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1、高考化学一轮复习:3常见金属及其化合物章末特训全解(3)(3)有关计算有关计算根据根据AlClAlCl3 3和和NaOHNaOH的量计算生成的量计算生成Al(OH)Al(OH)3 3的量的量根据根据AlClAlCl3 3和和Al(OH)Al(OH)3 3的量计算需要的量计算需要NaOHNaOH的量的量NaOHNaOH的量的量n n(NaOHNaOH)当当NaOHNaOH不足时不足时n n(NaOH)=3(NaOH)=3n nAl(OH)Al(OH)3 3当当NaOHNaOH过量时过量时n n(NaOHNaOH)=3=3n n(Al(Al3+3+)+)+n n(Al(Al3+3+)- )- n

2、n Al(OH)Al(OH)3 3=4=4n n(Al(Al3+3+)-)-n nAl(OH)Al(OH)3 3【典例导析典例导析1 1】向向30 mL 1 mol/L30 mL 1 mol/L的的AlClAlCl3 3溶液中逐溶液中逐渐加入浓度为渐加入浓度为4 mol/L4 mol/L的的NaOHNaOH溶液,若产生溶液,若产生0.78 0.78 g g白色沉淀,则加入的白色沉淀,则加入的NaOHNaOH溶液的体积可能为溶液的体积可能为 ( ) A.3 mL B.7.5 mL C.15 mL A.3 mL B.7.5 mL C.15 mL D.17.5 mLD.17.5 mL 解析解析 已知

3、已知n n(AlCl(AlCl3 3)=0.03 mol,)=0.03 mol,n nAl(OH)Al(OH)3 3 =0.01 mol=0.01 mol,由沉淀的物质的量小于氯化铝的,由沉淀的物质的量小于氯化铝的物质的量可推知此题可能有两个答案:一是氢物质的量可推知此题可能有两个答案:一是氢氧氧 化钠不足,二是氢氧化钠过量。化钠不足,二是氢氧化钠过量。 由两者反应的离子方程式知由两者反应的离子方程式知AlAl3+3+3OH+3OH- -Al(OH)Al(OH)3 3,Al(OH),Al(OH)3 3+OH+OH- - +2H+2H2 2O O 当碱的量不足时,则当碱的量不足时,则V V(Na

4、OH)=7.5 mL(NaOH)=7.5 mL;当碱过;当碱过量时,则量时,则V V(NaOHNaOH)= = L=0.027 5 L=27.5 mLL=0.027 5 L=27.5 mL402. 0303. 0B2ALO2.2.偏铝酸盐与强酸的反应偏铝酸盐与强酸的反应(以(以NaAlONaAlO2 2和和HClHCl的反应的反应为例)为例) (1 1)反应)反应 向向NaAlONaAlO2 2溶液中滴加稀盐酸时,发生的反应依溶液中滴加稀盐酸时,发生的反应依次为次为 +H+H+ +H+H2 2O O Al(OH)Al(OH)3 3 Al(OH) Al(OH)3 3+3H+3H+ + AlAl3

5、+3+3H+3H2 2O O (2) (2)图象图象 生成的生成的Al(OH)Al(OH)3 3与加入的稀盐酸的量的关系可与加入的稀盐酸的量的关系可用图象表示,如图:用图象表示,如图:2lOA(3)(3)有关计算有关计算根据根据NaAlONaAlO2 2和和HClHCl计算生成计算生成Al(OH)Al(OH)3 3的量的量根据根据Al(OH)Al(OH)3 3和和NaAlONaAlO2 2的量计算需要加入的的量计算需要加入的HClHCl的的量量HClHCl的量的量n n(HClHCl)当当HClHCl不足时不足时n n(HClHCl)= =n nAl(OH)Al(OH)3 3当当HClHCl过

6、量时过量时n n(HClHCl)= =n n( )+3( )+3n n( )-( )-n nAl(OH)Al(OH)3 3=4=4n n( )-3( )-3n nAl(OH)Al(OH)3 3 2AlO2AlO2AlO3.3.向向MgMg2+2+与与AlAl3+3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液 (1 1)现象:无明显现象)现象:无明显现象出现沉淀出现沉淀渐多渐多最最多多减少减少不变不变 (2 2)反应)反应 H H+ +OH+OH- - H H2 2O O Al Al3+3+3OH+3OH- - Al(OH)Al(OH)3 3 Mg Mg2+2+2OH+2OH- -

7、 Mg(OH)Mg(OH)2 2 Al(OH) Al(OH)3 3+OH+OH- - +2H +2H2 2O O (3) (3)图象图象2AlO【典例导析典例导析2 2】如图是向如图是向MgClMgCl2 2、 AlClAlCl3 3混合液中依次加入混合液中依次加入M M和和N N 时生成沉淀的物质的量与加入时生成沉淀的物质的量与加入 的的M M和和N N的体积关系图(的体积关系图(M M、N N 各表示盐酸或氢氧化钠溶液中各表示盐酸或氢氧化钠溶液中 的一种),以下结论不正确的是的一种),以下结论不正确的是 ( ) A.A.混合溶液中混合溶液中c c(AlCl(AlCl3 3)c c(MgCl

8、(MgCl2 2)=11)=11 B. B.混合溶液中混合溶液中c c(AlCl(AlCl3 3)c c(MgCl(MgCl2 2)=31)=31 C. C.点点V V之前加之前加NaOHNaOH溶液,点溶液,点V V之后加盐酸之后加盐酸 D.D.所加盐酸与所加盐酸与NaOHNaOH溶液中溶质的物质的量浓溶液中溶质的物质的量浓度度 相同相同 解析解析 设设AlClAlCl3 3物质的量为物质的量为1 mol1 mol,则生成,则生成Al(OH)Al(OH)3 3为为1 mol1 mol,A A B B段溶解过程消耗段溶解过程消耗NaOHNaOH也是也是1 1 molmol(据反应式),由图推知

