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变式练习
　　一、选择题（每小题有1～2个选项符合题意）
　　1．根据元素的核电荷数，不能确定的是（　　）
　　　　A．原子核内质子数　　　　　　　B．原子核内中子数
　　　　C．原子最外层电子数　　　　　　D．原子核外电子数
　　解析：掌握元素的概念和同位素的概念为本题的要点。
　　答案：B
　　2．在核电荷数为1～20的元素的原子中，次外层电子数为最外层电子数2倍的元素是（　　）
　　　　A．核电荷数为3的元素　　　　　B．核电荷数为14的元素
　　　　C．核电荷数为6的元素　　　　　D．核电荷数为16的元素
　　解析：熟悉前二十号元素的核外电子排布，然后进行统计。
　　答案：AB
　　3．1999年，世界重大科技成果之一是超铀元素的发现，它有力地支持了“稳定岛”假说，原子X的中子数与电子数之差为（　　）
　　　　A．0　　　　　 B．57　　　　　 C．118　　　　　D．175
　　解析：中子数＝质量数－质子数（质子数＝电子数）。
　　答案：B
　　4．下列粒子：①质子　②中子　③电子，在所有原子中均含有的粒子是（　　）
　　　　A．①②③　　　　　　　　　　　B．①
　　　　C．①③　　　　　　　　　　　　D．①②
　　解析：H的特殊性要考虑到，它没有中子。
　　答案：C
　　5．下列粒子中：①Al　②　③［］－　④F－，其核外电子数相同的是（　　）
　　　　A．①②③　　　　　　　　　　　B．②③④
　　　　C．①②④　　　　　　　　　　　D．①③④
　　解析：计算出每种粒子中的电子数。
　　答案：C
　　6．核内质子数不同，核外电子数相同的两种粒子，它们可能是（　　）
　　　　A．同种元素的两种离子　　　　　B．同种元素的原子和离子
　　　　C．不同种元素的离子　　　　　　D．不同种元素的原子和离子
　　解析：质子数不同则不是同种元素，而核外电子数相同则只能为不同种元素的原子和离子和不同种元素的离子。
　　答案：CD
　　7．据报载我国最近合成了多种元素的新的同位素，其中一种是Hf（铪），它的中子数是（　　）
　　　　A．72　　　　　　　　　　　　　B．113
　　　　C．185　　　　　　　　　　　　 D．257
　　答案：B
　　二、填空题
　　8．用符号A：质子数；B：中子数；C：核外电子数；D：最外层电子数；E：电子层数，填写下列各空。
　　（1）原子种类由________决定。
　　（2）元素种类由________决定。
　　（3）相对原子质量由________决定。
　　（4）元素的原子半径由________决定。
　　（5）元素的化合价主要由________决定。
　　（6）元素的化学性质主要由________决定。
　　（7）核电荷数由________决定。
　　解析：熟悉组成原子的粒子的关系。
　　答案：（1）AB　（2）A　（3）AB　（4）AE　（5）D　（6）D　（7）A
　　9．核外电子分层排布的一般规律是：各电子层最多容纳的电子数为________个，最外层电子数目不超过________个，次外层电子数目不超过________个，倒数第三层电子数目不超过________个，核外电子总是尽先排布在能量________的电子层里，然后由里往外，依次排布在能量逐步________的电子层里。
　　解析：了解核外电子的排布规律。
　　答案：2n2　8　18　32　低　增高
　　三、推断题
　　10．有A、B、C、D四种元素，已知A元素原子的K层和M层电子数相同；B元素原子的L层比K层电子数多5个；C元素的＋3价阳离子和氖原子具有相同的电子数；D元素的原子核外有4个电子层，K层与L层电子数之和等于M层与N层电子数之和。
　　写出：
　　（1）元素符号：A________，B________，C________，D________。
　　（2）A的原子结构示意图________，B的阴离子结构示意图________，C的阳离子结构示意图________，D的原子结构示意图________。
　　解析：A：K层和M层电子数相同推出A为镁元素；B元素原子的L层比K层电子数多5个，推出B元素为氟；C元素的＋3价阳离子和氖原子具有相同的电子数推出C元素为铝；D元素的原子核外有4个电子层，K层与L层电子数之和等于M层与N层电子数之和推出D元素为钙。
　　答案：（1）Mg　F　Al　Ca
　　（2）Mg　　F－　
合作讨论
　　在初中阶段，同学们已经学习过有关原子结构的基础知识，基于当时同学们知识掌握的层次以及认知水平的限制，同学们当时掌握的知识是非常有限和片面的。在此基础上，本节系统地从原子结构模型的演变、原子的构成两方面介绍了原子的相关知识。
　　1．原子结构模型的演变经历了哪几个阶段？各阶段对原子结构的认识各有什么样的特点？
　　我的思路：原子结构模型的演变共分为：公元前5世纪古希腊哲学家的观点；19世纪初英国科学家道尔顿的观点；1897年汤姆生的观点；1911年卢瑟福的观点；1913年波尔的观点以及20世纪初的科学家的观点。然后由学生阅读书上的内容进行概括总结。
　　（1）古希腊科学家对于原子结构的认识是人们对于原子结构认识的初始阶段，揭示了物质是由原子构成的这一基本的观点。
　　（2）道尔顿提出了质量守恒这一观点。
　　（3）由汤姆生发现电子后提出“枣式”原子模型，到卢瑟福提出“核式”结构原子模型，直至玻尔把量子说引入核式结构的原子模型，提出原子的量子态理论，这其中存在着一系列从发现问题到提出新的假说的过程，这对培养学生的逻辑推理能力和掌握科学地分析问题和解决问题的方法都是很有益的。为了引导学生思考、活跃学生的思维，教材在课文中许多地方提出了供学生思考的问题，希望能引起教师和学生的注意。这些思考题主要是为了引发学生的思维、阐述自己的观点而设，并不要求问题一定要有唯一正确的答案。
　　（4）粒子散射实验既是一个很重要的实验，也是一个锻炼学生分析问题、解决问题的能力的很好的知识点。学生通过对卢瑟福如何分析。散射实验、否定汤姆生的原子模型、提出自己的原子模型的了解，学习科学的方法，提高自己的能力。在分析卢瑟福的原子模型的问题时，要用到电学、力学和光谱发射的知识，其中有些知识学生没有学过。如根据经典电磁理论，绕核做加速运动的电子要向外辐射电磁波，电磁波的频率等于电子绕核旋转的频率等。这些知识主要是为了说明卢瑟福的原子模型与经典电磁理论的矛盾，因此教学中可直接把这些知识介绍给学生，避免造成不必要的困难。
　　（5）玻尔的氢原子模型虽然不是最终的正确的模型，但是它在建立正确的原子模型过程中的功绩是不可磨灭的。它最大的功绩就是将量子概念运用在原子模型中，同时它在一定程度上反映了原子的真实情况，也比较适合中学生的理解能力和认识水平。因此，在玻尔理论的知识教学中，我们主要应把重点放在玻尔解决问题的思想上。
　　2．原子核外的电子是如何排布的？
　　我的思路：在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：
　　（1）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。
　　（2）原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
　　（3）原子最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不能超过2个电子）。
　　（4）次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个），倒数第三层电子数目不能超过32个。
　　3．元素的化学性质与原子结构之间的关系？
　　我的思路：（1）稀有气体的不活泼性；稀有气体元素的原子最外层有8个电子（氦是2个电子），处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。
　　（2）非金属性与金属性（一般规律）：金属元素最外层电子数小于4，易失电子。
　　非金属元素最外层电子数大于4，易得电子。
　　4．原子是由哪几部分构成的？组成的各部分是否带电？原子整体是否带电？为什么？
　　我的思路：原子由原子核和核外电子组成；原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，核外电子带负电荷。原子整体是否带电需从原子的各组成部分数目的多少，所带的电的电性、电量来考虑。组成原子“三粒子”的带电情况及粒子数目的关系：中子不带电，一个质子带一个单位正电荷，一个电子带一个单位负电荷。带正电荷的质子的数目和核外带负电荷的电子的数目相等，所以整个原子不带电。
　　5．组成原子的几种粒子的数目之间的关系如何？
　　我的思路：这一部分就按照书上的顺序来一一介绍。核内质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数；质量数A＝质子数（Z）＋中子数（N）。
　　6．每种元素的所有原子的中子数、质子数是否相同？如果相同，那么同种元素的原子之间是什么关系？
　　我的思路：从元素的概念得出同种元素的原子的质子数一定相同，而中子数可能是不相同的，然后列举几种元素的中子数不同的情况，然后设问：同种元素的不同原子之间有什么样的关系？研究这个问题有什么意义？从而展开本章内容的教与学。

思维过程一、原子结构模型的演变
　　（一）演变过程
　　1．古希腊科学家对于原子结构的认识是人们对于原子结构认识的初始阶段，揭示了物质由原子构成的这一基本的观点。
　　2．道尔顿提出了质量守恒这一观点。
　　3．由汤姆生发现电子后提出“枣式”原子模型。
　　4．卢瑟福提出“核式”结构原子模型。
　　5．玻尔把量子说引入核式结构的原子模型，提出原子的量子态理论。
　　（二）原子的核外电子排布
　　电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：
　　1．核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。
　　2．原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
　　3．原子最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不能超过2个电子）。
　　4．次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个），倒数第三层电子数目不能超过32个。
　　（三）元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系
　　1．稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有8个电子（氦是2个电子），处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。
　　2．非金属性与金属性（一般规律）：
最外层电子数
得失电子趋势
元素的性质
金属元素
＜4
易失
金属性
非金属元素
＞4
易得
非金属性
思维过程二、原子的构成
　　1．学会从空间、质量、电性三个方面来认识原子结构
　　（1）原子由原子核和核外电子组成，从空间体积看，原子核只占原子体积的几千亿分之一，假设原子像地球大小，则原子核体积只像乒乓球大小一样。
　　（2）原子核的体积虽小，但原子的质量几乎全集中在原子核上，质子和中子的相对质量都近似为1，电子的质量很小，仅约为质子质量的1/1836。
　　（3）组成原子“三粒子”的带电情况及粒子数目的关系：中子不带电，一个质子带一个单位正电荷，一个电子带一个单位负电荷。
　　2．原子的组成和三种粒子间的关系
　　
　　X的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。
　　质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。
　　核电荷数＝元素的原子序数＝质子数＝核外电子数
　　3．核素：质子数和中子数都相同的原子称为一种原子，又称为一种核素。
　　同位素：我们把质子数相同，质量数（或中子数）不同的原子互称为同位素。
　　放射性同位素的应用目前遍及医学、工业、农业、能源和科学研究等各个领域。
新题解答
　　【例1】下列化合物中所有化学键都是共价键的是（　　）
　　　　A．Na2O2　　　　　　　　　　　 B．NaOH
　　　　C．BaCl2　　　　　　　　　　　　D．CH4
　　解析：活泼金属与活泼非金属之间形成离子键，非金属元素之间形成共价键。在A、B、C中均存在离子键。
　　答案：D
　　点评：本题主要考查了原子的最外层电子数与元素化合价之间的关系，元素的最外层电子与元素性质之间的关系。
　　【例2】C—NMR（核磁共振）可以用于碳化合物的结构分析，C表示的碳原子（　　）
　　　　A．核外有13个电子，其中6个能参与成键
　　　　B．核内有6个质子，核外有7个电子
　　　　C．质量数为13，原子序数为6，核内有7个质子
　　　　D．质量数为13，原子序数为6，核内有7个中子
　　解析：C是C的一种同位素，同位素之间的化学性质几乎完全相似，C的含义是表示质子数是6，质量数为13的一个碳原子，中子数为7，核外有6个电子，原子结构示意图为，其中最外层的4个电子为价电子，这4个电子都可参与成键。综上所述，只有D项正确。
　　答案：D
　　点评：本题重点考查了学生对同位素知识的理解。
突破思路
　　在初中阶段，同学们已经学习过有关原子结构的基础知识，当时同学们已经了解到汤姆生发现了电子之后，人们开始认识到原子不是构成物质的最小粒子，它本身还具有复杂的结构，还可以再分。同学们掌握了原子是由居于原子中心带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的。原子核比原子小的多，原子核的半径约为原子半径的十万分之一，原子核的体积只占原子体积的几千亿分之一。原子虽小但还可以再分为质子和中子，质子带正电，中子不带电。原子核所带的正电荷与核外电子所带的负电荷相等。同学们当时还学习了元素的概念，知道具有相同核电荷数（质子数）的同一类原子称为一种元素，但是对于同一种元素的组成原子之间的关系并没有进一步的学习。本单元将在复习初中有关的知识的基础上进一步讨论电子在原子核外的分布情况，元素的性质与原子核外电子分布之间的关系以及同种元素的原子之间的关系。引入了元素原子的核外电子分层排布，元素的性质与原子核外最外层电子之间的关系密切，核素、同位素的概念及放射性同位素的应用的知识。
相关链接
　　同位素一百多年前，元素被看作仅包含一种原子的物质。按照道尔顿的原子论，相同元素的一切原子应是一样的。然而1911年后，人们发现相同元素的原子未必完全一样。英国索弟发现，当放射性元素分解的时候，要产生一系列其他元素；有些元素化学性质相似，似乎处在周期表中的同一位置，但放射性不同。索弟称这些同一元素的不同品种叫做同位素。同时，有人进一步用质谱证明，同一元素的原子能被分成不同相对原子质量的品种。　　目前，除了天然存在的几百种同位素外，据统计已由核轰击法合成了1200多种同位素。这时，我们可以说，元素是一种物质，它的所有原子具有相同原子序数或同数目的质子。　　放射性元素1896年，法国的贝克勒尔发现放射性后，居里夫妇分离出了含量稀少但具有强放射性的元素钋和镭。几年时间，锕和氡也被发现了。1917年发现了放射性元素镤。到1925年，天然元素全部被发现，周期表以92号元素铀而告结束。但周期表中还有四个空位43、61、85、87号，化学家们继续探寻这些元素。自1939年来，核科学家不但合成出了43号（锝）、61号（钷）、85号（砹）和87号（钫），而且合成出了16个超铀元素，周期表从1到109号除108号外全被填满了，其中93到107号人造元素大多数是由美国西博格等人最先在柏克莱制出的，这些元素没有稳定的同位素，因而在自然界是找不到的。唯有铀和钍衰变速度非常慢，半衰期达数十亿年。镭和钋半衰期很短，之所以能在自然界存在是由于它们作为铀和钛衰变产物而不断产生。
规律总结
　　1．原子核外电子分层排布的一般规律
　　在含有多个电子的原子里，电子依能量的不同是分层排布的，其主要规律是：
　　（1）核外电子总是尽先排布在能量较低的电子层，然后由里向外，依次排布在能量逐步升高的电子层（能量最低原理）。
　　（2）原子核外各电子层最多容纳2n2个电子。
　　（3）原子最外层电子数目不超过8个（K层为最外层时不能超过2个电子）。
　　（4）次外层电子数目不能超过18个（K层为次外层时不能超过2个），倒数第三层电子数目不能超过32个。
　　2．元素的性质与元素的原子核外电子排布的关系
　　（1）稀有气体的不活泼性：稀有气体元素的原子最外层有8个电子（氦是2个电子），处于稳定结构，因此化学性质稳定，一般不跟其他物质发生化学反应。
　　（2）非金属性与金属性（一般规律）：
最外层电子数
得失电子趋势
元素的性质
金属元素
＜4
易失
金属性
非金属元素
＞4
易得
非金属性
　　3．原子的组成和三种粒子间的关系
　　
　　X的含义：代表一个质量数为A、质子数为Z的原子。
　　质量数（A）＝质子数（Z）＋中子数（N）。
　　核电荷数＝元素的原子序数＝质子数＝核外电子数。
变式练习
　　一、选择题
　　1．除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳，应采用的方法是（　　）
　　　　A．把混合气体点燃
　　　　B．把混合气体通过澄清石灰水
　　　　C．把混合气体通过浓硫酸
　　　　D．把混合气体通过灼热的氧化铜粉末
　　解析：气体除杂所选用的方法应考虑既要除去杂质（CO），又不能消耗有用的气体（CO2）。另外还需注意不能引入新的杂质，这是高考的考点。
　　本题A选项，把CO转化为CO2，但会因为引入了更难除去的空气而使实验失败。
　　答案：D
　　2．NaCl溶液中混有少量Na2CO3。为了除去Na2CO3，可加入适量（　　）
　　　　A．NaOH溶液　　　　　　　　 B．稀H2SO4
　　　　C．HCl　　　　　　　　　　　　D．Ca（OH）2溶液
　　解析：溶液中的杂质是初中化学实验除杂内容的重点之一。中考常从选择试剂是否合理的角度进行考查。答本题时应考虑不要引入新杂质——OH－和SO—，要用所选的试剂将碳酸根离子除掉。
　　答案：C
　　3．KCl溶液中混有少量的CuSO4，若加入一种试剂能除去CuSO4，该试剂为（　　）
　　　　A．NaOH　　　　　　　　　　　 B．AgNO3
　　　　C．BaCl2　　　　　　　　　　　　D．Ba（OH）2
　　解析：在考虑除去CuSO4时要考虑到除去阳离子和阴离子。
　　答案：D
　　4．某溶液中有Ba2＋、Ag＋、Cu2＋三种离子，现用　①NaOH溶液　②K2SO4溶液　③盐酸　将三种离子逐一沉淀并加以分离，则加入试剂顺序正确的是（　　）
　　　　A．①②③　　　　　　　　　　　B．③②①
　　　　C．②③①　　　　　　　　　　　D．②①③
　　解析：要考虑到逐一沉淀，由于Ag＋和OH－、SO都沉淀，所以要先除Ag＋。
　　答案：B
　　5．下列四组试剂，某同学欲分离含有KCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的试剂是（　　）
　　　　A．H2O、AgNO3、稀HNO3　　　 B．H2O、NaOH、HCI
　　　　C．H2O、KOH、稀HNO3　　　　D．H2O、KOH、HCl
　　解析：在考虑选用试剂的时候要注意到分离出前面的物质，但不能影响后面的成分。
　　答案：D
　　6．现有下列试剂：①蒸馏水；②AgNO3溶液；③BaCl2溶液；④稀HNO3。欲检验AgNO3固体中是否含有少量可溶性盐酸盐杂质，应选用的试剂是（　　）
　　　　A．①④　　　　　　　　　　　　B．②④
　　　　C．①②　　　　　　　　　　　　D．①②③
　　答案：A
　　二、填空题
　　7．根据图1－1所示的溶解度曲线，回答下列问题。
　　（1）氯化钠和纯碱晶体均属于_________物质（填“易溶”“可溶”“微溶”或“难溶”）。
　　（2）我国某些盐湖里出产天然碱（主要成分为纯碱晶体，并含少量氯化钠杂质）。在实验室里从天然碱中分离出较纯的纯碱晶体，应采用_________的方法（杂质仅考虑氯化钠）。
　　（3）具体的实验操作步骤：①加热溶解，②_________，③_________，④洗涤晾干。
　　（4）完成①～③必备的实验仪器有铁架台（附铁圈、石棉网等）、烧杯、玻璃棒、_________和_________等。
　　解析：这是一道根据物质溶解度曲线进行物质分离的综合题。命题人将判断物质的溶解性范围与分离方法、实验操作融入同一道试题中，比较全面地考查了有关物质结晶分离的知识。本题引导我们的复习既要注意掌握学科知识点，又要注意知识的灵活应用。
答案：（1）易溶　（2）冷却热饱和溶液　（3）结晶过滤　（4）漏斗酒精灯
图1—1
　　三、计算题
　　8．已知96％的浓硫酸的密度为1.84g·cm－3，求硫酸溶液的物质的量浓度为多少？
　　解析：本题考查已知溶质的质量分数及溶液的密度，求物质的量浓度。我们可以采用概念导出法，根据公式c＝，可分别求出溶质的物质的量和溶液的体积，此时便可以求出物质的量。但也可以采用当同一种溶液用不同浓度表示时，其中溶质的质量不变的方法来求解。
　　方法1：（1）求1L浓H2SO4中溶质的质量。
　　m（H2SO4）＝〔H2SO4（aq）〕×V（H2SO4（aq））×〔（H2SO4）〕＝1.84g·cm－3×1000cm3×96％＝1766.4g
　　（2）求H2SO4溶质的物质的量。
　　n（H2SO4）＝＝＝18mol
　　（3）求物质的量浓度
　　c（H2SO4）＝＝＝18mol·L－1
　　上述过程也可写成综合式：
　　c＝＝＝＝18mol·L－1
　　方法2：设H2SO4的物质的量浓度为cmol·L－1。
　　根据c×V×M＝×V×
　　c＝＝＝18mol·L－1
　　答案：浓H2SO4的物质的量浓度为18mol·L－1。
合作讨论
　　1．为什么要进行物质的提纯？
　　我的思路：以我们身边存在的真实的物质进行列举，就可以发现我们身边的物质实际上大多数都是混合物，那么我们在进行化学研究的时候，就首先要进行物质的分离和提纯。
　　2．物质分离常见的方法有哪些？
　　我的思路：指把混合物的各组分一一分开，每一组分都要保留下来，且原来是固体，最后还应是固体，如原来是溶液，最后还应是溶液。
　　3．常见的分离方法有哪些？各自的分离依据是什么？
　　我的思路：根据混合在一起的各种物质的物理性质的差异，采取适当的方法将混合物中各种物质分离出来。
　　物质的分离与提纯中的基本操作：
　　过滤（沉淀洗涤）：固体（不溶）—液体分离。例：除去粗盐中的泥沙。蒸发结晶（重结晶）：固体—液体分离，例：食盐溶液的蒸发结晶。利用物质在同一溶剂中溶解度不同，进行固体一固体（均溶）分离。例：KNO3、NaCI的结晶分离。
