专题01 金属及其化合物——2022-2023学年高一化学下学期期末知识点精讲+训练学案+期末模拟卷（沪科版2020必修第二册）

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专题01 金属及其化合物




一．金属钠
1．钠的物理性质
金属钠是一种柔软 ，银白色、有金属光泽的金属，是热和电的良导体；它的密度为0.97g／cm3，比水的密度小，比煤油的密度大，熔点为97.81℃、沸点为882.9℃。
2．钠的化学性质
钠原子最外层只有一个电子，在化学反应中钠原子容易失去最外层的一个电子，具有很强的还原性，是一种活泼的金属元素。
(1)跟非金属反应：
①金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠：4Na+O2=2Na2O，（空气中钠的切面变暗）
②在空气(或氧气)中燃烧：2Na+O2Na2O2(黄色火焰)。
以上反应说明Na2O2比Na2O稳定。可见，与O2反应时因条件不同而产物不同。
③在氯气中燃烧：2Na+Cl2 NaCl(白烟)
(2)钠与水反应：2Na+2H2O =2NaOH +H2 ↑
现象： ①浮：钠投入水中并浮在水面上 ②响：钠立即跟水反应，并放出热量，发出嘶嘶响声，产生气体。③游：同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方迅速游动最后消失④红：反应后的水溶液使酚酞变红。
(3)钠与酸反应：钠与酸的反应比水反应更激烈，极易爆炸。
其实质是钠同酸电离出的H+发生氧化还原反应。计算时若酸过量则只考虑钠与酸反应；若钠过量则过量的钠还要与水反应，不能认为钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与碱发生中和反应。
（4）钠与盐溶液反应：先考虑钠与水反应生成NaOH，再考虑NaOH是否与盐反应。
例如：①钠与CuSO4溶液反应
2Na+2H2O=NaOH+H2↑ (1)
CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu(OH)2 (2)
合并(1)(2)得：2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2 ↑
②钠与FeCl3溶液反应：6Na+6H2O+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
3．钠的存放和取用
由于金属钠的化学性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O等反应，所以少量金属钠可保存在煤油里，大量的金属钠则存在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸把表面的煤油吸干，然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
4．钠的存在与用途
自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂，工业上用它还原金属钛、锆、铌等；反应如：4Na＋TiCl4（熔融）＝Ti＋4NaCl，另外钠和钾的合金在常温下呈液态，是原子反应堆的导热剂；钠也可用于制高压钠灯。
5. 制取
(1)电解法：2NaClNa+C12↑
(2)高温置换法：Na+KCl=NaCl+K↑

二．钠的化合物
1．氧化钠和过氧化钠的比较
比较内容
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
氧的化合价
—2价
—1价（过氧离子O22—）
电子式


稳定性
较不稳定
较稳定
生成条件
通过钠的常温氧化生成
通过钠的燃烧生成
物质类别
碱性氧化物
过氧化物（不是碱性氧化物）
与水反应
Na2O + H2O==2NaOH
2Na2O2 + 2H2O==4NaOH + O2↑
与CO2反应
Na2O + CO2==Na2CO3
2Na2O2 + 2CO2==2Na2CO3 + O2
与盐酸反应
Na2O + 2HCl==2NaCl + H2O
2Na2O2 + 4HCl==4NaCl + 2H2O + O2↑
用途
用于少量Na2O2制取
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
保存
密封保存
密封保存

2．碳酸钠与碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
Na2CO3·10H2O
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
石碱
小苏打
溶解性
易溶于水
易溶于水（溶解度较Na2CO3小）
色 态
白色粉末
无色晶体
细小白色晶体
热稳定性
稳定
易失水、风化
受热易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
H+
CO32－+2H+=CO2↑+H2O较快，分步进行
HCO3－+H+=CO2↑+H2O 剧烈
NaOH
不反应
HCO3－+OH—=CO32－+H2O
石灰水
CO32－+Ca2+=CaCO3↓
石灰水足量：
HCO3－+Ca2++OH－=CaCO3↓+H2O
石灰水不足：
2HCO3－+Ca2++2OH—=CaCO3↓+2H2O+CO32－
BaCl2
CO32－+Ba2+=BaCO3↓
不反应（若再加NaOH，则有沉淀）
CO2
NaCO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反应
用途
用于玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，洗涤
发酵剂、灭火器，医疗上用于治胃酸过多
转化

Na2C03、NaHC03的鉴别
(1)．晶体受热：NaHC03受热产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体CO2。 Na2C03无此性质。
（ 2）．CaCl2溶液：CaCl2溶液滴加到Na2C03溶液中能产生白色沉淀，滴加到NaHC03溶液中无白色沉淀产生。
(3)．用稀盐酸：向Na2C03溶液中逐滴加入稀盐酸，开始一段无气体产生，当稀盐酸滴加到一定量后有气体产生。而向NaHC03溶液中滴加稀
盐酸，立即产生无色无味的气体。


3．钠的其它重要化合物
（1）硫酸钠
Na2SO4·10H2O，俗名：芒硝，为无色晶体。　
硫酸钠用途：制玻璃、造纸、染色、纺织、制水玻璃，在医药上用作缓泻剂等。　
硫酸钠分布：盐湖、海水及矿物中。
（2）氢氧化钠，氢氧化钠为白色固体，极易溶于水(并放出大量热)，易吸水而发生潮解，在空气中还易变质，反应为：2NaOH＋CO2＝Na2CO3＋H2O。
俗名：苛性钠、烧碱、火碱，氢氧化钠有很强腐蚀性，它是一种重要的碱，具有碱的通性。工业制法：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，
Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH
保存：密封保存。试剂瓶不能用玻璃塞，应用橡皮塞。因为烧碱能与玻璃成分中的SiO2发生反应：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O，生成的Na2SiO3使玻璃塞与瓶口粘结。
三．有关钠及其化合物的几个问题
1．金属钠露置在空气中的变化过程：
银白色金属钠
2．Na2CO3与盐酸的互滴反应
（1）向盐酸里逐渐滴加入Na2CO3溶液（开始时酸过量）开始就有气体放出；
（2）向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸（开始时酸不足）开始无气体产生：
HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3（无气泡）
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O
可见不同的滴加顺序产生不同的现象，利用这种现象不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸。
3．碳酸氢钠和碳酸钠的制法
(1)制取NaHCO3的方法
①减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。
②往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。
Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3
(2)制取Na2CO3的方法
往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出(依次通人CO2、NH3至饱和行吗?)：
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3
NH4HCO3 +NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl[(制纯碱的
2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O(工业方法)
四．碱金属元素 （Li 、Na、K、Rb、Cs）
一．碱金属元素的原子结构和碱金属的物理性质
元素 符号 原子结构 色、态 硬度 密度 熔点 沸点

