第5章金属及其化合物5.1金属的性质-高一化学教材解读（沪科版(2020)）

第五章金属及其化合物5.1金属的性质课标导航课标导航1.认识金属材料2.了解常见金属的物理性质和化学性质3.理解金属元素的原始结构4.了解金属的冶炼。知识点拨知识点拨知识点拨01金属材料1.种类：包括纯金属以及它们的合金。2.金属的物理性质在常温下一般为固态(汞为液态)，有金属光泽(大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色，铁粉呈黑色)；导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。3.金属之最地壳中含量最多的金属元素——铝人体中含量最多的金属元素——钙目前世界年产量最多的金属——铁(铁＞铝＞铜)导电、导热性最好的金属——银(银＞铜＞金＞铝)熔点最高的金属——钨熔点最低的金属——汞硬度最大的金属——铬密度最大的金属——锇密度最小的金属——锂4.金属的分类黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。重金属：如铜、锌、铅等轻金属：如钠、镁、铝等5.金属的应用物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。铜、铝——电线——导电性好、价格低廉钨——灯丝——熔点高铬——电镀——硬度大铁——菜刀、镰刀、锤子等汞——体温计液柱银——保温瓶内胆铝——“银粉”、锡箔纸知识点拨02金属的物理性质1.金属有许多共同的物理性质：①金属光泽；②良好导电性、导热性；③良好的延性、展性；④韧性好、能弯曲2.一些金属物理性质的比较物理性质物理性质比较导电性（以银的导电性位100作为标准）银密度/（g·cm3）金熔点/℃钨硬度（以金刚石的硬度为10为标准）铬知识点拨03合金1．合金的定义：合金是两种或两种以上的金属，或金属与非金属熔合在一起，所组成的具有金属特性的物质。合金属于混合物（填“纯净物”或“混合物”）。2．信息1：某些金属材料的熔点金属材料锡铅锡铅合金钠钾钠钾合金熔点℃232327183986410信息2：纯金属与合金的结构示意图纯金属内原子的排列十分规整合金内原子层之间的相对滑动变得困难由以上信息，可以得出的结论：相对于各组成成分，合金的熔点降低，硬度增大。3．生铁和钢都属于铁碳合金。知识点拨04金属元素的原子结构1．对于碱金属元素，它们的最外层电子数相同，按原子序数的顺序，电子层数逐渐增多，失电子能力逐渐增强，单质的还原性逐渐增强。2．在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，金属单质的还原性就越强；金属的位置越靠后，该金属的正离子的氧化性就越强。3．大多数金属元素原子的最外层电子数较少，原子半径较大，在化学反应中容易失去电子。主族金属元素的最高正价等于原子的最外层电子数，副族元素的原子在化学反应中除能失去最外层电子外，还能失去排布在内层上的电子，可显示金属价态。知识点拨05金属的化学性质一、金属与非金属的反应1．金属钠是银白色固体，硬度较小，比水轻，通常保存在煤油里。2．钠与氧气在常温下反应生成Na2O，在加热或点燃条件下反应生成Na2O2。3．铁在氧气燃烧，生成Fe3O4，在潮湿的空气中，铁易被氧化生成铁锈（Fe2O3·xH2O）。4．铁在一定条件下和氯气生成FeCl3，和硫反应，生成FeS。二、金属与水的反应1．K、Ca、Na等金属和冷水作用，生成可溶性碱和H2。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑2．Mg和冷水反应缓慢，与沸水迅速反应，Al与冷水很难反应，与沸水能反应，生成不溶性碱和氢气。Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑3．Zn、Fe、Sn、Pb和高温水蒸气反应，生成不溶性氧化物和H2。3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑Zn+H2O(g)ZnO+H2↑4．Cu、Hg、Ag、Pt、Au不与水反应。知识点拨06金属的冶炼通直流电电解法通直流电电解法：电解熔融化合物活泼金属（K、Na、Mg、Al）热还原法：用还原剂在高温下反应得到单质。典型案例：铝热反应较活泼金属（Fe、Zn、W、Cu）不活泼金属（Hg）加热分解其氧化物例：金属钠的制备：___2NaCl(熔融)===2Na+Cl2↑___________________________________冰晶石金属铝的制备：___2Al2O3(熔融)===4Al+3O2_________，其中冰晶石的作用是__降低熔点________。冰晶石金属铁的制备：__Fe2O3+3COFe+3CO2_金属汞的制备：_2HgO2Hg+O2↑________注意：人类使用金属的历史是按照金属活动顺序表顺序而来，越不活泼的金属在人类历史上更早的发现并使用，因此金元素的使用要远远早于活动性远强于它的铁、铝。思维探究思维探究探究一、材学生利用如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取晶体(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。回答下列问题：(1)所用铁粉中若有杂质，欲除去不纯铁粉中混有的铝粉可以选用的试剂为(填序号)。A．稀盐酸B．氢氧化钠溶液C．浓硫酸D．溶液此步涉及反应的离子方程式为。(2)反应开始后装置B中发生反应的化学方程式是。D装置的名称。(3)装置D的作用，E中现象。(4)该小组学生向B装置反应后的产物中加入足量的盐酸，过滤，用所得滤液制取晶体，设计流程如下：①用离子方程式表示步骤I中通入的作用。②将Fe与FeCl3加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：i.淡黄色溶液中加入试剂X，请写出X的化学式：。ii.已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为，该小组同学对红色褪去的原因提出了三种假设。假设I：还原，使其全部转变为；假设II：分解生成，氧化试剂X；假设III：。并对假设进行了以下实验研究：实验1：取褪色后溶液并分成三份，第一份滴加溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀。实验2：取同浓度的溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入，无明显变化。分析并得出结论：实验1说明假设是不正确的；由实验1、2得出假设是正确的。【答案】(1)B2Al+2OH+2H2O=2AlO+3H2↑(2)球形干燥管(3)除去H2中水蒸气固体由黑色变为红色，同时在硬质玻璃管右端有水珠生成(4)2Fe2++Cl2=2Fe3++2ClKSCNH2O2氧化KSCNIIII【分析】烧瓶A中产生水蒸气，B中铁粉和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气，D干燥氢气，E中用氢气还原氧化铜。【详解】（1）A．铁、铝都与稀盐酸反应，不能用稀盐酸除不纯铁粉中混有的铝粉，故不选A；B．铁和氢氧化钠溶液不反应，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液和氢气，可用氢氧化钠溶液除不纯铁粉中混有的铝粉，故选B；C．铁、铝都能与浓硫酸反应，不能用浓硫酸除不纯铁粉中混有的铝粉，故不选C；D．铁、铝都能与溶液反应，不能用溶液除不纯铁粉中混有的铝粉，故不选D；选B；此步涉及反应的离子方程式为2Al+2OH+2H2O=2AlO+3H2↑。（2）反应开始后，B中铁粉和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气反应的化学方程式是。