2018届一轮复习苏教版专题三从矿物到基础物质学案

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‎ ‎ 专题三 从矿物到基础物质 第七单元　从铝土矿到铝合金 考试说明 ‎ ‎1．了解铝的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎2．了解铝的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎【考点互动探究】‎ ‎　考点一　铝的性质及用途　‎ ‎【考点互动探究】‎ ‎1．结构和存在 铝位于元素周期表________________，原子结构示意图为________。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以________态存在。‎ ‎2．物理性质及用途 ‎3．重要化学性质及应用 ‎4.工业制备：______________________________________________________。‎ 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1)铝制餐具可长时间存放酸性或碱性食物(　　)‎ ‎(2)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气(　　)‎ ‎(3)铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属(　　)‎ ‎(4)氧化铝是金属氧化物，也是碱性氧化物(　　)‎ ‎(5)冶炼铝时常用焦炭作还原剂(　　)‎ ‎(6)1 mol Al与足量的硫酸或足量的氢氧化钠溶液反应转移电子数相同(　　)‎ ‎(7)铝与少量NaOH溶液反应得到铝盐，与足量NaOH溶液反应生成偏铝酸盐(　　)‎ ‎2．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：‎ ‎(1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。‎ ‎(2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸、氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是________。‎ ‎(3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。‎ 题组训练 题组一　铝的性质与用途 ‎1．下列关于铝的叙述中正确的是(　　)‎ A．由于铝在空气中不会锈蚀，所以铝制品的使用寿命都很长 B．由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属 C．常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层 D．由于铝的导电性能比铜强，所以常用铝制造电线、电缆 ‎2．下列说法不正确的是(　　)‎ A．【2015·全国卷Ⅰ】用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝滴落下来，金属铝的熔点较低 B．铝与Fe2O3发生铝热反应后固体的质量不变 C．Al片溶于NaOH溶液中，产生气体：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ D．Al、HCl、NaOH中任意两种物质在一定条件下均能发生反应 规律小结　常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质 ‎①金属单质：Al；②两性氧化物：Al2O3；③两性氢氧化物：Al(OH)3；④弱酸的铵盐：(NH4)2CO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；⑤弱酸的酸式盐：NaHCO3、KHS、NaHSO3等。‎ 题组二　有关金属铝与酸、碱溶液反应的计算 ‎1．为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列实验：取一定量合金，加入100 mL 0.3 mol·L－1稀硫酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560 mL；再加入0.2 mol·L－1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去350 mL NaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为(　　)‎ A．0.005 mol B．0.01 mol C．0.025 mol D．0.03 mol ‎2．甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol/L 的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为(　　)‎ A．‎5.4 g B．‎3.6 g C．‎2.7 g D．‎‎1.8 g 规律小结　铝与酸、碱反应的定量关系 铝分别与盐酸、NaOH溶液反应的原理：‎ ‎2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。‎ ‎(1)铝与酸或碱溶液反应的实质 Al与酸、碱溶液反应，实质上都是：Al3＋，2H＋2，故铝与酸、碱溶液反应时，铝与氢气的关系可利用2Al～3H2进行计算，也可以直接利用得失电子守恒灵活计算。‎ ‎(2)①等量的铝与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为＝。‎ ‎②足量铝分别与等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为＝。‎ ‎③一定量的铝分别与一定量的盐酸和NaOH溶液反应，若产生H2的体积比为<<，则必定是：铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与NaOH溶液反应时，铝不足而NaOH溶液过量。‎ ‎　考点二　铝的重要化合物　‎ 知识梳理 ‎1．氧化铝和氢氧化铝的性质和用途 氧化铝(Al2O3)‎ 氢氧化铝 物理性质 白色固体，熔点________‎ 白色胶状物质，难溶于水，有较强的________‎ 化学性质 与酸(盐酸)‎ 反应 与碱 ‎(NaOH)‎ 反应 加热 ‎2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　　‎ 主要用途 ‎①作________材料 ‎②冶炼铝的原料 ‎③天然产刚玉、红宝石、蓝宝石的主要成分是Al2O3‎ ‎①制药 ‎②净水作用 ‎2.氢氧化铝的制备方法(用离子方程式表示)‎ ‎(1)向铝盐中加入氨水：_________________________________________________。‎ ‎(2)NaAlO2溶液中通入足量CO2：________________________________________。‎ ‎(3)NaAlO2溶液与AlCl3溶液混合：_______________________________________。‎ ‎3．常见的铝盐——明矾 硫酸铝钾的结晶水合物是无色晶体，俗称明矾，其化学式为________________，________溶于水，常温下水溶液pH________7(填“<”“>”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是________________________________________________________________(离子方程式)，因____________________吸附水中杂质形成沉淀而净水。‎ 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用其电解冶炼对应的金属(　　)‎ ‎(2)AlCl3溶液中加入过量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O (　　)‎ ‎(3)下列物质的转化在给定条件下能够实现：Al2O3NaAlO2(aq)Al(OH)3(　　)‎ ‎(4)向NaAlO2溶液中通入过量CO2的离子方程式：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO(　　) ‎ ‎(5)用可溶性铝盐制取Al(OH)3最好选用NaOH溶液而不选用氨水(　　)‎ ‎(6)AlO与HCO可能大量共存(　　)‎ ‎(7)氢氧化铝、NaHCO3、Na2CO3均可作胃酸的中和剂(　　)‎ ‎(8)Al(OH)3的电离方程式为 ‎ (　　)‎ ‎2．用离子方程式表示下列三角转化关系的代表反应。‎ 图371‎ ‎①________________________________________________________________________‎ ‎②________________________________________________________________________‎ ‎③________________________________________________________________________‎ ‎④________________________________________________________________________‎ ‎⑤________________________________________________________________________‎ ‎⑥________________________________________________________________________‎ ‎⑦________________________________________________________________________‎ 题组训练 题组一　铝的常见化合物的性质、用途和变化 ‎1．下列说法不正确的是 (　　)‎ A．【2016·江苏卷】Al2O3熔点高，可用作耐高温材料 B．【2016·江苏卷】向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH C．【2015·全国卷Ⅱ】将氯化铝溶液滴入浓氢氧化钠溶液中，将产生大量白色沉淀 D．常温下，Al(OH)3既能与NaOH溶液反应又能与稀硫酸反应 ‎2．【2016·上海卷】已知NaOH＋Al(OH)3===Na。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液，立即封闭罐口，易拉罐渐渐凹瘪；再过一段时间，罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是(　　)‎ A．CO2＋2OH－===CO＋H2O B．Al2O3＋2OH－＋3H2O===2－‎ C．2Al＋2OH－＋6H2O===2－＋3H2↑‎ D．Al3＋＋4OH－===－‎ ‎3．下列各组物质，不能按“bca”(“→”表示反应一步完成)关系转化的是(　　)‎ 选项 a b c A Al2O3‎ NaAlO2‎ Al(OH)3‎ B AlCl3‎ Al(OH)3‎ NaAlO2‎ C Al Al(OH)3‎ Al2O3‎ D MgCl2‎ Mg(OH)2‎ MgO ‎4．某混合物甲中含有明矾、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现图372所示的物质之间的转化：‎ 图372‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)写出A、B、D的化学式：A________、B________、D________。‎ ‎(2)试剂a最好选用________(填字母)。‎ A．NaOH溶液 B．稀盐酸 C．二氧化碳 D．氨水 ‎(3)写出反应①的离子方程式：________________________________________。‎ ‎(4)固体E可以作为复合性的化学肥料，E中所含物质的化学式为______________________。‎ 规律小结　氧化铝、氢氧化铝两性的重要应用 ‎(1)检验与鉴别 ‎①用过量NaOH溶液检验Al3＋的存在；②用过量NaOH溶液鉴别Al3＋和Mg2＋。‎ ‎③用互滴法鉴别Al3＋与OH－、AlO与H＋。‎ ‎(2)分离 用过量NaOH溶液和相应酸溶液分离Al3＋与Mg2＋、Fe3＋等；用过量NaOH溶液分离MgO、Al2O3。‎ 题组二　在化工流程中Al2O3的提取与利用 ‎1．【206·山东曲师大附中模拟】工业上用铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：‎ 图373‎ 下列叙述正确的是(　　)‎ A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B．试剂Y是HCl，它与AlO反应生成氢氧化铝 C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应 D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果 ‎2．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3·xH2O、Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取时操作过程如图374所示，指出图中操作错误的是(　　)‎ 图374‎ A．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①②‎ 题组三　制备Al(OH)3的最佳途径 ‎1．用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是(　　)‎ ‎①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀　⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液 A．