2019-2020年高考化學四海八荒易錯集專題05金屬元素單質及其化合物.doc

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2019-2020年高考化學四海八荒易錯集專題05金屬元素單質及其化合物 1．(xx全國Ⅲ卷)化學在生活中有著廣泛的應用，下列對應關系錯誤的是(　　) 選項 化學性質 實際應用 A Al2(SO4)3和小蘇打反應 泡沫滅火器滅火 B 鐵比銅金屬性強 FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板 C 次氯酸鹽具有氧化性 漂白粉漂白織物 D HF與SiO2反應 氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記 解析：A項，Al2(SO4)3與NaHCO3在溶液中能發(fā)生相互促進的水解反應，生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體，能滅火；B項，2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，只能說明還原性Cu強于Fe2＋，無法說明Fe與Cu的金屬性強弱；C項，次氯酸鹽具有強氧化性，可以漂白織物；D項，氫氟酸與玻璃的主要成分SiO2反應，生成SiF4氣體和水，故氫氟酸可以刻蝕玻璃。 答案：B 2．(xx江蘇卷)在給定條件下，下列選項中所示的物質間轉化均能一步實現(xiàn)的是(　　) A．粗硅SiCl4Si B．Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg C．Fe2O3FeCl3(aq)無水FeCl3 D．AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag 答案：A 3．下列敘述Ⅰ和Ⅱ均正確并且有因果關系的是(　　) 選項 敘述Ⅰ 敘述Ⅱ A Fe3＋有氧化性 Fe2(SO4)3可作凈水劑 B 濃硫酸有腐蝕性 常溫下濃硫酸不能用鐵罐盛裝 C Cl2是非金屬單質 Cl2能使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色 D 熔融狀態(tài)的Al2O3中有自由移動的Al3＋和O2－ 電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al 答案：D 4．(xx上海卷)下列各組混合物，使用氫氧化鈉溶液和鹽酸兩種試劑不能分離的是(　　) A．氧化鎂中混有氧化鋁 B．氯化鋁溶液中混有氯化鐵 C．氧化鐵中混有二氧化硅 D．氯化亞鐵溶液中混有氯化銅 解析：A.MgO是堿性氧化物與NaOH溶液不能反應，而Al2O3是兩性氧化物，可以與NaOH溶液發(fā)生反應產生NaAlO2，過濾后洗滌，就得到純凈的MgO；B.向溶液中加入過量的NaOH溶液，氯化鐵變?yōu)镕e(OH)3沉淀，氯化鋁變?yōu)镹aAlO2，過濾，然后向溶液中加入適量的鹽酸，當沉淀達到最大值中，過濾，得到Al(OH)3，再分別向兩種物質的沉淀中加入適量的鹽酸溶解，就得到氯化鋁溶液，除去了雜質；C.二氧化硅是酸性氧化物，可以與NaOH溶液發(fā)生反應，而氧化鐵與NaOH溶液不能發(fā)生反應，加入過量的NaOH溶液，然后過濾洗滌，就得到純凈的氧化鐵，向濾液中加鹽酸，過濾出的沉淀受熱分解得SiO2；D.二者都可以與NaOH發(fā)生反應，當再向得到的沉淀中加入鹽酸時，二者都溶解，不能分離、提純二者，正確。 答案：D 5．(xx課標全國Ⅰ卷)下列實驗中，對應的現(xiàn)象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是(　　) 選項 實驗 現(xiàn)象 結論 A 將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應后滴加KSCN溶液 有氣體生成，溶液呈血紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B 將銅粉加入1.0 mol/L Fe2(SO4)3溶液中 溶液變藍、有黑色固體出現(xiàn) 金屬鐵比銅活潑 C 用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱 熔化后的液態(tài)鋁滴落下來 金屬鋁的熔點較低 D 將0.1 mol/L MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產生，再滴加0.1 mol/L CuSO4溶液 先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍色沉淀 Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2 的小 答案：D 6．向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 mol/L Ba(OH)2溶液至過量，加入Ba(OH)2溶液的體積和所得沉淀的物質的量的關系如圖，下列說法不正確的是(　　) A．圖中C點鋁元素存在形式是[Al(OH)4]－ B．向D點溶液中通入CO2氣體，立即產生白色沉淀 C．原混合溶液中c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2 D．OA段反應的離子方程式為：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋8OH－===2[Al(OH)4]－＋3BaSO4↓ 解析：C點為BaSO4沉淀，其物質的量為3 mol，此時鋁元素以[Al(OH)4]－的形式存在；B點為Al(OH)3和BaSO4沉淀，Al(OH)3的物質的量為7 mol－3 mol＝4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3為4 mol－1 mol2＝2 mol，即c[Al2(SO4)3]∶c(AlCl3)＝1∶2；OA段反應的離子方程式為：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓。 