《学霸笔记 同步精讲》第三章 铁 金属材料 (学生版讲义)人教版化学必修一(共5份打包)

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《学霸笔记 同步精讲》第三章 铁 金属材料 (学生版讲义)人教版化学必修一(共5份打包)

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第2课时 铁盐和亚铁盐
1.通过实验探究学会Fe2+、Fe3+的检验方法。 2.结合实验探究,掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的途径。
知识点一 Fe3+与Fe2+的检验
1.常见的铁盐有    、    等,常见的亚铁盐有    、    等。
2.Fe3+、Fe2+的检验
离子 Fe3+ Fe2+
实验 操作
实验现象 溶液变成    开始无明显现象,滴加新制氯水后溶液变成    色
离子方程式 Fe3++3SCN-Fe(SCN)3                 ,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
结论 Fe3+遇SCN-显    色,可利用此现象检验Fe3+的存在 Fe2+和SCN-混合无明显现象,加入新制氯水后,Fe2+被氧化成Fe3+;可用          的方法检验Fe2+的存在
【教材挖掘】
教材中描述“含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色”,是产生红色的沉淀吗?
1.(鲁科版习题)下列物质与铁反应后的生成物,能与KSCN溶液作用生成红色溶液的是(  )
A.盐酸 B.氯气
C.CuSO4溶液 D.稀硫酸
2.下列离子的检验方法合理的是(  )
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色,说明不含Fe2+
B.向某溶液中通入Cl2,然后加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明原溶液中含有Fe2+
C.向某溶液中加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+
D.向某溶液中加入NaOH溶液生成白色沉淀,又观察到沉淀颜色逐渐变为红褐色,说明该溶液中只含有Fe3+,不含有Mg2+
3.已知Fe2+遇铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}产生蓝色沉淀。回答下列问题:
Ⅰ.已知黑色固体M只含铁和氧两种元素。为了检验M的组成,进行下列实验:
①M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成;
②经检验溶液中有铁离子和亚铁离子,检验铁离子的方法是                      
                       ;
能得出的结论是    (填字母)。
a.M中一定有+3价和+2价铁,无0价铁
b.M中一定有+3价和0价铁,无+2价铁
c.M中一定有+3价,0价和+2价铁至少有一种
d.M中一定有+3价、+2价和0价铁
Ⅱ.为检验某固体(假定只含铁和氯元素)是FeCl3而不是FeCl2。步骤是:
①取少量固体样品溶于少量浓盐酸,加水稀释,将溶液分为两份;
②一份溶液检验出三价铁离子;
③另一份溶液不能检验出二价铁离子。
(1)其中检验出三价铁离子的离子方程式                       
                                             。
检验不存在二价铁离子的方法是                                。
(2)能否用酸性高锰酸钾溶液检验上述溶液中是否含有Fe2+?     (填“能”或“不能”),原因是                       
                       。
归纳总结
Fe2+与Fe3+的检验
性质 检验方法
利用颜色变化 含Fe3+的溶液+KSCN或NH4SCN溶液,溶液呈红色
利用铁化合物沉淀的颜色 ①含Fe2+的溶液+NaOH溶液,出现白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色; ②含Fe3+的溶液+NaOH溶液,出现红褐色沉淀
利用Fe2+的还原性 ①含Fe2+的溶液+酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去; ②含Fe2+的溶液+KSCN溶液,不变红,加入氯水或过氧化氢等氧化剂,溶液变为红色
知识点二 Fe3+与Fe2+的转化
1.Fe3+、Fe2+的转化
(1)上述实验操作的现象为溶液由棕黄色变为    →溶液    →溶液变成    。
(2)反应的离子方程式为                      
                       ,                       ,
                       。
【教材挖掘】
教材中描述“亚铁盐在较强的氧化剂作用下会被氧化成铁盐”,那么除去FeCl3溶液中的FeCl2的最佳方法是什么?
【探究活动】
利用覆铜板制作图案
实验原理 利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”,将覆铜板上不需要的铜腐蚀
实验 操作 取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后浸入盛有FeCl3溶液的小烧杯中。过一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净。观察实验现象,并展示制作的图案
实验 现象 用油性笔画出的图案处不被腐蚀,洗净后板上留下设计的图案
实验 结论 铜可被FeCl3溶液腐蚀,利用了FeCl3溶液的氧化性
活动1:某工程师为了从腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用如图所示方案:
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    。
活动2:如何除去FeCl2溶液中的FeCl3?写出反应的离子方程式。
                                             。
活动3:如图是铁及其化合物的“价—类”二维图。
(1)写出下列转化的离子方程式:
Fe2O3Fe3+Fe(OH)3Fe3+
①                       ;
②                       ;
③                       。
(2)写出下列转化的离子方程式:
FeFe2+Fe3+Fe2+
④                       ;
⑤                       ;
⑥                       。
归纳总结
1.Fe2+、Fe3+、Fe之间的相互转化关系
(1)Fe具有还原性,可被弱氧化剂(H+、Fe3+等)氧化成Fe2+,被强氧化剂(Cl2等)氧化成Fe3+。
(2)Fe2+既有氧化性又有还原性,可被强氧化剂[Cl2、KMnO4(H+)等]氧化为Fe3+,可被还原剂(Al、Zn、CO等)还原为Fe。
(3)Fe3+具有氧化性,可被还原剂(Fe、Cu等)还原为Fe2+,被强还原剂(CO等)还原为Fe。如2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
2.铁及其化合物的“价—类”二维图
(1)横向变化体现了同价态不同类别(氧化物、碱、盐)之间的转化。
(2)纵向变化体现不同价态同类别物质之间的转化,主要体现物质的氧化性或还原性。
(3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化,主要体现物质的氧化物和还原性。
2.检验食品中的铁元素
【探究活动】
步骤 实验操作
Ⅰ 取新鲜的菠菜10 g,将菠菜剪碎后放在研钵中研磨,然后倒入烧杯中,加入30 mL蒸馏水,搅拌。将上述浊液过滤,得到的滤液作为实验样品
Ⅱ 取少许上述实验样品加入试管中,然后加入少量稀硝酸(稀硝酸可以将Fe2+氧化为Fe3+),再滴加几滴KSCN溶液,振荡,观察现象
活动1:要验证菠菜中含有铁元素,如直接取菠菜的汁液进行实验,由于菠菜汁有颜色,所以对于实验现象的观察有一定的影响。可进行如下操作:将鲜菠菜烧成灰,然后用酸浸泡,过滤后的浸泡液用来检验铁元素。用酸浸泡的目的是什么?
活动2:灼烧新鲜菠菜(含有草酸亚铁)的过程中,草酸亚铁会发生化学反应,生成亚铁或者+3价铁的化合物,会影响后期铁元素的检验吗?为什么?
1.(苏教版习题)将铁屑溶于过量的稀盐酸后再加入下列物质,会有Fe3+生成的是(  )
A.稀硫酸 B.氯水 C.硫酸锌 D.氯化铜
2.部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示,下列说法错误的是(  )
A.a可与e反应生成b
B.c在空气中转化为d的现象:白色沉淀直接变为红褐色
C.若要实现e转化为b可向其中加入铜片
D.若要实现b转化为e可向其中加入H2O2
3.某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。请根据以下流程图,回答下列问题:
(1)加入过量铁粉发生反应的离子方程式为                       。
(2)请写出加入试剂⑤的化学式     ,⑥的操作方法是                  。
(3)某兴趣小组同学欲鉴别④中的金属阳离子,设计如下实验:
Ⅰ.甲同学取2 mL ④溶液,滴加氢氧化钠溶液,产生的现象是                      
                       ,
产生该现象所涉及的化学方程式为                               、
                                  。
Ⅱ.乙同学取2 mL ④溶液,先加入几滴     溶液,无明显现象,再加入几滴氯水,现象为                       
                       ,
其中涉及氧化还原反应的离子方程式为                             。
1.(鲁科版改编题)下列反应中,Fe3+表现出氧化性的是(  )
A.FeCl3溶液使淀粉碘化钾试纸变蓝
B.向FeCl3溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀
C.向FeCl3溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀
D.向FeCl3溶液中加入KSCN溶液,溶液显红色
2.查阅信息可知K3溶液与Fe2+反应生成蓝色沉淀。“铁肥”(主要含FeSO4·7H2O)常用于解决植物叶面变黄问题,将“铁肥”溶于水配制成溶液,喷施在叶面上。下列有关“铁肥”说法错误的是(  )
A.“铁肥”易因保存不当被空气氧化变质
B.可用K3溶液检验“铁肥”中的Fe2+
C.为保证“铁肥”的效果,可向配制后的溶液中加入少量铁粉
D.可用KSCN溶液检验“铁肥”是否完全失效
3.(鲁科版习题)向某溶液中加入含有Fe2+的溶液后,溶液颜色无明显变化;当再滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色。下列结论中,错误的是(  )
A.原溶液一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能生成红色物质
D.Fe2+被氧化为Fe3+
4.(2025·海南国兴中学高一月考)如图为铁在一定条件下的转化关系图。
请回答下列问题:
(1)早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载“曾青得铁则化为铜”,成为现代湿法冶金的先驱。曾青就是胆矾,即五水硫酸铜。将铁放在胆矾溶液(古人称为胆水)中,可以得到金属铜,这是古代的湿法冶铜,请写出反应的化学方程式                                   。
(2)向炽热的铁屑中通入Cl2生成FeCl3,每生产162.5 g FeCl3,消耗Cl2的物质的量为    。
(3)实现Fe转化为Fe2+,可加入足量的       溶液(填化学式)。
(4)请写出用FeCl3溶液蚀刻覆铜板制作印刷电路板的离子方程式:                       。
提示:完成课后作业 第三章 第一节 第2课时
阶段重点练(五)
5 / 6一、铁及其化合物
二、金属材料
金属材料
三、物质的量在化学方程式计算中的应用
金属及金属材料在生活生产中的应用
主题1药品中的铁元素
【探究1】 铁元素和我们每个人息息相关,因为铁元素和我们的血液产生有关,是血液形成的原材料。如果身体缺乏铁元素的话,就会使得我们患上缺铁性贫血症。含有铁元素的化合物也是化学的重要物质。以下是补铁剂和胃药的两张标签的部分信息。
硫酸亚铁片 英文名:Ferrous Sulfate Tablets 本品含硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)应为标示量的95.0%~110.0%
【性状】 本品为糖衣片,除去糖衣后显淡蓝绿色
【鉴别】 取本品,除去糖衣,研细,称取适量(约相当于硫酸亚铁0.2 g),加稀盐酸1滴与水20 mL,振摇使硫酸亚铁溶解,过滤,滤液可以显示亚铁盐与硫酸的特性
图1
氢氧化铝片 英文名:Aluminium Hydroxide Tablets
【主要成分】 糖衣、碳酸镁、氢氧化铝、淀粉
【适应症】 能缓解胃酸过多
【用法用量】 成人:口服,一次0.6~0.9 g(一次2~3片),一日3次,餐前1小时服
【详细用法】 见说明书
图2
(1)根据硫酸亚铁片标签如图1回答:
①硫酸亚铁片中,糖衣的作用是什么?
②检验硫酸亚铁是否被氧化的试剂有哪些?请你简单描述一下实验现象。
③能否用酸性高锰酸钾溶液鉴别硫酸亚铁溶液中含有亚铁离子?若能,请描述一下实验现象。
(2)根据氢氧化铝片标签如图2回答:
①能缓解胃酸过多的有效成分是什么?
②请你写出氢氧化铝中和胃酸反应的离子方程式。
主题2铁、铜等金属在生产生活中的应用
【探究2】 滑雪大跳台由赛道、裁判塔和看台区域三部分组成,北京奥运会跳台造型设计来自敦煌“飞天”飘带形象,曲线优美,如图所示。
(1)滑雪大跳台主体为钢结构,生铁与钢的性能不同的原因是什么?
(2)裁判塔采用的是耐候钢。这种钢材自带防火和防腐功能,无须再涂刷防火和防腐产品。铁制品锈蚀的原因是什么?工业上常用稀盐酸除铁锈,写出该反应的化学方程式。
(3)耐候钢中常含有铜、镍、钛等金属,耐候钢属于化合物还是混合物?
【探究3】 广汉三星堆遗址是距今5 000年至3 000年左右的古蜀文化遗址,遗址中出土了大量的青铜文物,被称为20世纪人类最伟大的考古发现之一。
一种火法炼铜的方法:采富含孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3]的矿石,与木炭共热。反应方程式为Cu2(OH)2CO3+C2Cu+2CO2↑+H2O。
(1)判断Cu2(OH)2CO3的类别。上述反应中化合价升高的元素有哪些?
(2)《天工开物》记载了一种湿法炼铜的方法——“烧铁器淬于胆矾水(CuSO4溶液)中,即成铜色也”,写出该反应的离子方程式。
(3)铜制品历经两千余年,表面都会有斑驳的铜锈[Cu2(OH)2CO3],这也是青铜器独有的浪漫。在众多文物中,铁比铜更容易生锈,主要原因是什么?
(4)铜锈在酒精灯上加热会分解生成一种黑色的氧化物,写出该反应的化学方程式。
(5)粉状铜锈结构疏松,会对青铜器产生持续的伤害,可以用稀硫酸除去。写出该反应的离子方程式。
3 / 3第1课时 金属材料
1.能从合金结构与组成的角度理解合金的特殊性能。 2.能列举常见合金的组成和性能,学会合理的选择和使用金属材料。
知识点一 铁合金
1.合金
(1)合金的特点
①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,如合金的硬度、熔点不同于其成分金属。
②合金的性能可以通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。
(2)合金的结构:其他元素的原子加入后,改变了金属原子有规则的层状排列,导致合金的硬度变大。
2.铁合金
(1)    和    是含碳量不同的两种铁碳合金。
(2)生铁的含碳量比钢的    。生铁的    大,钢有良好的    性。
(3)钢是用量最大,用途最广的合金,钢的分类如下:
(4)不锈钢是最常见的一种合金钢,它的合金元素主要是       。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)合金中至少含有两种金属元素,不含非金属元素。 (  )
(2)生铁、碳素钢、合金钢中都含碳元素。(  )
(3)合金的熔点可以低于它的成分金属。(  )
(4)商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎,该鼎属于铜合金制品。(  )
2.合金相对于纯金属制成的金属材料来说优点是(  )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大
②一般合金的熔点比它的各成分金属的更低
③改变原料的配比,改变生成合金的条件,可得到具有不同性能的合金
④合金比纯金属的导电性更强
⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A.①②③⑤ B.②③④
C.①②④ D.①②④⑤
3.我国对于铁合金的记载很早,在《天工开物》中“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”体现了我国很早就已将不同碳含量的铁合金进行了区分,下列叙述正确的是(  )
A.生铁的含碳量比熟铁低
B.生铁变为熟铁是物理变化
C.钢的含碳量越高,硬度越小
D.合金钢与碳素钢的组织结构不同
归纳总结
合金的组成和性质
(1)部分合金里既有金属也有非金属。通常情况下认为合金是混合物,没有固定的熔点。合金具有许多优良的物理、化学和机械性能,在许多方面不同于各成分金属,不是简单加合;但在化学性质上,一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
(2)大多数合金的硬度一般比它的各成分金属的大,大多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低。但是并不是所有的合金的性质都符合这一特点。
知识点二 铝和铝合金 新型合金
  
1.铝与酸、碱的反应
铝与盐酸反应 铝与氢氧化钠溶液反应
实验操作
实验现象 铝片    ,有无色气泡冒出,将点燃的木条放在试管口有    声
化学方程式
离子方程式 2Al+6H+2Al3++3H2↑
实验结论 铝既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应,都产生     
2.氧化铝与酸、碱的反应
(1)Al2O3是两性氧化物,既能与酸反应,又能与碱反应。
(2)氧化铝的两性(写出反应的离子方程式)
①与稀盐酸反应:                                     。
②与NaOH溶液反应:                                    。
【探究活动】
 把在空气中久置的铝片5.4 g,投入盛有500 mL 1 mol·L-1盐酸溶液的烧杯中,该铝片与盐酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图所示的坐标曲线来表示。
活动1:曲线由O→a段不产生氢气的原因是什么?写出O→a段和b→c段对应的离子方程式。
活动2:假设反应结束后,盐酸恰好反应完全,固体有剩余。则该过程产生的氢气是0.25 mol吗?如果换成等浓度、等体积的NaOH溶液,产生的氢气会多于0.25 mol吗?为什么?
活动3:等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应,所得H2的体积之比是多少?