①⑥⑤③ B．②③④③‎ C．②③⑤③ D．①③⑤③‎ ‎2．若甲、乙、丙三位同学用规定的药品制备Al(OH)3。规定必用的药品如下：‎350 g 70% H2SO4溶液，NaOH固体‎240 g，足量铝屑、水(不能用其他药品)。甲、乙、丙用各自设计的方案制得Al(OH)3的质量分别是W1、W2、W3。三种实验方案如下：‎ 甲：铝→加NaOH溶液→加H2SO4溶液→W‎1 g Al(OH)3‎ 乙：铝→加H2SO4溶液→加NaOH溶液→W‎2 g Al(OH)3‎ 丙：→W‎3 g Al(OH)3‎ 试回答：‎ ‎(1)从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最合理的是________。‎ ‎(2)三位学生制得的Al(OH)3，W1、W2、W3其质量由大到小的顺序是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)制得Al(OH)3的最大质量是________。‎ 考点三　“铝三角”的转化关系及应用 知识梳理 ‎1．“铝三角”转化关系 ‎　转化关系中的“量”利用电荷守恒记忆，即：‎ ‎(1)Al3＋Al(OH)3AlO Al3＋余一个负电荷生成AlO。‎ ‎(2)AlO恰好反应生成Al(OH)3带3个正电荷Al3＋‎ AlO余3个正电荷生成Al3＋‎ ‎2．应用 ‎(1)判断离子共存问题 Al3＋与OH－及AlO、CO、S2－等弱酸根阴离子或AlO与H＋、HCO以及弱碱阳离子Al3＋、Fe3＋等因生成沉淀或发生水解相互促进反应而不能大量共存。‎ ‎(2)鉴别(利用滴加顺序不同，现象不同)‎ ‎①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。‎ ‎②向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生白色沉淀，沉淀不溶解。‎ ‎(3)分离提纯 ‎①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。‎ ‎②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。‎ ‎③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3＋与其他金属阳离子。‎ ‎3．有关转化图像 ‎(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像 ‎(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像 ‎4.拓展图像 ‎(1)向AlCl3溶液中逐滴加入氨水或NaAlO2溶液至过量，图像如图375(a)所示。‎ ‎(2)向NaAlO2溶液中逐滴加入AlCl3溶液或通入CO2至过量，图像如图(b)所示。‎ 图375‎ 对点自测 ‎1．下列说法不正确的是(　　) ‎ A．明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化 B．FeCl3溶液中混有少量AlCl3：加入过量的氨水，过滤洗涤沉淀，将沉淀再用适量盐酸溶解 C．向NaAlO2溶液中通入过量的CO2后，过滤并灼烧可得纯净Al2O3‎ D．某无色溶液能与铝反应放出氢气，则溶液不能大量共存的离子有：Fe3＋、HCO ‎2．下列图像中，纵坐标为沉淀量，横坐标为某溶液中加入的反应物的物质的量，选择合适图像对应的序号填空。‎ 图376‎ ‎(1)AlCl3溶液中加入氨水至过量________。‎ ‎(2)AlCl3溶液中加入NaOH溶液至过量________。‎ ‎(3)澄清石灰水中通入过量CO2________。‎ ‎(4)含有少量盐酸的AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液________。‎ ‎(5)含有少量HCl的AlCl3溶液中加入过量氨水____________________________。‎ 题组训练 题组一　有关Al3＋、AlO的离子共存或离子反应 ‎1．【2016·江苏南通模拟】常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)‎ A．中性溶液中：Cl－、Mg2＋、Al3＋、K＋‎ B．1.0 mol·L－1的NaAlO2溶液中：Cl－、HCO、K＋、Ca2＋‎ C．在强碱性环境中：AlO、SiO、Na＋、K＋‎ D．0.1 mol·L－1明矾溶液中：NH、AlO、HCO、Na＋‎ ‎2．【2016·浙江金华模拟】下列变化中的离子方程式书写正确的是(　　)‎ A．向氯化铝溶液中滴加过量氨水：4NH3·H2O＋Al3＋===AlO＋4NH＋2H2O B．NH4Al(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：Al3＋＋NH＋4OH－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O C．向明矾溶液中加入过量的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 规律小结　涉及Al3＋、AlO的离子共存或离子反应规律 ‎(1)Al3＋水解呈酸性，与OH－、AlO、CO(HCO)、S2－等不能大量共存。‎ ‎(2)AlO水解呈碱性，与H＋、HCO、Al3＋、Fe3＋等不能大量共存。AlO与HCO的反应不属于水解相互促进的反应，而是HCO电离出的H＋与AlO发生的反应：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO。‎ ‎(3)当溶液中有多种离子时，要考虑离子之间的反应顺序，如向含有H＋、NH、Mg2＋、Al3＋的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，OH－先与H＋反应，再与Mg2＋、Al3＋反应生成沉淀，再与NH反应，最后才溶解Al(OH)3沉淀。‎ 题组二　含铝混合物的分离提纯 ‎1．下列除去杂质的方法不正确的是(　　)‎ A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋‎ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO ‎2．铝材经脱脂后进行碱洗以除去氧化膜，将碱洗后的溶液中的铝以沉淀形式回收，最好加入下列试剂(　　)‎ A．氨水 B．CO‎2 C．NaOH D．HNO3‎ 规律小结　含铝杂质的提纯方法归类 利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：‎ ‎(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液；‎ ‎(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液；‎ ‎(3)Mg(OH)2：加足量NaOH溶液；‎ ‎(4)Mg2＋(Al3＋)：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解。‎ 题组三　涉及Al(OH)3沉淀的图像原理分析 ‎1．室温下，在0.2 mol·L－1 Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol·L－1 NaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图377所示，下列有关说法正确的是　(　　)‎ 图377‎ A．a点时，溶液呈酸性的原因是Al3＋水解，离子方程式为Al3＋＋3OH－⇌Al(OH)3‎ B．a～b段，溶液pH增大，Al3＋浓度不变 C．b～c段，加入的OH－主要用于生成Al(OH)3沉淀 D．d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解 ‎2．【2016·湖南长沙一模】下列图像均为实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的量(X)之间的关系图，则其中正确的是(　　)‎ ‎　‎ ‎　A　　　　　B　　　　　　C　　　　　D 图378‎ A．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡 B．向NaAlO2溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡 C．向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量 D．向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐渐通入二氧化碳至过量 规律小结　关于图像题的分析思路 ‎(1)看面：弄清纵、横坐标的含义。‎ ‎(2)看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。‎ ‎(3)看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。‎ ‎【考例考法直击】‎ ‎1．【2016·上海卷】下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是(　　)‎ A．氧化镁中混有氧化铝 B．氯化铝溶液中混有氯化铁 C．氧化铁中混有二氧化硅 D．氯化亚铁溶液中混有氯化铜 ‎2．【2016·海南卷】KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图379所示。回答下列问题：‎ ―→ 图379‎ ‎(1)为尽量少引入杂质，试剂①应选用________(填标号)。‎ a．HCl溶液　　　　　　　　b．H2SO4溶液 c．氨水 d．NaOH溶液 ‎(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为___________________________。‎ ‎(3)沉淀B的化学式为________________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是____________________。‎ ‎(4)已知：KW＝1.0×10－14，Al(OH)3⇌AlO＋H＋＋H2O　K＝2.0×10－13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于____________。‎ ‎3．【2015·天津卷节选】向盛有 10 mL 1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加 1 mol·L－1NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如图3710所示：‎ 图3710‎ ‎(1)写出m点反应的离子方程式：__________________________________________。‎ ‎(2)若在NH4Al(SO4)2溶液中改加 20 mL 1.2 mol·L－1 Ba(OH)2‎ 溶液，充分反应后，溶液中产生沉淀的物质的量为________mol。‎ ‎4．【2014·天津卷节选】已知：‎ ‎ 化合物 MgO Al2O3‎ MgCl2‎ AlCl3‎ 类型 离子化合物 离子化合物 离子化合物 共价化合物 熔点/℃‎ ‎2800‎ ‎2050‎ ‎714‎ ‎191‎ 工业制镁时，电解MgCl2而不电解MgO的原因是______________________________；‎ 制铝时，电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是__________________________________。‎ ‎5．【2014·江苏卷】烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝溶液，并用于烟气脱硫研究。‎ 图3711‎ ‎(1)酸浸时反应的化学方程式为________________________________；滤渣Ⅰ的主要成分为________(填化学式)。‎ ‎(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6－2x。滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是__________________________(用离子方程式表示)。‎ ‎(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是________________________；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ 第八单元　铁的获得及其应用 考试说明 ‎1．了解铁的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎2．了解铁的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎【考点互动探究】‎ ‎　考点一　铁的单质、氧化物和氢氧化物　‎ 知识梳理 ‎1．铁 ‎(1)与非金属单质的反应 图381‎ ‎(2)与水的反应：常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：______________。‎ ‎(3)与酸的反应：‎ ‎①与非氧化性酸反应生成Fe2＋和H2，离子方程式：____________________________。‎ ‎②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸会发生__________，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应，但无H2产生。‎ ‎(4)与某些盐溶液的反应：‎ ‎①与CuSO4溶液反应的离子方程式：________________________________。