PAGE15-專題十一金屬元素及其化合物1．(2024·全國卷Ⅱ)北宋沈括《夢溪筆談》中記載：“信州鉛山有苦泉，流以為澗。挹其水熬之則成膽礬，烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅?！毕铝杏嘘P敘述錯誤的是()A．膽礬的化學式為CuSO4B．膽礬可作為濕法冶銅的原料C．“熬之則成膽礬”是濃縮結晶過程D．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應解析：A項，膽礬為硫酸銅晶體，化學式為CuSO4·5H2O，錯誤；B項，濕法冶銅是用鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應制取銅，正確；C項，加熱濃縮硫酸銅溶液可析出膽礬，故“熬之則成膽礬”是濃縮結晶過程，正確；D項，鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應生成銅，正確。答案：A2．(2024·天津卷)在全國人民眾志成城抗擊新冠病毒期間，運用的“84消毒液”的主要有效成分是()A．NaOHB．NaClC．NaClOD．Na2CO3解析：工業(yè)上用Cl2與NaOH溶液反應制取“84消毒液”，反應原理為Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O，NaClO具有強氧化性，能用于殺菌消毒，故“84消毒液”的主要有效成分是NaClO。答案：C3．(2024·江蘇卷)下列有關化學反應的敘述正確的是()A．室溫下，Na在空氣中反應生成Na2O2B．室溫下，Al與4.0mol·L－1NaOH溶液反應生成NaAlO2C．室溫下，Cu與濃HNO3反應放出NO氣體D．室溫下，F(xiàn)e與濃H2SO4反應生成FeSO4解析：A項，室溫下，鈉與空氣中氧氣反應生成氧化鈉，錯誤；B項，室溫下，鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，正確；C項，室溫下，銅與濃硝酸反應生成二氧化氮氣體，錯誤；D項，室溫下，鐵在濃硫酸中發(fā)生鈍化，錯誤。答案：B金屬及其化合物的學問是中學化學的主干學問，是高考化學的必考內(nèi)容。鈉、鋁、鐵、銅及其化合物是日常生活中特別重要的物質(zhì)，特殊是鋁、鐵在國民經(jīng)濟中占有極其重要的地位。這部分內(nèi)容，單獨出題考查的方式很少，在選擇題中常常以離子共存、離子方程式、氧化還原反應、物質(zhì)的檢驗、分別與提純、氣體的制取和性質(zhì)試驗、物質(zhì)推斷、計算等題型融合出現(xiàn)，在非選擇題中以金屬元素的性質(zhì)為載體，通過工業(yè)生產(chǎn)為背景的工藝流程、試驗探究，考查考生運用金屬元素的有關學問分析解決問題的實力。近幾年的高考加強了元素及其化合物學問與基本概念、基本理論的結合，該部分學問在高考中的考查要求漸漸提高。高考題型多為選擇題和填空題，側重考查學生分析問題、解決問題的實力，命題的重點將是鈉及其化合物(特殊是Na2O2、Na2CO3、NaHCO3)的性質(zhì)、鋁及其化合物的兩性、Fe2＋與Fe3＋之間的轉(zhuǎn)化關系、銅的冶煉及Cu(OH)2的性質(zhì)等基礎學問，但非選擇題常常以不常見的過渡元素考查基礎學問的理解實力和遷移實力，一般較難。考點一鈉及其化合物1．鈉及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關系(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(2)2Na＋2H2O＋CuSO4=Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑(3)4Na＋O2=2Na2O(空氣中緩慢氧化)(4)2Na＋O2eq\o(=,\s\up14(△))Na2O2(5)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(6)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(7)Na2CO3＋2HCl(過量)=2NaCl＋CO2↑＋H2O(8)Na2CO3＋HCl(不足)=NaCl＋NaHCO3(9)Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3(10)Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(11)NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O(12)NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O(13)2NaHCO3＋Ca(OH)2(不足)=Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O(14)NaHCO3＋Ca(OH)2(過量)=CaCO3↓＋NaOH＋H2O(15)CO2＋2NaOH(過量)=Na2CO3＋H2O(16)CO2(過量)＋NaOH=NaHCO32．鈉及其化合物的重要性質(zhì)(1)鈉與酸反應時，先與酸反應，酸不足再與水反應。鈉不能置換出溶液中的金屬，鈉干脆與水反應，反應后的堿再與溶液中的其他物質(zhì)反應。(2)金屬鈉在空氣中無論生成單一的Na2O或Na2O2，還是生成二者的混合物，1molNa只能轉(zhuǎn)移1mol電子(此點在NA的推斷考題中常有考查)。?？疾檫^氧化鈉電子式的書寫或化學鍵的類型。過氧化鈉的電子式為，其中含有離子鍵和非極性鍵。過氧化鈉中陰離子為Oeq\o\al(2－,2)，故Na2O2中陽離子和陰離子的物質(zhì)的量之比為2∶1。Na2O2不是堿性氧化物，有強氧化性、漂白性，遇到潮濕的石蕊試紙時，先使試紙變藍，后使其褪色。(3)Na2CO3與鹽酸反應時，二者相對用量或滴加依次不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象和得到的產(chǎn)物不同。