PAGEPAGEPAGE1第一部分專題序曲篇[編者按]元素及其化合物學問是化學最基礎的主干學問，是高考命題的載體和切入點，基于“元素及其化合物”的學科基礎地位，故將本部分內容作為二輪復習的序曲篇置于起始位置?！霸丶捌浠衔铩痹诟呖贾屑瓤梢赃M行單獨考查，也可以滲透到概念題、基本理論題、試驗題中進行考查。探討近幾年的高考試題可以看出命題有以下特點：(1)為基本概念、基本理論、化學試驗的考查供應背景和載體；在生產、生活的真實背景下找尋化學可以說明或解決的設問點。(2)試題主要以離子反應與推斷、化學反應式的書寫、氧化還原反應規(guī)律的應用、物質的檢驗提純、化學工業(yè)流程等題型來考查。(3)與元素周期表、元素周期律結合考查更加緊密，是“位—構—性”學問的完備詮釋。一、“元素及其化合物”考什么、怎么備考eq\a\vs4\al(一金屬元素及其化合物)[考什么]1．命題的重點仍將是鈉及其化合物(特殊是Na2O2、Na2CO3、NaHCO3)的性質、鋁及其化合物的兩性、鐵及其化合物的性質、Fe2＋與Fe3＋之間的轉化關系、銅的冶煉及Cu(OH)2的性質等。2．高考試題將會在選擇題中以離子方程式、氧化還原反應、物質的鑒別與分別等角度考查金屬元素及其化合物的性質，也會在非選擇題中以金屬元素的性質為載體，通過化工流程題、試驗題考查考生運用金屬元素的有關學問分析解決問題的實力。[怎么備考]1．針對繁雜、零碎、分散，學生難以系統駕馭和運用的學問，依據“學問主線、學問點、學問網”的方式，將學問結構化、網絡化、系統化，依據“由線引點，由點連網，由網成體(立體)”的程序進行復習，駕馭金屬元素化合物的基本思路和方法，駕馭單質及其化合物的性質，留意物質的特殊性質。2．金屬與酸的相關計算以及涉及金屬及其化合物學問的混合計算是難點，與計算結合，既鞏固、加深對物質性質的理解和運用，又可提高分析和計算實力，是復習好金屬學問的重要一環(huán)。[特殊關注]過渡金屬元素成為高考命題熱點縱觀近幾年高考化學試題，在元素及其化合物的綜合考題中涉及過渡金屬元素的有很多，而且呈逐年增加的趨勢。除了鐵、銅正?？疾橥?，在工業(yè)或生活應用比較廣的鈦、釩、鉻、錳、鈷等常常涉及。這些題常常結合化工工藝流程、化學試驗、最新科技發(fā)展成果等，依據流程圖中涉及的化學學問、化學原理設計問題，結合圖表考查考生的信息獲得實力、對比分析實力和理論聯系實際的實力。這些題目的著眼點看起來比較高深，好像與中學教學實際相脫節(jié)，但是細分析都是考查常規(guī)操作、元素化合物學問、化學反應原理等常規(guī)學問。在復習備考時，要關注熱點學問和最新科技發(fā)展，兼顧基礎學問，突出實力的考查和培育。對于這類題目，要細致審題，細致閱讀，分割聯系，理解信息，駕馭信息，運用信息，運用恰當的方法和技巧、綜合題目所給信息和中學化學學問解答。(二)非金屬元素及其化合物[考什么]1．熟識和駕馭重要的非金屬元素(包括Cl、Br、N、S、C、H、O、Si等)單質及其化合物的性質以及它們之間存在的相互轉化關系。2．幾種重要氣體(包括H2、O2、CO2、Cl2、SO2、NH3以及NO2、NO等)的制取與凈化、陰離子(包括Cl－、Br－、I－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－)和NHeq\o\al(＋,4)的檢驗、噴泉試驗等是試驗原理的基礎，也是非金屬元素專題的重要內容。3．物質的工業(yè)制備及有關環(huán)境愛護問題、碳的化合物及有關的溫室效應、微量非金屬元素與作物生長和人體健康的相關學問等，成為化學學問與工農業(yè)生產和日常生活相聯系的紐帶，也是近年高考命題的熱點問題。4．非金屬元素化合物的有關試驗是高考命題的主要內容。[怎么備考]1．對非金屬元素學問的梳理，要以網絡形式找出各學問點的內在聯系，運用物質結構、元素周期律的有關理論找出相關物質的共性與異性及規(guī)律，盡可能加強理解，削減死記硬背，把學問“盤熟”“盤活”。要將幾種重要的非金屬元素化合物(如幾種重要氣體等)的性質融合到氣體的制備、物質的鑒別、分別等試驗原理中去，可以削減高考試驗題中答題的盲目性。2．用有關理論說明無機非金屬材料和中學教材中不常見的非金屬元素相關物質的結構與性質，也備受命題者青睞。平常要學會從大量信息中抓主要信息，用熟識的信息解除不熟識的信息。二、復習“元素及其化合物”需必備的理論支撐1．為何將元素周期表、周期律前置復習(1)學問相通，由特性到共性的升華復習完典型金屬、非金屬元素后，緊接著復習元素周期表、元素周期律的學問，由點上升到面，學問嫁接水到渠成，同時元素周期律的理論又能指導詳細元素化合物的學問，二者相輔相成。(2)考查相連，位—構—性的完備詮釋元素周期表、元素周期律一般在選擇題中考查，近幾年大多是依據元素周期表和原子結構推出元素，依據元素性質推斷原子半徑、最高價氧化物對應水化物的酸(堿)性的強弱、非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、單質與水或H2的反應等。解題思路：信息→元素→金屬性和非金屬性關系→解答(位、構、性的關系)。有時也會結合元素化合物學問考查元素性質。因此編者打破固有復習依次，將金屬元素、非金屬元素和元素周期表、元素周期律放在一起復習，二者相輔相成，學問連接更加緊密，更能深刻理解“位—構—性”這一核心要點。2．金屬元素與非金屬元素的原子結構金屬元素非金屬元素最外層電子數一般<4個，第ⅣA、ⅤA、ⅥA族個別元素除外一般≥4個，H、He、B除外化合價正價正價、負價都可能，F除外原子半徑同一主族元素：r金屬>r非金屬3.金屬、非金屬元素在元素周期表中的位置在運用的含118種元素的元素周期表中：金屬元素共95種，位于“硼—砹分界線”的左下方；非金屬元素共有23種，位于“硼—砹分界線”的右上方(H除外，含硼—砹分界線上的元素)。第1講金屬元素及其化合物第1課時宏觀角度——抓共性、理線索，形成規(guī)律認知一、金屬元素及其化合物的共性學問1．金屬元素的共性(1)從化學性質來看，在化學反應中金屬元素的原子易失電子，表現出還原性，其單質常作還原劑。(2)從物理性質來看主要是：①金屬單質一般具有金屬光澤，大多數金屬為銀白色；②金屬除汞在常溫時為液態(tài)外，其他金屬單質在常溫時都呈固態(tài)；③金屬的密度一般較大，熔點較高；④金屬大都具有延展性，能夠傳熱、導電。2．金屬元素形成的化合物(1)金屬氧化物化學式Na2ONa2O2MgOAl2O3FeOFe2O3分類堿性氧化物過氧化物堿性氧化物兩性氧化物堿性氧化物堿性氧化物顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體白色粉末白色固體黑色粉末紅棕色粉末與水作用反應生成NaOH反應生成NaOH和O2與水緩慢反應生成Mg(OH)2不溶于水，也不與水反應與酸作用反應生成鈉鹽和水反應生成鈉鹽、水和氧氣反應生成鎂鹽和水反應生成鋁鹽和水反應生成亞鐵鹽和水反應生成鐵鹽和水氧化性除Na2O2外，氧化性很弱，通常不能用還原劑還原可用C、CO、Al、H2等還原，生成單質鐵其他反應與CO2反應生成Na2CO3與CO2反應生成Na2CO3和O2與NH4Cl溶液反應與強堿反應生成偏鋁酸鹽與氧化性酸反應生成鐵鹽—(2)金屬氫氧化物化學式NaOHAl(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2顏色狀態(tài)白色固體白色膠狀沉淀紅褐色沉淀白色沉淀藍色沉淀穩(wěn)定性穩(wěn)定，加熱不分解加熱分解成Al2O3和H2O加熱分解成Fe2O3和H2O不穩(wěn)定，易被氧化成Fe(OH)3易分解成CuO和H2O與酸反應均易與酸反應生成對應的鹽，若為氧化性酸，則Fe(OH)2還要被氧化其他反應與鹽、Cl2、Al、Si、Al(OH)3反應與強堿溶液反應—具有還原性新制Cu(OH)2懸濁液被醛基還原(3)含金屬離子鹽的檢驗①用NaOH溶液檢驗Cu2＋產生藍色沉淀Fe3＋產生紅褐色沉淀Fe2＋先產生白色沉淀，然后快速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色Al3＋產生白色沉淀，接著加入NaOH溶液，白色沉淀又會溶解NHeq\o\al(＋,4)共熱生成使潮濕的紅色石蕊試紙變藍的氣體②焰色反應K＋火焰呈紫色(透過藍色鈷玻璃)Na＋火焰呈黃色③特殊檢驗法Fe3＋加入KSCN溶液呈紅色Fe2＋加入KSCN溶液無現象，滴加新制氯水或雙氧水后溶液呈紅色二、金屬元素及其化合物的學問線索1．駕馭常見金屬元素及其化合物的對應關系單質氧化物對應的堿對應的鹽NaNa2ONaOH鈉鹽(NaCl、Na2CO3、NaHCO3)MgMgOMg(OH)2鎂鹽(MgCl2)AlAl2O3Al(OH)3鋁鹽(AlCl3)、偏鋁酸鹽(NaAlO2)FeFeO、Fe2O3Fe(OH)2、Fe(OH)3亞鐵鹽(FeCl2)、鐵鹽(FeCl3)2.形成“單質→氧化物→對應的堿→對應的鹽”的思維線索(以金屬鈉為例)考法一元素化合物的性質與用途1．(2024·全國卷Ⅱ)化學與生活親密相關。下列說法錯誤的是()A．碳酸鈉可用于去除餐具的油污B．漂白粉可用于生活用水的消毒C．氫氧化鋁可用于中和過多胃酸D．