专题五　钠、镁、铝及其化合物-2022年高考化学一轮复习对点讲解与练习（通用版）学案

这是一份专题五　钠、镁、铝及其化合物-2022年高考化学一轮复习对点讲解与练习（通用版）学案，共35页。学案主要包含了拓展训练，基础巩固，能力提升，答案与解析等内容，欢迎下载使用。

专题五　钠、镁、铝及其化合物
考点1　钠及其化合物
考法1 钠的性质及应用
命题角度　以实验装置为载体考查钠单质的性质和应用
例1. 实验室验证钠能与二氧化碳发生反应的装置如图所示(已知:PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd),下列说法错误的是

A.用装置①还可以制取H2、NH3等气体
B.装置⑤中澄清石灰水变浑浊后,再点燃酒精灯
C.装置②、③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4
D.装置⑥中有黑色沉淀产生,发生的反应是PdCl2+CO+H2OPd↓+CO2+2HCl
【解析】装置①是固液不加热型装置,锌和稀硫酸反应制氢气、氧化钙和浓氨水反应制备氨气都可以用装置①,A正确。金属钠能与空气中的氧气、水蒸气等发生反应,因此实验之前,用二氧化碳气体排出装置内的空气,当看到装置⑤中澄清石灰水变浑浊后,空气已排净,再点燃酒精灯,B正确。反应产生的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气,因此先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢,再用浓H2SO4吸收水蒸气,C错误。根据题给信息可知,PdCl2被CO还原为黑色的Pd,反应为PdCl2+CO+H2OPd↓+CO2+2HCl,D正确。
【答案】 C
考法2 过氧化钠的性质及应用
命题角度　过氧化钠的结构与性质
例2. 某小组拟利用钠与氧气反应制备过氧化钠,装置如图所示(部分夹持装置略)。下列说法错误的是

A.②中试剂X是浓硫酸
B.④的作用是吸收空气中的水蒸气,避免过氧化钠变质
C.实验完毕后,发现①中烧瓶里产生少量红褐色沉淀,其原因是H2O2的分解反应是放热反应,温度升高,促进铁离子水解
D.取少量③中硬质玻璃管中的固体于试管中,滴加稀盐酸酸化的淀粉-KI溶液,振荡,溶液变蓝,反应的离子方程式为Na2O2+2I-+2H+2Na++I2+H2O
【解析】过氧化钠能与水反应,氧气必须干燥,所以试剂X为浓硫酸,A项正确;④的作用是吸收空气中的水蒸气,避免过氧化钠变质,B项正确;氯化铁水解吸收热量,H2O2分解放出的热量促进氯化铁水解生成红褐色氢氧化铁沉淀,C项正确;Na2O2具有氧化性,与KI发生反应,离子方程式为Na2O2+2I-+4H+2Na++I2+2H2O,D项错误。
【答案】 D
考法3 碳酸钠、碳酸氢钠的性质
命题角度1　碳酸钠、碳酸氢钠的性质比较
例3. 下列有关Na2CO3和NaHCO3的比较不正确的是
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.相同温度下,0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的物质的量:Na2CO3 D.相同温度下,0.1 mol·L-1两种盐溶液分别与0.1 mol·L-1盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3>NaHCO3
【解析】Na2CO3受热不易分解,比较稳定,NaHCO3受热易分解,热稳定性较差,所以热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,A正确。相同温度、相同浓度情况下,CO32-的水解程度大于HCO3-,则0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH:Na2CO3>NaHCO3,B正确。碳酸钠和碳酸氢钠中,碳元素的质量分数关系是NaHCO3>Na2CO3,相同质量的两种盐与足量盐酸反应产生CO2气体的物质的量的关系是Na2CO3 【答案】 D
命题角度2　结合图像考查碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的相关计算
例4. 向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸,产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是


A.原NaOH溶液的浓度为0.1 mol/L
B.通入CO2的体积为448 mL(标准状况)
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)= 2∶1
【解析】向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,可能发生的反应有2NaOH+CO2Na2CO3+H2O、NaOH+CO2NaHCO3。再加入盐酸,将Na2CO3或NaHCO3全部转化为NaCl,根据化学反应中原子守恒,则有n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.2 mol/L×0.1 L=0.02 mol,即得c(NaOH)=0.2 mol/L,故A错误。由题图可知,先加入的25 mL盐酸与Na2CO3反应生成NaHCO3,后加入的75 mL盐酸与NaHCO3反应生成CO2,则n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶2,溶液中不存在NaOH,故D正确、C错误。
设生成z mol CO2,则有
NaHCO3+HCl　　CO2↑+NaCl+H2O
1 mol 1 mol
0.075 L×0.2 mol/L z mol
得z=0.015
则标准状况下生成CO2的体积为0.336 L,通入CO2的体积等于生成CO2的体积,故B错误。
【答案】 D
命题角度3　混合物中碳酸钠质量分数的测定
例5. 为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如下:

请回答:
(1)仪器a的名称是　　　　　　　。 
(2)装置B中冰水的作用是　 。 
(3)该同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是　　　　。 
A.样品分解不完全
B.装置B、C之间缺少CO2的干燥装置
C.产生CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收
D.反应完全后停止加热,通入过量的空气
【解析】依据题意,碳酸氢钠的质量是通过其热分解产生的CO2的质量换算出来的,进一步得到碳酸氢钠的质量分数,进而可求出碳酸钠的质量分数。装置A为样品受热分解装置,装置B为冷凝水的装置,若不冷凝水,水会被装置C处的碱石灰吸收,从而使测得的CO2的质量偏大,装置C为吸收CO2的装置,仪器a是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C的防护装置。(1)仪器a为球形干燥管。(2)装置B中冰水的作用是冷凝反应生成的水,避免水进入装置C中被碱石灰吸收干扰实验结果。(3)A项,若样品分解不完全,测得的CO2的质量偏小,碳酸钠的质量分数偏高,符合题意。B项,装置B、C之间缺少CO2的干燥装置,会使测得的CO2的质量偏高,碳酸钠的质量分数偏低,不符合题意。C项,产生CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收,会使测得的CO2的质量偏低,碳酸钠的质量分数偏高,符合题意。D项,反应完全后停止加热,通入过量的空气,空气中的CO2和少量水会被装置C吸收,使测得的CO2的质量偏大,碳酸钠的质量分数偏低,不符合题意。
【答案】 (1)球形干燥管　(2)冷凝反应生成的水以免被碱石灰吸收　(3)AC
【拓展训练】1.下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　)
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体

考点2　碱金属及其化合物的性质　焰色反应
考法4 碱金属及其化合物的性质　焰色反应
命题角度　碱金属及其化合物的性质　焰色反应
例6. 氟化锂(LiF)难溶于水,可用于铝、镁合金的焊剂和钎剂等。以透锂长石(含Li2O、Al2O3、SiO2)为原料制备氟化锂的工艺流程如图所示。