根据装置图，D装置的名称是球形干燥管。（3）碱石灰具有干燥作用，装置D的作用除去H2中水蒸气，氢气还原氧化铜生成铜和水，E中现象固体由黑色变为红色，同时在硬质玻璃管右端有水珠生成。（4）①四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁和氯化亚铁，滤液中含有氯化铁和氯化亚铁，通入氯气，氯化亚铁被氯气氧化为氯化铁，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl。②i.淡黄色溶液中含有Fe3+，KSCN溶液遇Fe3+变红，可知X的化学式KSCN。ii.已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为，根据双氧水的性质，该小组同学对红色褪去的原因提出了三种假设。假设I：还原，使其全部转变为；假设II：分解生成，氧化试剂KSCN；假设III：双氧水具有氧化性，H2O2氧化KSCN。并对假设进行了以下实验研究：实验1：取褪色后溶液并分成三份，第一份滴加溶液无明显变化，说明假设I不成立；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀，溶液中出现，说明KSCN被氧化。实验2：取同浓度的溶液滴加2滴试剂KSCN，溶液变红，再通入，无明显变化，证明KSCN不能被氧化。分析并得出结论：实验1说明假设I是不正确的；由实验1、2得出假设III是正确的。探究二、实验室用下图所示装置进行氯气性质的探究并制备无水FeCl3，查阅相关资料可知：氯气在饱和食盐水中的溶解度比较小；无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。(1)实验室常用装置A制取氯气，反应的离子方程式为．(2)仪器a的名称为．(3)装置B的作用是，同时用作安全瓶(监测实验时装置C中是否发生堵塞)；(4)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，为此，实验时装置C中I、Ⅱ、Ⅲ处依次放入的物质是(填字母)． A B C DI 干燥的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条Ⅱ 碱石灰 无水氯化钙 无水氯化钙 浓硫酸Ⅲ 湿润的有色布条 干燥的有色布条 湿润的有色布条 干燥的有色布条(5)装置D中发生反应的化学方程式为．(6)实验结束时，应先熄灭(填“A”或“D”)处酒精灯：E中冷水的作用是．(7)装置E中的导管应接虚线框中的(填“e、f、g或h”)．【答案】(1)MnO2+4H++2Cl==Mn2++Cl2↑+2H2O(2)分液漏斗(3)除氯气中的HCl气体(4)B(5)2Fe+3Cl2==2FeCl3(6)D收集FeCl3(7)h【分析】A装置制备氯气，反应原理为：MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O，B装置除氯气中的氯化氢，C装置验证氯气是否具有漂白性，D装置中铁和氯气在加热条件下生成氯化铁，E装置收集氯化铁，最后连接尾气吸收装置，据此分析解题。【详解】（1）实验室常用装置A制取氯气，反应原理为：MnO2+4HCl(浓)==MnCl2+Cl2↑+2H2O，故反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl==Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl==Mn2++Cl2↑+2H2O；（2）根据装置图，仪器a的名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；（3）由分析可知，装置B中盛装饱和食盐水，作用是除氯气中的HCl气体，若装置C发生堵塞，装置内压强增大，则B中将观察到的现象是长颈漏斗中液面上升，故同时用作安全瓶，故答案为：除氯气中的HCl气体；（4）装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，为此，实验时装置C中I处放湿润的有色布条、Ⅱ放干燥剂干燥氯气，“U形管”中应装固体干燥剂，所以Ⅱ放无水氯化钙，Ⅲ处放入干燥的有色布条，I处湿润的有色布条褪色、Ⅲ处干燥的有色布条不褪色，说明湿润的氯气有漂白性、干燥的氯气没有漂白性，故答案为：B；（5）装置D中铁和氯气在加热条件下生成氯化铁，发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2==2FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl2==2FeCl3；（6）为防止倒吸，实验结束时，应先熄灭D处酒精灯；无水FeCl3易升华，E中冷水的作用是降低温度，收集FeCl3，故答案为：D；收集FeCl3；（7）氯气有毒，为防止氯气污染空气，应连接氯气吸收装置，为防止无水FeCl3潮解，应选用碱石灰吸收氯气，所以E中的导管应接虚线框中的h，故答案为：h。探究三、一个兴趣小组同学们在一起探究金属及金属矿物的性质，做了如下实验。(1)探究铝、铁、铜三种金属的活动性，小刚同学设计了用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸，只用一只试管，取一次盐酸的探究方案。请你和他们一起完善下表的探究方案并回答有关问题。实验步骤 观察到的现象①在试管中取少量盐酸，插入铜丝，充分作用。 无明显现象②在①所得的溶液中，插入铁丝，充分作用。 _______③在②所得的溶液中插入铝丝，充分作用。 _______结论：金属活动性由强到弱的顺序_______。(2)小明同学将铝片、锌片打磨后，分别投入盛有等体积、等浓度稀盐酸的试管中，观察到铝与稀盐酸反应较锌与稀盐酸反应快。【提出问题】金属与盐酸反应快慢，除与金属的种类有关外，还受哪些因素的影响呢？【猜想与假设】a.可能与盐酸的浓度有关；b.可能与反应时的温度有关；c.你的猜想是_______。【设计并实验】小明利用如图甲所示装置，用不同质量分数的盐酸和相同形状的铝片进行如下实验。【交流讨论】请写出铝与盐酸反应的化学方程式：_______。【解析数据】实验中记录的数据可能是：_______。对比实验②③可知_______对金属与酸反应的速率有影响。实验编号 盐酸的浓度(均取20mL) 温度/℃ 记录的数据① 5% 30 ② 10% 20 ③ 5% 20 ④ 10% 30 【拓展延伸1】小明进行铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫，并测得实验过程中生成氢气的体积随时间变化的曲线如图乙所示，根据曲线归纳铝与稀盐酸反应速率的变化规律：_______。【拓展延伸2】图丙为测得的室温下足量的铝片与20ml10%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间关系曲线，发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大，请解析可能的原因(至少答两点)。①_______，②_______。【拓展延伸3】利用铝与盐酸产生的氢气来做下列实验，称取5.2g氧化铁样品，放入重48.48g的玻璃管中，按图丁装置连接，完全反应后，冷却至室温，称得玻璃管和固体的总质量为52.24g，计算氧化铁样品中氧化铁的质量分数_______。【拓展延伸4】已知氢氧化钠溶液与氢氧化铝反应，生成偏铝酸钠溶液。在铝与过量盐酸反应后的溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液过程中现象为_______(填序号)(下列图象中，纵坐标为沉淀质量，横坐标为氢氧化钠溶液质量)A．B．C．D．【答案】(1)