锂 Li +3 2 1 均为 小 高 高

钠 Na +11 2 8 1 银白 柔

钾 K +19 2 8 8 1 色的 软

铷 Rb +37 2 8 18 8 1 金属

铯 Cs +55 2 8 18 18 8 1(略带金黄色) 大 低 低

钫 Fr（不研究）

二．碱金属的化学性质与原子结构的关系
化学性质 （氧化 与水反应 与酸反应 与盐溶液反应） 强还原性

Li 只有氧化物 弱
越 越 越
Na 有氧化物 来 来 来
和 越 越 越
K 过氧化物 剧 剧 剧
烈 烈 烈
Rb 有氧化物
有过氧化物
Cs 有超氧化物 强

相似性原因：最外层1个电子，易失去。

递变性原因：核电荷数增加 原子半径增大 原子核对最外层电子吸引减弱
失电子能力增强 还原性增强

1．原子结构：
（1）相似性：最外层均为1个电子
（2）递变性：核电荷数依次增多，电子层数依次增多，原子半径依次增大
2．元素性质：
（1）相似性：均为活泼金属元素，最高正价均为+1价
（2）递变性：失电子能力依次增强，金属性依次增强
3．单质性质：
（1）相似性：均具强还原性，均具轻、软、易熔的特点
（2）递变性：还原性依次增强，密度趋向增大，熔沸点依次降低，硬度趋向减小
由锂到铯熔点逐渐降低，与卤素单质等恰恰相反。这是因为碱金属中存在金属键，金属键随原子半径的增大而减弱。卤素单质中存在分子间作用力，分子间作用力随相对分子质量的增大而增强。
4．化合物性质：
（1）相似性：氢氧化物都是强碱
（2）递变性：氢氧化物的碱性依次增强
五．焰色反应
许多金属或它们的化合物在燃烧时火焰呈特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应，是一种物理变化，是元素的性质而不仅属化合物。钠是黄色；钾是紫色（透过蓝色钴玻璃）；钙是砖红色。
1．焰色反应原理
电子在原子核外不同的轨道上运动，当其受热时，处在能量较低轨道的电子会吸收能量从低能级跃迁到能量较高的轨道。这些处于高能量轨道的电子不稳定，又会跃迁到能量较低的轨道，并释放出能量，这些能量以一定波长的光的形式释放。而且不同的元素产生不同波长的光，故此原理常用于光谱分析。按此理论，任何元素的原子灼烧时都应呈现一定的焰色，但我们所说的焰色实际为可见光，故只有部分金属元素才有特殊的焰色。焰色反应指的是元素的性质，相应金属不管是离子还是单质灼烧时都会呈现其焰色。
做焰色反应的实验时应注意：①火焰本身尽可能无色，②铂丝要洁净，③焰色反应鉴定物质的方法，一般是在其他化学方法无效时才采用。
2．焰色反应的操作步骤：
（1）铂丝放在酒精灯上灼烧至与铂的原来颜色相同；
（2）蘸取待测溶液；
（3）在酒精灯上灼烧，观察焰色；
（4）用稀盐酸洗净铂丝，在酒精灯上灼烧。
进行焰色反应之前，灼烧铂丝是为了防止操作之前铂丝上的残留物对实验产生影响。用盐酸洗铂丝灼烧可除去铂丝上的残留物对后面实验的干扰。不用硫酸是由于盐酸盐比硫酸盐更易挥发，对实验的影响小。
焰色反应所用铂丝昂贵，实验室常用光洁的铁丝、铬丝、钨丝等无焰色的金属代替。
六．碱金属中的一般和特殊之处
1．Na、K需保存于煤油中，但Li的密度比煤油小，所以Li必须保存在密度更小的石蜡油中或密封于石蜡
2．碱金属中，从Li至Cs，密度呈增大的趋势，但ρ(K)=0．862g／cm3 3．酸式盐的溶解度一般大于正盐，但溶解度NaHC03 4．氧在化合物中一般显-2价，氢显+1价，但Na2O2 、H202中的氧显-1价，NaH、CaH2中的氢显-1价。
5．试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但IA金属Na、K等除外。
6．一般活泼金属能从盐中置换出不活泼金属，但对IA非常活泼的金属Na、K等除外。如：2Na+CuS04+2H20=Cu(OH)2↓＋H2↑+Na2S04
二、金属铝
铝及其化合物的性质
1、铝
（1）物理性质：密度小熔点较低，硬度较小银白色金属。
（3）化学性质：
①跟O2及其它非金属反应：
常温下，在空气中因生成氧化膜，具有抗腐蚀能力。4Al+3O22Al2O3 2Al+3SAl2S3
②跟某些氧化物：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 (铝热反应)
③跟水反应：2Al+6H2O → 2Al(OH)3+3H2↑ (一般不反应，只有氧化膜被破坏后反应)
④跟酸的反应：2Al+6H+→ 3Al3+ + 3H2↑(常温下，在浓H2SO4、浓HNO3中钝化)
⑤跟强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O → 2NaAlO2+3H2↑
2、Al2O3(两性氧化物)：白色固体、熔点高
（1）跟酸反应：Al2O3+6H+ →2Al3++3H2O （2）跟碱反应：Al2O3+2OH-→AlO2—+2H2O
3、Al(OH)3 (两性氢氧化物)
Al(OH)3的两性：Al(OH)3 + 3H+　→ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + OH－ → AlO2－ + 2H2O
Al(OH)3显两性的内在本质是：H2O + H+ + AlO2-Al(OH)3Al3+ + 3OH-
（1）物理性质：白色胶状物质，难溶于水
（2）受热分解：2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
（3）Al(OH)3实验室制法：
①可溶性铝盐加氨水：Al3++3NH3·H2O→Al(OH)3↓+3NH4+
②可溶性偏铝酸盐与弱酸：AlO2—+ H2CO3 +H2O→ Al(OH)3↓+ HCO3—
③ 3AlO2- +Al3++6H2O →4Al(OH)3↓
4、铝盐
（1）Al3+与碱溶液反应：Al3++3OH-→Al(OH)3↓（碱不足）
Al3++4OH-→AlO2-↓+2H2O（碱过量）
（2）Al3+水解：Al3++3H2OAl(OH)3↓+3H+
（3）明矾：Kal(SO4)2•12H2O是一种复盐。
常用作净水剂：因其水解Al3++3H2OAl(OH)3↓（胶体）+3H+，能在水中吸附悬浮固体或色素形成沉淀，从而使水净化，这就是胶体净水的原理。
5、偏铝酸钠
（1）与酸反应：AlO2-+H++H2O→ Al(OH)3↓(酸不足)
AlO2-+4H+→ Al3++2H2O（酸过量）
（2）与碱反应：AlO2-+ CO2 +2H2O→ Al(OH)3↓+ HCO3-
AlO2-+ CO2 +3H2O→ Al(OH)3↓+ CO32-

