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1、专题三元素及其化合物第1讲金属元素单质及其重要化合物【高考【高考这样考】考】1.(20141.(2014新新课标全国卷全国卷T9)T9)下列反下列反应中，反中，反应后后固体物固体物质增重增重的是的是( )( )A.A.氢气通气通过灼灼热的的CuOCuO粉末粉末B.B.二氧化碳通二氧化碳通过NaNa2 2O O2 2粉末粉末C.C.铝与与FeFe2 2O O3 3发生生铝热反反应D.D.将将锌粒粒投入投入Cu(NOCu(NO3 3) )2 2溶液溶液【解析】【解析】选选B B。A A中氧化铜转化为铜，质量减少；中氧化铜转化为铜，质量减少；B B中中NaNa2 2O O2 2转化为转化为NaNa2
2、 2COCO3 3，质量增加；，质量增加；C C中反应物和生成物都是固体，质量不变；中反应物和生成物都是固体，质量不变；D D中锌中锌置换出铜，质量减少。置换出铜，质量减少。2.20132.2013新新课标全国卷全国卷T27(1)(2)T27(1)(2)氧化氧化锌为白色粉末，可用于白色粉末，可用于湿疹、湿疹、癣等皮肤病的治等皮肤病的治疗。纯化化工工业级氧化氧化锌( (含有含有Fe()Fe()、Mn()Mn()、Ni()Ni()等等杂质) )的流程如下：的流程如下：提示：在本提示：在本实验条件下，条件下，Ni()Ni()不能被氧化；高不能被氧化；高锰酸酸钾的的还原原产物是物是MnOMnO2 2。
3、回答下列回答下列问题：(1)(1)反反应中除掉的中除掉的杂质离子是离子是_，发生反生反应的的离子方程式离子方程式为_；在；在加高加高锰酸酸钾溶液前，若溶液前，若pHpH较低低，对除除杂的影响是的影响是_。(2)(2)反反应的的反反应类型型为_，过滤得到的得到的滤渣渣中，除了中，除了过量的量的锌外外还有有_。【解析】【解析】(1)(1)反应反应中除去的杂质离子是中除去的杂质离子是FeFe2+2+和和MnMn2+2+，发生反应的离子，发生反应的离子方程式为方程式为 +3Fe+3Fe2+2+7H+7H2 2O=3Fe(OH)O=3Fe(OH)3 3+MnO+MnO2 2+5H+5H+ +，2 +3M
4、n2 +3Mn2+2+2H+2H2 2O O=5MnO=5MnO2 2+4H+4H+ +在加高锰酸钾之前，若溶液的在加高锰酸钾之前，若溶液的pHpH较低，则铁离子和锰离子不能生成沉较低，则铁离子和锰离子不能生成沉淀而除去。淀而除去。(2)(2)反应反应的反应类型是置换反应，过滤所得到的滤渣中除了过量的的反应类型是置换反应，过滤所得到的滤渣中除了过量的锌外还有置换出来的金属镍。锌外还有置换出来的金属镍。答案答案：(1)Fe(1)Fe2+2+和和MnMn2+2+ +3Fe +3Fe2+2+7H+7H2 2O=3Fe(OH)O=3Fe(OH)3 3+MnO+MnO2 2+5H+5H+ +，2 +3M
5、n2 +3Mn2+2+2H+2H2 2O=5MnOO=5MnO2 2+4H+4H+ +铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和锰杂质(2)(2)置换反应镍置换反应镍【考【考纲要求】要求】1.1.了解常了解常见金属元素金属元素( (如如NaNa、AlAl、FeFe、CuCu等等) )的活的活动性性顺序。序。2.2.了解常了解常见金属及其重要化合物的主要性金属及其重要化合物的主要性质及其及其应用。用。3.3.了解合金的概念及其重要了解合金的概念及其重要应用。用。4.4.金属金属单质及其重要化合物知及其重要化合物知识的的综合合应用。用。【考【考查
6、特点】特点】1.1.客客观题：(1)(1)考考查“性性质”：NaNa、AlAl、FeFe、CuCu的的单质、氧化物、氧化物、氢氧化物和氧化物和盐。(2)(2)考考查“式子式子”：常：常见金属金属( (如如NaNa、AlAl、FeFe、CuCu等等) )及其重要化合物及其重要化合物( (如如NaNa2 2O O2 2、AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3、CuOCuO等等) )的主要化学方程式、离子方程式。的主要化学方程式、离子方程式。(3)(3)考考查“应用用”：以金属及其化合物：以金属及其化合物为载体考体考查离子共存、离子方离子共存、离子方程式、氧化程式、氧化还原反原反应、
7、物、物质的的鉴别与分离等。与分离等。2.2.主主观题：(1)(1)考考查“两性两性”：铝的化合物的两性。的化合物的两性。(2)(2)考考查“转化化”与与“检验”：FeFe3+3+与与FeFe2+2+的的转化及化及检验等。等。(3)(3)考考查“能力能力”：以：以“铁三角三角”“”“铝三角三角”转化关系化关系为载体，考体，考查图象分析能力和象分析能力和计算能力。算能力。(4)(4)考考查“应用用”：以化工流程形式，考：以化工流程形式，考查金属金属矿物、工物、工业废液的液的处理或工理或工业原料的制原料的制备等。等。(5)(5)考考查“探究探究”：实验探究金属及其化合物的性探究金属及其化合物的性质。
8、1.1.区分区分6 6种物种物质的的颜色。色。NaNa2 2O O2 2是是_；FeFe2 2O O3 3是是_；FeFe3 3O O4 4是是_；Al(OH)Al(OH)3 3、Fe(OH)Fe(OH)2 2是是_；Fe(OH)Fe(OH)3 3是是_。2.2.熟熟记4 4种物种物质的俗名。的俗名。NaNa2 2COCO3 3_，NaHCONaHCO3 3_，KAl(SOKAl(SO4 4) )2 212H12H2 2O_O_，CuSOCuSO4 45H5H2 2O_O_。淡黄色淡黄色红棕色棕色黑色黑色白色白色红褐色褐色纯碱碱( (苏打打) )小小苏打打明明矾蓝矾( (胆胆矾) )3.3.辨
9、明辨明5 5个常个常见认识误区：区：(1)Na(1)Na2 2O O2 2不是不是_氧化物。氧化物。(2)(2)溶液中加入溶液中加入KSCNKSCN溶液，溶液溶液，溶液变红色，只能色，只能说明溶液中含有明溶液中含有_，无法无法证明是否含有明是否含有_。(3)(3)既能与酸反既能与酸反应生成气体，又能与碱反生成气体，又能与碱反应生成气体的物生成气体的物质不一定是不一定是AlAl，还可能是可能是_或或_等。等。(4)Fe(4)Fe与与ClCl2 2反反应，无，无论ClCl2 2是否是否过量，量，产物均物均为_。(5)Na(5)Na在氧气中燃在氧气中燃烧，无，无论氧气是否足量，氧气是否足量，产物均物
10、均为_。碱性碱性FeFe3+3+FeFe2+2+(NH(NH4 4) )2 2COCO3 3NHNH4 4HCOHCO3 3FeClFeCl3 3NaNa2 2O O2 24.4.掌握掌握3 3类特殊的反特殊的反应：(1)(1)既能与酸反既能与酸反应，又能与碱反，又能与碱反应的物的物质可能是可能是AlAl、AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3、弱酸的酸式弱酸的酸式盐( (如如NaHCONaHCO3 3) )等。等。(2)(2)与水接触与水接触产生气体的常生气体的常见物物质有有NaNa、K K、NaNa2 2O O2 2。(3)(3)与水接触既与水接触既产生气体又生气体又产
11、生沉淀的物生沉淀的物质有有AlAl2 2S S3 3、MgMg3 3N N2 2、CaCCaC2 2等。等。考点一考点一 钠及其化合物的性及其化合物的性质与与应用用【典例【典例1 1】(2015(2015青青岛一模一模) )为了使宇航了使宇航员在在飞船中得到一个船中得到一个稳定的、定的、良好的生存良好的生存环境，一般在境，一般在飞船内安装盛有船内安装盛有NaNa2 2O O2 2颗粒的装置，它的用途粒的装置，它的用途是是产生氧气。下列关于生氧气。下列关于NaNa2 2O O2 2的叙述正确的是的叙述正确的是( )( )A.NaA.Na2 2O O2 2中阴、阳离子的个数比中阴、阳离子的个数比为
12、1111B.NaB.Na2 2O O2 2分分别与水及与水及COCO2 2反反应产生相同量的生相同量的O O2 2时，需要水和，需要水和COCO2 2的的质量相量相等等C.NaC.Na2 2O O2 2分分别与水及与水及COCO2 2反反应产生相同量的生相同量的O O2 2时，转移移电子的物子的物质的量的量相等相等D.NaD.Na2 2O O2 2的漂白原理与的漂白原理与SOSO2 2的漂白原理相同的漂白原理相同【破题关键】【破题关键】(1)(1)构成构成NaNa2 2O O2 2的阳、阴离子分别是的阳、阴离子分别是NaNa+ +与与 ，而非，而非NaNa+ +与与O O2-2-。(2)(2)
13、根据根据NaNa2 2O O2 2与水及与水及COCO2 2反应的方程式可知生成相同物质的量的反应的方程式可知生成相同物质的量的O O2 2时消时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同。耗的水和二氧化碳的物质的量相同。(3)Na(3)Na2 2O O2 2与水及与水及COCO2 2反应时反应时NaNa2 2O O2 2既作氧化剂又作还原剂。既作氧化剂又作还原剂。(4)SO(4)SO2 2的漂白性是它易与有色物质化合生成不稳定的无色物质。的漂白性是它易与有色物质化合生成不稳定的无色物质。【解析】【解析】选选C C。NaNa2 2O O2 2的电子式为的电子式为 ，故阴、阳离，故阴、阳离子的个数比为子的
