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自己配比食用碱水食用碱与水的比例是多少？
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标题: 谁知道无水四氯化锡和碳酸氢钠固体和水反应方程式配比(碳酸氢钠,无水四氯化锡,双水解,四氯化锡,碱性)
摘要: 谁知道无水四氯化锡和碳酸氢钠固体和水反应方程式配比……
谁知道无水四氯化锡和碳酸氢钠固体和水反应方程式配比网友回复你不给出产物怎么配呢么。。。。网友回复三种物质放在一起，相当于发生双水解：
SnCl4 + 4NaHCO3 = Sn(OH)4 + 4CO2 + 4NaCl
注意，必须以水为介质才能发生上述反应网友回复应该是是碱和四氯化锡反应吧，碳酸氢钠是碱性的网友回复三种东西在一起会双水解的
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2015高考化学一轮全程测控：专题1　金属及其化合物
2015高考化学一轮全程测控：专题1　金属及其化合物
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专题1　金属及其化合物
第一单元钠、镁及其化合物
明考纲要求 理主干脉络
1.了解钠的主要性质及应用；
2.了解Na、Mg及其重要化合物的主要性质和重要应用。
金属钠的性质与应用
1．钠的物理性质
颜色 熔点 硬度 密度 导电导热性
银白色 低 小 比水的小比煤油的大 良好
2．钠的化学性质
从原子结构认识钠的化学性质，
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
(2)与水的反应：
化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
与滴加酚酞的水反应的现象与解释：
3．钠的制备与保存
(1)制备：电解熔融氯化钠，化学方程式为2NaCl2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封存放，通常保存在煤油中。
4．钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2013·新课标全国卷)钠与CuSO4溶液的反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋。(　　)
(2)(2013·广东高考)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。(　　)
(3)(2011·北京高考)钠与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快。(　　)
(4)钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。(　　)
(5)4Na＋O2===2Na2O和2Na＋O2Na2O2可说明相同的反应物在不同的条件下可能发生不同的反应。(　　)
(6)焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化。(　　)
(7)用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，则溶液中一定含有Na＋，不含K＋。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)×
2．钠能否保存在CCl4中？
提示：不能，因钠的密度小于CCl4的密度，钠会浮在CCl4的液面上，钠仍能与空气中的O2和水蒸气发生反应。钠应保存在煤油中。
3．金属钠露置于空气中会发生什么样的变化？最终生成的物质是什么？
提示：金属钠露置于空气中发生的一系列变化是：
银白色金属钠Na2ONaOHNaOH浓溶液
最终生成的物质是Na2CO3。
4．金属钠着火，能用水、泡沫灭火器灭火吗？
提示：不能，原因是钠能与水、二氧化碳发生反应，应用干燥的沙土盖灭。
5．有相同质量的两块金属钠，其中一块用有小孔的铝箔包裹，都放入足量的水中，哪一个生成的H2多？为什么？
提示：用铝箔包裹的钠生成的H2多。原因是Na与水反应生成的NaOH也能与铝反应产生H2。
1．金属钠与盐(如CuSO4)溶液反应的解题技巧
金属钠先与盐溶液中的水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
NaOH再与溶液中的溶质(如CuSO4)发生复分解反应：
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
反应的总化学方程式为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
2．金属钠与溶液反应时实验现象的分析方法
(1)共性：因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生。浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
(2)差异性：与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。
1.将一小块钠投入含5 mL饱和石灰水的试管里，不可能观察到的现象是(　　)
A．钠熔成小球并在液面上游动
B．有气体生成
C．溶液底部有银白色物质生成
D．溶液变浑浊
2．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________。
MgSO4溶液　NaCl溶液
Na2SO4溶液　Ca(HCO3)2溶液　CuSO4溶液　饱和NaCl溶液
[答案专区]
1.解析：将一小块钠投入到饱和石灰水中，钠与水剧烈反应，首先观察到钠与水反应的一系列现象，随着反应的进行，水被消耗，溶液的温度升高，由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，所以溶液中的Ca(OH)2有部分析出，观察到溶液变浑浊。答案：C 2.解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；中生成的是蓝色的Cu(OH)2沉淀，不合题意要求；中水减少，有NaCl析出。答案：
氧化钠与过氧化钠
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
类别 碱性氧化物 过氧化物
氧元素化合价 －2 －1
化学键类型 只有离子键 有离子键和共价键
电子式 Na＋[]2－Na＋ Na＋[]2－Na＋
与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===Na2CO3＋O2
与盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存 密封 密封、远离易燃物
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2013·江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。(　　)
(2)氧化钠与过氧化钠都属于碱性氧化物。(　　)
(3)过氧化钠中阴、阳离子个数比为11。(　　)
(4)Na2O2可用作潜水艇供氧剂。(　　)
(5)(2012·北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色粘稠物的成分是NaOH。(　　)
(6)7.8 g Na2O2与足量的CO2反应，转移电子的个数为0.2 NA。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2．氧化钠、过氧化钠中阴、阳离子个数比相同吗？
提示：相同；Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
3．将Na2O2投入到品红溶液中，品红溶液褪色吗？
提示：Na2O2具有漂白性，能使品红溶液褪色。
4．1 mol Na2O2与足量水反应时生成O2的物质的量为________mol；转移电子的数目为________。
提示：依据Na2O2与水反应的化学方程式可知，1 mol Na2O2与足量水反应生成0.5 mol O2，转移1 mol电子，即数目为NA。
一、Na2O2强氧化性的“五个表现”
1．Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
2．Na2O2与FeCl2溶液的反应：能将Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe(OH)3沉淀。
3．Na2O2与氢硫酸的反应：能将H2S氧化成单质硫。
4．Na2O2与Na2SO3溶液的反应：能将SO氧化成SO。
5．Na2O2与品红溶液的反应：能使品红溶液褪色。
1.在溶液中加入足量的Na2O2后仍能大量共存的离子组是(　　)
A．Na＋、Fe2＋、Cl－、SO　　 B．K＋、AlO、Cl－、SO
C．Ca2＋、Mg2＋、NO、HCO
D．Na＋、Cl－、CO、SO
2．比较下列两组反应，回答下列问题。
一组：①Na2O2＋CO2；②Na2O2＋SO2
二组：③Na2O2＋FeCl3(溶液)；④Na2O2＋FeCl2(溶液)
问题：(1)写出①、②两反应的化学方程式。____________
________________________________________________________________________
(2)判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？
(3)Na2O2在什么情况下表现强氧化性？
二、利用Na2O2与H2O、CO2反应的四个关系解答问题的策略
1．物质的量的关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
2．气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量或原混合气体体积的即为生成氧气的量。
3．转移电子关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2，转移2 mol电子。
4．固体质量关系
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，m g该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量Na2O2后，固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足上述条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：
(1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；
(2)有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、(C6H12O6葡萄糖)等。 ,3.200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的总物质的量是(　　)
A．0.125 mol　　　　　　 B．0.25 mol
C．0.5 mol
4．[双选题](2011·上海高考)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)(　　)
二氧化碳 碳酸钠 转移的电子
B 22.4 L 1 mol
106 g 1 mol
[答案专区]
1.解析：Na2O2具有强氧化性，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，能将SO氧化成SO，A、D两项不能共存；Na2O2与水反应生成NaOH，C项中的Mg2＋，HCO与OH－不能大量共存。
2.答案：(1)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②Na2O2＋SO2===Na2SO4
(2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，④中气体明显少于③中气体，因为③中Na2O2与水反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，NaOH与FeCl3反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀。④中Na2O2与FeCl2发生氧化还原反应2Na2O2＋2FeCl2＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋4NaCl＋O2↑。(3)Na2O2与水反应发生自身氧化还原反应放出O2，在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。3.解析：根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6 g－3.6 g＝8 g，n(O2)＝＝0.25 mol，
根据Na2O2与H2O、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol×2＝0.5 mol。
4.解析：根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，若反应中固体增重28 g，则有1 mol CO2参加反应，同时生成1 mol Na2CO3，转移的电子数为NA，A、C项正确，D项错误。常温常压下1 mol CO2的体积大于22.4 L，B项错误。
碳酸钠的性质与应用
碳酸钠与碳酸氢钠的比较
碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 纯碱、苏打 小苏打
色态 白色粉末 细小白色晶体
溶解性 易溶于水，溶液呈碱性 易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性
化学性质 热稳定性 加热不分解 不稳定，受热易分解
与H＋反应 CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
与碱反应[Ca(OH)2] 与OH－不反应，但发生反应Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O(碱过量) Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O(碱不足)
与某些盐(如CaCl2) Ca2＋＋CO===CaCO3↓ 不反应
主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器
相互转化 Na2CO3NaHCO3
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2013·大纲全国卷)确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液，观察是否出现白色浑浊。(　　)
(2)(2013·广东高考)相同温度下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度。(　　)
(3)(2013·江苏高考)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。(　　)
(4)(2013·安徽高考)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。(　　)
(5)(2012·北京高考)向NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水，出现白色沉淀的离子方程式：2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。(　　)
(6)可用Ca(OH)2溶液鉴别区分Na2CO3和NaHCO3两种溶液。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
2．如何除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3?
