课 后 作 业
限时：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题3分，共39分。)
1. 下列叙述中正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3，Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O主要有氧化性，Na2O2主要有还原性
④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不能
⑤Na2O2是强氧化剂，Na2O是一种碱性氧化物
A. 都正确 B. ②③④⑤
C. ②③⑤ D. ④⑤
2. 2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体，由此可判断其氧化产物是( )
A. 只有Na2O B. 只有Na2O2
C. Na2O和Na2O2 D. 无法确定
3．1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na2CO3
B．Na2O2 Na2CO3
C．NaOH Na2CO3
D．Na2O2 NaOH Na2CO3
4. 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B.
C. D.
5. 关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是( )
A. 它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，在相同状况时放出的CO2体积相同
B. 它们的物质的量相等时，跟足量的盐酸反应，所消耗盐酸的物质的量相同
C. 它们的质量相等时，在水中电离出相同数目的Na＋
D.它们的质量相等时，与足量盐酸反应产生物质的量相等的CO2
6. 有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中可行的是( )
A. 分别配成溶液，再加入澄清石灰水
B. 分别配成溶液，再加入NaOH溶液
C. 分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D. 分别配成溶液，再进行焰色反应
7. 下列有关焰色反应的叙述正确的是( )
A. 只有金属的化合物灼烧时才会有不同的焰色
B. 每次实验后，铂丝都要用水洗净
C. 若透过蓝色钴玻璃只看到紫色，说明样品含K元素而不含Na元素
D. 若样品灼烧呈黄色，判断一定有Na元素，但不能排除含其他金属元素
8. 有两份质量相同的NaHCO3，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸充分反应，则它们所耗用的盐酸的体积比为( )
A. 2∶1 B. 1∶1
C. 1∶2 D. 4∶1
9. 把CO2通入含NaOH 0.8 g的溶液中，将产物在减压条件下蒸干后，得固体1.37 g，则通入CO2的质量是( )
A. 0.44 g B. 0.88 g
C. 0.66 g D. 都不是
10. 在10 mL 0.01 mol·L－1纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2 mL 0.05 mol·L－1盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为( )
A. 1.344 mL B. 2.24 mL
C. 0.672 mL D. 0 mL
11. 在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁的质量分数的大小顺序为( )
A. 甲<乙<丙<丁 B. 丁<甲<乙＝丙
C. 甲＝丁<乙＝丙 D. 丁<甲<乙<丙
12. 将a g由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后，将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加的质量为( )
A. a g B. g
C. g D. g
13．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
课后作业
1. D。Na2O是NaOH的碱性氧化物，但Na2O2与水反应时还生成O2，不是碱性氧化物；Na2O2与CO2的反应不符合置换反应的特点；Na2O2有强氧化性，因其中－1价O易得电子变为其稳定价态－2价，而Na2O的氧化性、还原性都很弱。
2. C。由Na―→Na2O和由Na―→Na2O2分别计算之。
2Na''～''Na2O
2×23 62
2.3 g 3.1 g
2Na''～''Na2O2
2×23 78
2.3 g 3.9 g
因3.1 g<3.5 g<3.9 g，故氧化产物二者皆有。
3．A。由题意可知，首先发生反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，生成H2O和CO2各1 mol；然后H2O和CO2与Na2O2反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，CO2和H2O完全反应需消耗2 mol Na2O2，但题中只有1 mol Na2O2，应优先考虑与CO2的反应：1 mol Na2O2先与1 mol CO2反应，生成1 mol Na2CO3和0.5 mol O2。最后残留的固体是Na2CO3。
4. A。
设混合物中NaHCO3的质量为x。
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm(减少)
168 106 62
x (w1－w2)g
解得x＝g，则样品的纯度为
＝。
5. A。据反应方程式Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑和NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑可知，等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应，消耗盐酸物质的量之比为2∶1，产生相同物质的量的CO2；但质量相等时，其物质的量之比为42∶53，在水中电离产生的Na＋数目并不相同。
6. C。A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀。B项中NaOH虽然只与NaHCO3反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，但并无明显现象。D项由于两试剂中皆含有钠元素，故也不能用焰色反应区分。C项加热时，只有NaHCO3受热分解2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别。
点评：对不同的物质进行鉴别时，要求各物质的实验现象明显不同，且操作简单易行，这是在区别或鉴别物质时应注意的问题。
7. D。焰色反应是元素的性质，单质和化合物均有，再者有些非金属在灼烧时也会有不同的焰色，如硫磺燃烧，A错。每次实验完后，铂丝要用稀盐酸洗，用水洗不彻底，B错。透过蓝色钴玻璃会滤去黄光，只看到紫色，说明样品中含钾元素，却不能判定不含钠元素，C错。若灼烧样品火焰呈黄色，判断一定含钠元素，但有些发生焰色反应的金属，如钾元素，却不能断定是否有，D正确。
8. B。方法一 取168 g NaHCO3，第一份：
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
84 36.5
168 g 36.5×2 g
第二份：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
2×84 106
168 g 106 g
Na2CO3＋2HCl2NaCl＋H2O＋CO2↑
106 36.5×2
106 g 36.5×2 g
通过比较耗酸量相同。
方法二 不论NaHCO3是直接与酸反应，还是受热分解后的固体再与酸反应，其中的Na＋均转化为NaCl，因Na＋的含量一定，则需Cl－的量一定，即需HCl的量一定，所以由守恒式可直接判断出答案。
9. C。CO2与NaOH反应的方程式有两种情况，即
CO2＋2NaOH＝Na2CO3＋H2O ①
CO2＋NaOH＝NaHCO3'②
若只发生①，0.8 g NaOH可生成固体1.06 g，若只发生②，可生成固体1.68 g，现得固体1.37 g，故产物为混合物，列一个二元一次方程组可求得CO2的质量为0.66 g。
10. D。
11. B。甲和丁中溶质(NaOH)各为0.1 mol，但甲中耗去了0.1 mol H2O，故质量分数甲>丁。乙和丙中溶质(NaOH)各为0.2 mol，反应中各耗去了0.2 mol H2O，剩余H2O的质量也相同，故质量分数乙＝丙。乙和丙中溶质分别是甲和丁的2倍，而H2O却比甲和丁更少，因此乙和丙的质量分数最大。
点评：比较质量分数的大小，对于本题来讲不需要计算具体的质量分数，只需要比较一定量溶剂水中溶质的多少即可。
12. A。CO，H2分别与O2反应时的化学方程式为：2CO＋O22CO2,2H2＋O22H2O；CO2，H2O分别与Na2O2反应时的化学方程式为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，'2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，由4个化学方程式可得：CO＋Na2O2＝Na2CO3，H2＋Na2O2＝2NaOH，因此，CO、H2燃烧时消耗的O2在与Na2O2反应后，又都释放出去，其余的生成物都是固体，CO和H2混合的质量也就是Na2O2固体增加的质量。
13．C。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先发生反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，生成水和氯化钠，当滴入0.1 L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，先发生反应：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，不放出气体，当再加入0.1 L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，此时开始放出气体，分析图象可知选C。
