偶看新闻武汉科技大周边酒店:第二节 几种重要的金属化合物
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/04/27 23:34:12
第二节 几种重要的金属化合物
【本节学习要点】
1．了解金属氧化物的物理性质，掌握金属氧化物与H2O、酸反应的规律，以及A
l2O3的两性，Na2O2与H2O、CO2的反应。
2．了解金属氢氧化物的物理性质，掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的制备以及它们与酸反应的性质和受热分解规律，掌握Al(OH)3的两性。
3．掌握Na2CO3、NaHCO3的性质，了解其主要用途
4．掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法及其相互转化。
重难点一、钠的重要化合物
1．Na2O和Na2O2的比较
名称,氧化钠,过氧化钠
化学式,Na2O,Na2O2氧元素
化合价,－2,－1阳、阴离子数比,Na＋和O2－之比为2∶1,Na＋和O之比为2∶1
类别,碱性氧化物,不属于碱性氧化物颜色状态,白色固体,淡黄色固体与H2O
反应,Na2O＋H2O===2NaOH,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑与CO2
反应,Na2O＋CO2===Na2CO3,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2与盐酸
反应,Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O,2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
生成条件,常温下与氧气反应,点燃或加热时与氧气反应稳定性,不稳定,较稳定
用途,—,强氧化剂、供氧剂、漂白剂
特别提醒 (1)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸(盐酸、稀H2SO4等)反应时除生成盐、水外，还生成O2，不符合碱性氧化物的概念。
(2)Na2O2具有强氧化性，能氧化S2－、SO2、SO、Fe2＋、酸碱指剂等。
(3)Na2O2具有漂白性，因Na2O2能氧化有色物质而使物质褪色，能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。
2．有关Na2O2与CO2、H2O反应的规律应用
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑
(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，气体的体积减少为原混合气体体积的。
(3)电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。
(4)固体质量关系
①由2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2得
Na2O2——Na2CO3 Δm＝m(CO)
即Na2O2增加质量等于等物质的量的CO的质量
②由2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑得
2Na2O2——4NaOH Δm＝m(H2)
即Na2O2增加质量等于等物质的量的H2的质量(或水中H的质量)
③由2CO＋O22CO2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，
2H2＋O22H2O,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，
得CO＋Na2O2===Na2CO3，H2＋Na2O2===2NaOH，
所以只要有少量O2存在，在电火花作用下引发反应，CO(或H2)可与足量Na2O2作用完全转化为Na2CO3(或NaOH)，Na2O2增加的质量就是CO(或H2)的质量。
(5)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)混合物反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，再与H2O(g)发生反应。
3．Na2CO3和NaHCO3的比较
物质,碳酸钠(Na2CO3),碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名,纯碱或苏打,小苏打
色、态,白色粉末
(Na2CO3·xH2O
为晶体),细小白色晶体
溶解性,
易溶于水,可溶于水
同温度下的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3
热稳定性,稳定，受热难分解；但结晶碳酸钠
(Na2CO3·xH2O)易风化,不稳定，受热易分解2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑与酸反应,
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑,NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
反应速度：NaHCO3＞Na2CO3
与碱反应,Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
Na2CO3＋NaOH—不反应,2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O与可溶性钙盐、钡盐反应,Na2CO3＋CaCl2===
CaCO3↓＋2NaClNa2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl,不反应
相互转化,Na2CO3CO2＋H2O①固(加热NaHCO3
特别提醒 (1)碳酸及碳酸盐的热稳定性
①可溶性碳酸盐(不包括铵盐)>不溶性碳酸盐>酸式碳酸盐>碳酸。如常见的碳酸盐及碳酸的热稳定性如下：Na2CO3>CaCO3>NaHCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3。
②一价金属盐比二价金属盐稳定
如：Na2CO3>CaCO3，NaHCO3>Ca(HCO3)2
③相同金属阳离子，正盐比酸式盐稳定
如：Na2CO3>NaHCO3，CaCO3>Ca(HCO3)2
(2)NaHCO3与Ca(OH)2反应，反应物的比例不同，反应不同
①当NaHCO3过量时
2NaHCO3＋Ca(OH)2(少量)===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3
②当Ca(OH)2过量时
NaHCO3＋Ca(OH)2(过量)===CaCO3↓＋NaOH＋H2O
(3)Na2CO3与盐酸的反应
滴加顺序,向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,向稀盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液
反应现象,开始无气泡：当滴加到一定量时有气泡放出,开始就有气泡放出
反应原理,Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑,Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
产气量,只有在盐酸相对Na2CO3溶液足量时，两种滴加方式产生的CO2才会相同，否则，前一种滴加方式产生的CO2不如后者多。
应用,稀盐酸和Na2CO3溶液的鉴别，加入试剂的次序不同，引起反应中反应物过量情况不同，因而产生的现象不同。
4．Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(1)热稳定性不同。分别加热少量的样品，若发生分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一种试剂为Na2CO3。
(2)与酸反应速率不同。分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应较快的原试剂是NaHCO3，另一种试剂为Na2CO3。
(3)阴离子不同。分别取其稀溶液，分别滴加BaCl2稀溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一种为NaHCO3。
(4)溶液的碱性强弱不同。在其等浓度稀溶液中加酚酞试液，溶液呈红色的原试剂为Na2CO3，溶液为浅红色的是NaHCO3。
(5)利用Na2CO3和NaHCO3溶液与稀盐酸反应的原理差异，鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液。分别取少量溶液，分别逐滴加入盐酸，开始无气体逸出的为Na2CO3，开始即有气体逸出的为NaHCO3：HCl＋Na2CO3===NaCl＋NaHCO3，
HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O。
5．CO和HCO的检验
(1)当某溶液加盐酸放出无色、无味、使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中含有CO或HCO。
(2)若需要进一步确证是CO还是HCO，需取原试液滴加BaCl2溶液，如有沉淀，则含有CO：CO＋Ba2＋===BaCO3↓，若没有沉淀，则含有HCO。
6．物质的分离提纯
(1)Na2CO3固体中混有少量NaHCO3：可用加热法除去。
(2)NaHCO3溶液中混有少量的Na2CO3：可通入过量CO2，进行转化。饱和Na2CO3溶液中通入CO2，则析出NaHCO3晶体，Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓。
(3)Na2CO3溶液中的NaHCO3：可加适量的NaOH溶液进行转化。NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。
(4)CO2气体中的HCl：通入饱和NaHCO3溶液，
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(5)NaCl溶液中混有NaHCO3：向溶液中加入适量盐酸。
7．焰色反应中需要注意的问题
(1)洗涤铂丝必须用稀HCl而不能用稀H2SO4，原因是硫酸盐的沸点高，不易挥发，而用盐酸洗涤可以使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物，从而在灼烧时容易挥发而除去。
(2)焰色反应选用灯的颜色应是无色或浅色的，以免对物质的焰色产生干扰。
(3)实验室若无铂丝，可用无锈的洁净铁丝代替。
(4)观察钾的火焰时，要通过蓝色钴玻璃，因为钾中常有微量的钠黄色火焰会掩盖紫色火焰，透过蓝色钴玻璃可以滤去黄光。
特别提醒 焰色反应呈黄色，一定含Na元素，也可能含K元素，需透过蓝色钴玻璃进一步检证。
重难点二、铝的重要化合物
1．Al3＋、Al(OH)3、AlO相互转化的关系：
