2024高考化学二轮复习第一部分专题序曲篇学案

PAGEPAGEPAGE1第一部分专题序曲篇[编者按]元素及其化合物学问是化学最基础的主干学问，是高考命题的载体和切入点，基于“元素及其化合物”的学科基础地位，故将本部分内容作为二轮复习的序曲篇置于起始位置。“元素及其化合物”在高考中既可以进行单独考查，也可以渗透到概念题、基本理论题、试验题中进行考查。探讨近几年的高考试题可以看出命题有以下特点：(1)为基本概念、基本理论、化学试验的考查供应背景和载体；在生产、生活的真实背景下找寻化学可以说明或解决的设问点。(2)试题主要以离子反应与推断、化学反应式的书写、氧化还原反应规律的应用、物质的检验提纯、化学工业流程等题型来考查。(3)与元素周期表、元素周期律结合考查更加紧密，是“位—构—性”学问的完备诠释。一、“元素及其化合物”考什么、怎么备考eq\a\vs4\al(一金属元素及其化合物)[考什么]1．命题的重点仍将是钠及其化合物(特殊是Na2O2、Na2CO3、NaHCO3)的性质、铝及其化合物的两性、铁及其化合物的性质、Fe2＋与Fe3＋之间的转化关系、铜的冶炼及Cu(OH)2的性质等。2．高考试题将会在选择题中以离子方程式、氧化还原反应、物质的鉴别与分别等角度考查金属元素及其化合物的性质，也会在非选择题中以金属元素的性质为载体，通过化工流程题、试验题考查考生运用金属元素的有关学问分析解决问题的实力。[怎么备考]1．针对繁杂、零碎、分散，学生难以系统驾驭和运用的学问，依据“学问主线、学问点、学问网”的方式，将学问结构化、网络化、系统化，依据“由线引点，由点连网，由网成体(立体)”的程序进行复习，驾驭金属元素化合物的基本思路和方法，驾驭单质及其化合物的性质，留意物质的特殊性质。2．金属与酸的相关计算以及涉及金属及其化合物学问的混合计算是难点，与计算结合，既巩固、加深对物质性质的理解和运用，又可提高分析和计算实力，是复习好金属学问的重要一环。[特殊关注]过渡金属元素成为高考命题热点纵观近几年高考化学试题，在元素及其化合物的综合考题中涉及过渡金属元素的有很多，而且呈逐年增加的趋势。除了铁、铜正常考查外，在工业或生活应用比较广的钛、钒、铬、锰、钴等常常涉及。这些题常常结合化工工艺流程、化学试验、最新科技发展成果等，依据流程图中涉及的化学学问、化学原理设计问题，结合图表考查考生的信息获得实力、对比分析实力和理论联系实际的实力。这些题目的着眼点看起来比较高深，好像与中学教学实际相脱节，但是细分析都是考查常规操作、元素化合物学问、化学反应原理等常规学问。在复习备考时，要关注热点学问和最新科技发展，兼顾基础学问，突出实力的考查和培育。对于这类题目，要细致审题，细致阅读，分割联系，理解信息，驾驭信息，运用信息，运用恰当的方法和技巧、综合题目所给信息和中学化学学问解答。(二)非金属元素及其化合物[考什么]1．熟识和驾驭重要的非金属元素(包括Cl、Br、N、S、C、H、O、Si等)单质及其化合物的性质以及它们之间存在的相互转化关系。2．几种重要气体(包括H2、O2、CO2、Cl2、SO2、NH3以及NO2、NO等)的制取与净化、阴离子(包括Cl－、Br－、I－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－)和NHeq\o\al(＋,4)的检验、喷泉试验等是试验原理的基础，也是非金属元素专题的重要内容。3．物质的工业制备及有关环境爱护问题、碳的化合物及有关的温室效应、微量非金属元素与作物生长和人体健康的相关学问等，成为化学学问与工农业生产和日常生活相联系的纽带，也是近年高考命题的热点问题。4．非金属元素化合物的有关试验是高考命题的主要内容。[怎么备考]1．对非金属元素学问的梳理，要以网络形式找出各学问点的内在联系，运用物质结构、元素周期律的有关理论找出相关物质的共性与异性及规律，尽可能加强理解，削减死记硬背，把学问“盘熟”“盘活”。要将几种重要的非金属元素化合物(如几种重要气体等)的性质融合到气体的制备、物质的鉴别、分别等试验原理中去，可以削减高考试验题中答题的盲目性。2．用有关理论说明无机非金属材料和中学教材中不常见的非金属元素相关物质的结构与性质，也备受命题者青睐。平常要学会从大量信息中抓主要信息，用熟识的信息解除不熟识的信息。二、复习“元素及其化合物”需必备的理论支撑1．为何将元素周期表、周期律前置复习(1)学问相通，由特性到共性的升华复习完典型金属、非金属元素后，紧接着复习元素周期表、元素周期律的学问，由点上升到面，学问嫁接水到渠成，同时元素周期律的理论又能指导详细元素化合物的学问，二者相辅相成。(2)考查相连，位—构—性的完备诠释元素周期表、元素周期律一般在选择题中考查，近几年大多是依据元素周期表和原子结构推出元素，依据元素性质推断原子半径、最高价氧化物对应水化物的酸(碱)性的强弱、非金属气态氢化物的稳定性、单质与水或H2的反应等。解题思路：信息→元素→金属性和非金属性关系→解答(位、构、性的关系)。有时也会结合元素化合物学问考查元素性质。因此编者打破固有复习依次，将金属元素、非金属元素和元素周期表、元素周期律放在一起复习，二者相辅相成，学问连接更加紧密，更能深刻理解“位—构—性”这一核心要点。2．金属元素与非金属元素的原子结构金属元素非金属元素最外层电子数一般<4个，第ⅣA、ⅤA、ⅥA族个别元素除外一般≥4个，H、He、B除外化合价正价正价、负价都可能，F除外原子半径同一主族元素：r金属>r非金属3.金属、非金属元素在元素周期表中的位置在运用的含118种元素的元素周期表中：金属元素共95种，位于“硼—砹分界线”的左下方；非金属元素共有23种，位于“硼—砹分界线”的右上方(H除外，含硼—砹分界线上的元素)。第1讲金属元素及其化合物第1课时宏观角度——抓共性、理线索，形成规律认知一、金属元素及其化合物的共性学问1．金属元素的共性(1)从化学性质来看，在化学反应中金属元素的原子易失电子，表现出还原性，其单质常作还原剂。(2)从物理性质来看主要是：①金属单质一般具有金属光泽，大多数金属为银白色；②金属除汞在常温时为液态外，其他金属单质在常温时都呈固态；③金属的密度一般较大，熔点较高；④金属大都具有延展性，能够传热、导电。2．金属元素形成的化合物(1)金属氧化物化学式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3分类碱性氧化物过氧化物碱性氧化物两性氧化物碱性氧化物碱性氧化物颜色状态白色固体淡黄色固体白色粉末白色固体黑色粉末红棕色粉末与水作用反应生成NaOH反应生成NaOH和O2与水缓慢反应生成Mg(OH)2不溶于水，也不与水反应与酸作用反应生成钠盐和水反应生成钠盐、水和氧气反应生成镁盐和水反应生成铝盐和水反应生成亚铁盐和水反应生成铁盐和水氧化性除Na2O2外，氧化性很弱，通常不能用还原剂还原可用C、CO、Al、H2等还原，生成单质铁其他反应与CO2反应生成Na2CO3与CO2反应生成Na2CO3和O2与NH4Cl溶液反应与强碱反应生成偏铝酸盐与氧化性酸反应生成铁盐—(2)金属氢氧化物化学式NaOHAl(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2颜色状态白色固体白色胶状沉淀红褐色沉淀白色沉淀蓝色沉淀稳定性稳定，加热不分解加热分解成Al2O3和H2O加热分解成Fe2O3和H2O不稳定，易被氧化成Fe(OH)3易分解成CuO和H2O与酸反应均易与酸反应生成对应的盐，若为氧化性酸，则Fe(OH)2还要被氧化其他反应与盐、Cl2、Al、Si、Al(OH)3反应与强碱溶液反应—具有还原性新制Cu(OH)2悬浊液被醛基还原(3)含金属离子盐的检验①用NaOH溶液检验Cu2＋产生蓝色沉淀Fe3＋产生红褐色沉淀Fe2＋先产生白色沉淀，然后快速变成灰绿色，最终变为红褐色Al3＋产生白色沉淀，接着加入NaOH溶液，白色沉淀又会溶解NHeq\o\al(＋,4)共热生成使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体②焰色反应K＋火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)Na＋火焰呈黄色③特殊检验法Fe3＋加入KSCN溶液呈红色Fe2＋加入KSCN溶液无现象，滴加新制氯水或双氧水后溶液呈红色二、金属元素及其化合物的学问线索1．驾驭常见金属元素及其化合物的对应关系单质氧化物对应的碱对应的盐NaNa2ONaOH钠盐(NaCl、Na2CO3、NaHCO3)MgMgOMg(OH)2镁盐(MgCl2)AlAl2O3Al(OH)3铝盐(AlCl3)、偏铝酸盐(NaAlO2)FeFeO、Fe2O3Fe(OH)2、Fe(OH)3亚铁盐(FeCl2)、铁盐(FeCl3)2.形成“单质→氧化物→对应的碱→对应的盐”的思维线索(以金属钠为例)考法一元素化合物的性质与用途1．(2024·全国卷Ⅱ)化学与生活亲密相关。下列说法错误的是()A．碳酸钠可用于去除餐具的油污B．漂白粉可用于生活用水的消毒C．氢氧化铝可用于中和过多胃酸D．