第5章 金属及其化合物（复习讲义）化学沪科版必修第二册

该高中化学复习讲义以“金属及其化合物”为核心，通过表格对比（如钠与氧气反应条件及产物、氧化钠与过氧化钠性质）、转化关系图（如“铁三角”）等工具系统梳理知识，覆盖金属性质、冶炼、化合物转化及能量与原电池等内容，清晰呈现重难点分布与内在逻辑。 讲义亮点在于“实验探究+分层练习”设计，如氢氧化亚铁制备实验改进体现科学探究与实践素养，“效果检测”题结合真实情境（如三星堆青铜文物）培养化学观念。通过“问题-原理-应用”链条指导解题，如原电池电极反应式书写技巧，助力不同层次学生提升，为教师精准教学提供支持。

第5章 金属及其化合物 复习讲义 复习目标 1．认识金属的物理性质，了解金属活动性顺序及其应用。 2．认识金属的结构特点，掌握常见金属的化学性质 3．借助实验理解金属的主要性质及其变化，能对实验现象做出合理的解释。 4．运用化学符号描述金属及其化合物的化学变化。 5．能根据钠、铁为代表的金属及其化合物的化学性质，理解同类物质的组成、结构、性质和变化。 6．知道还原性是金属主要的化学性质;结合真实情境中的应用实例。 7．认识金属及其化合物在促进社会文明、自然资源综合利用中的重要作用。 8．认识物质具有能量，知道化学反应中的能量变化与反应物、生成物总能量的大小的关系。 9．了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关，能用键能计算化学反应中的热量变化。 10．了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。 11．能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值，体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。 12．能从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理，能辨识简单原电池的构成要素。 13．能分析简单原电池的工作原理——会判断原电池的正负极，能书写简单的电极反应式，并能判断原电池中电子、离子的迁移方向。 14．知道原电池的应用，能根据原电池原理设计原电池。 15．了解常见的化学电源，知道常见的一次电池、二次电池和燃料电池。 重点和难点 重点： 1．金属活动性顺序的理解和应用，特别是判断复杂情况下金属与酸、金属与盐溶液的反应。 2．化学反应中的能量变化，常见吸热、放热反应的判断，化学反应能量变化的宏观解释。 3．理解原子池正负极的判断方法，正确书写简单原电池电极反应式，认识不同电源的特点。 难点： 1．从原子结构角度理解金属的化学性质。 2．化学变化中能量转化跟化学键的断裂和生成之间的关系。 3．原电池电极方程式书写，根据原电池原理设计原电池。 █知识点一 金属的物理性质 1．金属元素在元素周期表中的位置及存在 (1)在元素周期表中，没有金属元素的族是第ⅦA族和0族，全为金属元素的族是第ⅡA族，全部副族(ⅠB~ⅦB)和Ⅷ族。 (2)金属元素在自然界中广泛存在。地球上绝大多数的金属资源存在于地壳和海洋之中，除少数不活泼的金属能以游离态存在之外，其他金属元素大多以化合态形式存在。 2．金属的通性 (1)在常温下，除汞是液体以外，其余金属都是固体。 (2)除金、铜、铋等少数金属具有特殊的颜色外，大多数金属呈银白色。但当金属处于粉末状态时，常显不同的颜色。 (3)金属都是不透明的，金属表面一般都有光泽，黄金、白银、铂金等饰品就是利用了这一性质。 (4)金属的密度、硬度、熔点等性质的差别很大。 (5)金属具有导电性。在外加电场条件下，金属晶体中的自由电子发生定向移动，形成电流。利用此性质制成铜、铝等电线、电缆，为我们的生活带来了方便。 (6)金属具有导热性。金属的导热性也与金属晶体内自由电子的运动有关。当给金属的一端加热时，金属内自由电子的热运动也易从一端传到另一端。 (7)金属具有良好的延展性。大多数金属都具有较好的延展性，在加工时能被压成薄片或拉成细丝，变形后的金属仍由金属离子和自由电子组成，它们的相互作用(金属锂)使金属薄片或细丝具有一定的强度。 3．常见金属的特性 (1)颜色：大多为银白色，铜呈紫红色、金呈黄色； (2)状态：常温下大多为固体，汞为液体； (3)密度差别很大：金为19.3g/cm3，铝为2.7 g/cm3； (4)导电性差异很大：银为100，铅仅为7.9； (5)熔点差别大：钨为3410℃，锡仅为232℃； (6)硬度差别大：铬为9，铅仅为1.5。 4．合金 (1)定义：是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金是混合物，合金中至少含有一种金属。 (2)常见的两种合金： ①生铁(含碳量为2%～4.3%)和钢(含碳量为0.03%～2%)都是铁合金。因含碳量不同合金的性能不同，含碳量越大，硬度越大；含碳量越低，韧性越好。 ②黄铜、青铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、钛合金等也是常见的合金。 合金的性能：合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。 ( 拓展延伸 (1) 金属之最 锂——密度最小的金属 铝——地壳中含量最高的金属 钙——人体中含量最高的金属 铬——硬度最大的金属 钨——熔点最高的金属 汞——熔点最低的金属 (2)合金的硬度、强度、抗腐蚀性等一般都好于组成它们的纯金属。如： 金属材料 锡 铅 锡铅合金 钠 钾 钠钾合金 熔点℃ 232 327 183 98 64 -10 (3)自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，从而引起两者能量的交换。当金属某一部分受热时，在那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，于是，通过碰撞，自由电子把能量传给其他金属离子。金属容易导热，就是由于自由电子运动时把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。 (4)金属一般都是电和热的良导体。其中银和铜的传热、导电性能最好。铝的导电性也很好，这就是铜和铝常被用作输电线的原因。 (5)当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，滑动以后，各层之间仍能保持这种相互作用，在外力作用下，金属虽然发生了形变，但不会导致断裂。 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期中)三星堆是中华文明的重要组成部分。下列出土文物属于合金的是( ) A．青铜神树 B．玉琮玉璋 C．陶瓷马头 D．黄金面具 【答案】A 【解析】合金是金属与金属(或非金属)熔合而成的材料。青铜(铜锡合金)是明确的人造合金；玉和陶瓷属于无机非金属材料；黄金面具为纯金属不是合金，故选A。 2．(2025·上海浦东新高一期中)2025年4月，商务部决定对钪铝合金等相关物项实施出口管制。在铝合金中掺杂少量钪形成的新型高强耐蚀可焊铝合金、高强度抗中子辐照用铝合金等，用于航天、航空、核反应堆等方面。这表明钪铝合金具有的性质是( ) A．熔点低 B．硬度大 C．导电性 D．密度大 【答案】B 【解析】A项，题干强调抗铝合金用于高强度场景，熔点低并非主要性质，A不符合题意；B项，“高强”直接对应材料硬度大，符合航天、航空对强度的需求，B符合题意；C项，题目未提及导电性需求，且应用场景为结构材料，C不符合题意；D项，航天材料需轻质，密度大会增加重量，与需求矛盾，D不符合题意；故选B。 █知识点二 金属的化学性质 1．金属与非金属的反应 (1)钠与非金属的反应 钠的原子结构示意图为，从原子结构来看，钠原子最外层只有1个电子，在化学反应中钠原子很容易失去1个电子而形成最外层为8个电子稳定结构，因此金属钠的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性。 ①钠与O2的反应 反应条件 室温 加热或点燃 实验步骤 实验现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 结论 钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同 注意 由于钠燃烧时必定有氧化钠在燃烧(钠极易被氧化成氧化钠)，说明氧化钠加热时也可以转化为过氧化钠，即：2Na2O＋O22Na2O2，因此Na2O2比Na2O稳定 ②钠与S的反应：钠与硫混合研磨生成Na2S。 2Na＋S===Na2S (钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射) ③钠与Cl2的反应：2Na＋Cl22NaCl (燃烧产生大量白烟，火焰为黄色) ④钠与H2的反应：2Na＋H22NaH ⑤钠与N2的反应：6Na＋N22Na3N (2)铁与非金属单质反应 铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。 ①Fe与O2的反应：3Fe＋2O2Fe3O4 (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体) ②Fe在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl22FeCl3 (产生棕黄色的烟) ③Fe与硫的反应：Fe＋SFeS ④Fe与溴的反应：2Fe ＋ 3Br2＝2FeBr3 ⑤Fe与碘的反应：Fe ＋ I2＝FeI2 2．金属与水反应 (1)钠与水的反应 实验操作 实验现象 结论或解释 ①钠浮在水面上 ①钠的密度比水小 ②钠熔化成闪亮的小球 ②钠熔点低，反应放热 ③小球在水面上四处游动 ③反应产生的氢气推动小球运动 ④与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 ④钠与水剧烈反应，产生气体 ⑤反应后溶液的颜色逐渐变红 ⑤有碱性物质(氢氧化钠)生成 实验结论 钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，还原剂是钠，氧化剂是水，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应 化学方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (2)Fe与水蒸气的反应 装置Ⅰ 装置Ⅱ 实验装置 操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微的“噗”声，证明生成了氢气 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了氢气 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应，化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 (3)铝与水的反应 2Al＋6H2O 2Al(OH)3＋3H2↑ 3．金属与酸、盐溶液反应 (1)钠与酸、盐溶液反应 ①钠与酸溶液的反应：钠与酸反应的实质是与溶液的H+反应，反应程度比水要剧烈。 ②钠与盐溶液的反应：钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。例如： a. 与CuSO4溶液反应： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ① CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ ② 合并①和②得 (方法：去掉NaOH)：2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑ b. Na与Fe2(SO4)3溶液的反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ③ 6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4 ④ 合并③和④得(方法：去掉NaOH)：6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===3Na2SO4＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑ c. 与NH4Cl溶液反应：2Na＋2NH4Cl===2NaCl＋2NH3↑＋H2↑ (2)铁与酸、盐溶液反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 常温下，铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应 a. 少量的铁与稀硝酸反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 b. 过量的铁与稀硝酸反应：3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O c. 少量的铁与浓硝酸共热：Fe＋6HNO3(浓) Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ③与盐溶液反应： a. 与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu b. 与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+ (3)Al与酸的反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应 铝与盐酸反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 离子方程式 Al＋6H+===2Al3+＋3H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 a. 常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象。浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应。 b. 铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓) Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O ( 特别提醒 (1) 钠与水反应之前，要用滤纸吸干钠块表面的煤油，可防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧 (2) 切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染 (3) 若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，而应该用干燥的沙土 (SiO2) 来灭火，因为钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧 (4) 铁与水蒸气的反应实验中，湿棉花的作用是加热时可产生水蒸气，与铁粉反应生成氢气 (5) 铁与水蒸气反应，日常生活中能用铁壶烧水是因为铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能反应 (6) 常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里的 O 2 等共同作用下，铁易被腐蚀。 (7) 钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与 H ＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。钠与盐溶液反应时一般先考虑与水的反应，生成的 NaOH 与盐可能发生复分解反应。 (8) 钠与水、酸反应的共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出 “ 嘶嘶 ” 的响声。 (9) 钠与水、酸反应的差异性：与酸反应时，由于溶液中 H ＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀 ( 如生成难溶碱 ) 、气体 (NH3) 等。 (10) 钠与乙醇反应的特点 —— 慢、沉。钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 ) 效果检测 1．以下有关金属的说法正确的是( ) A．根据金属的活动性：Al>Fe，则两者与相同浓度盐酸反应时，Al更剧烈 B．活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属 C．由于Al、Fe都有+3价，由2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑，可知：2Fe+6HCl = 2FeCl3+3H2↑ D．活泼金属可与氧气在常温下反应，不活泼金属在加热或高温下也可与O2反应 【答案】A 【解析】金属与酸反应越激烈则其金属性越强，A正确；B选项中活泼金属例如金属钠与金属盐溶液反应首先与水反应，不能从盐溶液置换出不活泼金属，B错误；C选项铁与具有弱氧化性的H+反应，只能生成Fe2+, C 错误；D选项，步活泼金属如Pt、Au在高温夏也不能与O2反应，D错误。故选A。 2．下列有关金属及其合金的说法不正确的是( ) A. 生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 B. 镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 C. 日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 D. Mg比Al活泼，但Al能与NaOH溶液反应生成H2而Mg不能 【答案】A  【解析】A.生铁含碳量高于普通钢和不锈钢，A错误；B.制造照明弹利用了镁燃烧可发出耀眼的白光的性质，B正确；C.常温下，铝能与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化物薄膜，对内部金属起保护作用，C正确；Mg不能与氢氧化钠溶液，Al能与氢氧化钠溶液反应生成H2，D正确。答案选A。 █知识点三 金属的冶炼 1．金属冶炼的基本原理 (1)金属元素在自然界中的存在形态：金属在自然界中的存在主要有两种形式，游离态和化合态，其中除了金、铂等极少数金属外，其他绝大多数金属都是以化合态存在于自然界。 (2)金属冶炼原理：将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程。 (3)金属冶炼原理实质：用还原剂使化合态的金属得到电子变成金属单质，即：Mn＋＋ne-==M。 2．金属冶炼方法的选择 金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关，处在金属活动顺序表中不同位置的金属其冶炼的方法可用下图表示： 金属的活动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失电子能力 强→弱 金属离子得电子能力 弱→强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 还原剂或特殊措施 强大电流提供电子 H2、CO、C、Al等加热 加热 物理方法或化学方法 (1)热分解法：适合于位于金属活动顺序表后端(金属活动性位于氢后面)的金属，如Hg、Ag等。 (2)热还原法：适合于位于金属活动顺序表中部(Zn～Pb)的金属，常用的还原剂有焦炭、CO、H2、活泼金属(如Al)等。 ( 教材延伸 (1） 铝热反应是利用铝的强还原性，在高温下将相对不活泼且熔点高的金属从其氧化物中还原出来。故只有Al和比Al不活泼的金属形成的氧化物所组成的混合物才能称之为铝热剂。如Al和MgO组成的混合物不能称之为铝热剂。 (2） 铝热反应实验注意问题： ① 镁带要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。 ② 氧化铁粉末要干燥，铝粉没有被氧化，否则难以反应。 ③ 要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出。 ④ 因为铝热反应是一个典型的放热反应，反应中放出的大量热量能够使铁熔化，所以要垫细沙，这样做的目的一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的金属溅出伤人。 ⑤ 实验装置应远离人群和易燃物。 ) (3)电解法：适合于位于金属活动性顺序表前端的金属，如K、Na、Mg、Ca、Al等金属。 (4)其他方法：湿法炼铜——Fe＋CuSO4 === FeSO4＋Cu 火法炼铜——Cu2S＋O2 2Cu＋SO2 ( 易错提醒 (1)最不活泼的金属(如Pt、Au)用物理方法获得。 (2)电解法冶炼的这几种金属，一般电解的是它们的熔融态，而不能电解它们的水溶液。 (3)镁的冶炼电解的是熔融的氯化镁，而不电解氧化镁，因为氧化镁熔点高；铝的冶炼电解的是熔融的氧化铝(加入冰晶石作为助熔剂)，而不电解氯化铝，因为氯化铝属于共价化合物，熔融态不导电。 (4)热还原法通常使用的还原剂有：焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属等。 (5)工业上金属冶炼一般分三个步骤：矿石富集(除杂、提高矿石中有效成分含量)→金属冶炼(适当还原剂将金属化合物还原成金属单质)→金属精炼(加如试剂除杂或电解精炼，得纯金属)。 (6)当一种金属可用多种方法冶炼时，工业上一般采用经济效益高的方法，即：热分解还原法优于焦炭还原法，焦炭还原法优于铝热还原法，铝热还原法优于电解还原法；从环保角度考虑，H 2 还原法又优于CO还原法。 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期末)下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是( ) A．在加热情况下利用氢气还原氧化铝得到金属铝 B．用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁 C．用热还原法炼铁 D．直接加热氧化汞得到金属汞 【答案】A 【解析】氢气的还原性比铝的弱，不能还原出金属铝，所以A是答案。 2．(2026·黑龙江牡丹江高一期末)工业上常以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图： 下列说法正确的是( ) A．“过滤2”中所得滤液的主要成分为 B．“酸化”时可以用H2SO4代替CO2 C．“溶解”时发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- D．“熔融电解”时加入试剂X为冰晶石，用作催化剂 【答案】C 【解析】铝土矿主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3，铝土矿加氢氧化钠“溶解”，氧化铝和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠，Fe2O3不溶于氢氧化钠溶液，过滤1分离出Fe2O3，滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，过滤2分离出氢氧化铝，氢氧化铝灼烧生成氧化铝，电解熔融氧化铝得到金属铝。根据上述分析可知，过滤1分离出Fe2O3，滤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，即滤液2溶质的主要成分为碳酸氢钠，故A错误；“酸化”目的是将[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3沉淀，硫酸为强酸，若过量H2SO4，则Al(OH)3会继续溶解，无法得到沉淀，故B错误；Al2O3为两性氧化物，与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸盐，离子方程式为：Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-，原子、电荷均守恒，故C正确；冰晶石的作用是降低Al2O3的熔点，作为助熔剂，不是催化剂，D错误；故选C。 █知识点四 氧化钠和过氧化钠 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的化合价 －2价 －1价 n(Na＋)∶n(阴离子) 2∶1 2∶1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 与氧气反应 2Na2O＋O22Na2O2 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 ( 易错提醒 (1) Na 2 O是碱性氧化物，Na 2 O 2 是非碱性氧化物(因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O 2 生成) (2) Na 2 O 2 中阴离子是O ，阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1 (3) Na 2 O 2 中氧元素的化合价是－1价，Na 2 O中氧元素的化合价是－2价，Na 2 O 2 与水、CO 2 反应中，Na 2 O 2 既是氧化剂又是还原剂，1 mol Na 2 O 2 参加反应，转移1 mol的电子。 (4) Na 2 O 2 的漂白性是指Na 2 O2生成的氧气可以将一些有色有机物氧化成无色，此性质称其为漂白性。漂白有色物质的反应也是氧化还原反应，是化学性质；与活性炭的漂白原理——吸附有色物质发生物理变化不同Na 2 O 2 与其他物质反应时不一定都产生O 2 ，如：Na 2 O 2 ＋SO 2 =Na 2 SO 4 。 )效果检测 1．下列关于Na2O与Na2O2的比较中正确的是( ) A．二者都是钠的氧化物，都属于碱性氧化物 B．氧元素的化合价都是-2价 C．与水的反应都属于氧化还原反应 D．都是含有离子键的离子化合物 【答案】D 【解析】Na2O2不属于碱性氧化物，选项A错；Na2O2中的氧为-1价，选项B错。Na2O与水的反应化合价没有变化，不属于氧化还原反应，选项C错。答案为D。 2．(2026·天津第三中学高一期末)下列关于过氧化钠(Na2O2)的叙述中，不正确的是( ) A．是一种淡黄色固体 B．阴、阳离子个数比为 C．Na2O2中氧元素的化合价是价 D．可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 【答案】C 【解析】过氧化钠是一种淡黄色固体，这是其物理性质，A项正确；过氧化钠由钠离子(Na+)和过氧根离子(O22-)构成，化学式为Na2O2，表示2个阳离子和1个阴离子，阴、阳离子个数比为1:2，B项正确；过氧化钠中氧元素存在于过氧根离子(O22-)中，氧的化合价为-1价，而非-2价(-2价是氧在普通氧化物中的价态)，C项错误；过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气，因此可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源，D项正确；故选C。 █知识点五 碳酸钠和碳酸氢钠 1．Na2CO3、NaHCO3的物理性质 实验探究：在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表 实验结论 实验项目 Na2CO3 NaHCO3 ①观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 白色粉末，俗称纯碱、苏打 细小的白色晶体，俗称小苏打 ②向以上试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化 加水结块成晶体，温度计示数增大，说明Na2CO3溶于水是放热的 加水部分溶解，温度计示数降低，说明NaHCO3溶于水是吸热的 ③继续向②的试管中分别加入5 ml的水，用力振荡，有何现象 固体完全溶解 固体量减少，但不能全部溶解 ④分别向③所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象 溶液变红色 溶液变浅红色 实验结论 ①Na2CO3和NaHCO3都能溶于水；②Na2CO3溶解度大于NaHCO3 ③Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性；④Na2CO3溶于水是放热的，NaHCO3溶于水是吸热的。 2．Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较 实验过程 如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球 实验装置 实验现象 小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出，A烧杯中澄清石灰水不变浑浊 实验结论 Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强 化学方程式 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应快慢的比较 实验过程 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中 实验装置 实验现象 两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大 实验结论 碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈 化学方程式 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ CO＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋H3Cl===NaCl＋H2O＋CO2↑ HCO＋H＋===CO2↑＋H2O 应用 Na2CO3溶液与盐酸互滴鉴别Na2CO3与盐酸(①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，先无气体产生：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，后有气体产生：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑；②向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液，立即产生大量的气泡：2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O (3)Na2CO3、NaHCO3与碱、盐的反应 Na2CO3 NaHCO3 NaOH溶液 不反应 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O Ca(OH)2、或Ba(OH)2溶液 Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH NaHCO3(少量)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O＋NaOH 2NaHCO3(过量)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3 BaCl2或CaCl2溶液 Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl 不反应 3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 (1)利用热稳定性不同：将固体加热，无明显变化的是Na2CO3；放出无色气体并使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3。 (2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)：向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸，产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3；产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3。 (3)利用阴离子的不同：向固体中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的是Na2CO3；不产生白色沉淀的是NaHCO3 (4)利用溶液的酸碱性不同：分别测定相同浓度溶液的pH，pH大的为Na2CO3；pH小的为NaHCO3 4．Na2CO3与NaHCO3的除杂 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或所用试剂 反应原理 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量的NaOH溶液 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 5．侯氏制碱法—Na2CO3的制备 (1)原料：食盐、氨气、二氧化碳—合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为： C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。 (2)原理：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (3)工艺流程： (4)循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。 ( 特别提醒 (1) 金属钠长期露置在空气中会发生的变化 银白色金属钠(Na) → 表面变暗(Na 2 O) → 出现白色固体，接着表面变潮湿(NaOH) → 白色块状固体(Na 2 CO 3 .10H 2 O) → 白色粉末状物质(Na 2 CO 3 ) (2) NaHCO 3 固体受热易分解，但在溶液中NaHCO 3 受热不分解。 (3) 碳酸及碳酸盐的热稳定性有如下关系：可溶性碳酸盐(不包括铵盐)>不溶性碳酸盐>酸式碳酸盐>碳酸 。 如：Na 2 CO 3 >NaHCO 3 >H 2 CO 3 ，CaCO 3 >Ca(HCO 3 ) 2 >H 2 CO 3 (4) CO 2 中混有HCl时，可将气体通过盛饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶而非饱和碳酸钠溶液 (5) 碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式中HCO 不能拆开写，因为HCO 属于弱酸酸式酸根 (6) 鉴别Na 2 CO 3 和NaHCO 3 时，不能用NaOH溶液(虽然前者不反应后者反应，均无明显现象)，也不能用澄清的石灰水或Ba(OH) 2 溶色液，均产生白色沉淀 (7) 用盐酸鉴别Na 2 CO 3 溶液和NaHCO 3 溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大 ) 效果检测 1．(2026·北中关村高一期末)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，设计了如下实验： 实验序号 实验操作及现象 实验装置 1 在气密性良好的装置I和II中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。 2 分别向2mL0.5mol·L-1Na2CO3溶液(I)和2mL0.5mol·L-1NaHCO3溶液(II)中滴加1mL0.5mol·L-1的CaCl2溶液，观察到I中产生白色沉淀，II中产生白色沉淀和气体。 下列说法中不正确的是( ) A．实验1，两试管中均产生气体，I中的反应更为剧烈 B．实验1，反应结束并恢复至室温后，装置II的气球体积较大 C．实验2，I、II中产生的白色沉淀均为CaCO3 D．