（二）铝及其化合物之间的转化关系
CO2+H2O
HCl
Al
NaOH+H2O
HCl
Al2O3
NaOH
HCl
O2
AlCl233

NaOH
NaOH
NaAlO2
Al(OH)3


（三）试剂的滴加顺序不同产生的现象不同的反应
（1）NaOH和AlCl3：
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先出现白色沉淀后消失：
Al3++3OH-→Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-→AlO2-+2H2O
向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无现象后出现白色沉淀：
Al3++4OH-→ AlO2-+2H2O Al3++3AlO2-+6H2O→4Al(OH)3↓
（2）NaAlO2和盐酸：
向NaAlO2溶液中滴加盐酸，先出现白色沉淀后消失：
NaAlO2+HCl+H2O→ Al(OH)3↓+NaCl Al(OH)3+3H+→Al3++3H2O
向盐酸中滴加NaAlO2溶液，开始无现象后出现白色沉淀：
4HCl+NaAlO2→ NaCl+AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O→4Al(OH)3↓+3NaCl
（3）Na2CO3和盐酸：
向Na2CO3溶液中滴加盐酸，开始无现象，后产生气泡：
Na2CO3+HCl→NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl→NaCl+H2O+CO2↑
向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡：Na2CO3+2HCl→2NaCl+H2O+CO2↑
（4）铝的氢氧化物沉淀的图象：
氢氧化铝沉淀量图象大致可以分为如图六类。[图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀量，横坐标为加入试剂的体积]


(1)图为向AlCl3溶液中滴人NaOH溶液
(2)图为向NaOH溶液中滴入AlCl3溶液
(3)图为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液
(4)图为向盐酸中加入NaAlO2溶液
(5)图为向NaAlO2溶液中加入盐酸
(6)图为向AlCl3溶液中滴入NaAlO2溶液


（四）离子共存问题：
Al3+与OH-、S2-、HS-、AlO2-、CO32-、HCO3-因双水解反应或生成沉淀而不能大量共存；AlO2-与H+、NH4+、Al3+、Fe3+等不能大量共存。

（五）两性物质与物质的两性
两性物质指即能与酸反应，又能与碱作用生成盐和水的化合物，如Al2O3、ZnO、Zn（OH）2、Al(OH)3、氨基酸、蛋白质等。
物质的两性，如强碱弱酸盐（NaHCO3、KHS、Na2HPO4等）、弱酸弱碱盐（CH3COONH4、NH4HS）等，既能与强酸反应，又能与强碱作用，但只能说这种物质的性质有两性，不能将它们称为两性物质，因为这些化合物不是由本身直接电离出的H+和OH-参加反应，并且生成物不全是盐和水。
Al既能与酸作用，又能与强碱溶液反应，但不属于两性物质，也不能说它具有两性，因为Al与强碱溶液反应的本质是：2Al+6H2O→2Al(OH)3+3H2↑，Al(OH)3+NaOH→NaAlO2+2H2O，两式相加为：2Al+2NaOH+2H2O→2NaAlO2+3H2↑，由以上反应可知：Al不直接与NaOH溶液反应，Al仍然为金属元素。
【归纳】既能与强酸又能与强碱反应的物质：①金属单质：Al；②两性氧化物：Al2O3；③两性氢氧化物Al(OH)3；④弱酸的酸式盐：NaHCO3、NH4HCO3等；⑤弱酸铵盐：(NH4)2CO3、(NH4)2S等。
三、铁
铁单质的物理性质和化学性质
1）铁在地壳中的含量：铁在地壳中的含量居第四位，仅次于氧、硅和铝．
铁元素的原子结构：铁的原子序数为26，位于元素周期表第四周期Ⅶ族，属过渡元素．铁原子的最外层电子数为2个，可失去2个或3个电子而显+2价或+3价，但+3价的化合物较稳定．
2）物理性质：⑴纯铁是光亮银白色金属；⑵纯铁的抗蚀力相当强；⑶有延展性、导热性和导电性；⑷具有铁磁性，能被磁铁吸引，在磁场的作用下，自身也能产生磁性。
3）化学性质：能与非金属化合，能与水蒸气、酸反应，在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化、能与盐溶液反应。
① Fe Fe2+ ② Fe Fe3+
③ Fe2+Fe3+ ④Fe 3+Fe2+