(1)典型反应
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
Al(OH)3+3H+===3H2O+Al3+
AlO2-+H2O+H+===Al(OH)3↓
AlO2-+4H+===Al3++2H2O
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al3++4OH-===AlO2-+2H2O
(2)制取Al(OH)3的方法
①Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH+
②AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
③3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
注意 Al(OH)3不溶于氨水和碳酸，制备时一般不选用强碱或强酸
2．Al3＋、Al(OH)3、AlO相互转化的图象分析
(1)如下图所示，向A
lCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量：
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
现象：白色胶状沉淀逐渐增多至最大值(A
点)，继续滴加NaOH溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失。
(2)如下图所示，向A
lCl3溶液中，滴加氨水直至过量：
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH现象：白色沉淀逐渐增多达最大值(A
点)，继续滴加NH3·H2O，沉淀量不变。
(3)如图所示，向NaAlO2溶液中滴加盐酸直到过量：
AlO2-+H++H2O===Al(OH)3↓，
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
现象：白色沉淀逐渐增多达最大值(A
点)，继续滴加盐酸溶液，沉淀逐渐溶解，最后完全消失。
(4)如图所示，向NaAlO2溶液中通入足量CO2：
2AlO2-+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO32-CO+CO2+H2O===2H CO32-现象：白色沉淀逐渐增多达最大值(A点)，继续通入CO2，沉淀量不增减。
(5)如图所示，向MgCl2、AlCl3和盐酸的混合溶液中滴加NaOH直至过量：
H++OH-===H2O
Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
Al3++3OH-===Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O
现象：开始时无沉淀，接着产生沉淀，逐渐增多直至达最大值(A
点)，继续滴加NaOH溶液，沉淀量减小至E，继续滴加NaOH溶液，沉淀量无变化。
3．铝盐和强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算反应关系如下：
①Al3++3OH-===Al(OH)3↓(生成沉淀)
②Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O(沉淀溶解)
③Al3++4OH-=== AlO2-+2H2O(沉淀生成，又恰好完全溶解)
分析以上三个反应关系式，所得 Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3+)、n(OH-)的关系为：
重难点三、铁的重要化合物
1．Fe(OH)2的制备
(1)实验的注意事项 ：
教材中有关Fe(OH)2的制备方法，实际上只能观察到瞬间的Fe(OH)2白色沉淀(几乎分辨不出来)。要想较长时间观察到白色沉淀的生成，关键是怎样降低反应体系中氧气的存在量和操作过程中氧气的引入量。常采用的方法有：
①采用新制备的纯亚铁盐溶液(Fe2＋易被空气中的氧气氧化成Fe3＋)；
②NaOH溶液要先加热煮沸，以除去溶解的O2；
③将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入新制备的FeSO4溶液的液面以下，再缓慢挤出NaOH溶液；
④在亚铁盐溶液液面上加隔氧剂(如加入苯等密度比水小，而又不溶于水的有机溶剂)。
(2)实验创新
方案1：装置如图所示。
在试管中加入适量的5%FeSO4溶液，并覆盖一层苯，再用长滴管注入不含O2的1 mol·L-1的NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。
方案2：装置如下图所示。
实验时，先打开活塞K，再将分液漏斗的旋塞打开，稀H2SO4与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色的Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞，则白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
2．Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的转化关系
(1)Fe只有还原性
①Fe弱氧化剂、S、I2、Cu2＋、H＋、Fe3＋Fe2＋(＋2价)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
Fe＋SFeS
②Fe强氧化剂、Cl2、Br2、O2、HNO3、浓H2SO4Fe3＋(＋3价)
2Fe＋3Cl22FeCl3
③FeFe3O4
(2)Fe2＋既有氧化性，又有还原性，以还原性为主。
①Fe2＋Fe3＋
4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O(Fe2＋空气中易被氧化，配制其溶液加铁粉或铁钉，防止被氧化)
(除去FeCl3中的FeCl2，可选Cl2或H2O2，H2O2为绿色氧化剂)
5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(区别Fe2＋和Fe3＋)
②Fe2＋CO、Zn、H2等还原剂Fe
Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe
(3)Fe3＋只有氧化性。
①Fe3＋Fe2＋
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(用铁除FeCl2中的FeCl3)
2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
②Fe3＋Zn、B＋C：_______________________CO、H2Fe
3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe
yCO＋FexOyyCO2＋xFe
2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
3．鉴别Fe2＋、Fe3＋的常用方法,Fe2＋,Fe3＋
(1)察色法,浅绿色,棕黄色
(2)加碱法,①现象：白色沉淀灰绿色红褐色沉淀
②反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(红褐色),①现象：红褐色沉淀
②反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色)
(3)加盐(SCN－法),①现象：加入KSCN溶液无明显现象，再滴入氯水变成红色溶液
②反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色),①现象：加入KSCN溶液，溶液变为红色
②反应：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(红色)
特别提醒 1.Fe3＋与SCN－作用后的现象是红色溶液而不是红色沉淀，特别是书写离子方程式时不能用“↓”符号。
2．其他方法：
用KMnO4溶液检验：
分别加入少量KMnO4溶液，振荡，能使KMnO4溶液褪色的是Fe2＋的溶液，不褪色的是Fe3＋的溶液。
题型1 Al(OH)3的制备
【例1】 用含少量镁的铝片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加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀
A.①⑤⑥③ B．②③⑥③
C．②③④③ D.②③⑤③
解析 本题通过实际问题考查A
l和A
l(OH)3既能与酸反应，又能与强碱溶液反应的知识，在分析中要注意步骤⑥，加入过量烧碱将使Al3＋转化为AlO，因此，不能得到Al(OH)3沉淀：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
这样就淘汰选项A和B；选项C、D两种方案都利用镁不溶于强碱溶液、而铝溶于强碱溶液的性质，通过②、③步骤经过滤除去杂质镁，然后利用偏铝酸是比碳酸还弱的酸的性质，分别用CO2和H2O、盐酸把Al(OH)3沉淀出来，但盐酸过量时能进一步溶解Al(OH)3：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，CO2和水过量时不溶解Al(OH)3，且CO2比盐酸经济得多，故选项C能达到既经济又最大限度地得到产品的目的，所以是最恰当的组合。
答案 C
对于某些最佳选择题中，往往给出2个或2个以上具有类似性的可选项，此时必须从两者的差别中进行分析比较，才能得到正确结论。
题型2铝盐与碱反应的计算
【例2】 将50 mL某未知浓度的AlCl3溶液分别加入到60 mL 1 mol·L－1的NaOH溶液或60 mL 3 mol·L－1的NaOH溶液中，均能得到
A.1 mol ·L－1 B．0.5 mol ·L－1
C．0.6 mol ·L－1. D0.4 mol ·L－1
解析 n[Al(OH)3]＝0.02 mol，由Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，需NaOH 0.02 mol×3＝0.06 mol，故前一NaOH溶液中，铝盐恰好反应，c(AlCl3)＝＝0.4 mol·L－1。
在后一NaOH溶液(含0.18 mol NaOH)中发生如下反应：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
0．02 mol 0.02 mol
Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
0．03 mol
0．18 mol－0.06 mol
c(AlCl3)＝＝1 mol·L－1
答案 AD
题型3金属混合物与酸碱反应的计算
【例3】 铁铝合金溶于足量的盐酸再加过量的NaOH溶液后，过滤，将沉淀在空气中加热后得到的红棕色粉末与原合金质量相等，求合金中铝的质量分数。
解析 根据题意写出反应过程，如下所示：