实验2，II中发生反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O 【答案】A 【解析】根据题意，n(HCl) =0.003mol，n(Na2CO3) 。在装置I中，由于n(HCl) < n(Na2CO3)，发生反应 Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，不产生气体，A项错误；盐酸的物质的量为0.003mol，1g碳酸钠物质的量约为0.0094mol，1g碳酸氢钠物质的量约为0.0119mol，根据方程式Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3可知，II中盐酸量不足，没有气体生成，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，I中盐酸量也不足，但有气体生成，故反应结束并恢复至室温后，装置I的气球体积较大，B项正确；实验I中碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，离子方程式为CO32-+Ca2+=CaCO3↓。实验II中产生白色沉淀和二氧化碳气体，则该条件下NaHCO3与CaCl2反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O，C项正确；实验II中产生白色沉淀和二氧化碳气体，则该条件下NaHCO3与CaCl2反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O，D项正确；故选A。 2．(2026·北京顺义高一期末)某化学小组探究Na2CO3与NaHCO3的性质，实验如下。 物质 实验操作 实验现象 Na2CO3 向洁净的大试管中加入1gNa2CO3，再加入5 mL蒸馏水，振荡，用温度计测定溶液的温度。再向所得溶液中滴入2滴酚酞溶液 温度由17.6℃变为23.2℃，放置到室温时，试管内固体完全溶解，滴加酚酞后溶液变红 NaHCO3 向另一支洁净的大试管中加入1gNaHCO3，再加入5 mL蒸馏水，振荡，用温度计测定溶液的温度。再向所得溶液中滴入2滴酚酞溶液 温度由17.6℃变为17.2℃，放置到室温时，试管底部有少量固体未溶解，滴加酚酞后溶液微红 下列说法不正确的是( ) A．室温下，在水中的溶解度；NaHCO3＞Na2CO3 B．Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热 C．通过该实验可以证明Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液 D．实验结束后向两支试管中加入澄清石灰水都有白色沉淀生成 【答案】C 【解析】从实验现象可知，Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3有少量固体未溶解，说明在相同水量下，Na2CO3溶解更多，因此溶解度更大，A项正确；Na2CO3溶解时温度升高(17.6℃→23.2℃)，表明放热；NaHCO3溶解时温度降低(17.6℃→17.2℃)，表明吸热，B项正确；实验中Na2CO3、NaHCO3浓度不同，不能直接证明Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液(即水解常数差异)，只能说明在该条件下Na2CO3溶液碱性更强，因此“证明”不严谨，C不正确；加入澄清石灰水后，Na2CO3溶液中的CO32-与Ca2+反应生成CaCO3白色沉淀；NaHCO3溶液中的HCO3-与OH-反应生成CO32-，再与Ca2+生成CaCO3白色沉淀，D项正确；故选C。 █知识点六 铁的氧化物 1．铁的三种氧化物比较 种类 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定 (6FeO＋O22Fe3O4) 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与非氧化性强酸(H＋)反应 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 与氧化性酸(HNO3)反应 3FeO＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O 与还原性酸(HI)反应 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋+2I-=2Fe2＋＋3H2O+I2 Fe3O4＋8H＋＋+2I-=3Fe2＋＋4H2O+I2 主要用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 ( 教材延伸 (1)化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe 3 O 4 可以看成由FeO和Fe 2 O 3 ，按物质的量之比1 ∶ 1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe 2 O 3 的形式. (2)FeO、Fe 2 O 3 属于碱性氧化物，Fe 3 O 4 不属于碱性氧化物。氧化铁常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe 2 O 3 )是炼铁原料。工业炼铁的反应原理：Fe 2 O 3 ＋3CO 2 Fe＋3CO 2 。 (3)Fe 3 O 4 与盐酸反应可分别看作Fe 2 O 3 、FeO与盐酸反应，然后两反应式相加 (4)FeO、Fe 3 O 4 遇氧化性酸(如HNO 3 )发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。 )效果检测 1．下列关于铁的氧化物的说法不正确的是 A．铁的氧化物，通常状况下都是有色固体 B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时含Fe2+和Fe3+ C．工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 D．氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称铁锈 【答案】D 【解析】氧化铁的俗称是铁红，铁锈的主要成份是Fe2O3﹒xH2O。答案为D。 2．(2026·云南玉溪高一期末)水热法制备纳米颗粒FexOy的原理是：将FeCl2与碱性Na2S2O3溶液混合，通入足量O2，即可产生纳米颗粒FexOy(也可表示为mFeO·nFe2O3)，同时得到Na2S2O6溶液，已知消耗FeCl2、Na2S2O3、O2的微粒数之比为5:4:7，则纳米颗粒FexOy为( ) A．FeO·2Fe2O3 B．3FeO·Fe2O3 C．Fe2O3 D．FeO·Fe2O3 【答案】A 【解析】根据电子得失守恒分析：Na2S2O3被氧化为Na2S2O6时，硫平均价态从+2升至+5，消耗 4mol Na2S2O3时，共失去4mol×6=24mol电子；7mol O2 被还原为O2-，每个O2得到4个电子，共得到7mol×4=28mol电子；5mol FeCl2 中Fe2+可能被氧化，设被氧化为Fe3+的Fe2+量为a mol(每个Fe2+失去1个电子)，则电子守恒方程为：24 + a = 28，解得a=4，故有4mol Fe2+被氧化为Fe3+，剩余1mol Fe2+未被氧化，产物FexOy可表示为mFeO·nFe2O3，其中FeO对应Fe2+，Fe2O3对应Fe3+(含2个Fe3+)。因此m=1(1mol Fe2+)，n=2(4mol Fe3+对应2个Fe2O3)，即FeO·2Fe2O3，故选A。 █知识点七 铁的氢氧化物 1．两种氢氧化物比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋== Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋==Fe3＋＋3H2O 与氧化性酸(HNO3)反应 2Fe(OH)2＋8H＋＋NO3－==2Fe3＋＋NO↑＋6H2O Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O 与还原性酸(HI)反应 Fe(OH)2＋2H＋==Fe2＋＋2H2O 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=2Fe2＋＋I2＋6H2O 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O 转化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3(白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色) ( 特别提醒 (1) Fe(OH) 2 在空气中加热，在分解同时被O 2 氧化，化学方程式为：4Fe(OH) 2 ＋O 2 2Fe 2 O 3 ＋4H 2 O，所以在空气中加热Fe(OH) 2 得不到FeO (2) Fe(OH) 2 中的 Fe为+2价 ，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，与HNO 3 、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应 (3) Fe(OH) 3 中的铁为 +3价，处于最高价态，只有氧化性，与 HNO 3 、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应，但与氢碘酸(HI，I － 有还原性)反应时则发生氧化还原反应 )2．两种氢氧化物的制备 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 实验方法 可溶性亚铁盐[FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2]与碱(强碱或弱碱)反应 可溶性铁盐[FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]与碱(强碱或弱碱)反应 实验操作 实验原理 ①Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓或Fe3+＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+ 实验现象 有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 有红褐色沉淀生成。 ( 教材延伸 (1) Fe 2＋ 极易被氧化，所以FeSO 4 溶液要现用现配，并放入少量的铁粉以防止Fe 2+ 被氧化成Fe 3+ (2) 为了防止Fe 2＋ 被氧化，配制FeSO 4 溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O 2 (3) 为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO 4 溶液的液面下，再挤出NaOH溶液，这样做的目的是防止生成的Fe(OH) 2 与空气中的氧气接触而被氧化 (4) 为防止Fe 2＋ 被氧化，还可以向盛有FeSO 4 溶液的试管中加入少量的煤油、苯或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气 (5) Fe(OH) 2 的制备的改进方法：为了防止Fe(OH) 2 被O 2 氧化，在制备Fe(OH) 2 时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的O 2 )效果检测 1．(2026·宁夏吴忠高一期末)下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是( ) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 【答案】B 【解析】①稀硫酸和铁粉反应生成硫酸亚铁，生成的氢气排出空气，胶头滴管伸入FeSO4溶液液面下挤出NaOH溶液，生成的Fe(OH)2不容易被氧化成Fe(OH)3，能较长时间观察到白色沉淀，故①正确；②在空气中滴加NaOH溶液，容易带入氧气，生成的Fe(OH)2容易被氧化成Fe(OH)3，不能较长时间观察到白色沉淀，故②错误；③密度：植物油＜水，植物油在上层，隔绝空气，胶头滴管伸入FeSO4溶液液面下挤出NaOH溶液，生成的Fe(OH)2不容易被氧化成Fe(OH)3，能较长时间观察到白色沉淀，故③正确；故选B。 2．(2026·广东深圳高一期末)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．保存FeSO4溶液时加入铁粉是为了防止FeSO4被还原 B．实验时先注入稀硫酸，再注入溶液和FeSO4溶液 C．装置N的唯一作用是判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽装置内空气 【答案】B 【解析】FeSO4容易被氧化，加入铁粉是为了防止FeSO4被氧化，A项错误；实验时先注入稀硫酸，等二氧化碳排出锥形瓶内的空气后再注入NaOH溶液和FeSO4溶液，生成氢氧化亚铁，B项正确；烧杯内紫色石蕊试液变红，说明锥形瓶内空气完全排出，同时装置N可以防止空气进入锥形瓶，起到液封作用，C项错误；氢气的密度比空气小，用铁粉代替Na2CO3粉末，不能排尽装置内的空气，D项错误；故选B。 █知识点八 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+) 1．铁盐和亚铁盐的组成 亚铁盐 铁盐 组成 含有Fe2＋的盐 含有Fe3＋的盐 常见物质 FeSO4·7H2O、FeCl2等 FeCl3、Fe2(SO4)3等 2．Fe2＋、Fe3+的性质 (1)Fe2＋、Fe3＋的氧化性 ① Fe2＋与Zn反应：Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋ ② Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ ③ Fe3＋与I－反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 (2)Fe2＋的还原性 Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性 Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ (2)特性 滴入KSCN溶液的现象 解释(用离子方程式) 结论与应用 FeCl3溶液 溶液变红色 Fe3+＋3SCN－=Fe(SCN)3 检验Fe3+ FeCl2溶液 没有明显现象，再加氯水，溶液变红色。(不能先加氯水) Fe2+＋3SCN－→不反应 2Fe2＋＋Cl2=2Fe2＋＋2Cl－ 检验Fe2+ (3) Fe2+和 Fe3+比较 依据 试剂 Fe2+ Fe3+ 特征颜色 浅绿色 棕黄色 显色反应 KSCN 溶液 无明显现象 溶液变红 铁的化合物颜色 NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色 红褐色沉淀 Fe3+的氧化性 铜片 无明显现象 铜片被腐蚀,溶液变蓝 淀粉KI试纸 无明显现象 试纸变蓝 Na2S溶液 黑色沉淀 淡黄色浑浊 SO2 无现象 棕黄色一浅绿色 Fe2+的还原性 KMnO4溶液 KMnO4紫色褪去 无明显现象 溴水 溴水褪色 无明显现象 3．Fe2＋、Fe3+的相互转化实验探究 实验操作 实验现象 溶液显浅绿色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成红色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 实验结论 Fe3＋Fe2＋ 4．“铁三角”的转化关系 铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。 ( 特别提醒 ( 1) 将FeCl 3 饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH) 3 胶体：FeCl 3 ＋3H 2 O Fe(OH) 3 (胶体)＋3HCl。 (2)向含Fe 2＋ 的溶液中加入硝酸、KMnO 4 溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe 2＋ 的检验。 (3)Fe 3＋ 的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe 3＋ 浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe 2＋ 的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe 2＋ ，现象是生成蓝色沉淀(Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 )。 (4)含Fe 2＋ 、Fe 3＋ 的混合溶液中Fe 3＋ 、Fe 2＋ 的检验：检验Fe 2＋ 和Fe 3＋ 混合溶液时，要分两次分别检验Fe 2＋ 和Fe 3＋ ，检验Fe 2＋ 时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe 3＋ 时最好选择KSCN溶液 (5)含有Fe 3＋ 的溶液呈黄色，Fe 3＋ 处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H 2 S等均表现氧化性。Fe 3＋ 与S 2－ 、I － 、HS － 、SO 3 2－ 等具有较强还原性的离子不能大量共存；Fe 3＋ 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为Cu＋2Fe 3＋ =Cu 2＋ ＋2Fe 2＋ 。 (6)含有Fe 2＋ 的溶液呈浅绿 色，Fe 2＋ 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇Br 2 、Cl 2 、H 2 O 2 、NO (H ＋ )等均表现还原性 ；Fe 2＋ 的酸性溶液与H 2 O 2 反应的离子方程式：2Fe 2＋ ＋H 2 O 2 ＋2H ＋ =2Fe 3＋ ＋2H 2 O。 ) 效果检测 1．(2025·浙江省温州市高一期末)武夷山大红袍素有茶中之王的美誉。检验茶叶中是否含铁元素的操作方案如图所示，下列说法不正确的是( ) A．“操作①”应在烧杯中灼烧 B．“操作②”用热水或搅拌均可加速溶解 C．“操作③”用到的玻璃棒作用是引流 D．“操作④”若检验过程中加KSCN没有出现血红色溶液，则滤液中不含Fe3+ 【答案】A 【解析】由流程可知，灼烧后茶叶灰浸泡液过滤的滤液中可以加入KSCN溶液检验铁离子。A．灼烧固体用坩埚，A错误；B．使用热水，温度升高，可以加快溶解速率，搅拌也可加速溶解，B正确；C．过滤用到的玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒，玻璃棒作用是引流，C正确；D．加入KSCN没有出现血红色溶液，则滤液中不含Fe3+，D正确；故选A。 2．(2025·浙江省杭州市上城区高一期末)将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应，固体无剩余。测得参加反应的盐酸的物质的量为0.1mol，放出的气体(标准状况)。则下列判断中正确的是( ) A．原混合物中n(Fe2O3)：n(Fe)=3：1 B．原混合物中氧化铁的质量为 C．向所得溶液中滴加溶液，溶液显红色 D．向所得溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2+完全转化为Fe3+ 【答案】D 【解析】由于反应生成H2，则铁过量，Fe3+全部被还原，反应方程式可以表示为：Fe2O3+ Fe +6HCl ==3FeCl2+3H2O，Fe +2HCl ==FeCl2 +H2↑，，在反应②，，在反应①中，，，，所以混合物中，，，反应后的溶液中。A．原混合物中n(Fe2O3)：n(Fe)=1：3，A错误；B．混合物中氧化铁的质量为，B错误；C．溶液中没有Fe3+，滴加KSCN溶液，溶液不显红色，C错误；D．溶液中含有0.05mol FeCl2，根据反应2FeCl3+Fe=3FeCl2，向溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2+完全转化为Fe3+，D正确；故选D。 █知识点九 铝及其重要化合物 1．铝 结构 铝的原子结构示意图为 存在 铝是地壳中含量最多的金属元素，自然界中的铝全部以化合态存在 物理性质 银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较小，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3(致密氧化铝薄膜，可保护内部金属) 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝2Al3＋＋3Cu 水反应 2Al＋6H2O2Al(OH)3＋3H2↑ 特性 钝化 室温下，铝在浓硫酸、浓硝酸中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2Al＋2OH－＋6H2O＝2[Al(OH)4]-＋3H2↑ 2．氧化铝 物理性质 白色固体，难溶于水，硬度大，熔点很高，是优良耐火材料 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH+3H2O＝2Na[Al(OH)4] Al2O3＋2OH－+3H2O＝2[Al(OH)4]- 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 3．氢氧化铝 物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 化学性质 与酸反应 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4] Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]- 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝Al(OH)3↓＋HCO3－ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于净水；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 ( 教材延伸 A1 2 O 3 也具有两性，既能和强酸、强碱反应，但不能和弱酸、弱碱反应。具体反应如下： Al 2 O 3 +2NaOH+ 6 H 2 O ==2 Na [ Al(OH) 4 ] ， Al 2 O 3 +6HCl==2AlCl 3 +3H 2 O ) 效果检测 1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( ) A．铝在空气中不易生锈，说明Al的化学性质不活泼 B．Al(OH)3碱性较弱，可用作医用胃酸中和剂 C．Al2O3是两性氧化物，能溶于NaOH D．铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物 【答案】A 【解析】A．铝是活泼金属，铝易在空气中形成致密的氧化膜，所以铝比较耐腐蚀，A错误； B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于中和过多胃酸， 是一种医用胃酸中和剂， B正确；C．氧化铝既可以和酸反应又可以和强碱反应生成盐和水，氧化铝是两性氧化物，能溶于NaOH，C正确；D．铝、氧化铝能与碱性物质反应，所以铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物，D正确；故选A。 2．铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质，如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．反应①又称铝热反应，可用于野外焊接铁轨 B．反应②、③都有氢气生成，产生等量的氢气时转移的电子数相等 C．常用反应⑥制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液 D．工业上用反应⑦制备铝时，常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度 【答案】C 【解析】反应①为铝热反应，因反应剧烈放热，生成熔融的铁水，可用于野外焊接铁轨，A正确；Al既能与酸反应放出氢气又能与碱反应放出氢气，根据化合价的变化，产生等量的氢气时转移的电子数相等，B正确；Al(OH)3具有两性，因此制备时不使用强酸、强碱，用Al2(SO4)3溶液制备Al(OH)3沉淀应选用氨水，C错误；Al2O3熔点高，电解时要耗费更多的能源，加入冰晶石与氧化铝形成共熔物，可降低氧化铝的熔融温度，D正确。 █知识点十 吸热反应和放热反应 1．概念 (1)放热反应：把释放热量的化学反应称为放热反应 (2)吸热反应：把吸收热量的化学反应称为吸热反应 2．常见的放热反应和吸热反应 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，Na、H2在Cl2中燃烧，镁条在CO2中燃烧 ②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH=NaCl＋H2O ③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O=Ca(OH)2 H2＋F2=2HF ④活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑ Mg＋2H+=Mg2++H2↑ ⑤铝热反应，如：2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 ⑥缓慢氧化 (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑ ②以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuOH2O＋Cu ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应(固态铵盐与碱的反应) ④C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 ( 易错提醒 ( 1 )吸热反应和放热反应的 “ 四个不一定 ” ： ① 需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如：碳和氧气的反应 ② 放热反应在常温下不一定容易发生，如： N 2 与 H 2 合成 NH 3 ③ 高温条件下进行的反应不一定是吸热反应，如：铝热反应 ④ 吸热反应也不一定需要加热，如： Ba(OH) 2 ·8H 2 O 晶体和 NH 4 Cl 晶体的反应 ( 2 )吸热反应和放热反应都是化学变化，如： NaOH 固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应 ( 3 )反应前需要加热的化学反应，停止加热后若反应还能继续进行，则该反应为放热反应 ( 4 )一般情况下，持续加热或持续高温的化学反应，通常为吸热反应 ( 5 )化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式 ( 6 )物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化，如：水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化 ( 7 )能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体 (g)> 液体 (l)> 固体 (s) ；稳定性：气体 (g)< 液体 (l)< 固体 (s) ( 8 )任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即放出热量或吸收热量 ( 9 )常见的热效应如 浓硫酸溶于水、 NaOH 溶于水、 Ca (OH) 2 溶于水，虽伴随着能量的放出，但并不是放热反应；铵盐溶于水虽需要吸收能量，也不是吸热反应 ( 10 )对于可逆反应，若正反应为放热反应，则逆反应必为吸热反应 ) 效果检测 1．(2026·湖南常德高二开学考试)下列反应中生成物总能量低于反应物总能量的是( ) A．铝粉与氧化铁粉在高温条件下的反应 B．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应 C．碳酸钙受热分解 D．碳和二氧化碳在高温条件下的反应 【答案】A 【解析】A项，铝粉与氧化铁粉在高温条件下的反应是铝热反应，属于放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，A正确；B项，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，B错误；C项，碳酸钙受热分解需要吸收热量，属于吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，C错误；D项，碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，属于吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，D错误；故选A。 2．下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是( ) A．NaOH和HCl反应 B．Zn和HCl反应 C．Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应 D．C与H2O(g)反应 【答案】B 【解析】A项，NaOH和HCl反应为放热反应，但不是氧化还原反应，不符合题意；B项，Zn和HCl反应为放热反应，也是氧化还原反应，符合题意；C项，Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，也不是氧化还原反应，不符合题意；D项，C与H2O(g)反应是氧化还原反应，但不是放热反应，不符合题意。 █知识点十一 化学能与热能的转化 1．从化学键的变化理解——主要原因 化学反应中能量变化的本质是化学键的断裂和形成。其中断键吸收能量，成键放出能量。以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明： 反应中能量变化 由图可知 1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ 共吸收679 kJ 1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ 1 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是431 kJ 共放出2×431＝862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ 2．从物质储存化学能的角度理解——决定因素 宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 化学反应放出热量 化学反应吸收热量 (1)放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来 (2)吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存” (3)各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同 放热反应 吸热反应 反应物总能量大于生成物总能量，反应放热 反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热 (4)反应物的总能量＞生成物的总能量，反应放出能量(放热反应)。 (5)反应物的总能量＜生成物的总能量，反应吸收能量(吸热反应)。 ( 特别提醒 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 反应过程图示 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期末)下列反应可以表示如图的能量变化的是( ) A．Al和Fe2O3的铝热反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NaCl的反应 C．NaOH溶液与CH3COOH溶液反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 【答案】B 【详解】图示代表的反应是吸热反应；A项，Al和Fe2O3的铝热反应是放热反应，故A错误；B项，Ba(OH)2·8H2O与NaCl的反应是吸热反应，故B正确；C项，NaOH溶液与CH3COOH溶液的中和反应是放热反应，故C错误；D项，甲烷在O2中的燃烧反应是放热反应，故D错误；故选B。 2．(2025·浙江宁波学业水平模拟考试)已知X+YM+N反应中的能量变化过程如图，则下列有关说法正确的是( ) A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 C．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应能量变化可如图表示 【答案】D 【解析】A项，由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，不能说明X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量， A错误；B项，由图可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，X+YM+N是一个吸热反应，则破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量，B错误；C项，吸热反应不一定在加热的条件下发生，常温下也可能发生，C错误；D项，氢氧化钡晶体和氯化铵晶体反应是吸热反应，符合图像，D正确；故选D。 █知识点十二 化学能与电能的转化 1．原电池工作原理(以铜—稀H2SO4—锌原电池为例) 1． 电极材料 锌 铜 电极名称 负极 正极 电极反应 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 反应类型 氧化反应 还原反应 外电路电子流向 由锌片沿导线流向铜片 内电路离子移向 溶液中H+向正极移动，在铜片上被还原为H2；SO42-向负极移动 原电池总反应 Zn+2H+=Zn2++H2↑ 2．构成条件 一看反应 能发生__自发进行__的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或__石墨__) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：①__电解质溶液__；②两电极直接或间接接触；③两电极插入__电解质溶液__中 ( 易错提醒 (1) 构成原电池的两电极材料不一定都是金属，正极材料可以为导电的非金属，例如石墨。两极材料可能参与反应，也可能不参与反应。 (2) 两个活泼性不同的金属电极用导线连接，共同插入电解质溶液中不一定构成原电池，必须有一个能自发进行的氧化还原反应。 (3) 在判断原电池正负极时，既要考虑金属活泼性的强弱也要考虑电解质溶液性质。如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中，负极为Al，正极为Mg。 ) 3．原电池的正、负极的判断方法 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 还原反应 电极反应类型 氧化反应 电子流入 电子流向 电子流出 电流流出 电流流向 电流流入 阳离子迁移的电极 离子流向 阴离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 3．