3．铁的氧化物
铁的氧化物
氧化亚铁
氧化铁
四氧化三铁
化 学 式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
溶 名

铁红
磁性氧化铁
色 态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
化 合 价
+2
+3
+2，+3
水 溶 性
不 溶
⑴跟酸反应：FeO+2H+ → Fe2++2H2O Fe3O4+8H+ → Fe2++2Fe3++4H2O
3FeO+10HNO3（稀）→ 3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O Fe2O3+6HI→ 2FeI2+I2+3H2O
⑵氧化亚铁不稳定性：6FeO+O22Fe3O4
⑶具有氧化性： FexOy+yCO △ xFe+yCO2 8Al+3Fe3O4 高温 4Al2O3+9Fe

4．铁的氢氧化物
名 称
氢 氧 化 亚 铁
氢 氧 化 铁
化 学 式
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜 色
白色
红褐色
水 溶 性
不溶
不溶
与酸反应
Fe(OH)2+2HCl→FeCl2+2H2O
3Fe(OH)2+10HNO3(稀)→
3Fe(NO3)3+NO↑+8H2O
Fe(OH)3+3HCl→FeCl3+3H2O
2Fe(OH)3+6HI→
2FeI2+I2+6H2O
加热分解
6Fe(OH)2+O2 2Fe3O4+6H2O
2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
还 原 性
4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3

制 法
Fe2++2OH-→Fe(OH)2↓
Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓

5．Fe2+与Fe3+的检验：
(1)Fe2＋的检验方法：
①含有Fe2＋的溶液呈浅绿色；
②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生白色絮状沉淀，露置在空气中一段时间后，沉淀变为灰绿色，最后变为红褐色，说明含Fe2＋．
③向待检液中先滴加KSCN溶液，无变化，再滴加新制的氯水，溶液显红色，说明含Fe2＋．有关的离子方程式为：
2Fe2＋ + Cl2 →2Fe3＋ + 2Cl－ Fe3＋ + 3SCN-→Fe(SCN)3
(2)Fe3＋的检验方法：
①含有Fe3＋的溶液呈黄色；
②向待检液中滴加NaOH溶液或氨水，产生红褐色沉淀，说明含Fe3＋．
③向待检液中滴加KSCN溶液，溶液呈血红色，说明含Fe3＋．

6．Fe3＋和Fe2＋的相互转化
例如：2Fe3＋ + Fe →3Fe2＋
应用：①除去亚铁盐(含Fe2＋)溶液中混有的Fe3＋；②亚铁盐很容易被空气中的O2氧化成铁盐，为防止氧化，可向亚铁盐溶液中加入一定量的铁屑．
例如：2Fe2＋+ Cl2→2Fe3＋+ 2Cl－
应用：氯化铁溶液中混有氯化亚铁时，可向溶液中通入足量氯气或滴加新制的氯水，除去Fe2＋离子．
Fe2＋ Fe3＋

7．进行铁及其化合物的计算时应注意的事项：
(1)铁元素有变价特点，要正确判断产物；
(2)铁及其化合物可能参加多个反应，要正确选择反应物及反应的化学方程式；
(3)反应中生成的铁化合物又可能与过量的铁反应，因此要仔细分析铁及其化合物在反应中是过量、适量，还是不足量；
(4)当根据化学方程式或离子方程式计算时，找出已知量与未知量的关系，列出方程式或方程式组；
(5)经常用到差量法、守恒法．

8．金属的冶炼
1、概念：金属从矿石里提炼出来的过程，叫金属的冶炼。
2、步骤：矿石的富集、冶炼、精炼。
3、方法：
（1）热分解法：适合Hg与Ag的冶炼
2HgO 2Hg + O2↑
（2）热还原法：适合金属活动性顺序表中位于Zn与Cu之间的金属的冶炼
Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3 ；Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
（3）电解法：适合活泼金属Mg、K、Na、Al的冶炼。
2NaCl（熔融）Na + Cl2↑ ；2Al2O3（熔融） 4Al + 3O2↑
（4）炼铁和炼钢

炼铁
炼钢
原料
铁矿石、焦炭、石灰石、空气
生铁、空气(或纯氧、氧化铁)、生石灰、脱氧剂
化学原理
在高温下用还原剂从铁矿石里还原出来
在高温下用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化为气体或炉渣除去
主要反应
①还原剂的生成
C+O2→CO2
CO2+C2CO
②铁的还原
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
③炉渣的生成
CaCO3CaO+CO2
CaO+SiO2CaSiO3
①氧化：2Fe+O22FeO
FeO氧化铁水里的Si、Mn、C等。
如C+FeOFe+CO↑
②造渣：生成的硅锰氧化物与铁水里的硫、磷跟造渣材料反应形成炉渣排出。
③脱氧，并调整Mn、Si含量
2FeO+Si2Fe+SiO2
主要设备
高炉
转炉




1．（2023秋·浙江·高一期末）氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域，一种新型合成方法如下。下列说法正确的是

A．反应①属于自然固氮
B．反应③可利用电解MgCl2溶液的方法实现
C．该转化过程总反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2
D．反应⑤在无水环境中进行时有白雾产生
【答案】C
【解析】A．反应①属于人工固氮，A错误；
B．反应③可利用电解熔融的方法实现，B错误；
C．该转化过程的总反应为2N2+6H2O=4NH3+3O2，C正确；
D．HCl和NH3反应生成白色固体NH4Cl，会观察到有白烟，D错误；
故答案选C。
2．（2023秋·浙江·高一期末）元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法正确的是

