高中課文天工開物教案
發(fā)表時(shí)間:2020-12-03氮及其化合物。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng),幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?下面是小編幫大家編輯的《氮及其化合物》,供您參考,希望能夠幫助到大家。
高二學(xué)業(yè)水平測(cè)試
氮
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解氮及其重要化合物的主要物理性質(zhì),氮?dú)獾姆€(wěn)定性,知道氮?dú)獾闹饕猛尽?br>
2、了解二氧化氮與水的反應(yīng)。
3、了解硝酸的強(qiáng)氧化性,分別與銅、木炭的反應(yīng),常溫下鐵、鋁在濃硝酸中的鈍化現(xiàn)象
4、了解氨氣與水、與酸的反應(yīng)。了解氨水的成份以及氨水的不穩(wěn)定性
5、了解銨鹽易溶于水、受熱易分解,與堿反應(yīng)
6、初步學(xué)會(huì)NH4+的檢驗(yàn)方法
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、氮?dú)?br>
1.物理性質(zhì):無色、無味、難溶于水、密度略小于空氣,在空氣中體積分?jǐn)?shù)約為78%
2.化學(xué)性質(zhì):通常情況下性質(zhì)穩(wěn)定,在一定條件下可與O2,H2反應(yīng)
與H2反應(yīng):
與O2反應(yīng):
二、一氧化氮和二氧化氮
1.NO(無色、不溶于水的氣體,有毒)
2.NO2(色、刺激性氣味、易溶于水的氣體,有毒)
3.相互轉(zhuǎn)化NO轉(zhuǎn)化成NO2:
NO2轉(zhuǎn)化成NO:
4.NO2與O2混合氣體溶于水的總反應(yīng):
三、硝酸
1.物理性質(zhì):無色易揮發(fā)刺激性氣味液體。濃硝酸因?yàn)閾]發(fā)產(chǎn)生“發(fā)煙”,故叫發(fā)煙硝酸
2.化學(xué)性質(zhì):硝酸除了具有酸的通性以外,還具有特性:
①不穩(wěn)定性:由于HNO3見光易分解,所以硝酸保存在色試劑瓶中
②強(qiáng)氧化性:
冷的濃硝酸使金屬、表面生成一層致密的氧化物薄膜而鈍化
銅與濃硝酸:
銅與稀硝酸:
木炭與濃硝酸:
四、氨氣
1.物理性質(zhì):無色、刺激性氣味,密度小于空氣,易液化,極易溶于水
2.化學(xué)性質(zhì):
①與水反應(yīng):(思考:氨水的成分:)
②與氯化氫反應(yīng):NH3+HCl==(現(xiàn)象:產(chǎn)生)
③與O2催化氧化:
3.實(shí)驗(yàn)室制法
反應(yīng)原理:NH4Cl與Ca(OH)2加熱
發(fā)生裝置:與利用KMnO4制備氧氣的裝置相同
收集方法:向下排空氣法
檢驗(yàn):用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙看是否變藍(lán)
干燥:堿石灰
五、銨鹽
1.銨鹽受熱易分解NH4HCO3
2.與堿共熱可產(chǎn)生氨氣
六、NH4+的檢驗(yàn)
NH4+的檢驗(yàn)方法:
【典型例題】
1.(2009年水平測(cè)試)下列物質(zhì)與水反應(yīng)生成強(qiáng)酸的是()
A.Na2OB.SO3C.CO2D.NH3
2.(2009年水平測(cè)試)下列氣體中無色無味的是()
A.SO2B.Cl2C.NO2D.N2
3.(2007年水平測(cè)試)常溫下,鐵與下列酸溶液作用產(chǎn)生H2的是()
A.濃硫酸B.稀硫酸C.濃硝酸D.稀硝酸
4.(2007年水平測(cè)試)下列敘述正確的是()
A.硝酸具有氧化性B.光導(dǎo)纖維的主要成分是硅酸鹽
C.次氯酸是一種強(qiáng)酸D.鈉的焰色為淺紫色
5.NO2被水吸收的過程中,發(fā)生了氧化還原反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO,其中被氧化的N原子和被還原的N原子,其物質(zhì)的量之比是()[高考資源網(wǎng)]
A.3:1B.1:3C.1:2D.2:1
6.下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是()
A.氯化氫與氨氣相遇,有大量的白霧生成
B.用鉑絲蘸取硫酸鈉溶液,灼燒火焰呈黃色
C.氯化亞鐵溶液與無色的KSCN溶液混合,溶液呈紅色
D.SO2通入品紅溶液,紅色褪去,再加熱,紅色不再重現(xiàn)
7.對(duì)于某些離子的檢驗(yàn)及結(jié)論一定正確的是()
A.加入稀鹽酸產(chǎn)生無色氣體,將氣體通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,一定有CO32-
B.加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加入鹽酸,沉淀不消失,一定有SO42-
C.加入氫氧化鈉溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),一定有NH4+
D.加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加入鹽酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
8.下列有關(guān)試劑的保存方法,錯(cuò)誤的是()
A.濃硝酸保存在無色玻璃試劑瓶中 B.少量的鈉保存在煤油中[高考資源網(wǎng)]
C.NaOH溶液保存在具橡皮塞的玻璃試劑瓶中D.新制氯水保存在棕色玻璃試劑瓶中
9.下列物質(zhì)的變化,不能通過一步化學(xué)反應(yīng)完成的是()
A.NO2→HNO3B.Cl2→HClO
C.SiO2→H2SiO3D.H2SO4(濃)→SO2
10.(2011年水平測(cè)試)在下圖所示的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系中。A是常見氣態(tài)氫化物,B是能使帶火星的木條復(fù)燃的無色無味氣體,E的相對(duì)分子質(zhì)量比D大17,G是一種紫紅色金屬單質(zhì)。(部分反應(yīng)中生成物沒有全部列出,反應(yīng)條件未列出)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)B的化學(xué)式為。
(2)A的電子式為。
(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為。
(4)反應(yīng)②的離子方程式為。
11.(2009年水平測(cè)試)一組同學(xué)對(duì)鐵和稀硝酸的反應(yīng)進(jìn)行探究。他們用amolFe和含有bmolHNO3的稀硝酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若HNO3只被還原成NO,且反應(yīng)結(jié)束后溶液中含有Fe3+和Fe2+,則a/b的取值范圍是___________;若反應(yīng)結(jié)束后的溶液中n(Fe3+):n(Fe2+)=2:1,則a/b的值為____________。
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鋁及其化合物
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,有效的提高課堂的教學(xué)效率。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?經(jīng)過搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“鋁及其化合物”,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
高二學(xué)業(yè)水平測(cè)試
鋁及其化合物
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解鋁及其重要化合物的主要物理性質(zhì)
2、了解氧化鋁分別與酸、堿等物質(zhì)反應(yīng)的情況
3、了解氫氧化鋁的兩性,了解氫氧化鋁的受熱分解
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一.鋁
1.物理性質(zhì):銀白色金屬固體,密度2.70g/cm3,較強(qiáng)的韌性、延展性,良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性
2.化學(xué)性質(zhì)
①與氧氣反應(yīng):
②鋁與冷水不反應(yīng),與熱水緩慢反應(yīng),一般情況下,鋁表面的氧化膜阻止了與水的反應(yīng)
③與非氧化性酸(鹽酸和稀硫酸)反應(yīng):
常溫下,鋁遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象。
④與強(qiáng)堿反應(yīng):
⑤鋁熱反應(yīng):(鋁與氧化鐵):可用于焊接鐵軌
二.鋁的氧化物——氧化鋁
1.Al2O3白色難熔,是一種較好的耐火材料.