Fe(OH)2白色沉淀在空气中迅速变为灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。加热2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。在反应过程中Fe质量守恒，根据红棕色粉末Fe2O3的质量与原合金质量相等，得合金中铝的质量分数等于Fe2O3中O的质量分数，即w(O)＝×100%＝30%。
答案 30%
本题借助铁和铝及其化合物的性质，考查同学们应用守恒思想分析问题的能力。如果不能分析出反应过程中Fe质量是守恒的，将无法作答。提醒同学们注意：当你不缺乏化学基础知识，却为一道化学计算一筹莫展之时，不妨试试守恒法， 也许会柳暗花明，立见结果。
1．将表面已完全钝化的铝条插入下列溶液中，不会发生反应的是( )
A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.硝酸铜 D氢氧化钠
答案 C
解析 铝钝化时其表面有一层致密的氧化膜Al2O3，稀硝酸、稀盐酸、氢氧化钠均能与Al2O3反应。
2．甲、乙两支试管中均盛有足量盐酸，上方气球袋中均放有
A.甲中气球的体积大于乙
B．乙中气球膨胀速率快于甲
C．甲中最初没有气泡冒出
D乙中气球先变大后又变小
答案 B
解析 NaHCO3与HCl反应速率比Na2CO3与HCl反应速率快。NaHCO3产生CO2：=0.12 mol，Na2CO3产生CO2：=0.094 mol，所以乙气球比甲气球大。
3．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象发生。据此推断丙物质是( )
A.Al2(SO4)3 B.NaOH C．BaCl2 DFeSO4
答案 D
解析 由题设乙和丁的反应现象可知，丁必为NaOH，乙必为Al2(SO4)3。(注意：此处隐含实验中试剂的滴加顺序与现象的关系)，由“丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象发生”可推出甲为BaCl2，故丙为FeSO4。
4．将
A.铁粉有剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本保持不变
B．往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色
C．Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为6∶1
D氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
答案 BC
解析 本题以铁盐的氧化性为载体考查学生的判断能力。
n(Fe)＝0.02 mol，n(FeCl3)＝0.05 mol，由2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成0.06 mol Fe2＋，Fe3＋特征反应之一是遇SCN－溶液变红色；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。
5．某溶液中的溶质可能是由Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、K＋、Cl－、SO、HCO、NO中的几种组成，进行如下实验：
(1)取样后在溶液中加入足量NaOH溶液，生成的沉淀会部分溶解。
(2)将(1)所得混合液分成两份，在一份中加入足量的稀H2SO4溶液，最终得不到澄清溶液；在另一份中加入足量的稀HNO3溶液进行酸化后加入A
gNO3溶液，无沉淀产生。
根据实验回答下列问题：
(1)该溶液中一定存在的离子是_______________________________________________，
可能存在的离子是，一定不存在的是________________________________，
(2)写出沉淀部分溶解时的离子方程式：______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如要进一步确定可能存在的离子是什么，应追加的实验操作是________________________________________________________________________。
答案 (1)Mg2＋、Al3＋、Ba2＋、NO K＋ Cl－、SO、HCO
(2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(3)用洁净的铂丝做焰色反应(透过蓝色的钴玻璃)
解析 由取样后加入足量的NaOH溶液后的现象可得溶液中一定有Al3＋和Mg2＋，也就一定没有HCO；在(1)所得溶液中加入稀H2SO4溶液时，得不到澄清溶液可得原溶液中有Ba2＋，也就一定没有SO；如果加入硝酸化后的AgNO3溶液无沉淀，则原溶液中一定无Cl－；而由前推得溶液中一定有Mg2＋、Al3＋、Ba2＋，但溶液中也一定要有阴离子，所以也一定有NO；从而得到结论。要确定K＋的存在与否需通过焰色反应。
6．实验室用下图所示仪器和药品做CO2和Na2O2反应制O2的实验，试填写下列空白。
(1)装置②中所盛溶液最好选用。
A.饱和食盐水 B.饱和NaHCO3溶液
C．澄清石灰水 D.NaCl溶液
(2)如果将所制气体从左至右流向排列装置时，上述各仪器装置连接的正确顺序是(填写装置的编号)接接接，其中②③④之间的仪器接口按顺序应为(用接口标识A、B、C…填写)________________________________________________________________________。
(3)装置②的作用是，发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 按CO2的制备、除杂、干燥、CO2与Na2O2反应的顺序思考问题。
7．过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板，发生反应的化学方程式为：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
(1)检验腐蚀后的溶液中是否含有Fe3＋应选用的试剂是。
(2)为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新制得纯净的FeCl3溶液，可采用下列实验步骤，请在各空格内填上适当的物质以使实验达到预期目的。
(3)写出有关化学反应的离子方程式：_____________________________________________________________。
答案 (1)KSCN(或其他含SCN－的盐)
(2)①Fe ③盐酸 ⑤Cl
(3)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
8．将某铁和氧化铁的混合物
(1)写出有关反应的离子方程式__________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)混合物中含Femol，Fe2O3mol。所用硫酸溶液的物质的量浓度mol·L－1。
答案 (1)①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)0.2 0.1 4
解析
n(H2)＝＝0.1 mol。
本题涉及到的反应有：
①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，
②Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，
③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，
(1)设混合物中Fe、Fe2O3的物质的量分别为x、y，则有：
据电子守恒(或反应方程式)有n(Fe)＝＋＝n(Fe2O3)＋n(H2)，即x＝y＋0.1 mol ②
解①、②两式得：x＝0.2 mol，y＝0.1 mol
(2)因硫酸恰好完全反应，反应后的溶液中的溶质只有FeSO4。
据Fe守恒得：n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝n(Fe)＋2n(Fe2O3)＝x＋2y＝0.2 mol＋0.1 mol×2＝0.4 mol
所用硫酸的物质的量浓度为：
c(H2SO4)＝＝4 mol·L－1
第1课时 钠的重要化合物
一、钠的重要化合物
1．氧化钠和过氧化钠
(1)物理性质：色态
(2)化学性质
2．碳酸钠与碳酸氢钠
(1)物理性质
(2)化学性质
3．焰色反应
(1)元素的性质
(2)操作：洗、烧、蘸、烧
(3)钠黄色、钾紫色(透过蓝色钴玻璃)
1．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A
中发生反应的化学方程式：___________________________________________________。
(2)填写表中空格
仪器
,加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
C
D
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：
________________________________________________________________________。
答案 (1)CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)
除去CO2气体中混入的HC
过氧化钠
与CO2和水反应，产生O2
NaOH溶液
吸收未反应的CO2气体
(3)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(4)把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气
解析 本题是在有信息提示的基础上，考查了CO2气体的实验室制取，杂质HCl的除去，以及Na2O2与CO2、水的反应，最后还涉及到O2的检验，是一道综合设计题。
实验验证Na2O2的性质，所谓供氧剂是因其与水或二氧化碳反应能提供氧气。实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应。实验仪器中的A
是二氧化碳发生装置，B、D是除杂装置，C是反应装置，E是尾气处理与收集装置。
易错分析 本题学生的易错点是：第(1)问会错写成CaCO3+H2SO4===CaSO4+H2O+CO2↑，而第(2)问的D作用往往回答不出，有可能会认为是O2的收集装置。
2．在一定温度条件下，把Na2O和Na2O2的固体分别溶于等质量的水中，都恰好形成此温度下饱和溶液。则加入Na2O和Na2O2的物质的量的大小为( )
A.n(Na2O)>n(Na2O2)
B．n(Na2O)<n(Na2O2)
C．n(Na2O)＝n(Na2O2)
D无法确定
答案 C
解析 Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
由方程式看出 2 mol Na2O和2 mol Na2O2加入等质量且过量的水中，均生成NaOH 4 mol,2 mol Na2O2中有2 mol O转为O2而脱离溶液，故所得溶液质量相等，C项符合题意。