提示：用加热法可除去Na2CO3中混有的少量NaHCO3。
3．如何除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3?
提示：向溶液中通入CO2气体。
4．在饱和Na2CO3溶液中加入稀盐酸，边加边搅拌，最终无气体产生，溶液变浑浊，其原因是______________________，反应的化学方程式是__________________________。
继续滴加稀盐酸有气体放出，溶液变澄清，其原因是__________________________，反应的化学方程式为____________________________________________________。
提示：Na2CO3与盐酸反应生成NaHCO3，相同条件下NaHCO3的溶解度比Na2CO3小， 从而析出NaHCO3晶体；Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3↓
NaHCO3与盐酸反应生成CO2气体和NaCl，NaCl的溶解度比NaHCO3的大；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
一、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同。
(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)。
(3)利用阴离子的不同。
(4)利用溶液的酸碱性不同。
1.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是(　　)
A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B．分别在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液
C．分别在这两种固体中加入同浓度的稀盐酸
D．分别在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水
2．可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是(　　)
A．加热时有无色气体放出
B．滴加盐酸时有气泡产生
C．溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
二、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较方法
(1)速率：相同条件下，NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。
(2)耗酸量：等质量的Na2CO3与NaHCO3前者耗酸多，等物质的量时前者耗酸多。
(3)CO2生成量比较：
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。
③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。
④一定量的NaHCO3受热分解产生的CO2与其受热分解后的残留物与过量盐酸反应产生的CO2相等(碳元素守恒)。,3.有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是(　　)
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀，加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀
D．同物质的量浓度的两种溶液，Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH
4．①纯净碳酸钠a mol；②碳酸钠与碳酸氢钠的混合物共a mol。两者相比，下列叙述正确的是(　　)
A．分别与足量盐酸完全反应时，混合物的耗酸量多
B．分别和足量盐酸完全反应时，纯净碳酸钠产生二氧化碳多
C．分别溶于水，再加入足量澄清石灰水，混合物得到的沉淀量多
D．分别配成等体积溶液，纯净碳酸钠的溶液中Na＋的物质的量浓度大
[答案专区]
1.解析：A中能产生气体且能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3；B中有白色沉淀生成的是Na2CO3；C中反应剧烈的是NaHCO3；D中两者均可与Ca(OH)2反应产生白色沉淀，故不能鉴别。
2.解析：NaHCO3受热分解产生CO2，不能证明混有Na2CO3；NaHCO3、Na2CO3均与盐酸反应产生CO2气体；Na2CO3与BaCl2反应产生白色沉淀，而NaHCO3不与BaCl2反应，没有明显现象；Na2CO3、NaHCO3溶于水后，滴加澄清石灰水均有白色沉淀产生，综上分析只有C正确。答案：C 3.解析：摩尔质量NaHCO3小于Na2CO3，等质量的NaHCO3、Na2CO3，n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，即产生CO2的体积在相同条件下NaHCO3的大；物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与盐酸反应，消耗同浓度盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍；NaHCO3溶液中HCO与OH－反应生成CO，CO与Ca2＋结合生成CaCO3沉淀；相同条件下Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的pH大。答案：C
4.解析：两者与足量盐酸反应时，前者耗酸量多，产生二氧化碳的量一样多，故A、B项错误；与足量澄清石灰水反应时得到的沉淀一样多，C错误。
镁的提取及应用
1．镁的化学性质
(1)镁与非金属单质的反应：
①镁条在O2中燃烧，发出耀眼的强光，生成白色固体物质，反应的化学方程式为2Mg＋O22MgO。
②镁条能与N2反应，化学方程式为3Mg＋N2Mg3N2。
③镁与酸的反应：
镁是活泼金属，能与盐酸、稀硫酸反应放出H2，反应的离子方程式为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。
(2)镁能在CO2中燃烧，反应的化学方程式为2Mg＋CO22MgO＋C。
2．镁的用途
(1)镁铝合金——用于制造火箭、导弹和飞机的部件。
(2)制造信号弹和焰火。
(3)氧化镁——耐高温材料。
3．镁的工业制备
工业上用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，化学方程式为MgCl2Mg＋Cl2↑。
1.镁条在空气中点燃，能发生哪些化学反应？试写出反应的化学方程式。
提示：镁条在空气中点燃，能与空气中的O2、N2和CO2发生反应，化学方程式分别为：2Mg＋O22MgO,3Mg＋N2Mg3N2,2Mg＋CO22MgO＋C。
2．镁粉是焰火、闪光粉中不可缺少的原料，工业制造镁粉是将镁蒸气在气体中冷却，下列气体能用作镁蒸气冷却气的是________。
①空气　②CO2　③Ar　④H2　⑤N2
提示：镁能和O2、CO2、N2发生化学反应，但与Ar、H2不反应，故Ar和H2能作为镁蒸气的冷却气。
3．工业上用电解熔融MgCl2而不用电解MgO制取金属镁的原因是什么？
提示：MgO的熔点高，耗能大。
4．由MgCl2·6H2O加热分解制取无水MgCl2时，必须在HCl的气氛中进行，其目的是什么？
提示：目的是防止MgCl2水解，否则得不到无水MgCl2。
5．等质量的金属镁分别在下列气体中充分燃烧：①O2、②CO2、③N2、④空气，燃烧后固体的质量是分别W1 g、W2 g、W3 g、W4 g，试比较它们的大小：____________。
提示：W2＞W1＞W4＞W3
从海水中提取镁的方法
(1)提取流程：
(2)反应原理：
①MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2
②Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O
③MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O
④MgClMg＋Cl2↑
1.已知MgO、MgCl2的熔点分别为2 800 °C、604 °C，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是(　　)
A．海水Mg(OH)2Mg
B．海水MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
C．海水Mg(OH)2MgOMg
D．海水Mg(OH)2MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)Mg
2．(2014·前黄中学模拟)某工厂采用如下步骤从海水中提取镁：①把贝壳制成石灰乳；②在引入的海水中加入石灰乳，沉降，过滤，洗涤；③将沉淀物与盐酸反应，结晶，过滤，得到含结晶水的晶体；④将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁；⑤电解熔融氯化镁，得到金属镁。
(1)请写出步骤①、⑤中发生反应的化学方程式：
①________________________________________________________________________，
⑤________________________________________________________________________。
(2)在以上提取镁的过程中，没有涉及的化学反应类型是________。
A．分解反应　　　　　　　　 B．化合反应
C．复分解反应
D．置换反应
(3)第④步中“一定条件”指的是什么条件？为什么？
(4)已知海水中镁的含量为1.10 g·L－1，若该工厂每天生产1.00 t镁，则每天至少需要多少体积的海水？
[答案专区]
1.解析：工业上提取镁除从理论上可行外还要考虑设备、原料、成本等问题。从理论上看A项中使用NaOH成本高，且Mg(OH)2是一种不溶性碱，加热熔融时会发生分解，因此不可行；B项中得不到MgCl2，C项中电解MgO时，由于MgO的熔点很高，耗能大，所以经济效益差。
答案：D 2.(1)①CaCO3CaO＋CO2↑　CaO＋H2O===Ca(OH)2⑤MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　(2)D
(3)“通入HCl气体”或“在HCl气氛中”。因为MgCl2＋2H2O??Mg(OH)2＋2HCl，HCl挥发，生成Mg(OH)2，得不到MgCl2，通入HCl气体，可以抑制其水解。
(4)V＝＝9.09×105 L。
数形结合解答碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的图像题
碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图1所示：
图像特点：Oa段、ab段消耗盐酸的体积相等。
反应原理：Oa段　CO＋H＋===HCO
ab段　HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图2所示：
图像特点：从O点开始即产生CO2气体。
反应原理：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(3)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图3所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为mn＝1∶1，其他比例时的图像略)。
图像特点：Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量。
反应原理：Oa段　CO＋H＋===HCO
ab段　HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(4)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图4所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy＝1∶1，其他比例时的图像略)；
图像特点：Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量。
反应原理：Oa段　H＋＋OH－===H2O，
CO＋H＋===HCO；
ab段　HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
1．(2010·上海高考)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　)
解析：选C　盐酸先与NaOH反应，NaOH为0.01 mol，中和NaOH需要盐酸0.1 L；0.01 mol Na2CO3→NaHCO3→CO2，第一步需HCl 0.01 mol(即0.1 L)，第二步需HCl 0.01 mol(即0.1 L)；由上可知，加盐酸0.2 L时开始有气体产生，到0.3 L时气体达到最大值且不再变化，故C项正确。
2．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是(　　)
