資源簡介

化學實驗基礎基本方法
1、常見實驗裝置氣密性檢驗方法

(1)微熱法(常規法)
將裝置的導管末端浸入水中，用手捂熱反應容器(燒瓶或試管),導管末端有氣泡產生;松手后,在導管末端形成一段水柱,則表明裝置不漏氣(如下圖Ⅰ所示)?
(2)液差法
①啟普發生器氣密性檢驗如圖Ⅱ所示，關閉活塞K，向球形漏斗中加水，使漏斗中的液面高于容器內的液面，靜置片刻液面不變，證明啟普發生器氣密性良好?
②如圖Ⅲ所示，檢驗其氣密性采用液差法，具體操作是：連接好儀器，向C管中注入適量水，使C管液面高于B管液面。靜置片刻，若液面保持不變證明裝置不漏氣。
(3)液封法
圖Ⅳ
如圖Ⅳ所示，檢驗此裝置氣密性：關閉彈簧夾K，向長頸漏斗中加入水浸沒長頸漏斗下端管口，再繼續向漏斗內加水，使漏斗頸內液面高于試管內液面，形成一段水柱，若水柱在較長時間內不下降，證明此裝置不漏氣(也可打開K，從導管a處吹氣使長頸漏斗下端形成一段水柱)?對于較復雜的實驗裝置檢驗其氣密性，可采用分段檢查(因具體裝置而異)?
1、下列實驗方法、裝置或操作完全正確的是
2、對下列裝置，不添加其他儀器無法檢查氣密性的是 (　　)
答案　A
解析　B項利用液差法：夾緊彈簧夾，從長頸漏斗中向試管內加水，長頸漏斗中會形成一段液柱，停止加水后，通過液柱是否變化即可檢查；C項利用加熱(手捂)法：用酒精燈加熱(或用手捂熱)試管，通過觀察燒杯中有無氣泡以及導管中水柱是否變化即可檢查；D項利用抽氣法：向外輕輕拉動注射器的活塞，通過觀察浸沒在水中的玻璃導管口是否有氣泡冒出即可檢查。
3、震驚全國的齊齊哈爾第二制藥有限公司假藥案中導致9人死亡。原來是使用了具有毒性的二甘醇代替丙二醇，是造成這起假藥奪命的原因。二甘醇在體內經氧化代謝成草酸致腎損害，若沾在手上皮膚上還可造成中毒。則二甘醇的試劑瓶上應貼有的安全標志是 （ C ）
A. B.
C. D.
2、物質的分離和提純
2-1 概念
（1）物質的分離：把混合物中各物質通過物理或化學方法彼此分開的過程。
（2）物質的提純：把混合物中的雜質除去，以得到純凈物質的過程。【提純要求：①.無新：即最后結果沒有引入新的物質；
②.不減：不能減少主要物質（一般加入的試劑只與雜質發生反應）；
③.易分：一般將雜質轉為沉淀、氣體或水，使之易與主要物質分離；
④.從簡：原理正確，操作簡便，費用不高；
⑤.無害：無有害物質生成（最好能不產生廢物）】
2-2 物質分離和提純方法的比較
方法
適用范圍
主要儀器和用品
舉例
注意事項
過濾
固體和液體的分離
燒杯、漏斗、玻璃棒、鐵架臺（帶鐵圈）、濾紙
粗鹽的提純
①“一貼、二低、三靠”；
②必要時要洗滌沉淀物
蒸發
分離溶于溶劑中的溶質
蒸發皿、玻璃棒、酒精燈、三腳架
從NaCl溶液中提取NaCl晶體
①溶質須穩定；
②蒸發過程應不斷攪拌；
③近干時停止加熱，余熱蒸干
蒸餾
分離互溶且沸點不同的液體混合物
蒸餾燒瓶、冷凝管、酒精燈、溫度計、牛角管、錐形瓶等
石油分離出汽油、煤油等
①溫度計的水銀球與蒸餾燒瓶支管口下沿平齊；
②加沸石（或碎瓷片）；
③冷凝水“低進高出”；
④不可蒸干
萃取
溶質在萃取劑中的溶解度遠大于在原溶劑中的溶解度
分液漏斗、燒杯、鐵架臺（帶鐵圈）
提取溴水中的溴
①萃取后要進行分液；
②合理選擇萃取劑；
③分液后得到的仍然是混合液，一般可以通過蒸餾等方法進一步分離
分液
分離兩種互不相溶的液體
分液漏斗
CCl4、水的分離
下層液體先從下口放出，上層液體再從上口倒出
1、現有三組溶液：①汽油和氯化鈉溶液 ②39％的乙醇溶液 ③氯化鈉和單質溴的水溶液，分離以上各混合液的正確方法依次是 （ C ）
A . 分液、萃取、蒸餾 B. 萃取、蒸餾、分液
C . 分液、蒸餾、萃取 D. 蒸餾、萃取、分液
2、物質的分離方法很多，實驗室中常用的下列儀器中常用于物質分離的是( C )
①漏斗 ②量筒 ③蒸餾燒瓶 ④天平 ⑤分液漏斗 ⑥研缽 ⑦蒸發皿
A.①③④ B.①②⑥
C.①③⑤⑦ D.①③⑥
解析:①用于過濾；③用于蒸餾；⑤用于分液；⑦用于蒸發結晶。
3.選擇下列實驗方法分離物質，將分離方法的序號填在橫線上。
A.萃取法 B.加熱分解法 C.結晶法 D.分液法 E.蒸餾法 F.過濾法
(1)分離飽和食鹽水與沙子的混合物___________________。
(2)從硝酸鉀和氯化鈉的混合溶液中獲得硝酸鉀___________________。
(3)分離水和汽油的混合物___________________。
(4)分離四氯化碳(沸點為76.75 ℃)和甲苯(沸點為110.6 ℃)的混合物___________________。
(5)從碘的水溶液里提取碘___________________。
Ⅱ.碘)和溴均難溶于水，易溶于有機溶劑，其溶液分別呈紫色和橙色，有機溶劑之間大都能互溶，直餾汽油、酒精、苯、四氯化碳都是常見的有機溶劑。
在酒精、苯、四氯化碳、硝酸鉀溶液、蒸餾水五種試劑中：
(1)能把碘單質從碘水中萃取出來的是___________________，進行分液之后是否能得到純凈的碘單質？___________________。
(2)能把溴從溴水中萃取出來，并在分液時使溴從分液漏斗下端流出的是___________________；萃取時，液體接近無色的是___________________層，有色的是___________________層。
解析:Ⅰ.根據各物質的性質不同，選擇適宜的方法進行物質的分離。Ⅱ.(1)苯與四氯化碳均不溶于水，酒精、硝酸鉀易溶于水，故苯與四氯化碳均可萃取碘水中的碘，但分液后得到的是碘的有機溶液，而不是純凈物；(2)因苯比水的密度小，四氯化碳比水的密度大，因此能把溴從溴水中萃取出來，并在分液時使溴從分液漏斗下端流出的是四氯化碳，萃取時，上層液體是水，接近無色，下層液體是溴的四氯化碳溶液，呈橙色。
答案：Ⅰ.(1)F (2)C (3)D (4)E (5)A Ⅱ.(1)苯、四氯化碳 否 (2)四氯化碳 上 下
總結：一是要把握好萃取操作的方法；二是要領會理解萃取的原理。萃取時往往只考慮溶質在兩種溶劑中溶解度要相差很大，而對兩種溶劑不能互溶較容易忽視，致使溶質溶在溶劑中無法分液。
3、物質檢驗的方法
3-1 物質檢驗的兩種方法
（1）物理方法：利用物質的顏色、氣味、溶解性加以區別（如：CuSO4溶液和Na2SO4溶液根據顏色區分，Na2CO3和CaCO3根據溶解性區分）；
（2）化學方法：常用指示劑、點燃、加熱、加試劑等方法
3-2 物質檢驗的“三個原則”：一看（顏色、狀態）、二嗅（氣味）、三實驗（加試劑），根據實驗現象的不同，檢驗離子的方法可歸納為三類：
①生成氣體，如NH4+、CO32-的檢驗；
②生成沉淀，如Cl-、SO42-的檢驗；
③顯現特殊顏色，如Cu2+、Fe3+等的檢驗。
3-3常見氣體的檢驗
氣體
檢驗方法
有關的反應方程式
Cl2
①使濕潤的碘化鉀淀粉試紙變藍
②通入AgNO3溶液中產生白色沉淀
①2KI＋Cl2=2KCl＋I2(淀粉遇I2變藍)
②Cl2＋H2O=HCl＋HClO
HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3
NH3
①能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍
②用蘸濃鹽酸的玻璃棒靠近，能生成白煙
NH3＋HCl=NH4Cl
HCl
①用蘸濃氨水的玻璃棒靠近，能生成白煙
②通入AgNO3溶液生成白色沉淀
①NH3＋HCl=NH4Cl
②HCl＋AgNO3=AgCl↓＋HNO3
SO2
①通入澄清石灰水中，使溶液變渾濁
②通入品紅溶液，使溶液褪色，加熱，又變紅色
①SO2＋Ca2＋＋2OH－=CaSO3↓＋H2O
②SO2有漂白性
CO2
①能使燃著的木條熄滅
②使澄清石灰水變渾濁
Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2O
NO
無色氣體，在空氣中變紅棕色
2NO＋O2=2NO2
NO2
①紅棕色、有刺激性氣味的氣體
②能使藍色石蕊試紙變紅
③溶于水后生成無色氣體和無色溶液
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
3-4陽離子的檢驗：
離子
檢驗試劑
實驗現象
離子方程式
H＋
石蕊試液
溶液變紅
Na＋
焰色反應
火焰呈黃色
Fe2＋
①NaOH溶液
②KSCN溶液、氯水
③K3[Fe(CN)3]溶液
①先生成白色沉淀，很快變為灰綠色，最后變為紅褐色
②加KSCN溶液不變色，加氯水后便紅色
③生成藍色沉淀
①Fe2＋＋2OH－＝Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2＝4Fe(OH)3
②2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
Fe3＋＋SCN－＝［Fe(SCN)］2＋
Fe3＋
①NaOH溶液
②KSCN溶液
①出現紅褐色沉淀
②溶液呈血紅色
①Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓
② Fe3＋＋3SCN－＝Fe(SCN)3
Cu2＋
NaOH溶液
藍色沉淀
Cu2＋＋2OH－＝Cu(OH)2↓
NH4＋
與NaOH溶液混合加熱，產生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體
無色有刺激性氣味的氣體，試紙變藍
NH4＋＋OH－ △ NH3↑＋H2O
Mg2＋
加過量NaOH溶液
有白色沉淀生成
Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓
Al3＋
NaOH溶液，氨水
生成的白色沉淀，繼續加NaOH溶液，沉淀溶解；繼續加氨水沉淀不溶解
Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O
3-5陰離子的檢驗：
離子
檢驗試劑
實驗現象
OH－
①酚酞試液
②石蕊試液
①呈紅色
②呈藍色
Cl－
AgNO3，稀HNO3
白色沉淀
Ag＋＋Cl－＝AgCl↓
Br－
AgNO3，稀HNO3
淡黃色沉淀
Ag＋＋Br－＝AgBr↓
I－
AgNO3，稀HNO3
黃色沉淀
Ag＋＋I－＝AgI↓
SO42－
HCl,BaCl2溶液
加HCl無沉淀，再加BaCl2有白色沉淀
Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓
SO32－
稀硫酸，品紅溶液
無色有刺激性氣味的氣體，能使品紅溶液退色
SO32－＋2H＋＝SO2↑＋H2O
CO32－
HCl，澄清石灰水
白色沉淀
CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O
1、下列除去雜質的方法正確的是（ C ）
A.除去CO2中混有的CO:用澄清石灰水洗氣
B.除去BaCO3固體中混有的BaSO4:加過量鹽酸后,過濾?洗滌
C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3:加入過量鐵粉,過濾
D.除去Cu粉中混有的CuO:加適量稀硝酸后,過濾?洗滌
2、能夠用來鑒別BaCl2???、NaCl?、Na2CO3三種物質的試劑是 （ B ）
A．AgNO3溶液
B．稀硫酸
C．稀鹽酸
D．稀硝酸
3、下列實驗中，所采取的操作與對應原理都正確且能達到實驗目的的是 ( )
選項
實驗目的
操作
原理
A
檢驗Na2O2試樣是否變質
向試樣中加入鹽酸
Na2O2與鹽酸反應有O2生成
B
鑒別Al2(SO4)3溶液和MgSO4溶液
分別滴加少量Ba(OH)2溶液
Mg(OH)2不溶于強堿，而Al(OH)3溶于強堿
C
證明碳的非金屬性比硅強
將CO2通入Na2SiO3溶液中
碳酸的酸性比硅酸強
D
除去KCl溶液中的少量FeCl3
加入適量NaOH溶液，過濾
Fe(OH)3不溶于水
4、為了除去KCl溶液中少量的、，可選用、HCl和三種試劑，按如下步驟操作：
(1)寫出三種試劑的化學式：A___________________，B___________________，C___________________。
(2)加過量A的原因是___________________________，有關反應的化學方程式為___________________________，___________________________。
(3)加過量B的原因是___________________________，有關反應的化學方程式為___________________________、___________________________。
答案： HCl
(2)除盡和
＋＋↓
＋↓＋↓
(3)除盡過量的
＋↓＋2KOH
↓+2KCl
解析：除雜時，除雜試劑要過量，但過量試劑在后續操作中必須能除去。所以加入溶液必須在加入溶液之前，鹽酸放在最后加入。加入過量的是為了除盡和，加入過量的是為了除盡過量的。
化學計量
1.物質的量（n）
1-1.物質的量是七個基本物理量之一，其意義是表示含有一定數目的粒子的集體，符號為n，單位為摩爾（mol）。
注意：物質的量是用來描述微觀粒子，如分子、原子、離子、電子、質子、中子、原子團等。在描述的時候應該標明微觀粒子的特定組合。如1 mol H，或1mol氫原子，1molSO42－。
1-2.物質的量的基準（NA）：以0.012Kg12C所含的碳原子數即阿伏伽德羅常數作為物質的量的基準。阿伏伽德羅常數可以表示為NA，其近似值為6.02×1023mol－1。即1mol任何物質含有阿伏伽德羅常數個粒子（NA），約為6.02×1023。因此：微粒數(N)與物質的量的關系：N＝n·NA。
1、下列關于物質的量的敘述中，錯誤的是（ AC ）
A．1 mol任何物質都含有6.02×1023個分子
B．0.012 kg 12C中含有約6.02×1023個碳原子
C．1 mol水中含有2 mol氫和1 mol氧
D．1 mol Ne含有6.02×1024個電子
1、下列說法不正確的是（ A ）
A．1 mol氫約含有6.02×1023個微粒
B．1 mol H2O中含有的氫原子數為2NA
C．0.5NA個氯氣分子的物質的量是0.5 mol
D. 0.5 mol H2O含有的原子數目為1.5NA
2.摩爾質量（M）
2-1.定義：單位物質的量的物質所具有的質量，符號：M，單位：g/mol。
2-2.數值：當微粒的摩爾質量以g/mol為單位時，在數值上等于該微粒的相對分子(原子)質量。即物質的摩爾質量的數值取決于物質的種類，而與物質的多少無關。
2-3.關系：物質的量、物質的質量與摩爾質量關系為：n＝。
1、下列關于摩爾質量的說法正確的是（ D ）
A．水的摩爾質量是18 g
B．2 mol水的摩爾質量是1 mol水摩爾質量的2倍
C．任何物質的摩爾質量都等于它的相對分子質量或相對原子質量
D．水的摩爾質量是氫氣摩爾質量的9倍
2、下列對有關知識的理解正確的是（ D ）
A．物質的量是物質所含微粒的數量
B．1摩爾氧氣的質量等于NA個O2分子的相對分子質量之和
C．阿伏加德羅常數是人們規定的數，沒有單位
D．當H2的摩爾質量以g·mol－1為單位時，在數值上與H2的相對分子質量相等
3、下列說法正確的是（ B ）
A．1 mol氫約含有6.02×1023個微粒
B．1 mol H2O中含有的氫原子數為2NA
C．鈉的摩爾質量等于它的相對原子質量
D．1 mol硫酸的質量等于98 g/mol
4、當O2、SO2、SO3的質量比為2∶4∶5時，它們的物質的量之比為（ C ）
A．2∶4∶5 B．1∶2∶3 C．1∶1∶1 D．2∶2∶3
3.氣體摩爾體積（Vm）
3-1.定義：單位物質的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積，符號為Vm，常用單位為L/mol。
計算公式：Vm=
注意：①氣體摩爾體積只適用于氣體；②氣體摩爾體積與溫度和壓強有關，只要溫度、壓強一定，氣體分子間的平均距離就一定，氣體摩爾體積就是一個定值。在標況下（溫度為0℃、101kPa），這個定值約為22.4 L·mol－1，而在常溫常壓下，Vm＞22.4 L·mol－1（如25℃、101kPa時，Vm≈24.5 L·mol－1），所以一定切記只有在標況下氣體的摩爾體積Vm=22.4 L·mol－1。
1、下列說法正確的是（ D ）
A．在標準狀況下，1 mol水的體積是22.4 L
B．1 mol氫氣所占的體積一定是22.4 L
C．標準狀況下，6.02×1023個Cu原子所占有的體積約是22.4 L
D．標準狀況下，28 g N2，體積約為22.4 L
2、下列說法正確的是（ C ）
A.1 mol任何氣體的體積都是22.4 L
B.1 mol氫氣的質量是1 g，它的體積是22.4 L
C.在標準狀況下，1 mol任何氣體所占的體積都約是22.4 L
D.在標準狀況下，1 mol任何氣體所占的體積都約是22.4 L/mol
3、在273 K和101 kPa的條件下，將2.00 g氦氣、1.40 g氮氣和1.60 g氧氣混合，該混合氣體的體積是（ D ）
A．6.72 L B．7.84 L C．10.08 L D．13.44 L
4、下列說法正確的是(NA為阿伏加德羅常數的值)（ D ）
A．常溫常壓下，22.4 L CO2中含有NA個CO2分子
B．標準狀況下，22.4 L空氣含有NA個單質分子
C．22.4 L Cl2中含有NA個Cl2分子
D．標準狀況下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA個氧原子
4.阿伏伽德羅定律及其推論
4-1.阿伏伽德羅定律的內容：同溫、同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子。即“三同”（同溫、同壓、同體積） 定“一同”（分子數相同）。
4-2.阿伏伽德羅定律的重要推論
由理想氣體的狀態方程：PV=nRT（R為常數），可得以下結論：
描述
關系
三
正
比
同溫同壓下，氣體的體積比等于它們的物質的量之比
V1/V2＝n1/n2
同溫同體積下，氣體的壓強比等于它們的物質的量之比
p1/p2＝n1/n2
同溫同壓下，氣體的密度比等于它們的相對分子質量之比
ρ1/ρ2＝M1/M2
二
反
比
同溫同壓下，相同質量的任何氣體的體積與它們的相對分子質量成反比
V1/V2＝M2/M1
同溫同體積時，相同質量的任何氣體的壓強與它們的相對分子質量成反比
p1/p2＝M2/M1
一
連
比
同溫同壓下，同體積的任何氣體的質量比等于它們的相對分子質量之比，也等于它們的密度之比
m1/m2＝M1/M2＝ρ1/ρ2

1、同溫同壓下，x g的甲氣體和y g的乙氣體占有相同的體積，根據阿伏加德羅定律判斷，下列敘述錯誤的是（ B ）
A．x∶y等于甲與乙的相對分子質量之比
B．x∶y等于等質量的甲與乙的分子個數之比
C．x∶y等于同溫同壓下甲與乙的密度之比
D．y∶x等于同溫同體積下等質量的甲與乙的壓強之比
2、在三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，在以下各種情況下排序正確的是（ ）
A.當它們的體積、溫度和壓強均相同時，三種氣體的密度大小關系為H2＞Ne＞O2
B.當它們的溫度和密度都相同時，三種氣體的壓強大小關系為H2＞Ne＞O2
C.當它們的質量、溫度和壓強均相同時，三種氣體的體積大小關系為O2＞Ne＞H2
D.當它們的壓強、體積和溫度均相同時，三種氣體的質量大小關系為H2＞Ne＞O2
3、下列條件中，兩種氣體所含原子數一定相等的是 （ A ）
A．同質量、不同密度的N2和CO
B．同溫度、同體積的H2和N2
C．同體積、同密度的C2H6和NO
D．同壓強、同體積的N2O和CO2
5、物質的量濃度（CB）
5-1.定義：以單位體積的溶液中所含溶質B的物質的量來表示溶液組成的物理量，叫做溶質B的物質的量濃度，符號為cB，單位是mol·L－1。
計算公式：cB==（其中為溶液密度，為溶質的質量分數）
5-2關于氣體溶于水的計算
氣體溶于水，求溶液中溶質的物質的量濃度的一般思路
―→―→
5-3. 溶液稀釋與混合的計算
（1）溶液稀釋定律：溶質的物質的量在稀釋前后保持不變，即c1V1＝c2V2。
1、將10.6 g Na2CO3溶于水配成1 L溶液。
(1)該溶液中Na2CO3的物質的量濃度為__________，溶液中Na＋的物質的量濃度為__________。
(2)向該溶液中加入一定量NaCl固體，使溶液中Na＋的物質的量濃度為0.4 mol·L－1(假設溶液體積不變)需加入NaCl的質量為__________，Cl－的物質的量濃度為___________。