答案：D 7．將三種黑色粉末組成的混合物加入到足量的某熱濃酸中，充分反應后得到藍綠色溶液和兩種氣體。將從藍綠色溶液中分離得到的鹽與0.15 mol還原鐵粉恰好反應完全，可得淺綠色溶液和6.4 g紅色沉淀；將上述生成的兩種氣體通入足量飽和NaHCO3溶液中，仍然收集到兩種氣體，據(jù)此推斷黑色粉末可能為(　　) A．物質的量：FeS∶CuO∶Fe＝1∶1∶1 B．物質的量：C∶CuO∶Fe＝3∶2∶2 C．質量：MnO2∶CuO∶C＝5.5∶8∶12 D．質量：Fe∶C∶CuO＝7∶5∶3 答案：B 8．A、B、C三種物質中均含有同一種元素，它們之間有如下圖所示的轉化關系(部分反應物已略去)。 (1)若A是一種兩性氧化物，B的水溶液呈酸性，請寫出反應①和反應④(由A一步轉化為B或C)的離子方程式：反應①_____________________________________________________； 反應④________________________________________________。 (2)若反應①為置換反應，反應④為化合反應，C物質大量存在于海水中，是人體生理活動不可缺少的物質。工業(yè)上可以用C來制取A或B，請寫出這兩個反應的化學方程式：C→A______________； C→B________________________________________________； (3)若反應①②③均為化合反應，反應④為置換反應。當A為一種金屬單質時，請寫出反應②和③可能的離子方程式：②__________________________；③____________________。 解析：(1)高中階段具有兩性的氧化物為Al2O3，Al2O3與H＋反應生成Al3＋和H2O(反應①)，Al2O3與OH－反應生成AlO和H2O(反應④)，AlO與過量的H＋反應生成Al3＋和H2O(反應③)，Al3＋與過量的OH－反應生成AlO和H2O(反應②)。 (2)首先確定C為NaCl，電解熔融態(tài)NaCl生成Na、Cl2，電解飽和NaCl溶液生成NaOH、H2、Cl2，故A為Na，B為NaOH。 (3)金屬元素中，鐵的價態(tài)變化復雜，所以首先聯(lián)想A為Fe，F(xiàn)e可與鹽酸反應生成FeCl2(反應④)，F(xiàn)eCl2與Cl2反應生成FeCl3(反應③)，F(xiàn)eCl3與Fe反應生成FeCl2(反應②)，F(xiàn)e可與Cl2反應生成FeCl3(反應①)。 答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O　Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O (2)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑　2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(或2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－) 9．(xx海南卷)KAl(SO4)212H2O(明礬)是一種復鹽，在造紙等方面應用廣泛。實驗室中，采用廢易拉罐(主要成分為Al，含有少量的Fe、Mg雜質)制備明礬的過程如圖所示。回答下列問題： (1)為盡量少引入雜質，試劑①應選用________(填標號)。 A．HCl溶液　　　　B．H2SO4溶液 C．氨水 D．NaOH溶液 (2)易拉罐溶解過程中主要反應的化學方程式為_____________ ______________________________________________________。 (3)沉淀B的化學式為________；將少量明礬溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_____________________________________________。 (4)已知：KW＝1.010－14，Al(OH)3AlO＋H＋＋H2O　K＝2.010－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反應的平衡常數(shù)等于________。 10．氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料，廣泛地用作有機合成催化劑。 實驗室中以粗銅(含雜質Fe)為原料，某種制備銅的氯化物的流程如下。 按要求回答下列問題： (1)操作①的名稱是________，檢驗溶液2中是否含有雜質離子的試劑是________。操作②需在氯化氫氣流中經過加熱濃縮、________、過濾、洗滌、干燥。 (2)上述流程中，所得固體1需要加稀鹽酸溶解，其理由是 ______________________________________________________； 溶液1可加試劑X用于調節(jié)pH以除去雜質， X可選用下列試劑中的(填序號)________。 a．NaOH b．NH3H2O c．CuO d．CuSO4 (3)反應②是向溶液2中通入一定量的SO2，加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀。寫出制備CuCl的離子方程式：_______________。 易錯起源1、Na2O2的性質與有關計算 例1、某化合物由兩種單質直接反應生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產生。下列化合物中符合上述條件的是(　　) A．AlCl3 B．Na2O C．FeCl2 D．