有气泡，溶液变为浅绿色

铝丝表面有黑色物质，溶液由浅绿变为无色

Al>Fe>Cu(2)

金属与酸的接触面积或金属的表面积

相同时间内注射器中收集到气体的体积(或注射器中收集相同体积气体所用的时间)

盐酸的浓度

开始由慢变快，一段时间后，由快变慢

反应放热、使气体膨胀

氢气中混入了氯化氢气体

92.3%

D【解析】对金属活动性的探究，主要利用的是金属与盐溶液的置换反应来判定，能反应说明金属的活动性强，不能反应说明金属的活动性弱；在探究影响金属与酸反应速率的因素时，要注意在多个因素影响的前提下，控制变量法的应用，通过对比得出最后的结论，在测定的过程中要注意到盐酸的挥发性及反应属于放热反应对实验结果的影响；最后是铝三角图象的考查，铝离子与氢氧化钠溶液的反应，要注意其中的反应过程，盐酸过量，则开始的时候没有沉淀，中和反应结束之后产生沉淀，达最大值之后沉淀又消失，进而解析找到正确的图象。【解析】（1）①铁的活动性在氢之前，能够与盐酸发生反应，产生大量气泡同时生成浅绿色的氯化亚铁溶液；②铝的活动性强于铁，将铝插入氯化亚铁溶液中，会发生反应，能观察到铝表面有黑色物质生成（铁粉为黑色），溶液由浅绿色变为无色。③通过实验①证明活动性：Cu小于H，通过实验②证明活动性：Fe大于H，通过实验③证明活动性“Al大于Fe，综上活动性顺序为Al>Fe>Cu。（2）①影响金属与盐酸反应速率的因素还可能是盐酸的质量、金属与酸的接触面积或金属的表面积等等，合理即可；②铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，其方程式为③记录的数据要能够个表明在前面的条件下的速率的大小，可以通过测定相同时间内注射器中收集到气体的体积(或注射器中收集相同体积气体所用的时间)来测定；④对比②③，条件为温度相同且盐酸的浓度不同，所以可以确定的是盐酸的浓度对反应速率有影响；⑤从图象上可以看出，开始的时候图象斜率大，反应速率快，到后面图象斜率小，反应速率小，所以铝与稀盐酸反应速率的变化规律为：开始由慢变快，一段时间后，由快变慢；⑥题目中提到“小明进行铝与稀盐酸反应时，试管外壁发烫”说明该反应是放热反应，气体受热体积膨胀；⑦再者盐酸的挥发性使制得的氢气中混有氯化氢使气体体积增大；⑧根据反应前后固体和玻璃的质量差，我们可以找到固体减少的质量，即为氧化铁中氧元素的质量，进而算出氧化铁的质量，即使用差量法解题。设氧化铁的质量为m，⑨铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气，由于盐酸过量，滴加氢氧化钠溶液的过程中，先发生中和反应，此时没有沉淀，中和反应结束之后，氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀，氯化铝反应完之后，生成的氢氧化沉淀又与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液，沉淀又溶解，故沉淀的变化过程应该为，开始没沉淀，然后产生沉淀，最后沉淀又溶解，选D。核心技巧突破核心技巧突破技巧1易错点合金物理性质变化的原因是结构的变化，体现了结构决定性质的思想。技巧2判断还原性：金属元素的原子结构影响金属单质的活泼性，主要体现为还原性。判断金属还原性，也可以使用元素周期表，也可以使用金属活动性顺序表。技巧3合金1.合金一般以一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属，制作过程是熔合，合金具有金属的特性。2..金属制成合金后，熔点一般低于成分金属，硬度一般高于成分金属。技巧4钠的性质1.钠在空气中与氧气反应生成Na2O，Na2O是白色固体；钠在空气中加热或点燃时生成Na2O2，Na2O2是淡黄色固体。2.为防止金属钠在空气中变质，实验室里一般把少量的金属钠保存在煤油里。技巧4必杀技1.常温下，铁不易与氧气、氯气、硫等非金属反应。2.在加热或点燃时，铁与氯气反应生成，与氧气反应生成，与硫反应生成。3.铁在潮湿的空气中，易被氧化生成铁锈（主要成分是Fe2O3·xH2O）。技巧5炼钢炼铁1、概念：金属从矿石里提炼出来的过程，叫金属的冶炼。大概步骤：矿石的富集、冶炼、精炼。一般方法：a、热分解法：适合Hg与Ag的冶炼如2HgO2Hg+O2↑b、热还原法：适合金属活动性顺序表中位于Zn与Cu之间的金属的冶炼Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2C、电解法：适合活泼金属Mg、K、Na、Al的冶炼。2NaCl（熔融）Na+Cl2↑；2Al2O3（熔融）4Al+3O2↑（2）炼铁和炼钢炼铁炼钢原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气生铁、空气(或纯氧、氧化铁)、生石灰、脱氧剂化学原理在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去主要反应①还原剂的生成C+O2→CO2CO2+C2CO②铁的还原Fe2O3+3CO2Fe+3CO2③炉渣的生成CaCO3CaO+CO2CaO+SiO2CaSiO3①氧化：2Fe+O22FeOFeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。如C+FeOFe+CO↑②造渣：生成的硅锰氧化物与铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。③脱氧，并调整Mn、Si含量2FeO+Si2Fe+SiO2主要设备高炉转炉【例题解析】【例1】下列关于金属的叙述正确的是A．金属都是银白色的固体，都具有较高的硬度和密度B．金属在化合物中一定显正化合价C．金属单质都可以和酸发生置换反应产生氢气D．金属元素的单质在常温下均为固体【答案】B【解析】比如金为黄色，铜为紫红色，选项A错。选项B正确。选项C错，因为金属与硝酸反应不产生氢气。选项D也是错误的，汞在常温下为液体。答案为B。【例2】下列关于合金的说法，正确的是①合金至少含两种金属②合金中元素以化合物形式存在③合金的熔点一般比其成分金属低④合金一定是混合物⑤铁锈是一种铁合金A．①②B．②③⑤C．③④D．③【答案】C【解析】说法①②⑤都是错误的。说法①，合金也可以是一种金属与一种非金属，比如铁合金。说法②，合金是金属之间或金属与非金属之间熔合而的混合物。说法⑤，铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O，不属于合金。