14、个数比为1212，A A项错误；生成相同量的项错误；生成相同量的O O2 2时消耗的水和二氧化时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，碳的物质的量相同，但质量不同，B B项错误；由得失电子守恒知两者项错误；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，转移电子的物质的量相同，C C项正确；项正确；NaNa2 2O O2 2因具有强氧化性而有漂白因具有强氧化性而有漂白性，性，SOSO2 2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D D项项错误。错误。【方法【方法归纳】NaNa2 2O O2 2与与COCO2 2、H H2 2O O
15、反反应的重要关系的重要关系(1)(1)气体体气体体积差的关系。差的关系。若若COCO2 2和水蒸气的混合气体和水蒸气的混合气体( (或或单一气体一气体) )通通过足量足量NaNa2 2O O2 2，气体体，气体体积的的减少量是原气体体减少量是原气体体积的的 ，即，即为生成氧气的量。生成氧气的量。(2)(2)先后先后顺序关系。序关系。一定量的一定量的NaNa2 2O O2 2与一定量的与一定量的COCO2 2和和H H2 2O(g)O(g)的混合物反的混合物反应，可，可视为NaNa2 2O O2 2首首先与先与COCO2 2反反应，剩余的，剩余的NaNa2 2O O2 2再与再与H H2 2O(
16、g)O(g)反反应。(3)(3)电子子转移关系。移关系。当当NaNa2 2O O2 2与与COCO2 2或或H H2 2O O反反应时，每，每产生生1 mol O1 mol O2 2就就转移移2 mol2 mol电子。子。(4)(4)固体固体质量量变化关系。化关系。1 mol CO1 mol CO2 2、水蒸气分、水蒸气分别与足量与足量NaNa2 2O O2 2反反应时，固体分，固体分别增重增重28 g28 g、2 g2 g，从，从组成上看相当于吸收了成上看相当于吸收了COCO2 2中的中的“CO”“CO”，或相当于吸收了水蒸，或相当于吸收了水蒸气中的气中的“H“H2 2”，所以固体增加的，所
17、以固体增加的质量量m=28n(C)m=28n(C)或或m=n(H)m=n(H)。此。此规律律适用于适用于H H2 2O O、COCO2 2与与NaNa2 2O O2 2反反应的的计算。算。【题组过关】关】1.(20151.(2015临沂一模沂一模) )某固体物某固体物质只含有只含有钠和氧两种元素，将它放在足和氧两种元素，将它放在足量的水中量的水中产生两种气体，生两种气体，这两种气体又可以在一定条件下反两种气体又可以在一定条件下反应生成水。生成水。则原固体物原固体物质的的组成是成是( )( )A.NaA.Na2 2O O2 2与与NaNa2 2O OB.NaB.Na和和NaOHNaOHC.NaC
18、.Na2 2O O2 2和和NaNaD.NaD.Na和和NaNa2 2O O【解析】【解析】选选C C。两种气体可以在一定条件下反应生成水，可知两种气。两种气体可以在一定条件下反应生成水，可知两种气体为体为H H2 2和和O O2 2。NaNa与与H H2 2O O反应生成反应生成H H2 2，NaNa2 2O O2 2与与H H2 2O O反应生成反应生成O O2 2，C C项正确；项正确；A A项无法生成项无法生成H H2 2；B B项含三种元素，不符合题意；项含三种元素，不符合题意；D D项无法生成项无法生成O O2 2，只能，只能生成生成H H2 2，不符合题意。，不符合题意。2.(2
19、0152.(2015昆明一模昆明一模) )用下图所示装置不能达到有关实验目的的用下图所示装置不能达到有关实验目的的是是( )( )A.A.用甲用甲图装置装置证明密度明密度(煤油煤油)()(钠)()(水水) )B.B.用乙用乙图装置制装置制备Fe(OH)Fe(OH)2 2C.C.用丙用丙图装置制取金属装置制取金属锰D.D.用丁用丁图装置比装置比较NaHCONaHCO3 3和和NaNa2 2COCO3 3的的热稳定性定性【解析】【解析】选选D D。钠放入装有水和煤油的烧杯中，钠在水和煤油的接触。钠放入装有水和煤油的烧杯中，钠在水和煤油的接触界面处反应，说明钠的密度介于二者之间，界面处反应，说明钠的
20、密度介于二者之间，A A项正确；利用煤油隔绝项正确；利用煤油隔绝空气，将滴管插入试管底部，可以观察到白色的空气，将滴管插入试管底部，可以观察到白色的Fe(OH)Fe(OH)2 2，B B项正确；项正确；镁条引燃，氯酸钾助燃可以引发铝热反应，镁条引燃，氯酸钾助燃可以引发铝热反应，C C项正确；项正确；NaHCONaHCO3 3被直接被直接加热，温度较高，即使加热，温度较高，即使NaHCONaHCO3 3分解，也不能说明二者的稳定性差异，分解，也不能说明二者的稳定性差异，D D项错误。项错误。【加固【加固训练】1.1.下列下列说法正确的是法正确的是( )( )A.A.实验室常用室常用铝盐溶液与溶液
21、与氢氧化氧化钠溶液制溶液制备Al(OH)Al(OH)3 3沉淀沉淀B.B.将将NaNa投入投入NHNH4 4ClCl溶液中只能生成一种气体溶液中只能生成一种气体C.C.过量的量的铜与与浓硝酸反硝酸反应有一氧化氮生成有一氧化氮生成D.NaD.Na久置于空气中，可以和空气中的有关物久置于空气中，可以和空气中的有关物质反反应，最，最终生成生成NaHCONaHCO3 3【解析】【解析】选选C C。铝盐和氢氧化钠溶液反应生成的。铝盐和氢氧化钠溶液反应生成的Al(OH)Al(OH)3 3会溶于会溶于NaOHNaOH溶溶液生成偏铝酸钠，液生成偏铝酸钠，NaOHNaOH溶液的量不易控制，溶液的量不易控制，A
22、A项错误；钠和水反应生项错误；钠和水反应生成氢气，氢氧化钠和氯化铵反应生成氨气，成氢气，氢氧化钠和氯化铵反应生成氨气，B B项错误；铜和浓硝酸反项错误；铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，随着反应的进行，溶液变成稀溶液，铜和稀硝酸反应生成二氧化氮，随着反应的进行，溶液变成稀溶液，铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，应生成一氧化氮，C C项正确；钠久置在空气中，和氧气反应生成氧化项正确；钠久置在空气中，和氧气反应生成氧化钠，氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠潮解再和二氧化碳反应钠，氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠潮解再和二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠结合空气中的水生成生成碳酸钠，碳酸钠结合空气中的水生成N
23、aNa2 2COCO3 310H10H2 2O O，十水碳酸钠，十水碳酸钠易风化生成碳酸钠，易风化生成碳酸钠，D D项错误。项错误。2.(20152.(2015西安三模西安三模) )如如图所示，在蒸所示，在蒸发皿中放一小皿中放一小块钠，加，加热至熔化至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水，用玻璃棒蘸取少量无水CuSOCuSO4 4与熔化的与熔化的钠接触，瞬接触，瞬间产生耀眼的生耀眼的火花，同火花，同时有有红色物色物质生成。据此判断下列生成。据此判断下列说法中不正确的是法中不正确的是( )( )A.A.上述反上述反应是置是置换反反应B.B.上述反上述反应是放是放热反反应C.C.上述反上述反应中中CuSO
24、CuSO4 4表表现了了还原性原性D.D.加加热且无水条件下，且无水条件下，NaNa可以与可以与CuSOCuSO4 4反反应并生成并生成CuCu【解析】【解析】选选C C。钠的化学性质很活泼，在加热熔融的条件下与无水。钠的化学性质很活泼，在加热熔融的条件下与无水CuSOCuSO4 4反应可置换出铜，所以生成的红色物质为单质反应可置换出铜，所以生成的红色物质为单质CuCu，其中，其中CuCu2+2+被还被还原，表现了氧化性，所以原，表现了氧化性，所以A A、D D正确，正确，C C错误，同时由反应条件接触瞬错误，同时由反应条件接触瞬间产生耀眼的火花，可推测该反应为放热反应，间产生耀眼的火花，可推
25、测该反应为放热反应，B B项正确。项正确。考点二考点二 镁、铝及其化合物的性及其化合物的性质与与应用用【典例【典例2 2】(2014(2014山山东高考改高考改编) )离子液体是一种室温熔融离子液体是一种室温熔融盐，为非非水体系。由有机阳离子、水体系。由有机阳离子、 和和 组成的离子液体作成的离子液体作电解液解液时，可在，可在钢制品上制品上电镀铝。(1)(1)为测定定镀层厚度，用厚度，用NaOHNaOH溶液溶解溶液溶解钢制品表面的制品表面的铝镀层，当反，当反应转移移6 mol6 mol电子子时，所得，所得还原原产物的物物的物质的量的量为_mol_mol。(2)(2)用用铝粉和粉和FeFe2 2
26、O O3 3做做铝热反反应实验，需要的，需要的试剂还有有_。a.KCla.KClb.KClOb.KClO3 3c.MnOc.MnO2 2d.Mgd.Mg【破题关键】【破题关键】(1)NaOH(1)NaOH溶解铝的化学方程式为溶解铝的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2，分析化合价变化，可得分析化合价变化，可得H H2 2为还原产物。为还原产物。(2)(2)铝热反应需要高温来引发，可在混合物粉末上插一根镁条做引信，铝热反应需要高温来引发，可在混合物粉末上插一根镁条做引信，混入适量氯酸钾帮助镁条燃烧。混入适量氯酸