　　萃取分液：将两种互溶的液体分开，将两种互不相溶的液体分开。例：用CCl4将碘从碘水中萃取出来后，再分液分离。
　　渗析：胶粒与溶液中的溶质分离。例：用渗析的方法除去淀粉胶体中的NaCl。
　　盐析：胶体从混合物中分离出来。例：硬脂酸钠溶液中加入食盐细粒；鸡蛋白溶液中加入饱和（NH4）2SO4溶液。
　　4．常见的物质的检验方法有哪些？各自的现象是什么？
　　我的思路：通过实验的手段，来总结各种离子的检验。见思维过程二中的表。
　　5．物质的量浓度的概念、单位、符号各是什么？
　　我的思路：通过分析质量百分比浓度不能很好地解释溶液的导电能力因而引入单位体积内粒子数目多少，从而介绍物质的量浓度。
　　（1）定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫溶质的物质的量浓度。符号为c（B），单位为mo1·L－1或mo1·m－3。
　　（2）表达式：c（B）＝
　　注意：①单位体积为溶液的体积，不是溶剂的体积。②溶质必须用物质的量来表示。
　　6．如何进行一定物质的量浓度溶液的配制？
　　我的思路：引导学生先阅读书上的内容然后讨论得出实验的步骤。
　　（1）仪器：容量瓶，容量瓶有各种不同的规格，一般有100mL、250mL、500mL和1000mL等几种。
　　（2）步骤：
　　①计算：计算所需固体溶质质量或液体溶质的体积。
　　②用托盘天平称量固体溶质或用量筒量取液体体积。
　　③溶解：将溶质加入小烧杯中，加适量水溶解。
　　④移液洗涤：将已溶解而且冷却的溶液转移到容量瓶中，并用玻璃棒引流，再洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，将洗涤液倒入容量瓶中。
　　⑤定容：缓缓向容量瓶中注入蒸馏水，直到容量瓶液面接近刻度线1cm～2cm时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切，盖好，反复上下颠倒，摇匀。
　　最后将容量瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。
思维过程
　　一、物质的分离和提纯（边总结边完成下表）
　　
　　
　　二、常见物质的检验（边做实验边完成下表）
　　
　　三、溶液的配制及分析
　　1．物质的量浓度的定义：以单位体积溶液里所含溶质B的物质的量来表示的溶液组成的物理量，叫溶质的物质的量浓度。符号为c（B），单位为mo1．L－1或mol·m－3。表达式：c（B）＝。
　　2．一定物质的量浓度的溶液的配制
　　（1）仪器：容量瓶。
　　（2）步骤：
　　①计算。②称量固体溶质或用量筒量取液体体积。③溶解。④移液洗涤。⑤定容。
　　最后将容量瓶中溶液转移到试剂瓶中备用。
　新题解答
　　【例1】下列溶液中的c（Cl－）与50mL1mo1·L－1AlC13溶液中的c（Cl－）相等的是（　　）
　　　　A．150mL1mol·L－1氯化钠
　　　　B．75mL2mo1·L－1氯化钙
　　　　C．150mL3mo1·L－1氯化钾
　　　　D．75mL1m01·L－1氯化铁
　　解析：比较溶液中某离子浓度，要考虑到该物质1mol在溶液中电离出某离子的多少，注意不要受体积虚设条件的干扰。
　　1mo1·L－1NaCl中c（Cl－）＝1mo1·L－1，2mo1·L－1CaCl2中c（CI—）＝4mo1·L－1；
　　3mo1·L－1KCl中c（Cl－）＝3mo1·L－1，lmo1·L－1FeCl3中c（C1－）＝3mo1·L－1。
　　答案：CD
　　点评：本题主要考查物质的量浓度的概念的理解和学生考虑问题的周密性。
　　【例2】20mLlmol·L－1的NaCl与40ml0.5mo1·L－1的BaCl2溶液混合，若混合液体积为60ml，求Cl－的物质的量浓度。
　　解析：可从物质的量浓度的定义出发求：
　　c（Cl－）＝＝
　　另一方法：因NaCI溶液与BaCI2溶液中C1—的物质的量浓度相同，均为lmo1·L－1，两溶液以任意体积比混合，Cl—的物质的量浓度不变。
　　答案：混合液中Cl－的物质的量浓度为1mo1·L－1。
　　点评：考查了学生对混合溶液中离子浓度的计算方法和解题的技巧。
　　【例3】除去下列物质中的杂质，所用试剂和方法不正确的是（　　）
　　　　　物质　　　　杂质　　　　 除杂所用试剂和方法
　　　　A．H2SO4　　　　　HCI　　　　　AgNO3溶液、过滤
　　　　B．KNO3　　　　　K2SO4　　　　　　　　Ba（NO3）2溶液、过滤
　　　　C．Cu　　　　CuO　　　　　盐酸、过滤
　　　　D．CaCO3　　　　CaO　　　　　H2O、过滤
　　解析：除杂——将杂质除去并进行有效的分离。因此，所加试剂与杂质反应后生成的产物应易于分离而除去，将杂质转化为难溶物或转化为可溶物（非杂质难溶时）而通过过滤方法除去。此类问题是高考的考点，需要引起注意的是所加试剂不能跟非杂质反应。
　　答案：A
　　点评：考查了学生对几种物质的分离、除杂的原则和具体方法。
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　　二氧化碳是一种良好的萃取剂：在常态下，它对液体和固体的溶解能力非常低，但随着压力和密度的增加，其溶解能力逐渐提高，尤其是对有机化合物的溶解更为明显。在亚临界温度条件下，它与甲醇等许多有机溶剂混溶性良好，而与水的互溶性很小，它与萃取出的有机物相比，其挥发性大、黏度低、扩散系数高并且有一定的溶解选择性和化学稳定性，而且不燃，无毒无爆炸危险。因此，发达国家广泛利用二氧化碳进行食品、饮料、油料、香料、药物等的加工萃取。
　　了解毒品：国家禁毒委员会副主任、公安部副部长白景富最近说：今后，国家禁毒委将继续加大禁毒宣传力度，特别要抓好中小学的禁毒宣传教育，把禁毒预防教育作为在校学生的必修课，使青少年真正做到“热爱生命，远离毒品”。
　　在中学教育中进行禁毒教育，首先就得有一定的识别毒品的知识。那么，何谓毒品呢？中华人民共和国刑法中第二百五十七条称：毒品，是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。
　　本文就以上毒品及其危害略作叙述，仅供参考。
　　1．罂粟（Papaver somniferum L.），为一年生草本植物，茎叶及萼片均称白粉，花大，绯红色。其果实为蒴果，具乳汁，可制鸦片（阿片）；可提取吗啡（5.6％～12.83％）、可待因（0.63％～2.13％）、罂粟碱等20多种生物碱，可制麻醉药。
　　2．鸦片，亦称阿片，俗称大烟，它是从未成熟的罂粟蒴果上划破后渗出的乳汁经干燥而成的，即生鸦片。呈褐色至黑色膏状块，味苦、有毒，并具有特殊的臭味。经加工成鸦片，褐色膏状，软硬如橡皮泥。鸦片中含有20多种生物碱，其中吗啡的含量约占10％。
　　吸食鸦片，可造成吸食者在心理、生理上对鸦片产生很强的依赖性（即成瘾）。长期吸食，会导致人体各器官功能消退、免疫力丧失，尤其是破坏人的胃功能和肝功能以及生育功能，超剂量吸食鸦片会致人死亡。
　　3．吗啡，是从鸦片中提取制成的最重要的生物碱。味苦、有毒，其颜色因纯度而异，粗制品多为咖啡色或灰色粉末，纯品为白色。吗啡在医疗上有镇痛等作用。但非法吸食、注射吗啡，严重危害吸食者的身心健康，导致精神不振、消沉、思维和记忆力衰退，并可引起精神失常、肝炎等综合症。超剂量吸食和注射吗啡，会导致呼吸停止而死亡。
　　4．海洛因，又称二乙酚吗啡，俗称“白面”。它是用吗啡与其他化学药品混合加热合成的。成品为粉末或颗粒状。颜色因制作程序和方法不同而异，一般呈白色或淡灰色，有的也呈棕黄色、淡棕黄色、灰褐色或淡灰褐色等，纯品海洛因为白色柱状结晶或结晶性粉末。
　　吸食、注射海洛因比吸食、注射鸦片和吗啡更容易使人成瘾，而且对人体危害更大，长期吸食、注射海洛因，易感染病毒性肝炎、肺脓肿、艾滋病等。吸食、注射高纯度的海洛因，会引起昏迷、呼吸减弱、体温降低、心跳缓慢、血压降低而导致死亡。
　　5．大麻（Cannabis sativa L.），别名火麻，系一年生草本植物。大麻的叶、花、茎含有大麻酚、大麻二酚和四氢大麻酚。
　　吸食大麻的形式主要有：（1）把大麻的花、叶和细小的茎枝进行加工后吸食；（2）吸食从大麻中提取的大麻脂；（3）吸食从大麻脂中提取的大麻油，大麻油的颜色为琥珀色、深绿色、棕色或黑色浓稠液体。
　　吸食大麻使人的脑功能失调、记忆力消退、健忘、注意力很难集中。吸食大麻不仅破坏男女的生育能力，而且由于大麻中焦油含量高，其致癌率也较高。
　　6．可卡因，又名古柯碱，是从古柯属的小灌木树的叶子中提取出来的，为粉末状的白色晶体。在医疗上可作为局部麻醉药，但滥用就会成瘾，成为毒品。
　　可卡因能够打乱人体机能和肾上腺素分泌对人体的调节作用，使中枢神经和交感神经系统产生强烈的兴奋源。非法使用可卡因可使人瞳孔散大、体温升高、过分兴奋激动、周身颤抖、痉挛、肌肉扭曲、变形，严重时可出现癫狂的幻觉病。大剂量的可卡因能导致中枢神经传导受阻，甚至可导致窒息。过度使用可卡因致死的人，大都是由于极度痉挛和心力衰竭所造成的。
　　7．咖啡因，又称咖啡碱。系质轻、柔韧、有光泽的针状结晶，无臭，味苦。具有兴奋中枢神经系统、心脏和骨骼肌及舒张血管、松弛平滑肌和利尿等作用。咖啡因在医疗上用作中枢神经兴奋药。但滥用就会成瘾，成为毒品，严重危害人体健康和生命安全。
　　8．安钠咖，又名苯甲酸钠咖啡因。为白色结晶性粉末。在医疗上用作中枢神经兴奋药，主要用于对抗中枢性抑制和调节大脑皮质活动等。但滥用就会成瘾，成为毒品，严重危害人体健康和生命安全。
　　9．摇头丸，其主要成分是MDA（3，4—亚甲二氧基安非他明）。主要作用于神经系统，食用后引起颈部运动神经兴奋，使头颈摇摆不停，对中枢神经的破坏相当严重，正像警世句所说：摇头丸，摇断头。
　　以上只是简略地介绍了几种毒品及其对人体的危害，而目前市面上的毒品种类远不止这些，在教学中向学生介绍一些毒品知识，有利于学生识别毒品，以防上当误吸。
突破思路
　　同学们在学习了第三单元之后，探索了物质转化的条件和转化时所遵循的规律主要掌握了以下几个方面的知识。　　物质转化的类型和化学反应的种类。物质转化的定量关系，解决了微观的粒子之间的反应与宏观的物质之间的桥梁——物质的量的意义、单位与其他量之间的换算关系。不同条件下物质的聚集状态，确定的条件下物质所占据的空间体积与哪些因素有关，起决定作用的又是哪些因素。中间引入了气体摩尔体积的概念以及有关气体体积的一些相关的计算。混合物的分类标准，并重点介绍了胶体这一分散系的结构特点和主要的性质。　　既然大家知道我们生活中存在的物质是混合物，而我们在研究物质的时候，往往需要的是纯净物，因此我们就有必要了解如何把物质进行分离和提纯，并且对分离出来的物质进行检验。　　本单元主要介绍了物质分离的依据和方法：结晶、重结晶、分馏、层析、萃取等方法。又介绍了常见离子的检验以及一定物质的量浓度溶液的配制。让大家了解了一种更科学的表示溶液浓度的方法——物质的量浓度。
规律总结
　　1．物质检验的操作步骤
　　（1）物理方法：依据特殊的物理性质（如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等）进行观察、分析、判断，得出结论。
　　（2）化学方法：一般应包括取样、操作、现象、结论四个部分，要求做到：
　　①“先取样，后操作”，如果样品是固体，一般先用水溶解，配成溶液后再检验；
　　②要“各取少量溶液，分别加入几支试管”进行检验，不得在原试剂瓶中进行检验；
　　③要“先现象，后结论”，如向Na2CO3溶液中滴加盐酸，所观察到的现象应记录为“有气泡产生”或“有无色气体放出”，不能说成“碳酸钠和盐酸反应，放出二氧化碳”，或“有无色二氧化碳气体放出”。
　　2．常见物质的主要物理特性
　　（1）固体物质的颜色
　　①白色固体：CuSO4、MgO、P2O5、CaO、Ca（OH）2、CaCO3、KClO3、KCl、NaCl、Na2CO3等　②红色固体：Cu、Fe2O3　③黑色固体：C（木炭）、CuO、MnO2、Fe3O4、铁粉④蓝色固体：CuSO4·5H2O　⑤绿色固体：Cu2（OH）2CO3　⑥淡黄色固体：S。
　　（2）沉淀的颜色
　　①不溶于水也不溶于稀硝酸的白色沉淀物是AgCl、BaSO4。
　　②不溶于水但能溶于酸，且能产生大量气泡，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的白色沉淀物常见的是CaCO3、BaCO3、MgCO3、ZnCO3、BaSO3、CaSO3。
　　③不溶于水，能溶于酸，但没有气泡生成的白色沉淀物常见的是Mg（OH）2、Zn（OH）2、Al（OH）3。
　　④不溶于水的蓝色沉淀物是Cu（OH）2。
　　⑤不溶于水的红褐色沉淀是Fe（OH）3。
　　（3）溶液的颜色
　　①蓝色溶液：含Cu2＋的溶液，如CuSO4溶液、CuCl2溶液（带绿色）。
　　②黄色溶液：含Fe3＋的溶液，如Fe2（SO4）3溶液、FeCl3溶液。
　　③浅绿色溶液：含Fe2＋的溶液，如FeSO4溶液、FeCl2溶液。
　　④无色溶液一般是不含Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋的溶液。
　　（4）有刺激性气味的气体是SO2、HCl、NH3。
　　（5）酸碱盐的溶解性表。
离子
鉴定方法
现象
化学方程式
H＋
①将少许石蕊试液滴入被测试液
②取少许试液加入锌粒
①溶液变红
②产生气体（H2）
Zn＋2HClZnCl2＋H2↑
NH
加入少量碱液，加热，用湿润红色石蕊试纸检验产生的气体
有刺激性气体放出，试纸变蓝
NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O
Cu2＋
滴入氢氧化钠溶液
蓝色沉淀
CuCl2＋2NaOHCu（OH）2↓＋2NaCl
Fe3＋
滴入氢氧化钠溶液
红褐色沉淀
FeCl3＋3NaOHFe（OH）3↓＋3NaCl
OH－
①滴入石蕊试液
②滴入酚酞试液
①变蓝
②变红
Cl－
滴入AgNO3溶液和稀硝酸
白色沉淀
HCl＋AgNO3AgCl↓＋HNO3
SO
滴入Ba（NO3）2溶液，再加稀硝酸
产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
H2SO4＋Ba（NO3）2BaSO4↓＋2HNO3
CO
滴入盐酸，放出的气体通入石灰水中
放出气体；使石灰水变浑浊
Na2CO3＋2HCl2NaCl＋CO2↑＋H2O
CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O
　　4．提纯
　　（1）提纯：某种物质里含有一种或几种杂质，除去杂质从而得到纯净的某物质。提纯时要注意以下几点：
　　①不能引入新的杂质；
　　②选用的试剂只能和杂质起反应，不能与欲提纯的主要成分反应；
　　③和杂质起反应所生成的产物和主要成分容易分离开来。
　　（2）分离：是将混合物分离而得到纯净物，具体原则与提纯大同小异，故前面主要论述提纯。
变式练习
　　一、选择题
　　1．只含有一种元素的物质（　　）
　　　　A．可能是纯净物也可能是混合物
　　　　B．可能是单质也可能是化合物
　　　　C．一定是纯净物
　　　　D．一定是一种单质
　　解析：本题主要考查元素、单质、纯净物、混合物、同素异形体（隐含）等基本概念。由于同素异形体的存在，使得一种元素也可能组成几种单质，并因此组成混合物。而根据定义，一种化合物至少含有2种元素，因为一种元素不可能组成化合物。
　　答案：A
　　2．下列过程中，不涉及化学变化的是（　　）
　　　　A．甘油加水作护肤剂
　　　　B．用明矾净化水
　　　　C．烹鱼时加少量的料酒和食醋可减少腥味，增加香味
　　　　D．烧菜用过的铁锅，经常出现红棕色斑迹
　　解析：此题涉及的知识为物质的变化一一物理变化和化学变化，同时题目旨在提倡学生经常用化学视角去观察和思考日常生活、生产和社会、科技问题。对于选项A，甘油是一种多羟基的物质，具有跟水混溶的物理性质，加水没有化学变化；选项B，明矾之所以可以用于净水，是因为它能够水解得到吸附力强的氢氧化铝胶体（化学变化），后者吸附杂质而形成沉淀；选项C涉及的是一个复杂的过程，其中至少包含酒（醇类）和醋（羧酸类）生成酯的过程，这就涉及化学变化；D选项涉及铁锅吸氧腐蚀，经过一系列作用形成红棕色的铁锈，也发生化学变化。
　　答案：A
　　3．上海环保部门为了使城市生活垃圾得到合理利用，近年来逐步实施了生活垃圾分类投放的办法。其中塑料袋、废纸、旧橡胶制品等属于（　　）
　　　　A．无机物　　　　　　　　　　　B．有机物
　　　　C．盐类　　　　　　　　　　　　D．非金属单质
　　解析：此题涉及对物质分类知识的考查，同时提倡学生经常用化学视角去观察和思考日常生活、生产和社会、科技问题。塑料、纤维（纸）、橡胶属于高分子合成材料，很显然属于有机物。
　　答案：B
　　4．判断下列叙述哪项正确（　　）
　　　　A．标准状况下，1mol任何物质的体积约为22.4L
　　　　B．1mol气体的体积约为22.4L
　　　　C．1mol氖气和1mol氧气体积相同
　　　　D．标准状况下，lmol氖气和氯气的混合气体（任意体积比）的体积约为22.4L
　　解析：根据气体摩尔体积的定义，应注意对其有影响的两个重要条件：一是指气体体积，而非液体或固体的体积；二是在标准状况下，气体的摩尔体积的具体值为22.4L·mol－1，而在不同温度和压强下，气体摩尔体积并不相同。
　　答案：D
　　5．空瓶重48.000g，装满气体A后的质量为48.270g，装满同温同压下氢气时，重量为48.018g（空瓶原为真空），此气体A的式量为（　　）
　　　　A．28　　　　　　　　　　　　　B．29
　　　　C．30　　　　　　　　　　　　　D．48
　　解析：解此题有一重要的关系，即在同温同压下，不同气体间的密度比，等于它们的摩尔质量之比。即：：＝M1：M2。
　　设空瓶的体积为VL，气体A的式量为M
　　＝M∶2
　　M＝30。
　　答案：C
　　6．下列溶液不具有丁达尔效应的是（　　）
　　　　A．C17H35COONa溶液　　　　　　B．珂罗酊
　　　　C．I2的CCl4溶液　　　　　　　　D．蛋白质溶液
　　解析：具有丁达尔效应是胶体的特征，故本题实际归属为分散系的类别判断，其中较不熟悉的是珂罗酊成分，它是胶棉（硝酸纤维素酯）的乙醇—乙醚溶液。由此，从字面看来，四种选项似乎都称溶液，但需注意：凡是高分子化合物形成的溶液由于分散质粒子大小已达到胶体范围，故实际属胶体。C17H35COONa虽然不是高分子化合物，但分散质粒子也已达到胶体范围，所以工业上油脂经皂化反应后加入大量NaCl，发生盐析，从而达到分离目的，I2属于小分子，其CCI4溶液应名副其实。常见错误是学生往往“望文生义”或不抓住原理、规律而盲目猜测。
　　答案：C
　　二、填空题
　　7．0.5molH2O中含有的氢原子个数是_________，电子数约是_________。
　　解析：通过本题，使学生巩固物质的量与物质所含的粒子数之间的换算关系，并能灵活运用。
　　已知：n（H2O）＝0.5mol，NA＝6.02×1023mol－1
　　求：N（H）、N（e－）
　　由水的化学式知：
　　N（H）＝n（H）·NA＝2n（H2O）·NA＝2×0.5mol×6.02×1023mol－1＝6.02×1023
　　N（e－）＝〔n（H）＋8n（O）〕·NA＝〔2n（H2O）＋8n（H2O）〕·NA＝10n（H2O）·NA＝10×0.5mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1024。
　　答案：6.02×1023　 3.01×1024
　　8．在含有0.030molCa（OH）2的石灰水中通入0.040mol的CO2气体，生成的沉淀物的物质的量是多少？
　　解析：Ca（OH）2＋CO2CaCO3↓＋H2O
　　过量CO2继续与CaCO3反应：CaCO3＋CO2＋H2OCa（HCO3）2
　　由于这个反应中CO2量不足，所以只有一部分碳酸钙转化为碳酸氢钙。因此石灰水与二氧化碳反应生成了碳酸钙、碳酸氢钙和水。应用直接配平法解。
　　3Ca（OH）2＋4CO22CaCO3↓＋Ca（HCO3）2＋2H2O
　　3　　　　　　4　　　　 2　　　　　1
　　0.030mol　0.040mol　0.020mol　0.010mol
　　所以n（CaCO3）＝0.020mol
　　答案：反应后生成CaCO3沉淀0.020mol。
　　9．设计实验，用简便方法证明明矾溶于水发生的下列变化。
　　（1）发生水解反应且水解是一个吸热过程___________________________________；
　　（2）生成了Al（OH）3胶体_________________________________________________；
　　（3）为什么可用Fe2（SO4）3代替明矾净水？
　　解析：（1）根据明矾溶于水只有Al3＋发生水解，因其水解而使溶液显酸性，故可借用指示剂（石蕊）或pH试纸来测定。另要证明其水解是一个吸热过程，只须加热一段时间，比较加热前后溶液的酸性强弱。（2）可利用丁达尔效应来检验有无胶体的生成。（3）Fe3＋同样有较大程度的水解，产生Fe（OH）3胶体，胶体一般具有较强的吸附能力。
　　答案：（1）加热一段时间，比较加热前后溶液的酸性强弱
　　（2）利用丁达尔效应来检验有无胶体的生成
　　（3）Fe3＋同样有较大程度的水解，产生Fe（OH）3胶体，胶体一般具有较强的吸附能力
　　10．有甲、乙、丙、丁四种液体，它们分别为Fe（OH）3胶体、硅酸胶体、As2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下：
　　（1）电泳：甲液体的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深；
　　（2）将一束光通过乙，无丁达尔效应；
　　（3）将乙慢慢加入到丙液体中，先出现聚沉后液体变清，则
　　甲：________　乙：________　丙：________　丁：________
　　解析：本题涉及了胶体和溶液的区别、胶体的电泳和聚沉现象，常见胶体胶粒所带电的电性、酸碱中和等知识，根据电泳现象可确定甲为Fe（OH）3胶体，乙为NaOH溶液。在其余的三种物质中，只有NaOH除作为电解质作用外还可与H2SiO3胶体进一步反应，生成Na2SiO3溶液，故丙为H2SiO3胶体，丁则为As2S3胶体。
　　答案：Fe（OH）3胶体　NaOH溶液　H2SiO3胶体　As2S3胶体
合作讨论
　　1．物质的分类标准有哪些？各分为哪几类物质？
　　我的思路：我们研究物质的时候，通常要研究物质的组成、物理性质和化学性质，因此我们可以根据物质的组成、物理性质和化学性质来对物质进行分类。