拓展延伸 混合物组成的推断常用方法为
(1)极值法
(2)平均值(如平均摩尔质量、平均分子式等)
本题还可求出Na2O和Na2O2的物质的量，可列式如下：
3．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
B．分别在这两种物质的溶液中，加入CaCl2溶液
C．分别在这两种固体的溶液中，滴加同浓度的稀盐酸
D分别在这两种物质的溶液中，加入少量澄清的石灰水
答案 D
解析 A项加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别；
B项中NaHCO3与CaCl2不反应，而Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3沉淀；
C项中NaHCO3与稀盐酸反应比Na2CO3与稀盐酸反应快；
D项中的Ca(OH)2溶液与Na2CO3、NaHCO3均能反应生成CaCO3沉淀。
易错警示 ①鉴别和除杂时，一定先看清Na2CO3和NaHCO3是固体还是溶液。②鉴别Na2CO3和NaHCO3二者的溶液时，不能使用氢氧化钙，它与二者反应都会产生沉淀，无法鉴别；不能使用氢氧化钠，虽然只有碳酸氢钠与它反应，但反应无任何明显现象，故也无法鉴别。
拓展延伸 Na2CO3和NaHCO3性质区别的应用
1．溶解度大小的应用
饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体，则会有NaHCO3晶体析出。Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。可用于除去NaHCO3晶体中的Na2CO3。
2．Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
Na2CO3受热不易分解，NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。可用于除去Na2CO3中的NaHCO3。
3．Na2CO3和NaHCO3溶液都显碱性，是因为溶液中的CO或HCO水解生成了OH－的缘故。
4．与酸反应
同浓度、同体积的NaHCO3和Na2CO3溶液，分别与足量HCl反应时，放出气体的速率不同，但产生气体的物质的量相同，也可根据此反应现象区别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液。
1．下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是( )
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物
B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体
C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
DNa2O2与水反应时，1 mol Na2O2转移2 mol电子
答案 C
解析 A
项：Na2O2与水反应除了生成NaOH外，还有O2生成，所以Na2O2只是Na的氧化物，但不是碱性氧化物；B项：Na2O2是淡黄色固体；C项：Na2O2与CO2反应时电子转移关系：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3得到2×e－＋O2失去2×e－，Na2O2中－1价O变成了－2价O和零价O2；D项：Na2O2与H2O反应时，Na2O2中－1价氧变成了－2价O和零价O2，故1 mol Na2O2转移1 mol电子。
2．在一定条件下，将钠与氧气反应的生成物
A.Na2O B．Na2O2
C．Na2O和Na2O2 DNa2O2和NaO2
答案 C
解析 n(HCl)＝0.08 L×0.50 mol·L－1＝0.04 mol，根据元素守恒：n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.04 mol
方法Ⅰ 极值法
设固体全部为Na2O m(Na2O)＝0.02 mol×62 g·mol－1＝1.24 g
设固体全部为Na2O2 m(Na2O2)＝0.02 mol×78 g·mol－1＝1.56 g
故1.5 g固体中含有Na2O和Na2O2。C项正确。
方法Ⅱ 平均值法
n(Na2O)＋n(Na2O2)＝0.02 mol
＝＝75 mol·L－1
M(Na2O)＝
故C项正确。
方法Ⅲ 比值法(平均组成法)
n(O)＝＝mol
＝＝
即1＜＜2
Na2O中＝2∶1，Na2O2中＝1∶1，故C项正确。
3．向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末，振荡，正确的叙述是( )
A.最后溶液变蓝色
B．溶液先变蓝色最后褪色
C．溶液仍为紫色
D因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生
答案 B
解析 氧化还原反应是一个比较慢的过程，而酸碱之间的反应较快。紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末，首先会部分与水反应生成NaOH和O2, NaOH使紫色石蕊溶液变蓝色；由于Na2O2有强氧化性，会慢慢将有机色素氧化为无色物质，所以最后溶液变为无色。
4．在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原来温度，下列说法正确的( )
A.溶液中的Na＋浓度增大，有O2放出
B．溶液中的OH－浓度不变，有H2放出
C．溶液中的Na＋数目减小，有O2放出
D溶液中的OH－浓度增大，有O2放出
答案 C
解析 Na2O2消耗水、生成NaOH并放出O2，而原饱和NaOH溶液的浓度不变，由于水的减少，溶解的NaOH的质量减少，Na＋的数目减小。
5．有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述错误的是( )
A.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量的盐酸反应，在相同条件下NaHCO3产生的CO2气体体积大
B．同一温度下，与等浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3剧烈
C．与同种酸反应生成等量的CO2时，所消耗的酸的量相等
D将石灰水加入到NaHCO3溶液中将会产生沉淀
答案 C
解析 相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3，则在相同质量下NaHCO3的物质的量更大，故NaHCO3产生的CO2体积大；当向碳酸钠溶液中滴加盐酸时，可以认为氢离子与碳酸根离子首先生成碳酸氢根离子，故同一温度下，与等浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3剧烈；与同种酸反应生成等量的CO2时，碳酸氢钠消耗的酸少；石灰水中含有钙离子与氢氧根离子，氢氧根离子与碳酸氢根离子反应生成水和碳酸根离子，碳酸根离子与钙离子反应生成碳酸钙沉淀。
6．可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( )
A.加热时无气体放出
B．滴加盐酸时有气泡放出
C．溶于水后滴加稀BaCl2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
答案 C
解析 解决此题关键要掌握Na2CO3和NaHCO3性质的异同，特别是与澄清石灰水的反应，两者都会产生白色沉淀，因此无法鉴别，而加BaCl2，现象不同，仅Na2CO3有BaCO3沉淀生成。
备课资源 将4.3 g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672 mL混合气体，该混合气体通过放电恰好完全反应，则它们的物质的量之比为( )
A
.1∶1∶1 B．1∶1∶2
C．1∶2∶1D4∶3∶2
答案 D
解析 Na、Na2O2分别与H2O发生下列反应。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
可见，672 mL混合气体成分是H2和O2，且体积比为2∶1时，恰好完全反应，推出Na与Na2O2的物质的量之比为2∶1，只有D项符合。
7．过氧化钠跟足量的NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排出气体物质后冷却残留的固体物质是( )
A.Na2O2、Na2CO3 B.NaOH、Na2CO3
C．Na2CO3 DNa2O2、NaOH、Na2CO3
答案 C
解析 NaHCO3不稳定，受热易分解生成Na2CO3、CO2和H2O：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。产生的CO2和H2O均能跟Na2O2反应分别生成Na2CO3和NaOH∶2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，同时还存在CO2与NaOH的反应：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O。由于NaHCO3足量，亦即CO2足量，NaOH将全部反应生成Na2CO3，故密闭容器中的残留固体只有Na2CO3。
备课资源 CO与H2混合气体3 g和足量的氧气燃烧后，在150℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为( )
答案 B
解析 2CO＋O22CO2①
2H2＋O2===2H2O②
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2③
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑④
将①③合并得：CO＋Na2O2===Na2CO3⑤
将②④合并得：H2＋Na2O2===2NaOH⑥
由⑤⑥式可以看出Na2O2固体增重的质量就是CO和H2的质量。
备课资源 某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是( )
①粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
②粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
③粉末中一定不含有Na2O和NaCl
④无法肯定粉末中是否含有Na2CO3和NaCl
A.①② B．②③ C．③④ D①④
答案 D
解析 与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(产生O2)、NaHCO3和Na2CO3(产生CO2)，气体X通过NaOH溶液后体积缩小，说明X由O2和CO2组成，原粉末中一定有Na2O2，Na2CO3和NaHCO3中至少有一种。将原粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使固体粉末质量减少，而实际上剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O＋O22Na2O2。综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。