‎ ‎②与FeCl3溶液反应的离子方程式：__________________________________。‎ ‎2．铁的氧化物 化学式 FeO Fe2O3‎ Fe3O4‎ 俗名 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 ‎____粉末 ‎____粉末 ‎____晶体(有磁性)‎ 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁的化合价 稳定性 不稳定 稳定 稳定 与H＋反应 离子方程式 ‎3.铁的氢氧化物 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　)‎ ‎(2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断氯元素和硫元素的非金属性强弱(　　)‎ ‎(3)Fe分别与氯气和盐酸反应所得氯化物相同(　　)‎ ‎(4)水溶液中Fe2＋、H＋、CO、ClO－可以共存(　　)‎ ‎(5)将水蒸气通过灼热的铁粉，粉末变红，铁与水在高温下发生反应(　　)‎ ‎(6)铁锈的成分是氢氧化铁(　　)‎ ‎2．实验室配制FeCl2溶液和FeCl3溶液时，为防止溶液变质往往采取某些措施。配制FeCl2溶液时的措施为__________________________________________________________；‎ 配制FeCl3溶液时的措施为___________________________________________。‎ 题组训练 题组一　铁及其氧化物的化学性质 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为3NA B．【2016·海南卷】将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼 C．因为铁比铜的金属性强，所以FeCl3可以腐蚀Cu刻制印刷电路板 D．【2016·浙江卷】纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2‎ ‎＋等重金属离子，其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附 ‎2．【2016·四川成都模拟】‎2015年9月3日，在天安门广场举行了隆重的庆祝抗日战争胜利70周年阅兵仪式，展现了我国强大的综合国力。坦克、导弹的制造材料主要是各种金属的合金，钢铁便是其中十分重要的一种。下列关于铁的说法中，正确的是(　　)‎ A．铁元素属于过渡元素，其原子序数为26‎ B．单质铁与浓硫酸在常温下不反应 C．铁单质只具有还原性，其阳离子只具有氧化性 D．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率，纯铁比生铁的快 ‎3．下列物质能用化合反应直接制得的是(　　)‎ ‎①FeCl2　②FeCl3　③Fe(OH)3　④Fe(OH)2　⑤Cu2S ‎　A．①②③⑤B．②⑤ C．②③⑤ D．全部 ‎4．铁屑溶于过量稀硫酸，过滤后向滤液中加入过量氨水，有白色沉淀生成，过滤，在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止，得到红棕色残渣，上述沉淀和残渣分别是(　　)‎ A．Fe(OH)3　Fe2O3 B．Fe(OH)2　Fe2O3‎ C．Fe(OH)2　Fe(OH)3 D．Fe(OH)2　Fe3O4‎ 题组二　Fe(OH)2的制备 ‎1．如图382所示中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　　)‎ A．①②③④⑤ B．①②③⑤‎ C．①②③④ D．②③④⑤‎ ‎　‎ ‎　　　‎ 图382‎ ‎2．用下列方法可制得白色的Fe(OH)2沉淀：用不含Fe3＋的 FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。‎ ‎(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入____________。‎ ‎(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用________的方法。‎ ‎(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是__________________________________。‎ 规律小结　制备Fe(OH)2常用的三种方法 方法一：有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应，如图383甲所示。‎ ‎ 　‎ 图383‎ 方法二：还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐溶液与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。如图乙所示。‎ 方法三：电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯或煤油，如图384所示。‎ 图384‎ 题组三　有关金属铁及其氧化物、氢氧化物的计算 ‎1．【2016·广东百所学校联考】‎5.6 g 铁粉与一定量的硫黄混合，在空气中加热发生剧烈反应，冷却后用足量的盐酸溶解反应后的残留固体，产生了‎2.0 L 气体(标准状况)，通过分析小于了应生成的气体量，其最可能原因是(　　)‎ A．硫磺量不足　　　　　　　‎ B．生成了FeS ‎ C．生成了Fe2S3‎ D．有部分Fe被空气中的氧氧化了 ‎2．已知：Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物。现有Fe、Fe2O3、Fe5O7混合物共 0.1 mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到 0.01 mol H2，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为(　　)‎ A．0.05 mol B．0.06 mol C．0.07 mol D．0.08 mol 考点二　Fe2＋和Fe3＋的性质及其检验 知识梳理 ‎1．Fe2＋、Fe3＋的性质及应用 ‎(1)Fe2＋的氧化性和还原性 Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以________为主，如：Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现________；配制Fe2＋的盐溶液时要加少量________防止Fe2＋被氧化。‎ ‎(2)Fe3＋的氧化性 Fe3＋处于铁的高价态，只有________，Fe3＋能________Fe、Cu、HI、H2S等；Fe3＋与 S2－、I－、SO不能大量共存。‎ ‎(3)Fe3＋的水解 Fe(OH)3是极弱的碱，Fe3＋易水解；Fe3＋与________________等水解相互促进的离子不能大量共存，配制Fe3＋的盐溶液时要加少量相应的酸防止Fe3＋水解，制备无水FeCl3时需在________气流中加热蒸干FeCl3溶液。‎ ‎2．Fe3＋、Fe2＋的检验方法 ‎(1)Fe2＋的检验 方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，无现象，再滴加氯水，若变成红色溶液，说明有Fe2＋存在(鉴别时不能先滴加氯水)。‎ ‎________________________________________________________________________，‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生白色絮状沉淀，白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明有Fe2＋存在。‎ ‎________________________________________________________________________，‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 方法三：取少量溶液，滴加铁氰化钾K3溶液，若生成蓝色沉淀，说明原溶液含有Fe2＋‎ ‎。这是检验Fe2＋最好、最灵敏的方法。‎ ‎3Fe2＋＋23－===Fe32↓‎ ‎(2)Fe3＋的检验 方法一：取出少量被检验的溶液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证明有Fe3＋存在。‎ 方法二：取出少量被检验的溶液，加入NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明有Fe3＋存在。对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)检验Fe(NO3)2晶体是否变质，将样品溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红(　　)‎ ‎(2)中性溶液中可能大量存在Fe3＋、K＋、Cl－、SO(　　)‎ ‎(3)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓(　　)‎ ‎(4)将FeCl3溶液蒸干可得到FeCl3固体或晶体(　　)‎ ‎(5)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋(　　)‎ ‎2．为了验证Fe3＋的性质，某化学兴趣小组设计了如图385所示的一组实验，其中实验方案设计错误的是________。‎ 图385‎ 题组训练 题组一　Fe3＋、Fe2＋的性质及应用 ‎1．下列有关Fe3＋、Fe2＋的性质及应用的说法正确的是____________(填序号)。‎ ‎①【2016·全国卷Ⅰ】配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 ‎②【2016·全国卷Ⅱ】将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体 ‎③【2016·江苏卷】向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋‎ ‎④【2016·江苏卷】室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则Fe3＋的氧化性比I2的强 ‎⑤【2016·四川卷】Fe2＋与H2O2在酸性溶液中的反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ‎2．【2016·江苏扬州模拟】下列关于Fe3＋、Fe2＋性质实验的说法错误的是(　　)‎ A．用如图386所示装置可以制备沉淀Fe(OH)2‎ 图386‎ B．配制FeCl3溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度 C．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，此现象不能确定溶液中含有Fe2＋‎ D．向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2＋被氧化 题组二　Fe3＋、Fe2＋的检验 ‎1．下列说法错误的是(　　)‎ ‎①【2015·安徽卷】向NaClO溶液中滴入少量FeSO4溶液，反应的离子方程式为2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===Cl－＋2Fe3＋＋H2O ‎②【2015·广东卷】向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明Fe2＋既有氧化性又有还原性 ‎③【2015·全国卷Ⅰ】将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成，溶液呈血红色，则稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋‎ ‎④【2015·山东卷】向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色，溶液一定含有Fe2＋‎ ‎⑤【2015·天津卷】在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋‎ A．①②③④　　　　　B．①②③④⑤‎ C．②③④ D．②③④⑤‎ ‎2．【2016·黑龙江黑河模拟】硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图387所示) 。下列说法错误的是(　　)‎ FeSO4—— 图387‎ A．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂 B．为防止NH4HCO3分解，生产FeCO3需在较低温度下进行 C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 D．常温下，(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大 易错警示　检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 ‎(1)检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液；也不能将加KSCN后的混合溶液加入足量的新制氯水中；‎ ‎(2)Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋；‎ ‎(3)检验Fe3＋的其他方法：‎ ‎①Fe3＋与过量的铁反应，溶液变为浅绿色。②Fe3＋与过量的铜反应，溶液变为蓝绿色。③Fe3＋与淀粉KI溶液反应，溶液变为蓝色。④Fe3＋与NaHCO3溶液反应，放出气体，产生红褐色沉淀。‎ ‎　考点三　“铁三角”的转化及应用　‎ 知识梳理 根据“铁三角”转化关系图，完成下列变化的离子方程式，体会Fe2＋与Fe3＋的转化条件。