2.Al2O3的兩性——兩性氧化物(既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水)
三.鋁的氫氧化物——?dú)溲趸X
(1)Al(OH)3的兩性——兩性氫氧化物(既能與酸反應(yīng)生成鹽和水,又能與堿反應(yīng)生成鹽和水)
思考:向AlCl3溶液中滴加NaOH至過量現(xiàn)象:
(2)Al(OH)3不穩(wěn)定:
(3)制?。簩?shí)驗(yàn)室常用鋁鹽(Al3+)與足量氨水制取Al(OH)3,
反應(yīng)的離子方程式為:
四.鋁的重要的鹽——明礬
明礬:十二水合硫酸鋁鉀,明礬常用作混凝劑,發(fā)生的離子方程式為。
歸納整理:鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①;②
③;④
⑤;⑥
⑦;⑧
【典型例題】
1.小明家里收藏了一件清代的鋁制佛像,該佛像至今仍保存十分完好.該佛像未銹蝕的主要原因是()
A.鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)
C.鋁不易被氧化D.鋁易氧化,但氧化鋁具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用
2.實(shí)驗(yàn)室需要使AlCl3溶液中的Al3+離了全部沉淀出來,適宜用的試劑是()
A.NaOH溶液 B.Ba(OH)2溶液
C.鹽酸D.氨水
3.下列離子方程式書寫正確的是()
A.澄清石灰水跟稀硝酸反應(yīng):Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O
B.鐵粉投入到硫酸銅溶液中:Fe+Cu2+=Fe2++Cu
C.AlCl3溶液中加入足量的氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
D.鈉和冷水反應(yīng)Na+2H2O=Na++2OH+H2↑
4.在鋁制易拉罐中收集一滿罐CO2,加入過量濃氫氧化鈉溶液,立即把口封閉。可以發(fā)現(xiàn)易拉罐“咔咔”作響,并變癟了;過一會(huì)兒后,易拉罐又會(huì)作響并鼓起來。
(1)罐壁變癟發(fā)生的反應(yīng)方程式是_____;
(2)罐再度鼓起發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
5.(2009年學(xué)業(yè)水平測(cè)試)在硫酸鋁、硫酸鉀和明礬[KAl(SO4)212H2O]的混合溶液中,SO42—的濃度為0.4mol/L,當(dāng)加入等體積0.4mol/LKOH溶液時(shí),生成的沉淀恰好完全溶解。則反應(yīng)后溶液中K+的濃度約為()
A.0.225mol/LB.0.25mol/LC.0.45mol/LD.0.9mol/L
金屬及其化合物
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?下面是由小編為大家整理的“金屬及其化合物”,希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。
教案
課題:第三章 本章專題總結(jié)授課班級(jí)
課時(shí)2
教學(xué)目的知識(shí)
與
技能1、掌握金屬單質(zhì)(Na、Mg、Al、Fe)的化學(xué)性質(zhì)
2、掌握鈉、鎂、鋁、鐵等金屬化合物的性質(zhì)
過程
與
方法采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行教學(xué)
情感
態(tài)度
價(jià)值觀1、培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合的能力
2、通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、社交活動(dòng)能力和互助合作能力
重點(diǎn)金屬單質(zhì)(Na、Mg、Al、Fe)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)
難點(diǎn)化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用
知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計(jì)一、本章知識(shí)結(jié)構(gòu)梳理
(一)金屬的通用性
(二)鈉及鈉的化合物
1、鈉的性質(zhì)
2、鈉的氧化物
3、堿------氫氧化鈉
4、鹽------碳酸鈉和碳酸氫鈉
(三)鋁的化合物------氧化物與氫氧化物
(四)鐵的化合物
1、鐵的氧化物
2、鐵的氫氧化物及Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化
二、本章典型題剖析
1、滴加順序不同,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同
三、本章專題講座――-有關(guān)金屬及其化合物的有關(guān)計(jì)算
1、基本計(jì)算方法
(1)代數(shù)方程組法------解決混合物問題的基本方法
2、差量法
數(shù)學(xué)原理:
(3)假設(shè)法------快速擊破選擇型計(jì)算題
I平均值法
Ⅱ極限討論法
(4)分類討論法------研究過量問題
(5)守恒法
2、鋁三角轉(zhuǎn)化及鋁的圖像問題
(1)向Al3+的溶液中加入強(qiáng)堿(OH―)
(2)向強(qiáng)堿溶液中加入Al3+
(4)向H+溶液中加入AlO2―
(3)向AlO2―溶液中加入H+
3、鐵的轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1)鐵三角應(yīng)用
(2)鐵與稀HNO3反應(yīng)規(guī)律
當(dāng)鐵粉過量時(shí),3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
當(dāng)鐵粉過量時(shí),3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)守恒法在Fe計(jì)算中的綜合應(yīng)用
Ⅰ質(zhì)量守恒關(guān)系
Ⅱ元素守恒關(guān)系
Ⅲ電荷守恒
Ⅳ電子守恒關(guān)系
Ⅴ體積守恒關(guān)系
教學(xué)過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[板書]一、本章知識(shí)結(jié)構(gòu)梳理
(一)金屬的通用性
[講]金屬的物理通用性:有金屬光澤、有延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱。但不同金屬在密度、硬度、熔沸點(diǎn)等方面差別較大,這也是金屬單質(zhì)的一大特點(diǎn)。
金屬的化學(xué)性質(zhì)是具有還原性,主要表現(xiàn)在金屬能與非金屬、水、酸、某些鹽發(fā)生反應(yīng)。金屬的還原性有很大差別,其還原性強(qiáng)弱與金屬原子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān),一般說來,金屬原子的半徑越大,最外層電子越少,金屬的還原性越強(qiáng)。
[講]金屬活動(dòng)性順序表中金屬的金屬性從左到右依次減弱,可以判斷金屬失電子的難易;可以判斷金屬離子得到電子的能力
[投影小結(jié)]由金屬活動(dòng)性順序表分析金屬知識(shí)的規(guī)律
金屬活動(dòng)順序K、Ca、NaMgAl、ZnFe、Sn、PbHCu、Hg、AgPt、Au
與非金屬反應(yīng)Cl2都能直接化合,變價(jià)金屬一般生成高價(jià)金屬氯化物不反應(yīng)
S與硫蒸氣直接化合,變價(jià)金屬生成低價(jià)金屬化合物不反應(yīng)
O2常溫下易氧化,點(diǎn)燃生成過氧化物常溫生成氧化膜加熱化合不反應(yīng)
與H2O反應(yīng)常溫下生成堿和氫氣與熱水
反應(yīng)有堿存在下與水反應(yīng)與高溫水蒸氣反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)
與H+反應(yīng)生成鹽的氫氣不反應(yīng)不反應(yīng)
與氧化性酸反應(yīng)不生成氫氣,鐵、鋁鈍化產(chǎn)生NO2、NO、SO2不反應(yīng)
與鹽溶液的反應(yīng)與水反應(yīng),不與鹽反應(yīng),堿與鹽反應(yīng)排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來不反應(yīng)
堿的穩(wěn)定性受熱不分解加熱分解常溫分解
自然界存在化合態(tài)化合態(tài)游離態(tài)
冶煉方法電解法(電解熔融的鹽、氧化物、氫氧化物)熱還原法熱分解或其它方法
[板書](二)鈉及鈉的化合物
1、鈉的性質(zhì)
[投影總結(jié)]
(1)鈉的物理性質(zhì):銀白色、質(zhì)軟、比水輕、熔點(diǎn)低
(2)鈉的化學(xué)性質(zhì):
與非金屬反應(yīng):2Na+Cl22NaCl(白煙)
2Na+S==Na2S
與O2反應(yīng):緩慢氧化:4Na+O2==2Na2O(白色固體)
劇烈燃燒:2Na+O2==Na2O2(淡黃色固體)
與H2O反應(yīng):2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2Na+2H2O==2Na++2OH―+H2↑)
與酸反應(yīng):2Na+2H+==2Na++H2↑
與鹽溶液反應(yīng):(先與水作用生成NaOH,NaOH再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng))
2Na+2H2O+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑
6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
與熔融鹽:4Na+TiCl44NaCl+Ti
[板書]2、鈉的氧化物
氧化鈉過氧化鈉
化學(xué)式Na2ONa2O2
化合價(jià)O(-2)O(-1)
顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色粉末
化學(xué)性質(zhì)O22Na2O+O2==Na2O2---
CO2Na2O+CO2==Na2CO32Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑
H2ONa2O+H2O==2NaOH2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
HClNa2O+2HCl==2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
