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文檔簡介
專題二金屬及其化合物
[考綱展示]
1.了解鈉及其主要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用。
2.了解鐵的性質(zhì)及應(yīng)用,知道從海水中提取鎂的過程。
第一單元鈉、鎂及其化合物[主干知識]一、鈉1.物理性質(zhì)2.化學(xué)性質(zhì)鈉的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:
是活潑金屬,在反應(yīng)中表現(xiàn)出很強的
。(1)與非金屬反應(yīng)(2)與水反應(yīng)①離子方程式:
還原性2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑②鈉與含有酚酞的水反應(yīng)的實驗現(xiàn)象及解釋(3)與酸反應(yīng)離子方程式: ,鈉與酸的反應(yīng)比與水的反應(yīng)更劇烈。(4)與鹽溶液的反應(yīng)先與水反應(yīng)生成堿,再考慮堿與鹽的反應(yīng)。如Na投入CuSO4溶液中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
。3.鈉的制取、保存(1)制取:
。(2)保存:密封保存,通常保存在
或
中。2Na+2H+===2Na++H2↑2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑石蠟油煤油鈉能否保存在CCl4中?提示:不能。因鈉的密度比CCl4的密度小,會浮在液面上,起不到隔絕空氣的作用。二、鈉的重要化合物1.Na2O與Na2O2(1)比較(2)寫出Na2O2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(3)寫出Na2O2與H2O反應(yīng)的離子方程式:
上述兩個反應(yīng)中:①每消耗1molNa2O2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
mol;②每生成1molO2,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
mol。2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑122.碳酸鈉和碳酸氫鈉(1)碳酸鈉(寫離子方程式,下同)(2)碳酸氫鈉(3)轉(zhuǎn)化3.焰色反應(yīng)(1)概念:很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。焰色反應(yīng)屬于
變化,是元素的固有性質(zhì)。(2)操作步驟(3)常見元素的焰色鈉元素:
;鉀元素:
(透過藍色鈷玻璃)。物理黃色紫色能否用澄清石灰水鑒別Na2CO3與NaHCO3?用鹽酸呢?提示:由于二者均能與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,故不能用澄清石灰水鑒別;用鹽酸可以鑒別,向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸,開始發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,無氣體生成,待鹽酸達到一定量時才產(chǎn)生CO2,而向NaHCO3溶液中滴入鹽酸立刻便有氣體產(chǎn)生。三、鎂的提取與性質(zhì)1.海水提鎂往海水中加入貝殼煅燒得到的
,可使鎂元素轉(zhuǎn)化為
富集起來,通過一系列操作,最后電解熔融的MgCl2得到金屬鎂,其反應(yīng)為
。
CaOMg(OH)22.鎂的性質(zhì)鎂的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:
,是較活潑的金屬,在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)較強的
性。還原CO2一定不支持燃燒嗎?金屬鎂著火,能否使用泡沫滅火器滅火?提示:CO2可以與金屬鎂發(fā)生反應(yīng),可以支持金屬鎂等活潑金屬燃燒;泡沫滅火器產(chǎn)生的CO2、H2O等能與金屬鎂反應(yīng),故鎂著火不能使用泡沫滅火器。[自我診斷]1.飽和Na2CO3溶液通入足量CO2時有沉淀析出。(√)2.Na2O2晶體中陰、陽離子個數(shù)比為1∶1。(×)3.金屬鈉非?;顫姡ǔ2捎秒娊怙柡褪雏}水的方法制備。(×)4.等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)時NaHCO3放出的CO2多。(√)5.Na2O、Na2O2、MgO均能與鹽酸反應(yīng),故三者均為堿性氧化物。(×)6.海水提鎂過程中結(jié)晶出的MgCl2·6H2O可在空氣中受熱分解制取無水MgCl2。(×)1.下列對于Na2O、Na2O2的比較中正確的一項是(
)A.Na2O2、Na2O都是鈉的氧化物,都是堿性氧化物B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(與水反應(yīng))的白色固體C.Na2O2在和CO2的反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑D.Na2O2與水反應(yīng)時,消耗1molNa2O2時轉(zhuǎn)移2mol電子解析:A項中Na2O2與酸(如HCl)反應(yīng)除生成鹽(NaCl)和水外,還有O2生成,所以Na2O2不是堿性氧化物;B項中Na2O2是淡黃色固體;C項中Na2O2與CO2反應(yīng)時電子轉(zhuǎn)移關(guān)系為2Na2O2+2CO2===2Na2CO得到2×e-3+O2失去2×e-,Na2O2中-1價O變成了-2價O和0價O2;過氧化鈉的特性及計算D項中Na2O2與H2O反應(yīng)時電子轉(zhuǎn)移關(guān)系為2Na2O2+2H2O===4NaO得到2×e-H+O失去2×e-2↑由方程式可知,有2molNa2O2反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移2mole-,則1molNa2O2與H2O反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mole-。答案:C1.