9、(据反应式),由图推知O O V V段每等份相当于段每等份相当于NaOHNaOH物质的量为物质的量为1 mol,1 mol,那么那么O O A A段生成段生成Al(OH)Al(OH)3 3消消耗耗NaOHNaOH应是应是3 mol3 mol,即,即3 3等份,则余下两等份即等份,则余下两等份即2 2 molmol应为生成应为生成Mg(OH)Mg(OH)2 2所消耗所消耗NaOHNaOH的物质的量,故的物质的量,故Mg(OH)Mg(OH)2 2为为1 mol,MgCl1 mol,MgCl2 2也应是也应是1 mol1 mol,由此可判断,由此可判断A A选项是正确的,选项是正确的,B B错误;对

10、于错误;对于D D选项,可分析图象选项,可分析图象A A B B , B B C C 两 段 , 前 者 消 耗 沉 淀 后两 段 , 前 者 消 耗 沉 淀 后者生成沉淀,从而有关系式:者生成沉淀,从而有关系式:Al(OH)Al(OH)3 3OHOH- - HH+ +, ,故可推知故可推知n n(OH(OH- -)=)=n n(H(H+ +) ),又因为两段消耗溶液,又因为两段消耗溶液体积相等,因此不难得出体积相等,因此不难得出D D选项也是正确的。选项也是正确的。答案答案 B2AlO迁移应用迁移应用1.1.现有现有200 mL MgCl200 mL MgCl2 2和和AlClAlCl3 3

11、的混合溶液,其中的混合溶液,其中c c(Mg(Mg2+2+)=0.2 mol/L,)=0.2 mol/L,c c(Cl(Cl- -)=1.3 mol/L,)=1.3 mol/L,要使要使MgMg2+2+转化为转化为Mg(OH)Mg(OH)2 2,并使,并使MgMg2+2+与与AlAl3+3+分离开分离开, ,至至少需要少需要4 mol/L4 mol/L的的NaOHNaOH溶液的体积为溶液的体积为 ( ) A.140 mLA.140 mLB.120 mLB.120 mLC.100 mLC.100 mLD.80 mLD.80 mL 解析解析 由题意可得由题意可得c c(Al(Al3+3+)= )=

12、 1.3 1.3 mol/L-mol/L- 0.2 mol/L 0.2 mol/L2 2=0.3 mol/L=0.3 mol/L 又由又由MgMg2+2+2OH+2OH- - Mg(OH)Mg(OH)2 2 得得n n(Mg(Mg2+2+)=0.2 mol/L)=0.2 mol/L0.2 L=0.04 mol0.2 L=0.04 mol 由由AlAl3+3+4OH+4OH- - +2H +2H2 2O O 得得n n(Al(Al3+3+)=0.3 mol/L)=0.3 mol/L0.2 L=0.06 mol0.2 L=0.06 mol 需需n n(NaOH)=0.04 mol(NaOH)=0.

13、04 mol2+0.06 mol2+0.06 mol4=0.32 4=0.32 molmol 则需则需V V(NaOH)= =0.08 L(NaOH)= =0.08 LD31mol/L4mol32. 02AlO2.2.向含有向含有a a mol AlCl mol AlCl3 3的溶液中加入含的溶液中加入含b b mol KOH mol KOH的 溶 液 , 生 成 沉 淀 的 物 质 的 量 可 能的 溶 液 , 生 成 沉 淀 的 物 质 的 量 可 能 是是 ( )( ) a a mol mol、b b mol mol、a a/3 mol/3 mol b b/3 mol/3 mol、0 m

14、ol0 mol、(4(4a a- -b b) mol) mol A. A.B.B. C. C.D.D. 解析解析 由:由:AlAl3+3+3OH+3OH- - Al(OH)Al(OH)3 3, , Al(OH)Al(OH)3 3+OH+OH- - +2H +2H2 2O O可可知:沉淀量由知:沉淀量由a a表示的范围是:表示的范围是:0 mol0 moln n( (沉淀)沉淀)a a mol mol,沉淀量由,沉淀量由b b表示的范围是:表示的范围是:0 0 molmoln n( (沉淀)沉淀) mol,mol,故是可能的,故是可能的,当当b b3 3a a时,也可时,也可行。而的值超过了第二

15、个行。而的值超过了第二个范围范围, ,是不可能的。是不可能的。D3b2AlO3.3.将将NaNa2 2O O2 2逐渐加入到含有逐渐加入到含有AlAl3+3+、MgMg2+2+、 的混的混合液中并微热合液中并微热, ,产生沉淀和气体的物质的量产生沉淀和气体的物质的量(mol)(mol) 与加入与加入NaNa2 2O O2 2的物质的量(的物质的量(molmol)的关系如图所)的关系如图所 示示, ,则原溶液中则原溶液中AlAl3+3+、MgMg2+2+、 的物质的量分的物质的量分别别 为为 ( () ) A.2 mol A.2 mol、3 mol3 mol、8 mol8 mol B.3 mol