　　如根据状态可分为气态物质、液态物质、固态物质；根据盐在水中的溶解性可分为可溶性盐和难溶性盐。而根据组成对物质进行分类是最常用的方法。
　　2．物质之间为什么需要相互转化？物质之间的转化有哪些类型？
　　我的思路：从人类的生产和生活的需要的角度出发来讨论物质之间转化的意义。物质的转化类型可以通过学生的讨论来得出。
物质的转化类型
实　　例
单质化合物
氢气生成氯化氢
金属氧化物氢氧化物
氧化钠生成氢氧化钠
酸盐
盐酸生成氯化钠
化合物单质
氯化钠生成钠
盐氧化物
碳酸钙生成氧化钙
无机物有机物
二氧化碳生成葡萄糖
　　3．化学反应如何分类？分为哪几种？
　　我的思路：通过复习初中学过的知识来学习化学反应的类型。
　　化学反应通常是按照物质转化过程中所发生的化学反应的特征分为：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应。
　　4．化学上采用物质的量的意义是什么？单位是什么？它的标准是什么？
　　我的思路：引导宏观的生产和微观的反应之间的联系，让大家展开思考、讨论，然后顺理成章地引入物质的量的概念。
　　物质的量可用来表示物质所含粒子数目的多少，它是国际单位制中的第七个基本物理量，四个字不能分开，是一个物理量，符号为n，单位为摩尔（mol）。lmol粒子的数目是0.012kg12C中所含的碳原子的数目，约为6.02×1023个。lmol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数，符号为NA，单位m01－1。
　　5．物质的量是如何把宏观的可称量的物质与微观的不可称量的粒子联系起来的？
　　我的思路：10亿人数一滴水里的水分子，每人每分钟数100个，日夜不停，需要3万多年才能数清。很显然，在我们的有生之年，是完不成任务的。那么，能否用其他的方法呢？答案是肯定的。我只要称一下这杯水的质量，就可以很容易地知道，连接水分子这种粒子与水的质量之间的桥梁，就是物质的量。
　　我们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量，也就是说，物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量的比。符号：M，单位：g·mol－1或kg·mol－1。
　　依据公式M＝m/n，我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体联系起来。
　　6．物质的聚集状态有几种？
　　我的思路：从日常生活中引入，物质的聚集状态通常分为气态、液态和固态。
　　7．不同状态下的物质的粒子的运动方式，粒子之间的距离是不同的，不同聚集状态的物质微观结构上各有什么特性？
　　我的思路：通过比较三种状态下的物质来得出结论：固态物质粒子之间紧密排列，粒子间的空隙很小，只能在固定的位置上振动，有固定的形状，几乎不能被压缩；液态物质粒子之间排列较紧密，粒子间的空隙很小，可自由移动，没有固定的形状，不易被压缩；气态物质粒子间的距离较大，可自由移动，没有固定的形状，容易被压缩。
物质的聚集状态
微观结构
粒子运动
宏观性质
固态
粒子紧密排列，粒子
间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状，几乎
不能被压缩
液态
粒子排列较紧密，粒
子间的空隙很小
可自由移动
没有固定的形状，不
易被压缩
气态
粒子间的距离较大
可自由移动
没有固定的形状，容
易被压缩
　　8．各种状态的物质的体积主要由哪些因素决定？气体物质的体积主要由什么因素决定？
　　我的思路：通过7中表格中的内容和气态物质分子之间的平均距离比分子本身的直径要大很多倍来讨论得出结论。构成固态物质和液态物质的粒子之间的距离是非常小的，在粒子数相同的条件下，固态物质和液态物质的体积主要决定于原子、分子或离子本身的大小。由于构成不同物质的原子、分子或离子的大小是不同的，所以，1摩尔不同固态物质和液态物质的体积也就有所不同，在知道了1摩尔不同固态物质和液态物质的体积不同的原因以后，再提出“1摩尔气态物质的体积是不是也不相同呢？”的问题。通过讨论计算出标准状况下lmolH2、1molO2、1molCO2的体积，得出了为了从理论上阐述这个结论的正确性，仍从组成气态物质的分子的大小和分子之间的平均距离进行论述，使学生认识到气态物质的体积主要决定于气态物质分子之间的平均距离。由于气态物质分子之间的平均距离比分子本身的直径要大很多倍，因此，分子的大小和分子之间的作用力就显得微不足道了。从而引出在标准状况下，1摩尔不同气体的体积都约为22.4L的结论。再紧接着介绍气体摩尔体积的概念并介绍相关的计算。
　　9．什么是分散系？分散系共分为几种？结构和组成上有什么区别？
　　我的思路：通过列举生活中的生理盐水、泥浆水、牛奶等的外观、组成和性质推出它们的共同点，从而引出分散系的概念。然后再根据它们各自的粒子直径的大小进行分类、比较，并且进一步介绍胶体的概念、特点及应用。
　　
　思维过程
　　一、物质的分类及转化
　　1．物质的分类
　　
　　2．物质的转化
物质的转化类型
实　　例
单质化合物
氢气生成氯化氢
金属氧化物氢氧化物
氧化钠生成氢氧化钠
酸盐
盐酸生成氯化钠
化合物单质
氯化钠生成钠
盐氧化物
碳酸钙生成氧化钙
无机物有机物
二氧化碳生成葡萄糖
　　3．化学反应类型
反应类型
举例
表示式
化合反应
C＋O2CO2
A＋BAB
分解反应
CaCO3CaO＋CO2↑
ABA＋B
置换反应
C＋CuOCu＋CO↑
A＋BCAC＋B
复分解反应
AgNO3＋NaClAgCl↓＋NaNO3
AB＋CDAD＋CB
　　4．物质的量
　　（1）概念：物质的量可用来表示物质所含粒子数目的多少，它是国际单位制中的第七个基本物理量，四个字不能分开，是一个物理量，符号为n。
　　（2）单位：摩尔（mol）。
　　（3）1mol的标准：1mol粒子的数目是0.012kg12C中所含的碳原子数目，约为6.02×1023个。lmol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数，符号为NA，单位为mol－1。
　　（4）摩尔质量：l摩尔的物质所具有的质量叫做摩尔质量。也就是说，物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量之比。符号：M，单位：g·mol－1或kg·mol－1，M＝m/n。
　　当以g·mo1－l为单位时在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
　　二、物质的聚集状态
　　1．物质的聚集状态通常分为气态、液态和固态。
　　2．气体摩尔体积
　　（1）定义：单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积。
　　（2）在标准状况下，lmol任何气体的体积都约为22.4L这个体积叫做气体摩尔体积。单位：L·mol－1。
　　四个要点：①条件：标准状况；②物质的量：lmol；③状态：气体；④体积：约为22.4L。
　　三、物质的分散体系
　　1．概念：把一种或几种物质（称为分散质）分散到另一种物质（称为分散剂）中形成的物质称为分散系。
　　2．分类方法：按照分散质颗粒的大小，即分散程度的不同，把分散系分成：粗分散系、胶体分散系和分子分散系三类。其中分散质粒子最大的是粗分散系，最小的是分子分散系，介于两者之间的是胶体分散系。
分散系
浊液
胶体分散系
溶液
颗粒大小
＞100nm
1～100nm
＜1nm
主要性质
分散质不能透过滤纸，
不透明、不均一、不稳
定、易分层、可能有丁达尔效应
分散质能透过滤纸，透
明、均一、较稳定、不分
层、有丁达尔效应
分散质能透过滤纸，透
明、均一、稳定、不分
层，无丁达尔效应
实例
泥浆水（悬浊液）
敌百虫乳剂（乳浊液）
氢氧化铁胶体
淀粉胶体
蔗糖水溶液（分子）
食盐水溶液（离子）
新题解答
　　【例1】将下列物质按酸、碱、盐分类排列，正确的是（　　）
　　　　A．硫酸，纯碱，石膏　　　　　　B．氢硫酸，烧碱，绿矾
　　　　C．石炭酸，乙醇，醋酸钠　　　　D．磷酸，熟石灰，苛性钾
　　解析：试题涉及酸、碱、盐等基本概念和常见物质的俗名。解题时必须抓住酸（电离时，产生的阳离子全部是氢离子）、碱（电离时，产生的阴离子全部是氢氧根离子）、盐（由金属离子或铵根离子与酸根离子组成）的概念，同时熟悉常见物质的俗名——纯碱（Na2CO3）、石膏（CaSO4·2H2O）、绿矾（FeSO4·7H2O）、石炭酸（苯酚）、苛性钾（KOH）、熟石灰〔Ca（OH）2〕等。
　　答案：B
　　点评：本题从物质分类的角度考查了学生对于物质分类的知识。
　　【例2】多少克尿素〔（NH2）2CO〕所含的氮原子个数与15.8gNH4Cl中所含的氮原子个数相同？
　　解析：此题主要是物质的质量与粒子数间的换算，但必须以物质的量搭桥才能进行。只要不同粒子的物质的量相同，所含的粒子数就相同，所以此题不必求出氮原子的具体数目。
　　NH4Cl　　　　　　～　　　　　　N
　　53.5g　　　　　　　　　　　　　1.00mol
　　15.8g　　　　　　　　　　　　　n（N）＝0.0295mol
　　（NH2）2CO　　　～　　　　　　2N
　　60.0g　　　　　　　　　　　　　2.00mol
　　m〔（NH2）2CO〕　　　　　　　 0.295mol
　　m〔（NH2）2CO〕＝8.85g
　　答案：8.85g
　　点评：本题不仅考查了学生对于物质的量标准的理解，还考查了学生的计算能力。
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　　点石成金：金，俗称黄金，在化学元素家族中“排行”79，密度19.3g·cm－3（20℃），熔点1063℃，沸点2600℃，与银、铜、铁、锡等同是历史上最早发现的元素，但黄金以它美丽的光泽，优异的性能和稀缺的资源被人类视为“尊贵”之物，特别是几千年来用它作为货币（现今仍是国际上公认的硬通货）和饰品，备受人们的青睐。黄金的拥有量一直是衡量一个国家、一个民族、一个社会集团、一个家庭物质财富的标志，佩戴黄金首饰古往今来是生活中的一种时髦。也正因为如此，人类在黄金舞台上曾上演了无数可悲可叹的闹剧。
　　从古代开始，人类就从淘金者的艰难与黄金的价值中，梦想着用人工方法制造黄金。在古希腊神话中，传说有一位叫做梅达斯的国王得到了一种神奇的东西，任何其他物品一经与此接触就立即转变成黄金。这就是连小孩子都知道的“点石成金”的故事。当然，这仅是一种美好的愿望，在我国古代，有许多炼丹家们曾从事炼金术的研究，他们企图通过化学方法将那些随处可见的贱金属变成黄金，但最终以徒劳而告终。
　　从炼金术士的黄金梦破灭到本世纪初这一千多年的时间里，人们逐渐地确信，黄金不可能人工制造，它只能从自然界里获取。然而，本世纪初，元素放射性的相继发现，以及原子内部结构的揭秘，打破了这一观念。科学家认为人工制造黄金是完全有可能的。
　　我们知道各种元素的差别在于它们的原子中质子、中子和电子的数目不同，特别是原子中质子的数目不同。如果用人工的方法能够改变原子核中质子的数目，就可以把一种元素变成另一种元素。这就是说，只要能从序号大于79的某种元素的原子中去掉一些质子，或给序号小于79的元素的原子中增添一些质子，使它们的质子数为79的话，就可以把这些非79号元素转变成79号元素金。但是给原子增减质子并不像给一个容器装取豆子那样的简单。原子核十分的“坚固”，要破坏它需要十分巨大的能量。据计算，从原子核内取出一个质子所需的能量比把一个分子破裂成原子所需要的能量要高出一百万倍。因而，在化学反应过程中，原子核总是“安然无恙”，利用任何化学手段及普通的物理方法（比如升温）只能导致原子的重新组合或分子破裂成原子，这就是炼金术士制造不出黄金的根本原因。要实现原子间的嬗变，必须在特殊装置中，利用核反应来完成。
　　现代科学技术已证明，在巨型粒子加速器中，用超高速的质子、中子、氘核、粒子等“粒子炮弹”去轰击原子，原子可被击破，其后，质子、中子和电子便可以重新组合成新的原子。
　　不出科学家所料，1941年，人类数千年来的“人造黄金”梦终于变成了现实。美国哈佛大学的班布里奇博士及其助手，利用“慢中子技术”成功地将比金原子序数大1的汞变成了金。1980年，美国劳伦斯伯克利研究所的研究人员，又一次把83号元素铋转变成了金。他们把铋置入高能加速器中，用近乎光速的粒子去轰击铋的原子核，结果4个质子破核而出，剩下了79个质子，铋原子的结构便发生了相应的突变，一跃而成为金原子。用类似的方法，他们把82号元素铅也变成了金。
　　遗憾的是，黄金目前只能用这样的人工方法制造，且只能在极少数拥有高科技的实验室里进行。可以想象，用此法来获得黄金无疑是“得不偿失”。但人类能人工制造黄金这件事本身比金子值钱得多。我们相信，随着高科技的发展，总有一天人们能够建立一个经济上高度可行的系统，使黄金能由廉价金属方便地制造出来，可是到那时，或许黄金会由“贵族”沦为“庶民”了。
突破思路
　　同学们在学习了第一单元的元素、原子结构的基础上，知道了物质是由元素组成的。由元素组成了数以千万计的物质，构成了丰富多彩的物质世界。本单元就是从为了获得人类生活和发展需要的各种物质，并更好地利用这些物质为人类服务的角度，带领大家学习将物质进行分类，探索物质转化的条件和转化时所遵循的规律。　　首先从多个角度对物质进行分类，然后从物质的组成上系统地进行了分类。在了解了物质的分类的基础上认识到人类生活和生产的需要，仅认识自然界已经存在的物质是远远不够的，还要利用物质去制造我们所需要的新的物质，这就要掌握物质转化的规律。从而介绍了物质转化的类型和化学反应的种类。　　制备新物质的过程不仅需要了解物质间的转化规律，还要知道物质转化的定量关系。在本单元，给我们解决了微观的粒子之间的反应与宏观的物质之间的桥梁——物质的量的意义、单位、与其他量之间的换算关系。　　我们所接触的物质是物质的聚集体，而不是单个的粒子。因此本单元介绍了不同条件下物质的聚集状态，确定的条件下物质所占据的空间体积与哪些因素有关，起决定作用的又是哪些因素。中间引入了气体摩尔体积的概念以及有关气体体积的一些相关的计算。　　本单元最后又从生活中所接触到的几乎全是混合物这一角度引导我们学习了混合物的分类标准，并重点介绍了胶体这一分散系的结构特点和主要性质。
规律总结
　　1．物质的分类规律：①看清分类的标准，即看清是从哪个角度来划分。
　　②熟悉各种物质的组成、结构、性质。
　　2．物质之间的转化规律：物质的转化遵循质量守恒定律。
　　①若反应物中有未被作用完的部分物质，这部分就是没有参加化学反应的物质，不应算到被消耗的物质里去。
　　②本质原因：化学反应前后，原子的种类、原子的数目、原子的质量都没有改变。
　　③从分子和原子的观点来看，化学反应的本质就是反应物分子破裂，所含各原子重新组合生成新的分子。
　　3．判断化学反应类型的规律：
　　从化学反应入手，对照下表进行比较得出结论。
　　4．物质的质量、摩尔质量、物质的量三者之间的关系为：
　　物质的摩尔质量＝即
　　物质的量（mo1）＝＝
　　上述式中已知两个量就可求第三个量。
　　5．物质的量与摩尔体积的关系：
　　物质的量＝
　　6．分散系
　变式练习
　　一、选择题
　　1．下列反应中盐酸为氧化剂的是（　　）
　　　　A．Zn＋2HClZnCl2＋H2↑
　　　　B．CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑
　　　　C．KClO3＋6HClKCl＋3Cl2↑＋3H2O
　　　　D．Ca（ClO）2＋2HClCaCl2＋2HClO
　　解析：判断氧化剂、还原剂，要看反应物中有关元素的化合价变化情况。所含元素化合价反应后升高，该反应物为还原剂；物质中所含元素化合价降低，则该物质为氧化剂。
　　答案：A
　　2．下列制取单质的反应中，化合物作还原剂的是（　　）
　　　　A．Br2＋2NaI2NaBr＋I2
　　　　B．Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑
　　　　C．2C＋SiO2Si＋2CO
　　　　D．2Al＋Fe2O32Fe十Al2O3
　　答案：A
　　3．关于C1－和Cl2的说法正确的是（　　）
　　　　A．都能与Fe反应生成FeCl3
　　　　B．与AgNO3溶液反应都生成白色沉淀
　　　　C．均有毒
　　　　D．都具有氧化性
　　解析：Cl－的结构是最外层已达到8个电子的稳定结构，故无氧化性。Cl2与水反应生成HCl，能与AgNO3溶液反应产生AgCl白色沉淀。
　　答案：B
　　4．能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝的是（　　）
　　①溴水　②氯水　③碘酒　④氯化钾　⑤高锰酸钾溶液
　　　　A．①②③
　　　　B．①⑤
　　　　C．①②③⑤
　　　　D．③④⑤
　　解析：单质碘可使淀粉试纸变蓝，故加入物质中如含有单质碘或能与KI反应生成单质碘，均可使湿润的KI——淀粉试纸变蓝。溴水和氯水中分别存在Br2、Cl2，可与KI反应置换出碘单质。碘酒是碘的酒精溶液，碘以I2分子形式溶解在酒精中。高锰酸钾溶液具有强氧化性，可将I－氧化生成I2单质。氯化钾不与KI反应，没有碘单质生成。
　　答案：C
　　5．下列反应中，属于有水参加的氧化还原反应且水只作氧化剂的是（　　）
　　　　A．SO2＋H2OH2SO3
　　　　B．Cl2＋H2OHCl＋HClO
　　　　C．2H2O2H2↑＋O2↑
　　　　D．3Fe＋4H2O（气）Fe3O4＋4H2
　　解析：判断一个反应是否为氧化还原反应，关键是看反应前后有没有化合价变化。氧化剂中有元素化合价降低。
　　答案：D
　　6．氢化钙中的氢元素为－1价，它可用作生氢剂，反应的化学方程式是CaH2＋2H2OCa（OH）2＋2H2↑。该反应中，水的作用是（　　）
　　　　A．溶剂
　　　　B．还原剂
　　　　C．氧化剂
　　　　D．既是还原剂又是氧化剂
　　解析：CaH2中氢元素为－1价，为最低价，具有还原性，化合价升高为0价，H2O中＋1价氢只能降低，即显示氧化性。
　　答案：C
　　7．某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素（　　）
　　　　A．一定被氧化了
　　　　B．一定被还原了
　　　　C．既可能被氧化也可能被还原
　　　　D．既不可能被氧化，也不可能被还原
　　解析：某元素化合价既可能为负价，也可能为正价；若为负价则要被氧化为游离态，若为正价，则要被还原为零价。
　　答案：C
　　8．下列基本反应类型中，一定是氧化还原反应的是（　　）
　　　　A．化合反应
　　　　B．分解反应
　　　　C．置换反应
　　　　D．复分解反应
　　答案：C
　　二、填空题
　　9．H＋、Cu、Mg、S2－、Zn、O2、SO2在化学反应中能失去电子的有_________，表现出_________性；能获得电子的有_________。表现出_________性；不同反应中，既能失去电子又能获得电子的有_________，表现_________性和_________性。
　　解析：能失去电子的粒子，在反应中可以作还原剂，显示还原性：一般元素化合价不处于最高价。元素化合价不是最低价，即能得电子，在反应中可作氧化剂，表现出氧化性。处于中间化合价的元素的原子，既可以失去电子显示还原性，又可以得到电子，表现出氧化性。
　　答案：Cu、Mg、S2－、Zn、SO2　还原性　H＋、O2、SO2　氧化性　SO2　　氧化性　还原性
　　10．在反应K2Cr2O7＋14HCl2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O中，_________是还原剂，_________元素被还原，还原剂共失去的电子数目为_________。
　　答案：HCl　Cr　6e－
　　11．从电子得失角度，用双线桥法分析下列氧化还原反应，并注明电子得失数目，指出氧化剂，还原剂。
　　①2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
　　②MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O
　　③3NO2＋H2O2HNO3＋NO
　　④FeSO4＋ZnZnSO4＋Fe
　　解析：“双线桥”分析解答一般格式分为四步：一标出价态；二画好箭头；三写出“关系”；四指出“何剂”。
　　答案：
　　氧化剂：Cl2　还原剂：Cl2
　　
　　氧化剂：MnO2　还原剂：HCl
　　
　　氧化剂：NO2　还原剂：NO2
　　
　　氧化剂：FeSO4　还原剂：Zn
　　合作讨论
　　1．在课本电解食盐水的装置中，能否将两支试管拿掉？为什么？
　　我的思路：当电解氯化钠溶液时，跟电源正极相连的碳棒上产生氯气，而跟电源负极相连的铁棒上放出氢气。如果拿掉两支试管，氢气和氯气混合，在一定条件下可能爆炸，引起事故，所以不能拿掉两支试管。
　　2．干燥的和湿润的有色布条分别置于氯气中有何现象？该实验事实说明了什么？
　　我的思路：氯气可以使湿润的有色布条褪色，而不能使干燥的有色布条褪色。这是由于氯气与水反应生成了次氯酸，而次氯酸具有强氧化性，能够使有色物质氧化而褪色。
　　3．液氯和氯水有何不同？
　　我的思路：液氯是液态的氯气，属于纯净物；氯水是氯气溶于水得到的，其成分有H2O、Cl2、HCIO、H＋、Cl－、ClO－、（OH－），属于混合物。
　　4．燃烧必须要有氧气参加吗？什么是燃烧？物质的燃烧都是氧化还原反应吗？
　　我的思路：燃烧不一定有氧气参加，物质相互反应且伴随着产生光和热的剧烈的氧化还原反应就叫燃烧。可见，物质的燃烧都是氧化还原反应。
　　5．氧化还原反应的本质和特征的关系如何？
　　我的思路：氧化还原反应的本质是反应物中被还原元素与被氧化元素间的电子得失，即被氧化的元素原子失去电子，被还原的元素原子得到电子，得失的结果导致了同一种元素由反应物转化为生成物时化合价发生了变化。化合价的改变只是表面现象，是我们判断氧化还原反应的依据。由于物质不能无中生有，也不能无缘无故消失（从原子角度），故氧化还原反应总是同时发生，互相依存。
思维过程一 氯气的制法
　　1．工业制法
　　氯化钠在水中电离：NaClNa＋＋Cl－，水也有微弱的电离：H2OH＋＋OH－，这样，在食盐水溶液中存在Na＋、Cl－、H＋、OH－，其中只有Cl－和H＋在电力作用下易被氧化和还原，而生成Cl2和H2，即发生如下反应：
　　2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑
　　氢气和氯气混合后在光照或点燃等情况下易爆：H2＋Cl22HCI，氯气有毒，所以，电解的产物氯气和氢气必须隔离，且要防止氯气泄漏。
　　2．实验室制法