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查解析：选DNa2CO3水溶液显碱性，能用于洗涤油污，A项正确；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，能杀灭生活用水中的细菌，B项正确；Al(OH)3是弱碱，可用于中和过多胃酸，C项正确；BaCO3能与人体胃液中的盐酸反应生成可溶性钡盐，有毒，不能用于胃肠X射线造影检查，D项错误。2．(2024·江苏高考)下列有关物质性质的叙述肯定不正确的是()A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液显红色B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体C．NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D．Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2解析：选AFe3＋遇SCN－溶液显红色，A项错误。3．(2024·全国卷Ⅲ)化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是()选项化学性质实际应用AAl2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火B铁比铜金属性强FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板C次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物DHF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记解析：选BA项，Al2(SO4)3与NaHCO3在溶液中能发生水解相互促进反应，生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，能灭火；B项，2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2，只能说明还原性Cu强于Fe2＋，无法说明Fe与Cu的金属性强弱；C项，次氯酸盐具有强氧化性，可以漂白织物；D项，氢氟酸与玻璃的主要成分SiO2反应，生成SiF4气体和水，故氢氟酸可以刻蚀玻璃。考法二选择题中与试验、化工流程相结合考查4．(2024·全国卷Ⅰ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采纳湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是()A．合理处理废旧电池有利于爱护环境和资源再利用B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠解析：选D合理处理废旧电池有利于爱护环境和资源再利用，LiFePO4中含有Li和Fe元素，正极片碱溶所得滤液中含有Al元素，A、B项正确；Fe2＋能被HNO3氧化为Fe3＋，Fe3＋遇到碱液后沉淀，而另一种金属离子(Li＋)遇到Na2CO3后沉淀，C项正确；Li2SO4易溶于水，用Na2SO4代替Na2CO3，不能形成含Li沉淀，D项错误。5．(2024·全国卷Ⅱ)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下试验：①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4解析：选CA项中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生；NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应，最终不会有固体剩余；B项中，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀盐酸，AgCl仍不溶解；C项中，Na2SO3溶于水，BaCO3不溶于水，BaCO3能溶于稀盐酸：BaCO3＋2HCl=BaCl2＋H2O＋CO2↑，Na2SO3、BaCO3均能与稀H2SO4反应：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O、BaCO3＋H2SO4=BaSO4＋H2O＋CO2↑；D项中，CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。6．(2015·全国卷Ⅰ)下列试验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是()选项试验现象结论A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，溶液呈血红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋B将铜粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中溶液变蓝、有黑色固体出现金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸细致打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D将0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4溶液先有白色沉淀生成，后变为浅蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小解析：选DA．稀硝酸与过量铁粉发生的反应分两步进行，先发生反应：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，过量的铁粉再与Fe(NO3)3发生反应：Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，充分反应后滴加KSCN溶液，溶液不会变为血红色，试验现象错误，故A不正确；B.铜粉与Fe2(SO4)3溶液发生反应：Cu＋Fe2(SO4)3=CuSO4＋2FeSO4，试验现象为溶液变蓝色，但是没有黑色固体出现，该试验能说明Fe3＋的氧化性比Cu2＋强，不能说明金属铁比铜活泼，因为铁没有置换出铜单质，故B不正确；C.用砂纸细致打磨铝箔，能将铝箔表面的致密的氧化铝薄膜除去，但是在酒精灯上加热后，铝和空气中的氧气又生成了氧化铝，因为氧化铝的熔点高于铝的熔点，而氧化铝在铝的表面，所以加热铝箔的时候铝失去光泽，铝熔化但是不会滴落，试验现象不正确，故C不正确；D.将MgSO4溶液滴入NaOH溶液中发生反应：MgSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Mg(OH)2↓，有白色沉淀产生，再滴加CuSO4溶液，白色沉淀转化为浅蓝色沉淀，发生反应为CuSO4＋Mg(OH)2Cu(OH)2＋MgSO4，因为Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的溶度积小，发生了沉淀的转化，故D正确。7．(2015·全国卷Ⅱ)用如图所示装置进行下列试验：将①中溶液滴入②中，预料的现象与实际相符的是()选项①中物质②中物质预料②中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠混合溶液马上产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液渐渐褪色解析：选DA项，Na2CO3和NaOH的混合溶液中滴加稀盐酸，稀盐酸先与NaOH发生中和反应，再与Na2CO3分步发生反应：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，因此起先阶段滴加稀盐酸，②中不产生气泡；B项，常温下，浓硝酸与铝条发生钝化，铝条表面生成致密的氧化铝薄膜，阻挡内层铝与浓硝酸接着反应，②中视察不到产生红棕色气体；C项，将AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中，由于NaOH过量，发生的反应为AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，得不到大量白色沉淀；D项，酸性KMnO4溶液具有强氧化性，H2C2O4溶液具有较强的还原性，二者发生氧化还原反应：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由于MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，②中酸性KMnO4溶液渐渐褪色。考法三综合试验、无机化工流程中的综合考查8．(2024·全国卷Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：(1)晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]eq\o(=,\s\up7(光照))2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；显色反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按如图所示装置进行试验。