考点8 金属及其重要化合物
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高三化学总复习――金属及其化合物[考点扫描]1.常见金属得活动顺序。
2.钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物得主要性质及应用。
3.以I A族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构得关系。
4.合金得概念及其重要应用。
[知识点拨]一.金属得通性1.位置:金属元素位于周期表得左下角,最外层电子数大部分少于4个。
2.物理通性:大部分有延展性、金属光泽,都有导热导电性等。
3.化学性质:易失电子,被氧化,金属表现还原性。
4.钠、铝、铁、铜单质得重要性质钠铝铁铜与非金属单质O24Na+O2=2Na2OO2+2Na Na2O24Al+3O22Al2O33Fe+2O2Fe3O42Cu+O22CuO Cl22Na+Cl22NaCl2Al+3Cl22AlCl32Fe+3Cl22FeCl3Cu+Cl2CuCl2 S 2Na+S Na2S 2Al+3S Al2S3Fe+S FeS 2Cu+SCu2SH2O 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑3Fe+4H2OFe3O4+4H2不反应HCl溶液2Na+2HCl=2NaCl+H2↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑Fe+2HCl=FeCl2+H2↑不反应NaOH溶液与水反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑不反应不反应CuSO4溶液2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑较复杂较复杂不反应制备2NaCl 2Al2O34Al+3O2Fe2O3+3CO CuO+CO2Na+Cl2↑↑2Fe+3CO2Cu+CO2二.钠及其化合物1.钠⑴钠得物理性质状态颜色硬度密度熔点导电、导热性固体银白色较小(比水大)较小(比水小)较低(用酒精灯加热,很快熔化)就是电与热得良导体⑵钠得化学性质①钠与非金属单质得反应A:与氧气:4Na+O2=2Na2O(变暗);O2+2Na Na2O2(燃烧生成淡黄色固体) B:与氯气:2Na+Cl22NaCl;C:与S:2Na+S Na2S②钠与水得反应(水中先滴入酚酞)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑现象概述现象描述原因浮浮在水面钠得密度比水小游四处游动钠与水反应产生气体熔融化成银白色小球钠得熔点较低,且该反应放出大量热响发出咝咝得响声钠与水反应剧烈红溶液由无色变为红色生成了碱性物质③钠与酸得反应:2Na+2H+=2Na++H2↑④钠与盐溶液得反应:2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑;6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑⑤Na可与某些有机物反应:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑;2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;2C6H5OH+2Na→2C6H5ONa+H2↑;⑶钠得保存通常钠保存在煤油中,原因就是①钠极易与空气中得O2、水蒸气反应;②钠不与煤油反应;③钠得密度比煤油大,沉于底部。
高中化学复习 ------------- 金属及其化合物知识总结一、金属的通性1、物理性质1)常温下,除 __ 为液态,其余金属都是固态。
除__________ 、________________ 、等少数金属具有特殊颜色外,大多数金属都呈___________ 色。
金属都是 ____ 透明的,整块金属具有_____________ 光泽,但当金属处于状态时,常显不同的颜色。
2)密度最大的金属是,硬度最大的金属是______________ ,熔点最高的金属是 ________ ,熔点最低的金属是________ 。
大多数金属都有性,可被抽成丝或压成片,其中 __________ 的延展性最好。
金属都是电和热的良 ________ ,其中 _________ 和________ 的传热、导电性能最好。
2、化学性质金属原子的最外电子层上的电子数目,在同周期元素中原子半径,所以金属单质在化学反应中容易 ________________________ 电子,体现性,做 ______ 剂。