　　利用氧化性比氯气强的氧化剂，如MnO2、KMnO4、KClO3等，将Cl－氧化成Cl2。
　　（1）反应原理：
　　MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
　　（2）装置设计：粉末状固体（或液体）＋液体气体
　　（3）除杂气体：根据制得气体的化学性质和杂质气体的化学性质，选择除杂试剂，一般洗气方法，制得的氯气中有氯化氢杂质，常用饱和食盐水洗气。有时要制得干燥的氯气，可以用浓硫酸洗气来除去水蒸气。
　　（4）收集方法：一般由所制气体的物理性质决定——密度或水溶性，氯气可以用向上排空气法或排饱和食盐水法收集。
　　（5）尾气吸收：氯气有毒，有毒气体必须加以吸收，防止污染空气。一般用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气：Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O
　　因此，实验室制取干燥纯净的氯气可设计成如下装置：
图2—1
思维过程三 氧化还原反应
　　1．有关概念
　　氧化还原反应：有电子转移的反应。
　　氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的物质，氧化剂在反应中得到电子。
　　还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高的物质，还原剂在反应中失去电子。
　　2．氧化还原反应中电子转移（或得失）的表示方法
　　（1）双线桥法：表示同种元素在反应前后得失电子的情况。
　　（2）单线桥法：表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。
思维过程二 氯气的性质
　　1．物理性质
　　通常情况下氯气是呈黄绿色的气体，有刺激性气味，有毒易液化，能溶于水（在常温下1体积水约溶解2体积的氯气）。
　　注意：①氯气使人中毒的症状是：吸入少量氯气会使鼻和喉头的黏膜受到刺激，引起胸部疼痛和咳嗽，吸入大量的氯气会中毒死亡。
　　②在实验室里闻氯气气味时，必须十分小心，采用正确的闻气味方法，即用于在瓶口轻轻扇动，仅使极少量的氯气飘进鼻孔。在实验室中闻其他气体的气味时，也应采用这种方法。
　　2．化学性质
　　氯气是一种化学性质很活泼的非金属单质，能与多种金属和非金属直接化合，还能跟许多化合物发生反应，潮湿的氯气还具有漂白性。
　　（1）Cl2与金属反应
　　2Fe＋3Cl22FeCl3
　　铁丝在氯气中燃烧，产生棕褐色烟，烟为FeCl3固体，由此可见Cl2的氧化性很强，将Fe氧化成＋3价。但在常温下，干燥的Cl2不与铁反应，故可用钢瓶贮存、运输液氯。Cl2还可以与活泼金属钠及不活泼金属铜等大多数金属反应。
　　燃烧是指发光、发热的剧烈的化学反应，它们都是氧化还原反应。物质的燃烧不一定要有氧气参加，如铁丝在氯气中燃烧，氢气在氯气中燃烧等。
　　（2）Cl2与非金属反应
　　Cl2＋H22HCl
　　说明：①纯净的H2在Cl2中可以安静的燃烧，发出苍白色火焰，在瓶口处有白雾生成。
　　②H2和Cl2混合后光照或点燃都会爆炸。
　　③工业上制取HCl就是利用H2在Cl2中燃烧来制取的。
　　（3）氯气与水反应
　　①氯气溶于水后可得到氯水
　　Cl2＋H2OHCl＋HClO
　　氯气的成分
　　新制的氯水中存在Cl2、H2O、HClO、HCl，主要以Cl2分子形式存在。
　　说明：Ⅰ．氯水显酸性，放置一段时间后酸性增强，其原因是
　　Cl2＋H2OHCl＋HClO
　　2HClO2HCl＋O2↑使氯气转化为盐酸，氢离子深度增大。
　　Ⅱ．氯水中加入镁粉发生的反应为Mg＋Cl2MgCl2（主要成分）
　　Mg＋2HClMgCl2＋H2↑（为次要反应）。
　　②HClO
　　HClO具有强氧化性，不稳定性，漂白性和弱酸性。
　　Ⅰ．HClO不稳定，见光或受热易分解。
　　2HClO＋2HCl＋O2↑
　　Ⅱ．次氯酸具有漂白作用。
　　次氯酸具有强氧化性，可使有机色质氧化成无色物质，具有漂白性。
　　Ⅲ．次氯酸具有强氧化性，所以可用氯气对自来水进行消毒。
　　Cl2＋H2OHCl＋HClO　HClO能杀死水中的病毒、病菌。
　　Ⅳ．次氯酸具有弱酸性，酸性化碳酸酸性弱。
　　说明：①次氯酸具有强氧化性可使有机色质（如品红、石蕊等）氧化为无色物质，但不能使碳素等黑色物质氧化。
　　②氯水久置后失去氧化能力，是因为HClO不稳定，受热、光照易分解。
　　③氯水要现用现配，不易久置，暂时性保存要避光、密封。
　　④氯气与碱反应
　　①2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O
　　利用此反应原理工业上用来制备漂白粉。
　　说明：Ⅰ．漂白粉和漂粉精的有效成分都是Ca（ClO）2
　　Ⅱ．漂白粉和漂粉精在用于漂白时要放置一段时间或加入一定量的稀盐酸，其目的是增强酸性，产生HClO，因为只有HClO才具有漂白作用。
　　②与NaOH溶液反应
　　2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O
　　利用此反应可对制取氯气的尾气进行处理，防止氯气污染空气。
　　（5）氯气与溴化物、碘化物的反应
实验内容
操作方法
实验现象
化学方程式
1．氯置换溴
将少量氯水滴入试管内的KBr溶液中，用力振荡试管
试管内的溶液由无色变为橙色
2KBr＋Cl2Br2＋2KCl
2．氯置换碘
将少量氯水滴入试管内的KI溶液中，用力振荡试管
试管内的溶液由无色变为褐色
2KI＋Cl2I2＋2KCl
3．溴置换碘
将少量溴水滴入试管内的KI溶液中，用力振荡试管
试管内的溶液由无色变为褐色
2KI＋Br2I2＋2KBr
结论
氯能从可溶的溴化物和碘化物水溶液中置换出溴和碘，溴能置换了出碘，即氯比溴和碘活泼，溴比碘活泼
　
　　新题解答
　　【例1】（1996年上海）检验氯化氢气体中是否混有Cl2，可采用的方法是（　　）
　　　　A．用干燥的蓝色石蕊试纸
　　　　B．用干燥的有色布条
　　　　C．将气体通入硝酸银溶液
　　　　D．用湿润的淀粉—碘化钾试纸
　　解析：氯气遇干燥的蓝色石蕊试纸和干燥有色布条都不会发生化学反应，故A、B无法检验氯化氢气体中是否混有Cl2；C中由于Cl2能使硝酸银溶液产生白色沉淀，无法达到实验要求。
　　答案：D
　　点评：本题主要是考查Cl2的部分化学性质及氯气的漂白原理。
　　【例2】在标准状况下氢气和氯气的混合体aL，经反应后，所得气体恰好使bmol氢氧化钠完全转化为盐，那么a与b的关系不可能是（　　）
　　　　A．b＝　　 B．b＜　　 C．b＞　　 D．b≥
　　解析：本题混合气体aL中，H2与Cl2的体积比有三种：Ⅰ．V（H2）＝L，V（Cl2）＝L时，反应后全部转化成aLHCl气体；Ⅱ．V（H2）＞L，V（Cl2）＜L时，反应后除生成HCl气体外还剩余部分H2；Ⅲ．V（H2）＜L，V（Cl2）＞L时，反应后除生成HCl外还剩余部分Cl2。因此，如果是上述1、2种情况则发生H2与Cl2反应和生成HCl被NaOH吸收；如果是上述3种情况，则过量Cl2还与NaOH反应。发生反应方程式如下：Ⅰ．H2＋Cl22HCl，Ⅱ．HCl＋NaOHNaCl＋H2O，Ⅲ．Cl2＋NaOHNaCl＋NaClO＋H2O
　　当＝1时，反应按Ⅰ、Ⅱ式进行，生成气体全部被吸收，b＝；
　　当＞1时，反应按Ⅰ、Ⅱ式进行，反应后H2有剩余，b＜；
　　当＜1时，反应按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ式进行，反应后气体没有剩余，b＞。
　　答案：D
　　点评：本题目主要是考查Cl2的部分化学性质及有关过量问题的计算，综合性、思考性较强，具有一定难度，是一道较好的题目。
　　【例3】下列叙述中，正确的是（　　）
　　　　A．含金属元素的离子不一定都是阳离子
　　　　B．在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂
　　　　C．某元素从化合态变成游离态时，该元素一定被还原
　　　　D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质
　　解析：含金属元素的离子不一定都是阳离子，如MnO是含金属元素的阴离子；在元素的化合价可能有正、负两种价态的前提下，若一种化合价为正价的元素变为游离态，则该元素被还原；若一种化合价为负价的元素变为游离态，则该元素被氧化；金属阳离子被还原可能得到金属单质，也有可能得到低价金属阳离子。
　　答案：AD
　　点评：本题考查对氧化还原反应有关概念的理解，氧化还原反应与化合价升降的关系。
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　　海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，开发利用海洋中丰富的资源，已是历史发展的必然趋势。目前，人类开发利用的海洋资源，主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。　　海水可以直接作为工业冷却水源，也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术，向海洋要淡水，是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。　　海水中已发现的化学元素有80多种。目前，海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展，丰富的海洋化学资源，将广泛地造福于人类。　　海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，包括16000多种鱼类。在远古时代，人类就已开始捕捞和采集海产品。现在，人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进，大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。　　在大陆架浅海海底，埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中，富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中，广泛分布着深海锰结核，它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源。　　海水运动中蕴藏着巨大的能量，它们属于可再生能源，而且没有污染。但是，这些能量密度很小，要开发利用它们，必须采用特殊的能量转换装置。现在，具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电，但是工程投资较大，效益也不高。
突破思路
　　同学们在学习第一专题时了解到，为了获得人类生活和发展需要的各种物质，并更好地利用这些物质为人类服务，化学家们需要将众多的物质进行分类研究，需要探索物质转化的条件和转化时所遵循的规律。本专题第一单元从海洋中含有大量的盐，其中氯化物的浓度最高入手，引出氯、溴、碘这样一个家族的元素（卤族元素），这是我们进入高中以来首次研究元素化合物知识。在研究元素化合物时，我们一般是由点到线再到面，即先研究一些有代表性的典型的重要物质的性质，再研究其他物质。本单元首先通过实验研究典型的非金属单质氯气及其重要化合物的性质。
　　实验是解决化学问题的重要手段，是科学探究的重要途径。本单元通过实验探究的形式得出氯气的工业制法和实验室制法，以及氯气的物理性质和化学性质。从氢气、铁丝都可以在氯气中燃烧，以及使淀粉一碘化钾试纸变蓝，使湿润的有色物质褪色，得出氯气很活泼，可以和许多物质发生化学反应。利用氯气从海水中提取溴、碘，从设计的一组实验得出氯气可以发生如下反应：Cl2＋2KBr2KCl＋Br2、Cl2＋2KI2KCl＋I2，分析出这些反应中发生了电子转移，建立起了氧化还原反应的概念。利用有关氧化还原知识再来分析研究前面的一些反应，自然得出氯气的氧化性比溴、碘的要强，即氯比溴活泼，溴比碘活泼。
　　同学们在研究学习的过程中，重要的是发现、归结并应用。研究学习、解决问题的科学方法，建立化学思想，以便更科学地解决自然科学问题。
　规律总结
　　规律一：实验室制取气体知识框架
　　（1）反应原理　（2）装置（包括发生装置和收集装置）　（3）除杂　（4）收集方法（5）检验　（6）尾气处理
　　规律二：学习物质的物理性质一般从如下几方面研究
　　（1）色（颜色）　（2）味（气味）　（3）态（状态）　（4）度（密度、硬度、溶解度）　（5）点（熔点、沸点）　（6）性（刺激性、挥发性、毒性、特性）
　　规律三：氯气与金属的反应规律
　　（1）氯气与金属反应时，生成高价态的化合物。
　　（2）氯气与大多数金属在点燃或灼烧情况下反应，生成金属氯化物。
　　（3）铁与氯气等氧化性强的非金属反应生成Fe3＋的化合物，而与弱氧化性的非金属（I2、S等）生成Fe2＋的化合物。
　　规律四：氧化还原反应规律
　　（1）得电子——化合价降低——还原反应——氧化剂——还原产物；失电子——化合价升高——氧化反应——还原剂——氧化产物。
　　（2）氧化还原反应中得失电子守恒规律，化合价升降总数相等。
　　（3）价态表现规律
　　
　　（4）氧化还原反应性质转递规律
　　
　　氧化性：氧化剂＞氧化产物
　　还原性：还原剂＞还原产物
　　规律五：我们学习某种物质的知识时，一般按下面的思路来研究
　　结构性质用途制法
　　这部分知识的掌握，必须通过做一定量的练习，来锻炼动脑动手的能力，使所学的知识得以很好的落实，这对同学们综合素质的提高有着积极的作用。
　变式练习
　　一、选择题
　　1．下面关于金属钠的描述正确的是（　　）
　　　　A．钠的化学性质很活泼，在自然界里不能以游离态存在
　　　　B．钠离子和钠原子都具有较强的还原性
　　　　C．钠能把钛锆等金属从它们的盐溶液中还原出来
　　　　D．钠和钾的合金在室温下呈液态，可作原子反应堆的导热剂
　　解析：钠的化学性质很活泼，具有很强的还原性，易和空气中的氧气、水蒸气反应，故在自然界只能以化合态存在。钠和盐溶液反应时，首先与水发生了反应，所以钠虽然还原性很强，但不能从盐溶液中置换出一些金属单质。钠和钾是电的良导体，其合金室温下呈液态，可作原子反应堆的导热剂。
　　答案：AD
　　2．钠与水反应时产生的各种现象如下：
　　①钠浮在水面上　②钠沉在水底　③钠熔化成小球　④小球迅速游动逐渐减小，最后消失　⑤发出嘶嘶的声音　⑥滴入酚酞后溶液显红色其中正确的一组是（　　）
　　　　A．①②③④⑤　　　　　　　　　B．全部
　　　　C．①②③⑤⑥　　　　　　　　　D．①③④⑤⑥
　　解析：金属钠与水反应的现象及原因分析是：熔成光亮的小球（说明反应放热，钠的熔点低），在水面上四处游动（说明钠的密度小于水的密度，并有气体产生），发出嘶嘶的响声（说明反应剧烈和有气体产生），滴入酚酞后溶液呈红色（说明生成物呈碱性）。
　　答案：D
　　3．下列离子方程式错误的是（　　）
　　　　A．CuO＋2H＋H2O＋Cu2＋
　　　　B．CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O
　　　　C．2Fe＋6H＋2Fe3＋＋H2↑
　　　　D．CuSO4＋2OH－Cu（OH）2↓＋SO
　　解析：C中应该生成Fe2＋；Cu　SO4是易溶的强电解质，应该写离子形式。
　　答案：CD
　　4．将4.6g钠放入95.6g水中，所得溶液的质量分数是（　　）
　　　　A．4.6％　　　　B．7.7％　　　　C．8％　　　　　D．10％
　　解析：解此题要注意如下几点：①Na投入水中得到的溶质是NaOH，故求溶液中溶质的质量分数就是求生成的NaOH的质量分数；②Na投入水中还要消耗一部分水；③反应中有H2产生，所以溶液的质量在反应前后有变化，因而通过化学方程式可以进行计算。
　　答案：C
　　5．金属钠着火时，可以灭火的物质是（　　）
　　　　A．水　　　　　B．砂子　　　　 C．煤油　　　　 D．二氧化碳
　　解析：钠与水、CO2可以反应，产生易燃物H2，C项煤油属易燃物不可用来灭火。
　　答案：B
　　6．下列物质中，属于电解质的是（　　）
　　　　A．CO2　　　　B．盐酸　　　　　C．BaSO4　　　D．C2H5OH
　　解析：判断某物质是否是电解质的要点有：是否是化合物，是否在水溶液或熔化状态下能电离出自由移动的离子。CO2和C2H5OH是非电解质，盐酸是电解质溶液。
　　答案：C
　　7．将一小块钠投入下列溶液中，既能产生气体又会出现沉淀的是（　　）
　　　　A．稀H2SO4　　　　　　　　　　B．氢氧化钠溶液
　　　　C．硫酸铜溶液　　　　　　　　　D．氯化镁溶液
　　解析：要考虑钠和水反应产物NaOH与一些盐发生的复分解反应，Cu2＋、Mg2＋和OH－离子反应，生成Cu（OH）2和Mg（OH）2沉淀。
　　答案：CD
　　8．将相同质量的镁条分别放在①O2　②空气　③N2　④CO2中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由大到小的顺序为（　　）
　　　　A．②＜①＜③＜④　　　　　　　　 B．④＝①＝②＝③
　　　　C．④＞①＞②＞③　　　　　　　　 D．③＞①＞②＞④
　　解析：假设Mg为1mol，分别计算①②③④生成固体质量增加为多少，①中MgO增加16g，③Mg3N2增加14×2/3g＝28/3g，④中MgO和C增加16g＋12g＝28g，②介于①和③之间，故顺序为④①②③。
　　答案：C
　　二、填空题
　　9．用1.15g金属钠放入水中，要使100个水分子中溶有1个钠离子，则需加水________g。
　　解析：100个水分子中溶有1个Na＋，实际上100∶1为物质的量之比，所以要从物质的量着手计算。1.15gNa为0.05mol。它与水反应时各有关物质之间量的关系为：
　　Na　——　H2O　——　Na＋
　　0.05mol　0.05mol　0.05mol
　　设需水的物质的量为x，则反应后溶液中剩余的水的物质的量为（x－0.05），则有下列比例式：＝解得x＝5.05mol
　　5.05mol×l8mol＝9.09g
　　答案：9.09
　　10．相同质量的钠、镁与过量的稀硫酸反应，在标准状况下产生氢气的质量比是________，若过量的相同质量的钠、镁与相同质量分数、相同质量的硫酸溶液反应，产生氢气最多的是________。
　　解析：反应时金属与产生的H2的关系是：①2Na—H2　②Mg—H2，相同质量的钠、镁的物质的量比为24∶23，而每摩尔钠和镁产生氢气物质的量比为1∶2，所以产生氢气的质量比是（24×1）∶（23×2）＝12∶23；过量的金属与一定量的酸反应，当硫酸中H＋全部被钠和镁置换生成H2，即放出氢气的量相等。此时，镁的反应停止，而金属钠将继续和水反应，放出H2，所以钠放出的氢气最多。
　　答案：12∶23　钠
　　11．写出下列离子方程式。
　　（1）钠投入到水中__________________________________；
　　（2）自来水厂将氯气溶解于水消毒________________________________；
　　（3）将氯气通入氢氧化钠溶液制漂白剂和消毒剂_________________________________；
　　（4）使用（3）中的漂白剂漂白衣服__________________________________；
　　（5）用废铁屑置换回收含重金属Ag＋的废液中的银_______________________________；
　　（6）大理石像上洒上盐酸__________________________________。
　　答案：（1）2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↓
　　（2）Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
　　（3）Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O
　　（4）ClO－＋H2O＋CO2HCO＋HClO
　　（5）Fe＋2Ag＋Fe2＋＋2Ag
　　（6）CaCO3＋2H＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O
　　12．把下列离子方程式改写成化学方程式。
　　（1）Ba2＋＋SOBaSO4↓__________________________________；
　　（2）2H＋＋COCO2↑＋H2O__________________________________；
　　（3）Fe2O3＋6H＋2Fe3＋＋3H2O__________________________________；
　　（4）Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O__________________________________；
　　答案：（1）BaCl2＋Na2SO4BaSO4↓＋2NaCl；
　　（2）Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋CO2↑＋2H2O；
　　（3）Fe2O3＋6HCl2FeCl3＋3H2O；
　　（4）Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O
　　（说明：以上各小题答案不唯一，其他合理答案也对）
　　13．有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠，质量为0.584g，放入9.436gH2O中，当反应结束时，在标准状况下生成氢气0.02g，此金属钠中有多少克钠在与水反应前被氧化？所得氢氧化钠溶液的质量分数是多少？
　　解析：设含钠的质量为m，其生成的氢氧化钠质量为x1，被氧化的钠的质量为y
　　2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑
　　2×23　　　　　 2×40　 2
　　m　　　　　　　x1　　　0.02g
　　m＝＝0.46g
　　x1＝＝0.80g
　　氧化钠的质量为：0.584g－0.46g＝0.124g
　　4Na＋O22Na2O
　　4×23　　　　2×62
　　y　　　　　 0.124g
　　y＝＝0.092g
　　设氧化钠生成氢氧化钠的质量为x2
　　Na2O＋H2O2NaOH
　　62　　　　　　　2×40
　　0.124g　　　　　x2
　　x2＝＝0.16g