2、下列溶液中物質的量濃度為1 mol·L－1的是（ D ）
A．將40 g NaOH溶解在1 L水中
B．將22.4 L HCl氣體溶于水配成1 L溶液
C．將1 L 10 mol·L－1的濃鹽酸加入9 L水中
D．將10 g NaOH溶解在少量水中，再加蒸餾水直到溶液體積為250 mL
3、將標準狀況下的a L氯化氫氣體溶于100 g水中，得到的鹽酸的密度為b g/mL，則該鹽酸的物質的量濃度(mol/L)是（ C ）
A. B.
C. D.
4、已知有某濃硝酸溶液密度為1.40g/mL、質量分數為63%，則濃硝酸溶液的物質的量濃度為（ D ）
A.7 mol·L－1 B.9 mol·L－1 C.12 mol·L－1 D.14 mol·L－1
5、下列說法中錯誤的是 （ D ）
A．從1 L 1 mol/L的NaCl溶液中取出10 mL，其濃度仍是1 mol/L
B．制成0.5 L 10 mol/L的鹽酸，需要氯化氫氣體112 L(標準狀況)
C．0.5 L 2 mol/L BaCl2溶液中，Ba2＋和Cl－總數為3×6.02×1023
D．10 g 98%的硫酸(密度為1.84 g/cm3)與10 mL 18.4 mol/L硫酸的濃度是不同的
6、在標準狀況下，將V L A氣體(摩爾質量是M g/mol)溶于0.1 L水中，所得溶液的密度為d g/cm3，則此溶液的物質的量濃度為 （ B ）
A． B．
C． D．
6.一定物質的量濃度溶液的配制
6-1．有關儀器的使用
(1)容量瓶的使用
①特點
②使用方法及注意事項
a．容量瓶使用前一定要檢查是否漏液。其操作順序為裝水蓋塞→倒立→正立→玻璃塞旋轉180°→倒立。
b．不能將固體或濃溶液直接在容量瓶中溶解或稀釋；不能作為反應容器或長期貯存溶液的容器；不能加入過冷或過熱的液體。
注：容量瓶不能配制任意體積的一定物質的量濃度的溶液。這是因為容量瓶的規格是固定的，常用的 有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等規格，配制溶液是可據所需溶液的體積選擇合適的容量瓶。
(2)托盤天平的使用
若配制0.2 mol/L NaCl溶液500 mL，應用托盤天平稱取NaCl 5.9 g，稱量時，不慎將物品和砝碼顛倒放置，實際稱量的NaCl的質量為 4.1 g。因為m(左)＝m(右)+m(砝碼)。
(3)量筒的使用
量筒沒有0刻度；量取7.2 mL溶液，應選用 10 mL量筒，量筒上標有使用溫度、容量、刻度；不能加熱，不能將固體或濃溶液直接在量筒中溶解或稀釋。
6-2．操作步驟
(1)計算：計算所需固體的質量。
(2)稱量：根據計算結果，稱量固體質量。
(3)溶解：將稱量好的固體放入燒杯中，加適量水溶解，并用玻璃棒攪拌。
(4)轉移：待恢復到室溫后，將溶液轉移到容量瓶中。
(5)洗滌：用適量蒸餾水將燒杯及玻璃棒洗滌 2～3次，將每次洗滌后的溶液也注入容量瓶中，并振蕩容量瓶。
(6)定容：往容量瓶中緩慢加蒸餾水，等液面離容量瓶瓶頸刻度線 1～2 cm時，改用膠頭滴管滴加蒸餾水至液面與刻度線相切。塞好瓶塞，反復上下顛倒，搖勻。（注：①如果定容時水超過了刻度線，不能將超出的部分再吸走，必須重新配制。②如果搖勻時不小心灑出幾滴不能再補加水到刻度，必須重新配制。因灑出的溶液中帶走了一部分溶質，再補加水，同樣也會使所配溶液的濃度偏低。）
6-3.配制溶液誤差分析
由c＝n/V可知，誤差來源的根本原因是：物質的量或溶液體積產生誤差。
能引起誤差的一些操作
因變量
c
n
V
托盤天平
若稱量物錯放在托盤天平的右盤上
減小
偏小
調整天平零點時，游碼放在刻度線的右端
減小
偏小
量筒
用量筒量取液體時，仰視讀數
增大
偏大
用量筒量取液體時，俯視讀數
減小
偏小
燒杯及玻璃棒
攪拌時部分液體濺出
減小
偏小
未洗滌燒杯和玻璃棒
減小
偏小
容量瓶
未冷卻到室溫就注入容量瓶定容
減小
偏大
向容量瓶轉移溶液時有少量液體流出
減小
偏小
定容時，水加多了，用滴管吸出
減小
偏小
定容后，搖勻、靜置，液面下降再加水
增大
偏小
定容時，俯視讀刻度線
減小
偏大
定容時，仰視讀刻度線
增大
偏小
配好的溶液轉入干凈的試劑瓶時，不慎濺出部分溶液
無影響
俯視、仰視的分析
　
結果：仰視時，容器內液面高于刻度線；俯視時，容器內液面低于刻度線。
1、實驗室用密度為1.25 g·mL－1，質量分數為36.5%的濃鹽酸配制240 mL 0.1 mol·L－1的鹽酸，請回答下列問題：
(1)濃鹽酸的物質的量濃度為____________。
(2)配制240 mL 0.1 mol·L－1的鹽酸應量取濃鹽酸體積________mL，應選用容量瓶的規格________mL。
(3)配制時，其正確的操作順序是(用字母表示，每個字母只能用一次)________。
A．用30 mL水洗滌____________2～3次，洗滌液均注入容量瓶，振蕩；
B．用量筒準確量取所需的濃鹽酸的體積，沿玻璃棒倒入燒杯中，再加入少量水(約30 mL)，用玻璃棒慢慢攪動，使其混合均勻；
C．將已冷卻的鹽酸沿玻璃棒注入容量瓶中；
D．將容量瓶蓋緊，振蕩，搖勻；
E．改用________加水，使溶液凹液面恰好與刻度線相切；
F．繼續往容量瓶內小心加水，直到液面接近刻度線______處；
(4)操作A中，將洗滌液都移入容量瓶，其目的是____________________________。
(5)若實驗過程中出現如下情況如何處理？
①加蒸餾水時不慎超過了刻度線_________________________________________。
②向容量瓶中轉移溶液時不慎有溶液濺出_________________________________。
答案　(1)12.5 mol·L－1　(2)2　250 (3)BCAFED　燒杯內壁和玻璃棒　膠頭滴管　1～2 cm (4)保證溶質全部轉入容量瓶 (5)①重新配制　②重新配制
2、用“偏大”“偏小”或“無影響”填空
（1)用量筒量取濃硫酸倒入小燒杯后，用蒸餾水洗滌量筒并將洗滌液轉移至小燒杯中________。
(2)用量筒量取濃硫酸時，仰視讀數________。
(3)配制NaOH溶液時，將稱量好的NaOH固體放入小燒杯中溶解，未經冷卻立即轉移到容量瓶中并定容________。
(4)轉移到容量瓶的過程中，有少量的溶液濺出________。
(5)轉移后，未洗滌小燒杯和玻璃棒，或者未將洗滌液一并轉移至容量瓶中________。
(6)定容時，加水超過刻度線，用膠頭滴管吸取多余的液體至刻度線________。
(7)定容搖勻后，發現液面下降，繼續加水至刻度線_________________________。
(8)定容時仰視刻度線________。
(9)稱量溶質的小燒杯沒有干燥________。
(10)配制前容量瓶中有水滴__________。
(11)定容搖勻后少量溶液外流________。
答案：(1)偏大 (2)偏大　(3)偏大　(4)偏小　(5)偏小　(6)偏小　(7)偏小　(8)偏小　(9)無影響　(10)無影響　(11)無影響
3、實驗室需要450 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液，根據溶液配制情況回答下列問題：
(1)實驗中除了托盤天平、量筒、燒杯、藥匙外還需要的其他儀器有______________。
(2)根據計算得知，所需NaOH的質量為________g。
(3)下圖是某同學在實驗室配制該NaOH溶液的過程示意圖，其中有錯誤的是________(填操作序號)。
答案　(1) 500 mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管　(2)2.0　(3)①③⑤
4、配制250 mL 0.10 mol/L的NaOH溶液時，下列實驗操作會使配得的溶液濃度偏大的是(　C )
A．轉移溶液后未洗滌燒杯和玻璃棒就直接定容
B．在容量瓶中進行定容時仰視刻度線
C．在容量瓶中定容時俯視刻度線
D．定容后把容量瓶倒轉搖勻，發現液面低于刻度，再補充幾滴水至刻度
氧化還原反應
一、氧化還原反應的相關概念　
1．本質和特征
2．有關概念及其相互關系
例如：
反應4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化劑是MnO2，氧化產物是Cl2，還原劑是HCl，還原產物是MnCl2；生成1 mol Cl2時轉移電子的物質的量為2_mol，被氧化的HCl的物質的量是2_mol。
3．氧化還原反應中電子轉移的表示方法
(1)雙線橋法
請標出Cu與稀硝酸反應中電子轉移的方向和數目：
(2)單線橋法
請標出Cu與稀硝酸反應中電子轉移的方向和數目：
4．常見的氧化劑和還原劑
(1)常見氧化劑
常見氧化劑包括某些非金屬單質、含有高價態元素的化合物、過氧化物等。如：
(2)常見還原劑
常見還原劑包括活潑的金屬單質、非金屬離子及低價態化合物、低價金屬陽離子、非金屬單質及其氫化物等。如：
(3)具有中間價態的物質既有氧化性，又有還原性
具有中間價態的物質
氧化產物
還原產物
Fe2＋
Fe3＋
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中：Fe2＋、SO主要表現還原性，H2O2主要表現氧化性。
【互動思考】
1．在氧化還原反應中，氧化劑和還原劑、氧化產物和還原產物一定不同嗎？
答案　不一定，同一個氧化還原反應中，氧化劑和還原劑可能是同種物質，也可能是不同的物質，氧化產物和還原產物也有可能是同一種物質或不同的物質。例如：Cl2＋H2O??HCl＋HClO中，Cl2既是氧化劑又是還原劑；6HCl(濃)＋KClO33Cl2↑＋KCl＋3H2O中，Cl2既是氧化產物又是還原產物。
2．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”
(1)有單質參加或有單質生成的化學反應一定是氧化還原反應。(　　)
(2)金屬陽離子一定只具有氧化性。(　　)
(3)氧化還原反應中有一種元素被氧化時，一定有另一種元素被還原。(　　)
(4)氧化還原反應中的反應物，不是氧化劑就是還原劑。(　　)
(5)某元素從游離態變為化合態，該元素可能被氧化也可能被還原。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
1．下列說法正確的是(　　)。
A．Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2，Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均為單質被還原的置換反應(2014·山東，7C)
B．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，均為水作還原劑的氧化還原反應(2014·山東，7D)
C．Na2SO3與H2O2的反應為氧化還原反應(2013·天津，6B)
D．Cl2和SO2均能使品紅溶液褪色，說明二者均有氧化性(2012·山東，12A)
解析　A項Zn與Cu2＋的反應為單質被氧化的反應，A錯；B項中的兩個反應中，H2O既不是氧化劑也不是還原劑，B錯；SO2使品紅溶液褪色的原因不是氧化還原反應，D錯。
答案　C
2．(2014·濟南檢測)ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應制備ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，下列說法正確的是(　　)。
A．生成1 mol ClO2時轉移1 mol電子
B．ClO2是氧化產物
C．H2C2O4在反應中被還原
D．KClO3在反應中得到電子，發生氧化反應
解析　根據化學方程式可知，Cl元素的化合價從＋5價降低到＋4價，得到1 mol電子，選項A正確、選項B錯誤。H2C2O4中C元素從＋3價升高到＋4價，失去電子，被氧化，選項C錯誤。KClO3在反應中得到電子，發生還原反應，選項D錯誤。
答案　A
3．[2014·全國新課標Ⅰ，27(1)(2)]次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產品，具有較強還原性，回答下列問題：
(1)H3PO2是一元中強酸，寫出其電離方程式：________________________________________________________________________。
(2)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag＋還原為銀，從而可用于化學鍍銀。
①H3PO2 中，P元素的化合價為________。
②利用H3PO2進行化學鍍銀反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4∶1，則氧化產物為________(填化學式)。
解析　(1)由于H3PO2為一元中強酸，故屬于弱電解質，只有部分發生電離，其電離方程式為H3PO2??H＋＋H2PO。(2)①設P的化合價為x，根據化合價的代數和為零，則有1×3＋x＝2×2，x＝＋1；②反應中氧化劑為Ag＋，其還原產物為Ag；還原劑為H3PO2，設其氧化產物中P的化合價為y，根據題意有：4×1＝1×(y－1)，y＝＋5，故其氧化產物為H3PO4。
答案　(1)H3PO2??H＋＋H2PO
(2)①＋1　②H3PO4
4．[2014·廣東理綜，33(1)①]H2O2在Fe2(SO4)3催化下發生分解反應，寫出H2O2分解反應方程式并標明電子轉移的方向和數目：____________。
答案　
【歸納反思】
解氧化還原反應概念辨析題的“兩個關鍵”
二、物質氧化性、還原性強弱的比較　
1．氧化性、還原性的判斷
(1)氧化性是指物質得電子的性質(或能力)；還原性是指物質失電子的性質(或能力)。
(2)氧化性、還原性的強弱取決于物質得、失電子的難易程度，與得、失電子數目的多少無關。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根據金屬活動性順序表，Na比Al活潑，更易失去電子，所以Na比Al的還原性強。
(3)從元素的價態考慮：最高價態——只有氧化性，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低價態——只有還原性，如金屬單質、Cl－、S2－等；中間價態——既有氧化性又有還原性，如Fe2＋、S、Cl2等。
2．氧化性、還原性的強弱判斷方法
方法一：依據反應原理判斷
氧化性：氧化劑>氧化產物
還原性：還原劑>還原產物
可總結為：比什么性，找什么劑，產物之性小于劑。
方法二：據“三表”判斷
(1)根據元素周期表判斷。
(2)根據金屬活動性順序表判斷。


(3)根據非金屬活動性順序表判斷。


方法三：根據“兩池”判斷
(1)根據原電池原理判斷：一般情況下，兩種不同的金屬構成原電池的兩極，其還原性：負極>正極。
(2)根據電解池原理判斷
用惰性電極電解混合溶液時，若混合溶液中存在多種金屬陽離子，則在陰極先得到電子的陽離子的氧化性較強(對應金屬單質的還原性較弱)；若混合溶液中存在多種陰離子，則在陽極先失去電子的陰離子的還原性較強(對應非金屬單質的氧化性較弱)。
方法四：根據“三度”(濃度、溫度、酸堿度)判斷
(1)濃度
一般來說，氧化劑的濃度越大，其氧化性越強。如濃硝酸的氧化性強于稀硝酸，濃硫酸有強氧化性(指SO)而稀硫酸只有弱氧化性(H＋)。還原劑的濃度越大，其還原性越強，如濃鹽酸的還原性強于稀鹽酸，因此在實驗室制取Cl2時用濃鹽酸與MnO2共熱。
(2)溫度
許多氧化還原反應是在加熱條件下進行的。可見升高溫度可增強氧化劑的氧化性、還原劑的還原性。
(3)酸堿度
HNO3的氧化性與H＋的濃度有關，H＋的濃度越大，HNO3的氧化性越強，KMnO4酸化后氧化性增強。
方法五：根據反應條件來判斷
當不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應時，反應越易進行，則對應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強，反之越弱。如：
MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
氧化性：KMnO4>MnO2
方法六：根據反應的劇烈程度判斷
(1)金屬單質與水反應的劇烈程度：如Na、Mg、Al分別與水反應時，Na劇烈，Mg加熱才明顯，Al加熱條件下也不明顯。故還原性：Na>Mg>Al。
(2)非金屬單質與H2化合的難易程度：如F2、Cl2、Br2、I2分別與H2反應，F2在冷暗處劇烈反應而爆炸，Cl2在光照條件下劇烈反應而爆炸，Br2加熱至500 ℃時才能發生反應，I2在不斷加熱的條件下才能緩慢進行，且為可逆反應。故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。
方法七：根據同一物質被氧化或被還原的程度(根據產物價態的高低)判斷
(1)同一物質被氧化的程度越大(把還原劑氧化到的價態越高)，則氧化劑的氧化性越強。
如2Fe＋3Cl22FeCl3(其中鐵的化合價為＋3價)、Fe＋SFeS(其中鐵的化合價為＋2價)，則氧化性：Cl2>S。
(2)同一物質被還原的程度越大(把氧化劑還原到的價態越低)，則還原劑的還原性越強。
如HCl＋H2SO4(濃)→不反應、2HBr＋H2SO4(濃)===Br2＋SO2↑＋2H2O、8HI＋H2SO4(濃)===4I2＋H2S↑＋4H2O，從化學反應方程式看，HCl不能還原濃硫酸，而HBr、HI卻能把濃硫酸中＋6價的硫分別還原成＋4價、－2價，故還原性：HI>HBr>HCl。
【互動思考】
1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”
(1)強氧化劑與強還原劑不一定能發生氧化還原反應(　　)
(2)含最高價元素的化合物一定只表現強氧化性(　　)
(3)陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性(　　)
(4)發生化學反應時，失電子越多的金屬原子，還原能力越強，得電子越多的非金屬原子，氧化能力越強(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
2．有關氧化性、還原性的強弱判斷的考查角度
(1)根據氧化性或還原性的強弱確定離子反應的順序。
①向FeBr2、FeI2的混合液中通入足量Cl2，Fe2＋、Br－、I－中哪種離子先反應？
答案　I－，還原性強弱順序：I－>Fe2＋>Br－。
②向FeCl3和CuCl2的混合液中加入足量鐵粉，請寫出先后發生反應的離子方程式。
答案　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
(2)結合元素周期律考查同周期或同主族元素的位置與物質氧化性或還原性強弱之間的關系。
①同周期金屬元素X、Y，若X的原子序數大于Y元素的原子序數，則兩單質的還原性誰強？
答案　Y，同周期隨著原子序數的增大，單質的還原性減弱。
②同主族元素M、N，若M－的還原性強于N－，則M2、N2的氧化性誰強？
答案　N2，同主族元素的陰離子還原性越強，其原子序數越大。隨著原子序數的增大，單質的氧化性減弱。
(3)電化學中考查物質的放電順序與物質氧化性或還原性強弱之間的關系。
①A、B是原電池的兩金屬電極，工作過程中A失去電子被氧化，則A、B單質的還原性誰強？
答案　A。在原電池中，一般地，還原性(或活動性)越強的金屬材料越易失電子被氧化。
②用惰性電極電解含有Cl－、Br－、I－的溶液，在陽極哪種離子先放電？
答案　I－。還原性強弱順序為I－>Br－>Cl－，還原性越強，失電子能力越強。
1．物質氧化性、還原性的強弱不僅與物質的結構有關，還與物質的濃度和反應溫度有關。下列各組物質由于濃度不同而發生不同的氧化還原反應的是(　　)。
①Cu與HNO3溶液　②Cu與FeCl3溶液　③Zn與H2SO4溶液　④Fe與HCl溶液
A．①② B．②③④
C．①③ D．①③④
解析　①Cu與濃HNO3和稀HNO3發生不同反應，正確；②Cu與FeCl3溶液只發生下述反應：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，錯誤；③鋅與濃硫酸反應生成二氧化硫，鋅與稀硫酸反應生成氫氣，正確；④無論鹽酸濃度大小，與鐵反應只生成氯化亞鐵：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，錯誤。綜上所述，選C。
答案　C
2．(2014·河南信陽第三次統考)已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發生的是(　　)。
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
解析　根據氧化還原反應中，氧化性：氧化劑>氧化產物，可判斷B中Cl2>I2；C中Co2O3>Cl2；D中Fe3＋>I2，這些結論與題給信息一致。對于A，由于I－的還原性強于Fe2＋，所以Cl2應先氧化I－，而不是先氧化Fe2＋。
答案　A
3．(2014·淄博模擬)現有下列幾個離子反應：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
下列有關性質的比較中正確的是(　　)。
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋
B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．還原性：SO2D．還原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋
解析　根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產物的還原性，并結合鹵素單質及陰離子的性質遞變規律推知：氧化性強弱順序為Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；還原性強弱順序為SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。
答案　A
4．(2014·大連市六校高三3月模擬)已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，則下列反應不能發生的是(　　)。
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
解析　A項，還原性SO2＞Fe2＋，符合題意；B項，還原性SO2＞I－，符合題意；C項，還原性H2O2＞SO2，與題意矛盾；D項，還原性H2O2＞Fe2＋，符合題意。
答案　C
三、氧化還原反應中的四大規律及其應用　
1．氧化還原反應規律
(1)守恒規律
化合價有升必有降，電子有得必有失。對于一個完整的氧化還原反應，化合價升降總數相等，電子得失總數相等。
(2)強弱規律
具有較強氧化性的氧化劑跟具有較強還原性的還原劑反應，生成具有較弱還原性的還原產物和具有較弱氧化性的氧化產物。
(3)轉化規律
氧化還原反應中，以元素相鄰價態間的轉化最易；同種元素不同價態之間若發生反應，元素的化合價只靠近而不交叉；同種元素相鄰價態間不發生氧化還原反應。
(4)先后規律
一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時，優先與還原性最強的還原劑發生反應；同理，一種還原劑遇到多種氧化劑時，優先與氧化性最強的氧化劑反應。
2．氧化還原反應規律的應用
【互動思考】
1．根據氧化還原反應的規律寫出濃H2SO4、H2S和SO2三種物質可能發生的氧化還原反應的化學方程式。
答案　2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
H2S＋H2SO4(濃)===S↓＋SO2＋2H2O
2．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪種離子先被氧化？若改為FeI2呢？
答案　由于還原性：I－>Fe2＋>Br－，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。
3．今有下列三個氧化還原反應：
2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的試劑是________。
答案　FeCl3
1． (2014·長春質檢)已知在酸性溶液中，下列物質氧化KI時，自身發生如下變化：MnO→Mn2＋、H2O2→H2O、HNO2→NO、IO→I2。如果用等物質的量的這些物質氧化足量的KI，得到I2最多的是(　　)。
A．MnO B．H2O2
C．HNO2 D．IO
解析　等物質的量的氧化劑與KI反應，得到電子越多的氧化KI越多，生成I2也越多。反應中，1 mol MnO得到5 mol電子，1 mol H2O2得到2 mol電子，1 mol HNO2得到1 mol電子，1 mol IO得到5 mol電子，且IO中的碘元素也轉化為I2，故IO氧化KI得到的I2最多。
答案　D
2．(2012·海南化學，6)將0.195 g鋅粉加入到 20.0 mL 的0.100 mol·L－1 MO 溶液中，恰好完全反應，則還原產物可能是(　　)。
A．M B．M2＋
C．M3＋ D．MO2＋
解析　根據電子得失守恒解答。鋅粉的物質的量為0.003 mol，完全反應后失去電子0.006 mol，若M的化合價由＋5價變為x，則(5－x)×0.020 0 L×0.100 mol·L－1＝0.006 mol，可得x＝＋2。
答案　B
3．(2013·浙江，26改編)AlH3和NH3之間________(填“可能”或“不可能”)發生反應產生H2，判斷理由是___________________________
________________________________________________________________________。
答案　可能　AlH3中氫的化合價為－1價，NH3中氫的化合價為＋1價，因而有可能發生氧化還原反應而產生氫氣
四、氧化還原反應的配平及相關計算
I.氧化還原反應方程式的配平
1.配平原則
①電子守恒：氧化劑和還原劑得失電子總數相等。
②質量守恒：反應前后元素種類和原子個數不變。
③電荷守恒：離子反應前后，陰、陽離子所帶電荷總數相等。
2.基本步驟
①標：表明反應前后化合價有變化的元素的化合價
②等：通過求最小公倍數使化合價升降總值（得失電子總數）相等
③定：確定氧化劑與還原劑的化學計量數
④平：觀察法配平其他物質的化學計量數
⑤查：檢查質量、電荷、電子是否分別平衡
3.常用配平方法和技巧
（1）正向配平法：此法最常用，適合大多數氧化還原反應的配平，即選擇氧化劑和還原劑為配平的基準物質，由反應物向生成物方向進行配平。
如：____P＋____CuSO4＋____H2O===____Cu＋____H3PO4＋____H2SO4
正向配平類
1．(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O
(2)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O
(3)____MnO＋____Fe2＋＋____H＋===____Mn2＋＋____Fe3＋＋____H2O
（2）逆向配平法：高中階段常見有三大類型的氧化還原反應需逆向進行配平，即歧化反應、部分氧化還原反應、屬氧化還原反應類的分解反應。選擇氧化產物和還原產物為配平的基準物質，由生成物向反應物方向進行配平。
如： ____P4＋____KOH＋____H2O===____KH2PO2＋____PH3
____(NH4)2Cr2O7===____N2＋____Cr2O3＋____H2O
逆向配平類
(1)____I2 ＋____NaOH===____NaI＋____NaIO3＋____H2O
(2)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O
（3）缺項配平：對于化學方程式來說，所缺物質往往是酸、堿或水；如果是離子方程式，所缺物質往往是H+、OH·或水。可先根據化合價的升降將現有的物質配平，然后再根據質量守恒確定所缺物質的化學式及化學計量數。
如： ___MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O
(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O
II.氧化還原反應的計算
1.電子守恒法
化學反應中氧化劑所得電子總數等于還原劑所失電子總數。
2.電荷守恒法
電荷守恒即溶液中陽離子所帶電荷總數等于陰離子所帶電荷總數。
1、硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(標準狀況下)Cl2完全轉化為Cl－，則S2O將轉化成 （ D ）
A．S2－ B．S C．SO D．SO
2、24 mL濃度為0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為（ B ）
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
3、將0.195 g鋅粉加入到20.0 mL的0.100 mol·L－1 MO2+ 溶液中，恰好完全反應，則還原產物可能是（ ）
A. M B. M2+ C.M3+ D. MO2+
4、已知離子方程式：As2S3+H2O+NO3－＝AsO43－+SO42－+NO↑+__________（未配平），下列說法錯誤的是（ ）
A.配平后水的計量數為4
B.反應后溶液呈酸性
C.配平后氧化劑與還原劑的物質的量之比為3：28
D.氧化產物為AsO43－和SO42－
　氮及其化合物
一、氮氣及其氧化物
1．氮氣
2．氮的氧化物
氮有多種價態的氧化物：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等。
完成NO和NO2的比較表：
NO
NO2
物理性質
顏色
無色
紅棕色
毒性
有毒
有毒
溶解性
不溶
能溶
化學性質
與O2反應
2NO＋O2===2NO2
與H2O反應
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
與人體、環境的關系
①與血紅蛋白結合使人中毒②轉化成NO2形成酸雨、光化學煙霧
形成酸雨、光化學煙霧
特別提醒　(1)氮的氧化物都是大氣污染物。
(2)空氣中NO2是造成光化學煙霧的主要因素。
(3)空氣中NO、NO2主要來源于煤和石油的燃燒、汽車尾氣、硝酸工廠等。
(4)NO2：既有氧化性又有還原性，以氧化性為主。NO2能使濕潤的淀粉-KI試紙變藍。
互動思考
1．根據氮在元素周期表中的位置可知氮元素是一種活潑的非金屬元素，為什么氮氣很穩定？
答案　氮氣的性質不僅與原子結構有關，還與氮分子的構成有關；氮氣分子中的N≡N鍵，鍵能很大，分子結構穩定，故氮氣很穩定。
2．俗話說“雷雨發莊稼”，這說明雷雨中含有能被植物吸收利用的化合態的氮，請同學們寫出三個有關的化學方程式：
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________。
答案　(1)N2＋O22NO
(2)2NO＋O2===2NO2
(3)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
3．如何鑒別NO2與溴蒸氣？
答案　由于NO2和Br2在性質上有不少相似性：①均具有氧化性；②溶于水均有酸生成；③均可與堿反應；④均為紅棕色等。所以不能用淀粉-KI試紙、pH試紙、NaOH溶液來鑒別，但二者性質又有差別，可以用下列方法鑒別：①AgNO3溶液；②CCl4溶液；③用水洗法。
題組一　NO、NO2的性質及對環境的影響
1．NO吸收治療法可快速改善SARS重癥患者的缺氧狀況，緩解病情，病毒學研究同時證實，NO對SARS病毒有直接抑制作用。下列關于NO的敘述正確的是(　　)
A．NO是一種紅棕色氣體
B．常溫常壓下，NO不能與空氣中的氧氣直接化合
C．含等質量的氧元素的NO和CO的質量相等
D．NO難溶于水，可以用排水法收集
答案　D
解析　NO是一種無色難溶于水的氣體，可以用排水法收集；常溫常壓下，NO易與氧氣直接化合生成NO2。
2．汽車排放的尾氣中含有NO2，NO2是城市大氣污染的主要污染物之一，在日光照射下，NO2發生一系列光化學煙霧的循環反應，從而不斷產生O3，加重空氣污染。反應過程為①2NO2―→2NO＋2O，②2NO＋O2―→2NO2，③O＋O2―→O3。下列對該反應過程及生成物敘述正確的是(　　)
A．NO2起催化劑作用 B．NO起催化劑作用
C．NO2只起氧化劑作用 D．O3與O2為同分異構體
答案　A
解析　反應過程①＋②得O2―→2O，③O＋O2―→O3，NO2起催化劑作用，反應過程中NO2作氧化劑，A項正確，B、C項錯誤；O3與O2的相對分子質量不相同，不是同分異構體，屬同素異形體，D項錯誤。
3．汽車尾氣主要含有CO2、CO、SO2、NOx等物質，這種尾氣逐漸成為城市空氣污染的主要來源之一。
(1)汽車尾氣中的CO來自于______________________，NO來自于________________________。汽車尾氣對環境的危害主要有________________________(至少填兩種)。
(2)NOx能形成酸雨，寫出NO2轉化為HNO3的化學方程式：____________________________________。
(3)汽車尾氣中的CO、NOx在適宜溫度下采用催化轉化法處理，使它們相互反應生成參與大氣循環的無毒氣體。寫出NO被CO還原的化學方程式：__________________________________________________________________。
答案　(1)①汽油的不完全燃燒　N2與O2在汽車汽缸內的高溫環境下的反應　形成硝酸型酸雨、導致光化學煙霧、產生溫室效應(任填兩種即可)
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(3)2CO＋2NON2＋2CO2
解析　(1)汽車汽缸內不斷進行著汽油的燃燒反應，當空氣不足時，汽油不完全燃燒，會產生CO；當空氣過量時，N2和O2在放電或高溫條件下反應生成NO。汽車尾氣對環境的危害很大，可以形成硝酸型酸雨，導致光化學煙霧，產生溫室效應。(3)CO、NOx反應后生成的無毒氣體為CO2和N2。
氮氧化物對環境的污染及防治
1．常見的污染類型
(1)光化學煙霧：NOx在紫外線作用下，與碳氫化合物發生一系列光化學反應，產生的一種有毒的煙霧。
(2)酸雨：NOx排入大氣中后，與水反應生成HNO3和HNO2，隨雨雪降到地面。
(3)破壞臭氧層：NO2可使平流層中的臭氧減少，導致地面紫外線輻射量增加。
2．常見的NOx尾氣處理方法
(1)堿液吸收法
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
NO2、NO的混合氣體能被足量燒堿溶液完全吸收的條件是：n(NO2)≥n(NO)。一般適合工業尾氣中NOx的處理。
(2)催化轉化：在催化劑、加熱條件下，氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體(N2)或NOx與CO在一定溫度下催化轉化為無毒氣體(N2和CO2)。一般適用于汽車尾氣的處理。
題組二　有關氮的氧化物的簡單計算
4．將22.4 L某氣態氮氧化合物與足量的灼熱銅粉完全反應后，氣體體積變為11.2 L(體積均在相同條件下測定)，則該氮氧化合物的化學式為(　　)
A．NO2 B．N2O3 C．N2O D．N2O4
答案　A
解析　本題考查氧化還原反應和阿伏加德羅定律及元素化合物知識，意在考查學生利用有關定律進行數據處理的能力。氮氧化合物與銅粉反應生成CuO和N2，結合題中氣體體積和阿伏加德羅定律可推知該氮的氧化物分子中只含有一個氮原子，結合選項知A正確。
5．在一定條件下，將NO2和O2的混合氣體12 mL通入足量水中，充分反應后剩余2 mL氣體(同溫同壓下)，則原混合氣體中氧氣的體積為(　　)
①1.2 mL　②2.4 mL　③3 mL　④4 mL
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案　D
解析　首先分析剩余的2 mL氣體有兩種可能。如果剩余2 mL O2，則V(NO2)＝×(12－2) mL＝8 mL，則混合氣中：V(O2)＝12 mL－8 mL＝4 mL。若剩余的2 mL氣體是NO，則混合氣中的V(O2)＝(12 mL－2 mL×3)×＝1.2 mL，D項正確。
6．氮氧化合物(用NOx表示)是大氣污染的重要因素，根據NOx的性質特點，開發出多種化學治理氮氧化合物污染的方法。
(1)用氨可將氮氧化物轉化為無毒氣體。已知：4NH3＋6NO5N2＋6H2O,8NH3＋6NO27N2＋12H2O。同溫同壓下，3.5 L NH3恰好將3.0 L NO和NO2的混合氣體完全轉化為N2，則原混合氣體中NO和NO2的體積之比是________。
(2)工業尾氣中氮的氧化物常采用堿液吸收法處理。
①NO2被燒堿溶液吸收時，生成兩種鈉鹽，其物質的量之比1∶1，寫出該反應的化學方程式：________________。
②NO與NO2按物質的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式是______。
(3)純堿溶液也能用于處理氮氧化合物廢氣，反應原理與上述(2)類似，同時產生CO2。
①請寫出純堿溶液吸收NO2的化學方程式：________。
②現有一定量的某工業廢氣，其中含有3.36 L NO2、1.12 L NO(已換算為標準狀況，假設不含N2O4)，恰好被200 mL碳酸鈉溶液吸收，所得鹽的物質的量分別為________、________，該碳酸鈉溶液的物質的量濃度為____________mol·L－1。