原电池原理的应用 加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 4．原电池设计 (1)原电池的分类 名称 干电池 (一次电池) 充电电池 (二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电) ②电解质溶液为胶状，不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充电，重复使用 ①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 (2)设计实例：以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu为例 步骤 实例 将反应拆分 为电极反应 负极反应 Fe－2e－===Fe2＋ 正极反应 Cu2＋＋2e－===Cu 选择电极 材料 负极：较活泼金属，一般为发生氧化反应的金属 Fe 正极：活泼性弱于负极材料的金属或石墨 Cu或C 选择电解质 一般为与负极反应的电解质 CuSO4溶液 画出装置图 ( 教材延伸 ( 1 )原电池书写步骤： 第一步：列物质，标得失：按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物，标出电子得失。 第二步：看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如酸性介质中， OH － 不能存在，应生成水；碱性介质中， H ＋ 不能存在，应生成水；电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。 第三步：两式加，验总式：正负极反应式相加，与总反应离子方程式验证。 (2) 原电池书写方法： 负极 ① 活泼金属作负极时，电极本身被氧化： a ．若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如： Zn － 2e － ＝ Zn 2 ＋ ， Cu － 2e － ＝ Cu 2 ＋ 。 b ．若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式。 如 Mg － Al(KOH) 原电池，负极反应式为 Al － － 3e － ＋ 4OH － ＝ AlO ＋ 2H 2 O ； 铅蓄电池负极反应式： Pb － 2e － ＋ SO ＝ PbSO 4 。 ② 负极本身不反应时，常见书写方法为： 氢氧 ( 酸性 ) 燃料电池，负极反应式为 H 2 － 2e － ＝ 2H ＋ 。 氢氧 ( 碱性 ) 燃料电池，负极反应式为 H 2 － 2e － ＋ 2OH － ＝ 2H 2 O 。 正极 ① 首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒 ② 其次确定该微粒得电子后变成哪种形式。 如氢氧 ( 酸性 ) 燃料电池，正极反应式为 O 2 ＋ 4H ＋ ＋ 4e － ＝ 2H 2 O ； 氢氧 ( 碱性 ) 燃料电池，正极反应式为 O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － ＝ 4OH － ； 铅蓄电池正极反应式： PbO 2 ＋ 2e － ＋ 4H ＋ ＋ SO ＝ PbSO 4 ＋ 2H 2 O ( 3 )原电池书写技巧：若某电极反应式较难写出时，可先写出较易写的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期末)如下图，下列装置属于原电池的是( ) A． B．C． D． 【答案】C 【解析】原电池的构成条件：①活泼性不同的两个电极，②电解质溶液，③形成闭合回路，④自发的氧化还原反应。A项，Fe、C均不与KOH溶液反应，没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，A不符合题意；B项，酒精不是电解质溶液，也没有自发的氧化还原反应，不能形成原电池，B不符合题意；C项，C和Zn作电极，活动性不同，且Zn与稀硫酸反应，符合原电池的构成条件，能够形成原电池，C符合题意；D项，缺少活泼性不同的两电极，不能形成原电池，D不符合题意；故选C。 2．下列对Zn－Cu原电池(如图所示)的描述错误的是( ) A．Cu为正极，电子沿导线从Zn流向Cu B．负极发生氧化反应，其反应式为：Zn－2e－＝Zn2＋ C．SO42－向Cu极移动 D．若有1 mol电子流经导线，则可产生0.5 mol气体 【答案】C 【解析】A项，Zn比Cu活泼，Zn为负极，Cu为正极，电子沿导线从Zn流向Cu，正确；B项，负极发生失电子的氧化反应，Zn为负极，电极反应式为Zn－2e－＝Zn2＋，正确；C项，原电池中阴离子移向负极，SO42－向Zn极移动，错误；D项，Cu极电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑，若有1 mol电子流经导线，则可产生0.5 mol氢气，正确。 █考点一 金属的原子结构与物理性质 【例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，判断其中不能形成合金的是 Na Cu Al Fe 熔点(℃) 97.5 1083 660 1535 沸点(℃) 883 2595 2200 3000 A．Cu和Al　　　B．Fe和Cu C．Fe和Na D．Al和Na 【答案】C 【解析】要形成合金，不同的金属要有共同的熔点范围，但选项Ｃ中，要使铁熔化，温度至少要1535℃，但这时钠早已变成气体了(钠的沸点为883℃)。答案为C。 ( 解题要点 金属的通性 具有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色)；大多数金属为固体(汞：液体)；具有导电性、导热性和延展性。 常见金属的特性 颜色 大多为银白色，铜呈紫红色、金呈黄色； 状态 常温下大多为固体，汞为液体； 密度差别很大 金为19.3g/cm 3 ，铝为2.7 g/cm 3 ； 导电性差异很大 银为100，铅仅为7.9； 熔点差别大 钨为3410℃，锡仅为232℃； 硬度差别大 铬为9，铅仅为1.5。 合金 定义 就是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 特点 a.合金比它的成分金属具有许多良好的物理(如硬度）的、化学的或 机械的等方面的性能； b.一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。如焊锡(锡铅合金） 熔点183℃，其中锡67%，熔点232.1℃、铅33% ，熔点327.7℃； c. 合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。 ) 【变式1-1】合金有许多特点，如Na-K合金在通常状况下为液体，而Na和K的单质在通常状况下均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、炭三种物质中，熔点最低的是 A．生铁 B．纯铁 C．炭 D．不能确定 【答案】A 【解析】合金相对于各组成成分，一般熔点降低，所以熔点最低是合金，生铁是铁碳合金，答案为A。 【变式1-2】东汉晚期的青铜奔马(马超龙雀)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是(　　) A．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素 B．青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜 C．铜器皿表面的铜绿可用食醋擦洗 D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应 【答案】B 【解析】A．铜活泼性较弱，易冶炼，铜是最早应用的金属，青铜是我国使用最早的合金、含铜、锡、铅等元素，正确；B．合金硬度高于成分金属，熔点低于成分金属，错误；C．铜绿为碱式碳酸铜，能够与醋酸反应生成可溶性物质，所以铜器皿表面的铜绿可用食醋擦洗，正确；D．铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，则“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应，正确。 █考点二 金属冶炼的方法 【例2】(2026·上海师大附中高一期末)下列工业冶炼金属的方法错误的是( ) A．2Ag2O4Ag+O2↑ B． C．2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ D．MgO+H2Mg+2HCl 【答案】D 【解析】A项，银的氧化物受热分解生成银和氧气，适用于不活泼金属的热分解法，A正确；B项，电解熔融氯化钠制取金属钠，符合活泼金属的电解法，B正确；C项，碳高温还原氧化铁生成铁和二氧化碳，属于热还原法，适用于中等活泼金属，C正确；D项，镁为活泼金属，需电解熔融MgCl2制取，氢气无法直接还原MgCl2生成镁，D错误；故选D。 ( 解题要点 金属活动性顺序决定了金属的冶炼方法，常见金属的冶炼方法如下： 金属冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 金属的活动性顺序 K CaNa MgAl Zn FeSn PbCu Hg Ag Pt Au 方法 选择 原因 单质还原性 强 弱 阳离子氧化性 弱 强 还原剂或特殊措施 直流电强制提供电子 H 2 、CO、C、Al等 (加热或高温) 加热 物理富集(或化学方法) ) 【变式2-1】下列有关物质的工业制法中，错误的是( ) A．制硅：用焦炭还原二氧化硅得硅 B．制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠 C．制铁：以焦炭和铁矿石为原料，用CO还原铁矿石得铁 D．制铝：以铝土矿为原料，经一系列过程制得AlCl3，再电解熔融AlCl3得铝 【答案】D 【解析】工业用焦炭还原二氧化硅生产硅：SiO2+2CSi+2CO↑，故A正确；工业上以海水为原料制得NaCl，然后电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑，制得钠，故B正确；工业上常用焦炭和铁矿石为原料，碳首先燃烧生成二氧化碳，二氧化碳高温下与碳反应转化为CO，CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO+Fe2O32Fe+3CO2，制得铁，故C正确；工业制铝是电解熔融的氧化铝：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，氯化铝是共价化合物，在熔融状态下不导电，故D错误。 【变式2-2】(2026·北师大二附中高一期末)钛精矿(主要成分TiO2)制备Ti的主要流程如下(部分产物未标出)。 下列说法不正确的是( ) A．加入的物质X为还原剂 B．加入Ar的作用是防止金属被氧化 C．电解熔融MgCl2的化学方程式：MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑ D．反应制得1 mol Ti，需要投入2 mol Cl2 【答案】D 【解析】钛精矿(主要成分二氧化钛)与氯气、单质碳(X)反应生成粗四氯化钛；然后精制获得四氯化钛纯品，在氩气保护下，四氯化钛纯品与镁发生还原反应生成钛和氯化镁，氩气可防止金属被氧化；对氯化镁进行电解，产生的氯气可以循环利用。A项，此过程中钛元素化合价不变，加入单质碳(物质X)发生反应，TiO2+2Cl2+2C= TiCl4+2CO，反应中碳元素化合价升高，故X作还原剂，A正确；B项，在氩气保护下，四氯化钛纯品与镁发生还原反应生成钛和氯化镁，氩气可防止金属镁、钛被氧化，B正确；C项，将生成的钛和氯化镁分离，同时对熔融的氯化镁进行电解，生成镁和氯气，C正确；D项，根据反应TiO2+2Cl2+2C= TiCl4+2CO、TiCl4+2Mg=2 MgCl2+Ti，需要2 mol Cl2才能生成1 mol TiCl4，从而间接得到1 mol Ti，但在完整的工艺流程中，所用Cl2会在后续电解MgCl2时被再生并循环使用，实际并不需要投入2 mol Cl2，D错误；故选D。 █考点三 金属单质的化学性质 【例3】下列有关金属的说法中不正确的是 A．钠是一种强还原剂，可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来 B．镁燃烧发出耀眼的白光，常用于制造信号弹和焰火 C．铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以用于印刷电路板的制作 D．铁能与硫酸发生反应，常温下不能用铁制容器贮存浓硫酸 【答案】D 【解析】对于选项D，铁在常温下遇浓硫酸会钝化，生成的致密氧化膜对铁有保护作用，所以可以用铁制容器贮存浓硫酸。 ( 解题要点 (1)金属单质易失电子，金属越活泼，失去电子能力越强； (2)金属单质易被氧化，只体现还原性。且金属越活泼，单质的还原性越强。 ) 【变式3-1】铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( ) A．不锈钢是只含金属元素的铁合金 B．铁合金的硬度比纯铁的硬度小 C．镀锌铁板中的铁比铁板更易腐蚀 D．常温下可用铁制容器盛装浓硫酸 【答案】D 【解析】A项，不锈钢除了铁外，还有铬、镍、铝、硅等，并不都是金属，A错误；B项，铁合金的硬度比纯铁的硬度大，B错误；C项，锌比铁活泼，形成原电池时锌为负极，铁不易生锈，属于电极保护法，C错误；D项，常温下，铁和浓硫酸反应生成一层致密的氧化膜阻止反应的进一步进行，即可用铁器盛放浓硫酸，D正确；故选D。 【变式3-2】下列推理正确的是( ） A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3 B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜 C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中 D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属均作还原剂 【答案】D 【解析】选项A，铁丝在氧气中燃烧生成的是Fe3O4；选项B，把金属钠放入硫酸铜溶液中，钠先与水反应，而不会置换出铜；选项C，金属铝因为表面易被氧化，生成一层致密的氧化铝保护膜，所以金属铝本身具有耐腐蚀性，不需要放在任何液体里。答案是D。 █考点四 钠及其氧化物 【例4】某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应： 下列说法错误的是( ) A．②⑤中的气泡的主要成分相同，生成等物质的量的该气体转移电子的数目不同 B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是作催化剂 【答案】A 【解析】A．H2O2催化分解后产生O2，则表明②⑤中的气泡的主要成分都为O2，且O元素中一部分都从-1价升高到0价，一部分都从-1价降低到0价，所以生成等物质的量的O2，转移电子的数目相同，A错误；B．由分析可知，③中溶液变红，说明有碱性物质(NaOH)生成，B正确；C．④中酚酞的红色褪去，可能是由于溶液中含有漂白性的H2O2造成的，C正确；D．⑤中MnO2的加入，促进H2O2的分解，而MnO2本身的质量与性质不变，则其主要作用是催化剂，D正确；故选A。 ( 解题要点 Na 2 O Na 2 O 2 电子式 氧元素化合价 － 2 － 1 色、态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1 ∶ 2 1 ∶ 2 是否为碱性氧化物 是 不是 与水反应 Na 2 O ＋ H 2 O == =2NaOH 2Na 2 O 2 ＋ 2H 2 O == =4NaOH ＋ O 2 ↑ 与 CO 2 反应 Na 2 O ＋ CO 2 == =Na 2 CO 3 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 == =2Na 2 CO 3 ＋ O 2 与盐酸反应 Na 2 O ＋ 2HCl == =2NaCl ＋ H 2 O 2Na 2 O 2 ＋ 4HCl == =4NaCl ＋ 2H 2 O ＋ O 2 ↑ 用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂 ) 【变式4-1】 对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是(　　) A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定 B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定 C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定 D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定 【答案】D 【解析】根据Na2O2与CO2、H2O(g)反应的化学方程式，由于两个反应中Na2O2与O2的物质的量之比都为2∶1，所以A正确；两个反应中：2Na2O2～2H2O(g)，2Na2O2～2CO2，所以B正确；根据上面方程式中的电子转移情况知选项C也正确；根据反应方程式知，CO2、H2O与Na2O2反应时，固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量，所以当物质的量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时，固体增加的质量大，当H2O所占的比例大时，固体所增加的质量较小，则D错误。 【变式4-2】某同学研究Na2O2与浓盐酸反应，有如下现象：①试管壁发热；②有刺激性气味的气体产生；③反应后所得溶液呈浅黄绿色。下列有关说法错误的是( ) A．Na2O2与水反应生成NaOH，所以它是碱性氧化物 B．水、浓盐酸分别与Na2O2反应时，体现的作用不同 C．根据实验现象推测生成的气体中可能含有Cl2 D．如果把浓盐酸换成稀盐酸，并没有黄绿色气体产生，证明氧化性或还原性与物质浓度有关 【答案】A 【解析】A．Na2O2是过氧化物，不是碱性氧化物，A错误；B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑水既不做氧化剂也不做还原剂，浓盐酸与Na2O2反应，HCl做还原剂，所以水、浓盐酸分别与Na2O2反应时，体现的作用不同，B正确；C．反应后所得溶液呈浅黄绿色，该气体可能是氯气，C正确；D．如果把浓盐酸换成稀盐酸，并没有黄绿色气体产生，说明过氧化钠没有把稀盐酸氧化，说明稀盐酸的还原性小于浓盐酸，证明氧化性或还原性与物质浓度有关，D正确；故答案选A。 █考点五 碳酸钠和碳酸氢钠 【例5】(2025·江苏南京五校共同体高二学业考试)下列关于Na2CO3、NaHCO3的叙述不正确的是 A．用加热的方法除去NaHCO3中混有少量的Na2CO3 B．室温下，NaHCO3和Na2CO3在水中的溶解性，前者小 C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2质量前者大 D．等浓度NaHCO3和Na2CO3溶液分别与等浓度等体积的盐酸反应，前者反应更剧烈 【答案】A 【解析】加热时，NaHCO3分解为Na2CO3(2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O)，是除去Na2CO3中混有少量的NaHCO3，若要除去NaHCO3溶液中混有少量的Na2CO3可通入足量二氧化碳，故A项不正确； 室温下，NaHCO3溶解度小于Na2CO3，故B项正确； 等质量时，NaHCO3的物质的量更多，根据碳原子守恒可知，NaHCO3产生CO2质量更大，故C项正确； NaHCO3与盐酸反应直接生成CO2(NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑ )，反应剧烈；Na2CO3反应分两步(Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，后NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑)，初始反应平缓，故前者产生气体的速率更快，故D项正确；故选A。 ( 解题要点 物质 比较项目 Na 2 CO 3 NaHCO 3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色与态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 都易溶于水，Na 2 CO 3 的溶解度大于NaHCO 3 的溶解度 溶液的碱性 显碱性(较强) 显碱性(较弱) 热稳定性 稳定、受热不易分解 不稳定受热分解 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 与酸反应 Na 2 CO 3 ＋2HCl == =2NaCl＋H 2 O＋CO 2 ↑ NaHCO 3 ＋HCl == =NaCl＋H 2 O＋CO 2 ↑ 相同条件下NaHCO 3 比Na 2 CO 3 反应放出气体剧烈 与NaOH反应 不反应 NaHCO 3 ＋ NaOH == =Na 2 CO 3 ＋ H 2 O 与Ca(OH) 2 反应 Na 2 CO 3 ＋ Ca(OH) 2 == = Ca CO 3 ↓ ＋2NaOH 与Ca(OH) 2 反应 存在少量过量问题 与BaCl 2 反应 Na 2 CO 3 ＋ BaCl 2 == =B a CO 3 ↓ ＋2Na Cl 不反应 与 CO 2 及 H 2 O Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ＋ CO 2 == =2NaHCO 3 不反应 相互转化 用途 玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业 发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多 ) 【变式5-1】(2026·北中关村高一期末)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，设计了如下实验： 实验序号 实验操作及现象 实验装置 1 在气密性良好的装置I和II中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。 2 分别向2mL0.5mol·L-1Na2CO3溶液(I)和2mL0.5mol·L-1NaHCO3溶液(II)中滴加1mL0.5mol·L-1的CaCl2溶液，观察到I中产生白色沉淀，II中产生白色沉淀和气体。 下列说法中不正确的是( ) A．实验1，两试管中均产生气体，I中的反应更为剧烈 B．实验1，反应结束并恢复至室温后，装置II的气球体积较大 C．实验2，I、II中产生的白色沉淀均为CaCO3 D．实验2，II中发生反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O 【答案】A 【解析】根据题意，n(HCl) =0.003mol，n(Na2CO3) 。在装置I中，由于n(HCl) < n(Na2CO3)，发生反应 Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，不产生气体，A项错误；盐酸的物质的量为0.003mol，1g碳酸钠物质的量约为0.0094mol，1g碳酸氢钠物质的量约为0.0119mol，根据方程式Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3可知，II中盐酸量不足，没有气体生成，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，I中盐酸量也不足，但有气体生成，故反应结束并恢复至室温后，装置I的气球体积较大，B项正确；实验I中碳酸钠与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，离子方程式为CO32-+Ca2+=CaCO3↓。实验II中产生白色沉淀和二氧化碳气体，则该条件下NaHCO3与CaCl2反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O，C项正确；实验II中产生白色沉淀和二氧化碳气体，则该条件下NaHCO3与CaCl2反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O，D项正确；故选A。 【变式5-2】某无色溶液中可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3三种溶质中的一种或两种，向溶液中滴加稀盐酸并测定生成气体的体积，生成气体的体积与加入盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．无色溶液中可能含有NaHCO3 B．无色溶液中只含有Na2CO3 C．a→b段发生反应的离子方程式为HCO+H+==CO2↑+H2O D．无色溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1：1 【答案】C 【解析】A．根据分析，溶质成分为NaOH和Na2CO3，A错误；B．根据分析，溶质成分为NaOH和Na2CO3，B错误；C．根据分析，a→b段发生反应的离子方程式为HCO+H+==CO2↑+H2O，C错误；D．根据分析，，a→b段消耗的盐酸的体积与碳酸钠消耗的盐酸的体积相同，氢氧化钠与碳酸钠的物质的量相同，即物质的量之比为1：1，质量比为80：106=40：53，D错误；故选C。 █考点六 CO2通入NaOH溶液反应产物的判断 【例6】(2025·江苏无锡期末)取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL，向其中通入一定量的( CO2气体，得到溶液A，向A中逐滴缓慢加入2.00mol/L 的HCl溶液，产生的CO2气体体积(标准状况)与所加HCl溶液的体积之间关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．A溶液中的溶质为 Na2CO3和 NaHCO3 B．通入的 CO2的体积(标准状况)为1.12L C．原NaOH溶液的物质的量浓度 2mol/L D．消耗盐酸0-50mL时发生的反应的离子方程式为CO32-+H+=HCO3- 【答案】B 【解析】CO2与NaOH溶液发生如下反应：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O…① CO2+NaOH=NaHCO3…② 故反应后溶液中溶质的成分可有如下可能：Na2CO3和NaOH、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3；当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时，Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl…③NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑…④ 并且可以看出，当反应完全进行时，两个过程消耗HCl的量相等。若溶液中还有氢氧化钠，则首先发生反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O…⑤设反应产生CO2 之前消耗盐酸的体积为V1，从开始产生CO2 至反应结束消耗盐酸的体积为V2。将各种反应的情况总结如下表： 溶液中溶质的成分 Na2CO3和NaOH Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3 向溶液中逐滴加入稀盐酸发生的反应 依次是⑤③④ 依次是③④ 依次是③④ ④ ④ V1与V2的关系 V1＞V2 V1=V2 V1＜V2 V1=0，V2＞0 V1=0，V2＞0 A项，V1=50mL，V2=75mL-50mL=25mL＜V1，据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaOH，A错误；B项，50mL～75mL发生的反应为HCO3-+H+=H2O+CO2↑，n(HCl)=0.025L×2mol/L=0.05mol，则V(CO2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，B正确；C项，当加入盐酸75mL时，溶液溶质为NaCl，此时n(Na+)=n(HCl)=0.075mL×2mol/L=0.15mol，所以n(NaOH)=0.15mol，c(NaOH)==1.5mol/L，C错误；D项，滴加盐酸0→50mL没有气体生成，则发生的反应依次为：OH-+H+═H2O，CO32-+H+═HCO3-，D错误；故选B。 ( 解题要点 (1)CO 2 通入 NaOH 、 Ca(OH) 2 等强碱溶液的反 应与 CO 2 气体的通入量有关，当 CO 2 通入少量时生成碳酸盐，当 CO 2 通入过量时生成碳酸氢盐；当 CO 2 的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意 CO 2 与碱之间量的关系。 以 CO 2 与 NaOH 溶液反应为例： CO 2 ＋ 2NaOH===Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ， CO 2 ＋ NaOH===NaHCO 3 。 当 n(OH － ) ∶ n(CO 2 ) 的值不同时产物如下： 应后溶质可能情况： ① NaOH 和 Na 2 CO 3 ； ② Na 2 CO 3 ； ③ Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 ； ④ NaHCO 3 (2) 向反应后的溶质中加入足量稀盐酸，产生的 CO 2 与加入盐酸的关系图： ① 向 Na 2 CO 3 溶液中逐滴加入盐酸，第一步： CO 转化为 HCO ，无气体产生；第二步： HCO 与 H ＋ 反应产生 CO 2 。消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 1 所示 (Oa ＝ ab) ② 向 NaHCO 3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 2 所示 (Oa ＝ 0) ③ 向 NaOH 、 Na 2 CO 3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 3 所示 ( 设 NaOH 、 Na 2 CO 3 的物质的量之比 x ∶ y ＝ 1 ∶ 1 ，其他比例时的图像略 ) (Oa>ab) ④ 向 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 4 所示 ( 设 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的物质的量之比 m ∶ n ＝ 1 ∶ 1 ，其他比例时的图像略 ) (Oa<ab) ) 【变式6-1】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液甲，因CO2通入量的不同溶液M的组成也不同。若向甲中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况(不计CO2的溶解)，则下列对应图形的判断正确的是( )   A．只含有碳酸钠 B．含有碳酸钠和碳酸氢钠 C．只含碳酸氢钠 D．含有碳酸钠和碳酸氢钠 【答案】D 【解析】A项，当溶质为Na2CO3时，不能立即产生气体，滴加盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸发生反应生成二氧化碳，且与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗盐酸体积等于与碳酸氢钠反应生成二氧化碳所消耗的盐酸体积，为，故A错误；B项，由A项分析该图表示溶质只有Na2CO3时的，故B错误；C项，当溶质为NaHCO3时，滴加盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，立即产生气体，为，故C错误；D项，含有Na2CO3和NaHCO3，与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗盐酸体积小于与碳酸氢钠反应生成二氧化碳所消耗的盐酸体积，为，故D正确；故选D。 【变式6-2】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且②③④图中分别有OA＜AB，OA=AB，OA＞AB。 则下列分析与判断不正确的是( ) A．M中只有一种溶质的有①和③ B．M中有两种溶质的有②和④ C．②图显示M中的溶质为NaHCO3和 D．④图显示M中的溶质为和Na2CO3 【答案】C 【解析】发生反应为：NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，由方程式可知碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸与碳酸氢钠反应消耗盐酸体积相等，结合图像分析解答。A项，图①中加入盐酸即有CO2生成，说明溶质只有一种，即NaHCO3，图③中OA=AB，说明溶质只有Na2CO3，故A正确；B项，图②中OA＜AB，说明溶液M中含有Na2CO3和NaHCO3两种溶质，图④中OA＞AB，说明溶液M中含有NaOH和Na2CO3两种溶质，故B正确；C项，图②中OA＜AB，说明溶液M中含有Na2CO3和NaHCO3两种溶质，故C错误；D项，图④中OA＞AB，说明溶液M中含有NaOH和Na2CO3两种溶质，故D正确。故选C。 █考点七 铝及其化合物 【例7】关于铝及其合金的说法正确的是( ) A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 【答案】C 【解析】A. 常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝的化学性质很活泼，极易被空气中的氧气氧化生成致密的氧化物保护膜，阻止内部金属继续反应，A错误；B. 合金的密度一般比成分金属的小，故镁铝合金的密度小、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料，B错误；C. 铝原子最外层上只有3个电子，故铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性，C正确；D. 由反应方程式：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一段时间后可以观察到气泡，D错误；故答案为：C。 ( 解题要点 A1 2 O 3 、 Al(OH) 3 具有两性，既能和强酸、强碱反应，但不能和弱酸、弱碱反应。具体反应如下： Al 2 O 3 +2NaOH+ 6 H 2 O ==2 Na [ Al(OH) 4 ] ， Al 2 O 3 +6HCl==2AlCl 3 +3H 2 O Al(OH) 3 +NaOH = = Na [ Al(OH) 4 ] ， Al(OH) 3 +3HCl==AlCl 3 +3H 2 O ) 【变式7-1】铝热反应有广泛的用途，实验装置如图1所示。下列说法错误的是( ) A．铝热反应的能量变化可用图2表示 B．和铝粉的混合物被称为铝热剂 C．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属 D．铝热反应可用于焊接铁轨，反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 【答案】C 【解析】铝热反应是放热反应，能量变化可用图2表示，A正确； Fe2O3和铝粉的混合物被称为铝热剂，B正确；，镁的活泼性大于Al，不能用铝热反应冶炼金属镁，C错误；铝热反应可用于焊接铁轨，反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe，D正确。 