写出常见金属的金属活动性顺序:金属阳离子是金属原子 ______ 电子后形成的,所以金属阳离子有性。
写出常见金属阳离子氧化性顺序:_____________________________练习:写出下列反应的化学方程式①锌与浓硝酸的反应 ____________________________________________②镁和浓硫酸共热 ______________________________________________③铁和氯气反应 ________________________________________________④镁和氮气反应 ________________________________________________3、合金由两种或者两种以上的金属(或者金属和非金属)融合而成的具有金属性质的物质叫做合金。
一、金属及其化合物的主要性质和转化关系1.钠及其重要化合物(1)知识主线:Na→Na2O→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3(2)转化关系2.铝及其重要化合物(1)知识主线:(2)转化关系3.铁及其重要化合物(1)知识主线(2)转化关系4.铜及其重要化合物(1)知识主线:(2)转化关系:二、常见阳离子的检验与判断常见阳离子的检验1.用NaOH溶液检验Cu2+产生蓝色沉淀Fe3+产生红褐色沉淀Fe2+产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Al3+产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀溶解NH4+共热生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体2.特殊检验法Fe3+加入KSCN溶液呈红色,加苯酚溶液呈紫色Fe2+加入KSCN溶液无现象,滴加新制氯水或双氧,水后溶液呈红色3.焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K+和Na+K+火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)Na+火焰呈黄色三、金属元素单质及其化合物1.无机化工流程题常见设问方向(1)反应速率与平衡理论的运用;(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写;(3)利用控制pH分离除杂;(4)化学反应的能量变化;(5)实验基本操作:除杂、分离、检验、洗涤、干燥等;(6)流程中的物质转化和循环,资源的回收和利用;(7)环境保护与绿色化学评价。
2.无机化工流程题的审题技能化工生产流程题中经常会出现一些表述性词语,这些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们审题所应考虑的角度。
常见的有:(1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发,物质的不稳定性和物质的转化等。
(2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。
(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
(4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。
(5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。
【高中化学】高三化学复习必备:金属及其化合物高三化学复习必备之金属及其化合物①含金属阳离子的物质分为金属单质、金属氧化物、金属过氧化物、金属超氧化物、金属氢氧化物、金属无氧酸盐、金属含氧酸盐。
②金属氧化物分为酸性氧化物(过渡元素的高价态氧化物Mn2O7、CrO3)、碱性氧化物(CaO、Na2O、Fe2O3、FeO)和两性氧化物(Al2O3、ZnO)。
③金属氢氧化物的分类:碱性氢氧化物[Fe(OH)3、Fe(OH)2、NaOH]和两性氢氧化物[Al(OH)3]。
④盐的分类:1、根据组成盐的阴阳离子分类:根据阳离子分为钾盐、钠盐、铵盐、铁盐、亚铁盐、镁盐、铝盐、铜盐、银盐等。
根据阴离子分为盐酸盐、次氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐、碳酸氢盐点击查看:高三化学知识点大全2、根据复杂程度分类络盐:阳离子是络离子的盐:Fe(SCN)Cl2,阴离子是络离子的盐:Na3AlF6;复盐:KAl(SO4)2?12H2O;(NH4)2SO4?FeSO4?24H2O;KCl?MgCl2?6H2O;硅酸盐:铝硅酸盐:K2O?Al2O3?6SiO23、根据化学键分类:含有共价键的盐:铵盐、含氧酸盐;不含共价键的盐:氯化钠。