答案　(1)1∶3
(2)①2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
②NaNO2
(3)①Na2CO3＋2NO2===NaNO3＋NaNO2＋CO2
②NaNO3：0.05 mol　NaNO2：0.15 mol　0.5 mol·L－1
解析　(1)設NO的體積為V(NO)，NO2的體積為V(NO2)，依據方程式知，處理NO需NH3：V(NO)，處理NO2需NH3：V(NO2)，則

解得V(NO)＝0.75 L
V(NO2)＝2.25 L
V(NO)∶V(NO2)＝1∶3。
(2)①生成兩種鈉鹽，必然是NO2的歧化反應，依據量的關系可知兩種鹽分別為NaNO3和NaNO2。
②NO中氮的化合價為＋2價，NO2中氮的化合物為＋4價，二者1∶1混合時與NaOH反應生成一種鈉鹽，依據電子守恒可知，鈉鹽中氮的化合價為＋3，即為NaNO2。
(3)②n(NO2)＝0.15 mol，n(NO)＝0.05 mol
＋＋===＋CO2
則單獨與Na2CO3反應的NO2為0.15 mol－0.05 mol＝0.1 mol
＋===＋＋CO2
所以共生成NaNO3：0.05 mol，NaNO2：0.15 mol
c(Na2CO3)＝＝0.5 mol·L－1。
1．解答氮氧化物溶于水的計算問題首先應明確原理
無論是單一氣體(NO2)，還是NO、NO2、O2中的兩者或三者的混合氣體，反應的實質是3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2，故若有氣體剩余只能是NO或O2，不可能是NO2。
(1)若NO和O2通入水中，總關系式為4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
(2)若NO2和O2通入水中，總關系式為4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
2．注意原子守恒和得失電子守恒的運用
有關氮的氧化物的計算，從反應實質看都是氧化還原反應。可以從得失電子數相等或原子守恒的角度分析，簡化計算過程。如NOx與O2、H2O轉化為硝酸的計算，則反應中O2得到的電子數與NOx失去的電子數相等。
二、硝酸的性質及應用
1．物理性質
硝酸是無色易揮發的液體，有刺激性氣味。
2．化學性質
(1)不穩定性
反應：4HNO3(濃)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。
(2)強氧化性
硝酸無論濃、稀都有強氧化性，而且濃度越大氧化性越強。
按要求完成下列反應的方程式：
①與金屬反應：
稀硝酸與銅反應：
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；
濃硝酸與銅反應：
Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
②與非金屬反應：
濃硝酸與C的反應：
C＋4HNO3(濃)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；
③與還原性化合物反應：
硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等還原性物質。
稀硝酸與FeSO4溶液反應的離子方程式：
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
(3)與有機物反應
①硝化反應(與C6H6反應)：
C6H6＋HNO3C6H5NO2＋H2O；
②顏色反應：蛋白質遇到濃硝酸時變黃色。
互動思考
1．久置的濃硝酸呈黃色，如何除去？怎樣保存濃硝酸？
答案　濃硝酸顯黃色是由于濃硝酸見光或受熱發生分解，生成的NO2溶于濃硝酸所致，所以消除的方法是通入O2(或空氣)，使其發生反應4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。保存時應保存在棕色試劑瓶中，并置于陰涼處。
2．常溫下，鋁和鐵在濃硝酸中“鈍化”是化學變化嗎？
答案　是化學變化，鈍化是在鐵、鋁的表面形成一層致密的氧化物保護膜，阻止了金屬與硝酸的進一步反應。
題組一　硝酸的酸性和強氧化性
1．相同質量的銅片分別與體積相同且過量的濃硝酸、稀硝酸反應，二者比較相等的是(　　)
①反應中氧化劑得到電子總數
②銅片消耗完所需時間
③反應后溶液中銅離子濃度(反應后溶液體積不變)
④反應生成氣體的體積(同溫、同壓)
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
答案　A
解析　銅與濃、稀硝酸反應均被氧化為Cu2＋，銅片質量相同時轉移電子數相同，①正確；濃硝酸的氧化性強，與銅反應時反應速率快，②錯誤；濃、稀硝酸足量，銅片全部反應，因此反應后溶液中Cu2＋濃度相同，③正確；根據濃、稀硝酸與銅反應的化學方程式可知，反應后生成氣體的物質的量不同，同溫同壓時體積也不同，④錯誤。
2．下列說法正確的是(　　)
A．投入鐵片產生H2的溶液中可大量存在H＋、Mg2＋、SO、NO
B．可用稀硝酸除去試管內壁上的銀鏡
C．1.0 mol·L－1的KNO3溶液中可大量存在H＋、Fe2＋、Cl－、SO
D．硫化銅溶于硝酸的離子方程式為CuS＋2H＋===H2S↑＋Cu2＋
答案　B
解析　硝酸具有強氧化性，因而含有NO的酸性溶液不能與鐵反應產生H2，A項錯；硝酸可溶解銀，B項正確；Fe2＋在稀HNO3中不能大量存在，C項錯；硝酸與CuS不能發生復分解反應，而是發生氧化還原反應，D項錯。
1．硝酸與金屬反應的規律
(1)HNO3與金屬反應一般不能產生H2。
(2)還原產物一般為HNO3(濃)→NO2，HNO3(稀)→NO；很稀的硝酸還原產物也可能為N2O、N2或NH4NO3。
(3)硝酸與金屬反應時既表現氧化性又表現酸性。
2．涉及HNO3的離子反應常見的易錯問題
(1)忽視NO在酸性條件下的強氧化性。在酸性條件下NO不能與Fe2＋、I－、SO、S2－等還原性較強的離子大量共存。
(2)在書寫離子方程式時，忽視HNO3的強氧化性，將氧化還原反應簡單的寫成復分解反應。
題組二　硝酸與金屬反應的計算
3．在標準狀況下將1.92 g銅粉投入一定量濃HNO3中，隨著銅粉的溶解，反應生成的氣體顏色逐漸變淺，當銅粉完全溶解后共收集到由NO2和NO組成的混合氣體1.12 L，則反應消耗HNO3的物質的量為(　　)
A．0.8 mol B．0.6 mol
C．0.11 mol D．無法計算
答案　C
解析　根據原子守恒法計算。
①被還原的硝酸物質的量即為氣體NO2與NO物質的量的總和，n(HNO3)被還原＝＝0.05 mol，
②未被還原的HNO3的物質的量等于Cu(NO3)2中NO的物質的量，n(Cu)＝＝0.03 mol，所以n[Cu(NO3)2]＝0.03 mol，
③消耗的HNO3的物質的量為0.03 mol×2＋0.05 mol＝0.11 mol，故C項正確。
4．銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與5.6 L O2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。則消耗銅的質量為(　　)
A．16 g B．32 g
C．64 g D．無法計算
答案　B
解析　該題氮元素變化為硝酸―→氮的氧化物―→硝酸，所以題目中的反應可以看成是銅與氧氣的反應，其中硝酸為“催化劑”，所以銅的物質的量為2×＝0.5 mol，即32 g。
5．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質的量濃度分別是4 mol·L－1和2 mol·L－1，取10 mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應結束后，可產生標準狀況下的氣體的體積為(設反應中HNO3被還原成NO)(　　)
A．0.448 L B．0.672 L
C．0.896 L D．0.224 L
答案　B
解析　金屬和混酸反應通過離子方程式計算比較簡便，3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O(鐵過量，產物為Fe2＋)，反應中Fe和H＋過量，生成的NO的量以NO為準來計算，共得NO 0.448 L，若只考慮到這一步反應，得答案A是錯誤的，因為過量的鐵還可以和溶液中過量的H＋反應產生H2，即有Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，生成的H2為0.224 L，所以氣體體積共計0.672 L，應選B。
　金屬與硝酸反應計算題的一般方法
1．思維模型
2．計算中的守恒思想的應用
(1)原子守恒法
HNO3與金屬反應時，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉化為還原產物，這兩部分中氮原子的總物質的量等于反應消耗的HNO3中氮原子的物質的量。
(2)得失電子守恒法
HNO3與金屬的反應屬于氧化還原反應，HNO3中氮原子得電子的物質的量等于金屬失電子的物質的量。
(3)電荷守恒法
HNO3過量時反應后溶液中(不考慮OH－)則有：
c(NO)＝c(H＋)＋nc(Mn＋)(Mn＋代表金屬離子)。
(4)離子方程式計算法
金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應時，由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供H＋的條件下能繼續與金屬反應，因此此類題目應用離子方程式來計算，先作過量判斷，然后根據完全反應的金屬或H＋或NO進行相關計算，且溶液中要符合電荷守恒。
三、氨和銨鹽
1．氨的分子結構和性質
(1)物理性質
氨氣是無色有刺激性氣味的氣體，易液化可作制冷劑，常溫、常壓下，1體積的水可溶解700體積的氨氣。
(2)分子結構
電子式：，空間結構：三角錐形。
(3)氨的化學性質
①與水的反應
NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，氨氣溶于水得氨水，氨水中含有的粒子有NH3·H2O、NH3、H2O、NH、OH－、H＋。氨水為可溶性一元弱堿，易揮發，不穩定，易分解：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
②氨氣與酸反應
a．蘸有濃鹽酸的玻璃棒與蘸有濃氨水的玻璃棒靠近，其現象為有白煙生成，將濃鹽酸改為濃硝酸，也會出現相同的現象。
化學方程式：HCl＋NH3===NH4Cl、NH3＋HNO3===NH4NO3。
b．與CO2等酸性氧化物反應：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3或2NH3＋CO2＋H2O===(NH4)2CO3。
③NH3的還原性——氨的催化氧化
化學方程式：4NH3＋5O24NO＋6H2O。
④與鹽溶液反應
將氨水加入下列溶液，完成下表：
被滴試劑
現象
離子方程式
FeCl3溶液
生成紅褐色沉淀
Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
AlCl3溶液
生成白色沉淀
Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(4)氨氣的實驗室制法
2．銨鹽及NH的檢驗
(1)銨鹽的物理性質
銨鹽都是白色固體，均易溶于水。
(2)銨鹽的化學性質
(3)NH的檢驗
未知液呈堿性濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，則證明含NH。
3．追根求源——噴泉實驗的原理
中學教材中噴泉實驗裝置如圖所示。實驗操作是：打開橡皮管上的夾子，擠壓滴管的膠頭，則燒杯中的水由玻璃管進入燒瓶，形成噴泉。
(1)噴泉實驗的原理
因為燒瓶內氣體易溶于水或易與水反應，使瓶內壓強減小，形成壓強差，大氣壓將燒杯中的水壓入燒瓶而形成噴泉。
(2)能形成噴泉的條件
從原理上講，氣體要易溶于水或易與水反應，以形成足夠大的壓強差；從實驗條件上講，燒瓶內氣體要充滿，氣體和儀器均要干燥，裝置的氣密性要好。
(3)可以形成噴泉的組合
液體是水時，NH3、HCl、SO2、NO2＋O2等氣體均可；液體是NaOH溶液時，Cl2、CO2、H2S、SO2等氣體均可。另外SO2和氯水、CH2===CH2與溴水等組合也可形成噴泉。總之，組合條件是：氣體在溶液中的溶解度很大或通過反應，使氣體的物質的量迅速減小，產生足夠的壓強差(負壓)。
產生壓強差的方法一般有：一是使燒瓶外氣壓增大，燒瓶內氣壓不變；二是使燒瓶外氣壓不變，燒瓶內氣壓減小。上述形成噴泉的組合選用的是第二種方法。
互動思考
1．固態NH4Cl受熱變成氣體，氣體遇冷又變為固態NH4Cl；固態碘受熱變成蒸氣，蒸氣遇冷又變成固態碘，這兩種現象的本質是否相同？請說明判斷的理由。
答案　不相同，NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl，發生了化學變化；固態碘受熱升華成為碘蒸氣，是物理變化。
2．判斷下列說法是否正確，不正確的說明理由。
①氨氣溶于水能導電，所以氨氣是電解質。
②實驗室用濃氨水與NaOH固體制取氨氣。
③氨與酸反應生成銨鹽，與揮發性酸相遇時能形成白煙。
④某晶體與NaOH共熱放出一種使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體，該晶體中含有NH。
⑤氨水中含氮微粒中最多的微粒是NH。
⑥把NH3通入稀HNO3中，當溶液的pH等于7時，是NH3和HNO3等物質的量反應。
⑦液氨作為清潔能源的反應原理是4NH3＋5O24NO＋6H2O。
⑧氨水中物質的量濃度最大的粒子是NH3·H2O(除水外)。
⑨在1 mol·L－1氨水中，NH3·H2O、NH、NH3的物質的量濃度之和為1 mol·L－1。
答案　②③④⑧⑨正確。①不正確，NH3本身不導電，溶于水，與水發生反應NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－而導電，故NH3不是電解質；⑤不正確，氨水中存在大量的NH3·H2O和少量的NH；⑥不正確，NH3和HNO3等物質的量反應時，得到NH4NO3溶液，NH水解使溶液顯酸性，pH<7；⑦不正確，產生的NO是污染性氣體。
3．按要求寫出下列反應的離子方程式：
(1)在NH4Cl溶液中加入NaOH溶液，并加熱
________________________________________________________________________。
(2)在NH4Cl溶液中滴加NaOH溶液
________________________________________________________________________。
(3)NH4Cl溶液呈酸性的原因
________________________________________________________________________。
(4)在飽和NH4Cl溶液中滴加NaAlO2，產生刺激性氣味的氣體和白色沉淀
________________________________________________________________________。
答案　(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O
(2)NH＋OH－===NH3·H2O
(3)NH＋H2O??NH3·H2O＋H＋
(4)NH＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋NH3↑
題組一　氨和銨鹽的性質
1．右圖的裝置中，干燥燒瓶內盛有某種氣體，燒杯和滴管內盛放某種溶液。擠壓滴管的膠頭，下列與實驗事實不相符的是(　　)
A．CO2(NaHCO3溶液)/無色噴泉
B．NH3(H2O中含酚酞)/紅色噴泉
C．H2S(CuSO4溶液)/黑色噴泉
D．HCl(AgNO3溶液)/白色噴泉
答案　A
解析　CO2在NaHCO3溶液中的溶解度很小，因此不能形成噴泉；NH3極易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O發生電離生成OH－，遇酚酞使之顯紅色；H2S和CuSO4溶液反應生成CuS黑色沉淀；HCl極易溶于水，且和AgNO3發生反應生成白色沉淀；因此A不正確。
2．某研究性學習小組同學設計如下圖所示裝置探究氨氣的還原性。
(1)氨催化氧化的化學方程式為________________________________________________________________________。
(2)若實驗時通入氨氣的速率過快，在燒瓶中會出現白煙，該物質的化學式為__________。
(3)該小組同學以氨氣和二氧化碳為原料制備碳酸氫銨。甲同學先將二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨氣；乙同學先將氨氣通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。請選擇合適的方案并說明原因。
答案　(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)NH4NO3
(3)乙同學方案合適。CO2在水中溶解度小，先通CO2再通NH3生成的NH4HCO3的量少，而且易生成(NH4)2CO3；先通NH3至飽和再通CO2至過量，保證產物量大，且生成的全部是NH4HCO3。
題組二　氨氣的實驗室制法
3．下圖所示是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是________。
答案　(1)(3)
解析　實驗室制取氨氣的方法有：①銨鹽與堿加熱制取氨氣，常用固體NH4Cl與Ca(OH)2反應，試管口略向下傾斜；②在濃氨水中加CaO，因為在氨水中存在平衡NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，加入CaO，平衡向左移動，同時又放熱促進氨水分解為氨氣；③加熱濃氨水，加快氨水分解為氨氣。(1)錯在直接加熱氯化銨(NH4Cl分解生成的NH3和HCl在試管口又冷凝成NH4Cl)；(3)錯在試管口向上傾斜。
4．某研究小組要快速制取干燥的氨氣，提供的藥品有：濃氨水、氯化銨固體、氫氧化鈉固體、蒸餾水、堿石灰，提供的儀器如下所示(必要的塞子、玻璃導管、橡膠管、固定裝置和尾氣處理裝置略去)。
(1)需選擇的藥品是__________，該小組選擇的藥品混合后快速放氨氣的原因________________________________________________________________________，
選擇的儀器是________________(填序號)。
(2)若用下圖甲裝置收集NH3，如何判斷燒瓶中已收集滿NH3？________________________________________________________________________。
(3)圖乙中膠頭滴管中的水擠入燒瓶后，觀察到的現象是
________________________________________________________________________。
答案　(1)濃氨水、氫氧化鈉固體　NaOH溶于水放熱，促使氨水分解放出氨氣，且c(OH－)增大，使NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－平衡左移，有利于NH3放出
①③⑥或①③⑦
(2)漏斗下端邊沿與水面接觸時溶液顏色變為淺紅色
(3)氣球逐漸變大
　實驗室制取少量NH3的兩種簡易方法
1．加熱濃氨水
(1)反應原理：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
(2)裝置：見圖甲。
　　　　　
2．濃氨水中加固態堿性物質
(1)反應原理：濃氨水中存在以下平衡：NH3＋H2O??NH3·H2O??NH＋OH－，加入固態堿性物質(如CaO、NaOH、堿石灰等)，消耗水且使c(OH－)增大，使平衡逆向移動，同時反應放熱，促進NH3·H2O的分解。
(2)裝置：見圖乙。
四、氮及其重要化合物的綜合應用
注意　箭頭指出可體現物質的性質，指向可尋找該物質的制備方法。
題組一　氮及其化合物的轉化
1．NH3是一種重要的化工原料，可以制備一系列物質(如圖)。下列有關表述正確的是(　　)
A．NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥
B．NH4Cl、HNO3和Na2CO3受熱時都易分解
C．NH3和NO2在一定條件下可發生氧化還原反應
D．圖中所涉及的鹽類物質均可以水解
答案　C
解析　NaHCO3不能用作肥料，A項錯；Na2CO3很穩定，受熱時不易分解，B項錯；圖中的NaCl是強酸強堿鹽，不水解，D項錯。
2．在下列物質轉化中，A是一種正鹽，D的相對分子質量比C的相對分子質量大16，E是酸，當X無論是強酸還是強堿時，都有如下的轉化關系：

當X是強酸時，A、B、C、D、E均含同一種元素；當X是強堿時，A、B、C、D、E均含另外同一種元素。請回答：
(1)A是________，Y是________，Z是________。
(2)當X是強酸時，E是________，寫出B生成C的化學方程式：__________________________。
(3)當X是強堿時，E是________，寫出B生成C的化學方程式：______________________________。
思路點撥　―→―→
答案　(1)(NH4)2S　O2　H2O
(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O
(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O
解析　本題考查氮、硫及其化合物的轉化關系。由D的相對分子質量比C的相對分子質量大16，容易聯想D比C增加1個氧原子，則D可能是氧化物，而E為酸，則應為含氧酸，而Y是能提供“O”的物質，A為正鹽，與堿反應放出的物質能連續兩次氧化最后得一含氧酸，可推知A可能是銨鹽：ANH3NONO2HNO3，而A與強酸反應時，生成的物質也會連續氧化兩次，最后生成含氧酸，則A可能為硫化物(含S2－)：AH2SSO2SO3H2SO4，綜上所述可確定A是(NH4)2S。
1．有關氮及其重要化合物的推斷題常以“產生白煙、紅棕色氣體、無色氣體在空氣中變為紅棕色、能使紅色石蕊試紙變為藍色”等特殊現象為突破口。
2．不同價態的含氮物質的轉化
(1)歧化——同一元素的化合價在同一反應中既升高又降低。
如：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
(2)歸中：6NO＋4NH3===5N2＋6H2O
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
(3)含氮物質的連續氧化
NH3NONO2HNO3
N2NONO2HNO3
題組二　含氮物質的性質與實驗綜合
3．某化學活動小組想通過如圖所示裝置(夾持裝置已略去)進行實驗，探究Na2O2與NO反應的產物。
實驗前，他們查閱有關資料得到如下信息：
①2NaNO32NaNO2＋O2↑；
②NaNO2為白色粉末狀固體，既有氧化性又有還原性；
③NaNO2溶液顯弱堿性(原因：強堿弱酸鹽的水解)。
實驗開始時，先在A裝置中加入適量的碳酸鈣和足量稀硝酸，當不再有氣體產生時，將銅絲插入稀硝酸中。
請回答下列問題：
(1)A裝置中放入碳酸鈣的目的是__________________。
(2)裝置B、C中的試劑分別是B________、C________，E的作用是________________。
(3)如何檢驗反應中是否有氧氣生成？______________。
(4)假如Na2O2已反應完全，為確定D中固體產物的成分，甲同學將固體溶于水后，經測定發現溶液呈強堿性，再向溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。由此現象推斷固體產物中可能含有的物質是________________________________________(填化學式)。
(5)乙同學取適量固體產物于試管中密閉加熱，發現白色固體部分變為淡黃色。此現象說明固體產物中還可能含有的成分是__________________(填化學式)。根據以上推測，寫出Na2O2與NO反應的化學方程式__________________。
答案　(1)使碳酸鈣與稀硝酸反應生成CO2，排出裝置中的空氣
(2)NaOH溶液　濃硫酸　防止空氣中的CO2、水蒸氣進入裝置D中，干擾產物的判斷　(3)將帶火星的木條放在E裝置的氣體出口處，觀察木條是否復燃，若復燃，則說明有氧氣生成；若不復燃，說明無氧氣產生　(4)Na2O、NaNO2
(5)NaNO3　2Na2O2＋2NO===NaNO3＋NaNO2＋Na2O
解析　本題探究NO與過氧化鈉的反應，實驗設計必須考慮如下因素：①產生NO時，要除盡裝置中的空氣；②裝置必須干燥，防止水與過氧化鈉反應；③排盡裝置中的二氧化碳，防止二氧化碳與過氧化鈉反應；④采取措施，防止空氣進入裝置。信息挖掘：反應①暗示如果產物中有硝酸鈉，受熱會產生氧氣；信息②暗示若D中固體呈黃色，一定有硝酸鈉、亞硝酸鈉以外的物質生成；亞硝酸鈉具有還原性，加入強氧化劑如酸性高錳酸鉀溶液，會發生反應，高錳酸鉀溶液由紅色變成無色。信息③暗示亞硝酸鈉溶液呈弱堿性，若產物溶于水呈強堿性，說明有強堿生成。若顯中性，說明沒有亞硝酸鈉生成。
現象描述答題模板
1．全面描述現象的程序——“海、陸、空”
“海”——溶液有什么變化；
“陸”——固體有什么變化；
“空”——氣體有什么變化。
2．規范描述現象的答題模板
如(1)顏色：……由……(具體顏色)變為……(具體顏色)
(2)氣體：溶液中產生……(顏色)的氣泡，(或)在固體表面產生……(顏色)氣泡。
(3)沉淀：在……(顏色)溶液中產生……(顏色)的沉淀(渾濁)……
氯及其化合物
一、氯及其重要化合物
1．氯氣的性質
(1)物理性質
顏色
狀態
氣味
密度
毒性
溶解性
黃綠色
氣體
刺激性
比空氣大
有毒
1體積水溶解2體積Cl2
(2)化學性質(寫出反應的化學方程式和部分反應現象，指出在反應中表現氧化性還是還原性)
氯氣的化學性質
氯氣的化學性質
要點提取
(1)氯氣具有強氧化性，與變價金屬反應時均生成高價態的金屬氯化物，如FeCl2不能由單質化合生成。
(2)氯氣沒有漂白性，不能使干燥的有色布條褪色，但可使濕潤的有色布條褪色，實際起漂白作用的是HClO。
2．氯的重要化合物
(1)次氯酸
(2)漂白粉
要點提取
(1)HClO不穩定，不能單獨存在，只存在于氯水、次氯酸鹽溶液或次氯酸鹽與酸反應的混合物中。
(2)不能用pH試紙測量氯水的pH，原因是氯水中的HClO具有漂白性。
(3)工業上制取漂白粉是用氯氣與石灰乳反應制得，而不是用氯氣與石灰水反應。
【互動思考】
1．將Cl2通入石蕊試液中的現象是什么？能用pH試紙測定氯水的pH嗎？
答案　將Cl2通入石蕊試液中的現象是先變紅后褪色。不能用pH試紙測定氯水的pH，因為氯水中的HClO能將pH試紙漂白。
2．氯水中的平衡體系有哪些？
答案　氯水中存在三個平衡體系。一是Cl2＋H2O??HCl＋HClO的化學平衡；二是HClO??H＋＋ClO－的電離平衡；三是H2O??H＋＋OH－的電離平衡。
3．我們日常生活中常見的漂白粉的有效成分是________，“84”消毒液的有效成分是________，均是次氯酸鹽，在空氣中與H2O、CO2反應生成________，而具有殺菌消毒作用。
答案　Ca(ClO)2　NaClO　HClO
題組一　氯氣和氯水的性質
1．下列氯化物中，既能由金屬和氯氣直接反應得到，又能由金屬和鹽酸反應制得的是(　　)
A．FeCl2 B．AlCl3 C．FeCl3 D．CuCl2
答案　B
解析　因為Cl2具有較強的氧化性，當Cl2與金屬反應時，都可把金屬氧化成最高價態的金屬氯化物，而鹽酸中H＋的氧化能力較弱，只能把Fe氧化成Fe2＋，而不能把Cu氧化。
2．(2014·江蘇，13)在探究新制飽和氯水成分的實驗中，下列根據實驗現象得出的結論不正確的是(　　)。
A．氯水的顏色呈淺黃綠色，說明氯水中含有Cl2
B．向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，產生白色沉淀，說明氯水中含有Cl－
C．向氯水中加入NaHCO3粉末，有氣泡產生，說明氯水中含有H＋
D．向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液顏色變成棕黃色，說明氯水中含有HClO
解析　A項，氯水因含氯分子而呈淺黃綠色，正確；B項，Ag＋與Cl－生成AgCl白色沉淀，正確；C項，碳酸氫鈉與酸發生反應：H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，正確；D項，氯水中含有氯單質，也可與Fe2＋發生反應：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，無法說明氯水中含有HClO，錯誤。
答案　D
3．氯水中存在多種分子和離子，它們在不同的反應中表現出不同的性質。下列結論正確的是(　　)
A．加入有色布條，片刻后有色布條褪色，說明有Cl2存在
B．溶液呈淺黃綠色，且有刺激性氣味，說明有Cl2存在
C．先加入鹽酸酸化，再加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，說明有Cl－存在
D．加入NaOH溶液，氯水的淺黃綠色消失，說明有HClO存在
答案　B
解析　A項，氯水能使有色布條褪色是因為氯水中含有的HClO具有強氧化性；C項，由于加入鹽酸酸化的過程中引入了Cl－，所以根據生成白色沉淀無法說明氯水中是否存在Cl－；D項，因Cl2、HCl和HClO均能與NaOH溶液反應，所以加入NaOH溶液時氯水顏色消失不能說明其中有HClO存在。
氯水的多重性質
　氯水的各種成分決定了它具有多重性質：
1．Cl2的氧化性——與還原性物質反應。如：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(除去FeCl3溶液中的FeCl2)
SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4(SO2和Cl21∶1混合物通入水中不再具有漂白性)
Na2SO3＋Cl2＋H2O===2HCl＋Na2SO4(除去水中的余氯)
2．HCl酸性和Cl－的性質
向NaHCO3溶液中加入氯水，有氣泡產生就是利用了鹽酸的酸性。
加入AgNO3溶液可以檢驗出氯水中的Cl－，現象是有白色沉淀生成。
3．HClO的氧化性
在解釋漂白性、殺菌消毒時，使用的是HClO的氧化性。
向氯水中滴加紫色石蕊溶液，先變紅(H＋作用的結果)，后褪色(HClO作用的結果)。
題組二　從平衡移動的角度分析氯水中的變化
4．在新制飽和氯水中，若只改變某一條件，下列敘述正確的是(　　)
A．再通入少量氯氣，減小
B．通入少量SO2，溶液漂白性增強
C．加入少量的碳酸鈉粉末，pH增大，溶液漂白性增強
D．光照過程中，有氣泡冒出，溶液的導電性減弱
答案　C
解析　飽和氯水不能再溶解氯氣，各成分的濃度不變，A項錯；SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO的平衡左移，HClO的濃度減小，漂白性減弱，B項錯；加入少量的碳酸鈉粉末，消耗H＋，使上述平衡正向移動，HClO的濃度增大，C項正確；光照過程中，HClO分解，生成O2和HCl，溶液中的離子濃度增大，導電性增強，D項錯誤。
5．飽和氯水與石灰石的反應是制取較濃的HClO溶液的方法之一。某同學運用這一方法，嘗試制取HClO溶液并進行了如下定性實驗：
①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣，再加入約20mL飽和氯水，充分反應，有少量氣泡產生，溶液的黃綠色褪去；
②過濾，將濾液滴在有色布條上，發現其漂白性更強；
③為了確定反應產物，將濾液分為三份，分別進行以下實驗：
第一份與石灰水混合，立即產生大量白色沉淀；
第二份與稀鹽酸混合，立刻產生大量氣泡；
第三份加熱，看到溶液變渾濁且有大量無色氣體產生。
經檢測，上述實驗中產生的無色氣體均為CO2氣體。
(1)試解釋可以在飽和氯水中加入石灰石制備HClO的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)寫出步驟③中第一份及第二份濾液發生反應的離子方程式：
第一份________________________________________________________________________；
第二份________________________________________________________________________。
(3)試根據所學知識推測，在②的濾液中含有的溶質，除了溶解的極少量氯氣外，還含有的其他溶質為(寫化學式)__________________________________________。
答案　(1)由于飽和氯水中存在Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO，加入CaCO3后，2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使平衡右移，HClO的濃度增大
(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(3)CaCl2、Ca(HCO3)2、HClO
解析　飽和氯水中存在Cl2＋H2O??HCl＋HClO的平衡體系，加入過量CaCO3后，2CaCO3＋2HCl===Ca(HCO3)2＋CaCl2，CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，使HCl濃度減小，平衡右移，Cl2濃度減小，溶液黃綠色褪去；HClO濃度增大，溶液漂白性增強。由于濾液中含有HClO、CaCl2、Ca(HCO3)2等成分，Ca(HCO3)2與Ca(OH)2反應生成CaCO3沉淀；與HCl反應產生CO2氣體；Ca(HCO3)2受熱分解生成CaCO3沉淀和CO2氣體。
1．氯水成分尋找方法
氯水中存在三個平衡關系：
(1)Cl2＋H2O??HCl＋HClO
(2)HClO??H＋＋ClO－
(3)H2O??H＋＋OH－
根據可逆反應的特點，即可得出氯水中存在的各種微粒。
2．Cl2＋H2O??HCl＋HClO平衡移動的應用
向氯水中加入的物質
濃度變化
平衡移動的方向
應用
可溶性氯化物
c(Cl－)增大
左移
①用飽和食鹽水除Cl2中的HCl
②用排飽和食鹽水法收集Cl2
鹽酸
c(H＋)和c(Cl－)增大
左移
次氯酸鹽與濃鹽酸反應制Cl2
NaOH
c(H＋)減小
右移
用NaOH溶液吸收多余Cl2
Ca(OH)2
c(H＋)減小
右移
制漂白粉
CaCO3
c(H＋)減小
右移
制高濃度的HClO溶液
光照
c(HClO)減小
右移
氯水避光保存或現用現配
二、氯氣的實驗室制法和性質探究
1．實驗裝置

2．制取過程
―→用強氧化劑(如KMnO4、K2Cr2O7、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸制取Cl2：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
―→
―→
―→
―→
―→
要點提取
(1)必須用濃鹽酸，MnO2與稀鹽酸不反應。
(2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HCl的揮發。
(3)實驗結束后，先使反應停止并排出裝置中殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。
(4)尾氣吸收時，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因為溶液中Ca(OH)2濃度小，吸收不完全。
【互動思考】
1．實驗室用MnO2和濃鹽酸來制取氯氣，主要操作有：
①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上；②把酒精燈放在鐵架臺上，根據酒精燈確定鐵圈的高度，固定好鐵圈，放好石棉網；③用藥匙向蒸餾燒瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加濃鹽酸，并將導管放入集氣瓶中；④檢查氣密性；⑤在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗，連接好導管。最好的實驗操作順序是________。
答案　②①⑤④③
題組一　氯氣制備原理、裝置的考查
1．實驗室制備氯氣的裝置如下圖。圖中涉及氣體發生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯誤的是(　　)
A．①B．②C．③D．④
答案　C
解析　裝置③的導氣管長短錯誤，應長進短出。
2．實驗室用下列兩種方法制氯氣：①用含HCl146g的濃鹽酸與足量的MnO2反應；②用87gMnO2與足量濃鹽酸反應。所得的氯氣(　　)
A．①比②多B．②比①多
C．一樣多D．無法比較
答案　B
解析　146gHCl的物質的量為4mol,87gMnO2的物質的量為1mol，由方程式：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，1molMnO2可以與4molHCl反應，但是，應注意稀鹽酸與MnO2不反應，也就是說1molMnO2與足量濃鹽酸反應生成的Cl2多。
