1、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、计算和实验探究。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，应用心体会。铝及其化合物的知识点丰富，性质应用广泛，命题空间大。以实验为手段，以工业生产为背景，以图像分析和计算为重点，题型灵活、是高考的热点。铁及其化合物因为性质的复杂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能力。2018 年应高度重视。铜及其化合物的知识以及金属材料的应用，在新课标高考中的地位在逐步得
2、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，预计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知识进行考查，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 (H2O) (Na) (煤油)。 (4)低熔点低，低于 100 。(5)导可导电、导热。注意 金属钠要保存在煤油中，不能保存在 CCl4中，因 Na 煤油 ，故钠浮在 CCl4液面上CCl4而沉在煤油底部，钠
3、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认识钠的化学性质Na Na 失 去 1个 e (1)与非金属单质反应与 O2反应项目 常温 加热现象钠的表面变 暗 先熔化成小球，片刻后剧烈燃烧，发出 色火焰，生成淡黄色固体黄化学方程式 4NaO 2=2Na2O 2NaO2 Na2O2= = = = = 转移电子 1 mol Na 参加反应时转移 mol e1与 Cl2反应的化学方程式：2NaCl 2 2NaCl。= = = = = 与 S 反应的化学方程式：2NaS Na2S。= = = = = (2)与水反应离子方程式：2Na2H 2O=2Na 2OH H 2。与滴加酚酞的水反应
4、的现象与解释：(3)与盐酸反应离子方程式：2Na2H =2Na H 2。3钠的制取及用途(1)制取方法：2NaCl(熔融) 2NaCl 2。= = = = =电 解 (2)用途：思考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( )金属先熔化 在空气中燃烧，放出黄色火花 燃烧后得白色固体 燃烧时火焰为黄色 燃烧后生成淡黄色固体物质A BC D【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( )ABaCl 2溶液 BK 2SO4溶液CCa(HCO 3)2溶液 DNH 4NO3溶
5、液【答案】C【解析】因为是溶液中的反应，所以都有 H2产生，NH 4NO3溶液还产生 NH3，Ca(HCO 3)2溶液还产生CaCO3沉淀。例 3将 0.05 mol Na 分别投入到盛有 100 mL 水、100 mL 盐酸、100 mL 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三个烧杯中一定均会发生的离子反应有：2Na2H 2O=2Na 2OH H 2B三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，相比而言，X 烧杯中的反应平缓些CZ 烧杯中一定会有沉淀生成，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一定相同【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
6、入下列溶液中，请你帮他完成实验报 告：序号 溶液 现象 解释及反应方程式 饱和 NaCl 溶液 饱和石灰水 CuSO4溶液 FeCl3溶液 NH4Cl 溶液【答案】溶液中出现浑浊 Na 与 H2O 反应使水量减少，2Na2H 2O=2NaOHH 2溶液中出现浑浊 Na 与 H2O 反应放热，Ca(OH) 2溶解度随温度升高而减小，且 Na 与 H2O 反应使水量减少，2Na2H 2O=2NaOHH 2产生的 OH 促进 Ca(OH)2(s)Ca 2 (aq)2OH (aq)溶解平衡逆向移动溶液中出现蓝色沉淀 2Na2H 2O=2NaOHH 2、CuSO 42NaOH= =Cu(OH)2 Na
7、2SO4溶液中出现红褐色沉淀 2Na2H 2O=2NaOHH 2、FeCl 33NaOH= =Fe(OH)33NaCl产生刺激性气味气体 2Na2H 2O=2NaOHH 2、NH 4ClNaOH= =NaClNH 3H 2O。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(Na 2O) 过氧化钠(Na 2O2)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，n Na n O2 21 由 Na 与 O 构成， 22n Na
8、n O22 21与水反应 Na2OH 2O=2NaOH 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2与 CO2反应 Na2OCO 2=Na2CO3 2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2与盐酸反应 Na2O2HCl= =2NaClH 2O 2Na2O24HCl= =4NaCl2H 2OO 2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2Na 2O2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 反应原理并解释SO2气体 Na2O2SO 2=Na2SO4FeCl2溶液有红褐色沉淀生成4Na2O24FeCl 26H 2O=4
9、Fe(OH)3O 28NaClNa2SO3溶液 Na2O2Na 2SO3H 2O=Na2SO42NaOH氢硫酸 溶液变浑浊 Na2O2H 2S=S2NaOH酚酞溶液 溶液先变红后褪色 与水反应生成 NaOH，Na 2O2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 。O2(3)遇 CO2、H 2O、H 时则会发生自身的氧化还原反应。1、Na 2O2的组成、结构与性质例 5下列关于 Na2O2的说法正确的是( )ANa 2O2与 SO2反应生成 Na2SO3和 O2BNa 2O2投入到酚酞溶液中，溶液变红CNa