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①②　　　　　　　　 B．①③
解析：选A　图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl
的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比＝＝，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比：＝＝，④不正确。
设计实验方案，区别碳酸钠和碳酸氢钠固体、将有关内容填入表2－5。
表2－5　区别碳酸钠和碳酸氢钠的实验实验方案
苏教版要求学生设计实验区别Na2CO3和NaHCO3，而人教版实验给出了区别二者的具体实验方法。
Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。
该实验知识迁移到高考中：Na2CO3、NaHCO3的鉴别及Na2CO3、NaHCO3混合物中质量分数的测定。
判断下列描述的正误。
(1)(2013·福建高考T10－B)用加热分解的方法区分Na2CO3、NaHCO3两种固体(　　)
(2)(2011·北京高考T11A)用下面实验方案测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数：取a g该混合物充分加热，减重b g。(　　)
答案：(1)√　(2)√
1．向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中分别逐滴加入稀盐酸，实验现象相同吗？反应原理相同吗？
提示：不同；向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，反应开始阶段无现象，后随稀盐酸的加入而产生气泡。反应原理为：CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑；向NaHCO3溶液中逐滴加入稀盐酸，立即产生大量的气泡，反应原理为：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。
2．如何除去Na2CO3溶液中的少量NaHCO3杂质？
提示：向溶液中滴加适量NaOH溶液。
3．取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量的稀H2SO4反应，将逸出的气体用碱石灰吸收，增重b g，该方案能否测定混合物中Na2CO3的质量分数？
提示：不能；原因是碱石灰增加的质量为反应生成CO2和溶液中挥发出来水蒸气的质量，因此，不能通过数据准确计算出Na2CO3的质量分数。
4．取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得到b g固体，该方案能否测定混合物中Na2CO3的质量分数？
提示：能；沉淀的质量即为BaCO3的质量，根据BaCO3和原混合物的总质量可列式求出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。
“套管实验”的应用
“套管实验”是将一支较小的试管装入另一支较大的试管中，经组装来完成较多仪器的实验，因其具有许多优点，已被广泛应用于化学实验中。如Na2CO3、NaHCO3的热稳定比较实验：
b中的澄清石灰水变浑浊，而a中不变浑浊，证明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。
(1)Na2O2与水反应是否放热的实验：
将胶头滴管中的水滴入小试管中，若烧杯中的水中有气泡冒出，则证明Na2O2与水的反应是放热反应。
(2)铜与浓硝酸反应的实验：
以“钠及钠的化合物间的转化”为载体串联钠的相关知识
高考载体(2009·北京高考T12改编)　　由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。
[知识串联设计]
(1)若A为金属钠，则E为________，A与水反应的离子方程式为________________。
(2)若A为过氧化钠，则E为________，A与水反应的化学方程式为________________。
(3)过氧化钠是碱性氧化物吗？过氧化钠中阴、阳离子个数比是1∶1吗？
(4)A不论是Na2O还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是________，物质D是________。
(5)向B(NaOH)溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：___________________，______________________。
(6)如何通过实验的方法鉴别同浓度的C、D溶液？
答案：(1)H2　2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(2)O2　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)不是碱性氧化物　不是1∶1，而是1∶2。
(4)Na2CO3　NaHCO3
(5)不相同　足量CO2时：OH－＋CO2===HCO
少量CO2时：2OH－＋CO2===CO＋H2O
(6)方法一：分别滴加BaCl2(或CaCl2)溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液，无沉淀生成者为NaHCO3溶液。
方法二：分别测量同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的pH，pH大者为Na2CO3溶液，pH小者为NaHCO3溶液。
方法三：分别向同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中逐滴加入同浓度的稀盐酸，开始即产生气泡的为NaHCO3溶液，开始无气泡，过一段时间再产生气泡的为Na2CO3溶液。
1．下列各组物质与其用途的关系不正确的是(　　)
A．过氧化钠：供氧剂
B．纯碱：治疗胃酸过多的一种药剂
C．小苏打：发酵粉主要成分
D．明矾：净水剂
解析：选B　过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，所以过氧化钠可作供氧剂，A正确；纯碱即碳酸钠，有较强的碱性，不能治疗胃酸过多，可用碳酸氢钠或氢氧化铝治疗，B错误；小苏打是碳酸氢钠，受热易分解生成二氧化碳，可用于发酵粉，C正确；明矾水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体具有吸附性，可以吸附悬浮物质，起净水作用，D正确。
2．(2014·通州模拟)从实验的安全考虑，下列四种演示金属钾与水反应现象的装置或操作较为合理的是(　　)
解析：选B　K与水反应比钠与水反应更加剧烈，C、D易爆炸，而A易燃烧。
3．(2014·海安中学模拟)测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的实验方案不合理的是(　　)
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
解析：选C　NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量，A合理；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以b g固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量，B合理；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，不能测定含量，故C不合理；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的离子方程式为CO＋Ba2＋===BaCO3↓、HCO＋OH－＋Ba2＋===H2O＋BaCO3↓，因此最后得到的固体是BaCO3，可以计算出Na2CO3质量，D合理。
4．(2014·南通中学模拟)NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是(　　)
A．NaHCO3 受热分解的方程式为： 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
B．25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
C．电解饱和氯化钠溶液的方程式为：2NaCl2Na＋Cl2↑
D．图中所示转化反应都是氧化还原反应
解析：选A　A项，正确。B项，25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，错误。C项，钠应在无水状态下制备，错误。D项，NaCl→NaHCO3→Na2CO3，这两步转化中元素的化合价没有变化，是非氧化还原反应，错误。
5．(2014·徐州一中模拟)下列化学实验事实及其解释不正确的是(　　)
A．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B．钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠反应，且钠比煤油密度大、煤油可以隔绝空气
C．用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠在空气中生成的Na2O会与水和二氧化碳反应
解析：选A　A项，NaHCO3在溶液中不能分解，颜色加深是由于加热促进水解，错误。
6．(2014·天一中学模拟)如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是(　　)
A．Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶1
B．反应①的离子方程式为：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．反应③最多能产生0.05 mol O2
D．①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小：①>②>③
解析：选C　Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶2，A不正确；B中没有配平，不正确；C正确，D不正确，①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从大到小应该是②＝③>①，答案选C。
7．(2014·金陵中学模拟)将a L(标准状况)CO2通入100 mL 3 mol·L－1 NaOH溶液中，下列各项为通入CO2过程中溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是(　　)
A．a＝3.36时，CO2＋2OH－===CO＋H2O
B．a＝4.48时，2CO2＋3OH－===CO＋HCO＋H2O
C．a＝6.72时，CO2＋OH－===HCO
D．a＝8.96时，3CO2＋4OH－===CO＋2HCO＋H2O
解析：选D　氢氧化钠的物质的量为0.3 mol。二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液有两个极端反应：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、NaOH＋CO2===NaHCO3。当通入3.36 L(STP)二氧化碳气体时恰好生成碳酸钠，当通入6.72 L(STP)二氧化碳气体时恰好生成碳酸氢钠。A、C正确；若通入二氧化碳气体4.48 L(STP)，则生成碳酸钠和碳酸氢钠，二氧化碳与氢氧化钠物质的量比为2∶3，B正确；当通入二氧化碳气体8.96 L(STP)时，二氧化碳过量，生成碳酸氢根离子，D错误。
8．(2014·如东中学模拟)向某碳酸钠溶液中逐滴加1 mol·L－1的盐酸，测得溶液中Cl－、HCO的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示，其中n2∶n1＝3∶2，则下列说法中正确的是(　　)
A．Oa段反应的离子方程式与ab段反应的离子方程式相同
B．该碳酸钠溶液中含有1 mol Na2CO3
C．b点的数值为0.6
D．b点时生成CO2的物质的量为0.3 mol
解析：选C　注意审题，向某碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，考虑到应该有以下两个依次进行的反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3 ①；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑②。再分析溶液中Cl－、HCO的物质的量随加入盐酸体积的关系图，可见Cl－的量一直在增加，而HCO开始和Cl－的量增加相同，到加入a L盐酸时，HCO的量随着盐酸的加入在减少，说明这时开始发生反应②，A错误。加入a L盐酸时，此时溶液中Na2CO3恰好反应完，从图中可知物质的量n(Cl－)＝n(HCO)＝0.5 mol，由反应①可知Na2CO3的物质的量应为0.5 mol，B错误。再接着分析加入b L盐酸时，物质的量n(Cl－)∶n(HCO)＝3∶2，由反应②可知道增加了0.1 mol Cl－就会减少0.1 mol的HCO，所以此时n(Cl－)＝0.6 mol，n(HCO)＝0.4 mol，所以此时加入盐酸的体积为0.6 L，C正确。由反应②可计算反应0.1 mol的HCO应该生成0.1 mol的CO2气体，所以D错误。
