1、1第 10 讲 金属及其化合物知考点 明方向 满怀信心正能量 重要金属及其化合物的转化、性质与用途例(2018全国卷，1)，(2018江苏卷，3)(2018江苏卷，9)金属的冶炼及与金属有关的工艺流程例(2018江苏卷，16)设问方式金属离子检验及性质探究例(2018江苏卷，6)，(2018北京卷，11)知识点 网络线 引领复习曙光现 释疑难 研热点 建模思维站高端 考点一 常见金属及其重要化合物的性质和应用)命题规律：1题型：选择题(主)，填空题。2考向：选择题主要是考查金属及其化合物的主要性质及应用，卷主要结合具体工艺流程及实验探究，考查金属及其重要化合物性质。同时，兼顾考查了氧化还原反应
2、原理，离子方程式的书写，化学计算及化工工艺等知识。方法点拨：21下列说法中正确的是！_(1)(2)(4)(5)(7)_#。(1)(2018全国卷)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2)(2018全国卷)氢氧化铝可用于中和过多胃酸(3)(2018江苏卷)NaHCO 3受热易分解，所以可用于制胃酸中和剂(4)(2018江苏卷)KAl(SO 4)212H2O 溶于水可形成 Al(OH) 3胶体(5)(2018江苏卷)CaO 能与水反应，所以可用作食品干燥剂(6)(2018江苏卷)Al 2O3是两性氧化物，所以可用作耐高温材料(7)(2018天津卷)商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品
3、(8)(2015全国卷)用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，原因是金属铝的熔点较低(9)(2016海南卷)将铁屑放入稀 HNO3中证明 Fe 比 H2活泼(10)(2015全国卷)将氯化铝溶液滴入到浓氢氧化钠溶液，立即产生大量白色沉淀(11)(2016天津卷)为了除去 NaHCO3固体中的 Na2CO3，可将固体加热至恒重(12)(2016四川卷)根据铁比铜活泼，在实际应用中可用 FeCl3溶液腐蚀铜刻制印刷3电路板突破点拨记住常见物质的用途，而且关键点是：该用途所对应的物质的性质。解析 (1)碳酸钠水解显碱性，能使油污发生水解反应而除去，正确；(2
4、)氢氧化铝可与胃酸盐酸反应，从而可作胃药，正确；(3)NaHCO 3是因为可以消耗胃酸而作胃酸中和剂，错误；(4)明矾溶于水水解产生氢氧化铝胶体，正确；(5)生石灰能消耗水，从而可作食品干燥剂，正确；(6)Al 2O3用作来高温材料是因为其熔点高，错误；(7)司母戊鼎是青铜器，属于铜合金，正确；(8)熔化后的液态铝不能滴落下来，原因是产生的氧化铝熔点比铝的熔点高，错误；(9)铁与稀硝酸反应不能产生氢气而是 NO，错误；(10)将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液，开始时产物为偏铝酸钠，而不是氢氧化铝，错误；(11)加热时 NaHCO3分解转化为 Na2CO3，错误；(12)FeCl 3溶液腐蚀铜的反
5、应不能说明铁比铜活泼，错误。【变式考法】下列说法中正确的是！_(5)(6)(8)(10)(11)_#。(1)(2018唐山三模)用热的烧碱溶液洗去油污，是因为 Na2CO3可直接与油污反应(2)(2018唐山三模)海水中提取金属镁所有的反应均为氧化还原反应(3)(2018遂宁三诊)越活泼的金属制品，在空气中一定越容易被腐蚀，金属在空气中久置均变成氧化物(4)(2018遂宁三诊)工业上冶炼铝和镁，均电解其熔融的氯化物(5)(2018惠州模拟)向 CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 H2(6)(2018惠州模拟)已知反应：BeCl 2Na 2BeO22H 2O=2NaCl2Be(OH)
6、 2能完全进行，所以 Be(OH)2为两性氢氧化物(7)(2018徐州三模)Fe 3O4可用作红色油漆和涂料，Na 2O2可用作呼吸面具(8)(2018徐州三模)高铁酸钠可进行水体处理，既可消毒又可以净水(9)(2018泉州期末)铁生锈及高温下与水蒸气反应均生成 Fe2O3(10)(2018泉州期末)细铁粉可作食品抗氧剂(11)(2018南昌二模)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈，现在也经常用硫酸铜进行游泳池水体消毒解析 (1)热的烧碱溶液洗去油污不是碳酸钠直接与油脂反应，而是其水解产生的碱性使油脂水解，错误；(2)海水中提取金属镁其中有些是复分解反应，错误；(3)铝和镁比铁活泼，