SO2Na2O+SO2==Na2SO3Na2O2+SO2==Na2SO4
類別堿性氧化物過氧化物
[投影總結(jié)]
[板書]3、堿------氫氧化鈉
[講]NaOH,白色固體,易潮解,俗名苛性鈉,燒堿,火堿。一元強(qiáng)堿,具有堿的通性,即:
能與酸反應(yīng)生成鹽和水,例:NaOH+HCl==NaCl+H2O
能與酸性氧化物反應(yīng)生成鹽和水,例:2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
能與某些鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),例:2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl
[板書]4、鹽------碳酸鈉和碳酸氫鈉
[投影總結(jié)]
物質(zhì)Na2CO3NaHCO3
俗名蘇打、純堿小蘇打
顏色、狀態(tài)白色固體白色粉末
水溶性易溶于水能溶于水
溶解度大小比較:Na2CO3NaHCO3
溶液與酚酞變紅變紅
顏色深淺比較:Na2CO3NaHCO3
與鹽酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2ONaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
反應(yīng)速率:NaHCO3Na2CO3
與氯化鈣溶液Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓)-------
與澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
(CO32―+Ca2+==CaCO3↓)NaHCO3+Ca(OH)2==NaOH+CaCO3↓+H2O
(HCO3―+OH―+Ca2+==CaCO3↓+H2O)
或NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3+CaCO3↓+2H2O
(2HCO3―+2OH―+Ca2+=CaCO3↓+2H2O+CO32―)
與氫氧化鈉溶液-----NaOH+NaHCO3==Na2CO3+H2O
(OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCONa2CO3+H2O+CO2↑
相互
轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO3:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
NaHCO3Na2CO3:
NaOH+NaHCO3==Na2CO3+H2O(OH―+HCO3―==CO32―+H2O)
2NaHCONa2CO3+H2O+CO2↑
[板書](三)鋁的化合物------氧化物與氫氧化物
[投影總結(jié)]
物質(zhì)氧化鋁氫氧化鋁
化學(xué)式Al2O3Al(OH)3
俗名剛玉------
物理性質(zhì)白色粉末,不溶于水,熔點(diǎn)高,自然界中為無色晶體。白色固體,不深于水
化
學(xué)
性
質(zhì)與酸
反應(yīng)Al2O3+6HCl==AlCl3+3H2O
(Al2O3+6H+==Al3++3H2O)Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
(Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O)
與堿
反應(yīng)Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+H2O
(Al2O3+2OH―=2AlO2―+H2O)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+OH―=AlO2―+2H2O
相互轉(zhuǎn)化----2Al(OH)3Al2O3+3H2O
[板書](四)鐵的化合物
1、鐵的氧化物
[投影總結(jié)]
FeOFe2O3Fe3O4
顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
俗名---鐵紅磁性氧化鐵
水溶性不溶不溶不溶
穩(wěn)定性不穩(wěn)定,在空氣里加熱迅速被氧化,穩(wěn)定穩(wěn)定
氧化物類別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物
與非氧化性酸反應(yīng)FeO+2HCl==FeCl2+H2O
(FeO+2H+==Fe2++H2O)Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O(Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O)Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H+==2Fe3++Fe2++4H2O
[板書]2、鐵的氫氧化物及Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化
[投影總結(jié)]
二價(jià)鐵三價(jià)鐵
化學(xué)式FeCl2FeCl3
名稱氯化亞鐵氯化鐵
溶液顏色淺綠色黃色
與氫氧化鈉現(xiàn)象:產(chǎn)生白色沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色。FeCl2+2NaOH==Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3現(xiàn)象:產(chǎn)生紅褐色沉淀
FeCl3+3NaOH==Fe(OH)3↓+3NaCl
與KSCN溶液無現(xiàn)象產(chǎn)生血紅色
Fe3++3SCN-==Fe(SCN)3
氧化(還原性)主要表現(xiàn):還原性,舉例:
2FeCl2+Cl2==2FeCl3表現(xiàn):氧化性,舉例:
2FeCl3+Fe==3FeCl2
相互轉(zhuǎn)化FeCl2FeCl3:
2FeCl2+Cl2==2FeCl3FeCl3FeCl2:
2FeCl3+Fe==3FeCl2
名稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵
化學(xué)式Fe(OH)2Fe(OH)3
顏色、狀態(tài)白色固體紅褐色固體
水溶性難溶于水難溶于水
與酸反應(yīng)Fe(OH)2+2HCl==FeCl2+2H2O
Fe(OH)2+2H+==Fe2++2H2OFe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O
氫氧化亞鐵露置空氣中4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
[板書]3、鐵三角
[投影總結(jié)]
[板書]二、本章典型題剖析
1、滴加順序不同,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同
[投影總結(jié)]
(1)稀Na2CO3溶液與稀鹽酸間的反應(yīng)
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸,開始時(shí)無氣體產(chǎn)生,達(dá)到一定量后才有氣泡冒出,由少到多的過程中依次發(fā)生下列反應(yīng):
Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O
向稀鹽酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有氣泡冒出,由少到多只發(fā)生下列反應(yīng):
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2↑+H2O
(2)稀AlCl3溶液與稀NaOH溶液間的反應(yīng)
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量時(shí)發(fā)生的反應(yīng)依次為:
Al3++3OH―==Al(OH)3↓Al(OH)3+OH―==AlO2―+2H2O
現(xiàn)象:白色沉淀逐漸增多,繼續(xù)加NaOH溶液沉淀逐漸溶解,直至完全消失。
向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液至過量時(shí)發(fā)生的反應(yīng)依次為:
Al3++4OH―==AlO2―+2H2OAl3++3AlO2―+6H2O==4Al(OH)3↓
現(xiàn)象:開始時(shí)無沉淀,接著產(chǎn)生沉淀,繼續(xù)滴加AlCl3溶液,沉淀量不變。
(3)稀NaAlO2溶液與稀鹽酸間的反應(yīng):
向鹽酸溶液中滴加NaAlO2溶液,直至過量時(shí)發(fā)生的反應(yīng)依次為:
4H++AlO2―==Al3++2H2OAl3++3AlO2―+6H2O==4Al(OH)3↓
現(xiàn)象:開始無沉淀,接著產(chǎn)生白色沉淀,逐漸增多至達(dá)到最大值,繼續(xù)加入NaAlO2溶液,沉淀量不變。
向NaAlO2溶液中滴加鹽酸直至過量時(shí)發(fā)生的反應(yīng)依次為:
AlO2―+H++H2O==Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
現(xiàn)象:白色沉淀逐漸增多至最大值,繼續(xù)加鹽酸,沉淀逐漸減少,最后完全消失。
[板書]三、本章專題講座――-有關(guān)金屬及其化合物的有關(guān)計(jì)算
1、基本計(jì)算方法
(1)代數(shù)方程組法------解決混合物問題的基本方法
[投影]例1將70克由Na2O2和Na2O組成的混合物跟98克H2O充分反應(yīng)后,所得NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,試分別寫出Na2O2和Na2O跟H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式,并計(jì)算原混合物中Na2O2和Na2O的質(zhì)量。
解:設(shè)混合物中有Na2O2的物質(zhì)的量為xmol,Na2O的物質(zhì)的量為ymol
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
241
x2x0.5x
Na2O+H2O===2NaOH
yy2y
由題意可得,78x+62y=70
解得,x=0.5moly=0.5mol
則混合物中Na2O2的質(zhì)量為39克,Na2O的質(zhì)量為31克。
[點(diǎn)擊試題]1、今有Na2CO3與NaHCO3混合物1.37克,加熱到不再產(chǎn)生氣體為止,殘余物與足量鹽酸反應(yīng)后,得到CO2氣體0.44克,求原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?