‎ 图388‎ ‎(1)向FeCl2溶液中滴加新制氯水：___________________________________________。‎ ‎(2)向FeCl3溶液中加入还原铁粉：___________________________________________。‎ ‎(3)将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：_____________________________。‎ ‎(4)将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液，溶液变蓝：_______________________________。‎ ‎(5)用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：_____________________________。‎ ‎(6)将H2O2滴入到酸性FeCl2溶液中：_______________________________________。‎ ‎(7)将FeCl2溶液滴入到HNO3溶液中，有无色气体放出：______________________。‎ 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的H2O2：Fe2＋＋2H＋＋H2O2===Fe3＋＋2H2O(　　)‎ ‎(2)下列物质的转化在给定条件下能实现：Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3(　　)‎ ‎(3)氢氧化铁与HI溶液仅发生中和反应(　　)‎ ‎ (4)除去NH4Cl溶液中混有的Fe3＋，可先加NaOH溶液后过滤(　　)‎ ‎(5)过量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2，少量的Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3(　　)‎ ‎(6)Zn与FeCl3反应只能生成FeCl2和ZnCl2(　　)‎ ‎(7)向Fe(SCN)3溶液中加入Fe粉无现象发生(　　)‎ ‎2．填写下列除去括号中的杂质的试剂和方法。‎ ‎(1)Fe2＋(Fe3＋)：_________________________________________________；‎ ‎(2)FeCl3溶液(FeCl2)：___________________________________________；‎ ‎(3)FeCl2溶液(CuCl2)：___________________________________________；‎ ‎(4)Fe(Al)：_____________________________________________________；‎ ‎(5)Fe2O3(Al2O3、SiO2)：__________________________________________。‎ 题组训练 题组一　铁及其化合物之间的转化 ‎1．下列试剂中，不能使Fe2＋转化为Fe3＋的是(　　)‎ ‎①氯气　②NaCl溶液　③KMnO4溶液　④稀硝酸⑤盐酸　⑥NaNO3溶液 A．①②③ B．①③④C．②④⑤ D．②⑤⑥‎ ‎2．【2016·湖南四县联考】在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体滤出，下列说法中正确的是(　　)‎ A．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋‎ B．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，可能含Cu2＋和Fe3＋‎ C．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋‎ D．若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋和Fe3＋‎ 题组二　除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的方法 ‎1．【2016·安徽宣城模拟】为了除去硫酸铜溶液中含有的Fe2＋杂质，先加入合适的氧化剂使Fe2＋氧化为Fe3＋，下列物质中最好选用(　　)‎ A．KMnO4溶液 B．H2O2溶液 C．氯水 D．HNO3溶液 ‎2．下列除杂的操作不正确的是 (　　)‎ A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤 B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤 C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反应后过滤 D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反应后过滤 规律小结　混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法 ‎(1)除去Mg2＋中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入Mg、MgO、MgCO3、Mg(OH)2中的一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。‎ ‎(2)除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3中的一种，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。‎ ‎(3)除去Mg2＋中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。‎ ‎(4)除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。‎ 题组三　“铁三角”转化中有关“量”的计算 ‎1．【2016·辽宁沈阳模拟】在FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3＋、Cu2＋和Fe2＋的物质的量之比为3∶2∶1，现加入适量铁粉，使溶液中三种离子物质的量之比变为1∶2∶4，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3＋的物质的量之比为(　　)‎ A．2∶1 B．1∶‎2 C．1∶3 D．1∶4‎ ‎2．【2016·江西上饶模拟】将a g铁和氧化铁的混合物加入 800 mL pH＝1的盐酸中充分反应后，固体无剩余，盐酸全部消耗，放出(标准状况下)气体 ‎0.224 L。则下列判断中正确的是(　　)‎ A．原混合物中n(Fe)∶n(Fe2O3)＝2∶1‎ B．向溶液中滴入无色的KSCN溶液，显红色 C．无法计算出原混合物的质量 D．此时溶液中Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为3∶1‎ 题组四　流程图题中的“铁三角”‎ ‎1．【2016·湖北天门模拟】A由Al2O3、Fe3O4、Al、Cu中的某几种粉末混合而成，设计成分分析方案如下：‎ 图389‎ 下列分析不正确的是(　　)‎ A．当m1>m2时，溶液a中阴离子只有一种 B．生成蓝色溶液的离子方程式为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　　‎ C．要确定混合物中是否含Al，可取A加入适量稀HCl D．当m2－m3＝‎2.96 g，Fe3O4的质量至少为 ‎‎2.32 g ‎2．【2015·浙江卷】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制备七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：‎ 图3810‎ 下列说法不正确的是(　　) ‎ A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉 B．固体1中一定有SiO2，控制pH是为了使Al3＋转化为Al(OH)3，进入固体2‎ C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O ‎【考例考法直击】‎ ‎1．【2014·上海卷】用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是(　　)‎ A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋‎ B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋‎ C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 ‎2．【2014·福建卷】用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程示意图如下：‎ 图3811‎ ‎(1)步骤Ⅰ若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为_____________________。‎ ‎(2)步骤Ⅱ中发生反应：4Fe(NO3)2＋O2＋(2n＋4)H2O===2Fe2O3·nH2O＋8HNO3，反应产生的HNO3又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO3)2，该反应的化学方程式为____________________________。‎ ‎(3)上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是_______________________(任写一项)。‎ ‎3．【2015·天津卷节选】FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：‎ ‎(1)FeCl3净水的原理是____________________________________________。‎ FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________。‎ ‎(2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。‎ ‎①若酸性FeCl2废液中c(Fe2＋)＝2.0×10－2 mol·L－1, c(Fe3＋)＝1.0×10－3 mol·L－1，c(Cl－)＝5.3×10－2 mol·L－1，则该溶液的pH约为________。‎ ‎②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：‎ ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________‎ ‎4．【2015·海南卷】工业上，向500～‎600 ℃‎的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图3812所示的装置模拟上述过程进行实验。‎ 图3812‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为________________________，装置B中加入的试剂是________。‎ ‎(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取____________。尾气的成分是________。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是__________________、__________________。‎ ‎(3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是________。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先______________________，再______________________。‎ 第九单元　铜及其重要化合物　金属矿物的开发利用 考试说明 ‎ ‎1．了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎2．了解常见金属的活动顺序。‎ ‎3．了解合金的概念及其重要应用。‎ ‎【考点互动探究】‎ ‎　考点一　铜及其重要化合物　‎ 知识梳理 ‎1．铜 ‎(1)物理性质：铜是________色金属，具有良好的________性、________性和延展性。‎ ‎(2)化学性质 ‎2．铜的化合物 ‎(1)氧化铜和氧化亚铜 ‎(2)氢氧化铜是________不溶于水的固体，可溶于酸，受热分解的化学方程式为________________________________________________________________________________；‎ 具有弱氧化性，可用于检验__________。‎ ‎(3)无水硫酸铜(CuSO4)是________色粉末，常用于检验水的存在，吸水后变为________色的晶体(CuSO4·5H2O)，俗称________________。铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，游泳馆常用________作池水消毒剂；CuSO4和________的混合液即为无机农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂。‎ 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)电解CuCl2溶液的方程式：CuCl2Cu2＋＋2Cl－(　　)‎ ‎(2)H2还原CuO时，应先加热后通H2(　　)‎ ‎(3)常温下，Fe和Cu与浓硝酸反应产生的气体体积相同(　　)‎ ‎(4)将铁片和铜片用导线连接后置于稀H2SO4中，铜片上有气泡产生，说明铜比铁活泼(　　)‎ ‎(5)Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu2＋(　　)‎ ‎(6) 利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在　(　　)‎ ‎(7)CuCO3是铜锈的主要成分，可用盐酸除去铜锈(　　)‎ ‎(8)农业上配制波尔多液时可在铁桶或铝桶中进行(　　)‎ ‎2．