2024年高考化学二轮复习专题07金属及其化合物教案

PAGEPAGE1专题07金属及其化合物高考对钠及其化合物的考查重点是钠的氧化物和钠盐的性质、推断、计算和试验探究。钠的化合物的转化关系是联系生产、生活实际的重要切入点。常以框图题形式出现在综合题中，应专心体会。铝及其化合物的学问点丰富，性质应用广泛，命题空间大。以试验为手段，以工业生产为背景，以图像分析和计算为重点，题型敏捷、是高考的热点。铁及其化合物因为性质的困难多变而成为高考命题的热点。题型以笔答题为主，在选择题中也有涉及，试题以化工生产为背景，以丰富的流程分析和物质转化为特征，考查学生分析问题和解决问题的实力。2024年应高度重视。铜及其化合物的学问以及金属材料的应用，在新课标高考中的地位在逐步得到加强，属于新出现的高考热点。锂作为锂电池的主要原料，近年来备受命题者青睐，预料锂及其化合物的性质仍是今后高考考査的重点。亚铁离子和三价铁离子的性质及检验是高考的命题热点；铜的性质常结合电化学学问进行考查，另外镁、铝、铁、铜元素有关的化合物与生活、生产紧密联系的内容也是高考命题的热点。主要考查方面：一、钠的性质与应用1．钠的物理性质(1)软——质软，硬度小。(2)亮——银白色，有金属光泽。(3)轻——ρ(H2O)eq\a\vs4\al(>)ρ(Na)eq\a\vs4\al(>)ρ(煤油)。(4)低——熔点低，低于100℃。(5)导——可导电、导热。[留意]金属钠要保存在煤油中，不能保存在CCl4中，因ρeq\a\vs4\al(CCl4)>ρNa>ρ煤油，故钠浮在CCl4液面上而沉在煤油底部，钠在煤油中能隔绝空气防止被氧化。2．钠的化学性质——还原性从原子结构相识钠的化学性质Naeq\o(→,\s\up7(失去1个e－))Na＋(1)与非金属单质反应①与O2反应项目常温加热现象钠的表面变eq\a\vs4\al(暗)先熔化成小球，片刻后猛烈燃烧，发出eq\a\vs4\al(黄)色火焰，生成淡黄色固体化学方程式4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2转移电子1molNa参与反应时转移eq\a\vs4\al(1)mole－②与Cl2反应的化学方程式：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl。③与S反应的化学方程式：2Na＋Seq\o(=,\s\up7(△))Na2S。(2)与水反应①离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。②与滴加酚酞的水反应的现象与说明：(3)与盐酸反应离子方程式：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑。3．钠的制取及用途(1)制取方法：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。(2)用途：[思索]金属钠长期露置于空气中，最终得到的白色粉末是什么？提示：碳酸钠；转化过程为例1．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是()①金属先熔化②在空气中燃烧，放出黄色火花③燃烧后得白色固体④燃烧时火焰为黄色⑤燃烧后生成淡黄色固体物质A．②⑤ B．①②③C．①④⑤ D．④⑤【答案C】例2．金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是()A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液C．Ca(HCO3)2溶液 D．NH4NO3溶液【答案】C【解析】因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，NH4NO3溶液还产生NH3，Ca(HCO3)2溶液还产生CaCO3沉淀。例3．将0.05molNa分别投入到盛有100mL水、100mL盐酸、100mL硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中，下列有关说法错误的是()A．三个烧杯中肯定均会发生的离子反应有：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．三个烧杯中钠均在液面上猛烈反应，相比而言，X烧杯中的反应平缓些C．Z烧杯中肯定会有沉淀生成，但沉淀不是单质铜D．三个烧杯中置换反应生成气体的物质的量肯定相同【答案】A例4．某同学探究钠的性质时，将等量的金属钠分别投入下列溶液中，请你帮他完成试验报告：序号溶液现象说明及反应方程式①饱和NaCl溶液②饱和石灰水③CuSO4溶液④FeCl3溶液⑤NH4Cl溶液【答案】①溶液中出现浑浊Na与H2O反应使水量削减，2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑②溶液中出现浑浊Na与H2O反应放热，Ca(OH)2溶解度随温度上升而减小，且Na与H2O反应使水量削减，2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑产生的OH－促进Ca(OH)2(s)Ca2＋(aq)＋2OH－(aq)溶解平衡逆向移动③溶液中出现蓝色沉淀2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4④溶液中出现红褐色沉淀2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、FeCl3＋3NaOH=Fe(OH)3↓＋3NaCl⑤产生刺激性气味气体2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、NH4Cl＋NaOH=NaCl＋NH3↑＋H2O。[规律方法]盐溶液与Na反应的思维流程二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠1．氧化钠、过氧化钠的性质比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价－2－1化学键类型只有离子键有离子键和共价键电子式____________________________组成结构由Na＋与O2－构成，eq\f(nNa＋,nO2－)＝eq\f(2,1)由Na＋与Oeq\o\al(2－,2)构成，eq\f(nNa＋,nO\o\al(2－,2))＝eq\f(2,1)与水反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与盐酸反应Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂保存密封密封、远离易燃物2．Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质(1)Na2O2的强氧化性试剂现象反应原理并说明SO2气体—Na2O2＋SO2=Na2SO4FeCl2溶液有红褐色沉淀生成4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaClNa2SO3溶液—Na2O2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2NaOH氢硫酸溶液变浑浊Na2O2＋H2S=S↓＋2NaOH酚酞溶液溶液先变红后褪色与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色品红溶液溶液红色褪去Na2O2的强氧化性使之褪色(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为eq\a\vs4\al(O2)。