回答下列问题。
(1)滤液1中含有的金属离子为　　 　　,滤渣1的一种用途是　　　　　 　　　。 
(2)滤渣2是目前应用广泛的无机阻燃剂,写出生成滤渣2的离子方程式:　　　　 　　　。常温下,向滤液1中滴加氨水调节pH=5时,溶液中c(Al3+)=　　 　　mol·L-1,则溶液中Al3+　　 　 　(填“能”或“不能”)沉淀完全{已知:常温下Ksp（Al(OH)3）=2.0×10-33,且溶液中的离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1时沉淀完全}。 
(3)操作Ⅳ包括　　　 　、　　　 　和干燥。 
(4)写出Li2CO3与氢氟酸反应的化学方程式:　　　　　　,该反应不能在玻璃容器中进行的原因是　　　　　　　　(用化学方程式表示)。 
(5)Li的焰色是　　　　　　　　。 
【解析】 (1)Li2O、Al2O3分别与稀硫酸反应可生成硫酸锂、硫酸铝,所以滤液1中含有的金属离子为Li+、Al3+;滤渣1是二氧化硅,它的一种用途是制作光导纤维。(2)滤渣2是氢氧化铝,生成Al(OH)3的离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+;c(OH-)=Kwc(H+)=10-1410-5 mol·L-1=10-9 mol·L-1,Ksp（Al(OH)3）=c(Al3+)·c3(OH-)=c(Al3+)×(10-9)3=2.0×10-33,则c(Al3+)=2.0×10-6 mol·L-1,铝离子完全沉淀。(3)由流程图知操作Ⅳ包括过滤、洗涤和干燥。(4)Li2CO3与氢氟酸反应的化学方程式为Li2CO3+2HF2LiF↓+CO2↑+H2O;氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应,所以该反应不能在玻璃容器中进行,反应的化学方程式为4HF+SiO22H2O+SiF4↑。
【答案】 (1)Li+、Al3+　制作光导纤维(答案合理即可)　(2)Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+　2.0×10-6　能　(3)过滤　洗涤　(4)Li2CO3+2HF2LiF↓+CO2↑+H2O　4HF+SiO22H2O+SiF4↑　(5)紫红色

考点3　镁及其化合物
考法5 镁及其化合物的性质
命题角度1　镁及其化合物性质的实验探究
例7. 某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
【解析】氯化铵溶液与镁条反应生成氯化镁、氨气和氢气,A、B项结论合理。因NH3·H2O电离而使溶液显弱碱性,在弱碱性溶液中镁也可被氧化,C项结论合理。将镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生,根据C项实验知,应是镁与溶液中的H+作用产生了氢气,D项结论不合理。
【答案】 D
【拓展训练】2.将打磨后的镁条放入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中,用pH传感器和浊度传感器监测的溶液pH和溶液浊度随时间的变化如图所示。下列有关描述正确的是(　　)
A.实线表示溶液浊度随时间的变化
B.50 s时向溶液中滴入酚酞试液,溶液变红
C.该实验是在常温下进行的
D.150 s后溶液浊度减小是因为生成的Mg(OH)2沉降
命题角度2　制取镁的工艺流程
例8. 海水提镁的主要流程如图所示,下列说法正确的是

①试剂M是盐酸　②流程中的反应全部都是非氧化还原反应　③操作b只是过滤　④用海水晒盐后的饱和溶液加石灰乳制Mg(OH)2　⑤采用电解法冶炼镁是因为镁很活泼
A.①②③④⑤　　　B.②③　　　C.④⑤　　　D.①④⑤
【解析】 生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入沉淀池沉淀镁离子生成氢氧化镁,过滤后得到氢氧化镁沉淀,加入的试剂M为盐酸,氢氧化镁与盐酸反应可得到氯化镁溶液,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤得到氯化镁晶体,在氯化氢氛围中加热失去结晶水得到无水氯化镁,电解熔融氯化镁可生成镁单质。试剂M是盐酸,用来溶解氢氧化镁沉淀,①正确。电解熔融氯化镁生成镁和氯气的反应是氧化还原反应,流程中的反应不全部都是非氧化还原反应,②错误。③操作b是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤,③错误。海水晒盐后的饱和溶液中的主要成分是氯化镁,加石灰乳可以制Mg(OH)2,④正确。通过电解法可以制取一些较活泼的金属,如Na、Mg、Al等,⑤正确。
【答案】 D
考点4　铝及其化合物
考法6 “铝三角”转化关系及其应用
例9 . 下列各组物质中,不能按(“→”表示反应一步完成)关系转化的是
选项
a
b
c
A
Al2O3
NaAlO2
Al(OH)3
B
MgCl2
Mg(OH)2
MgO
C
Na2CO3
NaCl
NaOH
D
Al
Al(OH)3
Al2O3
【解析】 Al2O3与足量的氢氧化钠溶液反应,可生成NaAlO2溶液,向NaAlO2溶液中通入CO2或加入适量的盐酸,可生成Al(OH)3沉淀,加热Al(OH)3可得到Al2O3,A项可实现图示转化关系;向MgCl2溶液中加入氢氧化钠溶液,可生成Mg(OH)2沉淀,加热Mg(OH)2可生成MgO,MgO与盐酸反应可生成MgCl2,B项可实现图示转化关系;向碳酸钠中加入盐酸,可生成NaCl,电解氯化钠溶液可生成NaOH,向NaOH溶液中通入适量CO2,可生成Na2CO3,C项可实现图示转化关系;D项,Al不能一步转化为Al(OH)3,D项不能实现图示转化关系。
【答案】 D
命题角度2　以“微型流程”考查铝及其化合物的性质(热点角度)
例10 . 明矾（KAl(SO4)2·12H2O）在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示:

下列叙述错误的是
A.回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用
B.沉淀为Al2(CO3)3
C.操作a包含蒸发浓缩、冷却结晶等
D.上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3
【解析】回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用,A正确;偏铝酸钠与碳酸氢铵发生反应可生成氢氧化铝,故沉淀为Al (OH)3,B错误;操作a包含蒸发浓缩、冷却结晶等,C正确;过量二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应也可得到氢氧化铝沉淀,D正确。
【答案】 B
命题角度3　有关Al2O3或Al的制备工艺流程(热点角度)
例11 . 工业上用铝土矿(主要成分是氧化铝,含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示。

下列叙述正确的是
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液
B.试剂Y可以是HCl,它与AlO2-反应生成Al(OH)3
C.图中涉及的转化反应中包含2个氧化还原反应
D.将试剂X与Y进行互换,最终可以达到相同目的
【解析】试剂X可以是氢氧化钠溶液,A项正确;若试剂Y是HCl,则过量HCl与AlO2-反应生成Al3+,得不到Al(OH)3沉淀,B项错误;题图中涉及的转化反应中,只有电解熔融Al2O3得到Al的反应为氧化还原反应,C项错误;若将试剂X与Y进行互换,最终不能达到相同目的,D项错误。
【答案】 A
考法7 与Al(OH)3沉淀的生成相关的图像
命题角度　与Al(OH)3沉淀的生成相关的图像
例12. 向含HCl的AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,生成沉淀的物质的量与所加NaOH溶液体积的关系如图所示,下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.M 点对应的溶液中:K+、Fe2+、SO42-、NO3-
B.N 点对应的溶液中:K+、NH4+、Cl-、SO42-
C.S点对应的溶液中:Na+、SO42-、AlO2-、NO3-
D.R 点对应的溶液中:Na+、SO42-、HCO3-、NO3-
【解析】 M点对应的溶液中HCl有剩余,酸性条件下,Fe2+和NO3-会发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;N点对应的溶液中HCl与NaOH恰好反应,溶液中含NaCl和AlCl3,与题给四种离子能大量共存,故B正确;S点对应的溶液中AlCl3没有完全反应,Al3+与AlO2-发生相互促进的水解反应而不能大量共存,故C错误;R点对应的溶液中含有NaAlO2,HCO3-能与AlO2-发生反应HCO3-+AlO2-+H2OAl(OH)3↓+CO32-,故D错误。
【答案】 B
素材1 有关锂离子电池的工艺流程
【拓展训练】3. 从废旧锂离子二次电池(主要成分为LiCoO2,还含有少量石墨和镀镍金属钢壳、铝箔等杂质)中回收钴和锂的工艺流程如图1所示:

图1
回答下列问题:
(1)NaOH的电子式为　　　　　　　　。“碱浸”的目的是　　　　　　　　。 
(2)“酸浸”过程中LiCoO2发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　。浸渣中含有的主要成分是　　　　。 
(3)“萃取净化”除去的杂质离子除Ni2+外,还有　　　　(填离子符号)。 
(4)“萃取分离”中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图2所示,pH一般选择5左右,理由是　　　　　　　　　。 