(4)不能用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液，應選用CaCl2或BaCl2溶液。(5)除去CO2中的HCl氣體，應選用飽和NaHCO3溶液。(6)向飽和的Na2CO3溶液中通入過量CO2有晶體析出，發(fā)生反應Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓。(7)鑒別鈉元素、鉀元素一般利用焰色反應，焰色反應利用的是物質(zhì)(或元素)的物理性質(zhì)。(8)將NaHCO3溶液與NaAlO2溶液混合得到Al(OH)3沉淀，發(fā)生反應NaHCO3＋NaAlO2＋H2O=Al(OH)3↓＋Na2CO3，此反應并非水解反應。(9)二氧化碳氣體通入NaClO溶液中，無論二氧化碳少量還是過量，都發(fā)生反應CO2＋NaClO＋H2O=HClO＋NaHCO3，而不會生成碳酸鈉，因酸性：H2CO3＞HClO＞HCOeq\o\al(－,3)。(10)向Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸，反應是分步進行的。反應的離子方程式依次為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑。(11)Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2＋氧化成Fe3＋，同時生成Fe(OH)3沉淀；Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質(zhì)硫，溶液變渾濁；Na2O2投入Na2SO3溶液，可將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)；Na2O2具有漂白性，投入品紅溶液中，可使品紅溶液褪色。(12)Li和O2反應只生成Li2O：4Li＋O2eq\o(=,\s\up14(點燃))2Li2O，NaH是離子化合物，是一種強還原劑。NaK合金常溫下呈液態(tài)，是原子反應堆的導熱劑。(2024·寧波五校適應性考試)鈉是很活潑的金屬，在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Na2O2。Na2O的制取可以通過鈉與硝酸鈉共熱反應完成：Na＋NaNO3→Na2O＋N2↑(未配平)。請回答下列問題：(1)上述反應的氧化劑是__________(寫化學式)。制取Na2O時，若金屬鈉與NaNO3按質(zhì)量比23∶17投料，充分反應后收集到的氣體體積為1.12m3(標準狀況下)，則制得的Na2O的質(zhì)量為________kg。(2)制取Na2O時由于設備密封性不好而進入了少量空氣，導致制得的Na2O產(chǎn)品中含有Na2O2雜質(zhì)?，F(xiàn)有Na2O產(chǎn)品mg(假設只含有Na2O2雜質(zhì))，請從下面選用合適的儀器和試劑，設計一種可選用的試驗儀器組合，以完成樣品中Na2O含量的測定?？蛇x用的試劑：a.濃硫酸b．水c．鹽酸標準溶液d．NaOH標準溶液e．酚酞f．堿石灰g．稀鹽酸試驗過程中發(fā)生反應的化學方程式試驗所需儀器(用字母表示)試驗所需試劑(用字母表示)試驗需干脆測定的有關物理量(用文字說明)(3)某學生設計了以下試驗方案來測定該試樣中Na2O的質(zhì)量分數(shù)，其操作流程和試驗數(shù)據(jù)如下，該Na2O產(chǎn)品中Na2O的質(zhì)量分數(shù)為________。eq\x(7.75gNa2O產(chǎn)品)eq\o(→,\s\up25(\a\vs4\al(在氧氣中,充分灼燒)))eq\x(固體)eq\o(→,\s\up14(冷卻))eq\x(\a\al(稱量得固,體9.35g))解析：(1)由N元素的化合價降低可知，NaNO3是氧化劑。配平化學方程式：10Na＋2NaNO3eq\o(=,\s\up14(△))6Na2O＋N2↑，收集到1.12m3(標準狀況下)N2，n(N2)＝50mol，那么n(Na2O)＝300mol，故m(Na2O)＝300mol×62g·mol－1＝1.86×104g＝18.6kg。(2)要測定樣品中氧化鈉的含量有多種方法，可通過測生成O2的體積來計算Na2O2的量；也可測反應后錐形瓶和溶液的總質(zhì)量與反應前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)量之差，還可以通過滴定法測錐形瓶中生成NaOH的量來計算。(3)設試樣中Na2O的物質(zhì)的量為xmol，Na2O2的物質(zhì)的量為ymol，則有：62x＋78y＝7.75g，78(x＋y)＝9.35g，解得：x＝0.1mol，那么Na2O的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(0.1mol×62g·mol－1,7.75g)×100%＝80%。答案：(1)NaNO318.6(2)(以下三種方法任選一種，其他合理方法亦可)Ⅰ2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，Na2O＋H2O=2NaOHA、Db①反應前錐形瓶、樣品和水的總質(zhì)量；②反應后錐形瓶和溶液的總質(zhì)量Ⅱ2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，Na2O＋H2O=2NaOHG、Cb量筒中收集到的氣體的體積Ⅲ2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，Na2O＋H2O=2NaOH，NaOH＋HCl=NaCl＋H2OD、Hb、c、e中和錐形瓶中樣品與水反應后所得溶液運用的鹽酸標準溶液的體積(3)80%考點二鋁、鎂及其重要化合物1．