10、2O2与水反应，Na 2O2既是氧化剂，又是还原剂DNa 2O2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)1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数：_。(3)反应的离子方程式为_。(4)7.8 g Na2O2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)Na2O2 O 2 NaOH (2) NA(或 6.021023)(3)2Na2O22H 2O=4Na 4OH O 2(4)1.122、Na 2O2与 H2O、CO 2反
11、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 28 g，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A 1 mol 2NAB 22.4 L 1 molC 106 g 1 molD 106 g 2NA【答案】C【解析】 2CO 2=2Na2CO3O 2 m 转移电子2 mol 2 mol 56 g 2 mol1 mol 1 mol 28 g 1 mol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
12、了以下实验，如图所示。(1)只根据图所示实验，不能够达到实验目的的原因是_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_。(3)若用实验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,Na 2CO3H 2OCO 2，CO2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O (3)NaHCO 32、Na 2CO3、NaHCO 3、NaOH 及其混合液与盐酸反应的图像例 12将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO
13、3混合并配成溶液，向溶液中滴加 0.1 molL1 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：CO H =HCO ，之后与 HCO 反应生成 CO2，因 n(OH ) n(CO )0.01 mol，故加入23 3 3 230.02 mol HCl 后开始有气体生成。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，立即封口并振荡，可以发现易拉罐先咔
14、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( )AAl(OH) 3分解 BCO 2OH CAlOH H 2O DAl 2O3OH 【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，最后与 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( )A3 molL 1 氨水 B4 molL 1 HNO3C8 molL 1 NaOH D18 molL 1 H2SO4【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
15、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，就铝的这一特殊性质回答下列问题：(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、一定物质的量浓度的 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
16、杯中各盛有 100 mL 3 molL1 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)12，则加入铝粉的质量为_(填字母)。A5.4 g B3.6 gC2.7 g D1.8 g【答案】(1)11 (2)13 (3)31 (4)A六、铝的重要化合物(一)氧化铝1性质及用途2Al 2O3的提取由铝土矿(主要成分是 Al2O3，含 SiO2、Fe 2O3、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， 溶于水，有较强的吸附性。不2化学性质(1)Al(OH)3的电离(2)两性氢氧化物注意 Al(
17、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) 3 Al2O33H 2O。= = = = = 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 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 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：AlO 2H 2OCO 2=Al(OH)3HCO 2 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)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液 pH 7(填“” “”或“”)。明矾可
18、以净水，其净水的原理是：Al 3 3H 2OAl(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 3SO 3Ba 2 6OH =2Al(OH)33BaSO 4。24(2)SO 恰好完全沉淀：24Al3 2SO 2Ba 2 4OH =2BaSO4AlO 2H 2O。24 2(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) Al3 3NH3H2O= = =Al OH 3 3NH 4Al 3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 2Al 3 3O