過氧化鈉的強氧化性2.Na2O2與CO2、H2O(g)反應(yīng)的重要關(guān)系(1)氣體體積差的關(guān)系2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2氣體體積差①21ΔV=12Na2O2+2H2O(g)===4NaOH+O2氣體體積差②21ΔV=1(2)先后順序關(guān)系一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物反應(yīng),可視為Na2O2首先與CO2反應(yīng),剩余的Na2O2再與H2O(g)反應(yīng)。(3)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系當(dāng)Na2O2與CO2或H2O反應(yīng)時,每產(chǎn)生1molO2就轉(zhuǎn)移2mol電子。(4)固體質(zhì)量變化關(guān)系①足量過氧化鈉與水、CO2反應(yīng)的計算②足量過氧化鈉與H2、CO和O2反應(yīng)的計算H2+Na2O2===2NaOH(僅是計算關(guān)系)。所以,有ag通式符合(CO)m(H2)n(m=0,1,2,3…,n=0,1,2,3…)的物質(zhì)(包括純凈物和混合物)在氧氣中燃燒,將其通過足量過氧化鈉,反應(yīng)完畢后,固體增重ag。[特別提醒](1)用脫脂棉包裹住過氧化鈉,滴加少量水時脫脂棉可以燃燒,不僅可以說明Na2O2與H2O反應(yīng)生成O2,還可以說明該反應(yīng)放熱。(2)Na2O2與H2O反應(yīng)時H2O既不是氧化劑也不是還原劑。[典例1]下列關(guān)于Na2O2的敘述正確的是(
)A.Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時間,變成白色粘稠物,其反應(yīng)為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2B.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑C.將0.01mol的Na2O和Na2O2分別加入100mL蒸餾水中,恢復(fù)至室溫,所得溶液中陰離子濃度相同(溶液體積變化忽略)D.1molNa2O2與足量CO2和H2O充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同E.將10g乙酸(CH3COOH)充分燃燒,將生成物(H2O、CO2)通入足量的Na2O2固體中充分反應(yīng),固體增重為10gF.將Na2O2投入FeSO4溶液中生成白色沉淀[解析]
A項,Na2O2放置在潮濕的空氣中,Na2O2先和水反應(yīng)生成NaOH固體,NaOH固體吸水形成白色粘稠物,再與空氣中的CO2反應(yīng)。B項,Na2O2與呼出的CO2和H2O反應(yīng)生成O2。
C項,根據(jù)反應(yīng)Na2O+H2O===2NaOH,Na2O2+H2O===2NaOH+O2↑可知,生成NaOH物質(zhì)的量相同,濃度也相同。D項,轉(zhuǎn)移的電子均為NA。E項,
①②兩過程消耗和生成O2的量相同,固體增重的質(zhì)量等于乙酸質(zhì)量。F項,Na2O2具有強氧化性,應(yīng)生成紅褐色沉淀[Fe(OH)3]。[答案]
BCDE
1.下列對于過氧化鈉的敘述中,正確的是(
)A.將過量Na2O2投入紫色石蕊試液中,溶液變藍B.1molNa2O2與H2O完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移2mol電子C.充分加熱等物質(zhì)的量的Na2O2和NaHCO3的混合物,剩余物質(zhì)為Na2CO3D.a(chǎn)gCO和H2的混合氣體充分燃燒的產(chǎn)物與足量的Na2O2充分反應(yīng)后,固體質(zhì)量增加ag解析:A項,Na2O2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生NaOH使石蕊試液變藍,但Na2O2具有強氧化性,過量的Na2O2又會使藍色褪去;B項,Na2O2與水反應(yīng)時,既作氧化劑,又作還原劑,1molNa2O2轉(zhuǎn)移1mol電子;
C項,在計算時可處理成先讓CO2與Na2O2全都反應(yīng),若剩余Na2O2,則再與H2O反應(yīng)。1molNaHCO3受熱分解產(chǎn)生0.5molCO2和0.5molH2O,則生成的CO2、H2O恰好與Na2O2反應(yīng),故殘留的固體物質(zhì)為Na2CO3、NaOH;
D項,組成符合(CO)m·(H2)n的物質(zhì),完全燃燒的產(chǎn)物通過Na2O2后,固體增加的質(zhì)量等于原物質(zhì)的質(zhì)量。所以agCO和H2的混合氣體充分燃燒的產(chǎn)物與足量的Na2O2充分反應(yīng)后,固體質(zhì)量增加ag。答案:DNa2CO3、NaHCO3的鑒別與計算2.現(xiàn)在有混有少量碳酸氫鈉的碳酸鈉固體,下列有關(guān)提純碳酸鈉的方法正確的是(
)A.加入過量的氫氧化鈉溶液B.加入適量的鹽酸C.將固體充分加熱,直到質(zhì)量不變?yōu)橹笵.加入氯化鈣溶液解析:由于碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱時會分解生成碳酸鈉、CO2和H2O,所以當(dāng)碳酸鈉固體中混有碳酸氫鈉時可用加熱的方法除去。答案:C1.差量法在NaHCO3分解計算中的應(yīng)用在化學(xué)反應(yīng)中,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)物和生成物按一定的質(zhì)量比發(fā)生反應(yīng)。碳酸氫鈉固體的分解反應(yīng),產(chǎn)物中的二氧化碳是氣體,水是液體。反應(yīng)中固體物質(zhì)反應(yīng)前后的差值與反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量成正比例關(guān)系。具體如下:
2×84g106g44g18g62g其固體差量可用下列兩種方法得出:(2NaHCO3-Na2CO3)或(CO2+H2O)(2×84g-106g)或(44g+18g)2.Na2CO3、NaHCO3的鑒別3.Na2CO3、NaHCO3與足量鹽酸反應(yīng)的比較4.Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)滴加順序不同,現(xiàn)象不同,化學(xué)方程式不同。①向鹽酸里逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量)2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O②向Na2CO3溶液里逐滴加入鹽酸(開始時酸不足)HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3(無氣泡)HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O(后來有氣泡)[特別提醒](1)Na2CO3和鹽酸可以用互滴法鑒別。(2)滴加順序不同,放出CO2的量可能相同,也可能不同。[典例2]下列實驗方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是(