27、钾帮助镁条燃烧。【解析】【解析】(1)(1)用用NaOHNaOH溶解铝镀层时发生反应：溶解铝镀层时发生反应：2Al+2NaOH+2H2Al+2NaOH+2H2 2O=2NaAlOO=2NaAlO2 2+3H+3H2 2，H H2 2是还原产物，当转移是还原产物，当转移6 mol6 mol电电子时，该反应可得到子时，该反应可得到3 mol3 mol还原产物。还原产物。(2)(2)引发铝粉和引发铝粉和FeFe2 2O O3 3粉末反应的助燃剂为粉末反应的助燃剂为KClOKClO3 3，然后插入镁条，点燃，然后插入镁条，点燃镁条即可使铝热反应发生。镁条即可使铝热反应发生。答案：答案：(1)3(1)3
28、(2)b(2)b、d d【误区提醒】区提醒】(1)(1)易忽易忽视AlAl、AlAl2 2O O3 3、Al(OH)Al(OH)3 3仅能溶于能溶于强强酸和酸和强强碱溶液中碱溶液中( (如在氨水如在氨水和碳酸中均不溶和碳酸中均不溶) )。(2)(2)易忽易忽视AlAl3+3+、 只能分只能分别存在于存在于强强酸性与酸性与强强碱性溶液中。碱性溶液中。(3)(3)镁不不仅可置可置换酸中的酸中的氢，也可与水解呈酸性的，也可与水解呈酸性的盐溶液反溶液反应产生生H H2 2，如，如镁条置于条置于NHNH4 4ClCl溶液中可溶液中可产生生H H2 2。(4)(4)由于由于KspspMg(OH)Mg(OH
29、)2 2Kspsp(MgCO(MgCO3 3) )，故在碳酸，故在碳酸盐溶液中溶液中MgMg2+2+总是是转化化为Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀，如沉淀，如Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2与与Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液混合，容易写成生成溶液混合，容易写成生成MgCOMgCO3 3、CaCOCaCO3 3，正确的写法是，正确的写法是MgMg2+2+2 +2Ca+2 +2Ca2+2+4OH+4OH- -=2CaCO=2CaCO3 3+Mg(OH)+Mg(OH)2 2+2H+2H2 2O O。(5)Al(5)Al3+3+与与OHOH- -、 、 、 、 、 、S S2-2-等不
30、能大量共等不能大量共存，其中和存，其中和OHOH- -是因是因为直接反直接反应不能大量共存，其余均是因不能大量共存，其余均是因为发生水生水解相互促解相互促进反反应不能大量共存。不能大量共存。(6) (6) 与与H H+ +、 、AlAl3+3+、MgMg2+2+、CuCu2+2+不能大量共存，其中和不能大量共存，其中和H H+ +是因是因为直接反直接反应不能大量共存，其余是因不能大量共存，其余是因为发生水解相互促生水解相互促进反反应不能大不能大量共存。量共存。【题组过关】关】1.(20151.(2015合肥一模合肥一模) )下列叙述中，正确的是下列叙述中，正确的是( )( )A.A.氯化化铝溶
31、液中加入溶液中加入过量氨水，反量氨水，反应的的实质是是AlAl3+3+3NH+3NH3 3HH2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 3+ + B.B.在加入在加入铝粉能放出粉能放出氢气的溶液中：气的溶液中：K K+ +、 、 、ClCl- -一定能一定能够大量共存大量共存C.C.镁铝合金既可完全溶于合金既可完全溶于过量量盐酸又可完全溶于酸又可完全溶于过量量NaOHNaOH溶液溶液D.D.依据依据铝热反反应原理，能原理，能发生反生反应2Al+3MgO 3Mg+Al2Al+3MgO 3Mg+Al2 2O O3 3【解析】【解析】选选A A。Al(OH)Al(OH)3 3不能溶解于氨水、碳酸等弱
32、碱和弱酸中，不能溶解于氨水、碳酸等弱碱和弱酸中，A A项项正确；能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性溶液，则正确；能够使铝粉产生氢气的溶液可能是强酸性溶液，则 不能存不能存在，也可能是强碱性溶液，则在，也可能是强碱性溶液，则 不能大量存在，不能大量存在，B B项错误；镁和铝项错误；镁和铝都属于活泼金属，都能够与盐酸反应，但是镁不能与都属于活泼金属，都能够与盐酸反应，但是镁不能与NaOHNaOH溶液反应，溶液反应，C C项错误；铝热反应的实质是利用铝的还原性，还原金属性比铝弱的项错误；铝热反应的实质是利用铝的还原性，还原金属性比铝弱的难熔金属氧化物，故不能用铝热法制取镁，难熔金属氧化物，故不能用
33、铝热法制取镁，D D项错误。项错误。2.2.下列有关下列有关铝或其化合物的或其化合物的说法中不正确的是法中不正确的是( )( )A.A.制制备AlClAlCl3 3不能采用将溶液直接蒸干的方法不能采用将溶液直接蒸干的方法B.B.工工业上采用上采用电解解AlClAlCl3 3的方法冶的方法冶炼金属金属铝C.C.实验室常用氨水和硫酸室常用氨水和硫酸铝溶液制溶液制备Al(OH)Al(OH)3 3D.D.存在于存在于污水中的胶体物水中的胶体物质，常用投加明，常用投加明矾等等电解解质的方法的方法进行行处理理【解析】【解析】选选B B。AlClAlCl3 3溶液直接蒸干得到的是溶液直接蒸干得到的是Al(O
34、H)Al(OH)3 3和和AlAl2 2O O3 3的混合物，的混合物，A A项正确；项正确；AlClAlCl3 3是共价化合物，熔融状态不能电离，不导电，所以工是共价化合物，熔融状态不能电离，不导电，所以工业上用电解熔融业上用电解熔融AlAl2 2O O3 3的方法制取铝，的方法制取铝，B B项错误；项错误；Al(OH)Al(OH)3 3具有两性，但具有两性，但不能溶于氨水，不能溶于氨水，C C项正确；明矾作为电解质使污水中的胶体物质如泥项正确；明矾作为电解质使污水中的胶体物质如泥沙污物等聚沉，从而达到净水目的，沙污物等聚沉，从而达到净水目的，D D项正确。项正确。【加固【加固训练】1.(2
35、0151.(2015银川二模川二模) )下列下列说法不正确的是法不正确的是( )( )A.NaA.Na2 2O O2 2能与能与COCO2 2反反应，可用作呼吸面具的供氧，可用作呼吸面具的供氧剂B.B.铝单质既能和酸反既能和酸反应又能和又能和强强碱反碱反应，可用于制，可用于制备光光导纤维C.C.明明矾能水解生成能水解生成Al(OH)Al(OH)3 3胶体，可用作胶体，可用作净水水剂D.AlD.Al2 2O O3 3熔点高，可用于制作耐高温熔点高，可用于制作耐高温仪器器【解析】【解析】选选B B。NaNa2 2O O2 2能与能与COCO2 2反应生成氧气，常用作供氧剂，反应生成氧气，常用作供氧
36、剂，A A项正确；项正确；铝单质既能和酸反应又能和强碱反应，但不能用于制备光导纤维，制铝单质既能和酸反应又能和强碱反应，但不能用于制备光导纤维，制造光导纤维的材料是二氧化硅，造光导纤维的材料是二氧化硅，B B项错误；明矾易水解生成氢氧化铝项错误；明矾易水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性，可用于净水，胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性，可用于净水，C C项正确；项正确；AlAl2 2O O3 3熔点熔点高，硬度大，可用于制作耐高温仪器，高，硬度大，可用于制作耐高温仪器，D D项正确。项正确。2.(20152.(2015西安一模西安一模) )有一有一块镁铝合金，其中合金，其中镁与与铝的的质量比
37、是量比是8989。加入足量稀硫酸使其完全溶解后，再加入加入足量稀硫酸使其完全溶解后，再加入NaOHNaOH溶液，生成沉淀的溶液，生成沉淀的质量量随随NaOHNaOH溶液体溶液体积变化的曲化的曲线如如图所示，其中正确的是所示，其中正确的是( )( )【解析】【解析】选选A A。镁与铝的质量比是。镁与铝的质量比是8989，则物质的量之比是，则物质的量之比是1111，NaOHNaOH溶液至过量后溶液至过量后Al(OH)Al(OH)3 3完全溶解，只有完全溶解，只有Mg(OH)Mg(OH)2 2沉淀，沉淀，B B项错；等物项错；等物质的量的质的量的Mg(OH)Mg(OH)2 2与与Al(OH)Al(O
38、H)3 3的质量之比是的质量之比是58785878，即剩余的，即剩余的Mg(OH)Mg(OH)2 2的的质量小于沉淀最大质量的质量小于沉淀最大质量的1/21/2，排除，排除C C项、项、D D项，项，A A项正确。项正确。考点三考点三 铁、铜及其化合物的性及其化合物的性质和和应用用【典例【典例3 3】(2013(2013天津高考天津高考)FeCl)FeCl3 3在在现代工代工业生生产中中应用广泛。某化用广泛。某化学研究性学学研究性学习小小组模模拟工工业流程制流程制备无水无水FeClFeCl3 3，再用副，再用副产品品FeClFeCl3 3溶溶液吸收有毒的液吸收有毒的H H2 2S S。.经查阅
39、资料得知：无水料得知：无水FeClFeCl3 3在空气中易潮解，加在空气中易潮解，加热易升易升华。他。他们设计了制了制备无水无水FeClFeCl3 3的的实验方案，装置示意方案，装置示意图( (加加热及及夹持装置略去持装置略去) )及操作步及操作步骤如下：如下：检验装置的气密性；装置的气密性；通入干燥的通入干燥的ClCl2 2，赶尽装置中的空气；，赶尽装置中的空气；用酒精灯在用酒精灯在铁屑下方加屑下方加热至反至反应完成；完成；体系冷却后，停止通入体系冷却后，停止通入ClCl2 2，并用干燥的，并用干燥的N N2 2赶尽赶尽ClCl2 2，将收集器密封。，将收集器密封。请回答下列回答下列问题：(