19、H =Al(OH)3(2)Al(OH)33H =Al3 3H 2O(3)Al3 4OH =AlO 2H 2O 2(4)AlO 4H =Al3 2H 2O 2(5) AlO 2 CO2 2H2O= = =Al OH 3 HCO 3或 2AlO 2 CO2 3H2O= = =2Al OH 3 CO23AlO H H 2O=Al(OH)3 2(6)Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 22含铝化合物转化关系的应用(1)判断离子共存问题Al 3 与 OH 及 AlO 、CO 、S 2 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 2 23存。AlO 与 H 、HCO 以及弱碱阳离子 A
20、l3 、Fe 3 等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大 2 3量共存。(2)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)向 AlCl3溶液中滴加 NaOH 溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。向 NaOH 溶液中滴加 AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀， 沉淀不溶解。(3)判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、Al 2O3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( )NaHCO 3 Al 2O3 Al(OH) 3 AlA仅 B仅C仅 D【答案】A例 22下列除去杂质的方法不正确的是( )A铁粉
21、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 Al3CAl(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DMgO 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、Al 2O3、Al(OH) 3可溶于强碱的特性，可除去许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 Na
22、OH 溶液。(3)Mg(OH)2Al(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 a b cA Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2C Al Al(OH)3 Al2O3D MgCl2 Mg(OH)2 MgO【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
23、成偏铝酸钠，故 B 正确；铝不能直接生成氢氧化铝，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 100 mL MgCl2和 AlCl3的混合溶液，其中 c(Mg2 )2 molL 1 ， c(Cl )7 mol L1 ，要使 Mg2 转化成 Mg(OH)2并使 Mg2 和 Al3 分离开来，至少需要 4 molL1 的 NaOH 溶液( )A140 mL B120 mLC200 mL D80 mL【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。当 n(OH )3 n(Al3 )时， nAl(OH)3
24、 n(OH )；13当 3n(Al3 ) n(OH )4 n(Al3 )时， nAl(OH)34 n(Al3 ) n(OH )；当 n(OH )4 n(Al3 )， nAl(OH)30，无沉淀。(2)求反应物碱的量。若碱不足(Al 3 未完全沉淀)，n(OH )3 nAl(OH)3；若碱使生成的 Al(OH)3部分溶解，n(OH )4 n(Al3 ) nAl(OH)3。3、Al 2O3的提取与 Al(OH)3的制备例 25工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3xH2O、Fe 2O3、SiO 2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 BC D【答案
25、】A例 26实验室可用铝屑、氨水、氢氧化钠溶液、稀硫酸等来制备氢氧化铝，某同学设计了三种实验方案：方案 AlAl 3 Al(OH) 3方案 AlAlO Al(OH) 3 2方案 Error!Al(OH) 3(1)用方案制备 Al(OH)3时使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原因是_；写出该方案中有关的离子方程式：_。(2)用方案来制备 Al(OH)3时，必须注意_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)，原因是_。【答案】(1)若用 NaOH 溶液沉淀 Al3 ，终点不易控制，因为 Al(OH)3会溶于过量的 NaOH 溶液
26、，从而影响 Al(OH)3 的生成量 2Al6H =2Al3 3H 2，Al3 3NH 3H2O=Al(OH)33NH 4(2)稀硫酸 (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AlO 反应制取 Al(OH)3，则不存在该问题，故方案最佳。 2七、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(Al 3 )溶液中至过量(如图 1 所示)现象 先有白色沉淀产生，然后沉淀逐渐溶解AB Al3 3OH =Al(OH)3书写离子方程式BD Al(OH)3OH