16、 B.3 mol、2 mol2 mol、8 mol8 mol C.2 mol C.2 mol、3 mol3 mol、4 mol4 mol D.3 mol D.3 mol、2 mol2 mol、4 mol4 mol4NH4NH解析解析 由由2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O O 4NaOH+O4NaOH+O2 2, , Al(OH)Al(OH)3 3+NaOH NaAlO+NaOH NaAlO2 2+2H+2H2 2O,O,故故n n(Al(Al3+3+)=(9-8)=(9-8)2=2 mol2=2 mol,根据图象可知,生成,根据图象可知,生成8 8 molmol气体,消耗气体

17、,消耗8 mol Na8 mol Na2 2O O2 2(其中(其中4 mol4 mol为为O O2 2),),故故n n( )=( )=n n(NH(NH3 3)=4 mol)=4 mol, n n(Mg(Mg2+2+)= )= =3 mol=3 mol。答案答案 C4NH2mol43mol22mol8化工工艺流程化工工艺流程金属矿物部分金属矿物部分 对近年的高考试题分析,不难发现,无机化对近年的高考试题分析,不难发现,无机化工题是近年高考命题的热点,主要涉及重要物工题是近年高考命题的热点,主要涉及重要物质的制备,如硫酸铜、氢氧化铁的制备等;金质的制备,如硫酸铜、氢氧化铁的制备等;金属冶炼从

18、铝、镁、铁、铜的冶炼拓展到钛、钨、属冶炼从铝、镁、铁、铜的冶炼拓展到钛、钨、锰等金属的冶炼。以无机化工流程图为载体,锰等金属的冶炼。以无机化工流程图为载体,联系化学实验基本操作,如物质分离、提纯等,联系化学实验基本操作,如物质分离、提纯等,也可以联系化学计算、环境知识等进行考查。也可以联系化学计算、环境知识等进行考查。化学工艺流程题主要从以下两点设置:化学工艺流程题主要从以下两点设置:1.1.环境与化学:主要涉及环境与化学:主要涉及“废水、废气、废渣废水、废气、废渣”的的 来源、对环境的影响和处理原理。来源、对环境的影响和处理原理。2.2.重要化工生产及资源利用:旨在用所学的基本理重要化工生产

19、及资源利用:旨在用所学的基本理 论(氧化还原、化学平衡、盐类水解、电化学、论(氧化还原、化学平衡、盐类水解、电化学、 热化学、有机物结构与性质等)指导化工生产。热化学、有机物结构与性质等)指导化工生产。解题策略解题策略:要解决物质的制备、合成等实际:要解决物质的制备、合成等实际 的化学问题往往需要从成本角度(原料是否廉价的化学问题往往需要从成本角度(原料是否廉价 易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、 现实角度等思考,这类试题有很多都是以框图信现实角度等思考,这类试题有很多都是以框图信 息的形式给出,解答时要看框内,看框外,里外息的形式给出,解

20、答时要看框内,看框外,里外 结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。而且还要看清问题,不能答全盘,逐步深入。而且还要看清问题,不能答非所问。要求用理论回答的试题,这时应采用非所问。要求用理论回答的试题,这时应采用“四段论法四段论法”:本题改变了什么条件(或是什么:本题改变了什么条件(或是什么条件条件)根据什么理论根据什么理论所以有什么变化所以有什么变化结论。结论。应用举例应用举例【例例1 1】“细菌冶金细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,如溶液中的氧化亚铁硫杆功能开采金属矿石,如溶液中的氧化亚铁

21、硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeSFeS2 2)氧化为氧化为FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3,并使溶液酸性增强,其过程,并使溶液酸性增强,其过程如下所示:如下所示: (1 1)100 t100 t含含FeSFeS2 2质量分数为质量分数为60%60%的硫铁矿,原的硫铁矿,原料在空气氧化中的总利用率为料在空气氧化中的总利用率为90%90%,该矿石最多,该矿石最多可以制得硫酸铁可以制得硫酸铁 t t。 黄铁矿黄铁矿FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3氧化氧化(2 2)人们可利用)人们可利用FeFe2 2(SO(SO4 4) )

22、3 3作氧化剂溶解铜矿石作氧化剂溶解铜矿石(CuCu2 2S S),然后加入铁屑得到铜,该过程中发生),然后加入铁屑得到铜,该过程中发生的离子反应方程式的离子反应方程式( (请将补充完整并完成请将补充完整并完成):):CuCu2 2S+FeS+Fe3+3+H+H2 2O O CuCu2+2+Fe+Fe2+2+( )+ ;+( )+ ; 。(3 3)工业上可利用粗铜(含)工业上可利用粗铜(含ZnZn、AgAg、AuAu杂质)经杂质)经电解制得精铜(电解铜),则阳极和阴极材料电解制得精铜(电解铜),则阳极和阴极材料分别为:分别为: 和和 ,阳极的电极反应式阳极的电极反应式为为 ,阴极的电极反应式阴

23、极的电极反应式为为 。(4 4)请评价细菌冶金的优)请评价细菌冶金的优点:点: 。(说出一点即可)(说出一点即可)24SO解析解析 (1 1)二硫化亚铁转化成硫酸铁的过程是:)二硫化亚铁转化成硫酸铁的过程是:4FeS4FeS2 2+11O+11O2 2 2Fe 2Fe2 2O O3 3+8SO+8SO2 2, ,2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO2SO3 3, ,SOSO3 3+H+H2 2O O H H2 2SOSO4 4, ,FeFe2 2O O3 3+3H+3H2 2SOSO4 4 FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3+3H+3H2 2O,O,即即+ +4+4+8+8+2