40、1)(1)装置装置A A中反中反应的化学方程式的化学方程式为_。(2)(2)第第步加步加热后，生成的烟状后，生成的烟状FeClFeCl3 3大部分大部分进入收集器，少量沉入收集器，少量沉积在在反反应管管A A右端。要使沉右端。要使沉积的的FeClFeCl3 3进入收集器，第入收集器，第步操作是步操作是_。(3)(3)操作步操作步骤中，中，为防止防止FeClFeCl3 3潮解所采取的措施有潮解所采取的措施有( (填步填步骤序号序号) )_。(4)(4)装置装置B B中冷水浴的作用中冷水浴的作用为_；装置；装置C C的名称的名称为_；装置；装置D D中中FeClFeCl2 2全部反全部反应后，因失
41、去吸收后，因失去吸收ClCl2 2的作的作用而失效，写出用而失效，写出检验FeClFeCl2 2是否失效的是否失效的试剂：_。(5)(5)在虚在虚线框中画出尾气吸收装置框中画出尾气吸收装置E E并注明并注明试剂。.该组同学用装置同学用装置D D中的副中的副产品品FeClFeCl3 3溶液吸收溶液吸收H H2 2S S，得到，得到单质硫；硫；过滤后，再以石墨后，再以石墨为电极，在一定条件下极，在一定条件下电解解滤液。液。(6)FeCl(6)FeCl3 3与与H H2 2S S反反应的离子方程式的离子方程式为_。(7)(7)电解池中解池中H H+ +在阴极放在阴极放电产生生H H2 2，阳极的，阳
42、极的电极反极反应式式为_。(8)(8)综合分析合分析实验的两个反的两个反应，可知，可知该实验有两个有两个显著著优点：点：HH2 2S S的原子利用率的原子利用率为100%100%；_。【破题关键】【破题关键】(1)FeCl(1)FeCl3 3易潮解，加热易升华，根据题意，整个实验过易潮解，加热易升华，根据题意，整个实验过程要避开水蒸气和降温。程要避开水蒸气和降温。(2)(2)注意实验的安全性和尾气的吸收。注意实验的安全性和尾气的吸收。(3)(3)电解时先确定电解质溶液再确定电极反应。电解时先确定电解质溶液再确定电极反应。【解析】【解析】.本实验的关键是要保持干燥，防止水蒸气的干扰。本实验的关键
43、是要保持干燥，防止水蒸气的干扰。(1)(1)装置装置A A中发生反应中发生反应3Cl3Cl2 2+2Fe 2FeCl+2Fe 2FeCl3 3。(2)FeCl(2)FeCl3 3加热易升华，在加热易升华，在A A右端冷却凝固的右端冷却凝固的FeClFeCl3 3可用加热的方法赶进可用加热的方法赶进收集器。收集器。(3)(3)防止防止FeClFeCl3 3潮解的操作是潮解的操作是和和。(4)(4)装置装置D D中中FeClFeCl2 2失效即失效即FeClFeCl2 2全部生成了全部生成了FeClFeCl3 3，只要检验是否含有，只要检验是否含有FeFe2+2+即可，可用即可，可用K K3 3F
44、e(CN)Fe(CN)6 6 检验。检验。(5)(5)尾气吸收可用尾气吸收可用NaOHNaOH溶液。溶液。.用用FeClFeCl3 3吸收吸收H H2 2S S，然后再电解使，然后再电解使FeClFeCl2 2再转化成再转化成FeClFeCl3 3，可使，可使H H2 2S S全部全部转化成转化成S S和和H H2 2，使，使FeClFeCl3 3循环利用。电解时，电解池的阳极上循环利用。电解时，电解池的阳极上FeFe2+2+发生发生氧化反应，生成氧化反应，生成FeFe3+3+。答案：答案：(1)2Fe+3Cl(1)2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3(2)(2)在沉积的在沉积的
45、FeClFeCl3 3固体下方加热固体下方加热(3)(3)(4)(4)冷却，使冷却，使FeClFeCl3 3沉积，便于收集产品沉积，便于收集产品干燥管干燥管K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液溶液(5)(5)(6)2Fe(6)2Fe3+3+H+H2 2S=2FeS=2Fe2+2+S+2H+S+2H+ +(7)Fe(7)Fe2+2+-e-e- -=Fe=Fe3+3+(8)FeCl(8)FeCl3 3得到循环利用得到循环利用【题组过关】关】1.(20151.(2015舟山三模舟山三模) )某溶液中可能存在某溶液中可能存在FeFe3+3+、FeFe2+2+、I I- -、 、ClCl-
46、-、 六种离子中的几种。六种离子中的几种。进行下列行下列实验：取少量溶液滴加取少量溶液滴加KSCNKSCN溶液，溶液呈溶液，溶液呈红色；色；另取少量原溶液滴加另取少量原溶液滴加盐酸，溶液的棕黄色加深。酸，溶液的棕黄色加深。据此可以推断，据此可以推断，该溶液中一定大量存在的阴离子是溶液中一定大量存在的阴离子是( )( )A.IA.I- - B. C.Cl B. C.Cl- - D. D. 【解析】【解析】选选D D。由。由可知溶液中一定含有可知溶液中一定含有FeFe3+3+，有，有FeFe3+3+一定无一定无I I- -、 ；由；由可知加入盐酸后又生成可知加入盐酸后又生成FeFe3+3+，说明原
47、溶液中含有，说明原溶液中含有FeFe2+2+和和 。2.(20152.(2015大大连一模一模) )已知甲、乙、丙、丁已知甲、乙、丙、丁4 4种物种物质均含有常均含有常见金属元金属元素素A A，其中甲，其中甲为红棕色粉末。它棕色粉末。它们之之间有如有如图所示的所示的转化关系化关系( (转化化过程中部分程中部分产物未物未标出出) )。(1)(1)甲的化学式为甲的化学式为_。(2)(2)写出丙溶液和乙反应生成丁的离子方程式写出丙溶液和乙反应生成丁的离子方程式_。(3)(3)请写出请写出A A的单质与水蒸气反应的化学方程式的单质与水蒸气反应的化学方程式_。(4)(4)试写出检验丙中阳离子的方法试写出
48、检验丙中阳离子的方法_。【解析】【解析】根据甲为红棕色粉末，丙与乙反应生成丁，丁与氯气反应生根据甲为红棕色粉末，丙与乙反应生成丁，丁与氯气反应生成丙，甲、乙、丙、丁都含成丙，甲、乙、丙、丁都含A A元素，说明元素，说明A A是变价金属，为铁，可推知是变价金属，为铁，可推知甲可能是甲可能是FeFe2 2O O3 3，被，被COCO还原为乙：还原为乙：FeFe，FeFe与氯气反应生成丙：与氯气反应生成丙：FeClFeCl3 3，FeFe与盐酸反应生成丁：与盐酸反应生成丁：FeClFeCl2 2，FeFe3+3+的检验可用的检验可用KSCNKSCN溶液，取试样少许溶液，取试样少许于试管中，滴加于试管
49、中，滴加KSCNKSCN溶液，若溶液呈红色，表明含溶液，若溶液呈红色，表明含FeFe3+3+。答案答案：(1)Fe(1)Fe2 2O O3 3(2)2Fe(2)2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+(3)3Fe+4H(3)3Fe+4H2 2O(g) FeO(g) Fe3 3O O4 4+4H+4H2 2(4)(4)取试样滴加取试样滴加KSCNKSCN溶液，若变红说明含有溶液，若变红说明含有FeFe3+3+【备选考点】考点】金属及其化合物性金属及其化合物性质探究探究【典例】【典例】(2015(2015六安一模六安一模) )已知已知硝酸具有硝酸具有强强氧化性，能氧化氧化性，能氧化+2+2
50、价价铁。例如。例如，3FeO+10HNO3FeO+10HNO3 3=3Fe(NO=3Fe(NO3 3) )3 3+NO+5H+NO+5H2 2O O3Fe3Fe3 3O O4 4+28HNO+28HNO3 3=9Fe(NO=9Fe(NO3 3) )3 3+NO+14H+NO+14H2 2O O酸性高酸性高锰酸酸钾溶液能氧化溶液能氧化+2+2价价铁，离子方程式，离子方程式为5Fe5Fe2+2+ (+ (紫紫红色色)+8H)+8H+ +=Mn=Mn2+2+( (无色无色)+5Fe)+5Fe3+3+4H+4H2 2O O某种催化某种催化剂为铁的氧化物，化学的氧化物，化学兴趣小趣小组在在实验室室对该催
51、化催化剂中中铁元元素的价素的价态进行探究：将适量稀硝酸加入少行探究：将适量稀硝酸加入少许样品中，加品中，加热溶解；取少溶解；取少许溶液，滴加溶液，滴加KSCNKSCN溶液后出溶液后出现红色。一位同学由此得出色。一位同学由此得出该催化催化剂中中铁元素价元素价态为+3+3价的价的结论。(1)(1)请指出指出该结论是否正确，并是否正确，并说明理由明理由_。(2)(2)请完成完成对铁元素价元素价态的探究：的探究：限限选实验仪器与器与试剂：烧杯、杯、试管、玻璃棒、管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、匙、滴管、酒精灯、试管管夹、3 molL3 molL-1-1H H2 2SOSO4 4、3% H3% H2 2
52、O O2 2、6 molL6 molL-1-1HNOHNO3 3、0.01 molL0.01 molL-1-1KMnOKMnO4 4、NaOHNaOH稀溶液、稀溶液、0.1 molL0.1 molL-1-1KIKI、20% KSCN20% KSCN、蒸、蒸馏水。水。提出合理假设。提出合理假设。假设假设1 1：_；假设假设2 2：_；假设假设3 3：_。设计实验方案证明你的假设。设计实验方案证明你的假设。实验过程。实验过程。根据根据的实验方案，进行实验。请按下表格式写出实验操作步骤、预的实验方案，进行实验。请按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论：期现象与结论：实验操作操作预期期现象与象与结