答案为C。【例3】金属原子一般具有的特点是A．有金属光泽，能导电，有延展性B．熔点和沸点较低C．最外层电子个数少，容易失去D．在反应中作氧化剂【答案】C【解析】选项A、B、D都是金属单质的特点或可能的性质，而不是金属原子的特点，所以答案为C。同时，对于选项B和选项D，即使是单质，这两种说法也不对。【例4】以下有关金属的说法正确的是A．根据金属的活动性：Al>Fe，则两者与相同浓度盐酸反应时，Al更剧烈B．活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属C．由于Al、Fe都有+3价，由2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，可知：2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑D．活泼金属可与氧气在常温下反应，不活泼金属在加热或高温下也可与O2反应【答案】A【解析】选项A，判断金属性强弱，可以利用它们的单质与相同浓度的酸反应产生氢气的难易，选项A是正确的。选项B，很活泼的金属（比如钠、钾）与盐溶液反应中，总是先与水反应，而不会置换出其他金属，选项B错。选项C第二个反应的生成物应该是FeCl2，对于选项D，很稳定的金属（比如金、铂）在高温下与氧气也是不反应的。答案为A。【例5】下列关于金属的通性说明不正确的是A．元素周期表中，金属元素的种类比非金属多B．在自然界中没有游离态的钠C．金属单质在化学反应中既可作氧化剂又可作还原剂D．银的导电性和导热性都比铝强【答案】C【解析】在元素周期表中，金属元素大约占元素总数的4/5，选项A正确。单质钠很活泼，在自然界中全部以化合态存在，选项B正确。选项D也正确。对于选项C，金属单质在化学反应中只能作还原剂，不能作氧化剂。答案为C。【例６】下表中金属的冶炼原理与方法错误的是选项冶炼原理方法A热分解法B电解法C电解法D热还原法A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．Hg是不活泼的金属，制取原理是反应：，其反应物只有一种，生成物是两种，反应条件是加热，因此该反应的基本类型是热分解反应，A正确；B．Al的活泼金属，通常采用电解方法冶炼，为降低Al2O3的熔点，要加入助溶剂冰晶石，其电解方程式为：，B正确；C．制取活泼金属Na要采用电解熔融NaCl的方法，电解方程式为：，C错误；D．在工业上通常是采用还原剂CO在高温下还原Fe2O3等含铁化合物的方法冶炼Fe，电解反应原理是：，D正确；故合理选项是C。【例7】下列关于金属冶炼的说法中正确的是A．加热辰砂，使它分解可以冶炼得到汞B．热还原法常用的还原剂有等C．金属均能通过电解熔融氯化物的方法获得D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关【答案】B【解析】A．金属汞的冶炼方法是加热分解氧化汞，但辰砂是硫化汞，A错误；B．热还原法常用的还原剂有等，B正确；C．熔融的氯化铝不导电，应电解熔融氧化铝的方法获得铝，C错误；D．人类历史上越不活泼的金属越早被发现和利用，D错误；答案选B。【例8】下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是A．在加热情况下利用氢气还原氧化铝得到金属铝B．用电解熔融氯化镁的方法治炼金属镁C．用热还原法炼铁D．直接加热氧化汞得到金属汞【答案】A【解析】A．Al化学活动性很强，H2的还原性比Al的弱，不能还原出金属Al，应该用电解熔融Al2O3的方法来冶炼Al，A错误；B．Mg是活泼金属，在工业上采用电解熔融MgCl2的方法治炼Mg，B正确；C．Fe是比较活泼的金属，在工业上一般采用热还原方法治炼铁，如CO与Fe2O3高温反应产生Fe、CO2，C正确；D．Hg性质不活泼，在工业上一般采用热分解方法制取Hg，如加热HgO得到金属Hg和O2，D正确；故合理选项是A。【例9】下列关于金属冶炼的说法中错误的是A．电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等C．金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关【答案】C【解析】A．镁与CO2或N2都要反应，因此电解法获得镁时，不可在CO2或N2中降温冷却，故A正确；B．热还原法常用有CO、H2、C、Al等四种还原剂，故B正确；C．金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得，金属Al通过电解熔融氧化铝的方法获得，故C错误；D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性有关，一般越不活泼的金属越早发现，故D正确。综上所述，答案为C。【例10】人们对金属的合理使用改变了人类的生活。(1)下列金属被人类大规模开发利用的大致年限：年限约6000年前约2500年前约230年前约200年前金属CuFeMgAl下列说法中错误的是_______(选填字母)。A．铝热生成铁的实验中，氯酸钾起催化作用B．合金一定由两种或两种以上的金属组成C．金属在地壳中的含量越高，开发利用的年限越早D．常采用电解熔融化合物的方法来制备钠、镁、铝等较活泼的金属(2)某氯化铁样品中含有少量杂质，为测定其中铁元素的质量分数，实验步骤如下：实验1：取样品mg，加蒸馏水溶解，配制成溶液；实验2：取出于烧杯中，先加入稍过量的氯水，再加入过量的氨水，过滤，洗涤，得到固体沉淀。实验3：将固体置于坩埚中，充分加热，得到固体ng。回答下列问题：①加入氯水时发生反应的离子方程式_______。②样品中铁元素的质量分数为_______。若沉淀灼烧不充分，对最终测量结果的影响：_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)某实验室排放的废水中含铬(成分以存在，浓度为)，现用处理该废水(已知：S元素被氧化为可溶性硫酸盐)，处理后所得滤渣主要成分为、和。查阅资料：分解温度为，分解温度为。①1L的“废水”可氧化FeS_______mol。②将滤渣用蒸馏水洗净后，在低温条件下干燥，并将干燥后的固体在(体积比)的混合气体中加热，固体质量随温度变化的曲线如图所示。A→B固体质量增加的主要原因是____。说明：以上的残留固体为、的混合物。【答案】(1)ABC(2)2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl

偏大(3）加热生成硫酸铁导致【解析】某氯化铁样品溶解后加入氯水二价铁转化为三价铁，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，煅烧生成氧化铁；用处理该废水(已知：S元素被氧化为可溶性硫酸盐)，发生还原反应、发生氧化反应，处理后所得滤渣主要成分为、和；、加热分解生成、为质量减小的过程，加热生成硫酸铁、硫酸铁强热分解为氧化铁，最终以上的残留固体为、的混合物。（1）A．铝热生成铁的实验中，氯酸钾可以反应生成氧气，氧气可以促进镁的燃烧放出大量热为铝热反应提供热量，A错误；B．合金是金属与金属或非金属熔合而成具有金属特性的物质；故合金不一定由两种或两种以上的金属组成，B错误；C．金属在地壳中的含量与开发利用的年限无关，与金属的活动性有关，C错误；D．钠、镁、铝等较活泼的金属制取较为困难，常采用电解熔融化合物的方法来制备钠、镁、铝等较活泼的金属，D正确；故选ABC；（2）①加入氯水时，氯水中氯气和亚铁离子反应生成铁离子和氯离子，反应的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl；②加入氯水二价铁转化为三价铁，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，煅烧生成氧化铁，反应前后铁元素质量不变，则样品中铁元素的质量分数为；若沉淀灼烧不充分，则部分氢氧化铁没有分解，导致剩余固体质量偏大，最终测量结果偏大；（3）①由题干可知，中铬元素化合价由+6变为+3，中铁、硫元素化合价分别由+2变为+3、2变为+6，由电子守恒可知，，1L的“废水”中的物质的量为，可氧化FeSmol。②滤渣主要成分为、和；已知，分解温度为，分解温度为；以上的残留固体为、的混合物，、加热分解生成、为质量减小的过程，加热生成硫酸铁、硫酸铁强热分解为氧化铁，故A→B固体质量增加的主要原因是加热生成硫酸铁导致。【基础提升】1．某些化学物质在灼烧时，火焰呈特殊颜色。下列物质灼烧时火焰呈黄色的是A．K2SO4 B．NaCl C．CaCl2 D．CuSO4【答案】B【分析】某些化学物质在灼烧时，火焰呈特殊颜色，灼烧含有钠元素的物质，火焰的颜色呈黄色。【详解】A．含有钾元素，不含钠元素，透过蓝色钴玻璃，火焰呈紫色，A错误；B．含钠元素，火焰呈黄色，B正确；C．含有钙元素，不含钠元素，火焰呈砖红色，C错误；D．含有铜元素，不含钠元素，火焰呈绿色，D错误；故选B。2．下列关于金属钠的说法，不正确的是A．钠原子容易失去电子，有还原性 B．钠能与水剧烈反应C．钠保存在煤油中 D．在空气中燃烧生成氧化钠【答案】D【详解】A．钠原子容易失去电子，发生氧化反应，具有还原性，A正确；B．钠能与水剧烈反应生成氢气，B正确；C．钠能和空气中氧气反应，需保存在煤油中，C正确；D．钠在空气中燃烧生成过氧化钠，D错误；故选D。3．用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液放在煤气灯外焰里灼烧，可观察到火焰的颜色为A．紫色 B．绿色 C．黄色 D．红色【答案】C【详解】钠的焰色试验火焰呈黄色，故答案为：C。4．下列化工生产原理错误的是A．可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠B．将钠加入到氯化镁饱和溶液中可以制取镁C．电解法炼铝的原料是氧化铝D．炼铁高炉中所发生的反应既有放热反应，也有吸热反应【答案】B【详解】A．电解熔融氯化钠：，可以用于制取金属钠，A正确；B．将钠加入到氯化镁饱和溶液中，钠先与水反应，生成氢氧化钠和氢气，不能制取镁单质，B错误；C．因为氯化铝为共价化合物，熔融状态下不能导电，所以只能电解熔融状态下的氧化铝制取铝单质，C正确；D．炼铁高炉中所发生的反应为：，为吸热反应，，为放热反应等，D正确；故选B。5．下列解释实验现象的反应方程式或离子方程式正确的是A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗：2Na＋O2=Na2O2B．金属钠比金属铜活泼，金属钠放入CuSO4溶液：CuSO4＋2Na=Cu＋Na2SO4C．钠与FeCl3溶液反应，有黑色固体析出：Na＋Fe3+=Fe＋Na+D．将Na块放入水中，产生气体：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑【答案】D【详解】A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗，变为氧化钠：4Na＋O2=2Na2O，故A错误；B．金属钠比通金属铜活泼，金属钠放入CuSO4溶液，反应生成了蓝色沉淀：CuSO4＋2Na＋2H2O=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑，故B错误；C．钠与FeCl3溶液反应，有红褐色沉淀生成，其离子方程式为：6Na＋2Fe3+＋6H2O=2Fe(OH)3↓＋6Na+＋3H2↑，故C错误；D．将Na块放入水中，产生气体和氢氧化钠：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，故D正确。综上所述，答案为D。6．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．1mol与3mol在密闭容器中充分反应后生成的氨气分子数为2B．过量的铁在1mol中燃烧，最终转移电子数为2C．24g镁与过量稀硫酸充分反应，失去个电子D．标准状况下，0.3mol的体积为6.72L【答案】B【详解】A．氮气和氢气反应是可逆反应，生成的氨气物质的量小于2mol，A错误；B．铁在氯气中燃烧，方程式为，根据氯气的物质的量可计算转移的电子数为2，B正确；C．