　　x＝x1＋x2＝0.80g＋0.16g＝0.96g
　　氢氧化钠溶液的质量分数为：
　　NaOH％＝×100％＝9.6％
　　答案：0.092g　9.6％
合作讨论
　　1．怎样切割金属钠？剩余的钠应怎样处理？
　　我的思路：金属钠等固体药品呈块状，应用镊子取用，不能用手拿。由于钠是放在煤油中保存的，所以应用镊子取出后先用滤纸吸干煤油，再用刀子切割。切割时不能直接放在桌面上，应放在玻璃片上。由于钠易和空气中的O2、水蒸气反应，剩余的钠应立即放回原试剂瓶中。
　　2．为什么将钠放在煤油中保存，而不放在汽油中？
　　我的思路：因汽油沸点低，易挥发，煤油相对汽油挥发程度小。放在煤油中的目的是①煤油的密度比钠的密度小；②防止钠与空气、水接触发生化学反应。
　　3．金属钠与氯气的反应可以称为燃烧吗？燃烧是否一定要有氧气参加？
　　我的思路：凡是发光、发热的剧烈的化学反应都叫燃烧。钠在氯气中发生剧烈的反应，并发光、发热，产生白色的烟，这就是燃烧。由此可见，燃烧并不一定要有氧气参加。
　　4．将钠投入水中时，钠为什么浮在水面上？而且立即熔化成一个小球呢？
　　我的思路：钠的密度比水小，故浮在水面上；钠接触到水立即剧烈反应，放出大量的热，且钠的熔点低，所以熔化成一个小球。
　　5．银白色的小球为什么会在水面上迅速四处游动？反应后溶液由无色变成红色，这是为什么？
　　我的思路：钠与水反应产生气体，推动小球迅速游动。使滴有酚酞的水溶液变成红色，说明钠与水反应产生了碱，而根据反应物来看，只能是NaOH。在Na转化为NaOH的过程中，Na原子失去电子，在H2O中能得电子的只有＋1价的H元素，故同时产生气体H2。
　　6．碳酸钠被称为“纯碱”的原因是什么？碳酸钠在工业生产和生活中有哪些重要用途？
　　我的思路：碳酸钠的水溶液显碱性，原因是水解造成的。碳酸钠是重要的化工原料，在玻璃、造纸、纺织、制药、精炼石油等方面有着重要用途。在日常生活中碳酸钠可以用作洗涤剂，来去除油污。
　　7．电解质和非电解质以及酸、碱、盐这些物质的类别有什么区别和联系？为什么说酸、碱、盐是电解质？电解质和非电解质的本质区别是什么？非电解质的水溶液一定不导电吗？
　　我的思路：把同一种化合物按不同分类方法划分时得出不同的类别，当按化合物的结构来分时，可以分为离子化合物和共价化合物；当按组成来分时，可分为酸、碱、盐、氧化物等；当按在水溶液或熔化状态下是否显示导电这个性质（本质上是看能否电离）来分时，而分为电解质和非电解质。一种化合物不是电解质就是非电解质，任何酸、碱、盐都是电解质。从电离角度看，由酸、碱、盐的定义可知，它们都可以在电解的条件下电离，所以说它们都是电解质。电解质与非电解质的本质区别是在水溶液或融化状态下本身能否电离，而其水溶液是否导电只是这个本质决定的一种性质而已。非电解质的水溶液不一定不导电，可能是它与水反应生成了电解质，例如SO2、SO3、NH3等非电解质的水溶液可以导电。
　　8．酸、碱、盐之间在溶液中的反应。复分解反应及离子反应是什么关系？哪个范围更大？电解质在溶液中的离子反应发生的条件和结果是什么？
　　我的思路：酸、碱、盐之间在溶液中的反应不一定是复分解反应，但一定属于离子反应；当酸、碱、盐之间发生相互交换成分而生成另外两种电解质的反应时属于复分解反应，而复分解反应一定属于离子反应；离子反应包括复分解反应，复分解反应包括酸、碱、盐之间相互交换成分生成另外两种新电解质的反应。电解质在溶液里的离子反应发生的条件是必须有难溶（或说更难溶）的物质、或难电离（或更难电离）的物质、或有挥发性的物质生成。结果是使参加反应的离子的浓度减小了。
思维过程一 钠的性质
　　1．物理性质：钠是银白色的金属，质软，密度比水小，熔点低，是热和电的良导体。在取用钠时，用刀刚切割的钠截面，能看到是银白色的，不过很快变暗，是因为被空气中氧气氧化所致。
　　2．化学性质：
　　（1）钠与非金属反应
　　I．在常温下4Na＋O22Na2O，此反应是氧化还原反应，其电子转移可表示为：
　　
　　O2为氧化剂，Na为还原剂；在常温下钠就可以迅速与氧气反应，说明钠很活泼，具有很强的还原性。
　　Ⅱ．与Cl2反应
　　2Na十Cl22NaCl
　　将钠先在空气中点燃，再放入氯气中继续燃烧，出现黄色火焰，生成白色固体为NaCl。
　　（2）钠与水反应
　　2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑
　　实验现象：钠放入水中后，浮在水面上，立即与水剧烈反应，同时钠熔化成闪亮的银白色小球，并迅速四处游动，发出咝咝的响声，最后逐渐消失，在反应后的溶液中滴入酚酞试液，溶液变成红色。可概括为如下五个字：浮、游、熔、响、红。
　　说明：①钠与水反应是一个离子反应：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑
　　其反应的实质是钠与水电离出OH－的反应。
　　②钠与水反应是一个氧化还原反应：
　　
　　氧化剂：H2O，还原剂：Na。
　　（3）钠与熔化状态下的盐反应
　　钠与溶化状态下的盐反应置换出金属单质
　　如：
　　注意：①钠与盐溶液反应不能置换出金属单质，还原产物是H2。
　　②钠与熔化状态下的盐反应，有实际意义的是冶炼稀有金属，如冶炼钛、锆、铌、钽等。这些反应都是利用钠的强还原性。
　
　思维过程三、离子反应
　　1．离子反应
　　（1）定义：有离子参加的反应。
　　电解质在水溶液中的反应属于离子反应。
　　（2）类型：
　　①以离子互换形式发生的复分解反应。如酸、碱、盐、氧化物之间的复分解反应等。如：
　　
　　②有离子参加的氧化还原反应。如溶液中的置换反应等。
　　置换反应
　　（2）离子反应发生的条件
　　①离子互换形式的离子反应就是复分解反应发生的条件，即有难溶性物质或难电离的物质或易挥发性物质生成，这类反应就能发生。这类反应的特点就是向着降低某些（即参加反应的）离子的浓度的方向进行。
　　②有离子参加的氧化还原反应，遵循氧化还原反应的基本规律，即强氧化性离子跟强还原性离子间易发生反应。（本部分内容后面会继续学习）
　　2．离子反应方程式
　　（1）定义：用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子。
　　注意：这个实际参加反应的离子实际上是已经电离了的可溶性的强电解质的离子，当然离子方程式中还允许出现化学式。
　　（2）表示意义：一是表示化学反应的本质；二是表示同一类型的离子反应。
　　（3）书写方法与步骤
　　离子方程式的书写：
　　①一写：写出配平的化学方程式。
　　②二拆：把易溶于水，易电离的物质的分子式拆写成离子形式。（着重解释易溶易电离的范围）
　　③三删：删去在反应前后，未发生反应的（未发生变化的）离子。
　　④四查：检查写出的离子反应是否符合质量守恒和电荷守恒。
　　说明：关键是第二步，找出符合离子反应条件的反应的离子后，不等于就可以直接写其离子符号了，还要看反应的离子是否是来自已经电离的可溶的强电解质，只有这样才写离子符号，否则要写化学式。
　
思维过程二 碳酸钠的性质
　　碳酸钠俗名苏打、纯碱，白色粉末，易溶于水。
　　化学性质：
　　1．与酸反应
　　CO＋2H＋CO2↑＋H2O
　　利用这个性质，可以检验碳酸根离子的存在。方法是：向溶液中加入酸，再将产生的气体通入澄清的石灰水中，若浑浊〔Ca（OH）2＋CO2CaCO3↓＋H2O〕，则说明该溶液中含有CO离子。
　　2．与某些盐或碱反应
　　BaCl2溶液：BaCl2＋Na2CO3BaCO3↓＋2NaCl
　　石灰水：Ca（OH）2＋Na2CO3CaCO3↓＋2NaOH
　　3．与CO2反应
　　Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3
　　
思维过程四 海水中镁的提取及镁的性质
　　1．从海水中提取镁的流程
　　海水Mg（OH）2MgCl2Mg
　　有关反应的化学方程式：
　　MgCl2＋Ca（OH）2Mg（OH）2↓＋CaCl2
　　Mg（OH）2＋2HClMgCl2＋2H2O
　　MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O↑
　　MgCl2Mg＋Cl2↑
　　2．镁的化学性质
　　（1）与活泼的非金属反应Mg＋Cl2MgCl22Mg＋O22MgO
　　（2）与酸反应Mg＋2HClMgCl2＋H2↑
　　（3）与CO2反应2Mg＋CO22MgO＋C
新题解答
　　【例1】某学生兴趣小组设计了如图2－2所示的实验装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：①钠的物理性质；②钠与水反应的产物是什么。
图2—2
　　（1）当进行适当操作时还需要的仪器有__________。
　　（2）如何进行操作？_____________________。
　　（3）实验现象是________________________。
　　解析：（1）由于实验目的是做Na和水的反应的实验，验证钠的物理性质及证明钠和水反应的产物是什么，所以要收集产生的气体，并验证气体的可燃性，故还需要小试管和酒精灯。
　　（2）要由钠和水反应来验证钠的物理性质，使自由的钠块与水接触，就要想办法将钠块放入水中。将大头针向上提，使钠块落入水中，将小试管扣在导管上收集反应产生的气体，用拇指堵住试管口移向酒精灯，松开拇指点燃试管中的气体。
　　（3）观察到的现象是：钠浮在水面上熔化成闪亮的小球迅速游动，并逐渐消失，水溶液由无色变成红色。点燃小试管中的气体时，有尖锐的爆鸣声。
　　答案：略
　　点评：化学是一门以实验为基础的学科，要重视实验，逐步提高观察能力、分析能力和解决实际问题的能力。
　　【例2】某河道两旁有甲、乙两厂。它们排放的工业废水中，共含K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NO六种离子。
　　甲厂废水明显呈碱性，故甲厂的废水中所含的三种离子是_______、_______、_______。
　　乙厂的废水中含有另外三种离子是_______、_______、_______。
　　有一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的_______（填写离子符号）转化为沉淀。经过滤后的废水主要含_______，可用来浇灌农田。
　　解析：甲厂废水明显呈碱性，说明有大量的OH－，则Ag＋、Fe3＋因与之反应而不能共存，因而Ag＋、Fe3＋只能存在于乙厂的废水中了；而甲厂废水溶液要保持电中性，但阳离子只有K＋了，故只能含有K＋；同理，乙厂废水中的Ag＋因与Cl－反应而不能共存，Cl－只能在甲厂废水中，而乙厂废水也要保持电中性，余下的只有一种阴离子NO－必须存在于其中了。
　　甲、乙两厂的废水按适当的比例混合，因Ag＋与Cl－、Fe3＋与OH－反应转化为沉淀而滤去，剩余KNO3作为化肥（钾肥和氮肥）可用来浇灌农田。
　　答案：甲：OH－　K＋　Cl－　乙：Ag＋　Fe3＋　NO　Ag＋与Cl－　Fe3＋与OH－　KNO3
　　点评：本题旨在考查学生对离子反应、离子共存问题掌握的情况，可以看作是“离子共存”的变体考查。同时兼顾对解决日常生产实际中的问题的能力考查。
　突破思路
　　本单元是在上一单元学习一种典型的非金属氯的单质及重要化合物的基础上，学习两种重要而又典型的金属元素钠和镁，重点是钠单质和几种重要化合物的知识。首先介绍钠的原子结构，并从结构分析得出钠最外层只有一个电子，易失去，化学性质很活泼，再通过实验来研究并验证钠的性质。钠盐都易溶于水，本单元在研究钠的一些重要化合物的性质时，引出了离子反应和离子方程式及其书写这一重要的化学内容。镁单质的性质是通过两个实验来研究的，2Mg＋CO22MgO＋C，Mg＋H2SO4MgSO4＋H2↑，镁可以夺取CO2中的氧，置换出酸中的氢，说明镁也是活泼的金属，通过结构再分析，可得出重要的结论：结构决定性质。
　　通过一系列的化学实验，来观察、分析，自然而然的得出钠单质的性质。钠在空气中由银白色逐渐变暗，说明钠很活泼，常温下在空气中就易被氧化；将钠放到氯气中燃烧，反应是2Na＋Cl22NaCl；将钠放到滴有酚酞的水中，可以看到钠浮在水面上，融化成银白色小球，并迅速四处游动，发出咝咝的响声，最后逐渐消失，水溶液变成红色。这就得出钠的物理性质，又可以进一步说明钠的确是非常活泼的金属单质。钠是银白色，很软，熔点低，密度比水小的金属。钠与水剧烈反应：2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑产生了强碱NaOH，因而使滴有酚酞的水变成了红色。
　　钠的一些重要化合物都易溶于水并发生电离，建立了电解质和非电解质的概念。那么钠的化合物在水溶液中的反应，实质上是离子之间的反应，同学们也会很容易地认识离子反应并揭示离子反应的实质。进而归结出离子反应表示的意义和发生的条件。再通过交流和研讨，在老师的评判指导下，得出离子方程式书写的一般方法和步骤。
　　同学们在研究学习的过程中，不难发现教材编写的指导思想和内容呈现方式很有特点，是通过实验学化学作为学习知识的一条主线，化学实验是学习的重点是归结并应用研究学习、解决问题的科学方法，建立化学思想，以便更科学地来解决自然科学问题。
规律总结
　　规律一：金属钠与盐酸或稀硫酸反应的两种情况
　　①若酸过量则只考虑钠与酸即H＋的反应；②若钠过量则过量的钠还要与水反应。
　　规律二：钠与盐溶液的反应
　　钠与盐溶液反应时，不能置换出盐中的金属，因为金属阳离子在水中一般都是以水合离子形式存在的，金属阳离子不能直接接触钠。所以钠与盐溶液反应时，首先是钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，若氢氧化钠和与盐中的金属阳离子能生成难溶性碱，则氢氧化钠和盐溶液继续反应，否则钠只和水反应。如Na与FeCl3溶液的反应为：
　　6Na＋2FeCl3＋6H2O2Fe（OH）3↓＋6NaCl＋H2↑
　　规律三：镁可以在一些气态非金属氧化物中燃烧，如：
　　2Mg＋SO22MgO＋S
　　规律四：离子在溶液中能否大量共存问题
　　离子在溶液中能否大量共存的关键就是看离子间是否符合离子反应发生的条件，若反应则不能大量共存。
　　1．看离子间能否发生复分解反应
　　（1）离子间能否生成难溶物。需熟练记住常见物质的溶解性表。如BaSO4是难溶于水的，则Ba2＋＋SOBaSO4↓，故Ba2＋与SO在溶液中不能大量共存，与能形成微溶物的离子也不能大量共存。
　　（2）离子间能否反应生成挥发性的物质（气体）。H＋分别与HCO、CO、SO等在水溶液中因生成气体而不能大量共存，2H＋＋COCO2↑＋H2O，2H＋＋SOSO2↑＋H2O。
　　（3）离子间能否反应生成难电离的物质（弱酸、弱碱或水等）。如H＋＋ClO－HClO，OH－＋NHNH3·H2O，H＋＋OH－H2O，所以H＋与ClO－、H＋与OH－、OH－与NH在溶液中不能大量共存。
　　2．看离子间能否发生氧化还原反应而大量共存（说明：在后面要学习该情况，且还要学习其他类型的反应的情况）
　　规律五：离子方程式的书写原则
　　1．强酸、强碱和易溶性的盐改写成离子形式，难溶物、难电离的物质（如弱酸、弱碱和水等）、易挥发性的物质、单质、氧化物、非电解质等均不能写成离子形式，要写化学式。
　　2．微溶物是生成物时，一律视为沉淀，写化学式，标↓符号；如是反应物，若是澄清溶液就写离子，若是悬浊液就写化学式。
　　3．多元弱酸的酸式根离子不能拆开，如HCO不能拆成H＋和CO。
　　4．强电解质参加的离子反应，如果反应时没有达到电离条件，即没有电离，则也不能改写成离子方程式。如实验室用高锰酸钾加热分解制氧气就不能写。
　　规律六：离子方程式书写正误判断
　　离子方程式所反映的与实际参加反应的离子是有区别的。对于反应物，离子方程式所要表达的是反应物在溶液中的主要存在形式，这是书写离子方程式规则的主要出发点。判断正误的一般规律与方法思路是：
　　1．看是否符合客观事实。如Fe跟H2SO4反应，写成2Fe＋6H＋2Fe3＋＋3H2↑是错误的。
　　2．看是否漏掉离子。如H2SO4与Ba（OH）2溶液的反应，写成Ba2＋＋SOBaSO4＋↓或H＋＋OH－H2O都是错误的。
　　3．看是否可拆成离子。如CaCO3与稀HCI反应写成2H＋＋COCO2↑＋H2O是错误的。
　　4．是否遵循质量守恒和电荷守恒。如Cu＋Ag＋Cu2＋＋Ag，Na＋H2ONa＋＋OH－＋H2↑都是错误的。
　　今后还要继续学习一些较复杂的离子反应方程式，注意多联系比较。
金属镁的应用
　　镁及镁合金作为一种新型的应用材料，近年来已广泛应用于军用、民用领域的许多方面。制造飞机和快艇的主要材料是铝镁合金。镁比铝还轻，世界上金属镁及其化合物的来源，很大一部分是直接和间接来自海水。　　在汽车行业，上海汽车集团公司、一汽集团、东风汽车集团、江铃汽车公司等国内大的汽乍公司均开始使用镁制零部件。根据有关研究，汽车自重每减轻100千克，油耗叮减少0.7升/百千米左右，每节省1升燃料可减少二氧化碳排放2.5克。而通过镁合金零部件的使用可有效地实现汽车轻量化目标。　　日前，欧洲和美国正在使用和研制的镁合金零部件多达100多种，汽车用镁量已在6～26公斤，平均为12公斤。镁合金应用于交通工具，除了减重和降低油耗，还可以提高整车加速和制动性能，还能降低行驶振动和噪音，提高舒适度，可以加快散热，使发动机的综合性能提高一个档次，具有良好的经济效益。
钠的应用
　　金属钠有相当大一部分是用于制备一种抗爆剂——四乙基铅，它能降低汽油的爆震性，减少在汽油发动机中使用汽油时发出噪音。有时，乘坐汽车时会听见很大的爆鸣声，此即为汽油的抗爆性不是很好。另外，金属钠还常用于冶金工业中制备一些稀有金属，如：钛、锆、铌、钽等。还有钠和钾的合金，常作为快中子增殖反应堆的热交换流体。此外，高压钠灯现在已经大量地用于道路和广场的照明。由于它不降低照明度水平而又能减少能源消耗，所以，有取代高压汞灯的趋势。早在1950年就解决了钠蒸气的气体放电发光问题，但由于需要解决高温钠蒸气有很强的腐蚀性的问题，直到1965年才制出了第一支高压钠灯，高压钠灯虽问世很晚，但发展很快。同时，钠灯也用于洗相的暗室，因为这种钠黄光不会使相纸曝光。
变式练习
　　一、选择题
　　1．和铝粉可以发生铝热反应的是（　　）
　　　　A．氧化钠　　　B．镁粉　　　　 C．氧化钨　　　 D．硫粉
　　解析：铝热反应能否发生应符合氧化还原反应的基本原理。强还原性物质制备弱还原性物质。
　　答案：C
　　2．下列反应方程式中，正确的是（　　）
　　　　A．碳酸氢镁与足量的氢氧化钠溶液反应Mg2＋＋2HCO＋2OH－MgCO3↓＋CO＋2H2O
　　　　B．氧化铝和过量的烧碱溶液反应Al2O3＋3OH－2AlO＋H2O
　　　　C．氯化铝溶液与少量NaOH溶液反应Al3＋＋3OH－Al（OH）3↓
　　　　D．向碳酸钙中滴加醋酸溶液CaCO3＋2H＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑
　　解析：A中应产生Mg（OH）2沉淀；B．没配平；D．中醋酸不应该写成离子形式。
　　答案：C
　　3．把镁粉中混有的少量铝粉除去，应选用的试剂是（　　）
　　　　A．盐酸　　　　B．氨水　　　　 C．烧碱溶液　　 D．纯碱溶液
　　答案：C
　　4．称取两份铝粉，第一份加入足量的NaOH溶液，第二份加入足量的盐酸，若放出的氢气的体积相等（同温同压）。则两份铝粉的质量比为（　　）
　　　　A．1∶2　　　　B．1∶3　　　　　C．3∶2　　　　D．1∶1
　　解析：铝无论和强酸反应还是和强碱反应，产生的H2的比例都是2Al～3H2。
　　答案：D
　　5．在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是（　　）
　　　　A．稀硫酸　　　　　　　　　　　B．浓氨水
　　　　C．稀盐酸　　　　　　　　　　　D．氢氧化钠溶液
　　答案：D
　　6．现有MgCl2、AlCl3、CuCl2、FeCl3、NH4Cl五种溶液，如果只用一种试剂把它们鉴别开来，应选用的试剂是（　　）
　　　　A．氨水　　　　B．AgNO3　　　 C．浓NaOH　　　D．NaCl溶液
　　解析：NaOH与五种溶液反应的现象不一样。
　　答案：C
　　7．某五色溶液能与铝粉作用生成氢气，则溶液中可能大量共存的离子组是（　　）
　　　　A．H＋、Mg2＋、Cl－、Cu2＋
　　　　B．NO、K＋、Na＋、H＋
　　　　C．Cl－、Ba2＋、NO、OH－
　　　　D．OH－、Cl－、HCO3、Mg2＋
　　解析：能与铝粉反应生成氢气的可以是酸液也可以是碱液，但与强氧化性的酸反应则无氢气放出，如浓硫酸、硝酸。
　　答案：C
　　8．在工业上的铝常用于冶炼难熔金属，这一用途主要是由于铝（　　）
　　　　A．具强还原性，反应中放出大量的热
　　　　B．高温时在空气中能燃烧
　　　　C．具有良好导热性
　　　　D．反应后生成熔点更高的氧化铝
　　答案：A
　　9．向某溶液中加入过量盐酸生成白色沉淀，过滤后向滤液中加入过量氨水（使溶液呈碱性），又有白色沉淀产生；再过滤后向滤液中加入纯碱溶液，又生成白色沉淀。则原溶液中含有的离子可能是（　　）
　　　　A．Ag＋、Cu2＋、Ba2＋　　　　　　 B．Ag＋、Ca2＋、Al3＋
　　　　C．Ag＋、Ba2＋、Al3＋　　　　　　　D．K＋、Mg2＋、Al3＋
　　解析：看清题目条件，每一步都是在滤液中产生白色沉淀。
　　答案：BC
　　10．向30mL1mol·L－1的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为4mol·l－1的NaOH溶液，若产生0.78g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为（　　）
图3—2
　　　　A．3mL　　　　　　　　　　　　B．7.5mL
　　　　C．15mL　　　　　　　　　　　 D．27.5mL
　　解析：利用图形一目了然地看到碱的量有两个值
　　0.03mol÷4mo1·L－1＝7.5mL。
　　0.11mol÷4mo1·L－1＝27.5mL。
　　答案：BD
　　11．两种金属粉末的混合物15g，投入足量的稀盐酸中，得到5.6L氢气（标准状况），这种混合物可能是（　　）
　　　　A．镁和铁　　　　　　　　　　　B．镁和铝
　　　　C．铁和锌　　　　　　　　　　　D．镁和铜
　　解析：利用平均值法则，要产生5.6L的H2需要镁6g、铝6.75g、铁7g、锌16.25g，所以混合物中必含有锌。
　　答案：CD
　　12．无色透明的强酸性溶液中，可以大量共存的离子组是（　　）
　　　　A．NO、Na＋、S2－、Cl－　　　　B．Na＋、Cl－、SO、K＋
　　　　C．Al3＋、SO、Mg2＋、NO　　D．Cl－、Na＋、AlO、MnO
　　答案：BC