9．(2014·苏北四市模拟)已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。(提示：碱石灰是生石灰与氢氧化钠的混合物，可以吸收水和二氧化碳)
主要实验步骤如下：① 按图组装仪器，并检验装置的气密性
②将10.0 g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到20.0 g
④从分液漏斗滴入6 mol·L－1的硫酸，直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓缓通入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到22.0 g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为22.2 g
请填空和回答问题：
(1)装置中干燥管B的作用________________________。如果没有连接该干燥管，测试的结果________________________(填偏高、偏低或不变)。
(2)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果________(填偏高、偏低或不变)。
(3)步骤⑤的目的是________________________，如果没有进行步骤⑤的操作，测试的结果________________(填偏高、偏低或不变)。
(4)试样中纯碱的质量分数为________________________。
解析：(1)U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的二氧化碳，但空气中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U型管，对结果产生误差，空气中的水和二氧化碳进入装置，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大的，所以结果会偏大。
(2)由于盐酸具有挥发性，也会随着二氧化碳进入U型管，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大的，所以结果会偏大。
(3)由于反应后锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U型管；没有步骤⑤，有残留的CO2没有吸收，测试结果偏低。
(4)设需要碳酸钠的质量为x则：
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
106　　　　　　　　　　　　　　44
22.2－20.0
列比例式：＝
解得x＝5.3 g；
所以试样中纯碱的质量分数为×100%＝53.0%。
答案：(1)防止空气中的CO2和H2O进入U型管中　偏高
(3)把反应中的CO2全部导入U型管中　偏低
10．(2014·镇江模拟)镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。某学校课外兴趣小组从海水晒盐后的盐卤(主要含Na＋、Mg2＋、Cl－、Br－等)中模拟工业生产来提取镁，主要过程如下：
回答下列问题：
(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是________________________________________。
(2)从过程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2 ，除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入到盛有________溶液的烧杯中，充分搅拌后经________、________(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。
(3)下图是该兴趣小组设计进行过程③的实验装置图：
其中装置A的作用是___________________________________________________。
(4)写出过程④中发生反应的化学方程式________________________________。
解析：(1)从原料的来源和成本考虑；(2)因为Mg(OH)2比Ca(OH)2更难溶，发生反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；(3)利用浓盐酸的挥发性和浓硫酸的吸水性来制取干燥的HCl气体，从而保证装置B中的HCl气氛；(4)为电解熔融MgCl2的反应。
答案：(1)石灰乳原料丰富，成本低
(2)MgCl2(或氯化镁)　过滤　洗涤
(3)制备干燥的HCl气体
(4)MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
11．(2014·扬州中学模拟)某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3，装置如图所示(气密性已检验，部分夹持装置略)：
(1)D中产生NaHCO3的化学方程式是________________________________________。
(2)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用________________________。
(3)当D中有大量白色固体析出时，停止实验，将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分，实验小组设计方案如下(称取一定质量的固体，配成1 000 mL溶液作为样液，其余固体备用)：
①方案1：取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合，出现白色沉淀。
实验小组对现象产生的原理进行分析，认为该方案不合理，理由是____________。
②方案2：取样液与BaCl2溶液混合，出现白色沉淀并有气体产生。
实验小组认为固体中存在NaHCO3，其离子方程式是________________________。
该小组认为不能确定是否存在Na2CO3，你认为该结论是否合理？_________________。
③方案3：利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线，如下图所示。
a．根据A点坐标得到的结论是_________________________________________。
．根据B点坐标，计算残留固体中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝________________。(残留率＝×100%)
通过上述实验，该小组认为，可以向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2制备NaHCO3。
解析：A装置中反应制备CO2，其中有杂质HCl、H2O(g)，B装置既减少CO2的溶解，又能吸收HCl，C装置干燥CO2，D装置制备碳酸氢钠。(3)Na2CO3和NaHCO3都能和Ca(OH)2反应生成白色沉淀，方案1不合理，方案2 Na2CO3和BaCl2反应有白色沉淀，NaHCO3和BaCl2反应有白色沉淀和气体，因此可以确定NaHCO3存在，但不能确定Na2CO3的存在。方案3在温度为180 ℃时，残留率正好符合NaHCO3完全分解的计算，B点根据差量法进行计算，设原来有100克NaHCO3，反应后剩余80克，减少20克是CO2和H2O的质量，列方程组计算。
答案：(1)Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
(2)CO2在水中存在平衡：CO2＋H2O??H2CO3??HCO＋H＋，H2SO4存在时，可使上述平衡向左移动，从而减少CO2在水中的溶解，同时吸收挥发出来的HCl气体
(3)①Na2CO3和NaHCO3都能跟Ca(OH)2溶液发生反应生成白色沉淀，无法确定固体的成分中是否为NaHCO3。
②2HCO＋Ba2＋===BaCO3↓＋CO2↑＋H2O　合理
③a.白色固体为NaHCO3
．71∶42(或1.69)
12．(2014·姜堰中学模拟)某化学研究性学习小组对Na2CO3和NaHCO3的混合溶液的组成进行探究。取20.00 mL该混合溶液不断加入1.00 mol/L的稀盐酸，加入盐酸的体积和产生的现象见下表：
反应阶段 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
盐酸体积V/mL 0<V≤10.0 10.040.0
溶液现象 无气体 产生气体 无气体
则混合溶液中c(HCO)为(　　)
A．0.50 mol/L
B．1.00 mol/L
C．1.50 mol/L
D．2.00 mol/L
解析：选B　由表中可知当加入的盐酸为10 mL时，没有气体产生，若超过10 mL产生了气体说明10 mL时发生的反应是溶液中的CO转化为HCO，根据盐酸的用量1×0.01＝0.01 mol，可以计算出生成的HCO为0.01 mol，分析反应Ⅱ和Ⅲ两个阶段可以得到加入盐酸40 mL时溶液中的HCO完全反应生成了气体，除去前面转化CO消耗的盐酸，所以与HCO反应生成气体的盐酸是30 mL，根据方程式可以计算出HCO的物质的量为1×0.03＝0.03 mol，这些HCO包含了反应生成的HCO，除去这一部分生成的溶液中原有的HCO为0.03－0.01＝0.02 mol，c(HCO)＝＝1.00 mol/L。
13．(2014·新海高级中学模拟)现有3.58 g Na2CO3和NaHCO3的固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加80.0 mL 1.0 mol/L盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为896 mL(设气体全部逸出，下同)。回答下列问题：
(1)其中________________过量。
(2)固体混合物中Na2CO3 和NaHCO3的物质的量之比为________________________。
(3)取x g上述Na2CO3 和NaHCO3的固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加40.0 mL 1.0 mol/L 盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为448 mL，则x的值可能为________________。
(4)取x g上述Na2CO3 和NaHCO3的固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加40.0 mL 1.0 mol/L 盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为y mL，当2.864≤x＜14.32时，y与x的函数关系式是y＝________。
解析：(1)相同质量的Na2CO3和NaHCO3，Na2CO3消耗的盐酸的量比较多，所以假设3.58 g都为Na2CO3，则完全与盐酸反应，需要盐酸的物质的量n＝3.58/106×2＝0.067 5 mol，而80.0 mL 1.0 mol/L 盐酸中HCl的物质的量为0.08 L×1.0 mol/L＝0.08 mol，所以盐酸过量；(2)设Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为a和b，则106a＋84b＝3.58，a＋b＝0.896/22.4，联立可以解得a＝0.01 mol，b＝0.03 mol，故固体混合物中Na2CO3 和NaHCO3的物质的量之比为：1∶3；(3)反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为448 mL，即二氧化碳的物质的量为0.448/22.4＝0.02 mol，所以有两种可能，一种是x g该混合物全部反应，即设x g中，Na2CO3 和NaHCO3的物质的量分别为a和3a，则4a＝0.02，所以a＝0.005 mol，即x＝106×0.005＋84×0.015＝1.79 g，第二种可能是盐酸不足量，则溶液中的溶质为氯化钠和碳酸氢钠，设该固体中Na2CO3 和NaHCO3的物质的量分别为a和3a，根据钠元素和碳元素的守恒可以知道2a＋3a＝0.04×1＋a＋3a－0.02，即a＝0.02,3a＝0.06，所以x＝106×0.02＋84×0.06＝7.16 g；(4)取x g上述Na2CO3和NaHCO3的固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加40.0 mL 1.0 mol/L 盐酸，盐酸的物质的量为0.04 mol，设Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为a和3a，则x＝106×a＋84×3a＝358a，所以a＝x/358，当反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为y mL，当2.864＝x时，则盐酸刚好完全被消耗，生成的气体最多，随着x的量的不断增加，盐酸不足，即部分碳酸氢钠没有反应，生成的气体越来越少，直到x＝14.32，不再生成气体，根据：Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl，可以知道该步反应消耗的盐酸为a mol，生成了a mol NaHCO3，所以NaHCO3的物质的量为4a mol，而剩余盐酸的物质的量(0.04－a)mol，根据：NaHCO3＋HCl===CO2↑＋H2O＋NaCl可以知道生成CO2的物质的量为(0.04－a)mol，即y与x的函数关系式是y＝(0.04－a)×22.4×1 000＝(0.04－x/358)×22.4×1 000＝896－11 200x/179。