归纳总结
铝与盐酸、NaOH溶液反应的应用与定量关系
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)=1∶1。
(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比为VHCl(H2)∶VNaOH(H2)=1∶3。
3.铝合金
铝合金是目前用途广泛的合金之一。硬铝密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
4.新型合金
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铝既能与酸反应又能与碱反应。(  )
(2)Al2O3既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应。(  )
(3)铝在空气中易钝化生成致密的氧化膜。(  )
(4)储氢合金很好地解决了H2的储存问题。(  )
2.(2025·广东省实验中学期末)下列有关物质的性质与用途的描述错误的是(  )
A.Al具有良好的延展性,故铝可用于制作各种形状的铝制品
B.合金普遍具有硬度大、熔点高等优点
C.镁铝合金密度小,强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D.Al、Al2O3均能与酸、碱反应,因此铝制炊具不宜用来蒸煮酸性或碱性食物
3.铝是一种既能与酸反应又能与强碱溶液反应的金属。回答下列问题:
(1)在铝与盐酸和氢氧化钠溶液的反应中,铝元素化合价的变化都是       ,还原剂都是      。
(2)1 mol的铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,生成氢气的体积在相同状况下比值为    ,消耗氯化氢和氢氧化钠的物质的量之比为    。
(3)甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液,向两个烧杯中都加入5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为    。
1.合金是一类用途广泛的金属材料,下列关于合金的描述正确的是(  )
A.合金的硬度比组成它的成分金属小
B.在我国使用最早的合金是青铜
C.合金的熔点一般比组成它的成分金属高
D.目前用量最大、用途最广的合金是铝合金
2.(教材改编题)下列关于铝的说法中,正确的是(  )
A.铝的熔点高于氧化铝
B.铝不与酸、碱反应
C.常温下铝不与氧气反应
D.铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜
3.(苏教版习题)生铁的熔点是1 100~1 200 ℃,纯铁的熔点可能是(  )
A.1 055 ℃ B.1 100 ℃
C.1 200 ℃ D.高于1 200 ℃
4.下列说法错误的是(  )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
C.铝制品在生活中非常普遍,这是因为表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用
D.由镍、铁、碳、钴组成的合金可以制造喷气式飞机的发动机叶片,能承受1 100 ℃的高温
5.(2025·海南国兴中学月考)已知某品牌饮料易拉罐的材质为镁铝合金,现利用一个空的该易拉罐进行试验:
(1)向易拉罐中充满CO2,然后往罐中注入足量的浓NaOH溶液,立即用胶布封严罐口,一会儿听到罐内发出“咔、咔”的响声,且易拉罐变瘪,原因是                          ;
再过一会儿易拉罐又鼓起来恢复原样,原因是                         ;
易拉罐鼓起过程反应的化学方程式为                             。
(2)将镁铝合金的易拉罐打磨、清洗并干燥后,剪碎并磨成粉,将该粉末浸入盐酸中完全溶解,再加入足量的NaOH溶液中,充分反应之后,仍存在白色沉淀,该白色沉淀是     (填化学式)。
(3)另取一个空的该易拉罐,从中间锯开,用砂纸将其内壁的氧化膜除去,装入约20 mL蒸馏水,再往水中投入2.3 g金属钠,理论上最多可收集到氢气的物质的量为    。
提示:完成课后作业 第三章 第二节 第1课时
4 / 4学习讲义部分
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
解析:(1)金刚石和石墨是碳元素的单质,二者混合为混合物。(2)结晶水合物只有一种成分属于纯净物。(4)K2CO3按金属离子分类是钾盐,按酸根离子分类是碳酸盐,酸根离子含有氧是含氧酸盐。
2.(1)不溶于 钙 碳酸 (2)金刚石和石墨 氧气和臭氧
解析:(1)根据CaCO3可以作摩擦剂的信息可知CaCO3不溶于水。根据金属离子分类,CaCO3属于钙盐、根据酸根离子分类,CaCO3属于碳酸盐。(2)CaCO3组成元素所形成的单质有钙单质、碳元素形成石墨、金刚石和C60等,氧元素的单质有氧气和臭氧等。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.B 酸性氧化物可与水反应生成酸,①不符合题意;与碱性氧化物只生成盐,②符合题意;不与酸反应,③符合题意;与碱反应生成盐和水,④不符合题意。
3.(1)否 CO2、P2O5、SO2、SO3都属于酸性氧化物,CO和H2O既不属于酸性氧化物,也不属于碱性氧化物 (2)盐 酸性 2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
解析:(1)CO2、P2O5、SO2、SO3都属于酸性氧化物,CO和H2O既不属于酸性氧化物,也不属于碱性氧化物。(2)Na2SiO3属于盐类。因为SiO2能与碱反应生成盐和水,所以属于酸性氧化物,类比可知SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为2NaOH+SO2Na2SO3+H2O。
知识点三
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
解析:(1)氯化钠溶液属于分散系。(2)冰水混合物是纯净物而不是分散系。(3)胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子直径大小。(4)根据分散质和分散剂的状态,可知胶体有固溶胶、气溶胶和液溶胶。
2.①④ ② ③
解析:①分散质KCl溶于水后以离子形式存在,粒子直径小于1 nm,属于溶液;②淀粉分子的直径为1~100 nm,溶于水后,形成的是胶体;③CaCO3不溶于水,形成的是悬浊液;④酒精与水能以任意比例互溶,形成的是溶液。
3.(1)是 (2)Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O 分散质粒子直径大小不同 (3)丁达尔效应
解析:(1)由题干新制Fe(OH)3胶体的胶团结构图可知,Fe(OH)3胶体粒子中FeO带n个单位正电荷,Cl-带(n-x)个负电荷,即胶体粒子带有电荷。(2)向Fe(OH)3胶体中逐滴滴加稀盐酸后,由于胶体发生聚沉现象而先形成红褐色沉淀,继续加稀盐酸,由于Fe(OH)3能与HCl反应生成FeCl3和H2O,则沉淀又溶解,沉淀溶解时反应的化学方程式是Fe(OH)3+3HClFeCl3+3H2O,若将该红褐色沉淀直接与水混合会形成悬浊液,悬浊液与胶体的本质区别是分散质粒子直径大小不同。
【随堂演练】
1.B 硝酸钾含有钾离子和硝酸根离子,从其阳离子看,属于钾盐,从其阴离子看,属于硝酸盐,也属于含氧酸盐,A、C、D正确;氧化物只含有两种元素,硝酸钾含有三种元素,B错误。
2.D A项,O3中只含有氧元素,因此O3属于单质,错误;B项,O3的相对分子质量为48,没有单位,错误;C项,O3与O2是两种不同的物质,O3转化为O2时发生的变化属于化学变化,错误;D项,O3与O2是氧元素形成的不同性质的单质,二者互为同素异形体,正确。
3.B 油水混合用力搅拌形成乳浊液,活性炭可吸附悬浮物以达到净水的目的,A、C、D项均与胶体无关;鸡蛋清液体属于胶体,胶体具有丁达尔效应,B项与胶体有关。
4.(1)CaO Ca(OH)2 CaCO3 氧化物 碱 盐
(2)CaO+H2OCa(OH)2
(3)碱性 CaO+2HClCaCl2+H2O
第2课时 物质的转化
知识点一
【对点训练】
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)×
解析:酸具有通性的原因是溶液中均有H+;HCl和BaCl2混合无沉淀、气体或水生成,二者不反应;Na2CO3由金属离子和酸根离子构成,属于盐。
2.B 盐和盐反应能生成两种新盐,A可能;碱性氧化物和水反应生成相应的碱,只生成一种物质,B不可能;酸和碱反应生成盐和水,C可能;碱和酸性氧化物反应生成盐和水,D可能。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)×
解析:(2)分解反应如氯酸钾分解制氧气、化合反应如氧化钙和CO2反应生成CaCO3、置换反应如Fe和硫酸铜溶液反应生成FeSO4、复分解反应如Na2CO3+CaCl22NaCl+CaCO3↓都能生成盐。(4)如碳与O2反应得到的CO不是酸性氧化物。(5)碱性氧化物如CuO,酸性氧化物如SiO2都不能与水反应。
2.(1)Mg+2HClMgCl2+H2↑
(2)Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
(3)MgCO3+2HClMgCl2+CO2↑+H2O
(4)MgSO4+BaCl2MgCl2+BaSO4↓
(5)MgO+2HClMgCl2+H2O
【随堂演练】
1.A CO2是酸性氧化物,不能与H2SO4发生反应,可以与碱性氧化物CaO反应生成CaCO3,能够与水反应产生H2CO3,能够与碱NaOH发生反应产生Na2CO3、H2O。
2.D 氯化锌和稀硫酸不反应,不能生成锌,A错误;氯化钠和稀硫酸不反应,不能生成硫酸钠,B错误;CO2和稀硫酸不反应,不能生成碳酸钙,C错误;氧化铜为碱性氧化物,和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,D正确。
3.B 酸性氧化物和碱性氧化物反应生成含氧酸盐,如CO2+CaOCaCO3,生成盐的同时不能生成水,选B。
4.(1)红 (2)MgO+H2SO4MgSO4+H2O 复分解 Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 置换
(3)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O或
CO2+NaOHNaHCO3
MgCO3+H2SO4MgSO4+CO2↑+H2O
解析:(1)石蕊溶液遇酸溶液变红。(2)金属氧化物为氧化镁,酸为稀硫酸,①反应方程式为MgO+H2SO4MgSO4+H2O,属于复分解反应;10种物质中酸为稀硫酸,铁片为金属,②反应方程式为Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,属于置换反应。(3)10种物质中碱为氢氧化钠,二氧化碳为可以和氢氧化钠反应的非金属氧化物,③反应的化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O或CO2+NaOHNaHCO3。盐为碳酸镁,酸为稀硫酸,④反应的化学方程式为MgCO3+H2SO4MgSO4+CO2↑+H2O。
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
知识点一
【对点训练】
1.C A项,在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物是电解质,错误;B项,电解质不一定易溶于水,错误;C项,电解质溶于水后能产生自由移动的水合离子,正确;D项,有的电解质在水溶液中可以电离,有的电解质在熔融状态下电离,错误。
2.(1)②④⑥⑨ ①⑦⑨⑩ (2)①③⑦⑨⑩ ⑤⑧
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(1)NaHSO4Na++H++S
(2)NaHSO4(熔融)Na++HS (3)bc
【随堂演练】
1.A 氯化钠是电解质,溶于水可以导电;乙醇、葡萄糖为非电解质,碘是单质,既不是电解质也不是非电解质。
2.D NaCl溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;NaCl在水分子的作用下电离出可以自由移动的水合离子,而不是在通电的条件下电离,B错误;NaCl固体中存在阴、阳离子,但是阴、阳离子不能自由移动,所以不导电,C错误;同一温度下,将乙中的NaCl溶液换成单位体积内离子数目相等的KCl溶液,溶液中电荷数不变,溶液导电性不变,D正确。
3.A 向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,生成硫酸钡和水,AB段溶液的导电能力不断减弱,是因为生成BaSO4的溶解度较小,电离出的离子比较少,且BaSO4本身属于盐,是电解质,A错误;导电能力越强,单位体积内离子数目越多,B处的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,B正确;BC段为过量的硫酸电离产生氢离子和硫酸根离子,导致溶液中单位体积内自由移动离子数目变大,导电能力增强,C正确;若将稀硫酸改为MgSO4溶液,MgSO4溶液和氢氧化钡溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,导电能力变化趋势与题图相同,D正确。
4.(1)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、KHSO4
(2)①纯碱 ②Na2CO32Na++C
解析:(1)根据酸、碱、盐的概念判断。(2)①纯碱的化学式为Na2CO3,属于盐,不是碱;②Na2CO3是电解质,电离方程式为Na2CO32Na++C。
第2课时 离子反应
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)×
解析:(4)如氢气和氧气燃烧生成水不是离子反应。
2.(1)S 因为能与OH-反应的离子,其数目均会减少,Cu2+、Fe3+、H+均可以与OH-反应;而S不与OH-反应,离子数目不会减少。
(2)①能 H+和OH- ②能 Cu2+和OH- ③能 C和Ba2+ ④能 Zn和H+
知识点二
【对点训练】
1.B 碳酸钙与盐酸反应,离子方程式为2H++CaCO3Ca2++H2O+CO2↑;二氧化碳与酸溶液不能发生反应;盐酸与可溶性银盐溶液反应,离子方程式为Cl-+Ag+AgCl↓。
2.D A项,铁粉与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑;B项,电荷不守恒,应为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;C项,醋酸是弱酸,正确的离子方程式为CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。
【随堂演练】
1.C A项,二者不能反应;B项,属于置换反应也是离子反应;C项,固体混合物的反应,不属于离子反应;D项,属于离子反应。
2.A 由题给离子方程式知,相应的H+对应的电解质一定是强酸或强酸的酸式盐,故排除⑤CH3COOH;另外,生成物中的Ba2+不能与酸根离子反应生成沉淀,由于Ba2+能与S反应生成BaSO4白色沉淀,从而排除②H2SO4和④NaHSO4。
3.D A项,醋酸为弱酸,反应中应保留化学式;B项,氢氧化铜为难溶物,反应中应保留化学式;C项,二者反应实质为HC与OH-反应生成水和碳酸根离子,离子方程式为OH-+HCH2O+C;D项,Ba(OH)2溶液和HCl溶液反应实质为H+与OH-反应生成水,可以用H++OH-H2O表示。
4.(1)①2Al+6H+3H2↑+2Al3+
②Al3++3OH-Al(OH)3↓
(2)①Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
②Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N
解析:(1)①Al与稀盐酸反应生成AlCl3与H2,离子方程式为2Al+6H+3H2↑+2Al3+;
②AlCl3与NaOH溶液反应生成Al(OH)3与NaCl,离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓。
(2)②AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3,根据原子守恒判断出另一产物为氯化铵(NH4Cl),故离子方程式为Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3N。
拓展专题1 离子反应的综合应用
【典题示例1】 B A项,含Fe3+的溶液呈棕黄色;B项,使石蕊变红色的溶液呈酸性,H+与N、Cl-、K+、S都不能发生反应,N、Cl-、K+、S相互间也不能反应,能大量共存;C项,Ba2+和C能反应生成BaCO3沉淀而不能大量共存;D项,加入NaOH固体,OH-能与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀而不能大量共存。
【对点训练】
1.D A项,Mg2+与OH-反应不能大量共存;B项,Ba2+与S反应不能大量共存;C项,HC与OH-反应不能大量共存;D项,K+、Cu2+、N任意两种离子均不能反应,能大量共存。
2.D pH=1的溶液中存在大量H+,HC会和H+反应,不能大量共存,A错误;加酚酞显红色的溶液呈碱性,Ba2+和S生成沉淀,不能大量共存,B错误;含有大量S的溶液中Ca2+和S能生成CaSO4微溶物,不能共存,C错误。
3.(1)BD (2)H+、Cu2+减少
解析:(1)Ag+和Cl-会反应生成沉淀,C和H+反应生成二氧化碳气体,故不可能大量存在。(2)将该废水调节至碱性,原废水中存在的H+会减少,Cu2+会生成氢氧化铜沉淀而减少。
【典题示例2】 B 溶液无色可知一定不含Cu2+(蓝色);滴加2~3滴紫色石蕊溶液,溶液变为红色,一定含有H+,则一定不含有能与H+反应的HC、C;向溶液中滴加氯化钡溶液和稀盐酸,有白色沉淀生成,则一定含有S,注意本步引入Cl-,则无法确认原溶液是否含有Cl-;将(2)中所得沉淀过滤,向滤液中加入硝酸银溶液和稀硝酸,有白色沉淀生成,该沉淀是AgCl,但无法确认原溶液是否含有Cl-;根据“每种离子的数目均相等”结合电荷守恒原则,则原溶液中一定含有阳离子Na+,进一步确定原溶液一定不含Cl-;故原溶液肯定含有的离子是①②⑥。
【对点训练】
1.B 在乙厂取水样进行检测显碱性,说明乙厂含有氢氧根离子,则Cu2+、Ag+在甲厂;甲、乙两个化工厂排放的废水中各含有三种离子,又Ag+与Cl-不能大量共存,故推断甲厂含有Cu2+、Ag+、N,乙厂含有K+、OH-、Cl-,A、C正确,B错误;甲、乙两厂废水混合会产生AgCl、Cu(OH)2沉淀,D正确。
2.C ①将少量粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,该沉淀是碳酸钡或碳酸钙,一定含有K2CO3,至少含有Ba(NO3)2和CaCl2中的一种;②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,说明含有碳酸根离子;③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀一定是AgCl,故确定原溶液含有Cl-。根据以上分析,原固体混合物中肯定含有K2CO3、CaCl2,可能含有Ba(NO3)2。
3.(1)C (2)Mg2++2OH-Mg(OH)2↓ (3)Na+ (4)H+、Mg2+、N
解析:(1)C可与强酸反应生成CO2,溶液呈强酸性时,C不能存在。(2)加入NaOH溶液至溶液呈碱性,生成白色沉淀,说明溶液中含有Mg2+,反应的离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓。(3)溶液中不存在C,存在H+、Mg2+,根据溶液呈电中性,还存在N,没有信息可以确定是否存在Na+,故该溶液中可能存在的离子为Na+。
4.(1)H+、C (2)滴加足量稀盐酸产生CO2,则溶液中可能含有C、HC中的一种或两种,则原溶液中不含H+
(3)根据电中性原则,溶液中一定含有K+或Na+,再根据电荷守恒,溶液中一定同时含有K+和Na+
(4)HC+H+H2O+CO2↑
(5)Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O
(6)Ag++Cl-AgCl↓ (7)取少量溶液于试管中,加入CaCl2(或BaCl2)溶液,产生白色沉淀,再加入稀盐酸,白色沉淀溶解并产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
解析:依据气体X与澄清石灰水反应得到沉淀Y,说明原溶液中可能含有C、HC中的一种或两种,则原溶液中没有H+,依据有白色沉淀Z产生,说明原溶液中含有Cl-,又因为原溶液中含有的各种离子的数目相等,且溶液呈电中性,则原溶液中不含H+、C,含有Na+、K+、HC、Cl-。(3)根据电中性原则,溶液中一定含有K+或Na+,再根据电荷守恒,溶液中一定同时含有K+和Na+。(4)产生气体X的离子方程式为HC+H+H2O+CO2↑。(5)产生白色沉淀Y的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O。(6)产生白色沉淀Z的离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓。