二、填空题(共61分)
14．(10分)如何除去下列物质中的杂质，请写出相应的除杂方法或试剂名称及有关反应的实验现象和化学反应方程式。
含杂物质
除杂方法或试剂
有关的实验现象
有关的化学反应方程式
NaCl溶液
(Na2CO3)
NaOH溶液
(Na2CO3)
Na2CO3固体
(NaHCO3)
铜粉(铝粉)
15.(11分)已知化合物A、D、E、G焰色反应时，火焰均呈黄色，其中A可用作家庭食品添加剂，也可用以治疗胃酸过多。A～H各物质的转化关系如图所示。
(1)写出各步反应的化学方程式：
反应①_______________________________________________________；
反应②_______________________________________________________；
反应③_______________________________________________________；
反应④______________________________________________________；
反应⑤_______________________________________________________。
(2)上述反应中属于氧化还原反应的有__________________________。
16.(12分)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做以下实验，如下图所示。
(1)写出装置Ⅰ中与盐酸发生反应的化学方程式：
①Na2CO3：_________________________________________________________。
②NaHCO3：_________________________________________________________。
③由此可知装置Ⅰ________(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(2)装置Ⅱ能鉴别Na2CO3和NaHCO3的现象是_________________ _______________________________________。
(3)装置Ⅲ、Ⅳ均利用了Na2CO3和NaHCO3的________区别。有关化学方程式为__________________________________________。
(4)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)________。有的同学在盛Na2CO3的导管口观察到开始加热时也有气泡产生，据此认为Na2CO3加热也分解。你认为此观点________(填“正确”或“错误”)。分析产生此现象的原因为____________________________________。
(5)除了以上方法，请你再举出一例鉴别二者的方法___________ _______________________。
17. (14分)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：_________________________________________________________。
(2)填写表中空格：
仪器
加入试剂
加入该试剂的目的
B
饱和NaHCO3溶液
C
D
(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：'。
18. (14分)某同学拟用50mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：
①用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；
②小心煮沸溶液1～2 min；
③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。
(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液？__________。理由是_________________________________________________________。
(2)按他的设计，第①步实验装置如下图。装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。可否使用纯碱代替石灰石？________。装置B使用的试剂是________，作用是_________________________________________________________。
(3)有人认为实验步骤②③的顺序对调，即先混合再煮沸更合理，你认为对吗？________。为什么？_____________________________________________________________________________________________________________________。
课后作业
14.解析：用化学方法将杂质转化成易于分离的气体或者沉淀，同时不引入新的杂质。
答案：
含杂物质
除杂方法
或试剂
有关的实
验现象
有关的化学反
应方程式
NaCl溶液
(Na2CO3)
盐酸
有气体
产生
Na2CO3＋2HCl===
2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaOH溶液
(Na2CO3)
Ca(OH)2
过滤
有白色沉
淀生成
Na2CO3＋Ca(OH)2
===CaCO3↓＋2NaOH
Na2CO3固体
(NaHCO3)
加热
有气体
生成
2NaHCO3 Na2CO3
＋CO2↑＋H2O
铜粉(铝粉)
NaOH溶
液或盐
酸过滤
固体部分
溶解，有
气体生成
2Al＋2NaOH＋2H2O
===2NaAlO2＋3H2↑
或2Al＋6HCl===
2AlCl3＋3H2↑
15.解析：突破点在A上，A的焰色反应火焰呈黄色，A可用作家庭食品添加剂，也可用以治疗胃酸过多，受热分解得到三种物质，可断定A为NaHCO3，其他物质依次可推断。
答案：(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
2Na＋O2Na2O2
(2)②③⑤
16．解析：(1)装置Ⅰ中Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应产生CO2，使澄清石灰水变浑浊，所以不能鉴别二者。(2)装置Ⅱ利用NaHCO3与盐酸反应比Na2CO3快且产生的气体多进行鉴定。(3)装置Ⅲ、Ⅳ利用了NaHCO3受热分解生成CO2而Na2CO3受热不分解。(4)酒精灯火焰直接加热试管A，然后预热试管B，因此试管B中盛放NaHCO3，更能说明稳定性Na2CO3＞NaHCO3。因为气体受热膨胀，所以a、b开始均能看到有气泡产生，只是a中产生的气泡不能使澄清石灰水变浑浊。
答案：(1)①Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
②NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
③不能
(2)盛NaHCO3的装置比盛Na2CO3的装置反应剧烈且反应后气球大
(3)热稳定性 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(4)NaHCO3 错误 大试管中空气受热膨胀时逸出
(5)把二者分别配成溶液后滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成的为Na2CO3，无现象的为NaHCO3(其他合理答案均可)
17. 解析：本题以过氧化钠性质为知识纽带，考查二氧化碳的制法，除杂，氧气的收集，各装置的作用及试剂的选择等知识。
答案：(1) CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2)
仪器
加入试剂
加入该试剂的目的
B
(饱和NaHCO3溶液)
除去CO2气体中混入的HCl气体
C
过氧化钠
与CO2和水气反应，产生O2
D
NaOH溶液
吸收未反应的CO2
(注：C中实际加入过氧化钠和石棉绒的混合物，这里只要求学生填写化学试剂)
(3) 2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2
18. 解析：用NaOH溶液与CO2气体制备Na2CO3溶液，不能直接通过吸收CO2气体来制备，因为若CO2气体过量则混有NaHCO3杂质；若CO2气体不足，则有部分NaOH不能转化为Na2CO3。因而应当将一半NaOH与过量CO2气体反应生成NaHCO3，再与另一半NaOH恰好反应，全部生成Na2CO3。
答案：(1)能 用一半NaOH溶液生成NaHCO3，另一半NaOH和NaHCO3 1∶1正好生成Na2CO3
(2)不能 NaHCO3饱和溶液 除CO2气体中的HCl气体
(3)不对 多余的CO2不除去会有NaHCO3生成
课 堂 练 习
1．下列判断正确的是( )
A．可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
B．可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
C．可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色
2．关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是( )
A．热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3
B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3＜Na2CO3
C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3＜Na2CO3