①通入氮气的目的是_________________________________________________。②试验中视察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此推断热分解产物中肯定含有________、________。③为防止倒吸，停止试验时应进行的操作是__________________________________________________________________________________________________________。④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。①称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是________________________________________________。②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为__________________________。解析：(1)显色过程是Fe2＋和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，反应的化学方程式为3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4(2)①空气中含有O2，为防止Fe2＋被O2氧化，应先通入N2，隔绝空气，且使反应产生的气体全部进入后续装置。②B中澄清石灰水变浑浊，证明分解过程中产生CO2；F中澄清石灰水变浑浊，E中固体变为红色，说明E中发生反应：CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2，所以分解产物中肯定含有CO。③试验结束时，为了防止倒吸，应先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。④检验Fe2O3的方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。(3)①滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色。②加入锌粉后将Fe3＋还原为Fe2＋，再用KMnO4溶液滴定，将Fe2＋氧化为Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)转化为Mn2＋，可得关系式：5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)，已知n(MnOeq\o\al(－,4))＝(cV×10－3)mol，则n(Fe2＋)＝(5cV×10－3)mol，m(Fe2＋)＝(5cV×10－3×56)g，该晶体中铁的质量分数w(Fe)＝eq\f(5cV×10－3×56g,mg)×100%＝eq\f(5cV×56,m×1000)×100%。答案：(1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置②CO2CO③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3(3)①粉红色出现②eq\f(5cV×56,m×1000)×100%9．(2024·江苏高考)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图：(1)焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液汲取过量SO2的离子方程式为________________________________________________________________________。(2)添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变更曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃硫去除率＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(焙烧后矿粉中硫元素总质量,焙烧前矿粉中硫元素总质量)))×100%①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于________。②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要缘由是____________________________________。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由________(填化学式)转化为________(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝________。解析：(1)NaOH汲取过量SO2的离子方程式为SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)。(2)①由已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃，不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于杂质FeS2。②700℃焙烧时，FeS2中的硫元素生成SO2，添加CaO后，SO2会与CaO、O2反应生成CaSO4而留在矿粉中。(3)用NaOH溶液碱浸后，Al2O3、SiO2溶解，转化为NaAlO2和Na2SiO3，通入过量CO2后，NaAlO2与CO2、H2O反应转化为Al(OH)3。(4)Fe2O3与FeS2在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，发生反应的化学方程式配平为16Fe2O3＋FeS2eq\o(=,\s\up7(焙烧),\s\do5())11Fe3O4＋2SO2↑，可得关系式FeS2～16Fe2O3，则理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝1∶16。答案：(1)SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)(2)①FeS2②硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中(3)NaAlO2Al(OH)3(4)1∶1610．(2024·全国卷Ⅱ)某班同学用如下试验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取肯定量氯化铁、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__________________________________________________。(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__________________________________________________________________________________________________。(3)乙组同学认为甲组的试验不够严谨，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________________________________________________________________________。(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支试管中进行如下试验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②其次支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。试验②检验的离子是______(填离子符号)；试验①和③说明：在I－过量的状况下，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________。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为______________________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的缘由是__________________________；生成沉淀的缘由是________________________________________________________(用平衡移动原理说明)。