填写下列铜及其化合物的颜色。‎ ‎①CuO________　②Cu2O________　③Cu2S________　④CuS________　⑤Cu2(OH)2CO3________⑥CuSO4·5H2O________　⑦Cu________　‎ ‎⑧CuSO4________　⑨Cu(OH)2________‎ 题组训练 题组一　铜及其化合物的性质 ‎1．【2016·陕西榆林模拟】下列实验的前后，铜的质量一定发生变化的是(　　)‎ A．铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇 B．铜片放入酸化的硝酸钠溶液 C．铜和铁的混合物放入稀硝酸 D．铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电 ‎2．【2016·黑龙江哈尔滨模拟】某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是(　　)‎ A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D．将表面有铜绿的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿 题组二　流程题中的铜及其化合物间的转化 ‎1．【2016·山西阳泉模拟】部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共 ‎5.76 g，经如下处理：‎ 图391‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋‎ B．样品中铁元素的质量为 ‎‎2.24 g C．样品中CuO的质量为 ‎‎4.0 g D．V＝896 mL ‎2．【2015·天津卷】废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：‎ 图392‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是____________。写出操作①的名称：________。‎ ‎(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 操作②用到的主要仪器名称为______________，其目的是(填序号)________。‎ a．富集铜元素 b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加Cu2＋在水中的溶解度 ‎(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和________。若操作③使用如图393装置，图中存在的错误是_________________________________________。‎ 图393‎ ‎(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是________________。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是________________________________。‎ ‎(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是___________________________________。‎ ‎　考点二　合金　金属材料　‎ 知识梳理 ‎1．合金 ‎(1)概念：‎ 合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有____________的物质。‎ ‎(2)性能：‎ ‎①多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点________；‎ ‎②合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度________。‎ ‎2．常见金属材料 — 其合金 ‎(1)黑色金属材料——钢铁 ‎①________是用量最大，用途最广的合金 ‎②‎ ‎ (2)有色金属材料——铜和铝。‎ ‎①我国使用最早的合金是________，常见的铜合金有黄铜和白铜。‎ ‎②铝合金：‎ 成分元素 主要特性 主要用途 Al、Mg、Cu、Si等 密度小、强度高 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)铝合金的熔点比纯铝的高(　　)‎ ‎(2)合金材料中不可能含有非金属元素(　　)‎ ‎(3)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属(　　)‎ ‎(4)金、银、铜是应用最广泛的金属材料(　　)‎ ‎(5)合金中的金属元素以化合物的形式存在(　　)‎ ‎(6)合金中各元素的含量一定，所以合金是纯净物(　　)‎ ‎2．将下列合金与其用途连线。‎ ‎①青铜　　　　　　　　A．不锈钢 ‎②铬镍合金 B．司母戊鼎 ‎③低碳钢 C．门窗框架 ‎④铝合金 D．钢丝、钢管 题组训练 题组一　合金的组成、性质和用途 ‎1．所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔、沸点：‎ Na Cu Al Fe 熔点/℃‎ ‎97.5‎ ‎1083‎ ‎660‎ ‎1535‎ 沸点/℃‎ ‎883‎ ‎2595‎ ‎2200‎ ‎3000‎ 其中不能形成合金的是(　　)‎ A．Cu和Al B．Fe和Cu C．Fe和Na D．Al和Na ‎2．C919大型飞机采用了大量新材料铝锂合金，下列关于铝锂合金的说法不正确的是(　　)‎ A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B．铝锂合金的硬度比锂大 C．铝锂合金的熔沸点比铝低 D．铝锂合金耐酸碱腐蚀 ‎3．某合金与铁的物理性质的比较如表所示：‎ 熔点/℃‎ 密度/g·cm－3‎ 硬度(金刚石 为10)‎ 导电性 ‎(银为100)‎ 某合金 ‎2500‎ ‎3.00‎ ‎7.4‎ ‎2.3‎ 铁 ‎1535‎ ‎7.86‎ ‎4.5‎ ‎17‎ 还知该合金耐腐蚀，强度大，从以上性能看，该合金不适合做　　(　　)‎ A．导线 B．门窗框 C．炉具 D．飞机外壳 题组二　合金在流程题中应用的考查 ‎1．2016·广东佛山模拟银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：‎ 图394‎ ‎(1)电解精炼银时，阴极反应式为__________________________________________。‎ 滤渣A与稀硝酸反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)固体混合物B的组成为_______________________________________________；‎ 在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为__________________________________________________________________。‎ ‎(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：‎ ‎________CuO＋________Al2O3________CuAlO2＋________↑。‎ ‎(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上 ‎5.0 kg 废料中的铜可完全转化为__________mol CuAlO2，至少需要 1.0 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液________L。‎ ‎(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是____________________、过滤、洗涤和干燥。‎ ‎2．某研究性学习小组对某废旧合金(含有Cu、Fe、Si 三种成分)进行分离、回收。其工业流程如图395所示：‎ 图395‎ 已知：298 K时，Ksp＝2.0×10－20，Ksp＝4.0×10－38，Ksp＝1.9×10－13，根据上面流程回答有关问题：‎ ‎(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ一定都不含有的操作是____________。‎ A．过滤　　B．洗涤 C．干燥　　D．蒸馏 ‎(2)过量的还原剂应是____________，溶液a中发生的反应的离子方程式为________________________。‎ ‎(3)若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液y mL，则最后所得红棕色固体C的质量为________g(用含x、y的代数式表示)。‎ ‎(4)将溶液c调节pH至2.9～3.2的目的是________________________________。‎ ‎(5)常温下，取0.2 mol/L的CuCl2溶液，若要使Cu2＋开始沉淀，应调节pH至____________。‎ ‎(6)工业上由红棕色固体C制取相应单质常用的方法是________。‎ A．电解法　　B．热还原法　　C．热分解法 ‎ ‎(7)用惰性电极电解溶液e制取固体B，所发生的化学反应方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎　考点三　金属矿物的开发利用　‎ 知识梳理 ‎1．金属在自然界中的存在形式 金、铂等化学性质不活泼的金属，在自然界以________态存在；化学性质较活泼的金属在自然界中以________态存在。‎ ‎2．金属冶炼的一般步骤 ‎(1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。‎ ‎(2)冶炼：利用氧化还原反应，用还原剂把金属矿石中的金属从化合态还原为游离态。‎ ‎(3)精炼：提纯金属。‎ ‎3．金属冶炼方法 ‎(1)热分解法：用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性________，金属元素的原子________失去电子，其金属离子________得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性________。例如加热HgO和Ag2O：________________________________________，______________________________。‎ ‎(2)热还原法(适用于Zn、Cu等中等活泼金属)‎ ‎①焦炭还原法：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为_______________________， _________________________。‎ ‎②一氧化碳还原法：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为______________________， ___________________________。‎ ‎③氢气还原法：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为__________________________， __________________________。‎ ‎④活泼金属还原法(铝热反应)：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为________________________， __________________________________________。‎ ‎(3)电解法(适用于Al以前的活泼金属)：Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应，其化学方程式依次为_________________，__________________，_____________________。‎ ‎4．铝热反应 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)铝热剂属于混合物(　　)‎ ‎(2)用金属钠能置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛(　　)‎ ‎(3)人类使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高(　　)‎ ‎(4)用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液制取金属钠(　　)‎ ‎(5)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜(　　)‎ ‎(6)电解氯化镁溶液制取金属镁(　　)‎ ‎(7)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物(　　)‎ ‎2．将金属与冶炼金属的方法搭配起来。‎ ‎①以C、CO或H2作还原剂还原　②以较活泼金属Na、Mg等还原　③利用铝热反应原理用Al还原　④电解法 ‎⑤热分解法 ‎(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。‎ ‎(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。‎ ‎(3)Hg、Ag等不活泼金属________。‎ ‎(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。