D．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量相同
3．已知A是一种金属单质，B显淡黄色，其转化关系如图所示，则C的以下性质错误的是( )
A．溶液呈碱性
B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C．与足量盐酸反应放出气体
D．受热易分解
4.(双选)有关钠的化合物的叙述正确的是( )
A．在饱和碳酸钠溶液里通入二氧化碳会出现浑浊
B．NaOH、Na2CO3、NaHCO3均呈碱性，所以可以共存
C．在CaCl2溶液中滴入少量NaHCO3溶液无沉淀，再滴少量NaOH溶液出现沉淀
D．36.0 g水中投入6.2 g Na2O所得溶液的溶质质量分数为14.7%
5．下列关于焰色反应的叙述正确的是( )
A．五颜六色的焰火是物质本身燃烧的颜色
B．氢气、硫等在氧气中燃烧时有颜色，这也是焰色反应
C．某无色溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色，则可证明溶液中的阳离子一定只含有K＋
D．焰色反应是某种金属元素灼烧时所具有的特殊颜色，是物理变化
6．(双选)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1 mol
NA
B
22.4 L
1 mol
C
106 g
1 mol
D
106 g
2NA
7.在溶液中加入足量Na2O2后仍能大量共存的离子组是( )
A．NH、Ba2＋、Cl－、NO
B．K＋、Na＋、Cl－、SO
C．Ca2＋、Mg2＋、NO、HCO
D．Na＋、Cl－、CO、SO
8．下列离子方程式正确的是( )
A．过氧化钠投入水中：
O＋2H2O===4OH－＋O2↑
B．CO2通入Na2CO3溶液中：
CO2＋CO＋H2O===2HCO
C．澄清石灰水中通入足量的CO2：
Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O
D．小苏打溶液中加入过量的石灰水：
2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
9．右图表示A～E五种物质的转化关系。若将它们灼烧，火焰都呈黄色；A能跟水剧烈反应，D常用于潜水艇中作为氧气的来源。
(1)试推断A～E各物质(写化学式)：
A________；B________；C________；D________；E________。
(2)以上三个反应中，属于氧化还原反应的是________(填序号)，其中氧化剂是________，还原剂是________。
(3)如果D中混有少量的B，若想得到纯净的D，应该采取的措施是______________________________________，反应的化学方程式为______________________________。
(4)C溶液中混有少量的E，写出除去E的离子方程式_________________________________________________________。
10．将少量稀盐酸滴加到盛有碳酸钙的U形管中，可观察到U形管中的脱脂棉剧烈燃烧。
(1)稀盐酸与碳酸钙反应的离子方程式是____________________________________________。
(2)从脱脂棉的燃烧可以推出Na2O2与CO2反应的结论是a.________，b.________。
(3)Na2O2与CO2反应的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________________________。
还原剂是________。氧化剂是________。
课堂练习
1．A。CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应，但与Na2O2反应时能产生氧气，因氧气是无色无味的气体且CO2也是气体，故CO2与Na2O2的反应无明显现象产生，水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象，A正确，B错误；在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物，后者会转化为前者，C错误；将两种氧化物加到酚酞溶液中后，均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但因Na2O2具有漂白性，最终会将变成红色的溶液漂白，D错误。
2．B。NaHCO3与同浓度盐酸的反应比Na2CO3更剧烈，B错误。
3．D。A是金属，则B是淡黄色的金属氧化物，即B为Na2O2，依次可推知A为Na，C为Na2CO3，D为NaOH；Na2CO3溶液呈碱性，A项正确；Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，B项正确；Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，C项正确；Na2CO3性质稳定，受热不分解，D错误。
4．AC。A中反应生成NaHCO3，因NaHCO3溶解度小于Na2CO3且原Na2CO3为饱和溶液，所以NaHCO3以沉淀形式析出；B中NaOH与NaHCO3反应而不共存；D中Na2O＋H2O===2NaOH,6.2 g Na2O生成8 g NaOH，所得溶液质量为36.0 g＋6.2 g＝42.2 g，则其质量分数为×100%＝19%，D错。
5．D。焰色反应是某种金属或它们的化合物灼烧时使火焰所具有的特殊颜色，A、B错误。C中透过蓝色钴玻璃观察到的紫色可掩蔽其他焰色，只能说明溶液中含有K＋，C错误。
6．AC。根据过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，每有1 mol Na2O2参与反应，固体增重28 g，转移1 mol 电子，消耗1 mol CO2。B项条件不确定，有1 mol Na2CO3生成时，CO2的体积不一定是22.4 L；D项有106 g Na2CO3生成时，转移1 mol 电子。
7．B。Na2O2与水反应生成NaOH和O2，同时Na2O2本身具有氧化性，A中NH、C中Mg2＋、HCO与OH－不共存；D中SO被氧化。
8．B。A中Na2O2应用化学式表示；C中应生成Ca(HCO3)2；D中应为HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
9．解析：D常用于潜艇作为氧气的来源，则D为Na2O2，E必为Na2CO3。又由于A与水剧烈反应且能转化为D(Na2O2)，则A为Na。综合考虑C与其余四种物质的转化关系，则C只能是NaOH，B为Na2O。
答案：(1)Na Na2O NaOH Na2O2 Na2CO3
(2)② Na2O2 Na2O2
(3)在空气中加热 2Na2O＋O2△,2Na2O2
(4)CO＋Ba2＋===BaCO3↓
10．解析：盐酸与碳酸钙反应放出CO2，CO2遇Na2O2也发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，该反应放热，使脱脂棉的温度很容易达到其着火点，在O2充足的条件下剧烈燃烧起来。在上述反应中只有Na2O2中的氧元素的化合价发生变化，故Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。
答案：(1)2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(2)反应放出O2 反应放热
(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Na2O2 Na2O2
课 后 作 业
限时：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题3分，共39分。)
1．用含有少量镁的铝片制取纯净的氢氧化铝，下述操作步骤中最恰当的组合是( )
①加盐酸溶解 ②加过量烧碱溶液溶解 ③过滤
④通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀 ⑤加入盐酸生成Al(OH)3沉淀 ⑥加入过量烧碱溶液生成Al(OH)3沉淀
A．①⑤⑥③ B．②③⑥③
C．②③④③ D．②③⑤③
2．下列各组离子中，在强碱性溶液中能共存，且在加入盐酸过程中会产生气体和沉淀的是( )
A．Na＋、NO、AlO、SO
B．Na＋、Al3＋、NO、SO
C．K＋、Cl－、AlO、CO
D．Na＋、Mg2＋、Cl－、HCO
3．以Al2O3为原料制取氢氧化铝，最好的方法是( )
A．将Al2O3溶于水
B．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液
C．将Al2O3先溶于盐酸中，之后滴加氨水
D．将Al2O3先溶于NaOH溶液中，之后滴加盐酸
4.将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化了的AlCl3溶液中，若用y轴表示Al(OH)3沉淀量，x轴表示NaOH溶液的体积，下列图象正确的是( )
5．(双选)向50 mL 1 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反应后得到3.9 g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是( )
A．1 mol·L－1 B．3 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．3.5 mol·L－1
6. 有100 mL MgCl2和AlCl3的混合液，其中c(Mg2＋)＝0.2 mol·L－1，c(Cl－)＝1.3 mol·L－1，要使Mg2＋完全转化为Mg(OH)2且与Al3＋恰好分离，至少需要2 mol·L－1 NaOH溶液的体积为( )
A. 80 mL B. 100 mL
C. 120 mL D. 110 mL
7. 下列各组溶液，只用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是( )
A. KOH和Al2(SO4)3
B. 稀H2SO4和NaHCO3
C. CaCl2和Na2CO3
D. Ba(OH)2和NaHSO4