)A.取a克混合物充分加熱,減重b克B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克D.取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體[解析]
C項混合物與硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物被堿石灰吸收的不僅是二氧化碳,還有水蒸氣,所以無法準(zhǔn)確的計算。其他三個選項的方法都可以通過計算得出結(jié)果。[答案]
C2.某?;瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體,用不同的方法做了以下實驗,如圖所示。(1)只根據(jù)圖Ⅰ所示實驗,不能夠達到實驗?zāi)康牡脑蚴?/p>
_____________________________________________________。(2)圖
Ⅱ、Ⅲ所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì),其反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________;與實驗Ⅲ相比,實驗Ⅱ的優(yōu)點是(填選項代號)________。A.Ⅱ比Ⅲ復(fù)雜B.Ⅱ比Ⅲ安全C.Ⅱ比Ⅲ操作簡便D.Ⅱ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗,而Ⅲ不行(3)若用實驗Ⅱ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性,則試管B中裝入的固體最好是(填化學(xué)式)___________________________________。解析:(1)NaHCO3、Na2CO3都與鹽酸反應(yīng)放出CO2,不能達到目的。(2)Ⅱ、Ⅲ都是利用NaHCO3的不穩(wěn)定性進行鑒別。(3)試管B裝入碳酸氫鈉,試管A裝入碳酸鈉,這樣直接加熱的碳酸鈉溫度高,不分解,不能使澄清石灰水變渾濁,而間接加熱的碳酸氫鈉分解,使澄清石灰水變渾濁,表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。答案:(1)無論是Na2CO3還是NaHCO3均可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2,兩者的現(xiàn)象一樣,故達不到鑒別目的鎂的提取3.鎂粉在焰火、閃光粉、鞭炮中是不可缺少的原料,工業(yè)制造鎂粉時,使鎂蒸氣在某氣體中冷卻。下列可作為冷卻氣體的是(
)①空氣②CO2
③Ar
④H2
⑤N2A.①和②
B.②和④C.③和④ D.④和⑤解析:“鎂蒸氣在某氣體中冷卻”,說明高溫下鎂與這些氣體不反應(yīng),由于O2、CO2、N2在加熱的條件下均能與Mg反應(yīng),故①②⑤不能用作冷卻氣體。答案:C1.流程2.基本步驟及主要反應(yīng)CaO+H2O===Ca(OH)2。②沉淀:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。③酸化:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O。④蒸發(fā)結(jié)晶:析出MgCl2·6H2O。⑤脫水:在氯化氫環(huán)境中使MgCl2·6H2O脫水制得無水氯化鎂。⑥電解:電解熔融氯化鎂制得鎂。[特別提醒]
(1)MgCl2溶液蒸干時,MgCl2易水解生成Mg(OH)Cl,因此必須在HCl氣氛中蒸干抑制水解,才能得到MgCl2。(2)因鎂蒸氣能與N2、O2、CO2、H2O反應(yīng),故應(yīng)在H2或稀有氣體中冷卻生成的鎂。(3)注意在海水中鈉、鎂、溴和碘都以化合態(tài)形式存在且含量較低,需要先富集再提取,提取過程中要通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)獲得它們的單質(zhì)。[典例3]海水是鎂的主要來源之一,從海水中提取鎂可按如下步驟進行:①把貝殼制成石灰乳;②向引入的海水中加入石灰乳,沉降、過濾、洗滌沉淀物;③將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶、過濾、干燥;
④電解得到產(chǎn)物。(1)以上提取鎂的全過程中,沒有涉及的化學(xué)反應(yīng)類型是________(填序號)A.分解反應(yīng)
B.化合反應(yīng)C.置換反應(yīng)
D.復(fù)分解反應(yīng)(2)下列關(guān)于提取鎂的說法中,不正確的是________(填序號)A.此法的優(yōu)點之一是原料來自大海B.進行①②③步驟的目的是富集MgCl2C.可用電解熔融氧化鎂的方法制取鎂D.電解冶煉鎂要消耗大量電能[解析]
(1)根據(jù)鎂的提取過程:(2)由于MgO的熔點高,不能使用電解熔融MgO的方法冶煉Mg。[答案]
(1)C
(2)C3.世界上60%的鎂是從海水中提取的,其提取步驟如下:①把貝殼制成生石灰②在海水中加入生石灰,過濾,洗滌沉淀物③將沉淀物與鹽酸反應(yīng),結(jié)晶、過濾④在氯化氫熱氣流中加熱晶體⑤電解上述所得鹽(熔融條件下)。下列說法正確的是(
)A.向洗滌液中滴加碳酸鈉溶液可檢驗沉淀是否洗滌干凈B.上述變化過程中包括了分解、化合、復(fù)分解、置換四種反應(yīng)類型C.在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了加快干燥速度D.步驟⑤也可以采用電解該鹽水溶液的方法解析:A中洗滌液中如果含有Ca2+,滴加碳酸鈉溶液會生成白色沉淀,所以可檢驗沉淀是否洗滌干凈。B中提取鎂的過程中涉及的反應(yīng)主要有:CaCO3
CaCO3CaO+CO2↑;CaO+H2O===
Ca(OH)2;Ca(OH)2+MgCl2===CaCl2+Mg(OH)2↓;Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑;MgCl2
(熔融)Mg+Cl2↑。上述反應(yīng)中沒有置換反應(yīng),故B項錯誤。C中在氯化氫熱氣流中干燥晶體是為了抑制MgCl2水解。D中電解MgCl2溶液將得到氫氧化鎂。答案:A
