19．某工厂以精辉铜矿(主要成分为Cu₂S)为原料冶炼金属铜，在炼铜炉内发生如下反应(在高温条件下进行)：2Cu₂S+3O₂ = 2Cu₂O+2SO₂，2Cu₂O+Cu₂S = 6Cu+SO₂

⑴若生产38.4t金属铜，需要含杂质20%的精辉铜矿多少吨(设杂质不参加反应)?

⑵若⑴中产生的二氧化硫用于制硫酸，可生产98%的硫酸多少吨(二氧化硫转化成三氧化硫的转化率为92%，三氧化硫的吸收率为98%)?

⑶今将a mol Cu₂S与b mol空气(氧气约占空气体积的20%)在密闭容器中高温加热，设反应前容器内的压强为P₁，反应结束后冷却到原来温度，容器内的压强为P₂，请完成下列表格。

2010届高三化学140分突破精品资料第1讲

常见金属元素及其化合物答案

例1：思路点拨：有关Na₂O₂、Na₂O和Na的性质这一考点最能考查学生分析问题、解决问题的能力。在求解这类问题时要运用极限思想和假设法计算，

疑难辨析：由于Na₂O₂和水反应放出O₂，因此若不能很好地判断Na₂O₂和Na₂O与水反应的情况则易导致错误。

解题过程：原不饱和溶液的量相同，欲使NaOH达到饱和，加入的物质含钠量越大，加入的量越少；加入的物质含钠量越小(相当于又加入了溶剂)，最终加入的量就大，可用化学式假设法来进行比较。本题答案A。

	NaOH		Na2O2		Na2O		Na
化学式变形(Na+相等)	Na2(OH)2				Na2O		Na2
除Na外，增重	2×17		16		16		0
饱和时，需固体的物质的量	n1	＞	n2	=	n3	＞	n4
饱和时，需固体的质量	m1	＞	m2	＞	m3	＞	m4

变式训练：

答案：(1) NaHCO₃为amol；Na₂O₂为(a+b)/2mol。(2) H₂O为(a－b)/2mol；O₂为(a+b)/4mol

解析：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O↑，受热分解产生的CO₂和H₂O都要和Na₂O₂反应，可先考虑CO₂的反应(因为先考虑H₂O结果相同，且先考虑CO₂简便)。分析得：固体残留物为Na₂CO₃、NaOH，气体产物为O₂和H₂O。(1)根据C元素和Na元素守恒可得：NaHCO₃为amol；Na₂O₂为(a+b)/2mol；(2)根据H元素和O元素守恒可得：H₂O为(a－b)/2mol；O₂为(a+b)/4mol。

例2：思路点拨：根据反应发生的先后顺序再利用离子反应分析各线段所发生的反应。

疑难辨析：题目中已强调“注意线段的斜率”这一句话，所以更应明确图像表示的是一个等腰梯形，而非斜梯形。

解题过程：选项B中滴加的NaOH溶液先和HCl反应，所以一开始没有沉淀生成，不合题意。选项C所得的图形是一个斜梯形。选项D中生成的Mg(OH)₂沉淀不溶于NaOH，因此沉淀量不会减少。只有选项A正确。

变式训练：

答案：(1)中和过量的酸 (2)V₂×10^-2mol/L 　(3)不会(3m/80)×10³＜(V₂-V₁)＜(m/17) ×10³

解析：(1)0~V₁之间发生的反应为H⁺+OH^-=H₂O，V₁~V₂之间发生的反应为Fe³⁺+3OH^-=Fe(OH)₃↓，Al³⁺3OH^-=Al(OH)₃↓，V₂~V₃之间发生的反应为Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O。(2)在V₂时，溶液中的溶质为NaCl，所以有n(HCl)=n(NaOH)= V₂×10^-3mol，可得盐酸的浓度为V₂×10^-2mol/L，(3)由(2)可得混合物中Al₂O₃和Fe₂O₃按不同比例进行上述实验，V₂的值会是不会改变的，V₂-V₁表示的是和2种金属离子反应所需NaOH的体积，用极值法进行计算，若mg混合物全为Al₂O₃， V₂-V₁ 等于(m/17) ×10³mL，若mg混合物全为Fe₂O₃，V₂-V₁ 等于(3m/80)×10³mL，由此得解。

例3：思路点拨：弄清了下面三个过程后这类问题可迅速得解：①过量的铁与浓硫酸共热的反应情况：2Fe+6H₂SO₄(浓)Fe₂(SO₄⁾₃+3SO₂↑+6H₂O；Fe+ Fe₂(SO₄)₃=3FeSO₄；Fe+H₂SO₄=FeSO₄+ H₂↑②过量的铁与浓硝酸共热的反应情况分析：Fe+6HNO₃(浓) Fe(NO₃)₃+3NO₂↑+3H₂O；3Fe+ 8HNO₃(稀)= 3Fe(NO₃)₂+2NO₂↑+4H₂O；Fe+2Fe(NO₃)₃= 3Fe(NO₃)₂③当金属和混酸反应时，要用离子方程式来计算产生气体的物质的量。