　　　　　 图2　　　　　　　　　　　　　图3
(5)“沉锂”中Li2CO3的溶解度随温度变化的曲线如图3所示。
①根据平衡原理分析Li2CO3在水中的溶解度随温度变化的原因:　　　　　　　　。 
②为获得高纯Li2CO3,提纯操作依次为热过滤、　　　　、烘干。 
③若“沉锂”后c(Li+)=0.06 mol·L-1,加入的是等体积、等浓度的Na2CO3溶液,沉锂率为　　　　。(结果保留3位有效数字,已知Li2CO3的Ksp为9.0×10-4) 
素材2 有关钙及其化合物的性质和应用
1.钙:(1)与水反应生成H2,Ca+2H2OH2↑+Ca(OH)2。
(2)在空气中燃烧,Ca+O2CaO2、3Ca+N2Ca3N2。
(3)制备方法为CaCl2(熔融)Ca+Cl2↑。
2.过氧化钙(CaO2):(1)在碱性条件下CaCl2与H2O2反应可制得CaO2,如CaCl2+2NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O或CuCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl。
(2)与水、酸反应:2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2↑、CaO2+2H+Ca2++H2O2。
3.CaC2(电石):实验室制备乙炔的原料,CaC2+2H2OCa(OH)2+C2H2↑。
4.CaC2O4(草酸钙):白色晶体粉末,不溶于水、醋酸,溶于稀盐酸或稀硝酸;受热分解。
5.CaF2:极难溶于水和有机溶剂,与热的浓硫酸作用可得到HF,CaF2+H2SO4(浓)CaSO4+2HF↑。
【拓展训练】4. 冰晶石(Na3AlF6)微溶于水,工业上以萤石(CaF2质量分数为96%)、二氧化硅为原料,采用氟硅酸钠法制备冰晶石,其工艺流程如图所示:

据此分析,下列观点不正确的是(　　)
A.滤渣A的主要成分是CaSO4
B.上述流程中,所涉反应没有复分解反应
C.操作i不可用硅酸盐材质的设备进行分离
D.流程中可循环使用的物质除H2SO4、SiO2外,滤液B经浓缩后也能循环使用
素材3 有关硼及其化合物的性质和应用
1.根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++B(OH)4-,Ka=5.81×10-10,可判断H3BO3是　　　　　酸。 
2.写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
3.NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 
【答案】:1.一元弱　
2.Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3　
2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO　
3.NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑
【拓展训练】5. 硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图1所示。

图1
(1)写出硼元素在元素周期表中的位置:　　　　　　　　。 
(2)将硼砂溶于水后,用硫酸调节溶液的pH≈3.5以制取硼酸(H3BO3),该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 
(3)由MgCl2·6H2O制备MgCl2时,一定条件是　　　　　。 
(4)制得的粗硼在一定条件下反应生成BI3, BI3在一定条件下受热分解可以得到纯净的单质硼。0.200 0 g粗硼制成的BI3完全分解,将生成的I2配制成100 mL碘水,量取10.00 mL碘水于锥形瓶中,向其中滴加几滴淀粉溶液,用0.300 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。(提示:I2+2S2O32-2I-+S4O62-)滴定终点的现象为　　　　　　　　,该粗硼样品的纯度为　　　　%。 
(5)H3BO3（也可写成B(OH)3）可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备。工作原理如图2所示。

图2
①b膜为　　　　(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,写出产品室发生反应的离子方程式:　　　　　　　　,理论上每生成1 mol H3BO3,N室可生成　　　　L(标准状况)气体。 
②N室中,进口和出口的溶液浓度大小关系为a mol·L-1　　　b mol·L-1(填“>”或“<”)。 
素材4 有关铅、锡及其化合物的性质和应用
1.铅及其化合物
(1)Pb:常温时Pb在空气中稳定存在,但表面易形成PbO和Pb2(OH)2CO3的保护膜;O2存在时可与醋酸反应,2Pb+O2+4CH3COOH2(CH3COO)2Pb+2H2O;加热条件下与浓盐酸反应,Pb+4HCl(浓)H2（PbCl4）+H2↑。
(2)PbO、PbO2:均为两性氧化物,如PbO+2HClPbCl2+H2O,PbO+2NaOH+H2ONa2（Pb(OH)4）;PbO2具有氧化性,PbO2+H2O2+2H+Pb2++O2↑+2H2O。
(3)Pb3O4:红色,可看作2PbO·PbO2或Pb2(PbO4),高温下分解,2Pb3O46PbO+O2↑;不溶于水,溶于热碱溶液,溶于酸时表现出氧化性,即Pb3O4+8HCl4H2O+3PbCl2+Cl2↑。
(4)PbS:方铅矿,3PbS+5O22PbO+PbSO4+2SO2。
(5)PbSO4:难溶盐,在工艺流程中常将Pb杂质转化为PbO,然后用硫酸酸化转化为PbSO4而除去。
(6)(CH3COO)2Pb:实验室中用醋酸铅试纸检验H2S,H2S+(CH3COO)2PbPbS↓(黑色)+2CH3COOH。
2.锡及其化合物
(1)Sn:与稀盐酸作用缓慢,加热条件下与浓盐酸反应较快,Sn+2HCl(浓)SnCl2+H2↑;与NaOH反应生成亚锡酸盐和H2,Sn+2NaOHNa2SnO2+H2↑。
(2)Sn(OH)2:两性氢氧化物,可发生反应Sn(OH)2+2HClSnCl2+2H2O,Sn(OH)2+2NaOHNa2SnO2+2H2O。
(3)SnCl2、SnCl4:均可水解,SnCl2+H2OSn(OH)Cl↓(白色)+HCl,SnCl4+4H2OSn(OH)4↓+4HCl。
1.闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)经浮选、焙烧后,用稀硫酸溶浸,滤渣的主要成分除SiO2外还有　　　　。 
2.铅酸蓄电池充电时的正极反应为　　　　　　　　　　　　。 
3.PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为　　　　　 　　　　　　　　 ;
PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　 　　　　。 
【答案】1.PbSO4　
2.PbSO4+2H2O-2e-PbO2+4H++SO42-　
3.PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O　PbO+ClO-PbO2+Cl-
【拓展训练】6. 铅及其化合物在现代工业中有着重要用途。
(1)铅能形成多种氧化物,如PbO、PbO2等。向盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 
(2)以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工艺流程如图1所示:

图1
①过程1中分离提纯的方法是　　　　,滤液2中的溶质主要是　　　　(填名称)。 
②过程1中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。 
(3)将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解该电解液生成Pb的装置如图2所示。

图2
①写出电解时阴极的电极反应式:　　　　　　　　。 
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为　　　　(填离子符号)。 
③电解过程中,Na2PbCl4电解液的浓度不断减小,为了恢复其浓度,应该向　　　　(填“阴”或“阳”)极室加入　　　　　　　　(填化学式)。 


【基础巩固】
考点1 钠及其化合物
1.下列做法中观察到的现象可以说明钠的密度比水小的是(　　)
A.用小刀切开金属钠
B.将钠放在坩埚中加热
C.把钠保存在煤油中
D.将钠放入盛水的烧杯中
2.根据已学的元素化合物的性质判断下列说法错误的是(　　)
A.“雷雨发庄稼”是自然固氮
B.Na2O2可用作潜水艇供氧剂
C.明矾是净水剂,可用于饮用水的杀菌消毒
D.工业上生产玻璃和水泥使用到的共同原料有CaCO3
3.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(　　)
A.不管是单质钠还是钠的化合物,其焰色反应的颜色都是黄色
B.将足量的Na2O和Na2O2分别加入酚酞溶液中充分反应后,观察到的现象相同
C.Na2O和Na2O2中阴阳离子的个数比,前者1∶1后者1∶2
D.将Na2O2和NaHCO3固体混合加热到200 ℃,完全反应后,趁热放出的气体为混合气体,则Na2O2和NaHCO3两者的物质的量关系:Na2O2≥NaHCO3
4.对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是(　　)

陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
小苏打可用于治疗胃病
NaHCO3可与盐酸反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2,溶液变红
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对;Ⅱ错;无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
5.碳酸氢钠俗称小苏打,在生活、生产中用途广泛。
(1)泡沫灭火器的主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,两者混合后发生相互促进的水解反应可生成Al(OH)3和CO2,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。 
(2)Na2O2和NaHCO3都属于钠的化合物,它们具有很强的氧化性。少量Na2O2与FeCl2溶液能发生如下反应:　　　　Na2O2+　　　　FeCl2+　　　　H2O　　　　Fe(OH)3↓+　　　　FeCl3+　　　　NaCl,已知FeCl2的系数为6,配平上述化学方程式,并标出电子转移的方向和数目　　　　　　　　　　　。该反应中氧化剂是　　　　,氧化产物是　　　　。 
(3)向NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化,溶液中c(CO32-)会　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 
(4)NaHCO3是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,在滤出小苏打后,从母液中提取氯化铵有两种方法:①通入氨气,冷却、加食盐,过滤;②不通入氨气,冷却、加食盐,过滤。对两种方法的评价正确的是　　　　(填编号)。 
a.①析出的氯化铵纯度更高
b.②析出的氯化铵纯度更高
c.①的滤液可直接循环使用
d.②的滤液可直接循环使用
(5)已知HCO3-在水中既能水解也能电离。NaHCO3溶液呈碱性,溶液中c(H2CO3)　　　　c(CO32-)(填“>”“<”或“=”)。 
考点2 碱金属及其化合物的性质　焰色反应
6.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)

操作
现象
解释或结论
A
向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
溶液变浑浊
析出了NaHCO3晶体
B
向含有酚酞的烧碱溶液中通入足量SO2
溶液红色褪去
二氧化硫有漂白性
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
溶液中有Na+、无K+
D
向NaHCO3溶液中滴加NaAlO2溶液
有白色沉淀和气体产生
AlO2-与HCO3-发生了相互促进的水解反应
7.亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2LiNH2+LiH,下列有关说法正确的是(　　)
A.Li2NH中N的化合价是-1
B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H-的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
考点3 镁及其化合物
8.关于下列实验的说法正确的是(　　)
A.向氧化镁固体中加入盐酸后,加热溶液可制得无水氯化镁
B.在空气中蒸干硫酸亚铁溶液可以得到绿矾(FeSO4·7H2O)
C.向氢氧化铁胶体中滴加稀硫酸,红褐色液体逐渐变为黄色
D.向偏铝酸钡溶液中滴加稀硫酸,先生成白色沉淀,后沉淀部分溶解
9.氯化镁晶体具有如图所示转化关系:

下列说法错误的是(　　)
A.固体Ⅰ可溶于饱和NH4Cl溶液
B.气体Ⅰ能使无水CuSO4变蓝
C.溶液Ⅰ和溶液Ⅱ常温下均能与Cu反应
D.在固体Ⅱ的浊液中加入 KI 溶液可产生黄色沉淀
10.如图是工业利用菱镁矿(主要成分为MgCO3,还含有Al2O3、FeCO3等杂质)制取氯化镁的工艺流程。

下列说法不正确的是(　　)
A.酸浸池中加入的X酸是硝酸
B.氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+
C.沉淀混合物为Fe(OH)3和Al(OH)3
D.在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁
考点4 铝及其化合物
11.下列说法错误的是(　　)
A.铝箔在氯气中燃烧可制备无水氯化铝
B.蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液,可制备无水AlCl3
C.用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物
D.使用氢氧化钠溶液和盐酸可以分离氧化镁及其中混有的氧化铝
12.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间的关系如图所示,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是(　　)
A.X可能为Al或Cl2
B.Y一定为NaOH(aq)
C.N一定是HCl(aq)
D.Q、Z中的一种必为Al2O3
13.某学生探究0.25 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液与0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液的反应,实验如下。
实验1

实验2

下列分析不正确的是(　　)
A.实验1中,白色沉淀a是Al(OH)3
B.实验2中,白色沉淀b中含有CO32-
C.实验1、2中,白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH有关
D.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,不可使用相同的检验试剂
14.铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂。以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝氢化钠的一种工艺流程如下:

注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠(Na2Al2SixO8)沉淀。
(1)铝硅酸钠(Na2Al2SixO8)可以用氧化物的形式表示其组成,形式为　　　　　　　　。 
(2)“过滤Ⅰ”中滤渣的主要成分有　　　　(写名称)。向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入 NaHCO3溶液,反应的离子方程式为　 、
。 
(3)“电解Ⅰ”的另一产物在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN,在这种产物中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备,其主要原因是
　。 
(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液,原理如图所示。

阳极的电极反应式为　 。 
(5)铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生大量气泡,反应的化学方程式为　 , 
每产生1 mol气体,转移的电子数为　　　　(NA为阿伏加德罗常数的值)。 




【能力提升】
一、选择题(每小题6分,共42分)
1.下列各组物质相互混合反应后,最终有白色沉淀生成的是(　　)
①金属钠投入FeCl3溶液中;②过量NaOH溶液和明矾溶液混合;③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中;④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液;⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2
A.①③④⑤ B.只有①④
C.只有②③ D.只有③④⑤
2.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(　　)
A.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
B.MgCl2·6H2O(s)MgCl2(s)Mg(s)
C.SiSiO2H2SiO3
D.NH3(g)NO(g)HNO3(g)
3.A、B、C、D是中学化学中常见的四种物质,且A、B、C中含有同一种元素,其转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.若B为一种两性氢氧化物,则D可能是强酸,也可能是强碱
B.若A为固态非金属单质,D为O2,则A可以为单质硫
C.若A为强碱,D为CO2,则B的溶解度一定大于C的溶解度
D.若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A只能是C2H6
4.标准状况下,下列实验用如图所示装置不能完成的是(　　)

A.测定一定质量的Na2O和Na2O混合物中Na2O2的含量
B.确定分子式为C2H6O的有机物分子中含活泼氢原子的个数
C.测定一定质量的Na2SO4·xH2O晶体中结晶水数目
D.比较Fe3+和Cu2+对一定质量的H2O2分解反应的催化效率
5.海水是重要的资源,可以制备一系列物质,下列说法正确的是(　　)

A.步骤②中,应先通CO2,再通NH3
B.步骤③可将MgCl2·6H2O晶体在空气中直接加热脱水
C.步骤④⑤⑥反应中,溴元素均被氧化
D.除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质,加入试剂及相关操作顺序可以是:NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤→盐酸
6.探究铝片与Na2CO3溶液的反应。


无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色浑浊,产生大量气泡(经检验为H2)
下列说法不正确的是(　　)
A.对比Ⅰ、Ⅲ,说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
B.推测出现白色浑浊的原因:AlO2-+HCO3-+H2OAl(OH)3↓+CO32-
C.加热和H2逸出对CO32-水解平衡移动方向的影响是相反的
D.Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-
7.某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+并尽可能减少AlCl3的损失。

下列说法正确的是(　　)
A.NaOH溶液可以用氨水来代替
B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH-
C.溶液b中只含有NaCl
D.向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH
二、非选择题(共50分)
8.（10分）某化学兴趣小组探究NO和Na2O2的反应,设计了如图所示实验装置,其中E为实验前压瘪的气囊。

(1)装置A的烧瓶中滴加浓硝酸后观察到的主要现象为　　　 　
　 、　　　 　　　　　　　　　　　　　(答两条)。 
(2)将装置B补充完整,并标明试剂　　　　　　　　。 
(3)用无水CaCl2除去水蒸气的目的是　　　　　　　　　　　　。 
(4)反应一段时间后,D处有烫手的感觉,其中固体由淡黄色变为白色,直至颜色不再变化时,气囊E始终没有明显鼓起。
①学生依据反应现象和氧化还原反应规律推断固体产物为NaNO2。写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　。 
②设计实验证明NaNO2生成,实验方案是　　　　　　　　　　　　。(写出操作、现象和结论) 
9.（14分）2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位科学家。锂离子电池的广泛应用要求处理锂电池废料以节约资源、保护环境。锂离子二次电池正极铝钴膜主要含有LiCoO2、Al等,处理该废料的一种工艺如图所示:

回答下列问题:
(1)Li的原子结构示意图为　　　　　　　　,LiCoO2中Co的化合价是　　　　。 
(2)“碱浸”时Al溶解的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)“酸溶”时加入H2O2的目的是　　　　　　　　,调节pH后所得滤渣主要为　　　　。 
(4)“沉钴”的离子方程式为　 。 
(5)配制100 mL 1.0 mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外,还需要　　　　　　　　。 
(6)取CoC2O4固体4.41 g在空气中加热至300 ℃,得到钴的氧化物2.41 g,则该反应的化学方程式为　　　　　　　 　　　。 
10.（14分）硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。
已知:硼镁矿的主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图所示:

回答下列有关问题:
(1)硼砂中B的化合价为　　　　,溶于热水后,常用H2SO4溶液调pH为2~3制取H3BO3,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg制取粗硼的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)若用惰性电极电解MgCl2溶液,其总反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2O,则正极反应式为　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将 0.020 g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,并选用指示剂,达到滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。该粗硼样品的纯度为　　 　　。(提示:I2+2S2O32-2I-+S4O62-) 
11.（12分）过氧化钙(CaO2)在室温下稳定,加热至270 ℃分解为CaO和O2。过氧化钙微溶于水,不溶于乙醇,可溶于稀酸生成过氧化氢。实验室用如下方法制备CaO2并测定其纯度。过氧化钙的制备实验装置和步骤如下:

将盛有H2O2溶液和氨水的混合液的三颈烧瓶置于冷水浴中,在磁力搅拌器作用下滴入CaCl2溶液,析出固体CaO2·8H2O。过滤,所得固体用5 mL无水乙醇洗涤2~3次,在110 ℃条件下真空干燥,冷却后称重,得产品CaO2。回答下列问题:
(1)仪器A的名称为　　　　　　　　　　　　,恒压分液漏斗的导管a的作用为　　　　　　　　　　。 
(2)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,将三颈烧瓶置于冷水浴中,其主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)用无水乙醇代替水洗涤的目的是　　　　　　　　 　　　　　　　
　　　　　　　　　。 
(4)过氧化钙纯度的测定,装置如图所示:

检查装置气密性后,精确称取m g过氧化钙样品加入试管中,调整甲管内液面读数在0~1 mL之间,并与乙管的液面相平,记下甲管内液面的起始读数V1 mL。加热,过氧化钙逐渐分解放出氧气,完全分解后,停止加热冷却至室温,使甲、乙两管的液面相平,记下甲管内液面的最终读数V2 mL,设在此温度和压强下气体摩尔体积为V mL·mol-1,则样品中CaO2的质量分数为　　　　%。

【答案与解析】
【拓展训练】
1.C　A项采用差量法,减少的质量为NaHCO3分解生成的二氧化碳和水的质量,由此可求出NaHCO3的质量,进而求出Na2CO3的质量分数。B项中b克固体为生成的NaCl的质量,根据钠原子守恒和混合物总质量可计算出Na2CO3的质量,进而求出Na2CO3的质量分数。C项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳及溶液中挥发出来的水蒸气的质量,不能通过数据准确计算出Na2CO3的质量分数。D项中b克为BaCO3的质量,利用碳原子守恒,根据BaCO3的质量和混合物总质量可以求出Na2CO3的质量,进而求出Na2CO3的质量分数。
2.D　随着反应的进行,氢氧化镁沉降导致溶液浊度减小,而实线呈增大趋势,表示的应该为溶液的pH随时间的变化,A错误。酚酞的pH变色范围为8.2~10.0,50 s时溶液的pH小于8.2,滴入酚酞试液后溶液为无色,B错误。常温下蒸馏水的pH=7,而图像中起始时水的pH小于6.5,说明该实验不是在常温下进行的,C错误。Mg(OH)2为难溶物,随着Mg(OH)2的沉降,溶液的浊度会减小,即150 s后溶液浊度下降是因为生成的Mg(OH)2沉降,D正确。
3.(1)　除铝　(2)2LiCoO2+H2O2+6H+2Li++2Co2++O2↑+4H2O　石墨　(3)Fe3+　(4)Co和Li的分离效果最好　(5)①Li2CO3溶解的过程中放热,温度升高,其溶解度减小　②热水洗涤　③86.4%
【解析】　(2)“酸浸”过程中加入了H2O2和硫酸,且最终产物有CoSO4,说明难溶物LiCoO2中Co的化合价降低,发生还原反应,则H2O2中O的化合价升高,发生氧化反应,生成O2,离子方程式是2LiCoO2+H2O2+6H+2Li++2Co2++O2↑+4H2O。(3)“萃取净化”后经过各步骤转化,最终只得到了Li2CO3和CoSO4,说明“萃取净化”时还除去了杂质Fe3+。(4)由题图2可以看出,pH=5时,Co的萃取率几乎最大,而Li的萃取率几乎最小,两者的分离效果最好。(5)①由题图3可以看出Li2CO3的溶解度随温度的升高而降低,即Li2CO3溶解的过程中放热,温度升高,其溶解度减小。②在提纯操作中应用热水洗涤,减少Li2CO3的溶解损失。③“沉锂”后c(Li+)=0.06 mol·L-1,由Ksp=c2(Li+)·c(CO32-)知,“沉锂”后c(CO32-)=Kspc2(Li+)=9.0×10-40.062 mol·L-1=0.25 mol·L-1,设反应的c(Li+)=x mol·L-1,由2Li+~CO32-知,反应的c(CO32-)=12x mol·L-1;又由加入的是等体积、等浓度的Na2CO3溶液知“沉锂”前锂离子浓度和碳酸根离子浓度相等,即0.25+0.5x=0.06+x,解得x=0.38,若混合后溶液体积为V,则沉锂率为0.38V0.38V+0.06V×100%≈86.4%。
4.B　根据题图知,反应①的反应物是CaF2、 H2SO4、SiO2,CaF2与H2SO4反应生成CaSO4和HF,HF(过量)与SiO2反应可生成H2SiF6,故滤渣A的主要成分是硫酸钙,A正确;H2SiF6与Na2SO4的反应属于复分解反应, B错误;操作i所得滤液中的F-水解生成的HF会腐蚀硅酸盐材质的设备,所以操作i不能用硅酸盐材质的设备进行分离,C正确;根据题意,反应③的离子方程式为3Na++4NH4++6F-+AlO2-+2H2ONa3AlF6↓+4NH3·H2O,滤液B的主要成分是一水合氨,经浓缩后可以循环使用,D正确。
5.(1)第二周期ⅢA族　(2)B4O72-+2H++5H2O4H3BO3↓　(3)在HCl氛围中加热　(4)滴加最后一滴Na2S2O3溶液,锥形瓶中溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色　99　(5)①阴离子　H++B(OH)4-H3BO3+H2O　11.2　②<
【解析】　(1)硼元素为5号元素,位于元素周期表的第二周期ⅢA族。(2)硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O,溶于水并调节溶液pH≈3.5后生成硼酸,离子方程式为B4O72-+2H++5H2O4H3BO3↓。(3)因MgCl2在蒸干灼烧时会发生水解,所以为了防止氯化镁水解生成氢氧化镁,需要在HCl氛围中加热。(4)滴定终点时,溶液中的碘完全反应,所以滴定终点时的现象为滴加最后一滴Na2S2O3溶液,锥形瓶中溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色;消耗的Na2S2O3的物质的量为0.300 0 mol·L-1×0.018 L=0.005 4 mol,根据关系式:B~BI3~32I2~3S2O32-得,n(B)=13n(S2O32-)=0.001 8 mol,则该粗硼样品中B的物质的量为0.001 8 mol×100 mL10.00 mL=0.018 mol,则硼的质量为11 g·mol-1×0.018 mol=0.198 g,该粗硼样品中硼的质量分数为0.198 g0.200 0 g×100%=99%。(5)①产品室可得到H3BO3的原因是M室的H+穿过阳离子交换膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴离子交换膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3,其离子方程式为H++B(OH)4-H3BO3+H2O,所以b膜应为阴离子交换膜。阴极的电解液为氢氧化钠溶液,所以N室的电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,生成1 mol H3BO3时,需要M室和原料室分别转入1 mol H+、1 mol B(OH)4-,则需转移1 mol e-,所以N室可生成0.5 mol氢气,其体积在标准状况下为 11.2 L。②N室溶液中氢氧根离子浓度增大,Na+从原料室通过阳离子交换膜进入N室,故N室进口溶液浓度比出口的小,即a mol·L-1 6.(1)PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O　(2)①过滤　硫酸钠　②Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O　(3)①PbCl42-+2e-Pb+4Cl-　②H+　③阴　PbO
【解析】　(1)向盛有PbO2的圆底烧瓶中滴加浓盐酸,产生的黄绿色气体为Cl2,是氧化产物,说明PbO2有氧化性,Pb由+4价降低为+2价,故反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O。(2)①过程1后得到滤液和难溶物PbSO4粗品,故过程1中分离提纯的方法是过滤;过程2是PbSO4与NaOH溶液反应,其中产物之一是PbO,根据元素守恒可知滤液2中的溶质主要是Na2SO4。②在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4,Pb为还原剂,PbO2为氧化剂,根据得失电子守恒和原子守恒即可写出化学方程式。(3)①根据电化学原理可知,阴极发生还原反应,即Na2PbCl4得到电子生成Pb,电极反应式为PbCl42-+2e-Pb+4Cl-。②阳极发生氧化反应,溶液中的H2O放电生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e-O2↑+4H+,生成的H+移向阴极,故电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为H+。③电解一段时间后,Na2PbCl4的浓度减小,根据两电极的电极反应可知为了恢复其浓度,应该在阴极区加PbO。