7、但是因为易形成致密的氧化膜，所以反而不易腐蚀；钠在空气中久置产物为碳酸钠，铜转化为碱式碳酸铜，错误；(4)工业上用氧化铝制备铝，因为氯化铝不是离子化合物，熔化不导电，错误；(5)CuSO 4溶液显酸性，加入镁条时生成气体是 H2，正确；(6)由方程式可知 Be(OH)2既可以生成 BeCl2，又可以生成 Na2BeO2，所以与氢氧化铝相似为两性氢氧化物，正确；(7)作红色油漆和涂料的物质不是 Fe3O4，是 Fe2O3，错误；(8)高铁酸钠有强氧4化性，所以可以杀菌消毒，其还原产生的铁离子可以水解产生氢氧化铁胶体，所以可以净水，正确；(9)铁在高温下与水蒸气反应均生成 Fe3O4，错误；(10
8、)细铁粉有还原性能与氧气反应，从而可作食品的抗氧化剂，正确；(11)明矾水解显酸性，可与碱式碳酸铜反应；硫酸铜为重金属盐，能使蛋白质变性，常用作游泳池水体消毒，正确。2(2018江苏卷)在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是( A )ANaHCO 3(s) Na2CO3(s) NaOH(aq) 饱 和 石 灰 水 BAl(s) NaAlO2(aq) Al(OH)3(s) NaOHaq 过 量 HClaq CAgNO 3(aq) Ag(NH3)2 (aq) Ag(s) 氨 水 蔗 糖 aq DFe 2O3(s) Fe(s) FeCl3(aq) Al 高 温 HClaq 解析 Al 与
9、 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2和 H2，NaAlO 2与过量盐酸反应生成NaCl、AlCl 3和 H2O，选项 B 错误； AgNO3中加入氨水可获得银氨溶液，蔗糖中不含醛基，蔗糖不能发生银镜反应，选项 C 错误；Al 与 Fe2O3高温发生铝热反应生成 Al2O3和 Fe，Fe与 HCl 反应生成 FeCl2和 H2，选项 D 错误。3(2018江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为 Al2O3、Fe 2O3、SiO 2，少量 FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下：(1)焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过量 SO2的离子方程式为！ S
10、O2OH =HSO #。 3(2)添加 1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 硫去除率(1 )100%焙 烧 后 矿 粉 中 硫 元 素 总 质 量焙 烧 前 矿 粉 中 硫 元 素 总 质 量不添加 CaO 的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于！_FeS 2_#。700 焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主5要原因是！_硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中_#。(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由！_NaAlO 2_#(填
11、化学式)转化为！_Al(OH) 3_#(填化学式)。(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和 SO2，理论上完全反应消耗的 n(FeS2)： n(Fe2O3)！_116_#。解析 (1)过量 SO2与 NaOH 反应生成 NaHSO3，反应的化学方程式为SO2NaOH= =NaHSO3，离子方程式为 SO2OH =HSO 。 (2)根据题给已知，多数金属硫 3酸盐的分解温度高于 600，不添加 CaO 的矿粉低于 500焙烧时，去除的硫元素主要来源于 FeS2。添加 CaO，CaO 起固硫作用，添加 CaO 发生的反应为2C
12、aO2SO 2O 2=2CaSO4，根据硫去除率的含义，700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低的原因是：硫元素转化为 CaSO4留在矿粉中。(3)“碱浸”时 Al2O3、SiO 2转化为溶于水的 NaAlO2、Na 2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO 2与 NaAlO2反应生成 NaHCO3和 Al(OH)3，反应的离子方程式为CO2AlO 2H 2O=Al(OH)3HCO ，即 Al 元素存在的形式由 NaAlO2转化为 Al(OH) 2 33。(4)Fe 2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2，FeS