27、=AlO 2H 2O 2(2)把铝盐(Al 3 )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，然后逐渐产生大量的白色沉淀AB Al3 4OH =AlO 2H 2O 2书写离子方程式BC Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 2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 AlO 溶液中至过量 2(如图 3 所示)现象 先生成白色沉淀，随后沉淀逐渐溶解AB AlO H H 2O=Al(OH)3 2书写离子方程式BD Al(OH)33H =Al3 3H 2O(2)向强酸溶液中逐滴加入 AlO 溶液至过量(如图 4 所示) 2现象 先无明显
28、现象，反应一段时间后逐渐产生白色沉淀AB 4H AlO =Al3 2H 2O 2书写离子方程式BC Al3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3 2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)OA 反应 2KAl(SO4)23Ba(OH) 2=2Al(OH)33BaSO 4K 2SO4AB 反应 2Al(OH)3K 2SO4Ba(OH) 2=BaSO42KAlO 24H 2O4向等物质的量的 AlCl3、MgCl 2混合溶液中逐滴加入 NaOH 溶液至过量(如图 6 所示)OA 反应 Al3 3OH =Al(OH)3，Mg 2 2OH =Mg(OH)2A
29、B 反应 Al(OH)3OH =AlO 2H 2O 2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，下列判断错误的是( )A线表示 Al3 的物质的量的变化B x 表示 AlCl3的物质的量C线表示 Al(OH)3的物质的量的变化D线表示 AlO 的物质的量的变化 2【答案】B例 28、向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液，生成沉淀 Al(OH)3的量随 AlCl3加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是( )Aa 点对应的溶液中：Na 、Fe 3
30、 、SO 、HCO24 3Bb 点对应的溶液中：Na 、S 2 、SO 、Cl 24Cc 点对应的溶液中：Ag 、Ca 2 、NO 、Na 3Dd 点对应的溶液中：K 、NH 、I 、HCO 4 3【答案】B【解析】向一定量的 NaOH 溶液中逐滴加入 AlCl3溶液，先发生反应：Al 3 4OH =AlO 2H 2O，无 2沉淀生成，当溶液中的 OH 反应完全后，发生反应：Al 3 3AlO 6H 2O=4Al(OH)3，生成 Al(OH)3沉 2淀的量随 AlCl3加入量的增大而增大，当溶液中的 AlO 反应完全后，再继续滴加 AlCl3溶液，Al(OH) 3沉 2淀的量保持不变。a 点对
31、应的溶液中氢氧化钠过量，Fe 3 和 HCO 都不能大量存在，A 项不符合题意；b 点 3对应的溶液中溶质为 NaCl、NaAlO 2，AlO 、Na 、S 2 、SO 、Cl 可以大量共存，B 项符合题意；c 点对 2 24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 ，HCO 会与 Al3 3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 200 mL 含 Mg2 、Al 3 、NH 、H 、Cl 的溶液中，逐滴加入 5 molL1 NaOH 溶液，所加 4NaOH 溶液的体积(mL
32、)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 y0.01 molB原溶液中 c(Cl )0.75 molL 1C原溶液的 pH1D原溶液中 n(Mg2 ) n(Al3 )51【答案】B例 30向含 Al2(SO4)3和 AlCl3的混合溶液中逐滴加入 1 molL1 Ba(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 AlO 2B向 D 点溶液中通入 CO2气体，立即产生白色沉淀C原混合溶液中 cAl2(SO4)3 c(AlCl3)12D OA 段反应的离子方程式为 2
33、Al3 3SO 3Ba 2 8OH =2AlO 3BaSO 44H 2O24 2【答案】D【解析】 C 点为 BaSO4沉淀，其物质的量为 3 mol，此时铝元素以 AlO 的形式存在，A 正确； D 点溶 2液溶质为 Ba(AlO2)2，通入 CO2气体，立即产生 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 7 mol3 mol4 mol，故原混合液中有 1 mol Al2(SO4)3，AlCl 3物质的量为 4 mol1 mol22 mol，即 cAl2(SO4)3 c(AlCl3)12，C 正确； OA 段反
34、应的离子方程式为2Al3 3SO 3Ba 2 6OH =3BaSO42Al(OH) 3，D 错误。24例 31.向含 Na2CO3、NaAlO 2的混合溶液中逐滴加入 150 mL 1 molL1 HCl 溶液，测得溶液中的某几种离子的物质的量的变化如图所示，则下列说法不正确的是( )Aa 曲线表示的离子方程式为AlO H H 2O=Al(OH)3 2Bb 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 3.9 gD原混合溶液中的 CO 与 AlO 的物质的量之比为 1223 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 ，硬度较
35、 、有延展性，是电和热的良导体。小 低(2)镁合金：密度较 ，硬度和强度都较 。小 大2镁的化学性质物质 主要性质 反应方程式与 O2、N 2反应 2MgO 2 2MgO(发出耀眼白光) = = = = =点 燃 3MgN 2 Mg3N2= = = = =点 燃 与 CO2反应 2MgCO 2 2MgOC= = = = =点 燃 (燃烧，生成白色粉末和黑色固体)与非氧化性强酸反应 Mg2H =Mg2 H 2 镁与沸水反应 Mg2H2O Mg(OH)2H 2= = = = = 氧化镁 碱性氧化物 MgO2H =Mg2 H 2O中强碱 Mg(OH)22H =Mg2 2H 2O难溶于水 Mg2 2O