SiO2 解析　A項，AlCl3可由Al與Cl2反應制得，將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中生成CO2 氣體和Al(OH)3沉淀，正確；B項，Na2O 加入Ba(HCO3)2溶液中沒有氣體產生，錯誤；C項，F(xiàn)e 與Cl2 反應生成FeCl3，錯誤；D項，SiO2 與Ba(HCO3)2不反應，錯誤。 答案　A 【變式探究】某學習小組做Na2O2與水反應的實驗時，發(fā)現(xiàn)向Na2O2與水反應的溶液中滴加酚酞時溶液呈現(xiàn)紅色，但紅色很快褪去。甲、乙、丙三位同學對此現(xiàn)象分別作了如下推測： 甲：因為該反應是放熱反應，所以可能是溫度升高使紅色褪去。 乙：由于所加水量較少，紅色褪去可能是NaOH溶液濃度較大的緣故。 丙：Na2O2具有強氧化性，Na2O2與水反應的產物中含有的H2O2等也具有強氧化性，可能是氧化漂白了紅色物質。你認為說法正確的是(　　) A．甲同學推測正確　　　　　 B．乙同學推測正確 C．丙同學推測正確 D．以上都不對 【答案】　C 【名師點睛】 1．Na2O2的強氧化性、漂白性 (1)化合價與性質的關系 Na2O2中氧元素為-1價，Na2O2既有氧化性，又有還原性，但主要表現(xiàn)氧化性。 (2)強氧化性的表現(xiàn)實例 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 有關Na2O2與CO2、H2O反應的重要關系 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ (1)物質的量關系 無論是CO2或H2O的單一物質還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O與放出O2的物質的量之比均為2∶1。 (2)氣體體積關系 若CO2與水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量等于原混合氣體體積的 ，也等于生成氧氣的量。 (3)電子轉移關系 當Na2O2與CO2、H2O反應時，物質的量關系為 2Na2O2～O2～2e－。 (4)固體質量關系 相當于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”；可以看作發(fā)生相應的反應：Na2O2＋CO===Na2CO3、 Na2O2＋H2===2NaOH(實驗上兩反應不能發(fā)生)。 (5)先后順序關系 一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應，可視作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應。 易錯起源2、 Na2CO3與NaHCO3的性質與計算 例2．用如圖所示裝置進行下列實驗：將①中溶液滴入②中，預測的現(xiàn)象與實際相符的是(　　) 選項 ①中物質 ②中物質 預測②中的現(xiàn)象 A 稀鹽酸 碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液 立即產生氣泡 B 濃硝酸 用砂紙打磨過的鋁條 產生紅棕色氣體 C 氯化鋁溶液 濃氫氧化鈉溶液 產生大量白色沉淀 D 草酸溶液 高錳酸鉀酸性溶液 溶液逐漸褪色 解析　A項，發(fā)生的反應依次為：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O、Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，由此可知開始時無氣泡，最后才有氣泡產生，錯誤；B項，常溫下濃硝酸具有強氧化性，可將鋁鈍化，不生成氣體，錯誤；C項，開始時NaOH過量，發(fā)生反應Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，無沉淀生成，錯誤；D項；草酸(乙二酸)具有還原性，能還原酸性高錳酸鉀溶液，使其褪色，正確。 答案　D 【變式探究】有A、B兩個完全相同的裝置，某學生分別在它們的側管中裝入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分別裝有10 mL相同濃度的鹽酸，將兩個側管中的物質同時倒入各自的試管中，下列敘述正確的是(　　) A．A裝置的氣球膨脹速率快 B．若最終兩氣球體積相同，則鹽酸的濃度一定大于或等于2 mol/L C．若最終兩氣球體積不同，則鹽酸的濃度一定小于或等于1 mol/L D．最終兩試管中Na＋、Cl－的物質的量一定相同 【答案】　B 【名師點睛】 1．Na2CO3、NaHCO3的鑒別 (1)若為固體 可利用加熱法，加熱產生使石灰水變渾濁氣體的是NaHCO3。 (2)若為溶液 可利用沉淀法，加入BaCl2溶液，產生白色沉淀的是Na2CO3；也可利用氣體法，滴加稀鹽酸，立即產生氣泡的是NaHCO3，開始無氣泡產生(或氣泡較少)的是Na2CO3。 2．Na2CO3、NaHCO3和鹽酸反應 (1)放出CO2的速率 NaHCO3溶液與鹽酸反應放出CO2的速率快。 (2)Na2CO3溶液與鹽酸的互滴鑒別 向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，開始無氣泡產生，而向鹽酸中滴加Na2CO3溶液開始就有氣泡產生。 (3)CO2生成量比較 ①等物質的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，產生的CO2相等。 ②等質量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的酸反應，NaHCO3產生的CO2多。 ③等量的鹽酸與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應，NaHCO3產生的CO2多。 ④一定量的NaHCO3受熱分解產生的CO2的量與受熱分解后的殘留物與酸反應產生的CO2的量相等。 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 差量法在NaHCO3分解計算中的應用 在化學反應中，根據(jù)固體質量變化或相同條件下氣體體積變化與原方程式中各種計量數(shù)成比例關系，進行計算的方法。