13、 216Fe 2O311Fe3O42SO 2，S 元素的化合价由14，Fe 元素的化合价一部分= = = = =焙 烧 32，理论上完全反应消耗的 n(FeS2)： n(Fe2O3)1：16。金属及其化合物制备的答题策略从资源中获取无机物，通常需要富集、除杂、物质间的转化等多步反应才能完成。(1)解析 已知的生产过程，分析每一步加入的物质是什么、出来的物质是什么、发生了什么样的变化。(2)涉及 Fe 元素的杂质除去步骤一般为：溶液含(Fe 2 ，Fe 3 ) Fe3 使铁 氧 化 调 pH 元素转化为氢氧化铁沉淀，氧化剂可选择 H2O2、Cl 2等，沉淀剂的选择要考虑不引入新的杂质。(3)涉及
14、铝元素的分离，需要应用：Error!AlOH3Al2O3(4)从溶液中获取晶体时，要充分考虑水解、氧化等因素的影响。考点二 生产及实验中金属离子推断与检验应用命题规律：1题型：选择题，填空题。62考向：选择题主要考查常见金属离子的性质，常将金属离子的特性作为推断的题眼。卷主要是在工艺流程中根据目标产物与金属离子的性质差异考查检验与除杂方式的选择。方法点拨：1阳离子的检验方法(1)常规检验法：用 NaOH 溶液能检验出 Cu2 、Fe 3 、Fe 2 、Al 3 、NH 。 4(2)特殊检验法同时存在 Fe3 和 Fe2 时检验 Fe2 ：加入酸性 KMnO4溶液，酸性 KMnO4溶液褪色。(3
15、)焰色反应2常见阳离子的净化方法主要离子 杂质离子 除杂试剂和方法Fe3 Fe2 加入 H2O2Fe2 Fe3 加入过量铁粉，过滤Fe2 Cu2 加入过量铁粉，过滤Mg2 Fe3 加入 MgO 或 MgCO3或 Mg(OH)2，过滤Mg2 Fe2 先加入 H2O2，再加入 MgO 或 MgCO3或 Mg(OH)2，过滤Cu2 Fe3 加入 CuO 或 Cu(OH) 2或 CuCO3或 Cu2(OH)2CO3，过滤Cu2 Fe2先加入 H2O2，再加入 CuO 或 Cu(OH)2或 CuCO3或 Cu2(OH)2CO3，过滤1(1)下列说法中正确的是！_A_#。A(2018全国卷)用铂丝蘸取某碱
16、金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有7NaB(2018天津卷)某溶液中滴加 K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀，则原溶液中有Fe2 ，无 Fe3C(2015江苏卷)检验溶液中是否含有 Fe2 ：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加 KSCN 溶液，观察实验现象D(2016福建卷)只滴加氨水鉴别 NaCl、AlCl 3、MgCl 2、Na 2SO4四种溶液(2)(2018全国卷)K 3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。晒制蓝图时，用 K3Fe(C2O4)33H2O 作感光剂，以 K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2
17、K 3Fe(C2O4)3 2FeC2O43K 2C2O42CO 2；= = = = =光 照 显色反应的化学方程式为！ 3FeC 2O42K 3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)623K 2C2O4 #。(3)(2018信阳质检)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、FeO、SiO 2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe 2O3) ，具体生产流程如下：试回答下列问题：滤液 X 中含有的金属阳离子是！_Fe 2 、Fe 3 _#(填离子符号)。步骤中可选用！_B_#调节溶液的 pH(填字母)。A稀硝酸 B氨水C氢氧化钠溶液 D高锰酸钾溶液步骤中，FeCO 3沉淀完全后，溶液中含有少量 Fe2
18、 ，检验 Fe2 的方法是！_取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色_#。突破点拨熟悉各反应现象才能确定某些离子的存在。例如：加碱产生的使红色石蕊试纸变蓝色的气体必是 NH3。要特别注意信息所给出的反应，重视 Fe2 的特征反应现象检验。解析 (1)钠的焰色反应为黄色，选项 A 正确；滴加 K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀证明有 Fe2 ，Fe 3 无法确定，选项 B 错误；检验 Fe2 应该先加 KSCN 溶液，再加少量新制氯水，选项 C 错误；NaCl、AlCl 3、MgCl 2、Na 2SO4四种溶液滴加氨水时现象分别为：无明显现象、白色沉淀、白色沉淀、无明