8．两份同体积同浓度的NaOH溶液，分别与体积相等的AlCl3、MgCl2溶液混合，充分反应后Al3＋、Mg2＋均恰好沉淀完全，则原溶液中AlCl3和MgCl2中Cl－的浓度之比为( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 2∶3 D. 3∶2
9．把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中，使SO全部转化成BaSO4沉淀，此时铝元素的主要存在形式是( )
A. Al3＋ B. Al(OH)3
C. AlO D. Al3＋和Al(OH)3
10．有100 mL、3 mol·L－1的氢氧化钠溶液和100 mL、1 mol·L－1的氯化铝溶液。按如下两种方法进行实验：
①将氢氧化钠溶液分多次加入到氯化铝溶液中；
②将氯化铝溶液分多次加入到氢氧化钠溶液中。比较两次实验，结果是( )
A．现象相同，最终沉淀量相等
B．现象不同，最终沉淀量不相等
C．现象相同，最终沉淀量不相等
D．现象不同，最终沉淀量相等
11．把4.6 g钠放入100 mL、0.1 mol·L－1 AlCl3溶液中，待其充分反应后(水蒸发不计)，下列叙述中错误的是( )
A．Cl－浓度不变
B．溶液仍有浑浊
C．溶液中几乎不存在Al3＋
D．溶液中存在最多的离子是Na＋
课后作业
1．C。利用铝既能与酸反应，又能与碱反应的特点，先加入过量烧碱溶液溶解，过滤除去镁，氢氧化铝不与弱酸反应，所以通入过量CO2可以得到Al(OH)3沉淀，过滤即可得到氢氧化铝沉淀。
2．C。在强碱性溶液中不能共存的离子有B中的Al3＋，D中的Mg2＋和HCO，故先排除B、D；A中在加入HCl过程中不会产生气体，故A错误；C中加入HCl过程中将会有CO2气体和Al(OH)3沉淀生成。
3．C。Al2O3难溶于水，A错；生成的Al(OH)3可以与过量的NaOH溶液反应生成NaAlO2，B错误；D项生成的Al(OH)3可以与过量的盐酸反应生成AlCl3，D错误。
4．D。当溶液中既有H＋，又有Al3＋时，加入OH－则先与H＋反应，而后才与Al3＋发生反应。所以在生成沉淀前加入的NaOH与H＋反应，无沉淀生成，排除C项；随着NaOH溶液的滴加，生成的沉淀会溶解消失，排除A项；根据反应比关系排除B项。
5．CD。根据Al3＋的物质的量与Al(OH)3沉淀的物质的量比较可推测KOH溶液的两种情况：
①当加入KOH不足时，n(KOH)＝3n[Al(OH)3]＝3×＝0.15 mol，故c(KOH)＝＝1.5 mol·L－1。
②当加入KOH过量时，n(KOH)＝3n(Al3＋)＋n(KAlO2)＝3n(Al3＋)＋n(Al3＋)－n[Al(OH)3]＝4n(Al3＋)－n[Al(OH)3]＝0.4 mol－0.05 mol＝0.35 mol，
故c(KOH)＝＝3.5 mol·L－1。
6. A。溶液中阳离子为Mg2＋、Al3＋，阴离子只有Cl－。根据电荷守恒：2×0.2＋3×c(Al3＋)＝1.3?c(Al3＋)＝0.3 mol·L－1。要使Mg2＋和Al3＋恰好分离，即Mg2＋转化Mg(OH)2，而生成的Al(OH)3又恰好溶解。
n(NaOH)＝2n(Mg2＋)＋4n(Al3＋)＝(2×0.02＋4×0.03)mol＝0.16 mol
V＝＝＝0.08 L。
7. A。只用胶头滴管和试管，不用任何试剂鉴别一组溶液，一般思路为：先考虑有无有颜色的溶液，若有则利用它去鉴别其他溶液；若没有则利用互滴时反应现象的不同进行检验。该题中四组溶液均无色。A项，将KOH溶液逐滴加入Al2(SO4)3溶液时，先生成沉淀，后沉淀逐渐溶解，直至消失；将Al2(SO4)3溶液逐滴加入KOH溶液时，开始时无沉淀，最后出现沉淀，且不再溶解。B选项无论如何滴加，都是有气体生成。C、D选项无论如何滴加，均有沉淀生成。
8．A。Al3＋、Mg2＋沉淀完全时，n(Na＋)＝n(Cl－)＋n(OH－)反应消耗等量OH－，则原溶液中AlCl3和MgCl2的Cl－浓度相等。
9．C。根据明矾的化学式KAl(SO4)2·12H2O可知，1 mol明矾中的SO完全沉淀需2 mol Ba2＋， Al3＋完全转化为AlO需4 mol OH－，n(Ba2＋)∶n(OH－)＝1∶2，即1 mol明矾加入2 mol Ba(OH)2时，SO完全被沉淀，Al3＋恰好转化为AlO，故选C项。
10．D。题中n(NaOH)∶n(AlCl3)＝3∶1，若将两溶液直接混合，恰好完全反应生成Al(OH)3，故两实验最终得Al(OH)3的物质的量相同。实验①的现象：随加入的NaOH溶液的逐渐增多，沉淀量也逐渐增多，完全加入后沉淀量最大。实验②的现象：开始加入AlCl3溶液时反应生成NaAlO2，无沉淀生成，然后Al3＋与AlO反应生成Al(OH)3沉淀，完全加入AlCl3后沉淀量达到最大。
11．B。4.6 g钠的物质的量为0.2 mol，与水反应生成0.2 mol NaOH。100 mL、0.1 mol·L－1 AlCl3溶液中Al3＋的物质的量为0.01 mol。根据Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，所以溶液中铝元素以AlO的形式存在，几乎不存在Al3＋，溶液中存在最多的离子是Na＋，其物质的量为0.2 mol，Cl－浓度不变。
12.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失；若将丁溶液滴入甲溶液中，无明显现象发生，据此可推断丙物质是( )
A．Al2(SO4)3 B．NaOH
C．BaCl2 D．FeSO4
13．0.01 mol Al投入100 mL 3 mol·L－1 NaOH溶液中充分反应后，再滴入1 mol·L－1 H2SO4 120 mL，其结果( )
A. 溶液的pH＜7
B. 得到澄清透明溶液
C. 得到浑浊液
D. 先有白色沉淀生成，后逐渐溶解
二、填空题(共61分)
14．(15分)某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。
请回答下列问题：
(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式：________________________________________。
(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？
_____________________________________________________。
(3)溶液a中存在的离子有________；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，为什么_____________________________________________________________________________________________________________________。
为此，改进方法是_____________________________________________________________________________________________________________________。
15.(15分)某混合物A中含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe，在一定条件下可实现如图所示的物质之间的转化：
据此判断：
(1)固体B的化学式为_________________________________________________________。
(2)固体E所含物质的化学式为_________________________________________________________。
(3)写出反应①的化学方程式：_________________________________________________________。
(4)写出反应②的离子方程式：_________________________________________________________。
16．(16分)现有0.1 mol·L－1的AlCl3溶液和0.1 mol·L－1的NaOH溶液，进行下面的实验。
(1)在试管中盛有上述AlCl3溶液10 mL，向其中逐渐滴入上述的NaOH溶液。
①加入10 mL NaOH溶液时的现象是________________，加入30 mL NaOH溶液时的现象是______________，加入35 mL NaOH溶液时的现象是______________；
②生成沉淀质量最多时，需加入NaOH溶液
________ mL。
(2)向盛有10 mL NaOH溶液的试管中滴入AlCl3溶液，同时不停地振荡试管，出现的现象是________，至加入________ mL AlCl3溶液时开始出现沉淀；至加入________ mL AlCl3溶液时沉淀量最多。写出上述过程的有关离子方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。
17. (15分)将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL、2 mol·L－1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol·L－1的NaOH溶液。请回答：
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如上图所示。当V1＝160 mL时，则金属粉末中n(Mg)＝________mol，V2＝________ mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝________ mL。
(3)若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量为a，用100 mL、2 mol·L－1的H2SO4溶解此混合物后，再加入450 mL、1 mol·L－1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是________。
课后作业