解析：(1)Fe2＋具有很强的还原性，易被空气中的O2氧化为Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋，Cl2被还原为Cl－，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)O2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，解除O2对试验的影响。(4)KI溶液与FeCl3溶液反应的离子方程式为2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是检验Fe2＋的试剂。试验③溶液变红，说明溶液中仍存在Fe3＋，由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。(5)酸化的FeCl2溶液与H2O2反应，Fe2＋被氧化为Fe3＋，H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋对H2O2的分解起催化作用，当反应一段时间后，会发生反应：2H2O2eq\o(=,\s\up7(Fe3＋))2H2O＋O2↑，故溶液中产生气泡。由于H2O2分解反应放热，促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最终出现Fe(OH)3红褐色沉淀。答案：(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)隔绝空气(解除氧气对试验的影响)(4)Fe2＋Fe3＋可逆反应(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动第2课时微观角度——明特性、知特征，突破高考题点考点一“活泼”金属的代表——钠[知能强化]一、树立转化思想——成体系1．形成学问“面”2．驾驭重要“点”(1)钠与水反应的离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。(2)Na2O2分别与H2O和CO2反应的化学方程式：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(3)向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸的离子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=eq\a\vs4\al(HCO\o\al(－,3))、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑。(4)向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2的化学方程式：Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3↓。(5)NaHCO3溶液与过量澄清石灰水反应的离子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O。(6)NaHCO3溶液与少量澄清石灰水反应的离子方程式：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。二、深化学问实力——攻重难1．金属钠与可溶性盐溶液反应的一种思维模式2．钠的性质的两点留意(1)Na及其化合物发生焰色反应时火焰颜色均为黄色，且该变更为物理变更。鉴别Na、K利用焰色反应，二者混合时鉴别K元素要隔着蓝色钴玻璃。(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肯定相等。3．碳酸钠和碳酸氢钠性质的三点应用(1)Na2CO3和NaHCO3的鉴别①热稳定性不同②和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)③阴离子不同④溶液的酸碱性(2)Na2CO3与NaHCO3的相互转化(3)混合物的除杂混合物除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液4.过氧化钠结构与性质的四点防范(1)Na2O2的电子式为，阴阳离子个数比为1∶2。(2)1molNa2O2与足量水或二氧化碳的反应中转移的电子数目均为1mol，即反应中水或二氧化碳既不作氧化剂，也不作还原剂。(3)肯定量的Na2O2与肯定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可看作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。(4)Na2O2投入品红溶液中，因其有强氧化性，可使品红溶液褪色，Na2O2投入无色酚酞溶液中，溶液先变红后褪色。5．钠及其化合物的五大用途物质性质用途钠钠具有较强的还原性用于冶炼钛、锆、铌等金属NaOHNaOH能与油脂反应生成高级脂肪酸钠用于制取肥皂NaHCO3(小苏打)NaHCO3受热分解，能与酸反应生成CO2用作焙制糕点的膨松剂、胃酸中和剂Na2CO3(苏打)Na2CO3水解使溶液显碱性用热的纯碱溶液洗涤油污Na2O2Na2O2与H2O、CO2反应均生成O2作供氧剂三、拓展认知层面——备高考1．钾及其重要化合物钾的活泼性超过钠，钾与O2反应除生成K2O2外，还生成KO2(超氧化钾)。KO2的阴离子为Oeq\o\al(－,2)，有极强的氧化性，与H2O、CO2的反应分别为2KO2＋2H2O=2KOH＋H2O2＋O2↑、4KO2＋2CO2=2K2CO3＋3O2。2．钙及其重要化合物(1)钙①与水反应生成H2：Ca＋2H2O=Ca(OH)2＋H2↑。②在空气中燃烧：Ca＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CaO2、3Ca＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Ca3N2。(2)CaO2①溶于酸生成H2O2：CaO2＋2H＋=Ca2＋＋H2O2。②与水反应：2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑。③在碱性条件下，CaCl2与H2O2反应可制得CaO2。(3)草酸钙(CaC2O4)CaC2O4难溶于水，但溶于盐酸：CaC2O4＋2H＋=Ca2＋＋CO↑＋CO2↑＋H2O。[针对训练]1．(2025届高三·信阳诊断)下列各组物质与其用途的关系不正确的是()A．过氧化钠：供氧剂B．烧碱：治疗胃酸过多的一种药剂C．小苏打：发酵粉的主要成分D．明矾：净水剂解析：选B烧碱碱性很强，不能用于治疗胃酸过多，氢氧化铝可以用作胃酸中和剂。2．(2024·聊城模拟)某化学爱好小组的同学，在学习了钠的性质后，用小刀切割了一小块钠，然后放入盛有空气的集气瓶中，充分燃烧后发觉瓶壁上有黑色固体附着，下面是该爱好小组的几点推想，你认为不合理的是()A．黑色固体是碳B．钠在燃烧时只发生了一个反应C．钠在金属活动性依次中排在镁前面，所以钠能与二氧化碳反应(已知：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C)D．钠保存在煤油中，可能滤纸没有完全吸干煤油，煤油不完全燃烧产生碳解析：选B该题首先要从钠的保存、空气的组成等多方面分析黑色固体的来源，钠及其化合物没有黑色的，所以黑色物质所含元素只能来自煤油或空气，所以只有选项B不合理。3．某自然碱的化学式可表示为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O，取少量该物质溶于水得稀溶液，在溶液中逐滴滴加稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是()A．HCOeq\o\al(－,3)＋2COeq\o\al(2－,3)＋5H＋=3CO2↑＋3H2OB．HCOeq\o\al(－,3)＋3COeq\o\al(2－,3)＋7H＋=4CO2↑＋4H2OC．2HCOeq\o\al(－,3)＋COeq\o\al(2－,3)＋4H＋=3CO2↑＋3H2OD．COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)解析：选CA选项，当滴入稀盐酸部分过量时，反应的离子方程式为HCOeq\o\al(－,3)＋2COeq\o\al(2－,3)＋5H＋=3CO2↑＋3H2O，正确；B选项，当加入过量的盐酸时，HCOeq\o\al(－,3)与COeq\o\al(2－,3)都完全反应，离子方程式为HCOeq\o\al(－,3)＋3COeq\o\al(2－,3)＋7H＋=4CO2↑＋4H2O，正确；C选项，COeq\o\al(2－,3)没有完全反应，HCOeq\o\al(－,3)不会先反应，错误；D选项，当滴入盐酸少量时，COeq\o\al(2－,3)优先反应生成HCOeq\o\al(－,3)，离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，正确。