實驗室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2時應注意以下四點
1．為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl的揮發。
2．必須用濃鹽酸加熱才可反應，稀鹽酸不反應。
3．實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2后，再拆卸裝置，避免污染空氣。
4．尾氣吸收時，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因為溶液中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。
題組二　氯氣制備與性質實驗的綜合考查
3．如圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(部分夾持及加熱儀器已略)。
(1)制備氯氣選用的藥品為固體二氧化錳和濃鹽酸，則相關反應的化學方程式為__________________________。
裝置B中飽和食鹽水的作用是____________________。
同時裝置B亦是安全瓶，監測實驗進行時C中是否發生堵塞，請寫出發生堵塞時B中的現象：______________________________________________________________。
(2)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入的物質為________(填字母)
選項
a
b
c
d
Ⅰ
干燥的有色布條
干燥的有色布條
濕潤的有色布條
濕潤的有色布條
Ⅱ
堿石灰
硅膠
濃硫酸
無水氯化鈣
Ⅲ
濕潤的有色布條
濕潤的有色布條
干燥的有色布條
干燥的有色布條
(3)設計裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘的非金屬性。當向D中緩緩通入少量氯氣時，可以看到無色溶液逐淅變為________色，說明氯的非金屬性大于溴。打開活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩。觀察到的現象是_______________________________。
(4)裝置F中用足量的Na2SO3溶液吸收多余氯氣，試寫出相應反應的離子方程式：________________________。
答案　(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
除去Cl2中的HCl　B中長頸漏斗中液面上升，形成水柱
(2)d
(3)黃　E中溶液分為兩層，上層(苯層)為紫紅色
(4)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
三、鹵素的性質及X－的檢驗
1．溴、碘單質物理性質比較
性質
Br2
I2
顏色
深紅棕色
紫黑色
狀態
液體
固體
溶解性
水中
溶解度不大
溶解度不大
有機溶劑中
易溶
易溶
特性
易揮發、有毒
　①易升華②使淀粉變藍

2.氯、溴、碘單質化學性質比較
(1)與堿溶液反應，如與NaOH溶液反應的化學方程式為2NaOH＋X2===NaX＋NaXO＋H2O(X＝Cl、Br、I)。
(2)氧化性
①都能與金屬反應生成金屬鹵化物，如與鈉反應的化學方程式為2Na＋X2===2NaX(X＝Cl、Br、I)。
②氯、溴、碘單質的氧化性強弱是Cl2>Br2>I2，陰離子的還原性：Cl－Cl2能從Br－的溶液中置換出Br2，其離子方程式：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2；同理，Br2能置換I2，其離子方程式：Br2＋2I－===2Br－＋I2。
③與一些還原性離子反應，如Br2與SO、Fe2＋反應的離子方程式分別為SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋，2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。
3．鹵素離子的檢驗方法
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液生成
(2)置換——萃取法
未知液　
有機層呈
(3)氧化——淀粉法檢驗I－
未知液　藍色溶液，表明有I－
【互動思考】
1．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”
(1)海水提溴的過程中不發生氧化還原反應(　　)
(2)可以用淀粉溶液檢驗加碘食鹽中的KIO3(　　)
(3)用CCl4萃取碘水中的碘，先振蕩，后靜置，液體分層，下層呈無色(　　)
(4)碘易升華，可用加熱升華法除去NH4Cl中混有的I2(　　)
(5)能使濕潤的淀粉-KI試紙變藍的氣體一定是Cl2(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
題組一　鹵素單質的顏色及X－檢驗
1．下列敘述中正確的是(　　)
A．能使潤濕的淀粉-KI試紙變成藍色的物質一定是Cl2
B．用硝酸酸化的硝酸銀溶液能一次鑒別NaCl、NaBr、KI三種失去標簽的溶液
C．某溶液加入CCl4，CCl4層顯紫色，證明原溶液中存在I－
D．某淺黃色的溴水，加入CCl4震蕩靜置后，上層顯橙紅色
答案　B
解析　還有很多氧化劑(如HNO3、O3等)能將I－氧化為I2，A錯；碘單質的CCl4溶液顯紫色，C項錯；CCl4的密度比水大，應下層顯橙紅色，D項錯。
2．鑒別NaCl、NaBr、NaI可以選用的試劑是(　　)
①碘水、淀粉溶液　②氯水、CCl4　③溴水、苯　④稀硝酸、AgNO3溶液　⑤氯水、苯　⑥FeCl3溶液、CCl4
A．①②④B．②③⑥C．②④⑤D．④⑤⑥
答案　C
解析　①NaCl、NaBr、NaI中加碘水和淀粉溶液均變藍色；②氯水加入NaBr、NaI中后，再加CCl4萃取，下層分別為橙紅色和紫紅色，加入NaCl中不發生反應，可以鑒別；③溴水與NaCl、NaBr不反應，與NaI反應生成I2用苯萃取后，前兩種上層均為橙紅色，無法鑒別；④NaCl、NaBr、NaI與AgNO3溶液反應分別生成AgCl、AgBr、AgI沉淀，且均不溶于稀HNO3，沉淀顏色依次為白色、淡黃色、黃色；⑤與②的原理相似，只是有色層在上層；⑥FeCl3溶液只能氧化I－生成I2，不能鑒別。
題組二　鹵素單質氧化性強弱規律的應用
3．某同學向一支試管中按一定的順序分別加入下列幾種物質(一種物質只加一次)：a.KI溶液；b.淀粉溶液；c.NaOH溶液；d.稀硫酸；e.氯水。發現溶液顏色按如下順序變化：①無色→②棕黃色→③藍色→④無色→⑤藍色。下列對此過程進行的分析中錯誤的是(　　)
A．加入以上藥品的順序是a→e→b→c→d
B．③→④反應的化學方程式為3I2＋2NaOH===5NaI＋3NaIO3＋H2O
C．溶液由棕黃色變為藍色的原因是淀粉溶液遇碘變藍色
D．④→⑤反應的離子方程式為2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
答案　D
解析　溶液顏色變化：①無色→②棕黃色說明有碘生成，②棕黃色→③藍色說明是碘遇淀粉溶液顯色，③藍色→④無色說明碘被消耗，④無色→⑤藍色說明又生成了碘，此時發生的是NaI和NaIO3在酸性條件下生成碘的氧化還原反應。
4．甲、乙、丙三種溶液中各含有一種X－(X－為Cl－、Br－、I－)，向甲中加入淀粉溶液和氯水，則溶液變為橙色，再加入丙溶液，顏色無明顯變化，則甲、乙、丙依次含有(　　)
A．Br－、Cl－、I－B．Br－、I－、Cl－
C．I－、Br－、Cl－D．Cl－、I－、Br－
答案　B
解析　溴水為橙色，單質碘可使淀粉變藍色，單質的氧化性：Cl2>Br2>I2。結合題目信息，甲溶液為橙色，說明甲溶液內含Br－；再加入丙溶液不變色，說明丙溶液里無I－，只能有Cl－，則乙溶液里一定含I－。
5．向含SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1mol的溶液中通入標準狀況下的Cl2，通入Cl2的體積和溶液中相關離子的物質的量的關系圖正確的是(　　)
答案　C
解析　本題以氧化還原反應過程為載體，旨在考查學生對化學反應圖像的識別能力。題中四種離子與Cl2反應的先后順序依次是SO(消耗2.24LCl2)、I－(消耗1.12LCl2)、Fe2＋(消耗1.12LCl2)、Br－(消耗1.12LCl2)，因此C選項正確。
此類題既考查鹵素單質的化學性質，又考查鹵素單質的物理性質。對于鹵素單質的化學性質，學生要重點掌握單質氧化性的強弱順序(Cl2>Br2>I2)，在考試中常結合各種情境進行考查，對于鹵素單質的物理性質，除了要注意溴和碘的特性(Br2易揮發，I2易升華)外，還要準確記憶一些常規的性質，如溴和碘在不同溶液中的顏色：溴的四氯化碳溶液為橙紅色，碘的四氯化碳溶液為紫紅色。
考點四　含鹵物質的生產流程
1．氯的提取——氯堿工業
海水―→粗鹽飽和食鹽水
化學方程式為2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
2．海水提取溴
(1)流程

通空氣和水蒸氣吹出
,SO2
(2)發生反應的化學方程式
①2NaBr＋Cl2===Br2＋2NaCl；
②Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；
③2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。
3．海帶中提取碘
(1)流程
海帶海帶灰H2O↓―→―→氧化Cl2↓―→―→
(2)發生反應的化學方程式：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。
1．從海帶中提取碘單質，成熟的工藝流程如下，下列關于海水制碘的說法，不正確的是(　　)
干海帶海帶灰懸濁液濾液碘水I2的CCl4溶液I2
A．實驗室在蒸發皿中灼燒干海帶，并且用玻璃棒攪拌
B．含I－的濾液中加入稀硫酸和雙氧水后，碘元素發生氧化反應
C．在碘水中加入幾滴淀粉溶液，溶液變藍色
D．碘水加入CCl4得到I2的CCl4溶液，該操作為“萃取”
答案　A
解析　灼燒固體時應在坩堝中，A項不正確；H2O2能將I－氧化為I2，B項正確。
2．氫溴酸在醫藥和石化工業上有廣泛用途。模擬工業制備氫溴酸的流程如圖所示：
回答下列問題：
(1)混合①中發生反應的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)混合②中加入試劑a是________________________。
(3)加入Na2SO3的目的是除去過量的Br2，但要防止過量，原因是____________________________(請用離子方程式表示)。
(4)工業氫溴酸常帶有淡淡的黃色，可能的原因是：①含Fe3＋，②含Br2，③含Fe3＋和Br2，只用下列一種試劑就能分析產生淡黃色的原因。該試劑是____(填字母)。
a．KMnO4溶液b．NaOH溶液
c．KSCN溶液d．淀粉-KI溶液
e．CCl4
答案　(1)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO
(2)BaCl2溶液
(3)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O　(4)e
解析　(1)Br2具有強氧化性，在溶液中將SO2氧化為H2SO4，自身被還原為HBr，反應的離子方程式為SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO。
(2)由流程圖可知，混合②后過濾生成硫酸鋇，濾液蒸餾產生NaCl溶液，故鋇離子、氯離子應是加入試劑a引入的，故試劑a為BaCl2溶液。
(3)Na2SO3過量，能與HBr反應生成二氧化硫、溴化鈉、水，反應離子方程式為SO＋2H＋===SO2↑＋H2O。
(4)CCl4與溶液混合后分層，有機層在下層，水層在上層，若有機層無色，水層為黃色，則為①含Fe3＋所致，若有機層為橙色，水層為無色，為②含Br2所致，若有機層為橙色、水層為黃色，則為③含Fe3＋和Br2所致，故選e。
與鹵素有關的無機化工類試題的命題特點
與鹵素有關的無機化工題主要從以下角度進行命題，一是利用次氯酸的漂白性，制漂白粉和漂白液，二是從海水中提取鹵素單質，三是氯堿工業。這類試題的命題特點是題目給出工藝流程圖(從原料到產品的“一條龍”的生產工序)，然后針對流程圖考查常見的除雜、分離和提純產品的基本操作等；還會根據題目給出的信息，考查生產原理的方程式書寫，重點是氧
化還原反應原理的應用；還可能涉及環境保護等問題。
物質的分類
1、簡單分類法及其應用
1-1.分類方法
(1)交叉分類法：對物質以不同的標準進行分類。(
【舉例】利用交叉分類法對下列物質分類，在物質與物質類別之間連線。
(2)樹狀分類法：對同類事物進行再分類的一種方法。(有利于知識系統化)
【舉例】

1、將（I）中物質與（II）中物質進行分類，用短線連接起來。

（I） （II）
Na2CO3 鈉 鹽
Na2SO4 鉀 鹽
K2SO4 硫酸鹽
K2CO3 碳酸鹽
2、表中關于物質分類的正確組合是( )
【解題指南】解答本題應注意以下兩點：
(1)理解酸、堿、鹽、氧化物的概念。
(2)弄清物質的俗名，分析物質的組成及分類。
【解析】選D。A中SiO2為酸性氧化物，Na2CO3(純堿)為鹽；B中CO為不成鹽氧化物,Na2O2與酸反應，生成相應的鹽、水和O2，不是堿性氧化物；C中NO2和水反應生成硝酸和NO，不是酸性氧化物。
3、下列有關物質分類或歸類正確的一組是( )
①液氨、液氯、干冰、碘化銀均為化合物
②氫氟酸、鹽酸、水玻璃、氨水均為混合物
③明礬、小蘇打、醋酸、次氯酸均為電解質
④碘酒、牛奶、豆漿、漂粉精均為膠體
⑤Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3均為鈉鹽
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．③和⑤
【解析】選B。①中液氯為單質；④中碘酒為溶液，漂粉精為固態混合物；⑤中Na2O2為過氧化物。
4、下列每組中都有一種物質與其他物質在分類上有所不同。試分析每組物質的組成規律，將這種不同于其他物質的找出來。
(1) NaCl、KCl、NaClO、BaCl2：_____
(2)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3：_____
(3)H3PO4、HNO3、HCl、H2SO4：_____
(4)空氣、N2、HCl氣體、CuSO4·5H2O：_____
(5) 銅、金、汞、鈉：_____
【解析】(1)只有NaClO不是氯化物，而且其中氯元素的化合價不同于其他三種。
(2)只有Cl2中氯元素的化合價為0，其他均為+5價，并且只有Cl2是單質，其他均為化合物。
(3)只有HCl為無氧酸。
(4)只有空氣是混合物，而其他都是純凈物。
(5)只有鈉是活潑金屬，而其他都是不活潑金屬。
答案：(1)NaClO (2)Cl2 (3)HCl (4)空氣
(5)鈉(合理即可)
2、分散系及其分類
2-1、分散系
（1）分散系的概念：把_____________分散在_____________________中所得的體系。
（2）組成：
分散質：____________________________________________________的物質
分散劑：____________________________________________________的物質
2-2 分類
（1） 按照分散質和分散劑所處的狀態，可分為_____種分散系;
（2） 按照分散質粒子大小分類
溶液：分散質粒子小于__________________
膠體：分散質粒子介于________________之間
濁液：分散質粒子大于_______________
2-3、膠體的制備和性質
（1） Fe(OH)3膠體的制備方法
用燒杯取一定量的蒸餾水，加熱至_________；然后向_____水中加入1~2mlFeCl3飽和溶液。繼續煮沸至溶液呈________色，停止加熱，所得液體就是Fe(OH)3膠體。
反應方程式：__________________________________________-
(2)膠體的性質
a 丁達爾效應
含義：________________________________________________
作用：是區分______和________的一種常用物理方法。
b 介穩性
含義：__________________________________________________________
原因： __________________________________________________________
c.電泳：由于膠體粒子帶有電荷，在電場的作用下，膠體粒子在分散劑里作定向移動。
d.聚沉：膠體顆粒在適當的條件下相互結合成直徑大于100nm顆粒而沉降下來的過程。
使膠體聚沉的原理就是要中和膠體粒子的電性。常用方法如下：
①加入電解質
②加入膠粒帶相反電荷的膠體
③加熱膠體
2-4 常見分散系的比較
【注意】(1)膠體區別于其他分散系的本質特征是膠體粒子直徑介于1～100 nm之間，而不是丁達爾效應。
(2)丁達爾效應是物理變化，不是化學變化。
(3)膠體不帶電，膠體中的膠粒有些能夠吸附體系中的帶電粒子而使膠粒帶電荷，但整個分散系仍是電中性的。
1、下列分散系最穩定的是（ D ）
A．懸濁液 B．乳濁液 C．膠體 D．溶液
2、根據中央電視臺報道，近年來，我國的一些沿江或沿海城市多次出現大霧天氣，致使高速公路關閉，航班停飛。霧屬于下列分散系中的( D )
A. 溶液 B. 懸濁液 C.乳濁液 D. 膠體
3、下列事實與膠體性質無關的是( )
A．水泥廠和冶金廠常用高壓直流電除去大量煙塵，減少對空氣的污染
B．將植物油倒入水中用力攪拌形成油水混合物
C．一束平行光線射入蛋白質溶液里，從側面可以看到一條光亮的“通路”
D．氫氧化鐵膠體中滴入稀硫酸，先看到紅褐色沉淀生成而后沉淀溶解
【解題指南】解答本題的關鍵有以下兩點：
(1)煙塵、蛋白質溶液屬于膠體，油水混合物是乳濁液；
(2)電解質溶液能夠使膠體聚沉。
【解析】選B。煙塵是氣溶膠，其中的膠粒帶電，在直流電作用下可產生電泳現象，使煙塵沉降而除去；蛋白質溶液是膠體，能產生丁達爾效應；將植物油倒入水中用力攪拌形成的油水混合物是乳濁液，不是膠體；在氫氧化鐵膠體中滴入稀硫酸，先發生膠體的聚沉，然后氫氧化鐵與酸反應而溶解。
4、下列液體中，不會出現丁達爾效應的分散系是( )
①雞蛋清溶液 ②水 ③淀粉溶液 ④蔗糖溶液
⑤Fe(OH)3溶膠 ⑥肥皂水
A．②④ B．③④ C．②⑥ D．④⑥
【解析】選A。屬于膠體的分散系會產生丁達爾效應。雞蛋清溶液、淀粉溶液 、Fe(OH)3溶膠、肥皂水屬于膠體，故選A。
5、下列敘述中正確的是（ C ）
A.分散質粒子的直徑在1-100nm之間的微粒稱為膠體
B.電泳現象可以證明膠體屬于電解質溶液
C.利用丁達爾效應可以區別溶液和膠體
D. Fe(OH)3膠體帶正電荷，可以產生電泳現象
硫及其化合物
一、硫及其氧化物的性質
1.硫單質的性質及應用
(1)硫元素的存在形態
形態—
(2)硫單質的物理性質
俗稱
顏色狀態
溶解性
水
酒精
CS2
硫黃
淡黃色晶體
不溶
微溶
易溶
(3)從化合價的角度認識硫單質的化學性質
O2
要點提取
(1)實驗室中，殘留在試管內壁上的硫可用CS2溶解除去，也可用熱的NaOH溶液除去，反應方程式為3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。
(2)硫單質的氧化性較弱，與變價金屬反應時一般生成低價態金屬硫化物(和Cl2與變價金屬的反應情況相反)，如FeS、Cu2S等。
(3)汞蒸氣有毒，實驗室里不慎灑落一些汞，可撒上硫粉進行處理。
(4)單質硫燃燒時，產物只能是SO2，無論O2的量是否充足，均不會生成SO3
2.二氧化硫(SO2)
(1)物理性質
顏色
氣味
毒性
密度
溶解性
無色
刺激性
有毒
比空氣大
易溶于水
(2)化學性質
按要求完成下列方程式：
SO2
3.三氧化硫(SO3)
SO3在標準狀況下為無色、針狀晶體，能與水反應：SO3＋H2O===H2SO4，放出大量的熱，SO3是酸性氧化物，它跟堿性氧化物或堿都能反應生成硫酸鹽。
4.硫的氧化物的污染與治理
(1)來源：含硫化石燃料的燃燒及金屬礦物的冶煉等。
(2)危害：危害人體健康，形成酸雨(pH小于5.6)。
(3)治理：燃煤脫硫，改進燃燒技術。
(4)硫酸型酸雨的形成途徑有兩個：
途徑1：空氣中飄塵的催化作用，使2SO2＋O22SO3、SO3＋H2O===H2SO4。
途徑2：SO2＋H2O??H2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4。
互動思考
1.如何洗滌附著在試管內壁上的硫？
答案　硫單質易溶于CS2且可以與熱的強堿液反應：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。所以當試管壁上沾有單質硫時，可用CS2或熱的強堿液洗滌。
2.哪些事實能說明硫的氧化性比Cl2的氧化性弱？
答案　①與Fe反應，產物中Fe的價態不同：Fe＋SFeS(Fe為＋2價)，2Fe＋3Cl22FeCl3(Fe為＋3價)。②利用置換反應：H2S＋Cl2===S↓＋2HCl。
3．將SO2分別通入下表所列的溶液中，填寫有關問題。
反應物
溴水
酸性KMnO4
溶液
氫硫酸
(H2S溶液)
滴有酚酞的
NaOH溶液
石蕊
試液
品紅
溶液
反應
現象
SO2的
性質
答案　褪色　褪色　有淡黃色沉淀生成　褪色　變紅　褪色　還原性　還原性　氧化性氧化物　酸性　酸性氧化物　漂白性
解析　①SO2可使品紅或某些有機色質褪色，發生的是化合反應，并且生成的無色化合物不穩定，易分解。
②SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，是因為SO2是酸性氧化物；SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，是利用SO2的還原性。
題組一　SO2性質的多重性
1.關于SO2的敘述中正確的是(　　)
A.SO2通入氯水后，溶液褪色，酸性減弱
B.是酸性氧化物，溶于水得穩定的亞硫酸
C.SO2氣體通入NaOH溶液一定得到Na2SO3
D.S、SO2、SiO2三種物質均能與NaOH溶液反應，各自又能與某些酸反應
答案　D
解析　A項中，Cl2＋2H2O＋SO2===2HCl＋H2SO4，酸性增強；B項中，亞硫酸不穩定易分解；C項，通入SO2的量不同，產物可能是Na2SO3，也可能是NaHSO3，還可能是二者的混合物；D項，S和SO2都能和硝酸反應，SiO2能和氫氟酸反應。
2.下列說法正確的是(　　)
A.因為SO2具有漂白性，所以它能使品紅溶液、溴水、酸性KMnO4溶液、石蕊溶液褪色
B.能使品紅溶液褪色的物質不一定是SO2
C.SO2、漂白粉、活性炭、Na2O2都能使紅墨水褪色，且原理相同
D.等物質的量的SO2和Cl2混合后通入裝有濕潤的有色布條的集氣瓶中，漂白效果更好
答案　B
解析　A項，SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色是因為SO2具有還原性，能使品紅溶液褪色是因為SO2具有漂白性，SO2不能使石蕊溶液褪色；B項，能使品紅溶液褪色的物質很多，不僅僅是SO2；C項，這些漂白劑的漂白原理不都相同；D項，SO2和Cl2等物質的量混合后在溶液中發生反應SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，從而失去漂白能力。
3.如圖所示，利用培養皿探究SO2的性質。實驗時向Na2SO3固體上滴幾滴濃硫酸，立即用另一表面皿扣在上面。表中對實驗現象的描述或解釋不正確的是(　　)
選項
實驗現象
解釋
A
BaCl2溶液變渾濁
SO2與BaCl2溶液反應產生了BaSO3沉淀
B
Na2S溶液變渾濁
SO2與Na2S溶液反應產生了S單質
C
KMnO4溶液褪色
SO2具有還原性
D
品紅溶液褪色
SO2具有漂白性
答案　A
解析　SO2與BaCl2溶液不反應；SO2溶于水生成H2SO3，進而與Na2S溶液反應生成S單質。
1.二氧化硫的復習方法
在復習二氧化硫的性質時，要從以下幾個角度復習：(1)屬性：屬于酸性氧化物，所以具有酸性氧化物的通性，可類比CO2氣體的化學性質，但應注意與CO2的區別。(2)價態：二氧化硫中的硫為＋4價，處于中間價態，所以既能升，也能降，既具有氧化性，也具有還原性，但主要表現還原性。
(3)特性：漂白性。
2.常見的能用于漂白的物質的比較
用于漂白的物質
實際參與漂白的物質
漂白原理
變化類別
漂白特點
能漂白的物質
活性炭
活性炭
吸附漂白
物理變化
物理漂白不可逆
一般用于溶液漂白
氯氣(潮濕)
次氯酸
利用次氯酸的強氧化性進行漂白
化學變化
氧化還原漂白，不可逆
可以漂白所有有機色質
次氯酸鹽
次氯酸
過氧化鈉
過氧化氫
過氧化氫的強氧化性
化學變化
氧化還原漂白，不可逆
可以漂白所有有機色質
過氧化氫
二氧化硫
二氧化硫
二氧化硫與有色物質化合生成不穩定的無色物質
化學變化
非氧化還原漂白，可逆
具有選擇性，如品紅、棉、麻、草等
題組二　SO2與CO2的檢驗
4.下列溶液能夠區別SO2和CO2氣體的是(　　)
①澄清的石灰水　②H2S溶液　③酸性KMnO4溶液
④氯水　⑤品紅溶液
A.①②③ B.②③④
C.除①以外 D.全部
答案　C
解析　SO2和CO2都屬于酸性氧化物，它們都能與石灰水反應生成不溶性的鹽，所以不能利用這一性質來區別SO2和CO2。SO2具有氧化性，能將H2S溶液氧化生成單質硫(有淡黃色沉淀生成)；SO2也具有還原性，能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化(溶液褪色)；SO2還具有漂白性，能使品紅溶液褪色。而CO2沒有這些性質。所以可以用②、③、④、⑤來區別SO2和CO2。
5.下列實驗中能證明某氣體為SO2的是(　　)
①使澄清石灰水變渾濁　②使濕潤的藍色石蕊試紙變紅
③使品紅溶液褪色　④通入足量NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，該沉淀溶于稀鹽酸　⑤通入溴水中，能使溴水褪色，再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀產生
A.都能證明 B.都不能證明
C.③④⑤均能證明 D.只有⑤能證明
答案　D
解析　CO2也能產生①④中的實驗現象，酸性氣體一般都能使濕潤的藍色石蕊試紙變紅，氯氣也能使品紅溶液褪色。實驗⑤說明氣體有還原性，結合后續實驗現象說明該氣體是SO2。
1.SO2鑒別的一般方法
(1)利用物理性質鑒別
氣味：用標準的聞氣體氣味法，SO2有刺激性氣味。
(2)利用化學性質鑒別
①氧化性：與硫化氫氣體混合，有淡黃色固體生成。
②還原性：將氣體通入稀氯水中，使氯水褪色；將氣體通入稀溴水中，使溴水褪色；將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中，酸性高錳酸鉀溶液褪色；將氣體通入氯化鐵溶液中，氯化鐵溶液由黃色變成淺綠色；將氣體通入硝酸鋇溶液中，產生沉淀。
(3)漂白性
將氣體通入品紅溶液中，能使品紅溶液褪色；加熱顏色又恢復。
2.檢驗SO2和CO2同時存在的一般流程
SO2和CO2都可使澄清的石灰水變渾濁，檢驗二者同時存在的一般流程為
流程設計
檢驗SO2?除去SO2?檢驗SO2是否除盡?檢驗CO2
選用試劑
品紅溶液
酸性KMnO4溶液
品紅溶液
澄清的石灰水
預期現象
褪色
褪色
不褪色
變渾濁
注意　有時為簡化裝置，可將除去SO2和檢驗SO2是否除盡合并為一個裝置，用較濃的酸性KMnO4溶液，現象是酸性KMnO4溶液顏色變淺。(如本題組的7題C裝置的作用)
題組三　綜合
6. (2014·北京理綜，27)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉化為氣體，再用測碳、測硫裝置進行測定。
(1)采用裝置A，在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉化為CO2、SO2。
①氣體a的成分是________。
②若鋼樣中硫以FeS的形式存在，A中反應：3FeS＋5O21________＋3________。
(2)將氣體a通入測硫裝置中(如下圖)，采用滴定法測定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化學方程式______________________________________________________________________
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相當于硫的質量為y克，則該鋼樣中硫的質量分數：________。
(3)將氣體a通入測碳裝置中(如下圖)，采用重量法測定碳的含量。
①氣體a通過B和C的目的是________________________________________________________________________。
②計算鋼樣中碳的質量分數，應測量的數據是________________________________________________________________________。
解析　(1)①鋼樣中的碳、硫在裝置A中高溫加熱條件下生成CO2和SO2，還有未反應的O2，故氣體a的成分為O2、SO2、CO2。②根據得失電子守恒和質量守恒定律配平化學方程式：3FeS＋5O2Fe3O4＋3SO2。(2)①H2O2和SO2發生氧化還原反應：H2O2＋SO2===H2SO4。②根據題意，消耗1 mL NaOH溶液相當于硫的質量為y克，則消耗z mL NaOH溶液，相當于硫的質量為yz g，所以鋼樣中硫的質量分數為或×100%。(3)①氣體a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2測定碳的含量時，也可能吸收SO2，故氣體a通過裝置B和C的目的排除SO2對CO2測定的干擾。②計算鋼樣中碳的質量分數，應測量吸收CO2前、后吸收瓶的質量，其質量差為CO2的質量。
答案　(1)①O2、SO2、CO2　②Fe3O4　SO2
(2)①H2O2＋SO2===H2SO4　②
(3)①排除SO2對CO2測定的干擾
②吸收CO2前、后吸收瓶的質量
7.如圖所示是一種綜合處理SO2廢氣的工藝流程，若每步都完全反應。下列說法正確的是(　　)
A.溶液B中發生的反應為2SO2＋O2===2SO3
B.可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗溶液C中是否含有Fe3＋
C.由以上流程可推知氧化性：Fe3＋>O2>SO
D.此工藝的優點之一是物質能循環利用
答案　D
解析　本題以綜合處理SO2廢氣的工藝流程為載體，考查氧化還原反應的相關知識。結合題中流程可以分析得出其中涉及2個反應，依次為2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，故A錯，同時由以上兩個氧化還原反應方程式可知C錯；用酸性高錳酸鉀溶液只能檢驗溶液C中是否含有Fe2＋，而不能檢驗Fe3＋，B錯。
　四種常見的SO2尾氣處理方法
方法一：鈣基固硫法
為防治酸雨，工業上常用生石灰和含硫的煤混合后燃燒，燃燒時硫、生石灰、O2共同反應 生成硫酸鈣，從而使硫轉移到煤渣中，反應原理為CaO＋SO2CaSO3,2CaSO3＋O22CaSO4，總反應方程式為 2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。
方法二：氨水脫硫法
該脫硫法采用噴霧吸收法，霧化的氨水與煙氣中的SO2直接接觸吸收SO2，其反應的化學方程式為2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3,2(NH4)2SO3＋O2===(NH4)2SO4。(或生成NH4HSO3，然后進一步氧化)
方法三：鈉、堿脫硫法
鈉、堿脫硫法是用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，發生反應的化學方程式為2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。
方法四：雙堿脫硫法
先利用燒堿吸收SO2，再利用熟石灰漿液進行再生，再生后的NaOH堿液可循環使用，化學反應原理為
①吸收反應：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O,2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。
②再生反應：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋
2NaOH。
二、硫酸　硫酸根離子的檢驗
1.硫酸的物理性質
H2SO4是無色液體，能與水以任意比互溶，溶解時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是將濃H2SO4沿燒杯內壁緩緩倒入水中并用玻璃棒不斷攪拌。
2.硫酸是強電解質，寫出稀硫酸與下列物質反應的離子方程式：
①鐵：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；
②MgO：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O；
③Ba(OH)2：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；
④Na2SO3：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑；
⑤BaCl2：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
3.濃H2SO4的特性
(1)填寫下表
實驗
實驗現象
硫酸的特性
少量膽礬加入濃硫酸中
藍色固體變白
吸水性
用玻璃棒蘸取濃硫酸滴在濾紙上
沾有濃H2SO4的濾紙變黑
脫水性
將銅片加入盛有濃硫酸的試管中加熱
銅片逐漸溶解，產生無色刺激性氣味的氣體
強氧化性
(2)分別寫出濃硫酸與Cu、C反應的化學方程式：
Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。
(3)常溫下，鐵、鋁遇濃H2SO4可用鋁槽車運輸濃H2SO4。
4.SO的檢驗
檢驗SO的正確操作方法：被檢液取清液有無白色沉淀(判斷有無SO)
先加稀鹽酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干擾，再加BaCl2溶液，有白色沉淀產生，可能發生反應的離子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
互動思考
1.下表是鑒別濃硫酸和稀硫酸的方法，請將實驗現象填入下表：
濃硫酸
稀硫酸
物理性質
加水
放出大量熱
無明顯變化
觀狀態
油狀液體
液態
密度
ρ濃H2SO4>ρ稀H2SO4
化學性質
鐵片
無明顯變化(鈍化)
鐵片逐漸溶解，并產生無色氣體
銅片(加熱)
銅片溶解，產生無色氣體
不反應
白紙
變黑
無明顯變化
膽礬
藍色變白
膽礬溶解形成藍色溶液
2.將64 g銅箔加入到盛有含2 mol H2SO4的濃H2SO4試管中加熱。
(1)銅箔能否完全溶解？請解釋原因。
(2)在反應后的溶液中再加入少量硝酸鈉晶體，銅箔表面又有氣泡冒出，其原因為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)不能，因為隨著反應的進行，濃H2SO4變為稀H2SO4，反應停止。
(2)H＋與NO又能氧化銅片，發生反應3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
題組一　硫酸的性質及應用
1.以下每個選項中的兩組物質都能反應，且能放出同一種氣體的是(　　)
A.銅與稀硫酸，銅與濃硫酸
B.鐵與稀硫酸，鐵與濃硫酸
C.硫化鈉與稀硫酸，亞硫酸鈉與稀硫酸
D.硫化鈉與稀硫酸，硫化鈉與稀鹽酸
答案　D
解析　銅與稀硫酸不反應，A項錯誤；鐵與稀硫酸反應生成的氣體為氫氣，鐵與濃硫酸反應生成的氣體為二氧化硫，B項錯誤；硫化鈉與稀硫酸反應生成的氣體為硫化氫，亞硫酸鈉與稀硫酸反應生成的氣體為二氧化硫，C項錯誤。
2.硫酸是中學化學實驗室的常見藥品，其性質有①酸性　②吸水性　③脫水性　④強氧化性　⑤催化作用，請將序號填在相應的橫線上：
(1)鋅和稀H2SO4制H2________；
(2)濃硫酸作干燥劑________；
(3)濃硫酸與蔗糖的炭化實驗(黑面包實驗)________；
(4)實驗室用乙醇和冰醋酸制取乙酸乙酯________；
(5)乙酸乙酯的水解________；
(6)纖維素的水解________；
(7)濃硫酸與銅的反應________；
(8)濃硫酸使濕潤石蕊試紙變紅，后來又變黑________。
答案　(1)①　(2)②　(3)②③④　(4)②⑤　(5)⑤
(6)⑤　(7)①④　(8)①③
1.濃流酸的性質及應用
熟記濃硫酸的五大性質(強氧化性、脫水性、吸水性、酸性和難揮發性)及它們的應用，特別是濃硫酸的強氧化性、脫水性和吸水性，重點是濃硫酸的強氧化性。
2.理清濃硫酸的脫水性和吸水性的區別