【变式7-2】 “价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是及其部分化合物的“价类”二维图。 下列说法错误的是( ) A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质的类别处“”代表偏铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 【答案】B 【解析】根据“价类二维图”可知a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为，c与d，d与e可以相互转化，则d为偏铝酸盐。A．反应③是铝盐转化为偏铝酸盐，其离子方程式为，反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为,反应⑥是铝盐转化为碱，离子方程式为，反应⑦是碱转化为偏铝酸盐，离子方程式为,上述反应均为复分解反应，故A正确；B．反应①是铝转化为铝盐，加酸可以实现转化，反应⑥是铝盐转化为氢氧化铝，加入碱实现转化，两反应所加试剂不可能相同，故B错误；C．根据价类二维图可知，d为偏铝酸盐，故C正确；D．反应④是偏铝酸盐转化为铝盐，离子方程式为,反应⑤是偏铝酸盐转化为碱，离子方程式为均可以通过加酸实现转化，故D正确；答案选B。 █考点八 铁与水反应 【例8】用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是( ) A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B．装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2OFe2O3+3H2↑ C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D．点燃D处的气体前必须检验气体的纯度 【答案】B 【解析】A项，装置A是液态水在加热的条件下加热产生水蒸气的装置，作用是为实验提供持续不断的水蒸气，A正确；B项，Fe与水蒸气在高温下发生反应产物是Fe3O4和H2，B中反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，B错误；C项，氢气属于中性气体，可以用碱石灰做干燥剂，C正确；D项，氢气在点燃之前应该先检验气体的纯度，防止发生爆炸，D正确；故选B。 ( 解题要点 实验装置 产物验证 实验结论 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H 2 ；试管内产物冷却后为黑色晶体 铁不能与冷水、热水反应，但在高温下能与水蒸气反应，其化学方程式为3Fe＋4H 2 O(g) Fe 3 O 4 ＋4H 2 ) 【变式8-1】某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是 A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰 B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁 C．丙同学认为将少量铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可发生该反应 D．丁同学认为用盐酸能溶解反应后的固体 【答案】C 【解析】与铁反应的是水蒸气，在热水中铁是不反应的，所以选项C的说法是错的，答案为C。 【变式8-2】(2026·河北廊坊高一期末)铁与水蒸气反应的实验改进前后的装置如图所示。下列说法错误的是( ) A．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出 B．将肥皂液改为吹泡泡水，收集的效果更好，点燃效果更明显 C．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，能看到具支试管中有黑色固体不断落下 【答案】D 【解析】具支试管含支管，冷凝水可从支管中流出，A项正确；吹泡泡水易起泡，收集H2更容易，点燃效果更好，B项正确；尿不湿可吸收更多的水，且不易洒出，酒精灯改为双头可增加受热面积，故可提供足够多的水蒸气，C项正确；铁与水蒸气的反应产物Fe3O4也具有磁性，磁铁可以吸引单质铁和反应产物Fe3O4，所以具支试管中不会有黑色固体掉下来，D项错误；故选D。 █考点九 氢氧化亚铁制备 【例9】(2025·浙江省杭州市富阳区高一期末)探究性学习小组利用如图所示方案制备Fe(OH)2沉淀。下列说法不正确的是( ) A．①装置中可能发生反应：4Fe2++8OH-+2H2O+O2=4Fe(OH)3 B．②装置中苯的作用是隔绝空气中的氧气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入FeSO4溶液 D．④装置开始反应时应关闭止水夹a，一段时间后再打开止水夹a 【答案】D 【解析】A．装置①中NaOH与FeSO4发生复分解反应，生成Fe(OH)2和Na2SO4，而Fe(OH)2很快又被氧气氧化生成Fe(OH)3，反应的离子方程式为4Fe2++8OH-+2H2O+O2=4Fe(OH)3，A项正确；B．装置②中，在FeSO4溶液中滴加苯，苯的密度小于水，浮在溶液上层，可起到隔绝空气中的氧气的作用，B项正确；C．装置③中，铁粉可防止Fe2+被氧化为Fe3+，长滴管插入液面下，可防止NaOH在滴落时将空气中的氧气带入FeSO4溶液中，C项正确；D．装置④中，反应开始时先打开止水夹a，当Fe粉与稀硫酸反应一段时间生成较多H2，将体系中的空气排尽，一段时间后再关闭止水夹a，试管A中压强增大，将试管A中的FeSO4溶液压入试管B中，与NaOH溶液反应，D项错误；故选D。 ( 解题要点 Fe(OH) 2 制备的实验创新 ) 【变式9-1】下图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(已知苯为难溶于水、密度比水小的液体)( ) A．①④ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 【答案】C 【解析】①稀硫酸和铁反应生成氢气排出装置中的空气，然后滴加NaOH，与FeSO4反应生成，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀；②打开a，稀硫酸和铁反应生成氢气排出装置中的空气，关闭a，生成的气体使A中压强增大，将FeSO4压入B中，与NaOH反应生成，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀；③NaOH溶液滴入FeSO4中，生成与空气反应为红褐色沉淀，不能较长时间看到白色沉淀；④NaOH溶液滴入FeSO4中，生成，苯液封隔绝空气，不与空气接触可较长时间看到白色沉淀，故①②④符合题意；故选：C。 【变式9-2】如图是某实验小组设计的制备Fe(OH)2的一种装置，使用的试剂有、稀硫酸、溶液。下列说法正确的是( ) A．实验前装置中装有氢氧化钠溶液，装置中是稀硫酸 B．实验时先关闭打开，一段时间后再关闭打开 C．装置的作用是液封，防止外界空气进入装置中 D．反应一段时间后，可在装置中观察到白色沉淀 【答案】C 【解析】氢氧化亚铁易被氧气氧化，应先排出装置中的空气，所以装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中，实验过程为：打开分液漏斗a的活塞加入稀硫酸，三角烧瓶b中Fe和加入的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，先关闭K1打开K2，氢气排出三角烧瓶c中空气，一段时间后再关闭K2打开K1，将反应生成的硫酸亚铁压入装置c中与氢氧化钠溶液中反应生成氢氧化亚铁沉淀，据此分析解答。A．装置a中盛装稀硫酸，装置c中盛装氢氧化钠溶液，故A错误；B．制备Fe(OH)2时应该先排出装置的空气，则实验时先关闭K1打开K2，一段时间后再关闭K2打开K1，使生成的硫酸亚铁压入c中，故B错误；C．氢氧化亚铁易被氧气氧化，所以装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中，故C正确；D．硫酸亚铁和c中氢氧化钠溶液中反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，所以应该在装置c中观察到白色沉淀，故D错误；故选C。 █考点十 检验Fe2＋和Fe3＋的方法 【例10】向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯水后，混合液变成红色，则下列结论中错误的是( ) 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＋被氯水氧化成Fe3＋ 【答案】B 【解析】当加入Fe2＋后溶液不变色，再滴加氯水后变成红色，说明溶液中含有SCN－，同时也说明Fe2＋与SCN－不能形成红色物质，滴入氯水后发生了反应Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋与SCN－结合生成红色物质，上述反应也说明了氧化性Cl2＞Fe3＋。 ( 解题要点 (1) 检验 Fe 2 ＋ 时不能先加氯水后加 KSCN 溶液，也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中 ( 新制氯水可以氧化 SCN － ) 。 (2) 当溶液浓度较稀时，利用观察法或加 NaOH 溶液的方法都不宜检验 Fe 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ 的存在。 (3)Fe 3 ＋ 、 Fe 2 ＋ 、 Cl － 同时存在时不能用酸性 KMnO 4 溶液检验 Fe 2 ＋ (Cl － 能还原酸性 KMnO 4 ，有干扰 ) 。 ) 【变式10-1】证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( ) A．依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后，溶液显红色 B．先滴加硫氰化钾溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．通入氨气，产生白色沉淀，无红褐色沉淀 D．加入锌片，片刻取出，质量减轻；加入铜片，片刻取出，质量不变 【答案】B 【解析】A项，先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故A错误； B项，KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故B正确；C项，溶液中若含有Mg2+也有该现象，故C错误；D项，溶液中若含有Cu+，也有该现象，故D错误；故选B。 【变式10-2】(2026·广西百色高一期末教学质量调研)探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是( ) 已知：该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。 A．步骤1可知此补铁口服液中不含Fe3+ B．步骤2氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1 C．步骤2可知 Cl2的氧化性强于Fe3+ D．维生素C有利于人体对铁元素的吸收 【答案】B 【解析】补铁口服液中含Fe2+，同时含还原性的维生素C，步骤1中滴加KSCN溶液不变色，因此可说明口服液中不含Fe3+，步骤2滴加氯水可将Fe2+氧化为Fe3+，发生反应：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl- ，而KSCN溶液遇Fe3+会变红。步骤1中滴加KSCN溶液不变色，而KSCN溶液遇Fe3+会变红，因此可说明口服液中不含Fe3+，A项正确；步骤2滴加氯水发生反应：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl- ，氯气为氧化剂，Fe2+为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2，B项错误；由分析知，步骤2中Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+，根据 “氧化剂的氧化性强于氧化产物”，可知，Cl2的氧化性强于Fe3+，C项正确；维生素 C 具有还原性，可防止Fe2+被氧化为Fe3+，有利于人体对Fe2+(易被吸收的铁形态)的吸收，D项正确；故选B。 █考点十一 吸热反应与放热反应 【例11】(2025·上海徐汇高二期末)下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．灼热的碳与CO2反应 B．碳酸钙受热分解 C．铁与稀硫酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧 【答案】A 【解析】A项，灼热的碳与CO2反应生成CO，反应前后碳元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，且该反应为吸热反应，A符合题意；B项，碳酸钙受热分解为CaO和CO2，该反应属于吸热反应，但反应前后各元素化合价未变化，不属于氧化还原反应，B不符合题意；C项，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应前后铁元素和氢元素的化合价均发生了变化，属于氧化还原反应，但该反应为放热反应，C不符合题意；D项，甲烷在氧气中燃烧生成CO2和H2O，反应前后碳元素、氧元素的化合价均发生了变化，属于氧化还原反应，但燃烧均为放热反应，D不符合题意；故选A。 ( 解题要点 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 常见反应 金属与水或酸的反应、 金属氧化物与水或酸的反应、 燃烧反应 及缓慢氧化 、大多数化合反应、中和反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、C＋CO 2 2CO、C＋H 2 O(g) CO＋H 2 、大多数分解反应等 ) 【变式11-1】下列反应或过程中能量的变化符合图像的是( ) A．H＋H→H—H B．2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O C．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ D．H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O 【答案】B 【解析】根据图像，生成物的总能量大于反应物的总能量，说明反应是吸热反应或过程。A项，形成化学键的过程中会放出能量，错误；C项，属于金属与酸的反应，是放热反应，错误；D项，属于酸碱中和反应，是放热反应，错误。 【变式11-2】下列实验现象或图象信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( ) A．图①温度计的水银柱上升 B．图②中反应物总能量大于生成物总能量 C．图③中反应开始后，针筒活塞向右移动 D．图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面 【答案】C 【解析】A．温度计的水银柱不断上升，则中和反应放出热量，说明相应的化学反应是放热反应，选项A不符合；B．由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，说明相应的化学反应是放热反应，选项B不符合；C．Zn 与稀硫酸反应生成氢气，氢气可使针筒活塞向右移动，不能充分说明相应的化学反应是放热反应，选项C符合；D．反应开始后，甲处液面低于乙处液面，说明装置内压强增大，温度升高，反应为放热反应，选项D不符合；答案选C。 █考点十二 化学能与热能的转化 【例12】如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法合理的是 A．500mL2.0mol/LH2SO4溶液和500mL4.0mol/LKOH溶液的反应符合图2，且吸收△E2 的热 B．500mL2.0mol/LHCl溶液和500mL2.0mol/LNaOH溶液的反应符合图1，且放出△E1的热 C．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生 D．CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1 【答案】B 【解析】A．图1表示的反应是放热反应，图2表示的反应是吸热反应，硫酸与氢氧化钾溶液反应放热，与图2不符，故A不合理；B．HCl溶液和NaOH溶液的反应属于放热反应，符合图1，故B合理；C．图1表示的反应是放热反应，有些放热反应需要在点燃条件下发生，如氢气在氧气中燃烧，故C不合理；D．浓硫酸溶于水放热，但其是物理变化，图1表示的是放热反应过程中的能量变化，故D不合理；答案选B。 ( 解题要点 放热反应 吸热反应 能量变化 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 键能变化 生成物的总键能大于反应物的总键能 生成物的总键能小于反应物的总键能 图示 ) 【变式12-1】如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是( ) A．通常情况下，O2(g)比N2(g)稳定 B．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应 C．N2(g)和O2(g)反应生成1molNO(g)放出632kJ能量 D．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量 【答案】B 【解析】A．N2(g)断键吸收的能量比O2(g)多，因此N2(g)更稳定，A错误；B．1molN2(g)和1molO2(g)的反应吸收的总能量为946+498=1444kJ，生成2molNO(g)放出的总能量为2×632=1264kJ，吸收的能量大于放出的能量，反应是吸热反应，B正确；C．1molN2(g)和1molO2(g)的反应吸收的总能量为946+498=1444kJ，生成2molNO(g)放出的总能量为2×632=1264kJ，吸收的能量比放出的能量多180kJ，生成1molNO(g)放出90kJ能量，C错误；D．因为反应为吸热反应，所以1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量，D错误； 故选D。 【变式12-2】如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法合理的是( ) A．500mL2.0mol/LH2SO4溶液和500mL4.0mol/LKOH溶液的反应符合图2，且吸收△E2 的热 B．500mL2.0mol/LHCl溶液和500mL2.0mol/LNaOH溶液的反应符合图1，且放出△E1的热 C．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生 D．CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1 【答案】B 【解析】A．图1表示的反应是放热反应，图2表示的反应是吸热反应，硫酸与氢氧化钾溶液反应放热，与图2不符，故A不合理；B．HCl溶液和NaOH溶液的反应属于放热反应，符合图1，故B合理；C．图1表示的反应是放热反应，有些放热反应需要在点燃条件下发生，如氢气在氧气中燃烧，故C不合理；D．浓硫酸溶于水放热，但其是物理变化，图1表示的是放热反应过程中的能量变化，故D不合理；答案选B。 █考点十三 化学能与电能的转化(原电池) 【例13】(2025·江苏学业水平模拟考试)一种“海水电池”的装置如图所示，当电池浸入海水中，灯泡开始发亮。下列说法正确的是( ) A．海绵作为电解质 B．铝片得电子 C．将海水换成食盐水，电池也能工作 D．该装置能将电能转化为化学能 【答案】C 【解析】“海水电池”中，铝较活泼，为原电池的负极，发生氧化反应；石墨为正极。A项，海绵不是电解质，电解质是海绵中吸入的海水，A错误；B项，铝较石墨更容易失电子，作为负极，失电子，B错误；C项，将海水换为食盐水，仍能承担传导离子流动的作用，且海水主要成分与食盐水相近，C正确；D项，该装置将化学能转化为电能使灯泡发光，D错误；故选C。 ( 解题要点 (1） 原电池的工作原理 (2） 判断原电池正、负极的五种方法 ) 【变式13-1】下列各组材料中，不能组成原电池的是( ) 选项 A B C D 两极材料 Zn片，石墨 Cu片，Ag片 Zn片，Cu片 Fe片，Cu片 插入溶液 稀硫酸 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸 【答案】C 【解析】构成原电池的条件是活泼性不同的金属或金属和能够导电的非金属，导线相连并插入电解质溶液中，则A、B、D均可以构成原电池，C中蔗糖是非电解质，故C不能构成原电池。 【变式13-2】铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－＝PbSO4＋H2O，则下列说法不正确的是( ) A．电池工作时，负极反应：Pb－2e－＝Pb2＋ B．铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能 C．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板 D．电池工作时，溶液中H＋移向PbO2板 【答案】A 【解析】A项，电池工作时，负极Pb失去电子与SO42－结合生成PbSO4，所以电极反应式为Pb－2e－＋SO42－＝PbSO4，错误；B项，铅蓄电池是可充电电池、是二次电池，充电时作为电解池，将电能转化为化学能储存，放电时是化学能转化为电能，正确；C项，电池工作时，电子从负极Pb沿导线流向正极PbO2，正确；D项，电池工作时，内电路中阳离子H＋移向正极PbO2，阴离子SO42－移向负极Pb，正确。 基础应用 1．下列性质不属于金属单质的共同性质的是( ) A．能导电 B．传热性能良好 C．常温、常压下易挥发 D．有较好的延展性 【答案】C 【解析】金属单质的共同性质是导电、导热、延展性，无常温常压下挥发的性质。 2．下列关于金属的叙述正确的是( ) A．金属都是银白色的固体，都具有较高的硬度和密度 B．金属在化合物中一定显正化合价 C．金属单质都可以和酸发生置换反应产生氢气 D．金属元素的单质在常温下均为固体 【答案】B 【解析】比如金为黄色，铜为紫红色，选项A错。选项B正确。选项C错，因为金属与硝酸反应不产生氢气。选项D也是错误的，汞在常温下为液体。答案为B。 3．(2026·青海海南高一期中)下列装置能构成原电池的是( ) A．B． C． D． 【答案】D 【解析】A项，电极相同，不能构成原电池，A不符合题意；B项，汽油不是电解质溶液或熔融电解质，缺少电解质溶液或熔融电解质，不能构成原电池，B不符合题意；C项，硫酸铜分装在两个容器中，不能形成闭合电路，不能构成原电池，C不符合题意；D项，Fe、Cu用导线连接，电解质溶液为硫酸铜，形成闭合回路，能发生原电池反应，属于原电池装置，原电池总反应为Fe + Cu2+ == Fe2+ + Cu，D符合题意；故选D。 4．(2026·辽宁高一期末质量监测)近日，我国首条高温超导高速磁浮试验线在青岛建成通车，该线路的轨道铺设采用了高强度铁铜合金材料。下列关于金属材料的说法错误的是( ) A．生铁和钢是两种铁碳合金，钢的含碳量大于生铁 B．金属材料包括纯金属和它们的合金 C．硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．储氢合金与H2结合成的金属氢化物加热时容易分解 【答案】A 【解析】生铁和钢都是铁碳合金，但钢的含碳量(0.02%-2%)小于生铁的含碳量(2%-4.3%)，A错误；金属材料包括纯金属(如铁、铜)和它们的合金(如钢、青铜)，B正确；硬铝是一种铝合金，具有密度小、强度高、抗腐蚀能力强的特点，广泛应用于航空航天领域，C正确；储氢合金与氢气结合形成金属氢化物，加热时易分解以释放氢气，D正确；故选A。 5．金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于工业冶炼金属说法正确的是( ) A．制Na：高温分解NaCl制备Na B．制Al：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解所得AlCl3溶液 C．制Fe：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物 D．制Cu：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，原理为2Fe+3Cu2+=3Fe3++3Cu 【答案】C 【解析】钠元素的金属性强，不能用高温分解制备金属钠，所以工业上用电解熔融氯化钠的方法制备金属钠，A错误；电解氯化铝溶液生成氢氧化铝、氢气和氯气，不能用于制备金属铝，所以工业上用电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，B错误；铁是较活泼金属，工业上用焦炭和空气反应产生的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物制备金属铁，C正确；“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”制备铜发生的反应为铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，D错误。 6．下列有关化学反应的叙述正确的是( ) A．室温下，Na在空气中反应生成Na2O2 B．室温下，Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO2 C．室温下，Cu与浓HNO3反应放出NO气体 D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 【答案】B 【解析】A项，室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠，故A错误；B项，室温下，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，故B正确；C项，室温下，铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体，故C错误；D项，室温下，铁在浓硫酸中发生钝化，故D错误。故选B。 7．(2026·福建南平高二开学考试)人类的一切活动都离不开能量。下列说法正确的是( ) A．浓硫酸溶于水和碳酸钙分解，都属于吸热过程 B．锂离子电池放电时，电能转化为化学能 C．天然气燃烧时，化学能全部转化为热能 D．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】D 【解析】A项，浓硫酸溶于水是放热过程，而碳酸钙分解是吸热过程，二者不属于同一类过程，A错误；B项，锂离子电池放电时，化学能转化为电能(提供电能)，充电时才是电能转化为化学能，B错误；C项，天然气(主要成分甲烷)燃烧时，化学能主要转化为热能和光能(如火焰发光)，并非全部转化为热能，存在能量损失，C错误；D项，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是典型的吸热反应(混合后温度降低)，在吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，D正确；故选D。 8．下列推理正确的是( ) A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故钠在氧气中燃烧生成Na2O B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜 C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中 D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂 【答案】D 【解析】钠在氧气中燃烧生成Na2O2，A项错误；钠非常活泼，钠加入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成NaOH，NaOH再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，B项错误；由于钠易与水、氧气反应，故为了隔绝空气保存在煤油中；铝在空气中易与氧气反应生成致密的氧化物保护膜，故不需要保存在煤油中，放在广口瓶中即可，C项错误；由于金属单质在反应中，化合价均升高被氧化，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂，D项正确。 9．(2026·四川内江高一期末)下列有关金属钠的说法错误的是( ) A．少量的金属钠着火可用干燥的沙土扑灭 B．Na2O2可作呼吸面具中的供氧剂 C．钠能从氯化镁溶液中置换出金属镁 D．Na和Li在空气中加热分别生成Na2O2、Li2O 【答案】C 【解析】金属钠着火时，干燥沙土可隔绝空气，有效灭火，A项正确；Na2O2能与二氧化碳、水反应生成氧气，因此可用作呼吸面具中的供氧剂，B项正确；钠与水反应剧烈，在氯化镁溶液中会优先与水反应生成氢氧化钠和氢气，无法置换出金属镁，C项错误；钠在空气中加热生成Na2O2，锂和氧气生成氧化锂而非过氧化物，符合事实，D项正确；故选C。 10．(2026·福建南平高二开学考试)人类的一切活动都离不开能量。下列说法正确的是( ) A．浓硫酸溶于水和碳酸钙分解，都属于吸热过程 B．锂离子电池放电时，电能转化为化学能 C．天然气燃烧时，化学能全部转化为热能 D．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 【答案】D 【解析】A项，浓硫酸溶于水是放热过程，而碳酸钙分解是吸热过程，二者不属于同一类过程，A错误；B项，锂离子电池放电时，化学能转化为电能(提供电能)，充电时才是电能转化为化学能，B错误；C项，天然气(主要成分甲烷)燃烧时，化学能主要转化为热能和光能(如火焰发光)，并非全部转化为热能，存在能量损失，C错误；D项，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是典型的吸热反应(混合后温度降低)，在吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量，D正确；故选D。 11．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是( ) A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuS B．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2 C．已知Fe能与氧气、氯气反应，推测Zn能也与氧气、氯气反应 D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属 【答案】C 【解析】选项A，Cu和S可化合生成的是Cu2S。选项B，Fe与Cl2可化合生成的是FeCl3。选项D，Fe在空气中会生锈，生成的氧化物(Fe2O3·xH2O)不具有保护作用。答案为C。 12．某合金的组成可表示为Al65Cu23Fe12，下列有关说法中正确的是( ) A．W的熔点比铝、铁、铜的都高 B．将一定量W投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定有Fe2+ C．把W放入足量的盐酸中，仍有固体残留 D．把W在浓硝酸中因钝化而看不到明显现象 【答案】C 【解析】选项A，合金的熔点一般低于其成分金属，选项A错误。选项B，当盐酸少量时，铝首先与盐酸反应，铁可能没有反应，生成物中一定有Al3+，不一定有Fe2+，选项B错误。选项C是正确的，铜与盐酸不反应，会残留下来。选项D，常温下铁、铝在浓硝酸中会发生钝化，但铜会发生反应的，生成蓝绿色溶液和红棕色气体。答案为C。 13．化学反应与能量变化的关系如下图所示，下列说法正确的是( ) A．盐酸和碳酸氢钠反应放热，其能量变化符合图1 B．镁条、铝片和盐酸反应吸热，其能量变化符合图2 C．断裂旧键所吸收的能量即为反应物的总能量，形成新键所放出的能量即为生成物的总能量 D．发生图2能量变化的反应，可能不需要加热也能发生 【答案】D 【解析】图1：反应物的总能量高，生成物的总能量低，说明反应为放热反应；图2：反应物的总能量低，生成物的总能量高，说明反应为吸热反应。A项，盐酸与碳酸氢钠反应是吸热反应，其能量变化符合图2，故A错误；B项，镁条、铝片与盐酸反应是放热，其能量变化符合图1，故B错误；C项，物质的总能量指的是物质本身内部储存的能量(化学能)，断键吸收能量，形成键释放能量不是物质的总能量，故C错误；D项，图2为吸热反应，有些吸热反应不需要加热，也能发生，如Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应，故D正确；故选D。 14．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是( ) A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量 D．反应物X和Y的总能量一定高于生成物M和N的总能量 【答案】C 【解析】该反应为吸热反应，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，但不能说明X与M的能量关系、Y与N的能量关系，A错误；反应类型与反应条件无关，B错误；反应中断裂化学键吸收的能量比形成化学键时放出的能量高，由能量守恒可知部分能量储存在物质中，为吸热反应，C正确；该反应中X和Y的总能量一定低于生成物M和N的总能量，D错误。 15．(2026·河南周口高一期末)下列有关图像的说法错误的是( ) A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．可以表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应 C．若反应物是石墨，生成物是金刚石，则石墨更稳定 D．该反应生成物的总能量高于反应物的总能量，反应时需从环境吸收能量 【答案】A 【解析】A项，能量变化不一定伴随发生化学反应，如水气化，A错误；B项，该反应过程为吸热反应，Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，B正确；C项，若反应物是石墨，生成物是金刚石，石墨的能量低，说明石墨更稳定，C正确；D项，该反应生成物的总能量高于反应物的总能量，反应时需从环境吸收能量，属于吸热反应，D正确；故选A。 16．(2025·江苏泰州学业水平模拟考试)某同学设计如图所示装置验证金属活动性，下列说法正确的是( ) A．该装置可将电能转化为化学能 B．金属M为负极，发生氧化反应 C．若金属M为，则电极反应式为 D．实验结论：金属活动性 【答案】B 【解析】A项，这是原电池装置，是将化学能转化为电能，不是电能转化为化学能，A错误；B项，金属N电极生成氢气，故N为正极，则金属M是负极，负极会失去电子，发生氧化反应，B正确；C项，若金属M为Fe，Fe在稀硫酸中失去电子生成Fe2+，电极反应式应为Fe-2e-=Fe2+，C错误；D项，原电池中，负极金属活动性强，所以金属活动性M＞N，D错误；故选B。 17．将足量且等量的形状相同的锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液，发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，反应速率变快的原因是( ) A．CuSO4作催化剂 B．加入硫酸铜溶液增大了c(SO42－) C．加入硫酸铜溶液增大了溶液体积 D．Zn首先与Cu2＋反应，生成的Cu与Zn、稀硫酸构成原电池 【答案】D 【解析】由题意可知，曲线X表示的反应速率更快，且生成氢气的体积不变，原因是Zn首先与Cu2＋反应生成Cu，Cu与Zn、稀硫酸构成原电池加快反应速率，导致X比Y的反应速率快，所以选D项。 