碳酸鋇可用于胃腸X射線造影檢查解析：選DNa2CO3水溶液顯堿性，能用于洗滌油污，A項正確；漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，能殺滅生活用水中的細菌，B項正確；Al(OH)3是弱堿，可用于中和過多胃酸，C項正確；BaCO3能與人體胃液中的鹽酸反應生成可溶性鋇鹽，有毒，不能用于胃腸X射線造影檢查，D項錯誤。2．(2024·江蘇高考)下列有關物質性質的敘述肯定不正確的是()A．向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液，溶液顯紅色B．KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3膠體C．NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱可生成NH3D．Cu與FeCl3溶液反應可生成CuCl2解析：選AFe3＋遇SCN－溶液顯紅色，A項錯誤。3．(2024·全國卷Ⅲ)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AAl2(SO4)3和小蘇打反應泡沫滅火器滅火B(yǎng)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DHF與SiO2反應氫氟酸在玻璃器皿上刻蝕標記解析：選BA項，Al2(SO4)3與NaHCO3在溶液中能發(fā)生水解相互促進反應，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?？挤ǘx擇題中與試驗、化工流程相結合考查4．(2024·全國卷Ⅰ)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動力電池之一。采納濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：下列敘述錯誤的是()A．合理處理廢舊電池有利于愛護環(huán)境和資源再利用B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、LiC．“沉淀”反應的金屬離子為Fe3＋D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉解析：選D合理處理廢舊電池有利于愛護環(huán)境和資源再利用，LiFePO4中含有Li和Fe元素，正極片堿溶所得濾液中含有Al元素，A、B項正確；Fe2＋能被HNO3氧化為Fe3＋，Fe3＋遇到堿液后沉淀，而另一種金屬離子(Li＋)遇到Na2CO3后沉淀，C項正確；Li2SO4易溶于水，用Na2SO4代替Na2CO3，不能形成含Li沉淀，D項錯誤。5．(2024·全國卷Ⅱ)某白色粉末由兩種物質組成，為鑒別其成分進行如下試驗：①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解；再加入足量稀鹽酸，有氣泡產生，固體全部溶解；②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡產生，振蕩后仍有固體存在。該白色粉末可能為()A．NaHCO3、Al(OH)3 B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3 D．Na2CO3、CuSO4解析：選CA項中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀鹽酸，固體全部溶解，且有氣泡產生；NaHCO3、Al(OH)3均能與H2SO4反應，最終不會有固體剩余；B項中，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀鹽酸，AgCl仍不溶解；C項中，Na2SO3溶于水，BaCO3不溶于水，BaCO3能溶于稀鹽酸：BaCO3＋2HCl=BaCl2＋H2O＋CO2↑，Na2SO3、BaCO3均能與稀H2SO4反應：Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O、BaCO3＋H2SO4=BaSO4＋H2O＋CO2↑；D項中，CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。6．(2015·全國卷Ⅰ)下列試驗中，對應的現象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是()選項試驗現象結論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1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中溶液變藍、有黑色固體出現金屬鐵比銅活潑C用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙細致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0.1mol·L－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產生，再滴加0.1mol·L－1CuSO4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的小解析：選DA．稀硝酸與過量鐵粉發(fā)生的反應分兩步進行，先發(fā)生反應：Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，過量的鐵粉再與Fe(NO3)3發(fā)生反應：Fe＋2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2，充分反應后滴加KSCN溶液，溶液不會變?yōu)檠t色，試驗現象錯誤，故A不正確；B.銅粉與Fe2(SO4)3溶液發(fā)生反應：Cu＋Fe2(SO4)3=CuSO4＋2FeSO4，試驗現象為溶液變藍色，但是沒有黑色固體出現，該試驗能說明Fe3＋的氧化性比Cu2＋強，不能說明金屬鐵比銅活潑，因為鐵沒有置換出銅單質，故B不正確；C.用砂紙細致打磨鋁箔，能將鋁箔表面的致密的氧化鋁薄膜除去，但是在酒精燈上加熱后，鋁和空氣中的氧氣又生成了氧化鋁，因為氧化鋁的熔點高于鋁的熔點，而氧化鋁在鋁的表面，所以加熱鋁箔的時候鋁失去光澤，鋁熔化但是不會滴落，試驗現象不正確，故C不正確；D.將MgSO4溶液滴入NaOH溶液中發(fā)生反應：MgSO4＋2NaOH=Na2SO4＋Mg(OH)2↓，有白色沉淀產生，再滴加CuSO4溶液，白色沉淀轉化為淺藍色沉淀，發(fā)生反應為CuSO4＋Mg(OH)2Cu(OH)2＋MgSO4，因為Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的溶度積小，發(fā)生了沉淀的轉化，故D正確。7．(2015·全國卷Ⅱ)用如圖所示裝置進行下列試驗：將①中溶液滴入②中，預料的現象與實際相符的是()選項①中物質②中物質預料②中的現象A稀鹽酸碳酸鈉與氫氧化鈉混合溶液馬上產生氣泡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漸漸褪色解析：選DA項，Na2CO3和NaOH的混合溶液中滴加稀鹽酸，稀鹽酸先與NaOH發(fā)生中和反應，再與Na2CO3分步發(fā)生反應：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，因此起先階段滴加稀鹽酸，②中不產生氣泡；B項，常溫下，濃硝酸與鋁條發(fā)生鈍化，鋁條表面生成致密的氧化鋁薄膜，阻擋內層鋁與濃硝酸接著反應，②中視察不到產生紅棕色氣體；C項，將AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中，由于NaOH過量，發(fā)生的反應為AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，得不到大量白色沉淀；D項，酸性KMnO4溶液具有強氧化性，H2C2O4溶液具有較強的還原性，二者發(fā)生氧化還原反應：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，由于MnOeq\o\al(－,4)被還原為Mn2＋，②中酸性KMnO4溶液漸漸褪色?？挤ㄈC合試驗、無機化工流程中的綜合考查8．(2024·全國卷Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖?；卮鹣铝袉栴}：(1)曬制藍圖時，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為2K3[Fe(C2O4)3]eq\o(=,\s\up7(光照))2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；顯色反應的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物，按如圖所示裝置進行試驗。