疑难辨析：本题较为综合，没有一定的解题方法与技巧，很难完整地解决这个题目，如果按照有序思维来解决问题(1)，则较易解决，也不会漏掉某种情况，同时也为(2)、(3)的解决打下一个好的基础。当题目中出现两个变量时常用有序思维来解。

解题过程：(1)按照有序思维，假设HNO₃的量由少逐渐增多，从而依次确定残留固体成分及溶液中的金属离子。①Fe、Cu；Fe²⁺，②Cu；Fe²⁺，③Cu；Fe²⁺、Cu²⁺，④无；Fe²⁺、Cu²⁺，⑤无；Fe²⁺、Cu²⁺，Fe³⁺，⑥无；Cu²⁺，Fe³⁺。其中②为特殊情况，Fe与稀HNO₃恰好反应生成Fe²⁺；④为Fe、Cu恰好与稀HNO₃反应生成Fe²⁺、Cu²⁺，其余各种情况按HNO₃的量逐渐增多来考虑，则不难确定。

(2)3Cu+8HNO₃=3 Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O；3Fe+8HNO₃=3 Fe(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O

　 ax　 8ax/3 　　　　　　　　　　　　a(1-x) 　8a(1-x)/3

生成Fe²⁺、Cu²⁺时，总耗用硝酸量：n(HNO₃)= 8ax/3+8a(1-x)/3=8a/3，铁恰好反应且生成Fe²⁺时耗硝酸量：n(HNO₃)= 8a(1-x)/3，因此溶液中金属离子只有Fe²⁺、Cu²⁺时b的取值范围是8a(1-x)/3＜b≤8a/3。(3)根据电子守恒：0.5a×2+0.25a×3+0.25a×2=672/22400×3，解得a=0.04mol，根据硝酸中的NO₃^-守恒可得b的值：

b==n[Fe(NO₃)₂] ×2+n[Fe(NO₃)₃] ×3+ n[Cu(NO₃)₂] ×2+n(NO)

==0.04mol×0.25×2+0.04mol×0.25×3+0.5×2×0.04mol+672/22400mol==0.12mol。

答案：(1)c(HNO₃)＝4mol/L　 (2)Fe、Cu　　 Cu　 (3)14.4 g

解析：(1)由第一组数据可知固体有剩余。无论硝酸和什么金属反应，都有n(HNO₃)＝4 n(NO)。加入100 mL硝酸溶液时，n(NO)＝0.1mol，则n(HNO₃)＝0.4mol，c(HNO₃)＝4mol/L。(2)由1、2两组数据分析，两次剩余物的质量相差9.2g，此时生成2.24 LNO气体(转移0.15 mol电子)。若只溶解铁，质量为8.4 g，若只溶解铜，质量为9.6 g。由此可知这9.2 g中应有Fe和Cu两种金属。所以第一次实验后剩余金属为Fe和Cu。第二次实验后剩余金属只有Cu。(3)由以上分析可知，第二次实验后剩余铜8 g，而与第一次相比少掉的9.2 g中Fe和Cu都有。设这9.2 g固体中Fe的物质的量为x mol和Cu的物质的量为y mol。

56 x+64 y＝9.2 ……(1)

2(x+y)＝3×0.1……(2)

解得y＝0.1 mol，质量是6.4 g。每次所取混合物中铜的质量6.4 g+8 g＝14.4 g。

[当堂反馈]

18．在化工实验中，要除去某些杂质离子，往往采用在一定条件下使杂质离子以M_xA_y(DE₄)_z(OH)₁₂的形式析出浅黄色晶体。M、A、D、E代表四种元素。已知：

①x+y+z=12(x、y、z均为正整数)；

②取9.7克该化合物溶于水中，滴加用稀硝酸酸化的硝酸钡溶液，D、E两元素完全转化成白色沉淀。将沉淀过滤、洗涤、干燥称量其质量为9.32克；

③滤液中A、M以阳离子形式存在(未被硝酸氧化)，用胶头滴管取滤液2-3滴于白色点滴板上，再加1-2滴硫氰化钾溶液，滤液变成红色；

④往滤液中通入足量的H₂S气体，使A离子完全被还原后，得到0.96克浅黄色沉淀。

试分析：(1)D是__________，E是__________，理由_______________。

(2)A是__________，理由是______________________。

(3)通过计算和推理确定x=______、y=______、z=_______。该盐的化学式为__________。

17．A、B、C都是由两种元素组成的无机物，它们和单质甲、乙、丙存在如下图所示的转化关系(转化过程都不需要使用催化剂)。

完成下列问题：

(1)若甲是常见金属，乙是常见非金属固体单质，A、C在常温下均为无色气体，且A、B、C、甲、乙、丙都由短周期元素组成，则B的电子式是__________。A与甲反应的化学方程式是__________________________。