19、显现象，所以无法鉴别，选项 D 错误。(2)根据亚铁离子能与 K3Fe(CN)6发生显色反应，分析反应物类别与成分的化合价；(3)硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、FeO、SiO 2等)酸浸后过滤，SiO 2为滤渣，滤液中含有的金属阳离子是8Fe2 、Fe 3 。步骤要把 pH 调高，步骤还要加 NH4HCO3，若使用氢氧化钠溶液，产品中容易混入 Na ，选项 B 正确。【变式考法】(2018鄂鲁联考)NH 4Al(SO4)212H2O 俗称铵明矾，其性质稳定，是化学实验常用的基准试剂，借助碳酸氢铵与硫酸钠可以制备纯净的铵明矾，制备过程如下图。下面相关说法错误的是( C )A为加快操作的速率
20、实验时采用抽滤，常用玻璃纤维替代滤纸B操作的基本过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C使用 NaOH 和 BaCl2试剂可以检验铵明矾的三种离子D若气体 a 通入到饱和的纯碱溶液中会有晶体析出，该晶体与固体 a 相同解析 玻璃纤维性质稳定，且韧性比滤纸的韧性好，可以替代使用，加快抽滤速率，选项 A 正确；碳酸氢铵饱和液与硫酸钠溶液混合反应后生成碳酸氢钠和硫酸铵，然后制成高温时的饱和液，进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作，可以得到碳酸氢钠固体，选项 B 正确；氢氧化钠可以检验铵根离子和铝离子，但是仅用 BaCl2无法确定硫酸根根离子存在，应该还要使用盐酸，选项 C 错误；气体 a
21、 为二氧化碳，通入到饱和的纯碱溶液中会有产生碳酸氢钠晶体析出，与固体 a 成分相同，选项 D 正确。2(2016全国卷)某班同学用如下实验探究 Fe2 、Fe 3 的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1 molL1 的溶液。在 FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是！_防止 Fe2 被氧化_#。(2)甲组同学取 2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，说明 Cl2可将 Fe2 氧化。FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为！ 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl #。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同
22、学在 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是！_隔绝空气(排除氧气对实验的影响)_#。(4)丙组同学取 10 mL 0.1 molL1 KI 溶液，加入 6 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液混合。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中进行如下实验：第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl 4层显紫色；第二支试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。实验检验的离子是！_Fe 2 _#(填离子符号)；实验和说明：在
23、 I 过量的情况下，溶液中仍含有！_Fe 3 _#(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应9为！_可逆反应_#。解析 (1) Fe2 具有很强的还原性，易被空气中的 O2氧化为 Fe3 ，在 FeCl2溶液中加入少量铁屑，可防止 Fe2 被氧化。(2) Fe2 被氧化为 Fe3 ，Cl 2被还原为 Cl ，反应的离子方程式为 2Fe2 Cl 2=2Fe3 2Cl 。(3)O 2难溶于煤油，加入煤油能隔绝空气，排除O2对实验的影响。(4) KI 溶液与 FeCl3溶液反应的离子方程式为2I 2Fe 3 =I22Fe 2 。 K3Fe(CN)6是检验 Fe2 的试剂。实验溶液变红，说明溶液中仍存