　　二、填空题
　　13．把铝条插入NaOH溶液中，首先发生的化学反应方程式是________________，取出洗净后插入Hg（NO3）2溶液中，发生的离子方程式为________________。
　　答案：Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O　2Al＋3Hg2＋3Hg＋2Al3＋
　　14．有一无色透明的溶液可能含有H＋、Mg2＋、Ba2＋、Cl－、OH－、NO、SO、Ag＋、Cu2＋、HCO离子，该溶液与铝反应只有氢气生成，该溶液有两种组合情况。
　　第一种组合：其中一定含有________离子，一定不存在________离子。
　　（水电离子出H＋、OH－忽略不计，下同。）
　　第二种组合：其中一定含有________离子，一定不存在________。
　　答案：第一种组合：H＋　OH－、NO、Ag＋、Cu2＋、HCO
　　第二种组合：OH－　H＋、Mg2＋、Ag＋、Cu2＋、HCO
　　15．相同质量的钠、镁、铝与足量的稀硫酸反应，在相同的条件下产生的氢气的体积比为________。
　　答案：：：
　　16．有4种含有铝元素的化合物A、B、C、D，且能发生下列反应①A＋NaOH→D＋H2O　②BA＋H2O　③C＋NaOHB＋NaCl　④在①溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C。则A、B、C、D的化学式分别是A_______、B_______、C_______、D_______。
　　答案：Al2O3　Al（OH）3　AlCl3　NaAlO
　　17．某一镁铝合金0.2g完全溶于盐酸中，加入过量的NaOH溶液，得到白色沉淀，将此沉淀洗净后，溶于25mL0.2mo1·L－1的盐酸中。再用0.05mo1·L－1的NaOH溶液中和过量的酸时，共用去18mL碱液。求合金中镁的质量分数。
　　解析：0.2g合金经过过量NaOH后沉淀为Mg（OH）2，而25mL0.2mo1·L－1的盐酸有两个用途，一是溶解Mg（OH）2，一是中和了18mL0.05mo1·L－1的NaOH。
　　所以：n〔Mg（OH）2〕＝［25mL×0.2mo1·L－1－18mL×0.05mol·L－1］÷2＝2.05mmol＝0.00205mol
　　即：（Mg）＝×100％＝24.6％
　　答案：24.6％
　　18．准确称取6g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛有100mL某浓度硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mo1·L－1的NaOH溶液，产生的沉淀质量m与加入的HaOH溶液的体积V的关系如图3－3所示。
图3—3
　　请填空回答：
　　（1）H2SO4溶液的物质的量浓度为________。
　　（2）若a＝2.3，用于沉淀Fe3＋，消耗Na0H的体积是________mL，铝土矿中各组分的质量分数：Al2O3为________，Fe2O3为________，SiO2为________。
　　（3）a值的范围应是________，在这个范围内，a值越大，________的质量分数越大。
　　解析：此题可用终态分析法：即不管中间过程，只需抓住最终，研究最终组分与起始成分中的守恒关系，便可迅速求出硫酸的浓度。再根据图形的“数”与“形”，列式计算。
　　答案：（1）1.75mo1·L－1　（2）2.7mL85％12％3％
　　（3）1.625＜a＜5Fe2O3
合作讨论
　　1．铝制品为什么不能长期盛放食盐？
　　我的思路：铝制品在通常情况下，表面形成一层厚约2×10－9～1×10－8m的氧化膜，它使铝的活泼性降低而相对稳定。按理说，用铝器来盛放既无酸碱性，又无氧化性的食盐是很合适的了，事实上食盐对铝也有腐蚀作用。其主要原因是食盐在潮湿的空气中电离出Cl－离子，Cl－极易被吸附在氧化膜的表面，进而与氧化膜中的氧离子交换，形成吸附化合物AlCl3，AlCl3易溶于水，因而这些地方的氧化膜就有了孔隙，引起铝器的腐蚀。所以，铝制品不能长期盛放食盐和咸（含NaCl的）食物。
　　2．铝既能和酸反应又能和碱反应，那么铝是两性物质吗？
　　我的思路：不是。因为铝跟强碱溶液反应是分三步进行的：
　　第一步　NaOH溶解铝表面的氧化膜：Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O
　　第二步　失去保护膜的铝跟水反应：2Al＋6H2O2A1（OH）3＋3H2↑
　　第三步　NaOH溶解Al（OH）3：Al（OH）3＋NaOHNaAlO2＋2H2O
　　将二、三两步合并得：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑
　　由以上反应可知，铝并不直接和碱反应，强碱只起了溶解氧化膜和氢氧化铝的作用，所以铝不是两性物质，只是具有像NaHCO3那样既能和酸反应又能和碱反应的两性性质。
　　3．向AlCl3溶液中加入过量的NaOH和向NaOH溶液中加入过量的AlCl3，生成物相同吗？
　　我的思路：向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀溶解，最后生成物为NaAlO2。反应的离子方程式为：Al3＋＋3OH—Al（OH）3↓　Al（OH）3＋OH－AlO＋2H2O
　　向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时，观察到的现象是，开始有白色沉淀生成，振荡后立即消失，继续滴加AlCl3溶液直至过量时又出现白色沉淀，且不消失。这是因为反应开始时，由于NaOH过量，滴入的AlCl3和NaOH作用转化为NaAlO2，当加入过量AlCl3时，AlCl3和NaAlO2在溶液里发生反应，生成Al（OH）3沉淀。其反应的离子方程式如下：
　　Al3＋＋3OH－Al（OH）3↓；Al（OH）3＋OH－AlO＋2H2O
　　Al3＋3AlO＋6H2O4Al（OH）3↓
思维过程
　　一、氧化铝（Al2O3）
　　氧化铝是白色的难熔物质，较好的耐火材料。
　　典型的两性氧化物：Al2O3＋6H＋2Al3＋＋3H2O；Al2O3＋2OH－2AlO＋H2O
　　（思考具体的化学反应并写出化学方程式）
　　电解制备铝单质：2Al2O34Al＋3O2↑（思考冰晶石的作用）
　　二、氢氧化铝〔Al（OH）3〕
　　1．氢氧化铝〔Al（OH）3〕制备
　　（1）铝盐与氨水的反应：Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3NH（不可用强碱）
　　（2）偏铝酸盐与碳酸的反应：AlO＋CO2＋2H2OAl（OH）3↓＋HCO（不可用强酸）。
　　（3）Al3＋与AlO在溶液中的双水解反应：Al3＋＋3AlO＋6H2O4Al（OH）3↓
　　2．氢氧化铝〔Al（OH）3〕的物质
　　白色的絮状沉淀（溶液中）具有很强的吸附能力，是很好的净水剂。
　　典型的两性氢氧化物：①Al（OH）3＋3H＋Al3＋＋3H2O
　　②Al（OH）3＋OH－AlO＋2H2O
　　（思考具体的化学反应并写出化学反应方程式）
　　受热分解：2Al（OH）3Al2O3＋3H2O
　　三、硫酸铝钾〔KAl（SO4）2〕十二水硫酸铝钾〔KAl（SO4）2·12H2〕俗名是明矾
　　KAl（SO4）2K＋＋Al3＋＋2SO；
　　Al3＋＋3H2OAl（OH）3（胶状）＋3H＋（铝离子水解；可逆反应）
　　四、铝单质的性质
　　1．活泼金属单质的通性
　　（1）与非金属单质（氧气、氯气、硫等）的反应：
　　4Al＋3O22Al2O3；2Al＋3Cl22AlCl3；2Al＋3SAl2S3
　　（2）与水的反应（高温条件且反应缓慢）：2Al＋6H2O2Al（OH）3＋3H2↑
　　（3）与酸的反应：2Al＋6HCl2AlCl3＋3H2↑
　　（4）与盐溶液的反应：2Al＋3CuSO4Al2（SO4）3＋3Cu
　　2．特性
　　（1）与强碱溶液的反应：2Al＋2NaOH＋2H2O2NaAlO2＋3H2↑
　　（2）常温下遇浓硫酸、浓硝酸钝化
　　（3）铝热反应：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3；2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3
新题解答
　　【例1】Na、Mg、Al、Fe4种金属中的两种组成的混合物12g，与足量的盐酸反应产生0.5g的H2，则此混合物中必含_________________。
　　解析：此题用“摩尔电子质量法”即转移1mo1电子所需要金属的质量。
　　转移电子的物质的量＝×2＝0.5mol，平均摩尔电子质量：＝24g·mol－1
　　
　　因Na、Mg、Al摩尔电子质量均小于24g·mol－1，所以混合物中必含有Fe。
　　此判断方法又叫“平均值法”！
　　归纳小结：
　　1．金属与酸、水或强碱溶液反应生成H2的实质是：H＋得到金属失去的电子而被还原为H2。所以，当金属完全作用时，产生H2的量取决于金属失电子的量；当金属过量时，产生H2的量取决于H＋得到电子的量。其定量规律是：
　　（1）在此类反应中，金属每失1mol电子，H＋每得1mole－，必生成1gH2（金属每失1mole－所需的质量可称为摩尔电子质量）。
　　（2）产生H2的质量（以g为单位）在数值上等于所消耗金属的物质的量与金属在生成物中化合价（x）的乘积，即：m（H2）＝n（金属）·x（g），
　　（3）推论：Na、Mg、Al与过量酸反应时
　　①若n（金属）相等，则产生m（H2）之比＝金属化合价之比；
　　②若m（金属）相等，则产生m（H2）之比＝金属摩尔电子质量的倒数比；
　　③产生等量H2，所需m（金属）之比＝金属摩尔电子质量比，
　　所需n（金属）之比＝金属化合价的倒数比；
　　④若酸的质量相等，反应后溶液质量仍相等，则溶液净增重质量分数依次减小，所需金属的质量依次增大。
　　2．有关天平平衡计算
　　关于天平平衡的计算．在有气体逸出时，关键是看加入物质的质量与逸出气体的质量之差是否相等，若相等则天平平衡，不相等则不平衡。加入等量的物质，则要看逸出气体的多少而定，逸出气体多的天平位置偏高，反之偏低，相等则天平平衡。
　　【例2】向20mL1mo1·L－1的Al2（SO4）3溶液中加入30mLKOH溶液，充分反应得到0.78g沉淀，则KOH溶液的物质的量浓度可能是（　　）
　　　　A．1mo1·L－1　　　　　　　　　 B．3mo1·L－1
　　　　C．5mol·L－1　　　　　　　　　　　　D．7mol·L－1
　　解析：解法一：本题可从Al3＋的物质的量与沉淀Al（OH）3的物质的量比较可推测KOH的两种情况：①不足量时，n（KOH）＝3n〔Al（OH）3〕。
　　②KOH过量时，n（KOH）＝4n（Al3＋）－n〔Al（OH）3〕
　　解题过程可分以下两步进行
　　（1）求Al3＋和Al（OH）3沉淀的物质的量
　　n（Al3＋）＝2×0.02L×1mol·L－1＝0.04mol，n〔Al（OH）3〕＝＝0.01mol。
　　（2）①当KOH不足时：n（KOH）＝3n〔Al（OH）3〕＝0.03mol　c＝＝1mol·L－1
　　②当KOH过量时n（KOH）＝4n（Al3＋）－n〔Al（OH）3〕＝0.16mol－0.01mol＝0.15mol。
　　c＝＝5mol·L－1
　　解法二：本题也可用图象法求解：用纵坐标表示生成的Al（OH）3的物质的量，横坐标表示KOH的物持的量。
　　当生成沉淀0.01mol时，①需KOH0.03mol（是0.12的1/4）
　　②需KOH0.15mol时〔是（0.16－0.12）×3/4＋0.12〕
　　〔或是0.16－（0.16－0.12）×1/4〕
　　答案：AC
图3—1
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彩色的铝
　　商店里的铝制品五颜六色，有的金黄、有的碧绿，有的鲜红……这些颜色，并不是像涂漆一样涂上去的，而是利用氧化铝的吸附作用吸附着色的。
　　铝在空气中会迅速被氧化，表面生成致密的氧化物薄膜，保护里面的铝不再继续被氧化。但自然氧化形成的薄膜一般只有几微米厚，不耐摩擦，也不能用来着色。
　　要进行铝的氧化着色，首先是在铝表面制造较厚的氧化膜，做法是用1∶4的硫酸做电解液，铝制品为阳极，碳棒为阴极进行电解，大约经半小时，铝制品表面生成较厚的氧化膜，可达几十微米，里面有很多孔隙，可以吸附颜色分子。铝制品在染色液中浸泡后，颜色即被氧化膜吸收，铝制品显示颜色。最后将染色的铝制品放进封闭液中进行加热，使孔隙封闭，这样，铝制品表面的颜色就会长期保持。
　　从上面介绍的生产过程可以看到，铝制品氧化着色处理有两个作用，一是使氧化膜加厚，增加耐磨性；二是着色后鲜艳美观。
　　思考：日常生活中有人用金属丝制成的清洁球擦洗铝锅，你认为这种方法恰当吗？为什么？
突破思路
　　本节教材的编排思路是从铝及其合金的广泛应用引入介绍铝的工业制备的演变历史，特别从现代制铝的工艺流程中引导学生了解氧化铝、氢氧化铝的部分性质，进而进一步介绍氧化铝、氢氧化铝的具体性质，其中氢氧化铝的两性是重点，此部分教学可采用实验探究法，此方法有以下三个步骤。
　　（1）由学生自己完成以下三个实验：
　　①课本第58页【实验1】
　　②课本第58页【实验2】
　　③补充实验3：向2mo1·L－1氯化铝溶液中不断滴加6mol·L－1氢氧化钠溶液。
　　（2）分析实验现象，得出结论：
　　①氢氧化铝只能与强碱反应，而不与弱碱反应。
　　②氢氧化铝是两性氢氧化物。
　　③制取氢氧化铝时，用氨水比用氢氧化钠好。
　　（3）探究原因：教师可写出氢氧化铝的两种电离形式，引导学生讨论：由于条件的不同，氢氧化铝可以以酸或碱的形式电离，因此它既可以与碱反应，又可以与酸反应。
　　建议让学生讨论氯化铝溶液与适量或过量氢氧化钠溶液反应时，AlCl3、Al（OH）3和NaOH之间物质的量的关系，来巩固对Al（OH）3两性的认识。
　　对于铝的性质的教学．可采用“实验—对比”的方法，即边指导学生实验，边引导学生与其他活泼金属的性质比较，来加深对知识的理解，也便于对知识的记忆。
　　铝热反应的实验要做好，并说明铝热反应原理在生产上的应用，让学生自己写出用铝冶炼钒、铬、锰的化学方程式。
规律总结
　　规律一：氢氧化铝的两性
　　氢氧化铝的两性一直是高考热点之一，其原因在于它的典型性，相关的反应可用下式表示：
　　A1OAl（OH）3Al3＋
　　由于氢氧化铝既可溶于强碱又可溶于强酸，所以制备氢氧化铝宜采用以下途径：
　　①铝盐与氨水的反应：Al3＋＋3NH3·H2OAl（OH）3↓＋3NH
　　②偏铝酸盐与碳酸的反应：AlO＋CO2＋2H2OAl（OH）3↓＋NaHCO3
　　③Al3＋与AlO在溶液中的双水解反应：Al3＋＋3AlO＋6H2O4Al（OH）3↓
　　规律二：Al与NaOH溶液反应的电子转移表示方法
　　Al与NaOH溶液反应，首先是Al与水电离出的H＋发生氧化还原反应：
　　
　　生成的Al（OH）3随即与NaOH发生复分解反应：Al（OH）3＋NaOHNaAlO2＋2H2O
　　以上反应综合起来可表示为
　　
　　在反应中只有水电离出的H＋能接受Al给出的电子，NaOH及水电离的OH－本身带负电不能接受电子，若不需表示电子转移，则只需写成：2Al＋2H2O＋2NaOHNaAlO2＋3H2↑
　　规律三：氢氧化铝沉淀的图象分析
　　氢氧化铝沉淀图象大致可分为以下8类〔主要围绕A1（OH）3沉淀的生成和溶解展开研究〕：
　　①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量（图3－4）：
　　A→B　AlCl3＋3NaOHAl（OH）3↓＋3NaCl
　　B→C　NaOH＋Al（OH）3NaAlO2＋2H2O
图3—4
　　②向盐酸酸化后的AlCl3溶液滴加NaOH溶液直至过量（3－5）：
　　A→B　HCl＋NaOHNaCl＋H2O
　　B→C　AlCl3＋3NaOHAl（OH）3↓＋3NaCl
　　C→D　NaOH＋Al（OH）3NaAlO2＋2H2O
图3—5
　　③向NaAlO2溶液滴加HCl至过量（图3－6）：
　　A→B：NaA1O2＋HCl＋H2ONaCl＋Al（OH）3↓
　　B→C：Al（OH）3＋3HClAlCl3＋3H2O
图3—6
　　④向NaOH与NaAlO2混合液中滴加HCl直至过量（图3－7）：
　　A→B　HCl＋NaOHNaCl＋H2O
　　B→C　同③A→B
　　C→D　同③B→C
图3—7
　　⑤向NaOH溶液滴加AlCl3，直至过量（图3－8）：
　　A→B　4NaOH＋AlCl3NaAlO2＋3NaCl＋2H2O
　　（12NaOH＋3AlCl33NaAlO2＋9NaCl＋6H2O）
　　B→C　3NaAlO2＋AlCl3＋6H2O4Al（OH）3↓＋3NaCl
图3—8
　　⑥向盐酸中滴加NaAlO2溶液直至过量（图3－9）
　　A→B　4HCl＋NaAlO2AlCl3＋NaCl＋H2O
　　B→C　AlCl3＋3NaAlO2＋6H2O4Al（OH）3↓＋3NaCl
图3—9
　　
图3—10
　　⑧向等物质的量混合的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH直至过量（图3－11）：
　　A→B　MgCl2＋2NaOHMg（OH）2↓＋2NaCl
　　AlCl3＋3NaOHAl（OH）3↓＋3NaCl
　　B→C　Al（OH）3＋NaOHNaAlO2＋2H2O
图3—11
　　规律四：产生Al（OH）3沉淀的定量规律
　　（1）强碱与Al3＋反应的定量规律
　　
　　（2）强酸与AlO反应的定量规律：
　　
　　（3）Al3＋与AlO两种盐溶液反应的定量规律：
　　Al3＋＋3AlO＋6H2O4Al（OH）3↓
变式练习
　　1．下列物质不属于硅酸盐的是（　　）
　　　　A．粘土　　　　　　　　　　　　B．硅藻土
　　　　C．Al2（Si2O5）（OH）4　　　　　D．Mg2SiO4
　　答案：H
　　2．石灰石是许多工业的原料之一，但制取下列物质不需用石灰石的是（　　）
　　　　A．制硅酸　　　B．制水泥　　　C．制玻璃　　　　D．制生石灰
　　答案：A
　　3．Al2O3·2SiO2·2H2O是一种（　　）
　　　　A．含氧酸　　　B．硅酸盐　　　 C．铝酸盐　　　 D．混合物
　　答案：B
　　4．汽车、火车窗玻璃是（　　）
　　　　A．石英玻璃　　B．光学玻璃　　　C．玻璃纤维　　D．钢化玻璃
　　答案：D
　　5．陶瓷已广泛应用于生活和生产中，下列不属于陶瓷制品的是（　　）
　　　　A．电器中的绝缘瓷管
　　　　B．实验室中的坩埚
　　　　C．实验室中的试管
　　　　D．建筑上烧制的砖瓦
　　答案：C
　　6．下列物质有固定熔、沸点的是（　　）
　　　　A．钢化玻璃　　B．过磷酸钙　　　C．苛性钠　　　D．水玻璃
　　答案：C
　　7．下列不属于硅酸盐工业产品的是（　　）
　　　　A．水泥　　　　B．玻璃　　　　 C．陶瓷　　　　 D．化肥
　　答案：D
　　8．根据水泥和玻璃的生产，总结出硅酸盐工业的一般特点是（　　）
　　①生成物是硅酸盐　②反应条件是高温　③含有硅的物质作原料　④反应原理是一系列复杂的物理化学变化
　　　　A．①③　　　　B．①②③　　　 C．①③④　　　 D．①②③④
　　解析：该题主要考查学生归纳知识的能力，知识的总结和归纳能力也是重要的能力之一。
　　答案：D
　　9．欲观察氢气燃烧的焰色，燃气导管口的材料最好是（　　）
　　　　A．钠玻璃　　　B．钾玻璃　　　 C．石英玻璃　　 D．铜管
　　解析：该题考查焰色反应知识的记忆及对焰色的影响。
　　答案：C
　　10．下列关于钢化玻璃的叙述中错误的是（　　）
　　　　A．它是由Na2SiO3，CaSiO3和SiO2熔化在一起所得到的物质
　　　　B．是把普通玻璃放在电炉里加热，使之软化，然后急速冷却制得的
　　　　C．它是具有空间网状结构的原子晶体，硬度很大，熔点也很高
　　　　D．它的机械强度比普通玻璃大4～6倍，不易破碎，且破碎时，碎块没有尖利的棱角
　　解析：该题考查对钢化玻璃成分的记忆及钢化玻璃的特性。
　　答案：C
　　11．除去SiO2中混有的少量生石灰和石灰石，有如下操作：①加水溶解　②加水煮沸③过滤　④加稀HCl　⑤加稀H2SO4，正确的操作顺序是（　　）
　　　　A．①③　　　　B．④⑤　　　　　C．⑤③　　　　D．②③
　　解析：该题考查SiO2、生石灰和石灰石的性质及应用。SiO2不与盐酸反应，CaO、CaCO3与盐酸反应生成可溶性的物质。
　　答案：B
　　12．下列物质的贮存方法，正确的是（　　）
　　　　A．硅酸钠溶液和碱性溶液存放在胶塞密封的试剂瓶中
　　　　B．氢氟酸盛放在棕色试剂瓶中
　　　　C．液溴盛放在带有胶塞的细口瓶中
　　　　D．氯水盛放在棕色细口瓶中
　　解析：该题考查常见试剂的保存知识，见光易分解的物质应保存在棕色瓶中，在空气中易氧化的物质应隔绝空气保存。碱性溶液不应用玻璃塞。
　　答案：AD
　　13．某硅酸盐样品中锌的质量分数为58.6％，其化学组成用氧化物形式可表示为nZnO·SiO2，则n值等于（　　）
　　　　A．0.5　　　　　B．1　　　　　　C．2　　　　　　D．3
　　答案：C
　　14．我们看到的普通玻璃一般都呈淡绿色，这是在制造玻璃的过程中加入了（　　）
　　　　A．氧化钴　　　　　　　　　　　B．二价铁
　　　　C．氧化亚铜　　　　　　　　　　D．氧化镁
　　答案：B
　　15．普通玻璃中含13％的Na2O、11.7％的CaO、75.3％的SiO2，用氧化物的形式表示普通玻璃组成的化学式是（　　）
　　　　A．Na2O·2CaO·6SiO2
　　　　B．2Na2O·CaO·6SiO2
　　　　C．Na2O·CaO·6SiO2
　　　　D．Na2O·2CaO·SiO2
　　答案：C
　　16．（1）将下列硅酸盐改写成氧化物的形式（改写时注意金属氧化物在前，非金属氧化物在后，低价在前，高价在后，H2O一般写在最后）。
　　①镁橄榄石（Mg2SiO4）：__________________________。
　　②高岭土［Al2（Si2O5）（OH）4］：__________________________。
　　（2）许多含氧酸及其盐类均可以类似的改写为氧化物形式，请继续改写下列物质：HNO3__________________________；HCOOH__________________________。通过以上改写可知，HNO3的酸酐为_______，HCOOH与浓H2SO4反应可制________气体。