8．用脱脂棉包住约
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：a.有氧气生成；b.________________________________________________________________________。
Na2O2和H2O反应的化学方程式是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示的装置进行实验，以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验方法及现象是：________________________________________________________________________。
②用以验证结论b的实验方法及现象是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)该反应是放热反应 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(2)①将带火星木条靠近导管p处，木条复燃
②将导管q插入盛水的烧杯中，反应过程中导管口有气泡冒出
解析 (1)脱脂棉燃烧除了有O2外，必须要达到其着火点，据此可判断该反应是放热反应。 (2)温度升高，容器内气体会膨胀，因此将q导管插入水中导管口有气泡冒出。
备课资源 现有NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物，为了测定x的值，某同学采用如下图所示的装置进行实验(CaCl2、碱石灰均足量)。
(1)A装置的作用是______________________________________________________。
(2)B装置的作用是__________________________________________________________。
(3)C装置的作用是__________________________________________________________。
(4)若在装置A
的试管中装入NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物3.7 g，用酒精灯加热到反应完全，此时B管增重1.89 g，C管增重0.22 g，则x的值为。
(5)该装置还不是很完善，可能使测定结果偏小，应如何改进。为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)加热，使NaHCO3分解，使Na2CO3·xH2O失水
(2)吸收反应中生成的水 (3)吸收反应中生成的CO2
(4)10 (5)在C装置后再加一个装有碱石灰的U型管 为了防止空气中的CO2和H2O被C装置中的碱石灰吸收
解析 B管增重1.89 g是产生的水的质量，H2O来自于NaHCO3的分解和Na2CO3·xH2O的失水；C管增重0.22 g是产生的CO2的质量，由CO2的质量可求出NaHCO3的质量及其产生H2O的质量。
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
2×
0．
即Na2CO3·xH2O的质量为
9．把CO2通入浓NaOH溶液中，此时反应的离子方程式为；若继续通入CO2直至过量，则有细小晶体析出，其反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
然后将溶液分成三等份，分别滴加少量下列溶液，反应的离子方程式分别为：
(1)NaOH溶液：____________________________________________________________。
(2)稀HNO3：___________________________________________________________。
(3)澄清石灰水：___________________________________________________________。
答案 CO2＋2OH－===CO＋H2O
CO＋CO2＋2Na＋＋H2O===2NaHCO3↓
(1)HCO＋OH－===H2O＋CO
(2)HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(3)Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O
10．化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。
请回答：
(1)各组反应开始时，装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是______________________。
(2)当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。
试剂用量
实验现象(气球体积变化)
分析原因
第①组,
0．
3 mL 4 mol·L－1盐酸
甲中气球与乙中气球的体积相等
甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)＝
n(Na2CO3)
V甲(CO2)＝
V乙(CO2)
第②组
0．
3 mL 4 mol·L－1盐酸
,甲中气球比乙中气球的体积大
第③组
0．
3 mL 2 mol·L－1盐酸
甲中气球比乙中气球的体积大
片刻后，乙中气球又缩小，甲中气球的体积基本不变,
__________
__________
(用离子方程
式表示)
答案 (1)甲 HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(2)第②组：甲、乙盐酸均过量，n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，V甲(CO2)>V乙(CO2)
第③组：NaHCO3和Na2CO3均过量，以盐酸为准，求产生气体，
HCO～H＋～CO2↑，CO～2H＋～CO2↑，V甲(CO2)>V乙(CO2)
CO＋CO2＋H2O===2HCO
解析 NaHCO3与HCl反应的速率大于Na2CO3与HCl的反应速率；
第②组中显然HCl过量，产生CO2的量决定于NaHCO3和Na2CO3的量，等质量时NaHCO3的物质的量大，所以产生CO2的量多。
第③组中：n(NaHCO3)＝ mol>0.006 mol
n(HCl)＝0.006 mol
n(Na2CO3)＝ mol>0.003 mol
所以NaHCO3和Na2CO3均过量，但HCO直接结合H＋生成CO2，而CO需先结合1个H＋生成HCO，过量的盐酸再继续结合HCO生成CO2。
备课资源 在120℃时，将12.4 g CO2和H2O(g)的混合气体缓缓通过过量的过氧化钠固体，充分反应之后，固体的质量增加6 g。请计算：
(1)产生氧气的质量；
(2)原混合气体中CO2的质量。
答案 (1)6.4 g (2)8.8 g
解析 (1)根据质量守恒
m(O2)＝
(2)设
解法1：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
88 32
x x
2Na2O2＋2H2O(g)36===4NaOH＋O232
12．
则x＋(
x＝
解法2：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 固体质量增加
88 32 56
x x
2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2 固体质量增加
36 32 4
(
＋＝
解得：x＝8.8 g
第2课时 铝的重要化合物
二、铝的重要化合物
1．氧化铝
(1)物理性质
白色、难熔固体、不溶于水
(2)化学性质
两性氧化物
2．氢氧化铝
(1)实验室制法
Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(2)两性
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(3)不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
3．铝盐与碱反应的图象
现象：白色沉淀沉淀增加沉淀减少沉淀消失
4．Al3＋、Al(OH)3、AlO之间的转化关系
1．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是( )
A.Al B.Al(OH)
答案 A
解析 根据化学反应物质的量关系。A：1 mol Al～1 mol NaOH B：1 mol Al(OH)3～1 mol NaOH C：1 mol AlCl3～4 mol NaOH，D：1 mol Al2O3～2 mol NaOH，若消耗4 mol NaOH需m(Al)＝4 mol×
m[Al(OH)3]＝
2．实验室制备Al(OH)3最好的方法是( )
A.AlCl3溶液中加入NaOH溶液
B．AlCl3溶液中加入氨水
C．NaAlO2溶液中加入HCl溶液
DNaAlO2溶液中加入H2SO4溶液
答案 B
解析 氢氧化铝的两性表现为既可溶于强酸，又可溶于强碱。而不溶于弱酸(如碳酸)，也不溶于弱碱(如氨水)。Al(OH)3在溶液中有两种电离方式：酸式电离生成偏铝酸根，碱式电离生成Al3＋：H＋＋AlO＋H2OAl(OH)3Al3＋＋3OH－，当加入强酸时会促进碱式电离生成Al3＋，当加入强碱时会促进酸式电离生成AlO，即在酸性溶液中铝元素的存在形式是
Al3＋，碱性溶液中是以AlO形式存在。
方法规律 ①Al、Al2O3、Al(OH)3既能与强酸反应，又能与强碱反应，是解决A
l及其化合物推断题的突破口。②在某溶液中逐滴加入NaOH溶液的过程中，先生成白色沉淀再继续滴加NaOH溶液时，沉淀溶解，可推断溶液中含Al3＋。
易错警示 Al2O3、Al(OH)3能与强酸和强碱反应，但与氨水等弱碱或碳酸等部分弱酸不反应。
3．把一定质量的镁、铝混合物投入到1 mol/L的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入1 mol/L的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。则：
(1)金属铝的质量为。
(2)a的取值范围是。
(3)n(Mg)/n(Al)的最大值是。
答案 (1)
(2)0≤a＜50 mL (3)2.5
解析 由图象分析可知，溶解生成的氢氧化铝所需的氢氧化钠的物质的量为1 mol/L×(90 mL－80 mL)×10－3L/mL＝0.01 mol，则由Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O得：
n[Al(OH)3]＝n(Al)＝n(OH－)＝0.01 mol，则m(Al)＝