4．(2024·遂宁模拟)为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，精确称量wg样品进行试验，下列试验方法所对应的试验方案和测量数据合理(除w外)的是()选项试验方法试验方案测量数据A滴定法将样品配成100mL溶液，取10mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰汲取碱石灰增重C重量法样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸减轻的质量D量气法将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气排水体积解析：选AB项，测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，错误；C项，样品中加入足量盐酸，烧瓶内物质的质量增加而不是减轻，错误；D项，因部分CO2能溶解到水里，且与水反应生成H2CO3，故排出水的体积并不是CO2的体积，错误。考点二“两性”金属的代表——铝[知能强化]一、树立转化思想——成体系1．形成学问“面”2．驾驭重要“点”(1)Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式分别为2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(2)Al与Fe2O3发生铝热反应的化学方程式：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe。(3)Al2O3与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。(4)Al(OH)3与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式分别为Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(5)AlCl3与过量NH3·H2O、NaOH溶液反应的离子方程式分别为Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋eq\a\vs4\al(3NH\o\al(＋,4))、Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(6)NaAlO2与少量盐酸或过量盐酸反应的离子方程式分别为AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓、AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O。(7)向NaAlO2溶液中通入少量CO2或过量CO2的离子方程式分别为2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋eq\a\vs4\al(CO\o\al(2－,3))、AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(8)用离子方程式写出泡沫灭火器的灭火原理[Al2(SO4)3溶液与NaHCO3溶液反应]：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。(9)AlCl3溶液与NaAlO2溶液反应的离子方程式为Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓。(10)NaAlO2溶液与NaHCO3溶液不能大量共存的缘由(用离子方程式表示)：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋eq\a\vs4\al(CO\o\al(2－,3))。二、深化学问实力——攻重难1．明辨“钝化”的一个误区很多考生误以为Fe、Al常温下遇浓硝酸、浓硫酸不反应，其实是发生了氧化还原反应，只是在金属的表面生成了一层致密的氧化物薄膜，阻挡了反应的进一步发生，这就是“钝化”。所以，铝虽然是活泼金属，但抗腐蚀性能特别强。2．知道Al(OH)3制备的两种常用方法方法一：可溶性铝盐与过量氨水反应：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，制备时一般不用强碱溶液，缘由是生成的Al(OH)3能溶于强碱，强碱的用量不易限制。方法二：偏铝酸盐溶液中通入过量CO2：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(留意生成的是HCOeq\o\al(－,3)而不是COeq\o\al(2－,3))。制备时一般不用强酸溶液，缘由是生成的Al(OH)3能溶于强酸，强酸的用量不易限制。3．驾驭“铝三角”转化的三点应用(1)物质的分别与提纯①利用Al能溶于强碱溶液，分别Al与其他金属的混合物。②利用Al2O3能溶于强碱溶液，分别Al2O3与其他金属氧化物的混合物。③利用Al(OH)3能溶于强碱溶液，分别Al3＋与其他金属阳离子。(2)推断离子共存①Al3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq\o\al(－,2)因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。②AlOeq\o\al(－,2)与H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋、HCOeq\o\al(－,3)等不能大量共存。(3)物质的鉴别(利用滴加依次不同，现象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液的现象：先生成白色沉淀，后沉淀溶解；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液的现象：起先无沉淀，后生成白色沉淀，接着滴加AlCl3溶液，沉淀不溶解。②向NaAlO2溶液中滴加盐酸的现象：先生成白色沉淀，后沉淀溶解；向盐酸中滴加NaAlO2溶液的现象：起先无沉淀，后生成白色沉淀，接着滴加NaAlO2溶液，沉淀不溶解。4．熟知铝及其化合物的四条重要用途物质性质用途铝铝有还原性，与氧化铁反应放出大量的热用于焊接钢轨氢氧化铝Al(OH)3能与胃酸(HCl)发生中和反应用作抗酸药物明矾明矾中的Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，具有强吸附性用作净水剂(混凝剂)明矾、小苏打小苏打(NaHCO3)与明矾[KAl(SO4)2·12H2O]反应生成大量CO2用作泡沫灭火器三、拓展认知层面——备高考1．锌及其化合物(1)Zn与盐酸反应：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；与NaOH溶液反应：Zn＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋H2↑。(2)ZnO——两性氧化物ZnO＋2H＋=Zn2＋＋H2O；ZnO＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋H2O。(3)Zn(OH)2——两性氢氧化物Zn(OH)2＋2H＋=Zn2＋＋2H2O；Zn(OH)2＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋2H2O。2．铬的氧化物与氢氧化物(1)Cr2O3——两性氧化物Cr2O3＋6H＋=2Cr3＋＋3H2O；Cr2O3＋2OH－=2CrOeq\o\al(－,2)＋H2O。(2)Cr(OH)3——两性氢氧化物Cr(OH)3＋3H＋=Cr3＋＋3H2O；Cr(OH)3＋OH－=CrOeq\o\al(－,2)＋2H2O。[针对训练]题组一铝及其化合物的性质与应用1．(2024·芜湖模拟)铝是一种低毒金属元素，它并非人体须要的微量元素，食用后不会导致急性中毒，但食品中铝的含量超过国家标准就会对人体造成危害。下列关于铝元素的说法正确的是()A．铝在空气中不易氧化是因为其性质不活泼B．氢氧化铝可与胃酸反应，常用作中和胃酸的药物C．明矾可用于饮用水的杀菌消毒D．硫酸铝铵常用作面粉膨化剂，该物质不溶于水解析：选BA项，铝在空气中会与O2反应生成致密的氧化物薄膜；C项，明矾溶于水生成Al(OH)3胶体，具有吸附色素和杂质的性能，通常用作净水剂，但不能用于杀菌消毒；D项，铵盐都溶于水。2．(2024·石家庄模拟)下列变更不行能通过一步试验干脆完成的是()A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→Al3＋ D．Al3＋→Al(OH)3解析：选BA项，Al(OH)3受热分解即得Al2O3；B项，Al2O3难溶于H2O、难与H2O发生反应，Al2O3先与酸反应生成铝盐，然后铝盐再与碱反应可得Al(OH)3；C项，铝可与酸干脆反应生成铝盐；D项，铝盐与碱反应可得Al(OH)3。