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第二讲
人教版·化学
几种重要的金属化合物
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1．掌握钠、铝、铁、铜的重要化合物的性质。
2．理解两性氢氧化物概念的形成。
3．掌握Fe2＋、Fe3＋的转化。
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知识点 1
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钠的化合物
1.钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠性质比较
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2.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
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思考：Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法有哪些？
提示：方法1：根据热稳定性不同(此方法适用于固体鉴别)。分别
加热少量样品，若能生成使澄清石灰水变浑浊的气体，则原试剂是
NaHCO3，另一种试剂是Na2CO3。
方法2：根据与酸反应的速率不同。分别取相同质量的两种固体，
加 入 等 浓 度 等 体 积 的 盐 酸 中 ， 反 应 较 快 的 是 NaHCO3 ， 另 一 种 是
Na2CO3。
方法3：根据与酸反应的过程不同。分别取同浓度同体积的两种
溶液，分别逐滴滴加盐酸，开始无气体，一段时间后有气体的是
Na2CO3，开始滴加即有气体的是NaHCO3。
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方法4：根据与盐反应的现象不同。分别取两种液体(或两种固体
加水溶解)，加入BaCl2 或CaCl2 溶液，有沉淀生成的是Na2CO3 ，无现
象的是NaHCO3。
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知识点 2
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焰色反应
1.焰色反应的实验步骤可归纳为三烧：“灼烧、蘸烧、洗烧”，
其含义分别为：
(1)灼烧：将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧，直到与原来火焰颜色相
同。
(2)蘸烧：用铂丝蘸取欲检测的试液或试样，在外焰上灼烧，观察
火焰的颜色。
(3)洗烧：将铂丝用稀盐酸洗净，在外焰上烧至没有颜色，以备下
次再用。
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注意事项：
(1)焰色反应所用火焰本身的颜色要浅，否则会干扰实验现象的观
察，一般采用煤气灯较理想，若用酒精灯，则要使用外焰的侧面(因为
焰心的颜色偏黄)
(2)蘸取待测物的金属丝，最好用铂丝，也可用无锈铁丝代替，每
次使用金属丝时必须在火焰上灼烧至与火焰颜色一致，以免对实验造
成干扰。
(3)观察钾的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃，因为钾的溶液中常混
有钠的杂质，蓝色玻璃片可以滤去黄光。
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2．几种金属焰色反应的颜色
金属或
金属离
子
焰色反
应的颜
色
钠
钾
钙
锶
钡
铜
锂
紫色(透过蓝
黄色 色钴玻璃观 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 紫红色
察)
3.焰色反应可用于制焰火、检验某些金属元素。
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知识点 3
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铝的重要化合物
1.氧化铝
氧化铝难溶于水，熔点很高，硬度很大。氧化铝既能与酸反应，
又能与碱反应。如氧化铝与盐酸反应的化学方程式和离子方程式：
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O、2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。与氢氧
化钠反应的化学方程式和离子方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋
H2O，Al2O3 ＋2OH － ===2AlO2 － ＋H2O。像氧化铝这样，既能与酸反
应，又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫两性氧化物。
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2．氢氧化铝
(1)氢氧化铝的制取
在Al2(SO4)3溶液中滴加氨水时有白色胶状沉淀生成，反应的化学
方程式为：Al2(SO4)3＋6NH3·H2O===2Al(OH)3↓＋3(NH4)2SO4。
(2)氢氧化铝的两性
Al(OH)3是两性氢氧化物，既能与酸反应，又能与强碱溶液起反
应。将新制得的Al(OH)3沉淀分装在两支试管里，分别加入盐酸和
NaOH溶液，边加边振荡，观察到的实验现象是：
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Al(OH)3沉淀中加盐酸或NaOH溶液，沉淀都消失。
Al(OH)3与盐酸反应的化学方程式和离子方程式分别为：Al(OH)3
＋3HCl===AlCl3＋3H2O、Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。
Al(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式和离子方程式：Al(OH)3
＋NaOH===NaAlO2＋2H2O、Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O。
Al(OH)3是医用的胃酸(主要成分盐酸HCl)中和剂中的一种，是由
于它的碱性不强，不至于对胃壁产生强烈的刺激或腐蚀作用，但却能
与酸反应，使胃液酸度降低，起到中和过多胃酸的作用。
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(3)氢氧化铝分解
△
加热时，Al(OH)3分解的方程式为：2Al(OH)3 ===== Al2O3＋
3H2O。
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3．明矾
化 学 式 为 KAl(SO4)2·12H2O ， 易 溶 于 水 ， 由 于 Al3 ＋ 水 解 生 成
Al(OH)3胶体，可用作净水剂。
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知识点 4
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铁的重要化合物