答案：(1)盐酸　(2)1∶3　(3)1.79或7.16
(4)896－62.57x(或896－11 200x/179)
第二单元从铝土矿到铝合金
明考纲要求 理主干脉络
1.了解铝的主要性质及应用。
2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。
铝的性质与制备
1．铝的物理性质及用途
物理性质 状态 色泽 密度 熔点 沸点 硬度 导电、导热性 延展性
固态 银白色 2.7 g·cm－3 660.4 ℃ 2 467 ℃ 较小 很好 良好
用途 纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等
2．铝的原子结构和存在
铝位于元素周期表中第三周期第ⅢA，原子结构示意图为○
。铝在地壳中含量丰富，仅次于氧，自然界中的铝全部以化合态存在。
3．铝的化学性质
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：
②2Al＋3Cl22AlCl3
④2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
4．从铝土矿中提取铝
(1)工艺流程：
(2)反应原理：
①Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，
②NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，
③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O，
④2Al2O34Al＋3O2↑。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)铝制餐具可长时间存放两性或碱性食物。(　　)
(2)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为Al＋2OH－===AlO＋H2↑。(　　)
(3)铝的还原性强，易在空气中锈蚀，所以铝制品的使用时间很短。(　　)
(4)铝的导电性强，且价格低廉，常用于制造电线、电缆。(　　)
(5)用铝粉和氧化镁的粉末混合共热可冶炼出镁。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
2．将下列物质及其用途用“——”连接起来。
①Al　　　　　　　　A．治疗胃酸过多
B．门窗合金、飞机材料
C．耐火材料
答案：①－B　②－D　③－A　④－C
3．金属铝的化学性质活泼，能与酸反应，常温下为什么能用铝制槽车来储运浓硫酸？
提示：常温下，浓H2SO4能使铝“钝化”，故可用铝制品盛装浓H2SO4。
4．铝的化学性质活泼，为什么铝制品有较好的抗腐蚀性能？
提示：铝在常温下易被空气中的O2氧化，表面形成一层致密的氧化物薄膜，起保护作用。
5．工业上用电解熔融Al2O3冶炼铝而不采用电解AlCl3的方法，原因是什么？
提示：原因是AlCl3属于共价化合物，熔融状态下不导电。
6．铝土矿的主要成分是Al2O3，此处还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，从铝土矿中提纯净Al2O2的工艺流程如下：
讨论回答下列问题：
(1)写出①、②中可能发生反应的离子方程式：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(2)步骤②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：_______________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(2)Al(OH)3能溶于强碱溶液而不溶于氨水，用氨水不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离
一、铝与酸、碱反应的计算方法
铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式为：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
从化学方程式可以看出，Al与酸、碱反应时生成H2的实质是：AlA，所以不论是Al与酸还是与碱反应，Al与产生H2的关系均是：2Al～3H2。
(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为＝。
(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气的体积比为＝。
(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，若产生氢气的体积比为<<，则必定是：
①铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；
②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而氢氧化钠过量。
1.铝是中学化学阶段常见既能与酸、又能与碱反应放出H2的金属，依据这一特殊性质，回答下列问题：
(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。
(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是________。
(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。
2．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol/L的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为(　　)
A．5.4 g　　　　　　 B．3.6 g
二、铝热反应及应用
(1)原理：高温下铝将较不活泼的金属从其氧化物中还原出来。
(2)实验装置：铝粉还原氧化铁的实验装置：如图所示。
(3)反应特点：
①高温条件；
②剧烈燃烧，放出大量的热；
③新生成的液态金属单质易与Al2O3(固态)分离。
(4)引燃剂和铝热剂：
①引燃剂：镁条、氯酸钾。
②铝热剂：铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的混合物。
铝热反应常用于冶炼难熔金属，如V、Cr、Mn等；焊接钢轨等。
不能利用铝热反应冶炼活泼性比Al强的金属。如Al与MgO高温下不反应。,3.某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：
物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462
沸点/℃ 2 467 2 980 2 750
(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为________________________________________。
(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填序号)。
A．浓硫酸　　　　　　　 B．稀硫酸
D．氢氧化钠溶液
[答案专区]
1.解析：(1)等质量的两份铝，分别与足量的HCl、NaOH溶液反应，产生H2的量相等。
(2)等物质的量的HCl和NaOH(均设为6 mol)，与足量的Al反应，依据反应的化学方程式可知，生成H2的物质的量之比为：3 mol∶3 mol×3＝1∶3。
(3)足量的Al分别与一定量的盐酸，NaOH溶液反应，若产生H2的量相等(均设为3 mol)，则消耗HCl和NaOH的物质的量之比为6 mol∶2 mol＝3∶1。
答案：(1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1
2.解析：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，由化学方程式可知，若在等物质的量的盐酸和NaOH溶液中分别加入足量铝，反应时产生H2的体积之比为1∶3，现在产生H2的体积之比为　　 1∶2，说明铝粉的量相对于盐酸来说是过量的，相对于NaOH来说是不足量的，所以与盐酸反应的铝粉质量为2.7 g，与NaOH反应的铝粉质量为5.4 g。答案：A3.解析：(1)这种解释是合理的，它体现了铝热反应的特点之一——放热较多，并且结合了表格中提供的熔点数据。
(2)证明某固体是不是含有铝，只要加入足量的NaOH溶液即可，若含有铝，则固体部分溶解，有气泡产生。相应的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(3)铁铝熔融物在一定条件下与浓硫酸或稀硝酸反应，会产生有毒气体，而且消耗的两种酸量又多；熔融物中铁不能与氢氧化钠溶液反应，故最好选用稀硫酸。
答案：(1)合理　(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑　(3)B
铝的氧化物与氢氧化物
(1)化学性质：
属于两性氧化物，写出下列反应的离子方程式：
熔点很高，是一种较好的耐火材料，天然产刚玉的成分是Al2O3，还可制作各种宝石。
2．氢氧化铝
(1)白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。
(2)化学性质：
①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O；
②Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；
③2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
①向铝盐溶液中加入氨水，离子方程式为：
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
②向偏铝酸盐溶液中通入足量CO2，离子方程式为：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
3．明矾净水原理
明矾的化学式为：KAl(SO4)2·12H2O，其净水的原理涉及到的离子方程式表示为：Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
1.判断下列描述的正误。(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2013·江苏高考)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体的离子方程式：Al3＋＋3H2O===Al(OH)3↓＋3H＋。(　　)
(2)(2013·全国大纲卷)明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO恰好完全沉淀的离子方程式：2Ba2＋＋3OH－＋Al3＋＋2SO===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓。(　　)
(3)(2012·江苏高考)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3。(　　)
(4)(2011·江苏高考)向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO。(　　)
(5)(2009·江苏高考)a.(Al)、b.(Al2O3)、c.[Al(OH)3]可实现转化。(　　)
(6)(2008·江苏高考)AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√
2．有下列物质：①Al　②Al(OH)3　③Na2CO3　④NaHCO3
⑤Al2O3　⑥(NH4)2CO3
既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的有：____________。
答案：①、②、④、⑤、⑥
3．实验室常用Al2(SO4)3与氨水反应制备Al(OH)3，为什么不使用NaOH溶液？
提示：Al(OH)3能溶于过量NaOH溶液而不溶于过量氨水，故不使用NaOH溶液。
利用“含铝化合物的转化关系”解答问题的策略
1．Al3＋、AlO、Al(OH)3的转化关系
(1)制取Al(OH)3：
①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
②AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
