微型专题重点突破(六)[学习目标定位] 1.熟知过氧化钠与二氧化碳、水反应的重要关系2.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法3.理解Fe3＋、Fe2＋的性质及其相互转化4.掌握无机物推断的方法一、过氧化钠与二氧化碳、水反应的重要关系例1 200 ℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增大了7.2 g，则原混合气体的物质的量为( )A．0.2 mol B．0.6 molC．0.8 mol D．1.0 mol答案 D解析 设原混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 Δm2 mol 56 gx 28x g2H2O(g)＋2Na2O2===4NaOH＋O2 Δm2 mol 4 gy 2y g则44x＋18y＝23.2 g,28x＋2y＝7.2 g，解得x＝0.2 mol，y＝0.8 mol所以原混合气体的总物质的量为0.2 mol＋0.8 mol＝1.0 mol2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑(1)物质的量关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2时，消耗气体的物质的量与放出O2的物质的量之比为2∶1。
2)气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2时，气体体积减小为原混合气体体积的3)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－4)固体质量关系过氧化钠与二氧化碳反应时固体增加的质量等于与二氧化碳等物质的量的一氧化碳的质量；与水反应时，固体增加的质量等于与水等物质的量的氢气的质量变式1 (2019·长春外国语学校高一期末)将9 g由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后，将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加的质量为( )A．8 g B．9 g C．12 g D．13.5 g答案 B解析 CO在氧气中完全燃烧生成CO2，生成的CO2再与Na2O2反应，有关反应为2CO＋O22CO2、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，总反应方程式为CO＋Na2O2===Na2CO3，固体的增重为CO的质量；H2在氧气中完全燃烧生成H2O，生成的H2O再与Na2O2反应，有关反应为2H2＋O22H2O、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，总反应方程式为H2＋Na2O2===2NaOH，固体的增重为H2的质量。
综上分析，最终固体增加的质量等于CO与H2的总质量二、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别例2 有两支试管，分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列方案中判断正确的是( )方案操作判断A分别滴加澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3B分别加入过量等浓度、等体积的稀盐酸反应较剧烈者为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D分别逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO3答案 C解析 A项，发生的反应分别是Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ca(OH)2(少量)===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者现象相同(产生白色沉淀)；B项，加入过量等浓度、等体积的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈；C项，Na2CO3与CaCl2发生反应：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应；D项，逐滴加入等浓度的盐酸时，NaHCO3溶液立即产生气泡，Na2CO3溶液开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡1)利用二者的热稳定性不同进行鉴别分别加热少量的样品，若发生分解反应，并将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一种试剂为Na2CO3。
2)利用与酸反应的速度不同进行鉴别分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应较快的原试剂是NaHCO3，另一种试剂为Na2CO33)利用阴离子不同进行鉴别分别取其稀溶液，分别滴加BaCl2(或CaCl2)稀溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一种为NaHCO34)利用溶液的碱性强弱不同进行鉴别在其等浓度稀溶液中加酚酞试液，溶液呈红色的原试剂为Na2CO3，溶液呈浅红色的是NaHCO35)利用Na2CO3和NaHCO3溶液与稀盐酸反应的原理差异进行鉴别分别取少量溶液，分别逐滴加入盐酸，开始无气体逸出的为Na2CO3，开始即有气体逸出的为NaHCO3变式2 鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，不可能选用的试剂是( )A．稀硫酸 B．氯化钡溶液C．硝酸钙溶液 D．氢氧化钡溶液答案 D解析 鉴别Na2CO3和NaHCO3不能用Ba(OH)2[或Ca(OH)2]溶液，原因是二者均能与之反应生成沉淀：Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ba(OH)2(少量)===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O三、Fe3＋与Fe2＋相互转化时离子种类的判断例3 向氧化铁、氧化铜、铁、铜的混合粉末中加入过量的稀盐酸，充分反应后，仍有红色粉末存在，则关于溶液中阳离子的判断正确的是( )A．只有Fe2＋和Cu2＋B．一定有Fe2＋、Cu2＋，可能有Fe3＋C．一定有Fe2＋，可能有Cu2＋D．只有Fe2＋答案 C解析 混合粉末中加入过量的稀盐酸反应后，仍有红色固体铜存在，溶液中一定有Fe2＋，一定不可能有Fe3＋，可能有Cu2＋。
依据氧化性：Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，还原性：Fe2＋
3)乙同学认为甲同学的实验不够严谨，该同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油，再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水，溶液变红，煤油的作用是__________4)两同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液混合取2 mL此溶液于试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；写出发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________5)丁同学向盛有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______________________________________________答案 (1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O解析 (1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化。
2)氯气具有氧化性能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－3)煤油不溶于水，密度比水小，分层后可以隔离溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响4)CCl4层显紫色说明有单质碘生成，这是由于铁离子氧化碘化钾，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I25)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，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O设置实验情景考查Fe2＋的还原性，Fe3＋的氧化性及其检验方法，是一种常见的题型需要注意的是(1)Fe2＋的还原性大于Br－的，但比I－的弱亚铁盐在溶液中遇到强氧化剂(如氯气、硝酸、酸性高锰酸钾溶液、溴水、双氧水等)时，一般能被氧化成铁盐2)Fe3＋具有较强的氧化性，可跟Fe、Cu及SO2、H2S、HI等还原性物质反应，还原产物为Fe2＋变式4 (2019·长春外国语学校下学期入学考)某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：固体淡黄色溶液淡红色溶液深红色溶液溶液褪色(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为____________________________________________。
2)试剂1的化学式是_____；加入试剂1后呈红色的原因是(用离子方程式表示)______3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)_ ______________答案 (1)Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(2)KSCN Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－解析 本题考查Fe与水蒸气的反应、Fe3O4与酸的反应、Fe3＋的检验和Fe2＋的还原性Fe和水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H21)Fe3O4与稀盐酸反应生成FeCl3、FeCl2和H2O，反应的化学方程式为Fe3O4＋8HCl===2FeCl3＋FeCl2＋4H2O2)淡黄色溶液中含FeCl3、FeCl2，加入试剂1，溶液变成淡红色，检验Fe3＋用KSCN溶液，则试剂1的化学式为KSCN，反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)33)加入新制氯水将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－生成的Fe(SCN)3的浓度增大，溶液的红色加深，加入新制氯水反应的离子方程式为Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。
五、无机框图推断题的解题方法思路例5 (2019·盐城高一检测)已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是( )A．A为Fe，B为FeOB．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3答案 B解析 由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2⑤的离子方程式为Fe＋2Fe3＋==。