第二节 几种重要的化合物
一、选择题
1．下列反应中，其产物的颜色按红、红褐、淡黄、蓝色顺序排列的是
( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液
④无水硫酸铜放入医用酒精中 A．②③①④ B．③②①④ C．③①②④ D．①②③④
【解析】 产物及颜色分别为：①Na2O2——淡黄色； ②Fe(OH)3——红褐色；③Fe(SCN)3——红色； ④CuSO4·5H2O——蓝色。 【答案】 B
2．2005年度诺贝尔生理学或医学奖授予巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了幽门螺杆菌以及该细菌对消化性溃疡病的致病机理。下列物质适合胃溃疡严重的病人使用的是
( )
A．胃舒平[主要成分是Al(OH)3] B．苏打(主要成分是Na2CO3) C．小苏打(主要成分是NaHCO3) D．碳酸钡粉末
【解析】 胃溃疡严重的病人胃黏膜已腐烂，如果服用苏打或小苏打会产生大量气体，加剧胃黏膜表面穿孔，使病情更加严重；碳酸钡虽能中和胃酸，但是生成的钡离子有毒并且产生气体。
【答案】 A
3．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是
( )
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体 C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在空气中加热
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤
【解析】 Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH，虽除去了Na2SO4但又增加了新的杂质NaOH。
【答案】 D
8
4．等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的(同温同压)，
9
这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为
( )
A．3∶4∶1 B．3∶3∶2 C．6∶7∶3 D．6∶9∶0
x
【解析】 设等物质的量的N2、O2、CO2三种气体在通过Na2O2前的体积皆为，则其
3
中只有CO2与Na2O2反应，由题意：
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 体积差(ΔV) 2 1 1
2x 9
1x 91x 9
xxxx2
知通过Na2O2后三者的体积比：V(N2)∶V(O2)∶V(CO2)＝∶＋∶－x＝
33939
3∶4∶1。
【答案】 A
5．(2010年肇庆质检)下列各种物质既能与强酸溶液反应又能与强碱溶液反应的是
( )
①Al ②AlCl3 ③NaAlO2 ④Al(OH)3 ⑤Al2O3 ⑥NaHCO3 A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤ C．④⑤ D．①④⑤⑥ 【解析】 下表中，“√”表示能反应，“”表示不能反应 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 强酸 √ × √ √ √ √ 强碱 √ √ × √ √ √ 【答案】 D
＋2＋2＋3＋
6．某溶液中有NH4、Mg、Fe和Al四种阳离子，若向其中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌，再加入过量盐酸，溶液中大量减少的阳离子是
( )
＋2＋3＋＋
A．NH4和Fe B．Al和NH4
3＋2＋
C．Al和Fe D．Mg2＋和Al3＋
【解析】 溶液中加入过量NaOH溶液，微热，再加入过量盐酸，发生下列反应：NH＋4
△－＋2＋－＋
＋OH=====NH3↑＋H2O(使NH4大量减少)；Mg＋2OH===Mg(OH)2↓，Mg(OH)2＋2H===Mg2＋＋2H2O(Mg2＋不变)；Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
＋3＋2＋3＋3＋－－
Fe(OH)3＋3H===Fe＋3H2O(使Fe变为Fe而大量减少)；Al＋4OH===AlO2＋2H2O，
＋3＋3＋
AlO－2＋4H===Al＋2H2O(Al不变)。
【答案】 A
7．在FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁屑，反应结束后滤出固体物质，滤液中的阳离子可能是
( )
2＋2＋3＋2＋2＋2＋3＋
①有Fe ②Fe和Fe ③Fe和Cu ④Cu和Fe A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
【解析】 题中“滤出固体”说明是单质Cu或Cu、Fe的混合物，则溶液一定没有Fe3
＋
，一定有Fe2＋，可能有Cu2＋。 【答案】 A
8．下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是
( )
A．NaHSO4和Ba(OH)2 B．AlCl3和NaOH C．NaAlO2和H2SO4 D．Na2CO3和盐酸
－
【解析】 若AlCl3溶液滴入NaOH溶液中：Al3＋＋4OH－===AlO2＋2H2O，Al3＋＋3AlO－2
＋6H2O===4Al(OH)3↓，所以现象为先无沉淀，后产生沉淀；若NaOH溶液滴入AlCl3溶液中：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO－2＋2H2O，所以现象为先产生沉淀，
＋3
后沉淀溶解，故现象不同，B项不正确。若NaAlO2溶液滴入H2SO4溶液中：AlO－2＋4H===Al＋3＋－
＋2H2O，Al＋6H2O＋3AlO2===4Al(OH)3↓，所以现象为先无沉淀生成，后产生沉淀；
－＋＋3＋
若H2SO4溶液滴入NaAlO2溶液中：AlO2＋H＋H2O===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋3H===Al＋3H2O，所以现象为先产生沉淀，后沉淀溶解，故现象不同，C项不正确。若盐酸滴入Na2CO3
2－＋－－＋
溶液中：CO3＋H===HCO3，HCO3＋H===H2O＋CO2↑，所以现象为先无气体，后产生
－＋
气体；若Na2CO3溶液滴入盐酸中：CO23＋2H===H2O＋CO2↑，立即产生气体，直至反应结束，故现象不同，D项不正确。
【答案】 A