【基础巩固】
1.D　用小刀切开金属钠,说明钠的硬度小,A项不符合题意;将钠放在坩埚中加热,钠受热熔化,与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成淡黄色Na2O2固体,说明钠的熔点低且钠可以与氧气反应,B项不符合题意;把钠保存在煤油中,说明钠的密度比煤油大,且钠与煤油不反应,C项不符合题意;将钠放入盛水的烧杯中,钠浮在水面上,熔成小球并在水面快速移动,可以说明钠的密度比水小,D项符合题意。
2.C　雷电发生时,空气中的氮气与氧气反应生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2再与水反应生成硝酸,进入土壤后最终为植物生长提供少量的氮肥,“雷电发庄稼”属于自然固氮,A正确。过氧化钠能与CO2反应并生成氧气:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O2可用作潜水艇供氧剂,B正确。明矾溶于水后,铝离子水解形成氢氧化铝胶体,可用于净水,以除去水中的悬浮物,明矾并不能杀死水中的细菌和病毒,C错误。生产普通玻璃的原料是石英、纯碱和石灰石,生产水泥的原料是黏土、石灰石,工业上生产普通玻璃和水泥的共同原料是CaCO3,D正确。
3.A　焰色反应是元素的性质,不管是单质钠还是钠的化合物,其焰色反应的颜色都是黄色,A项正确;氧化钠溶于水生成氢氧化钠,过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气,将足量的Na2O和Na2O2分别加入酚酞溶液中充分反应后,观察到的现象不同,前者是溶液显红色,后者是溶液先变红后褪色,B项错误;Na2O和Na2O2中阴阳离子的个数比均是1∶2,C项错误;碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳首先与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,放出的气体为混合气体,说明过氧化钠不足,放出的气体是氧气和水蒸气,或二氧化碳、氧气和水蒸气,则根据方程式可判断Na2O2和NaHCO3两者的物质的量关系:Na2O2 4.A　小苏打可用于治疗胃病,是因为NaHCO3可与盐酸反应,且碱性较弱,A项正确;滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2,溶液先变红后褪色,B项错误;高压钠灯发出透雾性很强的黄光,与电子跃迁有关,与金属钠的还原性无关,C项错误;过氧化钠用作航天员的供氧剂,是因为Na2O2能与CO2、H2O反应生成O2,D项错误。
5.(1)6NaHCO3+Al2(SO4)32Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4(2分)　(2)3　6　6　4　2　6(共2分)　+6H2O4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaCl(2分)　Na2O2(1分)　Fe(OH)3和FeCl3(1分)　(3)增大(2分)　(4)ad(2分)　(5)>(2分)
【解析】　(1)根据题给信息可知,NaHCO3与Al2(SO4)3发生相互促进的水解反应:Al2(SO4)3+6NaHCO32Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4。(2)Na2O2具有强氧化性,在反应中作氧化剂,Fe2+以还原性为主,作还原剂,Na2O2中O共降低2价,Fe2+→Fe3+升高1价,题中给出FeCl2的系数为6,则Na2O2的系数为3,根据原子守恒配平其他物质,得反应方程式为3Na2O2+6FeCl2+6H2O4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaCl;电子转移的方向和数目是+6H2O4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaCl;该反应中氧化剂是Na2O2,氧化产物是FeCl3和Fe(OH)3。(3)Ba(OH)2少量,发生反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2HCO3-BaCO3↓+2H2O+CO32-,NaHCO3的电离方程式为NaHCO3Na++HCO3-,因此加入少量Ba(OH)2固体,溶液中c(CO32-)会增大。(4)滤出小苏打后,母液里有NH4Cl和NaHCO3,①中通入氨气,增大c(NH4+),再加入食盐,使NH4Cl析出,然后过滤,氯化铵的纯度较高,a项正确;②中析出的NH4Cl中含有较多的NaCl,氯化铵的纯度较低,b项错误;①中滤液中还有较多NH4+,不能直接循环使用,c项错误;②中滤液中含有较多NaCl,可以直接循环使用,d项正确。(5)HCO3-的电离方程式为HCO3-H++CO32-,HCO3-的水解方程式为HCO3-+H2OH2CO3+OH-,NaHCO3溶液显碱性,说明HCO3-的水解程度大于其电离程度,即c(H2CO3)>c(CO32-)。
6.A　向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2时,生成NaHCO3,由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,故有晶体析出,A项正确;向含有酚酞的烧碱(氢氧化钠)溶液中通入足量SO2,氢氧化钠溶液与二氧化硫反应可生成亚硫酸氢钠,溶液由碱性逐渐变为弱酸性,故溶液红色褪去,利用的不是二氧化硫的漂白性,B项错误;进行焰色反应时若火焰呈黄色,则原溶液中一定含有Na+,还可能含有K+,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色则证明有K+,C项错误;NaHCO3溶液与NaAlO2溶液混合生成白色氢氧化铝沉淀和碳酸钠,没有气体生成,D项错误。
7.B　因为Li2NH中氢元素为+1价,锂元素为+1价,所以氮元素为-3价,A项错误;氢气中氢元素的化合价既升高又降低,所以H2既作氧化剂又作还原剂,B项正确;Li+和H-的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,所以锂离子半径小,C项错误;此法储氢利用的是氧化还原反应,钢瓶储氢是物理过程,二者储氢的原理不同,D项错误。