①通入氮氣的目的是_________________________________________________。②試驗中視察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變?yōu)榧t色，由此推斷熱分解產物中肯定含有________、________。③為防止倒吸，停止試驗時應進行的操作是__________________________________________________________________________________________________________。④樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗Fe2O3存在的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。①稱量mg樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現象是________________________________________________。②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質量分數的表達式為__________________________。解析：(1)顯色過程是Fe2＋和K3[Fe(CN)6]溶液反應生成藍色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，反應的化學方程式為3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4(2)①空氣中含有O2，為防止Fe2＋被O2氧化，應先通入N2，隔絕空氣，且使反應產生的氣體全部進入后續(xù)裝置。②B中澄清石灰水變渾濁，證明分解過程中產生CO2；F中澄清石灰水變渾濁，E中固體變?yōu)榧t色，說明E中發(fā)生反應：CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2，所以分解產物中肯定含有CO。③試驗結束時，為了防止倒吸，應先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣。④檢驗Fe2O3的方法是取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3。(3)①滴定終點的現象是有粉紅色出現且半分鐘內不變色。②加入鋅粉后將Fe3＋還原為Fe2＋，再用KMnO4溶液滴定，將Fe2＋氧化為Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)轉化為Mn2＋，可得關系式：5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)，已知n(MnOeq\o\al(－,4))＝(cV×10－3)mol，則n(Fe2＋)＝(5cV×10－3)mol，m(Fe2＋)＝(5cV×10－3×56)g，該晶體中鐵的質量分數w(Fe)＝eq\f(5cV×10－3×56g,mg)×100%＝eq\f(5cV×56,m×1000)×100%。答案：(1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O(2)①隔絕空氣、使反應產生的氣體全部進入后續(xù)裝置②CO2CO③先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣④取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3(3)①粉紅色出現②eq\f(5cV×56,m×1000)×100%9．(2024·江蘇高考)以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料，生產氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如圖：(1)焙燒過程均會產生SO2，用NaOH溶液汲取過量SO2的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變更曲線如圖所示。已知：多數金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃硫去除率＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(焙燒后礦粉中硫元素總質量,焙燒前礦粉中硫元素總質量)))×100%①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于________。②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要緣由是____________________________________。(3)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2，鋁元素存在的形式由________(填化學式)轉化為________(填化學式)。(4)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝________。解析：(1)NaOH汲取過量SO2的離子方程式為SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)。(2)①由已知多數金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃，不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于雜質FeS2。②700℃焙燒時，FeS2中的硫元素生成SO2，添加CaO后，SO2會與CaO、O2反應生成CaSO4而留在礦粉中。(3)用NaOH溶液堿浸后，Al2O3、SiO2溶解，轉化為NaAlO2和Na2SiO3，通入過量CO2后，NaAlO2與CO2、H2O反應轉化為Al(OH)3。(4)Fe2O3與FeS2在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，發(fā)生反應的化學方程式配平為16Fe2O3＋FeS2eq\o(=,\s\up7(焙燒),\s\do5())11Fe3O4＋2SO2↑，可得關系式FeS2～16Fe2O3，則理論上完全反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝1∶16。答案：(1)SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)(2)①FeS2②硫元素轉化為CaSO4而留在礦粉中(3)NaAlO2Al(OH)3(4)1∶1610．(2024·全國卷Ⅱ)某班同學用如下試驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質?；卮鹣铝袉栴}：(1)分別取肯定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是__________________________________________________。(2)甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________。(3)乙組同學認為甲組的試驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是________________________________________________________________________。(4)丙組同學取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下試驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②其次支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。試驗②檢驗的離子是______(填離子符號)；試驗①和③說明：在I－過量的狀況下，溶液中仍含有________(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應為________。(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為______________________________；一段時間后，溶液中有氣泡出現，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產生氣泡的緣由是__________________________；生成沉淀的緣由是________________________________________________________(用平衡移動原理說明)。