(2)若上图所示的反应在水溶液中进行，甲在常温下为有色气体，乙在常温下为液体，丙是生活中常见的金属，则：

①丙在周期表中所处的位置是____________。

②丙与C反应的离子方程式为____________________。

③往A溶液中逐滴加入NaOH溶液时可能出现的现象是________________________。

16．已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质，请根据题目要求完成下列问题：

(1)甲的化学式为RCl₃，其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应：

a.甲+H₂O乙+丙　　 b.乙氧化物+H₂O

①若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物，其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末，则该金属在周期表里的位置是：____________________。

②若甲为某短周期金属元素的氯化物，则甲发生a反应的化学方程式为：________________。

③将以上两种金属单质用导线连接，插入NaOH溶液构成原电池，则负极发生的电极反应为：_______________。

(2)若甲、乙、丙均是短周期中同一周期元素形成的单质或化合物，常温下乙为固体单质，甲和丙均为气态化合物，且可发生反应：甲+乙丙。则：

①甲的结构式为______________________。

②写出上述反应的化学方程式：___________________。

③写出向200 mL 2 mol·L^-1的NaOH溶液中通入6.72 L(标准状况)的气体甲发生完全反应的总离子方程式______________________。

15．有Ba(OH)₂、NaHSO₄、NaHCO₃三种溶液，已知其中两种溶液的物质的量浓度相同，且分别为另一种溶液的物质的量浓度的2倍；若先将NaHSO₄和NaHCO₃溶液各 100 mL混合反应后，再加入Ba(OH)₂溶液100mL，充分反应后，将生成的白色沉淀滤出，测得滤液中只含一种NaOH溶质，其物质的量的浓度为0.9mol/L(不考虑溶液混和时引起溶液体积的变化)，试回答：

(1)通过分析，判断原Ba(OH)₂、NaHSO₄、NaHCO₃三种溶液中哪两种溶液的物质的量的浓度不可能相同？　　　　　　　　 ，原因是　　　　　　　　　 。

(2)Ba(OH)₂、NaHSO₄、NaHCO₃三种溶液可能的物质的量的浓度分别为__________、_________、_________。

14．将等质量混合的铜、锌、铁三种金属组成的混合物W g 加入到FeCl₃和盐酸组成的混合液中，充分反应后：

(1)若无固体剩余，则溶液中一定有的金属离子是_____________________，可能有的金属离子是______。

(2)若剩余固体W/3g，则溶液中金属离子一定有_____________________，一定没有________________。

13．按下图要求写出下列两个反应的化学方程式，属于离子反应的写出离子方程式。

(1)B→C+D________________________________；

(2)E→F___________________________________。

12．把一支表面被氧化成10.2g氧化铝的铝条A，放入1L1.5mol/L热氢氧化钠溶液中，过一段时间后取出铝条，溶液质量增加了12.6g，此时的溶液称为甲溶液，体积仍为1L。再把另一支表面也被氧化的一定量的铝条B，放入1L0.9mol/L硫酸溶液中，过一会儿取出，其质量减小了25.8g，溶液的质量增加了25.2g，此时的溶液称为乙溶液，体积仍为1L。回答下列问题： (1)甲溶液的溶质是________________(写化学式)，其物质的量_____________________。

(2)乙溶液的溶质是_______________________(写化学式)，其物质的量是__________。

(3)将甲、乙两溶液反应，若使滴加的量最少，而产生的沉淀最多，应将________溶液______L滴加到_________溶液(用“甲”或“乙”填写)，产生的沉淀最多是_______g。

11．将一定量的NaOH和NaHCO₃的混合物A，放在密闭容器中加热，充分反应后生成气体V₁L(V₁≠0)。将反应后的固体残渣B与过量盐酸反应，又生成CO₂V₂L。(气体体积在标准状况下测定)

(1)B的成分是______________。

A．Na₂CO₃与NaOH　　 B．Na₂CO₃与NaHCO₃　　

C．Na₂CO₃　　 　　　　　D．NaOH

(2)A中NaOH与NaHCO₃共_____________mol；NaOH与NaHCO₃物质的量之比为_____________。

10．将5.6 g Fe投入浓硝酸溶液，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干，得到20g Fe(NO₃)₂和Fe(NO₃)₃的混合物，将该固体在高温下加热，得到红褐色的Fe₂O₃和气体B，A、B气体混合通入足量水中，在标准状况下剩余气体的物质的量为

A．2240mL　 B．4480mL　　 C．3360mL　　 D．1120mL