8.D　向氧化镁固体中加入盐酸后,得到氯化镁溶液,氯化镁发生水解,加热时不可能得到无水氯化镁,A项错误;在空气中蒸干硫酸亚铁溶液,Fe2+易被空气中的氧气氧化,得到硫酸铁,B项错误;向氢氧化铁胶体中滴加稀硫酸,先发生胶体的聚沉,产生红褐色沉淀,后发生酸碱中和反应,沉淀溶解,溶液变为黄色,C项错误;向偏铝酸钡溶液中滴加稀硫酸,发生反应:Ba(AlO2)2+H2SO4+2H2OBaSO4↓+2Al(OH)3↓、2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+6H2O,因此先产生白色沉淀,后沉淀部分溶解,D项正确。
9.C　MgCl2·6H2O灼烧得到的固体Ⅰ为MgO,气体Ⅰ为HCl和H2O(g), NH4Cl溶液由于铵根离子水解显酸性,故MgO可溶于饱和NH4Cl溶液,A正确;气体Ⅰ中的H2O(g)能使无水CuSO4变蓝,B正确;将HCl和H2O(g)通过浓H2SO4,得到的气体Ⅱ为HCl,溶液Ⅰ为稍稀的硫酸,HCl与AgNO3溶液反应生成的固体Ⅱ为AgCl,溶液Ⅱ为HNO3,硫酸在常温下不能与Cu反应,C错误;由于Ksp(AgI)≪Ksp(AgCl),故AgCl能与KI发生反应生成黄色沉淀AgI,D正确。
10.A　根据题给流程信息可知最终生成无水氯化镁,因此酸浸池中加入的X酸应是盐酸,不能加硝酸,A项错误;酸浸池中加入盐酸后,主要生成MgCl2、AlCl3、FeCl2等,氧化池中通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在调节pH时除掉铁元素,B项正确;加MgO调节pH主要是将铁离子和铝离子变为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,C项正确;在工业上常利用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁和氯气,氧化镁的熔点很高,不能用电解熔融氧化镁制取金属镁,D项正确。
11.B　铝箔可以在氯气中燃烧生成氯化铝,A项正确;铝与盐酸反应可得到氯化铝溶液,加热蒸发,氯化铝水解生成氢氧化铝,而无法得到AlCl3,化学方程式为AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,B项错误;铝盐和铁盐水解都可以生成对应的氢氧化物胶体,可以处理水中的悬浮物,C项正确;MgO是碱性氧化物,与NaOH溶液不反应,而Al2O3是两性氧化物,可以与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2,过滤后洗涤,就可得到纯净的MgO,再向滤液中加适量盐酸,过滤得到氢氧化铝沉淀,氢氧化铝受热分解转化为氧化铝,D项正确。
12.A　六种物质中只有NaOH(aq)能与其余物质都反应,故Y一定是NaOH(aq),B项正确;HCl(aq)和氯气不反应,和其余物质都反应,故N为HCl(aq),X为Cl2,A项错误、C项正确;M、Q、Z中只有M与X(Cl2)反应,则M为Al,Q、Z均既能与NaOH(aq)反应,又能与HCl(aq)反应,则Q、Z中的一种为Al(OH)3,另一种为Al2O3,D项正确。
13.D　实验1在过量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液,过滤、洗涤得到白色沉淀a,加入稀H2SO4,沉淀溶解,没有气泡,说明白色沉淀a是Al(OH)3;实验2在过量的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液,过滤、洗涤得到白色沉淀b,加入稀H2SO4,沉淀溶解并产生少量气泡,说明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸盐。由以上分析可知,A、B项正确;实验1、2中加入试剂的顺序不同,混合后溶液的pH不同,生成的沉淀不同,说明白色沉淀的成分不同与混合后溶液的pH有关,C项正确;检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,都可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO42-的方法,故可使用相同的检验试剂,D项错误。
14.(1)Na2O·Al2O3·2SiO2(1分)　(2)铝硅酸钠、氧化铁(2分)　OH-+HCO3-CO32-+H2O(2分)　AlO2-+HCO3-+H2OCO32-+Al(OH)3↓(2分)　(3)氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜(2分)　(4)4CO32-+2H2O-4e-4HCO3-+O2↑(2分)　(5)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑(2分)　NA(1分)
【解析】　(1)铝硅酸钠(Na2Al2SixO8)中Na、Al、Si、O的化合价分别为+1、+3、+4、-2,根据化合物中正负化合价代数和为0,则1×2+3×2+4x-2×8=0,解得x=2。Na2Al2Si2O8可以用氧化物的形式表示为Na2O·Al2O3·2SiO2。(2)“碱溶”时,Al2O3、SiO2均能与NaOH溶液反应,Al2O3转化为NaAlO2,SiO2转化为铝硅酸钠沉淀,而Fe2O3与NaOH溶液不反应,故“过滤Ⅰ”中滤渣主要为铝硅酸钠、氧化铁。“过滤Ⅰ”所得滤液中含有NaOH、NaAlO2,加入NaHCO3溶液,发生反应:OH-+HCO3-CO32-+H2O、AlO2-+HCO3-+H2OCO32-+Al(OH)3↓。(3)“电解Ⅰ”为电解熔融氧化铝,另一产物为Al。Al在1 000 ℃时可与N2反应制备AlN,在Al中添加少量氯化铵,1 000 ℃时氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜,有利于Al与N2反应制备AlN。(4)根据题图,阳极上H2O放电,同时CO32-转化为HCO3-,电极反应可以看作2H2O-4e-4H++O2↑、CO32-+H+HCO3-的总反应,故电极反应为4CO32-+2H2O-4e- 4HCO3-+O2↑。(5)铝氢化钠中氢为-1价,H2O中氢为+1价,故铝氢化钠与水发生归中反应,反应的化学方程式为NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑,反应中转移4e-,故每产生1 mol气体转移的电子数为NA。