　　（3）已知在一定条件下，Fe在Cl2中燃烧可以生成Fe3Cl8，它可以看作是_______（化学式），生成该物质的条件可能是_______。
　　答案：（1）①2MgO·SiO2　②Al2O3·2SiO2·2H2O
　　（2）N2O5·H2O　CO·H2O　N2O5　CO
　　（3）FeCl2·2FeCl3　Cl2的量不足（或铁过量）
　　17．（1）制造普通水泥的主要原料有________和________。普通水泥的主要成分有（写名称）________、________和________，它们的化学式分别是________、________和________。水泥的主要性能是________________。
　　（2）工业上制造普通玻璃的主要原料是________、________、________，设备是________，主要原料熔化后，发生的主要化学反应是________、________。普通玻璃的成分是________。
　　解析：本题主要考查水泥、玻璃的有关知识，要求记忆水泥、玻璃有关知识。
　　答案：（1）粘土　石灰石　硅酸三钙　硅酸二钙　铝酸三钙　3CaO·SiO2　2CaO·SiO2　3CaO·Al2O3　水硬性
　　（2）纯碱　石灰石　石英　水泥回转窑　Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑　CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑　Na2O·CaO·6SiO2
　　18．根据下图中所表示的变化关系，写出各物质的化学式。
　　A是______________　B是______________
　　C是______________　D是______________
　　E是______________
　　答案：Si　Na2SiO3　H4SiO4　H2SiO3　SiO2
　　
　　19．SiO2和CaCO3的混合物26g，在高温下加热到质量不再改变，冷却后称质量为17.2g。
　　（1）写出可能发生反应的化学方程式；
　　（2）求产生的气体在标准状况时的体积；
　　（3）求原混合物中的SiO2的质量。
　　解析：该题考查计算能力，特别是守恒原理的运用。
　　CaCO3高温分解生成CaO和CO2，CaO和SiO2反应生成CaSiO3。固体减少的质量是CO2。所以ｍ（CO2）＝26g－17.2g＝8.8g，n（CO2）＝0.2mol，V（CO2）＝4.48L，n（CaCO3）＝n（CO2）＝0.2mol，m（CaCO3）＝20g，m（SiO2）＝26g－20g＝6g。
　　答案：（1）CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3　（2）4.48L　（3）6g
合作讨论
　　1．Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑说明硅酸酸性比碳酸强吗？
　　我的思路：上述反应不是在溶液中，而是在高温熔融状态下进行，SiO2的沸点极高，其化学反应可以看作是分两步进行的：Na2CO3Na2O＋CO2↑，Na2O＋SiO2Na2SiO3，故该反应不能用于比较酸性强弱，但可以说明Na2SiO3的热稳定性比Na2CO3强。其反应原理可理解为用难挥发的物质制易挥发的物质。若在水溶液中，则可以发生如下反应：
　　Na2SiO3＋CO2＋H2OH2SiO3↓＋Na2CO3
　　根据盐与酸反应，能生成其对应的酸，则生成的酸比参加反应的酸的酸性弱，所以，此反应能说明硅酸酸性比碳酸要弱。
　　2．石英玻璃、普通玻璃、钢化玻璃、有色玻璃的化学组成和性质有何异同？
　　我的思路：石英玻璃是由二氧化硅组成的玻璃，其硬度较大，膨胀系数低，耐热性、化学稳定性和电绝缘性都好。把普通玻璃加热到接近软化温度后急速均匀冷却得到钢化玻璃。所以普通玻璃和钢化玻璃的化学组成相同，S都是钠钙的硅酸盐，但钢化玻璃的机械强度比普通玻璃大，热稳定性也较高。有色玻璃的化学组成与普通玻璃相比，增加了某些金属氧化物。
　　3．为什么C能从SiO2中置换出Si？
　　我的思路：元素周期律告诉我们，单质Si的还原性强于C，而C可在高温下从SiO2中置换出Si反应方程式为：SiO2＋2CSi＋2CO↑，此反应由于在高温条件下，且生成的CO是气体，因而可以顺利进行。
　　4．CO2能与水反应生成H2CO3，SiO2也能与水反应生成H2SiO3吗？
　　我的思路：CO2是H2CO3的酸酐，在通常状况下，1体积水约能溶解1体积CO2，溶解的CO2跟水化合生成碳酸，CO2＋H2OH2CO3。SiO2虽为H2SiO3酸酐（也是H4SiO4酸酐），但它不溶于水，也不能跟水起反应。用SiO2制H2SiO3，可将SiO2溶于NaOH溶液，再滴入稀盐酸，反应如下：
　　SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O　Na2SiO3＋2HClH2SiO3↓＋2NaCl
思维过程
　　一、二氧化硅的性质
　　（1）物理性质：熔点高，硬度大，不溶于水的固体。
　　（2）化学性质：
　　①具有弱氧化性：SiO2＋2CSi＋2CO↑
　　②具有酸性氧化物的通性：（硅酸酐）
　　CaO＋SiO2CaSiO3（炼铁中除炉渣）
　　SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O（盛放碱性溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，常用橡皮塞）
　　③特性：SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O（腐蚀玻璃）
　　④制造玻璃的两个反应：Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
　　二、硅酸、硅酸盐的性质
　　（1）硅酸：白色粉末状物质，不溶于水，弱酸，其酸性比碳酸还要弱。
　　H2SiO3＋2NaOHNa2SiO3↓＋2H2O
　　原硅酸：白色胶状物质，不溶于水，弱酸，其酸性比碳酸还要弱，极易失水生成硅酸。
　　H4SiO4H2SiO3＋H2O
　　（2）硅酸盐：常见的有Na2SiO3，其水溶液俗称水玻璃。
　　Na2SiO3＋2HCl2NaCl＋H2SiO3↓（白色）
　　Na2SiO3＋CO2＋H2ONa2CO3＋H2SiO3↓（此反应可证明H2SiO3的酸性比H2CO3弱）
　　三、工业制硅
　　粗硅的制备：SiO2＋2CSi＋2CO↑
　　精炼制高纯硅：Si＋2Cl2SiCl4　SiCl4＋2H2Si＋4HCl

　新题解答
　　【例1】熔融烧碱应选用的器皿是（　　）
　　　　A．石英坩埚　　　　　　　　　　B．普通玻璃坩埚
　　　　C．生铁坩埚　　　　　　　　　　D．陶瓷坩埚
　　解析：石英、普通玻璃、陶瓷中均含有SiO2，高温下，烧碱能与SiO2反应而使坩埚腐蚀：SiO2＋2NaOHNa2SiO3＋H2O，铁在高温下不与NaOH反应。
　　答案：C
　　点评：实验中选用器皿，既要考虑器皿材料的熔点，又要考虑材料与所盛物质之间能否反应。
　　【例2】高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox（OH）y，其中x、y的数值分别是（　　）
　　　　A．7、2　　　　B．5、4　　　　 C．6、3　　　　 D．3、6
　　解析：解答此题涉及两个未知数x、y，但由化合价规则只能列出一个方程，因而本题要用解不定方程的知识。根据化合价规则，Al为＋3价，Si为＋4价，O为－2价，OH为－1价，则有
　　2×（＋3）＋2×（＋4）＋x×（－2）＋y×（－1）＝0，化简得2x＋y＝14，将A～D中x、y值代入，只有B项符合方程。
　　答案：B
　　点评：由于该化合物中各元素无变价，很容易根据化合物中各元素（或原子团）化合价代数和为零建立不定方程。
　　【例3】三硅酸镁被用来治疗胃酸过多的胃溃疡，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。把三硅酸镁Mg2Si3O8·nH2O改写成氧化物的形式为______，它中和胃酸（HCl）的化学方程式是_________________________。
　　解析：本题若直接写三硅酸镁与盐酸的反应，很多学生会感到无从入手或写错方程式。但若能将此硅酸盐改写成氧化物的形式，便可看出该反应可看作是判断碱性氧化物（MgO）、酸性氧化物（SiO2）能否与盐酸反应的问题。
　　答案：2MgO·3SiO2·nH2O；
　　2MgO·3SiO2·nH2O＋4HCl2MgCl2＋3SiO2＋（n＋2）H2O。
　　点评：解题依据是：碱性氧化物与酸反应生成盐和水，酸性氧化物不与酸（盐酸）反应。
硅酸盐工业简介
　　1．水泥
　　普通水泥的主要成分是硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）和铝酸三钙（3CaO·Al2O3）等。
　　2．玻璃
　　玻璃的种类有普通玻璃、钢化玻璃、石英玻璃、光学玻璃等等。玻璃没有固定的熔沸点。
　　3．比较水泥和玻璃的生产方法
硅酸盐产品
水泥
玻璃
主要设备
水泥回转窑
玻璃熔炉
原料
石灰石和粘土
纯碱、石灰石、石英（过量）
反应原理
发生复杂的物理—化学变化（不作要求）
Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑
CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑
主要成分
3CaO·SiO2·3CaO·SiO2
3CaO·Al2O3
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
反应条件
高温
高温
　　4．陶瓷
　　主要原料：粘土
　　中国瓷都：景德镇陶都：宜兴
　　5．硅
　　熔点高、硬度大，是良好的半导体材料，常温下性质稳定，不与氧气、氯气、强酸反应。可以与氢氟酸、氢氧化钠溶液反应。
　　Si＋4HFSiF4↑＋2H2↑　Si＋2NaOH＋H2ONa2SiO3＋2H2↑
规律总结
　　为什么硅酸盐的组成常用氧化物的形式来表示？　　因为硅酸盐不同于其他的普通盐类，大多数砖酸盐结构比较复杂，通常认为它们是酸性氧化物和碱性氧化物相结合的产物。因而可以把构成硅酸盐的氧化物的化学式分开来写。必须指出：这些式子并不表示硅酸盐中就含有简单的分子或离子，也就是说这些式子并不表示硅酸盐的结构，仅表示硅酸盐中各元素原子的相对比例。但是，用各种元素的氧化物的形式能更直观、更清楚地表示硅酸盐中各元素原子的相对比例，因而在多数情况下，硅酸盐的组成都用氧化物的形式来表示。当然，用氧化物形式表示，也不能认为它们的成分就是氧化物，仍应理解为硅酸盐。
突破思路
　　本节教材编写要求比较简单，其目的是培养学生探究化学问题的能力，从而激发学生对化学的学习兴趣进而欣赏化学、热爱化学。所以建议本节教学实行开放式教学，充分调动、组织学生去查阅资料，进行社会生活的实际调查，从而大量地占有第一手的翔实信息。也只有这样才能理解为什么说“硅是带来人类文明的重要元素之一”，才能更好地掌握硅及其重要化合物的性质及应用，充分了解硅酸盐工业的基础知识，培养自己独立进行实验、科技活动的能力，培养自主学习和探究化学问题的能力。
变式练习
　　1．下列溶液有时会显黄色，其中是由于久置时被氧化而变色的是（　　）
　　　　A．硫酸亚铁溶液　　　　　　　　B．碘化钾溶液
　　　　C．工业盐酸　　　　　　　　　　D．浓硝酸
　　解析：Fe2＋、I－具有较强的还原性，易被氧化。
　　答案：AB
　　2．下列离子方程式正确的是（　　）
　　　　A．三氯化铁溶液中加入铁Fe3＋＋Fe2Fe2＋
　　　　B．氯化镁溶液中加入硝酸银溶液Ag＋＋Cl－AgCl↓
　　　　C．过量氯气通入溴化亚铁溶液中2Fe2＋＋2Br－＋2Cl22Fe3＋＋Br2＋4Cl－
　　　　D．氢氧化铜溶于稀硫酸中Cu（OH）2＋2H＋＝Cu2＋＋2H2O
　　解析：该题考查离子方程式正误判断，答题时注意反应物的量对反应原理的影响。因选项A电荷不守恒，选项C不符合量的关系。
　　答案：BD
　　3．某溶液中含有大量Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和NH，其中c（H＋）＝10－2mol·L－1，在该溶液中可以大量存在的阴离子是（　　）
　　　　A．SO　　　 B．NO　　　　C．SCN－　　　　D．CO
　　解析：该题考查溶液中无机离子的反应原理，答题时注意酸性条件下的NO具有强氧化性。
　　答案：A
　　4．将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是（　　）
　　　　A．生成白色沉淀　　　　　　　　B．生成红褐色沉淀
　　　　C．有气泡产生　　　　　　　　　D．无变化
　　解析：该题考查Na2O2和亚铁盐的性质，注意弄清反应原理。本题涉及的反应：
　　2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑、Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓、
　　4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3。
　　答案：BC
　　5．在铁与铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸．反以后剩余金属m1g；再向其中加入一定量稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，则m1与m2之间的关系是（　　）
　　　　A．m1一定大于m2　　　　　　　 B．m1可能等于m2
　　　　C．m1一定等于m2　　　　　　　　D．ml可能大于m2
　　解析：该题考查金属与酸的反应，答题时注意酸性条件下的NO具有强氧化性。
　　答案：A
　　6．在高温下用一氧化碳还原mg四氧化三铁得到ng铁。已知氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量为（　　）
　　　　A．　　　B．　　C．　　　D．
　　解析：该题考查相对原子质量的计算，答题时运用反应方程式中量的关系。
　　答案：D
　　7．下列图象是表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量（mo1）的关系，其中正确的是（　　）
图3—2
　　解析：该题考查Fe与HNO3溶液反应的规律，答题时注意量的比例关系。具体的化学反应方程式为：
　　Fe＋4HNO3Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O、Fe＋2Fe3＋3Fe2＋。
　　答案：B
　　8．某铁的氧化物，用7mol·L－l的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2＋完全转化为Fe3＋。则该氧化物的化学式可表示为（　　）
　　　　A．FeO　　　　 B．Fe3O4　　　 C．Fe4O5　　　 　D．Fe5O7
　　解析：该题综合考查元素化合物性质及其相关计算，答题时注意守恒法的应用。
　　根据电荷守恒求得n（Fe3＋）＝×（0.7mol＋0.025mol×2）＝0.25mol，再据电子得失守恒求得，n（Fe3＋）∶n（Fe2＋）＝4∶1，故选项D符合题意。
　　答案：D
　　9．如何除去杂质，提纯下列各物质
混合物成分
提纯所用试剂的化学式
离子方程式
（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质
（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质
（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质
　　答案：
混合物成分
提纯所用试剂的化学式
离子方程式
（1）FeCl2中含少量FeCl3杂质
Fe
Fe＋2Fe3＋○3Fe2＋
（2）FeCl3中含少量FeCl2杂质
Cl2
2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－
（3）FeSO4中含少量CuSO4杂质
Fe
Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋
　　10．根据图3－13实验装置和下述操作，回答下列有关问题：
　　按图中所示装置，用两种不同操作分别进行实验，观察B管中现象。操作1．先夹紧止水夹a，再使A管开始反应。实验中在B管中观察到的现象是________________________，B管中发生反应的离子方程式为________________________。操作2．打开止水夹a，使A管反应一段时间后再夹紧止水夹a，实验中在B管观察到的现象是______________________，B管中发生反应的离子方程式为________________________。
　　解析：该题综合考查Fe（OH）2的性质和制备，答题时注意按气流方向来分析。
　　答案：操作1：先产生白色絮状沉淀后变成灰绿色，最后变成红褐色；
　　Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓、4Fe（OH）2＋2H2O4Fe（OH）3↓
　　操作2：打开止水夹时，B中的导管口有气泡冒出，夹紧时有白色沉淀生成，且一段时间颜色不变。
　　Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓
图3—13
　　11．在FeCl3稀溶液中滴加KSCN溶液后呈血红色，反应的离子方程式是___________。若先往FeCl3溶液中加入一些NaF溶液，再滴加KSCN溶液，则不呈血红色；若再加入足够量FeCl3溶液，则会呈现血红色。对这一现象，有三种解释：①F－离子能还原Fe3＋离子，使之转化为Fe2＋离子；②F－离子能与Fe3＋离子结合成难电离的物质；③F－离子能与SCN－离子反应，消耗了加入溶液中的SCN－离子。对以上三种解释，认为错误的是______，理由是____________。
　　解析：本题考查络合反应原理，答题时要认真阅读信息。
　　答案：Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3　①、③
　　因为①F－离子还原性很弱，不能使Fe3＋还原为Fe2＋；③F－不能与SCN－离子反应，SCN－离子没有被消耗掉，所以当再加入FeCl3时，溶液又呈血红色
　　12．A、B两种化合物的溶液按下图完成实验：
　　
　　（1）两化合物的化学式：
　　A________；B________。
　　（2）完成下列离子方程式：
　　①C→D：_________________________________
　　②F→G：_________________________________
　　解析：该题考查有关铁及其化合物的无机框题推断，抓住典型现象和转化关系是本题的突破口。
　　常见元素的性质（包括物质的物理状态、颜色、溶解性及氧化还原性质、反应条件等）、它们相互之间的反应是本题的突破口。
　　答案：（1）FeCl2　K2S
　　（2）①FeS＋2H＋Fe2＋＋H2S↑
　　②Fe3＋＋3NH3·H2OFe（OH）3↓＋3NH
　　13．将一块带锈的铁片与一定量稀HNO3反应，收集到224mLNO（标准状况），当向溶液中滴入KSCN溶液，不显红色，还余下3g铁，取出余下的铁后，溶液中的溶质与336mLCl2（标准状况）恰好反应。求原铁片中铁和铁锈的质量各为多少？（铁锈成分看作Fe2O3）
　　解析：该题考查混合物的计算，答题时注意药品用量对反应原理的影响。
　　答案：4.12g　0.8g
　　14．现有铁和铜组成的合金共（a mol，其中铜的物质的量分数为x。将此合金研成粉末状后全部投入含b molHNO3的稀溶液中，微热使其充分反应，HNO3的还原产物只有NO。
　　（1）用粒子符号填写下列空白（列举出全部可能出现的情况）
①
②
③
④
⑤
⑥
残留固体成分
溶液中金属离子
　　（2）当溶液中金属离子只有Fe2＋、Cu2＋时，则b的取值范围是（用a、x表示）______。
　　（3）当x＝0.5，溶液中Fe3＋和Fe2＋的物质的量相等时，在标准状况下共产生672mLNO气体。求a和b的值（写出计算过程）。
　　解析：因还原性Fe＞Cu＞Fe2＋，所以当加入的稀硝酸逐渐增多时，会依次发生①Fe部分被氧化，②Fe恰好被溶解，③Cu部分溶解，④Cu恰好溶解，⑤Fe2＋部分被氧化，⑥Fe2＋全部被氧化六种情况。
　　答案：（1）
①
②
③
④
⑤
⑥
残留固体成分
Fe　　Cu
Cu
——
——
——
——
溶液中金属离子
Fe2＋
Fe2＋
Fe2＋
Cu2＋
Fe3＋
　　Cu2＋
Fe2＋
Fe3＋
Cu2＋
Fe2＋
Cu2＋
　　（2）a（1－x）＜ｂ≤a
（3）a＝0.04mol　b＝0.12mol
　合作讨论
　　1．铁和铜在一定条件下可以与非金属、酸、盐及其他一些化合物反应，在反应中作还原剂。其中铜一般转化为＋2价的铜的化合物（和S反应生成Cu2S除外），而铁可以转化为＋2价或＋3价的化合物。请列举铁和哪些物质反应生成＋2价的化合物？又和哪些物质反应生成＋3价的化合物？
　　我的思路：铁跟氧化性较弱的氧化剂（如：H＋、Cu2＋、Fe3＋、S、I2等）反应转化为亚铁（铁的化合价为＋2）化合物，铁跟氧化性较强的氧化剂（如：Cl2、Br2、HNO3、浓硫酸等）反应转化为铁（铁的化合价为＋3）的化合物。
　　2．FeCl3有哪些重要的特征反应？
　　我的思路：（1）与可溶性碱、硝酸银溶液等发生复分解反应。
　　FeCl3＋3NaOHFe（OH）3↓＋3NaCl
　　FeCl3＋3AgNO3Fe（NO3）3＋3AgCl↓
　　（2）与铁、铜、氢硫酸等发生氧化还原反应
　　2FeCl3＋Fe3FeCl2　2FeCl3＋Cu2FeCl2＋CuCl2
　　2FeCl3＋H2S2FeCl2＋2HCl＋S↓
　　（3）与沸水及强碱弱酸盐发生水解反应
　　FeCl3＋3H2OFe（OH）3＋3HCl
　　2FeCl3＋3Na2CO3＋3H2O2Fe（OH）3↓＋3CO2↑＋6NaCl
　　（4）与KSCN发生络合反应Fe3＋＋SCN－［Fe（SCN）］2＋
　　3．已知Fe（OH）2极易被空气中和溶解在水中的O2氧化成红褐色的Fe（OH）3沉淀，怎样才能制得Fe（OH）2的白色沉淀呢？