1.物質(zhì)性質(zhì)探究性試題的考查形式(1)對已知物質(zhì)的未知性質(zhì)進行探究;(2)對未知物質(zhì)的未知性質(zhì)進行探究;(3)對有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的實驗方案進行評價;(4)將定性和定量的探究實驗相結(jié)合進行考查。突破性質(zhì)探究型實驗題2.解題策略有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗題,一般通過新穎的情境來探究,在試題命制上主要體現(xiàn)以下特點:①很多試題來源于教材,但在藥品使用、儀器使用、實驗操作等方面進行了優(yōu)化,有時則是對教材上的多個實驗進行組合考查;②“重視實驗過程的創(chuàng)新”,如實驗原理的創(chuàng)新、實驗途徑的創(chuàng)新和實驗條件的創(chuàng)新等;③“給出新信息,增加陌生度”,在設(shè)計或探究過程中,一定要重視這些信息,要多問“該信息體現(xiàn)了物質(zhì)的什么性質(zhì)?”“這樣的性質(zhì)會對本實驗帶來什么影響?”“如何才能消除這些影響?”等。只要把學(xué)過的知識運用到位,基本上都可以順利作答?!镜淅?2014年衡水模擬)為了探究過氧化鈉的強氧化性,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。實驗步驟及現(xiàn)象如下:①檢查裝置氣密性后,裝入藥品Na2O2并連接儀器。②緩慢通入一定量的N2后,將裝置D連接好(導(dǎo)管末端未伸入集氣瓶中),再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸,劇烈反應(yīng),產(chǎn)生黃綠色氣體。③一段時間后,將導(dǎo)管末端伸入集氣瓶中收集氣體。裝置D中收集到能使帶火星的木條復(fù)燃的無色氣體。④反應(yīng)結(jié)束后,關(guān)閉分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至裝置中氣體無色?;卮鹣铝袉栴}:(1)裝置B中濕潤的紅色紙條褪色,證明A中反應(yīng)有________(填化學(xué)式)生成。若B中改放濕潤的淀粉KI試紙,僅憑試紙變藍的現(xiàn)象不能證明上述結(jié)論,請用離子方程式說明原因_________________________
________________________________________________。(2)裝置C的作用是_______________________________________。(3)甲同學(xué)認為O2是Na2O2被鹽酸中的HCl還原所得。乙同學(xué)認為此結(jié)論不正確,其不贊成的理由可能為①____________________________________________________;②_______________________________________________________。[解析]
(1)B中濕潤的紅色紙條褪色,說明A中反應(yīng)有Cl2生成;若B中是濕潤的淀粉KI試紙且變藍,不能說明一定有Cl2生成,因為O2也可以把I-氧化成I2:4H++4I-+O2===2I2+2H2O,從而使試紙變藍。(2)裝置C中盛放的是NaOH溶液,其作用是吸收HCl和Cl2,防止污染空氣并使D中收集到較純凈的O2。(3)Na2O2被還原時氧元素的化合價應(yīng)該降低,不能得到O2;O2可能是Na2O2與鹽酸中的H2O反應(yīng)得到。[答案]
(1)Cl2
4H++4I-+O2===2I2+2H2O(2)吸收HCl和過量的Cl2,防止污染空氣,使D中能收集到較為純凈的氧氣(3)①Na2O2被還原時氧元素的化合價應(yīng)該降低,不可能得到O2
②O2有可能是Na2O2與鹽酸中的H2O反應(yīng)所得第二單元從鋁土礦到鋁合金
[考綱展示]
1.了解鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3.了解合金的概念及鋁合金的重要應(yīng)用。[主干知識]一、鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用1.鋁的物理性質(zhì)鋁是
色,具有金屬光澤的固體,硬度較小,具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。2.鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁的原子結(jié)構(gòu)示意圖為:
,是一種較活潑的金屬,在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)較強的
性。銀白還原(1)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)(2)與酸溶液反應(yīng)致密(3)與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為
。(4)鋁熱反應(yīng):如Al與Fe3O4反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。3.鋁的用途純鋁制作導(dǎo)線,鋁合金用于制造飛機、汽車、生活用品等。1.金屬鋁是活潑的金屬,能與酸反應(yīng),為什么能用鋁槽儲運濃硫酸或濃硝酸?提示:常溫下濃硫酸、濃銷酸能使鋁鈍化(在表面形成一層致密的氧化膜),阻止反應(yīng)繼續(xù)進行。2.Al既能溶于強酸,又能溶于強堿,所以說“Al既有金屬性,又有非金屬性”你認為這種說法是否恰當(dāng)?為什么?提示:不恰當(dāng)。金屬性是指元素的原子失電子的能力,非金屬性是指元素的原子得電子的能力。鋁不論是與酸反應(yīng)還是與堿反應(yīng),都是失去3e-化合價升高為+3價,均是還原劑,因而鋁具有較強的金屬性。二、鋁重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用1.氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)(用離子方程式表示)(2)用途①熔點高,是一種較好的
材料;天然剛玉的成分是Al2O3,還可制作各種寶石。耐火2.氫氧化鋁(1)化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示)①兩性氫氧化物(2)制備(用離子方程式表示)①向鋁鹽中加入NH3·H2O
。②向偏鋁酸鹽中通入足量CO2,
。(3)用途①作吸附劑,用來凈水。②作藥物,醫(yī)治
過多。胃酸3.明礬凈水原理(1)明礬的化學(xué)式為
,其凈水的原理涉及到的離子方程式為:Al3++3H2O
Al(OH)3(膠體)+3H+,生成的Al(OH)3膠體具有
作用。(2)Al3+可與
、
、