18．(2026·安徽部分学校联考高一期中)Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，常规实验难以长时间观察到纯净的Fe(OH)2沉淀，因此某兴趣小组针对课本上Fe(OH)2的制备实验，设计如下三种改进装置，关于这些改进装置以及原装置，下列说法错误的是( ) A．原装置中实验现象为生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 B．改进装置①中，向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，胶头滴管应伸入液面以下以防止生成的Fe(OH)2被氧化 C．改进装置②中，应先滴入稀硫酸再滴入NaOH溶液，利用稀硫酸与铁粉生成的H2排尽装置内的空气 D．改进装置③中，A试管反应一段时间后关闭止水夹a，通过将过量NaOH溶液引入A试管中制备Fe(OH)2 【答案】D 【解析】原装置中，氢氧化亚铁易被空气氧化为氢氧化铁，现象是白色沉淀迅速变灰绿、最终变红褐，A项正确；改进装置①中，将胶头滴管伸入液面下，避免了滴加氢氧化钠溶液的过程中氧气的引入，且硫酸亚铁溶液上面覆盖苯能隔绝空气，则生成的氢氧化亚铁基本不会被氧气氧化，故B项正确；改进装置②中，先加稀硫酸，Fe与酸反应生成氢气，氢气可排出装置内空气，再加入NaOH时能减少生成的氢氧化亚铁与氧气接触，C项正确；改进装置③中，A试管中铁与稀硫酸反应生成氢气，关闭止水夹a，A中压强增大，会将硫酸亚铁溶液压入B试管(含过量NaOH)，从而制备氢氧化亚铁，不可能将过量NaOH溶液引入A试管中，D项错误；故选D。 19．钠及其化合物的“价－类”二维图及部分转化关系如图所示，其中B为钠的另一种氧化物。下列有关说法正确的是( ) A．物质B为，是碱性氧化物，A的物质类别为碱 B．反应④通过加入还原剂实现转化 C．钠放入硫酸铜溶液中可观察到红色固体析出 D．可用澄清的石灰水鉴别溶液和溶液 【答案】A 【解析】根据题意，再结合关系图可知，A为碱，B为氧化钠，以此解题。A．由题意可知，物质B为氧化钠，属于碱性氧化物，NaOH属于碱，A正确；B．反应④为钠变为氢氧化钠，其中钠由0价变为+1价，化合价升高，需要加入氧化剂，B错误；C．钠放入硫酸铜溶液中，钠会先和水反应，不能置换出硫酸铜中的铜，C错误；D．澄清的石灰水与Na 2 CO3溶液、NaHCO3 溶液均生成白色沉淀，不能鉴别，D错误；故选A。 20．(2026·北京第四中学高一期末)钠与水反应、铁与水蒸气反应的实验装置图如下： I．钠与水反应 II．铁与水蒸气反应 下列说法正确的是( ) A．中钠与水反应的离子方程式：Na+H2O=Na++OH-+H2↑ B．II中有肥皂泡产生说明有H2生成 C．如果II中剩余固体加入过量稀硫酸溶解后，再加入KSCN溶液不变红，不能说明反应未发生 D．II中铁与水蒸气反应的化学方程式：2Fe＋6H2O(g)2Fe(OH)3＋3H2 【答案】C 【解析】Ⅰ中钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，故其离子方程式为：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑，A项错误；Ⅱ中试管受热空气膨胀，也能产生肥皂泡，故有肥皂泡产生不能说明有H2生成，B项错误；如果II中剩余固体加入过量稀硫酸溶解后，若单质铁有剩余，单质铁能将Fe3+还原为Fe2+，再加入KSCN溶液，溶液不显红色，不能说明反应未发生，C项正确；Ⅱ中铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，故该反应的化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，D项错误；故选C。 21．(2025·河北廊坊高一期中)化学是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据。回答下列问题： (1)下列物质中，属于化石燃料的是_______(填字母)。 A．煤 B．石油 C．氢气 D．酒精 (2)在实验过程中产生的NO2气体直接排放会导致酸雨的形成，实验室用烧碱溶液吸收NO2尾气时生成硝酸盐和亚硝酸盐的离子反应式为 。 (3)热分解法利用氧化银冶炼金属银的化学方程式为 ；电解熔融氧化铝制取金属铝时，加入冰晶石的目的是 ；请写出一种生活中合理利用金属资源的做法： 。 (4)铝和氧化铁高温条件下发生铝热反应的化学方程式为 ；铝热反应发生后，停止加热，铝热反应仍可以继续进行，而碳酸氢钠受热分解的反应停止加热后，反应很快停止，结合化学反应的能量变化分析其原因： 。 【答案】(1)AB (2)2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O (3) 2Ag2O4Ag＋O2↑ 降低氧化铝熔融时所需的温度 在金属表面涂油漆，回收利用废旧金属 (4) 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 碳酸氢钠受热分解为吸热反应，停止加热后温度无法保持，反应停止，而铝热反应为放热反应，停止加热后温度可以保持 【解析】(1)煤、石油、天然气属于化石燃料，故选AB。 (2)烧碱溶液吸收NO2尾气时生成硝酸盐和亚硝酸盐，离子反应式为2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O。 (3)加热氧化银冶炼金属银的化学方程式为2Ag2O4Ag＋O2↑；电解熔融氧化铝制取金属铝时，加入冰晶石的目的是降低氧化铝熔融时所需的温度；可在金属表面涂油漆，减缓金属腐蚀，也可回收重复利用废旧金属。 (4)铝和氧化铁高温条件下反应生成氧化铝和铁，化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe；铝热反应发生后，停止加热，铝热反应仍可以继续进行，而碳酸氢钠受热分解的反应停止加热后，反应很快停止，其原因是：碳酸氢钠受热分解为吸热反应，停止加热后温度无法保持，反应停止，而铝热反应为放热反应，停止加热后温度可以保持。 能力提升 1．将一定量的金属M(在化合物中显＋2价)加入到硝酸锌、硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色溶液，下列说法不正确的是( ) A．M的金属活动性一定强于铜 B．M可能是金属铁 C．所得滤渣中可能有三种金属 D．滤液中的正离子可能为M2＋和Zn2＋ 【答案】B 【解析】解题时请注意反应后得到的是“无色溶液”。选项A，硝酸铜溶液显蓝色，根据充分反应后过滤，得到滤渣和无色溶液，说明硝酸铜一定完全反应，M的金属活动性一定强于铜，故A正确。选项B，如果M是铁，铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，硝酸亚铁溶液显浅绿色，不能得到无色溶液，M不可能是金属铁，故B错误，符合题意。选项C，如果M的金属活动性强于锌和铜，加入的M过量，所得滤渣中有铜、锌、M三种金属，故C正确，不符合题意。选项D，如果M的活动性强于铜，弱于锌，硝酸铜完全反应，硝酸锌没有反应，滤液中的阳离子为M2＋和Zn2＋，故D正确，不符合题意。答案为B。 2．(2026·安徽A10联盟高一联考)某学生设计了铁的转化过程如下： 已知向溶液Z中滴加硫氰化钾，溶液无明显变化，下列关于该过程的说法中错误的是( ) A．溶液X中的含铁溶质可作人体补铁剂 B．若用H2O2代替Cl2，X→Y的过程中溶液的pH变化相同 C．溶液Y中的含铁溶质可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．维生素C在反应中表现还原性，补铁的同时补维生素C，有利于铁元素的吸收 【答案】B 【解析】Fe与足量盐酸反应生成FeCl2，溶液X为FeCl2；FeCl2与足量Cl2反应生成FeCl3，溶液Y为FeCl3；维生素C作为还原剂将FeCl3还原为FeCl2(溶液Z)。溶液X为FeCl2，人体补铁需补二价铁，A项正确；利用Cl2，离子方程式为：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-，若换用H2O2，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，使用H2O2代替Cl2，X→Y的过程中消耗H+，溶液的pH变大，B项错误；溶液Y中含铁溶质为FeCl3，FeCl3溶液可与Cu单质反应：2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+，C项正确；向溶液Z中滴加硫氰化钾，溶液无明显变化，说明溶液Z中不存在Fe3+，故维生素C在反应中表现还原性，补铁的同时补维生素C，有利于铁元素的吸收，D项正确。故选B。 3．下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是( ) A．图甲可以表示反应CO2+C==2CO的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断2A(g)==B(g)放出akJ的能量 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 【答案】D 【解析】A．反应CO2+C＝2CO为吸热反应，图像描述的是放热反应，故A错误；B．由图可知，金刚石的能量高于石墨，物质的能量越高越不稳定，则金刚石的稳定性弱于石墨，故B错误；C．由图可知，气态A转化为液态B的反应热为－akJ/mol，气态B的能量高于液态B，结合图像可知2A(g)=B(g)的反应热大于akJ/mol，故C错误；D．由图可知，该反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量，故D正确；故选D。 4．(2026·云南文山高二期中)反应2NO2N2O4的能量变化如图所示，下列说法错误的是( ) A．1 mol N2O4(g)比2 molNO2(g)能量更低 B．该反应是放热反应 C．E1表示断裂2 mol NO2(g)中化学键吸收的能量 D．2 mol NO2(g)的总键能大于1 mol N2O4(g)的总键能 【答案】D 【解析】A项，由能量图可知，2 molNO2(g)的能量高于1 mol N2O4(g)，则1 mol N2O4(g)比2 mol NO2(g)能量更低，A正确；B项，反应物[2 mol NO2(g)]能量高于生成物[1 mol N2O4(g)]，该反应为放热反应，B正确；C项，E1是从2 mol NO2(g)到2 mol N+4 mol O原子的能量差，即断裂2 mol NO2(g)中所有化学键吸收的能量，C正确；D项，反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能，该反应为放热反应(ΔH<0)，则2 mol NO2(g)的总键能-1 mol N2O4(g)的总键能<0，即2 mol NO2(g)的总键能小于1 mol N2O4(g)的总键能，D错误；故选D。 5．(2026·山东日照校际联合考试高一期中)NA为阿伏加德罗常数的值，关于下列转化关系的说法错误的是( ) A．反应①，每生成0.1 mol Cl2，转移的电子数为0.1NA B．反应②，与11.2 g铁完全反应的Cl2的分子数为0.3NA C．反应③，0.1 mol FeCl3参与反应，生成的Fe(OH)3胶体微粒数为0.1NA D．14.9 g NaClO和KCl的混合物中含有的氯原子数为0.2NA 【答案】C 【解析】次氯酸钠和浓盐酸反应生成氯气，铁在氯气中燃烧生成氯化铁，将饱和氯化铁溶液滴加到沸水中，继续加热至液体变为红褐色，得到氢氧化铁胶体。反应①的化学方程式：NaClO+2HCl(浓)NaCl+Cl2↑+H2O，ClO-中的Cl(+1价)和HCl中的Cl(-1价)反应生成Cl2(0价)，每生成1 mol Cl2，转移1 mol电子，则每生成0.1 mol Cl2，转移0.1 mol电子，即电子数为0.1NA，A项正确；反应②为2Fe+3Cl22FeCl3，11.2 g铁的物质的量为，完全反应需要Cl2的物质的量为0.3 mol，分子数为0.3NA，B项正确；Fe(OH)3胶体中的胶体微粒是多个Fe(OH)3分子的聚集体，所以0.1 mol FeCl3参与反应，生成的胶体微粒数小于0.1NA，C项错误；NaClO和KCl的摩尔质量均为74.5 g∙mol-1，14.9 g混合物的物质的量为，而1个NaClO和1个KCl均只含1个氯原子，则14.9 g NaClO和KCl的混合物中氯原子的物质的量为0.2 mol，个数为0.2NA，D项正确；故选C。 6．(2025·江苏扬州期中)取A、B两份等物质的量浓度的NaOH溶液，每份100mL，先分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.lmol·L-1的盐酸，产生如图所示关系，下列说法不正确的是( ) A．A曲线中的P点发生的离子反应为H++ CO32-=HCO3- B．加盐酸之前A溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠 C．B曲线最终产生的CO2标准状况下体积为33.6mL D．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.075mol·L-1 【答案】B 【解析】若氢氧化钠溶液与盐酸反应得到的溶液中只含有碳酸钠溶液，与盐酸反应的方程式为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，则滴加盐酸没有二氧化碳气体生成阶段和继续滴加生成二氧化碳气体阶段消耗盐酸的体积比为1：1，由图可知，A、B中起始加入盐酸没有二氧化碳气体生成和继续滴加盐酸反应生成二氧化碳气体消耗盐酸的体积比分别为25mL：(75—25)mL=1：2、60mL：(75—60)mL=4：1，则A为氢氧化钠溶液与盐酸反应得到的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液、B为氢氧化钠溶液与盐酸反应得到的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液。A项，由分析可知，A为氢氧化钠溶液与盐酸反应得到的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，则P点发生的反应为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，反应的离子方程式为H++ CO32-=HCO3-，故A正确；B项，由分析可知，A为氢氧化钠溶液与盐酸反应得到的碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，故B错误；C项，由分析可知，B为氢氧化钠溶液与盐酸反应得到的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，由生成二氧化碳消耗盐酸的体积为(75—60)mL=15mL可知，反应生成标准状况下二氧化碳体积为0.1mol/L×0.015L×22.4L/mol×10—3ml/L=33.6mL，故C正确；D项，由图可知，盐酸溶液体积为75mL时，混合溶液与盐酸反应得到氯化钠溶液，由电荷守恒可知，溶液中钠离子浓度与氯离子浓度相等，由原子个数守恒可知，氢氧化钠溶液的浓度为=0.075 mol/L，故D正确；故选B。 7．废旧金属的综合利用有利于节约资源、保护环境。现有废弃物(含Al2O3、FeO、CuO)，实验室要回收三种金属，工艺流程如图所示。 已知：Na[Al(OH)4]+CO2(过)= NaHCO3+Al(OH)3↓ 回答下列问题。 (1)“碱溶”时发生反应的离子方程式为________________________________。 (2)“操作1”用到的玻璃仪器有________________、________________、玻璃棒。 (3)“沉铝”时加入适量盐酸，该步骤为避免因盐酸控制不当(过量)而导致Al(OH)3溶解，实际操作中可用过量________________ (填化学式)气体代替。  (4)“沉铁”时通入空气的目的是________________；证明“沉铁”的溶液中没有Fe3+的操作为________________。 (5)“灼烧”时可在__________ (填仪器名称)中进行，写出该反应的化学方程式：________________。 【答案】(1)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- (2)普通漏斗 烧杯 (3)CO2 (4)将Fe2+氧化成Fe3+ 取少量滤液于试管中，加入几滴KSCN溶液，无明显现象 (5)坩埚 2Al(OH)3Al2O3+3H2O 【解析】(1)向废弃物(含Al2O3、FeO、CuO)中加入NaOH溶液，其中FeO、CuO与NaOH不反应，Al2O3与NaOH反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-。(2)“碱溶”时FeO、CuO与NaOH不反应，Al2O3与NaOH反应，通过过滤得到FeO、CuO和含Na[Al(OH)4]的溶液；“操作1”为过滤，用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒。(3)“沉铝”时加入适量盐酸，使[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3，因盐酸控制不当(过量)会导致Al(OH)3溶解，根据已知Na[Al(OH)4]+ CO2(过)=NaHCO3+Al(OH)3↓，实际操作中可用过量CO2气体代替。(4)“置换”时，加入适量Fe，发生反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu，析出Cu，得到硫酸亚铁溶液，通入空气将Fe2+氧化成Fe3+，并加入NaOH溶液，过滤得到Fe(OH)3和滤液，证明溶液中不存在铁离子的操作为取少量滤液于试管中，加入几滴KSCN溶液，无明显现象。(5)“灼烧”时在高温下进行，应在坩埚中进行，化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。 8．钠及其化合物在生产生活中具有广泛的作用。 Ⅰ．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法，其工艺流程图如下： 已知：氯化铵在加热条件下生成氨气和氯化氢。 (1)由工艺流程图可知可以循环使用的物质有______________ (填化学式)。 (2)写出碳酸化过程中发生反应的化学方程式：___________________________。 (3)欲除去制得的碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热的方法，用化学方程式表示其原理________________。 (4)若在(3)中加热的时间较短，NaHCO3分解不完全。取加热了一段时间的固体样品若干克，完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中某离子的物质的量的变化如下图所示，则M点的溶质成分是_____________________。 Ⅱ．高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体，B为常见金属单质，E为生活中最常见的调味品，F在标准状况下密度为。 请回答下列问题： (5)反应①~⑤中，属于氧化还原反应的有_____________个。 (6)写出反应⑤的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：_________________。 【答案】(1)CO2、NH3 (2)NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl (3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (4)NaHCO3、NaCl (5)5 (6) 【解析】精制饱和食盐水吸氨后再经碳酸化可得到NaHCO3沉淀，过滤得到晶体，NaHCO3晶体煅烧得到Na2CO3，另一产物CO2可循环利用；过滤得到的母液可制得NH4Cl，NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl。 (1)根据分析可知，可以循环使用的物质有、； (2)碳酸化过程中可得到NaHCO3沉淀，发生反应的化学方程式：； (3)欲除去制得的碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热的方法，用化学方程式表示其原理：； (4)与缓慢滴加的稀盐酸先反应得到NaHCO3， NaHCO3再与稀盐酸反应生成CO2和H2O；M点处全部生成了，则其溶质成分是、NaCl； (5)高铁酸钠可以用次氯酸钠做氧化剂，在碱性条件下氧化铁离子转化为高铁酸根离子，据此分析。又E是一种生活调味品，为NaCl；因氯气与氢氧化钠溶液反应得到氯化钠和次氯酸钠，故A为Cl2；B为一种金属单质，经过反应后得到高铁酸钠，故B为Fe，C为FeCl3，C、D与氢氧化钠溶液反应得到高铁酸钠和氯化钠，符合题意；F在标准状况下密度为0.090g/L，摩尔质量为2g/mol，F为H2，结合A和F为非金属单质气体的特点，也能推知A为氯气，则G为HCl。 根据上述分析可知，①铁与氯气反应生成氯化铁，②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；③为氢气与氯气反应生成氯化氢；④为氯化铁、次氯酸钠碱性条件下制备高铁酸钠的反应；⑤为高铁酸钠与盐酸反应生成氯化铁、氯气和氯化钠，五个反应中，均有元素化合价的升降，所以符合题意的有：①②③④⑤，故答案为：5； (6)根据图示可知：反应⑤是HCl与Na2FeO4在水溶液中反应产生Cl2、FeCl3、NaCl，该反应的化学方程式为：2Na2FeO4+16HCl=4NaCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O，反应中，部分HCl中氯离子化合价升高生成氯气，失去6个电子，其单线桥为： 9．钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。 (1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，NaN3迅速分解产生N2和Na，同时放出大量的热，使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。 ①KClO4是助氧化剂，可处理产生的Na，其中氯元素的化合价是_____________________。 ②Fe2O3是主氧化剂，也可处理产生的Na，反应为 6Na+Fe2O3 3Na2O+2Fe，反应中Na2O是_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。 (2)铁及其重要化合物之间的部分转化关系如图所示。 ①下列金属矿物中用于冶炼金属铁的是______________(填序号)； a．金红石(TiO2)     b．赤铁矿(Fe2O3)      c．辉铜矿(Cu2S) ②实现Fe转化为Fe2+可选用足量的______________(填序号)； a．稀盐酸     b．氢氧化钠溶液     c．稀硝酸 ③在点燃的条件下，Fe与足量Cl2剧烈反应后，将产物溶于水，再滴加KSCN溶液，则溶液变为血红色，证明产物为FeCl3，写出氯气和铁反应的化学方程式为_________________________。 ④在FeSO4中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为______________，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)______________________。 【答案】(1)+7 氧化产物 (2)b a 2Fe+3Cl22FeCl3 产生白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 【解析】(1)①中钾氧化合价分别为+1、-2，，根据化合价代数和为0可知，氯元素的化合价是+7。 ②反应中钠化合价升高，发生氧化反应得到氧化产物Na2O； (2)①用于冶炼金属铁需含有铁元素，故选b； ②硝酸具有强氧化性，和铁转化为三价铁；氢氧化钠和铁不反应；盐酸和铁生成氯化亚铁，故选a； ③在点燃的条件下，Fe与足量Cl2剧烈反应生成氯化铁：2Fe+3Cl22FeCl3。 ④在FeSO4中滴加NaOH溶液生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁和空气中氧气、水反应生成红褐色Fe(OH)3浊液，该过程的现象为产生白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，此过程中发生的氧化还原反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3。 10．(2026·湖北武汉高一期中)现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： I．化学反应与热能 (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，0.1mol N2(g)和0.1mol O2(g)完全反应生成0.2mol NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ的能量。 (2)如下图所示，将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌。该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外，还有 。该反应的能量变化图是下图中图 (填标号)。 Ⅱ．化学反应与电能 (3)常见的锌锰干电池，若电池中转移电子1mol，则反应消耗负极材料的质量为 。 (4)某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计相同条件下如图1、图2的两个实验。 ①图1中放电时向 (填“镁片”或“铝片”)移动。 ②图2中铝电极上发生反应的类型为 (填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为： 。 【答案】(1)吸收 18 (2) 烧杯外水结冰，烧杯和木片黏在一起 b (3)32.5g (4) 铝片 氧化 Al＋4OH－-3e-===[Al(OH)4]－ 【解析】(1)该条件下，0.1mol N2和0.1mol O2完全反应断键需要吸收的能量是，生成0.2mol NO时形成化学键释放的能量是，吸收的热量大于放出的热量，所以是吸热反应，吸收的能量为144.4kJ-126.4kJ=18kJ； (2)①该实验中反应为吸热反应，温度降低，观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外，还有烧杯外水结冰，烧杯和木片黏在一起；②吸热反应中反应物总能量低于生成物总能量，图b中反应物总能量低于生成物总能量，所以该反应的能量变化图是图b； (3)常见的锌锰干电池，负极发生氧化反应，锌失去电子，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，电池中转移电子1mol，消耗锌的物质的量为0.5mol，所以消耗锌的质量为=32.5g； (4)①装置Ⅰ中镁为负极，铝为正极，阳离子向正极移动，故放电时氢离子向铝片移动；②装置Ⅱ中铝片为负极，失电子，发生氧化反应，镁为正极，得电子，发生还原反应，实现的是铝和氢氧化钠溶液的反应，铝电极的电极反应式Al＋4OH－-3e-===[Al(OH)4]－。 11. 化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)下列装置中能够组成原电池的是______________________(填序号)。 (2)现有如下两个反应：A、NaOH+HCl==NaCl+H2O；B、Cu+2Ag+==Cu2++2Ag。 ①根据两反应本质，判断能否设计成原电池_____________。 ②如果不能，说明其原因_________________________。 ③如果可以，请在下面方框内画出原电池装置图，注明电极材料和电解质溶液等______________。 (3)如图是某锌锰干电池的基本构造图。 ①该碱性锌锰干电池的总反应式为 2MnO2+Zn+2H2O==2MnO(OH)+Zn(OH)2，该电池工作时负极的电极反应式是________________。 ②关于该电池的使用和性能，下列说法正确的是____________________。(填字母，下同) A．该电池属于蓄电池 B．电池工作时OH-向负极移动 C．该电池的电解质溶液是H2SO4溶液 D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理 (4)另一种常用的电池——锂电池由于比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛用于心脏起搏器，它的负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，请用化学方程式表示不能用水溶液的原因：_________________________。 【答案】(1)③⑤(2分) (2)Cu+2Ag+==Cu2++2Ag是氧化还原反应，有电子转移，能设计成原电池 NaOH+HCl==NaCl+H2O是非氧化还原反应，没有电子转移； (3)Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2 B (4)2Li+2H2O=2LiOH+H2↑ 【解析】(1)图①缺少1个电极材料，不能构成原电池；图②两个金属材料相同，不能构成原电池；图③铁、碳两个电极，形成闭合电路，构成原电池；图④酒精是非电解质，不能构成原电池；图⑤铜、铁两个电极之间能形成电流，构成原电池；图⑥没有形成闭合电路，不能构成原电池；能够构成原电池的是③⑤。 (2)①NaOH+HCl==NaCl+H2O不能设计为原电池；Cu+2Ag+==Cu2++2Ag是氧化还原反应，有电子转移，能设计成原电池。 ②NaOH+HCl==NaCl+H2O是非氧化还原反应，没有电子转移，不能设计为原电池； ③Cu+2Ag+==Cu2++2Ag可以设计成原电池：。 (3)①该碱性锌锰干电池的总反应式为2MnO2+Zn+2H2O==2MnO(OH)+Zn(OH)2，负极失电子发生氧化反应，该电池工作时负极的电极反应式是Zn-2e-+2OH-==Zn(OH)2。 ②A．该电池属于一次电池，故A错误；B．原电池中阴离子向负极移动，电池工作时向负极移动，故B正确；C．该电池的电解质溶液是KOH，故C错误；D．为防止重金属污染，废旧电池用完后不能随意丢弃，需要回收处理，故D错误；选B。 (4)锂是活泼金属，能与水反应生成氢氧化锂和氢气，2Li+2H2O=2LiOH+H2↑，所以不能用水溶液做电解质溶液。 12．用铁、铝的混合物进行如图实验： (1)加入过量NaOH溶液发生的离子反应方程式 ，操作X的名称是 。 (2)铝在空气中表面形成的氧化膜很薄，为了适应不同用途，需将表面氧化膜碱洗除去再进行处理，请写出碱洗氧化膜的离子方程式 。 (3)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%)，设计如图装置在室温下进行实验。 反应前先第一次读取量气管液面刻度，然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应，待反应停止后，体系温度恢复到室温，第二次读取量气管液面刻度之前需要进行的一步操作是 。计算两次液面差，并将气体体积折算成标准状况下的体积，为VmL。若a=0.039，V=33.6mL，说明该合金 (填“符合”或“不符合”)符合国家标准。 (4)若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸，则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下) mL。 【答案】(1)2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑ 过滤 (2)2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH) (3)调节量气管和水准管的高度使两液面相平 不符合 (4)44.8 【解析】铁铝混合物加入氢氧化钠溶液，铝溶解，生成偏铝酸钠和氢气，A为氢气，B为偏铝酸钠，铁不反应形成沉淀，C为铁，加入盐酸生成氢气，氯化亚铁，D为氯化亚铁溶液。 (1)根据分析可知铝和氢氧化钠反应生成破烂和氢气，离子方程式为2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH)+3H2↑；操作X过滤得到铁； (2)铝的氧化膜为三氧化二铝，和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为2OH-+Al2O3+3H2O=2Al(OH)； (3)根据题意，待反应停止后，体系温度恢复到室温，再调节量气管和水准管的高度，使两液面相平，读数时要眼睛与溶液凹液面平时，再读取数据；n(H2)=0.0336L/22.4L/mol=1.5×10-3mol，根据2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑可知n(Al)=2/3n(H2)=1.0×10-3mol，铝的质量为27g/mol×1.0×10-3mol=0.027g，质量分数为(0.027g/0.039g)×100%=69.2%，故不合格； (4)根据(3)可知铝的质量0.027g，物质的量为1×10-3mol，镁的质量为0.012g，物质的量约为5×10-4mol，根据2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑和Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，n(H2)=3/2×1×10-3mol+5×10-4mol=2.0×10-3mol，氢气的体积为22.4L/mol×2.0×10-3mol=4.48×10-2L=44.8mL。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 金属及其化合物 复习讲义 复习目标 1．认识金属的物理性质，了解金属活动性顺序及其应用。 2．认识金属的结构特点，掌握常见金属的化学性质 3．借助实验理解金属的主要性质及其变化，能对实验现象做出合理的解释。 4．运用化学符号描述金属及其化合物的化学变化。 5．能根据钠、铁为代表的金属及其化合物的化学性质，理解同类物质的组成、结构、性质和变化。 6．知道还原性是金属主要的化学性质;结合真实情境中的应用实例。 7．认识金属及其化合物在促进社会文明、自然资源综合利用中的重要作用。 8．认识物质具有能量，知道化学反应中的能量变化与反应物、生成物总能量的大小的关系。 9．了解化学反应体系能量改变与化学键的断裂和形成有关，能用键能计算化学反应中的热量变化。 10．了解吸热反应和放热反应的概念，熟知常见的吸热反应和放热反应。 11．能从物质及能量变化的角度评价燃料的使用价值，体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料的重要性。 12．能从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理，能辨识简单原电池的构成要素。 13．能分析简单原电池的工作原理——会判断原电池的正负极，能书写简单的电极反应式，并能判断原电池中电子、离子的迁移方向。 14．知道原电池的应用，能根据原电池原理设计原电池。 15．了解常见的化学电源，知道常见的一次电池、二次电池和燃料电池。 重点和难点 重点： 1．金属活动性顺序的理解和应用，特别是判断复杂情况下金属与酸、金属与盐溶液的反应。 2．化学反应中的能量变化，常见吸热、放热反应的判断，化学反应能量变化的宏观解释。 3．理解原子池正负极的判断方法，正确书写简单原电池电极反应式，认识不同电源的特点。 难点： 1．从原子结构角度理解金属的化学性质。 2．