9．(2010年威海质检)已知A、B、C是单质且C是绿色植物光合作用的产物之一，X、Y是化合物，它们之间的转化关系如右图(反应条件略)：
下列A、B间的对应关系，不正确的是
( )
A．A是铝，B是铁 B．A是碳，B是硅 C．A是氢气，B是铜 D．A是钠，B是氢气
【解析】 由题意知C为O2。对于A项A为Al，B为铁，则X为Fe3O4，Y为Al2O3，符合框图关系；对于B项，A为C，B为Si时，X为SiO2，Y为CO符合框图转化关系；
对于C项为符合转化关系；对于D项不符合转化关系。
【答案】 D
10．(2009年北京高考)由短周期元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如下图所示的转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
下列推断不正确的是
( )
A．若X是Na2CO3，C为含极性键的非极性分子， 则A一定是氯气，且D和E不反应
B．若A是单质，B和D的反应是OH＋HCO3===H2O＋CO3，则E一定能还原Fe2O3 C．若D为CO，C能和E反应，则A一定为Na2O2，其电子式是 D．若D为白色沉淀，与A摩尔质量相等，则X一定是铝盐
【解析】 A项，当A为NO2时，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，HNO3与Na2CO3反应产生CO2，CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，也符合框图；B项，由B和D的反应可知，B为强碱，则A为Na等非常活泼的金属，E为H2，X为CO2等酸性气体；C项，此时B为O2，X为C，C为CO2，CO2可与E(NaOH)反应；D项，短周期元素形成白色沉淀有Mg(OH)2、Al(OH)3，且A与D的摩尔质量相等，则由Al(OH)3为78 g/mol，推知A为Na2O2，B为NaOH，
3＋－
X为铝盐：4OH－＋Al3＋===AlO－2＋2H2O，Al＋3AlO2＋6H2O===4Al(OH)3↓。
【答案】 A
11．(2009年全国卷Ⅰ)为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是
( )
84w2－53w184(w1－w2)A. B. 31w131w173w2－42w1115w2－84w1C. D. 31w131w1
【解析】 设样品中含NaHCO3 x g，
△
2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm
－
－
2－
2×84 106 x
84(w1－w2)x＝(g)，
31
62
w1－w2
w1－x84w2－53w1
则Na2CO3的质量分数为：＝。
w131w1
【答案】 A
2
12．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe＋
浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为
( )
A．1∶1∶1 B．1∶3∶1 C．3∶3∶8 D．1∶1∶4
3＋2＋
【解析】 据氧化性由强到弱的顺序HNO3>Fe>Cu，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：
4HNO3＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O 4 mol 1 mol 1 mol
2Fe(NO3)3＋Fe===3Fe(NO3)2 2 mol 1 mol 3 mol
Cu(NO3)2＋Fe===Fe(NO3)2＋Cu 1 mol 1 mol 1 mol 所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2 mol－1 mol)∶1 mol∶4 mol＝1∶1∶4。
【答案】 D 二、非选择题
13．今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料，实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学方程式表示的两种方法：
①2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
Al2(SO4)3＋6NaOH===2Al(OH)3↓＋3Na2SO4 ②2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2NaAlO2＋H2SO4＋2H2O===2Al(OH)3↓＋Na2SO4 (1)请问上述哪一种方法比较节约试剂。〔提示：试从每生产2 mol Al(OH)3所耗费的试剂用量予以说明〕
(2)原料相同，请设计一种更为节约试剂的方法(以方程式表示，并说明其可以最节约试剂的根据)。
【答案】 (1)第②种方法比较节约试剂。从化学方程式可看出，同样是制备2 mol的Al(OH)3，方法①所需原料为：2 mol Al,3 mol H2SO4,6 mol NaOH；而方法②所需原料为：2 mol Al，1 mol H2SO4, 2 mol NaOH。
(2)①2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ ②2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
③Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4 由方程式看出，制备8 mol的Al(OH)3，所需原料为8 mol Al，3 mol H2SO4,6 mol NaOH。
33
制备2 mol Al(OH)3所需量为：2 mol Al， mol H2SO4，mol NaOH，其用量为最少。
42
14．用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一：用不含Fe3＋的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。 (1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入______________________。 (2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用____________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是什么？