(3)遇CO2、H2O、H＋时则会发生自身的氧化还原反应。1、Na2O2的组成、结构与性质例5．下列关于Na2O2的说法正确的是()A．Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2B．Na2O2投入到酚酞溶液中，溶液变红C．Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂D．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物【答案】C例6．用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________。(1)氧化剂和还原剂是________，氧化产物是__________，还原产物是________。(2)1molNa2O2与水完全反应时转移的电子数：_________________________________。(3)反应的离子方程式为_________________________________________。(4)7.8gNa2O2与足量水完全反应时，标准状况下生成O2的体积为________L。【答案】(1)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.02×1023)(3)2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑(4)1.122、Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系例7．过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)()选项二氧化碳碳酸钠转移的电子A1mol2NAB22.4L1molC106g1molD106g2NA【答案】C【解析】＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm转移电子2mol2mol56g2mol1mol1mol28g1mol由上述关系，可得出C项正确；B项中未指明标准状况，错误。例11．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下试验，如图所示。(1)只依据图Ⅰ所示试验，不能够达到试验目的的缘由是___________________________________。(2)图Ⅱ、Ⅲ所示试验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为________________________________。(3)若用试验Ⅱ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是________________(填化学式)。【答案】(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的反应现象相同，故达不到鉴别目的(2)2NaHCO3△,Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(3)NaHCO32、Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合液与盐酸反应的图像例12．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()【答案】C【解析】向NaOH与Na2CO3的混合溶液中滴加盐酸，盐酸首先与NaOH反应，然后与Na2CO3反应转化为NaHCO3：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，之后与HCOeq\o\al(－,3)反应生成CO2，因n(OH－)＝n(COeq\o\al(2－,3))＝0.01mol，故加入0.02molHCl后起先有气体生成。结合各种物质的量分析图像可知，选项C符合题意。例18.在铝制易拉罐中收集满CO2，加入过量的NaOH溶液，马上封口并振荡，可以发觉易拉罐先咔咔作响，变瘪，然后再次鼓起来，其过程中没有涉及的化学反应是()A．Al(OH)3分解 B．CO2＋OH－C．Al＋OH－＋H2O D．Al2O3＋OH－【答案】A【解析】NaOH溶液先与CO2反应，气压减小，易拉罐变瘪；再与铝表面的Al2O3反应，最终与Al反应，生成H2，易拉罐变鼓。2、铝与酸碱反应的定量分析例19.．取四等份铝，分别加入足量的下列溶液中，充分反应后，放出氢气最多的是()A．3mol·L－1氨水 B．4mol·L－1HNO3C．8mol·L－1NaOH D．18mol·L－1H2SO4【答案】C【解析】A项，氨水与铝不反应，不产生氢气；B项，铝与HNO3反应不放出氢气；C项，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气；D项，铝与浓硫酸发生钝化，不产生氢气。例20．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特别性质回答下列问题：(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应，所得H2的体积之比是________。(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，在相同状况下，产生H2的体积之比是________。(3)足量的两份铝分别投入到等体积、肯定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2的量相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。(4)甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为________(填字母)。A．5.4g B．3.6gC．2.7g D．1.8g【答案】(1)1∶1(2)1∶3(3)3∶1(4)A六、铝的重要化合物(一)氧化铝1．性质及用途2．Al2O3的提取由铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)提取Al2O3的两大工艺流程：(二)氢氧化铝1．物理性质白色胶状固体，eq\a\vs4\al(不)溶于水，有较强的吸附性。2．化学性质(1)Al(OH)3的电离(2)两性氢氧化物[留意]Al(OH)3不溶于弱酸(如H2CO3)，也不溶于弱碱(如氨水)。(3)受热分解：2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O。3．制备Al(OH)3的三种方法方法一：可溶性铝盐溶液与过量氨水反应离子方程式：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)方法二：向可溶性偏铝酸盐溶液中通入过量CO2离子方程式：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)方法三：相互促进水解法(三)常见的铝盐1．硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。2．明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pHeq\a\vs4\al(＜)7(填“＜”“＞”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。3．