(1)吸水性：濃硫酸能吸收物質中游離的水，可用作干燥劑。
(2)脫水性：濃硫酸可將有機物中的H、O以2∶1比例脫去。
3.注意“量變”引起的“質變”
在理解濃硫酸與銅、鋅、鐵、鋁以及與碳、硫等反應時，我們要動態地看待反應過程，例如在濃硫酸與銅的反應中，開始是濃硫酸，但隨著反應的進行硫酸的濃度逐漸減小，最后變成了稀硫酸，稀硫酸與銅不反應。
題組二　SO的檢驗
3.用下面的方案進行某些離子的檢驗，其中方案設計最嚴密的是(　　)
A.檢驗試液中的SO：試液無沉淀白色沉淀
B.檢驗試液中的SO：試液無沉淀白色沉淀
C.檢驗試液中的I－：試液深黃色溶液深黃色溶液
D.檢驗試液中的CO：試液白色沉淀沉淀溶解
答案　B
解析　A選項中先加入稀硝酸，如果溶液中沒有SO，而存在SO，硝酸可能將SO氧化成SO，最終也會出現白色沉淀，A選項錯誤；B選項中先加入足量稀鹽酸，可以排除SO、Ag＋等離子的干擾，然后加入BaCl2溶液產生白色沉淀，說明原溶液中存在SO，B選項正確；如果溶液中存在I－，I－具有還原性，被過氧化氫氧化為碘單質，碘單質遇淀粉溶液顯藍色，但是C選項中最終溶液沒有變藍色，故C選項錯誤；D選項中如果存在SO，也會出現相同的實驗現象，故D選項錯誤。
4.對某酸性溶液(可能含有Br－、SO、H2SO3、NH)分別進行如下實驗：
①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色；
②加堿調至堿性后，加熱時放出的氣體可以使潤濕的紅色石蕊試紙變藍；
③加入氯水時，溶液略顯黃色，再加入BaCl2溶液，產生的白色沉淀不溶于稀硝酸。
對于下列物質不能確認其在原溶液中是否存在的是(　　)
A.Br－ B.SO C.H2SO3 D.NH
答案　B
解析　①加熱時放出的氣體可以使品紅溶液褪色，則溶液中一定含有H2SO3，因H2SO3不穩定，分解產生的SO2可使品紅溶液褪色。②加堿加熱后，產生使潤濕的紅色石蕊試紙變藍的氣體，即有NH3產生，說明溶液中一定含有NH。③加入氯水時溶液顯黃色，說明原溶液中含有Br－，再加BaCl2有白色不溶于稀HNO3的沉淀生成，說明此時溶液中含SO，但可能是原溶液含有的，也可能是氯水氧化H2SO3產生的，故不能確定的為SO。
SO檢驗的易錯點
1.只加可溶性鋇鹽，不酸化。誤將CO、PO、SO等干擾離子判斷成SO。因上述離子會產生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
2.誤將Ag＋、Pb2＋判斷成SO。如向待測液中滴加BaCl2溶液，再加稀鹽酸有白色沉淀便斷定含SO。其錯誤是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋或Pb2＋時也會產生同樣的現象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)，Pb2＋＋2Cl－===PbCl2↓(白色)。
3.誤將SO判斷成SO。如向待測液中滴加用稀鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便誤以為有SO。該錯誤是未注意NO具有強氧化性，在酸性環境中發生反應：Ba2＋＋SO
===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。
三、硫及其化合物的綜合應用
1.硫及其化合物的轉化關系
SO2、SO3是酸性氧化物，H2SO3、H2SO4是酸，物質的類別可以幫助我們理解它們的性質。相同價態的不同含硫化合物間是通過酸堿反應規律聯系在一起的。如：
SO2H2SO3NaHSO3Na2SO3
2.當硫元素的化合價升高或降低時，一般升高或降低到其相鄰的價態，即臺階式升降
如：H2O2O3
3.相鄰價態的微粒不發生氧化還原反應
如S和H2S、S和SO2、SO2和濃硫酸之間不發生氧化還原反應。
4.含硫物質的連續氧化
硫元素
題組一　物質推斷與性質應用
1.右圖表示某固態
單質A及其化合物之間的轉化關系(某些產物和反應條件已略去)。化合物B在常溫常壓下為氣體，B和C的相對分子質量之比為4∶5，化合物D是重要的工業原料。
(1)寫出A在加熱條件下與H2反應的化學方程式：
________________________________________________________________________。
(2)寫出E與A的氫化物反應生成A的化學方程式：
________________________________________________________________________。
(3)寫出一個由D生成B的化學方程式：
________________________________________________________________________。
(4)將5 mL 0.10 mol·L－1的E溶液與10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合。
①寫出反應的離子方程式：________________________________________________________________________；
②反應后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”)，理由是________________________________________________________________________；
③加熱反應后的溶液，其pH________(填“增大”、“不變”或“減小”)，理由是________________________________________________________________________。
答案　(1)S＋H2H2S
(2)H2SO3＋2H2S===3S↓＋3H2O
(3)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(其他合理答案也可)
(4)①H2SO3＋2OH－===SO＋2H2O
②大于　Na2SO3是強堿弱酸鹽，水解后溶液呈堿性
③增大　水解是吸熱反應，加熱使SO水解程度增大，因而pH增大
解析　常見的固體單質除了金屬之外還有B、C、Si、P、S、I2，而能在空氣中反應生成氣體化合物的只有C、S。由A在加熱條件下可與氫氣反應，B、C的相對分子質量之比為4∶5，確定A是單質硫，因為SO2和SO3的相對分子質量之比恰為4∶5，硫酸是重要的工業原料，化合物E應為H2SO3。將5 mL 0.10 mol·L－1的E(H2SO3)溶液與10 mL 0.10 mol·L－1的NaOH溶液混合，二者恰好完全反應，所得溶液為Na2SO3溶液；由于SO＋H2O??HSO＋OH－，所以溶液顯堿性。根據水解的特點可知加熱溶液可以促進水解。
題組二　含硫化合物的性質實驗
2.某化學興趣小組為探究SO2的性質，按如圖所示裝置進行實驗。
請回答下列問題：
(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是________，其中發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________。
(2)實驗過程中，裝置B、C中發生的現象分別是________________________________________________________________________
______________、__________________________________________________________；
這些現象分別說明SO2具有的性質是________________和________________；裝置B中發生反應的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)裝置D的目的是探究SO2與品紅反應的可逆性，請寫出實驗操作及現象________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)尾氣可采用________溶液吸收。
答案　(1)蒸餾燒瓶　Na2SO3＋H2SO4(濃)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)溶液由紫紅色變為無色　無色溶液中出現黃色渾濁　還原性　氧化性　5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋
(3)品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗的活塞，點燃酒精燈加熱，溶液恢復為紅色
(4)NaOH(答案合理即可)
解析　(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器帶有支管，因此是蒸餾燒瓶(注意與圓底燒瓶的區別)。(2)由于SO2中S的價態處于中間價態，故既有氧化性又有還原性，所以通過酸性KMnO4溶液時被氧化，酸性KMnO4溶液被還原，溶液顏色由紫紅色變為無色；通過Na2S溶液時，SO2體現氧化性，發生歸中反應，生成單質硫，可看到無色溶液中出現黃色渾濁。(3)SO2漂白品紅是可逆的，加熱褪色后的溶液又會恢復為紅色。(4)吸收酸性氣體SO2應使用堿性溶液，如NaOH溶液。
題組三　含硫化合物的性質與重要物質的制備
3.(2014·海南，17)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用做分析試劑及鞣革的還原劑，它受熱、遇酸易分解。工業上可用反應：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。實驗室模擬該工業過程的裝置如圖所示。回答下列問題：
(1)b中反應的離子方程式為________________________________________________________________________，
c中試劑為____________。
(2)反應開始后，c中先有渾濁產生，后又變澄清。此渾濁物是____________。
(3)d中的試劑為______________。
(4)實驗中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有
________________________________________________________________________
___________________________________________________________________(寫出兩條)。
(5)為了保證硫代硫酸鈉的產量，實驗中通入SO2不能過量，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O　硫化鈉和碳酸鈉混合溶液
(2)硫
(3)NaOH溶液
(4)控制反應溫度、調節酸的滴加速度(或調節酸的濃度等)
(5)若SO2過量，溶液顯酸性，產物分解
解析　根據裝置圖可知，最左側裝置是制備SO2，中間裝置用來制備硫代硫酸鈉(Na2S2O3)，右側裝置是尾氣處理裝置(吸收SO2)。
(1)b用來制備SO2，實驗室常用亞硫酸鈉(或亞硫酸氫鈉)和硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鈉和水，離子方程式為SO＋2H＋===SO2↑＋H2O或HSO＋H＋===SO2↑＋H2O；根據制取硫代硫酸鈉(Na2S2O3)的方程式2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，可知c中試劑為硫化鈉和碳酸鈉混合溶液。
(2)因為SO2具有氧化性，溶液中存在S2－，所以二者能發生氧化還原反應生成單質S。
(3)d是尾氣處理裝置(吸收SO2)，所以d中盛放的試劑是NaOH溶液。
(4)控制SO2生成速率，可以采取控制反應溫度、調節酸的滴加速度(或調節酸的濃度)的方法。
(5)硫代硫酸鈉(Na2S2O3)屬于強堿弱酸鹽，與酸容易發生反應(S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O)，若SO2過量，則溶液顯酸性，硫代硫酸鈉(Na2S2O3)就發生反應導致產品質量減少。
題組四　含硫化合物的性質與污染冶理
4.脫硫技術能有效控制SO2對空氣的污染。
(1)向煤中加入石灰石可減少燃燒產物中SO2的含量，該反應的化學方程式是____________________________ 。
(2)海水呈弱堿性，主要含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO、Br－、HCO等。含SO2的煙氣可利用海水脫硫，其工藝流程如圖所示：
①向曝氣池中通入空氣的目的是________________________________________________________________________。
②通入空氣后，曝氣池中的海水與天然海水相比，濃度有明顯不同的離子是________(填字母)。
a.Cl－ b.SO c.Br－ d.HCO
(3)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可得到NaOH，同時得到H2SO4，其原理如圖所示。(電極材料為石墨)
①圖中a極連接電源的______(填“正”或“負”)極，C口流出的物質是________。
②SO放電的電極反應為________________________。
③電解過程中陰極區堿性明顯增強，用平衡移動的原理解釋堿性增強的原因：________________________________________________________________________。
答案　(1)2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2
(2)①將H2SO3、HSO等氧化為SO　②bd
(3)①負　硫酸　②SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋
③H2O??H＋＋OH－，H＋在陰極放電生成H2，c(H＋)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強
解析　(1)煤燃燒時，石灰石在高溫下分解產生CaO和CO2，CaO為堿性氧化物，可以與SO2、O2反應生成CaSO4，該反應的化學方程式是2SO2＋O2＋2CaCO32CaSO4＋2CO2。(2)SO2為酸性氧化物，海水呈弱堿性，曝氣池中通入空氣的目的是將SO、HSO等氧化。通入空氣后，溶液中SO的濃度增大，HCO的濃度減小。(3)電解Na2SO3溶液，根據圖示，a極連接電源的負極，C口流出的物質是硫酸。陰極的電極反應式為2H＋＋2e－===H2↑，陽極的電極反應式為SO－2e－＋H2O===SO＋2H＋。電解過程中H＋在陰極放電生成H2，陰極區存在平衡H2O??H＋＋OH－，c(H＋)減小，水的電離平衡正向移動，堿性增強。
碳、硅及無機非金屬材料
一、碳、硅單質及其重要化合物的性質
1．C、Si單質的存在形態、物理性質及用途
(1)自然界中的碳元素既有游離態，又有化合態，而硅元素因有親氧性，所以僅有化合態。碳單質主要有金剛石、石墨、C60等同素異形體，硅單質主要有晶體硅和無定形硅兩大類。
(2)單質的結構、物理性質與用途比較
碳
硅
結構
金剛石：空間網狀結構
石墨：層狀結構
晶體硅：與金剛石類似的空間網狀結構
物理性質
金剛石熔點高、硬度大
石墨熔點高、質軟，有滑膩感
晶體硅為灰黑色固體，有金屬光澤、硬度大、熔點高
用途
金剛石用作切割刀具，石墨用作電極、鉛筆芯
晶體硅用作半導體材料、硅芯片和硅太陽能電池
2.碳、硅單質的化學性質
碳、硅在參與化學反應時，一般表現還原性。
(2)Si
3．硅的工業制法
4.二氧化碳和二氧化硅的比較
物質
二氧化硅
二氧化碳
結構
立體網狀結構，不存在單個分子
存在單個CO2分子
主要物理性質
硬度大，熔、沸點高，常溫下為固體，不溶于水
熔、沸點低，常溫下為氣體，微溶于水
化學性質
①與水反應
不反應
CO2＋H2O??H2CO3
②與酸反應
只與氫氟酸反應：
SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
不反應
③與堿反應
SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O(盛堿液的試劑瓶用橡膠塞)
O2少量：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O、CO2過量：CO2＋NaOH===NaHCO3
④與鹽反應
如與Na2CO3反應：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑
如與Na2SiO3反應：Na2SiO3＋H2O＋CO2(不足)===H2SiO3↓＋Na2CO3或Na2SiO3＋2H2O＋2CO2(足量)===H2SiO3↓＋2NaHCO3
⑤與堿性氧化物反應
如與CaO反應：SiO2＋CaOCaSiO3
如與Na2O反應：Na2O＋CO2===Na2CO3
用途
光導纖維、光學儀器、電子部件
制飲料、制碳酸鹽
5.硅酸和硅酸鈉
(1)硅酸
硅酸不溶于水，其酸性比碳酸弱，硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊溶液變紅色。
①硅酸不穩定，受熱易分解：H2SiO3SiO2＋H2O。
②硅酸能與堿溶液反應，如與NaOH溶液反應的化學方程式為H2SiO3＋2NaOH===Na2SiO3＋2H2O。
③硅酸在水中易聚合形成膠體。硅膠吸附水分能力強，常用作干燥劑。
(2)硅酸鈉(Na2SiO3)
①白色、可溶于水的粉末狀固體，其水溶液俗稱水玻璃，有黏性，水溶液顯堿性。
②它能與酸性比硅酸強的酸反應，分別寫出以下化學方程式：
與鹽酸反應：Na2SiO3＋2HCl===2NaCl＋H2SiO3↓。
與CO2水溶液反應：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3。
③用途：黏合劑(礦物膠)，耐火阻燃材料。
【互動思考
1．從元素周期表的位置看，碳和硅均為ⅣA族元素，自然界中有碳的多種單質存在，自然界中有硅的單質嗎？為什么？
答案　沒有，因為硅有很強的親氧性，在地殼形成時硅與氧易結合，難分離，因而硅在自然界中主要以氧化物和硅酸鹽的形式存在。
2．寫出除去下列氣體中混有的雜質(括號內為雜質)可采取的方法：
(1)CO(CO2)______________________________________________________________________
(2)CO2(CO)______________________________________________________________________
(3)CO2(O2)______________________________________________________________________
(4)CO2(SO2)_____________________________________________________________________
(5)CO2(HCl)_____________________________________________________________________
答案　(1)通過盛有濃NaOH溶液的洗氣瓶　(2)通過盛放灼熱CuO的硬質玻璃管　(3)通過盛放灼熱銅網的硬質玻璃管　(4)通過盛有飽和NaHCO3溶液或酸性KMnO4溶液的洗氣瓶　(5)通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶
3．如何用所提供的試劑和方法除去各粉末狀混合物中的雜質(括號內為雜質)。將所選答案的編號填入下表內相應的空格內(如果不需要外加試劑，則對應答案欄可空著)。
可供選擇的試劑：A.鹽酸　B．氫氧化鈉溶液　C．氧氣
D．水　E．二氧化碳
可選用的操作：①水洗　②加熱　③高溫灼燒　④過濾
⑤結晶
粉末狀混合物
選擇的試劑
選用的操作
(1)
CaCO3(SiO2)
(2)
NaCl(SiO2)
(3)
SiO2(Fe2O3)
(4)
SiO2(CaCO3)
(5)
SiO2(NH4Cl)
答案　(1)B　④　(2)D　④⑤　(3)A　④　(4)A　④　(5)②
解析　可根據二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物；它可跟強堿反應，不跟酸(氫氟酸除外)反應；它受熱不分解等性質選擇。而三氧化二鐵、碳酸鈣跟鹽酸反應；硅酸、氯化銨能受熱分解。通過一定操作，除去雜質。除雜過程中所發生反應的化學方程式如下：
(1)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O
(3)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
(4)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
(5)NH4ClNH3↑＋HCl↑
題組一　對比掌握CO2、SiO2的結構與性質
1．下列關于SiO2和CO2的說法中正確的是(　　)
A．CO2、SiO2分別是碳酸和硅酸的酸酐
B．CO2和SiO2與水反應分別生成相應的酸
C．CO2是酸性氧化物，SiO2是兩性氧化物
D．CO2和SiO2都是由相應的分子組成的
答案　A
解析　SiO2不能與水反應，B項錯；SiO2也是酸性氧化物，C項錯；SiO2中不存在分子，其化學式僅代表Si、O原子個數比為1∶2。
2．[2014·天津理綜，7(4)]晶體硅(熔點1 410 ℃)是良好的半導體材料。由粗硅制純硅過程如下：
Si(粗)SiCl4SiCl4(純)Si(純)
寫出SiCl4的電子式：______________；在上述由SiCl4制純硅的反應中，測得每生成1.12 kg純硅需吸收a kJ熱量，寫出該反應的熱化學方程式：________________________________________________________________________。
答案　
SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)
ΔH＝＋0.025a kJ·mol－1
　熟記硅及其化合物的特殊性質
1．硅單質的特殊性
(1)Si的還原性大于C，但C卻能在高溫下還原出Si：SiO2＋2CSi＋2CO↑；
(2)非金屬單質跟堿液作用一般無H2放出，但Si與堿液作用卻放出H2：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑；
(3)非金屬單質一般不跟非氧化性酸作用，但Si能與HF作用：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑；
(4)非金屬單質大多為非導體，但Si為半導體。
2．含硅化合物的特殊性
(1)SiO2是H2SiO3的酸酐，但它不溶于水，不能直接與水作用制備H2SiO3；
(2)酸性氧化物一般不與酸作用，但SiO2能跟HF作用：SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O；
(3)無機酸一般易溶于水，但H2SiO3難溶于水；
(4)因H2CO3的酸性大于H2SiO3，所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發生下列反應：Na2SiO3＋CO2＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3，但在高溫下SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑也能發生。
題組二　CO2與鹽或堿溶液反應的規律
2．用四種溶液進行實驗，下表中“操作及現象”與“溶液”對應關系錯誤的是(　　)
選項
操作及現象
溶液
A
通入CO2，溶液變渾濁
飽和Na2CO3溶液
B
通入CO2，溶液變渾濁，繼續通CO2至過量，渾濁消失
Na2SiO3溶液
C
通入CO2，溶液變渾濁，再加入品紅溶液，紅色褪去
Ca(ClO)2溶液
D
通入CO2，溶液變渾濁，繼續通CO2至過量，渾濁消失，再加入足量NaOH溶液，又變渾濁
澄清石灰水
答案　B
解析　由于Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，因而會析出NaHCO3晶體，A項正確；B項，CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，H2SiO3與CO2不反應，渾濁不會消失；C項，CO2＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，溶液變渾濁后加入品紅溶液，被HClO氧化褪色；D項，首先CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，繼續通CO2，生成可溶于水的Ca(HCO3)2，再加入足量的NaOH，則：2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，溶液又變渾濁。
3．標準狀況下，將3.36 L CO2氣體通入200 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反應后溶液中c(CO)與c(HCO)的比值為(不考慮CO、HCO的水解)(　　)
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶3
答案　B
解析　n(CO2)＝＝0.150 mol，
n(NaOH)＝0.200 L×1.00 mol·L－1＝0.200 mol，
＝＝即1<<2，反應產物為Na2CO3、NaHCO3，設其物質的量分別為x、y，則
　解得，所以＝。
CO2與堿反應產物的定量判斷
CO2通入NaOH、Ca(OH)2等強堿溶液的反應與CO2氣體的通入量有關，當CO2通入少量時生成碳酸鹽，當CO2通入過量時生成碳酸氫鹽；當CO2的通入量介于兩者之間時，既有正鹽又有酸式鹽生成，因此推斷時一定要注意CO2與堿之間量的關系。
以CO2與NaOH溶液反應為例：
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
CO2＋NaOH===NaHCO3
當n(OH－)∶n(CO2)的值不同時產物如下：
二、硅酸鹽及無機非金屬材料
1．硅酸鹽
(1)概念：由硅、氧和金屬組成的化合物的總稱，是構成地殼巖石的主要成分。
(2)表示方法：硅酸鹽礦物的成分復雜，多用氧化物的形式表示它們的組成，如硅酸鈉(Na2SiO3)寫成Na2O·SiO2，鉀云母(KH2Al3Si3O12)寫成K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O。
2．無機非金屬材料
(1)傳統無機非金屬材料，如水泥、玻璃、陶瓷等硅酸鹽材料。
①常見硅酸鹽材料比較
水泥
玻璃
陶瓷
生產原料
石灰石、黏土
純堿、石灰石、石英
黏土
主要設備
水泥回轉窯
玻璃熔窯
陶瓷窯
②玻璃生產中的兩個重要反應：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑；CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑。
③主要用途：陶瓷、玻璃、水泥是主要建筑材料，也廣泛應用于生活中。
(2)新型無機非金屬材料
①高溫結構陶瓷：如氮化硅陶瓷具有較高的硬度和耐磨性、較強的抗化學侵蝕性和電絕緣性等。
②生物陶瓷：對機體無排異反應，不會引起代謝作用異常。
③壓電陶瓷：具有壓電效應。
題組一　無機非金屬材料成分的辨別
1．下列關于硅單質及其化合物的說法正確的是(　　)
①水玻璃是一種礦物膠，既不易燃燒也不受腐蝕
②水泥、玻璃、沙子都是硅酸鹽制品
③高純度的硅單質廣泛用于制作光導纖維
④陶瓷是人類應用很早的硅酸鹽材料
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
答案　C
解析　水玻璃是Na2SiO3的水溶液，可用作防火劑和防腐劑，①正確；光導纖維的主要成分是SiO2，③不正確。
2．硅是構成無機非金屬材料的一種主要元素，下列有關硅的化合物的敘述錯誤的是(　　)
A．氮化硅陶瓷是一種新型無機非金屬材料，其化學式為Si3N4
B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔點高，可用于制作高溫結構陶瓷和軸承
C．光導纖維是一種新型無機非金屬材料，其主要成分為SiO2
D．二氧化硅為立體網狀結構，其晶體中硅原子和硅氧單鍵個數之比為1∶2
答案　D
解析　A項，在氮化硅中N元素為－3價，Si元素為＋4價，則化學式為Si3N4，正確；D項，在SiO2晶體中，一個硅原子與周圍4個氧原子形成4個硅氧單鍵，錯誤。
1．不要混淆二氧化硅和硅的用途
用于制作光導纖維的是SiO2，用于制作半導體材料、計算機芯片的是晶體硅。
2．熟悉幾種常見飾品的主要成分
水晶、石英、瑪瑙的主要成分是SiO2；珍珠的主要成分是CaCO3；鉆石是金剛石；寶石的主要成分是Al2O3。
三、碳、硅轉化關系的應用
1．碳及其化合物的轉化關系圖
2．硅及其化合物的轉化關系圖
題組一　常見轉化關系判斷
1．已知甲、乙、丙、X是4種中學化學中常見的物質，其轉化關系符合下圖。則甲和X(要求甲和X能互換)不可能是(　　)
A．C和O2 B．CO2和NaOH溶液
C．Cl2和Fe D．AlCl3溶液和NaOH溶液
答案　C
解析　A項正確，既可以實現CCOCO2CO的轉化，也可以實現O2CO2COCO2的轉化；B項正確，既可以實現CO2NaHCO3Na2CO3NaHCO3的轉化，也可以實現NaOHNa2CO3NaHCO3Na2CO3的轉化；C項錯誤，可以實現Cl2FeCl3FeCl2FeCl3的轉化，但不能實現FeFeCl3FeCl2的轉化；D項正確，既可以實現AlCl3Al(OH)3NaAlO2Al(OH)3的轉化，也可以實現NaOHNaAlO2Al(OH)3NaAlO2的轉化。
2．如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程，下列說法正確的是(　　)
A．SiO2屬于兩性氧化物
B．盛放Na2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞
C．硅膠吸水后可重復再生
D．圖中所示轉化反應都是氧化還原反應
答案　C
解析　SiO2是酸性氧化物，它能與氫氟酸反應是其特殊性質，A錯；在圖示轉化關系中只有第一行的變化是氧化還原反應，其余均為非氧化還原反應。
題組二　化工生產中的硅及化合物的轉化
3．硅是帶來人類文明的重要元素之一，從傳統材料到信息材料的發展過程中創造了一個又一個奇跡。
(1)硅在元素周期表中的位置是________。
(2)工業上生產粗硅的反應有：SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑；SiO2＋3CSiC＋2CO↑。若產品中單質硅與碳化硅的物質的量之比為1∶1，則參加反應的C和SiO2的物質的量之比為________。
(3)工業上可以通過如圖所示的流程制取純硅：
①若反應Ⅰ為Si(粗)＋3HClSiHCl3＋H2，則反應Ⅱ的化學方程式為________________________。
②整個制備過程中必須嚴格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應生成H2SiO3、HCl和另一種物質，寫出該反應的化學方程式：__________________。
③假設每一輪次制備1 mol純硅，且生產過程中硅元素沒有損失，反應Ⅰ中HCl的利用率為90%，反應Ⅱ中H2的利用率為93.75%，則在第二輪次的生產中，補充投入HCl和H2的物質的量之比是________。
答案　(1)第三周期第ⅣA族　(2)5∶2
(3)①SiHCl3＋H2Si(純)＋3HCl
②SiHCl3＋3H2O===H2SiO3↓＋3HCl＋H2↑
③5∶1
解析　(1)硅在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族。
(2)根據反應SiO2＋2CSi(粗)＋2CO↑，SiO2＋3CSiC＋2CO↑，生成1 mol Si需C 2 mol、SiO2 1 mol，生成1 mol SiC需C 3 mol、SiO2 1 mol，產品中Si與SiC的物質的量之比為1∶1，則參加反應的C和SiO2的物質的量之比為5∶2。
(3)①反應Ⅱ的化學方程式為SiHCl3＋H2Si(純)＋3HCl。
②化學方程式為SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋3HCl＋H2↑。
離子反應
1、酸、堿、鹽在水溶液中的電離
1-1 電解質與非電解質
電解質
非電解質
定義
在水溶液里或熔融狀態下能導電的化合物
在水溶液里和熔融狀態下都不導電的化合物
相同點
化合物
化合物
本質區別
在水溶液里或熔融狀態下自身能發生電離
在水溶液里和熔融狀態下自身不能發生電離
化合物類型
酸：H2SO4、HCl、HNO3、H2CO3等
堿：NaOH、Fe（OH）3等
鹽：NaCl、KNO3等
活潑金屬氧化物：Na2O、CaO等
H2O
非金屬氧化物：SO2、SO3、CO2等
非酸性氣態氫化物：NH3
部分有機物：蔗糖、酒精、CH4
1-2 強弱電解質的區別
強電解質
弱電解質
相 同 點
都是電解質，在水溶液中都能電離，都能導電，與溶解度無關
不
同
點
電離程度
完全電離
部分電離
電離過程
不可逆過程
可逆過程，存在電離平衡
表示方法
電離方程式用“==”
電離方程式用“”
水溶液中微粒存在形式
電離出的陰、陽離子，不存在電解質分子
既有電離出的陰、陽離子，又有電解質分子
實 例
絕大多數鹽：NaCl、BaSO4等。
強酸：H2SO4、HCl、HClO4等。
強堿：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。
弱酸：H2CO3、CH3COOH等。
弱堿：NH3·H2O、Cu(OH)2等。
極少數鹽。
1-3電離：電解質在水溶液或受熱熔融時，解離成能夠自由移動離子的過程
（1）電離方程式：表示電解質電離的化學方程式
HClH++Cl-
NaOHNa++OH-
NaCl Na++Cl-
(2)酸、堿、鹽的分類標準
物質
概念
舉例
酸
電解質電離出的陽離子全部是H+
H2SO4
堿
電解質電離出的陰離子全部是OH-
Ba(OH)2
鹽
電解質電離出的陽離子是金屬陽離子或NH4+，陰離子是酸根離子
NaCl
NH4Cl
1、電解質是 （ B ）
A．導電性很強的物質
B．在溶于水或熔化狀態下能導電的化合物
C．可溶性鹽類
D．在溶于水和熔化狀態下能導電的化合物
2、下列物質中，屬于非電解質的是 （　A　）
　　A．CO2　　　　B．HCl　　　　　C．BaSO4　　　　D．NaOH溶液
3、下列物質既不是電解質，又不是非電解質的是 （ C ）
A. NaHSO4 B. Cu(OH)2 C.O2 D. HCl
4、寫出下列物質在水溶液中的電離方程式
(1)H2SO4________________________________________________________________；
(2)H2CO3________________________________________________________________；
(3)Ca(OH)2______________________________________________________________；
(4)Fe(OH)3______________________________________________________________；
(5)NH3·H2O_____________________________________________________________；
(6)NaCl_________________________________________________________________；
(7)BaSO4________________________________________________________________；
(8)NaHSO4______________________________________________________________；
(9)NaHCO3______________________________________________________________；
(10)NaHSO4(熔融)________________________________________________________；
(11)Al2O3(熔融)__________________________________________________________。
答案　(1)H2SO4===2H＋＋SO
(2)H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO
(3)Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－
(4)Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－
(5)NH3·H2ONH＋OH－