1.铁的氧化物
铁元素的主要化合价为＋2和＋3价，通常可以形成三种氧化物：
氧化铁、氧化亚铁和四氧化三铁。三种氧化物性质的比较如下表：
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2.铁的氢氧化物
(1)Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备
FeCl3溶液
FeSO4溶液
在FeSO4溶液中滴入
NaOH溶液，先生成白色
加入氢氧化 在FeCl3溶液中滴入
钠溶液的现 NaOH溶液生成红褐色 絮状的沉淀，而后迅速变
的Fe(OH)3沉淀
象
为灰绿色，最后变为红褐
色的Fe(OH)3沉淀。
化学方程式
FeCl3＋3NaOH===
Fe(OH)3↓＋3NaCl
FeSO4＋2NaOH===
Fe(OH)2↓＋Na2SO4、
4Fe(OH)2＋O2＋
2H2O===4Fe(OH)3
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(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的性质比较
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3.亚铁盐和铁盐
(1)亚铁盐
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋既有氧化性，又有还原性，Fe2＋
与Zn、Cl2 反应的离子方程式分别为Zn＋Fe2＋ ===Zn2＋ ＋Fe,2Fe2＋ ＋
Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
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(2)铁盐
①氧化性
含有Fe3＋ 的溶液呈棕黄色，Fe3＋ 具有氧化性，Fe3＋ 与Fe、Cu反
应的离子方程式分别为：2Fe3＋ ＋Fe===3Fe2＋ ，2Fe3＋ ＋Cu===2Fe2＋
＋Cu2＋。
②特性
含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。
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考点 1
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Na2O2的强氧化性及相关计算
1.过氧化钠的强氧化性
(1)Na2O2与SO2反应生成Na2SO4。
(2)Na2O2与FeCl2溶液反应：Na2O2投入FeCl2溶液中，可以将Fe2＋
氧化Fe3＋，同时产生Fe(OH)3沉淀。
(3)Na2O2与Na2SO3 溶液反应：Na2O2投入Na2SO3溶液中，可以将
SO32－氧化为SO42－。
(4)Na2O2与H2S反应：Na2O2投入氢硫酸中，可以将H2S氧化为单
质硫，产生淡黄色沉淀。
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(5)Na2O2 与品红溶液反应：Na2O2 投入品红溶液中，因其具有强
氧化性，可以使品红溶液褪色，即具有漂白性。
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特别提醒
Na2O2、HClO、O3的漂白性都是利用其强氧化性而使有色物质褪
色；活性炭因具有吸附作用而使有色物质褪色；SO2 因能与有色物质
结合成无色物质而具有漂白性。
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2．有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2①
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑②
(1)物质的量关系
无论是CO2 或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的
Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比都为2
1。
(2)电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。
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(3)先后顺序关系
Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与
CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。
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(4)气体体积关系——气体体积差量法
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2
1
2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2
2
1
气体体积差ΔV
1
气体体积差ΔV
1
由此可见，气体体积关系：CO2和水蒸气的混合气体或单一气体
通过足量Na2O2时，气体的体积变为原来的1/2，即减小的体积为生成
O2的体积。
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(5)固体质量关系——固体质量差量法
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
固体质量差Δm
156g
212g－156g＝56g
212g
2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2
156g
160g
固体质量差Δm
160g－156g＝4g
由此可见，每有2 mol CO2参与反应，固体增重为56g，相当于2
mol CO的质量；每有2 mol H2O参与反应，固体增重为4g，相当于2
mol H2的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，固体增重分别
相当于等物质的量的CO、H2的质量。
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特别提醒
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g该物质在O2中完全燃烧，
将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，Na2O2固体增重必为W g。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有：
①无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体
②有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、
HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。
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[例1]在一定条件下，使H2和O2的混合气体26 g充分发生反应。所