明矾溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式(1)Al3＋恰好完全沉淀：2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。(2)SOeq\o\al(2－,4)恰好完全沉淀：Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋4OH－=2BaSO4↓＋AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(四)铝及其化合物之间的转化1．“铝三角”转化关系写出实现上述各步转化的离子方程式。(1)①eq\a\vs4\al(Al3＋＋3NH3·H2O=AlOH3↓＋3NH\o\al(＋,4))②Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓(2)Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(3)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O(5)①eq\a\vs4\al(AlO\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=AlOH3↓＋HCO\o\al(－,3))eq\a\vs4\al(或2AlO\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2AlOH3↓＋CO\o\al(2－,3))②AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓(6)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O2．含铝化合物转化关系的应用(1)推断离子共存问题①Al3＋与OH－及AlOeq\o\al(－,2)、COeq\o\al(2－,3)、S2－等弱酸根阴离子因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能共存。②AlOeq\o\al(－,2)与H＋、HCOeq\o\al(－,3)以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。(2)鉴别(利用滴加试剂依次不同，现象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，起先无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。(3)推断铝元素的存在形式可溶性铝盐与强碱(如NaOH)溶液反应，铝元素的存在形式1、Al2O3和Al(OH)3的两性例21．既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的化合物是()①NaHCO3②Al2O3③Al(OH)3④AlA．仅①②③ B．仅①④C．仅②③④ D．①②③④【答案】A例22．下列除去杂质的方法不正确的是()A．铁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO【答案】B【解析】氨水与Fe3＋和Al3＋均反应生成氢氧化物沉淀，不符合除杂的要求。[规律方法]含铝杂质的提纯方法利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去很多物质中的含铝杂质，如：(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液。(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。(3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液。(4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。2、“铝三角”转化关系的应用例23．下列各组物质，不能按a→b→c(“→”表示反应一步完成)关系转化的是()选项abcAAl2O3NaAlO2Al(OH)3BAlCl3Al(OH)3NaAlO2CAlAl(OH)3Al2O3DMgCl2Mg(OH)2MgO【答案】C【解析】氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳生成氢氧化铝，故A正确；氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠，故B正确；铝不能干脆生成氢氧化铝，故C错误；氯化镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁，氢氧化镁加热分解生成氧化镁，故D正确。例24．现有100mLMgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝2mol·L－1，c(Cl－)＝7mol·L－1，要使Mg2＋转化成Mg(OH)2并使Mg2＋和Al3＋分别开来，至少须要4mol·L－1的NaOH溶液()A．140mL B．120mLC．200mL D．80mL【答案】C[规律方法]可溶性铝盐与强碱反应的计算规律(1)求产物Al(OH)3的量。①当n(OH－)≤3n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝eq\f(1,3)n(OH－)；②当3n(Al3＋)＜n(OH－)＜4n(Al3＋)时，n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n(OH－)；③当n(OH－)≥4n(Al3＋)，n[Al(OH)3]＝0，无沉淀。(2)求反应物碱的量。①若碱不足(Al3＋未完全沉淀)，n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；②若碱使生成的Al(OH)3部分溶解，n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。3、Al2O3的提取与Al(OH)3的制备例25．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图所示，图中操作错误的是()A．④⑤ B．③④C．②⑤ D．①②【答案】A例26．试验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种试验方案：方案①Al→Al3＋→Al(OH)3方案②Al→AlOeq\o\al(－,2)→Al(OH)3方案③eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(Al→Al3＋,Al→AlO\o\al(－,2))))→Al(OH)3(1)用方案①制备Al(OH)3时运用的药品最好是铝屑、稀硫酸和氨水，不用氢氧化钠代替氨水的缘由是_______________________________________；写出该方案中有关的离子方程式：__________________________________________。(2)用方案②来制备Al(OH)3时，必需留意________的用量，以防止生成的Al(OH)3溶解。(3)三种方案中，你认为最好的是________(填序号)，缘由是______________________。【答案】(1)若用NaOH溶液沉淀Al3＋，终点不易限制，因为Al(OH)3会溶于过量的NaOH溶液，从而影响Al(OH)3的生成量2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(2)稀硫酸(3)③药品用量最少【解析】分析本题应从Al(OH)3的两性着手，过量的强酸、强碱均会降低Al(OH)3的产率，而Al3＋与AlOeq\o\al(－,2)反应制取Al(OH)3，则不存在该问题，故方案③最佳。