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
2.B 题给反应中,镁元素化合价升高,发生氧化反应,Mg被氧化,钛元素化合价降低,得到电子发生还原反应,氯元素化合价没有发生变化。
3.(1)①② (2)⑤ (3)⑥ (4)③
解析:根据元素化合价变化判断是否属于氧化还原反应,根据化学反应中反应物和生成物的类别及反应形式判断基本反应类型。
知识点二
【对点训练】
1.A B项,Cu失电子,H2SO4中的硫元素得到电子,箭头方向应该由Cu指向S,错误;C项,2个Na共失去2个电子,错误;D项,转移电子总数为10,且KI中I-失电子,KMnO4中Mn元素得到电子,箭头方向应该由I指向Mn,错误。
2.(1)Cu N Cu HNO3
(2)
(3)
解析:由化学方程式可知铜元素化合价升高,从0价变为+2价,被氧化;部分氮元素化合价降低,从+5价变为+2价,被还原;故Cu发生氧化反应,HNO3发生还原反应。
【随堂演练】
1.A 钟乳石的形成过程为碳酸钙和二氧化碳、水的反应,元素化合价不发生变化,因此不涉及氧化还原反应。
2.A 反应前后元素的化合价有变化的反应一定是氧化还原反应,但不一定有氧的得失,A正确,B错误;Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生的是还原反应,C错误;元素化合价升高发生的是氧化反应,D错误。
3.B Fe元素失去电子,氯元素得到电子,箭头应从氯化亚铁中Fe元素指向氯气中Cl元素,A错误;过氧化氢分解时,部分氧元素失去电子,化合价升高,被氧化为氧气,部分氧元素得到电子,化合价降低,被还原为H2O,反应中转移2e-,电子转移方向和数目表示正确,B正确;碳元素失去2×2e-,化合价升高,氧元素得到2×2e-,化合价降低,得、失标注及电子数目均错误,C错误;钠元素失去电子,氯元素得到电子,箭头应从金属钠指向氯气,D错误。
4.(1)不是 O2
(2)15∶14 (3)4
解析:(1)CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2,化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2。(2)CO中C的化合价升高,被氧化;NO中N的化合价降低,被还原;被还原的物质与被氧化的物质的质量之比为15∶14。(3)反应过程中每生成1分子N2,转移4个电子。
第2课时 氧化剂和还原剂
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.② ③
解析:①反应中,SO2中硫元素反应后化合价没有变化,该反应不是氧化还原反应;②反应中,SO2中硫元素反应后化合价降低,SO2作氧化剂;③反应中,SO2中硫元素反应后化合价升高,SO2作还原剂。
3.(1)D (2)F (3)C (4)E (5)B (6)A
解析:在氧化还原反应中氧化剂得到电子,元素化合价降低,生成还原产物;还原剂失去电子,元素化合价升高,生成氧化产物。解答本题首先标出元素化合价,然后根据化合价变化情况作答。
知识点二
【对点训练】
1.D 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
2.(1)不能 (2)Fe2+ Br- (3)S2-+Cl2S↓+2Cl- 2Br-+Cl2Br2+2Cl- (4)不能
解析:(1)根据还原性:I->Fe2+知,Fe3+与I-在水溶液中会发生反应生成I2和Fe2+,不能大量共存。(2)将Cl2通入FeBr2溶液中,由于还原性:Fe2+>Br-,Cl2应先氧化Fe2+,再氧化Br-。(3)氯气先和还原性强的S2-反应,然后再和Br-反应。(4)不能。氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性:Fe3+<Br2,该反应不能发生。
【随堂演练】
1.A 常用作氧化剂的有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常用作还原剂的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
2.D 溴化钠参加反应后溴元素的化合价升高,被氧化,为还原剂。
3.B A项,KMnO4加热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气,KMnO4→MnO2不需要加入氧化剂;B项,Cu→Cu(NO3)2,铜元素化合价升高,需要加入氧化剂才能实现;C项,H2SO4→BaSO4,元素化合价不变,属于非氧化还原反应;D项,Fe2O3→Fe,铁元素化合价降低,需要加入还原剂才能实现。
4.(1)C ABE (2)D AB
解析:(1)所含元素具有最高价态的微粒只有氧化性,所含元素具有最低价态的微粒只有还原性。(2)Cl2→Cl-,可以加还原剂使Cl2被还原生成Cl-;H+→H2,必须加还原剂使H+被还原生成H2;C→CO2,没有元素的化合价发生变化;SO2→SO3,必须加氧化剂使SO2被氧化生成SO3。
第3课时 氧化还原反应的配平和计算
知识点一
【典题示例1】 (1)2 10 8 1 2 5 8
(2)5 2 1 5 1 1 1 (3)4 7 2 4
【典题示例2】 (1)3 6 2 1 3 (2)2 2 3
(3)1 6 1 3 3
【典题示例3】 (1)2 1 2 2 1 4 (2)5 2 16 10 2 8
【典题示例4】 (1)2 5 6H+ 2 5 8 (2)3 2 4OH- 3 2 5 (3)5 2 4 5 1 8H+
【典题示例5】 (1)K2Cr2O7+14HCl3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O
(2)Cr2+3HS+5H+2Cr3++3S+4H2O
【对点训练】
1.(1)1 1 2 1 2 (2)1 2 1 1 2
(3)1 5 8 1 5 4
2.(1)4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O
(2)2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
(3)Fe2++N+2H+Fe3++NO↑+H2O
解析:(1)根据题中信息,反应中H2S中的H元素和S元素的化合价均未发生改变,Ag→Ag2S,Ag化合价由0价升高到+1价,而O2中氧元素只能由0价降低为-2价生成水,可以写出Ag+H2S+O2Ag2S+H2O,根据化合价升高和降低总数相等配平得到4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O。(2)根据题目信息,反应中:NaO3→O2,Cl元素化合价降低,则必有H2O2被氧化:H2→,O元素化合价升高,根据化合价升高和降低总数相等、原子守恒可以写出:2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O。(3)NaNO2中N化合价为+3价,根据题意反应后生成NO,N化合价降低为+2价,根据化合价变化先配平为Fe2++NFe3++NO,根据电荷守恒在左边加上H+得Fe2++N+2H+Fe3++NO,最后根据质量守恒得到Fe2++N+2H+Fe3++NO↑+H2O。
知识点二
【对点训练】
1.A 根据题意,Cl2+NaOHNaCl+NaClO+NaClO3+H2O,其中NaClO与NaClO3的个数之比为4∶1,氯气中0价的氯失1个电子变成NaClO,失去5个电子变成NaClO3,失电子总数为 1×4+5=9;氯气中0价的氯得1个电子变成NaCl,由得失电子守恒,共生成9个NaCl,则溶液中NaCl与NaClO3的个数之比为9∶1。
2.+3
解析:
【随堂演练】
1.C NaNO2中Na元素为+1价,O元素为-2价,设N元素的化合价为x,化合物中正、负化合价代数和为零,则有(+1)+x+(-2)×2=0,解得x=+3。
2.B Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S ↓+SO2↑+H2O,Na2S2O3中的S的平均化合价为+2价,其分别转化为S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,1个Na2S2O3发生反应,要转移2 个电子,B正确,D错误;H2SO4所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A错误;该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的分子个数之比为1∶1,C错误。
3.C 反应中,KIO3中I元素的化合价从+5价降低到0价,KI中I元素的化合价从-1价升高到0价,配平化学方程式为KIO3+5KI+6HCl3I2+6KCl+3H2O;KI为还原剂,KIO3为氧化剂被还原,反应中每生成3个I2分子,转移5个电子。
4.D 该反应为归中反应,NH3中氮元素从-3价升高至0价,氮元素被氧化,NO2中氮元素从+4价降低至0价,得到电子,依据反应关系,还原剂与氧化剂的分子个数之比为4∶3,氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3,A、B、C错误,D正确。
5.(1)Fe2O3 (2)Cl+6H++5Cl-3Cl2 ↑+3H2O 
5∶1 (3)3 2 10 2 3 5
解析:(1)该反应中铁元素的化合价由+3价变为0价,化合价降低,故Fe2O3是氧化剂。(2)在该反应所涉及的物质中,氯气是单质、水是弱电解质,不能拆,其他的物质都可以拆,故离子方程式为Cl+6H++5Cl-3Cl2 ↑+3H2O;在该反应中,6个HCl中的5个HCl被氧化,KClO3中的氯元素化合价降低,被还原,故被氧化和被还原的氯原子的个数之比为5∶1。(3)Fe元素化合价由+3价升高为+6价,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒,配平离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O。
拓展专题2 氧化还原反应的基本规律
【典题示例1】 A X是氧化剂,H2O2是还原剂,H2O2将X还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由-1价升高为0价,则X元素的化合价降低,设X元素在还原产物中的化合价为+x价,由得失电子守恒可知,2×=5×2×[0-],解得x=+2。
【典题示例2】 (1)2∶3 (2)+3价
解析:第一步:标变价元素的化合价,找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;第二步:找准一个原子或离子的得失电子数(注意化学式中粒子的个数);第三步:根据氧化剂个数×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=还原剂个数×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)进行计算。
【典题示例3】 (1)cab (2)①可能,反应物中的氮元素为+2价、+5价,生成物中为+3价,符合归中规律。②不可能,反应物中的氮元素为-3价、+2价,生成物中为+3价,N元素的化合价只升不降。③可能,反应物中的氮元素为+4价,生成物中为+3价、+5价,符合歧化规律。
【典题示例4】 (1)S2->I->Br->Cl- (2)Cl2>Br2>I2>S (3)能 (4)能
解析:(1)根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性知,由反应①得还原性:Br->Cl-,由反应②得还原性:I->Br-,由反应③得还原性:S2->I-,即还原性:S2->I->Br->Cl-。(2)根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,由反应①得氧化性:Cl2>Br2,由反应②得氧化性:Br2>I2,由反应③得氧化性:I2>S,故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。(3)由(2)知氧化性:Cl2>S,故Cl2与Na2S能发生反应:Cl2+Na2S2NaCl+S↓。(4)氧化性:Cl2>I2,则I2与NaCl不能反应,故I2与NaCl可以共存。
【典题示例5】 C 由题给信息可知,氧化性:Mn>Cl2>Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+。Cl2能将Fe2+、I-氧化,A不符合题意;KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-氧化,B不符合题意;FeCl3能氧化I-而不氧化Fe2+和Cl-,C符合题意;HCl与三种离子均不反应,D不符合题意。
【对点训练】
1.B 在反应3NO2+H2O2HNO3+NO中,NO2既作还原剂又作氧化剂,每3个NO2发生反应,有2个NO2失去电子被氧化为HNO3,有1个NO2得到电子被还原成NO,反应过程中转移2个电子,则当有2e-转移时,被氧化的物质与被还原的物质的个数比是2∶1。
2.C A项,该反应中SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生;B项,该反应中SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>I-,与已知的还原性强弱一致,反应能发生;C项,若该反应发生,S元素的化合价降低,O元素的化合价升高,则H2O2为还原剂,还原性强弱为H2O2>SO2,与已知的还原性强弱矛盾,反应不能发生;D项,反应中Fe2+为还原剂,还原性强弱为Cl-<Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生。
3.B 已知反应中氯元素的化合价:+1价升高到+5价和降低到-1价,符合歧化规律。既然NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,A中氯元素化合价均降低,D中氯元素化合价均升高;B、C与题意相符,根据已知反应可知,C中NaClO不是最终产物,B正确。
4.C 题给反应中,氯元素化合价由+1价降低为-1价,ClO-作氧化剂,铁元素化合价由+3价升高到+6价,Fe3+作还原剂,氧化剂的氧化性强于还原剂的氧化性,所以氧化性:ClO->Fe3+,A错误;由A项分析可知,还原性:ClO-<Fe3+,B错误;铁元素化合价升高被氧化,生成的Fe为氧化产物,C正确;Fe3+作还原剂,D错误。
5.B 由图可知,金属M加入到含有X2+、Y2+、Z2+三种金属离子的混合溶液中,被还原的金属离子的顺序为Y2+、X2+、Z2+,说明氧化性:Y2+>X2+>Z2+>M2+,A错误;由于氧化性:Y2+>X2+>Z2+>M2+,故还原性:Y<X<Z<M,还原性最强的为M,B正确;根据氧化还原反应的发生规律:氧化剂的氧化性大于氧化产物、还原剂的还原性大于还原产物,可判断反应Y+Z2+Y2++Z不能发生,反应X+Y2+X2++Y能发生,C、D错误。
6.(1)+3价 (2)氧化性 溶液褪色 KMnO4>NaNO2>Fe3+
(3)C (4)0.69 是
解析:(1)NaNO2中Na元素为+1价,O元素为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为零可知N元素的化合价是+3价。(2)实验①溶液变黄色,说明Fe2+被N氧化为Fe3+,说明NaNO2具有氧化性;实验②验证酸化的高锰酸钾溶液被N还原褪色,说明NaNO2具有还原性。由实验①②可知,KMnO4可以氧化N,N可以氧化Fe2+,可知Fe3+、NaNO2、KMnO4的氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>NaNO2>Fe3+。(3)使NaNO2转化为无毒无污染的N2,N元素由+3价下降到0价,需要加入还原剂,可以选择NH4Cl,HNO3、N2O、NO2中N元素的化合价均高于0,不能实现该转化。(4)根据得失电子守恒,根据元素化合价升高和降低的总数相等可得出:2NaNO2~2KI,共消耗KI的质量为0.83×10-3 g,NaNO2的质量为0.345×10-3 g,则500 mL废水中含有NaNO2的含量为6.9×10-4 g·L-1=0.69 mg·L-1<2 mg·L-1,该工厂排放的废水中NaNO2的含量达标。
章末整合提升
【主题探究】
【探究1】
提示:(1)Ca+H2SO4CaSO4+2H2O。
SO2+2OH-S+H2O。
(2)Na2S属于盐、钠盐(或正盐、硫化物等)。。氧化剂是O2,还原剂是Na2S。
【探究2】
提示:(1)KMnO4或Cl2。根据氧化还原反应的强弱规律可知,KMnO4或Cl2可将H2S氧化为无毒的硫酸或硫酸盐,再进一步处理。
(2)H2O2浓度小时:H2S+H2O2S↓+2H2O;
H2O2浓度大时:H2S+4H2O2H2SO4+4H2O。
【探究3】
提示:(1)4Fe+10H2O4Fe+8OH-+3O2↑。吸附性。
(2)不会。H2O2既有氧化性又有还原性,由于氧化性:K2FeO4>H2O2,故K2FeO4和H2O2同时加入含硫污水中,两者会发生氧化还原反应,处理污水的效果减弱。
【针对训练】
1.(1)CuSO4 HCl (2)Cu+2H+Cu2++2H2O (3)Cu (4)2H++CH2O+CO2↑
解析:甲处河水无色、澄清,则一定不含Cu2+;乙处河水呈蓝色浑浊状,说明含有Cu2+,且甲处含有OH-,单独取少量乙工厂废液加适量氯化钡溶液,出现白色沉淀,且该沉淀在过量稀盐酸中不溶解,所以乙工厂废液中主要溶质为CuSO4;浑浊河水流经丙处时又变澄清,则丙处含有H+,而H+与C不共存,所以丙工厂废液中主要溶质为HCl;丁处河水产生气泡,河水仍澄清,说明丁工厂废液中所含主要阴离子为C,甲、丁工厂废液中阳离子不确定,Na+和K+都有可能。(1)乙工厂废液中主要溶质为CuSO4,丙工厂废液中主要溶质为HCl。(2)乙处产生的浑浊物为Cu,与丙处HCl反应又变澄清,离子方程式为Cu+2H+Cu2++2H2O。(3)甲工厂和乙工厂中废液混合后可以得到Cu沉淀,处理后可以回收Cu。(4)丙工厂废液中含有HCl,丁工厂废液中含有C,二者混合可以生成CO2,离子方程式为2H++CH2O+CO2↑。
2.(1)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O
(2)吸附溶解在水中的杂质,并除去水中的异味
解析:由题给流程可知,向含Cr3+、Fe2+的酸性废水中加入H2O2溶液后,Fe2+被氧化为Fe3+,然后加入NaOH溶液调节pH=8,Cr3+和Fe3+分别转化为Cr、Fe沉淀析出,过滤后用钠离子交换树脂除去滤液中的阳离子,然后加入盐酸调节pH=7,最后用活性炭吸附水中的杂质,并除去水中的异味,可得到用于日常生活的净化水。
3.(1)B (2)H+、Cu2+ (3)①Na2CO3 Na+、N ②过滤
漏斗、烧杯、玻璃棒 ③BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑
解析:(3)废水呈酸性,且其中含有大量Na+、Cu2+、S、Cl-、N,欲除去废水样品中的Cu2+和S,最终得到中性溶液,从题给方案流程知,试剂a为NaOH溶液,加入NaOH溶液除了中和氢离子,还产生氢氧化铜沉淀,过滤后,溶液1中含OH-、Na+、S、Cl-和N,试剂b为氯化钡或硝酸钡溶液,过量的钡离子用Na2CO3溶液除去,故试剂c为Na2CO3溶液;过滤后,白色沉淀2为硫酸钡和碳酸钡的混合物,溶液2中含OH-、Na+、Cl-、N和C,再加入适量盐酸即可得到中性溶液。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠氧化钠和过氧化钠
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√
2.D 钠也可以保存在石蜡油中。
3.A 进行该实验时要佩戴护目镜,同时要防止扎伤或割伤,A正确;钠的密度小于水,应该浮在水面上,B错误;钠和水反应生成氢氧化钠,溶液中滴入石蕊溶液变蓝,C错误;钠是一种比较活泼的金属,剩余的金属钠应该放回原试剂瓶中,D错误。
4.A 钠与盐溶液反应时,先和水反应生成NaOH和H2。A项,生成的NaOH和NaNO3 不反应;B项,钠与水反应时消耗了饱和食盐水中的水,有食盐晶体析出;C项,生成的NaOH和MgCl2反应生成Mg(OH)2沉淀;D项,生成的NaOH和 CuSO4反应生成Cu(OH)2 沉淀。
5.A Na先与CuSO4溶液中的水反应,不会有Cu单质生成,A错误;该反应放热,D项正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.D ①Na2O2能和水反应生成氢氧化钠和氧气,为过氧化物,不是碱性氧化物,错误;②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生氧化还原反应生成O2,不符合置换反应的定义,错误;③Na2O是白色物质,Na2O2是淡黄色物质,错误;④Na2O2可与水、二氧化碳反应生成氧气,可作供氧剂,而Na2O不行,正确;⑤Na2O2和CO2反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,正确。
3.C 由2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知,44 g二氧化碳与过氧化钠反应时,固体增重相当于28 g,放出氧气的质量=44 g-28 g=16 g;由2H2O+2Na2O24NaOH+O2↑可知,18 g水蒸气与过氧化钠反应时,固体增重2 g,放出氧气的质量=18 g-2 g=16 g。设原混合气体中二氧化碳、水蒸气的质量分别为x、y,则:①x+y=11.6 g、②+=3.6 g,解得x=4.4 g,y=7.2 g。二氧化碳与水蒸气的分子个数之比为1∶4,A错误;二氧化碳与水蒸气的质量之比为4.4∶7.2=11∶18,B错误;生成氧气的质量为11.6 g-3.6 g=8 g,C正确;参加反应的过氧化钠的质量是39 g,D错误。
