1、本章整合一二一、從物質分類(單質、氧化物、酸、堿、鹽)及轉化角度認識鐵、鋁及其化合物1.鐵及其化合物2.鋁及其化合物 一二二、從分類和應用的角度認識金屬材料 突破一突破二 金屬及其化合物推斷題常見的突破口金屬及其化合物推斷題常見的突破口典例1已知A為常見的金屬單質,根據下圖所示的關系:(1)確定A、B、C、D、E、F的化學式,A為,B為,C為,D為,E為,F為。 (2)寫出的離子方程式,的化學方程式。,。 突破一突破二答案(1)FeFe3O4FeCl2FeCl3Fe(OH)2 Fe(OH)3(2)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-Fe+2Fe3+=3Fe2+4Fe(OH)2+O2+2H2O=

2、4Fe(OH)3解析本題的“突破口”是“紅褐色固體F”,故F是Fe(OH)3。從而得出A為Fe,“黑色晶體B”為Fe3O4,進而推出C為FeCl2,D為FeCl3,E為Fe(OH)2。突破一突破二 金屬及其化合物推斷題中常見的突破點(1)特殊顏色焰色反應:Na+(黃色)、K+(紫色)。有色溶液。有色固體。紅色:Cu、Fe2O3(紅棕色)紅褐色:Fe(OH)3綠色:Cu2(OH)2CO3、FeSO47H2O藍色:Cu(OH)2、CuSO45H2O黑色:CuO、FeO、MnO2、炭黑、Fe3O4淺黃色:Na2O2、AgBr、S白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、

3、Mg(OH)2突破一突破二(2)特殊性質遇SCN-顯紅色的只有Fe3+。常見的可溶于強堿溶液的白色沉淀有Al(OH)3,可與強堿溶液反應的金屬氧化物有Al2O3。不溶于水又不溶于稀鹽酸或稀硝酸的白色沉淀有BaSO4、AgCl。突破一突破二(3)特征反應能與強酸反應產生氣體的物質:活潑的金屬,如Na、Al、Zn等;部分弱酸鹽,如碳酸鹽、碳酸氫鹽等。能與強堿反應產生氣體的物質:單質,如Al等;鹽類,如銨鹽等。既能與強酸又能與強堿溶液反應的物質:金屬單質,如Al等;兩性氧化物,如Al2O3等;兩性氫氧化物,如Al(OH)3等;弱酸的銨鹽,如NH4HCO3、(NH4)2CO3等;弱酸的酸式鹽,如NaH

4、CO3等。能與水反應產生氣體的物質:活潑的金屬單質,如Na、K、Mg(加熱)、Fe(紅熱的鐵與水蒸氣在高溫條件下發生反應生成Fe3O4)等;金屬過氧化物,如Na2O2等。突破一突破二(4)特殊的轉換關系特征轉換: 三角轉換: 突破一突破二對點訓練1-1在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小塊金屬鈉,反應完全后,濾出沉淀并洗滌,然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質是()A.Fe B.FeOC.Fe(OH)3D.Fe2O3答案D解析鈉與水反應生成NaOH,NaOH與FeSO4溶液反應生成Fe(OH)2,Fe(OH)2易被氧氣氧化為Fe(OH)3,灼燒后得到的固體物質是Fe2O3。突破一突破二對

5、點訓練1-2下列圖示中,A為一種常見的單質,B、C、D、E是含A元素的常見化合物,它們的焰色均為黃色。填寫下列空白:(1)寫出化學式:A,B,D。 (2)以上反應中屬于氧化還原反應的有(填序號)。 (3)寫出反應的離子方程式:。 寫出反應的化學方程式:。突破一突破二答案(1)NaNa2O2Na2CO3(2)解析A單質及A的化合物焰色均為黃色,則A為鈉單質,結合圖中信息可知B為Na2O2,C為NaOH,D為Na2CO3,E為NaHCO3。突破一突破二極值法和差量法在化學計算中的應用極值法和差量法在化學計算中的應用典例2兩種金屬混合物共15 g,投入足量的鹽酸中,充分反應得11.2 L H2(標準

6、狀況),則原混合物組成中肯定不能為下列的()A.Mg、AgB.Zn、Cu C.Al、ZnD.Mg、Zn答案B解析此題可用平均摩爾電子質量(提供1 mol e-所需的質量)法求解。15 g金屬混合物可提供1 mol e-,其平均摩爾電子質量為15 gmol-1。選項中金屬Zn的摩爾電子質量為32.5 gmol-1。若有不能和鹽酸反應的金屬,則其摩爾電子質量可以看作無窮大。 11.2 L =22 gmol-1突破一突破二對點訓練2-1某合金粉末11 g,加入到足量的稀硫酸中,在標準狀況下產生的氣體體積為11.2 L,此合金可能是()A.Mg-Al合金B.Cu-Zn合金C.Zn-Fe合金 D.Mg-