【能力提升】
1.D　①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与FeCl3反应可产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,①不符合题意;②NaOH与明矾反应可生成Al(OH)3白色沉淀,当NaOH过量时,氢氧化铝与过量的NaOH反应可生成可溶性的NaAlO2,最终无沉淀产生,②不符合题意;③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中,生成CaCO3白色沉淀、Na2CO3和H2O,③符合题意;④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液,二者发生相互促进的水解反应,产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体,④符合题意;⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2,会反应产生NaHCO3,由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,反应消耗水,溶剂质量减少,产生NaHCO3的质量比Na2CO3的多,所以NaHCO3结晶析出,有白色沉淀产生,⑤符合题意。
2.B　NaCl溶液与CO2不发生反应,A项错误;在HCl气流中加热MgCl2·6H2O,可抑制MgCl2水解,能得到MgCl2固体,电解熔融的MgCl2能得到Mg,B项正确;二氧化硅既不溶于水,也不与水反应,C项错误;氨气经催化氧化反应可生成NO,但NO既不溶于水,也不与水反应,得不到硝酸,D项错误。
3.A　B为两性氢氧化物,假设其为含铝化合物,若D为强碱,则A为铝盐,若D为强酸,则A为偏铝酸盐,A项正确;若A为固态非金属单质,D为O2,则A不能为单质硫,因为硫不能一步被氧化为三氧化硫,B项错误;当A为氢氧化钠,B为碳酸钠,C为碳酸氢钠,D为二氧化碳,B的溶解度大于C的溶解度,当A为氢氧化钡,B为碳酸钡,C为碳酸氢钡,则B的溶解度小于C的溶解度,C项错误;若A为18电子气态氢化物,D为O2,则A可以为C2H6、H2S,D项错误。
4.C　在烧瓶中加入Na2O和Na2O2的混合物,然后将水从分液漏斗放下,通过产生气体的量可计算Na2O2的量,A项能完成;在烧瓶中加入金属钠,然后将有机物从分液漏斗放下,根据产生气体的量来判断有机物分子中含活泼氢原子的个数,B项能完成;该实验需要测量生成气体的量进而计算,Na2SO4·xH2O晶体中结晶水测定时无法产生气体,该装置不能完成,C项不能完成;可通过对照实验比较单位时间内Fe3+和Cu2+与H2O2反应产生气体的多少比较催化效率,D项能完成。
5.D　A项,步骤②为侯氏制碱法,由于NH3的溶解度比CO2的大,故应先通NH3,再通CO2,溶液中才能含有大量的碳元素,才能得到大量的NaHCO3,错误;B项,MgCl2·6H2O直接加热脱水时,Mg2+发生水解,HCl挥发出去,促进水解进行到底,得到Mg(OH)2,所以晶体加热脱水时必须不断通入HCl,抑制水解,错误;C项,步骤⑤中,Br化合价降低,被还原,错误;D项,加NaOH能除去Mg2+,加Ba2+能除去SO42-,再加入Na2CO3可以除去Ca2+以及过量的Ba2+,过滤后加入盐酸可以除去多余的CO32-和OH-,正确。
6.C　Ⅰ中Al片表面没有气泡,说明其表面有氧化膜,Ⅲ中Al片表面有气泡,说明其表面氧化膜被破坏,故A项正确;碳酸钠溶液显碱性,铝片表面氧化膜(Al2O3)和碳酸钠溶液反应可生成偏铝酸根离子,去掉氧化膜后,铝和Na2CO3溶液在加热下反应可生成偏铝酸根离子和H2,CO32-+H2OHCO3-+OH-,HCO3-和AlO2-发生相互促进的水解反应, AlO2-+HCO3-+H2OAl(OH)3↓+CO32-,故B项正确;CO32-的水解是吸热反应,加热促进盐类水解,氢气逸出有利于铝与氢氧根离子的反应,消耗了氢氧根离子,促进碳酸根离子水解,所以加热和H2逸出时CO32-水解平衡移动方向相同,故C项错误;Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32-+H2OHCO3-+OH-,故D项正确。
7.D　用氨水代替NaOH溶液时,Mg2+、Al3+均转化为沉淀,不能分离,A错误;Al3+与过量NaOH反应可转化为AlO2-,则溶液a中含AlO2-、K+、Cl-、Na+、OH-,B错误;K+、Cl-、Na+在整个过程中不参加反应,则溶液b中含KCl、NaCl,C错误;因氢氧化铝能溶于盐酸,则向溶液a中滴加盐酸需控制溶液的pH,D正确。
8.(每空2分)(1)剧烈反应,有红棕色气体产生,溶液变为绿色,铜片变小。　(2)　(3)防止水蒸气与过氧化钠反应,干扰实验　(4)①2NO+Na2O22NaNO2　②取少量D管中的固体于试管中,加水溶解,再加入AgNO3溶液,若生成浅黄色沉淀,则有亚硝酸钠生成
【解析】　在整套实验装置中,A为NO2的发生装置,B为NO的转化装置,C为除杂(除去NO中的水分)装置,D为NO与过氧化钠的反应装置,E既可进行尾气吸收,又可对反应的产物进行判断。(1)装置A的烧瓶中Cu与浓硝酸反应的方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,主要现象为剧烈反应,有红棕色气体产生,溶液变为绿色,铜片变小。(2)装置B的目的为将NO2转化是NO,则需将A中产生的气体通过盛有水的洗气瓶,导气管的连接方式为“长进短出”。(3)装置C除去水蒸气,目的是防止水蒸气与过氧化钠反应,干扰实验。(4)①“固体由淡黄色变为白色,直至颜色不再变化时,气囊E始终没有明显鼓起”,表明过氧化钠将强还原性气体NO氧化为亚硝酸钠:2NO+Na2O22NaNO2;②若反应中有NaNO2生成,则加入硝酸银溶液会产生淡黄色的亚硝酸银。
9.(1)(1分)　+3(1分)　(2)2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑(2分)　(3)将LiCoO2中的+3价Co还原为Co2+(2分) 　LiOH(2分)　(4)Co2++C2O42-CoC2O4↓(2分)　(5)100 mL容量瓶、胶头滴管(2分)　(6)3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2(2分)
【解析】　(1)Li原子核外有3个电子,其原子结构示意图为;LiCoO2中Li为+1价,O为-2价,根据正、负化合价代数和为0,可知Co为+3价。(2)“碱浸”时铝钴膜中的单质Al和NaOH溶液发生反应,其离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2↑。(3)结合要制备CoC2O4可知“酸溶”时加入的H2O2溶液能将LiCoO2中的+3价Co还原为Co2+。加入氨水调节pH,主要是为了沉淀Li+,故滤渣主要是LiOH。(4)“沉钴”时溶液中的Co2+与C2O42-结合生成CoC2O4,即Co2++C2O42-CoC2O4↓。(5)配制100 mL 1.0 mol·L-1 (NH4)2C2O4溶液,除了所提供玻璃仪器外,还需要100 mL容量瓶和胶头滴管。(6)CoC2O4的摩尔质量为147 g·mol-1,4.41 g CoC2O4的物质的量为0.03 mol,根据元素守恒可知2.41 g 钴的氧化物中含0.03 mol Co,则O的物质的量为(2.41-59×0.03) g16 g·mol-1=0.04 mol,即该钴的氧化物中Co、O原子个数比为3∶4,故该氧化物的化学式为Co3O4,CoC2O4在空气中加热同时生成CO2,故该反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。
10.(每空2分)(1)+3　B4O72-+2H++5H2O4H3BO3　3Mg+B2O32B+3MgO　(2)2H2O+Mg2++2Cl-Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓　(3)H2O2+2H++2e-2H2O　(4)当滴入最后一滴标准液时,溶液恰好由蓝色褪至无色,且半分钟内不恢复　99%
【解析】　(1)硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O,根据化合物中各元素化合价的代数和为零可知,硼砂中B的化合价为+3;硼砂溶于水,在酸性条件下可生成H3BO3,反应的离子方程式为B4O72-+2H++5H2O4H3BO3;H3BO3晶体加热脱水的产物为B2O3,B2O3在高温条件下与镁发生置换反应生成粗硼,化学方程式为3Mg+B2O32B+3MgO。(2)若用惰性电极电解MgCl2溶液,阴极氢离子得电子生成氢气,水的电离平衡被破坏,由水电离生成的氢氧根离子浓度增大,氢氧根离子和镁离子形成氢氧化镁沉淀;阳极氯离子失电子变为氯气。其总反应的离子方程式为2H2O+Mg2++2Cl-Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓。(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为Mg+H2O2+2H+Mg2++2H2O,则正极上是过氧化氢得电子生成水的反应,正极反应式为H2O2+2H++2e-2H2O。(4) 淀粉遇碘变蓝,根据I2+2S2O32-2I-+S4O62-可知,当滴入最后一滴标准液时,溶液恰好由蓝色褪至无色,且半分钟内不恢复,即达到滴定终点; 硫代硫酸钠的物质的量为0.30×18.00×10-3 mol;根据关系式可知:B~BI3~32I2~3S2O32-,n(B)=13n(S2O32-)=13×0.30×18.00×10-3 mol=1.8×10-3 mol;单质硼的质量为1.8×10-3×11 g=0.019 8 g;粗硼样品的纯度为0.019 80.020×100%= 99%。
11.(每空2分)(1)球形冷凝管　使恒压分液漏斗内部与三颈烧瓶相通,便于漏斗内液体顺利滴下　(2)CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl　防止双氧水分解和氨水挥发　(3)降低洗涤过程中固体物质的溶解损失,乙醇易挥发,更利于干燥　(4)14 400(V2-V1)mV
【解析】　(1)仪器A的名称为球形冷凝管;恒压分液漏斗的导管a能使恒压分液漏斗内部与三颈烧瓶相通,起到平衡压强的作用,便于恒压分液漏斗内液体顺利滴下。(2)CaCl2与H2O2、氨水反应生成CaO2·8H2O和NH4Cl;温度过高时H2O2易分解,氨水会挥发,所以需要将三颈烧瓶置于冷水浴中。(3)由题给信息知,用无水乙醇代替水洗涤可降低洗涤过程中固体物质的溶解损失,乙醇易挥发,更利于干燥。(4)根据反应方程式:2CaO22CaO+O2↑,生成O2的体积为(V2-V1) mL,n(CaO2)=2n(O2)=2×V2-V1V mol,故样品中CaO2的质量分数为14 400(V2-V1)mV%。