4.(1)CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
(2)除去挥发的HCl
(3)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 ↑
(4)O2 将带火星的木条伸入集气瓶,观察木条是否复燃
解析:(1)A装置中盐酸与大理石反应生成二氧化碳,反应的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑。(2)B装置中HCl杂质与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,从而除去HCl。(3)装置C为二氧化碳或水与过氧化钠反应生成氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2 ↑。
【随堂演练】
1.B 钠易和氧气、水反应,要密封保存,钠的密度大于煤油,且和煤油不反应,可以保存在煤油中,A正确;钠是银白色金属,可以用小刀切,硬度小,B错误;钠原子最外层有1个电子,所以在化学反应中钠易失去电子而表现出还原性,C正确;钠在常温下和氧气反应生成氧化钠,在点燃条件下和氧气反应生成淡黄色的过氧化钠,D正确。
2.B 金属钠的硬度较小,熔点较低,A、D错误;金属钠在空气中加热时,剧烈燃烧,生成过氧化钠,B正确,C错误。
3.A A项,氧化钠、过氧化钠与水反应都生成NaOH,正确;B项,氧化钠中氧元素为-2价,过氧化钠中氧元素为-1价,错误;C项,Na2O中含有2个Na+和1个,Na2O2中含有2个Na+和1个,二者阴、阳离子个数比相同,错误;D项,过氧化钠是淡黄色固体,错误。
4.D 金属钠着火时,应用干燥沙土盖灭,A错误;将少量钠投入氯化镁溶液中,金属钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与氯化镁溶液反应生成白色沉淀,无法得到金属镁,B错误;过氧化钠属于过氧化物,不是碱性氧化物,C项错误。
5.(1)过氧化钠与水反应放热,且有氧气产生
(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
既作氧化剂,又作还原剂 2
解析:(2)两个反应中Na2O2中的O元素化合价从-1价部分升高到0价,部分降低到-2价,Na2O2是氧化剂,也是还原剂;根据方程式可知,过氧化钠与水反应,导致过氧化钠增重相当于和水分子个数相等的氢气的质量,则每18 g H2O与足量Na2O2反应,则固体增重2 g。
第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
知识点一
【对点训练】
1.(1)×  (2)√ (3)√
2.B A项,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,正确;B项,澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3溶液反应均产生白色沉淀,不能鉴别,错误;C项,Na2CO3与NaHCO3之间可以相互转化,正确;D项,由Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O和NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O知,等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,NaHCO3放出的CO2更多,正确。
3.A A项,因为CO2能和Na2CO3溶液发生如下反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,可用来除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba(OH)2、Ca(OH)2和盐酸都能和NaHCO3、Na2CO3反应。
4.C 氨气极易溶于水,使溶液显碱性,可吸收更多的二氧化碳,故先通NH3,再通CO2,A正确;反应②产生的CO2可通入沉淀池中,生成碳酸氢钠,碳酸氢钠受热再分解生成CO2,所以可以循环使用,B正确;碳酸钠和碳酸氢钠与澄清石灰水都能发生反应,若纯碱中混有NaHCO3,不能用澄清石灰水除去,应用加热法除去碳酸氢钠,C错误;母液的主要成分是NH4Cl,NH4Cl是一种氮肥,可用于化肥工业,D正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√  (4)×
2.C 焰色试验属于物理变化,A正确;钾的浅紫色光往往会受到钠的黄色光的干扰,所以观察钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察,B正确;实验中应使用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝,C错误。
【随堂演练】
1.C Na2CO3俗称纯碱,又叫苏打,碳酸氢钠叫小苏打。
2.B 焰色试验为黄色,说明该物质中一定含钠元素,既可能是金属钠,也可能是钠的化合物,B正确。
3.B ③中因为NaHCO3溶液受热时不分解,只有NaHCO3固体受热才分解;⑤中分别向两支试管中滴加Ba(OH)2溶液,都能出现白色沉淀,化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)22NaOH+BaCO3↓,2NaHCO3+Ba(OH)2Na2CO3+BaCO3↓+2H2O。
4.B 制取过程中,需要向氯化钠溶液中通入氨气和二氧化碳,涉及D,然后过滤,涉及C,碳酸氢钠受热分解,涉及A。
5.变浑浊 小液滴 二氧化碳和水 不变浑浊
解析:加热开始后,很快可以看到,盛有碳酸氢钠的长柄V形玻璃管内的澄清石灰水变浑浊,且盛有碳酸氢钠固体附近的玻璃管内壁上附有大量的小液滴。该实验现象充分说明,碳酸氢钠受热易分解,并且分解的产物有二氧化碳和水,而盛有碳酸钠的长柄V形玻璃管里的澄清石灰水不变浑浊。
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.C 氯离子无味,氯气有刺激性气味 ,A错误;大量氯气泄漏时,因氯气有毒且密度大于空气,应迅速离开现场并尽量逆风往高处跑,B错误;氯气有毒,闻氯气时,用手在瓶口轻轻扇动,使极少量的氯气飘进鼻孔,C正确;红热的铜丝在氯气中剧烈燃烧生成氯化铜固体,生成棕黄色的烟,D错误。
3.B A项,CuCl2可以由Cu与Cl2化合制得,不能由Cu和盐酸反应制得;B项,MgCl2可以由Mg与Cl2化合制得,也可以由Mg和盐酸反应制得;C项,Fe和Cl2化合生成FeCl3,Fe和盐酸反应生成FeCl2。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)×  (3)× (4)×
2.D 次氯酸光照下分解生成HCl和氧气,D错误。
3.B HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,A错误;由实验可知,滴加氯水后,溶液边缘变成浅红色,而中央部分变为白色,可说明H+的扩散速度比HClO分子快,B正确;HClO的漂白持久、稳定,实验后的pH试纸受热不会恢复为原来的颜色,C错误;久置的氯水主要成分为稀盐酸,无漂白性,故不会产生相同的实验现象,D错误。
4.B 氯气是黄绿色气体,饱和氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2,A正确;久置的氯水中次氯酸分解为HCl,弱电解质变为强电解质,溶液的导电性增强,溶液中离子种类减少,B错误;次氯酸具有漂白性,新制饱和氯水能使有色鲜花变色,说明氯水中含有HClO,C正确;向饱和氯水中滴加NaHCO3溶液产生气泡,发生反应HC+H+H2O+CO2↑,说明氯水中含有H+,D正确。
知识点三
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√
2.B A项,澄清石灰水中氢氧化钙的浓度小,则工业上将氯气通入石灰乳中制取漂白粉,错误;B项,漂白粉和氢氧化铁胶体都常用于净水,前者与强氧化性有关,后者与吸附性有关,则原理不同,正确;C项,漂白粉在空气中久置失效,次氯酸根离子与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸分解生成氯化氢和氧气,有电子转移,其中存在氧化还原反应,错误;D项,漂白粉中次氯酸钙与二氧化碳、水反应,则漂白粉在空气中久置变质,但CaCl2与空气中的CO2不反应,错误。
【随堂演练】
1.A 氯气有毒,且氯气密度大于空气密度,人群应向高处疏散,A错误;一旦遇到少量氯气泄漏,人群朝逆风向疏散,B正确;氯气有毒,能够与碱反应被碱吸收,所以一旦氯气泄漏,人群应用浸有肥皂水的毛巾捂住口鼻,减少对氯气的吸入,C正确;氯气有毒,能够与碱反应被碱吸收,一旦氯气泄漏,可向泄漏地点撒石灰,D正确。
2.B 氯气是气态的氯单质,液氯是液态的氯单质,二者均是纯净物,氯水是氯气的水溶液,是混合物。
3.B 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,A错误;Ca(ClO)2与空气中的水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO,HClO在光照下分解而变质,B正确;漂白粉的有效成分Ca(ClO)2不稳定,与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO,不易分解,C错误;漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气,氯气有毒,D错误。
4.(1)酸 取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照读取pH
不能 d (2)产生白色沉淀 NaCl
(3)盐酸 2HClO2HCl+O2↑
解析:(1)反应b是氯水与Na2CO3溶液反应,Cl2+H2OHCl+HClO,HCl与Na2CO3反应:2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+CO2↑,实验现象为有气泡产生,这说明氯水显酸性;用pH试纸验证氯水显酸性的操作方法:取一小段pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸中部,然后与标准比色卡对照读取pH;该方法不能达到预期,因为氯水中含有HClO,HClO具有漂白性,会将pH试纸漂白,无法准确读出pH;反应d中氯水使石蕊溶液先变红后褪色,变红是因为氯水中的H+,褪色是因为氯水中的HClO。(2)反应c是氯水与AgNO3溶液反应,Cl2+H2OHCl+HClO,HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3,现象是产生白色沉淀;e是氯水与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,在这个反应中,根据元素化合价的变化,还原产物是NaCl,氧化产物为NaClO。(3)氯气溶于水中发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO,光照后发生反应2HClO2HCl+O2↑;HClO分解转化为HCl和氧气,故最终只剩下盐酸。
第2课时 氯气的实验室制备 氯离子的检验
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.D Cl2几乎不溶于饱和食盐水而HCl可溶,因此可以用饱和食盐水除去Cl2中的HCl杂质,B正确;Cl2通入淀粉碘化钾溶液中,可以发生反应:Cl2+2KII2+2KCl,碘单质可以使淀粉溶液变蓝,故装置C中可观察到溶液变蓝色,C正确;要证明Cl2无漂白性,需要除去Cl2中混有的水蒸气,应在装置D前后各增加一个装有浓硫酸的洗气瓶用于干燥Cl2和防止水蒸气进入D装置,D错误。
3.C A项,应用酒精灯加热;B项,应用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢,且长管进气,短管出气;D项,制MnCl2·4H2O时不能蒸干氯化锰溶液,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。
4.(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
(2)除去氯气中的氯化氢气体 (3)d c a b (4)酸性
知识点二
【对点训练】
1.A
2.D A项,生成的白色沉淀可能是碳酸银;B项,生成的白色沉淀可能是由盐酸引入的氯离子和硝酸银反应生成的氯化银,不能证明原来是否有氯离子;C项,生成的白色沉淀可能是碳酸银,再加稀盐酸,碳酸银转化为氯化银,白色沉淀也不消失,不能证明原来是否有氯离子。
【随堂演练】
1.A 氯离子检测时应先加入稀硝酸排除OH-、C、S的干扰,再加入硝酸银溶液,产生不溶于水的白色沉淀。
2.C 该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂,A正确;该反应需要加热,B正确;氯化锰是可溶性的盐,该反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑,C错误;该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的,D正确。
3.B 氯气的密度比空气的大,能够与水反应,所以要用向上排空气法收集Cl2,该实验中收集氯气的方法正确,B项错误。
4.A 用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,其中氧化剂为MnO2,HCl是还原剂,A错误;装置甲中制备的Cl2中混有HCl气体,乙中饱和NaCl溶液的作用是除去Cl2中的HCl气体,B正确;Cl2与水反应生成两种酸HCl、HClO,则溶液有酸性,又因HClO具有漂白性,则使紫色石蕊溶液先变红后褪色,C正确;丁中可盛放NaOH溶液,Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,可以吸收多余的Cl2,D正确。
5.(1)2Mn+16H++10Cl-2M+5Cl2↑+8H2O
(2)湿润试纸和红纸 (3)赶走装置内的氯气,让NaOH溶液完全吸收 (4)淀粉碘化钾试纸变蓝
第三节 物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.B 物质的量表示一定数目的粒子集合体的物理量,不能理解为物质的数量,也不能理解为物质的质量,A错误;物质的构成微粒可能是原子,也可能是离子或分子,1 mol任何物质都约含有6.02×1023个组成该物质的基本微粒,但不一定是原子,C错误;摩尔是物质的量的单位,物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,D错误。
3.D 摩尔是物质的量的单位,A、C错误;物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,B错误,D正确。
4.D 含有1 mol氧原子的CO、CO2、O3三种气体的物质的量分别为1 mol、 mol和 mol,则n(CO)∶n(CO2)∶n(O3)=1 mol∶ mol∶ mol=6∶3∶2。
5.3.01×1023 6.02×1023 2.408×1024 2 mol 1.5 mol
解析:N(H2)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023;N(Cl-)=1 mol×6.02×1023 mol-1=6.02×1023;N(O)=1 mol×4×6.02×1023 mol-1=2.408×1024;n(H2O)==2 mol;n(Fe)==1.5 mol。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)×
2.B H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,A错误;2 mol OH-的质量为2 mol×17 g·mol-1=34 g,B正确;摩尔质量的单位为g·mol-1,铁原子的摩尔质量数值上等于它的相对原子质量,相对原子质量单位为1,二者不相等,C错误;硫酸的摩尔质量是98 g·mol-1,D错误。
3.(1)1×10-6 mol (2)2×10-6 mol 1.204×1018
解析:(1)M=300 g·mol-1,n===1×10-6 mol。
(2)n(N)=1×10-6 mol×2=2×10-6 mol,N(N)=1.204×1018。
【随堂演练】
1.A 物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,不是物质的质量,A错误。
2.C 物质的量是基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,A错误;1 mol二氧化碳的质量为1 mol×44 g·mol-1=44 g,B错误;硫酸的相对分子质量为98,数值上与摩尔质量(以g·mol-1为单位)相等,则硫酸的摩尔质量为98 g·mol-1,C正确;铝的摩尔质量为27 g·mol-1,2 mol铝的质量为2 mol×27 g·mol-1=54 g,D错误。
3.(1)0.1 1∶4 (2)①1∶2 ②7∶11 (3)0.2 3.6
解析:(1)1.8 g水含0.1 mol水分子,0.1 mol硫酸所含的分子数与其相等;前者所含氧原子为0.1 mol,后者所含氧原子为0.4 mol,二者氧原子数之比是1∶4。
(2)假设CO和CO2均为1 mol,则:
①二者所含的氧原子数目之比为1∶2;
②前者所含的电子为14 mol,后者所含的电子为22 mol,二者所含的电子数目之比为7∶11。
(3)1.204×1023个N的物质的量为=0.2 mol,质量为0.2 mol×18 g·mol-1=3.6 g。
4.(1)6.02×1023 32 g (2)6NA (3)56 g·mol-1
(4) g·mol-1
解析:(1)3.01×1023个SO2分子中含有氧原子的个数为×2×6.02×1023 mol-1=6.02×1023,SO2气体的质量为×64 g·mol-1=32 g。(2)常温常压下,92 g NO2气体含有的原子数为×3×NA mol-1=6NA。(3)一个R(NO3)3中含有三个硝酸根离子,36.3 g某硝酸盐中含有0.45 mol硝酸根离子,则该硝酸盐的物质的量为0.15 mol,该硝酸盐的摩尔质量为=242 g·mol-1,则R的摩尔质量=242 g·mol-1-186 g·mol-1=56 g·mol-1。(4)一个原子的实际质量与12C 质量的 的比值是该原子的相对原子质量,因此钠的相对原子质量是=,而摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于相对原子质量,故Na的摩尔质量是 g·mol-1。
第2课时 气体摩尔体积
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)√ (4)×
2.D 标准状况下,水不是气体,故不能计算水的体积。
3.A 设阿伏加德罗常数为NA mol-1,标准状况下,V L NH3中含有a个原子,则×4×NAmol-1=a,解得:NA=,即阿伏加德罗常数为 mol-1。
4.A 根据n=可知,该气体的物质的量为1 mol,该温度和压强下,1 mol该气体的体积为30 L,不是标准状况,A错误;该气体的物质的量为1 mol,因此若该纯净物在标准状况下为气态,则其体积约为22.4 L,B正确;1 mol该气体含有1.204×1024个原子,则该气体分子中含有原子个数为=2,因此该气体为双原子分子,C正确;1 mol该气体在该条件下体积为30 L,由此可知该条件下气体摩尔体积为30 L·mo,若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积为30 L·mo×1 mol=30 L,D正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.D 由阿伏加德罗定律可知,同温同压下,同体积的两种气体物质的量相等,即n(O2)=n(CO2)。即物质的量之比为1∶1,A正确;N=n·NA,故所含分子个数之比为1∶1,B正确;ρ==,则密度之比为M(O2)∶M(CO2)=32 g·mol-1∶44 g·mol-1=8∶11,C正确;O2和CO2中都含两个O原子,所含O原子个数之比为1∶1,D错误。
3.D 根据N=n·NA可知:气体分子数目之比等于物质的量之比,CH4与NH3的物质的量相同,故CH4与NH3的分子数目之比为1∶1,A正确;根据ρ==,在相同外界条件下气体摩尔体积相同,则在相同外界条件下气体的密度之比等于摩尔质量之比,故CH4与NH3的密度之比等于16 g·mol-1∶17 g·mol-1=16∶17,B正确;根据m=n·M可知:相同外界条件下等体积气体的CH4与NH3的物质的量相同,二者的质量之比等于它们的摩尔质量之比,故CH4与NH3的质量之比为16 g·mol-1∶17 g·mol-1=16∶17,C正确;二者物质的量相等,两种气体含有的原子数目之比等于分子中原子数目之比,故CH4与NH3分子含有的原子数目之比为5∶4,D错误。
【随堂演练】
1.C 常温常压下,N2、CH4、He均为气体,而Cu为固体,故相同物质的量的物质体积与其他不同的为Cu。