得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应，使固体增重2 g。求原
混合气体中O2和H2的质量。
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[解析]由反应方程式得：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑固体增重
2 mol
4g
n(H2O)
2g
n(H2O)＝1 mol，根据2H2 ＋O2===2H2O可求得参加反应的H2 和
O2的物质的量分别为1 mol和0.5 mol，质量共1 mol×2 g·mol－1＋0.5
mol×32 g·mol－1＝18 g。H2和O2在反应时有一种气体过量，剩余气体
质量为8 g。
若H2过量，则原混合气体中m(H2)＝10 g，m(O2)＝16 g。
若O2过量，则原混合气体中m(H2)＝2 g，m(O2)＝24 g。
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[答案]若H2过量，则原混合气体中m(H2)＝10 g，m(O2)＝16 g；
若O2过量，则原混合气体中m(H2)＝2 g，m(O2)＝24 g。
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变式训练
1．将10 g CO2和CO的混合气体，通过装有足量Na2O2的干燥管，
反应后干燥管的总质量增加了2.8g，则原混合气体中CO2的质量分数为
(
)
A．32%
B．44%
C．56%
D．88%
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[解析]CO2与Na2O2反应，生成氧气：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3
＋O2，Na2O2增重为对应“CO”的质量，根据题意：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
Δm
88g
56g
m(CO2)
2.8g
m＝4.4 g，质量分数为44%。
[答案]B
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2．下列对Na2O2的叙述中，正确的是(
)
A．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物
B．Na2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂
C．Na2O2与水反应时，Na2O2是氧化剂，水是还原剂
D．Na2O2与二氧化碳反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂
[解析]Na2O2 与酸反应除生成盐和水外，还生成了O2 ，不属于碱
性氧化物；Na2O2与水反应生成的NaOH具有腐蚀性，不能用作干燥剂；
Na2O2与水的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
[答案]D
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考点 2
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Na2CO3和NaHCO3的问题分析及计算
1.碳酸盐和碳酸氢盐的热稳定性规律
一般说来，一价金属碳酸盐比二价金属碳酸盐稳定，正盐比酸式
盐稳定，酸式盐比碳酸稳定。
例：Na2CO3>CaCO3
NaHCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3
Na2CO3>NaHCO3>H2CO3
CaCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3
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2．碳酸钠、碳酸氢钠分别与同浓度的某种酸反应的速率比较
碳酸钠与酸反应时，CO32－接受H＋是分步进行的：先结合一个H
＋ 变成HCO － ，再结合一个H＋ 变成H CO ，继而分解成H O和CO 气
3
2
3
2
2
体。碳酸氢钠与酸反应时，只需结合一个H＋就够了。也就是碳酸钠与
酸反应分两步，碳酸氢钠只要一步。所以碳酸钠、碳酸氢钠与同浓度
的酸反应的速率不同，碳酸氢钠快。
由于碳酸钠与酸的反应分两步进行，因此碳酸钠溶液与酸溶液作
用时，两溶液滴加顺序不同将产生不同的现象。如碳酸钠溶液与盐酸。
Na2CO3向盐酸中滴加——开始有气泡，后不产生气泡

盐酸向Na2CO3中滴加——开始无气泡，后产生气泡
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基于上述原因不需另加试剂，利用滴加顺序可鉴别Na2CO3 溶液
和盐酸。
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3．CO2生成量比较
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生
的CO2的量相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3
产生的CO2的量多。
③ 等 物 质 的 量 的 HCl 与 足 量 的 Na2CO3 、 NaHCO3 分 别 反 应 ，
NaHCO3产生的CO2的量多。
④一定量的NaHCO3 受热分解产生CO2 的量与受热分解后的残留
物与盐酸反应产生CO2的量相等。
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特别提醒
解答有关Na2CO3、NaHCO3的计算题时常用的方法有差量法、守
恒法和极值法。运用差量法时要注意题给数据与方程式相应量之间的
对应关系；在确定CO2与NaOH反应生成产物的成分时，往往依据钠原
子守恒采用极值法进行判断后再计算。
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[例2]同物质的量浓度同体积的Na2CO3和NaHCO3溶液中，分别加
入等体积等浓度的过量盐酸，结果是(
A．Na2CO3产生的CO2多
B．NaHCO3产生的CO2多
C．NaHCO3的反应速率快
D．二者产生CO2一样多
)
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[解析]加入盐酸过程中NaHCO3 直接反应放出CO2 ，NaHCO3 ＋
HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3 要全部转化成NaHCO3 后再释放
CO2 ，由于盐酸过量，最终产生的CO2 与Na2CO3 、NaHCO3 的物质的
量相等。
[答案]CD
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变式训练
3．(2009·全国Ⅰ，11)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样
品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度(质
量分数)是(
)
84w2－53w1
A.