24、2得:得:4FeS4FeS2 2+15O+15O2 2+2H+2H2 2O O 2Fe2Fe2 2(SO(SO4 4) )3 3+2H+2H2 2SOSO4 4, ,得得出关系式为:出关系式为:2FeS2FeS2 2FeFe2 2(SO(SO4 4) )3 3, ,m m(FeS(FeS2 2)=100 t)=100 t60%=60 t,60%=60 t,硫酸铁质量为硫酸铁质量为60 t60 t90%90% =90 t=90 t。(2 2)根据电荷守恒、元素守恒配平该离子方程式,)根据电荷守恒、元素守恒配平该离子方程式,由原子守恒知,缺项为由原子守恒知,缺项为H H+ +。一定条件下一定条件下

25、240400(3 3)电解法精炼铜)电解法精炼铜: :阳极为粗铜阳极为粗铜, ,发生氧化反应:发生氧化反应:Cu-2eCu-2e- - CuCu2+2+; ;阴极为精铜阴极为精铜, ,发生还原发生还原反应:反应:CuCu2+2+2e+2e- - CuCu。 (4)(4)细菌冶金的优点主要有节约能源、减少污染。细菌冶金的优点主要有节约能源、减少污染。答案答案 (1 1)9090()()CuCu2 2S+10FeS+10Fe3+3+4H+4H2 2O O2Cu2Cu2+2+10Fe+10Fe2+2+8H+8H+ + +Fe+CuFe+Cu2+2+FeFe2+2+Cu+Cu(3)(3)粗铜精铜粗铜精

26、铜Zn-2eZn-2e- - ZnZn2+2+、Cu-2eCu-2e- - CuCu2+ 2+ CuCu2+2+2e+2e- - CuCu(4)(4)对贫矿、尾矿的开采更有价值;能大大降对贫矿、尾矿的开采更有价值;能大大降低能源消耗,有利于减少污染(任填一点)低能源消耗,有利于减少污染(任填一点)一定条件下一定条件下24SO【例例2 2】铝用途广泛,用铝土矿(主要成分为铝用途广泛,用铝土矿(主要成分为AlAl2 2O O3 3n nH H2 2O O、少量、少量SiOSiO2 2和和FeFe2 2O O3 3)制取)制取AlAl有如下有如下途径:途径: (1 1)滤液)滤液A A可用于净水,其

27、净水原理用离子方程可用于净水,其净水原理用离子方程式表示式表示为:为: 。 (2 2)灼烧时盛放药品的仪器名称)灼烧时盛放药品的仪器名称是是 。 (3 3)步骤)步骤中发生反应的化学方程式是中发生反应的化学方程式是 s s 。 (4 4)步骤)步骤中生成固体中生成固体C C的离子反应方程式为的离子反应方程式为 ; 滤液滤液C C中中c c(Na(Na+ +)= )= ( (用电荷守恒式表达用电荷守恒式表达) )。(5 5)取滤液)取滤液B 100 mL,B 100 mL,加入加入1 mol/L1 mol/L盐酸盐酸200 mL200 mL,沉淀量达到最大且质量为沉淀量达到最大且质量为11.7

28、g11.7 g。则滤液。则滤液B B中中c c( )=( )= , , c c(Na(Na+ +) ) 2 mol/L(2 mol/L(填填“ ”、“= =”或或“ 2 mol/L)2 mol/L。2lOA答案答案 (1)Al(1)Al3+3+3H+3H2 2O Al(OH)O Al(OH)3 3( (胶胶体体)+3H)+3H+ +、FeFe3+3+3H+3H2 2O Fe(OH)O Fe(OH)3 3(胶体)(胶体)+3H+3H+ +(2 2)坩埚)坩埚(3 3)2Al2Al2 2O O3 3( (熔融熔融) 4Al+3O) 4Al+3O2 2(4 4) +CO+CO2 2+2H+2H2 2

29、O O Al(OH)Al(OH)3 3+ + 2 2c c( )+2( )+2c c( )+( )+c c( )+( )+c c(OH(OH- -)-)-c c(H(H+ +) )(5)1.5 mol/L (5)1.5 mol/L 2AlO3HCO24SO23CO3HCO迁移应用迁移应用1.1.钛由于具有密度小、强度高、耐高温、抗腐蚀钛由于具有密度小、强度高、耐高温、抗腐蚀性性 强等优点,在现代科学技术上有着广泛的用途。强等优点,在现代科学技术上有着广泛的用途。 工业上常用钛铁矿(主要成分为工业上常用钛铁矿(主要成分为FeTiOFeTiO3 3,同时,同时含含 有铁的氧化物)为原料,经过一系列

30、反应来制有铁的氧化物)为原料,经过一系列反应来制得得 钛,其流程大致如下:钛,其流程大致如下: 回答下列问题:回答下列问题:(1 1)操作()操作()中)中FeFe的作用是的作用是 ,离子反应方程式离子反应方程式为为 。(2 2)操作()操作()的名称是)的名称是 ,得到的,得到的浅绿色晶体的化学式浅绿色晶体的化学式为为 。(3 3)将高压水蒸气通入溶液)将高压水蒸气通入溶液2 2中的作用是中的作用是 。(4 4)写出反应总的化学方程式(最终)写出反应总的化学方程式(最终TiTi的化合的化合价不价不变):变): 。(5 5)写出反应的化学反应方程)写出反应的化学反应方程式:式: ,通入氩气的作

