3h2o feo 2h fe2 h2o 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2fe2 cl2 2cl 2fe3 向溶液中加入碳酸钠 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 co2 2h2o al oh 3 或 co2 3h2o 2al oh 3 然后过滤得到al oh 3 母液 中含有nahco3或碳酸钠 4 1 2 3 5 6 7 8 9 2 上述流程中可循环利用的物质的化学式是 解析 答案 解析水解时生成二氧化碳气体 转化时需要二氧化碳 水解时需