、SiO、S2-、HS-等發(fā)生相互促進的水解反應(yīng)。[點撥]其他常見既能與強酸反應(yīng)、又能與強堿反應(yīng)的物質(zhì)還有弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、NaHS、NaHSO3)、弱酸的銨鹽[如CH3COONH4、NH4F、(NH4)2S]與氨基酸(如H2NCH2COOH)等。KAl(SO4)2·12H2O吸附三、從鋁土礦中提取鋁1.工藝流程2.各步反應(yīng)的化學(xué)方程式四、合金1.概念:合金是指由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。2.性能(1)熔點:多數(shù)合金的熔點比它的各成分金屬的熔點
;(2)硬度:合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度
。合金只能是金屬與金屬的混合物嗎?提示:不是,合金可以是金屬與金屬熔合得到,也可以由金屬與非金屬組成,如生鐵就是鐵、碳合金。低大[自我診斷]1.鋁合金抗腐蝕性強是因為其硬度大。(×)2.Al箔插入稀硝酸中,無現(xiàn)象,說明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜(×)3.向AlCl3溶液中加足量氨水,離子方程式為Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O。(×)4.加入鋁粉能產(chǎn)生H2的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、AlO、NO(√)5.MgO與鋁粉可發(fā)生鋁熱反應(yīng)。(×)6.由Al2O3―→Al(OH)3可一步生成Al(OH)3。(×)1.相同質(zhì)量的下列物質(zhì)分別與等濃度的NaOH溶液反應(yīng),至體系中均無固體物質(zhì),消耗堿量最多的是(
)A.Al B.Al(OH)3 C.AlCl3 D.Al2O3Al、Al2O3、Al(OH)3與酸或堿的反應(yīng)答案:A1.鋁的氧化物和氫氧化物(1)Al2O3、Al(OH)3均屬兩性化合物溶于強堿[NaOH、KOH、Ba(OH)2]溶液和酸溶液,但不溶于氨水和CO2的水溶液。(2)由Al(OH)3的兩式電離以及與酸和堿反應(yīng)的離子方程式可知:與酸反應(yīng)時相當(dāng)于三元堿,與堿反應(yīng)時相當(dāng)于一元酸。由電荷守恒,Al、Al2O3、Al(OH)3與酸反應(yīng)時,每生成1molAl3+均消耗3molH+;每生成1molAlO均消耗1molOH-。但由Al3+―→AlO耗4molOH-,由AlO―→Al3+耗4molH+。2.鋁與酸或堿溶液反應(yīng)生成H2的量的計算Al是我們中學(xué)階段學(xué)習(xí)的唯一既與H+反應(yīng)也與OH-反應(yīng)的金屬,它與酸、堿反應(yīng)既有相同點,也有不同點。不同點:1molAl與H+反應(yīng)消耗3molH+,而與OH-反應(yīng)只消耗1molOH-,所以含有等物質(zhì)的量的NaOH溶液和HCl溶液分別與足量的鋁反應(yīng)時生成的氫氣的物質(zhì)的量之比為3∶1。①與酸反應(yīng)時,Al過量、H+不足;②與堿反應(yīng)時,Al不足、OH-過量。[誤區(qū)警示]
與酸和強堿溶液都能反應(yīng)的物質(zhì)不一定都是兩性物質(zhì)。如Al、Al2O3、Al(OH)3,弱酸酸式鹽、弱酸的銨鹽、氨基酸等都能與酸和強堿反應(yīng),其中Al2O3屬于兩性氧化物,Al(OH)3屬于兩性氫氧化物,氨基酸屬于兩性有機物,其他都不屬于兩性物質(zhì)。[典例1]甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉的質(zhì)量為(
)A.5.4g
B.3.6gC.2.7g D.1.8g[解析]
其反應(yīng)原理分別為:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。可見當(dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量一樣多時,產(chǎn)生H2的體積比是1∶3,而題設(shè)條件體積比為1∶2,說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的,而對NaOH來說是不足的。2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
6mol
3mol3mol·L-1×0.1L
0.15mol則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為0.15mol×2=0.3mol2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑2×27g
3mol5.4g
0.3mol即投入的鋁粉為5.4g。[答案]
A1.將5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L-1的某溶液中有氫氣產(chǎn)生,充分反應(yīng)后有金屬剩余。該溶液可能為(
)A.HNO3溶液
B.KOH溶液C.H2SO4溶液
D.HCl溶液解析:n(Al)=0.2mol,完全溶解需H+物質(zhì)的量為0.6mol或OH-物質(zhì)的量為0.2mol,A項不生成H2;B項n(OH-)=0.4mol>0.2mol;C項n(H+)=0.8mol>0.6mol;D項n(H+)=0.4mol<0.6mol。答案:D“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用2.下列各種物質(zhì)既能與強酸溶液反應(yīng)又能與強堿溶液反應(yīng)的是(
)①Al
②AlCl3
③NaAlO2
④Al(OH)3⑤Al2O3
⑥NaHCO3 A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤C.④⑤ D.①④⑤⑥解析:“√”表示能反應(yīng),“×”表示不反應(yīng)答案:D1.“鋁三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系2.應(yīng)用(1)判斷離子共存問題(2)鑒別(利用相互滴加的順序不同,現(xiàn)象不同)①AlCl3溶液中滴加NaOH溶液現(xiàn)象為:先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀溶解。②NaOH溶液中滴加AlCl3溶液現(xiàn)象為:開始無明顯現(xiàn)象,后產(chǎn)生白色沉淀,沉淀不溶解。(3)分離提純①利用Al能溶于強酸或強堿溶液,分離Al與其他物質(zhì)的混合物,如鋁粉、銅粉——稀鹽酸;鋁粉、鐵粉——NaOH溶液。②利用Al2O3能與強酸、強堿溶液反應(yīng),分離Al2O3與其他物質(zhì)的混合物,如Al2O3、MgO——NaOH溶液、Al2O3、SiO2——稀鹽酸,③利用Al(OH)3能與強堿溶液反應(yīng),分離Al3+與其他金屬陽離子,如Mg2+、Al3+混合液中加過量NaOH溶液即能分離。[答案]