鋁及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關系(1)4Al＋3O2eq\o(=,\s\up14(△))2Al2O3(2)2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑(3)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(4)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up14(高溫))2Fe＋Al2O3(5)Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O(6)Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O(7)Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O(8)Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O(9)Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)(10)AlCl3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaCl(NaOH適量)(11)AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O(NaOH過量)(12)NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl(少量鹽酸)(13)NaAlO2＋4HCl=AlCl3＋NaCl＋2H2O(足量鹽酸)(14)2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)(少量CO2)(15)AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(足量CO2)(16)Al3＋＋3AlOeq\o\al(－,2)＋6H2O=4Al(OH)3↓(鋁鹽和偏鋁酸鹽在溶液中相互促進水解)2．鋁、鎂及其化合物的重要性質(zhì)(1)鋁是活潑金屬，但鋁抗腐蝕性相當強，因為鋁表面生成一層致密的氧化物薄膜。由于Al2O3的熔點高于Al的熔點，故在酒精燈上加熱鋁箔直至熔化，發(fā)覺熔化的鋁并不滴落。(2)鋁熱反應不僅僅是單質(zhì)鋁與Fe2O3反應，還包含制取其他難熔金屬的反應，由于鋁熱劑是混合物，故鋁熱反應不能用于工業(yè)上冶煉鐵。留意鋁熱反應是中學化學中唯一一類金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應。(3)引發(fā)鋁熱反應的操作是高考試驗考查的熱點，詳細操作是先鋪一層KClO3，然后插上鎂條，最終點燃鎂條。(4)并不是Al與全部金屬氧化物均能組成鋁熱劑，該金屬氧化物對應的金屬活潑性應比鋁弱。(5)Al2O3、Al(OH)3與NaOH溶液的反應常用于物質(zhì)的分別提純。Al(OH)3不溶于氨水，所以試驗室常用鋁鹽和氨水來制備Al(OH)3。(6)利用偏鋁酸鹽制備Al(OH)3，一般不用強酸，因為強酸的量限制不當會使制得的Al(OH)3溶解。若向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2，生成的Al(OH)3不溶于碳酸，CO2過量時生成HCOeq\o\al(－,3)，不過量時生成COeq\o\al(2－,3)，書寫離子反應方程式時要特殊留意。(7)Al(OH)3可用作抗酸藥；明礬常用于凈水。(8)泡沫滅火器所用試劑為Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液。(9)鎂在空氣中燃燒主要發(fā)生反應：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up14(點燃))2MgO，此外還發(fā)生反應：3Mg＋N2eq\o(=,\s\up14(點燃))Mg3N2、2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up14(點燃))2MgO＋C。(10)Mg3N2與水反應：Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑。加熱Mg(HCO3)2溶液生成的是Mg(OH)2沉淀，而不是MgCO3沉淀，因為Mg(OH)2比MgCO3更難溶于水。反應方程式為Mg(HCO3)2eq\o(=,\s\up14(△))Mg(OH)2↓＋2CO2↑。鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如圖1：圖1注：SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為__________________________________________________。(2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不變”或“減小”)。(3)“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，緣由是__________________________。(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液，原理如圖2所示。陽極的電極反應式為___________________________，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學式為________。圖2(5)鋁粉在1000℃時可與N2反應制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要緣由是__________________________________。解析：(1)Al2O3與NaOH溶液反應生成NaAlO2和H2O。(2)為了提高鋁土礦的浸出率，氫氧化鈉溶液必需過量，所以過濾Ⅰ所得濾液中含有氫氧化鈉，加入碳酸氫鈉溶液后，氫氧化鈉與碳酸氫鈉發(fā)生反應生成碳酸鈉和水，所以溶液的pH減小。(3)陽極為O2－發(fā)生氧化反應生成O2，石墨可能被O2氧化。(4)電解時陽極由圖示可知是由碳酸鈉生成碳酸氫鈉的過程，陽極應當是水電離產(chǎn)生的氫氧根離子放電生成氧氣，多出的氫離子與碳酸根離子反應生成碳酸氫根離子。