七、用数形结合思想分析Al(OH)3的图像1．可溶性铝盐与强碱溶液反应的图像(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(Al3＋)溶液中至过量(如图1所示)现象先有白色沉淀产生，然后沉淀渐渐溶解书写离子方程式A→BAl3＋＋3OH－=Al(OH)3↓B→DAl(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(2)把铝盐(Al3＋)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量(如图2所示)现象先无明显现象，然后渐渐产生大量的白色沉淀书写离子方程式A→BAl3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2OB→CAl3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓图1图22．偏铝酸盐与强酸溶液反应的图像(1)把强酸溶液逐滴加入到AlOeq\o\al(－,2)溶液中至过量(如图3所示)现象先生成白色沉淀，随后沉淀渐渐溶解书写离子方程式A→BAlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓B→DAl(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O(2)向强酸溶液中逐滴加入AlOeq\o\al(－,2)溶液至过量(如图4所示)现象先无明显现象，反应一段时间后渐渐产生白色沉淀书写离子方程式A→B4H＋＋AlOeq\o\al(－,2)=Al3＋＋2H2OB→CAl3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓图3图43．把Ba(OH)2溶液逐滴加入到明矾溶液中至过量(如图5所示)O→A反应2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓＋K2SO4A→B反应2Al(OH)3＋K2SO4＋Ba(OH)2=BaSO4↓＋2KAlO2＋4H2O4．向等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量(如图6所示)O→A反应Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓A→B反应Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O图5图6[题点全练]1、有关Al(OH)3沉淀的图像分析例27.如图表示AlCl3溶液与NaOH溶液相互滴加过程中微粒的量的关系曲线，下列推断错误的是()A．①线表示Al3＋的物质的量的变更B．x表示AlCl3的物质的量C．③线表示Al(OH)3的物质的量的变更D．④线表示AlOeq\o\al(－,2)的物质的量的变更【答案】B例28、向肯定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，生成沉淀Al(OH)3的量随AlCl3加入量的变更关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中肯定能大量共存的是()A．a点对应的溶液中：Na＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、HCOeq\o\al(－,3)B．b点对应的溶液中：Na＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－C．c点对应的溶液中：Ag＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、Na＋D．d点对应的溶液中：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、I－、HCOeq\o\al(－,3)【答案】B【解析】向肯定量的NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液，先发生反应：Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，无沉淀生成，当溶液中的OH－反应完全后，发生反应：Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓，生成Al(OH)3沉淀的量随AlCl3加入量的增大而增大，当溶液中的AlOeq\o\al(－,2)反应完全后，再接着滴加AlCl3溶液，Al(OH)3沉淀的量保持不变。a点对应的溶液中氢氧化钠过量，Fe3＋和HCOeq\o\al(－,3)都不能大量存在，A项不符合题意；b点对应的溶液中溶质为NaCl、NaAlO2，AlOeq\o\al(－,2)、Na＋、S2－、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－可以大量共存，B项符合题意；c点对应的溶液中含有Cl－，Ag＋不能大量存在，C项不符合题意；d点对应的溶液中含有Al3＋，HCOeq\o\al(－,3)会与Al3＋发生相互促进的水解反应而不能大量共存，D项不符合题意。2、利用Al(OH)3图像进行计算例29、在200mL含Mg2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、Cl－的溶液中，逐滴加入5mol·L－1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。下列叙述不正确的是()A．x－y＝0.01molB．原溶液中c(Cl－)＝0.75mol·L－1C．原溶液的pH＝1D．原溶液中n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝5∶1【答案】B例30．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1mol·L－1Ba(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的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AlOeq\o\al(－,2)B．向D点溶液中通入CO2气体，马上产生白色沉淀C．原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2D．OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋8OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋3BaSO4↓＋4H2O【答案】D【解析】C点为BaSO4沉淀，其物质的量为3mol，此时铝元素以AlOeq\o\al(－,2)的形式存在，A正确；D点溶液溶质为Ba(AlO2)2，通入CO2气体，马上产生BaCO3和Al(OH)3沉淀，B正确；B点为Al(OH)3和BaSO4沉淀，此时Al(OH)3的物质的量为7mol－3mol＝4mol，故原混合液中有1molAl2(SO4)3，AlCl3物质的量为4mol－1mol×2＝2mol，即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2，C正确；OA段反应的离子方程式为2Al3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3Ba2＋＋6OH－=3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓，D错误。