解析：(1)Fe2＋具有很強的還原性，易被空氣中的O2氧化為Fe3＋，在FeCl2溶液中加入少量鐵屑，可防止Fe2＋被氧化。(2)Fe2＋被氧化為Fe3＋，Cl2被還原為Cl－，反應的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)O2難溶于煤油，加入煤油能隔絕空氣，解除O2對試驗的影響。(4)KI溶液與FeCl3溶液反應的離子方程式為2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋。K3[Fe(CN)6]是檢驗Fe2＋的試劑。試驗③溶液變紅，說明溶液中仍存在Fe3＋，由此可說明該氧化還原反應為可逆反應。(5)酸化的FeCl2溶液與H2O2反應，Fe2＋被氧化為Fe3＋，H2O2被還原為H2O，反應的離子方程式為H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋對H2O2的分解起催化作用，當反應一段時間后，會發(fā)生反應：2H2O2eq\o(=,\s\up7(Fe3＋))2H2O＋O2↑，故溶液中產生氣泡。由于H2O2分解反應放熱，促使Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡右移，最終出現Fe(OH)3紅褐色沉淀。答案：(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)隔絕空氣(解除氧氣對試驗的影響)(4)Fe2＋Fe3＋可逆反應(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解產生O2H2O2分解反應放熱，促進Fe3＋的水解平衡正向移動第2課時微觀角度——明特性、知特征，突破高考題點考點一“活潑”金屬的代表——鈉[知能強化]一、樹立轉化思想——成體系1．形成學問“面”2．駕馭重要“點”(1)鈉與水反應的離子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。(2)Na2O2分別與H2O和CO2反應的化學方程式：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(3)向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸的離子方程式：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=eq\a\vs4\al(HCO\o\al(－,3))、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑。(4)向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2的化學方程式：Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3↓。(5)NaHCO3溶液與過量澄清石灰水反應的離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O。(6)NaHCO3溶液與少量澄清石灰水反應的離子方程式：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。二、深化學問實力——攻重難1．金屬鈉與可溶性鹽溶液反應的一種思維模式2．鈉的性質的兩點留意(1)Na及其化合物發(fā)生焰色反應時火焰顏色均為黃色，且該變更為物理變更。鑒別Na、K利用焰色反應，二者混合時鑒別K元素要隔著藍色鈷玻璃。(2)無論Na與O2反應生成Na2O還是Na2O2，只要參與反應的Na的質量相等，則轉移電子的物質的量肯定相等。3．碳酸鈉和碳酸氫鈉性質的三點應用(1)Na2CO3和NaHCO3的鑒別①熱穩(wěn)定性不同②和酸反應生成氣體的速率不同(相同條件下)③陰離子不同④溶液的酸堿性(2)Na2CO3與NaHCO3的相互轉化(3)混合物的除雜混合物除雜方法及試劑Na2CO3固體(NaHCO3)加熱NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量NaOH溶液4.過氧化鈉結構與性質的四點防范(1)Na2O2的電子式為，陰陽離子個數比為1∶2。(2)1molNa2O2與足量水或二氧化碳的反應中轉移的電子數目均為1mol，即反應中水或二氧化碳既不作氧化劑，也不作還原劑。(3)肯定量的Na2O2與肯定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應，可看作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，Na2O2再與H2O(g)發(fā)生反應。(4)Na2O2投入品紅溶液中，因其有強氧化性，可使品紅溶液褪色，Na2O2投入無色酚酞溶液中，溶液先變紅后褪色。5．鈉及其化合物的五大用途物質性質用途鈉鈉具有較強的還原性用于冶煉鈦、鋯、鈮等金屬NaOHNaOH能與油脂反應生成高級脂肪酸鈉用于制取肥皂NaHCO3(小蘇打)NaHCO3受熱分解，能與酸反應生成CO2用作焙制糕點的膨松劑、胃酸中和劑Na2CO3(蘇打)Na2CO3水解使溶液顯堿性用熱的純堿溶液洗滌油污Na2O2Na2O2與H2O、CO2反應均生成O2作供氧劑三、拓展認知層面——備高考1．鉀及其重要化合物鉀的活潑性超過鈉，鉀與O2反應除生成K2O2外，還生成KO2(超氧化鉀)。KO2的陰離子為Oeq\o\al(－,2)，有極強的氧化性，與H2O、CO2的反應分別為2KO2＋2H2O=2KOH＋H2O2＋O2↑、4KO2＋2CO2=2K2CO3＋3O2。2．鈣及其重要化合物(1)鈣①與水反應生成H2：Ca＋2H2O=Ca(OH)2＋H2↑。②在空氣中燃燒：Ca＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CaO2、3Ca＋N2eq\o(=,\s\up7(點燃))Ca3N2。(2)CaO2①溶于酸生成H2O2：CaO2＋2H＋=Ca2＋＋H2O2。②與水反應：2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑。③在堿性條件下，CaCl2與H2O2反應可制得CaO2。(3)草酸鈣(CaC2O4)CaC2O4難溶于水，但溶于鹽酸：CaC2O4＋2H＋=Ca2＋＋CO↑＋CO2↑＋H2O。[針對訓練]1．(2025屆高三·信陽診斷)下列各組物質與其用途的關系不正確的是()A．過氧化鈉：供氧劑B．燒堿：治療胃酸過多的一種藥劑C．小蘇打：發(fā)酵粉的主要成分D．明礬：凈水劑解析：選B燒堿堿性很強，不能用于治療胃酸過多，氫氧化鋁可以用作胃酸中和劑。2．(2024·聊城模擬)某化學愛好小組的同學，在學習了鈉的性質后，用小刀切割了一小塊鈉，然后放入盛有空氣的集氣瓶中，充分燃燒后發(fā)覺瓶壁上有黑色固體附著，下面是該愛好小組的幾點推想，你認為不合理的是()A．黑色固體是碳B．鈉在燃燒時只發(fā)生了一個反應C．鈉在金屬活動性依次中排在鎂前面，所以鈉能與二氧化碳反應(已知：2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO＋C)D．鈉保存在煤油中，可能濾紙沒有完全吸干煤油，煤油不完全燃燒產生碳解析：選B該題首先要從鈉的保存、空氣的組成等多方面分析黑色固體的來源，鈉及其化合物沒有黑色的，所以黑色物質所含元素只能來自煤油或空氣，所以只有選項B不合理。3．某自然堿的化學式可表示為2Na2CO3·NaHCO3·2H2O，取少量該物質溶于水得稀溶液，在溶液中逐滴滴加稀鹽酸。下列離子方程式與事實不相符的是()A．HCOeq\o\al(－,3)＋2COeq\o\al(2－,3)＋5H＋=3CO2↑＋3H2OB．HCOeq\o\al(－,3)＋3COeq\o\al(2－,3)＋7H＋=4CO2↑＋4H2OC．2HCOeq\o\al(－,3)＋COeq\o\al(2－,3)＋4H＋=3CO2↑＋3H2OD．COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)解析：選CA選項，當滴入稀鹽酸部分過量時，反應的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋2COeq\o\al(2－,3)＋5H＋=3CO2↑＋3H2O，正確；B選項，當加入過量的鹽酸時，HCOeq\o\al(－,3)與COeq\o\al(2－,3)都完全反應，離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋3COeq\o\al(2－,3)＋7H＋=4CO2↑＋4H2O，正確；C選項，COeq\o\al(2－,3)沒有完全反應，HCOeq\o\al(－,3)不會先反應，錯誤；D選項，當滴入鹽酸少量時，COeq\o\al(2－,3)優(yōu)先反應生成HCOeq\o\al(－,3)，離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，正確。