[板書]2、差量法
[講]差量法是依據(jù)化學(xué)變化前后物質(zhì)的量的變化,找出所謂“理論差量”,再根據(jù)題目提供的“實(shí)際差量”列出比例式,求出答案。
[板書]數(shù)學(xué)原理:
[投影]例2將一定量H2和CuO10克共熱,CuO部分被還原,得到固體粉末質(zhì)量為8.4克,有多少克Cu生成?參加反應(yīng)的H2有多少克?
解:CuO+H2Cu+H2O△m
8026480-64==16
yx10-8.4=1.6g
解得x=6.4gy=0.2g
[投影]例3加熱10克Na2CO3和NaHCO3混合物至質(zhì)量不再變化,剩余的固體質(zhì)量為8.4克,求混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少。
解:2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑△m
84*210684*2-106=62
x10-8.4=1.6g
x==4.34g
w(Na2CO3)%==56.6%
[點(diǎn)擊試題]1、將CO2氣體通過78克Na2O2固體,一段時(shí)間后測(cè)得固體質(zhì)量增至92克,求生成O2的質(zhì)量
2、200℃,11.6克CO2和H2O(g)與足量Na2O2充分反應(yīng)后,固體質(zhì)量增加了3.6克,求原混合物氣體中CO2、H2O質(zhì)量各是多少克?
[板書](3)假設(shè)法------快速擊破選擇型計(jì)算題
I平均值法
[講]當(dāng)xyz時(shí),利用x和z的取值范圍,就可判斷出y的大小;或只要求出y的大小,就可判斷出x和z的取值范圍。它是解答化學(xué)計(jì)算題常用的思維方法,也是快速解決選擇題的決招。
[投影]例4有兩種金屬組成的混合物粉末10g與足量的稀鹽酸反應(yīng),生成11.2L(標(biāo)況)H2,則該混合物的組成不可能是(A)
A.Fe、ZnB.Al、CuC.Al、MgD.Al、Fe
解:設(shè)金屬為二價(jià)金屬R,其平均分子量為M
R+2HCl==RCl2+H2↑
n(R)==n(H2)==11.2/22.4==0.5mol
M=10/0.5==20g/mol
A(56,65)B(18,∞)C(18,24)D(18,56)故選A
[點(diǎn)擊試題]1、兩種金屬粉末的混合物15克,投入足量的稀鹽酸中,得到5.6升氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)),這種混合物可能是:()
A.鎂和鐵B.鎂和鋁C.鐵和鋅 D.鎂和銅
2、有碳酸鹽組成的混合物9克,加足量稀鹽酸,產(chǎn)生4.4克CO2氣體,問下列哪種情況合理()
A、CaCO3、Na2CO3B、Na2CO3、K2CO3
C、NaHCO3、Na2CO3D、K2CO3、KHCO3
[板書]Ⅱ極限討論法
[講]本方法選用了數(shù)學(xué)上極限討論的方法,選擇混合物中兩個(gè)極端,當(dāng)兩端確定后,其混合物必然位于兩端間
[投影]例54.6g純凈金屬鈉在干燥空氣中被氧化后,得到7.0g固體,由此可判斷其氧化產(chǎn)物是(C)
A.只有Na2OB.只有Na2O2C.Na2O2和Na2OD.無法確定
解:假設(shè)Na 全部反應(yīng)生成Na2O
4Na+O2==2Na2O
4*232*62
4.6gxx=6.2g
2Na+O2==Na2O2
2*2378
4.6gyy=7.8g
7克介于二者之間,故選C
[點(diǎn)擊試題]1、現(xiàn)有某種堿金屬的單質(zhì)R和它的氧化物R2O的混合物12.0克。與足量H2O充分反應(yīng)后,在抽去空氣的容器內(nèi)蒸干,得到固體干燥物16.0克。求R是何種金屬。
[小結(jié)]采用極限思維方式解決模糊問題的一種特殊的思維方法,采用的是“抓兩端,定中間”的方法,即將題沒條件構(gòu)造為問題的兩個(gè)極端,然后用有關(guān)化學(xué)知識(shí)確定其中間值?;舅悸肥牵喊鸦旌衔镌O(shè)成純凈物,把平行反應(yīng)設(shè)為單一反應(yīng)。
[板書](4)分類討論法------研究過量問題
[投影]例6NaOH、NaHCO3固體混合物16.6克,在密閉容器中加熱到250℃,經(jīng)充分反應(yīng)排出氣體,冷卻,稱得剩余固體質(zhì)量為13.25克。求原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
解:假設(shè)二者恰好完全進(jìn)行時(shí),質(zhì)量減少W克。
NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O↑△m(-)
40+8418
16.6W
W==2.4g
實(shí)際減輕了16.6-13.5==3.352.4
故NaHCO3過量
設(shè)NaOH為xmol,NaHCO3為ymol
40x+84y==16.6
NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O↑
111
xxx
2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑
211
y-x0.5(y-x)
18*(0.5y-0.5x+x)+44(y-x)==3.35
解得x=0.1mol,y=0.15mol
w(NaOH)%==24.1%
[點(diǎn)擊試題]1、今有120mL1mol/L的Na2CO3溶液和80mL2.5mol/L的鹽酸。(1)若將Na2CO3溶液逐滴加至鹽酸中則可收集到標(biāo)況下的CO2氣體體積為______
解:n(Na2CO3)==0.12*1=0.12moln(HCl)=0.08*2.5=0.2mol
若將Na2CO3加到鹽酸中,則立即生成CO2直至鹽酸完全反應(yīng),即:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O
121
0.2X
X=0.1mol
則在標(biāo)況下收集到CO2氣體體積為2.24L
(2)若將上述鹽酸逐滴加至碳酸鈉溶液中,則反應(yīng)的離子方程式是______,當(dāng)反應(yīng)完全時(shí),測(cè)得CO2在水中的濃度為0.04mol/L,假設(shè)溶液體積不變,則收集到的CO2在標(biāo)況下的體積為______
解:若將HCl滴加到Na2CO3溶液中,直至所有的Na2CO3全部轉(zhuǎn)化為NaHCO3再繼續(xù)加鹽酸才有CO2生成,即:
Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl
0.120.120.12
則剩余鹽酸為0.2-0.12=0.08mol
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
0.080.08
溶液體積V=120+80=200mL
溶液中的CO2為0.04*0.2=0.008mol
則逸出的CO2體積為:22.4*(0.8-0.08)=16.128L
[板書](5)守恒法
[投影]例7有一空氣暴露過的NaOH固體,經(jīng)分析知其含H2O7.65%,含Na2CO34.32%,其余是NaOH。若將1克該樣品放入含有HCl3.65克的鹽酸中使其完全反應(yīng)后,殘酸再用50克2%的NaOH溶液恰好中和反應(yīng),蒸干溶液,所得固體的質(zhì)量是多少克?