2.B 对于气体,在一定温度和压强下,分子间的距离远大于分子本身的大小,因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定,A错误,B正确;气体的体积随温度和压强的变化而变化,体积不同的气体,在不同的条件下,其分子数可能相同,也可能不同,C错误;气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化,22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,D错误。
3.C 氯化氢物质的量为2 mol,在标准状况下体积为44.8 L,标准状况不是常温常压,A项错误;1个HCl分子中含有2个原子,故2 mol氯化氢含有原子的数目为4NA,B项错误;1个HCl分子中含有18个电子,故2 mol氯化氢含有电子的数目为36NA,C项正确;没有说明44.8 L CO所处的状况,无法计算CO的物质的量,即无法确定其原子数目,D项错误。
4.C ①0.2 mol氨气;②约3.01×1023个氯化氢分子的物质的量为=0.5 mol;③13.6 g H2S的物质的量为=0.4 mol。①氢原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol、②氢原子的物质的量为0.5 mol×1=0.5 mol、③氢原子的物质的量为0.4 mol×2=0.8 mol,氢原子数:②<①<③,A错误。同温同压,气体密度与相对分子质量成正比,密度:①<③<②,B错误。同温同压下,气体体积与物质的量成正比,体积:①<③<②,C正确。①0.2 mol氨气的质量为0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g;②0.5 mol氯化氢分子的质量为0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g;③13.6 g H2S。质量:①<③<②,D错误。
5.(1)44.8 (2)11 0.15 0.5
解析:(1)CO2的体积是×22.4 L·mol-1=44.8 L。
(2)CO2的质量是×44 g·mol-1=11 g,CO2的原子总数为×3=0.75 mol,与=0.15 mol CH4原子总数相同,CO2中含有氧原子的物质的量为×2=0.5 mol。
第3课时 物质的量浓度
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)×
2.D 40 g NaOH的物质的量为1 mol,溶于1 L水中,最终溶液的体积未知,不能计算氢氧化钠的物质的量浓度。
3.A 1 L该溶液中含0.10 mol Ba(OH)2,含0.10 mol Ba2+,其质量13.7 g,A正确,C错误;该溶液中,c(OH-)=2c[Ba(OH)2]=0.20 mol·L-1,B错误;17.1 g Ba(OH)2即0.10 mol Ba(OH)2溶于1 L水中,所得溶液的体积不是1 L,其物质的量浓度不是0.10 mol·L-1,D错误。
4.(1)Na2CO3 0.01 mol·L-1 0.02 mol·L-1
(2)0.01 mol·L-1 10-4 mol
解析:(1)n(Na2CO3)==0.01 mol,c(Na2CO3)==0.01 mol·L-1,c(Na+)=2c(Na2CO3)=2×0.01 mol·L-1=0.02 mol·L-1。(2)从溶液中取出任意体积的液体,其物质的量浓度不变,即c(Na2CO3)=0.01 mol·L-1,n(Na2CO3)=0.01 mol·L-1×0.01 L=10-4 mol。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.C 根据溶液稀释时溶质的物质的量不变,c==0.05 mol·,答案为C项。
3.C Ca(NO3)2的物质的量浓度为= mol·L-1,N的物质的量浓度为 mol·L-1。
4.C 根据公式有c===11.8 mol·L-1。
5.B 无法确定溶液的体积,无法计算物质的量浓度。
【随堂演练】
1.D 根据公式c=,n为溶质的物质的量,V为溶液的体积。A项,溶液的体积不等于1 L;B项,未标明是否处于标准状况,22.4 L HCl的物质的量不一定是1 mol;C项,浓盐酸与水混合后,溶液体积不是10 L;D项,n(NaOH)=0.25 mol,V[NaOH(aq)]=0.25 L,c(NaOH)=1 mol·L-1。
2.D ①不能算出溶液的质量,所以不能求出溶质的质量分数,错误;②从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,仍然是1 mol·L-1,正确;③没有考虑水中的氧原子,错误;④从1 L 1 mol·L-1 NaOH溶液中取出100 mL,溶液的浓度不变,所以100 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中含NaOH的物质的量为0.100 L×1 mol·L-1 =0.1 mol,正确。
3.C 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中钠离子的物质的量浓度为0.2 mol·L-1,A正确;1 L 0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中含有Na2CO3的物质的量为n=cV=1 L×0.1 mol·L-1=0.1 mol,B正确; 溶液具有均一性,从1 L该溶液中取出100 mL,则取出溶液中Na2CO3的物质的量浓度为0.1 mol·L-1,C错误;根据稀释前后溶质物质的量不变,取出该溶液10 mL,加水稀释至100 mL后,Na2CO3的物质的量浓度为=0.01 mol·L-1,D正确。
4.B m g钾离子的物质的量为 mol,K+的物质的量浓度为=mol·L-1,根据c(K+)∶c(S)=2∶1可知,S的物质的量浓度为 mol·L-1×= mol·L-1。
5.(1)18.4  18.4  1.84 (2)大于 
解析:(1)由c=可知,密度为1.84 g·cm-3、质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为 mol·L-1=18.4 mol·L-1,溶液是均一、稳定的,从中取出100 mL,则该100 mL浓硫酸的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,含H2SO4的物质的量为18.4 mol·L-1×0.1 L=1.84 mol。
(2)浓硫酸的密度大于水的密度,则取5 mL该浓硫酸,加水稀释至10 mL,那么稀释后的硫酸的质量分数大于98%÷2=49%。
第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.D 容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶,瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞,A正确;容量瓶上标有:温度、容积、环形刻度线,B正确;容量瓶使用前需要检查容量瓶是否完好,瓶口处是否漏水,C正确;容量瓶使用完毕,应洗净,不需烘干,烘干容易导致变形,影响容量瓶精度,D错误。
3.B A项,称量时,砝码和固体样品放置颠倒,错误;C项,转移操作应使用玻璃棒引流,错误;D项,定容时,胶头滴管尖嘴部分不能伸入到容量瓶内,错误。
4.(1)5.3 (2)A 500 mL容量瓶 (3)①
解析:实验室没有480 mL容量瓶,需选择500 mL的容量瓶,计算时溶液体积按500 mL计算,需纯碱的质量为0.1 mol·L-1×0.5 L×106 g·mol-1=5.3 g。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.B A项,容量瓶中原有少量的水,对配制浓度没有影响;B项,转移时没有洗涤烧杯,溶质转移不完全,浓度偏小;C项,定容时俯视刻度线,使溶液体积偏小,浓度偏大;D项,定容时,不小心把少量水滴到容量瓶外,对配制浓度没有影响。
3.bd
解析:称量的Na2CO3·10 H2O固体有杂质,碳酸钠的物质的量减小,使配制溶液浓度偏小,a不符合题意;称量的Na2CO3·10H2O固体已经部分失去结晶水,碳酸钠的物质的量增大,使配制溶液浓度偏大,b符合题意;转移时没有洗涤烧杯和玻璃棒,造成碳酸钠的物质的量减小,使配制溶液浓度偏小,c不符合题意;定容时,加蒸馏水未到刻度线就停止滴加蒸馏水,溶液的体积偏小,使配制溶液浓度偏大,d符合题意。
【随堂演练】
1.C 配制一定物质的量浓度的溶液时,需要颠倒摇匀,容量瓶在使用前要检查是否漏水,A正确;容量瓶上一般标有容积、温度和刻度线,B正确;容量瓶不能用来长期保存溶液,C错误;容量瓶中有少量水对所配溶液的浓度无影响,容量瓶洗净后(刻度线以上无水)无需烘干,D正确。
2.C 根据“大而近”的原则,应选用250 mL容量瓶进行配制,需要称取10.0 g氢氧化钠固体;氢氧化钠溶解时放热,要冷却至室温后再转移至容量瓶。
3.C A项,浓硫酸稀释后应冷却至室温后再转移到容量瓶中,否则会使溶液体积偏小,浓度偏大;B项,转移过程中,少量液体洒在容量瓶外,溶质减小,浓度偏小;D项,凹液面超过刻度线,体积偏大,浓度偏小,用滴管将多余溶液吸出,浓度仍然偏小。
4.(1)500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)20.0 g (3)①③⑤
(4)①④ (5)BF
解析:(1)配制480 mL 1 mol·L-1NaOH溶液,所需仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500 mL容量瓶、胶头滴管,根据提供的仪器可知,还需要的仪器有500 mL容量瓶、胶头滴管。(2)由于无480 mL的容量瓶,故选用500 mL的容量瓶,配制出500 mL的1.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液,500 mL 1.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液中含有溶质的物质的量为n=cV=1.0 mol·L-1×0.5 L=0.5 mol,其质量为m=nM=0.5 mol×40 g·mol-1=20.0 g,需要称量的氢氧化钠的质量为20.0 g。(3)①量筒为量取仪器,不能用来溶解物质,称量NaOH固体时应放在烧杯中称量,故①错误;②用玻璃棒搅拌加速固体的溶解,故②正确;③用玻璃棒引流操作时,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线下方,故③错误;④用玻璃棒引流,加水至液面距刻度线1~2 cm处,操作正确,故④正确;⑤定容时,眼睛应平视刻度线,故⑤错误;⑥加盖摇匀,使溶液混合均匀,操作正确,故⑥正确。(4)①固体在烧杯中溶解,冷却后转移到500 mL容量瓶中,只有1次,故①符合题意; ②转移时除了将溶液转移到容量瓶中,还要将洗涤液转移到容量瓶中,故②不符合题意;③洗涤时要洗涤烧杯及玻璃棒2~3次,故③不符合题意;④定容时,当加水至液面距离刻度线1~2 cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻度线相平,只有1次,故④符合题意。(5)NaOH固体长期暴露在空气中,导致部分氢氧化钠变质,配制的溶液中溶质的物质的量偏小,配制的溶液浓度偏小,A不符合题意;用水溶解NaOH固体后,立即转入容量瓶中定容,热的溶液体积偏大,冷却后体积变小,则配制的溶液体积偏小,配制的溶液浓度偏大,B符合题意;称量NaOH固体时,若将物质和砝码放反,此实验中未用游码,称量出的氢氧化钠的质量不变,配制的溶液浓度不变,C不符合题意;定容后发现液面高于刻度线,若用胶头滴管将多余的水吸出,配制的溶液中溶质的物质的量偏小,配制的溶液浓度偏小,D不符合题意;定容时仰视刻度线,导致加入的蒸馏水体积偏大,配制的溶液体积偏大,则配制的溶液浓度偏小,E不符合题意;所用的NaOH中含有Na2O2杂质,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,Na2O2~2NaOH,NaOH的摩尔质量为40 g·mol-1,Na2O2的摩尔质量为78 g·mol-1,根据钠守恒可知,NaOH 中含有 Na2O2杂质时,所配制的溶液NaOH含量偏大,则配制的溶液浓度偏大,F符合题意。
拓展专题3 阿伏加德罗常数的考查
【对点训练】
1.C 1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为2∶3,A错误;已知气体在常温常压下,不能直接用标准状况下的气体摩尔体积进行计算,B错误;O3和O2均由氧原子构成,16 g的混合气体含1 mol氧原子,数目为NA,C正确;标准状况下,乙醇不是气体,因此2.24 L乙醇的物质的量远大于1 mol,D错误。
2.C 2.3 g Na的物质的量为0.1 mol,Na与O2反应中Na元素化合价由0价变为+1价,则0.1 mol Na与O2完全反应转移的电子数为0.1NA,A错误;H2O2的物质的量为0.5 mol,溶剂水中也含有氢原子,因此溶液中氢原子数大于NA,B错误;9.2 g Na的物质的量为0.4 mol,则Na先与HCl反应生成NaCl,之后过量的Na与水反应生成NaOH,因此所得溶液中Na+的个数为0.4NA,D错误。
3.D n(FeCl3)==0.1 mol,但Fe(OH)3胶粒是许多Fe(OH)3的集合体,则制备得到的胶粒数目远小于0.1NA,A错误;未给出溶液体积,无法计算OH-的数目,B错误;NaCl固体由Cl-和Na+构成,NaCl固体中不含分子,C错误;NO和N2O气体的物质的量之和为1 mol,二者每一分子都含一个O原子,则氧原子数为NA,D正确。
4.C 浓盐酸与足量MnO2反应过程中,HCl不会完全反应,因此无法根据n(HCl)计算转移电子数,A错误;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,7.8 g Na2O2的物质的量为=0.1 mol,充分反应转移电子数为0.1NA,B错误;1 mol Na失1 mol电子,6.9 g Na为0.3 mol,转移电子数为0.3NA,C正确;该反应为可逆反应,氯气不能完全反应,不能计算转移电子数目,D错误。
5.D 溶液的体积未知,无法计算Cl-的物质的量及个数,A错误;氯气不足,电子转移数由氯气决定,56 g铁粉与标准状况下22.4 L氯气充分反应,转移电子数2NA,B错误;标准状况下,NA个CO2分子占有的体积为22.4 L,通常情况下所占体积大于22.4 L,C错误;1个H3O+含有10个电子,1.9 g H3O+的物质的量为0.1 mol,所含的电子数为NA,D正确。
章末整合提升
【主题探究】
【探究1】
1.(1)Na2CO3消耗的盐酸多。
(2)碳酸氢钠具有弱碱性,可以中和胃酸。碳酸钠碱性较强,不太适合治疗胃病。
解析:(1)根据化学方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑可知,n(Na2CO3)∶n(HCl)∶n(CO2)=1∶2∶1,n(NaHCO3)∶n(HCl)∶n(CO2)=1∶1∶1。即106 g Na2CO3和84 g NaHCO3消耗的盐酸不同,Na2CO3消耗的盐酸多,但是两者产生的CO2一样多。
2.(1)①正确,②③均错误。(2)2.25 g 0.154 mol·L-1
解析:(1)配制100 g 0.9%的氯化钠溶液时所需氯化钠质量=100 g×0.9%=0.9 g,称量时注意是左物右码,故应该在左盘放0.9 g氯化钠,①正确;配制100 g 0.9%的氯化钠溶液所需要水的质量=100 g-0.9 g=99.1 g,而水的密度为1 g·mL-1,所以可以知道需要水的体积为99.1 mL,所以应该用100 mL的量筒来量取99.1 mL水,②错误;根据②的分析可以知道,需要水的体积为99.1 mL,③错误。(2)250 mL该氯化钠溶液中含NaCl的质量m(NaCl)=1 g·cm-3×250 mL×0.9%=2.25 g;根据公式:c=,氯化钠溶液的浓度c= mol·L-1≈0.154 mol·L-1。
【探究2】
(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O CO2、NaCl (2)AC (3)先加入稀硝酸无明显现象,再加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-,若无白色沉淀,则不含Cl-
解析:(1)煅烧炉中NaHCO3受热分解,反应的化学方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;根据分析可知,该工艺流程中可循环使用的物质是CO2、NaCl。(2)根据题干提供的溶解度表格资料,沉淀池中有NaHCO3析出,因为一定条件下NaHCO3的溶解度最小,A正确;沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,过滤后滤液中主要含有的是NH4Cl,B错误;煅烧炉中反应得到的产物二氧化碳可作为制取纯碱的原料,滤液处理后得到的NaCl溶液回沉淀池使用,设计循环的目的是提高原料的利用率,C正确。
【探究3】
(1)足量的浓NaOH溶液 (2)防止空气中的H2O和CO2进入装置D,产生实验误差 (3)偏大 偏小 (4)53% (5)%
解析:(1)鼓入空气的目的是将装置内残留的二氧化碳全部排出,为了防止空气的二氧化碳影响测定结果,装置A中试剂X应选用浓NaOH溶液。(2)装置E的作用是防止空气中的H2O和CO2进入装置D,产生实验误差。(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,盐酸挥发出的氯化氢也会被碱石灰吸收,导致测定结果偏大,若没有操作⑤⑦,生成的气体不能全部被碱石灰吸收,导致测定结果偏小。(4)根据装置D的质量变化可知生成的二氧化碳的质量为91.8 g-85.2 g=6.6 g,则物质的量为n(CO2)==0.15 mol,根据碳原子守恒可知n(Na2CO3)=n(CO2)=0.15 mol,样品中碳酸钠的质量为0.15 mol×106 g·mol-1=15.9 g,样品中Na2CO3的质量分数为×100%=53%。(5)a g的样品,加入足量的稀盐酸,碳酸钠与盐酸充分反应后生成氯化钠,反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体物质为NaCl,设碳酸钠质量为m g,
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
 106      58.5×2
 m                 ,
固体质量增重(b-a)g,列等式:=,解得:m= g,质量分数:×100%=%。
【探究4】
(1)①0.2 mol ②方法二 方法一产生污染性有毒气体氯气,而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染 (2)①O 0.3NA ②防止因温度过高而引起爆炸 ③稀释ClO2,防止其浓度过高而引起爆炸
解析:(1)①根据化学方程式2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O可知,该反应中NaClO3中氯元素化合价从+5价降低至+4价,NaClO3为氧化剂;HCl中氯元素化合价从-1价升高至0价,HCl为还原剂,4 mol HCl中2 mol被氧化,此时转移2 mol电子,当有0.2 mol电子转移时,参与反应的还原剂的物质的量为0.2 mol;②方法一产生污染性有毒气体氯气,而方法二产生二氧化碳气体对水体无污染,故方法二制备的ClO2更适合饮用水的消毒。(2)①反应中氯元素化合价由+5价降低至+4价,被还原,过氧化氢中氧元素化合价由-1价升高至0价,被氧化,则被氧化的元素为O;由反应式可得关系式:2ClO2~O2~2e-,在标准状况下,每生成10.08 L气体(即0.45 mol),转移电子的物质的量为×2=0.3 mol,即转移的电子数为0.3NA个;②ClO2性质非常不稳定,温度过高有可能引起爆炸,则控制温度不超过80 ℃是为了防止因温度过高而引起爆炸;③已知:ClO2性质非常不稳定,水溶液中ClO2的质量分数高于30%或在混合气体中的体积分数大于10%等均有可能引起爆炸,所以通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是稀释ClO2,防止其浓度过高而引起爆炸。
【探究5】
(1)2.5 (2)2ClO2+2KCN2KCl+2CO2+N2
解析:(1)ClO2和Cl2自身均被还原为Cl-,化合价变化分别为5、1×2=2,则处理含CN-相同的电镀废水,结合得失电子守恒,所需Cl2的物质的量是ClO2的=2.5倍;(2)ClO2氧化KCN生成两种无毒害气体,即生成二氧化碳和氮气,ClO2中氯元素化合价由+4价降低至-1价,KCN中碳元素化合价由+2价升高至+4价,氮元素化合价由-3价升高至0价,结合得失电子守恒和原子守恒得反应的化学方程式为2ClO2+2KCN2KCl+2CO2+N2。
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁 铁的氧化物、铁的氢氧化物
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)×
2.C 铁与氯气在常温下不反应,在加热条件下可以反应,因此可以用钢瓶储存液氯,A错误;铁在氯气中燃烧生成FeCl3,B错误;铁粉能消耗食品包装袋内的氧气,从而防止食品被氧化变质,所以铁粉可用作食品保存的脱氧剂,C正确;铁在氯气中燃烧生成FeCl3,铁为+3价;铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4,铁有+2价和+3价两种价态,D错误。