(6)NaCl===Na＋＋Cl－
(7)BaSO4===Ba2＋＋SO
(8)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
(9)NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO
(10)NaHSO4Na＋＋HSO
(11)Al2O32Al3＋＋3O2－思維建模
電離方程式書寫的思維模型
5．下列物質中，屬于電解質的是________，屬于非電解質的是________；屬于強電解質的是________，屬于弱電解質的是________。
①硫酸　②鹽酸　③氯氣　④硫酸鋇　⑤酒精　⑥銅 ⑦醋酸　⑧氯化氫　⑨蔗糖　⑩氨氣　?CO2 ?NaHCO3
答案　①④⑦⑧?　⑤⑨⑩?　①④⑧?　⑦
6．下列關于電解質的判斷中，正確的觀點是(　C　)
A. 在熔融狀態下能夠導電的物質
B. 在熔融或溶液中能夠導電的物質
C. 在熔融或水溶液中能夠導電的化合物
D. 在熔融和溶液中都能導電的化合物
7．下列敘述正確的是 （ A ）
A．固體氯化鈉不導電，熔融態的氯化鈉能導電，所以氯化鈉不是電解質
B．銅絲能導電，所以銅是電解質
C．五氧化二磷溶于水能導電，所以五氧化二磷是電解質
D．將硫酸鋇放入水中不能導電，所以硫酸鋇不是電解質
2、離子反應及其發生條件
2-1．離子反應
電解質在溶液中的反應實質是 離子之間 的反應，這樣的反應稱作離子反應。
2-2．離子反應的表示方法——離子方程式
(1)概念：用實際參加反應的 離子符號 來表示 反應 的式子叫做離子方程式。
(2)書寫步驟：
以Na2CO3和鹽酸反應為例
①寫　正確書寫反應的化學方程式：
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
②拆　把 易溶于水、 易電離的物質寫成離子形式，把 難溶的物質 、 氣體 和 水
2Na＋＋CO＋2H＋＋2Cl－===2Na＋＋2Cl－＋H2O＋CO2↑
③刪　刪去方程式兩邊 不參加反應 的離子。
CO32-＋2H＋===H2O＋CO2↑
④查　檢查方程式兩邊 各元素的原子個數 和 電荷總數 是否相等。
2-3 離子方程式正誤判斷的規律
（1）以化學反應的客觀事實為依據，看是否有憑空臆造的、事實上不存在的物質、離子及離子反應方程式。
如：化學反應方程式Cu+H2SO4(稀)=CuSO4+H2（不存在）
離子方程式Cu+2H＋=Cu2++H2（錯誤）
（2）以質量守恒定律為依據，看離子方程式的配平是否違背質量守恒定律。
如：化學方程式2Al+6HCl=2AlCl3+3H2(正確)
離子方程式2Al+6 H＋=2Al3++3H2（正確）
離子方程式Al+3 H＋=Al3++H2（錯誤）
（3）以離子的電荷守恒定律為依據，看離子方程式的配平是否違背電荷守恒定律。
如：化學方程式2FeCl3+Fe=3FeCl2(正確)
離子方程式2Fe3++Fe=3Fe2+(正確)
離子方程式Fe3++Fe=3Fe2+（錯誤）
（4）以物質的實際狀態為依據，看物質化學式的拆分是否正確。
如：化學方程式：BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+H2O+CO2（正確）
離子方程式BaCO3+2 H＋= Ba2++H2O+CO2（正確）
離子方程式CO+2 H＋= H2O+CO2（錯誤）
(5)以物質的組成為依據，看陰、陽離子的配比是否正確。
如：化學方程式Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O（正確）
離子方程式Ba2++2OH-+SO42+2 H＋-= BaSO4+2H2O（正確）
離子方程式Ba2++OH-+SO42+ H＋-= BaSO4+2H2O(錯誤)
（6）以反應條件及物質的狀態為依據，看是否漏寫某些符號。
如：化學方程式Na2CO3+3HCl=2NaCl+ H2O+CO2（正確）
離子方程式CO+2 H＋= H2O+CO2（正確）
離子方程式CO+2 H＋= H2O+CO2(錯誤)
2-4離子方程式的意義
化學方程式只表示某一具體的反應，而離子方程式不僅表示某一個具體反應，而且還可以表示同一類型的離子反應，如不同的酸堿中和反應。
可表示為：H++OH－＝H2O
2-5用分類思想突破與量有關的離子方程式的書寫
分類一：與量有關的非氧化化還原方程式的書寫
1． NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液反應
(1)NaHCO3少量____________________________________________________；
(2)NaHCO3足量___________________________________________________。
答案　(1)HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
(2)Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O
2． Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應
(1)Ca(HCO3)2少量__________________________________________________；
(2)Ca(HCO3)2足量_________________________________________________。
答案　(1)Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
(2)OH－＋HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
3． Ca(HCO3)2溶液和Ca(OH)2溶液反應
(1)Ca(HCO3)2少量____________________________________________________；
(2)Ca(HCO3)2足量____________________________________________________。
答案　(1)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
思維建模
“定一法”書寫與量有關的非氧化還原的離子方程式，一律采用“少定多變法”來書寫。所謂“少定”即量少的反應物，其離子的計量數按化學式確定，所謂“多變”即過量的反應物，其計量數根據反應的需要量確定，不受化學式中的比例制約，是可變的。
(1)根據相對量將少量物質定為“1 mol”，若少量物質有兩種或兩種以上離子參加反應，則參加反應離子的物質的量之比與物質組成比相符。
(2)依據少量物質中離子的物質的量，確定過量物質中實際參加反應的離子的物質的量。
(3)依據“先中和后沉淀”的思路正確書寫離子方程式。
1、下列化學方程式改寫成離子方程式不正確的是 （　A　）
　　A．CuCl2＋2NaOHCu(OH)2↓＋2NaCl
　　　 Cu2＋＋2OH－Cu(OH)2↓
　　B．BaCO3＋2HClBaCl2＋CO2↑十H2O
CO32-+ 2H＋CO2↑十H2O
C.Ca(NO3)2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaNO3
Ca2＋＋CO32-CaCO3↓
　　D．2KOH＋H2SO4＝K2SO4十2H2O
H＋＋OH－H2O
2．下列各組離子反應可用H＋＋OH—= H2O表示的是 （　C　）
　　A．氫氧化鋇和硫酸　　　　　　　 B．氫氧化銅和鹽酸
　　C．硝酸和氫氧化鈉　　　　　　　 D．硫酸和氨水
3. NaHSO4溶液與Ba(OH)2溶液
溶液呈中性時：2H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O ；
SO完全沉淀時：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ 。
4、在下列化學方程式中，不能用離子方程式Ba2++SO42－＝BaSO4↓來表示的是（ C ）
A.Ba(NO3)2+H2SO4＝BaSO4↓+2HNO3
B.BaCl2+Na2SO4＝BaSO4↓+2NaCl
C.BaCO3+H2SO4＝BaSO4↓+H2O+CO2↑
D.BaCl2+H2SO4＝BaSO4↓+2HCl
5、能正確表示下列反應的離子方程式是(　D　)
A．將鐵粉加入稀硫酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸：Fe3O4＋8H＋===3Fe3＋＋4H2O
C．將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合：Fe2＋＋4H＋＋NO3－===Fe3＋＋2H2O＋NO↑
D．將銅屑加入Fe3＋溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
6、NH4HSO4溶液與NaOH溶液的反應：
NaOH不足：H＋＋OH－===H2O ；
NaOH過量：NH＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O 。
3、離子共存的判斷規律
3-1由于發生復分解反應，離子不能大量共存。
　　①有氣體產生。如CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易揮發的弱酸的酸根與H+不能大量共存。
　　②有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能與SO42-、CO32-等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能與OH-大量共存；Ag+與Cl-，Fe2+與S2-、Ca2+與PO43-、Ag+與I-不能大量共存。
　　③有弱電解質生成。如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-、F-、ClO-、AlO2-、SiO32-、CN-、等與H+不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO3-、HPO42-、HS-、H2PO4-、HSO3-不能與OH-大量共存；NH4+與OH-不能大量共存。
　3-2由于發生氧化還原反應，離子不能大量共存。
　　①具有較強還原性的離子不能與具有較強氧化性的離子大量共存。如S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。
　　②在酸性或堿性的介質中由于發生氧化還原反應而不能大量共存。如MnO4-、Cr2O7-、NO3-、ClO-與S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存；SO32-和S2-在堿性條件下可以共存，但在酸性條件下則由于發生2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O反應不能共在。H+與S2O32-不能大量共存。
　3-3能水解的陽離子跟能水解的陰離子在水溶液中不能大量共存（雙水解）。
　　例：Al3+和HCO3-、CO32-、HS-、S2-、AlO2-、ClO-等；Fe3+與CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等不能大量共存。
　3-4溶液中能發生絡合反應的離子不能大量共存。
　　如Fe3+與SCN-不能大量共存；Ag+、Cu2+與 氨水不能大量共存。
　3-5審題時應注意題中給出的附加條件。
　　①酸性溶液（H+）、堿性溶液（OH-）、能在加入鋁粉后放出可燃氣體的溶液、由水電離出的H+或OH-=1×10-10mol/L的溶液等。
　　②有色離子：Cu2+（藍色）、Fe3+（棕黃色）、Fe2+（淺綠色）、MnO4－（紫紅色）。
③MnO4-,NO3-等在酸性條件下具有強氧化性。
　　④S2O32-在酸性條件下發生氧化還原反應：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
　　⑤注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。
題組一　無限制條件的離子大量共存的判斷
1． 下列各組離子，能在溶液中大量共存的是 (　C　)
A．Na＋、Mg2＋、Cl－、OH－ B．H＋、Ca2＋、CO、NO
C．Cu2＋、K＋、SO、NO D．Na＋、HCO、OH－、Ca2＋
2. 水溶液中能大量共存的一組離子是（ C ）
A．Na+、Ca2+、Cl-、SO42- B．Fe2+、H+ 、SO32-、ClO-
C．Mg2+、NH4+、Cl- 、SO42- D．K+、Fe3+、NO3-、SCN-
題組二　題干中有限制條件的離子大量共存的判斷
3． 下列各組離子因發生氧化還原反應而不能大量共存的是 (　A　)
A．H＋、Fe2＋、Cr2O、SO B．Ca2＋、H＋、SO、HCO
C．Na＋、Cu2＋、Cl－、S2－ D．Fe3＋、K＋、SCN－、Cl－
4． 將足量的SO2通入下列各溶液中，所含離子還能大量共存的是 (　B　)
A．K＋、SiO、Cl－、NO B．H＋、NH、Al3＋、SO
C．Na＋、Cl－、MnO、SO D．Na＋、CO、CH3COO－、HCO
5． 25 ℃時，在由水電離出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液中，可以大量共存的離子組是 (　D　)
A．K＋、Cu2＋、SO、MnO B．NH、Fe2＋、NO、H＋
C．HCO、Na＋、Ca2＋、Cl－ D．Na＋、K＋、SO、Cl－
6、下列各組離子，無論是在強酸性環境還是在強堿性環境均可以大量共存的是(　D　)
A．Na＋、K＋、HCO3－、NO3－
B．Ba2＋、Mg2＋、SO42－、Cl－
C．Ag＋、K＋、Na＋、NO3－
D．K＋、Na＋、NO3－、Cl－
題組三　選項中有限制條件的離子大量共存的判斷
7． 下列各組離子在指定的溶液中一定能大量共存的是 (　C　)
A．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－
B．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
C．常溫下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO、SiO
D．c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O
8． 下列各組離子在指定環境中一定能大量共存的是 (　D　)
A．使pH試紙顯藍色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO
B．與鋁粉反應放出氫氣的無色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SO
C．pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－
D．使紅色石蕊試紙變藍的溶液中：SO、CO、Na＋、K＋
4.離子的檢驗和推斷
4-1． 常見離子的檢驗方法
根據離子性質不同而在實驗中所表現出的現象不同，可把檢驗離子的方法歸納為三種類型：①生成沉淀；②生成氣體；③顯現特殊顏色。
離子
檢驗試劑
實驗現象
注意
沉淀法
Cl－、Br－、I－
AgNO3和稀HNO3
沉淀：AgCl（白色）、AgBr（淡黃色）、AgI（黃色）
加入稀硝酸防干擾
SO42－
BaCl2和鹽酸
白色沉淀
先用稀鹽酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
沉底顏色：白色→灰綠色→紅褐色
Al3+
NaOH溶液
先生成白色沉淀，后溶解
逐滴加入至過量
氣體法
NH4+
NaOH溶液和潤濕的紅色石蕊試紙
無色有刺激性氣味的氣體，試紙變藍
一定要加熱
SO32－
稀硫酸和品紅溶液
無色有刺激性氣味的氣體，能使品紅溶液褪色
CO32－
鹽酸和澄清的石灰水
無色氣體能使澄清的石灰水褪色
SO32-等有干擾
顯色法
I－
氯水（少量），CCl4
下層為紫色
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈血紅色
Fe2+
KSCN溶液和氯水
開始不變色，加氯水后變血紅色
Na+、K+
鉑絲，稀鹽酸
火焰呈黃色、紫色
K+要透過藍色鈷玻璃片觀察
4-2. 熟練掌握在溶液中有特征顏色的離子
常見的溶液中有顏色的離子有MnO——呈紫色，
Cu2＋——呈藍色，Fe2＋——呈淺綠色，Fe3＋——呈黃色。
沉淀的顏色：Cu(OH)2——藍色沉淀，Fe(OH)3——紅褐色沉淀。
解題中特別注意題干條件是“無色透明”還是“澄清透明”。
題組一　排除干擾確定離子
1． 關于某無色溶液中所含離子的鑒別，下列判斷正確的是 (　　)
A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀鹽酸沉淀不溶解時，可確定有Cl－存在
B．通入Cl2后，溶液變為深黃色，加入淀粉溶液后溶液變藍，可確定有I－存在
C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀鹽酸后沉淀不溶解時，可確定有SO存在
D．加入稀鹽酸，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁，可確定有CO存在
答案　B
解析　Cl－、SO均能與Ag＋形成不溶于稀鹽酸的白色沉淀，A錯；I2遇淀粉變藍，通入Cl2后，溶液變為深黃色，加入淀粉溶液后溶液變藍，則溶液中有I－存在，B對；SO與Ba(NO3)2反應形成BaSO3沉淀，加入稀鹽酸后在H＋、NO的作用下可轉化為BaSO4沉淀，C錯；能使澄清石灰水變渾濁的氣體是CO2或SO2，原溶液中可能存在的離子是CO、HCO、SO或HSO，D錯。
題組二　步步為營，瞻前顧后——突破“離子組成推斷題”
2． 某無色溶液中只可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干種(忽略水電離出的H＋、OH－)，依次進行下列實驗，且每步所加試劑均過量，觀察到的現象如下：
步驟
操作
現象
(1)
用pH試紙檢驗
溶液的pH大于7
(2)
向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振蕩，靜置
CCl4層呈橙色
(3)
向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀產生
(4)
過濾，向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀產生
下列結論正確的是 (　　)
A．肯定含有的離子是③④⑤ B．肯定沒有的離子是②⑤
C．可能含有的離子是① D．不能確定的離子是③⑥
答案　D
解析　(1)用pH試紙檢驗，溶液的pH大于7，說明溶液顯堿性，故一定含有SO，因為所給離子只有它水解后可以使溶液顯堿性，進而可以判斷無Ba2＋。
(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4，振蕩，靜置，CCl4層呈橙色，說明原溶液中含有Br－。
(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀產生，結合(1)，可以判斷原溶液中可能含有SO。
(4)過濾，向濾液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀產生，說明有Cl－存在，但(2)中因為已經引入了Cl－，故不能判斷原溶液中是否有Cl－，據溶液電中性原理，得出有Na＋，綜上所述，可以得出一定有的離子是Na＋、Br－、SO，一定沒有的是Ba2＋，可能含有的是Cl－、SO。
題組三　離子推斷實驗操作題的規范解答
3． 有一無色透明溶液，欲確定是否含有下列離子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，實驗如下：
實驗步驟
實驗現象
(1)用玻璃棒蘸取少量該溶液，點在pH試紙
中部
試紙變為紅色
(2)取少量該溶液，加入Cu片和濃硫酸，加熱
有無色氣體產生，氣體遇空氣可以變成紅
棕色
(3)取少量該溶液，加入BaCl2溶液
有白色沉淀生成
(4)取(3)中反應后的上層清液，加入AgNO3溶液
有穩定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
(5)取少量該溶液，加入NaOH溶液
有白色沉淀生成，當NaOH過量時，沉淀部分溶解
由此判斷：
(1)溶液中一定存在的離子是______________；溶液中肯定不存在的離子是__________。
(2)為了進一步確定其他離子，應該補充的實驗及對應欲檢驗離子的名稱(如為溶液反應，說明使用試劑的名稱，不必寫詳細步驟)
____________________________________________________________________。
答案　(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋
(2)K＋的檢驗可以用焰色反應；Cl－的檢驗：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，過濾后向濾液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可證明有Cl－存在
解析　(1)pH試紙變紅，說明溶液顯酸性，HCO不能大量存在；(2)步說明有NO，在酸性條件下NO有強氧化性，因此還原性的離子Fe2＋、I－就不能大量存在；(3)步說明有SO，Ba2＋就不能大量存在；(4)步不能說明有Cl－，因為(3)中引入了Cl－；(5)步說明有Mg2＋和Al3＋。
鈉及其化合物
一、鈉的性質及應用
1．鈉的物理性質
顏色：銀白色，有金屬光澤；
密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)；
熔點：低于100℃；
硬度：質地柔軟，可以用小刀切割。
2．從鈉原子的原子結構認識鈉的化學性質——還原性
Na
(1)與非金屬單質(如O2、Cl2)的反應
O2
Cl2：2Na＋Cl22NaCl
(2)與水反應
①離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
②與滴加酚酞的水反應的現象及解釋
(3)與鹽酸反應
離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
（4）與硫酸銅反應：
3．鈉的制取及保存
(1)制取：化學方程式為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中。
4．鈉的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)鈉、鉀合金(液態)可用于原子反應堆的導熱劑。
(3)用作電光源，制作高壓鈉燈。
(4)冶煉某些金屬
金屬鈉具有強的還原性，熔融狀態下可以用于制取金屬，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
題組一　鈉與水的反應及拓展應用
1．下列說法正確的是(　A　)。
A．將Na塊放入水中，產生氣體：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(2014·北京理綜，9B)
B．鈉與CuSO4溶液反應：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋(2013·新課標全國Ⅱ，10B)
C．鈉與水反應：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑(2012·四川理綜，9A)
D．Na的金屬活動性比Mg強，故可用Na與MgCl2溶液反應制Mg(2009·重慶理綜，10C)
2．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產生的是____________。
①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液　④飽和澄清石灰水　⑤Ca(HCO3)2溶液　⑥CuSO4溶液　⑦飽和NaCl溶液
答案　①④⑤⑦
解析　2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反應消耗水，溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2產生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是藍色沉淀，不符合題意；⑦中水減少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)??Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移動。
3．將一小塊金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個小燒杯中，反應速率由快到慢的順序為______________。解釋反應速率不同的原因：________________________________________________________________________。
答案　c>a>b　鈉與上述三種物質反應的實質都是鈉與H＋間的置換反應，H＋濃度的大小決定了反應速率的快慢，由三種物質電離H＋的能力可知H＋濃度的大小順序為c>a>b，因而反應速率為c>a>b
　
1.鈉與水、酸反應的實質都是與H＋的反應
2．金屬鈉與可溶性鹽溶液反應的思維模板
鹽溶液Na＋H2O反應—
二、氧化鈉和過氧化鈉
氧化鈉和過氧化鈉的比較
物質
氧化鈉(Na2O)
過氧化鈉(Na2O2)
色態
白色固體
淡黃色固體
類別
堿性氧化物
過氧化物
(非堿性氧化物)
氧的價態
－2
－1
電子式
Na＋[ ]2－Na＋
Na＋[  ]2－Na＋
生成條件
常溫
加熱或點燃
化
學
性
質
熱穩
定性
不穩定(2Na2O＋O22Na2O2)
穩定
與水反應
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
與CO2
反應
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===
2Na2CO3＋O2
與酸反應
(鹽酸)
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===
4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性質
具有堿性氧化物通性
具有強氧化性
主要用途
用于制取少量Na2O2、燒堿
強氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑
難點提取
Na2O2與CO2和H2O反應的五大關系
1．物質的量的關系
無論是CO2或H2O的單一物質還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O與放出O2的物質的量之比均為2∶1。
2．氣體體積關系
若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量為原混合氣體體積的，即為生成氧氣的量。
3．固體質量關系
相當于固體Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做發生相應的反應：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(實際上兩反應都不能發生)。
4．電子轉移關系
當Na2O2與CO2、H2O反應時，每產生1 mol O2轉移2 mol e－。
5．先后順序關系
一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應，可看做Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，Na2O2再與H2O(g)發生反應。
題組一　過氧化鈉的性質及應用
1．下列說法正確的是(　　)。
A．1 mol Na2O2固體中含離子總數為4NA (2014·全國大綱，7C)
B．二氧化碳通過Na2O2粉末反應后固體物質增重 (2014·全國新課標Ⅱ，9B)
C．Na2O2溶于水產生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑ (2013·江蘇，8C)
D．在過氧化鈉與水的反應中，每生成 0.1 mol氧氣，轉移電子數目為0.4NA(2014·江蘇，6D)
解析　1 mol Na2O2固體中含有離子總數為3NA，A錯；氧原子不守恒，C錯；D項，過氧化鈉與水發生反應：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成1 mol O2時，轉移電子數為2NA，故每生成0.1 mol氧氣，轉移電子數目為0.2NA，錯誤。
答案　B
2．(2014·山師大附中模擬)在下列物質的溶液中分別加入一定量的Na2O2固體，不會出現渾濁現象的是(　　)。
A．飽和Na2CO3溶液　 B．Ca(HCO3)2稀溶液
C．Na2SO3稀溶液　 D．飽和CaCl2溶液
解析　Na2O2固體與水反應生成NaOH和O2，A中溶液飽和，由于水被消耗導致析出碳酸鈉晶體；B中碳酸氫鈣與NaOH溶液反應生成碳酸鈣沉淀；C中亞硫酸鈉被氧氣氧化成硫酸鈉，硫酸鈉可溶于水，不會出現渾濁現象；D中NaOH與CaCl2反應生成的氫氧化鈣微溶，故產生白色沉淀。
答案　C
3．某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4種陰離子。向其中加入足量的Na2O2固體后，溶液中離子濃度基本保持不變的是(假設溶液體積無變化)(　　)
A．CH3COO－ B．SO
C．CO D．HCO
答案　A
解析　Na2O2與水反應生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO濃度減小，CO濃度增大；SO具有還原性，被Na2O2氧化，濃度減小；CH3COO－濃度幾乎不變。
Na2O2結構和強氧化性的常考點
1．Na2O2的電子式為Na＋[]2－Na＋，O是個原子團。
2．Na2O2與H2O、CO2的反應都是Na2O2自身的氧化還原反應，在反應中H2O、CO2既不是氧化劑，也不是還原劑。
3．在研究Na2O2與其他溶液反應時，要注意Na2O2的強氧化性和其溶液的強堿性。熟記Na2O2表現強氧化性的5個實例：
(1)Na2O2與SO2的反應：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
(2)Na2O2與FeCl2溶液的反應：能將Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe(OH)3沉淀。
(3)Na2O2與氫硫酸的反應：能將H2S氧化成單質硫。
(4)Na2O2與Na2SO3溶液的反應：能將SO氧化成SO。
(5)Na2O2與品紅溶液的反應：能使品紅溶液褪色。
題組二　Na2O2與H2O、CO2反應的定量分析
2．過氧化鈉可作為氧氣的來源。常溫常壓下二氧化碳和過氧化鈉反應后，若固體質量增加了28g，反應中有關物質的物理量正確的是(NA表示阿伏加德羅常數)(　　)
選項
二氧化碳
碳酸鈉
轉移的電子
A
1mol
2NA
B
22.4L
1mol
C
106g
1mol
D
106g
2NA
答案　C
解析　　Δm　轉移電子
　　　　　2mol　2mol56g　2mol
　　　　　1mol　1mol28g　1mol
由上述關系，不難得出C項正確。B項中未指明標準狀況，錯誤。
3．取ag某物質在O2中完全燃燒，將生成物與足量Na2O2固體完全反應，反應后，固體質量恰好也增加了ag，下列物質不能滿足上述結果的是(　　)
A．H2 B．CO
C．C6H12O6 D．C12H22O11
答案　D
解析　2CO＋O22CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虛擬的反應)
即：CO可被Na2O2完全吸收
2H2＋O22H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虛擬的反應)
即：H2可被Na2O2完全吸收
C項可變形為(CO)6(H2)6；D項可變形為C·(CO)11(H2)11，因而反應后質量增加大于ag。
固體質量關系(質量守恒定律拓展應用)
由化學方程式的生成物中固體(NaOH或Na2CO3)與反應物中固體(Na2O2)的化學式及式量比較可知，每1molCO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時，固體分別增重28g、2g，從組成上看相當于吸收了CO2中的“CO”，或相當于吸收了水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質量Δm＝28n(CO2)或Δm＝2n(H2O)。此規律適用于通式符合(CO)m·(H2)n的純凈物或混合物，在O2中充分燃燒后產物被足量Na2O2吸收后固體質量增重問題的解決。
如：wg符合通式為(CO)m(H2)n的物質，在O2中充分燃燒后，將其產物通過足量的Na2O2固體，反應完畢，固體增重也必是wg。常見物質中符合通式的有CO、H2、CH3OH(甲醇)、CH3COOH(醋酸)、C6H12O6(葡萄糖)等。
題組三　Na2O2性質的綜合實驗探究
4．Na2O2可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑。
(1)某學習小組發現：在盛有Na2O2的試管中加入足量水，固體完全溶解，并立即產生大量氣泡，當氣泡消失后，向其中滴入1～2滴酚酞溶液，溶液變紅；將試管輕輕振蕩，紅色很快褪去；此時再向試管中加入少量MnO2粉末，又有氣泡產生。
①使酚酞溶液變紅是因為__________，紅色褪去的可能原因是__________________。
②加入MnO2反應的化學方程式為________________________________________________________________________。
(2)Na2O2有強氧化性，H2具有還原性，有同學猜想Na2O2與H2能反應。為了驗證此猜想，該小組同學進行如下實驗，實驗步驟和現象如下。
步驟1：按上圖組裝儀器(圖中夾持儀器省略)，檢查氣密性，裝入藥品。
步驟2：打開K1、K2，產生的氫氣流經裝有Na2O2的硬質玻璃管，一段時間后，沒有任何現象。
步驟3：檢驗H2的純度后，開始加熱，觀察到硬質玻璃管內Na2O2開始熔化，淡黃色的粉末變成了白色固體，干燥管內硫酸銅未變藍色。
步驟4：反應后撤去酒精燈，待硬質玻璃管冷卻后關閉K1。
①添加稀鹽酸的儀器名稱是____________；B裝置的作用是________。
②必須檢驗氫氣純度的原因是________________________________________________________________________。
③設置裝置D的目的是________________________________________________________________________。
④你得到的結論是____________(若能反應請用化學方程式表示)。
答案　(1)①反應生成了堿(NaOH)　反應生成的H2O2具有漂白作用　②2H2O22H2O＋O2↑
(2)①長頸漏斗　吸收氫氣中的雜質氣體(水蒸氣、氯化氫等)　②防止空氣與氫氣混合加熱爆炸　③檢驗有無水生成　④Na2O2＋H2===2NaOH
解析　(2)稀鹽酸與鋅反應生成的氫氣中會混有水蒸氣、氯化氫，水和氯化氫與過氧化鈉都能反應，故必須除去。氫氣中若混有空氣在加熱時會發生爆炸，故步驟3中開始加熱之前應先驗純，防止空氣與氫氣混合加熱爆炸。白色的硫酸銅粉末遇水會變藍，故可用來檢驗有無水生成。由于干燥管內硫酸銅未變藍色，故過氧化鈉與氫氣反應無水生成，淡黃色的粉末變成了白色固體，白色固體應為NaOH，據此可以寫出反應的化學方程式。
三、　碳酸鈉與碳酸氫鈉
名稱
碳酸鈉
碳酸氫鈉
俗名
純堿或蘇打
小蘇打
主要性質
色、態
白色粉末
細小白色晶體
水溶性
易溶于水
(20 ℃，S＝21.5 g)
可溶于水
(20 ℃，S＝9.6 g)
穩定性
穩定，但結晶碳酸鈉(Na2CO3·10H2O)易風化
受熱易分解
與H＋
反應
CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(較快)
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O(更快)
與
Ca(OH)2
反應
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
NaHCO3過量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO；Ca(OH)2過量Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
與鹽反應
CaCl2
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
不反應
Al2(S?