即：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)合并得答案4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑。陰極應當是水電離產(chǎn)生的氫離子放電生成氫氣，多出的氫氧根離子使得稀氫氧化鈉溶液變成濃氫氧化鈉溶液。(5)鋁在空氣中簡單形成致密的Al2O3薄膜，阻礙反應的進行，加入NH4Cl分解產(chǎn)生HCl，HCl能夠與Al2O3反應。答案：(1)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)減小(3)石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化(4)4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑H2(5)NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜考點三鐵及其重要化合物1．鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關系(1)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up14(點燃))Fe3O4(2)Fe＋Seq\o(=,\s\up14(△))FeS(3)2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up14(點燃))2FeCl3(4)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up14(高溫))Fe3O4＋4H2(5)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑(酸為非氧化性酸)(6)Fe＋4HNO3(稀)=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O(鐵適量)(7)3Fe＋8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(鐵過量)(8)Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4(9)2FeCl3＋Fe=3FeCl2(10)FeO＋2HCl=FeCl2＋H2O(11)Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O(12)Fe3O4＋8HCl=2FeCl3＋FeCl2＋4H2O(13)3FeO＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O(14)3Fe3O4＋28HNO3(稀)=9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O(15)Fe(OH)2＋2HCl=FeCl2＋2H2O(16)Fe(OH)3＋3HCl=FeCl3＋3H2O(17)3Fe(OH)2＋10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3＋NO↑＋8H2O(18)2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O(19)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(20)FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl(21)2FeCl2＋Cl2=2FeCl32．鐵及其化合物的重要性質(zhì)(1)Fe與O2、H2O(g)反應的產(chǎn)物都是Fe3O4而不是Fe2O3。Fe與Cl2反應時生成FeCl3，與S反應時生成FeS，說明Cl2的氧化性大于S的。常溫下，F(xiàn)e、Al在冷的濃硫酸和濃硝酸中發(fā)生鈍化，但加熱后接著反應。Fe在Cl2中燃燒，無論Cl2過量還是不足均生成FeCl3。(2)向含F(xiàn)e2＋的溶液中加入硝酸、KMnO4溶液、氯水等具有氧化性的物質(zhì)時，溶液會出現(xiàn)淺綠色→棕黃色的顏色改變，該現(xiàn)象可用于Fe2＋的檢驗。(3)Fe3＋的檢驗方法較多，如視察溶液顏色法(棕黃色)、NaOH溶液法(生成紅褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成紅色溶液)，前面兩種方法需溶液中Fe3＋濃度較大時才適用，最好也最靈敏的方法是KSCN溶液法。Fe2＋的檢驗可采納先加入KSCN溶液后再加入氧化劑的方法；也可用鐵氰化鉀檢驗Fe2＋，現(xiàn)象是生成藍色沉淀(Fe3[Fe(CN)6]2)。(4)生成FeCl2除了用Fe和HCl的置換反應外，還可用化合反應：2FeCl3＋Fe=3FeCl2；生成Fe(OH)3除了用Fe3＋與堿的復分解反應外，還可用化合反應：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(5)配制FeCl2溶液既要防氧化(加入Fe粉)，又要防水解(加入鹽酸)；配制FeCl3溶液要加入濃鹽酸防止水解。(6)Fe3＋必需在酸性條件下才能大量存在，當pH＝7時，F(xiàn)e3＋幾乎完全水解生成Fe(OH)3沉淀。(7)除去酸性溶液ZnCl2中的FeCl2，應先通入Cl2或加入H2O2，再加入ZnO，使Fe3＋水解生成沉淀過濾除去。(8)制備Fe(OH)2的方法許多，原則有兩點：一是溶液中的溶解氧必需提前除去；二是反應過程中必需與O2隔絕。同時要牢記Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時溶液的顏色改變(白色沉淀快速變成灰綠色，最終變成紅褐色)。(9)Fe(OH)3膠體的制備方法是將飽和FeCl3溶液滴加到沸水中，加熱至呈紅褐色后馬上停止加熱。膠體不帶電，帶電的是膠粒。(10)自然界中有少量游離態(tài)的鐵(隕石中)，純凈的鐵塊是銀白色的，而鐵粉是黑色的。