3.D 铁与H2O(g)在高温下发生反应生成Fe3O4和H2,装置A为实验提供持续不断的水蒸气,装置C中加入碱石灰干燥H2;去掉上述装置中的C和D部分,可将气体导入肥皂液中并点燃,不纯的H2导入肥皂液在空气中点燃会出现爆鸣现象,此反应中铁单质部分被氧化成+3价、部分被氧化为+2价,D错误。
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.C 盛放稀硫酸的仪器是分液漏斗,A错误;实验时先打开K1再打开K2,用铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排尽锥形瓶中空气,B错误;乙装置左边试管中长、短导管安装错误,D错误。
【随堂演练】
1.B 铁强化酱油中的铁指的是铁元素,选B。
2.C Cl2可将Fe氧化成FeCl3,A正确;S是弱氧化剂,可将Fe氧化成FeS,B正确;Fe与HCl反应生成FeCl2,而不是FeCl3,C错误;Fe在O2中燃烧生成Fe3O4,D正确。
3.D A项,铁在氯气中燃烧生成FeCl3,只能生成+3价铁的化合物;B项,铁粉与水蒸气共热生成的四氧化三铁中含有+2价和+3价的铁;C项,氧化铁溶于盐酸生成氯化铁,只能生成+3价铁的化合物;D项,铁与稀硫酸反应生成FeSO4和H2,不可能生成+3价铁的化合物。
4.D 湿棉花的作用是受热后提供水蒸气,在②处铁与水蒸气在高温下发生反应,故此处用酒精喷灯加热,肥皂液用于接收H2,通过点燃肥皂液有爆鸣声和燃烧现象,说明生成的是H2,A、B错误;Fe和Fe3O4都可以被磁铁吸引不能证明是Fe3O4,C错误;取反应后的固体,溶于稀硫酸中产生大量气泡,只可能是铁有剩余,铁的氧化物不能与稀硫酸生成气体,D正确。
5.(1)分液漏斗 (2)A B、C B、C A
4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
解析:(1)在装置2中用铁和稀硫酸反应制备硫酸亚铁,稀硫酸是溶液,应盛放在分液漏斗中。(2)实验时,可关闭开关A,打开开关B、C,打开分液漏斗活塞,待排尽空气后,再关闭开关B、C,打开开关A,将生成的硫酸亚铁溶液压入右侧装置中生成Fe(OH)2。实验开始时需要排尽装置中的空气是为了防止发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。
第2课时 铁盐和亚铁盐
知识点一
【对点训练】
1.B 能与KSCN溶液作用生成红色溶液的物质含有Fe3+。A项,铁与盐酸反应生成FeCl2;B项,铁与Cl2反应生成FeCl3;C项,铁与CuSO4溶液反应生成FeSO4;D项,铁与稀硫酸反应生成FeSO4。
2.C 向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈红色,证明存在Fe3+,不能证明没有Fe2+,A错误;若原溶液中不含Fe2+,含有Fe3+,通入Cl2,加入KSCN溶液,溶液也变为红色,B错误;加入NaOH溶液,生成红褐色沉淀,说明溶液中含有Fe3+,C正确;若存在Mg2+,生成的氢氧化镁为白色沉淀,氢氧化铁沉淀的红褐色可掩盖氢氧化镁沉淀的白色,D错误。
3.Ⅰ.取少量溶液加入KSCN溶液,变红色,则有Fe3+ c
Ⅱ.(1)Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成 (2)不能 Fe2+、Cl-二者都具有还原性,都可以被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色
知识点二
【对点训练】
1.B 铁屑溶于过量的稀盐酸生成FeCl2,FeCl2与稀硫酸、硫酸锌、氯化铜不反应,但可被氯水中的Cl2氧化为FeCl3,B符合题意。
2.B a为0价单质,即a为Fe,b为+2价亚铁盐,c为+2价的碱,即c为Fe(OH)2,e为+3价铁盐,d为+3价的碱,即d为Fe(OH)3。根据上述分析,该反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,A正确;4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,c在空气中转化为d的现象:白色沉淀迅速变成灰绿色最后变为红褐色,B错误;若要实现e转化为b,即Fe3+→Fe2+,发生还原反应,可向其中加入铜片,C正确;若要实现b转化为e,即Fe2+→Fe3+,可向其中加入氧化剂H2O2:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O,D正确。
3.(1)Cu2++FeCu+Fe2+ (2)稀H2SO4 过滤
(3)Ⅰ.先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 Ⅱ.KSCN 溶液变为红色 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
解析:向废水(含有大量的FeSO4和较多的Cu2+)中加入过量铁粉,Cu2+全部被铁粉还原为Cu,再过滤得到的①是滤渣,主要含有Cu、Fe,②是FeSO4滤液;向含有Cu、Fe的滤渣中加入稀硫酸,铁与稀硫酸反应转化为FeSO4,铜与稀硫酸不反应,操作⑥为过滤,得到的③是Cu,滤液④是FeSO4溶液,将其与滤液②合并,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到FeSO4·7H2O。
【随堂演练】
1.A A项,淀粉变蓝,说明有I2生成,即I-被氧化,Fe3+表现出氧化性;B项,Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3,Fe元素化合价未发生变化,未表现出氧化性;C项,FeCl3溶液与AgNO3溶液混合时,Cl-与Ag+反应生成AgCl,Fe元素化合价未发生变化,未表现出氧化性;D项,生成红色物质不涉及化合价的变化,不体现Fe3+的氧化性。
2.D FeSO4·7H2O中Fe2+易被空气中的氧气氧化而变质,A正确;K3溶液与Fe2+反应生成蓝色沉淀,可用来检验“铁肥”中的Fe2+,B正确;铁粉可与Fe3+反应生成Fe2+,从而保证“铁肥”的效果,C正确;KSCN溶液可检验Fe3+的存在,还需要检验Fe2+不存在才能证明“铁肥”完全失效,D错误。
3.B 由题意知,某溶液加入含有Fe2+的溶液,溶液颜色无明显变化,再加入新制氯水,溶液变红色,发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,可知,原溶液一定含有SCN-,氧化性:Cl2>Fe3+,Fe2+与SCN-不能生成红色物质,Fe2+被Cl2氧化为Fe3+。
4.(1)Fe+CuSO4FeSO4+Cu (2)1.5 mol
(3)HCl、H2SO4、FeCl3、CuSO4等任一合理的答案即可
(4)2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
解析:(2)根据化学方程式2Fe+3Cl22FeCl3,每生产162.5 g FeCl3,FeCl3的物质的量为=1 mol,消耗×1 mol=1.5 mol Cl2。(3)Fe与足量的HCl、H2SO4、FeCl3、CuSO4等反应均可转化为Fe2+。(4)FeCl3与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,离子方程式:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。
第二节 金属材料
第1课时 金属材料
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.A 合金具有许多优良的物理、化学或机械性能,在许多方面优于各成分金属。例如,合金的硬度一般比其各成分金属的硬度大,多数合金的熔点比其各成分金属的熔点低,但合金的导电性比纯金属弱。
3.D 生铁的含碳量比熟铁高,A错误;生铁变为熟铁涉及炼钢过程的一系列化学变化,B错误;钢的含碳量越高,硬度越大,C错误;合金钢也叫特种钢,是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素,使钢的组织结构发生变化,从而使钢具有各种特殊性能,D正确。
知识点二
【对点训练】
1.(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ 
2.B 一般情况下,合金具有硬度大、熔点低等优点,B错误。
3.(1)由0价变为+3价 铝 (2)1∶1 3∶1 (3)2∶3
解析:由2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知:①1 mol铝消耗3 mol氯化氢,生成 mol氢气;②1 mol铝消耗1 mol氢氧化钠,生成 mol氢气。③5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol HCl(不足量)反应时,生成氢气0.2 mol;④5.4 g(即0.2 mol)铝与0.4 mol NaOH(过量)反应时,生成氢气0.3 mol。
【随堂演练】
1.B 合金的硬度比组成它的成分金属大,A错误;合金的熔点一般比组成它的成分金属低,C错误;目前用量最大、用途最广的合金是铁合金,D错误。
2.D 铝的熔点比氧化铝低,A错误; 铝是两性金属,能与酸反应,也能与碱反应,如与NaOH溶液反应:2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,B错误;铝是活泼金属,常温下氧气能与Al反应生成氧化铝,C错误;铝是活泼金属,铝表面能被氧气氧化生成一层致密氧化薄膜,能够阻碍内部铝被氧化,D正确。
3.D 合金的熔点一般低于其成分金属的熔点,生铁是铁碳合金,其熔点是1 100~1 200 ℃,则纯铁的熔点可能高于1 200 ℃。
4.A 赤铁矿的主要成分是Fe2O3,选A。
5.(1)NaOH溶液吸收CO2,罐内压强减小,外界气压将易拉罐压瘪 易拉罐合金中的金属Al与NaOH溶液反应产生H2,重新将易拉罐鼓起来 2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑ (2)Mg(OH)2 (3)0.2 mol
解析:(1)NaOH溶液吸收CO2,罐内压强减小,外界气压将易拉罐压瘪,易拉罐合金中的金属Al与NaOH溶液反应产生H2,重新将易拉罐鼓起来。(2)镁铝合金溶于盐酸中生成MgCl2和AlCl3,氯化镁、氯化铝溶液与NaOH溶液先反应生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,后Al(OH)3与过量的NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和水,则白色沉淀是Mg(OH)2。(3)往水中投入2.3 g金属钠发生的反应为2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,则由方程式可知,理论上最多可收集到氢气的物质的量为×(+)=0.2 mol。
第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
知识点一
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.B 列比例关系时应注意单位要“上下一致,左右相当”。
3.生成CuSO4的质量为16 g,稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
解析:设生成CuSO4的质量为x g,稀硫酸中溶质的质量分数为y
CuO+H2SO4CuSO4+H2O
80  98  160
8 g  100 g×y  x g
=,解得y=9.8%;
=,解得x=16。
4.(1)参加反应的铁屑的物质的量为0.5 mol。
(2)标准状况下,生成H2的体积为11.2 L(步骤见解析)。
解析:n(H2SO4)=0.25 L×2 mol·L-1=0.5 mol。
(法1)(1)Fe + H2SO4FeSO4+H2↑
1 mol 1 mol
n(Fe) 0.5 mol
=,n(Fe)=0.5 mol。
(2)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑
1 mol 22.4 L
0.5 mol V(H2)
=,解得V(H2)=11.2 L。
(法2)Fe + H2SO4FeSO4+H2↑
1 mol 1 mol 22.4 L
n(Fe)0.5 mol V(H2)
==
故n(Fe)=0.5 mol,V(H2)=11.2 L。
知识点二
【对点训练】
1.
解析:由反应可知,KIO3~3I2~6Na2S2O3,则上述加碘盐中碘含量(以碘元素计)为
= g·kg-1。
2.A 设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。
Fe + H2SO4FeSO4+H2↑ Δm(固体质量减少)
56 g 1 mol 56 g
x 56x
Fe + CuSO4FeSO4+Cu  Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol 64 g 8 g
y 8y
因为固体在反应前后质量相等,所以Δm(减)=Δm(增),56x=8y,===,则==。
3.B HCl的物质的量为n(HCl)=4 mol·L-1×0.060 L=0.24 mol,由n(H2O)=n(HCl)=n(氧化物中O)可知氧化物中含0.12 mol O原子,Fe2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化,由电子守恒可知n(Fe2+)=2n(Cl2),故n(Fe2+)=0.06 mol,铁的氧化物中正、负化合价的代数和为0,设n(Fe3+)=x,则3x+0.060×2=0.12×2,解得x=0.04 mol,该固体中铁原子和氧原子的个数之比为(0.06 mol+0.04 mol)∶0.12 mol=5∶6。
【随堂演练】
1.C 11.2 g Fe的物质的量是0.2 mol,500 mL 2 mol·L-1的盐酸含氯化氢的物质的量是1 mol,盐酸过量,根据铁的物质的量计算生成氢气的体积,设生成氢气的体积是V L;
Fe+2HClFeCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.2 mol V L
V=4.48。
2.D CaO+ 2HClCaCl2+H2O
56 g 2 mol
0.56 g c(HCl)×20×10-3 L
则:=,
解得c(HCl)=1.00 mol·L-1。
3.A 根据甲醇处理氨废水的反应原理,可得关系式~CH3OH,理论上每天所需甲醇的质量为×95%×96%××32 g·mol-1=2.432×104 g=24.32 kg。
4.A 26.4 g FeS物质的量为0.3 mol,280 mL 3 mol·L-1硝酸溶液含HNO3物质的量为0.84 mol,两者恰好完全反应,反应后产物为Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3,铁化合价变为+3价,硫由-2价变为+6价,因此失去电子为0.3 mol×1+0.3 mol×8=2.7 mol,根据硫守恒,生成了0.1 mol Fe2(SO4)3,根据铁守恒生成了0.1 mol Fe(NO3)3,根据氮守恒,有(0.84-0.3)mol=0.54 mol氮得到2.7 mol电子,从而得到每个氮降低5个价态,因此硝酸中氮元素由+5价变为0价,生成N2。
5.(1)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑、
Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、
Fe+Fe2(SO4)33FeSO4 (2)7 (3)2 mol·L-1
解析:(1)因铁、氧化铁都能与硫酸反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O,又因反应后溶液中无Fe3+,所以有反应:Fe+Fe2(SO4)33FeSO4。(2)从Fe+H2SO4FeSO4+H2↑方程式可以算出和硫酸生成标准状况下1.68 L H2的铁为0.075 mol,其质量为4.2 g,剩下(15-4.2)g=10.8 g混合物发生如下反应:Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、Fe+Fe2(SO4)33FeSO4,所以剩余混合物中Fe2O3和Fe的物质的量应该为1∶1,可以算出各为0.05 mol,则m(Fe2O3)=8 g,m(Fe)=(4.2+2.8)g=7 g。(3)因为反应后溶液中无Fe3+存在,且固体没有剩余,则全都是以Fe2+的形式存在
H2SO4~Na2SO4~2NaOH
0.3 mol 3 mol·L-1×0.2 L
原硫酸的物质的量为0.3 mol,则c(H2SO4)==2 mol·L-1。
章末整合提升
【主题探究】
【探究1】
(1)①隔绝空气,防止FeSO4被空气氧化。
②KSCN溶液。加入硫氰化钾,若溶液变成红色,证明硫酸亚铁已经变质,若溶液没有变成红色,证明硫酸亚铁没有变质。
③可以。将酸性高锰酸钾溶液滴入硫酸亚铁溶液中,紫色褪去,即证明存在亚铁离子。
(2)①MgCO3、Al(OH)3。该药片能缓解胃酸过多,胃酸的主要成分是盐酸,MgCO3、Al(OH)3与盐酸反应。
②氢氧化铝与胃酸中盐酸反应生成氯化铝和水,离子方程式:Al(OH)3+3H+Al3++3H2O。
【探究2】
(1)含碳量不同 (2)铁制品锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O
(3)混合物
【探究3】
(1)盐类 碳或C (2)Cu2++FeCu+Fe2+
(3)铁比铜更加活泼
(4)Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
(5)Cu2CO3+4H+2Cu2++3H2O+CO2↑
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
知识点一
【对点训练】
1.(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.A 设元素B的核电荷数是y,已知A的原子序数是x,即核电荷数为x,所以Am+的核外电子数等于x-m,同理Bn-的离子中带有(y+n)个电子。因为Bn-和Am+具有相同的电子层结构,即核外电子数相同,所以x-m=y+n,即y=x-m-n,选A。
3.(1)27 27 60 33 (2)60 28
知识点二
【对点训练】
1.(1)× (2)× (3)× (4)√
2.A 原子核外电子排布在能量不连续的电子层中,由里向外能量依次升高,故K层电子的能量低于L层,A错误。
3.D A原子的M层比B原子的M层少3个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明A、B为第二、第三周期元素;L层最多排8个电子,B原子的L层电子数恰为A原子L层电子数的2倍,说明B原子L层有8个电子,A原子的L层有4个电子,故A是碳原子;A原子的M层比B原子的M层少3个电子,故B为铝原子。
4.(1)错误,最外层上有7个电子 (2)错误,有3个电子层,从里到外,各层电子数依次为2、8、1 (3)正确 (4)错误,从里到外,各层电子数依次为2、8、4 (5)错误,从里到外,各层电子数依次为2、8、6
【随堂演练】
1.AC和O含有相同的中子数,但两者不是同一种原子,且C的质子数与中子数也不相等。
2.B 质子数(Z)=24+2=26,中子数(N)=56-26=30,B正确。
3.B 原子核外电子是分层排布的,距离原子核越近,能量越低,离原子核最近的电子层是K层,选B。
4.C 三个电子层即K、L、M,K层2个电子,L层8个电子,可知M层4个电子,该元素的核外电子排布为2、8、4,是硅元素,选C。
5.(1)Ar (2)Cl- (3)K+ (4)S2-
解析:(1)由该原子核外电子总数可知,该原子的质子数为18,故该原子为氩原子(Ar)。(2)盐溶液中的某微粒与AgNO3溶液反应时会出现白色沉淀,则第1课时 铁 铁的氧化物、铁的氢氧化物
1.了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途。 2.通过实验认识铁单质与水蒸气反应的条件。 3.通过实验掌握Fe(OH)2和Fe(OH)3的制备原理及化学性质。
知识点一 铁
1.铁的存在和冶炼
2.铁的物理性质
铁有    性和    性。铁能导电,但其导电性不如铜和铝,铁还能被    吸引,其熔、沸点较高。
3.铁的化学性质
(1)铁与非金属单质、酸、盐溶液的反应
①铁与氯气反应的化学方程式:                               ;
②加热条件下,铁与弱氧化性的S单质反应的化学方程式:                      
                       ;
③铁与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式:                         ;
④铁与硫酸铜溶液反应的离子方程式:                            。
(2)铁粉与水蒸气的反应
实验装置
操作现象 用燃着的火柴点燃肥皂液,听到爆鸣声
实验结论 在高温下,铁能与水蒸气反应生成    和    ,化学方程式为                  
注意事项 湿棉花的作用:               ;肥皂液的作用:收集氢气
【教材挖掘】
钢铁厂中将炽热的铁水注入模具前,模具必须进行充分的干燥处理,不得留有水,你能说出其中的原因吗?