解:所得固體是NaCl,是5.85克
[小結(jié)]本題數(shù)據(jù)眾多,反應(yīng)物不純,過程復(fù)雜。若按常規(guī)方法,一步步分析計(jì)算,不但費(fèi)時(shí)還易出錯(cuò),若認(rèn)真分析就會(huì)發(fā)現(xiàn),最后所得固體物質(zhì)NaCl中全部的Cl全來自于HCl中的Cl
[點(diǎn)擊試題]1、有5.1gMg–Al合金,投入500mL2mol/LHCl中,金屬完全溶解后,又加4mol/LNaOH溶液VmL,得最多沉淀8.6g,則V等于
A.425mLB.560mLC.250mLD.500mL
[板書]2、鋁三角轉(zhuǎn)化及鋁的圖像問題
(1)向Al3+的溶液中加入強(qiáng)堿(OH―)
[投影]現(xiàn)象:先出現(xiàn)白色溶液后消失
方程式:Al3++3OH―==Al(OH)3↓Al(OH)3+OH―==AlO2―+H2O
圖像:
[板書](2)向強(qiáng)堿溶液中加入Al3+
[投影]現(xiàn)象:先沒有沉淀后出現(xiàn)并不消失
方程式:Al3++4OH―==AlO2―+2H2O
3AlO2―+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓
圖像:
[板書](3)向AlO2―溶液中加入H+
[投影]現(xiàn)象:先生成白色沉淀,然后白色沉淀逐漸溶解。
方程式:AlO2―+H++H2O==Al(OH)3↓
Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O
圖像:
[板書](4)向H+溶液中加入AlO2―
[投影]
現(xiàn)象:開始生成的白色沉淀振蕩后消失,隨后生成的白色沉淀不溶解
方程式:AlO2―+4H+==Al3++2H2O
3AlO2―+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓
圖像:
[投影]例1、有一定質(zhì)量的Mg、Al合金投入100mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸溶液中,合金全部溶液,向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液到過量,生成沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示,求(1)原合金中Mg、Al的質(zhì)量各是多少?(2)HCl的濃度是多少?
解:(1)設(shè)原合金中Mg的質(zhì)量為X,Al的質(zhì)量為y
Mg-----Mg(OH)2Al-----Al(OH)3
24582778
x11.6y19.4-11.6==7.8
x=4.8gy==2.7g
(2)當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí),則n(HCl)==n(NaOH)
則c(HCl)==5*160/100=8mol/L
[點(diǎn)擊試題]1、0.1molAl2(SO4)3跟2mol/LNaOH溶液350mL混合,所得沉淀的質(zhì)量為()
A.78gB.15.6gC.7.8gD.3.9g
2.向10mL0.2mol/L的AlCl3溶液中,逐滴加入未知濃度的Ba(OH)2溶液,測(cè)得滴加15mL和45mL時(shí),所得沉淀同樣多,求Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度。
[投影]例2、將0.1mol的鎂、鋁混合物溶于100mL2mol/LH2SO4溶液中,然后再滴加1mol/LNaOH溶液。請(qǐng)回答:
?、湃粼诘渭覰aOH溶液的過程中,沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如右圖所示。當(dāng)V1=160mL時(shí),則金屬粉末中n(Mg)=mol,V2= mL。
⑵若在滴加NaOH溶液過程中,欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全,則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)mL。
?、侨艋旌衔锶詾?.1mol,其中Mg粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,用100mL2mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入450mL1mol/L的NaOH溶液,所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是:。
解:(1)n(H+)=2*0.1*2==0.4mol
當(dāng)V1=160mL時(shí),中和過量H+消耗了OH―0.16mol
則與金屬反應(yīng)用去H+0.4—0.16==0.24mol
設(shè)Mg的物質(zhì)的量為xmol,Al的物質(zhì)的量為ymol
Mg--2H+--Mg2+---2OH―--Mg(OH)2Al---3H+---Al3+--3OH―-Al(OH)3
x2xy3y
2x+3y==0.24x+y==0.1解得,x==0.06moly=0.04mol
則鎂的物質(zhì)的量為0.06mol,鋁的物質(zhì)的量為0.04mol
V2===(0.16+2*0.06+3*0.04)/1==0.44L==440mL
(2)當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí),則n(HCl)==n(NaOH)則NaOH的體積為400mL
(3)若沉淀中無Al(OH)3則說明Al3+全部轉(zhuǎn)化為NaAlO2,則
n(NaOH)≧n(NaCl)+n(NaAlO2)==n(HCl)+n(Al3+)
0.45≧0.4+0.1-a解得,a≧0.05
1a≧0.05
[點(diǎn)擊試題]1.將溶液(或氣體)X逐漸加入到(或通入到)一定量的Y溶液中,產(chǎn)生沉淀的量m與加入X物質(zhì)的量n的關(guān)系如下圖,符合圖中情況的一組物質(zhì)是
ABCD
XH2SNaOHNH3HCl
YNa2SO3AlCl3MgSO4NaAlO2
2.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三種固體組成的混合物,溶于足量水中后有0.58克白色沉淀,在所得濁液中,逐滴加入0.5mol/l的鹽酸,加入鹽酸的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示:
(a)混合物中NaOH的質(zhì)量為,
(b)混合物中AlCl3質(zhì)量為
(c)混合物中MgCl2質(zhì)量為,
(d)P點(diǎn)表示鹽酸的體積是。
[板書]3、鐵的轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1)鐵三角應(yīng)用
[投影]例1、把含有FeBr2、FeI2各amol的稀溶液兩份,分別通入一定量的Cl2,第一份溶液中有一半的I―被氧化成I2,第二份溶液中有一半的Br― 被氧化成Br2,兩份奶入Cl2的物質(zhì)的量之比( D?。?br>
A、1:1B、1:2C、1:3D、1:5
[點(diǎn)擊試題]1、在FeCl3、CuCl2和HCl的混合液中加入Fe粉,待反應(yīng)結(jié)束,所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引,則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽(yáng)離子是()
A、Cu2+B、Fe3+C、Fe2+D、H+
[板書](2)鐵與稀HNO3反應(yīng)規(guī)律
當(dāng)稀HNO3過量時(shí),F(xiàn)e+4HNO3==Fe(NO3)2+NO↑+H2O
[講]若鐵過量,則在上述反應(yīng)基礎(chǔ)上,繼續(xù)反應(yīng),
Fe+2Fe(NO3)3==3Fe(NO3)2
[板書]當(dāng)鐵粉過量時(shí),3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
[投影小結(jié)]根據(jù)Fe與HNO3的物質(zhì)的量的變化,可分為以下三種情況:
≦1/4時(shí),產(chǎn)物為Fe(NO3)3
≧3/8時(shí),產(chǎn)物為Fe(NO3)2
若1/4≦≦3/8時(shí),產(chǎn)物為Fe(NO3)3與Fe(NO3)2的混合物
但需要注意的是,無論Fe過量與否,被還原的HNO3占總消耗的HNO3的1/4
[板書](3)守恒法在Fe計(jì)算中的綜合應(yīng)用
Ⅰ質(zhì)量守恒關(guān)系
[講]質(zhì)量守恒定律表示:參加化學(xué)反應(yīng)的各種物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。依據(jù)該定律??傻贸鱿铝薪忸}時(shí)實(shí)用的等式:
(1)反應(yīng)物的質(zhì)量總和=生成物的質(zhì)量總和
(2)反應(yīng)物減少的總質(zhì)量=產(chǎn)物增加的總質(zhì)量
(3)反應(yīng)體系中固體質(zhì)量的增加(或減少)等于氣體質(zhì)量的減少(或增加)
[投影]例1、在2L硫酸銅和硫酸鐵的混合溶液中,加入30g鐵粉,最后得到2L0.25gmol-1的硫酸亞鐵溶液及26g固體沉淀物。分別求原混合溶液中硫酸鐵和硫酸銅的物質(zhì)的量濃度。
解:設(shè)硫酸鐵、硫酸銅的物質(zhì)的量分別為x和y。根據(jù)反應(yīng)前后鐵和銅的質(zhì)量和相等得:
?? 56gmol-1×2x+64gmol-1×y+30g
??=2L×0.25gmol-1×56gmol-1+26g??①
??再由反應(yīng)前后硫酸根離子的物質(zhì)的量守恒得:
???3x+y=2L×0.25gmol-1???②
??聯(lián)立①②解得x=0.1mol,y=0.2mol。因此硫酸鐵、硫酸銅的物質(zhì)的量濃度分別為?0.05molL-1?和0.1molL-1。
[板書]Ⅱ元素守恒關(guān)系
[講]在化學(xué)反應(yīng)過程中,從某種意義上說可以認(rèn)為是原子重新組合的過程,因此在反應(yīng)過程中某種元素的原子,在反應(yīng)前后必定保持兩種守恒關(guān)系(均體現(xiàn)出原子個(gè)數(shù)相等):(1)原子的質(zhì)量守恒;(2)原子的物質(zhì)的量守恒。
[投影]例2、把鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入110mL4molL-1鹽酸中,充分反應(yīng)后產(chǎn)生896?。鞮H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),殘留固體1.28g。過濾,濾液中無Cu2+。將濾液加水稀釋到200mL,測(cè)得其中c(H+)為0.4molL-1。試求原混合物的總質(zhì)量。
[分析]
解:由Cu元素守恒可得:
??n(CuO)=n(Cu)=1.28g/64gmol-1=0.02mol
??由氯元素守恒可得:
??2n(FeCl2)+n(HCl余)=n(HCl總)=0.44mol?