4、根据溶解性分类可溶于水的盐:所有的钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐、碳酸的酸式盐,绝大多数的硫酸盐、盐酸盐,少数的碳酸盐、硅酸盐、磷酸盐、亚硫酸盐。
不溶于水的盐:硫酸钡、硫酸铅、氯化银、氯化亚汞、碳酸钙、碳酸钡;微溶于水的盐:碳酸镁、硫酸银、硫酸钙。
5、溶于水后的盐溶液酸碱性分类呈酸性的盐:强酸弱碱盐、中强酸的酸式盐(NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4)、强酸的酸式盐(NaHSO4);呈中性的盐:强酸强碱盐、某些弱酸弱碱盐(CH3COONH4);呈碱性的盐:强碱弱酸盐。
6、溶于水后溶液是否有颜色有颜色的盐溶液:MnO(紫色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、Cu2+(蓝色)、Cr2O(橙色)、CrO(黄色)、Cr3+(绿色);无颜色的溶液:Na+、K+、NH、Cl-、NO、SO。
重要的金属元素及其化合物金属元素是物质世界中非常重要的成分之一,它们在各个领域都发挥着重要的作用。
以下是一些重要的金属元素及其化合物。
1.铁(Fe):铁是一种重要的结构材料,用于建筑、制造工具和机械。
它的化合物如氧化铁(Fe2O3)广泛用于制作铁器和磁性材料。
2.铜(Cu):铜是一种良好的导电材料,被广泛用于制作电线和电缆。
它的化合物如氧化铜(CuO)和硫酸铜(CuSO4)也被用于制作颜料、防腐剂和电池。
3.铝(Al):铝是一种轻质金属,具有良好的导电和热导性能。
它被广泛用于制造飞机、汽车和建筑材料。
铝的氧化物(Al2O3)在制陶、磨料和火箭推进剂中也有广泛应用。
4.锌(Zn):锌是一种重要的防腐金属,被用于保护铁和钢制品免受腐蚀。
锌在电池、合金和化妆品中也有应用。
锌的化合物如氧化锌(ZnO)和硝酸锌(Zn(NO3)2)被用于制作颜料、润滑剂和医药品。
5.银(Ag):银是一种优良的导电材料,广泛用于制作电子和光学器件。
银的化合物如氯化银(AgCl)和硝酸银(AgNO3)被用于摄影、杀菌和防腐。
6.镍(Ni):镍是一种重要的合金元素,常用于制作不锈钢、高温合金和电池。
镍的化合物如硫化镍(NiS)和镍碳酸(NiCO3)也被用于电镀和催化剂。
7.钛(Ti):钛具有良好的强度和耐腐蚀性能,被广泛用于航空航天、化工和医疗行业。
钛的氧化物(TiO2)广泛用于制作颜料、涂料和催化剂。
8.锡(Sn):锡是一种重要的合金元素,被用于制作锡合金和防锈剂。
锡的氧化物(SnO2)被用于制作玻璃、陶瓷和电子器件。
9.钨(W):钨具有高熔点和良好的耐腐蚀性能,被广泛用于制作灯丝、钨丝和合金。
钨的化合物如硫化钨(WS2)和钨酸(H2WO4)也被用于涂料和润滑剂。
10.铂(Pt):铂是一种珍贵的金属,具有良好的耐腐蚀性能和催化性能。
铂广泛用于制作汽车催化剂、电子器件和珠宝。
以上是一些重要的金属元素及其化合物。
这些金属元素在制造、建筑、化工、电子和医疗等领域都发挥着重要的作用,对人类社会的发展起到了至关重要的作用。
高一化学必修一《金属及其化合物》知识点汇总高一化学必修一《金属及其化合物》知识点汇总1.认识钠、铝、铁、铜等金属及其重要化合物的主要物理性质( 1 ).钠、铝、铁、铜在自然界中的存在形式。
① .钠铝只以化合态形式存在:钠元素的主要存在形式是氯化钠,铝元素的存在形式有铝土矿。
② .铁铜有两种存在形式:铁的存在形式是游离态的陨铁和化合态的铁矿石(黄铁矿、赤铁矿、磁铁矿),铜的存在形式是游离态的铜和黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石。
( 2 )钠、铝、铁、铜单质的物理性质① .颜色:块状钠铝铁单质是银白色金属,纯铜是紫红色金属;粉末状的铝和铜颜色不变,粉末状的铁屑是黑色,没有粉末状的钠,钠在空气中立刻氧化成白色的氧化钠,最后氧化成碳酸钠;冶金工业中铁属于黑色金属,钠、铝、铜属于有色金属。
② .密度:钠的密度比水小,铝、铁、铜的密度比水大;钠、铝的密度小于 cm3 是轻金属,铁、铜的密度大于 cm3 是重金属。
③ .熔点:钠的熔点低,钠与水反响产生的热量就能够使其融化成小球;铝、铁、铜的熔点很高。
④ .共性:不透明,有导电性、导热性、延展性;钠钾合金做原子反响堆的导热剂;铝、铁、铜能够做导线,金属的导电性: Ag>Cu>Al ;铝的延展性能够制成包装用的铝箔;铝、铁、铜能够制成各样容器等。