________________________________________________________________________。 方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________________________________________________。 (2)在试管Ⅱ里加入的试剂是____________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是什么？________________________________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是什么？______________________________________________________________________________。
2＋
【解析】 方法一：(1)加入还原性铁粉是为了防止Fe被氧化；加入稀H2SO4的目的
2＋
是抑制Fe的水解。
(2)加热煮沸是利用了气体的溶解度随着温度的升高而降低的规律。
方法二：主要用制取的H2将试管中的空气排净，然后让Fe2＋与OH－接触，没有O2，Fe(OH)2当然能保存一段时间。
【答案】 方法一：(1)少量的铁粉和稀H2SO4 (2)加热煮沸
(3)防止NaOH吸收空气中的O2避免Fe(OH)2沉淀接触O2 方法二：(1)铁屑、稀H2SO4 (2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的H2的纯度。当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ且外界空气不容易进入
15．用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是：
a．有氧气生成；b._______________________________________________________。 (2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式并标明电子转移数目：________________________________________________________________________。
(3)某学校研究性学习小组拟用如下图装置进行实验，以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是________________________________ ________________________________。
②用以验证结论b的实验操作方法及现象是________________________________ ________________________________。
(4)该研究性学习小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2，现请你设计一个简单的实验以证明Na2O2和足量的H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)
试剂：______________。
现象：__________________________。
【解析】 检验O2常用使带火星木条复燃的方法。要证明反应放热，观察装置可以推测锥形瓶的作用，得出利用锥形瓶内空气膨胀来证明反应放热。要证明Na2O2与H2O反应后溶液中存在H2O2，必须依据H2O2的氧化性，找一种能与H2O2反应且有明显现象的试剂。
【答案】 (1)该反应是放热反应
(3)①将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃 ②将导管q放入水槽中，反应过程中有气泡冒出 (4)Na2S溶液 溶液变浑浊(淡黄色) (有色布条，布条褪色等合理答案均可)
16．将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示。
根据题意回答下列问题：
(1)镁和铝的总质量为________g。
(2)生成的氢气在标准状况下的体积为________L。 (3)200 mL稀硫酸的物质的量浓度是________mol/L。
(4)加入0～20 mL NaOH溶液，所发生反应的离子方程式为 ________________________________。
(5)加入200～240 mL NaOH溶液，所发生反应的离子方程式为______________________________。
【解析】 从图象中看到，从开始至加入NaOH溶液20 mL，没有沉淀生成，说明原溶液中H2SO4溶解Mg、Al后剩余，此时反应为H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O。当加入200 mL NaOH溶液时沉淀量最大，为Mg(OH)2和Al(OH)3，当加入240 mL NaOH溶液时，沉淀不再减少，此时沉淀全部是Mg(OH)2。200～240 mL NaOH溶液时，反应为Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝0.15 mol，n(Al)＝n[Al(OH)3]＝0.35 mol－0.15 mol＝0.2 mol，所以Mg和Al的总质量为：0.15 mol×24 g/mol＋0.2 mol×27 g/mol＝9 g，从200 mL到240 mL，NaOH溶解Al(OH)3，消耗的NaOH：n(NaOH)＝n[Al(OH)3]＝0.2 mol，
2－
c(NaOH)＝0.2 mol/0.04 L＝5 mol/L，在200 mL时，NaOH和SO4全部形成Na2SO4，所以
112－
n(H2SO4)＝n(SO4)＝n(NaOH)＝×0.2 L×5 mol/L＝0.5 mol
220.5 mol
c(H2SO4)＝＝2.5 mol/L，由0.15 mol Mg和0.2 mol Al与稀硫酸反应，计算出产
0.2 L
生H2物质的量为0.45 mol，V(H2)＝0.45 mol×22.4 L/mol＝10.08 L。
【答案】 (1)9 g (2)10.08 L (3)2.5 (4)H＋＋OH－===H2O (5)Al(OH)3＋OH－
===AlO－2＋2H2O
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