24、在 Fe3 ，由此可说明该氧化还原反应为可逆反应。离子检验的疏漏易错注意事项(1)注意离子检验所要求的环境，如 Ag 用含有 Cl 的溶液检验时要用硝酸酸化。(2)尽可能选择特效反应以减少干扰，如检验 Fe3 时常选用 KSCN 溶液，而不选用Na2CO3溶液。(3)一定要避免离子间的相互干扰，如检验 CO 时要避免 HCO 、SO 、HSO 的干23 3 23 3扰，检验 Ba2 时要避免 Ag 的干扰。(4)注意试剂的加入顺序，如检验 Fe2 时要先加入 KSCN 溶液再加入少量氯水(或 H2O2溶液)，以排除 Fe3 的干扰。享资源 练类题 弯道超越显功力 无机化工生产流程题突破考向预测
25、无机化工生产流程题是将化工生产中的主要生产流程用框图形式表示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，设计一系列问题，既能考查元素及其化合物的知识、基础实验，又能考查考生应用化学反应原理解决实际生产问题的能力解题关键(1)明确原始物质及目标物质。(2)明确化工生产流程：原料对原料的预处理核心化学反应产品的提纯分离目标产物。(3)掌握主要的化工生产原理等。(4)掌握常见与化工生产有关的操作方法及作用。对原料进行预处理的常用方法及其作用：以增大接触面积而加快反应速率；研 磨|是与酸(或水)接触反应或溶解；酸 或 水 浸| 以除去可燃杂质； 灼 烧10| 以促使物质转化。煅 烧常用的控制反应条件的方法
26、：使某些金属离子沉淀；调 节 溶 液 的 pH| 以加快反应速率或使平衡移动；控 制 温 度 、 压 强| 以防止某物质降温而析出；趁 热 过 滤| 以洗去杂质离子而减少晶体的损耗冰 水 洗 涤失分防范(1)明确整个流程及每一部分的目的仔细分析每步反应发生的条件以及得到产物的物理或化学性质结合基础理论与实际问题思考注意答题的模式与要点；(2)抓住流程图中“每步转化的物质变化”与总过程目的的关系，分析某步转化试剂的选择及流程中加入某试剂的原因，得出转化后生成的所有物质，从问题中获取信息，帮助解题【预测】二氧化铈(CeO 2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含 CeFCO3)为原料制备 C
27、eO2的一种工艺流程如下：已知：Ce 4 能与 F 结合成CeF x(4 x) ，也能与 SO 结合成CeSO 42 ；24在硫酸体系中 Ce4 能被萃取剂(HA) 2萃取，而 Ce3 不能。回答下列问题：(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是！_#。(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体，写出 CeO2与盐酸反应的离子方程式：！_#为避免产生上述污染，请提出一种解决方案：！_#。11(3)“萃取”时存在反应：Ce 4 n(HA)2Ce(H2n4 A2n)4H 。实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为！_#；如图中 D 是分配比，表示 Ce()分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量
28、浓度之比(D )。保持其他条件cCeH2n 4A2ncCeSO24不变，在起始料液中加入不同量的 Na2SO4以改变水层中的 c(SO )，D 随起始料液中 c(SO24)变化的原因：！_#。24(4)“反萃取”中，在稀硫酸和 H2O2的作用下 CeO2转化为 Ce3 。H 2O2在该反应中作！_#(填“催化剂” “氧化剂”或“还原剂”)，每有 1 mol H2O2参加反应，转移电子的物质的量为！_#。(5)“氧化”步骤的化学方程式为！_#。(6)取上述流程中得到的 CeO2产品 0.450 0 g，加硫酸溶解后，用 0.100 0 mol/L FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为 Ce
29、3 ，其他杂质均不反应)，消耗 25.00 mL 标准溶液。该产品中 CeO2的质量分数为！_#。思维导航结合流程图中承载的信息(加入物质、操作名称、生成物等)、给出的已知条件信息和各个问题中的提示信息：规范答题：氟碳铈矿(主要含 CeFCO3)， “氧化焙烧”的目的是将3 价铈氧化成4价，Ce 4 能与 F 结合成CeF x(4 x) ，以便后续的提取，加稀硫酸，与 SO 结合成24CeSO42 ，加萃取剂，氟洗液，硫酸体系中 Ce4 能被萃取剂(HA) 2萃取，而 Ce3 不能，“反萃取”加 H2O2，又将 Ce4 还原为 Ce3 ，发生反应 2Ce4 H 2O2=2Ce3 O 22H ，