某班同學用如下試驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問題：(1)分別取肯定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_________________________________________。(2)甲組同學取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_______________________________________________________。(3)乙組同學認為甲組的試驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再向液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是____________________________________________。(4)丙組同學取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下試驗：①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②其次支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。試驗②檢驗的離子是________(填離子符號)；試驗①和③說明：在I－過量的狀況下，溶液中仍含有________(填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應為________。(5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為____________________________________；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的緣由是___________________________，生成沉淀的緣由是____________________________(用平衡移動原理說明)。解析：(1)亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2＋被空氣氧化。(2)Cl2可將Fe2＋氧化成Fe3＋，自身得電子生成Cl－，反應的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。(3)煤油的作用是隔絕空氣，防止空氣中的氧氣將Fe2＋氧化，產(chǎn)生干擾。(4)依據(jù)Fe2＋的檢驗方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，肯定含有Fe2＋，則試驗②檢驗的離子是Fe2＋；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，F(xiàn)e3＋遇KSCN溶液顯血紅色，試驗①和③說明，在I－過量的狀況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以證明該氧化還原反應為可逆反應，反應為2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2。(5)H2O2是強氧化劑，能將Fe2＋氧化成Fe3＋，則有2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O；一段時間后，F(xiàn)e3＋能將H2O2氧化成O2，離子方程式為2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，上述兩步反應的總反應方程式為2H2O2=O2↑＋2H2O，F(xiàn)e3＋是該反應的催化劑，因而有氣泡出現(xiàn)，且溶液變?yōu)樽攸S色；由于上述反應放熱，溫度上升，H2O2反應生成水，起到了稀釋作用，增大了溶液的pH，這些因素都能使水解平衡Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋向正反應方向移動，因此能生成紅褐色沉淀。答案：(1)防止Fe2＋被氧化(2)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(3)隔絕空氣(或解除氧氣對試驗的影響)(4)Fe2＋Fe3＋可逆反應(5)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OFe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2H2O2分解反應放熱，促進Fe3＋的水解平衡向正反應方向移動考點四銅及其重要化合物1．銅及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關系(1)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up14(△))2CuO(2)2Cu＋Seq\o(=,\s\up14(△))Cu2S(3)Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up14(點燃))CuCl2(4)Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2(5)2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3(6)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up14(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(7)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(8)2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(電解))2Cu＋O2↑＋2H2SO42．銅及其化合物的重要性質(zhì)(1)銅在潮濕的空氣中最終不是生成CuO，而是銅綠[Cu2(OH)2CO3]。