12．D。由“将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失”这一现象可知，丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3，BaCl2和FeSO4两溶液中与NaOH溶液不反应的是BaCl2溶液，所以甲为BaCl2，则丙为FeSO4。
13．C。
14．解析：(1)加入足量氢氧化钠溶液，Mg2＋可与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，Al3＋先与OH－反应生成Al(OH)3，生成的Al(OH)3继续与OH－反应生成NaAlO2和H2O。
(2)氢氧化钠溶液不能用氨水代替，因为在Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开。
(3)加入氢氧化钠溶液后除去了Mg2＋，但又引入了Na＋，同时Al3＋转化成了AlO；因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要控制溶液的pH值，以防止部分AlO转化成Al3＋；氢氧化铝只能与强碱或强酸反应，因此，可在溶液a中通入过量二氧化碳气体。
答案：(1)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)不能，因为在Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开
(3)Cl－、K＋、AlO、OH－、Na＋ 因为氢氧化铝能与强酸反应，所以在加入盐酸沉淀AlO时，需要控制盐酸的量，以防止部分AlO转化成Al3＋ 在溶液a中通入过量二氧化碳气体
15．(1)Al2O3 (2)K2SO4、(NH4)2SO4
(3)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
(4)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
16．解析：(1)当将NaOH溶液滴入10 mL、0.1 mol·L－1 AlCl3溶液中时，整个过程可用如下图象表示：
因为n(Al3＋)＝0.1 mol·L－1×10×10－3L＝0.001 mol。
所以①当加入10 mL NaOH溶液时，现象是产生白色沉淀；加入30 mL时，沉淀量增多；加入35 mL时，沉淀部分溶解。
②生成沉淀最多时，需NaOH溶液30 mL。
(2)当将AlCl3溶液滴入NaOH溶液中时，由于NaOH溶液是过量的，所以反应如下：
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
上述两个离子方程式合并为：
Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
继续滴加AlCl3溶液发生反应：
3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
可用图象表示如下：
由于第一过程消耗的Al3＋与第二过程消耗的Al3＋之比为3∶1，故开始产生沉淀与沉淀到达最大量时所耗AlCl3溶液的体积比为3∶1。
开始时，现象为有沉淀生成，但振荡后马上消失。设开始沉淀时，需加入AlCl3的体积为x。
Al3＋ ～ 4OH－ ～ AlO
1 4 1
0．1·x 0.1×10×10－3mol
x＝2.5×10－3L＝2.5 mL
所以生成n(AlO)＝2.5×10－3L×0.1 mol·L－1＝2.5×10－4mol。
设生成的AlO转化为Al(OH)3需Al3＋的物质的量为y。
3AlO ～ Al3＋
3 1
2.5×10－4mol y
y＝×2.5×10－4mol
沉淀最多时，需要加入AlCl3的体积为×1 000 mL·L－1＋2.5 mL＝ mL。
答案：(1)①产生白色沉淀 沉淀量增多 沉淀部分溶解 ②30 (2)有沉淀生成，但振荡后沉淀马上消失 2.5
Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
3AlO＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓
17. 解析：(1)设Mg物质的量为x，Al物质的量为y，结合方程式Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑、2Al＋3H2SO4===
Al2(SO4)3＋3H2↑、H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，可得关系式①x＋y＝0.1 mol，②x＋y＝0.1×2 mol－0.16/2 mol，联立①②解得x＝0.06 mol，y＝0.04 mol。从而不难求得V1、V2的体积。
(2)据反应Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑、2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O、MgSO4＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋Na2SO4、Al2(SO4)3＋6NaOH===2Al(OH)3↓＋3Na2SO4，很明显使Mg2＋、Al3＋刚好沉淀完全，所需NaOH恰好是H2SO4物质的量的2倍，即0.4 mol，体积为400 mL。
(3)结合以上所述及Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O和(2)中结论可知，若要使Al3＋不形成沉淀，则Al3＋不能超过0.45 mol－0.4 mol＝0.05 mol。所以1/2≤a<1。
答案：(1)0.06 440 (2)400
(3)1/2≤a<1
课 堂 练 习
1．有关铝及其化合物的说法错误的是( )
A．用于熔化烧碱的坩埚，可用Al2O3这种材料制成
B．铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜
C．氧化铝是一种难熔物质，是一种较好的耐火材料
D．氢氧化铝能中和胃酸，可用于制胃药
2．下列各组物质，不能按 (“→”表示反应一步完成)所示关系转化的是( )
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
3.既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al(OH)3 ②Al2O3 ③Al ④NaHCO3
⑤Mg(OH)2
A．①②③④ B．①②③④⑤
C．①②④ D．①②④⑤
4.下列离子方程式书写错误的是( )
A．铝粉投入到NaOH溶液中：2Al＋2OH－===2AlO＋H2↑
B．Al(OH)3溶于NaOH溶液中：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
C．NaAlO2溶液中通入少量的CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
D．Al2O3粉末溶于NaOH溶液中：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
5．在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中，逐滴加入稀氢氧化钠溶液，直至过量。下列表示加入氢氧化钠的量(x)与生成沉淀的物质的量(y)的关系示意图中，正确的是( )
6．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是( )
A．Al B．Al(OH)3
C．AlCl3 D．Al2O3
7．0.1 mol AlCl3跟175 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液混合，所得沉淀的质量为( )
A．78 g B．3.9 g
C．7.8 g D．15.6 g
8．(双选)下列各组反应中能得到Al(OH)3的是( )
A. Al2O3加到热水中
B. 向NaAlO2溶液中加入适量盐酸
C. 将Na投入NaAlO2溶液中
D. 在AlCl3溶液中滴几滴NaOH溶液
9. 硫酸铝钾是一种复盐，其电离方程式为KAl(SO4)2
===K＋＋Al3＋＋2SO，向含a mol KAl(SO4)2的溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液，此过程中可能存在以下多个离子方程式
A. Ba2＋＋SO===BaSO4↓
B. Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
C. Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O
D. 2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓
E. Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋3OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓
F. Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2O
请回答：
(1)Al3＋完全沉淀时的离子方程式为________。(只选一个填写字母，下同)
(2)SO完全沉淀时的离子方程式为________。
(3)沉淀达到最大时，沉淀的总和为________mol，此时的离子方程式________。
10．有一透明溶液，可能含有Al3＋、Fe3＋、K＋、NH、Mg2＋和Cu2＋等离子中的一种或几种。现加入Na2O2粉末只有无色无味的气体放出，并同时析出白色沉淀。如加入Na2O2的量与生成白色沉淀的量之间的关系用如下图来表示。试推断：
(1)原溶液中一定含有________。
(2)一定不含有________。
(3)可能含有________。
(4)为了进一步确定可能含有的离子，应增加的实验操作为________。
课堂练习
1．A。Al2O3坩埚熔化烧碱时发生反应：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O，会损坏坩埚。