O4)3
2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
與水作用
水解，堿性較強
水解，堿性較弱
與酸互滴
現象與滴加方式有關
現象與滴加方式無關
相互轉化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用于玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業中
滅火器、治療胃酸過多、發酵粉的主要成分之一
要點提取
(1)Na2CO3、NaHCO3與酸、堿、鹽的反應均為復分解反應，因而反應能否進行應從復分解反應的條件入手來判斷。
(2)NaHCO3與堿溶液反應的實質是HCO與OH－反應生成CO，CO有可能發生后續反應，如NaHCO3與Ca(OH)2溶液反應可以生成白色沉淀CaCO3。
(3)不能用澄清石灰水來鑒別Na2CO3與NaHCO3：Ca(OH)2溶液與二者均生成白色沉淀CaCO3，無法區別。
題組一　Na2CO3、NaHCO3的鑒別
1．為鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，有4位同學分別設計了下列四種不同的方法，其中不可行的是(　　)。
A．分別加入1 mol·L－1的鹽酸，看氣泡產生的快慢
B．分別取樣在試管中加熱，將可能產生的氣體通入澄清石灰水中，觀察有無白色渾濁
C．分別取樣配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀
D．分別配成溶液，做焰色反應實驗，觀察火焰的顏色
解析　A項，因K2CO3與鹽酸反應分步進行，先生成碳酸氫鉀，鹽酸過量時才生成氣體，故可行；B項，K2CO3受熱不分解，NaHCO3受熱分解產生CO2，故可行；C項，二者與Ba(OH)2溶液反應都產生白色沉淀BaCO3，故不可行；D項，鉀的焰色反應為淺紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)，鈉的焰色反應為黃色，可行。
答案　C
2．下列說法正確的是(　　)。
A．制氯氣時，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體(2014·天津理綜，2B)
B．向蘇打和小蘇打溶液中分別加入鹽酸，均有氣泡冒出，說明兩者均能與鹽酸反應(2014·廣東理綜，22A)
C．NaHCO3溶液中加入稀HCl：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(2014·四川理綜，3B)
D．蘇打是面包發酵粉的主要成分之一(2014·福建，6D改編)
解析　NaHCO3溶液顯堿性能吸收氯氣，A錯；HCO在寫離子方程式時，不能拆開，C錯；小蘇打是面包發酵粉的主要成分，D錯。
答案　B
3．(2014·武漢質檢)下列敘述中正確的是(　　)。
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入含等物質的量的HCl溶液，生成的CO2與原Na2CO3的物質的量之比為1∶2
C．等質量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同
D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出
解析　CaCO3與CO2反應生成Ca(HCO3)2后，再加入NaHCO3，仍都是可溶性的碳酸氫鹽，故A項錯；B項中，僅生成NaHCO3，無CO2氣體放出，B錯；C項中，其中NaHCO3的物質的量多，放出的CO2多，C錯；D項發生了反應：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，由于溶解度較大的Na2CO3轉化成溶解度較小的NaHCO3，生成的NaHCO3的質量比消耗的Na2CO3的質量大，且又消耗一部分溶劑H2O，故有NaHCO3晶體析出，對。
答案　D
判斷類別，用準性質，突破Na2CO3、
NaHCO3的鑒別
1．利用熱穩定性不同
2．利用和酸反應生成氣體的速率不同(相同條件下)
3．利用陰離子的不同
溶液
4．利用溶液的酸堿性不同
溶液
題組二　Na2CO3、NaHCO3與酸反應的定量關系
1．有關NaHCO3和Na2CO3的性質，以下敘述錯誤的是(　　)
A．等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3產生的CO2體積小
B．等物質的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應，所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍
C．等質量NaHCO3和Na2CO3與鹽酸完全反應，前者消耗鹽酸較多
D．等物質的量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應產生CO2一樣多
答案　C
2．把NaHCO3和NaOH的混合物放在密閉容器中加熱，下列關于混合物加熱前后消耗鹽酸的物質的量的判斷正確的是(　　)
A．加熱前消耗得多
B．加熱后消耗得多
C．加熱前后一樣多
D．當NaOH適量時才會一樣多
答案　C
解析　不加熱時，1molNaHCO3和1molNaOH與鹽酸反應均消耗1mol鹽酸；加熱時，依題意可得關系式2NaHCO3～Na2CO3～2HCl，進而可得NaHCO3～HCl；又由關系式2NaOH～Na2CO3～2HCl可得NaOH～HCl。綜上所述，NaHCO3和NaOH的混合物加熱前后消耗鹽酸的物質的量不變。
3．將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是(　　)
答案　C
解析　滴加鹽酸先發生反應OH－＋H＋===H2O，再發生反應CO＋H＋===HCO，最后發生反應：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O；因n(OH－)＝n(CO)＝0.01mol，故加入0.02molHCl后開始有氣體生成，故C正確。
用數形結合思想理解Na2CO3、
NaHCO3與鹽酸的反應
1．向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，第一步：CO轉化為HCO，無氣體產生；第二步：HCO與H＋反應產生CO2。消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖1所示。
2．向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖2所示。
3．向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖3所示(設NaOH、Na2CO3的物質的量之比x∶y＝1∶1，其他比例時的圖像略)。
4．向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產生CO2的體積的關系如圖4所示(設Na2CO3、NaHCO3的物質的量之比m∶n＝1∶1，其他比例時的圖像略)。
題組三　Na2CO3和NaHCO3質量分數的測定
1．下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數的是(　　)
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，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，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，過濾、洗滌、烘干，得b克固體
答案　C
解析　取a克混合物充分加熱，減重b克，根據差量法可求出NaHCO3的質量，從而求出Na2CO3的質量分數，故A正確；取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體氯化鈉，列方程組即可求出，B正確；C中，取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克，由于逸出氣體中含有H2O(g)，故無法求解；D中由于二者都能與Ba(OH)2溶液反應生成BaCO3沉淀，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的轉化關系，列方程組即可求出混合物中Na2CO3的質量分數，D正確。
2．化學興趣小組的同學為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質量分數進行了以下實驗，請你參與并完成對有關問題的解答。
(1)甲同學用圖1所示裝置測定CO2的質量。實驗時稀硫酸是與樣品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)發生反應，儀器b的名稱是__________，洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，此濃硫酸的作用是____________________。
(2)乙同學用圖2所示裝置，取一定質量的樣品(mg)和足量稀硫酸反應進行實驗，完成樣品中Na2CO3質量分數的測定。
①實驗前，檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再將針筒活塞向內推壓，若b下端玻璃管中的__________，則裝置氣密性良好。
②在實驗完成時，能直接測得的數據是CO2的______(填“體積”或“質量”)。
(3)丙同學用下圖所示方法和步驟進行實驗：
①操作Ⅰ涉及的實驗名稱有__________、洗滌；操作Ⅱ涉及的實驗名稱有干燥、__________。
②丙同學測得的樣品中Na2CO3質量分數的計算式為__________。
答案　(1)Na2CO3　分液漏斗　除去CO2中的水蒸氣
(2)①液面上升　②體積
(3)①過濾　稱量　②106y/197x
解析　(1)NaCl不與稀硫酸反應，Na2CO3與稀硫酸反應。儀器b的名稱是分液漏斗。濃硫酸的作用是除去CO2中的水蒸氣(或干燥CO2氣體)
(2)①將針筒活塞向內推壓，增大了容器中的壓強，故若b下端玻璃管中的液面上升，則裝置氣密性良好。②CO2是氣體，故能直接測得的數據是CO2的體積。
(3)①生成沉淀，故操作Ⅰ需要涉及過濾操作。要知道固體的質量需要稱重。②經過計算，樣品中NaCO3質量分數的計算式為106y/197x。
　差量法在化學方程式計算中的妙用
1．差量法的應用原理
差量法是指根據化學反應前后物質的量發生的變化，找出“理論差量”。這種差量可以是質量、物質的量、氣態物質的體積和壓強、反應過程中的熱量等。用差量法解題是先把化學方程式中的對應差量(理論差量)跟差量(實際差量)列成比例，然后求解。如：
　　　　2C(s)＋O2(g)===2CO(g)
固體差量24g　　　　　　　　　　　Δm＝24g
物質的量,　
差量 2mol　1mol　　2mol　　Δn＝1mol
1　　　　2　　　　1
體積差量　　　　　或22.4L或44.8L 或22.4L
?標況? ????(標況) ?標況?
2．使用差量法的注意事項
(1)所選用差值要與有關物質的數值成正比例或反比例關系。
(2)有關物質的物理量及其單位都要正確地使用，即“上下一致，左右相當”。
四、　堿金屬元素　焰色反應
1．堿金屬的一般性與特殊性
(1)一般性
相似性
遞變性(由Li→Cs)
原子結構
最外層均為1個電子
電子層數逐漸增多
核電荷數逐漸增大
原子半徑逐漸增大
元素性質
都具有較強的金屬性，最高正價均為＋1價
金屬性逐漸增強
單質性質
物理性質
(除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點較低
密度逐漸增大(鉀反常)，熔、沸點逐漸降低
化學性質
都具有較強的還原性
還原性逐漸增強；與O2反應越來越劇烈，產物越來越復雜
(2)特殊性
①堿金屬的密度一般隨核電荷數的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。
②堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。
③堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑。
2．焰色反應
(1)焰色反應的概念
某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現出特殊的顏色，其屬于物理變化，屬于元素的性質。
(2)焰色反應的操作
鉑絲無色待測物觀察火焰顏色鉑絲無色
(3)常見元素的焰色
鈉元素黃色；鉀元素紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)；銅元素綠色。
1．有關堿金屬的敘述正確的是(　　)
A．隨核電荷數的增加，堿金屬單質的熔點逐漸降低，密度逐漸增大
B．堿金屬單質的金屬性很強，均易與氯氣、氧氣、氮氣等發生反應
C．碳酸銫加熱時不能分解為二氧化碳和氧化銫
D．無水硫酸銫的化學式為Cs2SO4，它不易溶于水
答案　C
解析　鉀的密度小于鈉的密度，這是堿金屬單質密度依次增大的一個例外；堿金屬中除鋰外，均不與氮氣直接反應；Cs與Na同為堿金屬元素，性質相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水；由Na2CO3加熱不分解，可得出Cs2CO3加熱也不分解。
2．金屬活動性順序表中K在Na的前面，K與Na在性質上具有很大的相似性。下面是根據Na的性質對K的性質的預測，其中不正確的是(　　)
A．K在空氣中可以被空氣中的氧氣氧化
B．K可以與乙醇發生反應生成氫氣
C．K與水的反應不如鈉與水的反應劇烈
D．K也可放在煤油中保存
答案　C
解析　金屬活動性順序表中K在Na的前面，K比Na活潑，故K在空氣中可以被氧氣氧化，A項正確；Na與乙醇能夠反應放出氫氣，K也能與乙醇反應放出氫氣，B項正確；K與水的反應比Na與水的反應劇烈，C項錯誤；Na、K均可放在煤油中保存，D項正確。
3．下列有關焰色反應實驗操作注意事項的說法中正確的是(　　)
①鉀的火焰顏色要透過藍色鈷玻璃觀察
②先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗的物質
③每次實驗后，要將鉑絲用鹽酸洗凈
④實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰
⑤沒有鉑絲時，也可以用光潔無銹的鐵絲代替
A．僅有③不正確 B．僅有④不正確
C．僅有⑤不正確 D．全對
答案　D
解析　由于焰色反應是通過觀察火焰顏色來檢驗離子是否存在的方法，所以實驗時所用火焰和所用金屬絲在灼燒時都不應該有很明顯的顏色，否則將無法觀察到被檢驗離子的真實焰色反應情況；觀察鉀的火焰顏色時要透過藍色鈷玻璃，目的是濾去黃光，避免鈉的干擾。
堿金屬常從以下幾個方面設問題
1．堿金屬單質與水(或酸)反應的現象；
2．堿金屬單質的保存(注意堿金屬的密度)；
3．堿金屬單質與氧氣反應產物的判斷；
4．堿金屬對應的氫氧化物堿性強弱的比較；
5．堿金屬的碳酸鹽性質的比較；
6．與最新的科學技術相關的堿金屬的應用。
鐵及其化合物
一、鐵及其重要化合物的性質
1．鐵的性質
(1)物理性質
鐵具有導電、導熱和延展性，具有能被磁鐵吸引的特性。
(2)化學性質
鐵單質性質活潑，有較強的還原性，主要化合價為＋2價和＋3價。
①與非金屬單質的反應：
a．與O2的反應：
常溫：鐵被腐蝕生成鐵銹，其主要成分為Fe2O3。
點燃：3Fe＋2O2Fe3O4。
b．與Cl2的反應：2Fe＋3Cl22FeCl3。
c．與S的反應：Fe＋SFeS。
②與水的反應：常溫下鐵與水不反應，在高溫條件下與水蒸氣反應：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
③與酸的反應：
a．與非氧化性酸反應的離子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
b．與氧化性酸反應：遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應，但無H2產生。
④與某些鹽溶液的反應：
a．與CuSO4溶液反應的離子方程式：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。
b．與FeCl3溶液反應的離子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
2．鐵的氧化物和氫氧化物
(1)鐵的氧化物
化學式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗名
鐵紅
磁性氧化鐵
顏色狀態
黑色粉末
紅棕色粉末
黑色晶體(有磁性)
溶解性
難溶于水
難溶于水
難溶于水
鐵的化合價
＋2
＋3
＋2，＋3
穩定性
不穩定
穩定
穩定
與H＋反應的
離子方程式
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
提醒　Fe3O4中2個Fe為＋3價，1個Fe為＋2價，可表示為FeO·Fe2O3，平均價態為＋價。在發生氧化還原反應時，對應價態的鐵參與相關反應，如Fe3O4與HNO3反應時只有＋2價鐵被氧化。
(2)鐵的氫氧化物
化學式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
色態
白色固體
紅褐色固體
與鹽酸
反應
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受熱
分解
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亞鐵鹽與堿溶液反應
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性鐵鹽與堿溶液反應
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的
關系
在空氣中Fe(OH)2能夠非常迅速地被氧氣氧化成Fe(OH)3，現象是白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，反應的化學方程式為4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【互動思考】
1．FeCl3、FeCl2和Fe(OH)3是否都可以通過化合反應制取？若能，寫出其對應的化學方程式。
答案　都可以。2Fe＋3Cl22FeCl3
2FeCl3＋Fe===3FeCl2
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2．判斷正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”
(1)用鐵制容器可以運輸濃硝酸和濃硫酸(　　)
(2)將一定量的鐵、銅的混合物加入到100 mL 0.1 mol·L－1的FeCl3溶液中，充分反應后，溶液中有固體剩余，則剩余的固體中一定含有銅，可能含有鐵(　　)
(3)Fe分別與氯氣和鹽酸反應所得氯化物相同(　　)
(4)氫氧化鐵與HI溶液僅發生中和反應(　　)
(5)FeCl3溶液與KSCN溶液反應的離子方程式為：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
3．寫出下列反應的化學方程式：
(1)FeO與稀硝酸反應的化學方程式：________________________________________________________________________
(2)FeO、Fe2O3分別與HI溶液反應的化學方程式：______________________________________________________ _。
答案　(1)3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O
(2)FeO＋2HI===FeI2＋H2O　Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O
1．(2014·北京理綜，7)下列金屬中，表面自然形成的氧化層能保護內層金屬不被空氣氧化的是(　　)。
A．K　 B．Na　
C．Fe　 D．Al
解析　D項，Al易被空氣中氧氣氧化成一層致密的氧化膜，阻止內部金屬繼續被氧化，正確。K、Na、Fe表面形成的氧化膜比較疏松，不能保護內部金屬，A、B、C錯誤。
答案　D
2．(2014·山東理綜，9)等質量的下列物質與足量稀硝酸反應，放出NO物質的量最多的是 (　　)。
A．FeO　　 B. Fe2O3　　 C. FeSO4　 D．Fe3O4
解析　Fe2O3不具有還原性，與稀HNO3反應不生成NO，另外三種等質量的物質中，含Fe2＋物質的量越多，與稀HNO3反應失去的電子越多。根據得失電子守恒，則生成NO的物質的量越多，經計算比較等質量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2＋物質的量最多，故選A。
答案　A
3．(2013·天津理綜，9)FeCl3在現代工業生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業流程制備無水FeCl3，再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.經查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：
①檢驗裝置的氣密性；
②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成；
④……
⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。
請回答下列問題：
(1)裝置A中反應的化學方程式為________________________________________________________________________。
(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應管A右端。要使沉積的FeCl3進入收集器，第④步操作是________________________________________________________________________。
(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)____________。
(4)裝置B中冷水浴的作用為________________________________________________________________________；
裝置C的名稱為________；裝置D中FeCl2全部反應后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑：________________________________________________________________________。
(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。
Ⅱ.該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。
(6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為____________________________。
解析　(1)裝置A中Fe在加熱條件下與Cl2反應生成FeCl3：2Fe＋3Cl22FeCl3。
(2)根據題目信息可知，加熱時FeCl3固體易升華，所以沉積在裝置A右端的FeCl3經加熱使其變為氣體而進入收集器。
(3)要防止FeCl3潮解，則裝置中不能存在水蒸氣，從實驗步驟表述中分析，②⑤都涉及“干燥”，其目的都是防止FeCl3潮解。
(4)進入收集器的FeCl3為氣體，經裝置B中的冷水冷卻后而沉積下來，便于收集產品。Fe2＋的檢驗可用K3[Fe(CN)6]溶液，Fe2＋與K3[Fe(CN)6]溶液反應生成藍色沉淀。
(5)由于尾氣中含有未反應的有毒氣體氯氣，可用盛有NaOH溶液的裝置吸收，并將導管插入液面下。
(6)Fe3＋具有氧化性，H2S具有還原性，二者發生氧化還原反應：2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
答案　(1)2Fe＋3Cl22FeCl3　(2)在沉積的FeCl3固體下方加熱　(3)②⑤　(4)冷卻，使FeCl3沉積，便于收集產品　干燥管　K3[Fe(CN)6]溶液
(5)
(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
【考向揭示】
　由以上題組訓練，可得出本考點的常見命題方向有：
1．鐵及其化合物的性質及應用
2．有關鐵及其化合物的實驗探究
二、Fe2＋和Fe3＋的性質及其檢驗方法
1．Fe2＋、Fe3＋的性質
(1)Fe2＋的氧化性和還原性
Fe2＋處于鐵的中間價態，既有氧化性，又有還原性，其中以還原性為主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表現還原性。
(2)Fe3＋的氧化性
Fe3＋處于鐵的高價態，只有氧化性，如：它能氧化Fe、Cu、HI、H2S等。
(3)Fe2＋與Fe3＋的相互轉化
Fe2＋Fe3＋
用離子方程式表示其轉化關系：
①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；
③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
④Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
2．Fe2＋、Fe3＋的檢驗方法
(1)直接觀察顏色
Fe2＋溶液呈淺綠色，Fe3＋溶液呈棕黃色。
(2)利用顯色反應(形成絡離子)
(3)利用鐵的氫氧化物的顏色
(4)利用Fe3＋的氧化性
(5)利用Fe2＋的還原性
3．“鐵三角”及其重要應用
(1)“鐵三角”中的轉化關系
(2)重要應用
①判斷離子共存：Fe2＋與NO(H＋)、ClO－、MnO(H＋)，Fe3＋與S2－、I－、HS－、SO在溶液中因發生氧化還原反應而不能大量共存。
②鹽溶液的保存。
a．含Fe2＋的溶液：加入少量鐵粉(或鐵釘、鐵屑)，防止Fe2＋被氧化；加入少量相應的酸，防止Fe2＋水解[Fe(NO3)2 例外]。
b．含Fe3＋的溶液：加入少量相應的酸，防止Fe3＋水解。
【互動思考】
1．為了驗證Fe3＋的性質，某化學興趣小組設計了下圖所示的一組實驗，其中實驗方案設計錯誤的是________。
答案　③④
2．如何除去括號中的雜質
(1)Fe2＋(Fe3＋)：________________；
(2)FeCl3(FeCl2)：________________；
(3)FeCl2(CuCl2)：________________；
(4)Fe(Al)：________________；
(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：________________。
答案　(1)加過量鐵粉過濾　(2)加氯水或H2O2　(3)加過量鐵粉過濾　(4)加過量強堿溶液過濾　(5)加過量強堿溶液過濾
1．(2014·重慶理綜，4)茶葉中鐵元素的檢驗可經以下四個步驟完成，各步驟中選用的實驗用品不能都用到的是(　　)。
A．將茶葉灼燒灰化，選用①、②和⑨
B．用濃硝酸溶解茶葉灰并加蒸餾水稀釋，選用④、⑥和⑦
C．過濾得到濾液，選用④、⑤和⑦
D．檢驗濾液中的Fe3＋ ，選用③、⑧和⑩
解析　A項，灼燒在坩堝內進行，另外還用到酒精燈和泥三角，正確；B項，溶解、稀釋用到燒杯和玻璃棒，錯誤；C項，過濾使用漏斗、燒杯、玻璃棒，正確；D項，檢驗Fe3＋應選用KSCN溶液，用膠頭滴管取用試劑，在試管內進行反應，檢驗，正確。
答案　B
2．(2014·北京西城期末)用黃色的FeCl3溶液分別進行下列實驗，解釋或結論不正確的是(　　)。
選項
實驗
現象
解釋或結論
A
加入FeCl3固體
溶液變成紅褐色
FeCl3的水解程度變大
B
加入等體積水
溶液顏色變淺
c(Fe3＋)變小
C
加入足量Fe粉
溶液顏色變成淺綠色
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D
將FeCl3溶液微熱
溶液變成紅褐色
水解反應ΔH>0
解析　向黃色的FeCl3溶液中加入FeCl3固體，溶液濃度增大，溶液黃色變深，但FeCl3的水解程度變小，A錯誤；往黃色的FeCl3溶液中加入等體積水，溶液被稀釋，FeCl3的水解程度增大，c(Fe3＋)變小，溶液顏色變淺，B正確；在黃色的FeCl3溶液中加入足量Fe粉，發生反應2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液顏色變成淺綠色，C正確；水解反應是吸熱反應，將FeCl3溶液微熱可促進FeCl3的水解程度向正方向進行，溶液變成紅褐色，D正確。
答案　A
3．有關FeSO4的轉化關系如圖所示(部分物質已略去)。
已知：①X由兩種化合物組成，將X通入品紅溶液，溶液褪色；通入BaCl2溶液，產生白色沉淀。
②Y是紅棕色的化合物。
(1)氣體X的成分是________(填化學式)。
(2)反應Ⅰ的反應類型屬于________(填序號)。
a．分解反應　　b．復分解反應
c．置換反應　　d．化合反應
e．氧化還原反應
(3)溶液2中金屬陽離子的檢驗方法是________________________________________________________________________
(4)若經反應Ⅰ得到16 g固體Y，產生的氣體X恰好被0.4 L 1 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，則反應Ⅳ中生成FeSO4的離子方程式是________________________________________________________________________。
解析　由①知，氣體X為SO2和SO3的混合物；由②知，Y為Fe2O3。所以反應Ⅰ的化學方程式為2FeSO4(s)Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。(1)氣體X的成分為SO2和SO3；(2)反應Ⅰ的類型為分解反應，同時又屬于氧化還原反應；(3)溶液2中的金屬陽離子為Fe3＋，所以其檢驗的方法為取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，則證明原溶液中含有
Fe3＋；(4)由題意知經反應Ⅰ共得到0.1 mol的Fe2O3、0.1 mol的SO2和0.1 mol的SO3，故知反應Ⅳ中生成FeSO4的離子方程式是2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋。
答案　(1)SO2、SO3　(2)ae
(3)取少量溶液2于試管中，滴加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，則證明原溶液中含有Fe3＋
(4)2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋
【考向揭示】
　由以上題組訓練，可得出本考點的常見命題方向有：
1．Fe2＋、Fe3＋的性質及檢驗方法
2．鐵及其重要化合物之間的轉化關系
【易錯警示】
Fe2＋、Fe3＋檢驗須知
(1)檢驗Fe2＋時不能先加氯水后加KSCN溶液；當溶液的濃度較稀時，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。
銅及其化合物　金屬材料
一、銅及其重要化合物
1．銅的性質
(1)物理性質：銅是紫紅色金屬，具有良好的導電性、導熱性和延展性。
(2)化學性質
寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：
①化學方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(綠色固體)。
②化學方程式：2Cu＋SCu2S。
③與氧化性酸
a．與濃硫酸共熱：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
b．與稀硝酸反應的離子方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
c．與濃硝酸反應的離子方程式：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O。
④與鹽溶液反應
a．與硝酸銀溶液：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋；
b．與FeCl3溶液：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。
2．氧化銅和氧化亞銅
名稱
氧化銅
氧化亞銅
顏色
黑色
磚紅色
與酸反應(H＋)
CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
與H2反應
CuO＋H2Cu＋H2O
Cu2O＋H22Cu＋H2O
轉化關系
4CuO2Cu2O＋O2↑
3.氫氧化銅
(1)物理性質：藍色不溶于水的固體。
(2)化學性質及應用
4．CuSO4·5H2O
CuSO4·5H2O為藍色晶體，俗稱藍礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍色(生成CuSO4·5H2O)，可作為水的檢驗依據。
1．下列說法正確的是(　　)。
①氫氣通過灼熱的CuO粉末反應后固體物質增重(2014·全國新課標Ⅱ，9A)
②用CuCl2溶液做導電實驗，燈泡發光是因為CuCl2Cu2＋＋2Cl－(2014·北京理綜，9B)
③Cu溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO＋4H2O(2014·四川理綜，3D)
④常溫下，Cu既能與FeCl3溶液反應又能與濃硝酸反應(2014·福建理綜，9④)
A．①②　 B．①③　
C．②④　 D．③④
解析　①中，CuO(s)―→Cu(s)，固體物質減輕，錯誤；②中，CuCl2溶液導電實驗，實質是電解CuCl2溶液，其電解化學方程式為CuCl2Cu＋Cl2↑，錯誤。故選C。
答案　C
2．(2013·廣東理綜，32)銀銅合金廣泛用于航空工業，從切割廢料中回收銀并制備銅化工產品的工藝如下：
(注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450 ℃和80 ℃)
(1)電解精煉銀時，陰極反應式為________；濾渣A與稀HNO3反應，產生的氣體在空氣中迅速變為紅棕色，該氣體變色的化學反應方程式為________________________________________________________________________。
(2)固體混合物B的組成為__________；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應的離子方程式為________________________________________________________________________。
(3)完成煅燒過程中一個反應的化學方程式：____CuO＋____Al2O3____CuAlO2＋________↑。
(4)若銀銅合金中銅的質量分數為63.5%，理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉化為________ mol CuAlO2，至少需要1.0 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液________ L。
(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是________、過濾、洗滌和干燥。
解析　(1)電解精煉Ag時，粗銀作陽極，純銀作陰極，含有Ag＋的電解質溶液作為電解液，所以陰極反應式為Ag＋＋e－===Ag，濾渣Ag與稀HNO3反應生成NO，NO被O2氧化生成NO2，方程式為2NO＋O2===2NO2。
(2)NaOH溶液與Al2(SO4)3、CuSO4反應生成Al(OH)3沉淀和Cu(OH)2沉淀，若NaOH過量，Al(OH)3沉淀溶解，離子方程式為Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。
(3)由于在反應前后，Cu的化合價降低，CuO作氧化劑，所以失電子的只能是O2－，被氧化成O2，利用得失電子守恒配平。
(4)4Cu～4CuO～2Al2O3～2Al2(SO4)3～4CuAlO2
即2Cu～Al2(SO4)3～2CuAlO2
n(Cu)＝＝50 mol
所以可完全轉化生成50 mol CuAlO2，
至少需要Al2(SO4)3的體積為＝25.0 L。
(5)由于膽礬帶有結晶水，為防止失去結晶水，應采取加熱濃縮、冷卻結晶的方法。
答案　(1)Ag＋＋e－===Ag　2NO＋O2===2NO2
(2)Al(OH)3、Cu(OH)2　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O　(3)4　2　4　O2　(4)50　25　(5)蒸發濃縮、冷卻結晶
【考向揭示】
　由以上題組訓練，可得出本考點的常見命題方向有：
1．銅及其化合物的性質及應用
2．有關以銅及其化合物化工生產為背景的工藝流程分析
二、金屬材料及金屬礦物的利用
1．合金
(1)合金
①形成：是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的。
②性質特點：具有金屬特性。
(2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學或機械性能。
①熔點：一般比它的各成分金屬的低。
②硬度和強度：一般比它的各成分金屬的大。
如生鐵的熔點比純鐵的熔點低。
2．常見的金屬材料
(1)
(2)重要的黑色金屬材料——鋼：
鋼是用量最大、用途最廣的合金。
鋼—
3．金屬冶煉的一般步驟
4．金屬冶煉方法
(1)熱分解法(適用于Hg、Ag等不活潑金屬)
例如：2HgO2Hg＋O2↑，2Ag2O4Ag＋O2↑。
用熱分解冶煉法冶煉金屬的特點：金屬元素的金屬性弱，金屬元素的原子不易失去電子，其金屬離子容易得到電子，該金屬元素所形成的化合物穩定性較差。
(2)熱還原法(適用于Zn-Cu等中等活潑金屬)
①焦炭還原法。例如：C還原ZnO、CuO，其化學方程式依次為C＋2ZnO2Zn＋CO2↑，C＋2CuO2Cu＋CO2↑。
②一氧化碳還原法。例如：CO還原Fe2O3、CuO，其化學方程式依次為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO＋CuOCu＋CO2。