??即?2n(FeCl2)+0.08mol=0.44mol,則n(FeCl2)=0.18mol。
??又由氫元素守恒可得:
2n(生成H2O)+2n(H2)+n(HCl余)=n(HCl總)=0.44mol,解得反應(yīng)產(chǎn)物中水的物質(zhì)的量為n(生成H2O)=0.14mol。
??由氧元素守恒可得:
??3n(Fe2O3)+n(CuO)=n(生成H2O),
??解得:n(Fe2O3)=0.04mol
??最后由鐵元素守恒可得:
??n(Fe)+2n(Fe2O3)=n(FeCl2)
??解得:n(Fe)=0.1mol
??綜上可知,原混合物總質(zhì)量為:
???56gmol-1×0.1mol+160gmol-1×0.04mol+80gmol-1×0.02mol=13.6g?
[板書]Ⅲ電荷守恒
[講]在電解質(zhì)溶液里或在離子化合物中,所含陰、陽(yáng)離子的電荷數(shù)必定相等(電中性原理),即陽(yáng)離子的物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度)×陽(yáng)離子的電荷數(shù)=陰離子的物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度)×陰離子的電荷數(shù)。
[投影]例3、已知2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,當(dāng)向100mL的FeBr2溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl23.36L,充分反應(yīng)后測(cè)得形成的溶液中Cl-和Br-的物質(zhì)的量濃度相等,則原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為多少?
解;由題供信息可知:Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-的還原性;因此,通入Cl2后Fe2+應(yīng)該全部被氧化成了Fe3+。據(jù)題意知反應(yīng)后的溶液中只有Fe3+、Cl-、Br-,且n(Cl-)=n(Br-)=2n(Cl2)=2×3.36L/22.4Lmol-1=2×0.15mol。據(jù)電荷守恒原理,必有:
??3n(Fe3+)=n(Cl-)×1+n(Br-)×1
解得:n(Fe3+)=0.2mol
??又由鐵元素守恒知n(Fe2+)=n(Fe3+)=0.2mol。故原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為:0.2mol/0.1L=2molL-1
[板書]Ⅳ電子守恒關(guān)系
[講]氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是參加反應(yīng)的原子間的電子轉(zhuǎn)移(包括電子得失和電子對(duì)的偏移)。在氧化還原反應(yīng)過程中,氧化劑得到電子的總物質(zhì)的量必定等于還原劑失去電子的總物質(zhì)的量。在解有關(guān)氧化還原反應(yīng)的試題(尤其是涉及多個(gè)氧化還原反應(yīng)的綜合題)時(shí),運(yùn)用電子守恒法可起到事半功倍的效果。
[投影]例4、將14g鐵粉溶于1L稀硝酸中恰好完全反應(yīng),放出NO氣體后稱量所得溶液,發(fā)現(xiàn)比原溶液質(zhì)量增加8g,則原溶液中硝酸的濃度為(?)
??A.0.4molL-1??B.0.6molL-1
??C.0.8molL-1??D.1.0molL-1
解:按常規(guī)解本題需先判斷出反應(yīng)中同時(shí)生成了+2、+3價(jià)的鐵,然后再根據(jù)方程式求解。若運(yùn)用守恒原理則可避開繁瑣的討論和方程式的書寫。
??假設(shè)鐵單質(zhì)在反應(yīng)中被氧化成+n價(jià),由題意有:
??Fe-ne-→Fe(NO3)n→nHNO3
(反應(yīng)中作酸用的)
??1 nn
??(14/56)mol 0.25nmol 0.25nmol
??由題意知,產(chǎn)生氣體NO的質(zhì)量為14g-8g=6g,物質(zhì)的量為6g/30gmol-1=0.2mol。
則有HNO3(反應(yīng)起氧化劑作用的)+3e-→???。危?br>
??1???????? 3????1
?? 0.2mol????0.6mol0.2mol?
??據(jù)電子的守恒原理可得0.25n=0.6;又由氮元素守恒原理可推知,反應(yīng)中共消耗硝酸的物質(zhì)的量為:
?? 0.25nmol+0.2mol=0.8mol??故選C。
[點(diǎn)擊試題]1、在100mL的FeBr2溶液中,通入2.24L的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣,充分反應(yīng)后,溶液中有1/3的Br-被氧化成溴單質(zhì)。求原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度。
解:設(shè)FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為xmolL-1,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)相等的原則知,Cl2所得電子的物質(zhì)的量應(yīng)等于Fe2+和Br-所失電子的物質(zhì)的量之和。則有:
?2.24L/22.4Lmol-1×2=0.1x×1+(0.1x/3)×2×1?