53、论步步骤1 1步步骤2 2步步骤3 3【破题关键】【破题关键】(1)(1)硝酸具有强氧化性，能氧化硝酸具有强氧化性，能氧化FeFe2+2+，故将适量稀硫酸加入少许样品中，故将适量稀硫酸加入少许样品中，加热溶解。加热溶解。(2)(2)酸性高锰酸钾溶液能氧化酸性高锰酸钾溶液能氧化FeFe2+2+。(3)KSCN(3)KSCN溶液检验溶液检验FeFe3+3+，现象明显且灵敏。，现象明显且灵敏。【解析】【解析】铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁，其中氧化铁铁的氧化物有氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁，其中氧化铁含有含有+3+3价铁，氧化亚铁含价铁，氧化亚铁含+2+2价铁，而四氧化三铁含价铁，而四氧化
54、三铁含+2+2、+3+3价铁，所以价铁，所以按照以上三个角度进行假设。按照以上三个角度进行假设。+2+2价铁离子具有还原性，能被氧化剂如价铁离子具有还原性，能被氧化剂如硝酸、酸性高锰酸钾溶液氧化成硝酸、酸性高锰酸钾溶液氧化成+3+3价铁。检验铁的氧化物中铁元素价价铁。检验铁的氧化物中铁元素价态，先要将氧化物溶于非氧化性酸态，先要将氧化物溶于非氧化性酸( (如稀硫酸、稀盐酸如稀硫酸、稀盐酸) )转化成同价态转化成同价态的离子。的离子。+3+3价铁离子存在时，检验价铁离子存在时，检验+2+2价铁离子，要考虑价铁离子，要考虑+3+3价铁离子的价铁离子的干扰，利用其还原性检验，如酸性高锰酸钾溶液为紫红
55、色，铁离子为干扰，利用其还原性检验，如酸性高锰酸钾溶液为紫红色，铁离子为浅黄色，不会覆盖紫红色，但是，用高锰酸钾溶液检验亚铁离子时，浅黄色，不会覆盖紫红色，但是，用高锰酸钾溶液检验亚铁离子时，高锰酸钾能氧化高锰酸钾能氧化ClCl- -，ClCl- -对实验有干扰。综上所述，只能选稀硫酸溶对实验有干扰。综上所述，只能选稀硫酸溶解铁的氧化物。值得注意的是，铁盐溶液呈黄色，能覆盖浅绿色的亚解铁的氧化物。值得注意的是，铁盐溶液呈黄色，能覆盖浅绿色的亚铁盐溶液，所以，铁的氧化物溶于稀硫酸，溶液呈黄色，说明铁离子铁盐溶液，所以，铁的氧化物溶于稀硫酸，溶液呈黄色，说明铁离子一定存在，亚铁离子可能存在。用一定
56、存在，亚铁离子可能存在。用KSCNKSCN溶液检验铁离子，现象明显且溶液检验铁离子，现象明显且灵敏。题目没有提供淀粉溶液，如果用灵敏。题目没有提供淀粉溶液，如果用KIKI溶液检验铁离子，生成溶液检验铁离子，生成I I2 2溶溶于水呈黄色，与铁离子的溶液颜色相近，无法区别。所以，不能用于水呈黄色，与铁离子的溶液颜色相近，无法区别。所以，不能用KIKI溶液检验溶液中是否含铁离子。溶液检验溶液中是否含铁离子。答案：答案：(1)(1)该结论不正确。稀硝酸有强氧化性，若该铁的价态为该结论不正确。稀硝酸有强氧化性，若该铁的价态为+2+2价，价，则被氧化为则被氧化为+3+3价同样可使价同样可使KSCNKSC
57、N溶液变红色溶液变红色(2)(2)假设假设1 1：催化剂中铁元素的价态为：催化剂中铁元素的价态为+3+3价价假设假设2 2：催化剂中铁元素的价态为：催化剂中铁元素的价态为+2+2价价假设假设3 3：催化剂中铁元素的价态既有：催化剂中铁元素的价态既有+3+3价也有价也有+2+2价价实验过程实验过程实验操作实验操作预期现象与结论预期现象与结论步步骤骤1 1将适量稀硫酸加入已将适量稀硫酸加入已装有少许样品的试管装有少许样品的试管中，加热溶解中，加热溶解溶液呈黄色，说明溶液中含溶液呈黄色，说明溶液中含FeFe3+3+，可，可能含能含FeFe2+2+步步骤骤2 2取少量溶液，滴加酸取少量溶液，滴加酸性高
58、锰酸钾溶液性高锰酸钾溶液若高锰酸钾溶液的紫红色褪去或颜色若高锰酸钾溶液的紫红色褪去或颜色变浅，则说明催化剂中铁元素的价态变浅，则说明催化剂中铁元素的价态含含+2+2价；若不褪色，则说明催化剂中价；若不褪色，则说明催化剂中铁元素的价态不含铁元素的价态不含+2+2价价步步骤骤3 3另取少量溶液，滴加另取少量溶液，滴加KSCNKSCN溶液溶液若溶液变为红色，则说明催化剂中铁若溶液变为红色，则说明催化剂中铁元素的价态含元素的价态含+3+3价；若溶液无明显变价；若溶液无明显变化，则说明催化剂中铁元素的价态不化，则说明催化剂中铁元素的价态不含含+3+3价价【题组过关】关】1.1.已知某混合金属粉末，除已知
59、某混合金属粉末，除铝外外还含有含有铁、铜中的一种或两种，所含中的一种或两种，所含金属的量都在金属的量都在5%5%以上。以上。请设计合理合理实验探究探究该混合物金属粉末中混合物金属粉末中铁、铜元素的存在。元素的存在。仅限限选择的的仪器和器和试剂：烧杯、杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；匙；1 molL1 molL-1-1硫酸、硫酸、2 molL2 molL-1-1硝酸、硝酸、2 molL2 molL-1-1NaOHNaOH溶液、溶液、20% 20% KSCNKSCN溶液。完成以下溶液。完成以下实验探究探究过程：程：(1)(1)提出假提出假设：假假设1 1
60、：该混合金属粉末中除混合金属粉末中除铝外外还含有含有_元素；元素；假假设2 2：该混合金属粉末中除混合金属粉末中除铝外外还含有含有_元素；元素；假假设3 3：该混合金属粉末中除混合金属粉末中除铝外外还含有含有铁、铜元素。元素。(2)(2)设计实验方案：基于假方案：基于假设3 3，设计出出实验方案。方案。(3)(3)实验过程：根据实验过程：根据(2)(2)的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。编号号实验操作操作预期期现象和象和结论【解析】【解析】(1)(1)依题意，铝样品中可能含铁，也可能含铜，还可能既含依题意，铝样品中可能含铁，也可能含铜，还可能既
61、含铁又含铜。铁又含铜。(3)(3)根据限用仪器和试剂知，用氢氧化钠溶液分离铝与根据限用仪器和试剂知，用氢氧化钠溶液分离铝与铁、铜，或用稀硫酸分离铁、铝和铜。铁、铜，或用稀硫酸分离铁、铝和铜。KSCNKSCN溶液用于检验铁离子存溶液用于检验铁离子存在，硝酸用于氧化亚铁离子或铜。确认某成分存在，最好用两种实验在，硝酸用于氧化亚铁离子或铜。确认某成分存在，最好用两种实验现象，做到双保险。思路现象，做到双保险。思路1 1，用过量氢氧化钠溶解样品，过滤得偏铝，用过量氢氧化钠溶解样品，过滤得偏铝酸钠溶液和固体铁、铜混合物；检验固体中铁、铜：加入过量稀硫酸钠溶液和固体铁、铜混合物；检验固体中铁、铜：加入过量
62、稀硫酸，产生气泡，溶液变浅绿色，过滤得溶液和固体。在该溶液中加入酸，产生气泡，溶液变浅绿色，过滤得溶液和固体。在该溶液中加入硝酸，加入硝酸，加入KSCNKSCN溶液，溶液变红色，确认有铁存在；固体再加入硝酸，溶液，溶液变红色，确认有铁存在；固体再加入硝酸，溶解产生无色气泡，在空气中逐渐变成红棕色，溶液变成蓝色，加溶解产生无色气泡，在空气中逐渐变成红棕色，溶液变成蓝色，加NaOHNaOH溶液后有蓝色沉淀产生，证明铜存在。思路溶液后有蓝色沉淀产生，证明铜存在。思路2 2，在铝样品中加入，在铝样品中加入足量稀硫酸，过滤得固体和溶液。在固体中加入硝酸，检验铜；在滤足量稀硫酸，过滤得固体和溶液。在固体中
63、加入硝酸，检验铜；在滤液中加入液中加入KSCNKSCN溶液，无明显现象，再滴加稀硝酸，溶液变红色，证明溶液，无明显现象，再滴加稀硝酸，溶液变红色，证明铁存在。铁存在。答案：答案：(1)Cu(1)CuFe(Fe(顺序可交换顺序可交换) )(3)(3)用药匙取少许样品，加入试管用药匙取少许样品，加入试管A A中，再用滴管取过量中，再用滴管取过量NaOHNaOH溶液并溶液并滴加到试管滴加到试管A A中，充分反应后，静置。弃去上层清液，剩余固体备用中，充分反应后，静置。弃去上层清液，剩余固体备用样品部分溶解，并有气体放出样品部分溶解，并有气体放出往试管往试管A A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，
64、静置。取上层的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置。取上层清液于试管清液于试管B B中，剩余固体备用固体部分溶解，并有气体放出，溶中，剩余固体备用固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁液呈浅绿色，可能含铁往试管往试管B B中加入少许稀硝酸，再滴加中加入少许稀硝酸，再滴加KSCNKSCN溶液溶液变黄色，加溶液溶液变黄色，加KSCNKSCN后显红色，结合后显红色，结合可知，一定含铁可知，一定含铁往往剩余固体中加入稀硝酸，再滴加剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOHNaOH溶液固体溶解，有无色溶液固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加刺激性气体产生并很快变成红棕
65、色，溶液显蓝色，加NaOHNaOH溶液后有蓝溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜色沉淀产生，一定含铜2.2.化工生化工生产中常利用硫酸厂煅中常利用硫酸厂煅烧黄黄铁矿石的石的烧渣渣( (主要成分主要成分为铁的氧的氧化物及少量化物及少量FeSFeS、SiOSiO2 2等等) )来制来制备聚聚铁( (碱式硫酸碱式硫酸铁的聚合物的聚合物) )和和绿矾(FeSO(FeSO4 47H7H2 2O)O)，过程如下：程如下：(1)(1)将将过程程中中产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是_(_(填填选项序号序号) )。a.a.品品红溶液溶液b.b.紫色石蕊溶液紫色石蕊溶液c.