例31.向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150mL1mol·L－1HCl溶液，测得溶液中的某几种离子的物质的量的变更如图所示，则下列说法不正确的是()A．a曲线表示的离子方程式为AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓B．b和c曲线表示的离子反应是相同的C．M点时，溶液中沉淀的质量为3.9gD．原混合溶液中的COeq\o\al(2－,3)与AlOeq\o\al(－,2)的物质的量之比为1∶2【答案】D八、镁的性质及应用1．镁的物理性质(1)镁：镁是银白色有金属光泽的固体，密度较eq\a\vs4\al(小)，硬度较eq\a\vs4\al(低)、有延展性，是电和热的良导体。(2)镁合金：密度较eq\a\vs4\al(小)，硬度和强度都较eq\a\vs4\al(大)。2．镁的化学性质物质主要性质反应方程式镁与O2、N2反应2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO(发出刺眼白光)3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2与CO2反应2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C(燃烧，生成白色粉末和黑色固体)与非氧化性强酸反应Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑与沸水反应Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2↓＋H2↑氧化镁碱性氧化物MgO＋2H＋=Mg2＋＋H2O氢氧化镁中强碱Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O难溶于水Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓溶解度小于碳酸镁MgCO3＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋CO2↑[留意]①Mg在空气中燃烧得到的固体物质主要为MgO和少量Mg3N2及C的混合物；②Mg着火后，不行用CO2灭火；③由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3的小，故水垢的主要成分中含有的是Mg(OH)2，而非MgCO3。3．镁的用途镁合金用于制造火箭、导弹和飞机的部件镁制造信号弹和焰火氧化镁熔点高，可作耐高温材料4．从海水中提取镁(1)工艺流程(2)基本步骤及主要反应制熟石灰CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，CaO＋H2O=Ca(OH)2沉淀Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓酸化Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O蒸发结晶析出MgCl2·6H2O脱水在氯化氢气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁电解电解熔融氯化镁制得镁：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑1、镁及其化合物的性质和应用例32．Mg能在NO2中燃烧，产物为Mg3N2、MgO和N2。某科学小组通过试验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑，限用如图装置进行试验(夹持装置省略，部分仪器可重复运用)。(1)装置连接的依次为__________________(填字母)。(2)连接好仪器，装入药品前检验装置气密性的方法是___________________________。(3)装置A中盛装的干燥剂是________；装置F的作用是_________________________。(4)验证产物中存在Mg3N2的详细试验操作为___________________________________，确定产物中有N2生成的试验现象为________________________________________。(5)已知装置E中初始加入镁粉的质量为13.2g，在足量的NO2中充分燃烧，试验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0g，产生N2的体积为1120mL(标准状况)。写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：_____________________。【答案】(1)BAEAFC(D)(2)关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水中，对锥形瓶微热，若导气管口有气泡冒出，停止加热，导气管中进入一段水柱，表示气密性良好(3)无水CaCl2(或五氧化二磷等)除去NO2(4)取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝色装置C中收集到大量气体(答案合理即可)(5)11Mg＋4NO2eq\o(=,\s\up7(△))Mg3N2＋8MgO＋N2置C中收集到大量气体，则说明产物中有N2生成。(5)设生成Mg3N2的物质的量为xmol，生成MgO的物质的量为ymol，n(Mg)＝eq\f(13.2g,24g·mol－1)＝0.55mol，依据镁元素守恒，有3xmol＋ymol＝0.55mol；依据生成固体物质的总质量为21.0g，有100g·mol－1×xmol＋40g·mol－1×ymol＝21.0g，解得：x＝0.05，y＝0.4，再依据N2的物质的量为0.05mol，即可写出化学方程式：11Mg＋4NO2eq\o(=,\s\up7(△))Mg3N2＋8MgO＋N2。2、从海水中提镁例33．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800℃、604℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是()A．海水eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(电解))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(电解))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(灼烧))MgOeq\o(→,\s\up7(电解))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(电解))Mg【答案】D【解析】从经济效益上看，用石灰乳沉淀Mg2＋比用NaOH成本低，电解MgCl2比电解MgO成本低。例34．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：下列说法错误的是()A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应【答案】B九、铁的单质、氧化物和氢氧化物1．铁的存在2．