化学变化中能量转化跟化学键的断裂和生成之间的关系。 3．原电池电极方程式书写，根据原电池原理设计原电池。 █知识点一 金属的物理性质 1．金属元素在元素周期表中的位置及存在 (1)在元素周期表中，没有金属元素的族是第ⅦA族和0族，全为金属元素的族是第_______A族，全部副族(ⅠB~ⅦB)和_________族。 (2)金属元素在自然界中广泛存在。地球上绝大多数的金属资源存在于地壳和海洋之中，除少数不活泼的金属能以_________态存在之外，其他金属元素大多以_________态形式存在。 2．金属的通性 (1)在常温下，除汞是_______体以外，其余金属都是_______体。 (2)除金、铜、铋等少数金属具有特殊的颜色外，大多数金属呈_________色。但当金属处于粉末状态时，常显不同的颜色。 (3)金属都是不透明的，金属表面一般都有光泽，黄金、白银、铂金等饰品就是利用了这一性质。 (4)金属的密度、硬度、熔点等性质的差别很大。 (5)金属具有_________性。在外加电场条件下，金属晶体中的自由电子发生定向移动，形成电流。利用此性质制成铜、铝等电线、电缆，为我们的生活带来了方便。 (6)金属具有_________性。金属的导热性也与金属晶体内自由电子的运动有关。当给金属的一端加热时，金属内自由电子的热运动也易从一端传到另一端。 (7)金属具有良好的_________性。大多数金属都具有较好的延展性，在加工时能被压成薄片或拉成细丝，变形后的金属仍由金属离子和自由电子组成，它们的相互作用(金属锂)使金属薄片或细丝具有一定的强度。 3．常见金属的特性 (1)颜色：大多为_________色，铜呈_________色、金呈_______色； (2)状态：常温下大多为固体，汞为液体； (3)密度差别很大：金为19.3g/cm3，铝为2.7 g/cm3； (4)导电性差异很大：银为100，铅仅为7.9； (5)熔点差别大：钨为3410℃，锡仅为232℃； (6)硬度差别大：铬为9，铅仅为1.5。 4．合金 (1)定义：是由__________________以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。合金是混合物，合金中至少含有一种金属。 (2)常见的两种合金： ①生铁(含碳量为2%～4.3%)和钢(含碳量为0.03%～2%)都是铁合金。因含碳量不同合金的性能不同，含碳量越大，硬度越大；含碳量越低，韧性越好。 ②黄铜、青铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金、钛合金等也是常见的合金。 合金的性能：合金的性能与组成合金的各成分的性能不同。合金的硬度比组成它们的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它们的纯金属的熔点低。 ( 拓展延伸 (1) 金属之最 锂——密度最小的金属 铝——地壳中含量最高的金属 钙——人体中含量最高的金属 铬——硬度最大的金属 钨——熔点最高的金属 汞——熔点最低的金属 (2)合金的硬度、强度、抗腐蚀性等一般都好于组成它们的纯金属。如： 金属材料 锡 铅 锡铅合金 钠 钾 钠钾合金 熔点℃ 232 327 183 98 64 -10 (3)自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，从而引起两者能量的交换。当金属某一部分受热时，在那个区域里的自由电子能量增加，运动速度加快，于是，通过碰撞，自由电子把能量传给其他金属离子。金属容易导热，就是由于自由电子运动时把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。 (4)金属一般都是电和热的良导体。其中银和铜的传热、导电性能最好。铝的导电性也很好，这就是铜和铝常被用作输电线的原因。 (5)当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，由于金属离子与自由电子之间的相互作用没有方向性，滑动以后，各层之间仍能保持这种相互作用，在外力作用下，金属虽然发生了形变，但不会导致断裂。 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期中)三星堆是中华文明的重要组成部分。下列出土文物属于合金的是( ) A．青铜神树 B．玉琮玉璋 C．陶瓷马头 D．黄金面具 2．(2025·上海浦东新高一期中)2025年4月，商务部决定对钪铝合金等相关物项实施出口管制。在铝合金中掺杂少量钪形成的新型高强耐蚀可焊铝合金、高强度抗中子辐照用铝合金等，用于航天、航空、核反应堆等方面。这表明钪铝合金具有的性质是( ) A．熔点低 B．硬度大 C．导电性 D．密度大 █知识点二 金属的化学性质 1．金属与非金属的反应 (1)钠与非金属的反应 钠的原子结构示意图为__________________，从原子结构来看，钠原子最外层只有_________个电子，在化学反应中钠原子很容易失去1个电子而形成最外层为8个电子稳定结构，因此金属钠的化学性质非常活泼，表现出很强的_________性。 ①钠与O2的反应 反应条件 室温 加热或点燃 实验步骤 实验现象 新切开的钠具有_________色的金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈_________色，生成_________色固体 化学方程式 4Na＋O2===__________________ 2Na＋O2__________________ 结论 钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同 注意 由于钠燃烧时必定有氧化钠在燃烧(钠极易被氧化成氧化钠)，说明氧化钠加热时也可以转化为过氧化钠，即：2Na2O＋O22Na2O2，因此Na2O2比Na2O稳定 ②钠与S的反应：钠与硫混合研磨生成Na2S。 2Na＋S=== ________________ (钠与硫混合研磨可发生爆炸，火星四射) ③钠与Cl2的反应：2Na＋Cl2__________________ (燃烧产生大量白烟，火焰为黄色) ④钠与H2的反应：2Na＋H2__________________ ⑤钠与N2的反应：6Na＋N2__________________ (2)铁与非金属单质反应 铁是较活泼的金属，发生化学反应时可生成＋2、＋3两种价态的化合物，且Fe3+比Fe2+稳定。 ①Fe与O2的反应：3Fe＋2O2 ________________ (火星四射、剧烈燃烧、放出大量的热、生成黑色的固体) ②Fe在氯气中燃烧：2Fe＋3Cl2_______________ (产生棕黄色的烟) ③Fe与硫的反应：Fe＋S _______________ ④Fe与溴的反应：2Fe ＋ 3Br2＝_______________ ⑤Fe与碘的反应：Fe ＋ I2＝_______________ 2．金属与水反应 (1)钠与水的反应 实验操作 实验现象 结论或解释 ①钠浮在水面上 ①钠的密度比水_________ ②钠_________成闪亮的小球 ②钠熔点低，反应放热 ③小球在水面_______________ ③反应产生的氢气推动小球运动 ④与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 ④钠与水_________反应，产生气体 ⑤反应后溶液的颜色逐渐变红 ⑤有碱性物质(氢氧化钠)生成 实验结论 钠与水剧烈反应，生成_______________，还原剂是_________，氧化剂是_________，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应 化学方程式 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (2)Fe与水蒸气的反应 装置Ⅰ 装置Ⅱ 实验装置 操作及现象 用小试管收集一试管气体，点燃，听到轻微的“噗”声，证明生成了_________ 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成_________ 实验结论 红热的铁能与水蒸气反应，化学方程式：3Fe＋4H2O(g) _______________ (3)铝与水的反应 2Al＋6H2O 2Al(OH)3＋3H2↑ 3．金属与酸、盐溶液反应 (1)钠与酸、盐溶液反应 ①钠与酸溶液的反应：钠与酸反应的实质是与溶液的_________反应，反应程度比水要剧烈。 ②钠与盐溶液的反应：钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。例如： a. 与CuSO4溶液反应： 2Na＋2H2O===_______________ ① CuSO4＋2NaOH=== __________________________ ② 合并①和②得 (方法：去掉NaOH)：2Na＋2H2O＋CuSO4=== ____________________________ b. Na与Fe2(SO4)3溶液的反应 2Na＋2H2O===______________________________ ③ 6NaOH＋Fe2(SO4)3===______________________________ ④ 合并③和④得(方法：去掉NaOH)：6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===______________________________ c. 与NH4Cl溶液反应：2Na＋2NH4Cl==______________________________ (2)铁与酸、盐溶液反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 常温下，铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象，即：浓硫酸、浓硝酸将铁的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层膜阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铁可以和浓硫酸、浓硝酸反应 a. 少量的铁与稀硝酸反应：Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 生成的Fe(NO3)3可以和铁继续反应：Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2 b. 过量的铁与稀硝酸反应：3Fe(过量)＋8HNO3(稀)=== ______________________________ c. 少量的铁与浓硝酸共热：Fe＋6HNO3(浓) __________________________ ③与盐溶液反应： a. 与硫酸铜溶液的反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu b. 与FeCl3溶液的反应：Fe＋2FeCl3===3FeCl2 Fe＋2Fe3+===3Fe2+ (3)Al与酸的反应 ①与非氧化性酸(如：稀盐酸、稀硫酸)的反应——铝与盐酸反应 铝与盐酸反应 实验操作 实验现象 铝片逐渐溶解，有无色气泡冒出，将点燃的木条放在试管口有爆鸣声 化学方程式 2Al＋6HCl===______________________________ 离子方程式 Al＋6H+===______________________________ ②与氧化性酸(如：硝酸、浓硫酸)的反应 a. 常温下，铝遇冷的浓硫酸、浓硝酸产生钝化现象。浓硫酸、浓硝酸将铝的表面氧化成一层致密的氧化物薄膜，这层莫阻止了酸与内层金属的进一步反应。但在加热的条件下铝可以和浓硫酸、浓硝酸反应。 b. 铝与浓硝酸共热：Al＋6HNO3(浓) _____________________________________ ( 特别提醒 (1) 钠与水反应之前，要用滤纸吸干钠块表面的煤油，可防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧 (2) 切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染 (3) 若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，而应该用干燥的沙土 (SiO2) 来灭火，因为钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧 (4) 铁与水蒸气的反应实验中，湿棉花的作用是加热时可产生水蒸气，与铁粉反应生成氢气 (5) 铁与水蒸气反应，日常生活中能用铁壶烧水是因为铁只能在高温下与水蒸气反应，与冷水、热水都不能反应 (6) 常温下，铁与水不起反应，但在水和空气里的 O 2 等共同作用下，铁易被腐蚀。 (7) 钠与水、酸反应的本质与顺序：本质上均是与 H ＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。钠与盐溶液反应时一般先考虑与水的反应，生成的 NaOH 与盐可能发生复分解反应。 (8) 钠与水、酸反应的共性：浮：钠浮在液面上；熔：钠熔化成光亮的小球；游：在液面上不停地游动直至反应完；响：反应中不停地发出 “ 嘶嘶 ” 的响声。 (9) 钠与水、酸反应的差异性：与酸反应时，由于溶液中 H ＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀 ( 如生成难溶碱 ) 、气体 (NH3) 等。 (10) 钠与乙醇反应的特点 —— 慢、沉。钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 ) 效果检测 1．以下有关金属的说法正确的是( ) A．根据金属的活动性：Al>Fe，则两者与相同浓度盐酸反应时，Al更剧烈 B．活泼金属都可从不活泼金属的盐溶液置换出不活泼金属 C．由于Al、Fe都有+3价，由2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑，可知：2Fe+6HCl = 2FeCl3+3H2↑ D．活泼金属可与氧气在常温下反应，不活泼金属在加热或高温下也可与O2反应 2．下列有关金属及其合金的说法不正确的是( ) A. 生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 B. 镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹 C. 日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用 D. Mg比Al活泼，但Al能与NaOH溶液反应生成H2而Mg不能 █知识点三 金属的冶炼 1．金属冶炼的基本原理 (1)金属元素在自然界中的存在形态：金属在自然界中的存在主要有两种形式，游离态和化合态，其中除了金、铂等极少数金属外，其他绝大多数金属都是以_________态存在于自然界。 (2)金属冶炼原理：将金属从其化合物中_________出来用于生产和制造各种金属材料的过程。 (3)金属冶炼原理实质：用还原剂使化合态的金属得到_________变成金属单质，即：Mn＋＋ne-==M。 2．金属冶炼方法的选择 金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关，处在金属活动顺序表中不同位置的金属其冶炼的方法可用下图表示： 金属的活动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、Pb、Cu Hg、Ag Pt、Au 金属原子失电子能力 强→弱 金属离子得电子能力 弱→强 主要冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 还原剂或特殊措施 强大电流提供电子 H2、CO、C、Al等加热 加热 物理方法或化学方法 (1)热分解法：适合于位于金属活动顺序表后端(金属活动性位于氢后面)的金属，如Hg、Ag等。 (2)热还原法：适合于位于金属活动顺序表中部(Zn～Pb)的金属，常用的还原剂有焦炭、CO、H2、活泼金属(如Al)等。 ( 教材延伸 (1） 铝热反应是利用铝的强还原性，在高温下将相对不活泼且熔点高的金属从其氧化物中还原出来。故只有Al和比Al不活泼的金属形成的氧化物所组成的混合物才能称之为铝热剂。如Al和MgO组成的混合物不能称之为铝热剂。 (2） 铝热反应实验注意问题： ① 镁带要打磨净表面的氧化膜，否则难以点燃。 ② 氧化铁粉末要干燥，铝粉没有被氧化，否则难以反应。 ③ 要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防高温物质从四周溅出。 ④ 因为铝热反应是一个典型的放热反应，反应中放出的大量热量能够使铁熔化，所以要垫细沙，这样做的目的一是防止蒸发皿炸裂，二是防止熔融的金属溅出伤人。 ⑤ 实验装置应远离人群和易燃物。 ) (3)电解法：适合于位于金属活动性顺序表前端的金属，如K、Na、Mg、Ca、Al等金属。 (4)其他方法：湿法炼铜——Fe＋CuSO4 === FeSO4＋Cu 火法炼铜——Cu2S＋O2 2Cu＋SO2 ( 易错提醒 (1)最不活泼的金属(如Pt、Au)用物理方法获得。 (2)电解法冶炼的这几种金属，一般电解的是它们的熔融态，而不能电解它们的水溶液。 (3)镁的冶炼电解的是熔融的氯化镁，而不电解氧化镁，因为氧化镁熔点高；铝的冶炼电解的是熔融的氧化铝(加入冰晶石作为助熔剂)，而不电解氯化铝，因为氯化铝属于共价化合物，熔融态不导电。 (4)热还原法通常使用的还原剂有：焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属等。 (5)工业上金属冶炼一般分三个步骤：矿石富集(除杂、提高矿石中有效成分含量)→金属冶炼(适当还原剂将金属化合物还原成金属单质)→金属精炼(加如试剂除杂或电解精炼，得纯金属)。 (6)当一种金属可用多种方法冶炼时，工业上一般采用经济效益高的方法，即：热分解还原法优于焦炭还原法，焦炭还原法优于铝热还原法，铝热还原法优于电解还原法；从环保角度考虑，H 2 还原法又优于CO还原法。 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期末)下列有关金属冶炼的说法中，不正确的是( ) A．在加热情况下利用氢气还原氧化铝得到金属铝 B．用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁 C．用热还原法炼铁 D．直接加热氧化汞得到金属汞 2．(2026·黑龙江牡丹江高一期末)工业上常以铝土矿(主要成分为Al2O3，含少量Fe2O3)为原料冶炼金属铝，其工艺流程如图： 下列说法正确的是( ) A．“过滤2”中所得滤液的主要成分为 B．“酸化”时可以用H2SO4代替CO2 C．“溶解”时发生反应的离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- D．“熔融电解”时加入试剂X为冰晶石，用作催化剂 █知识点四 氧化钠和过氧化钠 物质 氧化钠 过氧化钠 化学式 _______________ _______________ 氧的化合价 _________价 _________价 n(Na＋)∶n(阴离子) _________ _________ 颜色状态 _________固体 _________色固体 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物(不属碱性氧化物) 生成 4Na＋O2===_________ 2Na＋O2 _________ 与氧气反应 2Na2O＋O2_________ 不反应，稳定性强 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===__________________ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===__________________ 与稀盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===__________________ 漂白性 无 有 用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂 ( 易错提醒 (1) Na 2 O是碱性氧化物，Na 2 O 2 是非碱性氧化物(因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O 2 生成) (2) Na 2 O 2 中阴离子是O ，阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1 (3) Na 2 O 2 中氧元素的化合价是－1价，Na 2 O中氧元素的化合价是－2价，Na 2 O 2 与水、CO 2 反应中，Na 2 O 2 既是氧化剂又是还原剂，1 mol Na 2 O 2 参加反应，转移1 mol的电子。 (4) Na 2 O 2 的漂白性是指Na 2 O2生成的氧气可以将一些有色有机物氧化成无色，此性质称其为漂白性。漂白有色物质的反应也是氧化还原反应，是化学性质；与活性炭的漂白原理——吸附有色物质发生物理变化不同Na 2 O 2 与其他物质反应时不一定都产生O 2 ，如：Na 2 O 2 ＋SO 2 =Na 2 SO 4 。 )效果检测 1．下列关于Na2O与Na2O2的比较中正确的是( ) A．二者都是钠的氧化物，都属于碱性氧化物 B．氧元素的化合价都是-2价 C．与水的反应都属于氧化还原反应 D．都是含有离子键的离子化合物 2．(2026·天津第三中学高一期末)下列关于过氧化钠(Na2O2)的叙述中，不正确的是( ) A．是一种淡黄色固体 B．阴、阳离子个数比为 C．Na2O2中氧元素的化合价是价 D．可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 █知识点五 碳酸钠和碳酸氢钠 1．Na2CO3、NaHCO3的物理性质 实验探究：在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表 实验结论 实验项目 Na2CO3 NaHCO3 ①观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述 _______色粉末，俗称纯碱、苏打 细小的_______色晶体，俗称小苏打 ②向以上试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化 加水结块成晶体，温度计示数增大，说明Na2CO3溶于水是放热的 加水部分溶解，温度计示数降低，说明NaHCO3溶于水是_______热的 ③继续向②的试管中分别加入5 ml的水，用力振荡，有何现象 固体完全溶解 固体量减少，但不能全部溶解 ④分别向③所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象 溶液变_______色 溶液变_______色 实验结论 ①Na2CO3和NaHCO3都能溶于水；②Na2CO3溶解度_____NaHCO3 ③Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈_______性；④Na2CO3溶于水是_______热的，NaHCO3溶于水是_______热的。 2．Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较 实验过程 如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球 实验装置 实验现象 小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出，A烧杯中澄清石灰水不变浑浊 实验结论 Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3 _______ 化学方程式 2NaHCO3 ___________________ (2)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应快慢的比较 实验过程 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中 实验装置 实验现象 两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大 实验结论 碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈 化学方程式 Na2CO3＋2HCl===_____________________ CO＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋H3Cl=== _____________________ HCO＋H＋===CO2↑＋H2O 应用 Na2CO3溶液与盐酸互滴鉴别Na2CO3与盐酸(①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，先无气体产生：Na2CO3＋HCl=== ___________________，后有气体产生：NaHCO3＋HCl=== ___________________；②向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液，立即产生大量的气泡：2HCl＋Na2CO3==___________________ (3)Na2CO3、NaHCO3与碱、盐的反应 Na2CO3 NaHCO3 NaOH溶液 不反应 NaHCO3＋NaOH=== _________________ Ca(OH)2、或Ba(OH)2溶液 Na2CO3＋Ca(OH)2==___________________ Na2CO3＋Ba(OH)2=___________________ NaHCO3(少量)＋Ca(OH)2=___________________ 2NaHCO3(过量)＋Ca(OH)2=___________________ BaCl2或CaCl2溶液 Na2CO3＋BaCl2==___________________ 不反应 3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 (1)利用热稳定性不同：将固体加热，无明显变化的是Na2CO3；放出无色气体并使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3。 (2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)：向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸，产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3；产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3。 (3)利用阴离子的不同：向固体中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的是Na2CO3；不产生白色沉淀的是NaHCO3 (4)利用溶液的酸碱性不同：分别测定相同浓度溶液的pH，pH大的为Na2CO3；pH小的为NaHCO3 4．Na2CO3与NaHCO3的除杂 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或所用试剂 反应原理 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3 ___________________ NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2=_________________ Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量的NaOH溶液 NaHCO3＋NaOH==___________________ 5．侯氏制碱法—Na2CO3的制备 (1)原料：食盐、氨气、二氧化碳—合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为： C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。 (2)原理：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O=== ___________________、2NaHCO3 ___________________。 (3)工艺流程： (4)循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。 ( 特别提醒 (1) 金属钠长期露置在空气中会发生的变化 银白色金属钠(Na) → 表面变暗(Na 2 O) → 出现白色固体，接着表面变潮湿(NaOH) → 白色块状固体(Na 2 CO 3 .10H 2 O) → 白色粉末状物质(Na 2 CO 3 ) (2) NaHCO 3 固体受热易分解，但在溶液中NaHCO 3 受热不分解。 (3) 碳酸及碳酸盐的热稳定性有如下关系：可溶性碳酸盐(不包括铵盐)>不溶性碳酸盐>酸式碳酸盐>碳酸 。 如：Na 2 CO 3 >NaHCO 3 >H 2 CO 3 ，CaCO 3 >Ca(HCO 3 ) 2 >H 2 CO 3 (4) CO 2 中混有HCl时，可将气体通过盛饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶而非饱和碳酸钠溶液 (5) 碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式中HCO 不能拆开写，因为HCO 属于弱酸酸式酸根 (6) 鉴别Na 2 CO 3 和NaHCO 3 时，不能用NaOH溶液(虽然前者不反应后者反应，均无明显现象)，也不能用澄清的石灰水或Ba(OH) 2 溶色液，均产生白色沉淀 (7) 用盐酸鉴别Na 2 CO 3 溶液和NaHCO 3 溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大 ) 效果检测 1．(2026·北中关村高一期末)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，设计了如下实验： 实验序号 实验操作及现象 实验装置 1 在气密性良好的装置I和II中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。 2 分别向2mL0.5mol·L-1Na2CO3溶液(I)和2mL0.5mol·L-1NaHCO3溶液(II)中滴加1mL0.5mol·L-1的CaCl2溶液，观察到I中产生白色沉淀，II中产生白色沉淀和气体。 下列说法中不正确的是( ) A．实验1，两试管中均产生气体，I中的反应更为剧烈 B．实验1，反应结束并恢复至室温后，装置II的气球体积较大 C．实验2，I、II中产生的白色沉淀均为CaCO3 D．实验2，II中发生反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O 2．(2026·北京顺义高一期末)某化学小组探究Na2CO3与NaHCO3的性质，实验如下。 物质 实验操作 实验现象 Na2CO3 向洁净的大试管中加入1gNa2CO3，再加入5 mL蒸馏水，振荡，用温度计测定溶液的温度。再向所得溶液中滴入2滴酚酞溶液 温度由17.6℃变为23.2℃，放置到室温时，试管内固体完全溶解，滴加酚酞后溶液变红 NaHCO3 向另一支洁净的大试管中加入1gNaHCO3，再加入5 mL蒸馏水，振荡，用温度计测定溶液的温度。再向所得溶液中滴入2滴酚酞溶液 温度由17.6℃变为17.2℃，放置到室温时，试管底部有少量固体未溶解，滴加酚酞后溶液微红 下列说法不正确的是( ) A．室温下，在水中的溶解度；NaHCO3＞Na2CO3 B．Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热 C．通过该实验可以证明Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液 D．实验结束后向两支试管中加入澄清石灰水都有白色沉淀生成 █知识点六 铁的氧化物 1．铁的三种氧化物比较 种类 氧化亚铁 氧化铁 四氧化三铁 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗名 － 铁红 磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性) 溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水 铁元素的化合价 ＋2 ＋3 ＋2，＋3 稳定性 不稳定 (6FeO＋O22Fe3O4) 稳定 稳定 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 特殊氧化物 与非氧化性强酸(H＋)反应 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋8H＋=Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O 与氧化性酸(HNO3)反应 3FeO＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋8H2O Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O Fe3O4＋10H＋＋NO3－=3Fe3＋＋NO↑＋5H2O 与还原性酸(HI)反应 FeO＋2H＋=Fe2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋+2I-=2Fe2＋＋3H2O+I2 Fe3O4＋8H＋＋+2I-=3Fe2＋＋4H2O+I2 主要用途 Fe2O3常用作红色油漆与涂料，赤铁矿(主要成分是Fe2O3)是炼铁的原料 ( 教材延伸 (1)化合态铁的常见化合价只有＋2价和＋3价，Fe 3 O 4 可以看成由FeO和Fe 2 O 3 ，按物质的量之比1 ∶ 1组合而成的复杂氧化物，通常也可写成FeO·Fe 2 O 3 的形式. (2)FeO、Fe 2 O 3 属于碱性氧化物，Fe 3 O 4 不属于碱性氧化物。氧化铁常用作红色油漆和涂料，赤铁矿(主要成分是Fe 2 O 3 )是炼铁原料。工业炼铁的反应原理：Fe 2 O 3 ＋3CO 2 Fe＋3CO 2 。 (3)Fe 3 O 4 与盐酸反应可分别看作Fe 2 O 3 、FeO与盐酸反应，然后两反应式相加 (4)FeO、Fe 3 O 4 遇氧化性酸(如HNO 3 )发生氧化还原反应，＋2价的铁均被氧化成＋3价。 )效果检测 1．下列关于铁的氧化物的说法不正确的是 A．铁的氧化物，通常状况下都是有色固体 B．四氧化三铁是一种复杂的铁的氧化物，它与盐酸反应后的溶液中同时含Fe2+和Fe3+ C．工业上常使用铁的氧化物作原料冶炼铁 D．氧化铁是铁锈的主要成分，因此氧化铁俗称铁锈 2．(2026·云南玉溪高一期末)水热法制备纳米颗粒FexOy的原理是：将FeCl2与碱性Na2S2O3溶液混合，通入足量O2，即可产生纳米颗粒FexOy(也可表示为mFeO·nFe2O3)，同时得到Na2S2O6溶液，已知消耗FeCl2、Na2S2O3、O2的微粒数之比为5:4:7，则纳米颗粒FexOy为( ) A．FeO·2Fe2O3 B．3FeO·Fe2O3 C．Fe2O3 D．FeO·Fe2O3 █知识点七 铁的氢氧化物 1．