2．C。Al2O3和NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和适量的稀盐酸反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al2O3，A符合；AlCl3和氨水反应生成Al(OH)3，Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2和过量盐酸反应生成AlCl3，B符合；Al不能一步生成Al(OH)3，C不符合；MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2，Mg(OH)2受热分解得MgO，MgO和盐酸反应生成MgCl2，D符合。
3．C。Al、Al2O3、Al(OH)3与强酸反应生成铝盐，与强碱反应生成偏铝酸盐，NaHCO3与盐酸反应放出CO2，与碱反应生成正盐Na2CO3，但铝是单质，故C正确。
4．A。A项应为：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
5．C。在Al(NO3)3、Mg(NO3)2的混合溶液中，逐滴加入稀NaOH溶液后，发生的反应有：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，因此正确答案为C。
6．A。A、B、D三种物质与NaOH反应无固体剩余时，均生成NaAlO2，三种物质中铝的含量越高，消耗碱的量越多。AlCl3NaOH,NaAlO2＋3NaCl，因Cl相对原子质量大于Al，故等质量时耗NaOH低于金属铝。
7．B。由n(AlCl3)∶n(NaOH)＝0.1 mol∶0.35 mol＝1∶3.5可知AlCl3与NaOH反应生成Al(OH)3时，NaOH过量；过量的NaOH又溶解了部分Al(OH)3，则：
AlCl3＋3NaOH === Al(OH)3↓＋3NaCl
1 3 1
0．1 mol n(NaOH)＝0.3 mol n[Al(OH)3]＝0.1 mol
Al(OH)3 ＋ NaOH===NaAlO2＋2H2O
1 1
n[Al(OH)3]＝0.05 mol 0.35 mol－0.3 mol
故剩余Al(OH)3的质量为：
(0.1－0.05)mol×78 g·mol－1＝3.9 g，B正确。
8．BD。
9. 解析：由于溶液中Al3＋与SO的物质的量之比为1∶2，则Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓是a mol Al3＋完全沉淀消耗a mol Ba(OH)2时的反应，当2a mol SO完全沉淀时，则Ba2＋＋SO===BaSO4↓是消耗2a mol Ba(OH)2时的反应。
答案：(1)D (2)F (3)2.5a D
10．解析：向溶液里加入过氧化钠粉末，会发生Na2O2和H2O的反应，生成NaOH和O2。因题目中没有刺激性气味气体产生，说明原溶液中不含有NH。又因生成的沉淀没有红褐色或蓝色，所以原溶液中不含有Fe3＋和Cu2＋。根据图中曲线的变化，表明随Na2O2的加入(即NaOH的形成)，白色沉淀逐渐增多，后来又逐渐减少，最后保持不变，说明原溶液中一定含有Al3＋和Mg2＋。K＋可能存在，可通过焰色反应来检验。
答案：(1)Al3＋和Mg2＋
(2)Fe3＋、NH、Cu2＋ (3)K＋
(4)焰色反应
课 后 作 业
限时：45分钟 满分：100分
一、选择题(每小题3分，共36分。)
1．已知硝酸能将Fe2＋氧化为Fe3＋。下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应 ③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A．只有① B．只有①③
C．只有①②③ D．全部
2. (双选)将Na2O2投入到FeCl2溶液中，可以观察到的现象是( )
A. 生成白色沉淀 B. 生成红褐色沉淀
C. 有气泡产生 D. 溶液变成棕黄色
3. 某溶液中有Na＋、Mg2＋、Fe2＋、Al3＋四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是( )
A. Na＋ B. Mg2＋
C. Fe2＋ D. Al3＋
4．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当再滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是( )
A．该溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋＞Cl2
C. Fe2＋与SCN－不能形成红色物质
D. Fe2＋被氧化为Fe3＋
5．为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性，某同学设计如下实验方案，其中符合实验要求且完全正确的是( )
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2＋＋Cl2===
2Fe3＋＋2Cl－
Fe2＋具有还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2＋＋Zn===
Fe＋Zn2＋
Zn具有还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3＋＋Fe===
2Fe2＋
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3＋＋Cu===
2Fe2＋＋Cu2＋
Fe3＋具有氧化性
6.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后仍有固体存在，则下列判断不正确的是( )
A．溶液中一定含Cu2＋
B．溶液中一定含Fe2＋
C．加入KSCN溶液一定不变血红色
D．剩余固体中一定含Cu
7. 将适量铁粉投入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是( )
A. 2∶3 B. 1∶2
C. 1∶1 D. 3∶2
8．向200 mL、0.1 mol·L－1的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( )
A．1.44 g B．1.6 g
C．2.82 g D．4.36 g
9．将2.4 g Fe、Al混合粉末溶于75 mL 4 mol·L－1的盐酸中，反应一段时间后，再加入250 mL 1.5 mol·L－1的NaOH溶液，反应完全后，溶液中大量存在的有( )
A．Na＋、Fe2＋ B．Al3＋、Fe2＋
C．Fe3＋、AlO D．Na＋、AlO
10. 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL浓度为1.0 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL的气体(标准状况)，所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是( )
A. 11.2 g B. 5.6 g
C. 2.8 g D. 1.4 g
11．将1.12 g铁粉加到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，完全反应后，其结果是( )
A．铁有剩余，溶液呈浅绿色，c(Cl－)基本不变
B．往溶液中滴加无色KSCN溶液，不变色
C．溶液中n(Fe2＋)与n(Fe3＋)之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
12．用一定物质的量浓度的NaOH溶液，使相同体积的FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中的Fe2＋、Fe3＋完全沉淀，如果所用的NaOH溶液的体积相同，那么FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度之比为( )
A. 1∶1 B. 1∶3 C. 3∶1 D. 3∶2
二、填空题(共64分)
13．(10分)已知下列物质间的相互转化：
回答下列问题：
(1)A转化为“B＋气体”，这一步反应中应加入的试剂是________(填化学式)。
(2)B的化学式为______________，E的化学式为________。
(3)写出由G转变成H所发生反应的化学方程式：__________________________________________________________________。
(4)写出检验溶液I中的阳离子时所发生反应的离子方程式：________________________________________________________。
(5)向溶液I中加入A，有关反应的离子反应方程式为________________________________________________________________。
课后作业
1．B。本题涉及0价铁变为＋3价铁、＋2价铁变为＋3价铁及＋3价铁变为＋2价铁，应从氧化剂的强弱、反应条件及反应物间的相对量进行分析。
①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是过量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
2. BC。Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，NaOH与FeCl2反应生成Fe(OH)2，但又被氧化生成Fe(OH)3。
3. C。Fe2＋生成Fe(OH)2，易被氧化成Fe(OH)3，加HCl不能再生成Fe2＋，而生成Fe3＋，所以Fe2＋会减少。
4．B。溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，氧化性：Fe3＋＜Cl2。能使含Fe3＋的溶液变为红色，说明原溶液中一定含有SCN－。因原溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质。