66、c.酸性酸性KMnOKMnO4 4溶液溶液d.d.溴水溴水(2)(2)过程程中，中，FeSFeS和和O O2 2、H H2 2SOSO4 4反反应的离子方程式的离子方程式为_。(3)(3)过程程中，需加入的物中，需加入的物质是是_；反；反应的化学方程式的化学方程式为_。用溶液用溶液Y Y制制绿矾时，可取少量，可取少量Y Y溶液于溶液于试管中，向管中，向试管内加入少量的管内加入少量的_溶液，溶液，观察溶液是否察溶液是否变为_色，以色，以验证其中是否含有其中是否含有FeFe3+3+。(4)(4)在在实验室里，完成室里，完成过程程中的中的_(_(填操作名称填操作名称) )，需要使用，需要使用酒精灯、
67、三脚架、坩酒精灯、三脚架、坩埚钳等，等，还需要的需要的仪器有器有_。(5)(5)过程程调节pHpH，最好，最好选用下列用下列试剂中的中的_(_(填填选项序号序号) )。a.a.稀硫酸稀硫酸b.CaCOb.CaCO3 3c.NaOHc.NaOH溶液溶液d.Fed.Fe2 2O O3 3(6)(6)过程程中，将溶液中，将溶液Z Z加加热到到70708080，目的是，目的是_。【解析】【解析】由题中信息可知，过程由题中信息可知，过程向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气，向烧渣中加稀硫酸并同时通入氧气，铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解，生成硫酸铁、单质硫和水，所以溶铁的氧化物、硫化亚铁均会溶解，生成硫酸铁、单质
68、硫和水，所以溶液液X X是硫酸铁溶液，过程是硫酸铁溶液，过程灼烧固体，其中的硫被氧化为二氧化硫。灼烧固体，其中的硫被氧化为二氧化硫。(1)(1)二氧化硫能分别使品红溶液、酸性二氧化硫能分别使品红溶液、酸性KMnOKMnO4 4溶液和溴水褪色。溶液和溴水褪色。(2)(2)过程过程中，中，FeSFeS和和O O2 2、H H2 2SOSO4 4反应的离子方程式为反应的离子方程式为4FeS+3O4FeS+3O2 2+12H+12H+ +=4Fe=4Fe3+3+6H+6H2 2O+4SO+4S。(3)(3)由产物绿矾逆推可知过程由产物绿矾逆推可知过程就是将硫酸铁转化为硫酸亚铁的过程，就是将硫酸铁转化为
69、硫酸亚铁的过程，应加入铁粉还原硫酸铁，有关反应的化学方程式为应加入铁粉还原硫酸铁，有关反应的化学方程式为FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3+Fe=3FeSO+Fe=3FeSO4 4。验证硫酸亚铁溶液中是否含有。验证硫酸亚铁溶液中是否含有FeFe3+3+，可用含，可用含SCNSCN- -的溶液检验，若溶液变为红色，证明溶液中含有的溶液检验，若溶液变为红色，证明溶液中含有FeFe3+3+，若溶液不，若溶液不变色，证明溶液中不含变色，证明溶液中不含FeFe3+3+。(4)(4)由硫酸亚铁溶液制绿矾，应使用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需由硫酸亚铁溶液制绿矾，应使用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要
70、使用酒精灯、三脚架、坩埚钳、蒸发皿、玻璃棒等。要使用酒精灯、三脚架、坩埚钳、蒸发皿、玻璃棒等。(5)(5)过程过程实质上是要提高溶液的实质上是要提高溶液的pHpH，中和多余的硫酸，以生成聚铁，中和多余的硫酸，以生成聚铁胶体，最好选用胶体，最好选用NaOHNaOH溶液。溶液。(6)(6)过程过程中，将硫酸铁溶液加热到中，将硫酸铁溶液加热到70708080，目的是促进，目的是促进FeFe3+3+的水解。的水解。答案答案：(1)a(1)a、c c、d d(2)4FeS+3O(2)4FeS+3O2 2+12H+12H+ +=4Fe=4Fe3+3+6H+6H2 2O+4SO+4S(3)Fe(3)Fe(或
71、铁或铁) )FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3+Fe=3FeSO+Fe=3FeSO4 4硫氰化钾硫氰化钾( (或其他合理答案或其他合理答案) )红红(4)(4)蒸发浓缩、冷却结晶蒸发皿、玻璃棒蒸发浓缩、冷却结晶蒸发皿、玻璃棒(5)c(5)c(6)(6)促进促进FeFe3+3+的水解的水解无机化工生产流程无机化工生产流程类型一型一物物质制制备型型【典题示例】【典题示例】(2015(2015广东高考广东高考T32)T32)七铝十二钙七铝十二钙(12CaO7Al(12CaO7Al2 2O O3 3) )是是新型的超导材料和发光材料，用新型的超导材料和发光材料，用白云石白云石( (主要含主要
72、含CaCOCaCO3 3和和MgCOMgCO3 3) )和废铝和废铝片制备七铝十二钙片制备七铝十二钙的工艺如下：的工艺如下：(1)(1)煅粉煅粉主要含主要含MgOMgO和和_，用适量，用适量NHNH4 4NONO3 3溶液浸取煅粉后，镁化合溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液物几乎不溶，若滤液中中c(Mgc(Mg2+2+) )小于小于510510-6-6molLmolL-1-1，则溶液，则溶液pHpH大于大于_Mg(OH)Mg(OH)2 2的的Kspsp=510=510-12-12；该工艺中不能用；该工艺中不能用(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4代替代替NHNH4 4NONO3
73、3，原因是，原因是_。(2)(2)滤液滤液中的阴离子中的阴离子有有_(_(忽略杂质成分的影响忽略杂质成分的影响) )；若；若滤液滤液中仅通入中仅通入COCO2 2，会生成，会生成_，从而导致，从而导致CaCOCaCO3 3产率降低。产率降低。(3)(3)用用NaOHNaOH溶液可除去废溶液可除去废AlAl片表面的氧化膜，反应的离子方程式为片表面的氧化膜，反应的离子方程式为_(4)(4)电解制备电解制备Al(OH)Al(OH)3 3时，时，电极分别为电极分别为AlAl片和石墨片和石墨，电解总反应方程，电解总反应方程式为式为_。(5)(5)一种可超快充电的新型铝电池，一种可超快充电的新型铝电池，充
74、放电时充放电时 和和 两种离两种离子在子在AlAl电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极放电时负极AlAl的电极反应式为的电极反应式为_。【审题指指导】抽抽丝剥剥茧溯本求源溯本求源关关键信息信息信息分析与迁移信息分析与迁移原料：白云石原料：白云石( (主要含主要含CaCOCaCO3 3和和MgCOMgCO3 3) )和和废铝片；片；实验目的：制目的：制备七七铝十二十二钙煅煅烧时CaCOCaCO3 3会会发生分解生成生分解生成CaOCaO和和COCO2 2；煅；煅烧MgCOMgCO3 3分分解生成解生成MgOMgO和和COCO2 2Kspsp=
75、c(Mg=c(Mg2+2+)c)c2 2(OH(OH- -) )，510510-12-12=510=510-6-6cc2 2(OH(OH- -) )，得得c(OHc(OH- -)=10)=10-3-3(molL(molL-1-1) )，pH=11pH=11关关键信息信息信息分析与迁移信息分析与迁移从流程中看出从流程中看出 没有被除去，故没有被除去，故滤液液中的阴离中的阴离子有子有 ，CaOCaO溶于水生成溶于水生成Ca(OH)Ca(OH)2 2，故溶液中，故溶液中还有有OHOH- -过量的量的COCO2 2会与会与CaCOCaCO3 3反反应生成生成Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2A
76、lAl作阳极，石墨作阴极作阳极，石墨作阴极充充电和放和放电时 和和 两种离子在两种离子在AlAl电极上极上相互相互转化，放化，放电时负极极AlAl失去失去电子子变为AlAl3+3+，与溶液，与溶液中的中的 结合合答案：答案：(1)CaO(1)CaO1111加入加入(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4会生成会生成CaSOCaSO4 4微溶物，再过滤会被微溶物，再过滤会被除去，造成除去，造成CaCOCaCO3 3减少减少(2) (2) 和和OHOH- -Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2(3)2OH(3)2OH- -+Al+Al2 2O O3 3=2 +H=2 +H2 2O O(4
77、)2Al+6H(4)2Al+6H2 2O 2Al(OH)O 2Al(OH)3 3+3H+3H2 2(5)Al-3e(5)Al-3e- -+7 =4 +7 =4 【类题通法】通法】1.1.审题。审题时注意从注意从题干中干中获取有用信息，了解生取有用信息，了解生产的的产品，可以品，可以“在方框在方框下面下面标示示转化后生成的所有物化后生成的所有物质”。2.2.析题析题正确解题的关键：正确解题的关键：(1)(1)明确原始物质及目标物质。明确原始物质及目标物质。(2)(2)明确化工生产流程：原料明确化工生产流程：原料对原料的预处理对原料的预处理核心化学反应核心化学反应产产品的提纯分离品的提纯分离目标产
78、物。目标产物。(3)(3)掌握主要的化工生产原理等。掌握主要的化工生产原理等。(4)(4)掌握常掌握常见的与化工生的与化工生产有关的操作方法及作用。尤其要注意有关的操作方法及作用。尤其要注意对原原料料进行的行的预处理和控制反理和控制反应条件的常用方法，它条件的常用方法，它们分分别是是对原料原料进行行预处理的常用方法及其作用：研磨以增大接触面理的常用方法及其作用：研磨以增大接触面积而加快反而加快反应速率；速率；对原料酸原料酸( (或水或水) )浸的目的是与酸浸的目的是与酸( (或水或水) )接触反接触反应或溶解；灼或溶解；灼烧以除去以除去可燃可燃杂质；煅；煅烧以促使物以促使物质转化。化。常用的控
79、制反常用的控制反应条件的方法：条件的方法：调节溶液的溶液的pHpH使某些金属离子沉淀；使某些金属离子沉淀；控制温度、控制温度、压强强以加快反以加快反应速率或使平衡移速率或使平衡移动；趁；趁热过滤以防止某物以防止某物质降温而析出；冰水洗降温而析出；冰水洗涤以洗去以洗去杂质离子而减少晶体的离子而减少晶体的损耗。耗。3.3.解题解题正确解题的步骤。正确解题的步骤。“抓住流程图中每步转化的物质变化抓住流程图中每步转化的物质变化”来分析解决问题，分析某步转来分析解决问题，分析某步转化试剂的选择及流程中加入某试剂的原因，得出转化后生成的所有物化试剂的选择及流程中加入某试剂的原因，得出转化后生成的所有物质，