两种氢氧化物比较 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 物质类别 二元弱碱 三元弱碱 颜色状态 白色固体 红褐色固体 溶解性 不溶于水 不溶于水 与非氧化性强酸反应 Fe(OH)2＋2H＋== ___________________ Fe(OH)3＋3H＋== _______________ 与氧化性酸(HNO3)反应 2Fe(OH)2＋8H＋＋NO3－=___________________ Fe(OH)3＋3H＋= _______________ 与还原性酸(HI)反应 Fe(OH)2＋2H＋== ___________________ 2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－=___________ 稳定性 Fe(OH)2FeO＋H2O(隔绝空气) 2Fe(OH)3 ___________________ 转化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O==4Fe(OH)3(白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色) ( 特别提醒 (1) Fe(OH) 2 在空气中加热，在分解同时被O 2 氧化，化学方程式为：4Fe(OH) 2 ＋O 2 2Fe 2 O 3 ＋4H 2 O，所以在空气中加热Fe(OH) 2 得不到FeO (2) Fe(OH) 2 中的 Fe为+2价 ，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但以还原性为主，与HNO 3 、浓硫酸等强氧化性酸发生的氧化还原反应而不是复分解反应 (3) Fe(OH) 3 中的铁为 +3价，处于最高价态，只有氧化性，与 HNO 3 、浓硫酸等强氧化性酸时发生的是复分解反应而不能发生氧化还原反应，但与氢碘酸(HI，I － 有还原性)反应时则发生氧化还原反应 )2．两种氢氧化物的制备 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 实验方法 可溶性亚铁盐[FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2]与碱(强碱或弱碱)反应 可溶性铁盐[FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3]与碱(强碱或弱碱)反应 实验操作 实验原理 ①Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓(白色)； ②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓或Fe3+＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4+ 实验现象 有白色沉淀生成，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。 有红褐色沉淀生成。 ( 教材延伸 (1) Fe 2＋ 极易被氧化，所以FeSO 4 溶液要现用现配，并放入少量的铁粉以防止Fe 2+ 被氧化成Fe 3+ (2) 为了防止Fe 2＋ 被氧化，配制FeSO 4 溶液的蒸馏水和NaOH溶液要煮沸，尽可能除去O 2 (3) 为了防止滴加NaOH溶液时带入空气，可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO 4 溶液的液面下，再挤出NaOH溶液，这样做的目的是防止生成的Fe(OH) 2 与空气中的氧气接触而被氧化 (4) 为防止Fe 2＋ 被氧化，还可以向盛有FeSO 4 溶液的试管中加入少量的煤油、苯或其他密度小于水而不溶于水的有机物，以隔绝空气 (5) Fe(OH) 2 的制备的改进方法：为了防止Fe(OH) 2 被O 2 氧化，在制备Fe(OH) 2 时，一般从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境。取用最新配制的FeSO4溶液；NaOH溶液加热煮沸并冷却后使用，以驱除溶液中溶解的O 2 )效果检测 1．(2026·宁夏吴忠高一期末)下列实验操作能够制取Fe(OH)2并能较长时间观察到白色沉淀的是( ) A．①② B．①③ C．②③ D．①②③ 2．(2026·广东深圳高一期末)一种制备Fe(OH)2的改进装置如图所示。下列说法正确的是( ) A．保存FeSO4溶液时加入铁粉是为了防止FeSO4被还原 B．实验时先注入稀硫酸，再注入溶液和FeSO4溶液 C．装置N的唯一作用是判断装置M中的空气是否排尽 D．用铁粉代替Na2CO3粉末，也能排尽装置内空气 █知识点八 铁盐(Fe3+)和亚铁盐(Fe2+) 1．铁盐和亚铁盐的组成 亚铁盐 铁盐 组成 含有Fe2＋的盐 含有Fe3＋的盐 常见物质 FeSO4·7H2O、FeCl2等 FeCl3、Fe2(SO4)3等 2．Fe2＋、Fe3+的性质 (1)Fe2＋、Fe3＋的氧化性 ① Fe2＋与Zn反应：Fe2＋＋Zn=Fe＋Zn2＋ ② Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋ ③ Fe3＋与I－反应的离子方程式：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 (2)Fe2＋的还原性 Fe2＋遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现还原性 Fe2＋与Cl2反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－ (2)特性 滴入KSCN溶液的现象 解释(用离子方程式) 结论与应用 FeCl3溶液 溶液变红色 Fe3+＋3SCN－= _______________ 检验Fe3+ FeCl2溶液 没有明显现象，再加氯水，溶液变红色。(不能先加氯水) Fe2+＋3SCN－→不反应 2Fe2＋＋Cl2=___________________ 检验Fe2+ (3) Fe2+和 Fe3+比较 依据 试剂 Fe2+ Fe3+ 特征颜色 _________色 _________色 显色反应 KSCN 溶液 无明显现象 溶液变_________ 铁的化合物颜色 NaOH溶液 白色沉淀→_________色→_________色 _________色沉淀 Fe3+的氧化性 铜片 无明显现象 铜片被腐蚀,溶液变蓝 淀粉KI试纸 无明显现象 试纸变_________ Na2S溶液 _________色沉淀 _________色浑浊 SO2 无现象 棕黄色一浅绿色 Fe2+的还原性 KMnO4溶液 KMnO4紫色褪去 无明显现象 溴水 溴水褪色 无明显现象 3．Fe2＋、Fe3+的相互转化实验探究 实验操作 实验现象 溶液显_________色，试管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液无明显变化 向上层溶液中滴加新制氯水，溶液变成_________色 离子方程式 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2Fe2＋＋Cl2===______________、Fe3＋＋3SCN－==______________ 实验结论 Fe3＋Fe2＋ 4．“铁三角”的转化关系 铁元素有三种价态：0价、＋2价和＋3价，这三种价态的铁在一定条件下可相互转化，我们称之为“铁三角”。 ( 特别提醒 ( 1) 将FeCl 3 饱和溶液滴入沸水中制备Fe(OH) 3 胶体：FeCl 3 ＋3H 2 O Fe(OH) 3 (胶体)＋3HCl。 (2)向含Fe 2＋ 的溶液中加入硝酸、KMnO 4 溶液、氯水等具有氧化性的物质时，溶液会出现浅绿色→棕黄色的颜色变化，该现象可用于Fe 2＋ 的检验。 (3)Fe 3＋ 的检验方法较多，如观察溶液颜色法(棕黄色)、NaOH溶液法(生成红褐色沉淀)、KSCN溶液法(生成红色溶液)，前面两种方法需溶液中Fe 3＋ 浓度较大时才适用，最好也最灵敏的方法是KSCN溶液法。Fe 2＋ 的检验可采用先加入KSCN溶液后再加入氧化剂的方法；也可用铁氰化钾检验Fe 2＋ ，现象是生成蓝色沉淀(Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 )。 (4)含Fe 2＋ 、Fe 3＋ 的混合溶液中Fe 3＋ 、Fe 2＋ 的检验：检验Fe 2＋ 和Fe 3＋ 混合溶液时，要分两次分别检验Fe 2＋ 和Fe 3＋ ，检验Fe 2＋ 时要选择酸性高锰酸钾溶液，检验Fe 3＋ 时最好选择KSCN溶液 (5)含有Fe 3＋ 的溶液呈黄色，Fe 3＋ 处于铁的高价态，遇Fe、Cu、HI、H 2 S等均表现氧化性。Fe 3＋ 与S 2－ 、I － 、HS － 、SO 3 2－ 等具有较强还原性的离子不能大量共存；Fe 3＋ 可腐蚀印刷电路板上的铜箔，反应的离子方程式为Cu＋2Fe 3＋ =Cu 2＋ ＋2Fe 2＋ 。 (6)含有Fe 2＋ 的溶液呈浅绿 色，Fe 2＋ 处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇Br 2 、Cl 2 、H 2 O 2 、NO (H ＋ )等均表现还原性 ；Fe 2＋ 的酸性溶液与H 2 O 2 反应的离子方程式：2Fe 2＋ ＋H 2 O 2 ＋2H ＋ =2Fe 3＋ ＋2H 2 O。 ) 效果检测 1．(2025·浙江省温州市高一期末)武夷山大红袍素有茶中之王的美誉。检验茶叶中是否含铁元素的操作方案如图所示，下列说法不正确的是( ) A．“操作①”应在烧杯中灼烧 B．“操作②”用热水或搅拌均可加速溶解 C．“操作③”用到的玻璃棒作用是引流 D．“操作④”若检验过程中加KSCN没有出现血红色溶液，则滤液中不含Fe3+ 2．(2025·浙江省杭州市上城区高一期末)将ag铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应，固体无剩余。测得参加反应的盐酸的物质的量为0.1mol，放出的气体(标准状况)。则下列判断中正确的是( ) A．原混合物中n(Fe2O3)：n(Fe)=3：1 B．原混合物中氧化铁的质量为 C．向所得溶液中滴加溶液，溶液显红色 D．向所得溶液中通入0.025molCl2，可以将Fe2+完全转化为Fe3+ █知识点九 铝及其重要化合物 1．铝 结构 铝的原子结构示意图为__________________ 存在 铝是地壳中含量_________的金属元素，自然界中的铝全部以_________存在 物理性质 _________色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和传热性等，密度较_________，质地柔软 化学性质 通性 非金属单质反应 4Al＋3O22Al2O3(致密氧化铝薄膜，可保护内部金属) 非氧化性酸反应 2Al＋6H＋＝___________________ 盐反应 2Al＋3Cu2＋＝___________________ 水反应 2Al＋6H2O___________________ 特性 钝化 室温下，铝在__________、______________中，表面形成一层致密的氧化物膜，保护内部的金属不再与酸反应 与碱反应 2Al＋2NaOH＋6H2O＝___________________ 2Al＋2OH－＋6H2O＝___________________ 2．氧化铝 物理性质 _________色固体，难溶于水，硬度_________，熔点很_________，是优良_________材料 化学性质 与酸反应 Al2O3＋6HCl＝2AlCl3＋3H2O Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2NaOH+3H2O＝___________________ Al2O3＋2OH－+3H2O＝___________________ 用途 制造耐火、耐高温器材、工业冶炼铝、可以制作各种宝石 3．氢氧化铝 物理性质 白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性 化学性质 与酸反应 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al(OH)3＋NaOH＝___________________ Al(OH)3＋OH－＝___________________ 不稳定性 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 制备 铝盐与足量氨水 Al3＋＋3NH3·H2O＝___________________ 偏铝酸盐与足量CO2 AlO2－＋CO2＋2H2O＝___________________ 用途 氢氧化铝胶体有较强的吸附性，可用于_________；氢氧化铝碱性不强，可以用作胃酸中和剂 ( 教材延伸 A1 2 O 3 也具有两性，既能和强酸、强碱反应，但不能和弱酸、弱碱反应。具体反应如下： Al 2 O 3 +2NaOH+ 6 H 2 O ==2 Na [ Al(OH) 4 ] ， Al 2 O 3 +6HCl==2AlCl 3 +3H 2 O ) 效果检测 1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( ) A．铝在空气中不易生锈，说明Al的化学性质不活泼 B．Al(OH)3碱性较弱，可用作医用胃酸中和剂 C．Al2O3是两性氧化物，能溶于NaOH D．铝制餐具不可以用来长时间存放碱性食物 2．铝是一种很重要的金属，可以发生一系列反应制备物质，如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．反应①又称铝热反应，可用于野外焊接铁轨 B．反应②、③都有氢气生成，产生等量的氢气时转移的电子数相等 C．常用反应⑥制备Al(OH)3，方法是向Al2(SO4)3溶液中滴加足量的NaOH溶液 D．工业上用反应⑦制备铝时，常加入冰晶石以降低氧化铝的熔融温度 █知识点十 吸热反应和放热反应 1．概念 (1)放热反应：把释放热量的化学反应称为_________反应 (2)吸热反应：把吸收热量的化学反应称为_________反应 2．常见的放热反应和吸热反应 (1)常见的放热反应 ①所有的燃烧反应，如：木炭、CH4等在空气或氧气中的燃烧，Na、H2在Cl2中燃烧，镁条在CO2中燃烧 ②所有的酸碱中和反应，如：HCl＋NaOH=NaCl＋H2O ③大多数的化合反应，如：CaO＋H2O=Ca(OH)2 H2＋F2=2HF ④活泼金属与水、与酸的反应，如：2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑ Mg＋2H+=Mg2++H2↑ ⑤铝热反应，如：2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3 ⑥缓慢氧化 (2)常见的吸热反应 ①大多数分解反应，如：NH4ClNH3↑＋HCl↑ CaCO3CaO＋CO2↑ ②以碳、CO、H2为还原剂的氧化还原反应：如：H2＋CuOH2O＋Cu ③Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应(固态铵盐与碱的反应) ④C和CO2发生的化合反应及C和H2O(g)的反应 ⑤NaHCO3与盐酸的反应 ( 易错提醒 ( 1 )吸热反应和放热反应的 “ 四个不一定 ” ： ① 需加热才能发生的反应不一定是吸热反应，如：碳和氧气的反应 ② 放热反应在常温下不一定容易发生，如： N 2 与 H 2 合成 NH 3 ③ 高温条件下进行的反应不一定是吸热反应，如：铝热反应 ④ 吸热反应也不一定需要加热，如： Ba(OH) 2 ·8H 2 O 晶体和 NH 4 Cl 晶体的反应 ( 2 )吸热反应和放热反应都是化学变化，如： NaOH 固体溶于水是放热过程，但不是放热反应；如升华、蒸发等过程是吸热过程，但不是吸热反应 ( 3 )反应前需要加热的化学反应，停止加热后若反应还能继续进行，则该反应为放热反应 ( 4 )一般情况下，持续加热或持续高温的化学反应，通常为吸热反应 ( 5 )化学反应的能量变化，除转化为热能外，还转化为机械能、光、声、电等多种能量形式 ( 6 )物质发生化学反应一定伴随着能量变化，但伴随能量变化的物质变化不一定都是化学变化，如：水蒸气变成液态水的过程放热，但该变化为物理变化 ( 7 )能量越低越稳定。同一物质能量由高到低：气体 (g)> 液体 (l)> 固体 (s) ；稳定性：气体 (g)< 液体 (l)< 固体 (s) ( 8 )任何化学反应在发生物质变化的同时都伴随着能量的变化，通常表现为热量变化，即放出热量或吸收热量 ( 9 )常见的热效应如 浓硫酸溶于水、 NaOH 溶于水、 Ca (OH) 2 溶于水，虽伴随着能量的放出，但并不是放热反应；铵盐溶于水虽需要吸收能量，也不是吸热反应 ( 10 )对于可逆反应，若正反应为放热反应，则逆反应必为吸热反应 ) 效果检测 1．(2026·湖南常德高二开学考试)下列反应中生成物总能量低于反应物总能量的是( ) A．铝粉与氧化铁粉在高温条件下的反应 B．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应 C．碳酸钙受热分解 D．碳和二氧化碳在高温条件下的反应 2．下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是( ) A．NaOH和HCl反应 B．Zn和HCl反应 C．Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应 D．C与H2O(g)反应 █知识点十一 化学能与热能的转化 1．从化学键的变化理解——主要原因 化学反应中能量变化的本质是化学键的_________和_________。其中_________吸收能量，_________放出能量。以H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)反应的能量变化为例说明： 反应中能量变化 由图可知 1 mol H2分子中的化学键断裂吸收的能量是436 kJ 共吸收679 kJ 1 mol Cl2分子中的化学键断裂吸收的能量是243 kJ 1 mol HCl分子中的化学键形成释放的能量是431 kJ 共放出2×431＝862 kJ 结论 H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的反应放出的热量为183 kJ 2．从物质储存化学能的角度理解——决定因素 宏观解释 放热反应示意图 吸热反应示意图 化学反应放出热量 化学反应吸收热量 (1)放热反应可以看成是反应物所具有的化学能转化为热能释放出来 (2)吸热反应可以看成是热能转化为化学能被生成物所“储存” (3)各种物质都具有能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同 放热反应 吸热反应 反应物总能量大于生成物总能量，反应放热 反应物总能量小于生成物总能量，反应吸热 (4)反应物的总能量＞生成物的总能量，反应_________能量(_________反应)。 (5)反应物的总能量＜生成物的总能量，反应_________能量(_________反应)。 ( 特别提醒 类型 比较 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量 反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量 与化学键的关系 生成物分子成键时释放的总能量大于反应物分子断键时吸收的总能量 生成物分子成键时释放的总能量小于反应物分子断键时吸收的总能量 反应过程图示 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期末)下列反应可以表示如图的能量变化的是( ) A．Al和Fe2O3的铝热反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NaCl的反应 C．NaOH溶液与CH3COOH溶液反应 D．甲烷在O2中的燃烧反应 2．(2025·浙江宁波学业水平模拟考试)已知X+YM+N反应中的能量变化过程如图，则下列有关说法正确的是( ) A．X的能量一定低于M的能量，Y的能量一定低于N的能量 B．破坏反应物中的化学键所吸收的能量小于形成生成物中化学键所放出的能量 C．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 D．氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应能量变化可如图表示 █知识点十二 化学能与电能的转化 1．原电池工作原理(以铜—稀H2SO4—锌原电池为例) 1． 电极材料 锌 铜 电极名称 _________ _________ 电极反应 Zn-2e-=Zn2+ 2H++2e-=H2↑ 反应类型 _________反应 _________反应 外电路电子流向 由_________片沿导线流向_________片 内电路离子移向 溶液中_________向正极移动，在铜片上被还原为_________；SO42-向_________极移动 原电池总反应 Zn+2H+= ___________________ 2．构成条件 一看反应 能发生____________的氧化还原反应(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应) 二看两电极 一般是活泼性不同的两电极(金属或_________) 三看是否形 成闭合回路 形成需三个条件：①__________________；②两电极直接或间接接触；③两电极插入__________________中 ( 易错提醒 (1) 构成原电池的两电极材料不一定都是金属，正极材料可以为导电的非金属，例如石墨。两极材料可能参与反应，也可能不参与反应。 (2) 两个活泼性不同的金属电极用导线连接，共同插入电解质溶液中不一定构成原电池，必须有一个能自发进行的氧化还原反应。 (3) 在判断原电池正负极时，既要考虑金属活泼性的强弱也要考虑电解质溶液性质。如Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中，负极为Mg；但是Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中，负极为Al，正极为Mg。 ) 3．原电池的正、负极的判断方法 正极 较不活泼金属或非金属 电极材料 较活泼金属 负极 _________反应 电极反应类型 _________反应 _________流入 电子流向 电子流_________ 电流流_________ 电流流向 电流流_________ ________离子迁移的电极 离子流向 _______离子迁移的电极 质量增大或不变 电极质量 质量减少或不变 电极有气泡产生 电极现象 电极变细 3．原电池原理的应用 加快化学反应速率 实验室用锌和稀硫酸反应制备氢气时，常用粗锌，产生氢气的速率更快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀硫酸构成原电池，电子定向移动，加快了锌与硫酸反应的速率。 比较金属的活泼性 一般情况下，在原电池中，负极金属的活泼性比正极金属的活泼性强。 设计原电池 首先将氧化还原反应分成两个半反应。 根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 4．原电池设计 (1)原电池的分类 名称 干电池 (一次电池) 充电电池 (二次电池) 燃料电池 特点 ①活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后，不能再使用(放电之后不能充电) ②电解质溶液为胶状，不流动 ①放电后可再充电使活性物质获得再生 ②可以多次充电，重复使用 ①电极本身不包含活性物质，只是一个催化转换元件 ②工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给(反应物不是储存在电池内部)，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排出 举例 普通的锌锰电池、碱性锌锰电池、银锌电池等 铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等 氢氧燃料电池、CH4燃料电池、CH3OH燃料电池等 (2)设计实例：以Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu为例 步骤 实例 将反应拆分 为电极反应 负极反应 ___________________ 正极反应 ___________________ 选择电极 材料 负极：较活泼金属，一般为发生氧化反应的金属 Fe 正极：活泼性弱于负极材料的金属或石墨 Cu或C 选择电解质 一般为与负极反应的电解质 CuSO4溶液 画出装置图 ( 教材延伸 ( 1 )原电池书写步骤： 第一步：列物质，标得失：按照负极氧化反应，正极还原反应，判断电极反应物、生成物，标出电子得失。 第二步：看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中应能稳定存在，如酸性介质中， OH － 不能存在，应生成水；碱性介质中， H ＋ 不能存在，应生成水；电极反应式同样要遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒。 第三步：两式加，验总式：正负极反应式相加，与总反应离子方程式验证。 (2) 原电池书写方法： 负极 ① 活泼金属作负极时，电极本身被氧化： a ．若生成的阳离子不与电解质溶液反应，其产物可直接写为金属阳离子，如： Zn － 2e － ＝ Zn 2 ＋ ， Cu － 2e － ＝ Cu 2 ＋ 。 b ．若生成的金属阳离子与电解质溶液反应，其电极反应式为两反应合并后的反应式。 如 Mg － Al(KOH) 原电池，负极反应式为 Al － － 3e － ＋ 4OH － ＝ AlO ＋ 2H 2 O ； 铅蓄电池负极反应式： Pb － 2e － ＋ SO ＝ PbSO 4 。 ② 负极本身不反应时，常见书写方法为： 氢氧 ( 酸性 ) 燃料电池，负极反应式为 H 2 － 2e － ＝ 2H ＋ 。 氢氧 ( 碱性 ) 燃料电池，负极反应式为 H 2 － 2e － ＋ 2OH － ＝ 2H 2 O 。 正极 ① 首先根据化合价变化或氧化性强弱判断得电子的微粒 ② 其次确定该微粒得电子后变成哪种形式。 如氢氧 ( 酸性 ) 燃料电池，正极反应式为 O 2 ＋ 4H ＋ ＋ 4e － ＝ 2H 2 O ； 氢氧 ( 碱性 ) 燃料电池，正极反应式为 O 2 ＋ 2H 2 O ＋ 4e － ＝ 4OH － ； 铅蓄电池正极反应式： PbO 2 ＋ 2e － ＋ 4H ＋ ＋ SO ＝ PbSO 4 ＋ 2H 2 O ( 3 )原电池书写技巧：若某电极反应式较难写出时，可先写出较易写的电极反应式，然后根据得失电子守恒，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。 ) 效果检测 1．(2025·上海高一期末)如下图，下列装置属于原电池的是( ) A． B．C． D． 2．下列对Zn－Cu原电池(如图所示)的描述错误的是( ) A．Cu为正极，电子沿导线从Zn流向Cu B．负极发生氧化反应，其反应式为：Zn－2e－＝Zn2＋ C．SO42－向Cu极移动 D．若有1 mol电子流经导线，则可产生0.5 mol气体 █考点一 金属的原子结构与物理性质 【例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，判断其中不能形成合金的是 Na Cu Al Fe 熔点(℃) 97.5 1083 660 1535 沸点(℃) 883 2595 2200 3000 A．Cu和Al　　　B．Fe和Cu C．Fe和Na D．Al和Na ( 解题要点 金属的通性 具有金属光泽，大多数金属为银白色(铜：紫红色，金：黄色)；大多数金属为固体(汞：液体)；具有导电性、导热性和延展性。 常见金属的特性 颜色 大多为银白色，铜呈紫红色、金呈黄色； 状态 常温下大多为固体，汞为液体； 密度差别很大 金为19.3g/cm 3 ，铝为2.7 g/cm 3 ； 导电性差异很大 银为100，铅仅为7.9； 熔点差别大 钨为3410℃，锡仅为232℃； 硬度差别大 铬为9，铅仅为1.5。 合金 定义 就是两种或两种以上的金属(或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。 特点 a.合金比它的成分金属具有许多良好的物理(如硬度）的、化学的或 机械的等方面的性能； b.一般地说，合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。如焊锡(锡铅合金） 熔点183℃，其中锡67%，熔点232.1℃、铅33% ，熔点327.7℃； c. 合金的性能可通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等加以调节。 ) 【变式1-1】合金有许多特点，如Na-K合金在通常状况下为液体，而Na和K的单质在通常状况下均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、炭三种物质中，熔点最低的是 A．生铁 B．纯铁 C．炭 D．不能确定 【变式1-2】东汉晚期的青铜奔马(马超龙雀)充分体现了我国光辉灿烂的古代科技，已成为我国的旅游标志。下列说法错误的是(　　) A．青铜是我国使用最早的合金，含铜、锡、铅等元素 B．青铜的机械性能优良，硬度和熔点均高于纯铜 C．铜器皿表面的铜绿可用食醋擦洗 D．“曾青(CuSO4)得铁则化为铜”的过程发生了置换反应 █考点二 金属冶炼的方法 【例2】(2026·上海师大附中高一期末)下列工业冶炼金属的方法错误的是( ) A．2Ag2O4Ag+O2↑ B． C．2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ D．MgO+H2Mg+2HCl ( 解题要点 金属活动性顺序决定了金属的冶炼方法，常见金属的冶炼方法如下： 金属冶炼方法 电解法 热还原法 热分解法 富集法 金属的活动性顺序 K CaNa MgAl Zn FeSn PbCu Hg Ag Pt Au 方法 选择 原因 单质还原性 强 弱 阳离子氧化性 弱 强 还原剂或特殊措施 直流电强制提供电子 H 2 、CO、C、Al等 (加热或高温) 加热 物理富集(或化学方法) ) 【变式2-1】下列有关物质的工业制法中，错误的是( ) A．制硅：用焦炭还原二氧化硅得硅 B．制钠：以海水为原料制得NaCl，再电解熔融NaCl得钠 C．制铁：以焦炭和铁矿石为原料，用CO还原铁矿石得铁 D．制铝：以铝土矿为原料，经一系列过程制得AlCl3，再电解熔融AlCl3得铝 【变式2-2】(2026·北师大二附中高一期末)钛精矿(主要成分TiO2)制备Ti的主要流程如下(部分产物未标出)。 下列说法不正确的是( ) A．加入的物质X为还原剂 B．加入Ar的作用是防止金属被氧化 C．电解熔融MgCl2的化学方程式：MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑ D．反应制得1 mol Ti，需要投入2 mol Cl2 █考点三 金属单质的化学性质 【例3】下列有关金属的说法中不正确的是 A．钠是一种强还原剂，可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来 B．镁燃烧发出耀眼的白光，常用于制造信号弹和焰火 C．铜能与氯化铁溶液反应，该反应可以用于印刷电路板的制作 D．铁能与硫酸发生反应，常温下不能用铁制容器贮存浓硫酸 ( 解题要点 (1)金属单质易失电子，金属越活泼，失去电子能力越强； (2)金属单质易被氧化，只体现还原性。且金属越活泼，单质的还原性越强。 ) 【变式3-1】铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( ) A．不锈钢是只含金属元素的铁合金 B．铁合金的硬度比纯铁的硬度小 C．镀锌铁板中的铁比铁板更易腐蚀 D．常温下可用铁制容器盛装浓硫酸 【变式3-2】下列推理正确的是( ） A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3 B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜 C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中 D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属均作还原剂 █考点四 钠及其氧化物 【例4】某实验小组通过下图所示实验，探究Na2O2与水的反应： 下列说法错误的是( ) A．②⑤中的气泡的主要成分相同，生成等物质的量的该气体转移电子的数目不同 B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成 C．④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是作催化剂 ( 解题要点 Na 2 O Na 2 O 2 电子式 氧元素化合价 － 2 － 1 色、态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1 ∶ 2 1 ∶ 2 是否为碱性氧化物 是 不是 与水反应 Na 2 O ＋ H 2 O == =2NaOH 2Na 2 O 2 ＋ 2H 2 O == =4NaOH ＋ O 2 ↑ 与 CO 2 反应 Na 2 O ＋ CO 2 == =Na 2 CO 3 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 == =2Na 2 CO 3 ＋ O 2 与盐酸反应 Na 2 O ＋ 2HCl == =2NaCl ＋ H 2 O 2Na 2 O 2 ＋ 4HCl == =4NaCl ＋ 2H 2 O ＋ O 2 ↑ 用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂 ) 【变式4-1】 对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是(　　) A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定 B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定 C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定 D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定 【变式4-2】某同学研究Na2O2与浓盐酸反应，有如下现象：①试管壁发热；②有刺激性气味的气体产生；③反应后所得溶液呈浅黄绿色。下列有关说法错误的是( ) A．Na2O2与水反应生成NaOH，所以它是碱性氧化物 B．水、浓盐酸分别与Na2O2反应时，体现的作用不同 C．根据实验现象推测生成的气体中可能含有Cl2 D．如果把浓盐酸换成稀盐酸，并没有黄绿色气体产生，证明氧化性或还原性与物质浓度有关 █考点五 碳酸钠和碳酸氢钠 【例5】(2025·江苏南京五校共同体高二学业考试)下列关于Na2CO3、NaHCO3的叙述不正确的是 A．用加热的方法除去NaHCO3中混有少量的Na2CO3 B．室温下，NaHCO3和Na2CO3在水中的溶解性，前者小 C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的盐酸反应，产生的CO2质量前者大 D．等浓度NaHCO3和Na2CO3溶液分别与等浓度等体积的盐酸反应，前者反应更剧烈 ( 解题要点 物质 比较项目 Na 2 CO 3 NaHCO 3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色与态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 都易溶于水，Na 2 CO 3 的溶解度大于NaHCO 3 的溶解度 溶液的碱性 显碱性(较强) 显碱性(较弱) 热稳定性 稳定、受热不易分解 不稳定受热分解 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 与酸反应 Na 2 CO 3 ＋2HCl == =2NaCl＋H 2 O＋CO 2 ↑ NaHCO 3 ＋HCl == =NaCl＋H 2 O＋CO 2 ↑ 相同条件下NaHCO 3 比Na 2 CO 3 反应放出气体剧烈 与NaOH反应 不反应 NaHCO 3 ＋ NaOH == =Na 2 CO 3 ＋ H 2 O 与Ca(OH) 2 反应 Na 2 CO 3 ＋ Ca(OH) 2 == = Ca CO 3 ↓ ＋2NaOH 与Ca(OH) 2 反应 存在少量过量问题 与BaCl 2 反应 Na 2 CO 3 ＋ BaCl 2 == =B a CO 3 ↓ ＋2Na Cl 不反应 与 CO 2 及 H 2 O Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ＋ CO 2 == =2NaHCO 3 不反应 相互转化 用途 玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业 发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多 ) 【变式5-1】(2026·北中关村高一期末)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，设计了如下实验： 实验序号 实验操作及现象 实验装置 1 在气密性良好的装置I和II中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。 