(2)判断离子共存问题：Al3＋与OH－及AlO、CO、S2－等弱酸根阴离子或AlO与H＋、HCO以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
(3)鉴别(利用滴加试剂顺序不同，现象不同)：
①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。
②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。
(4)分离提纯：
①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。
②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。
③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3＋与其他金属阳离子。
1.[双选题](2014·镇江模拟)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是(　　)
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为氧化铁
C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
2．(2014·郑州模拟)下列除去杂质的方法不正确的是(　　)
A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO
3．甲、乙、丙三位同学用铝屑、稀H2SO4、NaOH溶液设计了制取Al(OH)3的三种实验方案：
甲同学：AlAl2(SO4)3Al(OH)3
乙同学：AlNaAlO2Al(OH)3
从节省原料的角度分析，上述三个实验方案中哪种为最佳方案？并指明理由。
[答案专区]
1.解析：试剂X只能是氢氧化钠溶液，不能是盐酸；反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3；电解氧化铝制铝的反应是氧化还原反应。
2.解析：Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。
3.答案：丙同学的方案为最佳方案。理由是制取相同量的Al(OH)3[如2 mol Al(OH)3]。甲同学需用2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH；乙同学需用：2 mol Al、2 mol NaOH、1 mol H2SO4；丙同学需用：2 mol Al、1.5 mol NaOH、0.75 mol H2SO4。
数形结合解答Al(OH)3的图像题
1．四个基本图像
(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像
操作 向可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量
现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
离子方程式 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像
操作 向偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 向稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量
现象 立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失 无沉淀(有但即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失
离子方程式 AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋=== Al3＋＋3H2O AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
2.拓展图像
(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图1所示。
(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图2所示。
(3)向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液(即将Mg、Al溶于过量盐酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至过量，图像如图3所示。
(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液，后加入盐酸(NaOH与盐酸的物质的量浓度相等)，沉淀图像如图4所示。
1．(2012·安徽高考)已知室温下，Al(OH)3的Ksp或溶解度远大于Fe(OH)3。向浓度均为0.1 mol·L－1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中，逐滴加入NaOH 溶液。下列示意图表示生成Al(OH)3的物质的量与加入NaOH溶液的体积的关系，合理的是(　　)
解析：选C　由题中信息可知，滴入NaOH溶液，起始时生成Fe(OH)3沉淀，因此起始时不会生成Al(OH)3沉淀，A、B、D项错误；当滴入一定体积的NaOH溶液后才能生成Al(OH)3沉淀，当Al3＋全部沉淀后，加入过量的NaOH，Al(OH)3沉淀全部溶解，C项正确。
2．[双选题](2014·南师附中模拟)向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4 mol·L－1的NaOH溶液，若产生0.78 g白色沉淀，则加入NaOH溶液的体积可能为(　　)
A．3 mL　　　　　　　　 B．7.5 mL
D．27.5 mL
解析：选BD　法一：把该题的信息转化为图像，用图像法求解，如图所示：
当生成沉淀0.01 mol时需NaOH 0.03 mol或需NaOH 0.11 mol，显然B、D项符合题意。
法二：已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，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：一是氢氧化钠不足，二是氢氧化钠过量。
由两者反应的离子方程式知Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
当碱的量不足时，则V(NaOH)＝ L＝0.007 5 L＝7.5 mL；当碱过量时，则V(NaOH)＝ L＝0.027 5 L＝27.5 mL。
3．(2014·新海高级中学模拟)某溶液中可能含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、CO、SO、NO中的几种。①若加入锌粒，产生无色无味的气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示。则下列说法正确的是(　　)
A．溶液中的阳离子只有H＋、Mg2＋、Al3＋
B．溶液中n(NH)＝0.2 mol
C．溶液中一定不含CO，可能含有SO和NO
D．n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1∶1
解析：选B　由①知溶液中一定含有H＋，一定没有CO、NO，由②知溶液中一定含有Mg2＋、Al3＋，由图像可知溶液中还一定含有NH，且n(NH)＝0.7 mol－0.5 mol＝0.2 mol，n(H＋)＝0.1 mol，n(Al3＋)＝0.8 mol－0.7 mol＝0.1 mol，沉淀Al3＋、Mg2＋共消耗0.4 mol OH－，其中沉淀Al3＋消耗0.3 mol OH－，沉淀Mg2＋消耗0.1 mol OH－，根据Mg2＋～2OH－，可得n(Mg2＋)＝0.05 mol，故只有选项B正确。
以“铝土矿中提取铝”为载体串联铝元素单质及其化合物的性质
高考载体(2009·福建高考T24)
　从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：
[知识串联设计]
(1)流程甲中加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为___________________________
__________________________________。
(2)流程乙中加入烧碱后生成AlO的离子方程式为___________________________
________________________________。
(3)铝在生产生活中的用途非常广泛，请列举一例并说明利用了铝的何种性质？________________。
(4)电解氧化铝制铝的化学方程式为______________________________________。
电解时为什么要加入冰晶石？___________________________________________。
(5)铝锅不宜长时间存放酸性或碱性食物的原因是什么？
________________________________________________________________________。
试分别写出Al与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式：___________________________，
________________________________________________________________________。
(6)流程甲中滤液B的成分是什么？往滤液B中加入过量烧碱的目的是什么？能否用氨水代替NaOH溶液？
________________________________________________________________________。
(7)流程乙中滤液Y的主要成分是什么？能否将CO2更换为盐酸？
________________________________________________________________________。
答案：(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)铝的用途广泛，如：用铝合金可以制造飞机、汽车等(利用铝的密度小)；可以制导线(利用铝的导电性)；可以制炊具(利用铝的导热性)；可以冶炼难熔金属(利用铝的还原性)等。
(4)2Al2O34Al＋3O2↑
由于Al2O3的熔点很高，直接加热使其熔化需要消耗大量能量，在氧化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，能使氧化铝熔化温度降低，从而减少了电解过程中能量的消耗。
(5)铝锅表面的氧化物膜及铝均能与酸、碱反应而被腐蚀。
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(6)滤液B的成分是AlCl3、FeCl3及过量的HCl；加入过量NaOH溶液的目的是分离Al3＋和Fe3＋，反应的离子方程式分别为：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓。
不能用氨水代替NaOH溶液，原因是Al(OH)3不溶于氨水不能分离Al3＋和Fe3＋。
(7)滤液Y的主要成分是NaAlO2和过量的NaOH，不能用盐酸替换CO2，原因是Al(OH)3能溶于过量盐酸中。
1．(2014·沭阳高级中学模拟)用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是(　　)
①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液
A．①⑥⑤③　　　　　　　　 B．②③④③
C．②③⑤③
D．①③⑤③
解析：选B　镁、铝都能与酸反应，但铝可溶于强碱溶液，所以可加入烧碱溶液溶解，过滤后可得到NaAlO2溶液，在反应后的滤液中可通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀，经过滤、洗涤可得到纯净的氢氧化铝，所以正确顺序为②③④③。
2．(2014·徐州一中模拟)下表中各组物质不能实现如图转化的是(　　)
A AlCl3 Al Al(OH)3
B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2
C CO2 NaHCO3 Na2CO3
D CO2 (NH4)2CO3 NH3
解析：选A　A中铝和氢氧化钠反应只能生成偏铝酸钠。故选A。
3．(2014·淮阴中学模拟)利用下图装置做铝热反应实验。下列说法不正确的是(　　)
A．该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
B．该反应会产生高温、发出强光
C．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属
D．若反应中转移3 mol电子，则消耗氧化剂的物质的量是1 mol
解析：选D　A项，Al与Fe2O3在高温条件下反应，生成Fe和Al2O3，正确；B项，铝热反应会放出大量的热，产生高温、发出强光，正确；C项，铝热反应可以生成金属单质，利用铝热反应可冶炼某些金属，正确；D项，铁元素的化合价从＋3价降低到0价，因此1 mol氧化铁在反应中得到6 mol电子，若反应中转移3 mol电子，则消耗氧化剂的物质的量是0.5 mol，错误。