31、用通入氩气的作用是是 。(6 6)根据所提供的有关信息,你认为钛的用途之)根据所提供的有关信息,你认为钛的用途之一是(指尖端科学技一是(指尖端科学技术)术) 。解析解析 (1 1)由题意知钛铁矿中含有铁的氧化物,)由题意知钛铁矿中含有铁的氧化物,且铁的氧化物溶解在酸中的过程中容易被氧气氧且铁的氧化物溶解在酸中的过程中容易被氧气氧化成化成FeFe3+3+,因此,操作(,因此,操作()中加入铁粉的目的是)中加入铁粉的目的是还原还原FeFe3+3+,反应的离子方程式为,反应的离子方程式为Fe+2FeFe+2Fe3+ 3+ 3Fe3Fe2+2+,同时过量的铁粉可以消耗过量的硫酸:,同时过量的铁粉可以消

32、耗过量的硫酸:Fe+2HFe+2H+ + H H2 2+Fe+Fe2+2+。(2 2)由图示转化关系可知通过操作()由图示转化关系可知通过操作()从滤液)从滤液中得到了浅绿色晶体和溶液中得到了浅绿色晶体和溶液2 2,所以此操作是结晶,所以此操作是结晶或重结晶和过滤,此晶体是或重结晶和过滤,此晶体是FeSOFeSO4 47H7H2 2O O。(3 3)由图示转化关系分析可知溶液)由图示转化关系分析可知溶液2 2是钛的硫酸是钛的硫酸盐,向其中通入高压水蒸气后得到的沉淀是盐,向其中通入高压水蒸气后得到的沉淀是Ti(OH)Ti(OH)4 4,在此过程中钛的硫酸盐发生了水解反,在此过程中钛的硫酸盐发生了

33、水解反全水解生成沉淀。全水解生成沉淀。(4 4)TiOTiO2 2与氯气、焦炭反应,得到的一种产物是与氯气、焦炭反应,得到的一种产物是水煤气的主要成分,则此产物应是水煤气的主要成分,则此产物应是COCO,另一种产,另一种产物应该是物应该是TiTi的氯化物,并且的氯化物,并且TiTi的化合价不变,应的化合价不变,应是是TiClTiCl4 4,由此可以推断出反应的总方程式为:,由此可以推断出反应的总方程式为:TiOTiO2 2+2Cl+2Cl2 2+2C TiCl+2C TiCl4 4+2CO+2CO。(5 5)TiClTiCl4 4与与MgMg通过反应生成了通过反应生成了TiTi,由元素守,由元

34、素守恒可知另一种产物应该是恒可知另一种产物应该是MgClMgCl2 2,所以反应的化学,所以反应的化学方程式为方程式为TiClTiCl4 4+2Mg Ti+2MgCl+2Mg Ti+2MgCl2 2;反应;反应过程中通入氩气的目的是作保护气。过程中通入氩气的目的是作保护气。(6 6)由题意知)由题意知TiTi具有密度小、强度高、耐高温、具有密度小、强度高、耐高温、抗腐蚀性强等优点,所以钛可以用作航天材料或抗腐蚀性强等优点,所以钛可以用作航天材料或潜艇材料。潜艇材料。答案答案 (1 1)还原)还原FeFe3+ 3+ Fe+2FeFe+2Fe3+ 3+ 3Fe3Fe2+2+、Fe+2HFe+2H+

35、 + H H2 2+Fe+Fe2+2+(2 2)( (重重) )结晶、过滤结晶、过滤 FeSOFeSO4 47H7H2 2O O(3 3)促进)促进TiTi4+4+完全水解生成沉淀完全水解生成沉淀(4 4)TiOTiO2 2+2Cl+2Cl2 2+2C TiCl+2C TiCl4 4+2CO+2CO(5 5)TiClTiCl4 4+2Mg Ti+2MgCl+2Mg Ti+2MgCl2 2 保护保护气作用气作用(6 6)制造潜艇或用作航天材料等)制造潜艇或用作航天材料等2.2.耐火材料主要成分为耐火材料主要成分为MgOMgO和和AlAl2 2O O3 3,某厂用蛭石,某厂用蛭石 (主要成分为:(

36、主要成分为:MgOMgO、FeFe2 2O O3 3、AlAl2 2O O3 3、SiOSiO2 2)作)作 原料生产耐火材料。化学课外小组同学用蛭石原料生产耐火材料。化学课外小组同学用蛭石进进 行了以下实验:行了以下实验: .查阅资料得知查阅资料得知0.1 mol/L0.1 mol/L的离子浓度时,氢的离子浓度时,氢氧化氧化 物沉淀时的物沉淀时的pHpH为为氢氧化物氢氧化物Fe(OH)Fe(OH)3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2Al(OH)Al(OH)3 3开始沉淀开始沉淀时的时的pHpH2.32.310.410.44.04.0开始溶解:开始溶解:7.87.8完全沉淀完全沉淀时的时的pH

37、pH3.73.712.412.45.25.2完全溶解:完全溶解:10.810.8.实验流程如下(固体实验流程如下(固体A A、F F为一种成分):为一种成分):请回答以下问题:请回答以下问题:(1 1)写出下列物质化学式:)写出下列物质化学式:试剂试剂 ; ;固体固体F F 。(2 2)步骤)步骤B B生成生成C C的离子方程式为的离子方程式为 。(3 3)要保证固体)要保证固体D D杂质尽量少,步骤调节溶液杂质尽量少,步骤调节溶液的的pHpH合理范围是合理范围是 。A.12.413A.12.413B.1010.8B.1010.8C.3.75.2C.3.75.2(4)(4)固体固体D D可用来