A．FeO是一种黑色的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得
B．为实现Fe2+向Fe3+的转化，可向含Fe2+的溶液中通入新制氯水
C．工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应属于置换反应
D．维生素C能将Fe3+转化为Fe2+，该过程体现维生素C的氧化性
【答案】B
【解析】A．由Fe、水蒸气高温反应可制得Fe3O4，A错误；
B．Fe2+转化成Fe3+，铁元素的化合价升高，需要加入新制氯水等氧化剂才能实现转化，B正确；
C．置换反应是一种单质和一种化合物反应生成新的单质和化合物的反应，工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应，C错误；
D．维生素C能将Fe3+还原为Fe2+，过程中维生素表现还原性，D错误；
故选B。
3．（2023秋·浙江·高一期末）下列图示与对应的叙述相符的是(夹持装置已略去)
A
B
C
D




0.5mol/L氢氧化钠溶液的配制
将氯化钠溶液蒸干得到氯化钠固体
制备Fe(OH)2
氨气收集、检验装置

A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．容量瓶属于定量仪器，容量瓶不能直接用来配制溶液，故A错误；
B．蒸发用的仪器应该是蒸发皿，故B错误；
C．首先，打开止水夹，用Fe和稀硫酸反应生成的氢气排除装置内空气，然后关闭止水夹，用生成的氢气把硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液，可以制备Fe(OH)2，故C正确；
D．检验氨气需要用湿润的红色石蕊试纸，氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D错误；
故选C。
4．（2023秋·浙江·高一期末）下列物质对应的组成不正确的是
A．重晶石： BaSO4 B．熟石灰： CaSO4·2H2O
C．干冰： CO2 D．苏打： Na2CO3
【答案】B
【解析】重晶石为BaSO4，熟石灰为Ca（OH）2，干冰为固态的CO2，苏打为Na2CO3，故选B。
5．（2023秋·浙江·高一期末）下列说法正确的是
A．考古工作者利用衰变的原理对文物进行年代测定
B．工业上采用电解熔融氯化铝的方法来冶炼铝
C．二氧化硫可用于漂白纸浆和食品原料
D．金属Mg着火时，可用干冰灭火器灭火
【答案】C
【解析】A．考古工作者利用衰变的原理对文物进行年代测定，故A错误；
B．氯化铝为共价化合物，不能电解熔融的氯化铝的方法来冶炼铝，工业上采用电解熔融的氧化铝的方法来冶炼铝，故B错误；
C．二氧化硫可用于漂白纸浆和食品原料，故C正确；
D．金属Mg可以与反应生成MgO和C，则金属Mg着火时，不可用干冰灭火器灭火，故D错误；
故答案为：C。
6．（2023春·广东惠州·高一惠州一中校考阶段练习）下列“类比”合理的是
A．常温下，Zn和浓硫酸反应可以得到SO2，则常温下Al和浓硫酸反应也可以得到SO2
B．H2O的沸点比H2S的沸点高，则CH4的沸点比SiH4的沸点高
C．SO2使酸性高锰酸钾褪色，则CO2也能使酸性高锰酸钾褪色
D．加热条件下，Fe和S能直接化合生成FeS，则加热条件下Cu和S也能直接化合生成Cu2S
【答案】D
【解析】A．常温下，Al在浓硫酸中钝化，故A错误；
B．CH4分子间不能形成氢键，CH4的相对分子质量小于SiH4，所以CH4的沸点比SiH4的沸点低，故B错误；
C．SO2使酸性高锰酸钾褪色体现还原性，但是CO2不具还原性，不可使酸性高锰酸钾褪色，故C错误；
D．S的氧化性弱，加热条件下，Fe和S能直接化合生成FeS，Cu和S能直接化合生成Cu2S，故D正确；
故选：D。
7．（2023秋·四川凉山·高一统考期末）下列离子方程式书写正确的是
A．用溶液腐蚀覆铜板：
B．向稀硫酸中加入氢氧化镁：
C．向冷的石灰乳中通入制漂白粉：
D．溶液中通入过量的氯气：
【答案】C
【解析】A．用氯化铁溶液腐蚀覆铜板的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为，故A错误；
B．向稀硫酸中加入氢氧化镁发生的反应为稀硫酸与氢氧化镁反应生成硫酸镁和水，反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O，故B错误；
C．向冷的石灰乳中通入氯气制漂白粉发生的反应为石灰乳与氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，反应的离子方程式为，故C正确；
D．溴化亚铁溶液中通入过量的氯气发生的反应为溴化亚铁溶液与氯气反应生成氯化铁和溴，反应的离子方程式为，故D错误；
故选C。
8．（2023秋·四川凉山·高一统考期末）下列实验操作及现象与实验结论相符的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
某溶液中加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中出现浑浊
原溶液一定含有
B
向久置的硫酸亚铁溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色
硫酸亚铁溶液已变质
C
将干燥的氯气通入盛有鲜花的集气瓶，鲜花褪色
干燥的氯气有漂白性
D
某溶液中加入溶液，产生白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失
该溶液中一定含有