30、加入碱后 Ce3 转化为沉淀，通入氧气将 Ce3 从3 价氧化为4 价，得到产品；(1)“氧化焙烧”前需将矿石粉碎成细颗粒，其目的是增大固体和氧气的接触面积，反应更充分；(2)“酸浸”中会产生大量黄绿色气体应为氯气，CeO 2与盐酸发生氧化还原反应生成 Ce3 和氯气，反应的离子方程式为 2CeO22Cl 8H =2Ce3 Cl 24H 2O，可以用硫酸代替盐酸而避免产生氯气污染；(3)实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器名称为分液漏斗，根据平衡：Ce4 n(HA)2Ce(H2n4 A2n)4H ，加入 Na2SO4时，随着 c(SO )增大，水层中 Ce424被 SO 结合成CeSO 43 ，导
31、致萃取平衡向左移动，D 迅速减小；(4)“反萃取”加 H2O224的作用是将 Ce4 离子重新还原为 Ce3 ，反应的离子方程式为2Ce4 H 2O2=2Ce3 O 2 2H ，H 2O2在该反应中作还原剂，每有 1 mol H2O2参加反应，12转移电子的物质的量为 2 mol；(5)“氧化”步骤中用次氯酸钠将 Ce2 氧化成 Ce4 ，反应的化学方程式为 2Ce(OH)2NaClOH 2O=2Ce(OH)4NaCl；(6)FeSO 4的物质的量为 0.100 0 molL1 0.025 L0.002 5 mol，根据电子得失守恒可得关系式 CeO2FeSO 4，所以CeO2的质量为 0.0
32、02 5 mol172 gmol1 0.430 0 g，产品中 CeO2的质量分数为100%95.56%。0.430 0 g0.450 0 g答案： (1)增大固体与气体的接触面积，增大反应速率；提高原料的利用率(2)2CeO22Cl 8H =2Ce3 Cl 24H 2O 将盐酸换成硫酸酸浸(3)分液漏斗 随着 c(SO )增大，水层中 Ce4 被 SO 结合成CeSO 42 ，导致萃取24 24平衡向生成CeSO 42 移动，D 迅速减小(4)还原剂 2mol (5)2Ce(OH) 3NaClOH 2O=2Ce(OH)4NaCl (6)95.56%【变式考法】1(2018四川四市二模)以含钴
33、废催化剂(主要成分为 Co、Fe、SiO 2)为原料，制取氧化钴的流程如下：(1)溶解：溶解后过滤，将滤渣洗涤 23 次，洗液与滤液合并，其目的是！_提高钴等元素的利用率_#。所得滤渣的主要成分为！_SiO 2_#。(2)氧化：加热搅拌条件下加入 NaClO3，将 Fe2 氧化成 Fe3 ，其离子方程式！ 6Fe2 6H ClO 6Fe3 Cl 3H 2O #。已知：铁氰化钾化学式为 K 3Fe(CN)6； 3 亚铁氰化钾化学式为 K4Fe(CN)63H2O。3Fe2 2Fe(CN) 63 Fe 3Fe(CN)62(蓝色沉淀)4Fe3 3Fe(CN) 64 Fe 4Fe(CN)63(蓝色沉淀)
34、确定 Fe2 是否氧化完全的方法是！_取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则 Fe2 已全部被氧化_#。(可供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN 溶液)(3)除铁：加入适量的 Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾Na 2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，写出该反应的化学方程式！ 3Fe 2(SO4)36H 2O6Na 2CO3=Na2Fe6(SO4)4(OH)125Na 2SO46CO 2 #。(4)沉淀：生成沉淀碱式碳酸钴 (CoCO3)23Co(OH)2，沉淀需洗涤，洗涤的操作是！_见解析 _#。(5)溶解：CoCl 2的溶解度曲线如图
35、所示。向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸，边加热边搅拌至完全溶解后，需趁热过滤，其原因是！_防止因温度降低，CoCl 2晶体析出13_#。(6)灼烧：准确称取所得 CoC2O4 1.470 g，在空气中充分灼烧得 0.830 g 氧化钴，写出氧化钴的化学式！_Co 2O3_#。解析 (1)由流程图以及各成分性质可知“溶解”时，Co、Fe 被溶解成硫酸盐，而SiO2不反应成为滤渣，而滤渣表面会残留滤液，所以洗涤的目的主要是减少钴元素的损失；(2)根据氧化还原反应的一般规律，NaClO 3将 Fe2 氧化成 Fe3 的同时，本身被还原为氯离子；根据提示信息，溶液中 Fe2 加入铁氰化钾会生成蓝色沉淀，因