38、生产合成氨的表可用来生产合成氨的表面催化剂。右图表示无催化剂时面催化剂。右图表示无催化剂时NHNH3 3的百分含量随时间变化曲线,的百分含量随时间变化曲线,请在图上用虚线画出有催化剂时的曲线。请在图上用虚线画出有催化剂时的曲线。(5 5)已知:)已知:N N2 2(g)+3H(g)+3H2 2(g) 2NH(g) 2NH3 3(g) (g) H H=-=-a a kJ/mol kJ/mol 2H2H2 2O(l) 2HO(l) 2H2 2(g)+O(g)+O2 2(g) (g) H H=+=+b b kJ/molkJ/mol则则NHNH3 3被被O O2 2氧化为氧化为N N2 2和和H H2

39、 2O O的热化学方程式为的热化学方程式为 。答案答案 (1 1)稀盐酸或稀硫酸)稀盐酸或稀硫酸 Al(OH)Al(OH)3 3(2)Al(2)Al3+3+4OH+4OH- - +2H +2H2 2O O(3)B(3)B(4)(4)见右图。见右图。(5 5)4NH4NH3 3(g)+3O(g)+3O2 2(g) (g) 2N2N2 2(g)+6H(g)+6H2 2O(l) O(l) H H=(2=(2a a-3-3b b) kJ/mol) kJ/mol2lOA3.3.现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能现代社会中铜在电气、交通、机械和冶金、能源源 及石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某及

40、石化工业、高科技等领域有广泛的应用。某铜铜 矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石 (SiOSiO2 2),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其),现采用酸浸法从矿石中提取铜,其工工 艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有有 机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的的 过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。已知:已知:CuCu2 2O+2HO+2H+ + CuCu2+2+Cu+H+Cu+H2 2O;O;当当矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫

41、酸和硫酸矿石中三氧化二铁含量太低时,可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜;反萃取后的水层铁的混合液浸出铜;反萃取后的水层2 2是硫酸铜是硫酸铜溶液。回答下列问题:溶液。回答下列问题:(1 1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为:程式为:CuCu2 2O+2HO+2H+ + CuCu2+2+Cu+H+Cu+H2 2O O、 、 (写其中(写其中2 2个)。个)。(2 2)“循环循环”经多次循环后的水层经多次循环后的水层1 1不能继续不能继续循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体。循环使用,但可分离出一种重要的硫酸盐晶体。若水层若水层1 1暴露在空气中

42、一段时间后,可以得到另一暴露在空气中一段时间后,可以得到另一种重要的硫酸盐,写出水层种重要的硫酸盐,写出水层1 1暴露在空气中发生反暴露在空气中发生反应的离子方程式应的离子方程式 。(3 3)该工艺最大亮点是它符合下列原)该工艺最大亮点是它符合下列原理理 。A.A.化学平衡化学平衡B.B.绿色化学绿色化学C.C.质量守恒质量守恒D.D.能量守恒能量守恒E.E.相似相溶相似相溶F.F.酸碱中和酸碱中和G.G.氧化还原反应氧化还原反应答案答案 (1 1)CuO+2HCuO+2H+ + CuCu2+2+H+H2 2O,O,FeFe2 2O O3 3+6H+6H+ + 2Fe2Fe3+3+3H+3H2

43、 2O,O,Cu+2FeCu+2Fe3+ 3+ 2Fe2Fe2+2+Cu+Cu2+2+(2)4Fe(2)4Fe2+2+O+O2 2+4H+4H+ + 4Fe4Fe3+3+2H+2H2 2O O(3)B(3)B易错题重练易错题重练1.1.(20082008北京理综,北京理综,7 7)1 mol1 mol过氧化钠与过氧化钠与2 2 molmol 碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分分 反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质质 是是 ( ) A.NaA.Na2 2COCO3 3 B.NaB.Na2 2O O2 2 Na

44、Na2 2COCO3 3 C.NaOHC.NaOH NaNa2 2COCO3 3 D.NaD.Na2 2O O2 2 NaOHNaOH NaNa2 2COCO3 3解析解析 由反应由反应2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2 2Na2Na2 2COCO3 3+O+O2 22Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O O 4NaOH+O4NaOH+O2 2三个式子分析:三个式子分析:2 mol NaHCO2 mol NaHCO3 3分解生成分解生成1 mol CO1 mol CO

45、2 2和和1 mol H1 mol H2 2O O。若。若1 mol H1 mol H2 2O O与与1 mol Na1 mol Na2 2O O2 2反应,则反应,则生成生成2 mol NaOH2 mol NaOH,2 mol NaOH2 mol NaOH又恰好与又恰好与1 mol CO1 mol CO2 2完全反应生成完全反应生成NaNa2 2COCO3 3;若;若1 mol CO1 mol CO2 2直接与直接与1 mol 1 mol NaNa2 2O O2 2反应,也生成反应,也生成NaNa2 2COCO3 3而不生成而不生成NaOHNaOH。答案答案 A2.2.以下关于锂、钠、钾、铷

46、、铯的叙述不正确的以下关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述不正确的 是是 ( ) 单质熔点最高的是铯单质熔点最高的是铯 它们都是热和电的良导体它们都是热和电的良导体 它们的密度依次增大,且都比水轻它们的密度依次增大,且都比水轻 它们的还原性依次增强它们的还原性依次增强 它们对应离子的氧化性也依次增强它们对应离子的氧化性也依次增强 A.A. B. B. C. C. D.D.解析解析 碱金属的熔点、沸点随原子序数的增加碱金属的熔点、沸点随原子序数的增加而而降低,许多考生则误认为相对原子质量越大,它降低,许多考生则误认为相对原子质量越大,它们的熔点会越高,易错选们的熔点会越高,易错选B B;碱金属的密度是增