A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．向某溶液中加入稀盐酸，有无色气体产生，该气体可能是或，该溶液中可能含有或等，不一定含有，故A错误；
B．溶液变为血红色说明溶液中含有，说明硫酸亚铁溶液已变质，故B正确；
C．鲜花中含有水，氯气与水会反应产生有漂白性的次氯酸，所以鲜花褪色不能说明干燥的氯气是否有漂白性，故C错误；
D．向某溶液中加入溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸沉淀不消失，该白色沉淀可能为硫酸钡或氯化银等，则原溶液中可能含有Ag+等，不一定含有，故D错误；
故选B。
9．（2023春·江西南昌·高一南昌十中校考阶段练习）在标准状况下将3.2g铜粉投入一定量浓中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由和NO组成的混合气体1.344L(已转化为标况下的体积)，则混合气体中NO的体积为
A．112mL B．224mL C．448mL D．1008mL
【答案】C
【分析】已知HNO3与铜反应生成NO、NO2，根据反应的化学方程式Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O分析计算。
【解析】n(Cu)==0.05mol，n(NO2+NO)==0.06mol，设NO2和NO组成的混合气体中n(NO)=x，n(NO2)=y，根据Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，消耗的铜为0.5y，根据3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，消耗的铜为1.5x，则有x+y＝0.06 mol，1.5x+0.5y＝0.05 mol，解得：x=0.02 mol，y=0.04 mol，则V(NO)=0.02mol×22.4 L/mol=0.448L=448mL；
故选C。
10．（2023春·江西南昌·高一南昌十中校考阶段练习）下列反应的离子方程式书写正确的是
A．FeO与稀反应：
B．碳酸氢钠与稀盐酸反应：
C．向溶液中滴加过量氨水：
D．将等物质的量的和溶液混合：
【答案】D
【解析】A．FeO与稀HNO3发生氧化还原反应，正确的离子方程式为，A错误；
B．碳酸氢钠与稀盐酸反应，离子方程式为+H+=CO2↑十H2O，B错误；
C．向溶液中滴加过量氨水，生成的氢氧化铝不溶于氨水：，C错误；
D．将等物质的量的和溶液混合，生成硫酸钡、一水合氨和水，反应的离子方程式为： ，D正确；
故选D。
11．（2023春·重庆万州·高一重庆市万州第二高级中学校考阶段练习）将19.4gCu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应，产生的气体在标准状况下的体积为4.48L(生成的气体只有NO)。将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的c(H+)=0.1 mol∙L−1，此时溶液中浓度为
A．0.3 mol∙L−1 B．0.5 mol∙L−1 C．0.7 mol∙L−1 D．0.9 mol∙L−1
【答案】C
【解析】将19.4gCu和Zn的合金与足量的稀硝酸反应，产生的气体在标准状况下的体积为4.48L(生成的气体只有NO)，生成气体物质的量为0.2mol，则硝酸得到电子物质的量为0.6mol，由于金属都变为+2价，则作酸性的硝酸物质的量为0.6mol，此时溶液中的硝酸根物质的量为0.6mol+0.1 mol∙L−1×1L=0.7mol，溶液体积为1L，测得溶液的c()=0.7 mol∙L−1，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
12．（2023春·重庆万州·高一重庆市万州第二高级中学校考阶段练习）下列离子方程式的书写正确的是
A．Na与水反应：Na+H2O=H2↑+Na++OH－
B．将少量SO2通入冷氨水中：SO2+NH3∙H2O=HSO+NH
C．铜与稀硝酸反应：3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O
D．向NH4HCO3溶液中加入过量的热的NaOH溶液：NH+OH－=NH3↑+H2O
【答案】C
【解析】A．Na与水反应：2Na+2H2O=H2↑+2Na++2OH－，故A错误；
B．将少量SO2通入冷氨水，反应生成亚硫酸铵：SO2+2NH3∙H2O=SO+2NH+ H2O，故B错误；
C．铜与稀硝酸反应：3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，故C正确；
D．向NH4HCO3溶液中加入过量的热的NaOH溶液：NH++2OH－NH3↑+2H2O+，故D错误。
综上所述，答案为C。
13．（2023春·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考阶段练习）将1.76g铜镁合金完全溶解于50mL物质的量浓度为12mol/L的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到3.12g沉淀。下列说法不正确的是
A．反应过程中转移电子物质的量为0.08mol
B．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是40%
C．该合金中铜与镁的物质的量之比是1:1
D．得到3.12g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是550mL
【答案】D
【分析】n(NO2)+n(N2O4)==0.05mol，m(OH-)=3.12g-1.76g=1.36g，n(OH-)==0.08mol。设Cu的物质的量为x，则Mg的物质的量为(0.04-x)，从而得出64x+24(0.04-x)=1.76，x=0.02mol，0.04-x=0.02mol；设NO2的物质的量为y，则N2O4的物质的量为(0.05-y)，依据得失电子守恒可得y+2(0.05-y)=0.08，y=0.02mol。
【解析】A．由关系式Cu——2e-——2OH-、Mg——2e-——2OH-可知，反应过程中转移电子物质的量与生成沉淀中OH-的物质的量相等，即为0.08mol，A正确；
B．由分析可知，NO2和N2O4的混合气体中，NO2的物质的量为0.02mol，而混合气的总物质的量为0.05mol，则NO2的体积分数是=40%，B正确；
C．由分析可知，该合金中，铜与镁的物质的量都为0.02mol，则二者的物质的量之比是1:1，C正确；
D．反应最终所得溶液中，溶质为NaNO3，则n(NaOH)=n(HNO3)-n(NO2)-2n(N2O4)= 0.050L× 12mol/L-0.02mol-2×0.03mol=0.52mol，所以加入NaOH溶液的体积是=520mL，D不正确；
故选D。
14．（2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈九中校考阶段练习）已知：A、C、D、E为无色气体，F为红棕色气体。物质间的转化关系如图所示，其中部分产物已略去，则下列说法错误的是

A．A、B互换位置也满足该流程
B．反应①中每生成转移电子
C．F与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
D．C为，D为，C可以在D中燃烧生成氮气
【答案】B
【分析】F为红棕色气体，则F为二氧化氮，二氧化和水反应生成一氧化氮和硝酸，硝酸和碳加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，A(二氧化碳)和过氧化钠反应生成碳酸钠和D(氧气)，硝酸和铜反应生成硝酸铜、E(一氧化氮)和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，C(氨气)催化氧化生成一氧化氮和水，M受热分解生成氨气、二氧化碳和水，则M为碳酸铵或碳酸氢铵。
【解析】A．A为二氧化碳，B为水，A、B互换位置也满足该流程，水和过氧化钠反应生成氢氧化钠和D(氧气)，硝酸和碳加热反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，故A正确；
B．反应①方程式为，根据方程式分析，生成1mol氧气转移2mol电子，故B错误；
C．F与水即，二氧化氮中氮化合价既升高又降低，有两个氮升高，有1个氮降低，因此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故C正确；
D．C为，D为，C可以在D中燃烧生成氮气即，故D正确。
综上所述，答案为B。
15．（2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈九中校考阶段练习）常温下，下列各组离子能大量共存的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
【答案】A
【解析】A．选项中的四种离子相互之间不反应，能大量共存，A正确；
B．选项中H+与反应，H+、、也能发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；
C．Fe3+与I-能发生氧化还原反应，两者不能大量共存，C错误；
D．Cu2+与S2-反应生成CuS沉淀，此外ClO-能与S2-发生氧化还原反应，因此不能大量共存，D错误；
故答案选A。
16．（2023春·云南保山·高一校联考阶段练习）X、Y、Z、R、T为短周期主族元素，其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成、型离子化合物，Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断错误的是