3．(2025届高三·豫南七校联考)某同学通过系统试验探究铝及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水，最终得到澄清溶液B．等质量的铝粉分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应制得等质量的氢气C．常温下铝与浓硝酸反应制得大量的NOD．AlCl3溶液加热蒸干得到无水氯化铝晶体解析：选BAl(OH)3不溶于氨水，A错误；常温下铝与浓HNO3发生“钝化”，C错误；蒸发AlCl3溶液促进AlCl3水解得到Al(OH)3，D错误。4．(2024·镇江模拟)下列选项中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的推断，完全正确的是()选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ推断A铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物因为Al和Al2O3既可以与酸反应，又可以与碱反应Ⅰ对，Ⅱ对，有B铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落铝箔对熔化的铝有较强的吸附作用Ⅰ对，Ⅱ对，有C海啸使水源发生污染可用明矾进行消毒和净化因为明矾水解生成Al(OH)3胶体，具有吸附性Ⅰ对，Ⅱ错，无D铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应Ⅰ错，Ⅱ对，无解析：选AA．金属铝及铝表面的氧化物Al2O3可以与酸发生反应，也可以与强碱溶液发生反应，因此铝制炊具最好不要盛放酸性或碱性较强的液体食物，所以Ⅰ对，Ⅱ对，二者有因果关系，正确；B.铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，是由于铝箔表面的氧化物Al2O3熔点高达2050℃，Al2O3不能熔化，因此Ⅰ对，Ⅱ错，二者没有因果关系，错误；C.海啸使水源发生污染可用明矾进行净化是因为明矾水解生成Al(OH)3胶体，具有吸附性，使水中悬浮的固体形成沉淀，从而达到净化水的目的，但是该物质没有消毒作用，Ⅰ错，Ⅱ对，二者有因果关系，错误；D.铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸，是由于铁和铝在室温下遇浓硫酸或浓硝酸被氧化产生一层致密的氧化物爱护膜，阻挡反应的接着进行，Ⅰ对，Ⅱ错，二者没有因果关系，错误。题组二铝及其化合物的图像分析与计算5.(2024·银川模拟)室温下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，试验测得溶液pH随NaOH溶液体积变更曲线如图，下列有关说法正确的是()A．a点时，溶液呈酸性的缘由是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－Al(OH)3＋3H＋B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d点时，Al(OH)3沉淀起先溶解解析：选CA项，离子方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，错误；B项，a～b段，Al3＋不断与NaOH溶液反应而渐渐削减，错误；D项，c～d段的后半部分，溶液的pH已大于7，说明有NaAlO2生成，即Al(OH)3在d点之前已起先溶解，错误。6．(2024·烟台模拟)试验探讨发觉，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。某同学取肯定量铝热反应得到的熔融物(铁、铝合金)与肯定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。若铁被氧化为Fe3＋，在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。请回答下列问题：(1)图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(2)在DE段，沉淀的物质的量没有变更，则此阶段发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)B与A的差值为________mol，B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为________mL。解析：(1)向用硝酸溶解题述熔融物的溶液中加入NaOH溶液，起先无沉淀产生是由于酸过量，加入的NaOH首先与过量的酸发生中和反应，所以OC段离子方程式是H＋＋OH－=H2O。(2)在CD段溶液中的Fe3＋、Al3＋发生反应形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，在DE段，沉淀的物质的量没有变更，是因为在DE段HNO3被还原为NH4NO3，NaOH与NH4NO3发生复分解反应，离子方程式是NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O。(3)在EF段NaOH溶解Al(OH)3沉淀，离子方程式是Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物质的量n(NaOH)＝4mol·L－1×0.002L＝0.008mol，所以依据反应方程式中二者的物质的量关系可知：n[Al(OH)3]＝0.008mol，产生Al(OH)3沉淀消耗的NaOH溶液的体积是eq\f(0.008mol×3,4mol·L－1)＝0.006L＝6mL；依据反应方程式NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O可知：n(NHeq\o\al(＋,4))＝4mol·L－1×0.003L＝0.012mol，n(e－)＝0.012mol×8＝0.096mol。Fe、Al都是＋3价的金属，由于在反应过程中电子转移数目相等，所以n(Fe)＋n(Al)＝eq\f(0.096mol,3)＝0.032mol，所以在B点对应的沉淀的物质的量与金属的物质的量相等，为0.032mol；使Al3＋、Fe3＋形成沉淀消耗的NaOH的物质的量与电子转移的物质的量相等，是0.096mol，则其消耗NaOH溶液的体积V(NaOH)＝eq\f(0.096mol,4mol·L－1)＝0.024L＝24mL，所以C点对应的NaOH溶液的体积为(31－24)mL＝7mL。答案：(1)H＋＋OH－=H2O(2)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O(3)0.0080.0327[备考锦囊]用数形结合思想解答Al(OH)3的图像问题Al(OH)3是一种两性氢氧化物，既溶于强酸，又溶于强碱。当向可溶性铝盐溶液中加入强碱时，先有沉淀生成，后沉淀溶解；同样，向偏铝酸盐溶液中加入强酸，也会出现先生成沉淀，后沉淀溶解现象。向含有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、H＋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－反应至沉淀达最大值，然后NHeq\o\al(＋,4)与OH－结合生成NH3·H2O，最终Al(OH)3再与OH－反应导致沉淀部分溶解。反应的离子方程式：①第一阶段：H＋＋OH－=H2O；②其次阶段：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；③第三阶段：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O；④第四阶段：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。反应的图像：考点三“变价”金属的代表——铁[知能强化]一、树立转化思想——成体系1．形成学问“面”2．驾驭重要“点”(1)Fe与水蒸气高温下反应的化学方程式：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高温))Fe3O4＋4H2。(2)稀HNO3与铁反应的离子方程式铁粉过量：3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。铁粉不足：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)FeO与稀酸反应的离子方程式与稀盐酸：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O。与稀硝酸：3FeO＋NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。