C2.(2014年北京東城模擬)下列各組物質(zhì),不能按(“―→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是(
)解析:Al2O3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,NaAlO2和AlCl3反應(yīng)生成Al(OH)3,Al(OH)3受熱分解得Al2O3,A符合;AlCl3和NaOH反應(yīng)生成Al(OH)3,Al(OH)3和NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,NaAlO2和過量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3,B符合;Al不能一步生成Al(OH)3,C不符合;MgCl2和NaOH反應(yīng)生成Mg(OH)2,Mg(OH)2受熱分解得MgO,MgO和鹽酸反應(yīng)生成MgCl2,D符合。答案:C1.四個基本圖像(1)可溶性鋁鹽溶液與NaOH溶液反應(yīng)的圖像:有關(guān)氫氧化鋁沉淀圖像題的分析思路
(2)偏鋁酸鹽溶液與鹽酸反應(yīng)的圖像:2.拓展圖像(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至過量,圖像如圖1所示。(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至過量,圖像如圖2所示。(3)向MgCl2、AlCl3和鹽酸的混合溶液(即將Mg、Al溶于過量鹽酸所得的溶液)中逐滴滴入NaOH溶液至過量,圖像如圖3所示。(4)向MgCl2、AlCl3混合溶液中先加入NaOH溶液,后加入鹽酸(NaOH與鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等),沉淀圖像如圖4所示。3.圖像題的解答要領(lǐng)(1)轉(zhuǎn)化過程中要遵循化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。(2)看清縱橫坐標(biāo)的含義,對圖像進行全面分析。(3)對于一些復(fù)雜問題可先分解后組合,進行圖像的疊加工作;只有抓住一些關(guān)鍵點(最高點、最低點、轉(zhuǎn)折點等)和變化趨勢,才能順利地解決圖像問題?!镜淅繉⒁欢康腗g、Al合金溶于1mol·L-1的鹽酸中,然后用1mol·L-1的NaOH溶液進行滴定,產(chǎn)生沉淀的量隨NaOH溶液的體積的變化圖像如圖所示。則(1)Al的質(zhì)量是________。(2)鹽酸的體積為________。(3)欲求a的值,還需要知道一個條件,這個條件可以是________。A.合金的質(zhì)量B.Mg的質(zhì)量C.產(chǎn)生H2的體積D.b點對應(yīng)的沉淀量E.c點對應(yīng)的沉淀量[解析]
用NaOH溶液滴定溶解鎂鋁合金的鹽酸時的反應(yīng)為:0~a:HCl+NaOH===NaCl+H2Oa~b:MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaClAlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaClb~c:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O(1)合金中Al~Al3+~Al(OH)3~b~c間滴入的NaOH,即n(Al)=n(NaOH)b~c=1mol·L-1×(90-80)×10-3L=0.01molm(Al)=27g·mol-1×0.01mol=0.27g(2)b點時溶液中只有NaCl,且Na+來自于NaOH溶液,Cl-來自于原鹽酸,故n(HCl)=n(NaOH)0~b=1mol·L-1×80×10-3L=0.08mol,V鹽酸=0.08mol÷1mol·L-1=0.08L,即為80mL。(3)在A~E五個條件中,再加其中任一個條件,就能求得a的值。[答案]
(1)0.27g
(2)80mL
(3)ABCDE(其中任選一個)第三單元鐵、銅的獲取及應(yīng)用
[考綱展示]
1.了解鐵、銅的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解鐵、銅的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。3.掌握鐵、銅冶練的化學(xué)原理。
[主干知識]一、鐵1.在元素周期表中的位置:鐵位于周期表中第
周期,
族。2.物理性質(zhì)具有金屬的共性,具有能被
的特性。3.化學(xué)性質(zhì)鐵元素性質(zhì)活潑,有較強的還原性。四Ⅷ磁體吸引(1)與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)①與O2的反應(yīng)常溫:鐵被腐蝕生成鐵銹,其主要成分為
。Fe2O3(4)與某些鹽溶液的反應(yīng)(離子方程式)①與CuSO4溶液:
②與FeCl3溶液:
[點撥]
(1)鐵元素性質(zhì)活潑,自然界中的鐵幾乎都是以化合態(tài)形式存在,只有在隕石中有游離態(tài)的鐵元素。(2)過量的鐵與氯氣反應(yīng),不會生成FeCl2,因為鐵還原三價鐵必須在水溶液中進行。(3)金屬與強氧化性酸反應(yīng),不會產(chǎn)生H2。Fe+Cu2+===Fe2++CuFe+2Fe3+===3Fe2+4.鐵的冶煉(以Fe2O3為原料)二、鐵的重要化合物1.鐵的氧化物(1)物理性質(zhì)(2)化學(xué)性質(zhì)(寫出離子方程式)2.鐵的氫氧化物3.鐵鹽(Fe3+)和亞鐵鹽(Fe2+)(1)亞鐵鹽(Fe2+)溶液呈
色,在空氣中易被O2氧化而變質(zhì),故保存時要加少量
,防止其氧化。(2)鐵鹽(Fe3+)溶液呈
色,極易水解生成Fe(OH)3膠體,故可以凈水。Fe3+具有
性,與Fe、Cu、I-反應(yīng)的離子方程式分別為:2Fe3++Fe===3Fe2+、2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+、2Fe3++2I-===2Fe2++I2。淡綠鐵釘棕黃氧化三、銅及其化合物1.銅的性質(zhì)(1)銅的物理性質(zhì)純凈的銅呈
,具有金屬光澤,具有
、