47、;碱金属的密度是增大趋势,但也有反常,大趋势,但也有反常,K K的密度比的密度比NaNa的低,且密的低,且密度也不都小于度也不都小于1 1,铷、铯的密度都大于,铷、铯的密度都大于1 1,这一点,这一点记错了容易错选记错了容易错选A A;还有的考生审题不细心,往;还有的考生审题不细心,往往选出叙述正确的选项,则易选往选出叙述正确的选项,则易选C C。答案答案 D3.3.由由AlAl、CuOCuO、FeFe2 2O O3 3组成的混合物共组成的混合物共10.0 g10.0 g,放入,放入 500 mL500 mL某浓度的盐酸中,混合物完全溶解,当某浓度的盐酸中,混合物完全溶解,当 再加入再加入25

48、0 mL 2.00 mol/L250 mL 2.00 mol/L的的NaOHNaOH溶液时,得到溶液时,得到 沉 淀 最 多 。 上 述 盐 酸 的 浓 度 为沉 淀 最 多 。 上 述 盐 酸 的 浓 度 为 ( ) A.1.00 mol/LA.1.00 mol/L B.0.500 mol/LB.0.500 mol/L C.2.00 mol/LC.2.00 mol/L D.3.00 mol/LD.3.00 mol/L 解析解析 错误原因是不能抓住错误原因是不能抓住“得到沉淀最多得到沉淀最多” 时溶液组成的特点,分析出盐酸和时溶液组成的特点,分析出盐酸和NaOHNaOH溶液之溶液之 间的定量关

49、系。间的定量关系。 得到沉淀最多时,得到得到沉淀最多时,得到NaClNaCl溶液。根据溶液。根据n n(NaNa+ +) = =n n(Cl(Cl- -),),而而n n(Na(Na+ +)=)=n n(NaOH)(NaOH)、n n(Cl(Cl- -)=)=n n(HCl)(HCl),因此因此 n n(NaOH)=(NaOH)=n n(HCl),(HCl),上述盐酸的浓度为上述盐酸的浓度为 =1.00 mol/L=1.00 mol/L。L5 . 0L25. 0mol/L00. 2A4. 4. 某溶液中可能含有某溶液中可能含有H H+ +、NaNa+ +、 、MgMg2+2+、FeFe3+3+

50、、 AlAl3+3+、 等离子。当向等离子。当向该溶液中加入该溶液中加入 一定物质的量浓度的一定物质的量浓度的NaOHNaOH溶液时,发现生成沉溶液时,发现生成沉 淀的物质的量随淀的物质的量随NaOHNaOH溶液的体积变化的图象如溶液的体积变化的图象如 下图所示,下列说法正确的是下图所示,下列说法正确的是 ( )4NH2324COSO、A.A.原溶液中含有的阳离子是原溶液中含有的阳离子是H H+ +、 、MgMg2+2+、AlAl3+3+B.B.原溶液中一定含有原溶液中一定含有 和和NaNa+ +C.C.原溶液中含有的原溶液中含有的FeFe3+3+和和AlAl3+3+的物质的量之比为的物质的量

51、之比为 1111D.D.反应最后形成的溶液中的溶质为反应最后形成的溶液中的溶质为NaNa2 2SOSO4 4解析解析 错误原因是不能根据图象中另一种离子错误原因是不能根据图象中另一种离子与与AlAl3+3+消耗消耗NaOHNaOH溶液和生成沉淀的关系,推断出该溶液和生成沉淀的关系,推断出该离子和离子和AlAl3+3+的隐含信息。的隐含信息。4NH24SO由图象可知,滴入氢氧化钠的过程中发生了四种由图象可知,滴入氢氧化钠的过程中发生了四种反应:开始一个单位是中和反应,接下来六个单反应:开始一个单位是中和反应,接下来六个单位是沉淀反应,再接下来的两个单位是铵根离子位是沉淀反应,再接下来的两个单位是

52、铵根离子与氢氧根离子的反应,最后一个单位为氢氧化铝与氢氧根离子的反应,最后一个单位为氢氧化铝的溶解,由此确定生成氢氧化铝需要的氢氧化钠的溶解,由此确定生成氢氧化铝需要的氢氧化钠为三个单位,另外三个单位的氢氧化钠生成的是为三个单位,另外三个单位的氢氧化钠生成的是氢氧化铁沉淀(图象可知两种沉淀的物质的量相氢氧化铁沉淀(图象可知两种沉淀的物质的量相同,因此两种离子的价态一样);有铝离子则没同,因此两种离子的价态一样);有铝离子则没有碳酸根离子。因此可以确定有碳酸根离子。因此可以确定H H+ +、 、FeFe3+3+、AlAl3+3+、 ,不能确定是否有,不能确定是否有NaNa+ +, ,可以确定可以

53、确定没有没有MgMg2+2+、 。答案答案 C4NH24SO23CO5.5.下列关于碱金属的描述正确的是下列关于碱金属的描述正确的是 ( ) A.A.碱金属都可以保存在煤油中碱金属都可以保存在煤油中 B.B.硬度小、密度小、熔点低硬度小、密度小、熔点低 C.C.在空气中加热均可产生多种氧化物在空气中加热均可产生多种氧化物 D.D.与水反应,均漂在水面上与水反应,均漂在水面上 解析解析 保存碱金属主要是为了隔绝空气防保存碱金属主要是为了隔绝空气防止氧止氧 化,如煤油比碱金属密度小,则可用煤油存化,如煤油比碱金属密度小,则可用煤油存 放,反之则不能。锂密度比煤油小故不能;放,反之则不能。锂密度比煤