③氫氣還原法。例如：H2還原WO3、Fe3O4，其化學方程式依次為3H2＋WO3W＋3H2O,4H2＋Fe3O43Fe＋4H2O。
④活潑金屬還原法。例如：Al還原Cr2O3、V2O5，其化學方程式依次為2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr,10Al＋3V2O56V＋5Al2O3。
(3)電解法(適用于Al以前的活潑金屬)
例如：Al2O3、MgCl2、NaCl的電解反應，其化學方程式依次為2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑，MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
鋁及其重要化合物
一、鋁、鎂的性質及應用
1．鋁的結構和存在
鋁位于元素周期表第三周期ⅢA族，原子結構示意圖為。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態的形式存在。
2．金屬鋁的物理性質
銀白色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導電性和傳熱性等，密度較小，質地柔軟。
3．金屬鋁的化學性質
寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：
①Al
②2Al＋3Cl22AlCl3
③Al
④2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
⑤2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe(鋁熱反應)
4．對比記憶鎂的化學性質
鋁
鎂
與非金屬反應
能被Cl2、O2氧化
2Mg＋O22MgO
3Mg＋N2Mg3N2
與水反應
反應很困難
能與沸水反應Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
與堿反應
能溶于強堿溶液
不反應
與某些氧化物反應
能與Fe2O3、M nO2、Cr2O3等金屬氧化物發生鋁熱反應
能在CO2中燃燒：2Mg＋CO22MgO＋C
5.鋁的用途
純鋁用作導線，鋁合金用于制造汽車、飛機、生活用品等。
題組一　對比掌握鋁、鎂的性質
1．鎂、鋁單質的化學性質以相似為主，但也存在某些重大差異性，下列物質能用于證明二者存在較大差異性的是(　　)
①CO2　②鹽酸　③NaOH溶液　④水
A．①④ B．②③ C．①③ D．②③④
答案　C
解析　Al能與NaOH溶液反應而Mg不能；Mg能在CO2中燃燒而Al不能。
2. 下列說法錯誤的是(　　)。
A．鋁與Fe2O3發生鋁熱反應后固體物質增重(2014·全國新課標，9C)
B．Al片溶于NaOH溶液，產生氣體：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑(2014·北京理綜，9D)
C．工業上電解熔融狀態的Al2O3制備Al(2012·廣東理綜，10B)
D．鋁制容器可盛裝濃H2SO4(2010·重慶理綜，8A)
解析　鋁與Fe2O3發生鋁熱反應：2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，反應前后固體物質的質量不變。
答案　A
熟記鋁、鎂的特殊化學性質
1．活潑金屬與酸反應是金屬的通性，而鋁不但能與酸(H＋)反應，還能夠與堿溶液反應，表現出特殊性：
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
2．鋁熱反應
鋁和某些金屬氧化物反應，將其從氧化物中置換出來，同時放出大量的熱，這種反應稱為鋁熱反應，可用于焊接金屬、冶煉高熔點貴重金屬等。
注意　Al與MgO不能發生鋁熱反應。
3．Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬著火不能用干冰滅火器和泡沫滅火器。
題組二　鋁與酸或堿反應的定量分析
1．(2013·山東理綜，9)足量下列物質與相同質量的鋁反應，放出氫氣且消耗溶質物質的量最少的是(　　)。
A．氫氧化鈉溶液　 B．稀硫酸
C．鹽酸　 D．稀硝酸
解析　A項，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，1 mol Al消耗1 mol NaOH；B項，2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；C項，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，1 mol Al消耗3 mol HCl；D項，Al和稀硝酸反應不放H2。綜上所述，符合題意的是A項。
答案　A
2．鋁是中學化學學習階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應又能與強堿溶液反應放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質回答下列問題：
(1)等質量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應，所得H2的體積之比是________。
答案　1∶1
解析　根據化學方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑得Al與H2的關系式均為2Al～3H2，故只要參加反應的Al的量相等，所得H2的量必相等。
(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，產生H2的體積之比是________。
答案　1∶3
解析　因為在反應中Al過量，產生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據化學反應中的關系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故當HCl、NaOH物質的量相等時，二者產生H2的體積比為1∶3。
(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產生的H2相等，則HCl和NaOH的物質的量濃度之比是________。
答案　3∶1
解析　因為鋁足量且產生H2相等，根據關系式n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因為兩溶液體積相等，故物質的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。
(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質量為________。
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
答案　A
解析　其反應原理分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。可見當參加反應的HCl和NaOH的物質的量一樣多時，產生H2的體積比是1∶3，而題設條件體積比為1∶2，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。
2Al＋6HCl　　　===　　　2AlCl3＋3H2↑
6 mol 3 mol
3 mol·L－1×0.1 L 0.15 mol
則Al與NaOH反應生成的H2為0.15 mol×2＝0.3 mol。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2×27 g 3 mol
5．4 g 0.3 mol
即投入的鋁粉為5.4 g。
1．鋁與酸、堿反應生成H2的量的關系
鋁與酸、堿反應的化學方程式分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。從化學方程式可以看出Al與酸、堿反應時生成H2的實質都是AlAl3＋，所以無論與酸還是與堿反應，Al與H2的關系都是2Al～3H2。
(1)等量鋁分別與足量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣體積比＝。
(2)足量的鋁分別與等物質的量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比＝。
(3)一定量的鋁分別與一定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，產生氫氣的體積比<<，則必定是a.鋁與鹽酸反應時，鋁過量而鹽酸不足；b.鋁與氫氧化鈉反應時，鋁不足而氫氧化鈉過量。解題時應充分利用上述過量關系。
2．鋁的這種既能與酸(非氧化性酸)又能與強堿反應產生H2的性質常作為推斷題的“題眼”。
二、鋁的重要化合物
1．氧化鋁
(1)物理性質：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。
(2)化學性質
兩性氧化物—
2．氫氧化鋁
(1)物理性質
白色膠狀不溶于水的固體，有較強的吸附性。
(2)化學性質(用化學方程式表示)
Al(OH)3的電離方程式為
①—
②受熱分解：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O。
(3)制備
①向鋁鹽中加入氨水，離子方程式為Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
②NaAlO2溶液中通入足量CO2，離子方程式為AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
③NaAlO2溶液與AlCl3溶液混合：3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓。
3．常見的鋁鹽
(1)硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復鹽。
(2)明礬的化學式為KAl(SO4)2·12H2O，它是無色晶體，可溶于水，水溶液pH<7(填“<”、“>”或“＝”)。明礬可以凈水，其凈水的原理是Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(膠體)＋3H＋，Al(OH)3膠體吸附水中雜質形成沉淀而凈水。
題組一　Al2O3和Al(OH)3的兩性
1．下列除去雜質的方法不正確的是(　　)
A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥
B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋
C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾，向濾液中通入過量CO2后過濾
D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應，過濾、洗滌、干燥得到MgO
答案　B
解析　Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入過量氨水時，Fe3＋、Al3＋均轉化為氫氧化物沉淀，達不到除雜的目的。
2．下列說法不正確的是(　　)。
A．AlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O(2014·四川理綜，3C)
B．氫氧化鋁可作胃酸的中和劑(2014·四川理綜，1D)
C．向NaAlO2溶液中通入過量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3＋HCO(2014·江蘇化學，7D)
D．常溫下，Al(OH)3既能與NaOH溶液反應又能與稀硫酸反應(2014·福建理綜，9①)
解析　Al(OH)3不溶于過量氨水，正確的離子方程式為：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，A錯誤。
答案　A
含鋁雜質的提純方法歸類
利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強堿的特性，可除去許多物質中的含鋁雜質，如：
①Mg(Al)：加足量NaOH溶液；
②Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；
③Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液；
④Mg2＋(Al3＋)：加過量NaOH溶液，過濾，再加酸充分溶解。
題組二　制備Al(OH)3的最佳途徑
1．用含少量鎂粉的鋁粉制取純凈的氫氧化鋁，下列操作步驟中最恰當的組合是(　　)
①加鹽酸溶解　②加燒堿溶液溶解　③過濾　④通入過量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入鹽酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入過量燒堿溶液
A．①⑥⑤③ B．②③④③
C．②③⑤③ D．①③⑤③
答案　B
解析　若先用鹽酸溶解，Mg、Al均溶解，制取Al(OH)3的步驟較多；從NaAlO2制備Al(OH)3，若加鹽酸不容易控制量的多少。故B項操作步驟為最佳順序。
題組三　有關Al3＋、AlO的離子反應
1．常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．無色溶液中：ClO－、MnO、Al3＋、K＋
B．1.0 mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCO、K＋、Ca2＋
C．在強堿性環境中：AlO、SiO、Na＋、K＋
D．能使甲基橙顯紅色的溶液中：NH、AlO、Na＋
答案　C
解析　A項MnO有顏色，ClO－與Al3＋可發生雙水解反應；B項中HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO；D項中，酸性條件下AlO不能大量存在。
2．下列離子方程式書寫正確的是(　　)
A．向氯化鋁溶液中通入過量氨氣：4NH3＋Al3＋＋2H2O===AlO＋4NH
B．將鋁片打磨后置于NaOH溶液中：2Al＋2OH－===2AlO＋H2↑
C．向明礬溶液中加入過量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O
D．向NaAlO2溶液中通入足量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
答案　C
解析　A項，氨水不能溶解Al(OH)3；B項，氧元素不守恒；D項，通足量CO2時，應生成HCO。
1．離子共存問題
(1)Al3＋水解呈酸性，與OH－、AlO、CO(HCO)、S2－等不能大量共存。
(2)AlO水解呈堿性，與H＋、HCO、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。
2．含Al3＋的溶液與堿反應的先后順序
當溶液中有多種離子時，要考慮離子之間的反應順序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，NaOH先與H＋反應，再與Mg2＋、Al3＋反應生成沉淀，再
與NH反應，最后才溶解Al(OH)3沉淀。
三、用數形結合思想理解Al3＋、Al(OH)3、AlO之間的轉化關系
1．Al3＋、Al(OH)3、AlO之間的轉化關系
寫出上述轉化的離子方程式。
答案　(1)①Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
②Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
③Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(2)Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
(4)AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O
(5)①AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
②AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
(6)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
2．與Al(OH)3沉淀生成有關的圖像分析
(1)把強堿溶液逐滴加入到鋁鹽(Al3＋)溶液中至過量
①現象：先有白色沉淀產生，然后沉淀逐漸溶解。
②圖像
③有關反應：
A→B：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
B→D：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)把鋁鹽(Al3＋)溶液逐滴加入到強堿溶液中至過量
①現象：先無明顯現象，反應一段時間后逐漸產生大量的白色沉淀。
②圖像
③有關反應：
A→B：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
(3)把強酸溶液逐滴加入到AlO溶液中至過量
①現象：先生成白色沉淀，然后沉淀逐漸溶解。
②圖像
③有關反應：
A→B：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓
B→D：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(4)向強酸溶液中逐滴加入AlO溶液至過量
①現象：先無明顯現象，反應一段時間后逐漸產生白色沉淀。
②圖像
③有關反應：
A→B：4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O
B→C：Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
(5)往等物質的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至過量
①現象：開始出現白色沉淀，后沉淀量增多，最后沉淀部分溶解。
②圖像
③有關反應：
O→A：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
A→B：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
思考：
下列各組物質的無色溶液，不用其他試劑即可鑒別的是________。
①NaOH、AlCl3　②NaHCO3、H2SO4　③NaAlO2、NaHSO4　④Na2CO3、HCl　⑤Na2CO3、NaHCO3、Ca(OH)2
答案　①③④
解析　都使用互滴法，兩次操作應產生不同的現象。
①向含Al3＋的溶液中滴加NaOH溶液：先生成白色沉淀，后沉淀又逐漸溶解；向NaOH溶液中滴加含Al3＋的溶液：開始無沉淀產生，后產生白色沉淀，且沉淀不溶解。兩次現象不同，可以鑒別。
②不論是NaHCO3滴入H2SO4中還是H2SO4滴入NaHCO3中都會立即產生氣泡，現象相同，無法鑒別。
③NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，溶液顯強酸性。向NaAlO2溶液中滴加NaHSO4：開始出現白色沉淀后沉淀逐漸溶解；向NaHSO4溶液中滴加NaAlO2溶液：開始無現象，后出現白色沉淀。現象不同，可以鑒別。
④向Na2CO3溶液中滴加鹽酸：開始無現象，后產生氣泡；向鹽酸中滴加Na2CO3溶液：立即產生氣泡。現象不同，可以鑒別。
⑤無論是NaHCO3還是Na2CO3加到Ca(OH)2中都會產生白色沉淀，無法鑒別。
題組一　Al3＋、AlO形成Al(OH)3圖像的綜合分析
1．如圖表示AlCl3溶液與NaOH溶液相互滴加過程中微粒的量的關系曲線，下列判斷錯誤的是(　　)
A．①線表示Al3＋的物質的量的變化
B．x表示AlCl3的物質的量
C．③線表示Al(OH)3的物質的量的變化
D．④線表示AlO的物質的量的變化
答案　B
解析　AlCl3溶液與NaOH溶液混合有兩種方式：向AlCl3溶液中緩慢滴加NaOH溶液，開始有沉淀生成后沉淀溶解，且生成沉淀與沉淀溶解消耗的NaOH的物質的量之比為3∶1，顯然符合題意，則x表示NaOH的物質的量，B項錯誤；另一種方式是向NaOH溶液中緩慢滴加AlCl3溶液，開始沒有沉淀，后有沉淀生成，與本題圖示情況不符。
2．下列曲線圖(縱坐標為沉淀的量，橫坐標為加入物質的量)與對應的選項相符合的是(　　)
A．向1 L濃度均為0.1 mol·L－1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀H2SO4
B．向1 L濃度分別為0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的稀NaOH溶液
C．向燒堿溶液中滴加明礬溶液
D．向AlCl3溶液中滴加過量氨水
答案　A
解析　A項，Ba(OH)2和NaAlO2中加入H2SO4，發生的反應依次為Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O、AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，所以加1 L H2SO4時，Ba(OH)2反應完，再加0.5 L H2SO4時AlO參加反應，再加1.5 L H2SO4時，Al(OH)3全部溶解，A正確；B項，向1 L濃度分別為0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液，發生的反應依次是Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、OH－＋NH===NH3·H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，所以沉淀Al3＋和溶解Al(OH)3所用NaOH的量之比為3∶1，而圖像上看到的是1∶1，B錯誤；C項，向燒堿溶液中滴加明礬溶液，發生的反應依次是Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O、Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓，C錯誤；D項，AlCl3溶液中滴加過量氨水，沉淀不會溶解，D錯誤。
　突破Al(OH)3沉淀圖像三個秘訣
1．明晰橫、縱坐標含義，然后通過曲線變化特點分析反應原理。
2．掌握Al3＋、Al(OH)3、AlO三者之間的轉化比例：
Al3＋Al(OH)3Al4OH－4H＋O
3．明晰Al3＋溶液中加堿(OH－)的幾種常見變形圖像，如：
圖A中，n(H＋)∶n(Al3＋)＝2∶1。
圖B中，若已知原溶液中含有Mg2＋。則可推出：
n(Mg2＋)∶n(Al3＋)＝1∶1。
圖C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，則可推導出：n(H＋)∶n(Al3＋)∶n(Mg2＋)＝2∶1∶1。
題組二　Al3＋形成Al(OH)3的簡單計算
1．向30 mL 1 mol·L－1的AlCl3溶液中逐漸加入濃度為4 mol·L－1的NaOH溶液，若產生0.78 g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為(　　)
A．3 mL B．7.5 mL
C．15 mL D．17.5 mL
答案　B
解析　解法一：把該題的信息轉化為圖像，用圖像法求解，如圖所示：
當生成沉淀0.01 mol時需NaOH 0.03 mol或0.11 mol，顯然B項符合題意。
解法二：已知n(AlCl3)＝0.03 mol，n[Al(OH)3]＝0.01 mol，由沉淀的物質的量小于氯化鋁的物質的量可推知此題可能有兩個答案：一是氫氧化鈉不足，二是氫氧化鈉過量。
當堿的量不足時，則V(NaOH)＝L＝0.007 5 L＝7.5 mL；當堿過量時，則V(NaOH)＝L＝0.027 5 L＝27.5 mL。
2．現有AlCl3和MgSO4混合溶液，向其中不斷加入NaOH溶液，得到沉淀的量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示，原溶液中Cl－與SO的物質的量之比為(　　)
A．1∶3 B．2∶3 C．6∶1 D．3∶1
答案　C
解析　OA上升的直線表示Al(OH)3和Mg(OH)2一起沉淀，AB下降的直線表示Al(OH)3沉淀溶解，B點表示Al(OH)3完全溶解。AB段完全溶解Al(OH)3消耗NaOH 0.1 L，則Al3＋生成Al(OH)3消耗NaOH 0.3 L，沉淀Mg2＋消耗NaOH 0.1 L，因而n(AlCl3)∶n(MgSO4)＝2∶1，所以，n(Cl－)∶n(SO)＝6∶1。
　可溶性鋁鹽與強堿反應的計算規律
1．求產物Al(OH)3的量
(1)當n(OH－)≤3n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝n(OH－)；
(2)當3n(Al3＋)(3)當n(OH－)≥4n(Al3＋)時，n[Al(OH)3]＝0，無沉淀。
2．求反應物堿的量
(1)若堿不足(Al3＋未完全沉淀)，
n(OH－)＝3n[Al(OH)3]；
(2)若堿使生成的Al(OH)3部分溶解，
n(OH－)＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]。
四、化工生產中鎂、鋁及其化合物的轉化關系
1．從海水中提取鎂的流程
(1)流程：
(2)主要化學反應：
①制石灰乳：
CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋H2O===Ca(OH)2；
②沉淀Mg2＋：Mg2＋＋2Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋；
③制備MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O；
④電解MgCl2：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。
2．工業煉鋁的流程
鋁是地殼中含量最多的金屬元素，在自然界主要以化合態形式存在于氧化鋁中。鋁土礦的主要成分是Al2O3，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質，冶煉金屬鋁很重要的一個過程是Al2O3的提純。由于Al2O3是兩性氧化物，而雜質SiO2是酸性氧化物，Fe2O3是堿性氧化物，因而可設計出兩種提純氧化鋁的方案。
方案一：堿溶法
討論回答下列問題：
(1)寫出①、③兩步驟中可能發生反應的離子方程式。
答案　①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O
③AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，SiO＋2CO2＋2H2O===H2SiO3↓＋2HCO
(2)步驟③中不用鹽酸(或H2SO4)酸化的理由是________________________________________________________________________。
答案　因為AlO與酸反應生成的Al(OH)3具有兩性，可溶于強酸，不易控制酸的量；CO2廉價而且生成的副產物NaHCO3用途廣泛，經濟效益好
(3)步驟④中得到較純的Al2O3，可能含有________雜質，在電解時它不會影響鋁的純度的原因：________________________________________________________________________。
答案　SiO2　由于SiO2的熔點很高，在加熱到1 000 ℃左右時不會熔化，因而不影響鋁的純度
方案二：酸溶法
討論回答下列問題：
(1)寫出①、②中可能發生反應的離子方程式。
答案　①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
(2)步驟②中不用氨水沉淀Fe3＋的原因：________________________________________________________________________。
答案　Al(OH)3只能溶于強堿，不能溶于氨水，用氨水不能將Fe(OH)3和Al(OH)3分離
題組一　鋁的提煉過程
1．鋁土礦的主要成分為氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅，工業上經過下列工藝可以冶煉金屬鋁：
下列說法中錯誤的是(　　)
A．①②中除加試劑外，還需要進行過濾操作
B．a、b中鋁元素的化合價相同
C．③中需要通入過量的氨氣
D．④進行的操作是加熱，而且d一定是氧化鋁
答案　C
解析　反應①后的體系中含有固體二氧化硅，需要過濾除去，反應②后的體系中含有氫氧化鐵沉淀，需要過濾除去，A正確；a、b中Al元素分別以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中鋁的化合價都是＋3價，B正確；由NaAlO2制備氫氧化鋁需要通入過量二氧化碳，C錯誤；由氫氧化鋁制備氧化鋁，加熱即可，D正確。
2．工業上用某種氧化鋁礦石(含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下：
對上述流程中的判斷正確的是(　　)
A．試劑X可以為氨水，沉淀中含有鐵的化合物
B．CO2可以用H2SO4溶液或稀鹽酸代替
C．反應Ⅱ中的反應為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
D．工業上還可采用Fe還原Al2O3的方法制Al，成本更低
答案　C
解析　A項試劑X應為強堿溶液，使Al2O3溶解；B項若用強酸代替CO2，強酸過量時，Al(OH)3會溶解，不能保證生成Al(OH)3沉淀；D項因Al比Fe活潑，不能用Fe置換Al。
3．(2013·大綱理綜，29)鋁是一種應用廣泛的金屬，工業上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。
①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：
②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：
回答下列問題：
(1)寫出反應1的化學方程式：________________________________________________________________________。
(2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反應2的離子方程式為_________________________________________。
(3)E可作為建筑材料，化合物C是________，寫出由D制備冰晶石的化學方程式_____________________________。
(4)電解制鋁的化學方程式是________________________________________________________________________，以石墨
為電極，陽極產生的混合氣體的成分是______________________________________________________________。
解析　本題主要考查硅、鋁及其化合物的性質等，意在考查考生的分析推理能力。(1)因為鋁土礦的主要成分為二氧化硅、氧化鋁，前者與NaOH反應生成硅酸鈉，后者與NaOH反應生成偏鋁酸鈉(NaAlO2)。(2)CaO與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣電離出的Ca2＋與SiO反應生成CaSiO3；反應2為偏鋁酸鈉與CO2反應生成氫氧化鋁。(3)濃硫酸與螢石反應生成HF和硫酸鈣，故C為濃硫酸，D為HF，E為硫酸鈣；結合制備冰晶石的反應物HF、碳酸鈉和氫氧化鋁及生成物Na3AlF6，由元素守恒可知該反應的生成物中還有二氧化碳和水。(4)工業上通過電解熔融的氧化鋁可制得單質鋁，并有氧氣生成；陽極生成物氧氣可與石墨反應，生成碳的氧化物。
答案　(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O
(2)CaSiO3　2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
(3)濃H2SO4　12HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O
(4)2Al2O34Al＋3O2↑　O2、CO2(CO)
題組二　鎂及其重要化合物轉化關系的應用
1.[2014·全國課標卷Ⅱ，36(1)(3)(4)]將海水淡化與濃海水資源化結合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水，再從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程提取其他產品。
回答下列問題：
(1)下列改進和優化海水綜合利用工藝的設想和做法可行的是________(填序號)。
①用混凝法獲取淡水　②提高部分產品的質量
③優化提取產品的品種　④改進鉀、溴、鎂等的提取工藝
(2)海水提鎂的一段工藝流程如下圖：
　
濃海水的主要成分如下：
離子
Na＋
Mg2＋
Cl－
SO
濃度/(g·L－1)
63.7
28.8
144.6
46.4
該工藝過程中，脫硫階段主要反應的離子方程式為__________________，產品2的化學式為________，1 L濃海水最多可得到產品2的質量為________g。
(3)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發生反應的化學方程式為________________________________________________________________________；
電解時，若有少量水存在會造成產品鎂的消耗，寫出有關反應的化學方程式________________________________________________________________________。
解析　(1)利用混凝法只能除去海水中的懸浮物不能獲取淡水，故設想和做法可行的是②③④。
(2)根據濃海水的成分及工藝流程可知，脫硫后的澄清液中主要含有Na＋、Mg2＋、Cl－，則加入石灰乳發生反應，Ca(OH)2＋Mg2＋===Ca2＋＋Mg(OH)2，經過沉降過濾，濾渣干燥得到產品2，即Mg(OH)2，濾液主要含有Na＋、Cl－和大量的Ca2＋，用于濃海水脫硫，則脫硫階段的主要離子反應為：Ca2＋＋SO===CaSO4↓，即產品1為CaSO4。由表中數據，可知1 L濃海水中含有28.8 g Mg2＋，則最多可得到產品2的質量為：m[Mg(OH)2]＝×58 g·mol－1＝69.6 g。
(3)采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發生反應的化學方程式為：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，熔融MgCl2中若有少量的水存在，則會發生Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑，從而造成產品鎂的消耗。
答案　(1)234
(2)Ca2＋＋SO===CaSO4↓　Mg(OH)2　69.6
(3)MgCl2Mg＋Cl2↑
Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
2．MgSO4·7H2O是一種重要的化工原料。某研究性學習小組設計了利用菱鎂礦石(主要成分是MgCO3，并含有MnCO3、SiO2雜質)制取MgSO4·7H2O的實驗，流程如下。
(1)第①步研磨的目的是____________________，所得濾液主要含__________________、__________________等溶質。
(2)第②步反應的離子方程式為________________________________________________________________________。
(3)第③步濃縮結晶后，要經過________、洗滌、干燥等步驟才可得到MgSO4·7H2O，洗滌沉淀的基本操作是________________________________________________________________________。
(4)若制得MgSO4·7H2O質量為82.00 g，測得MnO2質量為1.74 g，且測得第①步濾渣質量為4.70 g，忽略各物質在溶液中的溶解損失，可計算出菱鎂礦石中MgCO3的質量分數為____________________。
答案　(1)使溶解充分并加快溶解速率　MgSO4　MnSO4
(2)Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋
(3)過濾　將沉淀置于過濾器中，加蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待水流盡，重復2～3次
(4)80%
解析　(1)研磨可增大固體的表面積，使被溶物充分溶解并使溶解速率加快。菱鎂礦石與稀硫酸反應，MgCO3、MnCO3會轉變為MgSO4、MnSO4。(2)根據流程圖，加入NaClO溶液，MnSO4轉變為MnO2。根據得失電子守恒和元素守恒即可寫出第②步反應的離子方程式：Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋。(3)第③步濃縮結晶后要經過過濾、洗滌、干燥才能得到MgSO4·7H2O晶體。洗滌沉淀時要注意加水不能過多，且不能用玻璃棒攪拌，還要重復2～3次。(4)根據題中信息可求得MgCO3、MnCO3的質量分別是28.00 g、2.30 g，則菱鎂礦石中MgCO3的質量分數為×100%＝80%。
解答化工流程題的基本方法
1．明確目的，提取有用信息
通過閱讀題頭，明確生產目的——制備什么物質，找到制備物質時所需的原料及所含雜質，提取出所給的相關信息——反應的化學方程式、物質的穩定性和溶解性等。
2．分析流程，弄清各步作用
對比分析流程圖中的一種物質(原料)與最后一種物質(產品)，找出原料與產品之間的關系，聯系問題有針對性地思考：原料轉化為產品的過程中依次進行了什么反應？每一步除目標物質外還產生了什么雜質或副產物？雜質是否要除去，采用什么操作方法除去？
3．看清問題，準確規范作答
這一步很關鍵，答題時要看清問題，不能答非所問，要注意語言表達的科學性和準確性，如分清是要求回答實驗操作名稱還是具體操作步驟。

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