24g镁的物质的量为1mol，反应中生成硫酸镁，失去的电子数应为2，C错误；D．标准状况下，不是气体不能用气体摩尔体积计算体积，D错误；答案选B。7．下列反应的离子方程式正确的是A．铁与稀硫酸反应：B．铜与稀硝酸反应：C．氢氧化钡与稀硫酸反应：D．钠与水反应：【答案】B【详解】A．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为：，故A错误；B．铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，选项中的离子方程式正确，故B正确；C．氢氧化钡和稀硫酸反应除了生成硫酸钡沉淀外还生成水，正确的离子方程式为：，故C错误；D．钠与水反应生成NaOH和氢气，选项中的离子方程式没配平，正确的离子方程式为：，故D错误；故选B。8．化学与我们的生活息息相关，下列说法不正确的是A．纯碱、石灰石、石英砂(主要成分是)是制造玻璃的主要原料B．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨可用作制冷剂C．合金的硬度一般都比其成分金属小D．和都能形成酸雨而破坏环境【答案】C【详解】A．工业上使用纯碱、石灰石、石英砂(主要成分是SiO2)为主要原料来制造玻璃，涉及的反应方程式有：Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑，A正确；B．液氨的沸点较高，氨气易液化且液氨汽化时要吸收大量的热，使周围温度急剧降低，因此液氨可用作制冷剂，B正确；C．合金的硬度一般都比其成分金属大，C错误；D．SO2和NO2能分别形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨而破坏环境，D正确；故答案为：C。9．已知代表阿伏伽德罗常数的值，下列正确的是A．常温下，将7.1g通入水中，转移的电子数目为B．标准状况下，4.48L和的混合气体中含有的电子数为C．1molNa与足量反应，生成和的混合物，钠失去电子数为D．标准状况下，个分子所占的体积约为22.4L【答案】B【详解】A．氯气溶于水，部分和水反应生成盐酸和次氯酸，故7.1g（为0.1mol）通入水中，转移的电子数目小于，A错误；B．1分子、均含有22个电子，则标准状况下，4.48L和的混合气体中分子为0.2mol，含有的电子为4.4mol，电子数为，B正确；C．钠在反应过程中化合价由0变为+1，转移1个电子，则1molNa与足量反应，生成和的混合物，钠失去电子1mol，电子数为，C错误；D．在标准状况下，三氧化硫不是气体，无法计算物质的量，D错误；故选B。10．下列物质间的转化均能实现的是A．B．C．D．【答案】C【详解】A．Fe和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4，A错误；B．Na和氧气在加热下反应生成Na2O2，B错误；C．Al和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，氨水是弱碱，可与氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀而不溶解，C正确；D．Cu的活泼性比H弱，Cu和稀硫酸不反应，D错误；故选：C。11．下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是A．加入铝粉有气体产生的溶液中：、、B．透明溶液中：、、C．滴入紫色石蕊试剂变红的溶液中：、、D．NaCl溶液中：、、【答案】A【详解】A．加入铝粉有气体产生的溶液，可能是酸也可能是碱，与酸或碱都要反应而不共存，故A符合题意；B．透明溶液中：、、都是不反应而大量共存，故B不符合题意；C．滴入紫色石蕊试剂变红的溶液，说明溶液显酸性，、、在酸性条件都大量共存，故C不符合题意；D．NaCl溶液中：、、都是大量共存的，故D不符合题意。综上所述，答案为A。12．常温下，将铁片放入下列溶液中，不发生反应的是A．稀硫酸 B．氯化铁溶液 C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液【答案】C【详解】A．铁与稀硫酸发生Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，故A不选；B．铁与氯化铁溶液发生Fe+2FeCl3=3FeCl2，故B不选；C．Fe与NaOH溶液不反应，故C选；D．铁与硫酸铜发生Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，故D不选；故选：C。13．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是A．反应生成B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂C．肥皂液的主要作用是检验生成的D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁铁将剩余铁粉分离出来【答案】C【详解】A．铁与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气，故A错误；B．湿棉花的作用提供水蒸气反应物，故B错误；C．铁与水蒸气共热反应反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明“铁与水蒸气”反应生成了氢气，则使用肥皂液的作用是检验反应中生成的氢气，故C正确；D．铁粉与水蒸气反应生成的四氧化三铁也可以被磁铁吸引，所以用磁铁不能分离出铁，故D错误；故选C。14．以下六种化合物中，不能通过化合反应直接生成的有①Na2CO3