‎ ‎(5)K、Rb、Ti等金属________。‎ 题组训练 题组一　金属的冶炼原理及应用 ‎1．以下方法可用于工业冶炼金属的是(　　)‎ A．电解熔融AlCl3获取金属铝 B．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg C．用CO还原铁矿石来获取金属铁 D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu ‎2．用自然资源生产部分材料，其产品流程示意图如图396所示：‎ 图396‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A．制取铝也可用电解熔融AlCl3的方法 B．由赤铁矿冶炼生铁时，发生的反应既有吸热反应，又有放热反应 C．粗铜精炼时往往以粗铜作电解池的阴极 D．将MgCl2溶液加热蒸发结晶，即可得到MgCl2‎ 方法技巧　铜的冶炼“三方法”‎ ‎(1)火法炼铜(还原法炼铜)：Cu2S＋O22Cu＋SO2。‎ 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。‎ ‎(2)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。‎ ‎(3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化亚铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。‎ 题组二　铝热反应 ‎1．【2015·山东卷节选】用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________。‎ A．KCl　　　　　　　　B．KClO3‎ C．MnO2 D．Mg 取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加 KSCN溶液无明显现象，__________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_____________________________________________________________(用离子方程式说明)。‎ ‎2．【2016·山东聊城模拟】某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如表所示：‎ 物质 Al Al2O3‎ Fe Fe2O3‎ 熔点/℃‎ ‎660‎ ‎2054‎ ‎1535‎ ‎1462‎ 沸点/℃‎ ‎2467‎ ‎2980‎ ‎2750‎ ‎—‎ ‎(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：__________(填“合理”或“不合理”)。‎ ‎(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是__________，反应的离子方程式为______________________________________________。‎ ‎(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填字母)。‎ A．浓硫酸 ‎ B．稀硫酸 C．稀硝酸 ‎ D．氢氧化钠溶液 ‎【考例考法直击】‎ ‎1．【2013·上海卷】用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：‎ ‎2Al＋4BaO3Ba↑＋BaO·Al2O3‎ 常温下Al的金属性比Ba的金属性________(选填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是________。‎ A．高温时Al的活泼性大于Ba B．高温有利于BaO分解 C．高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定 D．Ba的沸点比Al的低 ‎2．【2013·重庆卷节选】合金是建造航空母舰的主体材料。‎ ‎(1)航母升降机可由铝合金制造。‎ ‎①铝元素在周期表中的位置为____________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_____________________________________________________。‎ ‎②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。‎ ‎(2)航母舰体材料为合金钢。‎ ‎①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。‎ ‎②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。‎ ‎3．【2013·山东卷节选】金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。‎ ‎(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________________________________________________________________________。‎ a．Fe2O3 b．NaCl ‎ c．Cu2S d．Al2O3‎ ‎(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol。‎ ‎4．【2014·山东卷节选】离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。‎ ‎(1)钢制品接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。‎ ‎(2)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol 电子时，所得还原产物的物质的量为________mol。‎ 第十单元　含硅矿物与信息材料 考试说明 ‎ ‎1．了解碳、硅元素的单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎2．了解碳、硅元素的单质及其重要化合物及对环境质量的影响。‎ ‎3．了解常见无机非金属材料的性质和用途。‎ ‎【考点互动探究】‎ ‎　考点一　碳、硅单质　‎ 知识梳理 ‎1．单质的结构、存在形态、物理性质和用途 ‎2.碳和硅的化学性质 ‎3.硅的工业制法 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)金刚石和石墨物理性质有较大差别的原因是碳原子的排列不同(　　)‎ ‎(2)Si和SiO2都可用于制造光导纤维(　　)‎ ‎(3)碳燃烧可生成CO或CO2，但硅与氧气反应只能生成SiO2(　　)‎ ‎(4)非金属性C＞Si，则稳定性CH4＞SiH4(　　)‎ ‎(5)晶体硅熔点高硬度大，故可用于制作半导体材料(　　)‎ ‎(6)‎12C、‎13C、‎14C是碳的三种同素异形体(　　)‎ ‎2．将碳、硅的单质和其物理性质或用途用短线连接起来。‎ 　　　　 题组训练 题组一　碳、硅的性质与用途 ‎1．下列对于碳和硅的叙述中，正确的是(　　)‎ A．其氧化物都能与NaOH溶液反应 B．其单质在加热时都能跟O2反应 C．其氧化物都能溶于水生成相应的酸 D．碳和硅两种元素共有两种单质 ‎2．有些科学家提出硅是“21世纪的能源”，这主要是由于作为半导体材料的硅在太阳能发电过程中具有重要的作用。下列有关硅的说法中，不正确的是(　　)‎ A．高纯度的硅广泛用于制作计算机芯片 B．硅可由二氧化硅还原制得 C．低温时，硅与水、空气和酸不反应，但能与氢氟酸反应 D．自然界中硅的储量丰富，自然界中存在大量的单质硅 规律小结　碳、硅单质的特殊性 ‎1．一般情况下，非金属元素单质的熔、沸点低，硬度小，但晶体硅、金刚石的熔、沸点高，硬度大，其中金刚石为自然界中硬度最大的物质。‎ ‎2．一般情况下，非金属单质为绝缘体，但硅为半导体，石墨为电的良导体。‎ ‎3．Si的还原性强于C，但C在高温下能还原出Si：SiO2＋‎2CSi＋2CO↑。‎ ‎4．非金属单质与碱反应一般既作氧化剂又作还原剂，且无氢气放出，但硅与强碱溶液反应只作还原剂，且放出氢气：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑。‎ ‎5．非金属单质一般不与非氧化性酸反应，但硅能跟氢氟酸反应：Si＋4HF===SiF4↑＋2H2↑。‎ ‎6．一般情况下，金属(Na、K)能置换出水中的氢，而C在高温下也能置换出H2O中的氢：C＋H2O(g)H2＋CO。‎ 题组二　硅的制备 ‎1．下列说法不正确的是(　　)‎ A．【2016·海南卷】石英砂可用于生产单晶硅 B．【2016·江苏卷】以下转化均能实现：SiO2SiCl4Si C．【2015·江苏卷】下列转化均能一步实现：粗硅SiCl4Si D．高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 ‎2．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：‎ ‎①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅。‎ ‎②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2。‎ ‎③SiHCl3与过量H2在 ‎1100 ℃‎反应制得纯硅。‎ 已知：SiHCl3能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为____________________________________。‎ ‎(2)粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点 ‎33.0 ℃‎)中含有少量SiCl4(沸点 ‎57.6 ℃‎)和HCl(沸点 －‎84.7 ℃‎)，提纯SiHCl3采用的方法为________法。‎ ‎(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图3101(热源及夹持装置略去)：‎ 图3101‎ ‎①装置B中的试剂是________，装置C中的烧瓶需要加热，其目的是________________________________________________________________________。‎ ‎②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________，装置D中发生反应的化学方程式为___________________________________________________。‎ ‎③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及________________________________________________________________________。‎ ‎④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是___________________________________________________________(填写字母代号)。‎ a．碘水　b．氯水　c．NaOH溶液　d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液 ‎　考点二　碳、硅的氧化物　‎ 知识梳理 ‎1．一氧化碳 ‎(1)物理性质：________色气体，________毒，________溶于水。‎ ‎(2)化学性质 ‎①燃烧：2CO＋O22CO2，________火焰；‎ ‎②还原CuO：__________________________________________________(冶炼金属)。‎ ‎2．二氧化碳和二氧化硅的比较 ‎（续表）‎ 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)将足量CO2通入含K＋、SiO、Cl－、NO的溶液中，离子将不能大量共存(　　)‎ ‎(2)常温下，SiO2既能与KOH溶液反应又能与稀盐酸反应(　　)‎ ‎(3)SiO2分子是由一个硅原子和两个氧原子构成(　　)‎ ‎(4)Si→SiO2→H2SiO3均能一步转化(　　)‎ ‎(5)不能用瓷坩埚来加热烧碱或纯碱使其熔化(　　)‎ ‎(6)SiO2有导电性，所以SiO2可用于制备光导纤维(　　)‎ ‎2．用所提供的试剂和方法除去各粉末状混合物中的杂质(括号内为杂质)。将所选编号填入下表相应的空格内(如果不需要外加试剂，则对应答案栏可不填写)。‎ 可供选择的试剂：A.盐酸　B．氢氧化钠溶液　C．氧气 D．水　E．二氧化碳 可选用的操作：①高温灼烧；②过滤；③结晶。‎ 粉末状混合物 选择的试剂 选用的操作 ‎(1)‎ CaCO3(SiO2)‎ ‎(2)‎ SiO2(NaHCO3)‎ ‎(3)‎ SiO2(Fe2O3)‎ ‎(4)‎ SiO2(H2SiO3)‎ 题组训练 题组一　二氧化硅和二氧化碳性质及应用 ‎1．下列关于SiO2和CO2的叙述中不正确的是(　　)‎ A．都是共价化合物 B．SiO2可用于制光导纤维，干冰可用于人工降雨 C．都能溶于水且与水反应生成相应的酸 D．都是酸性氧化物，都能与强碱溶液反应 ‎2．下列除杂方法正确的是(　　)‎ A．SiO2中含Al2O3杂质，可以加入足量NaOH溶液然后过滤除去 B．CO2中含有CO杂质，可以通入盛有CuO的玻璃管且加热 C．CO2中含有HCl杂质，可以通过盛有Na2CO3溶液的洗气瓶 D．Na2CO3溶液中含有Na2SiO3杂质，可以通入足量的CO2，然后过滤 易错警示　二氧化硅性质的特殊性 题组二　CO2与盐或碱溶液反应的规律 ‎1．用四种溶液进行实验，下表中“操作及现象”与“溶液”对应关系错误的是(　　)‎ 选项 操作及现象 溶液 A 通入CO2，溶液变浑浊 饱和Na2CO3溶液 B 通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失 Na2SiO3溶液 C 通入CO2，溶液变浑浊，再加入品红溶液，红色褪去 Ca(ClO)2溶液 D 通入CO2，溶液变浑浊，继续通CO2至过量，浑浊消失，再加入足量NaOH溶液，又变浑浊 澄清石灰水 ‎2.