如： 2NaHCO3 Na2CO3 ＋ CO2↑ ＋ H2O　　 Δm(固) 284 g 106 g 44 g 18 g 62 g 易錯起源3、 金屬與酸或堿反應生成H2的量的關系 例3．鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應，產生氣體的體積(V)與時間(t)關系如圖。反應中鎂和鋁的(　　) A．物質的量之比為3∶2 B．質量之比為3∶2 C．摩爾質量之比為2∶3 D．反應速率之比為2∶3 【答案】　A 【方法總結】　(1)等質量的鋁分別與足量強酸、強堿反應時，消耗H＋與OH－的物質的量之比為3∶1； (2)金屬與酸或堿生成H2的量，最終取決于反應中金屬失電子的物質的量。 【名師點睛】 金屬與酸反應的計算 (1)實質：電子轉移守恒 (2)規(guī)律 ①金屬與酸反應產生氫原子的物質的量等于金屬失去電子的物質的量。 ②相同物質的量的不同金屬與足量酸反應產生H2的物質的量之比等于反應后對應金屬呈現(xiàn)的化合價之比。 (3)常用方法 ①守恒法：守恒法是化學計算中常用的方法，包括原子守恒、電荷守恒、電子得失守恒等。 ②平均值法：平均值法是混合物組分含量求解的常用方法，可設平均摩爾質量，要注意結合化合價進行轉化。 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 鋁與酸或堿反應生成H2的量的關系 鋁分別與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應的原理： 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑， 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。 反應物量的關系 生成H2的關系 Al 稀鹽酸、NaOH溶液 等量 足量 n(HCl)(H2)＝ n(Al)， n(NaOH)(H2)＝ n(Al) n(HCl)(H2)∶n(NaOH)(H2)＝1∶1 足量 二者等物質的量 n(HCl)(H2)＝ n(HCl) n(NaOH)(H2)＝ n(NaOH) n(HCl)(H2)∶n(NaOH)(H2)＝1∶3 易錯起源4、 “鋁三角”轉化及Al(OH)3沉淀的分析 例4．無水氯化鋁在生產、生活中應用廣泛。 (1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為__________________________________________________________________。 (2)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質)制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下： 已知： 物質 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 沸點/℃ 57.6 180(升華) 300 1 023 ①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多，其作用是____________________________________(只要求寫出一種)。 ②步驟Ⅱ中若不通入氯氣和氧氣，則反應生成相對原子質量比硅大的單質是__________________________________________________________________。 ③已知： Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g) ΔH1＝＋1 344.1 kJmol－1 2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g) ΔH2＝＋1 169.2 kJmol－1 由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為 __________________________________________________________________。 ④步驟Ⅲ的尾氣經冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學式分別為________________________________________。 ⑤結合流程及相關數(shù)據(jù)分析，步驟Ⅴ中加入鋁粉的目的是_________________ _______________________________________________________。 【變式探究】將一定質量的鎂、鋁合金投入一定濃度的100 mL鹽酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.00 molL－1的NaOH溶液至過量，生成沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積的關系如圖所示。 試求：(1)原合金中鋁的質量分數(shù)。 (2)鹽酸的物質的量濃度。 【答案】　(1)36%　(2)8.00 molL－1 【名師點睛】 1．“鋁三角”轉化關系 2．可溶性鋁鹽與強堿(如NaOH)溶液反應，Al元素存在形態(tài)分析 3．可溶性偏鋁酸鹽與酸(如鹽酸)反應所得沉淀物質的量與反應物之間量的關系 4．Al(OH)3沉淀的圖象分析 (1)向AlCl3溶液中滴入NaOH溶液 (2)向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 “鋁三角”的應用 (1)鑒別(利用滴加順序不同，現(xiàn)象不同) AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為：先生成白色沉淀，后沉淀又溶解。 NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為：開始無明顯現(xiàn)象，后產生白色沉淀，不溶解。 (2)分離提純 ①利用Al能溶于強堿溶液，分離Al與其他金屬的混合物。 ②利用Al2O3能與強堿反應，分離Al2O3與其他金屬氧化物。 ③利用Al(OH)3的兩性，分離Al3＋與其他金屬陽離子。 易錯起源5、鐵三角的轉化關系 例5．(xx課標全國卷Ⅰ，27，14分)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵 硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3 和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示： 回答下列問題： (1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應的化學方程式________________。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，還可采取的措施有____________________ ________________________________________________________(寫出兩條)。 (2)利用________的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質是____________________________________________________(寫化學式)。 (3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_____________________________。然后再調節(jié)溶液的pH約為5，目的是___________________________________。 (4)“粗硼酸”中的主要雜質是________(填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為________。 (6)單質硼可用于生產具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質硼，用化學方程式表示制備過程_______________________________。 【變式探究】FeCl3可通過多種途徑轉化成FeCl2。 (1)在FeCl3溶液中加入適量氫碘酸，發(fā)生反應的離子方程式為________________________________； (2)工業(yè)上常將無水FeCl3在氮氣作保護氣的條件下加熱至300～350℃，通入干燥的H2，而制得FeCl2。該反應的化學方程式為___________________________； (3)工業(yè)上另一種制備FeCl2的方法是：將無水的FeCl3與適量氯苯(C6H5Cl)，在130℃持續(xù)加熱約3小時，可發(fā)生如下反應： 2FeCl3＋C6H5Cl 2FeCl2＋C6H4Cl2＋HCl 根據(jù)有機反應規(guī)律，該反應中氯苯發(fā)生的是________(填有機反應類型)。 (4)分析上述三個反應，下列有關說法正確的是________(填序號)。 ①反應(1)中，氫碘酸既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了還原性 ②反應(3)中，HCl為氧化產物 ③上述三個反應中，F(xiàn)eCl2均為還原產物 (5)請另寫一個FeCl3轉化成FeCl2的化學方程式： _________________________________________________。 【解析】　(1)Fe3＋有氧化性，I－有還原性，它們可以發(fā)生氧化還原反應；(2)根據(jù)信息FeCl3轉化為FeCl2，F(xiàn)e元素的化合價降低，那么H元素的化合價必定升高，這樣就可以寫出化學反應方程式；(3)根據(jù)反應產物，可以確定為取代反應；(4)根據(jù)氧化還原反應概念，確定③是正確的；(5)FeCl3轉化為FeCl2，另一種物質必須是還原劑。 【答案】　(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (2)2FeCl3＋H2 2FeCl2＋2HCl (3)取代反應　(4)③　(5)2FeCl3＋Fe===3FeCl2(其他答案合理均可) 【名師點睛】 鐵三角的轉化關系 1．Fe?Fe2＋ 鐵與氧化性比較弱的非金屬(如S、I2)，非氧化性酸(如鹽酸、稀H2SO4)，不活潑金屬的鹽溶液(如CuSO4溶液)，F(xiàn)eCl3溶液反應，都可實現(xiàn)這種轉化。例如： Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4； Fe＋2FeCl3===3FeCl2；Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 2．Fe2＋?Fe 比較活潑的金屬(如Al、Zn)、CO、H2、C等能從亞鐵化合物中置換出鐵來。例如：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe； FeO＋H2Fe＋H2O。 3．Fe?Fe3＋ 鐵與強氧化劑，如Cl2、H2O2、KMnO4(H＋)、HNO3、 濃H2SO4在一定條件下反應都會實現(xiàn)這種轉化。例如： 2Fe＋3Cl2 2FeCl3。 4．Fe3＋?Fe 可通過較強還原劑實現(xiàn)，如Al、CO等。例如 Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2； Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3。 5．Fe2＋?Fe3＋ 亞鐵鹽與強氧化劑反應，如Cl2、Br2、HNO3、濃硫酸、 KMnO4(H＋)、H2O2等。