解得x=1.2。因此原FeBr2溶液的物質(zhì)的量濃度為1.2molL-1。
[板書]Ⅴ體積守恒關(guān)系
[投影]例5、將5.6g鐵粉與6.4g硫粉在隔絕空氣的條件下加熱充分反應(yīng)后冷卻至室溫,再在其固體中加入足量的稀硫酸反應(yīng)至固體不再溶解,所制得的氣體在0℃、1.01×105Pa下的體積約為()。
??A.2.24LB.2.34L??C.2.80LD.4.48L
解:加熱時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:Fe+S=FeS
??與足量稀硫酸發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可能有:
??Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
??FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
??從上述反應(yīng)方程式分析可發(fā)現(xiàn)如下變化關(guān)系:Fe→FeSO4→H2;Fe→FeS→H2S。即1molFe經(jīng)充分反應(yīng)后,最終能生成1mol氣體(可能是H2S,也可能是H2和H2S的混合氣),而與硫粉的質(zhì)量多少無關(guān)。因題中Fe粉的物質(zhì)的量為0.1mol,所以,生成氣體也恒為0.1mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L。應(yīng)選A。
[點(diǎn)擊試題]1、已知有關(guān)物質(zhì)及離子的氧化性順序?yàn)椋簼饬蛩幔荆疲?+>H+。現(xiàn)將30g鐵粉(過量)與44.0mL濃硫酸在加熱條件下充分反應(yīng),共收集到11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,其質(zhì)量為19.6g。試計(jì)算:1)濃硫酸的物質(zhì)的量濃度;(2)反應(yīng)后剩余鐵粉的質(zhì)量。
解:設(shè)參加反應(yīng)的鐵粉的物質(zhì)的量為x,由題意知,混合氣體的成分應(yīng)為SO2、H2的混合氣,物質(zhì)的量總和為11.2L/22.4Lmol-1=0.5mol,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為:
??19.6g÷0.5mol=39.2gmol-1
??所以,混合氣體中的SO2、H2體積比(即物質(zhì)的量之比)為:37.2∶24.8=3∶2,即生成的SO2、H2的物質(zhì)的量分別為0.3mol和0.2mol。
??Fe-2e-——→Fe2+
??H2SO4+2e-——→SO2
??2H++2e-——→H2
??根據(jù)電子守恒原理可得:
???2x=0.3mol×2+0.2mol×2=1.0mol
??解得:?x=0.5mol
??實(shí)際參加反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量為0.5mol×56gmol-1=28g,由質(zhì)量守恒原理知剩余鐵粉質(zhì)量為30g-28g=2g。
??又由鐵元素守恒知最后溶液中FeSO4的物質(zhì)的量也應(yīng)為0.5mol。
??又據(jù)硫元素守恒知:
???n(H2SO4)=n(FeSO4)+n(SO2)
??=0.5mol+0.3mol=0.8mol
??濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為:
??0.8mol/0.044L=18.2molL-1
[總結(jié)]涉及鐵元素及其化合物的計(jì)算題很多,解這類題時(shí),建議解題者首先考慮“守恒”原理的應(yīng)用,具備“守恒意識(shí)”是快速準(zhǔn)確解答此類題的關(guān)鍵,因?yàn)榇蟛糠智闆r下,發(fā)生在溶液中的反應(yīng)均具備上述諸種守恒關(guān)系。
38.7%
8克
CO2:4.4
H2O:7.2
CD==H2O+CO2↑
(a)混合物中NaOH的質(zhì)量為2g,(b)混合物中AlCl3質(zhì)量為0.6675g(c)混合物中MgCl2質(zhì)量為0.95g,(d)P點(diǎn)表示鹽酸的體積是90mL。
若根據(jù)題供信息“有關(guān)物質(zhì)及離子的氧化性順序?yàn)椋簼饬蛩幔荆疲?+>H+”分析解題,那么應(yīng)該根據(jù)氧化還原反應(yīng)的“次序規(guī)律”分別考慮鐵粉依次與濃硫酸、Fe3+、H+(即稀硫酸)的反應(yīng),其實(shí),這是一條陷阱信息,只要抓住“鐵粉過量”這一關(guān)鍵信息,便不難推知:最后的溶液中必定只有FeSO4這一種溶質(zhì)。那么,綜合運(yùn)用“電子守恒”、“質(zhì)量守恒”及“元素守恒”即可巧妙解答此題。
鐵及其化合物
高二學(xué)業(yè)水平測(cè)試
鐵及其化合物
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解鐵及其化合物的主要物理性質(zhì)
2、了解鐵分別與氧氣、水、酸、鹽等物質(zhì)反應(yīng)的情況
3、了解氧化鐵與酸反應(yīng)的情況
4、了解氫氧化亞鐵的制備方法,了解氫氧化鐵的受熱分解
5、了解Fe3+氧化性,認(rèn)識(shí)Fe3+和Fe2+之間的相互轉(zhuǎn)化
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、金屬鐵
1.物理性質(zhì):有金屬光澤,銀白色,有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性,具有延展性,能被磁鐵吸引。
2.化學(xué)性質(zhì):
①與非金屬反應(yīng):Fe+Cl2Fe+S在純O2中燃燒
②與水蒸氣反應(yīng):
③與非氧化性酸(鹽酸.稀硫酸)反應(yīng):
常溫下,鐵遇濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象。
④與鹽反應(yīng):古代濕法煉銅
二、鐵的氧化物——氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵
FeOFe2O3Fe3O4
顏色
俗稱
與HCl不作要求
用途略紅色油漆和涂料略
三、鐵的兩種氫氧化物——?dú)溲趸瘉嗚F氫氧化鐵
Fe(OH)2Fe(OH)3
顏色變化白色→灰綠色→紅褐色
化學(xué)性質(zhì)①轉(zhuǎn)化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②與鹽酸與鹽酸
四、鹽
(1)Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化:
FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng):
FeCl3溶液中加入鐵粉:
(2)Fe2+和Fe3+鑒別
Fe2+Fe3+
水溶液顏色
淺綠色棕黃色
加入NaOH白色→灰綠色→紅褐色紅褐色
先加入KSCN無現(xiàn)象血紅色
后通入Cl2
歸納整理:鐵及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
①;②
③;④
⑤;⑥
⑦;⑧
【典型例題】
1.(2007年水平測(cè)試)常溫下,鐵與下列酸溶液作用產(chǎn)生H2的是()
A.濃硫酸B.稀硫酸C.濃硝酸D.稀硝酸
2.下列氯化物,既能由金屬和氯氣直接化合制得,又能由金屬和鹽酸反應(yīng)制得的是()
A.FeCl2B.FeCl3C.MgCl2D.CuCl2
3.(2007年水平測(cè)試)某溶液中滴入KSCN溶液后變紅,說明該溶液中存在()
A.NO3- B.Fe3+C.SO42-D.Mg2+
4.要除去FeCl2溶液中少量FeCl3,可行的是()
A.滴入KSCN溶液B.加入鐵粉C.通入氯氣D.加入銅粉
5.將鐵的化合物溶于鹽酸,滴加KSCN溶液不發(fā)生顏色變化,再加入適量氯水,溶液立即呈紅色的是()
A.Fe2O3 B.FeCl3C.Fe2(SO4)3D.FeO
6.能正確表示下列化學(xué)變化的離子方程式是()
A.碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)CO32-+2H+=CO2↑+H2O
B.金屬鋅放入稀鹽酸中Zn+2H+=Zn2++H2↑
C.氯化亞鐵溶液中通入氯氣Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-
D.氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng)H++OH-=H2O
7.(2008年水平測(cè)試)某待測(cè)液中可能含有A13+、Fe3+、K+、NH4+、C1-等離子,現(xiàn)通過如下實(shí)驗(yàn)對(duì)其中的陽(yáng)離子進(jìn)行檢驗(yàn):
(1)取少量待測(cè)液,仔細(xì)觀察,呈無色;
(2)向上述待測(cè)液中滴加NaOH溶液,有白色沉淀生成,NaOH溶液過量后沉淀又完全溶解。實(shí)驗(yàn)過程中還有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。
據(jù)此可以判斷該待測(cè)液中一定含有的陽(yáng)離子是_______________,一定沒有的陽(yáng)離子是_______________。還有一種陽(yáng)離子沒有檢驗(yàn),檢驗(yàn)這種離子的實(shí)驗(yàn)方法是(填寫實(shí)驗(yàn)名稱)_______________,現(xiàn)象是_______________________。
8.已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化。試回答:
(1)寫出B的化學(xué)式,D的化學(xué)式。
(2)寫出由D轉(zhuǎn)變成H的化學(xué)方程式。
(3)寫出向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式。
9.(2011年水平測(cè)試)將一定質(zhì)量的鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入100mL4.40mol/L鹽酸中,充分反應(yīng)后產(chǎn)生896mLH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),殘留固體1.28g。過濾,濾液中無Cu2+。將濾液加水稀釋到200mL,測(cè)得其中c(H+)為0.400mol/L。則原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量是()
A.2.4gB.3.36gC.5.60gD.10.08g
鈉及其化合物
高二學(xué)業(yè)水平測(cè)試鈉及其化合物
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解鈉及化合物的主要物理性質(zhì),了解鈉分別與氧氣、水、酸、鹽等物質(zhì)的反應(yīng)情況
2、了解氧化鈉分別與水、酸等物質(zhì)的反應(yīng)情況
3、比較碳酸鈉與碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應(yīng),掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法
4、了解鈉、鉀的焰色反應(yīng)
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、單質(zhì)鈉
1、物理性質(zhì):色、有金屬光澤的固體,質(zhì)、密度,熔點(diǎn)。
2、化學(xué)性質(zhì):
(1)與氧氣反應(yīng):(鈉與氧氣的反應(yīng)與條件有關(guān))
常溫條件下;加熱條件下。
(2)與水(酸)反應(yīng):
與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為;離子方程式為。
鈉投入滴有酚酞的水中反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋:
①浮在水面上:(鈉的密度比水的密度)
②熔化成光亮的小球:(鈉的熔點(diǎn);該反應(yīng)為反應(yīng))
③小球在水面上游動(dòng):(有氣體產(chǎn)生)
④發(fā)出嘶嘶的聲音:(反應(yīng)劇烈)
⑤溶液中滴入酚酞顯紅色:(生成的溶液呈性)。
(3)與硫酸銅溶液反應(yīng):鈉投入硫酸銅溶液中能否置換出銅?