(4)Fe3O4与稀酸反应的离子方程式与稀盐酸：Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。与稀硝酸：3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(－,3)=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。(5)Fe(OH)2露置于空气中化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。现象：白色沉淀快速变成灰绿色，最终变为红褐色。(6)Fe(OH)3与氢碘酸反应的离子方程式：2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋=2Fe2＋＋I2＋6H2O。(7)Fe(OH)2与稀HNO3反应的离子方程式：3Fe(OH)2＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O。(8)FeCl3与铜反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。(9)除去Fe2(SO4)3溶液中的Fe2＋方法：加入硫酸酸化的H2O2。离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(10)除去FeCl2溶液中的少量Fe3＋方法：加入过量铁粉并过滤。离子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(11)FeSO4能使酸性KMnO4溶液褪色，反应的离子方程式：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(12)配制FeSO4溶液时加入少量稀H2SO4的目的是防止Fe2＋的水解，加入少量铁屑的目的是防止溶液中的Fe2＋被氧化。(13)设计试验检验Fe3O4中既含有Fe3＋，又含有Fe2＋：先将少量Fe3O4固体溶解到稀盐酸中，然后将所得溶液分装于两支试管中，向一支试管中滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色，说明含有Fe3＋；向另一支试管中滴入几滴铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液，若生成蓝色沉淀，则说明含有Fe2＋。二、深化学问实力——攻重难1．熟知一种转化关系2．驾驭两种离子的检验3．明辨三个易错点(1)Fe与纯O2、H2O(g)反应的产物是Fe3O4而不是Fe2O3，但Fe3O4中铁元素的化合价是＋2价和＋3价，而不是＋eq\f(8,3)价。(2)Fe与Cl2反应，不论Cl2是否过量，产物均是FeCl3；Fe与S反应时，不论S是否过量均生成FeS。(3)生成FeCl2除了用Fe和盐酸的置换反应外，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。4．知道铁盐、亚铁盐水解原理的四大应用(1)Fe3＋必需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。因此配制FeCl3溶液要加入浓盐酸防止水解。(2)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，应先通入Cl2或加入H2O2，使Fe2＋转化为Fe3＋，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀过滤除去。(3)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入盐酸)。(4)高铁酸钠(Na2FeO4)可以净水的缘由有两点：一是Fe处于最高价，高铁酸钠具有强氧化性，可以杀菌消毒；二是高铁酸钠被还原为Fe3＋，水解后生成的氢氧化铁胶体可以吸附水中的悬浮物进而净水。5．熟知铁及其化合物的五条主要用途物质性质用途FeFe具有还原性袋装食品中防止食品氧化变质Fe2O3Fe2O3是红棕色粉末作红色颜料FeCl3或Fe2(SO4)3Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，具有吸附性可用作净水剂(混凝剂)FeCl3FeCl3能与Cu发生反应：2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2FeCl3溶液腐蚀Cu刻制印刷电路板，用于回收铜FeSO4·7H2OFe2＋的水解及Fe2＋的还原性废水处理中作絮凝剂及用于治疗缺铁性贫血三、拓展认知层面——备高考1．钴(Co)、镍(Ni)及其化合物Co、Ni在化合物中的价态与铁类似，主要为＋2价和＋3价，其中＋3价表现为氧化性。如Co(OH)3、Ni(OH)3在H2SO3溶液中被还原：2Co(OH)3＋SOeq\o\al(2－,3)＋4H＋=2Co2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O；2Ni(OH)3＋SOeq\o\al(2－,3)＋4H＋=2Ni2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O。Co2＋、Ni2＋在酸性溶液中主要表现为还原性。如Co2＋、Ni2＋能被酸性KMnO4溶液氧化：5Co2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=Mn2＋＋5Co3＋＋4H2O；5Ni2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=Mn2＋＋5Ni3＋＋4H2O。2．铬的重要化合物(1)K2Cr2O7及K2CrO4均为＋6价铬的化合物，具有强氧化性，在酸性条件下的还原产物均为Cr3＋。如K2Cr2O7和K2CrO4均能将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3SOeq\o\al(2－,3)＋8H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O；2CrOeq\o\al(2－,4)＋3SOeq\o\al(2－,3)＋10H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O。(2)铬酸盐(CrOeq\o\al(2－,4))与重铬酸盐(Cr2Oeq\o\al(2－,7))在肯定条件下能相互转化：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。(黄色)(橙红色)在酸性条件下，主要以Cr2Oeq\o\al(2－,7)形式存在，在碱性条件下，上述平衡逆向移动，主要以CrOeq\o\al(2－,4)形式存在。[针对训练]题组一铁及其化合物的性质与应用1．(2024·莱芜模拟)下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是()A．为了防止FeCl2溶液久置变质，常在其溶液中加入少许铁钉B．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成胶体C．新制的Fe(OH)2沉淀露置在空气中最终会变为红褐色D．除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中加铁粉，然后过滤解析：选DFe2＋在空气中易被氧化为Fe3＋，加铁钉可以防止FeCl2溶液的变质，故A正确；制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，搅拌到红褐色即可，故B正确；新制的Fe(OH)2沉淀露置在空气中快速变成灰绿色，最终会变为红褐色的Fe(OH)3，故C正确；除去FeCl3溶液中的FeCl2杂质可以向溶液中滴加氯水，将FeCl2氧化为FeCl3，故D错误。2．(2024·白城模拟)某探讨小组开展课外探讨发觉，将适量Zn与肯定浓度氯化铁溶液反应，起先可以视察到大量气泡产生。反应后期，溶液的pH上升到6左右，金属表面出现黑色粉末，溶液变成浅绿色。试管底部出现灰绿色悬浮物。收集少量黑色粉末与稀硫酸作用有气泡产生。则下列反应没有发生的是()A．FeCl3＋3H2O=Fe(OH)3↓＋3HClB．Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑C．3Zn＋2FeCl3=3ZnCl2＋2FeD．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3解析：选A溶液没有出现红褐色沉淀，A没有发生；FeCl3水解生成HCl，显酸性，Zn与酸反应生成H2，B发生；由金属表面出现黑色粉末，可知有铁单质生成，C发生；由试管底部出现灰绿色悬浮物可知，生成的Fe(OH)2部分被氧化为Fe(OH)3，颜色由白色变为灰绿色，D发生。3．(2024·桂林模拟)为了除去FeSO4溶液中的Fe3＋，可用加入纯铁屑的方法，但此法很费时。