5．A。实验目的是探究铁及其化合物的性质，B项，结论应是Fe2＋具有氧化性，锌具有还原性虽正确，但不符合实验要求；C项，离子反应中电荷不守恒，正确的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；D项，溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。
6．A。加入铁粉后，因为Fe3＋氧化性强于Cu2＋，铁粉先与FeCl3反应，然后与CuCl2反应，充分反应后仍存在的固体一定含有Cu，可能含有Fe，D正确；所得溶液中一定不含Fe3＋、Cu2＋，一定含有Fe2＋，加入KSCN一定不变红色，B、C正确，A错误。
7. A。发生的反应为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，设溶液反应后Fe2＋的物质的量为3 mol，则反应掉Fe3＋2 mol，剩余Fe3＋为3 mol，所以已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比是2∶3。
8．B。在实验过程中发生如下反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，加热、灼烧时又会发生下列变化：Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3，根据反应前后铁元素守恒从而可得所得固体的质量为1.6 g。
9. D。该题可用极值法进行判断。n(HCl)＝0.3 mol，设2.4 g粉末全部为Al(0.089 mol)，由Al～3HCl可知，消耗0.089 mol Al需HCl 0.267 mol，盐酸过量；设2.4 g粉末全部为Fe(0.043 mol)，由Fe～2HCl可知，消耗0.043 mol Fe需HCl 0.086 mol，所以金属混合物全部溶于盐酸中，反应后盐酸有剩余。反应后溶液中剩余的HCl、生成的AlCl3、FeCl2都与NaOH溶液反应，假设Al3＋、Fe2＋沉淀完全，则此时溶液中的溶质为NaCl，根据n(Na＋)＝n(Cl－)，则过量的NaOH的物质的量为n(NaOH)＝0.375 mol－0.3 mol＝0.075 mol，所以Fe2＋被沉淀，Al3＋大部分或全部转化为AlO，故反应后溶液中大量存在的离子为Na＋、AlO和Cl－。
10. C。混合物与盐酸反应，涉及到的化学方程式有：
Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑
FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O
Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O
Fe＋2FeCl3＝3FeCl2
由题意“恰好使混合物完全溶解”及“加入KSCN溶液后无血红色出现。”可知溶液中无Fe3＋，为FeCl2溶液，即Fe、FeO、Fe2O3中的Fe全部转化到FeCl2中。因n(Cl－)＝0.1 L×1.0 mol·L－1＝0.1 mol。所以n(Fe)＝0.05 mol，则m(Fe)＝0.05 mol×56 g·mol－1＝2.8 g。
11．C。n(Fe)＝＝0.02 mol，n(FeCl3)＝0.05 mol，所以n(Fe)∶n(Fe3＋)＝2∶5，根据Fe＋2FeCl3===3FeCl2知FeCl3过量，故加入KSCN会变红色；Fe全部反应，故n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06 mol，n(Fe3＋)＝0.05 mol－0.02 mol×2＝0.01 mol。D项中氧化产物与还原产物之比应为1∶2。
12．C。题意告知消耗NaOH的量相同，根据化学反应方程式可得到关系式：
2NaOH～FeSO4'6NaOH～Fe2(SO4)3
与相同量的NaOH反应(如1 mol)消耗的FeSO4和Fe2(SO4)3的量分别为 mol和 mol。在体积相同的情况下，二者的物质的量之比为3∶1。
13．解析：由红褐色沉淀可确定H为Fe(OH)3，白色沉淀G为Fe(OH)2，E应为碱，焰色反应为紫色应为KOH，A为Fe，B中通入气体C能将Fe2＋氧化成Fe3＋，气体C应为Cl2，试剂应为HCl。
答案：(1)HCl (2)FeCl2 KOH
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(4)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(5)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
14.(12分)铁是人类较早使用的金属之一。运用铁的有关知识，回答下列各题。
(1)向沸水中逐滴滴加1 mol·L－1FeCl3溶液，至液体呈透明的红褐色，形成该分散系的微粒直径的范围是________________。
(2)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板。检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是________。
(3)欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液。下列试剂中，需要用到的一组是( )
①蒸馏水 ②铁粉 ③浓硝酸 ④浓盐酸
⑤浓氨水 ⑥氯水
A．①②④⑥ B．①③④⑥
C．②④⑤ D．①④⑥
15．(15分)某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请回答下列问题。
(1)除胶头滴管外，你认为本实验必不可少的一种玻璃仪器是________。
(2)请帮他们完成以下实验报告：
实验目的：_________________________________________________________。
试剂：铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验记录：
实验结论：Fe只有还原性；Fe3＋只有氧化性；Fe2＋既有氧化性，又有还原性。
(3)根据以上结论判断，下列物质中既有氧化性，又有还原性的有________(填字母序号)。
A．Cl2 B．Na C．Na＋ D．Cl－ E．SO2 F．NO2
(4)亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时可以在溶液中加入少量________以防止亚铁盐被氧化。
16.(12分)如图所示装置，可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6 mol·L－1的硫酸，其他试剂任选。
填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的离子方程式是__________________________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：______________________________________________。
(4)实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B中发生反应的化学方程式为______________________________。
(5)下图中________能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
17. (15分)实验室用下图所示的装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量，D装置的硬质玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。
(1)写出D装置中发生反应的化学方程式_____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)装置B的作用是____________，装置C中装的液体是________，所起的作用是________。
(3)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g，反应完全后U形管的质量增加7.2 g，则混合物中Fe2O3的质量为________g。
(4)U形管E右边又连接干燥管F的目的是
________________，若无干燥管F，测得Fe2O3的质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)若反应后得到的残留固体中还有少量FeO，测得的Fe2O3质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
课后作业
14．解析：(1)向沸水中滴加FeCl3溶液，继续煮沸至显红褐色时得到Fe(OH)3胶体。(2)检验Fe3＋最好使用KSCN溶液或NaOH溶液。(3)因腐蚀后的废液中含有Fe2＋、Cu2＋，回收步骤依次是：加足量铁粉→加过量浓盐酸
答案：(1)1～100 nm
(2)KSCN溶液(或NaOH溶液)
(3)A
15．解析：本题的实验目的是探究铁及其化合物的氧化性和还原性，在探究时，要从氧化还原反应的规律着手，元素处于最高价时只有氧化性，所以应向其中加入还原剂，同理在探究其还原性时要向其中加入氧化剂，处于中间价态的元素既有氧化性又有还原性。
答案：(1)试管 (2)探究铁及其化合物的氧化性和还原性 ①Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ ②Fe2＋具有氧化性 ③铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 ④在FeCl3溶液中加入铜片 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ (3)AEF (4)铁粉
16．解析：本题实验的原理是利用Fe和稀H2SO4产生H2，先排净装置中的空气，确定排净空气后再夹紧止水夹，通过H2产生的压强将FeSO4溶液压入到NaOH溶液中，从而产生Fe(OH)2沉淀，且在H2的氛围中Fe(OH)2不易被氧化，所以可保存较长时间。(5)图中4个实验均能保证生成的Fe(OH)2与空气隔离，均可较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