31w1
84w1－w2
B.
31w1
73w2－42w1
C.
31w1
115w2－84w1
D.
31w1
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[答案]A
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4．可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是(
)
A．加热时无气体放出
B．滴加盐酸时有气泡放出
C．溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
[解析]解决此题关键要掌握Na2CO3和NaHCO3的性质异同，特别
是与澄清石灰水的反应，两者都会产生白色沉淀，因此无法鉴别，而
加BaCl2溶液，现象不同，仅Na2CO3溶液中有BaCO3沉淀生成。
[答案]C
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考点 3
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铝的化合物的综合考查
1.铝三角关系
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2．体现“铝三角”关系的图象
(1)往AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量 (见图1)
①O→A ： Al3 ＋ ＋ 3OH － ===Al(OH)3↓ ， A→B ： Al(OH)3 ＋ OH －
===AlO2－＋2H2O
②现象：开始产生白色沉淀并逐渐增多⇒白色沉淀开始溶解⇒白
色沉淀全部溶解
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(2)往NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量(见图2)
①O→A：Al3＋ ＋4OH － ===AlO2 － ＋2H2O，A→B：3AlO2 － ＋Al3
＋＋6H O===4Al(OH) ↓
2
3
②现象：开始无现象⇒出现白色沉淀，且沉淀不溶解
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(3)往NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量(见图3)
①O→A：AlO2－＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，A→B：
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
②现象：开始出现白色沉淀⇒白色沉淀又全部溶解
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(4)往盐酸中逐滴加入NaAlO2溶液至过量(见图4)
①O→A：AlO2 － ＋4H ＋ ===Al3＋ ＋2H2O，A→B：Al3＋ ＋3AlO2 －
＋6H2O===4Al(OH)3↓
②现象：开始无现象⇒后出现白色沉淀且沉淀不溶解
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(5)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入NaOH溶液至过
量(见图5)
①O→A ： Al3
＋
＋ 3OH
－
===Al(OH)3↓ ， Mg2
＋
＋ 2OH
===Mg(OH)2↓
A→B：Al(OH) 3＋OH－===AlO2－＋2H2O
②现象：开始出现白色沉淀⇒后沉淀量增多⇒沉淀部分溶解
－
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[例3](2011·石家庄市高中毕业班质检(一))下列图象表示Al3＋ 与
AlO2－物质的量变化的曲线，实线表示Al3＋，虚线表示AlO2－，其中正
确的是(
)
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[解析]A、B两项为向含Al3＋的溶液中逐滴滴加NaOH溶液，发生
反 应 为 ： Al3 ＋ ＋ 3OH － ===Al(OH)3↓ ， Al(OH)3 ＋ OH － ===AlO2 － ＋
2H2O，故B项正确；C、D两项为向含AlO2－的溶液中逐滴滴加盐酸，
发生反应为AlO2 － ＋H ＋ ＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3 ＋3H ＋ ===Al3＋
＋3H2O，故C、D均不正确。
[答案]B
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变式训练
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。
直到过量，表示氢氧化钠加入量(x)与溶液中沉淀物的量(y)的关系示意
图正确的是(
)
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[解析]Al3＋与OH－反应，先生成Al(OH)3沉淀，后溶解；Mg2＋与
OH－反应，生成Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2不溶于NaOH溶液。
此过程中发生的反应：Al(NO3)3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaNO3，
Mg(NO3)2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3，
Al(OH)3 ＋NaOH===NaAlO2 ＋2H2O。所以开始时沉淀逐渐增多，
达 最 大 值 后， Al(OH)3 溶 解 ， 沉 淀又 逐 渐 减 少 ， 因 Mg(OH)2 不 溶 于
NaOH，所以最后沉淀不完全消失。故选C项。
[答案]C
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6．将溶液(或气体)X逐渐加入(或通入)到一定量的Y溶液中，产生
沉淀的量与加入X物质的量的关系如图所示，符合图中情况的一组物
质是(
)
X
Y
A
B
C
D
H2S
HCl
NH3
NH3·H2
O
AlCl3
AgNO3
H2SO3 NaAlO2
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[解析]由图可知，B中加入试剂一份，沉淀完全；再加3份，
沉淀全溶解。
NaAlO2＋HCl===Al(OH)3＋NaCl
Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