36、此取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则 Fe2 已全部被氧化。(3)根据氧化后的溶液中存在 Fe2(SO4)3，除铁时加入适量的 Na2CO3调节酸度，生成黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀，同时应该生成二氧化碳气体，结合质量守恒定律，还有硫酸钠生成，因为产物中含 H 元素，反应物中需有水参加反应。(4)根据洗涤沉淀的一般方法，洗涤的操作是向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，静置使滤液流出。重复操作 23 次。(5)CoCl2的溶解度受温度影响较大，趁热过滤的原因是防止温度降低后，CoCl 2晶体析出。(6)1.470 g CoC2O4中含有 Co 的
37、质量1.470 g 0.59 g,0.830 g 氧化钴中含有 O 的质59147量0.830 g0.59 g0.24 g， ，因此氧化钴的化学式为 Co2O3。nConO0.59 g59 g/mol0.24 g16 g/mol 23对点特训(十) 金属及其化合物1(2018江苏四市联考)在火星上工作的美国“勇气号” “机遇号”探测车的一个重要任务就是收集有关 Fe2O3及其硫酸盐的信息，用以证明火星上存在或曾经存在过水。以下叙述正确的是( D )AFe 2O3与 Fe3O4互为同素异形体B检验从火星上带回来的红色物质是否是 Fe2O3的操作步骤为：样品粉碎加水溶解过滤向滤液中滴加 KSCN
38、溶液C将 CO2通入 BaCl2溶液中至饱和，有沉淀产生D制备 Al 用电解法，制备 Fe、Cu 可用还原法解析 Fe 2O3与 Fe3O4是铁的不同氧化物，不是单质，两者不互为同素异形体，选项 A错误；样品粉碎后加水不能溶解氧化铁，应溶于盐酸再加 KSCN 溶液检验，选项 B 错误；盐14酸的酸性大于碳酸，将 CO2通入 BaCl2溶液中至饱和，不反应，选项 C 错误；由金属活泼性可知金属冶炼方法，选项 D 正确。2(2018菏泽二模)下列关于 Fe、Cu、Mg、Al 四种金属元素的说法中正确的是( B )A四种元素的单质都能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气B制备 AlCl3、FeCl 3、C
39、uCl 2均不能采用将溶液直接蒸干的方法C将 Mg 棒和 Al 棒作为原电池的两个电极插入 NaOH 溶液中，Mg 棒上发生氧化反应D铁锈的主要成分是四氧化三铁，铜锈的主要成分是氧化铜解析 Cu 单质不与盐酸反应，选项 A 错误；根据电解质溶液的实际情况考虑，Mg 的金属性大于 Al，但是 Mg 不与 NaOH 溶液反应，Al 与 NaOH 溶液反应，所以 Al 棒作负极，发生氧化反应，选项 C 错误；铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，选项 D 错误。3(2018湖北七市联考)美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是( C )A铝镓合金与水反应
40、的化学方程式为 2Al3H 2O Al2O33H 2= = = = =一 定 条 件 B总反应式为 2H2O 2H2O 2= = = = =一 定 条 件 C该过程中，能量的转化形式只有两种D铝镓合金可以循环使用解析 该过程中太阳能转化为电能、电能转化为化学能，铝镓合金与水反应时还有一部分化学能转化为热能。4(2018江西六市联考)下列示意图与对应的叙述相符的是( B )A图表示向 AgNO3和 Cu(NO3)2的混合溶液中缓慢通入氨水15B图表示向 NaOH 和 Ca(OH)2的混合溶液中通入 CO2C图表示向 KAl(SO4)2溶液中逐滴加入 Ba(OH)2溶液D图表示向 NaAlO2溶液
41、中逐滴加入盐酸解析 加入一定量的氨水时，Ag 、Cu 2 分别形成 AgOH、Cu(OH) 2沉淀，氨水过量时，AgOH、Cu(OH) 2溶解，选项 A 错误；CO 2首先和氢氧化钙反应生成碳酸钙，然后与氢氧化钠反应生成碳酸钠，再与生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠，最后与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，叙述与示意图相符，选项 B 正确；假设溶液中含 1 mol KAl(SO4)2，加入 1.5 mol 的 Ba(OH)2时生成 1.5 mol BaSO4和 1 mol Al(OH)3沉淀的物质的量最大为 2.5 mol，再加入 0.5 mol Ba(OH)2，生成 0.5 mol BaSO4、溶解 1 m