(2)常用灼熱的銅粉除去N2中的O2，灼熱的CuO除去CO2中的CO。(3)新制Cu(OH)2懸濁液常用來檢驗醛基。(4)Cu和肯定量的濃HNO3反應，產(chǎn)生的是NO2和NO的混合氣體，當Cu有剩余，再加入稀H2SO4，Cu接著溶解。(5)Cu：紫紅色；CuO：黑色；Cu2S：黑色；CuS：黑色；Cu2O：磚紅色。(6)銅的焰色反應為綠色。(7)冶煉銅的方法有①熱還原法；②濕法煉銅；③電解精煉銅。(8)銅合金有：①青銅(Sn、Pb等)；②黃銅(Zn、Sn、Pb、Al等)；③白銅(Ni、Zn、Mn等)。為探究銅與稀硝酸反應的產(chǎn)物及影響反應速率的主要因素，進行如下試驗。[試驗一]探究銅和稀硝酸反應的產(chǎn)物。試驗裝置如圖所示，氣密性已檢查。已知：FeSO4＋NO=[Fe(NO)]SO4，該反應較慢，待生成肯定量[Fe(NO)]2＋時，突顯明顯棕色。(1)試驗起先時先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜，然后向其中緩慢滴入稀硝酸，該試驗操作的目的是______________________________________________。(2)銅片和稀硝酸反應的化學方程式為______________________________________________________。(3)若Y形試管中產(chǎn)生的氣體有NO2，B中的試驗現(xiàn)象為____________________________________________；若Y形試管中產(chǎn)生的氣體只有NO，B中的試驗現(xiàn)象是____________________________________________________________________________________________________________________________________。[試驗二]探究銅和稀硝酸反應速領先慢后快的緣由。經(jīng)過試驗一，測得硝酸的濃度小于6mol·L－1時，只有NO生成。當銅片與5mol·L－1硝酸反應，起先時反應特別緩慢，一段時間后反應速率明顯增大。為探究此反應的反應速領先慢后快的緣由，進行如下探究。探究一：探討反應過程中溫度改變對反應速率的影響和試驗所得現(xiàn)象記錄如圖表所示。時間/min現(xiàn)象0～15銅表面出現(xiàn)氣泡，但速度很慢25溶液有很淺的藍色，氣泡生成速度加快30氣泡生成速度較快，勻稱冒出45洗氣瓶中可見少量淡棕色的物質(zhì)50溶液中藍色明顯變深，洗氣瓶中突顯明顯棕色銅和稀硝酸的反應溫度與時間的關系曲線(4)分析上述圖表信息可得到的結論是_____________________________________________________。探究二：探討化學反應產(chǎn)物對反應速率的影響。某同學設計了如下試驗，利用試驗一的裝置測定溶液突顯明顯棕色的時間。序號溫度/℃銅片/g硝酸/mL硝酸銅/g125①②③2255200.53255201.0(5)請將表中的試驗條件填寫完整：①______；②______；③______。(6)通過試驗發(fā)覺試驗1、2、3的反應速率并無明顯改變，為達到試驗目的還須要接著進行的試驗是__________________________________________________。解析：(1)試驗起先時先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜，然后向其中緩慢滴入稀硝酸，碳酸鈣與稀硝酸反應生成CO2，將整個裝置內(nèi)的空氣趕盡，避開NO和O2反應生成NO2，對氣體產(chǎn)物的視察產(chǎn)生干擾。(2)在常溫下，銅片和稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水，化學方程式為3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。(3)若Y形試管中產(chǎn)生的氣體有NO2，NO2溶于水生成硝酸，把Fe2＋氧化成Fe3＋，B中溶液顯紅色；若Y形試管中只有NO生成，F(xiàn)eSO4＋NO=[Fe(NO)]SO4，該反應較緩慢，待生成肯定量[Fe(NO)]2＋時，突顯明顯棕色。(4)由圖表信息可知，反應25～30min時，反應速率明顯增大，但溫度幾乎不變；且反應30min時，反應速率已經(jīng)較大了，再上升溫度，反應速率增大有限，可知反應溶液溫度上升不是使反應速率增大的主要因素。(5)探討化學反應產(chǎn)物硝酸銅對反應速率的影響，試驗1作為比照試驗，故試驗1中銅片的質(zhì)量、硝酸的體積應當與試驗2、3中完全一樣，硝酸銅的質(zhì)量是0。(6)試驗1、2、3的反應速率并無明顯改變，說明硝酸銅沒有催化作用；就須要探討另一種產(chǎn)物NO對反應速率是否有影響。答案：(1)利用生成的CO2將整個裝置內(nèi)的空氣趕盡，避開NO和O2反應生成NO2，對氣體產(chǎn)物的視察產(chǎn)生干擾(2)3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)溶液顯紅色溶液突顯明顯棕色(4)反應溶液溫度上升不是使反應速率增大的主要因素(5)5200(6)探討NO對反應速率的影響1．(2024·天津卷)下列有關金屬及其化合物的應用不合理的是()A．將廢鐵屑加入FeCl2溶液中，可用于除去工業(yè)廢氣中的Cl2B．鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強度的鋁合金，可用于航空工業(yè)C．鹽堿地(含較多Na2CO3等)不利于作物生長，可施加熟石灰進行改良D．無水CoCl2呈藍色，吸水會變?yōu)榉奂t色，可用于推斷變色硅膠是否吸水解析：A項，溶液中發(fā)生反應：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，將廢鐵屑加入FeCl2溶液中可以除去工業(yè)廢氣中的Cl2，正確；B項，鋁、鋰均為輕金屬，鋁中添加適量鋰可以制得低密度、高強度的鋁合金，正確；C項，Na2CO3＋