A．二者反应生成S，继续通入不溶解。C.通入NH3生成沉
淀，继续通入也不溶。而D，
2NH3·H2O
NH3·H2O
－
＋
AgNO3 ――→ Ag(OH)↓ ――→ [Ag(NH3)2] ＋OH
[答案]B
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考点 4
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铁盐、亚铁盐的性质及应用
1.“铁三角”关系
(1)Fe→Fe2＋：铁与氧化性比较弱的非金属单质(如S、I2)，非氧化
性酸(如盐酸、稀H2SO4)，不活泼金属的盐溶液(如CuSO4溶液)反应，
都可实现这种转化。例如：Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
(2)Fe2＋→Fe：比较活泼的金属(如Al、Zn)能从亚铁盐溶液中置换
出铁。例如：FeCl2＋Zn===ZnCl2＋Fe。
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＋
(3)Fe→Fe3 ：铁与强氧化剂(如Cl2、HNO3、浓H2SO4)在一定
条件下反应都会实现这种转化。例如：
点燃
2Fe＋3Cl2=====2FeCl3
(4)Fe3＋→Fe：铁盐溶液与活泼的金属(K、Na、Ca除外)反应时，
可被还原。例如： 2FeCl3＋3Zn===2Fe＋3ZnCl2
(5)Fe2＋→Fe3＋：亚铁盐与强氧化剂反应。例如：
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
(6)Fe3＋→Fe2＋：铁盐溶液与比较强的还原剂反应。例如：
Fe＋2FeCl3===3FeCl2
2FeCl3＋2NaI===2FeCl2＋I2＋2NaCl
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2．Fe2＋与Fe3＋的鉴别方法
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3.Fe(OH)2制备时一般需注意哪些问题、一般采用什么方法来制备
因Fe(OH)2 在空气中易氧化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ，
故 Fe(OH)2 在 水 中 稳 定 存 在 的 寿 命 只 有 几 秒 钟 ， 在 实 验 室 中 制 取
Fe(OH)2时，一定要用新制的Fe2＋盐(比如用Fe粉和盐酸新制取的FeCl2，
或用Fe粉和稀硫酸新制取的FeSO4)和先加热驱赶O2后的NaOH溶液，
且胶头滴管末端插入试管内的液面下(其他情况不允许)，再滴加NaOH
溶液，也可以在反应液面上滴加植物油或苯等物质进行液封，减少
Fe(OH)2与O2接触。
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[例4]某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3＋ 、Cu2＋ 、Au3＋等
离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中
的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。
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填写下面空白：
(1) 图 中 标 号 处 需 加 入 的 相 应 物 质 分 别 是 ① __________ 、 ②
__________、③__________、④__________、⑤__________。
(2)写出①处发生反应的离子方程式________________；写出③处
发生反应的化学方程式__________________________。
(3)铁红的化学式为__________________；分别写出铁红和氧化铜
在工 业上 的 一种主 要用 途：铁 红 ______________________ ；氧化 铜
______________________。
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[解析]在①处加废铁屑，所得E为Fe2＋，A为Cu、Au、Fe；在②
处加稀硫酸(或盐酸)，铁溶解，在③处加入稀硝酸使Cu溶解，在④、
⑤ 处 分 别 加 入 NaOH溶 液 ， 所 得 F、 D分 别 为 Fe(OH)2 、 Cu(OH)2 。
Fe(OH)2在灼烧过程中转化为Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3。
[答案](1)废铁屑
稀硫酸(或盐酸)
稀硝酸
氢氧化钠溶液
氧化钠溶液
(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、
Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋、2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)Fe2O3
用作红色涂料
用作制造铜盐的原料
氢
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变式训练
7．(2011年3月济南市高考模拟)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3 、
Fe3O4的混合物中加入150 mL 4mol·L－1的稀硝酸恰好使混合物完全溶
解，放出2.24 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红
色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到
的铁的物质的量为(
)
A．0.21 mol
B．0.25 mol
C．0.3 mol
D．0.35 mol
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[解析]由题意反应后，铁元素全部以Fe(NO3)2形式存在。由
nHNO3－nNO
元素守恒得n(Fe)＝
＝
2
2.24 L
0.15 L×4 mol·L －
－
22.4 L·mol 1
＝0.25 mol。
2
－1
[答案]B
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8．(2011·试题调研，南京调研)向含有Cu(NO3)2、
Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol
铁粉，充分搅拌后，Fe溶解，溶液中不存在Fe3＋，同时析出0.1 mol Ag。
下列结论错误的是(
)
A．氧化性：Zn2＋>Cu2＋>Fe3＋>Ag＋