将CO2气体缓缓地通入到含KOH、Ba(OH)2和KAlO2的混合溶液中直至过量，生成沉淀的物质的量与所通CO2的体积关系如图3102所示。下列关于整个反应进程中的各种描述不正确的是(　　)‎ 图3102‎ A．O～A段反应的化学方程式是Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O B．A～B段反应的离子方程式是2OH－＋CO2===CO＋H2O C．A～B段与C～D段所发生的反应相同 D．D～E段沉淀的减少是由于碳酸钡固体的溶解所致 方法技巧　　‎ ‎(1)CO2与碱或碱性盐溶液反应时，当有少量CO2参与反应时一般生成碳酸盐，足量CO2参与反应时生成碳酸氢盐。但将二氧化碳气体通入苯酚钠溶液或NaClO溶液中时，无论二氧化碳的量多少只能生成碳酸氢盐。‎ ‎(2)多组分物质与一种物质反应时反应顺序的判断 当有多种组分的混合物与一种物质反应时，判断反应顺序的方法：先假设与其中的一种组分反应，若产物还能与另一种组分反应，则假设错误。如将CO2通入KOH、Ba(OH)2混合溶液中，假设CO2先与KOH反应，则生成的K2CO3会与Ba(OH)2继续反应生成BaCO3，故假设错误，应该是CO2先与Ba(OH)2反应。‎ ‎　考点三　硅酸和硅酸盐　无机非金属材料　‎ 知识梳理 ‎1．硅酸 硅酸________溶于水，其酸性比碳酸________，硅酸________(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。‎ ‎(1)硅酸不稳定，受热易分解：__________________________________________。‎ ‎(2)硅酸能与碱溶液反应，如与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)硅酸在水中易聚合形成胶体，硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅胶，有很强的吸水能力，常用作________。‎ ‎2．硅酸盐 ‎(1)硅酸盐：是由硅、氧和金属组成的化合物的总称，是构成地壳岩石的重要成分。‎ ‎(2)硅酸盐改写成氧化物形式的方法 通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示硅酸盐的组成，氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物―→较活泼金属氧化物―→二氧化硅―→水。如硅酸钠(Na2SiO3)可表示为Na2O·SiO2，云母(KAl3Si3O11·H2O)可表示为______________________。‎ ‎(3)硅酸钠：‎ ‎①白色、可溶于水的粉末状固体，其水溶液俗称________，有黏性，水溶液显碱性。‎ ‎②它能与酸性比硅酸强的酸反应，写出相应的化学方程式。‎ 与盐酸反应：____________________________________________________；‎ 与CO2水溶液反应：______________________________________________。‎ ‎③用途：黏合剂(矿物胶)，耐火阻燃材料。‎ ‎3．无机非金属材料 ‎(1)传统无机非金属材料：水泥、普通玻璃、陶瓷等硅酸盐材料。常见硅酸盐材料如下表。‎ 水泥 普通玻璃 陶瓷 生产原料 石灰石、黏土 ‎________、________、石英 黏土 主要设备 水泥回转窑 玻璃熔窑 陶瓷窑 ‎(2)玻璃的生产 ‎①反应原理 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑、‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②主要成分：SiO2、CaSiO3、Na2SiO3。‎ ‎(3)新型无机非金属材料 ‎①高温结构陶瓷：如氮化硅陶瓷具有较高的硬度和耐磨性、较强的抗化学侵蚀性和绝缘性等。‎ ‎②生物陶瓷：对机体无排异反应，不会引起代谢作用异常。‎ ‎③压电陶瓷：具有压电效应。‎ 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)NaAlSi3O8写成氧化物的形式是Na2O·Al2O3·6SiO2(　　)‎ ‎(2)氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料(　　)‎ ‎(3)合成纤维与光导纤维都是新型无机非金属材料(　　)‎ ‎(4)Mg2＋、H＋、SiO、SO在水溶液中能大量共存(　　)‎ ‎(5)水玻璃可用于生产黏合剂和防火剂(　　)‎ ‎(6)硅橡胶和陶瓷都是新型无机非金属材料(　　)‎ ‎(7)传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐(　　)‎ ‎2．填写下列材料主要化学成分的化学式。‎ ‎(1)刚玉：____________；‎ ‎(2)大理石、石灰石：____________；‎ ‎(3)普通玻璃：____________；‎ ‎(4)石英、水晶：____________。‎ 题组训练 题组一　硅酸、硅酸盐的性质及用途 ‎1．下列说法正确的是________(填序号)。‎ ‎(1) 【2016·全国卷Ⅲ】HF与SiO2反应，氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 ‎(2) 【2016·四川卷】硅胶作袋装食品的干燥剂 ‎(3) 【2016·江苏卷】向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋‎ ‎(4) 【2015·海南卷】可用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 ‎(5) 【2015·山东卷】向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO＋SO2＋H2O===H2SiO3↓＋SO ‎(6) 【2014·海南卷】玻璃容器可长期盛放各种酸 ‎2．【2016·山东济南模拟】下列有关硅及其化合物的说法中正确的是(　　)‎ A．硅酸钠属于盐，不属于碱，所以硅酸钠溶液可以保存在磨口玻璃塞试剂瓶中 B．反应①Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，反应②Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑，两反应是相互矛盾的，不可能都发生 C．普通玻璃、石英玻璃、水泥等均属于硅酸盐材料 D．祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18，用氧化物形式表示为3BeO·Al2O3·6SiO2‎ 易错警示　硅及其化合物用途的易错点 ‎(1)用作半导体材料的是晶体硅而不是SiO2，用于制作光导纤维的是SiO2而不是硅，计算机芯片的成分是晶体硅而不是SiO2。‎ ‎(2)水晶、石英、玛瑙、硅石、沙子等主要成分是SiO2，而不是硅酸盐。‎ ‎(3)传统无机非金属材料(陶瓷、水泥、普通玻璃)的主要成分是硅酸盐。‎ 题组二　硅酸盐的表示方法 ‎1．【2016·湖北荆州模拟】青石棉是世界卫生组织确认的一种致癌物质，是《鹿特丹公约》中受限制的46种化学品之一。青石棉的化学式为Na2Fe5Si8O22(OH)2。青石棉用稀硝酸处理时，还原产物只有NO。下列说法中正确的是(　　)‎ A．青石棉是一种易燃品且易溶于水 B．青石棉的化学组成用氧化物的形式可表示为Na2O·FeO·2Fe2O3·8SiO2·H2O C．1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量的硝酸作用，至少需消耗 ‎6 L 3 mol·L－1 HNO3溶液 D．1 mol Na2Fe5Si8O22(OH)2与足量氢氟酸作用，至少需消耗 ‎5.5 L 2 mol·L－1 HF溶液 ‎2．月球的矿产资源极为丰富，仅月球表面 ‎5 cm 厚的沙土就含有铁单质上亿吨，月球上的主要矿物有辉石(CaMgSi2O6)、斜长石(KAlSi3O8)等，下列说法或分析错误的是(　　)‎ A．CaMgSi2O6、KAlSi3O8是化学式，表示矿物的组成元素及其原子个数比 B．月球上有大量游离态铁是因为月球上铁的活动性比地球上弱 C．从辉石的组成来看，它可被看作含有CaSiO3和MgSiO3两种盐 D．斜长石的氧化物形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2‎ 题组三　碳、硅及其化合物之间的转化 ‎1．下列各组物质中，不满足组内任意两种物质在一定条件下均能发生反应的是(　　)‎ ‎　　物质 选项　　‎ 甲 乙 丙 A AlCl3‎ NH3·H2O NaAlO2‎ B NaOH ‎(NH4)2SO3‎ H2SO4‎ C SiO2‎ NaOH HF D CO2‎ Ca(OH)2(aq)‎ Na2CO3(aq)‎ ‎2. 【2016·安徽淮北模拟】SiO2是一种化工原料，可以制备一系列物质(如图3103所示)。下列说法错误的是(　　)‎ 图3103‎ A．高炉炼铁时，加入石灰石将铁矿石中的脉石(主要成分为SiO2)转化为易熔的炉渣 B．纯净的二氧化硅和单晶硅都是信息产业的重要基础材料 C．用盐酸可除去石英砂(主要成分为SiO2)中少量的碳酸钙 D．图中所含反应都不属于氧化还原反应 ‎【考例考法直击】‎ ‎1．【2016·江苏卷】大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是(　　)‎ A．燃烧煤炭供热　　　　　　B．利用风力发电 C．增加植被面积 D．节约用水用电 ‎2．【2015·江苏卷】在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是(　　)‎ A．元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B．Mg、MgO中镁元素微粒的半径：r(Mg2＋)>r(Mg)‎ C．在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性 D．该反应中化学能全部转化为热能 ‎3．【2014·新课标全国卷Ⅱ】下列过程没有发生化学反应的是(　　)‎ A．用活性炭去除冰箱中的异味 B．用热碱水清除炊具上残留的油污 C．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 D．用含硅胶、铁粉的透气小袋与食品一起密封包装 ‎4．【2014·新课标全国卷Ⅱ】铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题：‎ ‎(1)铅是碳的同族元素，比碳多4个电子层。铅在元素周期表的位置为第________周期、第________族；PbO2的酸性比CO2的酸性________(填“强”或“弱”)。‎ ‎(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为____________________________。‎ ‎(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为____________________________；PbO2也可以通过石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式为____________________，阴极上观察到的现象是________________________________________________________________________；‎ 若电解液中不加入Cu(NO3)2，阴极发生的电极反应式为______________________________，这样做的主要缺点是____________________。‎ ‎5．【2014·天津卷节选】晶体硅(熔点‎1410 ℃‎)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅过程如下：‎ Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)‎ 写出SiCl4的电子式：________________；在上述由SiCl4制纯硅的反应中，测得每生成‎1.12 kg纯硅需吸收a kJ热量，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎　　　　专题提升三 化学工艺流程题类型及其解题策略 考情剖析 化学工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关实验等知识来解决工业生产中实际问题的能力，在近年来的高考题中所占的比重一直较大。主要以两类题型呈现，第一种题型：以制备某一物质为目的的工艺流程题，如2016全国卷Ⅰ第28题(制备NaClO2)，2016全国卷Ⅲ第26题(碳酸钙的制备和过氧化钙的制备)，2015年全国卷Ⅰ第27题(以铁硼矿为原料制备硼酸)，2014年新课标全国卷Ⅰ36题(以磷灰石制备单质磷)等。第二种题型：以混合物的分离、提纯为目的的工艺流程题，如2016年全国卷Ⅲ第28题(从废钒催化剂中回收V2O5)，2013年新课标全国卷Ⅰ第27题(回收某些金属材料)、2013年新课标全国卷Ⅱ第27题(提纯ZnO)等。‎ ‎【题型分类突破】‎ ‎　题型一　以制备某一物质为目的的工艺流程题 ‎【解题策略】 制备类工艺流程题在流程上一般分为3个过程：‎ ―→―→ ‎1．原料处理阶段的常见考点 ‎(1)加快反应速率。‎ ‎(2)溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。‎ 水浸：与水接触反应或溶解。‎ 浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。‎ 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化)。