铁的性质(1)物理性质颜色状态导电、导热性、延展性特性地壳含量银白色固体良好被磁铁吸引占第eq\a\vs4\al(4)位(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式)①与非金属反应与O2反应常温铁锈(成分为Fe2O3·xH2O)点燃3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃),\s\do5())Fe3O4与Cl2反应点燃2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3与S、I2反应Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS、Fe＋I2eq\o(=,\s\up7(△))FeI2②与H2O(g)反应3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋4H2。③与酸反应与H＋反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑与稀HNO3反应过量Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O少量3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O与浓H2SO4、浓HNO3反应常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2④与盐(Cu2＋、Fe3＋)反应Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋[留意]①铁与一般氧化剂(如S、HCl、FeCl3、CuSO4、I2等)反应时被氧化为Fe2＋，铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3、浓H2SO4等)反应时被氧化为Fe3＋。②在电化学中单质铁发生电极反应时生成Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋。3.生铁的冶炼(1)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。(2)设备：高炉。(3)主要反应①还原剂的生成：C＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))CO2，CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2CO；②铁的还原：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋3CO2；③造渣反应：CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3。4．铁的氧化物化学式FeOFe2O3Fe3O4俗称铁红磁性氧化铁色态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水铁的价态＋2价＋3价＋2价，＋3价与H＋反应的离子方程式FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2OFe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O共性高温时，都能被C、CO、H2、Al等还原剂还原，生成单质铁5．铁的氢氧化物化学式Fe(OH)2Fe(OH)3色态白色固体红褐色固体溶解性难溶于水难溶于水与盐酸反应Fe(OH)2＋2H＋=Fe2＋＋2H2OFe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O受热分解2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O制法可溶性亚铁盐与碱反应：Fe2＋＋2OH－=Fe(OH)2↓可溶性铁盐与碱反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓二者的关系空气中，Fe(OH)2能够特别快速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)36．Fe(OH)2的制备方法一：有机覆盖层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图1所示。方法二：还原性气体爱护法用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间视察到白色沉淀，如图2所示。方法三：电解法用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)，如图3所示。1、铁及其化合物的性质及应用例35.在肯定条件下，下列物质能与铁单质发生反应，其中能将铁元素从0价转变为＋3价的是()A．盐酸 B．稀硫酸C．稀硝酸 D．硫酸铜溶液【答案】C【解析】Fe与非氧化性酸(HCl、稀H2SO4)反应生成Fe2＋：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑；Fe与弱氧化剂(Fe3＋、Cu2＋)反应生成Fe2＋：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu。例36．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是()A．Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2OC．Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2OD．3Fe(OH)2＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O【答案】B【解析】Fe3O4与HNO3反应生成Fe3＋，正确的离子方程式为3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(－,3)=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。例37．肯定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量的4mol·L－1硝酸溶液充分反应，消耗硝酸溶液700mL，生成2.24LNO(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为()A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 D．Fe4O5【答案】C守恒可得，0.9mol×(3－a)＝0.1mol×(5－2)，解得a＝eq\f(8,3)，由化合物中正负化合价代数和为0可得eq\f(8,3)x＝2y，x∶y＝3∶4，故该氧化物的化学式为Fe3O4。[规律方法]铁的氧化物组成的推断方法设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝eq\f(m,56)∶eq\f(n,16)＝a∶b，若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO；若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3；若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4，或FeO与Fe2O3按物质的量比1∶1的混合物，或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3物质的量之比为1∶1，Fe3O4为随意值)。