例如：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。 6．Fe3＋?Fe2＋ 鐵鹽溶液與比較強的還原劑反應，如Fe、Cu、碘化物、硫化物等。例如： 2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓； 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋； 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋； 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 應用“鐵三角”的轉化關系可以解決的有關問題： (1)判斷離子共存：如Fe3＋與S2－、I－因發(fā)生氧化還原反應不能大量共存。 (2)配制含F(xiàn)e2＋的溶液時，可向溶液中加入鐵釘或鐵粉以防止Fe2＋被氧化。 易錯起源6、 Fe2＋、Fe3＋的檢驗及Fe與HNO3的反應 例6．1．(xx浙江理綜，13，6分)某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)制備七水合硫酸亞鐵(FeSO47H2O)，設計了如下流程： 下列說法不正確的是（　?。? A.溶解燒渣選用足量硫酸，試劑X選用鐵粉 B.固體1中一定有SiO2，控制pH是為了使Al3＋轉化為Al（OH）3進入固體2 C.從溶液2得到FeSO47H2O產品的過程中，須控制條件防止其氧化和分解 D.若改變方案，在溶液1中直接加NaOH至過量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液經結晶分離也可得到FeSO47H2O 解析　根據(jù)題意，分析得出以下流程： 答案　D 【變式探究】下列有關Fe2(SO4)3溶液的敘述正確的是(　　) A．該溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－可以大量共存 B．和KI溶液反應的離子方程式：Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2 C．和Ba(OH)2溶液反應的離子方程式：Fe3＋＋SO＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓ D．1 L 0.1 molL－1該溶液和足量的Zn充分反應，生成11.2 g Fe 答案：D　解析：本題以Fe3＋的性質為中心，考查粒子共存問題、離子方程式的書寫及相關的基本計算，意在考查考生分析和解決問題的能力。A項錯誤，F(xiàn)e3＋與苯酚發(fā)生反應；B項錯誤，離子方程式中電子得失不守恒，電荷不守恒；C項錯誤，沒有遵循物料守恒原則；D項正確，1 L 0.1 molL－1的Fe2(SO4)3溶液中含F(xiàn)e3＋ 0.2 mol，足量的Zn可將0.2 mol Fe3＋還原得到0.2 mol的Fe，即質量為11.2 g。 【名師點睛】 1．Fe3＋的檢驗 (1)加入NaOH等堿溶液，生成紅褐色沉淀。 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(紅褐色) (2)加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色。 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色) (3)加入苯酚稀溶液，出現(xiàn)紫色。 (4)加入亞鐵氰化鉀[K4Fe(CN)6]生成藍色沉淀。 2．Fe2＋的檢驗 (1)在被檢驗的溶液中加堿，產生白色絮狀沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，證明有Fe2＋存在。 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4Fe(OH)3 (2)在被檢驗的溶液中，滴加KSCN溶液，無明顯現(xiàn)象，再通入Cl2，若變成紅色溶液，證明有Fe2＋存在。 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色) 3．Fe與HNO3的反應 (1)鐵與濃硝酸在常溫下鈍化，在加熱時劇烈反應。 (2)鐵與稀硝酸反應 HNO3過量時： Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O…① Fe過量時： 3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O…② 鐵與稀硝酸反應有關量的問題，可用數(shù)軸表示為： ①當≤時，按反應①進行 產物僅有Fe(NO3)3，HNO3可能有剩余。 ②≥，按反應②進行，產物僅有Fe(NO3)2，F(xiàn)e可能有剩余。 ③當<<，則①②反應均發(fā)生，產物為Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。 【錦囊妙計，戰(zhàn)勝自我】 (1)在上述反應①②中；硝酸都表現(xiàn)了強氧化性和酸性。 (2)在上述反應①②中，表現(xiàn)氧化性的硝酸的物質的量等于NO的物質的量。 (3)反應①和反應②，被還原的HNO3均占參加反應的HNO3的1/4.(事實上，任何價態(tài)的金屬與稀硝酸反應生成NO，參加反應的硝酸與被還原的硝酸的物質的量之比均為4∶1） 1．化學知識在生產和生活中有著重要的應用。下列說法中正確的是(　　) ①鈉的還原性很強，可以用來冶煉金屬鈦、鉭、鈮、鋯等 ②K、Na合金可作原子反應堆的導熱劑 ③發(fā)酵粉中主要含有碳酸氫鈉，能使焙制出的糕點疏松多孔 ④Na2O2既可作呼吸面具中O2的來源，又可漂白織物、麥桿、羽毛等 ⑤碳酸鈉在醫(yī)療上是治療胃酸過多的一種藥劑 ⑥明礬常作為消毒劑 A．①②③④　　　　 B．①②③④⑤ C．①②③④⑥ D．①②③④⑤⑥ 2．