2 分别向2mL0.5mol·L-1Na2CO3溶液(I)和2mL0.5mol·L-1NaHCO3溶液(II)中滴加1mL0.5mol·L-1的CaCl2溶液，观察到I中产生白色沉淀，II中产生白色沉淀和气体。 下列说法中不正确的是( ) A．实验1，两试管中均产生气体，I中的反应更为剧烈 B．实验1，反应结束并恢复至室温后，装置II的气球体积较大 C．实验2，I、II中产生的白色沉淀均为CaCO3 D．实验2，II中发生反应的离子方程式为Ca2++2HCO3-＝CaCO3↓+ CO2↑+ H2O 【变式5-2】某无色溶液中可能含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3三种溶质中的一种或两种，向溶液中滴加稀盐酸并测定生成气体的体积，生成气体的体积与加入盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．无色溶液中可能含有NaHCO3 B．无色溶液中只含有Na2CO3 C．a→b段发生反应的离子方程式为HCO+H+==CO2↑+H2O D．无色溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1：1 █考点六 CO2通入NaOH溶液反应产物的判断 【例6】(2025·江苏无锡期末)取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL，向其中通入一定量的( CO2气体，得到溶液A，向A中逐滴缓慢加入2.00mol/L 的HCl溶液，产生的CO2气体体积(标准状况)与所加HCl溶液的体积之间关系如图所示，下列说法正确的是( ) A．A溶液中的溶质为 Na2CO3和 NaHCO3 B．通入的 CO2的体积(标准状况)为1.12L C．原NaOH溶液的物质的量浓度 2mol/L D．消耗盐酸0-50mL时发生的反应的离子方程式为CO32-+H+=HCO3- ( 解题要点 (1)CO 2 通入 NaOH 、 Ca(OH) 2 等强碱溶液的反 应与 CO 2 气体的通入量有关，当 CO 2 通入少量时生成碳酸盐，当 CO 2 通入过量时生成碳酸氢盐；当 CO 2 的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意 CO 2 与碱之间量的关系。 以 CO 2 与 NaOH 溶液反应为例： CO 2 ＋ 2NaOH===Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ， CO 2 ＋ NaOH===NaHCO 3 。 当 n(OH － ) ∶ n(CO 2 ) 的值不同时产物如下： 应后溶质可能情况： ① NaOH 和 Na 2 CO 3 ； ② Na 2 CO 3 ； ③ Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 ； ④ NaHCO 3 (2) 向反应后的溶质中加入足量稀盐酸，产生的 CO 2 与加入盐酸的关系图： ① 向 Na 2 CO 3 溶液中逐滴加入盐酸，第一步： CO 转化为 HCO ，无气体产生；第二步： HCO 与 H ＋ 反应产生 CO 2 。消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 1 所示 (Oa ＝ ab) ② 向 NaHCO 3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 2 所示 (Oa ＝ 0) ③ 向 NaOH 、 Na 2 CO 3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 3 所示 ( 设 NaOH 、 Na 2 CO 3 的物质的量之比 x ∶ y ＝ 1 ∶ 1 ，其他比例时的图像略 ) (Oa>ab) ④ 向 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO 2 的体积的关系如图 4 所示 ( 设 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的物质的量之比 m ∶ n ＝ 1 ∶ 1 ，其他比例时的图像略 ) (Oa<ab) ) 【变式6-1】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液甲，因CO2通入量的不同溶液M的组成也不同。若向甲中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况(不计CO2的溶解)，则下列对应图形的判断正确的是( )   A．只含有碳酸钠 B．含有碳酸钠和碳酸氢钠 C．只含碳酸氢钠 D．含有碳酸钠和碳酸氢钠 【变式6-2】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且②③④图中分别有OA＜AB，OA=AB，OA＞AB。 则下列分析与判断不正确的是( ) A．M中只有一种溶质的有①和③ B．M中有两种溶质的有②和④ C．②图显示M中的溶质为NaHCO3和 D．④图显示M中的溶质为和Na2CO3 █考点七 铝及其化合物 【例7】关于铝及其合金的说法正确的是( ) A．常温下铝具有较强的抗腐蚀性主要原因是铝不活泼 B．镁铝合金的密度大、强度高，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 C．铝单质在化学反应中容易失去电子，表现出还原性 D．向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片，一直观察不到气泡 ( 解题要点 A1 2 O 3 、 Al(OH) 3 具有两性，既能和强酸、强碱反应，但不能和弱酸、弱碱反应。具体反应如下： Al 2 O 3 +2NaOH+ 6 H 2 O ==2 Na [ Al(OH) 4 ] ， Al 2 O 3 +6HCl==2AlCl 3 +3H 2 O Al(OH) 3 +NaOH = = Na [ Al(OH) 4 ] ， Al(OH) 3 +3HCl==AlCl 3 +3H 2 O ) 【变式7-1】铝热反应有广泛的用途，实验装置如图1所示。下列说法错误的是( ) A．铝热反应的能量变化可用图2表示 B．和铝粉的混合物被称为铝热剂 C．铝热反应只能用于冶炼铁、锰、铬、镁等熔点较高的金属 D．铝热反应可用于焊接铁轨，反应的化学方程式为2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe 【变式7-2】 “价类”二维图体现了元素的分类观、转化观，下图是及其部分化合物的“价类”二维图。 下列说法错误的是( ) A．反应③④⑤⑥⑦均属于复分解反应 B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．物质的类别处“”代表偏铝酸盐 D．反应④⑤均可以通过加入盐酸实现转化 █考点八 铁与水反应 【例8】用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是( ) A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气 B．装置B中反应的化学方程式是2Fe+3H2OFe2O3+3H2↑ C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰 D．点燃D处的气体前必须检验气体的纯度 ( 解题要点 实验装置 产物验证 实验结论 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声，证明生成了H 2 ；试管内产物冷却后为黑色晶体 铁不能与冷水、热水反应，但在高温下能与水蒸气反应，其化学方程式为3Fe＋4H 2 O(g) Fe 3 O 4 ＋4H 2 ) 【变式8-1】某学习小组进行了下图所示的实验，实验后组员之间的交流不合理的是 A．甲同学认为试管b中收集到的气体可点燃，且产生淡蓝色火焰 B．乙同学认为试管a中生成的黑色固体可能为四氧化三铁 C．丙同学认为将少量铁粉放入试管中，加适量的水，加热也可发生该反应 D．丁同学认为用盐酸能溶解反应后的固体 【变式8-2】(2026·河北廊坊高一期末)铁与水蒸气反应的实验改进前后的装置如图所示。下列说法错误的是( ) A．用具支试管可将试管口附近冷凝的水导出 B．将肥皂液改为吹泡泡水，收集的效果更好，点燃效果更明显 C．将湿棉花改为浸水的尿不湿，酒精灯由单头改为双头，可提供足量的水蒸气 D．改进后，悬挂的磁铁能吸引铁粉，实验过程中，能看到具支试管中有黑色固体不断落下 █考点九 氢氧化亚铁制备 【例9】(2025·浙江省杭州市富阳区高一期末)探究性学习小组利用如图所示方案制备Fe(OH)2沉淀。下列说法不正确的是( ) A．①装置中可能发生反应：4Fe2++8OH-+2H2O+O2=4Fe(OH)3 B．②装置中苯的作用是隔绝空气中的氧气 C．③装置中长滴管的作用是防止滴入NaOH溶液时将空气中氧气带入FeSO4溶液 D．④装置开始反应时应关闭止水夹a，一段时间后再打开止水夹a ( 解题要点 Fe(OH) 2 制备的实验创新 ) 【变式9-1】下图中能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(已知苯为难溶于水、密度比水小的液体)( ) A．①④ B．②④ C．①②④ D．①②③④ 【变式9-2】如图是某实验小组设计的制备Fe(OH)2的一种装置，使用的试剂有、稀硫酸、溶液。下列说法正确的是( ) A．实验前装置中装有氢氧化钠溶液，装置中是稀硫酸 B．实验时先关闭打开，一段时间后再关闭打开 C．装置的作用是液封，防止外界空气进入装置中 D．反应一段时间后，可在装置中观察到白色沉淀 █考点十 检验Fe2＋和Fe3＋的方法 【例10】向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化，当再滴加几滴新制的氯水后，混合液变成红色，则下列结论中错误的是( ) 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＋被氯水氧化成Fe3＋ ( 解题要点 (1) 检验 Fe 2 ＋ 时不能先加氯水后加 KSCN 溶液，也不能将加 KSCN 后的混合溶液加入到足量的新制氯水中 ( 新制氯水可以氧化 SCN － ) 。 (2) 当溶液浓度较稀时，利用观察法或加 NaOH 溶液的方法都不宜检验 Fe 2 ＋ 和 Fe 3 ＋ 的存在。 (3)Fe 3 ＋ 、 Fe 2 ＋ 、 Cl － 同时存在时不能用酸性 KMnO 4 溶液检验 Fe 2 ＋ (Cl － 能还原酸性 KMnO 4 ，有干扰 ) 。 ) 【变式10-1】证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( ) A．依次滴加氯水和硫氰化钾溶液后，溶液显红色 B．先滴加硫氰化钾溶液，不显红色，再滴加氯水后显红色 C．通入氨气，产生白色沉淀，无红褐色沉淀 D．加入锌片，片刻取出，质量减轻；加入铜片，片刻取出，质量不变 【变式10-2】(2026·广西百色高一期末教学质量调研)探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是( ) 已知：该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。 A．步骤1可知此补铁口服液中不含Fe3+ B．步骤2氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1 C．步骤2可知 Cl2的氧化性强于Fe3+ D．维生素C有利于人体对铁元素的吸收 █考点十一 吸热反应与放热反应 【例11】(2025·上海徐汇高二期末)下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是( ) A．灼热的碳与CO2反应 B．碳酸钙受热分解 C．铁与稀硫酸反应 D．甲烷在氧气中燃烧 ( 解题要点 放热反应 吸热反应 定义 释放热量的化学反应 吸收热量的化学反应 常见反应 金属与水或酸的反应、 金属氧化物与水或酸的反应、 燃烧反应 及缓慢氧化 、大多数化合反应、中和反应等 氢氧化钡晶体与氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、C＋CO 2 2CO、C＋H 2 O(g) CO＋H 2 、大多数分解反应等 ) 【变式11-1】下列反应或过程中能量的变化符合图像的是( ) A．H＋H→H—H B．2NH4Cl＋Ba(OH)2·8H2O===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O C．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ D．H2SO4＋2KOH===K2SO4＋2H2O 【变式11-2】下列实验现象或图象信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是( ) A．图①温度计的水银柱上升 B．图②中反应物总能量大于生成物总能量 C．图③中反应开始后，针筒活塞向右移动 D．图④中反应开始后，甲处液面低于乙处液面 █考点十二 化学能与热能的转化 【例12】如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法合理的是 A．500mL2.0mol/LH2SO4溶液和500mL4.0mol/LKOH溶液的反应符合图2，且吸收△E2 的热 B．500mL2.0mol/LHCl溶液和500mL2.0mol/LNaOH溶液的反应符合图1，且放出△E1的热 C．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生 D．CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1 ( 解题要点 放热反应 吸热反应 能量变化 反应物的总能量大于生成物的总能量 反应物的总能量小于生成物的总能量 键能变化 生成物的总键能大于反应物的总键能 生成物的总键能小于反应物的总键能 图示 ) 【变式12-1】如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化。下列说法正确的是( ) A．通常情况下，O2(g)比N2(g)稳定 B．N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)是吸热反应 C．N2(g)和O2(g)反应生成1molNO(g)放出632kJ能量 D．1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量大于2molNO(g)具有的总能量 【变式12-2】如图表示化学反应过程中的能量变化，据图判断下列说法合理的是( ) A．500mL2.0mol/LH2SO4溶液和500mL4.0mol/LKOH溶液的反应符合图2，且吸收△E2 的热 B．500mL2.0mol/LHCl溶液和500mL2.0mol/LNaOH溶液的反应符合图1，且放出△E1的热 C．发生图1能量变化的任何反应，一定不需要加热即可发生 D．CaO、浓硫酸分别溶于水时的能量变化符合图1 █考点十三 化学能与电能的转化(原电池) 【例13】(2025·江苏学业水平模拟考试)一种“海水电池”的装置如图所示，当电池浸入海水中，灯泡开始发亮。下列说法正确的是( ) A．海绵作为电解质 B．铝片得电子 C．将海水换成食盐水，电池也能工作 D．该装置能将电能转化为化学能 ( 解题要点 (1） 原电池的工作原理 (2） 判断原电池正、负极的五种方法 ) 【变式13-1】下列各组材料中，不能组成原电池的是( ) 选项 A B C D 两极材料 Zn片，石墨 Cu片，Ag片 Zn片，Cu片 Fe片，Cu片 插入溶液 稀硫酸 AgNO3溶液 蔗糖溶液 稀盐酸 【变式13-2】铅蓄电池是一种典型的可充电电池，其放电时的电池总反应Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－＝PbSO4＋H2O，则下列说法不正确的是( ) A．电池工作时，负极反应：Pb－2e－＝Pb2＋ B．铅蓄电池是二次电池，放电时是化学能转化为电能 C．电池工作时，电子由Pb板通过导线流向PbO2板 D．电池工作时，溶液中H＋移向PbO2板 基础应用 1．下列性质不属于金属单质的共同性质的是( ) A．能导电 B．传热性能良好 C．常温、常压下易挥发 D．有较好的延展性 2．下列关于金属的叙述正确的是( ) A．金属都是银白色的固体，都具有较高的硬度和密度 B．金属在化合物中一定显正化合价 C．金属单质都可以和酸发生置换反应产生氢气 D．金属元素的单质在常温下均为固体 3．(2026·青海海南高一期中)下列装置能构成原电池的是( ) A．B． C． D． 4．(2026·辽宁高一期末质量监测)近日，我国首条高温超导高速磁浮试验线在青岛建成通车，该线路的轨道铺设采用了高强度铁铜合金材料。下列关于金属材料的说法错误的是( ) A．生铁和钢是两种铁碳合金，钢的含碳量大于生铁 B．金属材料包括纯金属和它们的合金 C．硬铝的密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料 D．储氢合金与H2结合成的金属氢化物加热时容易分解 5．金属的冶炼体现了人类文明的发展历程，下列关于工业冶炼金属说法正确的是( ) A．制Na：高温分解NaCl制备Na B．制Al：将Al(OH)3溶于盐酸中，电解所得AlCl3溶液 C．制Fe：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物 D．制Cu：“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，原理为2Fe+3Cu2+=3Fe3++3Cu 6．下列有关化学反应的叙述正确的是( ) A．室温下，Na在空气中反应生成Na2O2 B．室温下，Al与4.0 mol﹒L-1NaOH溶液反应生成NaAlO2 C．室温下，Cu与浓HNO3反应放出NO气体 D．室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 7．(2026·福建南平高二开学考试)人类的一切活动都离不开能量。下列说法正确的是( ) A．浓硫酸溶于水和碳酸钙分解，都属于吸热过程 B．锂离子电池放电时，电能转化为化学能 C．天然气燃烧时，化学能全部转化为热能 D．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 8．下列推理正确的是( ) A．铝粉在氧气中燃烧生成Al2O3，故钠在氧气中燃烧生成Na2O B．铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，故钠也能从硫酸铜溶液中置换出铜 C．活泼金属钠保存在煤油中，故活泼金属铝也保存在煤油中 D．钠与氧气、水等反应时钠均作还原剂，故金属单质参与反应时金属单质均作还原剂 9．(2026·四川内江高一期末)下列有关金属钠的说法错误的是( ) A．少量的金属钠着火可用干燥的沙土扑灭 B．Na2O2可作呼吸面具中的供氧剂 C．钠能从氯化镁溶液中置换出金属镁 D．Na和Li在空气中加热分别生成Na2O2、Li2O 10．(2026·福建南平高二开学考试)人类的一切活动都离不开能量。下列说法正确的是( ) A．浓硫酸溶于水和碳酸钙分解，都属于吸热过程 B．锂离子电池放电时，电能转化为化学能 C．天然气燃烧时，化学能全部转化为热能 D．Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量 11．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是( ) A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuS B．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2 C．已知Fe能与氧气、氯气反应，推测Zn能也与氧气、氯气反应 D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属 12．某合金的组成可表示为Al65Cu23Fe12，下列有关说法中正确的是( ) A．W的熔点比铝、铁、铜的都高 B．将一定量W投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定有Fe2+ C．把W放入足量的盐酸中，仍有固体残留 D．把W在浓硝酸中因钝化而看不到明显现象 13．化学反应与能量变化的关系如下图所示，下列说法正确的是( ) A．盐酸和碳酸氢钠反应放热，其能量变化符合图1 B．镁条、铝片和盐酸反应吸热，其能量变化符合图2 C．断裂旧键所吸收的能量即为反应物的总能量，形成新键所放出的能量即为生成物的总能量 D．发生图2能量变化的反应，可能不需要加热也能发生 14．已知反应X＋Y===M＋N为吸热反应，对这个反应的下列说法中正确的是( ) A．X的能量一定低于M的，Y的能量一定低于N的 B．因为该反应为吸热反应，故一定要加热反应才能进行 C．破坏反应物中的化学键所吸收的能量大于形成生成物中化学键所放出的能量 D．反应物X和Y的总能量一定高于生成物M和N的总能量 15．(2026·河南周口高一期末)下列有关图像的说法错误的是( ) A．能量变化必然伴随发生化学反应 B．可以表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应 C．若反应物是石墨，生成物是金刚石，则石墨更稳定 D．该反应生成物的总能量高于反应物的总能量，反应时需从环境吸收能量 16．(2025·江苏泰州学业水平模拟考试)某同学设计如图所示装置验证金属活动性，下列说法正确的是( ) A．该装置可将电能转化为化学能 B．金属M为负极，发生氧化反应 C．若金属M为，则电极反应式为 D．实验结论：金属活动性 17．将足量且等量的形状相同的锌块分别加入到等浓度等体积的两份稀硫酸X、Y中，同时向X中加入少量饱和CuSO4溶液，发生反应生成氢气的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，反应速率变快的原因是( ) A．CuSO4作催化剂 B．加入硫酸铜溶液增大了c(SO42－) C．加入硫酸铜溶液增大了溶液体积 D．Zn首先与Cu2＋反应，生成的Cu与Zn、稀硫酸构成原电池 18．(2026·安徽部分学校联考高一期中)Fe(OH)2极易被空气中的氧气氧化，常规实验难以长时间观察到纯净的Fe(OH)2沉淀，因此某兴趣小组针对课本上Fe(OH)2的制备实验，设计如下三种改进装置，关于这些改进装置以及原装置，下列说法错误的是( ) A．原装置中实验现象为生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色 B．改进装置①中，向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液时，胶头滴管应伸入液面以下以防止生成的Fe(OH)2被氧化 C．改进装置②中，应先滴入稀硫酸再滴入NaOH溶液，利用稀硫酸与铁粉生成的H2排尽装置内的空气 D．改进装置③中，A试管反应一段时间后关闭止水夹a，通过将过量NaOH溶液引入A试管中制备Fe(OH)2 19．钠及其化合物的“价－类”二维图及部分转化关系如图所示，其中B为钠的另一种氧化物。下列有关说法正确的是( ) A．物质B为，是碱性氧化物，A的物质类别为碱 B．反应④通过加入还原剂实现转化 C．钠放入硫酸铜溶液中可观察到红色固体析出 D．可用澄清的石灰水鉴别溶液和溶液 20．(2026·北京第四中学高一期末)钠与水反应、铁与水蒸气反应的实验装置图如下： I．钠与水反应 II．铁与水蒸气反应 下列说法正确的是( ) A．中钠与水反应的离子方程式：Na+H2O=Na++OH-+H2↑ B．II中有肥皂泡产生说明有H2生成 C．如果II中剩余固体加入过量稀硫酸溶解后，再加入KSCN溶液不变红，不能说明反应未发生 D．II中铁与水蒸气反应的化学方程式：2Fe＋6H2O(g)2Fe(OH)3＋3H2 21．(2025·河北廊坊高一期中)化学是人类利用自然资源和应对环境问题的重要科学依据。回答下列问题： (1)下列物质中，属于化石燃料的是_______(填字母)。 A．煤 B．石油 C．氢气 D．酒精 (2)在实验过程中产生的NO2气体直接排放会导致酸雨的形成，实验室用烧碱溶液吸收NO2尾气时生成硝酸盐和亚硝酸盐的离子反应式为 。 (3)热分解法利用氧化银冶炼金属银的化学方程式为 ；电解熔融氧化铝制取金属铝时，加入冰晶石的目的是 ；请写出一种生活中合理利用金属资源的做法： 。 (4)铝和氧化铁高温条件下发生铝热反应的化学方程式为 ；铝热反应发生后，停止加热，铝热反应仍可以继续进行，而碳酸氢钠受热分解的反应停止加热后，反应很快停止，结合化学反应的能量变化分析其原因： 。 能力提升 1．将一定量的金属M(在化合物中显＋2价)加入到硝酸锌、硝酸铜的混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和无色溶液，下列说法不正确的是( ) A．M的金属活动性一定强于铜 B．M可能是金属铁 C．所得滤渣中可能有三种金属 D．滤液中的正离子可能为M2＋和Zn2＋ 2．(2026·安徽A10联盟高一联考)某学生设计了铁的转化过程如下： 已知向溶液Z中滴加硫氰化钾，溶液无明显变化，下列关于该过程的说法中错误的是( ) A．溶液X中的含铁溶质可作人体补铁剂 B．若用H2O2代替Cl2，X→Y的过程中溶液的pH变化相同 C．溶液Y中的含铁溶质可用于腐蚀印刷电路板上的Cu D．维生素C在反应中表现还原性，补铁的同时补维生素C，有利于铁元素的吸收 3．下列图像均表示化学反应中的能量变化，其中描述正确的是( ) A．图甲可以表示反应CO2+C==2CO的能量变化 B．图乙说明金刚石比石墨稳定 C．根据图丙可以判断2A(g)==B(g)放出akJ的能量 D．图丁中断裂反应物中化学键所需的总能量高于形成生成物中化学键所释放的总能量 4．(2026·云南文山高二期中)反应2NO2N2O4的能量变化如图所示，下列说法错误的是( ) A．1 mol N2O4(g)比2 molNO2(g)能量更低 B．该反应是放热反应 C．E1表示断裂2 mol NO2(g)中化学键吸收的能量 D．2 mol NO2(g)的总键能大于1 mol N2O4(g)的总键能 5．(2026·山东日照校际联合考试高一期中)NA为阿伏加德罗常数的值，关于下列转化关系的说法错误的是( ) A．反应①，每生成0.1 mol Cl2，转移的电子数为0.1NA B．反应②，与11.2 g铁完全反应的Cl2的分子数为0.3NA C．反应③，0.1 mol FeCl3参与反应，生成的Fe(OH)3胶体微粒数为0.1NA D．14.9 g NaClO和KCl的混合物中含有的氯原子数为0.2NA 6．(2025·江苏扬州期中)取A、B两份等物质的量浓度的NaOH溶液，每份100mL，先分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.lmol·L-1的盐酸，产生如图所示关系，下列说法不正确的是( ) A．A曲线中的P点发生的离子反应为H++ CO32-=HCO3- B．加盐酸之前A溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠 C．B曲线最终产生的CO2标准状况下体积为33.6mL D．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.075mol·L-1 7．废旧金属的综合利用有利于节约资源、保护环境。现有废弃物(含Al2O3、FeO、CuO)，实验室要回收三种金属，工艺流程如图所示。 已知：Na[Al(OH)4]+CO2(过)= NaHCO3+Al(OH)3↓ 回答下列问题。 (1)“碱溶”时发生反应的离子方程式为________________________________。 (2)“操作1”用到的玻璃仪器有________________、________________、玻璃棒。 (3)“沉铝”时加入适量盐酸，该步骤为避免因盐酸控制不当(过量)而导致Al(OH)3溶解，实际操作中可用过量________________ (填化学式)气体代替。  (4)“沉铁”时通入空气的目的是________________；证明“沉铁”的溶液中没有Fe3+的操作为________________。 (5)“灼烧”时可在__________ (填仪器名称)中进行，写出该反应的化学方程式：________________。 8．钠及其化合物在生产生活中具有广泛的作用。 Ⅰ．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法，其工艺流程图如下： 已知：氯化铵在加热条件下生成氨气和氯化氢。 (1)由工艺流程图可知可以循环使用的物质有______________ (填化学式)。 (2)写出碳酸化过程中发生反应的化学方程式：___________________________。 (3)欲除去制得的碳酸钠中的碳酸氢钠可用加热的方法，用化学方程式表示其原理________________。 (4)若在(3)中加热的时间较短，NaHCO3分解不完全。取加热了一段时间的固体样品若干克，完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中某离子的物质的量的变化如下图所示，则M点的溶质成分是_____________________。 Ⅱ．高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体，B为常见金属单质，E为生活中最常见的调味品，F在标准状况下密度为。 请回答下列问题： (5)反应①~⑤中，属于氧化还原反应的有_____________个。 (6)写出反应⑤的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：_________________。 9．钠、铁及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。 (1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时，NaN3迅速分解产生N2和Na，同时放出大量的热，使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。 ①KClO4是助氧化剂，可处理产生的Na，其中氯元素的化合价是_____________________。 ②Fe2O3是主氧化剂，也可处理产生的Na，反应为 6Na+Fe2O3 3Na2O+2Fe，反应中Na2O是_______(填“还原产物”或“氧化产物”)。 (2)铁及其重要化合物之间的部分转化关系如图所示。 ①下列金属矿物中用于冶炼金属铁的是______________(填序号)； a．金红石(TiO2)     b．赤铁矿(Fe2O3)      c．辉铜矿(Cu2S) ②实现Fe转化为Fe2+可选用足量的______________(填序号)； a．稀盐酸     b．氢氧化钠溶液     c．稀硝酸 ③在点燃的条件下，Fe与足量Cl2剧烈反应后，将产物溶于水，再滴加KSCN溶液，则溶液变为血红色，证明产物为FeCl3，写出氯气和铁反应的化学方程式为_________________________。 ④在FeSO4中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液，该过程的现象为______________，此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)______________________。 10．(2026·湖北武汉高一期中)现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题： I．化学反应与热能 (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下： 该条件下，0.1mol N2(g)和0.1mol O2(g)完全反应生成0.2mol NO会 (填“吸收”或“放出”) kJ的能量。 (2)如下图所示，将20gBa(OH)2•8H2O晶体研细后与10gNH4Cl晶体一起放入烧杯中，并将烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌。该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外，还有 。该反应的能量变化图是下图中图 (填标号)。 Ⅱ．化学反应与电能 (3)常见的锌锰干电池，若电池中转移电子1mol，则反应消耗负极材料的质量为 。 (4)某同学利用原电池反应检测金属的活动性顺序，设计相同条件下如图1、图2的两个实验。 ①图1中放电时向 (填“镁片”或“铝片”)移动。 ②图2中铝电极上发生反应的类型为 (填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式为： 。 11. 化学电池在通信、交通及日常生活中有着广泛的应用。 (1)下列装置中能够组成原电池的是______________________(填序号)。 (2)现有如下两个反应：A、NaOH+HCl==NaCl+H2O；B、Cu+2Ag+==Cu2++2Ag。 ①根据两反应本质，判断能否设计成原电池_____________。 ②如果不能，说明其原因_________________________。 ③如果可以，请在下面方框内画出原电池装置图，注明电极材料和电解质溶液等______________。 (3)如图是某锌锰干电池的基本构造图。 ①该碱性锌锰干电池的总反应式为 2MnO2+Zn+2H2O==2MnO(OH)+Zn(OH)2，该电池工作时负极的电极反应式是________________。 ②关于该电池的使用和性能，下列说法正确的是____________________。(填字母，下同) A．该电池属于蓄电池 B．电池工作时OH-向负极移动 C．该电池的电解质溶液是H2SO4溶液 D．该电池用完后可随意丢弃，不需要回收处理 (4)另一种常用的电池——锂电池由于比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛用于心脏起搏器，它的负极材料用金属锂制成，电解质溶液需用非水溶液配制，请用化学方程式表示不能用水溶液的原因：_________________________。 12．用铁、铝的混合物进行如图实验： (1)加入过量NaOH溶液发生的离子反应方程式 ，操作X的名称是 。 (2)铝在空气中表面形成的氧化膜很薄，为了适应不同用途，需将表面氧化膜碱洗除去再进行处理，请写出碱洗氧化膜的离子方程式 。 (3)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(组成元素为Mg和Al)是否符合国家质量标准(国家规定铝合金中铝含量不能低于78%)，设计如图装置在室温下进行实验。 反应前先第一次读取量气管液面刻度，然后倾斜左边装置使足量氢氧化钠溶液与ag铝合金样品充分反应，待反应停止后，体系温度恢复到室温，第二次读取量气管液面刻度之前需要进行的一步操作是 。计算两次液面差，并将气体体积折算成标准状况下的体积，为VmL。若a=0.039，V=33.6mL，说明该合金 (填“符合”或“不符合”)符合国家标准。 (4)若将装置中的足量氢氧化钠溶液换为足量盐酸，则反应停止后量气管内气体体积(折算成标准状况下) mL。 / 学科网（北京）股份有限公司 $