B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C．溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1：2
D．1 mol Fe可还原2 molFe3＋
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[解析]根据金属活动顺序表，银的还原性较差，一旦失去电子变
成银离子其氧化性较强。铁粉先跟银离子反应，然后再与铁离子反应，
由反应方程式或电子守恒得，银离子、铁离子完全反应后铁粉没有剩
余，B、C选项正确。一个铁失两个电子，一个铁离子得一个电子，所
以1 mol铁可还原2 mol铁离子。
[答案]A
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客观题：对图象题目的考查
[例1]
(2010年江西省南昌市高三年级调研考试)一定量CO2 通入
某浓度 的 NaOH溶液 得 溶液 A，向 A溶液 中逐 滴滴入 稀盐 酸 ，加 入
n(HCl)与生成n(CO2)的关系如图所示，下列有关叙述正确的是(
)
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A．通入的CO2气体在标准状况下可能大于22.4 L
B．A溶液中n(NaOH)＝2n(Na2CO3)
C．A溶液中既含Na2CO3，又含NaHCO3
D．A溶液中一定只有Na2CO3
[解析]发生反应CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，Na2CO3 ＋CO2
＋ H2O===2NaHCO3 ， 逐 滴 加 入 盐 酸 后 ， 可 能 发 生 反 应 ： NaOH ＋
HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3 ＋HCl===NaHCO3 ＋NaCl，NaHCO3 ＋
HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，结合图象，溶液A的溶质应为NaOH与
Na2CO3，且Na2CO3为1 mol，NaOH为2 mol，由碳元素守恒可知CO2
为1 mol。
[答案]B
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高分策略
图象题析图或作图时不仅要注意加入物质的量，还要注意加入的
顺序，同时要注意纵坐标的物理量意义。对于一些复杂问题可先分解
后组合，进行图象的叠加工作。抓住一些关键点(如最高点、最低点、
转折点)和变化趋势，才能较顺利地解决图象反映的问题。
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主观题：从铝土矿中提取金属
[例2]
(2009·福建，24)从铝土矿(主要成分是Al2O3 ，含SiO2 、
Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺品的流程如下：
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请回答下列问题：
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为________。
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32－的离子方程式为________。
(3)验证滤液B含Fe3＋ ，可取少量滤液并加入________(填试剂名
称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是________(填化学式)，写出该溶
质的一种用途________________。
(5)已知298K时，Mg(OH)2 的溶度积常数KSP ＝5.6×10 －12 ，取适
量的滤液B，加入一定量的烧碱至达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，
则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝________。
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[解析]本题来源于教材，又高于教材，这就要求我们学习中要注
意对教材的习题、思考题进行变式训练。铝土矿用盐酸处理时Al2O3、
Fe2O3、MgO都反应，其中生成Al3＋的离子反应方程式为：Al2O3＋6H
＋ ===2Al3＋ ＋3H O，加入烧碱时Al O 、SiO 反应，其中SiO ＋2OH－
2
2 3
2
2
===SiO32－＋H2O，检验Fe3＋的试剂只要含有SCN－即可，也可用苯酚。
滤液E、K中都含有NaHCO3，NaHCO3可用于制纯碱，做发酵粉，泡
沫灭火器的药品等。
＋
－
根据KSP(Mg(OH)2)===c(Mg2 )·c2(OH )
－
12
5.6×10
＋
－ 10
－1
∴c(Mg2 )＝
＝5.6×10
mol·L
。
－
10 12
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[答案](1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(2)SiO2＋2OH－===SiO32－＋H2O
(3)硫氰化钾(或硫氰酸钾、苯酚溶液等合理答案)
(4)NaHCO3；制纯碱或做发酵粉等合理答案
(5)5.6×10－10mol·L－1
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高分策略
与工业生产相结合的流程题，需明确每一步的目的及所发生的反
应，如何操作，则不难得出最终结果。
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1．(2009·江苏，5)化学在生产和日常生活中有着重要的应用。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．在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率
C．MgO的熔点很高，可用于制作耐高温材料
D．电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁
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[解析]本题考查化学知识在生产和生活中的应用。电解熔融的
MgCl2可得金属镁，而电解MgCl2溶液产物为Mg(OH)2、Cl2、H2。
[答案]D
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2．下列固体物质各1 mol：①Na2O