“類推”這種思維方法在化學學習與研究中有時會產生錯誤結論，因此類推的結論最終要經過實踐的檢驗，才能決定其正確與否，下列幾種類推結論中錯誤的是(　　) ①鈉與水反應生成NaOH和H2；所有金屬與水反應都生成堿和H2 ②鐵露置在空氣中一段時間后就會生銹，性質更活潑的鋁不能穩(wěn)定存在于空氣中 ③Al(OH)3、Cu(OH)2受熱易分解，F(xiàn)e(OH)3受熱也易分解 ④不能用電解熔融 的AlCl3來制取金屬鋁；也不能用電解熔融的MgCl2來制取金屬鎂 A．①④ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 解析：選C。①鈉與水反應生成NaOH和H2；而Fe與水蒸氣發(fā)生反應：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。因此不是所有金屬與水反應都生成堿和H2，錯誤；②鐵露置在空氣中一段時間后就會生銹，性質更活潑的鋁在空氣中放置由于金屬表面產生了一層致密的氧化物，對內層的金屬起保護作用，因此Al能穩(wěn)定存在于空氣中，錯誤；③Al(OH)3、Cu(OH)2受熱易分解產生金屬氧化物和水，F(xiàn)e(OH)3受熱也易分解產生氧化鐵和水，錯誤；④由于AlCl3是共價化合物，因此不能用電解熔融的AlCl3來制取金屬鋁；而MgCl2是離子化合物，因此可以能用電解熔融的MgCl2來制取金屬鎂，錯誤。故上述類推錯誤的是①②④，選項C符合題意。 3．下列關于物質或離子檢驗的敘述正確的是(　　) A．在溶液中加KSCN，溶液顯紅色，證明原溶液中有Fe3＋，無Fe2＋ B．氣體通過無水硫酸銅，粉末變藍，證明原氣體中含有水蒸氣 C．灼燒白色粉末，火焰成黃色，證明原粉末中有Na＋，無 K＋ D．將氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，證明原氣體是CO2 4．下列敘述正確的是(　　) A．等量的鐵分別與足量氯氣和硫充分反應，生成物質的物質的量相同 B．等量的銅分別與足量濃、稀硝酸充分反應，生成氣體的物質的量相同 C．等量的鋁分別與氫氧化鈉溶液和鹽酸充分反應，生成氣體體積一定相同 D．等量的氯氣分別與足量氫氧化鈉和硫化鈉充分反應，轉移的電子數(shù)相同 解析：選A。A.根據(jù)化學反應，2Fe＋3Cl22FeCl3、Fe＋SFeS，鐵的物質的量相等，生成物的物質的量相同，A正確；B.在銅與硝酸反應的過程中，銅失去電子的總數(shù)相等，濃硝酸中的N由＋5價得一個電子生成NO2，而稀硝酸中的N由＋5價得3個電子生成NO，所以生成氣體的物質的量不相同，B錯誤；C.等量的鋁與鹽酸或NaOH溶液反應，消耗酸堿的物質的量不相等，所以若酸堿不足，則生成的氣體體積有可能不相同，C錯誤；D.根據(jù)化學反應Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O轉移1e－、Cl2＋Na2S===S↓＋2NaCl轉移2e－，氯氣的物質的量相等，轉移電子數(shù)之比為1∶2，不相同，D錯誤；答案選A。 5．在含有FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的NaOH溶液，在空氣中充分攪拌反應后再加入過量的稀鹽酸，溶液中離子數(shù)目減少的是(　　) A．Na＋ B．Fe3＋ C．Al3＋ D．Fe2＋ 解析：選D。溶液中加入足量的氫氧化鈉，反應生成氫氧化鐵沉淀和氫氧化亞鐵沉淀和偏鋁酸鈉，在空氣中攪拌氫氧化亞鐵變成氫氧化鐵，再加入過量的鹽酸，氫氧化鐵反應生成氯化鐵，偏鋁酸鈉反應生成氯化鋁，亞鐵離子減少，選D。 6．某研究小組通過實驗探究Cu及其化合物的性質，操作正確且實驗結論正確的是(　　) A．常溫下將銅絲插入濃硫酸中，會產生有刺激性氣味的氣體，且溶液變?yōu)樗{色 B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成 C．將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，無法得到無水CuCl2固體 D．將表面有銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入硝酸中浸泡，既除去銅綠，又不能損傷銅器 7．已知A、B為單質，C為化合物，能實現(xiàn)上述轉化關系的是(　　) A＋BCA＋B ①若C溶于水后得到強堿溶液，則A可能是Na ②若C溶液遇Na2CO3放出CO2氣體，則A可能是H2 ③若C溶液中滴加KSCN溶液顯紅色，則B可能為Fe ④若C溶液中滴加NaOH溶液有藍色沉淀生成，則B可能為Cu A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 解析：選C。①若A是Na，B是O2，則C是Na2O2，C的水溶液是NaOH，電解NaOH溶液得到氫氣和氧氣，錯誤；②若C溶液遇Na2CO3放出CO2氣體，則C可能是HCl、HBr、HI等，電解HCl、HBr、HI等的水溶液就是電解電解質本身，在陰極產生氫氣，在陽極產生Cl2、Br2、I2，因此A可能是H2，正確；③若C溶液中滴加KSCN溶液顯紅色，則C中含有Fe3＋，電解鐵鹽不可能產生金屬Fe，錯誤；④若C溶液中滴加NaOH溶液有藍色沉淀生成，則C中含有Cu2＋，該鹽可能是CuCl2、CuBr2溶液，電解CuCl2、CuBr2溶液會產生Cu和Cl2、Br2，因此B可能為Cu ，正確。 8．研究發(fā)現(xiàn)，硝酸越稀，還原產物中氮元素的化合價越低。某同學取適量的鐵鋁合金與足量很稀的硝酸充分反應，沒有氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入4 molL－1NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．OC段離子反應方程式為：H＋＋OH－===H2O B．溶液中n(NH)＝0.012 mol C．溶液中結合OH－能力最強的離子是H＋，最弱的離子是Al3＋ D．欲測定F點沉淀的質量，實驗步驟是：過濾、洗滌、干燥、稱量 9．