80、从问题中获取信息，帮助解题。质，从问题中获取信息，帮助解题。4.4.检查检查正确解题的保证。正确解题的保证。最后要对照试题进行认真的检查核对，避免失误。最后要对照试题进行认真的检查核对，避免失误。【即【即时训练】1.(20151.(2015泉州一模泉州一模) )聚合聚合氯化化铝是新型、高效絮凝是新型、高效絮凝剂和和净水水剂，其，其单体是液体是液态碱式碱式氯化化铝AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n ，工，工业上常采用上常采用铝盐溶液部分水溶液部分水解制解制备碱式碱式氯化化铝，其工，其工艺流程如下：流程如下：已知：已知：高岭土：高岭土：AlAl2 2O O3 3(25%(25
81、%34%)34%)、SiOSiO2 2(40%(40%50%)50%)、FeFe2 2O O3 3(0.5%(0.5%3.0%)3.0%)及少量及少量杂质和水。和水。AlAl3+3+以以氢氧化物形式完全沉淀氧化物形式完全沉淀时，溶液的，溶液的pHpH为5.25.2。根据流程根据流程图回答下列回答下列问题：(1)(1)写出溶解写出溶解过程中反程中反应的离子方程式的离子方程式_。(2)(2)加适量加适量铝粉的主要目的是粉的主要目的是_。(3)(3)溶液的溶液的pHpH需控制在需控制在4.24.24.54.5的原因是的原因是_，具体操作中除添加必要的具体操作中除添加必要的试剂，还需借助的需借助的实验
82、用品是用品是_。(4)“(4)“蒸蒸发浓缩”需保持温度在需保持温度在9090100100，控制，控制该温度的操作名称是温度的操作名称是_，写出，写出该过程反程反应的化学方程式的化学方程式_。【解析】【解析】(1)(1)高岭土中的高岭土中的AlAl2 2O O3 3、FeFe2 2O O3 3在溶解时可与盐酸反应，在溶解时可与盐酸反应，SiOSiO2 2为为酸性氧化物，不与盐酸反应。酸性氧化物，不与盐酸反应。(2)(2)加适量铝粉可除去溶液中的铁离子杂质。加适量铝粉可除去溶液中的铁离子杂质。(3)pH(3)pH超过超过4.54.5，AlAl3+3+会形成会形成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀；
83、沉淀；pHpH低于低于4.24.2，AlAl3+3+水解程度很水解程度很小，很难形成液态碱式氯化铝小，很难形成液态碱式氯化铝AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n 。溶液的。溶液的pHpH需控制在需控制在4.24.24.54.5，所以具体操作中除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是，所以具体操作中除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是pHpH计计( (或精密或精密pHpH试纸试纸) )。(4)“(4)“蒸发浓缩蒸发浓缩”需保持温度在需保持温度在9090100100，故需要水浴加热。此时铝，故需要水浴加热。此时铝离子水解生成离子水解生成AlAl2 2(OH)(OH)n nClC
84、l6-n6-n，反应的化学方程式为，反应的化学方程式为2AlCl2AlCl3 3+nH+nH2 2O=O=AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n+nHCl+nHCl答案答案：(1)Al(1)Al2 2O O3 3+6H+6H+ +=2Al=2Al3+3+3H+3H2 2O O、FeFe2 2O O3 3+6H+6H+ +=2Fe2Fe3+3+3H+3H2 2O O(2)(2)除去溶液中的铁离子除去溶液中的铁离子(3)pH(3)pH超过超过4.54.5，AlAl3+3+会形成会形成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀；沉淀；pHpH低于低于4.24.2，AlAl3+3+水解程度很
85、水解程度很小，很难形成液态碱式氯化铝小，很难形成液态碱式氯化铝AlAl2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n pHpH计计( (或精密或精密pHpH试纸试纸) )(4)(4)水浴加热水浴加热2AlCl2AlCl3 3+nH+nH2 2O=AlO=Al2 2(OH)(OH)n nClCl6-n6-n+nHCl+nHCl2.2.氯化化铁是常是常见的水的水处理理剂，无水，无水FeClFeCl3 3的熔点的熔点为555 K555 K，沸点，沸点为588 K588 K。工。工业上制上制备无水无水FeClFeCl3 3的一种工的一种工艺流程如下：流程如下：(1)(1)氯化化铁能用作水能用作水处理
86、理剂的原因是的原因是_(_(用必要的文字和用必要的文字和化学方程式化学方程式说明明) )。(2)(2)吸收塔中吸收吸收塔中吸收剂X X是是_，有关反，有关反应的离子方程式的离子方程式是是_。(3)(3)温度超温度超过673 K673 K时，捕集器中捕集到的物，捕集器中捕集到的物质的相的相对分子分子质量量为325325，该物物质的分子式的分子式为_。(4)(4)从副从副产物物FeClFeCl3 3溶液中溶液中获得得FeClFeCl3 36H6H2 2O O的方法是的方法是_。(5)(5)用用FeClFeCl3 3溶液溶液(32%(32%35%)35%)腐腐蚀印刷印刷线电路板的路板的废液中含液中含
87、FeClFeCl3 3、FeClFeCl2 2和和CuClCuCl2 2。用化学方法回收。用化学方法回收废液中液中铜的方法是的方法是_( (用反用反应式表示并式表示并简述操作要点述操作要点) )。【解析】【解析】(1)FeCl(1)FeCl3 3是强酸弱碱盐，能水解生成是强酸弱碱盐，能水解生成Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体，胶体，Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体可吸附并沉降水中悬浮的杂质，用作净水剂。胶体可吸附并沉降水中悬浮的杂质，用作净水剂。(2)(2)铁屑与氯气在反应炉中发生放热反应，反应炉中的温度很高，所铁屑与氯气在反应炉中发生放热反应，反应炉中的温度很高，所以尾气中含有以尾气中含
88、有ClCl2 2和和FeClFeCl3 3，用吸收剂，用吸收剂FeClFeCl2 2溶液可吸收此尾气得到溶液可吸收此尾气得到FeClFeCl3 3溶液。溶液。(3)FeCl(3)FeCl3 3的相对分子质量为的相对分子质量为162.5162.5，所以捕集器中相对分子质量为，所以捕集器中相对分子质量为325325的物质为的物质为FeFe2 2ClCl6 6。(4)FeCl(4)FeCl3 3水解生成的水解生成的HClHCl易挥发，直接在空气中加热易挥发，直接在空气中加热FeClFeCl3 3溶液不能得溶液不能得到到FeClFeCl3 36H6H2 2O O，为了抑制，为了抑制FeClFeCl3
89、3水解，可在水解，可在HClHCl气氛中加热浓缩气氛中加热浓缩FeClFeCl3 3溶液，然后冷却结晶。溶液，然后冷却结晶。答案：答案：(1)FeCl(1)FeCl3 3+3H+3H2 2O Fe(OH)O Fe(OH)3 3( (胶体胶体)+3HCl)+3HCl，Fe(OH)Fe(OH)3 3胶体能吸附胶体能吸附并沉降水中悬浮的物质并沉降水中悬浮的物质(2)FeCl(2)FeCl2 2溶液溶液2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -(3)Fe(3)Fe2 2ClCl6 6(4)(4)在在HClHCl气氛中加热浓缩气氛中加热浓缩FeClFeCl3 3溶液
90、，然后冷却结晶溶液，然后冷却结晶(5)(5)加过量铁粉，发生反应加过量铁粉，发生反应CuClCuCl2 2+Fe=FeCl+Fe=FeCl2 2+Cu+Cu，过滤，分离得到的，过滤，分离得到的固体再与盐酸反应以溶解残留的铁，过滤得到铜固体再与盐酸反应以溶解残留的铁，过滤得到铜( (或过滤、洗涤、干或过滤、洗涤、干燥后，用磁铁吸去铁可得到铜燥后，用磁铁吸去铁可得到铜) )类型二型二物物质提提纯型型【典题示例】【典题示例】(2015(2015全国卷全国卷T27T27节选节选) )硼及其化合物在工业上有硼及其化合物在工业上有许多用途。以许多用途。以铁硼矿铁硼矿( (主要成分为主要成分为MgMg2 2
91、B B2 2O O5 5HH2 2O O和和FeFe3 3O O4 4，还有少量，还有少量FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、CaOCaO、AlAl2 2O O3 3和和SiOSiO2 2等等) )为原料制备为原料制备硼酸硼酸(H(H3 3BOBO3 3) )的工艺流程如图的工艺流程如图所示：所示：回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)写出写出MgMg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O O与硫酸反应与硫酸反应的化学方程式的化学方程式_。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有_(_(写出两条写出两条) )。(2
92、)(2)利用利用_的的磁性磁性，可将其从，可将其从“浸渣浸渣”中分离。中分离。“浸渣浸渣”中还剩余的物质是中还剩余的物质是_(_(写化学式写化学式) )。(3)(3)“净化除杂净化除杂”需先加需先加H H2 2O O2 2溶液溶液，作用是，作用是_。然后再调节溶液的然后再调节溶液的pHpH约为约为5 5，目的是，目的是_。(4)(4)“粗硼酸粗硼酸”中的主要杂质中的主要杂质是是_(_(填名称填名称) )。【审题指指导】抽抽丝剥剥茧溯本求源溯本求源关关键信息信息信息分析与迁移信息分析与迁移待提待提纯物物质：铁硼硼矿( (主要成分主要成分为MgMg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O O和和
93、FeFe3 3O O4 4，还有少量有少量FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、CaOCaO、AlAl2 2O O3 3和和SiOSiO2 2等等) )目目标物物质：硼酸：硼酸(H(H3 3BOBO3 3) )MgMg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O O与硫酸反与硫酸反应由提示除生成硼酸外，只能生由提示除生成硼酸外，只能生成硫酸成硫酸镁关关键信息信息信息分析与迁移信息分析与迁移具有磁性的物具有磁性的物质是是FeFe3 3O O4 4不溶于酸的物不溶于酸的物质是二氧化硅和生成的硫酸是二氧化硅和生成的硫酸钙用用H H2 2O O2 2把把亚铁离子氧化离子氧化为铁离子，再离子，再调节p