4．(2024·遂寧模擬)為精確測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質量分數(含少量NaCl)，精確稱量wg樣品進行試驗，下列試驗方法所對應的試驗方案和測量數據合理(除w外)的是()選項試驗方法試驗方案測量數據A滴定法將樣品配成100mL溶液，取10mL，加入酚酞，用標準鹽酸滴定消耗鹽酸的體積B量氣法將樣品與鹽酸反應，生成的氣體全部被堿石灰汲取堿石灰增重C重量法樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，加入足量鹽酸減輕的質量D量氣法將樣品與鹽酸反應，氣體通過排水量氣裝置量氣排水體積解析：選AB項，測量堿石灰增重的方法是重量法而不是量氣法，錯誤；C項，樣品中加入足量鹽酸，燒瓶內物質的質量增加而不是減輕，錯誤；D項，因部分CO2能溶解到水里，且與水反應生成H2CO3，故排出水的體積并不是CO2的體積，錯誤?？键c二“兩性”金屬的代表——鋁[知能強化]一、樹立轉化思想——成體系1．形成學問“面”2．駕馭重要“點”(1)Al與鹽酸、NaOH溶液反應的離子方程式分別為2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。(2)Al與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應的化學方程式：2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe。(3)Al2O3與鹽酸、NaOH溶液反應的離子方程式分別為Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。(4)Al(OH)3與鹽酸、NaOH溶液反應的離子方程式分別為Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(5)AlCl3與過量NH3·H2O、NaOH溶液反應的離子方程式分別為Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋eq\a\vs4\al(3NH\o\al(＋,4))、Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。(6)NaAlO2與少量鹽酸或過量鹽酸反應的離子方程式分別為AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓、AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O。(7)向NaAlO2溶液中通入少量CO2或過量CO2的離子方程式分別為2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2O＋CO2=2Al(OH)3↓＋eq\a\vs4\al(CO\o\al(2－,3))、AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。(8)用離子方程式寫出泡沫滅火器的滅火原理[Al2(SO4)3溶液與NaHCO3溶液反應]：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。(9)AlCl3溶液與NaAlO2溶液反應的離子方程式為Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓。(10)NaAlO2溶液與NaHCO3溶液不能大量共存的緣由(用離子方程式表示)：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋eq\a\vs4\al(CO\o\al(2－,3))。二、深化學問實力——攻重難1．明辨“鈍化”的一個誤區(qū)很多考生誤以為Fe、Al常溫下遇濃硝酸、濃硫酸不反應，其實是發(fā)生了氧化還原反應，只是在金屬的表面生成了一層致密的氧化物薄膜，阻擋了反應的進一步發(fā)生，這就是“鈍化”。所以，鋁雖然是活潑金屬，但抗腐蝕性能特別強。2．知道Al(OH)3制備的兩種常用方法方法一：可溶性鋁鹽與過量氨水反應：Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)，制備時一般不用強堿溶液，緣由是生成的Al(OH)3能溶于強堿，強堿的用量不易限制。方法二：偏鋁酸鹽溶液中通入過量CO2：AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(留意生成的是HCOeq\o\al(－,3)而不是COeq\o\al(2－,3))。制備時一般不用強酸溶液，緣由是生成的Al(OH)3能溶于強酸，強酸的用量不易限制。3．駕馭“鋁三角”轉化的三點應用(1)物質的分別與提純①利用Al能溶于強堿溶液，分別Al與其他金屬的混合物。②利用Al2O3能溶于強堿溶液，分別Al2O3與其他金屬氧化物的混合物。③利用Al(OH)3能溶于強堿溶液，分別Al3＋與其他金屬陽離子。(2)推斷離子共存①Al3＋與COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、S2－、HS－、AlOeq\o\al(－,2)因發(fā)生相互促進的水解反應而不能大量共存。②AlOeq\o\al(－,2)與H＋、NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋、HCOeq\o\al(－,3)等不能大量共存。(3)物質的鑒別(利用滴加依次不同，現象不同)①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液的現象：先生成白色沉淀，后沉淀溶解；向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液的現象：起先無沉淀，后生成白色沉淀，接著滴加AlCl3溶液，沉淀不溶解。②向NaAlO2溶液中滴加鹽酸的現象：先生成白色沉淀，后沉淀溶解；向鹽酸中滴加NaAlO2溶液的現象：起先無沉淀，后生成白色沉淀，接著滴加NaAlO2溶液，沉淀不溶解。4．熟知鋁及其化合物的四條重要用途物質性質用途鋁鋁有還原性，與氧化鐵反應放出大量的熱用于焊接鋼軌氫氧化鋁Al(OH)3能與胃酸(HCl)發(fā)生中和反應用作抗酸藥物明礬明礬中的Al3＋水解生成Al(OH)3膠體，具有強吸附性用作凈水劑(混凝劑)明礬、小蘇打小蘇打(NaHCO3)與明礬[KAl(SO4)2·12H2O]反應生成大量CO2用作泡沫滅火器三、拓展認知層面——備高考1．鋅及其化合物(1)Zn與鹽酸反應：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑；與NaOH溶液反應：Zn＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋H2↑。(2)ZnO——兩性氧化物ZnO＋2H＋=Zn2＋＋H2O；ZnO＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋H2O。(3)Zn(OH)2——兩性氫氧化物Zn(OH)2＋2H＋=Zn2＋＋2H2O；Zn(OH)2＋2OH－=ZnOeq\o\al(2－,2)＋2H2O。2．鉻的氧化物與氫氧化物(1)Cr2O3——兩性氧化物Cr2O3＋6H＋=2Cr3＋＋3H2O；Cr2O3＋2OH－=2CrOeq\o\al(－,2)＋H2O。(2)Cr(OH)3——兩性氫氧化物Cr(OH)3＋3H＋=Cr3＋＋3H2O；Cr(OH)3＋OH－=CrOeq\o\al(－,2)＋2H2O。[針對訓練]題組一鋁及其化合物的性質與應用1．(2024·蕪湖模擬)鋁是一種低毒金屬元素，它并非人體須要的微量元素，食用后不會導致急性中毒，但食品中鋁的含量超過國家標準就會對人體造成危害。下列關于鋁元素的說法正確的是()A．鋁在空氣中不易氧化是因為其性質不活潑B．氫氧化鋁可與胃酸反應，常用作中和胃酸的藥物C．明礬可用于飲用水的殺菌消毒D．硫酸鋁銨常用作面粉膨化劑，該物質不溶于水解析：選BA項，鋁在空氣中會與O2反應生成致密的氧化物薄膜；C項，明礬溶于水生成Al(OH)3膠體，具有吸附色素和雜質的性能，通常用作凈水劑，但不能用于殺菌消毒；D項，銨鹽都溶于水。2．(2024·石家莊模擬)下列變更不行能通過一步試驗干脆完成的是()A．Al(OH)3→Al2O3 B．Al2O3→Al(OH)3C．Al→Al3＋ D．Al3＋→Al(OH)3解析：選BA項，Al(OH)3受熱分解即得Al2O3；B項，Al2O3難溶于H2O、難與H2O發(fā)生反應，Al2O3先與酸反應生成鋁鹽，然后鋁鹽再與堿反應可得Al(OH)3；C項，鋁可與酸干脆反應生成鋁鹽；D項，鋁鹽與堿反應可得Al(OH)3。3．