現(xiàn)有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六種物質，它們之間有如圖所示的轉化關系，圖中每條線兩端的物質之間都可以發(fā)生反應，下列推斷不合理的是(　　) A．X可能為Al或Cl2 B．Y一定為NaOH(aq) C．N一定是HCl(aq) D．Q、Z中的一種必為Al2O3 10．用無機礦物資源生產部分材料，其產品流程示意圖如下。下列有關說法錯誤的是(　　) A．制取玻璃和粗硅時生成的氣體產物均為CO2 B．生產鋁、銅及高純硅的過程中都涉及氧化還原反應 C．粗硅制高純硅時，提純四氯化硅可用多次蒸餾的方法 D．黃銅礦冶煉銅時產生的SO2可用于生產硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料 解析：選A。用純堿、石灰石與石英制取玻璃，發(fā)生的反應是：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑；反應產生CO2，用石英與焦炭發(fā)生反應制取粗硅，反應方程式是：2C＋SiO2Si＋2CO↑，粗硅時生成的氣體產物為CO，錯誤；B.生產鋁、銅及高純硅的過程中都有混合物轉化為單質，因此都涉及氧化還原反應，正確；C.粗硅中除含有Si外，還含有其他一些元素的單質，制高純硅時，先使粗硅與Cl2發(fā)生反應，雜質也都變化為氯化物，氯化物是分子晶體，物質的沸點不同，可以利用它們沸點的不同用多次蒸餾的方法提純四氯化硅，正確；D.黃銅礦冶煉銅時產生的SO2是生產硫酸的原料。因此可用于生產硫酸，F(xiàn)eO含有鐵元素，可用作冶煉鐵的原料，這樣既使物質得到充分的利用，同時也減少了對環(huán)境造成的污染，正確。 11．鐵及其化合物在日常生活中用途比較廣泛。 (1)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型的綠色消毒劑和高容量電池材料。將Fe(NO3)3與NaClO混合后，在堿性條件下發(fā)生反應可制得高鐵酸鈉，該反應的離子方程式為____________________________________________________。 (2)四氧化三鐵(Fe3O4)常用作顏料、磁流體材料、催化劑和電子材料等。共沉淀法是目前制備納米Fe3O4的重要方法之一，其流程如圖所示： ①為得到較純凈的納米Fe3O4，F(xiàn)eSO47H2O與FeCl36H2O的物質的量之比最好為________。但實際操作時，卻很難控制這一比例，原因是___________________________________________。 ②在最佳投料比條件下，檢驗Fe3O4是否沉淀完全的實驗操作是______________________________。 (3)綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。測定綠礬產品中FeSO47H2O含量的方法如下： a．稱取3.0 g綠礬產品，配制成250.00 mL溶液； b．量取25.00 mL a中溶液于錐形瓶中； c．用0.010 00 molL－1酸性KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液的平均體積為20.00 mL。滴定時發(fā)生反應的離子方程式為5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。 ①0.010 00 molL－1KMnO4溶液應置于如圖所示儀器________(填“甲”或“乙”)中，滴定終點的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________。 ②產品中FeSO47H2O的質量分數(shù)為________(小數(shù)點后保留1位數(shù)字)。 ③若用上述方法測定的樣品中FeSO47H2O的質量分數(shù)偏低(測定過程中產生的誤差可忽略)，可能的原因有_______________________________________________________________________。 12．2015年8月12日晚11時，天津港國際物流中心區(qū)域內化學危險品倉庫因起火而發(fā)生爆炸。其倉庫存儲的桶裝氰化鈉，因爆炸沖擊發(fā)生了泄漏。氰化鈉是一種重要的基本化工原料，用于電鍍、冶金等，因此很多工業(yè)廢水中也含氰化鈉，此工業(yè)廢水可與其他工業(yè)廢水一同處理。下圖是工業(yè)上處理含鉻廢水和含氰廢水的流程圖： (1)含鉻廢水中的鉻元素主要以CrO形式存在，酸化時CrO可轉化為Cr2O，現(xiàn)象是______________________________________。 (2)酸性條件下，Cr2O極易被還原劑還原為毒性較小的Cr3＋。圖中“反應Ⅰ”的離子方程式為_______________________________。 (3)①在爆炸發(fā)生時有少量氰化鈉炸出，有人指出可用雙氧水處理，使之被氧化成無毒物質，已知二者反應生成一種烘焙時常用的物質，并釋放出一種有刺激性氣味的氣體，該氣體易液化，液化后常用作制冷劑，請寫出氰化鈉與過氧化氫反應的化學方程式 ____________________________________________。 ②除雙氧水外，還可用硫代硫酸鈉處理氰化鈉，轉化為Na2SO3及弱毒性的NaSCN，寫出兩種物質發(fā)生反應的化學方程式：___________________________________________________。 (4)pH＞10時，“反應Ⅱ”中的NaClO可將氰離子(CN－)快速氧化為兩種無毒的物質，寫出該反應的離子方程式：___________________________________________。 (5)經過“反應Ⅰ”和“反應Ⅱ”的兩種廢水“混合”的目的是___________________________________。 向混合后的溶液中加NaOH調為堿性的目的是___________________________________________。