36、H =Mg(OH)2氢氧化镁溶解度小于碳酸镁 MgCO3H 2O Mg(OH)2CO 2= = = = = 注意 Mg 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；Mg 着火后，不可用 CO2灭火；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 CaCO3 CaOCO 2，CaOH 2O=Ca(OH)2= = = = =高 温 沉淀 Mg2
37、 2OH =Mg(OH)2酸化 Mg(OH)22HCl= =MgCl22H 2O蒸发结晶 析出 MgCl26H2O脱水 在氯化氢气流中使 MgCl26H2O 脱水制得无水氯化镁电解 电解熔融氯化镁制得镁：MgCl 2(熔融) = = = = =电 解 MgCl 21、镁及其化合物的性质和应用例 32Mg 能在 NO2中燃烧，产物为 Mg3N2、MgO 和 N2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息：2NO 22NaOH= =NaNO3NaNO 2H 2O，Mg 3N26H 2O=3Mg(OH)22NH 3，限用如图装置进行实验(夹持装置省略，部分仪器可重复使用)。(1)
38、装置连接的顺序为_(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的具体实验操作为_，确定产物中有 N2生成的实验现象为_。(5)已知装置 E 中初始加入镁粉的质量为 13.2 g，在足量的 NO2中充分燃烧，实验结束后，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 21.0 g，产生 N2的体积为 1 120 mL(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
39、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，该气体能使湿润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)11Mg4NO 2 Mg3N28MgON 2= = = = = 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 x mol，生成 MgO 的物质的量为 y mol， n(Mg) 0.55 13.2 g24 gmol 1mol，根据镁元素守恒，有 3x mol y mol0.55 mol；根据生成固
40、体物质的总质量为 21.0 g，有 100 gmol1 x mol40 gmol1 y mol21.0 g，解得： x0.05， y0.4，再根据 N2的物质的量为0.05 mol，即可写出化学方程式：11Mg4NO 2 Mg3N28MgON 2。= = = = = 2、从海水中提镁例 33已知 MgO、MgCl 2的熔点分别为 2 800 、604 ，将 MgO、MgCl 2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 Mg(OH)2 Mg NaOH 电 解 B海水 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg HCl 电 解 C海水
41、 Mg(OH)2 MgO Mg 石 灰 乳 灼 烧 电 解 D海水 Mg(OH)2 MgCl2溶液 MgCl 2(熔融) Mg 石 灰 乳 HCl 电 解 【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步骤电解 MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于 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
42、性 特性 地壳含量银白色固体 良好 被磁铁吸引 占第 位4(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式)与非金属反应常温 铁锈( 成分为 Fe2O3xH2O)与 O2反应点燃 3Fe2O2 = = = = =点 燃 Fe3O4与 Cl2反应 点燃 2Fe3Cl 2 2= = = = =点 燃 FeCl3与 S、I 2反应 FeS FeS、FeI 2= = = = = FeI2= = = = = 与 H2O(g)反应3Fe4H 2O(g) Fe3O44H 2。= = = = = 与酸反应与 H 反应 Fe2H =Fe2 H 2过量 Fe4H NO =Fe3 NO2H 2O 3与稀 HNO3反应少量
43、 3Fe8H 2NO =3Fe2 2NO4H 2O 3与浓 H2SO4、浓 HNO3反应 常温下钝化，加热分别生成 SO2、NO 2与盐(Cu 2 、Fe 3 )反应FeCu 2 =Fe2 Cu、Fe2Fe 3 =3Fe2注意 铁与一般氧化剂(如 S、HCl、FeCl 3、CuSO 4、I 2等)反应时被氧化为 Fe2 ，铁与强氧化剂(如 Cl2、Br 2、HNO 3、浓 H2SO4等)反应时被氧化为 Fe3 。在电化学中单质铁发生电极反应时生成 Fe2 ，电极反应式为 Fe2e =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)主要反应还原剂的生成：CO 2 CO2，CO 2C 2CO；= = = = =高 温 = = = = =高 温 铁的还原：Fe 2O33CO 2Fe3CO 2；= = = = =高 温 造渣反应：CaCO 3 CaOCO 2，CaOSiO 2 CaSiO3。= = = = =高 温 = = = = =高 温 4铁的氧化物化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗称 铁红 磁性氧化铁色态 黑色粉末 红棕