A．最简单氢化物的稳定性：Y＜T
B．和的阴、阳离子个数比相同
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：R＜T
D．由Y、Z、T三种元素组成的盐不止一种
【答案】A
【分析】短周期主族元素中，R原子最外层电子数是电子层数的2倍，可能为C或S，由图中原子半径和原子序数关系可知R应为C；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，应为Na2O、Na2O2，则Y为O，Z为Na；Y与T同主族，则T应为S，X的原子半径最小，原子序数最小，则X为H元素，以此来解答。
【解析】根据题意，可推出X、Y、Z、R、T依次为H、O、、C、S。
A．非金属性：O>S，非金属性越强，简单氢化物越稳定，则稳定性：H2O>H2S，A错误；
B．中与离子个数比为，中与离子个数比为，B正确；
C．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性：C＜S，C正确；
D．由O、、S组成的盐可以是硫酸钠、亚硫酸钠，D正确；
故选A。
17．（2023春·河南平顶山·高一平顶山市第一中学校考阶段练习）向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是

A． B．a表示的关系曲线
C．P点时， D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g
【答案】D
【分析】向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，首先发生反应：，当铁过量时发生：，点时和的物质的量相同，据此计算有关的量的多少。
【解析】A．向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，首先发生反应：，1mol 和1mol 中含有3mol ，1mol 完全反应需消耗4mol ，不足量，则产生的物质的量为，即，A错误；
B．向含有1mol 和1mol 的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，首先发生反应：，后铁过量发生反应：，a是表示的关系曲线，则b是表示的关系曲线，B错误；
C．当铁过量，会发生反应：，设被还原的物质的量x mol，则反应产生物质的量为1.5x mol，点时和的物质的量相同，0.75-x=1.5x，解得x=0.3mol，此时溶液中的物质的量，即P点时，，C错误；
D．向P点溶液中加Cu，发生反应：，设加入铜的质量是y g，根据方程式可知：2mol 反应消耗64g Cu，而P点溶液中含有的物质的量是0.45mol，则其反应消耗Cu的质量为，D正确；
故合理选项是D。
18．（2022秋·浙江·高一期中）向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，经充分反应后，再向所获得的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断不正确的是

A．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L
B．通入CO2在标准状况下的体积为224 mL
C．V(盐酸)=0~25 mL的范围内发生的离子反应为：+ H+=
D．所得溶液的溶质成分为Na2CO3和NaHCO3
【答案】B
【分析】假设NaOH与CO2气体反应所得溶液中只有Na2CO3，则开始阶段发生反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，生成CO2发生的反应为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，由方程式可知，前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等，而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多，故NaOH与CO2气体反应所得溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3。
【解析】A．滴加100mL盐酸时，碳元素全部转化为二氧化碳，溶液中的溶质只有NaCl，所以n(Na+)=n(Cl-)=0.1L×0.1mol·L-1=0.01mol，所以n(NaOH)=0.01mol，c(NaOH)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L，故A正确；
B．由曲线可知从25mL到100mL为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n(CO2)=n(HCl)=(0.1L-0.025L)×0.1mol/L=0.0075mol，所以CO2气体体积为0.0075mol×22.4L/mol=0.168L=168mL，故B错误；
C．V(盐酸)=0~25mL的范围内，Na2CO3转化为NaHCO3，发生的离子反应为CO+H+=HCO，故C正确；
D．根据分析可知所得溶液的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3，故D正确；
故选B。
19．（2023春·河北石家庄·高一石家庄二中校考阶段练习）在标准状况下，将和CO的混合气体(密度是的16倍)充满一盛有足量的密闭容器中(容积为22.4L)，用间断的电火花引发至充分反应。反应完全后容器里存在的物质叙述正确的是
A．存在0.5的CO B．存在0.125的
C．存在0.25的 D．存在1.25的
【答案】B
【分析】本题涉及的反应有：①2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，②2CO+O2=2CO2，(①+②)/2得③CO+Na2O2=Na2CO3。足量Na2O2时以①③计算反应产物。
【解析】设混合气体中CO2和CO的物质的量分别是x、y，则(x+y)×22.4L/mol=22.4L，44g/mol×x+28g/mol×y=32 g/mol×(x+y)，解得x=0.25mol，y=0.75mol；
反应①中，0.25molCO2反应生成0.25molNa2CO3和0.125molO2；反应③中，0.75molCO反应生成0.75molNa2CO3；所以共生成1molNa2CO3和0.125molO2；
故选B。
20．（2023·宁夏银川·高三校考阶段练习）由短周期元素组成的中学常见物质A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和应条件略去)，下列推断不正确的是