现有一种方法是在蒸馏水沸腾时加入粉末状的绿矾(少量多次)，搅拌，直到视察到有红褐色沉淀产生即可停止加入试剂，煮沸1～2min，趁热过滤，密封保存所得的FeSO4溶液，此法的原理是()A．Fe3＋的水解是吸热反应，升温能促进它的水解，它的水解产物之一能抑制Fe2＋的水解B．Fe2＋有较强的还原性，它能还原Fe3＋C．Fe3＋有较强的氧化性，它能氧化Fe2＋D．还可用加入Na2SO3溶液法来除去溶液中的Fe3＋解析：选AA选项，此法利用Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀来除杂，正确；D选项，又掺入了新的杂质，错误。4．(2024·青岛模拟)铁是人类较早运用的金属之一。运用铁及其化合物的有关学问，回答下列问题：(1)电子工业需用30%FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘上的铜，制造印刷电路板。请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：______________________________________________。欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液，现有下列试剂：①氯气、②铁粉、③浓硝酸、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水，须要用到的一组试剂是______________(填标号)。A．①②④ B．①③④⑥C．②④⑤ D．①④⑥(2)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂。①高铁酸钠主要通过如下反应制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O，则X的化学式为________。②高铁酸钠在水中可以发生如下反应：4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。由此看来，高铁酸钠能够杀菌消毒是因为它具有________性，而能够除去水中悬浮物是因为________________________________________________________________________。③下列物质能作净水剂的有________(填标号)。a．KAl(SO4)2·12H2O B．聚合硫酸铁[Fe(OH)(SO4)]nc．ClO2 D．“84”消毒液解析：(1)Fe3＋能与铜反应得到Fe2＋与Cu2＋，离子方程式：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；腐蚀废液中含有CuCl2、FeCl2以及FeCl3，加入过量的Fe可以和FeCl3反应生成FeCl2，和CuCl2反应生成Cu和FeCl2，即Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，过滤，所得的滤液是FeCl2，滤渣是Cu和过量的Fe，Cu不与盐酸反应，而Fe可以，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，向滤渣中加入足量的盐酸可以将Cu分别，再过滤，得到的滤液是FeCl2，氯气具有氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，所以再向滤液中通入氯气即可，故选A。(2)①依据2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O和质量守恒定律可知：X是NaCl。②Na2FeO4能够杀菌消毒是因为它具有强氧化性，而能够除去水中悬浮物是因为水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物。③KAl(SO4)2·12H2O水解生成Al(OH)3胶体，可以用作净水剂；聚合硫酸铁[Fe(OH)(SO4)]n水解生成Fe(OH)3胶体，可以用作净水剂；ClO2具有氧化性，可以杀菌消毒，不能用作净水剂；“84”消毒液具有氧化性，可以杀菌消毒，不能用作净水剂。答案：(1)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋A(2)①NaCl②强氧化水解生成的Fe(OH)3在水中形成胶体，能吸附水中的悬浮杂质③ab题组二含铁化合物的性质试验探究与推断5.(2025届高三·大连质检)向盛有不同试剂的试管b中分别滴加适量0.1mol·L－1FeCl3溶液，下列对b中现象及说明正确的是()试验b中物质b中现象结论或说明AMg(OH)2悬浊液有红棕色胶体产生发生反应：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3(胶体)BCu粉溶液变蓝，试管底部有固体溶液变蓝的缘由是3Cu＋2Fe3＋=2Fe＋3Cu2＋C5%H2O2溶液有气泡生成该气体为氯气，双氧水有强氧化性氧化Cl－产生Cl2D饱和NaHCO3溶液有气泡生成，且试管底部有固体发生反应：Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Fe(OH)3↓＋3CO2解析：选DMg(OH)2悬浊液中滴入FeCl3溶液，Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3胶体，发生反应：2Fe3＋＋3Mg(OH)2=2Fe(OH)3(胶体)＋3Mg2＋，故A错误；FeCl3与Cu发生反应：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，故B错误；5%H2O2溶液中滴入FeCl3溶液，生成O2，是因为FeCl3作H2O2分解的催化剂，故C错误；Fe3＋与HCOeq\o\al(－,3)相互促进水解，反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体，故D正确。6．(2024·苏州模拟)草酸亚铁晶体是一种淡黄色粉末，常用于照相显影剂及制药工业，也是电池材料的制备原料。某化学爱好小组对草酸亚铁晶体的一些性质进行探究。(1)甲组同学用图1所示装置测定草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为ag。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置称重，记为bg。按图1连接好装置进行试验。a．打开K1和K2，缓缓通入N2；b.点燃酒精灯加热；c．熄灭酒精灯；d.冷却至室温；e.关闭K1和K2；f．称量A；g.重复上述操作，直至A恒重，记为cg。①仪器B的名称是________________。②依据试验记录，计算草酸亚铁晶体化学式中的x＝________(列式表示)；若试验时a、b次序对调，会使x值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)乙组同学为探究草酸亚铁的分解产物，将(1)中已恒重的装置A接入图2所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。试验后装置A中残留固体为黑色粉末。①装置C、G中的澄清石灰水均变浑浊，说明分解产物中有________(填化学式)。②装置F中盛放的物质是________(填化学式)。③将装置A中的残留固体溶于稀盐酸，无气泡，滴入KSCN溶液无血红色，说明分解产物中有____________(填化学式)。④写出草酸亚铁(FeC2O4)分解的化学方程式：________________________________________________________________________。解析：(1)①依据仪器的特点，仪器B的名称为干燥管或球形干燥管。②加热后固体是FeC2O4，其质量为(c－a)g，失去结晶水的质量为(b－c)g，因此有eq\f(\f(b－cg,18g·mol－1),\f(c－ag,144g·mol－1))＝eq\f(x,1)，即x＝eq\f(8b－c,c－a)；通入N2的目的是排出装置中的空气，防止加热时空气中的O2把FeC2O4氧化，造成反应后固体质量增加，即结晶水的质量减小，x偏小。(2)①C和G中的澄清石灰水变浑浊，依据草酸亚铁的化学式，说明加热A和F时产生CO2，然后依据设计方案，推出A分解时产生CO2和CO。②装置F发生CO还原金属氧化物得到CO2的反应，故装置F盛放CuO或Fe2O3等。③加入盐酸无气泡，说明不含铁单质，滴入KSCN溶液无血红色，说明溶液中含有Fe2＋，不含Fe3＋，即分解产生的黑色粉末是FeO。④依据上述分析，分解的化学方程式为FeC2O4eq\o(=,\s\up7(高温))FeO＋CO↑＋CO2↑。答案：(1)①球形干燥管(或干燥管)②eq\f(8b－c,c－a)偏小(2)①CO2和CO②CuO(或Fe2O3等合理答案均可)③FeO④FeC2O4eq\o(=,\s\up7(高温))FeO＋CO↑＋CO2↑7．(2024