(2025屆高三·豫南七校聯考)某同學通過系統試驗探究鋁及其化合物的性質，操作正確且能達到目的的是()A．向氯化鋁溶液中滴加過量氨水，最終得到澄清溶液B．等質量的鋁粉分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應制得等質量的氫氣C．常溫下鋁與濃硝酸反應制得大量的NOD．AlCl3溶液加熱蒸干得到無水氯化鋁晶體解析：選BAl(OH)3不溶于氨水，A錯誤；常溫下鋁與濃HNO3發(fā)生“鈍化”，C錯誤；蒸發(fā)AlCl3溶液促進AlCl3水解得到Al(OH)3，D錯誤。4．(2024·鎮(zhèn)江模擬)下列選項中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間因果關系的推斷，完全正確的是()選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ推斷A鋁制炊具最好不要盛放酸性或堿性較強的液體食物因為Al和Al2O3既可以與酸反應，又可以與堿反應Ⅰ對，Ⅱ對，有B鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落鋁箔對熔化的鋁有較強的吸附作用Ⅰ對，Ⅱ對，有C海嘯使水源發(fā)生污染可用明礬進行消毒和凈化因為明礬水解生成Al(OH)3膠體，具有吸附性Ⅰ對，Ⅱ錯，無D鐵或鋁制成的槽車可以密封貯運濃硫酸或濃硝酸因為鐵和鋁不能與濃硫酸或濃硝酸反應Ⅰ錯，Ⅱ對，無解析：選AA．金屬鋁及鋁表面的氧化物Al2O3可以與酸發(fā)生反應，也可以與強堿溶液發(fā)生反應，因此鋁制炊具最好不要盛放酸性或堿性較強的液體食物，所以Ⅰ對，Ⅱ對，二者有因果關系，正確；B.鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落，是由于鋁箔表面的氧化物Al2O3熔點高達2050℃，Al2O3不能熔化，因此Ⅰ對，Ⅱ錯，二者沒有因果關系，錯誤；C.海嘯使水源發(fā)生污染可用明礬進行凈化是因為明礬水解生成Al(OH)3膠體，具有吸附性，使水中懸浮的固體形成沉淀，從而達到凈化水的目的，但是該物質沒有消毒作用，Ⅰ錯，Ⅱ對，二者有因果關系，錯誤；D.鐵或鋁制成的槽車可以密封貯運濃硫酸或濃硝酸，是由于鐵和鋁在室溫下遇濃硫酸或濃硝酸被氧化產生一層致密的氧化物愛護膜，阻擋反應的接著進行，Ⅰ對，Ⅱ錯，二者沒有因果關系，錯誤。題組二鋁及其化合物的圖像分析與計算5.(2024·銀川模擬)室溫下，在0.2mol·L－1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0mol·L－1NaOH溶液，試驗測得溶液pH隨NaOH溶液體積變更曲線如圖，下列有關說法正確的是()A．a點時，溶液呈酸性的緣由是Al3＋水解，離子方程式為Al3＋＋3OH－Al(OH)3＋3H＋B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋濃度不變C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀D．d點時，Al(OH)3沉淀起先溶解解析：選CA項，離子方程式為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋，錯誤；B項，a～b段，Al3＋不斷與NaOH溶液反應而漸漸削減，錯誤；D項，c～d段的后半部分，溶液的pH已大于7，說明有NaAlO2生成，即Al(OH)3在d點之前已起先溶解，錯誤。6．(2024·煙臺模擬)試驗探討發(fā)覺，硝酸發(fā)生氧化還原反應時，硝酸的濃度越稀，對應還原產物中氮元素的化合價越低。某同學取肯定量鋁熱反應得到的熔融物(鐵、鋁合金)與肯定量很稀的硝酸充分反應，反應過程中無氣體放出。若鐵被氧化為Fe3＋，在反應結束后的溶液中，逐滴加入4mol·L－1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積(mL)與產生的沉淀的物質的量(mol)的關系如圖所示。請回答下列問題：(1)圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。(2)在DE段，沉淀的物質的量沒有變更，則此階段發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。(3)B與A的差值為________mol，B點對應的沉淀的物質的量為________mol，C點對應的氫氧化鈉溶液的體積為________mL。解析：(1)向用硝酸溶解題述熔融物的溶液中加入NaOH溶液，起先無沉淀產生是由于酸過量，加入的NaOH首先與過量的酸發(fā)生中和反應，所以OC段離子方程式是H＋＋OH－=H2O。(2)在CD段溶液中的Fe3＋、Al3＋發(fā)生反應形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，在DE段，沉淀的物質的量沒有變更，是因為在DE段HNO3被還原為NH4NO3，NaOH與NH4NO3發(fā)生復分解反應，離子方程式是NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O。(3)在EF段NaOH溶解Al(OH)3沉淀，離子方程式是Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物質的量n(NaOH)＝4mol·L－1×0.002L＝0.008mol，所以依據反應方程式中二者的物質的量關系可知：n[Al(OH)3]＝0.008mol，產生Al(OH)3沉淀消耗的NaOH溶液的體積是eq\f(0.008mol×3,4mol·L－1)＝0.006L＝6mL；依據反應方程式NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O可知：n(NHeq\o\al(＋,4))＝4mol·L－1×0.003L＝0.012mol，n(e－)＝0.012mol×8＝0.096mol。Fe、Al都是＋3價的金屬，由于在反應過程中電子轉移數目相等，所以n(Fe)＋n(Al)＝eq\f(0.096mol,3)＝0.032mol，所以在B點對應的沉淀的物質的量與金屬的物質的量相等，為0.032mol；使Al3＋、Fe3＋形成沉淀消耗的NaOH的物質的量與電子轉移的物質的量相等，是0.096mol，則其消耗NaOH溶液的體積V(NaOH)＝eq\f(0.096mol,4mol·L－1)＝0.024L＝24mL，所以C點對應的NaOH溶液的體積為(31－24)mL＝7mL。答案：(1)H＋＋OH－=H2O(2)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O(3)0.0080.0327[備考錦囊]用數形結合思想解答Al(OH)3的圖像問題Al(OH)3是一種兩性氫氧化物，既溶于強酸，又溶于強堿。當向可溶性鋁鹽溶液中加入強堿時，先有沉淀生成，后沉淀溶解；同樣，向偏鋁酸鹽溶液中加入強酸，也會出現先生成沉淀，后沉淀溶解現象。向含有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)、H＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，H＋先與OH－反應，該過程中無沉淀生成，而后Al3＋、Mg2＋與OH－反應至沉淀達最大值，然后NHeq\o\al(＋,4)與OH－結合生成NH3·H2O，最終Al(OH)3再與OH－反應導致沉淀部分溶解。反應的離子方程式：①第一階段：H＋＋OH－=H2O；②其次階段：Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；③第三階段：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O；④第四階段：Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O。反應的圖像：考點三“變價”金屬的代表——鐵[知能強化]一、樹立轉化思想——成體系1．形成學問“面”2．駕馭重要“點”(1)Fe與水蒸氣高溫下反應的化學方程式：3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2。(2)稀HNO3與鐵反應的離子方程式鐵粉過量：3Fe＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。鐵粉不足：Fe＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(3)FeO與稀酸反應的離子方程式與稀鹽酸：FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O。與稀硝酸：3FeO＋NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。