和延展性。(2)銅的化學(xué)性質(zhì)紫紅色導(dǎo)電性導(dǎo)熱性2.銅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化3.銅的冶煉(1)高溫?zé)掋~銅在空氣中能生銹,其主要成分是什么?是如何生成的?提示:銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3,生成其反應(yīng)為:2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。[自我診斷]1.鐵與酸反應(yīng)時,鐵被氧化,酸被還原。(√)2.青銅的熔點比純銅低。(√)3.Fe3O4與稀HNO3反應(yīng):3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O。(√)4.FeCl3溶液中滴入KSCN:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3↓(血紅色)。(×)5.銅銹的成分為CuO,可用鹽酸清洗除去。(×)6.Fe(OH)3、FeCl2、Cu2(OH)2CO3、Cu(OH)2均可由化合反應(yīng)生成。(×)1.已知下述三個實驗中均有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生?!拌F三角”及其重要應(yīng)用下列判斷正確的是(
)A.實驗①中鐵釘只做還原劑B.實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性C.實驗③中發(fā)生的是置換反應(yīng)D.上述實驗證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+解析:實驗①中鐵釘與硫酸銅反應(yīng):Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,F(xiàn)e做還原劑;實驗②中HNO3將Fe2+氧化成Fe3+,F(xiàn)e2+做還原劑;實驗③發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,F(xiàn)e3+做氧化劑;三個反應(yīng)說明氧化性由強到弱的順序為:HNO3>Fe3+>Cu2+>Fe2+。答案:A1.“鐵三角”中的轉(zhuǎn)化關(guān)系2.重要應(yīng)用(1)除雜(2)判斷離子共存(3)鹽溶液的配制與保存(4)物質(zhì)制備[特別提醒]Fe3+水解程度較大,pH為4左右時幾乎全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,因而欲除去某溶液中的Fe2+,一般先向溶液中加入氧化劑,使之轉(zhuǎn)化為Fe3+,然后再調(diào)溶液的pH使之沉淀。[典例1]
(2014年衡水模擬)根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答有關(guān)問題。(1)淺綠色溶液D主要成分的化學(xué)式為________,試劑1是________。(2)下列物質(zhì)不能作為試劑2的是________(填序號)。a.Cl2 B.新制氯水c.濃硫酸
D.S
e.硝酸(3)固體A溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為_________________________
。(4)溶液C到溶液F紅色加深的原因是_________________________。(5)某同學(xué)在實驗時向E中加入了過量的一種固體物質(zhì),發(fā)現(xiàn)淡黃色褪去,現(xiàn)對褪色原因進行探究。提出你的假設(shè):________;為了對你所提出的假設(shè)進行驗證,你設(shè)計的實驗方案是_________________。[解析]
解答本題的關(guān)鍵是熟悉鐵的不同價態(tài)離子的溶液的顏色及其轉(zhuǎn)化條件,從框圖可知,鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成FeCl2溶液,為淺綠色,即D的主要成分為FeCl2,加入試劑2后變?yōu)榈S色溶液,聯(lián)想最終變?yōu)樯罴t色溶液F(硫氰化鐵溶液),可以推斷溶液E的主要成分為
Fe3+,試劑2為強氧化劑,S不符合條件。鐵和水蒸氣反應(yīng)生成固體Fe3O4,F(xiàn)e3O4與鹽酸反應(yīng)的方程式為Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O,所以溶液B為FeCl3和FeCl2的混合溶液,加入試劑1(KSCN溶液)后,F(xiàn)e3+變?yōu)榱蚯杌F,加入試劑2(強氧化劑),F(xiàn)e2+被氧化為
Fe3+,并進一步轉(zhuǎn)化為硫氰化鐵所以溶液顏色加深。[答案]
(1)FeCl2
KSCN溶液(或NH4SCN溶液)(2)d
(3)Fe3O4+8HCl===2FeCl3+FeCl2+4H2O(4)溶液中的Fe2+被氧化劑氧化成Fe3+,使Fe3+濃度增大,從而生成更多的硫氰化鐵使紅色加深(5)加入還原劑將Fe3+還原用膠頭滴管取少量淡黃色褪去后的溶液于試管中,滴加少量KSCN溶液,再加入幾滴氯水。如果溶液開始不出現(xiàn)紅色,加氯水后出現(xiàn)紅色,則說明假設(shè)正確;若溶液不變紅色,則假設(shè)不正確1.下列各組物質(zhì)中,X是主體物質(zhì),Y是少量雜質(zhì),Z是為除去雜質(zhì)所要加入的試劑,其中所加試劑正確的一組是(
)解析:A項,2FeCl2+Cl2===2FeCl3,除去了主體物質(zhì);B項,2FeCl3+Fe===3FeCl2,CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,主體物質(zhì)和雜質(zhì)均被消耗;C項,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,NaAlO2易溶,過濾即可;D項,Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,引入新的雜質(zhì)NaCl。答案:C
Fe2+、Fe3+的檢驗2.現(xiàn)有氯化鈉、氯化鋁、氯化亞鐵、氯化鐵、氯化鎂五種稀溶液,選用一種試劑通過一步操作就能將它們加以區(qū)分,這種試劑是(
)A.KSCN溶液
B.氨水C.NaOH溶液