結(jié)構(gòu)解釋:Na原子結(jié)構(gòu)示意圖,在周期表中的位置,Na原子易(“得到”或“失去”)個(gè)電子成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),作劑,表現(xiàn)出強(qiáng)性,在自然界中以態(tài)(“游離”或“化合”)形式存在。少量的鈉可保存在中。鈉著火不能用水來滅火,一般用。
二、鈉的氧化物——氧化鈉過氧化鈉
名稱過氧化鈉氧化鈉
化學(xué)式
顏色
與水反應(yīng)方程式Na2O+H2O====2NaOH
與CO2反應(yīng)方程式Na2O+CO2====Na2CO3
穩(wěn)定性比較比穩(wěn)定
三、鈉重要的鹽——碳酸鈉碳酸氫鈉
Na2CO3NaHCO3
俗稱
水溶性均溶于水,溶解性:
溶液酸堿性水溶液均顯性,同濃度堿性:
熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定
穩(wěn)定性:
與鹽酸
反應(yīng)
與鹽酸反應(yīng)劇烈程度:
與CaCl2溶液現(xiàn)象
相互
轉(zhuǎn)化2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3
鑒別
方法
五、焰色反應(yīng)
鈉——色鉀——色(隔著藍(lán)色鈷玻璃)
操作:用潔凈的鉑絲在外焰灼燒,至于原來的火焰顏色相同時(shí)為止,用鉑絲蘸取待測(cè)溶液,在外焰上灼燒,觀察火焰顏色。用完后,用洗凈,在外焰上灼燒至沒有顏色時(shí)即可。
整理:鈉及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
【典型例題】
1、下列關(guān)于鈉的敘述錯(cuò)誤的是()
A.鈉在常溫下就容易被氧化B.鈉在空氣中燃燒生成Na2O
C.鈉與氧氣化合時(shí)作還原劑D.鈉在自然界中只能以化合物的形式存在
2、對(duì)于反應(yīng):TiCl4+4Na==4NaCl+Ti,下列說法正確的是()
A.該反應(yīng)說明鈉是強(qiáng)還原劑,可用于冶煉金屬B.該反應(yīng)中Ti元素被氧化
C.該反應(yīng)條件是TiCl4在熔融狀態(tài)或在水溶液中D.TiCl4是還原劑
3.除去Na2CO3固體中少量NaHCO3的最佳方法是()
A.加入適量鹽酸B.加入NaOH溶液
C.加熱D.配成溶液后通入CO2
4、下列有關(guān)碳酸鈉、碳酸氫鈉的說法中,正確的是()
A.除去碳酸氫鈉固體中混有的少量碳酸鈉可以采用加熱的方法
B.相同條件下,碳酸鈉的溶解度小于碳酸氫鈉的溶解度
C.碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳的劇烈程度強(qiáng)于碳酸氫鈉
D.向碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液中滴加少量酚酞試液,都顯紅色
5、(2009年學(xué)業(yè)水平測(cè)試)“腳印”、“笑臉”、“五環(huán)”等焰火讓北京奧運(yùn)會(huì)開幕式更加輝煌壯觀,這些五彩繽紛的焰火與元素的焰色反應(yīng)有關(guān)。下列說法錯(cuò)誤的是()
A.觀察K2SO4的焰色應(yīng)透過藍(lán)色的鈷玻璃B.Na與NaCl在灼燒時(shí)火焰顏色相同
C.可以用焰色反應(yīng)來區(qū)別NaCl和KClD.焰色反應(yīng)一定發(fā)生化學(xué)變化
6、(2009年學(xué)業(yè)水平測(cè)試)下圖是由短周期元素組成的一些單質(zhì)及其化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。常溫常壓下,D、F、K均為無色無刺激性氣味的氣體,B是最常見的無色液體,A是由單質(zhì)C在D中燃燒生成的淡黃色固體。(反應(yīng)中生成的部分物質(zhì)已略去)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)物質(zhì)A的化學(xué)式為__________。
(2)化合物E的電子式為__________。
(3)反應(yīng)①的離子方程式為__________;
反應(yīng)②的化學(xué)方程式為_________。
【鞏固練習(xí)】
1.鈉跟水反應(yīng)時(shí)的現(xiàn)象,與鈉的下列性質(zhì)無關(guān)的是()
A.鈉的熔點(diǎn)低B.鈉的密度小
C.鈉的硬度小D.有強(qiáng)還原性
2.金屬鈉分別與下列溶液反應(yīng)時(shí),既有氣體又有沉淀產(chǎn)生的是()
A、HClB、NaClC、FeCl3D、Na2SO4
3.除去Na2CO3固體中少量NaHCO3的最佳方法是()
A.加入適量鹽酸B.加入NaOH溶液
C.加熱D.配成溶液后通入CO2
4.下列說法中不正確的是()
A.Na2CO3和NaHCO3均可與HCl反應(yīng)B.Na2CO3比NaHCO3易溶于水
C.Na2CO3的穩(wěn)定性比NaHCO3弱D.Na2CO3能與氯化鈣反應(yīng)而NaHCO3不反應(yīng)
5.下列關(guān)于Na和Na+的敘述中,錯(cuò)誤的是()
A.它們相差一個(gè)電子層B.它們的化學(xué)性質(zhì)相似
C.鈉原子,鈉離子均為同一元素D.灼燒時(shí),它們的焰色反應(yīng)都呈黃色
6、如圖所示的試管中盛2ml滴有酚酞試液的蒸餾水,再向試管中倒入1ml煤油,然后從試劑瓶中取出一塊金屬鈉,用小刀切一小塊放入試管中,可觀察到鈉首先沉到煤油底部,一接觸水即產(chǎn)生大量氣泡,鈉塊變成球狀向上浮,同時(shí)水層變紅色,一會(huì)兒之后,鈉又慢慢沉降到兩種液體的交界處,又立即產(chǎn)生大量氣泡,使鈉上浮,如此反復(fù),
直至鈉塊消失.根據(jù)上述描述回答下列問題:
(1)本文中說明的鈉的物理性質(zhì)主要有:
①;
②
③.
(2)本文中鈉反應(yīng)的離子方程式是.
7、物質(zhì)A是由A元素組成的單質(zhì),將其在酒精燈火
焰上灼燒,火焰為黃色,B,C,D是含有A元素的
三種不同化合物,A、B、C、D按右圖關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)化:
⑴寫出化學(xué)式:
ABCD
⑵寫出④的化學(xué)方程式,以及①②③的離子方程式。
①②
③④
8、有一種白色粉末是無水碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物,稱取0.442g灼燒至恒重,把放出的氣體通入足量澄清石灰水中,生成0.2g沉淀,灼燒后的殘?jiān)芘c30mL鹽酸恰好完全反應(yīng)。試求:(1)原混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量。(2)所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度。