(4)Fe3O4與稀酸反應的離子方程式與稀鹽酸：Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。與稀硝酸：3Fe3O4＋28H＋＋NOeq\o\al(－,3)=9Fe3＋＋NO↑＋14H2O。(5)Fe(OH)2露置于空氣中化學方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。現象：白色沉淀快速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色。(6)Fe(OH)3與氫碘酸反應的離子方程式：2Fe(OH)3＋2I－＋6H＋=2Fe2＋＋I2＋6H2O。(7)Fe(OH)2與稀HNO3反應的離子方程式：3Fe(OH)2＋10H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O。(8)FeCl3與銅反應的離子方程式：2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋。(9)除去Fe2(SO4)3溶液中的Fe2＋方法：加入硫酸酸化的H2O2。離子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(10)除去FeCl2溶液中的少量Fe3＋方法：加入過量鐵粉并過濾。離子方程式：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋。(11)FeSO4能使酸性KMnO4溶液褪色，反應的離子方程式：5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(12)配制FeSO4溶液時加入少量稀H2SO4的目的是防止Fe2＋的水解，加入少量鐵屑的目的是防止溶液中的Fe2＋被氧化。(13)設計試驗檢驗Fe3O4中既含有Fe3＋，又含有Fe2＋：先將少量Fe3O4固體溶解到稀鹽酸中，然后將所得溶液分裝于兩支試管中，向一支試管中滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，說明含有Fe3＋；向另一支試管中滴入幾滴鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}溶液，若生成藍色沉淀，則說明含有Fe2＋。二、深化學問實力——攻重難1．熟知一種轉化關系2．駕馭兩種離子的檢驗3．明辨三個易錯點(1)Fe與純O2、H2O(g)反應的產物是Fe3O4而不是Fe2O3，但Fe3O4中鐵元素的化合價是＋2價和＋3價，而不是＋eq\f(8,3)價。(2)Fe與Cl2反應，不論Cl2是否過量，產物均是FeCl3；Fe與S反應時，不論S是否過量均生成FeS。(3)生成FeCl2除了用Fe和鹽酸的置換反應外，還可用化合反應：2FeCl3＋Fe=3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋與堿的復分解反應外，還可用化合反應：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。4．知道鐵鹽、亞鐵鹽水解原理的四大應用(1)Fe3＋必需在酸性條件下才能大量存在，當pH＝7時，Fe3＋幾乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。因此配制FeCl3溶液要加入濃鹽酸防止水解。(2)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，應先通入Cl2或加入H2O2，使Fe2＋轉化為Fe3＋，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀過濾除去。(3)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入鹽酸)。(4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)可以凈水的緣由有兩點：一是Fe處于最高價，高鐵酸鈉具有強氧化性，可以殺菌消毒；二是高鐵酸鈉被還原為Fe3＋，水解后生成的氫氧化鐵膠體可以吸附水中的懸浮物進而凈水。5．熟知鐵及其化合物的五條主要用途物質性質用途FeFe具有還原性袋裝食品中防止食品氧化變質Fe2O3Fe2O3是紅棕色粉末作紅色顏料FeCl3或Fe2(SO4)3Fe3＋水解生成Fe(OH)3膠體，具有吸附性可用作凈水劑(混凝劑)FeCl3FeCl3能與Cu發(fā)生反應：2FeCl3＋Cu=CuCl2＋2FeCl2FeCl3溶液腐蝕Cu刻制印刷電路板，用于回收銅FeSO4·7H2OFe2＋的水解及Fe2＋的還原性廢水處理中作絮凝劑及用于治療缺鐵性貧血三、拓展認知層面——備高考1．鈷(Co)、鎳(Ni)及其化合物Co、Ni在化合物中的價態(tài)與鐵類似，主要為＋2價和＋3價，其中＋3價表現為氧化性。如Co(OH)3、Ni(OH)3在H2SO3溶液中被還原：2Co(OH)3＋SOeq\o\al(2－,3)＋4H＋=2Co2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O；2Ni(OH)3＋SOeq\o\al(2－,3)＋4H＋=2Ni2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O。Co2＋、Ni2＋在酸性溶液中主要表現為還原性。如Co2＋、Ni2＋能被酸性KMnO4溶液氧化：5Co2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=Mn2＋＋5Co3＋＋4H2O；5Ni2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=Mn2＋＋5Ni3＋＋4H2O。2．鉻的重要化合物(1)K2Cr2O7及K2CrO4均為＋6價鉻的化合物，具有強氧化性，在酸性條件下的還原產物均為Cr3＋。如K2Cr2O7和K2CrO4均能將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3SOeq\o\al(2－,3)＋8H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O；2CrOeq\o\al(2－,4)＋3SOeq\o\al(2－,3)＋10H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O。(2)鉻酸鹽(CrOeq\o\al(2－,4))與重鉻酸鹽(Cr2Oeq\o\al(2－,7))在肯定條件下能相互轉化：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。(黃色)(橙紅色)在酸性條件下，主要以Cr2Oeq\o\al(2－,7)形式存在，在堿性條件下，上述平衡逆向移動，主要以CrOeq\o\al(2－,4)形式存在。[針對訓練]題組一鐵及其化合物的性質與應用1．(2024·萊蕪模擬)下列有關鐵及其化合物的說法中不正確的是()A．為了防止FeCl2溶液久置變質，常在其溶液中加入少許鐵釘B．將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，能形成膠體C．新制的Fe(OH)2沉淀露置在空氣中最終會變?yōu)榧t褐色D．除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質可以向溶液中加鐵粉，然后過濾解析：選DFe2＋在空氣中易被氧化為Fe3＋，加鐵釘可以防止FeCl2溶液的變質，故A正確；制備Fe(OH)3膠體的方法是將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，攪拌到紅褐色即可，故B正確；新制的Fe(OH)2沉淀露置在空氣中快速變成灰綠色，最終會變?yōu)榧t褐色的Fe(OH)3，故C正確；除去FeCl3溶液中的FeCl2雜質可以向溶液中滴加氯水，將FeCl2氧化為FeCl3，故D錯誤。2．(2024·白城模擬)某探討小組開展課外探討發(fā)覺，將適量Zn與肯定濃度氯化鐵溶液反應，起先可以視察到大量氣泡產生。反應后期，溶液的pH上升到6左右，金屬表面出現黑色粉末，溶液變成淺綠色。試管底部出現灰綠色懸浮物。收集少量黑色粉末與稀硫酸作用有氣泡產生。則下列反應沒有發(fā)生的是()A．FeCl3＋3H2O=Fe(OH)3↓＋3HClB．Zn＋2HCl=ZnCl2＋H2↑C．3Zn＋2FeCl3=3ZnCl2＋2FeD．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3解析：選A溶液沒有出現紅褐色沉淀，A沒有發(fā)生；FeCl3水解生成HCl，顯酸性，Zn與酸反應生成H2，B發(fā)生；由金屬表面出現黑色粉末，可知有鐵單質生成，C發(fā)生；由試管底部出現灰綠色懸浮物可知，生成的Fe(OH)2部分被氧化為Fe(OH)3，顏色由白色變?yōu)榛揖G色，D發(fā)生。3．