4．(2014·盐城中学模拟)铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法错误的是(　　)
A．①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作
B．a、b中铝元素的化合价相同
C．③中需要通入过量的氨气
D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝
解析：选C　加入盐酸，氧化铝和氧化铁溶解，生成氯化铁和氯化铝，二氧化硅不溶解，过滤即可除去。加入过量的氢氧化钠，生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠，过滤除去氢氧化铁。向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2气体，即生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝分解得到氧化铝，氧化铝电解得到单质铝，所以只有选项C是错误的，其余都是正确的。
5．(2014·姜堰中学模拟)下列是Al元素随溶液的酸碱性变化的图像，正确的是(　　)
解析：选B　根据化学方程式，1 mol铝离子与 3 mol氢氧根离子反应生成1 mol氢氧化铝沉淀，1 mol氢氧化铝沉淀与1 mol氢氧根离子反应生成1 mol偏铝酸根离子。
6．(2014·句容高级中学模拟)实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合配成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是(　　)
A．Fe2O3和MnO2
B．MnO2和V2O5
C．Cr2O3和V2O5
D．Fe3O4和FeO
解析：选AD　9 g铝粉可以提供1 mol电子，则氧化物中的金属元素每得到1 mol电子对应生成金属的质量就应该是18 g。三价Fe得到1 mol电子对应生成Fe的质量为18.7g，四价Mn得到1 mol电子对应生成Mn的质量为13.8 g，故A项正确。五价V得到1 mol电子对应生成V的质量为10.2 g，三价 Cr得到1 mol电子对应生成Cr的质量为17.3 g, B、C两项即使9 g铝粉全部反应，所得金属单质的质量也不到18 g，故错误。Fe3O4中的铁元素得到1 mol电子对应生成Fe的质量为21 g，二价Fe得到1 mol电子对应生成Fe的质量为28 g，当铝粉过量、Fe3O4和FeO不足时， D项正确。
7．下列各组物质，不能按
(“―→”表示反应一步完成)关系转化的是(　　)
选项 a b c
A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3
B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2
C Al Al(OH)3 Al2O3
D MgCl2 Mg(OH)2 MgO
解析：选C　各选项中物质间的转化为：A项，Al2O3NaAlO2Al(OH)3；B项，AlCl3Al(OH)3NaAlO2；D项，MgCl2Mg(OH)2MgO；C项中，Al不能一步转化成Al(OH)3。
8．(2014·丹阳中学模拟)把铝粉和某铁氧化物xFeO·yFe2O3粉末配成铝热剂，再分成两等份。一份在高温下恰好完全反应后，再与足量盐酸反应；另一份直接放入足量的烧碱溶液中充分反应。前后两种情况下生成的气体质量比是8∶11，则xy为(　　)
解析：选D　设生成气体的质量为8 g和11 g，则根据第二份的实验，铝和烧碱反应生成气体为11 g，则铝的物质的量为11/3 mol，而第一份中由于铝粉与铁的氧化物恰好完全反应，所以后面是置换出来的铁与盐酸反应生成的氢气，根据方程式计算，生成8 g氢气，需要铁为4 mol，而在铝热反应中，铝失电子，铁的氧化物中的铁元素得电子，可以列出方程式为：x＋2y＝4,11＝x×2＋2y×3；计算可得x＝1，y＝1.5，所以xy＝2∶3。
9．(2014·常州中学模拟)向明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量。
(1)写出可能发生的有关反应的化学方程式。
________________________________________________________________________。
(2)在图中，纵坐标表示生成沉淀的物质的量，横坐标表示加入Ba(OH)2的物质的量。试在图中画出当溶液中明矾为1 mol时，生成的每一种沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量变化的曲线(在曲线上标明沉淀的化学式)。
(3)向a L物质的量浓度为M mol/L的明矾溶液中滴加物质的量浓度为n mol/L的Ba(OH)2溶液b L，用含a、M、n的表达式表示：
①当b满足________条件时，沉淀的总物质的量为最大值；
②当b满足________条件时，沉淀的质量为最大值。
解析：(1)当明矾中铝离子恰好形成氢氧化铝沉淀时，反应的化学方程式为2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓；由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以当明矾中SO恰好反应生成硫酸钡白色沉淀时，此时溶液中反应的离子方程式为K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O。
(2)根据反应式2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓可知，当加入1.5 mol氢氧化钡时生成1.5 mol硫酸钡和1 mol氢氧化铝。根据反应式KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O可知，当加入2 mol氢氧化钡时，生成的氢氧化铝又溶解生成偏铝酸钠，此时硫酸钡的沉淀达到最大值。
(3)①根据反应2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓和KAl(SO4)2＋2Ba(OH)2===KAlO2＋2BaSO4↓＋2H2O可知，当沉淀的物质的量最大时明矾与氢氧化钡的物质的量之比为2∶3，则1.5 aM＝nb。
②同样根据反应可知，当恰好生成硫酸钡沉淀时沉淀质量最大，此时明矾与氢氧化钡的物质的量之比为1∶2，则2aM＝nb。
答案：(1)2KAl(SO4)2＋3Ba(OH)2===K2SO4＋3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓
K2SO4＋2Al(OH)3＋Ba(OH)2===2KAlO2＋BaSO4↓＋4H2O
(3)①1.5aM＝nb　2aM＝nb
10．(2014·天一中学模拟)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝两种工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1)流程乙加入烧碱后的离子方程式为___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)固体A的应用_______________________________________________________
________________________________________________________________________(两点)。
(3)滤液D与少量CO2反应的离子方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
向该滤液K中加入足量石灰水的离子方程式为_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)流程乙制氧化铝的优点是所用的试剂较经济，缺点是
________________________________________________________________________。
(5)已知298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝10－11，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱恰使镁离子沉淀完全(溶液中离子浓度小于10－5 mol/L时，认为沉淀完全)，则溶液的pH最小为________。
解析：甲流程中加入酸不溶的固体是二氧化硅，加入过量烧碱后滤液含偏铝酸根离子，通入少量的二氧化碳，生成了碳酸钠和氢氧化铝沉淀。乙流程中加入过量烧碱后，滤液有偏铝酸根离子和硅酸根离子，固体为Fe2O3、MgO，滤液通入过量的二氧化碳后，生成了氢氧化铝沉淀，
(1)氧化铝与过量的碱反应生成了偏铝酸盐和水，二氧化硅在碱性溶液中反应生成了硅酸盐和水。
(2)固体A为二氧化硅，可以制光纤、饰品、制硅、制玻璃等合理即可。
(3)滤液D中含有偏铝酸根离子与少量CO2反应生成了氢氧化铝和碳酸根离子。滤液K中含有碳酸氢根离子与足量石灰水反应生成了碳酸钙沉淀和水。
(4)流程乙制氧化铝的过程中可能会混有二氧化硅杂质。
(5)在298 K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝10－11，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱恰使镁离子沉淀完全，根据溶度积的计算可知溶液的pH最小为11。
答案：(1)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O　SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
(2)光纤、饰品、制硅、制玻璃等合理即可
(3)2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO　HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O
(4) 氧化铝中会混入二氧化硅
11．(2014·苏州中学模拟)某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为45.3 g的该结晶水合物，分别制成溶液。向其中一份逐滴加入NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有气体逸出，该气体有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，加热后共计可收集到2.24 L该气体(标准状况)；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。另一份逐滴加入Ba(OH)2溶液，开始现象类似，但最终仍有白色沉淀；过滤，用稀硝酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体46.6 g。
请回答以下问题：
(1)该结晶水合物中含有的两种阳离子是________和________，阴离子是________________________。
(2)该结晶水合物的化学式是___________________________________________。
(3)假设过程中向该溶液中加入的NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol·L－1，请在下图中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图。
解析：(1)能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3，则水合物中有NH。加入NaOH溶液，先出现沉淀，后沉淀消失，则水合物中有Al3＋，加入Ba(OH)2先出现沉淀，后沉淀部分溶解，没有溶解的沉淀不溶于HNO3说明含SO。
(2)n(SO)＝＝0.2 mol，n(NH)＝＝0.1 mol
根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理：n(NH)＋3n(Al3＋)＝2n(SO)可得，
n(Al3＋)＝(2×0.2 mol－0.1 mol)＝0.1 mol，
该结晶水合物的化学式为NH4Al(SO4)2·12H2O[或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]
(3)Al3＋完全沉淀消耗V(NaOH)＝＝0.060 L＝60 mL，
NH转化为NH3·H2O消耗V(NaOH)＝＝0.020 L＝20 mL，
Al(OH)3完全溶解消耗V(NaOH)＝20 mL。
答案：(1)NH　Al3＋　SO
(2)NH4Al(SO4)2·12H2O[或(NH4)2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]
12．(2014·金陵中学模拟)含MgCl2、AlCl3均为n mol的混合溶液，向其中滴入NaOH溶液至过量。加入NaOH的物质的量与生成沉淀的物质的量的关系正确的是(离子(或物质)沉淀pH见表)