42、ol Al(OH)3，故沉淀的总物质的量减少，沉淀的物质的量的趋势是从 0 增大到最大，然后减小，最后保持不变(全部是 BaSO4)，叙述与示意图不相符，选项 C 错误；在 NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸，反应的化学方程式依次为：NaAlO2HClH 2O=Al(OH)3NaCl、Al(OH) 33HCl= =AlCl33H 2O，叙述与示意图不相符，选项 D 错误。5下图为与水相关的部分转化关系(水作反应物或生成物，部分产物和反应条件未列出)。下列说法错误的是( D )A上图所示的反应均为氧化还原反应B比较镁、铁与水的反应条件，可知铁的金属性比镁弱C工业上常用 NO2与水的反应原理制取硝酸D
43、实验室中可用铜与稀硝酸反应制取 NO2解析 铜和稀 HNO3反应生成 NO，选项 D 错误。6(2018齐齐哈尔五校联考)铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：下列说法中错误的是( C )A中除加试剂外，还需要进行过滤操作Ba、b 中铝元素的化合价相同C中需要通入过量的氨气D进行的操作是加热，而且 d 一定是氧化铝解析 铝土矿中的二氧化硅不溶于盐酸，需要过滤除去，a 中的氯化铁能与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，选项 A 正确；a 中氯化铝中铝元素的化合价为163，b 中偏铝酸根离子中铝元素的化合价为3，选项 B 正确；中是将偏铝酸根离子转化
44、为氢氧化铝沉淀，需要通入二氧化碳，选项 C 错误；进行的操作是加热，是氢氧化铝分解生成氧化铝，故 d 一定是氧化铝，选项 D 正确。7(2015浙江卷)某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO 2、Al 2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO 47H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确的是( D )A溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉B固体 1 中一定有 SiO2，控制 pH 是为了使 Al3 转化为 Al(OH)3进入固体 2C从溶液 2 得到 FeSO47H2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D若改变方案，在溶液 1 中直接加 NaOH
45、 至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到 FeSO47H2O解析 流程设计意图是用硫酸把 Fe2O3、Al 2O3转化为硫酸盐，除去 SiO2，然后用铁粉还原 Fe3 得到硫酸亚铁，选项 A 正确；固体 1 为 SiO2，分离 FeSO4和 Al2(SO4)3采用的是调控 pH 的方法，使 Al3 转化为 Al(OH)3沉淀从而与 FeSO4分离，选项 B 正确；Fe 2 容易被氧化，所以在得到 FeSO47H2O 产品的过程中，要防止其被氧化和分解，选项 C 正确；在溶液 1 中直接加过量的 NaOH 得到的是 Fe(OH)2沉淀，但 Fe(OH)2不稳定，很容易被氧化为Fe
46、(OH)3，这样的话，最终所得的产品不纯，混有较多的杂质 Fe2(SO4)3，选项 D 错误。8(2018皖江名校联考)稀土是工业味精，邓小平说过“中东有石油，我们有稀土” 。稀土元素铈(Ce)主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应。已知：铈常见的化合价为3 和4，氧化性：Ce 4 Fe 3 。下列说法正确的是( B )A工业上可以电解 Ce(SO4)2溶液制备铈单质，铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：Ce4HICe 4 2H 2B向 Ce(SO4)2溶液中通入 SO2，其离子方程式为：2Ce4 SO 22H 2O2Ce 3 SO 2H 24C已知 KspCe(OH)31.010 20 ，则 Ce3 在 pH 为 5.0 时恰好完全沉淀；在一定条件下，电解熔融状态的 CeO2制 Ce，在阳极获得铈D四种铈的核素 Ce、 Ce、 Ce、 Ce，它们之间可以通过化学反应进行转13658 1385 14058 14258化，互称为同素异形体解析 由于铈遇水