②NaOH
③Na2O2
④
Na2SO3，长期放置在空气中，固体质量增加的关系(不考虑潮解因素)
正确的是(
)
A．①＝②>③>④
B．①>③>④>②
C．②>①＝③>④
D．④>②>③>①
[ 解 析 ]Na2O→Na2CO3(Δm ＝ 44) ； NaOH→Na2CO3(Δm ＝ 13) ；
Na2O2→Na2CO3(Δm＝28)；Na2SO3→Na2SO4(Δm＝16)，故B项正确。
[答案]B
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3．(2010·上海化学，11)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稀盐酸。下列图像能正确表示加入
盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(
)
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[解析]此题考查了元素化合物、图象数据的处理知识。向NaOH
和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，
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，首先发生：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
像，可知选C。
[答案]C
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4.右图中横坐标为加入反应物的物质的量，
纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列选项编号对
应的曲线编号错误的是(
)
A．向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量
B．向澄清石灰水中通入CO2至过量
C．向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶
液至过量
D．向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的
混合溶液中通入CO2至过量
[答案]D
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5．将等体积、等pH的NaOH溶液和氨水，分别全部加入到甲、
乙烧杯中。下列说法正确的是(
A．甲中沉淀一定比乙多
B．乙中沉淀一定比甲多
C．甲中沉淀可能比乙多
D．甲和乙中沉淀可能一样多
[答案]D
)
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6．取一定质量含Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等
份并进行下列转化：
则转化过程中所加稀HNO3的物质的量浓度为(
)
A．3.2 mol·L－1
B．3.6 mol·L－1
C．4.0 mol·L－1
D．4.4 mol·L－1
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[解析]根据固体质量减少为混合物中氧元素的质量n(Cu2O)
6.4g
＋n(CuO)＝
－ ＝0.4 mol①，再根据氧化还原反应中化合
16 g·mol 1
价升降相等，可得每份n(Cu)×2＋n(Cu2O)×2＝n(NO)×3＝
4.48 L
－ ×3＝0.6 mol，即n(Cu)＋n(Cu2 O)＝0.3 mol
22.4 L·mol 1
②
①＋②可得n(Cu)＋2n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.7 mol，
则n(HNO3)＝2(n(Cu)＋2n(Cu2O)＋n(CuO))＋n(NO)＝1.6
mol
1.6 mol
－
＝3.2 mol·L 1
c(HNO3)＝
0.5L
[答案]A
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7．现有铝和过氧化钠的固体混合物样品，加入稀盐酸使混合物
完全溶解，所得溶液中c(Al3＋) ： c(H＋) ： c(Cl－)＝1 ： 2 ： 8，则原
固体混合物中铝元素与氧元素的质量比为(
)
A．3：4
B．9：32
C．9：16
D．9：8
[解析]根据反应后溶液中含有H＋，显然加入的盐酸过量，溶液中
的溶质为NaCl、AlCl3 、HCl，根据电荷守恒得：c(H ＋ )＋c(Na ＋ )＋
3c(Al3＋ )＝c(Cl － )，设c(Al3＋ )、c(H ＋ )、c(Cl － )分别为a、2a、8a，则
c(Na＋)＝3a，根据元素守恒，则Al、Na2O2的物质的量之比为1 ： 1.5，
故Al、O的质量比为1×27/(1.5×2×16)＝9/16。
[答案]C
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8．在Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合液中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2
＋ 的物质的量浓度和加入铁粉的物质的量之间关系如图所示。则该溶
液中Fe(NO3)3与Cu(NO3)2的物质的量浓度之比为(
A．3：1
B．1：2
C．2：1
D．1：1
)
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[解析]由化学方程式：2Fe3＋ ＋Fe===3Fe2＋ 、Fe＋Cu2＋ ===Fe2＋
＋Cu，结合图象可知，c(Fe2＋ )的大小范围在0～3变化快，3是拐点，
此前发生2Fe3＋ ＋Fe===3Fe2＋ 、在3～4范围内变化时发生Fe＋Cu2＋
===Fe2＋ ＋Cu，由化学方程式2Fe3＋ ＋Fe===3Fe2＋ 可得，3n(Fe3＋ )＝
2n(Fe2 ＋ )，由化学方程式Fe＋Cu2 ＋ ===Fe2 ＋ ＋Cu可得，n(Cu2 ＋ )＝
n(Fe2＋)，故n(Fe3＋)/n(Cu2＋)＝2/1。
[答案]C
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9．(2009·北京，26)以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化
铁的工艺如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊
液。
Ⅳ.将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。
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已知：NH4HCO3在热水中分解。