离子 Mg2＋ Al3＋ 物质 Al(OH)3
开始沉淀pH 8.93 3.56 开始溶解pH 8.04
完全沉淀pH 10.92 4.89 完全溶解pH 12.04
解析：选C　根据离子沉淀时pH的数值可知，首先生成氢氧化铝沉淀，但在氢氧化铝还没有完全被溶解之前，镁离子开始形成沉淀。而当镁离子完全沉淀之后，氢氧化铝还没有完全被溶解，据此可知选项C正确，答案选C。
13．(2014·前黄中学模拟)铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
(1)在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：________________(注明试剂、现象)。
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为________________(填代号)。
a．氢氧化钠溶液
．硫酸溶液
．二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、________(填操作名称)、洗涤。
④该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
Fe2＋＋ClO－＋________===Fe(OH)3↓＋C1－＋________________。
(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为________________(填代号)。
解析：(1)①溶液中铁的存在形态是铁离子或亚铁离子，铁离子和KSCN溶液反应显红色。亚铁离子具有还原性，据此可以检验铁元素的存在。即取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素。②滤液B中铝元素以铝离子的形式存在，因此要生成氢氧化铝白色沉淀，需要加入碱液。由于氢氧化铝是两性氢氧化物，能溶解在强碱溶液中，所以最好选择的试剂是氨水，答案选c。③晶体从溶液中析出后，要从溶液中分离出来，需要利用过滤操作完成分离。④在反应中亚铁离子失去1个电子，氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。根据电子得失守恒可知，还原剂亚铁离子与氧化剂ClO－的物质的量之比是2∶1。根据电荷守恒可知，反应物还有水参加，而生成物中还有氢离子生成，所以配平后的离子方程式为2Fe2＋＋ClO－＋5H2O===2Fe(OH)3↓＋ C1－＋4H＋。(2)固体灼烧需要坩埚，由于瓷坩埚中含有二氧化硅，在高温下与氢氧化钠反应，要选择铁坩埚，答案选B。
答案：(1)①取少量滤液B，加入KSCN溶液，若不变红，再加入氯水，仍然不变红，说明滤液B中不含铁元素。
②c　③过滤　④2　1　5H2O 　2　1　4H＋　(2)B
第三单元铁、铜的获取及应用
明考纲要求 理主干脉络
1.了解铁的主要性质及应用。
2．了解铁、铜的重要化合物的主要性质和重要应用。
铁的性质与冶炼
1．铁的物理性质
纯铁具有金属的共性，如具有银白色金属光泽和良好的延展性，是电和热的良导体，具有能被磁铁吸引的特性，纯铁有很强的抗腐蚀能力。
2．铁的化学性质
铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。
(1)与非金属单质的反应：
①与O2的反应：
常温下：铁被腐蚀生成铁锈，其主要成分为Fe2O3。
点燃时：3Fe＋2O2Fe3O4。
②与Cl2的反应：2Fe＋3Cl22FeCl3。
③与S的反应：Fe＋SFeS。
(2)与水的反应：
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(3)与酸的反应：
①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
②与氧化性酸：
遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
(4)与某些盐溶液的反应：
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
3．铁的冶炼
(1)反应原理：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
(2)原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(3)设备：炼铁高炉。
(4)石灰石的作用：
炼铁时石灰石的作用是将脉石转化成炉渣，反应方程式为：CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3。
1.判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2013·新课标全国卷Ⅱ)浓盐酸与铁屑反应的离子方程式：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(　　)
(2)(2011·重庆高考)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同。(　　)
(3)(2012·山东高考)Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应。(　　)
(4)(2012·天津高考)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　)
(5)(2012·重庆高考)铁与硫混合共热生成FeS2。(　　)
(6)铁与CuSO4溶液反应，能置换出铜。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．日常生活中的铁制品为什么易生锈？铁锈的主要成分是什么？
提示：日常生活中的铁制品不纯、常含有碳等杂质。铁制品在潮湿的空气中易发生电化学腐蚀而生锈。铁锈的主要成分是Fe2O3。
3．铁的化学性质活泼，为什么可以用铁罐贮存和运输浓硫酸和浓硝酸？
提示：常温下，铁遇浓H2SO4、浓硝酸发生“钝化”。
4．能否通过化合反应的方法制得FeCl3、FeCl2、Fe(OH)3？若能，写出反应的化学方程式。
提示：能；2Fe＋3Cl22FeCl3,2FeCl3＋Fe===3FeCl2,4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
5．工业炼铁的还原剂是什么？它是如何形成的？(用化学方程式表示)
提示：CO；焦炭先与热空气中的O2反应生成CO2：C＋O2CO2，CO2再与灼热的焦炭反应生成CO：CO2＋C2CO。
铁反应后元素价态的判断方法
(1)铁与弱氧化剂(如：S、I2、H＋、Fe3＋、Cu2＋)等反应所得产物为Fe2＋，铁元素的价态为＋2价，如：Fe＋I2FeI2。
(2)铁与强氧化剂(如：Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3＋，铁元素的价态为＋3价。如2Fe＋3Br2===2FeBr3。
(3)铁在纯氧中燃烧得到的产物为Fe3O4，铁元素的价态为＋2、＋3价。
(4)铁与稀硝酸反应产物的判断：
①当HNO3过量时：
反应原理：Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，
铁元素的存在形式为Fe3＋，铁元素的价态为＋3价。
②当Fe过量时：
反应原理：3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，
铁元素的存在形式为Fe2＋，铁元素的价态为＋2价。
③当<Cu2＋ ，所以铁粉应该先和Fe3＋反应，再和Cu2＋反应，如果有固体剩余，可能是Cu或Cu、Fe的混合物 ，因此溶液中不可能有Fe3＋。A项，溶液不含Fe3＋，正确；B项，三价铁转化为二价铁，正确；C项，溶液中可能含有Cu2＋，可能没有，错误；D项，剩余固体一定有铜，正确。
2．(2014·南菁中学模拟)向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是(　　)
A．该溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe2＋>Cl2
C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质
D．Fe2＋被氧化为Fe3＋
解析：选B　根据现象可判断，加入氯水后，将亚铁离子氧化生成了铁离子，铁离子和SCN－反应使溶液显红色，这说明氯气的氧化性大于铁离子，B不正确，答案选B。
3．(2014·前黄中学模拟)关于FeCl3进行的实验，下列预测正确的是(　　)
选项 实验 预测
A 蒸发FeCl3溶液 得到FeCl3固体
B 在FeCl3、CuCl2混合液中，加入少量Fe粉 一定有H2产生且有Cu析出
C 用FeCl3固体溶于水配制饱和溶液 会有Fe(OH)3沉淀产生
D 在FeCl3溶液中，加入KHCO3溶液 有CO2产生，但无Fe(OH)3沉淀生成
解析：选C　A项，得到的是Fe(OH)3固体，故错；B项，无酸不会有H2产生，故错；D项，发生相互促进水解反应，有CO2产生，也有Fe(OH)3沉淀生成，故错。
4．(2014·镇江一中模拟)硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是(　　)
A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大
解析：选D　A项，碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂，正确；B项，NH4HCO3受热易分解，选择较低温度，正确；C项，(NH4)2Fe(SO4)2如果被氧化会生成三价铁，用KSCN溶液检验变红，正确；D项，(NH4)2Fe(SO4)2冷却结晶析出，说明它的溶解度小，错误。
5．(2014·启东中学模拟)向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的稀溶液中逐渐加入铁粉，c(Fe2＋)的变化如图所示。下列离子方程式错误的是(　　)
A．0～1：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋ NO↑＋2H2O
B．1～2：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
C．2～3：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
D．0～3：3Fe＋2Fe3＋＋2Cu2＋===5Fe2＋＋2Cu
解析：选D　氧化性强弱关系为HNO3>Fe3＋>Cu2＋，A正确，0～1段为铁与硝酸反应生成硝酸铁；B正确，1～2 段内反应为：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；C正确，2～3 段内反应为： Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；D错，因开始为硝酸与铁反应有硝酸的参与。
6．(2014·邗江中学模拟)已知在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋的物质的量浓度之比为4∶2∶1，现加入适量的铁粉，使溶液中的三种离子的物质的量浓度之比为1∶3∶9，则投入的铁粉与原溶液中Cu2＋的物质的量之比为(　　)
A．3∶5　　　　　　　　　　 B．5∶6
解析：选B　因为铁粉先与Fe3＋反应，再与Cu2＋反应，反应后的溶液中还有Fe3＋，说明铁粉没有与Cu2＋反应，只发生一个反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2，设铜离子为x mol，则反应前的Fe3＋、Fe2＋为2x mol、x/2mol，反应后的Fe3＋、Fe2＋为x/3 mol、3x mol，则加入的铁粉为5x/6 mol，故选B。
7．下列中学常见实验的现象或表述正确的是(　　)
A．过量的铁投入一定量的稀硝酸中，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液显血红色
B．制备氢氧化亚铁时，向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁
C．检验红砖中的氧化铁成分，向红砖粉末中加入盐酸，充分反应后取上层清液于试管中，滴加KSCN溶液2～3滴即可
D．向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合液体倒入蒸发皿中加热煮沸一会，然后冷却、过滤，滤纸上的物体为“蓝色固体”
解析：选C　过量的铁粉与一定量的稀硝酸反应最终生成的是Fe2＋，A错误；制备氢氧化亚铁应避免被氧气氧化，向硫酸亚铁溶液中加氢氧化钠溶液时应把胶头滴管的下端插入液面以下且不能搅拌，B错误；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留有的是CuO，D错误。
8．(2014·泰州中学模拟)m g铜、铁与一定量浓硝酸完全反应后，向所得到溶液中加入KSCN溶液无明显变化，将所得气体与3.36 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体能完全被水吸收生成硝酸。若向所得溶液中加入NaOH