(2024·桂林模擬)為了除去FeSO4溶液中的Fe3＋，可用加入純鐵屑的方法，但此法很費時。現有一種方法是在蒸餾水沸騰時加入粉末狀的綠礬(少量多次)，攪拌，直到視察到有紅褐色沉淀產生即可停止加入試劑，煮沸1～2min，趁熱過濾，密封保存所得的FeSO4溶液，此法的原理是()A．Fe3＋的水解是吸熱反應，升溫能促進它的水解，它的水解產物之一能抑制Fe2＋的水解B．Fe2＋有較強的還原性，它能還原Fe3＋C．Fe3＋有較強的氧化性，它能氧化Fe2＋D．還可用加入Na2SO3溶液法來除去溶液中的Fe3＋解析：選AA選項，此法利用Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀來除雜，正確；D選項，又摻入了新的雜質，錯誤。4．(2024·青島模擬)鐵是人類較早運用的金屬之一。運用鐵及其化合物的有關學問，回答下列問題：(1)電子工業(yè)需用30%FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣上的銅，制造印刷電路板。請寫出FeCl3溶液與銅反應的離子方程式：______________________________________________。欲從腐蝕后的廢液中回收銅并重新獲得FeCl3溶液，現有下列試劑：①氯氣、②鐵粉、③濃硝酸、④濃鹽酸、⑤燒堿、⑥濃氨水，須要用到的一組試劑是______________(填標號)。A．①②④ B．①③④⑥C．②④⑤ D．①④⑥(2)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型凈水劑。①高鐵酸鈉主要通過如下反應制取：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O，則X的化學式為________。②高鐵酸鈉在水中可以發(fā)生如下反應：4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3＋8OH－＋3O2。由此看來，高鐵酸鈉能夠殺菌消毒是因為它具有________性，而能夠除去水中懸浮物是因為________________________________________________________________________。③下列物質能作凈水劑的有________(填標號)。a．KAl(SO4)2·12H2O B．聚合硫酸鐵[Fe(OH)(SO4)]nc．ClO2 D．“84”消毒液解析：(1)Fe3＋能與銅反應得到Fe2＋與Cu2＋，離子方程式：2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋；腐蝕廢液中含有CuCl2、FeCl2以及FeCl3，加入過量的Fe可以和FeCl3反應生成FeCl2，和CuCl2反應生成Cu和FeCl2，即Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，過濾，所得的濾液是FeCl2，濾渣是Cu和過量的Fe，Cu不與鹽酸反應，而Fe可以，Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，向濾渣中加入足量的鹽酸可以將Cu分別，再過濾，得到的濾液是FeCl2，氯氣具有氧化性，能將Fe2＋氧化為Fe3＋：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，所以再向濾液中通入氯氣即可，故選A。(2)①依據2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O和質量守恒定律可知：X是NaCl。②Na2FeO4能夠殺菌消毒是因為它具有強氧化性，而能夠除去水中懸浮物是因為水解生成的Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮物。③KAl(SO4)2·12H2O水解生成Al(OH)3膠體，可以用作凈水劑；聚合硫酸鐵[Fe(OH)(SO4)]n水解生成Fe(OH)3膠體，可以用作凈水劑；ClO2具有氧化性，可以殺菌消毒，不能用作凈水劑；“84”消毒液具有氧化性，可以殺菌消毒，不能用作凈水劑。答案：(1)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋A(2)①NaCl②強氧化水解生成的Fe(OH)3在水中形成膠體，能吸附水中的懸浮雜質③ab題組二含鐵化合物的性質試驗探究與推斷5.(2025屆高三·大連質檢)向盛有不同試劑的試管b中分別滴加適量0.1mol·L－1FeCl3溶液，下列對b中現象及說明正確的是()試驗b中物質b中現象結論或說明AMg(OH)2懸濁液有紅棕色膠體產生發(fā)生反應：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3(膠體)BCu粉溶液變藍，試管底部有固體溶液變藍的緣由是3Cu＋2Fe3＋=2Fe＋3Cu2＋C5%H2O2溶液有氣泡生成該氣體為氯氣，雙氧水有強氧化性氧化Cl－產生Cl2D飽和NaHCO3溶液有氣泡生成，且試管底部有固體發(fā)生反應：Fe3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Fe(OH)3↓＋3CO2解析：選DMg(OH)2懸濁液中滴入FeCl3溶液，Mg(OH)2沉淀轉化為Fe(OH)3膠體，發(fā)生反應：2Fe3＋＋3Mg(OH)2=2Fe(OH)3(膠體)＋3Mg2＋，故A錯誤；FeCl3與Cu發(fā)生反應：Cu＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Cu2＋，故B錯誤；5%H2O2溶液中滴入FeCl3溶液，生成O2，是因為FeCl3作H2O2分解的催化劑，故C錯誤；Fe3＋與HCOeq\o\al(－,3)相互促進水解，反應生成Fe(OH)3沉淀和CO2氣體，故D正確。6．(2024·蘇州模擬)草酸亞鐵晶體是一種淡黃色粉末，常用于照相顯影劑及制藥工業(yè)，也是電池材料的制備原料。某化學愛好小組對草酸亞鐵晶體的一些性質進行探究。(1)甲組同學用圖1所示裝置測定草酸亞鐵晶體(FeC2O4·xH2O)中結晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重，記為ag。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置稱重，記為bg。按圖1連接好裝置進行試驗。a．打開K1和K2，緩緩通入N2；b.點燃酒精燈加熱；c．熄滅酒精燈；d.冷卻至室溫；e.關閉K1和K2；f．稱量A；g.重復上述操作，直至A恒重，記為cg。①儀器B的名稱是________________。②依據試驗記錄，計算草酸亞鐵晶體化學式中的x＝________(列式表示)；若試驗時a、b次序對調，會使x值________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(2)乙組同學為探究草酸亞鐵的分解產物，將(1)中已恒重的裝置A接入圖2所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩通入N2，加熱。試驗后裝置A中殘留固體為黑色粉末。①裝置C、G中的澄清石灰水均變渾濁，說明分解產物中有________(填化學式)。②裝置F中盛放的物質是________(填化學式)。③將裝置A中的殘留固體溶于稀鹽酸，無氣泡，滴入KSCN溶液無血紅色，說明分解產物中有____________(填化學式)。④寫出草酸亞鐵(FeC2O4)分解的化學方程式：________________________________________________________________________。解析：(1)①依據儀器的特點，儀器B的名稱為干燥管或球形干燥管。②加熱后固體是FeC2O4，其質量為(c－a)g，失去結晶水的質量為(b－c)g，因此有eq\f(\f(b－cg,18g·mol－1),\f(c－ag,144g·mol－1))＝eq\f(x,1)，即x＝eq\f(8b－c,c－a)；通入N2的目的是排出裝置中的空氣，防止加熱時空氣中的O2把FeC2O4氧化，造成反應后固體質量增加，即結晶水的質量減小，x偏小。(2)①C和G中的澄清石灰水變渾濁，依據草酸亞鐵的化學式，說明加熱A和F時產生CO2，然后依據設計方案，推出A分解時產生CO2和CO。②裝置F發(fā)生CO還原金屬氧化物得到CO2的反應，故裝置F盛放CuO或Fe2O3等。③加入鹽酸無氣泡，說明不含鐵單質，滴入KSCN溶液無血紅色，說明溶液中含有Fe2＋，不含Fe3＋，即分解產生的黑色粉末是FeO。④依據上述分析，分解的化學方程式為FeC2O4eq\o(=,\s\up7(高溫))FeO＋CO↑＋CO2↑。答案：(1)①球形干燥管(或干燥管)②eq\f(8b－c,c－a)偏小(2)①CO2和CO②CuO(或Fe2O3等合理答案均可)③FeO④FeC2O4eq\o(=,\s\up7(高溫))FeO＋CO↑＋CO2↑7．(2024