(1)Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3＋，该反应的离子方程式
是________。
(2)Ⅱ中，需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用
________________。
(3)Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是________。若FeCO3浊液长
时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方
程式是______________。
(4)Ⅳ中，通过检验SO42－ 来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO42－
的操作是________。
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(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3＋O2
高温
=====
2Fe2O3＋4CO2。现煅烧464.0kg的FeCO3，得到316.8kg产品。若
产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是________kg。
－
(摩尔质量/g·mol 1：FeCO3 116
Fe2O3 160
FeO 72)
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[解析](1)制备过程中用铁还原Fe3 ＋ 的离子方程式为Fe＋2Fe3 ＋
===3Fe2＋
(2)将FeSO4·7H2O配成溶液加入H2SO4可抑制Fe2＋水解。
(3)加入过量NH4HCO3生成FeCO3的离子反应方程式为2HCO3－＋
Fe2 ＋ ===FeCO3↓ ＋ CO2↑ ＋ H2O,4FeCO3 ＋ O2 ＋ 6H2O===4Fe(OH)3 ＋
4CO2所以会变红。
(4)检验SO42－的方法是取洗涤后的滤液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，
观察是否有沉淀生成。
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(5)计算产品中Fe2O3的含量可根据铁元素守恒进行计算：设
Fe2O3为xmol，FeO为ymol。
464×10

2x＋y＝
116
则 
160x＋72y＝316.8
3
解得x＝1.8×103mol所以Fe2O3为
1.8×103mol×160g/mol＝288000g＝288kg
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[答案](1)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(2)加入硫酸，H ＋ 浓度增大，使Fe2＋ ＋2H2O
Fe(OH)2 ＋2H ＋
的平衡向逆反应方向移动，从而抑制Fe2＋的水解
(3)Fe2＋＋2HCO3－===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
4FeCO3＋6H2O＋O2===4Fe(OH)3↓＋4CO2
(4)取少量洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl2 溶液，若
无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净。
(5)288.0
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10．(2010·北京，25)由短周期元素组成的化合物X是某抗酸药的
有效成分。甲同学欲探究X的组成。
查阅资料：①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、
碳酸镁、氢氧化铝、硅酸镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。
②Al3＋在pH＝5.0时沉淀完全；
Mg2＋在pH＝8.8时开始沉淀，在pH＝11.4时沉淀完全。
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实验过程：
Ⅰ.向化合物X粉末中加入过量盐酸，产生气体A，得到无色溶液。
Ⅱ.用铂丝蘸取少量Ⅰ中所得的溶液，在火焰上灼烧，无黄色火焰。
Ⅲ.向Ⅰ中所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5～6，产生白色沉
淀B，过滤。
Ⅳ.向沉淀B中加过量NaOH溶液，沉淀全部溶解。
Ⅴ.向Ⅲ中得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到白色
沉淀C。
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(1)Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是________。
(2)由Ⅰ、Ⅱ判断X一定不含有的元素是磷、________。
(3)Ⅲ中生成B的离子方程式是________。
(4)Ⅳ中B溶解的离子方程式是________。
(5)沉淀C的化学式是________。
(6)若上述n(A)
________。
： n(B)
： n(C)＝1：1：3，则X的化学式是
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[解析]本题通过实验探究考查元素化合物的有关性质。题干中所
给的化合物中，能与盐酸反应生成可使澄清石灰水变浑浊的气体的有
碳酸氢钠、碳酸镁、碱式碳酸镁铝。用铂丝蘸取少量I中所得的溶液，
在火焰上灼烧，无黄色火焰，可以排除碳酸氢钠。向I中所得的溶液中
滴加氨水，调节pH至5～6，产生的白色沉淀是Al(OH)3 ，向Ⅲ中得到
的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12，得到的白色沉淀是
Mg(OH)2，由此可判断物质X为碱式碳酸镁铝。
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[答案](1)CO2
(2) 钠
硅
(3)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4＋
(4)Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O
(5)Mg(OH)2
(6)Mg3Al(OH)7CO3
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