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)铁与少量稀硫酸反应生成Fe2+,与足量稀硫酸反应则生成Fe3+。(  )
(2)由于铁的性质比较活泼,所以自然界中没有游离态的铁单质。(  )
(3)氯化亚铁既可由铁与盐酸反应制取,也可由铁与氯气化合制取。(  )
(4)由于钠与水反应生成NaOH和H2,所以铁与水蒸气反应生成Fe(OH)3和H2。(  )
2.下列说法中正确的是(  )
A.(2025·上海浦东中学)铁与氯气不反应,故可用钢瓶储存液氯
B.(2025·四川雅安中学)铁可以在氯气中燃烧,生成FeCl2
C.(2025·广东揭阳华侨中学)铁粉能与O2反应,可用作食品保存的脱氧剂
D.(2025·浙江强基联盟)铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁的化合价均为+3价
3.(2025·浙江星辰联盟期中)用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验(部分夹持装置已略去),下列有关说法错误的是(  )
A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B.装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
C.若去掉上述装置中的C和D部分,可将气体导入肥皂液中并点燃
D.在此反应中铁单质全部被氧化成+3价的物质
归纳总结
铁的化学性质及其产物
(1)铁在潮湿的空气中生成铁锈的主要成分是Fe2O3,而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。
(2)铁分别与氯气和盐酸反应所得产物中铁元素的价态不同,Fe与Cl2反应不论用量多少都生成FeCl3,而Fe与盐酸反应生成FeCl2。
知识点二 铁的氧化物 铁的氢氧化物
1.铁的氧化物比较
化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 — 铁红 磁性氧化铁
颜色和状态 黑色粉末    色粉末    晶体
铁的价态    价 +3价 +2价、+3价
水溶性 不溶 不溶
2.铁的氧化物的化学性质
(1)FeO不稳定,在空气中受热生成Fe3O4。
(2)FeO和Fe2O3均为金属氧化物,二者与盐酸反应的离子方程式分别为FeO+2H+Fe2++H2O、Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O。
【教材挖掘】
“FeO和Fe2O3是金属氧化物,它们都能与酸发生反应,分别生成亚铁盐和铁盐”。若四氧化三铁和盐酸反应也能生成对应的盐,你能写出其反应的化学方程式吗?
3.铁的氢氧化物的制备
Fe(OH)2 Fe(OH)3
操作
现象 产生    沉淀,迅速变成    色,最终变成    色 生成红褐色沉淀
化学 方程式 FeSO4+2NaOHFe(OH)2↓+Na2SO4 FeCl3+3NaOHFe(OH)3↓+3NaCl
白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
【思考1】 NaOH溶液要事先煮沸后才能使用,为什么?
【思考2】 FeSO4溶液若长期露置于空气中,可能产生的杂质阳离子是什么?
【探究活动】——Fe(OH)2制备实验的改进
某活动小组对制取装置进行了如图改进。
活动1:改进装置①中加入少量苯(密度小于水且与水不互溶)的目的是什么?
活动2:改进装置②能较长时间观察到白色沉淀的原因是什么?
活动3:改进装置③中,如何操作就能长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀?
归纳总结
氢氧化亚铁制取实验中要注意的四个关键点
(1)Fe2+极易被空气中氧气氧化,所以FeSO4溶液要现用现配。
(2)为了防止Fe2+被氧化,配制FeSO4溶液所用的蒸馏水和制备Fe(OH)2所用的NaOH溶液都要煮沸,尽可能除去O2。
(3)为了防止滴加NaOH溶液时带入空气,可将吸有NaOH溶液的长滴管伸入FeSO4溶液的液面以下,再挤出NaOH溶液。
(4)为防止Fe2+被氧化,还可以向盛有FeSO4溶液的试管中加入少量的煤油或其他密度小于水而不溶于水的有机物(如苯),以隔绝空气。
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)Fe3O4中铁的化合价有+2和+3两种化合价,是混合物。(  )
(2)氧化铁、四氧化三铁都具有磁性。(  )
(3)FeO、Fe2O3都能溶于水生成相应的碱。(  )
(4)Fe(OH)3不能利用化合反应生成。(  )
(5)由于Fe(OH)2易被氧化,所以在制备时要尽量隔绝空气。(  )
2.某实验小组用如图甲所示装置制备Fe(OH)2。下列说法正确的是(  )
A.盛放稀硫酸的仪器是长颈漏斗
B.实验时打开旋塞的顺序依次为K2、K1、K3
C.试剂X可选用植物油,其主要作用是隔绝空气
D.选用甲装置中除水外的药品,可用乙装置代替甲装置制备Fe(OH)2
1.铁强化酱油是一种营养强化调味品。它能够控制缺铁性贫血。这里的“铁”是指(  )
A.铁单质     B.铁元素
C.Fe2O3 D.Fe2(SO4)3
2.(鲁科版习题)在一定条件下,下列铁与有关物质的反应,所得产物错误的是(  )
A.FeFeCl3 B.FeFeS
C.FeFeCl3 D.FeFe3O4
3.(2025·广东执信中学月考)下列反应没有+3价铁生成的是(  )
A.铁丝在氯气中燃烧 B.铁粉与水蒸气共热
C.氧化铁溶于盐酸 D.过量铁粉加入稀硫酸中
4.实验室利用如图所示装置(加热仪器已省略),完成铁与水蒸气在高温下发生反应生成铁的某种氧化物和氢气的实验。下列说法正确的是(  )
A.用酒精喷灯加热装置中的①处
B.当观察到肥皂液中有气泡逸出时,说明生成H2
C.取反应后的固体,用磁铁可吸引固体颗粒说明生成了Fe3O4
D.取反应后的固体,溶于稀硫酸中产生大量气泡,说明还有铁粉剩余
5.某化学兴趣小组拟用如图装置(2个三颈烧瓶及其他仪器)制备氢氧化亚铁并观察其颜色。
提供化学药品:铁屑、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
(1)稀硫酸应放在    中(填仪器名称)。
(2)本实验通过控制A、B、C三个开关,可将装置中的空气排尽,具体操作为关闭开关    ,打开开关    ,打开分液漏斗活塞;待反应一段时间排尽空气后,再关闭开关    ,打开开关    ,就可观察到氢氧化亚铁的生成。试分析实验开始时需排尽装置中空气的理由:                       
                       (用化学方程式作答)。
提示:完成课后作业 第三章 第一节 第1课时
5 / 5第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.掌握物质的量在化学方程式计算中的一般步骤和方法。 2.建立认知模型,并能运用模型解答化学计算问题。
知识点一 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.物质的量与各物理量之间的关系
(1)图示
(2)相关计算公式
①已知物质的质量:n(B)=    。
②已知标准状况时的气体体积:n(B)=    。
③已知物质的粒子数:n(B)=    。
④已知溶液中的物质的量浓度:n(B)=    。
2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
化学方程式中的化学计量数可以明确表示出化学反应中粒子之间的数目关系。
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
化学计量数之比  2 ∶ 2  ∶ 2  ∶ 1
扩大6.02×1023倍 ∶    ∶ ∶  
物质的量之比 2 mol∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶1 mol
结论:
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其     之比,等于其     之比。
(2)对于有气体参与的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其    之比。
3.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)标准状况下,2.24 L氯气为35.5 g。(  )
(2)实验室中需要标准状况下11.2 L CO2,现用含CaCO380%的石灰石与足量的稀盐酸反应(杂质不反应),需要该石灰石的质量是50 g。(  )
(3)将62 g Na2O溶于水中,配成1 L溶液,所得溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1。(  )
(4)用电解水的方法制备氧气,当生成2.24 L氧气(标准状况)时,需要消耗水3.6 g。(  )
2.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气,下列比例式正确的是(  )
A.Zn+2HClZnCl2+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x L
B.Zn+2HClZnCl2+H2↑
65 g 22.4 L
3.25 g x L
C.Zn+2HClZnCl2+H2↑
1 mol 2 g
0.05 mol x L
D.Zn+2HClZnCl2+H2↑
65 g 2 g
3.25 g x L
3.向8 g CuO粉末中加入100 g稀硫酸恰好完全反应。计算生成CuSO4的质量和稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
4.250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸与足量的铁屑完全反应。计算:
(1)参加反应的铁屑的物质的量;
(2)生成的H2的体积(标准状况)。(写出解题步骤)
易错点拨
物质的量在化学方程式计算中应用的注意事项
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的物质的量之比,而非质量之比。
(2)计算时,各种物质不一定都用物质的量表示,也可以用质量表示,气态物质还可以用体积表示,但要注意物质的量与其他各物理量之间的换算关系;只要做到“上下一致,左右相当”即可。
知识点二 化学计算中的常用技巧方法
  
1.关系式法
当已知量和未知量之间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”。
(1)根据化学方程式确定关系式
写出发生反应的化学方程式,根据量的关系写出关系式。
例如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量。
发生反应的化学方程式:
3CO+Fe2O32Fe+3CO2,
CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。
则关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,则CO~CaCO3。
(2)根据元素守恒确定关系式
如上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO~CaCO3。
2.守恒法
守恒关系 特征
元素守恒 宏观:反应前、后物质的质量守恒 微观:反应前、后元素的原子个数守恒
电子守恒 氧化还原反应中,得失电子守恒
电荷守恒 电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数 离子方程式中,反应物所带的电荷总数等于生成物所带的电荷总数,且电性相同
3.差量法
化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为
(1)准确写出有关反应的化学方程式。
(2)深入细致地分析题意,关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等,且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。
(3)根据反应方程式,从“实际差量”寻找比例关系,列比例式求解。
如:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 固体差值
  2 mol      2×106 g 1 mol 2×28 g
 n(Na2O2)    m(Na2CO3) n(O2) 5.6 g
则:===。
1.(关系式法)加碘食盐中常添加碘酸钾。研究小组测定加碘盐中碘含量的步骤为:
①准确称取m g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解。
②再用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液充分反应。
③最后加入10.0 mL 6.0×10-3 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好反应。
已知:KIO3+5KI+3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O;I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。上述加碘盐中碘含量(以碘元素计)为    g·kg-1(用m表示,并写出计算过程)。
2.(差量法)把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等,则原溶液中H+与S的物质的量浓度之比为(  )
A.1∶4  B.2∶7 C.1∶2  D.3∶8
3.(2025·上海中学高一期中)一定质量的铁的氧化物与60 mL 4 mol·L-1的盐酸恰好完全反应,所得溶液中的Fe2+恰好能被标准状况下672 mL Cl2氧化,则该固体中铁原子和氧原子的个数之比为(  )
A.7∶9  B.5∶6 C.3∶4  D.2∶3
1.11.2 g Fe与500 mL 2 mol·L-1的盐酸反应,生成标准状况下H2的体积为(  )
A.11.2 L B.2.24 L
C.4.48 L D.3.36 L
2.0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应,则此盐酸的物质的量浓度是(  )
A.0.10 mol·L-1 B.0.20 mol·L-1
C.0.50 mol·L-1 D.1.00 mol·L-1
3.某废水处理站用甲醇处理氨废水,反应为NH3+2O2N+H++H2O,6H++6N+5CH3OH3N2↑+5CO2↑+13H2O。在处理过程中,NH3转化为N的转化率可达95%,而N转化为N2的转化率可达96%。若每天处理含NH3 0.034 g·L-1的废水500 m3,则理论上每天所需甲醇的质量为(  )
A.24.32 kg B.30 kg
C.25.3 kg D.4.08 kg
4.(2025·江西景德镇一中期末)26.4 g FeS与280 mL 3 mol·L-1硝酸(HNO3)溶液恰好完全反应,反应后产物为Fe2(SO4)3和Fe(NO3)3、X、H2O,则X为(  )
A.N2  B.N2O C.NO2  D.NO
5.将铁与氧化铁的混合物15 g,加入150 mL稀硫酸中,标准状况下放出H2 1.68 L,同时铁和氧化铁均无剩余,向溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化。
(1)写出所有发生的化学方程式:                       
                                             。
(2)混合物中铁的质量是    g。
(3)为了中和过量的H2SO4,且使Fe2+完全转化成Fe(OH)2,共耗费3 mol·L-1的氢氧化钠溶液200 mL,则原硫酸的物质的量浓度为     。
提示:完成课后作业 第三章 第二节 第2课时
阶段重点练(六)
4 / 4基础梳理答案
第一章 物质及其变化
第一节 物质的分类及转化
第1课时 物质的分类
知识点一
1.(2)元素 纯净物 (3)元素 纯净物 (4)单质 碳
单质 不同
【思考】
提示:O2转化为O3,有新物质生成,属于化学变化。
2.(1)①根据组成物质的种类 ②根据组成元素的种类
③根据组成元素的性质 ④根据是否含碳元素
(2)钠盐 硫酸盐
知识点二
1.碱 酸
知识点三
1.一种(或多种)物质 另一种(或多种)物质 2.溶液 胶体
3.(1)分散质粒子直径 (2)液溶胶 气溶胶 固溶胶
4.(1)溶液 胶体 分散质粒子的直径大小
(2)①一条光亮的“通路” ③胶体
【教材挖掘】
①②⑤⑥
第2课时 物质的转化
知识点一
1.(1)NaOH+HClNaCl+H2O
Fe+2HClFeCl2+H2↑ 置换反应
CaO+2HClCaCl2+H2O
AgNO3+HClAgCl↓+HNO3 (2)H+
2.(1)碱 氧化物 盐 氧化物
(2)①Ca(OH)2+2HNO3Ca(NO3)2+2H2O 复分解反应
②Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
③Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH 复分解反应
(3)OH-
3.2NaCl+CO2↑+H2O Mg(OH)2↓+2NaCl 复分解反应
2NaCl+CaCO3↓ 复分解反应
知识点二
1.化学变化 (1)①2Ca+O22CaO
②CaO+H2OCa(OH)2
③Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O (2)①O2
②H2O ③Ca(OH)2 ④CaO ⑤Ca(OH)2(答案合理即可)
【教材挖掘】
提示:方法一:CuO+H2SO4CuSO4+H2O,Fe+CuSO4FeSO4+Cu。
方法二:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O。
方法一更好。主要原因有:方法二需要加热,消耗能源;方法二中氢气易燃易爆,安全性低;方法二中氢气不能全部参加反应,利用率降低。(答案合理即可)
第二节 离子反应
第1课时 电解质的电离
知识点一
1.不导电 导电
【思考】
提示:固体NaCl、KNO3不能导电的原因是离子不能自由移动。
2.(1)自由移动 带电荷 (2)Na+、Cl- Na+、Cl- 否 能
能 水溶液 熔融
3.熔融状态下 化合物 酸 碱 盐
知识点二
1.(1)溶于水 受热熔化 离子 (2)Ba2++2OH-
Na++Cl-
2.HNO3H++N H2SO42H++S 全部是H+
KOHK++OH- Ca(OH)2Ca2++2OH- 全部是OH- NH4NO3N+N Al2(SO4)32Al3++3S 金属阳离子(或铵根离子) 酸根离子
【教材挖掘】
提示:人的手上常会沾有NaCl(汗液的成分之一)或其他电解质,当遇到水时,会形成电解质溶液产生自由移动的阴、阳离子而导电。
第2课时 离子反应
知识点一
1.Na+、S、Ba2+、Cl- Ba2+、S Na+、Cl-
S Ba2+
【思考】
提示:(1)蓝色沉淀是Cu(OH)2,由Cu2+和OH-结合生成;生成的气体是CO2,由C和H+结合生成。
(2)溶液红色消失是因为H+和OH-发生反应消耗了OH-。
知识点二
2.BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl
2Na++S+Ba2++2Cl-BaSO4↓+2Na++2Cl-
S+Ba2+BaSO4↓
【思考】
提示:H++OH-H2O H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O H++OH-H2O
化学方程式表示某个具体的化学反应,而离子方程式不仅可以表示某个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。
【教材挖掘】
提示:(1)①Cu(OH)2+2H+Cu2++2H2O
②OH-+CH3COOHCH3COO-+H2O
③NH3·H2O+H+N+H2O
④2H++S+Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O
(2)离子方程式H++OH-H2O可表示强酸溶液和强碱溶液生成可溶性盐溶液的一类反应。
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
知识点一
1.(1)①还原 氧化 ②Fe2O3 还原 CO 氧化
结论:氧化 还原 (2)①升高 降低 还原 还原 氧化
氧化 ②降低 还原 升高 氧化
结论:升降 氧化 还原
【思考1】
提示:不是。因为反应前后元素的化合价没有变化。