2、Fe(OH)2的制备例38．(1)下列各图示中，能较长时间视察到Fe(OH)2白色沉淀的是________。(2)用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。②除去蒸馏水中溶解的O2常采纳________的方法。③生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________。【答案】(1)①②③⑤(2)①稀硫酸、铁屑②煮沸③避开生成的Fe(OH)2沉淀接触O2(2)①Fe2＋易水解，要加入稀硫酸防止其水解；Fe2＋易被空气中的O2氧化，要加Fe粉防止Fe2＋被氧化。②气体的溶解度随温度上升而降低，所以煮沸后的水中溶解的O2较少。[规律方法]防止Fe(OH)2氧化的方法(1)将配制溶液的蒸馏水煮沸，驱除溶液中的氧气。(2)将盛有NaOH溶液的胶头滴管尖端插入试管的亚铁盐溶液底部，并渐渐挤出NaOH溶液。(3)在亚铁盐溶液上面充入爱护气，如H2、N2、稀有气体等。(4)在亚铁盐溶液上面加爱护层，如苯、植物油等。(5)用Fe作阳极，石墨作阴极，电解NaOH溶液，利用新产生的Fe2＋与OH－反应制取。十、“铁三角”及Fe2＋、Fe3＋的检验1．“铁三角”的转化关系(1)完成下列变更的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋转化条件①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋。②将FeCl3溶液滴入KI­淀粉溶液，溶液变蓝：2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋。③向FeCl2溶液中滴入H2O2：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。④FeSO4可使酸性KMnO4溶液褪色：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。⑤将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(2)“铁三角”转化关系的应用①推断离子能否共存Fe2＋eq\f(不共存,)NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、MnOeq\o\al(－,4)(H＋)。Fe3＋eq\f(不共存,)S2－、I－、SOeq\o\al(2－,3)。Fe3＋eq\f(不共存,)HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)等水解相互促进的离子。②盐溶液的配制与保存(3)物质的制备2．Fe2＋、Fe3＋的检验(1)Fe2＋的检验①eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))无现象eq\o(→,\s\up7(滴加氯水),\s\do5(或双氧水))溶液变红色，证明含有Fe2＋②eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液))产生白色絮状沉淀，快速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋③eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入K3[FeCN6]溶液))生成蓝色沉淀，证明有Fe2＋(2)Fe3＋的检验①eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，证明含有Fe3＋②eq\x(样品溶液)eq\o(→,\s\up7(加入氢氧化钠溶液))产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在(3)混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的检验①Fe3＋的检验a.eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加KSCN溶液))溶液变红色，说明含有Fe3＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(淀粉/KI试纸))试纸变蓝色，说明含有Fe3＋②Fe2＋的检验a.eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加酸性),\s\do5(KMnO4溶液))酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋b.eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加溴水))溴水褪色，说明含有Fe2＋c.eq\x(混合溶液)eq\o(→,\s\up7(滴加K3[FeCN6]溶液))生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋[留意]在水溶液中Fe2＋——浅绿色、Fe3＋——棕黄色。1、“铁三角”转化关系的应用例39．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是()①氯气②NaCl溶液③KMnO4溶液④稀硝酸⑤盐酸⑥NaNO3溶液A．①②③ B．①③④C．②④⑤ D．②⑤⑥【答案】D【解析】强氧化剂Cl2、KMnO4溶液、稀HNO3等，可以把Fe2＋氧化成Fe3＋。例40．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是()A．若无固体剩余，则溶液中肯定有Fe3＋B．若有固体存在，则溶液中肯定有Fe2＋C．若溶液中有Cu2＋，则肯定没有固体析出D．若溶液中有Fe2＋，则肯定有Cu析出【答案】B例41．Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋较完全地形成氢氧化物沉淀的pH分别为6.7、3.7、4.6。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质离子，为除去这些离子制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是()A．NaOH溶液 B．氨水C．KMnO4、ZnCO3 D．H2O2、ZnO【答案】D【解析】由于Fe2＋沉淀所需pH比Zn2＋大，应首先将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调整溶液的pH使Zn2＋还不沉淀时Fe3＋已沉淀完全。氧化剂H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，ZnO能消耗溶液中的H＋且不引入新的杂质离子，故D项符合要求。[规律方法]混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2其中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(2)除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3其中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。(3)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。