②NaHCO3

③Na2O2

④Al(OH)3

⑤FeCl3

⑥Fe3O4A．1种 B．2种 C．3种 D．4种【答案】A【详解】①Na2O和CO2生成Na2CO3的反应属于化合反应；②Na2CO3和CO2、H2O生成NaHCO3的反应属于化合反应；③Na与O2在加热的条件下生成Na2O2的反应属于化合反应；④Al2O3和H2O不反应，则不能通过化合反应生成Al(OH)3；⑤FeCl2溶液和Cl2生成FeCl3或Fe与Cl2在加热条件下生成FeCl3的反应都属于化合反应；⑥铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4的反应属于化合反应；则只有④不能通过化合反应直接生成，故选A。15．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是①MgSO4溶液②Na2SO4溶液③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液。A．①④⑤⑥ B．③④⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥【答案】D【详解】①金属钠放入MgSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，得到的氢氧化钠与硫酸镁反应，生成氢氧化镁沉淀，反应方程式为：2Na+2H2O+MgSO4＝Na2SO4+Mg(OH)2↓+H2↑，既有气体生成，又有白色沉淀产生；②金属钠放入Na2SO4溶液中，只发生钠与水的反应，反应方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，反应只有气体生成；③金属钠放入饱和澄清石灰水中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，澄清石灰水中溶剂减少，Ca(OH)2析出，既有气体生成，又有沉淀生成；④金属钠放入Ca(HCO3)2溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与Ca(HCO3)2反应，生成CaCO3白色沉淀，既有气体生成，又有沉淀生成；⑤金属钠放入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气，得到的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成沉淀，既有气体生成，又有沉淀生成，但沉淀是蓝色不是白色；⑥金属钠放入饱和NaCl溶液中，钠与水反应生成氢气，形成过饱和溶液，NaCl析出，既有气体生成，又有沉淀生成。因此既有气体，又有白色沉淀产生的是①③④⑥；故选D。16．元素及其化合物的转化关系是化学学习中的核心和主干知识。下列各组物质中，物质之间的转化能通过一步反应实现的是。A． B．C．Cu→CuS D．【答案】D【详解】A．过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，碳酸钠、二氧化碳和水反应才能得到碳酸氢钠，A项错误；B．氧化铝与水不反应，无法一步生成氢氧化铝，B项错误；C．Cu与S反应，生成Cu2S，C项错误；D．Fe与氯气反应可以一步生成氯化铁，D项正确；答案选D。17．材料科学在人们生产生活和社会发展中彰显的作用越来越大。下列说法错误的是A．重庆地铁钢轨用到的“锰钢”属于金属材料B．华为屏用到的“聚酰亚胺塑料”属于天然有机高分子材料C．以塑料代替合金材料制造汽车零部件是保护金属资源的有效途径之一D．C919大型客机使用碳纤维复合材料不仅使机体轻而坚固，而且节省燃油，增加航程【答案】B【详解】A．钢的主要成分是铁，还含有C等元素，属于金属材料，A正确；B．聚酰亚胺塑料为人工合成的高分子材料，属于合成有机高分子材料，B错误；C．以塑料代替合金材料制造汽车零部件可以减少金属的使用，是保护金属资源的有效途径之一，C正确；D．C919大型客机使用碳纤维复合材料不仅使机体轻而坚固，而且节省燃油，增加航程，D正确；综上所述答案为B。18．将一定量的铁和铜组成的混合物加入稀硝酸中，金属完全溶解(假设反应中还原产物只有)。向反应后的溶液中加入溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加。下列叙述不正确的是A．当生成的沉淀量达到最大时，消耗溶液的体积V≥100mLB．当金属全部溶解时收集到气体的体积折算成标准状况为C．参加反应的金属的总质量D．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量可能是【答案】D【分析】一定量的铁和铜组成的混合物加入稀硝酸中，金属完全溶解，生成铜离子和铁离子，向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，生成的沉淀质量比原合金质量多5.1g，生成的沉淀为Cu(OH)2和Fe(OH)3，增加的5.1g为氢氧根离子的质量，则沉淀中共有氢氧根离子0.3mol。【详解】A．生成的沉淀量达到最大时，沉淀中共有氢氧根离子0.3mol，加入的NaOH浓度为3mol/L，则消耗NaOH溶液的体积至少为0.3mol÷3mol/L=0.1L，A正确；B．沉淀中共有氢氧根离子0.3mol，则Fe和Cu共失去0.3mol电子，则HNO3共得到0.3mol电子，1个HNO3得到3个电子生成1个NO，则生成0.1molNO，标准状况下体积为2.24L，B正确；C．Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，假设该混合物中接近于全部为Fe，则最后生成Fe(OH)30.1mol，则初始混合物中Fe有0.1mol，质量为5.6g，假设混合物中接近于全部为Cu，最后生成Cu(OH)20.15mol，初始混合物中Cu有0.15mol，质量为9.6g，则参与反应的金属总质量5.6g<m<9.6g，C正确；D．混合物中接近于全部为Fe时，金属全部溶解消耗硝酸0.4mol，混合物中接近于全部为Cu时，金属全部溶解消耗硝酸0.4mol，因此金属全部溶解，参与反应的硝酸的物质的量不可能为0.3mol，D错误；故答案选D。19．下列关于钠的叙述中，不正确的是A．钠是银白色金属，熔点低，硬度小B．钠钾合金的熔点、硬度比各成分金属都高C．23g钠充分燃烧时转移电子数为D．将4.6g钠放入稀盐酸中，生成标准状况下的体积约为2.24L【答案】B【详解】A．钠为银白色金属，熔点低、硬度很小，可用小刀切割，A正确；B．合金的熔点比各成分金属都低，硬度比各成分金属都高，B错误；C．一个钠原子燃烧时失去一个电子，23g钠充分燃烧时转移电子物质的量为=1mol，C正确；D．将4.6g钠放入稀盐酸中，钠既能与盐酸反应，也能与水反应，最终钠全部反应完，根据2Na~H2，4.6g钠即0.2mol钠，所以氢气物质的量是0.1mol，即2.24L，D正确；故选B。20．下列指定反应的离子方程式书写错误的是A．SO2能使溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br+SOB．向AlCl3溶液滴加过量的氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHC．用铜片与稀硝酸反应制取NO：Cu+4H++2NO=Cu2++2NO↑+2H2OD．少量氯水滴入NaI的溶液中：2I+Cl2=I2+2Cl【答案】C【详解】A．SO2能使溴水褪色，因为二者反应生成了氢溴酸和硫酸：SO2+Br2+2H2O=4H++2Br+SO，A正确；B．向AlCl3溶液滴加过量的氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵溶液：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH，B正确；C．用铜片与稀硝酸反应制取NO：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O，C不正确；D．少量氯水滴入NaI的溶液中得到氯化钠和碘单质：2I+Cl2=I2+2Cl，D正确；答案选C。21．写出钠与水反应的现象以及对现象的解释：(1)现象：；对现象的解释：；(2)现象：；对现象的解释：；(3)现象：；对现象的解释：；(4)现象：；对现象的解释：；【答案】(1)钠漂浮在水面上钠的密度比水小(2)融化成一个光亮的小球，最后消失反应放热使固体融化，最后反应完全消失(3)四处游动，并发出“嘶嘶”声反应产生气体(4)水中含有酚酞试液，哪有到哪里，哪里变红钠与水反应生成碱性物质，使酚酞变红【分析】钠与水的反应方程式：【详解】（1）钠的密度比水小，所以钠漂浮在水面上；（2）钠与水的反应会放出热量，放出的热是金属钠融化；（3）钠与水反应生成氢气，气泡推动钠四处游动，反应产生的热量使氢气在空气中发生爆炸产生“嘶嘶”声；（4）钠与水反应生成氢氧化钠，酚酞使酸碱指示剂，遇到碱性物质会变红。22．存在：铁在自然界中可以以单质形成存在于中；但主要以+2和+3价化合物形式存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。【答案】陨铁【详解】铁在自然界中主要以化合态存在，不过在陨铁中铁可以以游离态存在，故答案为陨铁。23．2022年央视春晚的节目《只此青绿》，提到了颜料石绿{铜绿，又名孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]}。某同学利用下述反应实现了“铜→铜绿→……→Cu”的转化。回答下列问题：(1)铜在潮湿的空气中容易产生铜绿，写出此反应的化学方程式：。(2)将绿豆大小的金属钠投入盛有A溶液的烧杯中，溶液中出现蓝色絮状沉淀，振荡摇匀即为悬浊液，悬浊液与溶液的本质区别是。若投入的钠块比较大，可能会出现黑色固体，原因是。(3)A、B在无色火焰上灼烧时，其焰色(填“相同”或“不相同”)，该原理是(填“物理”或“化学”)变化。(4)完成步骤②和③可选用的试剂分别为、。(填标号)a.HCl溶液