(3)失去 H 得到 Cl 氧化 还原
2.电子 3.单质 置换 单质
【思考2】
提示:氯元素的化合价由反应前的0价,在反应后一部分降低为-1价,一部分升高为+1价,氯元素既被氧化又被还原;氧化还原反应中被氧化或被还原的元素可能是同一种元素。
知识点二
1.(2)
2.(2) 
第2课时 氧化剂和还原剂
知识点一
1.降低 得到电子 氧化 还原 得到电子 越强
失去电子 还原 氧化 失去电子 还原剂 越强
【思考】
提示:在同一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是同一种物质,如反应①H2O2既是氧化剂也是还原剂;氧化产物和还原产物可以是相同物质,如反应②中S既是氧化产物又是还原产物。
【教材挖掘】
提示:(1)2CO+2NO2CO2+N2 NO是氧化剂,CO是还原剂。
(2)反应①说明H2O2具有还原性,反应②说明H2O2具有氧化性。H2O2既有氧化性又有还原性,H2O2中氧元素是-1价,是该元素的中间价态。
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠  氧化钠和过氧化钠
知识点一
1. 1 1 还原
2.(1)变暗 ①银白 小 大 ②氧化钠 4Na+O22Na2O
【思考】
 提示:未用完的钠可放回原试剂瓶。
(2)黄色火焰 淡黄色 2Na+O2Na2O2
【教材挖掘】
 提示:2Na+Cl22NaCl,2Na+SNa2S;钠与非金属单质化合时,钠元素化合价由0价变为+1价,钠表现还原性。
3.(1)NaOH、H2 (2)小 低 碱性 (3)①H2O Na
②2Na+2H2O2NaOH+H2↑
2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
【思考】
 提示:(1)2Na+H2SO4Na2SO4+H2↑。不能;若稀硫酸不足,过量的钠会与水继续反应生成NaOH和H2。
(2)2Na+2H2O2OH-+2Na++H2↑;钠与水反应放出热量并消耗溶剂水,由于Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,且溶剂的量减少,故饱和石灰水中会有固体析出,产生白色浑浊。
(3)钠先与水发生反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑;生成的NaOH再与CuSO4发生复分解反应生成蓝色絮状Cu(OH)2沉淀:2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。
知识点二
1.(1)白 (2)Na2O+H2O2NaOH
Na2O+2HCl2NaCl+H2O Na2O+CO2Na2CO3
2.(1)淡黄 (2)①复燃 ②碱 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (3)氧气 -1 氧化性
【教材挖掘】
 提示:(1)氧化性 还原性
(2)
(3)2∶1
第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
知识点一
1.结块变成晶体 降低 红色 红色 碱 碱
【教材挖掘】
 提示:①4Na+O22Na2O
②Na2O+H2O2NaOH
④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O,
Na2CO3+10H2ONa2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O
2.变浑浊 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
活动1:Na2CO3溶液中存在Na+和C,滴加稀盐酸,C与H+结合生成HC,HC再与H+结合生成H2CO3而分解放出CO2,故开始无气泡,过一段时间产生气泡,相关反应为C+H+HC、HC+H+CO2↑+H2O。NaHCO3溶液中存在Na+和HC,滴加稀盐酸,HC与H+结合生成H2CO3而分解放出CO2,故立即产生气泡:HC+H+CO2↑+H2O。
活动2:向Na2CO3溶液中滴加澄清石灰水,C与C结合生成CaCO3沉淀:C+CCaCO3↓。向NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水,HC与OH-结合生成C和H2O,C与C结合生成CaCO3沉淀:2HC+2OH-+CCaCO3↓+2H2O+C。将氢氧化钙溶液分别加入碳酸钠和碳酸氢钠溶液,二者均反应产生白色沉淀,所以不能用氢氧化钙溶液鉴别二者。
活动3:2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+C;OH-+HCH2O+C。
4.活动1:先通入氨气。由于NH3极易溶于水,且溶于水后溶液显碱性,这样更容易吸收二氧化碳。
活动2:氯化铵(NH4Cl)可以作氮肥。
知识点二
1.金属元素 2.盐酸 原火焰颜色相同 试样 火焰的颜色
【教材挖掘】
 提示:因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素,灼烧时,钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光,透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光,便于观察到钾元素的紫色光。盐酸沸点比硫酸低,加热时易挥发无残留。
3.紫红 黄 紫 绿 4.金属元素
第二节 氯及其化合物
第1课时 氯气的性质
知识点一
1.成盐  NaCl 2.黄绿 气体 大
3.(1)得到 强氧化 (2)2NaCl 2FeCl3 CuCl2
(3)燃烧 苍白 白雾 H2+Cl22HCl
知识点二
1.(1)HCl+HClO (2)不褪色 褪色 漂白作用 褪色
漂白作用 HClO
【教材挖掘】
提示:二氧化氯的化学式为ClO2,氯元素的化合价为+4价。二氧化氯、臭氧均具有氧化性。
2.2HClO2HCl+O2↑
活动1:氯水呈黄绿色说明有Cl2;实验一说明有H+和HClO;实验三说明有Cl-。
活动2:氯水光照后不存在HClO。因为HClO不稳定,光照条件下分解生成HCl和氧气,反应的化学方程式为2HClO2HCl+O2↑。
活动3:不可以。因为氯水有漂白性,会将pH试纸漂白,无法判断溶液的酸碱性,可以用pH计测量氯水的酸碱性。
知识点三
1.(1)Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
(3)氯化钠和次氯酸钠  次氯酸钠
2.2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
第2课时 氯气的实验室制备 氯离子的检验
知识点一
1.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2 还原 酸
【思考1】
提示:(1)由氧化产物和还原产物的个数可知,氧化剂和还原剂的个数之比是1∶2。
(2)不能。有两个原因:一是随着反应的进行,盐酸浓度变小,Cl-的还原性减弱,MnO2不能再氧化HCl,此反应不再进行;二是浓盐酸的挥发。
2.酒精灯 圆底烧瓶 分液漏斗 HCl 水蒸气 向上
Cl2+2KI2KCl+I2 蓝色 变红 褪色
吸收过量Cl2,防止污染空气
【思考2】
提示:不能。即使是饱和石灰水,溶液中Ca(OH)2的含量也很低,不能把多余Cl2完全吸收。
知识点二
1.不溶解 Cl-+Ag+AgCl↓ 不溶解
Cl-+Ag+AgCl↓ 气泡产生
C+2Ag+Ag2CO3↓、
Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O
2.稀硝酸 AgNO3溶液
第三节 物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
知识点一
1.(1)②n (2)6.02×1023 微观粒子
2.(2)6.02×1023 mol-1
知识点二
1.M g/mol或g·mol-1 相对原子质量 相对分子质量
2.n·M
【思考1】
提示:不等同,摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,两者在数值上相等,但前者单位是g·mol-1,后者单位是1,故两者不等同。
【思考2】
提示:(1)17 g·mol-1 (2)64 g·mol-1
(3)bNA g·mol-1 (4) g·mol-1
第2课时 气体摩尔体积
知识点一
1.【思考1】
提示:较大 近似相等
【思考2】
提示:Ⅰ.①22.4 L ②不一定 Ⅱ.①气体的粒子数相同 ②粒子间的距离相同 ③气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略
(3)大小 数目 距离 温度 压强 相同的体积
2.物质的量 体积 Vm L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1) Vm= 0 ℃ 101 kPa 22.4 L·mol-1 温度 压强
【思考3】
(1)32.03 g·mol-1 (2)17 g·mol-1
(3)34.9 g·mol-1 (4)28 g·mol-1
提示:(1)气体的摩尔质量M=Vm·ρ,代入数据求得M≈32.03 g·mol-1。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,该气体的物质的量为=0.03 mol,摩尔质量为=17 g·mol-1。(3)混合气体的==≈34.9 g·mol-1。
(4)=Vm·ρ=22.4 L·mol-1×1.25 g·L-1=28 g·mol-1。
知识点二
2.【思考】
提示:(1)22.4 L 44.8 L 物质的量 (2)32 g 22.4 L  2 g 22.4 L  ①摩尔质量

第3课时 物质的量浓度
知识点一
1.(1)溶质 溶液 (2)×100%
2.单位体积 物质的量 cB mol·L-1(或mol/L) cB=
1 mol
【思考】
提示:(1)1 mol 1 mol·L-1 1.5 mol 1.5 mol·L-1
1∶2∶3 微粒个数之比
(2)②③
第4课时 配制一定物质的量浓度的溶液
知识点一
1.(1)温度 容积 50 mL 100 mL 250 mL 500 mL
1 000 mL
【思考1】
提示:使用前要检验容量瓶是否漏水。检验程序:加水→塞瓶塞→倒立→查漏→正立→瓶塞旋转180°→倒立→查漏。
2.0.1 mol 5.85 g 托盘天平 药匙 玻璃棒 烧杯
100 mL容量瓶 玻璃棒 2~3 容量瓶 1~2 cm
溶液的凹液面与刻度线相切
【思考2】
(1)量取 稀释 冷却 (2)量筒 500 mL容量瓶
(3)13.6
解析:(3)根据稀释前后硫酸物质的量不变,所需浓硫酸的体积为≈13.6 mL。
知识点二
2.
能引起误差的操作 因变量 c
n V
称量 偏大 偏大
偏小 偏小
偏小 偏小
移液 偏小 偏小
不变 不变
偏小 偏小
定容 偏大 偏小
偏小 不变 偏小
不变 偏大 偏小
装瓶 偏大 偏小
【思考1】
提示:①仰视刻度线(如图a):加水量高于刻度线,溶液体积偏大,c偏低。②俯视刻度线(如图b):加水量低于刻度线,溶液体积偏小,c偏高。
【思考2】
提示:①仰视刻度线(如图c):浓硫酸的体积偏大,即溶液中的溶质硫酸偏多,c偏高。②俯视刻度线(如图d):浓硫酸的体积偏小,即溶液中的溶质硫酸偏少,c偏低。
第三章 铁 金属材料
第一节 铁及其化合物
第1课时 铁 铁的氧化物、铁的氢氧化物
知识点一
1.+2价和+3价 2Fe+3CO2
2.延展 导热 磁体
3.(1)①2Fe+3Cl22FeCl3 ②Fe+SFeS
③Fe+2H+Fe2++H2↑ ④Fe+Cu2+Fe2++Cu
(2)四氧化三铁 氢气 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 提供水蒸气
【教材挖掘】
提示:模具中如有水,与铁在高温下反应生成氢气,氢气为易燃气体,易发生爆炸。
知识点二
1.红棕 黑色 +2 不溶
【教材挖掘】
提示:Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O
3.白色絮状 灰绿 红褐
【思考1】
提示:煮沸NaOH溶液的目的是除去溶液中溶解的O2,防止O2将Fe(OH)2氧化。
【思考2】
提示:Fe3+;原因是FeSO4溶液中的Fe2+会被空气中的O2氧化成Fe3+。
活动1:苯的密度比水小且难溶于水,加入少量苯覆盖在FeSO4溶液的上层用于隔绝下层液体与空气接触,防止生成的Fe(OH)2被O2氧化。
活动2:铁粉与稀硫酸反应生成的H2排出了装置内的空气,同时试管内剩余的H2起到保护气的作用,防止Fe(OH)2与O2接触被氧化,因此能较长时间观察到白色沉淀。
活动3:先打开止水夹a,利用Fe与稀硫酸反应产生的H2将装置内的空气排出,待导管b排出的气体验纯后,再关闭止水夹a,利用产生的H2把试管A中的液体(FeSO4溶液)压入试管B中,反应得到Fe(OH)2白色沉淀。即操作方法为先打开止水夹a,待导管b排出的气体验纯后,再关闭止水夹a。
第2课时 铁盐和亚铁盐
知识点一
1.Fe2(SO4)3 FeCl3 FeSO4 FeCl2
2.红色 红 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl- 红 加KSCN溶液再加新制氯水
【教材挖掘】
提示:不是。Fe(SCN)3溶液是红色,但没有生成沉淀。
知识点二
1.(1)浅绿色 无明显变化 红色
(2)2Fe3++Fe3Fe2+ 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
【教材挖掘】
提示:向FeCl2溶液中加入稍过量的氯水(或双氧水),振荡。
活动1:①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl ⑤Cl2
活动2:加入铁粉。反应的离子方程式为2Fe3++Fe3Fe2+
活动3:(1)①Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
②Fe3++3OH-Fe(OH)3↓
③Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
(2)④Fe+2H+Fe2++H2↑
⑤2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(或2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O)
⑥Fe+2Fe3+3Fe2+(或2Fe3++CuCu2++2Fe2+)
2.活动1:将菠菜中的铁元素转化为铁离子。
活动2:不影响。因为无论是生成二价或三价铁的化合物,后期都会变成对应的铁离子,不影响铁元素的检验。
第二节 金属材料
第1课时 金属材料
知识点一
2.(1)生铁 钢 (2)高 硬度 延展 (3)低 中 高
合金 (4)铬和镍
知识点二
1.逐渐溶解 爆鸣
2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑ 
2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2Al+2OH-+6H2O2+3H2↑ 氢气
2.(2)①Al2O3+6H+2Al3++3H2O
②Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
活动1:铝片表面有氧化铝,盐酸首先和铝表面的氧化铝反应,O→a段反应的离子方程式:Al2O3+6H+2Al3++3H2O。b→c段的离子方程式:2Al+6H+2Al3++3H2↑。
活动2:不是0.25 mol,因为有部分盐酸与氧化铝反应,没有全部用来生成氢气。如果换成等浓度、等体积的NaOH溶液,产生的氢气会多于0.25 mol,原因是同样质量的铝与NaOH溶液反应,消耗的NaOH物质的量比HCl少,多余的NaOH可以继续与铝反应产生氢气。
活动3:1∶1。Al与H2的关系式均为2Al~3H2,故只要参加反应的Al的量相等,所得H2的量也相等,故氢气的体积之比为1∶1。
4.氢气 金属氢化物
第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
知识点一
1.(2)① ② ③
④c(B)·V[B(aq)]
2.2×6.02×1023 2×6.02×1023 2×6.02×1023
1×6.02×1023 (1)粒子数目 物质的量 (2)体积
第四章 物质结构 元素周期律
第一节 原子结构与元素周期表
第1课时 原子结构
知识点一
1.质子 中子 2.质子 中子 质子数 中子数
3.质量数 质子数 6 12
【教材挖掘】
提示:不是。如S的质量数为32,而硫原子的相对原子质量为32.06,二者计算方式不同,在数值上相近但不相等。
知识点二
1.(1)能量不同 (2)近 远 2.(2)①2n2 ②8 ③18
第2课时 元素周期表 核素
知识点一
1.门捷列夫 相对原子质量 相对原子质量
2.(1)电子层数目 电子层数 (2)①一、二、三 2、8、8 四、五、六、七 18、18、32、32 ②短周期 长周期 7 ③碱金属 卤族
【思考1】
提示:这种判断是错误的,元素种类最多的族为第ⅢB族,共32种元素(包括镧系元素和锕系元素)。
【思考2】
提示:不一定。第二、三周期差1,第四、五周期差11,原因是中间隔10种副族元素,第六、七周期差25,原因是中间隔10种副族元素,且第ⅢB族镧系和锕系均为15种元素。
(3)原子序数 元素符号 相对原子质量 元素名称
知识点二
1.(1)质子 中子 (2)0 1 2
2.(1)质子数 中子数 (2)①质子数
【教材挖掘】
提示:28a%+29b%+30(1-a%-b%)
(3)①C ②H和H
第3课时 原子结构与元素的性质
知识点一
1.4 失去 金属性 4 得到 非金属性
2.K Rb Cs 增多 增大 1 失去 还原
3.黄色 紫色
【思考】
提示:不可以。Li与O2反应只能生成Li2O。
【教材挖掘】
提示:碱性依次增强,即LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH。
4.银白 小 低 增大 降低
知识点二
1.淡黄绿 紫黑 增大 升高 2.7 增多 增大
3.(1)H2+F22HF H2+Cl22HCl
H2+Br22HBr H2+I22HI 升高 减弱
(2)①2KBr+Cl22KCl+Br2
Cl2+2KI2KCl+I2 Br2+2KI2KBr+I2
②减弱 增强
【思考1】
提示:从F→I,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。
【思考2】
提示:Br2+H2OHBrO+HBr。
【思考3】
提示:2F2+2H2O4HF+O2。
第二节 元素周期律
第1课时 元素性质的周期性变化规律
知识点一
1.2 2 8 8 8 周期性 2.减小 周期性
3.+5 -4 +7 -4 周期性 4.原子序数
知识点二
1.(1)> (2)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-
Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O
2.Cl、S、P、Si HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3
逐渐增强
3.减小 减弱 增强 减弱 增强
4.(1)原子序数 (2)核外电子排布
第2课时 元素周期表和元素周期律的应用
知识点一
1.(1)元素周期律 (2)减弱 增强 增强 减弱
2.(2)金属 非金属 稀有气体 (3)金属性 非金属性
3.主族序数 主族序数-8
【教材挖掘】
提示:Si的价电子数是4,Ca的价电子数是2。
知识点二
1.不
4.(1)半导体 (2)农药 (3)催化剂
第三节 化学键
第1课时 离子键
知识点一
2.(2)阳离子、阴离子 (3)静电作用
3.(1)离子键
知识点二
1.最外层电子
2.H· ·· ·︰ [︰︰]- [︰︰]2-
 [︰︰︰]2-
Ca2+[︰︰]2- K+[︰︰]2-K+
(1)
(2)
第2课时 共价键
知识点一
2.(1)共用电子对 (2)①原子 ②共用电子对
3.(2)①︰︰︰ ︰N N︰ H︰︰H
H︰︰︰ ②OO 
4.HH H—H ︰ H—Cl
︰︰C︰︰ OCO H·×·×H  H·×·×H 
【思考1】
提示:不一定。如非金属单质(O2、Cl2、N2等)中含共价键,但不属于化合物;某些离子化合物(如NaOH、Na2SO4、NH4Cl等)中既含离子键,又含共价键,属于离子化合物。
【思考2】
提示:H2O2:H︰︰︰H,含极性共价键和非极性共价键。Na2O2:Na+Na+,含离子键和非极性共价键。
知识点二
1.离子 共价 ①化学键 化学键
2.(2)范德华力 氢键 (3)①熔点 沸点 ②氢键
【思考】
提示:Ⅰ.氢键和范德华力;Ⅱ.氢键和范德华力;Ⅲ.共价键(H—O)。
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