(4)除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。2、Fe2＋、Fe3＋的检验例42．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下试验操作时，最佳依次为()①加入足量氯水②加入足量酸性KMnO4溶液③加入少量NH4SCN溶液A．①③ B．③②C．③① D．①②③【答案】C【解析】用NH4SCN检验Fe3＋是否存在，用氯水将Fe2＋转化为Fe3＋进行检验Fe2＋的存在。例43．某溶液中可能存在Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋，加入NaOH溶液，起先时有白色絮状沉淀生成，白色沉淀快速变成灰绿色，最终变成红褐色。下列结论正确的是()A．肯定有Fe2＋，肯定没有Fe3＋、Mg2＋B．肯定有Fe3＋，肯定没有Fe2＋、Mg2＋C．肯定有Fe3＋，可能有Fe2＋，肯定没有Mg2＋D．肯定有Fe2＋，可能有Mg2＋，肯定没有Fe3＋【答案】D例44．将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中，向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色。下列有关说法错误的是()A．容器中可能有固体残渣B．所得溶液中肯定存在Fe2＋C．反应过程中水的电离程度增大D．再加入铜后，溶液红色渐渐褪去【答案】A【解析】所得溶液中滴入KSCN溶液后变红色，说明会有Fe3＋，则Cu不存在。[易错易混]检验Fe2＋和Fe3＋时的留意事项（1）检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中新制氯水可能氧化SCN－。（2）Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰。十一、金属材料与金属矿物的开发利用1．合金(1)概念及性质(2)留意事项①常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。②合金的物理性质相比于成分金属有所变更，但合金中各成分金属的化学性质仍旧不变。③并非全部的金属都能形成合金。当一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时，这两种金属则不能形成合金。2．常见金属材料(1)黑色金属材料——钢铁①eq\a\vs4\al(钢)是用量最大，用途最广的合金。②钢依据化学成分碳素钢依据含碳量凹凸分中碳钢低碳钢高碳钢合金钢(2)有色金属材料——铜和铝①我国运用最早的合金是青铜，常见的铜合金有黄铜和白铜。②铝合金。3．金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在(2)金属冶炼的一般步骤(3)金属冶炼的实质金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－=M(写反应通式，用M表示金属)。(4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)4．铝热反应试验装置试验现象①镁带猛烈燃烧，放出肯定的热，并发出刺眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生猛烈反应；②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中试验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2Fe＋Al2O3原理应用①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等1、属矿物的开发利用例45．下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质MgB．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质AlC．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu【答案】B例46．明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定，毁罐取出……即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是()A．倭铅是指金属锌和铅的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶炼Zn的过程中有氧化还原反应发生D．该冶炼锌的方法属于热还原法【答案】A例47．用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：2Al＋4BaOeq\o(,\s\up7(高温))3Ba↑＋BaO·Al2O3常温下Al的金属性比Ba的金属性______(填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要缘由是________(填字母)。A．高温时Al的活泼性大于BaB．高温有利于BaO分解C．高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定D．Ba的沸点比Al的低[规律方法]金属活动性与冶炼方法的关系2、合金的组成与性质例48．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是()A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高B．此合金能全部溶解于稀盐酸中C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小【答案】B【解析】镁铝合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度比它的各成分金属的硬度大，合金的化学性质与各成分金属的化学性质基本相同。例49．球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。试验室测定化合物X的组成试验如下：eq\x(\a\al(化合物X,18.0g))eq\o(→,\s\up7(足量空气),\s\do5(高温煅烧))eq\x(固体Ⅰ)eq\o(→,\s\up7(过量盐酸),\s\do5())eq\x(溶液甲)eq\o(→,\s\up7(足量Cl2),\s\do5())eq\x(溶液乙)eq\o(→,\s\up7(加热、蒸发),\s\do5(灼烧))eq\x(\a\al(固体2,24.0g))下列说法不正确的是()A．固体2是氧化铁B．X的化学式可以表示为Fe3CC．溶液甲中可能含有Fe3＋D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成【答案】B十三、铜及其化合物1．单质铜(1)物理性质紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面渐渐形成一层绿色的铜锈。有关化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3。②写出下列化学方程式：铜在空气中加热：2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO；铜丝在硫蒸气中反应：2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S。2．铜