A．若D是白色沉淀，D与A的摩尔质量相等，则X可能是铝盐
B．若A是单质，B和D的反应可能是OH－＋HCO=H2O＋CO
C．若D是CO，则A可能是Na2O2，X只有2种同素异形体
D．若X是Na2SO3，C是气体，则A可能是氯气，且D和E能发生反应
【答案】C
【解析】A．若A是Na2O2，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，B为NaOH，X是铝盐，向NaOH中加铝盐，开始生成C偏铝酸盐，继续加铝盐，偏铝酸盐和Al3+生成D为白色沉淀 ， ，Na2O2和摩尔质量相同，A正确；
B．若A是单质钠，和水反应生成氢氧化钠和氢气，B是氢氧化钠，X 为CO2，C为 Na2CO3，D为碳酸氢钠，B和D的反应OH－＋HCO=H2O＋CO，B正确；
C．若D是CO，则A可能是Na2O2，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，B是O2，X为碳，氧气和碳生成C是二氧化碳，二氧化碳和碳生成D是CO，碳有石墨、C60、金刚石等多种同素异构体，C错误；
D．若X是Na2SO3，A是氯气，和水反应生成盐酸和次氯酸，B盐酸，E是次氯酸，盐酸和 Na2SO3生成C气体是SO2，二氧化硫和Na2SO3生成D为NaHSO3，NaHSO3具有较强还原性，次氯酸有强氧化性，所以D和E能发生氧化还原，D正确；
故答案选C。
第II卷（非选择题）
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二、填空题
21．（2023春·上海奉贤·高一上海市奉贤中学校考阶段练习）以稀硫酸、NaOH和1mol Al为原料，用三种不同途径制取1mol Al(OH)3。
甲：AlAl2(SO4)3Al(OH)3
乙：AlNaAl(OH)4Al(OH)3
丙：
乙的第一步反应中的氧化剂是___________。消耗原料由多至少的方案顺序为___________(用甲、乙、丙表示)。
【答案】     H2O     甲>乙>丙
【解析】Al和氢氧化钠溶液反应生成氢气，实质是铝置换出水中的氢离子生成氢气，则乙的第一步反应中的氧化剂是H2O；
设制取2molAl(OH)3，三途径均需要2molAl，其它原料结合方程式计算：
甲：反应方程式为2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑、6NaOH+Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4，生成2molAl(OH)3消耗3molH2SO4和6molNaOH；
乙：反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑、2NaAlO2+H2SO4+2H2O=2Al(OH)3↓+Na2SO4，生成2molAl(OH)3消耗1molH2SO4和2molNaOH；
丙：反应方程式为2Al+3H2SO4═Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑、Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O═8Al(OH)3↓+3Na2SO4，生成8molAl(OH)3需要1molAl2(SO4)3(用3molH2SO4制得)和6molNaAlO2(用6molNaOH制得)，生成8molAl(OH)3需要3molH2SO4和6molNaOH，即生成2molAl(OH)3消耗molH2SO4和molNaOH；故消耗原料由多至少的方案顺序为甲>乙>丙。
22．（2023春·上海奉贤·高一上海市奉贤中学校考阶段练习）根据下图装置，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备Fe(OH)2沉淀。

(1)试管Ⅰ里的试剂是___________。
(2)在Ⅰ和Ⅱ中加入试剂后，应先___________(打开、关闭)止水夹。某同学用如图装置也可制备Fe(OH)2沉淀。若没有苯，则可观察到的实验现象是___________。

【答案】(1)铁屑、稀H2SO4
(2)     打开     白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色

【分析】由于Fe(OH)2极易被氧化，所以在使用上述装置制备Fe(OH)2时，应当在Ⅰ试管中加入铁粉和稀硫酸，Ⅱ试管中加入NaOH溶液；初始阶段，打开止水夹K，利用试管Ⅰ中产生的氢气对整套装置进行排气，驱赶装置内的空气和溶液中溶解的O2；一段时间后再关闭止水夹K，利用Ⅰ试管中气压的逐渐增大，将含有Fe2+的溶液排入到Ⅱ试管中，这样就能制备出保存时间较长的Fe(OH)2了。
【解析】（1）通过分析可知，试管Ⅰ中应当加入稀硫酸和铁粉，产生氢气的同时也产生Fe2+，利用产生的氢气再配合止水夹K适当地开闭，就可以实现对整套装置内残留空气的排气，故答案为：铁屑、稀H2SO4；
（2）由于Fe(OH)2极易被氧化，所以在初始阶段，打开止水夹K，利用试管Ⅰ中产生的氢气对整套装置进行排气，驱赶装置内的空气和溶液中溶解的O2；若没有苯，氢氧化亚铁迅速被氧化为氢氧化铁，则可观察到的实验现象是白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色，故答案为：打开；白色沉淀逐渐变成灰绿色，最后变成红褐色。
23．（2023秋·新疆昌吉·高一新疆昌吉回族自治州第二中学校考期末）如图为铁及其化合物的“价一类”二维图。

(1)填写二维图缺失的化学式②___________。
(2)利用以下试剂研究性质，进行了如下预测：
a．    b．Fe    c．NaOH    d．    e．
从物质类别上看，属于盐，可能与___________发生反应(填序号)；从化合价角度看，体现氧化性，可能与___________反应(填序号)。
(3)具有较强的还原性，容易被一些氧化剂氧化为。
①向溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，再加入氯水，溶液变血红色。与反应的离子方程式为___________。
②配制含的溶液时，为防止被氧化，应向溶液中加入少量___________，目的是___________(用离子方程式表示)。
(4)工业中常用高铁酸钾()作为高效、多功能的自来水处理剂，高铁酸钾与水反应时，能生成胶体吸附杂质净水，同时还产生一种气体，该原理的离子方程式为(胶体)，每生成1个，转移的电子数目为___________个。
【答案】(1)
(2)     ce     b
(3)          铁粉    
(4)4

【解析】（1）二维图缺失的是+3价的铁的氢氧化物，化学式为；
（2）从物质类别上看，属于盐，可能与发生复分解反应生成沉淀，与发生置换反应，故选ce；从化合价角度看，体现氧化性，可能与发生氧化还原反应，故选b；
（3）①具有还原性，能被氧化为，反应的离子方程式为：；
②配制含的溶液时，为防止被氧化，应向溶液中加入少量铁粉，发生反应的离子方程式为：；
（4）根据反应，氧元素的化合价从0价降到-2价，若1个，化合价降4价，转移的电子数目为4个。