方法总结 Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓和Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，图象“先升后降”是Al(OH)3的特点，沉淀和溶解所用碱的体积比为3：1的关系是Al3＋的特征。注意观察图象的横、纵坐标的含义及所绘曲线的变化趋势，特别注意曲线的起点、拐点、最高点、最低点等的意义，明确每一段发生的反应。
1．下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤AlCl3
⑥(NH4)2S
A.②③④⑤ B．①③④⑥
C．①②③④⑥ D全部
答案 C
解析 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
(NH4)2S＋2HCl===H2S↑＋2NH4Cl
(NH4)2S＋2NaOH2NH3↑＋Na2S
Al、Al2O3、A(OH)3均能与稀HCl和NaOH溶液反应，AlCl3只与NaOH溶液反应。
2．实验室中，要使AlCl3溶液中的Al3＋全部沉淀出来，最适宜用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B．Ba(OH)2溶液
C．盐酸 D氨水
答案 D
解析 Al(OH)3溶于盐酸溶液、NaOH溶液和Ba(OH)2溶液，不溶于氨水。
3．下列各组溶液中，只用试管和胶头滴管，不用其他任何试剂就可以鉴别的是( )
A.KOH和Al2(SO4)3 B．Ca(OH)2溶液和NaHCO3
C．CaCl2和Na2CO3 DBa(OH)2和NaHSO4
答案 A
4．向含1 mol KAl(SO4)2的溶液中加入适量的Ba(OH)2溶液，使溶液中的SO恰好完全沉淀，则最后生成Al(OH)3的物质的量为( )
A.1 mol B.1.33 mol
C．0.667 mol D0 mol
答案 D
解析 当SO恰好完全沉淀时，需Ba(OH)2 2 mol，则n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶4，恰好发生反应：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，D正确。
5．下列试剂中能用来分离MgCl2和AlCl3的是( )
A.氨水和盐酸
B．NaOH溶液、盐酸和CO2
C．NaCl溶液和盐酸
DNa2SO4溶液和盐酸
答案 B
6．现有200 mL MgCl2和AlCl3的混合溶液，其中c(Mg2＋)＝0.2 mol/L，c(Cl－)＝1.3 mol/L。要使镁离子转化成Mg(OH)2，并使Mg2＋和Al3＋分离开来，至少需要4 mol/L的NaOH溶液( )
A.140 mL B．120 mL
C．100 mL D80 mL
答案 D
解析 由电荷守恒c(Al3＋)＝×(1×1.3 mol·L－1)－0.2 mol·L－1×2＝0.3 mol·L－1，所以溶液中n(Al3＋)＝0.06 mol，n(Mg2＋)＝0.04 mol，由Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O得，需要n(OH－)＝0.04 mol×2＋0.06 mol×4＝0.32 mol，所以V(NaOH)＝＝
7．向100 mL 0.25 mol·L－1AlCl3溶液中加入金属钠，完全反应，恰好生成只含NaCl和NaAlO2的澄清溶液，则加入金属钠的质量是( )
C．
答案 B
解析 n(AlCl3)＝0.1 L×0.25 mol·L－1＝0.025 mol，
则n(Al3＋)＝0.025 mol，n(Cl－)＝3×0.025 mol＝0.075 mol，加入钠反应后，根据原子守恒，n(NaAlO2)＝n(Al3＋)＝0.025 mol，n(NaCl)＝n(Cl－)＝0.075 mol。因溶液中只有NaCl、NaAlO2则据Na守恒有：n(Na)＝n(Na＋)＝n(NaAlO2)＋n(NaCl)＝0.025 mol＋0.075 mol＝0.1 mol
所以加入钠的质量为：m(Na)＝0.1 mol×23 g·mol－1＝2.3 g，故选B。
评析 本题看似无法计算，但仔细分析题意，利用守恒即可解答，可见守恒解题有巧妙之处。
8．下图表示在某溶液中滴加Ba(OH)2溶液时，沉淀的物质的量随Ba(OH)2的物质的量的变化关系。该溶液的成分可能是( )
A.MgSO4 B.KAl(SO4)2
C．Al2(SO4)3 DNaAlO2
答案 C
9．(1)向明矾水溶液中滴加过量氨水，现象是_______________________________，
反应的离子方程式________________________________________________________，
再向其中加入过量NaOH溶液，反应现象是____________________________________
____________，
反应的离子方程式为_____________________________________________________。
(2)下列六个图中，横坐标为某溶液中加入某物质的物质的量，纵坐标为生成沉淀的物质的量，请把下表中各反应的相应图象的序号填入表中。
溶液
加入的物质
答案序号
①饱和石灰水
通过量CO2
②A lCl3溶液
通过量NH3
③MgCl2、AlCl3混合溶液
逐滴加NaOH溶液至过量,
④AlCl3溶液
逐滴加NaOH溶液至过量,
⑤含少量HCl的AlCl3溶液
逐滴加NaOH溶液至过量
答案 (1)生成白色胶状沉淀 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 白色胶状沉淀溶解，溶液变澄清 Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)B C AE F
10．在n mL b mol·L－1的AlCl3溶液中加入等体积a mol·L－1的NaOH溶液：
(1)当a≤3b时，生成Al(OH)3的物质的量为____ mol。
(2)当a、b满足__________条件时，无沉淀生成。
(3)当a、b满足____________和____________条件时有沉淀生成，生成A
l(OH)3的质量分别是______________。
答案 (1)×10－3 (2)a≥4b (3)0<a≤3b 3b＜a＜4b 0.026an、0.312bn－0.078an
11．向20 mL某物质的量浓度的A
lCl3溶液中滴入2 mol/L NaOH溶液时，得到的A
l(OH)3沉淀质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如下图所示，试回答下列问题：
(1)图中A点表示的意义是________________________________________________。
(2)图中B点表示的意义是______________________________________________。
(3)上述两步反应用总的离子方程式可表示为：
_____________________________________________________________。
(4)假若溶液中有A
l(OH)3沉淀
答案 (1)生成Al(OH)3沉淀的最大值 (2)Al(OH)3沉淀完全溶解于NaOH溶液成为NaAlO2溶液 (3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (4)7.5 mL或17.5 mL
解析 由图象可知，随着NaOH溶液的滴入，AlCl3溶液中发生由Al3＋Al(OH)3AlO的转化，故A点表示生成的Al(OH)3沉淀最多，而B点表示Al(OH)3完全溶解。涉及的化学反应式为：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
总的离子方程式为：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。
当生成Al(OH)3沉淀
当AlCl3过量时，消耗NaOH的体积为：
×103 mL·L－1＝7.5 mL
当NaOH相对过量时，Al3＋全部生成Al(OH)3后，又部分溶解。据A
点，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，溶解掉0.005 mol，则需加入NaOH的体积为：
×103 mL·L－1＝17.5 mL
第3课时 铁的重要化合物
三、铁的重要化合物
1．铁的氧化物
(1)物理性质
(2)化学性质
2．铁的氢氧化物
(1)制备
Fe(OH)2 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)
Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH
Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓(红褐色)
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
(2)性质
①Fe(OH)2的还原性 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
②与酸的反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
③不稳定性 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
3．铁盐和亚铁盐
(1)Fe3＋的检验
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3血红色
(2)Fe3＋的氧化性
Fe3＋Cu、Fe、I－、S2－、H2S、SO2、SO2－3HNO3、MnO\o\al(－,4Fe2＋
1．向一定量的FeO、Fe、Fe3O4的混合物中加入100 mL 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，在所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是( )
答案 C
解析 依题意，恰好反应后溶液中只存在FeCl2，根据元素守恒，可建立关系n(Fe)＝n(Fe2＋)＝n(Cl－)＝n(HCl)＝×0.1 L×1 mol·L－1＝0.05 mol，
m(Fe)＝
解此题若用常规方法会很繁琐，而用守恒法，从整体角度去思考，则非常简捷。
方法技巧本题给出了由三种铁的氧化物组成的混合物中的铁与氧的质量比，要求出三种铁的氧化物的物质的量之比。在求解时，先算出铁原子与氧原子的个数比，在此基础上结合三种氧化物的组成进行分析和推理，找出符合题意的关系。
2．用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。
