2019-2020学年新教材高中化学 第三章 铁 金属材料 微专题 3课件 新人教版必修第一册

章末共享微专题一铁、铝及其重要化合物的转化与应用1．铁及其重要化合物之间的转化关系2．铝及其重要化合物之间的转化关系3．常见物质的特征颜色(1)有色固体：红色：Cu；砖红色：Cu2O；红棕色：Fe2O3；红褐色：Fe(OH)3；淡黄色：S或Na2O2；蓝色：Cu(OH)2；紫黑色：KMnO4、I2；黑色：炭粉、CuO、FeO；白色沉淀：Fe(OH)2、Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3；(2)有色溶液：Fe2＋(浅绿色)、Fe3＋(棕黄色)、Cu2＋(蓝色)、MnO－4(紫红色)、Fe(SCN)3(红色)。4．常见的特征反应现象(1)焰色反应：Na＋(黄色)、K＋(紫色)。(2)白色沉淀[Fe(OH)2]――→空气红褐色[Fe(OH)3](由白色→灰绿色→红褐色)。(3)单质与碱反应产生气体。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑[微训练一]1．已知有以下物质相互转化：试回答下列问题：(1)写出B的化学式：________，D的化学式：________。(2)写出由E转变成F的化学方程式：_________________________________________________FeCl2KCl4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________；向G溶液中加入A的有关反应离子方程式为____________________________________________________________________________________________________。Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe===3Fe2＋解析：解题的突破口是白色沉淀→红褐色沉淀→G溶液，即为Fe(OH)2→Fe(OH)3→FeCl3。2．根据下列实验装置和操作，回答有关问题。按图中所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B容器中的现象。(1)先夹紧止水夹a，再使A容器中开始反应。实验中B容器中观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________；B容器中发生反应的离子方程式是__________________________________________________。_____________________________。容器A中的溶液进入B容器中，有白色沉淀生成，沉淀迅速变为灰绿色，最后变成红褐色2OH－＋Fe2＋===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)打开止水夹a，使A容器开始反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中观察到的现象是_______________________________________________________________________________________________________。B容器中发生反应的离子方程式是______________________________________________________a打开时，观察到B容器中导管口有气泡产生，再夹紧a时，溶液进入B容器中产生白色沉淀，且长时间不变色2OH－＋Fe2＋===Fe(OH)2↓解析：此题是一道关于制备Fe(OH)2的创新实验题。制备Fe(OH)2可有多种不同的方法，但有一共同的特点就是在操作时防止与空气接触，这样才能得到白色的Fe(OH)2沉淀。本题中当NaOH中空气未排尽时，NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在，但当通入H2一段时间后，即认为空气已排净，生成的Fe(OH)2能较长时间存在。3．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是______________，证明Fe3＋存在的现象是__________________________。(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：___________________________________________________。KSCN溶液溶液变成血红色2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。①__________，②__________，③__________，④__________，⑤__________。FeFeCl2Fe和CuHClCl2B．请写出相关反应的化学方程式。__________________________________________________，__________________________________________________，_________________________________________________，_________________________________________________。2FeCl3＋Fe===3FeCl2CuCl2＋Fe===FeCl2＋CuFe＋2HCl===FeCl2＋H2↑2FeCl2＋Cl2===2FeCl3解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。4．已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3＋Cu2＋H＋Fe2＋。X样品可发生如图所示的转化关系：(1)写出步骤③可能发生反应的离子方程式________________________________________________________________________________________________________(共有3个)。2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑(2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是________；若溶液E中含有两种金属离子，则一定是________。(3)若D固体是纯净物，该固体是________(填化学式)。(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的，可用FeCl3溶液作“腐蚀剂”刻制印刷电路板，该过程发生反应的离子方程式为____________________________________________________。Fe2＋Fe2＋、Cu2＋Cu2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋解析：(1)①步中的反应为CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，所得溶液为FeCl3、CuCl2及过量的HCl的混合溶液；步骤②得到的固体有铜、铁两种，若B是铜，根据题给的氧化性顺序可知，只有一个反应，不符合3个反应的要求，故B应是铁。(2)若溶液E中只有一种金属离子，则必然是氧化性最弱的Fe2＋；若溶液E中含有两种金属离子，则为Fe2＋、Cu2＋。(4)根据氧化性Fe3＋Cu2＋可知，腐蚀电路板的反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。应用提示印制电路板制作流程简介上图是工业印刷电路板的制作流程图，其中“蚀刻”这一步用的就是FeCl3溶液，其反应机理：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2微专题二三种常用的化学计算类型与技巧一、三种计算类型1．基本计算：已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式的量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。2．混合物反应的计算：设混合物中各物质的物质的量分别为x、y、z，按照化学方程式的量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。3．过量计算：给出了两种反应物的量，求解某生成物的量。方法：按照化学方程式的量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。二、三种方法技巧1．关系式法当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”，就可求得未知量。例如，把CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清的石灰水中，求生成沉淀的量，根据化学方程式知：3CO～3CO2～3CaCO3。2．守恒法化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。(1)质量守恒①宏观特征：反应前后质量守恒；②微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。(2)得失电子守恒氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。(3)电荷守恒①电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数；②离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。3．差量法根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量的差、气体体积差等。该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。[微训练二]1．有两份质量相同的NaHCO3固体，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的盐酸的体积比为()A．2:1B．1:1C．1:2D．4:1解析：本题可从Na＋守恒角度考虑。无论NaHCO3是直接与盐酸反应，还是先加热分解后再与盐酸反应，Na＋的量不变，生成的NaCl的量相等，则消耗盐酸的量相等。答案：B2．现加热5g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31g，则原混合物中碳酸钠的质量为()A．3.38gB．4.58gC．4.16gD．4.41g解析：碳酸钠较稳定，加热不分解，只有碳酸氢钠分解，设混合物中含有xgNaHCO3，则2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2OΔm2×84g62gxg0.31g解之得：x＝0.84，所以m(Na2CO3)＝5g－m(NaHCO3)＝5g－0.84g＝4.16g。答案：C3．甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为1:2，则加入的铝粉质量为()A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g解析：由6HCl＋2Al===2AlCl3＋3H2↑和2NaOH＋2Al＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成的H2也等量，消耗的HCl与NaOH不等量。实际上HCl、NaOH都为0.3mol，且生成H2的体积比为1:2，则甲中HCl不足，Al过量；乙中NaOH过量，Al不足。生成H2的物质的量之比为1:2，反应的Al的物质的量之比也为1:2。与0.3molHCl反应的Al为2.7g，则与NaOH溶液反应的Al为5.4g，则加入的铝粉质量为5.4g。答案：A4．将5.0g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气在标准状况下的体积为2.24L，则该金属合金可能是()A．Mg­Al合金B．Fe­Al合金C．Fe­Zn合金D．Cu­Zn合金解析：由题意知，n(H2)＝2.24L22.4L·mol－1＝0.1mol，即产生0.1molH2消耗金属合金为5.0g，产生1molH2消耗金属合金为50g，满足此条件的要求是产生1molH2时消耗一种金属质量大于50g，一种金属质量小于50g。对于给出的金属，产生1molH2时消耗金属的质量分别为m(Mg)＝24g，m(Al)＝18g，m(Fe)＝56g，m(Zn)＝65g。Cu与稀盐酸不反应，故选B。答案：B5．甲、乙两个烧杯中分别盛有100mL4.0mol·L－1的盐酸和100mL4.