7、Zn合金答案A解析設混合物的平均摩爾質量為 ,化合價為+2價,則:M+2H+=M2+H21 mol22.4 L突破一突破二對點訓練2-2已知由兩種氣體組成的混合氣體的平均摩爾質量與一氧化碳的摩爾質量相等,則該混合氣體的組成一定不能是()A.N2與C2H4(氣體)B.O2與H2C.CO2與O2D.CO2與CH4(氣體)答案C解析CO的摩爾質量等于28 gmol-1。兩種氣體組成的混合氣體的平均摩爾質量等于28 gmol-1,則其組合可能為兩氣體的摩爾質量都等于28 gmol-1;一種氣體的摩爾質量大于28 gmol-1,另一氣體的摩爾質量小于28 gmol-1。C項,CO2的摩爾質量為44 gm

8、ol-1,O2的摩爾質量為32 gmol-1,都大于28 gmol-1,故C項組合不符合混合氣體的組成要求。突破一突破二典例3O2、CO、CO2的混合氣體共18 mL,點燃爆炸后恢復到原來溫度,體積減少了2 mL,再通過足量石灰水,氣體體積又減少了10 mL。則原混合氣體中O2、CO、CO2的體積比可能為多少?解根據混合氣體間發生的反應分析反應前后的體積之差。本題要對反應物過量問題進行分析討論。設參加反應的CO、O2和生成的CO2的體積分別為a、b、c。212(2+1)-2=1abc2 mLa=4 mL,b=2 mL,c=4 mL。突破一突破二因為石灰水只與CO2反應,所以CO2總共10 mL

9、,除去反應生成的4 mL,原有CO2的體積為(10-4) mL=6 mL,原CO、O2共(18-6) mL=12 mL,比參加反應的CO、O2總體積(4+2) mL多,說明CO、O2中必有一種氣體剩余,剩余氣體體積為(12-6) mL=6 mL。討論:答:O2、CO、CO2的體積比為1 5 3或4 2 3。 突破一突破二 1.極值法(平均值法)極值法就是先將思路引向極端狀況,使問題簡化以順利得出結論,常用來判斷混合物的組成。實際計算時常根據題目給出的條件求出混合物中某個物理量的平均值。混合物的兩個成分中肯定有一個大于平均值,一個小于平均值,才能符合條件,從而可判斷出混合物的可能組成。2.差量法

10、不考慮變化過程,利用最終態(生成物)與最初態(反應物)的量的變化來求解的方法叫差量法。因無須考慮變化的過程,所以可使問題簡化。但應注意,只有當差值與始態量或終態量存在比例關系,且化學計量的差值必須是同一物理量時,才能用差量法。其關鍵是分析出引起差量的原因。突破一突破二(1)差量法是根據題中的相關量或對應量的差量求解的方法。(2)差量法是把化學變化過程中引起的一些物理量的增量或減量放在化學方程式的右端,作為已知量或未知量,利用各對應量成正比求解。(3)差量可以是物質的量的差,對固體、液體而言,差量可以是質量差、粒子個數差;對氣體,差量還可以是同溫、同壓下的體積差。例如對CuO+H2 Cu+H2O

11、化學反應中的固體物質作定量研究會發現,每80 g CuO發生反應,同時就有64 g Cu生成,反應前后固體的質量差為16 g,對此質量關系可表示為CuO+H2 Cu+H2O固體質量差(m)80 g 64 g 16 g突破一突破二這個固體質量差(m)我們稱之為“差量”。若取任意量的CuO與H2發生化學反應,參加反應的固體與生成的固體在量的方面有定因此這個差量(m)可作為一種量應用于根據化學方程式的計算中。差量法給許多化學計算提供了很大的方便,甚至有的化學計算必須用差量法才能解決。差量法是高考化學計算中的熱點之一。突破一突破二對點訓練3-1把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中,充分反應后,剩余金屬粉末的質量與原加入鐵粉的質量相等,則原溶液中H+與S 的物質的量濃度之比為()A.1 4B.2 7C.1 2D.3 8答案A突破一突破二解析設原溶液中H2SO4和CuSO4的物質的量分別為x、y。Fe+H2SO4=FeSO4+H2m(固體質量減