(2)用FeSO4·7H2O配制FeSO4溶液时还需加入稀H2SO4和________。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作可采用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面以下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是________________________________________________________________________。
方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是 。
(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是 。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是________________________________________________________________________。
答案 方法一：(1)加热煮沸 (2)铁屑或铁粉(钉)
(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2被氧化
方法二：(1)稀H2SO4、铁屑
(2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度；当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ，且外界空气不易进入
解析 方法一(1)除去蒸镏水中溶解的O2常采用加热煮沸的方法；(2)考虑到FeSO4易水解和易被氧化，加入稀H2SO4抑制水解，加入铁屑以防氧化；(3)制得白色的Fe(OH)2沉淀的关键是“无氧”，理由是避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2，而被氧化成Fe(OH)3沉淀。
方法二 图示将置原理：利用左边装置产生氢气的压力将生成的FeSO4溶液压入右边装置氢氧化钠溶液中，生成Fe(OH)2沉淀，在氢气“保护”下，Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色。
规律总结 Fe(OH)2很容易被空气中的O2氧化，因此，实验中往往得不到白色的Fe(OH)2沉淀。为避免这种现象的发生，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。
(1)反应试剂：取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的O2。
(2)反应环境：一般考虑用密度比水小且与水互不相溶的有机试剂隔绝空气；也可以利用本题所述充入非氧化性气体；也可利用本题中Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，生成的H2排出环境中的O2，再利用H2将FeSO4溶液压入NaOH溶液中。
3．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是( )
A
.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜
C．烧杯中铁、铜都有D烧杯中铁、铜都无
答案 B
解析 根据方程式可知FeCl3作氧化剂，Cu作还原剂，结合金属活动性顺序，还原性Fe＞Cu，所以向FeCl3溶液中同时加铁粉和铜粉时，FeCl3首先与Fe反应；如果Fe3＋有剩余，剩余的Fe3＋再与Cu反应。铁粉未反应完时铜粉不会被氧化，所以不可能出现烧杯中有铁无铜的现象，故应选B。其他三个选项的情况都可能出现，当FeCl3过量或恰好完全反应时，Fe、Cu均无剩余，D正确，反应后溶液中有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋或Fe2＋、Cu2＋。当FeCl3不足量时，有两种情况：①Fe粉有剩余，则Cu尚未参加反应，即C正确，反应后溶液中阳离子只有Fe2＋(不考虑H＋)；②铁粉无剩余，则Cu反应了一部分或尚未参加反应，即A
正确，反应后溶液中阳离子有Fe2＋、Cu2＋或只有Fe2＋(不考虑H＋)。
规律总结 在氧化还原反应中，氧化剂与不同还原剂反应时，应先与还原性强的反应；同样，还原剂与不同氧化性物质反应时，也先与氧化性强的反应，即遵循“先强后弱”的规律。
4．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入新制氯水后，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：Fe3＋＞Cl2
C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质
DFe2＋被氧化为Fe3＋
答案 B
解析 溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生如下反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，氧化性：Fe3＋＜Cl2，能使含有Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－。因原溶液中加入Fe2＋无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。
利用Fe3＋与SCN－生成红色溶液，不仅可用来检验Fe3＋，还可用来检验Fe2＋。当溶液中加入KSCN溶液，不变红色，说明没有Fe3＋；当加入氧化剂如双氧水、硝酸、新制氯水等时，溶液变为红色，说明产生了Fe3＋，则说明原溶液中存在Fe2＋。Fe3＋与Fe2＋还可以利用OH－来检验，当向溶液中加入OH－时，若产生红褐色沉淀，则说明原溶液中含有Fe3＋；若产生白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，则说明原溶液中存在Fe2＋。
易错警示 Fe2＋、Fe3＋同时存在时，不能用NaOH溶液检验，而用KSCN溶液(或NH4SCN溶液)检验，区别Fe2＋与Fe3＋可用酸性KMnO4溶液。但检验Fe2＋时不用酸性KMnO4溶液和
KSCN溶液，因KMnO4溶液呈紫色，干扰对Fe(SCN)3的颜色分辨。
1．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时的最佳顺序为( )
①加足量氯水 ②加少量KMnO4溶液 ③加少量NH4SCN溶液
A.①③ B.③② C.③① D①②③
答案 C
解析 KMnO4溶液本身带有颜色，不能用于鉴别；如果先加足量氯水，则无法检验原溶液中Fe3＋、Fe2＋的存在情况；因此，如果是先加少量NH4SCN溶液，没有明显现象，再加足量氯水，则因2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋遇NH4SCN溶液呈红色，证明原溶液中不含Fe3＋，而含有Fe2＋。
2．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束后，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2＋ B.Fe3＋ C.Fe2＋ DH＋
答案 C
解析 因所剩固体能被磁铁吸引，说明Fe有剩余，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑，即Fe3＋、Cu2＋、H＋等可与Fe反应，不可能存在较多。
3．铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色的沉淀生成。过滤，加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别是( )
A.Fe(OH)3；Fe2O3
B．Fe(OH)2；FeO
C．Fe(OH)2；Fe(OH)3；Fe3O4
DFe2O3；Fe(OH)3
答案 A
解析 铁屑溶于稀H2SO4生成FeSO4，加入稀HNO3后，Fe2＋转化为Fe3＋，再加氨水生成红褐色Fe(OH)3沉淀，过滤加热至质量不再变化得红棕色的Fe2O3。
备课资源 在含FeCl3、FeCl2、AlCl3、NaCl的溶液中，加入足量的Na2O固体，在空气中充分搅拌反应后再加入过量的稀盐酸，溶液中离子数目变化最小的是( )
A.Na＋ B.Al3＋ C.Fe3＋ DFe2＋
答案 B
解析 加入的氧化钠与水反应生成NaOH，生成的NaOH与FeCl3反应生成Fe(OH)3沉淀，与FeCl2反应生成Fe(OH)2搅拌后与空气中氧气反应生成Fe(OH)3沉淀；NaOH与AlCl3反应生成NaAlO2；再加入足量盐酸时Fe(OH)3沉淀溶解，HCl与NaAlO2反应生成AlCl3。所以溶液中离子数目变化最小的是Al3＋。
4．将铜片放入0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中，反应一段时间后取出铜片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比是( )
A.3∶2 B.3∶
答案 D
解析 由铁原子守恒可知c(Fe2＋)＝0.1 mol·L－1×＝0.06 mol·L－1，剩余c(Fe3＋)＝0.04 mol·L－1，由2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋可知，生成的Cu2＋的物质的量为Fe2＋的，所以c(Cu2＋)＝c(Fe2＋)＝×0.06 mol·L－1＝0.03 mol·L－1。
5．在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100 mL 2 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL气体(标准状况)，此时溶液中无Fe3＋，则下列判断正确的是( )
A.混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3
B．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多
D反应后所得溶液中的Fe2＋与Cl－的物质的量之比为1∶3
答案 C
解析 依题意反应为：Fe2O3＋Fe＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O；FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，显然，n(Fe)>n(Fe2O3)，但FeO的物质的量无法确定，无法列方程式求解出三者的组成，各自消耗盐酸的物质的量当然无法确定，所以A、B错误；滴入KSCN溶液没有颜色变化表明此时溶液中无Fe3＋，溶质只为FeCl2，故C正确。
6．某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋完全还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后体积不变)( )
C．0.8 mol·L－1 D1.0 mol·L－1
答案 C