D.AgNO3溶液解析:滴加NaOH溶液,現(xiàn)象分別為:無明顯現(xiàn)象;先生成白色沉淀后沉淀溶解;生成白色沉淀并立即變成灰綠色,最終變成紅褐色;生成紅褐色沉淀;生成白色沉淀。C項符合題意。答案:C1.據(jù)溶液顏色含有Fe2+的溶液顯淺綠色,含有Fe3+的溶液顯黃色。2.用KSCN溶液和氯水(1)流程:3.用NaOH溶液(1)流程:(2)有關(guān)反應(yīng):Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓(紅褐色),F(xiàn)e2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀),4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。[特別提醒](1)檢驗Fe2+時不能先加氯水后加KSCN溶液;當(dāng)溶液的濃度較稀時,利用觀察法或加NaOH溶液的方法都不宜檢驗Fe2+和Fe3+的存在。(2)檢驗Fe2+和Fe3+混合溶液時,要分兩次分別檢驗Fe2+和Fe3+,檢驗Fe2+時要選擇酸性高錳酸鉀溶液,檢驗Fe3+時最好選擇KSCN溶液。[典例2]證明某溶液含有Fe2+而不含有Fe3+的實驗方法是(
)①先加氯水,后加KSCN溶液后顯紅色;②先加KSCN溶液,不顯紅色,再加氯水后顯紅色;③滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后呈紅褐色;④只滴加KSCN溶液不顯紅色。A.①②
B.②③ C.③④ D.①④[解析]
①不能排除Fe3+的干擾;②先加KSCN溶液不顯紅色,排除了Fe3+的干擾,再加氯水后顯紅色,證明一定含有Fe2+;③滴加NaOH溶液,先產(chǎn)生白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后呈紅褐色,證明一定含有Fe2+;④只滴加KSCN溶液不顯紅色,證明一定不含有Fe3+,但無法證明是否含有Fe2+,故選B項。[答案]
B2.下列離子的檢驗方法合理的是(
)A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色,說明不含F(xiàn)e2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液變紅色,說明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得紅褐色沉淀,說明溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色,說明該溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+答案:C銅及其化合物的主要性質(zhì)3.銅是生命必需的元素,也是人類最早使用的金屬之一,銅的生產(chǎn)和使用對國計民生各個方面產(chǎn)生了深遠的影響,請完成(1)~(2)題:(1)銅器表面有時會生成銅綠,請寫出生成銅綠的化學(xué)方程式:___________________________________________________________,(2)這層銅綠可以用化學(xué)方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的化學(xué)方程式:__________________________________________
_______________________________________________。解析:(1)2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3;(2)要除去銅器表面的銅綠,考慮選擇酸,強氧化性酸能和裸露的銅繼續(xù)反應(yīng),而鹽酸不和銅繼續(xù)反應(yīng),并且鹽酸具有揮發(fā)性。有關(guān)方程式如下:Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O。答案:(1)2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O1.銅的化學(xué)性質(zhì)
2.氧化銅和氫氧化銅3.銅鹽(3)銅鹽溶液有毒,主要是因為銅離子作為一種重金屬離子能與蛋白質(zhì)作用,使蛋白質(zhì)變性失去生理活性,因此人們利用了它的這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液,用來殺滅植物的病毒。[特別提醒]
(1)常溫下銅在空氣中變質(zhì)生成的是Cu2(OH)2CO3而不是CuO。(2)溶液中的Cu2+常為藍色(濃CuCl2溶液為藍綠色,稀CuCl2溶液為藍色),可作為Cu2+的判斷依據(jù)。(3)Cu2+與堿反應(yīng)生成藍色沉淀[Cu(OH)2],這是鑒定Cu2+的方法之一。(4)無水CuSO4一般用于檢驗水,而不作為吸收水的干燥劑。[典例3]
(2012年高考江蘇卷)廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護環(huán)境。實驗室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實驗過程如下:(1)①銅帽溶解時加入H2O2的目的是____________(用化學(xué)方程式表示)。②銅帽溶解完全后,需將溶液中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡便方法是________。(2)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量,實驗中需測定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。實驗操作為:準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2+的溶液于帶塞錐形瓶中,加適量水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3~4,加入過量的KI,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下:2Cu2++4I-===2CuI(白色)↓+I2①滴定選用的指示劑為________,滴定終點觀察到的現(xiàn)象為________。②若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡,所測定的Cu2+含量將會________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。(3)已知pH>11時Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計算)。實驗中可選用的試劑:30%H2
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