⑤ .硬度:钠的硬度很小,能够用小刀切割;纯铝的硬度较小,铁和铜的硬度较大。
⑥ .特征:铁能够被磁化,而产生铁磁性。
( 3 )钠、铝、铁、铜的重要化合物的物理性质① .氧化物的颜色:白色:Na2O、Al2O3;黑色:FeO、Fe3O4、CuO;淡黄色:Na2O2;红棕色:Fe2O3 。
② .氧化物的溶解性: Na2O 、 Na2O2 溶于水生成强碱发生化学变化; Al2O3 、 FeO 、 Fe2O3 、 Fe3O4 、CuO 不溶水。
③ .氢氧化物的颜色:白色:NaOH、 Al(OH)3 、Fe(OH)2 ;红褐色: Fe(OH)3 ;蓝色: Cu(OH)2 。
金属及其化合物化学知识点金属及其化合物是高中化学必修三第三章的内容,我们学习完这一章的时候要及时总结知识点。
今天小编在这给大家整理了金属及其化合物化学知识点_高一化学知识点笔记,接下来随着小编一起来看看吧!必修3 第三章金属及其化合物第一节金属的化学性质一、钠 Na1、单质钠的物理性质:钠质软、银白色、熔点低、密度比水的小但比煤油的大。
2、单质钠的化学性质:①钠与O2反应常温下:4Na + O2=2Na2O (新切开的钠放在空气中容易变暗)加热时:2Na + O2==Na2O2 (钠先熔化后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。
)Na2O2中氧元素为-1价,Na2O2既有氧化性又有还原性。
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Na2O2是呼吸面具、潜水艇的供氧剂,Na2O2具有强氧化性能漂白。
②钠与H2O反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑(注意配平)实验现象:“浮——钠密度比水小;游——生成氢气;响——反应剧烈;熔——钠熔点低;红——生成的NaOH遇酚酞变红”。
③钠与盐溶液反应如钠与CuSO4溶液反应,应该先是钠与H2O反应生成NaOH与H2,再和CuSO4溶液反应,有关化学方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4总的方程式:2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑实验现象:有蓝色沉淀生成,有气泡放出K、Ca、Na三种单质与盐溶液反应时,先与水反应生成相应的碱,碱再和盐溶液反应④钠与酸反应:2Na+2HCl=2NaCl+H2↑(反应剧烈)离子方程式:2Na+2H+=2Na++H2↑3、钠的存在:以化合态存在。
4、钠的保存:保存在煤油或石蜡中。
5、钠在空气中的变化过程:Na→Na2O→NaOH→Na2CO3→Na2CO3·10H2O(结晶)→Na2CO3(风化),最终得到是一种白色粉末。
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考点8 金属及其重要化合物1.(2010·上海高考·T11· 3分)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1稀盐酸。
下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是【命题立意】此题考查了钠的化合物NaOH、Na2CO3和NaHCO3的化学性质,同时考查了图像解读及数据处理的知识。
【思路点拨】解答此题的关键是准确判断反应发生的先后顺序。
【规范解答】选C。
向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,当滴入0.1L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生:HCl+ Na2CO3====NaHCO3+NaCl,不放出气体,当再加入0.1L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:NaHCO3+HCl ====NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,分析图像可知选C。
2.(2010·重庆高考·T8·6分)下列叙述正确的是A.铝制容器可盛装热的浓H2SO4B.AgI胶体在电场中自由运动C.K与水反应比Li与水反应剧烈D.红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3【命题立意】本题以无机元素化合物、胶体为考查对象,主要考查了金属铝、碱金属、磷元素、胶体等知识。