‎ 酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。‎ ‎(3)灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。‎ ‎2．分离提纯阶段的常见考点 ‎(1)调pH除杂 ‎①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH。‎ ‎②调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。‎ ‎(2)加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。‎ 如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱法中的NaHCO3；还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。‎ ‎(3)降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；为使化学平衡向着题目要求的方向移动。‎ ‎3．获得产品阶段的常见考点 ‎(1)洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗；乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。‎ ‎(2)蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。‎ ‎(3)蒸发浓缩、冷却结晶：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是K2Cr2O7，母液中是NaCl和少量K2Cr2O7，这样就可分离出大部分K2Cr2O7；同样原理可除去KNO3溶液中的少量NaCl。‎ ‎(4)蒸发结晶、趁热过滤：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是K2Cr2O7和少量NaCl；同样原理可除去NaCl溶液中的少量KNO3。‎ 例1【2016·全国卷Ⅰ】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：‎ 图Z31‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)NaClO2中Cl的化合价为__________。‎ ‎(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是__________。‎ ‎(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________，该反应中氧化产物是____________。‎ ‎(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为__________。(计算结果保留两位小数)‎ 变式题 【2016·安徽安庆模拟】聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：‎ 图Z32‎ ‎(1)反应中副产品a是________(用化学式表示)。‎ ‎(2)升高pH至4.0～5.0的目的是___________________________________________。‎ ‎(3)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示)。‎ ‎(4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH升高的C物质可选用________(填编号)。‎ a．NaOH　b．Al　c．氨水　d．Al2O3　e．NaAlO2‎ ‎(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为m，实验室测定n的值：‎ ‎①称取a g晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为b g。此过程可能用到的下列仪器有________。‎ ‎　a．蒸发皿 b．坩埚 c．研钵 d．试管 ‎②另取a g晶体，进行如下操作：‎ 用A试剂溶解→加足量AgNO3溶液→C操作→烘干→称量为c g。A试剂为________(填试剂名称)，C操作为________(填操作名称)。n＝________(用含b、c的代数式表示)。‎ ‎　题型二　以混合物的分离、提纯为目的的工艺流程题 ‎【解题策略】 这类题其实就是混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，一定要在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，主要物质和杂质的性质差别是什么？认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去，要相信题中的每一种试剂、每一步操作都是为了得到更多和更纯的产品，经过这样的思考后将工艺流程转化为物质转化流程，更能明白每一步所加试剂或操作的目的。‎ ‎1．物质分离提纯的原则 ‎(1)不增：不引入新的杂质。‎ ‎(2)不减：不减少被提纯的物质。‎ ‎(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。‎ ‎(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。‎ ‎2．明确常用的提纯方法 ‎(1)水溶法：除去可溶性杂质。‎ ‎(2)酸溶法：除去碱性杂质。‎ ‎(3)碱溶法：除去酸性杂质。‎ ‎(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。‎ ‎(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。‎ ‎(6)调节溶液的pH法：如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等。‎ ‎3．明确常用的分离方法 ‎(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。‎ ‎(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，并将提取后互不相溶的两种液体分开，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴，并分离有机层和无机层。‎ ‎(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。‎ ‎(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。‎ ‎(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。‎ ‎(6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。‎ 例2【2016·全国卷Ⅲ】以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为 物质 V2O5‎ V2O4‎ K2SO4‎ SiO2‎ Fe2O3‎ Al2O3‎ 质量分 数/%‎ ‎2.2～2.9‎ ‎2.8～3.1‎ ‎22～28‎ ‎60～65‎ ‎1～2‎ ‎<1‎ 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：‎ 图Z33‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)“酸浸”时V2O5转化为VO，反应的离子方程式为________________________________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣‎1”‎的主要成分是________。‎ ‎(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2＋变为VO，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。‎ ‎(3)“中和”作用之一是使钒以V4O形式存在于溶液中。“废渣‎2”‎中含有__________________。‎ ‎(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH＋V4OR4V4O12＋4OH－(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”“中”)。‎ ‎(5)“流出液”中阳离子最多的是________。‎ ‎(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：__________________________________________________________________________。‎ 变式题七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：‎ 图Z34‎ ‎(1)煅粉主要含MgO和________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶， 若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是__________________________________________。‎ ‎(2)滤液Ⅰ中的阴离子有________(忽略杂质成分的影响)；若滤液Ⅰ中仅通入CO2，会生成________，从而导致CaCO3产率降低。‎ ‎(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(4)电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl和Al2Cl两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。专题强化训练 ‎1．【2016·四川卷】资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾矿主要含Ca5(PO4)‎3F和CaCO3·MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其简化流程如下：‎ 图Z35‎ 已知：①Ca5(PO4)‎3F在‎950 ℃‎不分解；‎ ‎②4Ca5(PO4)‎3F＋18SiO2＋‎30C2CaF2＋30CO＋18CaSiO3＋3P4‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)‎950 ℃‎煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是________。‎ ‎(2)实验室过滤所需的玻璃仪器是__________________。‎ ‎(3)NH4NO3溶液能从磷矿Ⅰ中浸取出Ca2＋的原因是________________________________________________________________________________。‎ ‎(4)在浸取液Ⅱ中通入NH3，发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________________。‎ ‎(5)工业上常用磷精矿和硫酸反应制备磷酸。已知‎25 ℃‎，101 kPa时：‎ CaO(s)＋H2SO4(l)===CaSO4(s)＋H2O(l)　ΔH＝－271 kJ/mol ‎5CaO(s)＋3H3PO4(l)＋HF(g)===Ca5(PO4)‎3F(s)＋5H2O(l)　ΔH＝－937 kJ/mol 则Ca5(PO4)‎3F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是________________________________________________________________________________。‎ ‎(6)在一定条件下CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为1∶5，达平衡时，CO转化了。若a kg含Ca5(PO4)‎3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)‎3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)‎ 按起始物质的量之比1∶3混合，则相同条件下达平衡时能产生H2________kg。‎ ‎2．硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。图Z36是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图：‎ 图Z36‎ ‎(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有_____________、______________和烧杯。‎ ‎(2)检验“酸溶”后的溶液中含有Fe2＋试剂是________________________________，现象是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)“操作Ⅲ”系列操作名称依次为______________、______________、过滤和洗涤。洗涤的方法是___________________________________________________________。‎ ‎(4)加入适量H2O2的目的是氧化Fe2＋，写出H2O2氧化Fe2＋的离子方程式：________________________________________________________________________。‎