答案：(1)铁屑 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)打开
(3)关闭活塞a，使FeSO4溶液被压入B中进行反应
(4)4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
(5)①②③④
17. 解析：本实验的目的是测定FeO和Fe2O3混合物中Fe2O3的质量。已知混合物的质量，通过实验可测出FeO和Fe2O3产生的水的质量，可列二元一次方程求出m(Fe2O3)。为减小实验误差，本实验加上了三个装置B、C、F，审题时要紧抓实验目的和原理，其他问题的回答即有章可循。
答案：(1)Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O，FeO＋H2Fe＋H2O
(2)除去H2中混有的氯化氢气体 浓硫酸 干燥H2
(3)16 g
(4)防止空气中的水蒸气进入U形管E中 偏大
(5)偏小
课 堂 练 习
1．中国每年要进口5亿吨左右的铁矿石，占世界海上铁矿石贸易量的一半以上，关于铁矿石的说法正确的是( )
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变血红色
D．FeO俗称铁红
2．某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，此时得到的溶液中存在较多的金属阳离子是( )
A．Fe3＋、Cu2＋ B．Fe2＋、Al3＋
C．Fe3＋、Al3＋ D．Fe2＋、Fe3＋
3．选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
NaOH溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
4.要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含有Fe2＋，进行如下实验操作时最佳顺序为( )
①加入足量氯水
②加入足量KMnO4溶液
③加入少量KSCN溶液
A. ①③ B. ③②
C. ③① D. ①②③
5．下图表示AlCl3溶液与NaOH溶液的相互滴加，则下列说法中错误的是( )
A．①线表示Al3＋物质的量的变化
B．x表示AlCl3的物质的量
C．②③线表示Al(OH)3物质的量的变化
D．④线表示AlO物质的量的变化
6. 为了除去FeSO4溶液中的Fe2(SO4)3和CuSO4，最好选用的试剂是( )
A. 烧碱溶液 B. 浓氨水
C. 铁粉 D. 硫酸
7. 只用一种试剂可区别Na2SO4、MgCl2、FeCl2、
Al2(SO4)3、CuSO4五种溶液，这种试剂是( )
A. 盐酸 B. 硫酸
C. NaOH溶液 D. NaNO3溶液
8．已知下述三个实验均能发生化学反应：
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
9．除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上，并写出有关反应的化学或离子方程式。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]______________________________________。
(2)Fe2O3(Al2O3)________________________________________。
(3)FeCl3(FeCl2)________________________________________。
(4)FeCl2(FeCl3)_______________________________________。
(5)FeCl2(CuCl2)________________________________________。
(6)Fe(Al)____________________________________________ _。
10．已知A为常见的金属单质，根据图示的关系，回答下列问题。
(1)确定A、B、C、D、E、F的化学式，A为______，B为________，C为________，D为__________，E为________，F为________。
(2)按要求完成下列各题：
a．反应⑧的化学方程式_________________________________________________________。
b．反应④的离子方程式_________________________________________________________。
c．反应⑤的离子方程式_________________________________________________________。
课堂练习
1．C。赤铁矿的主要成分是Fe2O3，俗称铁红；铁矿石的种类不确定其主要成分也不确定，而铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O；磁铁矿主要成分是Fe3O4，与盐酸的反应为Fe3O4＋8HCl===FeCl2＋2FeCl3＋4H2O，加入KSCN溶液，溶液变血红色。
2．B。向CuCl2、FeCl3、AlCl3混合溶液中加入铁粉时，由于Al的活动性大于Fe的，所以Fe不与Al3＋反应，实际上是Cu2＋、Fe3＋与Fe反应。反应后Fe有剩余，则说明Cu2＋、Fe3＋与Fe分别完全反应：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，由此可知反应后溶液中存在较多的金属阳离子为Fe2＋、Al3＋。
3. B。甲组，在Fe3＋存在的条件下检验Fe2＋，要排除Fe3＋干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。只有酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，实验现象是紫色变浅(或褪去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下，检验Fe3＋，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。
4. C。本实验的目的有两个，一是证明原溶液不含Fe3＋，二是证明原溶液可能含有Fe2＋。要证明后者必须先将Fe2＋氧化为Fe3＋，为此需首先证明原溶液中不含Fe3＋，所以正确的顺序为③①。
5．B。AlCl3溶液与NaOH溶液混合有两种方式：一种方式为向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液，开始就有沉淀生成后沉淀溶解，且前后消耗NaOH的物质的量之比为3?1，显然符合本题意，则x表示NaOH的物质的量，B项错误；据此可判断A、C、D正确。另一种方式为向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液，开始没有沉淀，后有沉淀，不符合本题。
6．C。
7．C。
8．A。实验①中铁钉做还原剂，氧化性Cu2＋＞Fe2＋；实验②中Fe2＋只表现还原性，实验③中反应为：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2不是置换反应，分析可知：氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。
9．解析：选用试剂和分离方法时除应按选加试剂的3个条件去考虑外，还应该注意如果不加试剂可以除去就不要加试剂，如除去某些杂质可用加热的方法(固体NaCl中含有NH4Cl，Na2CO3中含少量NaHCO3)；加入的试剂与杂质反应后能生成被提纯物，就不用分离了。选加试剂时，要根据杂质的化学特性：(1)根据Fe(OH)3的不稳定性，采用加热的方法，杂质可转化成提纯物；(2)Al2O3能溶于过量NaOH溶液中，反应后过滤分离；(3)通入Cl2将杂质转化成提纯物；(4)加入铁粉，将杂质转化为提纯物；(5)加入铁粉，置换出铜，过滤分离；(6)Al可溶于NaOH溶液，反应后过滤。
答案：(1)加热。2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
(2)加入过量NaOH溶液，过滤。
Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)通入足量Cl2。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(4)加入足量铁粉，过滤。
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(5)加入足量铁粉，过滤。
Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
(6)加入过量NaOH溶液，过滤。
2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
10．解析：从最初条件看，框图很模糊，不能直接得出结论，但找到“题眼”——“红褐色固体F”，就可迅速判断出F是Fe(OH)3。从而得出A为Fe，“黑色晶体B”为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。
反应④：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
反应⑤：Fe＋2FeCl3===3FeCl2
反应⑧：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
答案：(1)Fe Fe3O4 FeCl2 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3
(2)a.4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
b．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
c．Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