94、HpH约为5 5，使，使铁离子和离子和铝离子离子转化化为氢氧化物沉淀除去氧化物沉淀除去除除杂，没有除去的离子只有，没有除去的离子只有镁离子，所以离子，所以杂质只能是只能是硫酸硫酸镁答案：答案：(1)Mg(1)Mg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O+2HO+2H2 2SOSO4 4 2MgSO 2MgSO4 4+2H+2H3 3BOBO3 3升高反应温度、升高反应温度、减小铁硼矿粉粒径减小铁硼矿粉粒径(2)Fe(2)Fe3 3O O4 4SiOSiO2 2和和CaSOCaSO4 4(3)(3)将将FeFe2+2+氧化为氧化为FeFe3+3+使使AlAl3+3+和和FeFe3+3+形成氢氧
95、化物沉淀而除去形成氢氧化物沉淀而除去(4)(4)(七水七水) )硫酸镁硫酸镁【类题通法】通法】1.1.解答无机化工流程解答无机化工流程试题的程序：的程序：(1)(1)基本步基本步骤。从从题干中干中获取有用信息，了解生取有用信息，了解生产的的产品。品。整体整体浏览一下流程，基本辨一下流程，基本辨别出出预处理、反理、反应、提、提纯、分离等、分离等阶段。段。分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A.A.反应物是什么；反应物是什么；B.B.发生了什么反应；发生了什么反应；C.C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作该反应造成了什么后果，对制造产品有什么
96、作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。从问题中获取信息，帮助解题。从问题中获取信息，帮助解题。(2)(2)解题思路。解题思路。明确整个流程及每一部分的目的明确整个流程及每一部分的目的仔细分析每步反应发生的条件以及仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质得到的产物的物理或化学性质结合基础理论与实际问题思考结合基础理论与实际问题思考注意注意答题的模式与要点。答题的模式与要点。2.2.解答无机化工流程试题常用到的方法：解答无机化工流程试题常用到的方法：(1)(1)提纯方法。提纯方法。方法方法目的目的水溶法
97、水溶法除去可溶性除去可溶性杂质酸溶法酸溶法除去碱性除去碱性杂质碱溶法碱溶法除去酸性除去酸性杂质氧化氧化剂或或还原原剂法法除去除去还原性或氧化性原性或氧化性杂质加加热灼灼烧法法除去受除去受热易分解或易易分解或易挥发的的杂质调节pHpH法法如除去酸性如除去酸性铜溶液中的溶液中的FeFe3+3+等等(2)(2)分离方法。分离方法。过滤( (热滤或抽或抽滤) )：分离：分离难溶物和易溶物。溶物和易溶物。萃取和分液：利用溶萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离里的溶解度不同提取分离物物质。蒸蒸发结晶：提取溶解度随温度的晶：提取溶解度随温度的变化而化而变化不大的溶化不大的
98、溶质。冷却冷却结晶：提取溶解度随温度的晶：提取溶解度随温度的变化而化而变化化较大的溶大的溶质、易水解的、易水解的溶溶质或或结晶水合物，如晶水合物，如KNOKNO3 3、FeClFeCl3 3、CuClCuCl2 2、CuSOCuSO4 45H5H2 2O O、FeSOFeSO4 47H7H2 2O O等。等。蒸蒸馏或分或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物。：分离沸点不同且互溶的液体混合物。冷却法：利用气体易液化的特点分离气体。冷却法：利用气体易液化的特点分离气体。【即【即时训练】1.(20151.(2015安安庆一模一模) )利用利用废铁丝、硫酸、硫酸铜废液液( (含硫酸含硫酸亚铁) )和被
99、有机和被有机物物污染的染的废铜粉制粉制备硫酸硫酸铜晶体。生晶体。生产过程如下：程如下：试回答下列回答下列问题：(1)(1)铁丝在投入硫酸在投入硫酸铜废液前需用稀硫酸液前需用稀硫酸进行行处理，可能理，可能发生反生反应的的离子方程式有离子方程式有_。(2)(2)废铜粉与粉与还原所得原所得铜粉混合灼粉混合灼烧，检验发现灼灼烧后得到的是后得到的是CuOCuO和和少量少量CuCu的混合物。原因可能是的混合物。原因可能是灼灼烧不充分不充分CuCu未被完全氧化。未被完全氧化。CuOCuO被被还原。原。还原原剂可能是可能是_，该还原反原反应的化学方程式是的化学方程式是_。(3)(3)为了使灼了使灼烧后的氧化后
100、的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀硫酸的同混合物充分酸溶，在加入稀硫酸的同时，还通入通入O O2 2。通入。通入O O2 2的目的是的目的是( (用化学反用化学反应方程式表示方程式表示)_)_。(4)(4)直接向氧化直接向氧化铜混合物中加入混合物中加入浓硫酸并加硫酸并加热进行酸溶，也可达到充行酸溶，也可达到充分酸溶的目的，但分酸溶的目的，但实际操作中操作中较少使用，原因可能是少使用，原因可能是_。【解析】【解析】废铁丝中含有铁锈废铁丝中含有铁锈(Fe(Fe2 2O O3 3xHxH2 2O)O)，所以在用稀硫酸处理时，所以在用稀硫酸处理时可能发生的反应有可能发生的反应有FeFe2 2O O3 3
101、+6H+6H+ +=2Fe=2Fe3+3+3H+3H2 2O O，2Fe2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+，Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 2；废铜粉在灼烧后得到的产物中含有单质铜，可；废铜粉在灼烧后得到的产物中含有单质铜，可能是原来杂质中含有能是原来杂质中含有C C等还原性杂质导致；等还原性杂质导致；CuCu在不断通入氧气和加热在不断通入氧气和加热的条件下，可溶解于稀硫酸，发生反应的条件下，可溶解于稀硫酸，发生反应2Cu+O2Cu+O2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2CuSO 2CuSO4 4+ +2H2H2 2O O；若用浓硫酸来溶解，发生反应
102、；若用浓硫酸来溶解，发生反应Cu+2HCu+2H2 2SOSO4 4( (浓浓) CuSO) CuSO4 4+SO+SO2 2+2H+2H2 2O O，其缺点是生成等量硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多，且会产生，其缺点是生成等量硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多，且会产生污染大气的气体污染大气的气体SOSO2 2。答案答案：(1)Fe(1)Fe2 2O O3 3+6H+6H+ +=2Fe=2Fe3+3+3H+3H2 2O O，2Fe2Fe3+3+Fe=3Fe+Fe=3Fe2+2+，Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+H+H2 2(2)C(2)C或或COCO2CuO+C 2Cu+CO2CuO+C 2
103、Cu+CO2 2或或CuO+CO Cu+COCuO+CO Cu+CO2 2(3)2Cu+O(3)2Cu+O2 2+2H+2H2 2SOSO4 4 2CuSO 2CuSO4 4+2H+2H2 2O O(4)(4)生成等量生成等量CuSOCuSO4 4晶体所消耗的晶体所消耗的H H2 2SOSO4 4更多，且会产生污染大气的气体更多，且会产生污染大气的气体2.(20152.(2015邵阳二模邵阳二模) )随着材料科学的随着材料科学的发展，金属展，金属钒及其化合物得到了及其化合物得到了越来越广泛的越来越广泛的应用，并被誉用，并被誉为“合金的合金的维生素生素”。为回收利用含回收利用含钒催催化化剂( (
104、含有含有V V2 2O O5 5、VOSOVOSO4 4及不溶性残渣及不溶性残渣) )，科研人，科研人员最新研制了一种离子最新研制了一种离子交交换法回收法回收钒的新工的新工艺，回收率达，回收率达91.7%91.7%以上。部分含以上。部分含钒物物质在水中在水中的溶解性如表所示：的溶解性如表所示：物物质VOSOVOSO4 4V V2 2O O5 5NHNH4 4VOVO3 3(VO(VO2 2) )2 2SOSO4 4溶解性溶解性可溶可溶难溶溶难溶溶易溶易溶该工艺的主要流程如下。该工艺的主要流程如下。请回答下列回答下列问题：(1)(1)请写出加入写出加入NaNa2 2SOSO3 3溶液溶液发生反生
105、反应的离子方程式的离子方程式_。(2)(2)催化氧化所使用的催化催化氧化所使用的催化剂钒触媒触媒(V(V2 2O O5 5) )能加快二氧化硫的氧化速率，能加快二氧化硫的氧化速率，此此过程中程中产生了一生了一连串的中串的中间体体( (如如图1)1)。其中。其中a a、c c两步的化学方程两步的化学方程式可表示式可表示为_、_。(3)(3)该工工艺中沉中沉钒率是回收率是回收钒的关的关键之一，沉之一，沉钒率的高低除受溶液率的高低除受溶液pHpH影响外，影响外，还需要控制需要控制氯化化铵的系数的系数(NH(NH4 4ClCl加入加入质量与料液中量与料液中V V2 2O O5 5的的质量比量比) )和
106、温度。根据和温度。根据图2 2和和图3 3，试建建议控制控制氯化化铵系数和温度的适宜系数和温度的适宜值分分别为_、_。【解析】【解析】(1)(1)根据表格信息，根据表格信息，V V2 2O O5 5难溶于水，被亚硫酸钠还原成可溶难溶于水，被亚硫酸钠还原成可溶于水的于水的VOSOVOSO4 4，离子方程式为，离子方程式为V V2 2O O5 5+ +4H+ +4H+ +=2VO=2VO2+2+ +2H+ +2H2 2O O。(2)V(2)V2 2O O5 5是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。依题意和物质转是催化剂，反应前后质量和化学性质不变。依题意和物质转化图知，化图知，a a反应：五氧化二
107、钒与二氧化硫反应生成三氧化硫和四氧化反应：五氧化二钒与二氧化硫反应生成三氧化硫和四氧化二钒；二钒；c c反应：反应：VOSOVOSO4 4在氧气作用下生成在氧气作用下生成V V2 2O O5 5和和SOSO3 3。(3)(3)根据图象知，根据图象知，加氯化铵系数为加氯化铵系数为4 4、温度为、温度为8080时沉钒率最大。时沉钒率最大。答案答案：(1)V(1)V2 2O O5 5+ +4H+ +4H+ +=2VO=2VO2+2+ +2H+ +2H2 2O O(2)SO(2)SO2 2+V+V2 2O O5 5 SO SO3 3+V+V2 2O O4 44VOSO4VOSO4 4+O+O2 2 2V 2V2 2O O5 5+4SO+4SO3 3(3)4(3)48080