【思路点拨】在回答元素化合物部分的知识时,要注意物质的特性、递变性、反应条件、用量等。
【规范解答】选C。
A项,铝与热的浓硫酸会发生反应,在冷的浓硫酸中才会发生钝化,即铝可盛装冷的浓硫酸,所以A错误。
B项,AgI胶体粒子带电荷,所以在电场中会发生定向移动,不能自由运动,所以B错误;C项,K的活泼性比Li强,所以K与水反应比Li与水反应剧烈,所以C正确;D项,P与少量Cl2反应才生成PCl3,与大量Cl2反应生成PCl5,所以D错误。
3.(2010·上海高考·T4· 2分)下列有关物质性质的描述不符合事实的是A.有机物不导电 B.金刚石是自然界中最硬的物质C.SO2可用作食品防腐剂 D.NO可用于某些疾病的治疗【命题立意】此题考查了常见物质的性质及用途。
【思路点拨】有机物一般不导电,不是电解质,但有机物的种类繁多,并不是所有的有机物都不导电,在理解有机物的性质时,不能绝对化。
【规范解答】选A。
大多数的有机物不导电,但聚乙炔塑料就能导电,A错误;金刚石是自然界中最硬的物质,B正确;二氧化硫可用于杀菌、消毒,故可作为食品和干果的防腐剂,C正确;NO可用于心血管疾病的治疗,D正确。
4.(2010·上海高考·T15·3分)除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是A.HNO3溶液(H2SO4):适量BaCl2溶液,过滤B.CO2(SO2):酸性KMnO4溶液、浓硫酸,洗气C.KNO3晶体(NaCl):蒸馏水,结晶D.C2H5OH(CH3COOH):加足量CaO,蒸馏【命题立意】此题考查了物质提纯的方法。
【思路点拨】进行物质的提纯操作时要遵循的两个原则是:一是不能将要得到的目标产物除掉,二是不能引入新的杂质。
【规范解答】选A。
HNO3溶液中混有H2SO4时,加入氯化钡使得硝酸中又混入了新的杂质HCl,因此应加入硝酸钡溶液过滤,A错误;SO2有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化为硫酸除去,B正确;硝酸钾的溶解度随温度升高而迅速变大,但NaCl的溶解度随温度变化较小,一般用结晶或重结晶法分离,C错误;乙酸能和氧化钙反应生成不挥发的醋酸盐,但乙醇不与氧化钙反应,且乙醇易挥发,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,D正确。
5.(2010·上海高考·T22·4分)由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物,加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。
若纯铁完全反应,则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是A.4:3 B.3:2 C.3:1 D.2:l【命题立意】此题考查了化学计算知识。
【思路点拨】极端假设法是指根据已知的条件,把复杂问题假设为处于理想的极端状态,站在极端的角度去分析、考虑问题,使其因果关系显得十分明显、简单,从而迅速地作出正确判断的方法。
【规范解答】选B、C。
分析题给信息,混合物在高温下发生反应,可知当发生反应Fe2O3+Fe====3FeO 时,反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3:2;当发生反应:4Fe2O3+Fe ====3Fe3O4时,反应后混合物中含有3molFeO、1molFe2O3,则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3︰1;当两反应均存在时,FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两者之间,故B、C均可能。
6.(2010·上海高考·T13·3分)下列实验过程中,始终无明显现象的是A.NO2通入FeSO4溶液中 B.CO2通入CaCl2溶液中C.NH3通入AlCl3溶液中 D.SO2通入已酸化的Ba(NO3)2溶液中【命题立意】此题考查了常见元素及其化合物知识。
【思路点拨】解答此题的易错点是:不能正确理解CO2和CaCl2能否反应,由于盐酸是强酸,碳酸是弱酸,故将CO2通入CaCl2溶液中时,两者不能发生反应生成溶于盐酸的碳酸钙沉淀。
【规范解答】选B。
NO2通入水后和水反应生成具有强氧化性的硝酸,生成的硝酸将亚铁盐氧化为铁盐,溶液颜色由浅绿色变为棕黄色,排除A;CO2和CaCl2不反应,无明显现象,符合题意选B;NH3通入水后转化为氨水,氨水和AlCl3反应生成氢氧化铝沉淀,排除C;SO2通入酸化的硝酸钡中,SO2被硝酸氧化为硫酸,生成硫酸钡沉淀,排除D。