b.NaCl溶液

c.NaOH溶液d.KNO3溶液写出所选试剂的溶质在水溶液里的电离方程式：、。【答案】(1)2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3(2)分散质粒子直径的大小，悬浊液分散质直径大于100nm，溶液分散质直径小于100nm钠和水的反应是放热反应，放出的热使Cu(OH)2分解生成黑色的CuO(3)相同物理(4)acHCl=H++ClNaOH=Na++OH【分析】铜生锈变成铜绿，铜绿与盐酸反应生成A（CuCl2），A（CuCl2）再与碱反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成B（CuO），B（CuO）与H2反应得到Cu。【详解】（1）铜在潮湿的空气中H2O、CO2反应产生铜绿，化学方程式为：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3；（2）①悬浊液与溶液的本质区别是分散质粒子直径的大小，悬浊液分散质直径大于100nm，溶液分散质直径小于100nm；②若钠块比较大，与水反应放出大量热，使得生成Cu(OH)2受热分解得到黑色固体CuO；（3）焰色反应是元素的一种物理性质，A（CuCl2）和B（CuO）都含有相同的金属元素Cu，所以颜色相同，原理是物理变化；（4）①根据分析可知，步骤②为铜绿与盐酸反应转化为A（CuCl2），步骤③为A（CuCl2）与碱反应生成Cu(OH)2，故可选试剂分别为a、c；②HCl、NaOH都为强电解质，所以在水溶液中完全电离，电离方程式分别为：HCl=H++Cl，NaOH=Na++OH。24．写出下列反应的化学方程式或离子方程式(1)钠与水反应的离子方程式(2)过氧化钠与水反应的化学方程式(3)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式(4)实验室制备氯气的方法(5)漂白粉发挥效力的过程(与空气中的水和二氧化碳反应)【答案】(1)2Na+2H2O=2Na++2OH+H2↑(2)2NaO2+2H2O=4NaOH+O2↑(3)2NaO2+2CO2=2Na2CO3+O2(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(5)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO【解析】(1)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH+H2↑；(2)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的化学方程式为：2NaO2+2H2O=4NaOH+O2↑；(3)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为：2NaO2+2CO2=2Na2CO3+O2；(4)实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O；(5)漂白粉中的有效成分Ca(ClO)2在空气中的二氧化碳和水蒸气的作用下生成具有漂白性的次氯酸从而发挥效力，化学方程式为：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。【点睛】在空气中漂白粉和二氧化碳以及水蒸气反应，生成的碳酸钙不是在溶液中生成，所以不能写沉淀符号。25．将金属钠(密度为0.9788g/cm3)放入煤油(密度为0.8g/cm3)和水的混合物中，你推测可能会观察到什么现象？并解释原因。【答案】钠块将沉到煤油和水的界面上，有气泡产生，钠块上浮。当气泡逸出后，钠块又下沉到煤油和水的界面上，又发生反应，重复发生上述现象至钠块消失【解析】略26．某合金废料主要含铁、铜、铝，为从合金废料中得到和金属Cu等产品，某化学兴趣小组按如下工艺流程进行实验(杂质不与稀硫酸反应)。请回答下列问题：(1)固体A主要含有的物质是。(2)B到C发生反应的离子方程式为，溶液C中的阳离子主要有。(3)灼烧沉淀F时所用的主要仪器之一是_______(填字母)。A．蒸发皿 B．烧杯C．坩埚 D．试管(4)氮化铝(AlN)陶瓷是一种具有广阔开发前景的高温结构材料，具有高导热率、高电绝缘性、高强度、高硬度、耐腐蚀等优良性能，工业上可通过碳和在高温条件下反应得到，同时生成一种常见气体G，若该反应每转移个电子，有0.25mol气体G生成，则该反应的化学方程式为。【答案】(1)Cu(或铜)(2)、和(3)C(4)【分析】某合金废料主要含铁、铜、铝，合金废料加过量稀硫酸溶解，过滤，固体A为Cu,溶液B含有硫酸铝和硫酸亚铁，向溶液B通入足量氯气，生成Fe3+，向溶液C中加过量NaOH溶液，过滤，沉淀F为氢氧化铁，灼烧得到Fe2O3，溶液E中溶质为偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳得到氢氧化铝，然后过滤，灼烧氢氧化铝得到Al2O3，以此解答该题。【详解】（1）铁、铝和硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铝，铜和硫酸不反应，所以固体A主要含有的物质是Cu(或铜)。（2）溶液B中含有硫酸亚铁、硫酸铝和硫酸，通入足量氯气，被氧化为，发生反应的离子方程式为；溶液C中的阳离子主要有、和。（3）在坩埚中灼烧固体物质，灼烧氢氧化铁沉淀时所用的主要仪器之一是坩埚，故选C。（4）工业上可通过、碳和在高温条件下反应得到AlN，同时生成一种常见气体G，若该反应每转移个电子，有0.25mol气体G生成，说明碳的化合价由0升高到+2，则G是CO，该反应的化学方程式为。27．羟基氧化铁是一种重要的化工原料，一种以工厂废料(含、、、)为原料生产的工艺流程如下：已知：为酸性氧化物，不与硫酸等强酸反应；易溶于水，难溶于乙醇。(1)羟基氧化铁中铁元素的化合价是，“固体1”的主要成分是。(2)“酸浸”时与硫酸发生反应的离子方程式为。“试剂X”宜选择的是。A．双氧水

B．铁粉

C．铜粉

D．钠块(3)“结晶”时加入乙醇即可析出晶体，乙醇的作用是。(4)将配制成一定浓度的溶液，恒温条件下边搅拌边按一定比例加入溶液，同时鼓入空气进行氧化，至反应液全部变为棕黄色悬浊液，即可得到。该反应的离子方程式为。(5)“滤液3”中，溶质的主要成分是(写化学式)。【答案】(1)(2)B(3)降低的溶解度(4)(5)【分析】工厂废料含、、、，用稀硫酸浸取，难溶于稀硫酸，过滤，固体1是，滤液中含有Fe2+、Fe3+、Cu2+，加入过量铁粉，发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu，过滤，固体2中含有Cu、Fe，滤液1中含有FeSO4，滤液1加入乙醇析出晶体，将配制成一定浓度的溶液，恒温条件下边搅拌边按一定比例加入溶液，同时鼓入空气进行氧化生成。【详解】（1）根据元素化合价代数和等于0，羟基氧化铁中铁元素的化合价是+3；难溶于稀硫酸，“固体1”的主要成分是；（2）“酸浸”时与硫酸发生反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为。试剂X是作用是把Fe3+还原为Fe2+、置换出单质铜，“试剂X”宜选择的是铁粉，选B；（3）易溶于水，难溶于乙醇，“结晶”时加入乙醇即可析出晶体，乙醇的作用是降低的溶解度；（4）将配制成一定浓度的溶液，恒温条件下边搅拌边按一定比例加入溶液，同时鼓入空气进行氧化，得到，根据得失电子守恒，该反应的离子方程式为；（5）将配制成一定浓度的溶液，恒温条件下边搅拌边按一定比例加入溶液，同时鼓入空气进行氧化，得到，根据元素守恒，“滤液3”中溶质的主要成分是。28．铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂，铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的流程如下：（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有(写出一种)。（2）①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+，则另一个反应的离子方程式为：；②FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是。（3）①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，否则生成的FeCO3中可能混有杂质；②写出加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式：；③所得FeCO3需充分洗涤，检验沉淀已洗涤干净的方法是。（4）FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为(填化学式)。（5）FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g。则Fe2O3的质量为g。【答案】适度加热、适量增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，反之，未反应完全Fe(OH)3取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稍过量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净。O2、H2O21.6【分析】烧渣（主要成分Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)用硫酸浸取，过滤后含有硫酸铁、硫酸亚铁、未反应的硫酸，滤渣为二氧化硅，用二硫化亚铁还原Fe3+后过滤，得滤液中含有硫酸亚铁，向滤液中加入碳酸铵，过滤得碳酸亚铁，滤液中含有硫酸铵、碳酸铵。【详解】(1)“酸溶”时加快反应速率可以通过加热、增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