解析 本题主要考查铁及其化合物的性质和有关计算。由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知Fe粉过量，0.2 mol Fe3＋与过量Fe粉作用生成0.3 mol Fe2＋，故反应后Fe2＋的总物质的量为0.4 mol，溶液中c(Fe2＋)＝＝0.8 mol·L－1。
7．有一瓶存放时间较长的硫酸亚铁，外观上并无明显变化，但某学生怀疑其有部分因氧化而变质。
(1)请你设计一个检验硫酸亚铁是否变质的实验方案：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如果有变质，当配制硫酸亚铁溶液时，应如何除去变质的杂质？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)怎样将氯化铝和氯化铁的混合溶液分离成氯化铝和氯化铁两种溶液？(写出实验操作步骤和有关离子方程式)
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)取少量硫酸亚铁样品盛于试管，加蒸馏水使之溶解，滴入几滴KSCN溶液，若溶液呈血红色，说明样品有变质，若溶液不呈血红色，则未变质
(2)配制硫酸亚铁溶液时，在溶液中加入少量还原铁粉
(3)①向混合液中加过量NaOH溶液，然后过滤。Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
②把Fe(OH)3沉淀洗涤后加入盐酸到沉淀完全溶解得FeCl3溶液。Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
③取步骤①所得滤液，通入足量CO2至完全沉淀为止。
AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
④再过滤，沉淀经洗涤后，再用盐酸溶解，得AlCl3溶液。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
解析 (1)由题意可知硫酸亚铁变质即为亚铁离子被空气中的氧气氧化为三价铁离子，故只需检验三价铁离子的存在即可检验其是否变质。
(2)因为三价铁离了与铁发生反应生成亚铁离子，故可向溶液中加入还原铁粉来除去变质的杂质。
(3)必须对A
l3＋、Fe3＋性质的差异及各自相互转化条件和关系有清楚的认识。答好这类题要注意当步骤较多时，应考虑周全、条理清晰、分步列答。一、为使A
l3＋、Fe3＋完全分离，步骤①所加NaOH溶液必须过量，这是答题时要考虑的；二、在②、④两步中，洗涤沉淀的目的是洗去沉淀里吸附的可溶性杂质离子，这属较高层次要求，答题时洗涤操作不写会扣分；三、在③步中，若加入过量盐酸，直接得到AlCl3溶液，因混有Na＋使制得AlCl3溶液不纯，因此在步骤中要注意不要犯这种错误。
8．将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。
(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则容器内不可能有________________________；
(2)充分反应后，如果容器内还有大量Fe3＋，则还含有________，一定没有________；
(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2＋和相当量的Cu，则容器内不可能有________。
答案 (1)Fe3＋、Cu2＋ (2)Cu2＋、Fe2＋ Fe、Cu
(3)Fe、Fe3＋
解析 (1)若Fe有剩余，与Fe反应的FeCl3、CuCl2不会存在。
(2)有大量Fe3＋，则不可能含有Fe、Cu，因其与Fe3＋反应生成Fe2＋和Cu2＋。
(3)有较多的Cu2＋和相当量的Cu，因Fe能与Cu2＋反应，Fe3＋能与Cu反应，故不可能有Fe、Fe3＋。
备课资源 某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是__________。
(2)装置E中的现象是__________________。
(3)停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3＋的操作方法：_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：
滤液Cl2ⅠFeCl3溶液,ⅡFeCl3·6H2O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是____________________。
②步骤Ⅱ从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括：____________________________。
③该流程中需保持盐酸过量，主要原因是(结合离子方程式简要说明)________________________________________________________________________。
答案 (1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)黑色固体变红，右端管壁有水珠
(3)取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色
(4)①将Fe2＋氧化成Fe3＋ ②加热浓缩，冷却结晶，过滤 ③Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，过量盐酸抑制FeCl3水解
解析 本题不仅需要掌握Fe与H2O(g)的反应原理，还要掌握H2和CuO的反应、Fe3＋的检验及FeCl3·6H2O的制备。有利于强化考生利用所学知识解决实际问题的能力。
(1)A
中产生水蒸气通过B时与铁发生反应生成Fe3O4和H2，所以方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)由B中反应产生的H2通过K：_______________________________________________。干燥进入E，与CuO反应产生红色Cu和水蒸气，故现象为黑色固体变红，右端管壁有水珠。
(3)由于B管中反应后固体主要成分为Fe3O4，与盐酸反应产生Fe2＋和Fe3＋，检验Fe3＋可加入KSCN看是否变红色。
(4)由于(3)的滤液中含有Fe2＋，通入Cl2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，又由于FeCl3易水解，故只能加热浓缩后，用冷却结晶的方法使FeCl3·6H2O析出，然后过滤。保持盐酸过量是为了抑制FeCl3的水解。
9．如图所示，当容器A中的反应开始后，若分别进行下列操作，请回答有关问题：
(1)若弹簧夹C打开，B容器中有什么现象发生？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若弹簧夹C关闭一会儿，容器A
中的反应还在进行时，B容器中有什么现象发生？________________________________________________________________________。
写出B容器中有关反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若先打开弹簧夹C一段时间，容器A
中的反应还在进行时，再关闭弹簧夹C一会儿，B容器中有什么现象发生？
________________________________________________________________________。
答案 (1)容器B中的导管口有气泡冒出
(2)容器A
中溶液进入容器B，容器B中有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色
2NaOH+FeSO4===Fe(OH)2↓+Na2SO4、
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)开始时容器B中的导管口有气泡冒出，弹簧夹关闭后容器A
中溶液进入容器B，有白色沉淀生成
解析 此题是一道综合Fe2+的性质和实验操作的复合实验题。解答该题必须明确：当NaOH溶液中空气未排尽时，NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在，但当通入H2一段时间后，即认为其中的空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。
备课资源 已知X为FeO和CuO的混合物，取两份等质量的X样品进行下列实验：
(1)写出①、②和③步所有反应的方程式：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
(2)设从③步所得固体D的质量为
答案 (1)①CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，
FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O
②CuO＋COCu＋CO2，
FeO＋COFe＋CO2
③Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2，
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
(2)X质量为
解析 在反应①中，混合物与过量盐酸反应，生成了铜离子和亚铁离子，故A
中为CuCl2、FeCl2和过量的盐酸；在反应②中，FeO和CuO被还原为单质铁、铜和二氧化碳；能与铜离子和亚铁离子、盐酸发生反应③的为单质铁，故C为二氧化碳；F为氢气，D为铜；发生反应的化学方程式为：
①CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O，②CuO＋COCu＋CO2，FeO＋COFe＋CO2；③Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，E为盐酸与FeCl2的混合溶液。
(2)由题意分析，D为铜，且质量为两份X中总的含铜量，故每一份X中n(Cu)＝＝0.25 mol，m(CuO)＝
备课资源 合成氨工业生产中所用的α－Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为________(用小数表示，保留2位小数)。
(3)以Fe2O3为原料制备上述催化剂，可向其中加入适量炭粉，发生如下反应：
2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑。
为制得这种活性最高的催化剂，应向480 g Fe2O3粉末中加入炭粉的质量为________ g。
答案 (1)1∶1 (2)0.72 (3)6
解析 (1)设混合物中FeO、Fe2O3的物质的量分别为x，y
则＝?＝，从而推得Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为1∶1。
(2)若Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为1∶2，可推出FeO和Fe2O3物质的量之比为1∶1，所以铁的质量分数为
＝0.72
(3)