54、油小故不能;C C 选项,选项,LiLi在空气中加热只能生成在空气中加热只能生成LiLi2 2O O;D D项项 RbRb、CsCs密度大于密度大于1 1,与水反应不在水面之上。,与水反应不在水面之上。B6.6.向下列向下列4 4份浓溶液中投入一定量的金属钠,下列份浓溶液中投入一定量的金属钠,下列 说法中不正确的是说法中不正确的是 ( ) MgSOMgSO4 4 AlClAlCl3 3 CaClCaCl2 2 CuSOCuSO4 4 A.A.都有都有H H2 2生成生成 B.B.都得到都得到白色沉淀白色沉淀 C.C.可能得不到沉淀可能得不到沉淀 D.D.可能有白色可能有白色沉淀沉淀 解析解析

55、CuSOCuSO4 4与与NaOHNaOH反应生成反应生成Cu(OH)Cu(OH)2 2蓝色蓝色沉沉 淀,淀,AlClAlCl3 3溶液在溶液在NaOHNaOH过量时可能生成过量时可能生成 无沉淀,无沉淀,Ca(OH)Ca(OH)2 2溶解度小,属于微溶物,可溶解度小,属于微溶物,可 能析出能析出Ca(OH)Ca(OH)2 2。2AIOB7.7.既能与盐酸反应得到气体,又能与既能与盐酸反应得到气体,又能与NaOHNaOH溶液反溶液反 应得到气体的单质是应得到气体的单质是 ( ) A.NaAlOA.NaAlO2 2 B.AlB.Al2 2O O3 3 C.NH C.NH4 4HCOHCO3 3

56、D.AlD.Al 解析解析 错误原因是审题失误,没有注意到错误原因是审题失误,没有注意到试题试题 限制的是能与盐酸、限制的是能与盐酸、NaOHNaOH溶液反应得到气体溶液反应得到气体 的单质。的单质。 AlAl既能与盐酸反应得到既能与盐酸反应得到H H2 2,又能与,又能与NaOHNaOH溶液溶液 反应得到反应得到H H2 2,而其他几种物质均为化合物。,而其他几种物质均为化合物。D8.8.下列实验操作对应的化学反应,不正确的是下列实验操作对应的化学反应,不正确的是 ( ) A.A.钠与钠与CuSOCuSO4 4溶液反应溶液反应 2Na+2H2Na+2H2 2O O 2NaOH+H2NaOH+

57、H2 2 CuSOCuSO4 4+2NaOH+2NaOH Cu(OH)Cu(OH)2 2+Na+Na2 2SOSO4 4 B.B.钠与稀硫酸反应钠与稀硫酸反应 2Na+2H2Na+2H2 2O O 2NaOH+H2NaOH+H2 2 2NaOH+H2NaOH+H2 2SOSO4 4 NaNa2 2SOSO4 4+2H+2H2 2O O C.C.钠与乙醇反应钠与乙醇反应 Na+2CHNa+2CH3 3CHCH2 2OHOH 2CH2CH3 3CHCH2 2ONa+HONa+H2 2 D.D.钠与熔融钠与熔融KClKCl作用作用 Na+KClNa+KCl K+NaClK+NaClB熔融熔融9.20

58、09.200时,时,11.6 g CO11.6 g CO2 2和和H H2 2O O的混合气体与足量的混合气体与足量的的 NaNa2 2O O2 2反应,若反应后固体增加了反应,若反应后固体增加了3.6 g3.6 g,则,则原原 混合气体的平均相对分子质量为混合气体的平均相对分子质量为 ( ) A.5.8 B.11.6 C.23.2 A.5.8 B.11.6 C.23.2 D.46.4D.46.4 解析解析 据质量守恒定律,反应产生的据质量守恒定律,反应产生的O O2 2的的物质物质 的量为的量为n n(O(O2 2) )= ,= ,由由COCO2 2、 H H2 2O O与与NaNa2 2O

59、 O2 2反应的物质的量的关系知反应的物质的量的关系知COCO2 2和和 H H2 2O O的总物质的量为的总物质的量为0.25 mol0.25 mol2=0.5 mol,2=0.5 mol,则则混混 合气体的摩尔质合气体的摩尔质量量 。 也可巧解,也可巧解,COCO2 2和和H H2 2O O的平均相对分子质量一的平均相对分子质量一定定 介于介于44184418之间,选项中只有之间,选项中只有C C符合题意。符合题意。Cmol25. 0g/mol32g3.6-g6 .11Mg/mol2 .23mol05. 0g6 .1110. 10. 向向100 mL 0.1 mol/L100 mL 0.1

60、 mol/L的的AlClAlCl3 3溶液中,加入溶液中,加入 1 mol/L1 mol/L的的NaOHNaOH溶液溶液V V mL mL后,再滴加后,再滴加1 1 mol/Lmol/L盐盐 酸。滴加盐酸的体积(横坐标)与生成沉淀酸。滴加盐酸的体积(横坐标)与生成沉淀的的 质量(纵坐标)的关系如图所示,则加入的质量(纵坐标)的关系如图所示,则加入的 NaOHNaOH溶液的体积为溶液的体积为 ( ) A.10 mL B.30 mL C.40 mL A.10 mL B.30 mL C.40 mL D.50 mLD.50 mL解析解析 此题方法有多种此题方法有多种,如果直接走捷径,则,如果直接走捷径

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