7.(2010·上海高考·T18·4分)如图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下列有关说法错误的是A.烧瓶中立即出现白烟高温高温B.烧瓶中立即出现红棕色C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体【命题立意】此题考查化学实验及元素化合物的性质等知识。
【思路点拨】解答此题的关键是能否写出氯气与氨气发生的反应方程式。
【规范解答】选B。
分析装置图,可知氨气和氯气接触时发生反应:4NH3+6Cl2====2NH4Cl+4HCl+N2,生成NH4Cl则烧瓶中出现白烟,A正确;因不会生成NO2,故不可能出现红棕色气体,B错误;该反应中氨气中的氮元素化合价升高,表现为还原性,C正确;烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体(Cl2和HCl),D正确。
8.(2010·四川高考·T29·16分)四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:请回答下列问题:(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_________________________。
(2)向滤液I中加入铁粉,发生反应的离子方程式为: __________、_________。
(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。
水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:_______________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________(填化学式),减少废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556a kgA(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112 c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。
若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料_________________kg。
【命题立意】本题以无机化合物的生产为考查对象,主要考查生产流程中涉及的某些化学反应、化学平衡理论的应用、利用元素守恒进行计算等。
【思路点拨】在钛铁矿渣中加入浓硫酸,产物较复杂,钛有TiSO4和TiOSO4; 铁有FeSO4和Fe2(SO4)3,加入过量铁粉后,Fe全部以FeSO4的形式存在,后面经控温过滤得到FeSO4·7H2O晶体,对滤液进行加热调整PH值促进钛盐水解,经过滤煅烧后便得到了二氧化钛。
【规范解答】(1)在书写硫酸与二氧化钛反应的化学方程式时因Ti有两种价态,所以产物写TiSO4或TiOSO4均可。
(2)加入浓硫酸后,浓硫酸可以氧化亚铁离子,再加入铁粉,铁粉可以还原铁离子。
除此外,铁粉还可以与溶液中的H+反应。
(3)对于盐类水解而言,升高温度、加水稀释都会促进水解。
(4)利用铁元素守恒进行计算,其中556a kgFeSO4·7H2O晶体中的Fe完全变成了Fe2O3 160akg;3336b kg FeSO4·7H2O 由于最终产物中有Fe2(SO4)3,所以其中的Fe未完全变成Fe2O3,再利用SO42-守恒可得3336b kgFeSO4·7H2O (12bmol)生成了4bmol的Fe2(SO4)3,消耗FeSO4·7H2O只有8bmol,剩余的4bmolFeSO4·7H2O才转化成了2mol的Fe2O3,故生成320bkgFe2O3,另外112 c kg铁粉完全转变成Fe2O3 160ckg。
综上所述总共生成Fe2O3:160a+320b+ 160c(kg)答案:(1) TiO2+ H2SO4====Ti(SO4)2+ H2O(或TiO2+ H2SO4====TiOSO4+ H2O)(2) Fe+2Fe3+====3Fe2+ Fe+2H+====Fe2++ H2↑(3)加水促进钛盐水解,加热促进钛盐水解,H+降低浓度促进钛盐水解H2O FeSO4 H2SO4(4)160a+320b+160c9.(2010·四川高考·T26·15分)短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B,在加热条件下反应生成化合物C,C与水反应生成白色沉淀D 和气体E,D既能溶于强酸,也能溶于强碱。