　　我的思路：因为Fe（OH）2极易被空气中和溶解在水中的O2氧化成红褐色的Fe（OH）3沉淀，所以按一般强碱与弱酸盐反应制弱碱的操作很难得到Fe（OH）2白色沉淀。要制得Fe（OH）2的白色沉淀必须用加热煮沸过的蒸馏水（以减少溶解在水中的氧气）临时配制FeSO4溶液，最好再在液面上滴几滴植物油以避免FeSO4溶液与空气接触，准备加入的NaOH溶液也要煮沸。加入NaOH溶液时，应将滴管尖嘴伸入盛有FeSO4溶液的试管底部再挤出NaOH，就可以看到Fe（OH）2白色沉淀了。
　　4．Fe2＋溶液久置为什么会形成褐色浑浊？如何正确保存Fe2＋溶液？
　　我的思路：当Fe2＋溶液露置在空气中时会被O2氧化生成Fe3＋，O2被还原成OH－与Fe3＋形成Fe（OH）3沉淀，所以溶液出现褐色浑浊。反应的离子方程式为：
　　12Fe2＋＋3O2＋6H2O8Fe3＋＋4Fe（OH）3↓
　　为了使Fe2＋溶液能长时间保存，在配制溶液时，要加入少量铁粉防止氧化，加入少量对应的酸抑制水解。
　　5．Cl2通入FeBr2和FeI2溶液中发生怎样的反应？
　　我的思路：Cl2通入FeBr2和FeI2溶液中应考虑Cl2的量及Fe2＋、Br－、I－的还原性的强弱。
　　因为还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，所以随着Cl2的用量不同发生不同的化学反应，讨论如下：
　　（1）当Cl2不足时，通入FeBr2溶液中应先氧化Fe2＋，反应式为：2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－
　　通入FeI2溶液中，应先氧化I－：Cl2＋2I－2Cl－＋I2
　　（2）当Cl2足量时，Fe2＋、Br－、I－均全部被氧化，反应的离子方程式分别为：
　　2Fe2＋＋4Br－＋3Cl22Fe3＋＋2Br2＋6Cl－；2Fe2＋＋4I－＋3Cl22Fe3＋＋2I2＋6Cl－
　　6．钢铁易腐蚀，为什么比钢铁更活泼的金属如Al、Zn不易被腐蚀？
　　我的思路：纯净的铁抗腐蚀能力强，不易被腐蚀，但其硬度不够，因此使用得多的还是碳素钢。通常使用的锌、铝制品纯度高，表面被氧化时形成致密的氧化膜，阻止氧气、水的渗入使腐蚀停止，即致密的氧化膜是保护的关键。而对于合金钢来说，在潮湿的空气中，钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，金属接触电解质溶液后，较活泼的金属铁被氧化而腐蚀（Fe－2e－Fe2＋），溶液中的氢离子或水和氧气在碳（或金属活泼性比铁弱的金属）上得到电子被还原（2H＋＋2e－H2或O2＋4e－＋2H2O4OH－），接着亚铁被氧化成三价铁后又生成Fe（OH）3，最后生成铁锈（Fe2O3·xH2O）。
思维过程(一)
　　一、铁的冶炼
　　基本原理：高温下，用还原剂从铁矿石中把铁还原出来。
　　原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。
　　设备：高炉
　　主要化学反应：C＋O2CO2；C＋CO22CO；Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
　　造渣反应：CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2CaSiO3
　　二、铁的化学性质
　　当铁跟弱氧化剂反应时，形成Fe2＋，当跟强氧化剂反应时，还能进一步失电子形成Fe3＋，所以铁在化合物中通常呈＋2价或＋3价。
　　（1）与非金属反应
　　Fe＋I2FeI2　Fe＋SFeS　3Fe＋2O2Fe2O4　2Fe＋3Cl22FeCl3
　　（2）与水反应
　　3Fe＋4H2OFe3O4＋H2
　　（3）与非氧化性的酸反应Fe＋2H＋（指稀硫酸、盐酸）Fe2＋＋H2↑
　　与氧化性的酸反应2Fe＋6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3＋6H2O＋3SO2↑
　　Fe＋4HNO3（稀）Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O
　　铁在冷的浓H2SO4、浓HNO3中钝化。
　　（4）与盐溶液的反应
　　Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋　2Fe3＋＋Fe3Fe2＋
　　
思维过程(二)
[上接思维过程(一)]
三、Fe2＋、Fe3＋的特征颜色反应与Fe2＋、Fe3＋的检验
　　（1）Fe3＋的特征颜色反应：
　　①加入KSCN溶液，变成血红色溶液Fe3＋＋SCN－［Fe（SCN）］2＋（血红色）
　　②加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓（红褐色）
　　③通入H2S气体，溶液由棕黄色变为浅绿色，并伴有淡黄色沉淀生成。
　　2Fe3＋（棕黄色）＋H2S2Fe2＋（浅绿色）＋S（淡黄色）↓＋2H＋
　　上述几种颜色反应，常作为判断Fe3＋存在的依据。
　　（2）Fe2＋的特征颜色反应
　　①加入NaOH溶液，有白色絮状沉淀生成，在空气中颜色变为浅蓝、灰绿，最后成红褐色。
　　Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓（白色）　4Fe（OH）2＋O2＋2H2O4Fe（OH）3↓（红褐色）
　　②加入KSCN溶液，无血红色出现，再加氯水，溶液即出现血红色。
　　2Fe2＋＋Cl22Fe3＋＋2Cl－　Fe3＋＋SCN－［Fe（SCN）］2＋
　　上述两种现象常作为判断Fe2＋存在的依据。
　　四、Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化
　　（一）“铁三角”关系
　　（二）具体方程式：
　　
　　

　　新题解答
　　【例1】在100mL的FeBr2溶液中，通入2.24L的标准状况下的氯气，充分反应后，溶液中有的Br－被氧化成溴单质。求原FeBr2溶液的物质的量浓度。
　　解析：根据反应2Fe2＋＋Br22Fe3＋＋2Br－，可确定还原性：Fe2＋＞Br－。计算的关键在于当Fe2＋全部被氧化为Fe3＋后，Br－才开始被氧化。据此可用三种不同的解法，计算时应寻找最简捷的方法。
　　解法一　化学方程式法。
　　题中给出通入标准状况下的2.24LCl2后，FeBr2中有的Br－被氧化，即反应物FeBr2与生成物Br2的物质的量之比为3∶1。
　　3FeBr2＋xCl2yFeCl3＋zFeBr3＋Br2
　　由Br、Fe、Cl分别守恒，得z＝，y＝，x＝。
　　先将以上分数代入化学方程式，再调整为整数，得：18FeBr2＋15Cl210FeCl3＋8FeBr3＋6Br2
　　n（FeBr2）＝（Cu）＝×＝0.12mol，
　　c（FeBr2）＝＝1.2mol·L－1
　　解法二　物质的量分析法。
　　因为FeBr2Fe2＋＋2Br－，如有的Br－被氧化，则有关系：
　　
　　n（FeBr2）＝/（＋）＝0.12mol，
　　c（FeBr2）＝1.2mol·L－1
　　解法三　电子守恒法。
　　设FeBr2溶液的物质的量浓度为c，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数相等的原理，Cl2所得电子数是Fe2＋和Br－所失电子数的和，则
　　0.1mol×2＝0.1L×c×1＋0.1L×c×，c＝1.2mo1·L－1。
　　点评：对于氧化还原的有关计算，得失电子守恒法较为简捷且不易发生计算错误。
　　【例2】将Cu片放入0.1mo1·L－1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c（Fe3＋）∶c（Fe2＋）＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为（　　）
　　　　A．3∶2　　　　B．3∶5　　　　 C．4∶3　　　　 D．3∶4
　　解析：由：2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋　知n（Cu2＋）＝2n（Fe2＋），所以n（Cu2＋）∶n（Fe3＋）＝1.5∶2＝c（Cu2＋）∶C（Fe3＋）。
　　答案：D
　　【例3】在由Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448mL气体（标准状况），此时溶液中无Fe3＋离子。则下列判断正确的是（　　）
　　　　A．混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1∶1∶3
　　　　B．反应后所得溶液中的Fe2＋离子与Cl－离子的物质的量之比为1∶2
　　　　C．混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比Fe2O3的物质的量多
　　　　D．混合物里，Fe2O3的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
　　解析：因溶液中无Fe3＋离子，故Fe与Fe2O31∶l消耗的同时还与盐酸反应。
　　答案：BC
　　【例4】将Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液和CuCl2溶液，混合于某容器中充分反应（假定容器不参与反应），试判断下列情况下溶液中存在的金属离子和金属单质。
　　（1）若铁粉有剩余，则容器中不可能有_________；
　　（2）若氯化铜有剩余，则容器中还可能有_________；
　　（3）若氯化铁和氯化铜都有剩余，则容器中不可能有_________，可能有_________。
　　（4）若氯化铁有剩余．则容器中不可能有_________。
　　解析：该题考查物质共存问题，答题时要弄清物质间可能发生的反应，相互间能发生反应的物质不可能共存，而本题涉及的反应有：①Fe＋2FeCl33FeCl2　②Fe＋CuCl2Cu＋FeCl2　③Cu＋2FeCl32FeCl2＋CuCl2
　　答案：（1）Fe3＋、Cu2＋　（2）Fe2＋、Fe3＋或Cu、Fc2＋　（3）Fe、CuFe2＋　（4）Fe、Cu
　　【例5】在500mLCuSO4和Fe2（SO4）3的混合液中加入21.7g铁粉，待反应完全后，得到16.8g残留固体。在滤液中加入400mL4mo1·L－1的BaCl2溶液，恰好使溶液中的SO完全沉淀。求原混合液中CuSO4和Fe2（SO4）3的物质的量浓度。
　　解析：运用极值法讨论，判断出Fe的量不足，故16.8g残留固体全部是Cu。
　　答案：2.45mo1·L－1和0.25mo1·L－1
相关链接__蓝黑墨水的变色原理
　　当我们用蘸有蓝黑墨水的钢笔写字的时候，刚写的字，呈蓝色字迹，但随后字迹就逐渐变成了黑色，这是为什么？
　　原来蓝黑墨水是一种混合物，其中的蓝色，是一种可溶性的蓝色染料，日久易褪色；它的另一主要成分为鞣酸与硫酸亚铁反应生成的浅绿色鞣酸亚铁，颜色不很明显。用它写在纸上，是蓝色字迹，随后蓝黑墨水中的鞣酸亚铁就与空气中的氧气反应生成鞣酸铁，鞣酸铁是一种不溶于水的黑色沉淀，因此用蓝黑墨水写的字会由蓝色逐渐变为黑色。
　　思考：盛蓝黑墨水的瓶子盖能否长时间打开？为什么？
　　若不慎让蓝黑墨水污染了衣服，单纯用洗涤剂是不易洗掉污渍的，应选用什么性质的物质来除污渍？
　
砖的颜色为何不一样？
　　同学们大都见过红砖与青砖，你们是否知道它是由同种砖坯烧制而成的？
　　将用粘土制成的砖坯置于窑内，先用大火将砖坯从外向里烧透，然后停火，使砖和窑体慢慢冷却下来，在这个过程中，由于空气充足，砖坯中的铁元素就被氧化为Fe2O3（红棕色）使砖呈现红色。如果在砖坯烧透之后，不让它自然冷却，而是从窑顶向砖坯上淋水，使其迅速冷却，此时铁元素就以较低价态（＋2价）存在，烧出的砖就是青砖。
　　思考：我国某些地区已出台政府条文，限制实心粘土砖的生产，请分析原因。
　突破思路
　　本单元教材的编排与上一单元的编排思路相同，在介绍人类使用铁和铜的历史时，顺便引入铁和铜的工业冶炼，铁和铜及其化合物的性质，最后简单地介绍了钢铁的腐蚀。其中铁和铜的冶炼、钢铁的腐蚀并不是重点，不可过多、过深地发挥，只要求学生了解即可，否则将人为地加深教材的难度而加重学生的负担。建议组织对铁的教学时，应充分利用学生已有的知识（学生在初中阶段曾经学过一些有关铁、铜的部分知识，氧化还原反应的基本理论），进一步加深学习铁及其重要化合物的有关性质。教师在教学过程中应多加考虑新旧知识的相互衔接，充分调动学生的学习积极性和创造性，有效地组织学生讨论Fe、Fe2＋、Fe3＋；Cu、Cu2＋等物质之间的转化关系。引导学生自行进行实验设计，并进行开放性实验，允许学生自行实验来验证自己的思路是否正确，最后归纳为Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的三角关系。从而培养学生自主学习、合作学习的意识和能力。
　规律总结
　　规律一：铁和铜间彼此反应的计算和讨论。
　　Fe3＋和Cu、Cu2＋和Fe之间的反应是我们学习过程中的一个非常重要的知识点，掌握彼此间的转化及计算，对培养我们的综合能力是十分必要的。
　　现讨论如下：
　　将a mol Fe3＋、b mol Cu2＋、c mol Fe和d mol Cu混合于同一反应体系中充分反应。可能发生的反应有：
　　①2Fe3＋＋Fe3Fe2＋　②2Fe3＋＋CuCu2＋＋2Fe2＋　③Fe＋Cu2＋Cu＋Fe2＋
　　现从以下角度进行讨论：
　　（1）从发生的化学反应来讨论
　　①无论a、b、c、d取何值，反应①、②、③不可能均发生。
　　②当c＝，只发生①，因为Fe2＋的氧化性最强。
　　③当c＞时，发生的反应是先①后③。
　　④当c＜时，发生的反应是先①后②。
　　（2）从反应后不溶物的成分来看溶液中的成分及含量
　　不溶物的成分无非只有Fe，或只有Cu，或Fe、Cu都有，下面逐一进行讨论：
　　①若不溶物是Fe和Cu，则溶液中一定有Fe2＋，一定无Fe3＋和Cu2＋，一定有Fe2＋，其物质的量为n（Fe2＋）＝（a＋b）mol。
　　②若不溶物只有Cu，则溶液中一定无Fe3＋，一定有Fe2＋，其物质的量为（a＋c）mol，可能有Cu2＋。若满足c＝＋b，则无Cu2＋；若＜c＜＋b，则有Cu2＋，其物质的量为（b＋－c）mol，且小于b mol；若c<＜c＋d，也有Cu2＋，其量仍为（b＋－c）mol，但大于b mol。
　　（3）从反应后溶液的成分来看不溶物的成分及含量
　　①若溶液中有Fe3＋，必定还有Cu2＋和Fe2＋，则反应后无不溶物。
　　②若溶液中只有Cu2＋和Fe2＋，则不溶物中一定无Fe，可能有Cu。当满足a＝2c＋2d时，无Cu；当满足2c＜a＜2c＋2d时，有Cu，其量为（d＋c－）mol，且小于d mol；当满足a＜2c＜2c＋2d时，亦有Cu，其量仍为（d＋c－）mol，但大于d mol。
　　③若溶液中只有Fe2＋，则反应后的不溶物中一定有Cu，其量为（b＋d）mol，可能有Fe。当c＝＋b时，无Fe；当c＞＋b时有Fe，其量为（c－－b）mol。
　　规律二：与Fe元素有关的18个易错方程式
　　（1）3Fe＋2O2FeSO4，易将产物Fe3O4写成Fe2O3。
　　（2）2Fe＋3Cl2（过量）2FeCl3，易将产物FeCl3写成FeCl2。
　　（3）Fe＋2HClFeCl2＋H2↑，易将产物FeCl2写成FcCl3。
　　（4）Fe＋SFeS，易将产物FeS写成Fe2S3，条件易误为点燃。
　　（5）Fe＋4HNO3（稀）Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O，误认为发生置换反应：Fe＋2HNO3（稀）Fe（NO3）2＋H2↑。
　　（6）Fe遇浓HNO3常温下发生钝化，误认为发生氧化还原反应而将反应方程式写成：
　　Fe＋6HNO3（浓）Fe（NO3）3＋3NO2↑＋3H2O或误认为发生置换反应：
　　Fe＋2HNO3Fe（NO3）2＋H2↑。
　　（7）Fe＋H2SO4（浓）发生钝化，误认为发生氧化还原反应而将方程式写成：2Fe＋6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3＋3SO2↑＋6H2O。
　　（8）2Fe＋6H2SO4（浓）Fe2（SO4）3＋3SO2↑＋6H2O，误认为发生钝化或认为发生置换反应。
　　（9）Fe（过量）＋2H2SO4（浓）FeSO4＋SO2↑＋2H2O，误将FeSO4写成Fe2（SO4）3。
　　（10）3Fe＋4H2O（g）（过量）Fe3SO4＋4H2，误将Fe3O4写成Fe2O3或FeO。
　　（11）Fe＋CuSO4FeSO4＋Cu，易将FeSO4写成Fe2（SO4）3
　　（12）Fe3＋＋3SCN－Fe（SCN）3，误认为Fe（SCN）3是固体，在化学式右边打上“↓”
　　（13）2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，易忽略Fe3＋与I－发生的是氧化还原反应，误写成：Fe3＋＋3I－FeI3↓
　　（14）2Fe3＋＋H2S2Fe2＋＋S↓＋2H＋，易忽略发生的是氧化还原反应而误认为发生复分解反应，将反应式误写成：2Fe3＋＋3H2SFe2S3＋6H＋，或配平离子方程式时，只考虑到质量守恒，忽略电荷守恒而错写成：Fe3＋＋H2SFe2＋＋S↓＋2H＋
　　（15）Fe3＋＋3H2O（沸水）Fe（OH）3（胶体）＋3H＋，误认为生成沉淀而写成：Fe3＋＋3H2O（沸水）Fe（OH）3↓＋3H＋。
　　（16）2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋Cu2＋，误认为不发生反应，或误写成：Fe3＋＋CuFe2＋＋Cu2＋。
　　（17）Fe（OH）2Fe2O3＋H2O，忽略Fe（OH）2与O2作用生成Fe（OH）3，而误写成：Fe（OH）2FeO＋H2O。
　　（18）6FeBr2＋3Cl2（少量）2FeCl3＋4FeBr3误写成2FeBr2＋3Cl2（少量）2FeCl3＋2Br2或把FeCl3误写成FeCl2。
钢铁的腐蚀
　　（一）金属腐蚀的类型　　①化学腐蚀：金属跟周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀，如铁被氯气、氧气氧化而腐蚀。　　②电化学腐蚀：不纯金属在电解质溶液中发生的腐蚀（活泼金属被腐蚀）。　　（二）保护钢铁不被腐蚀的措施　　①外加保护层如：涂漆、搪瓷、电镀、表面钝化、油脂等。　　②改变钢铁的内部结构，冶炼不锈钢。　　③在钢铁的表面镶嵌比铁活泼的金属如锌，使活泼金属被氧化，而钢铁被保护。
铁的氢氧化物
氢氧化物
氢氧化亚铁
氢氧化铁
化学式
Fe（OH）2
Fe（OH）3
物理性质
白色固体，不溶于水
红褐色固体，不溶于水
化学性质
Fe（OH）2Fe2＋
　　Fe（OH）2Fe（OH）3
Fe（OH）3Fe3＋
　　Fe（OH）3Fe2O3
制法
可溶性碱与亚铁盐溶液反应
　　Fe2＋＋2OH－Fe（OH）2↓
可溶性碱与铁盐溶液反应
　　Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3↓
什么是酸雨？
　　简单地说，酸雨就是酸性的雨。什么是酸？纯水是中性的，没有味道；柠檬水、橙汁有酸味，醋的酸味较大，它们都是弱酸；小苏打水有略涩的碱性，而苛性钠水就涩涩的，碱味较大，它们是碱。科学家发现酸味大小与水溶液中氢离子浓度有关；而碱味与水溶液中羟基离子浓度有关；然后建立了一个指标：氢离子浓度对数的负值，叫pH。于是，纯水的pH为7；酸性越大，pH越低；碱性越大，pH越高。未被污染的雨雪是中性的，pH近于7；当它为大气中二氧化碳饱和时，略呈酸性，pH为5.65。被大气中存在的酸性气体污染，pH小于5.65的雨叫酸雨；pH小于5.65的雪叫酸雪；在高空或高山（如峨眉山）上弥漫的雾，pH小于5.65时叫酸雾。
什么是酸雨率？
　　一年之内可降若干次雨，有的是酸雨，有的不是酸雨，因此一般称某地区的酸雨率为该地区酸雨次数除以降雨的总次数。其最低值为0％；最高值为100％。如果有降雪，当以降雨视之。有时，一个降雨过程可能持续几天，所以酸雨率应以一个降水全过程为单位，即酸雨率为一年出现酸雨的降水过程次数除以全年降水过程的总次数。除了年均降水pH之外，酸雨率是判别某地区是否为酸雨区的又一重要指标。
什么是酸雨区？
　　某地收集到酸雨样品，还不能算是酸雨区，因为一年可有数十场雨，某场雨可能是酸雨，某场雨可能不是酸雨，所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中，但一般认为：年均降水pH高于5.65，酸雨率是0～20％，为非酸雨区；pH在5.30～5.60之间，酸雨率是10％～40％，为轻酸雨区；pH在5.00～5.30之间，酸雨率是30％～60％，为中度酸雨区；pH在4.70～5.00之间，酸雨率是50％～80％，为较重酸雨区；pH小于4.70，酸雨率是70％～100％，为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实，北京，西宁，兰州，乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨，但年均pH和酸雨率都在非酸雨区标准内，故为非酸雨区。大气中的化学物质随降雨到达地面后会对地表的物质平衡产生各种影响。降雨的酸化程度通常用pH表示，pH就是氢离子浓度的负对数，即pH＝－1gc（H＋）。正常雨水偏酸性，pH约为6～7，这是由于大气中的CO2溶于雨水中，形成部分电离的碳酸：CO2（g）＋H2O→H2CO3→H＋＋HCO而水的微弱酸性可使上壤的养分溶解，供生物吸收，这是有利于人类环境的。酸雨通常是指pH小于5.6的降水，是大气污染现象之一。首先用酸雨这个名词的人是英国化学家史密斯。1852年，他发现在工业化城市曼彻斯特上空的烟尘污染与雨水的酸性有一定关系，报道了该地区的雨水呈酸性，并于1872年编著的科学著作中首先采用了“酸雨”这一术语。酸雨的形成是一个复杂的大气化学和大气物理过程，主要是由废气中的SOx和NOx造成的。汽油和柴油都有含硫化合物，燃烧时排放出SO2，金属硫化物矿在冶炼过程也要释放出大量SO2。这些SO2通过气相或液相的氧化反应产生硫酸，其化学反应过程可表示为：气相反应：2SO2＋O22SO3　SO3＋H2OH2SO4；液相反应；SO2＋H2OH2SO3　2H2SO3＋O22H2SO4，大气中的烟尘、O3等都是反应的催化剂，O3还是氧化剂。燃烧过程产生的NO和空气中的O2化合为NO2，NO2遇水则生成硝酸和亚硝酸，其反应过程可表示为：2NO＋O22NO22NO2＋H2OHNO3＋HNO2。酸雨对环境有多方面的危害：使水域和土壤酸化，损害农作物和林木生长，危害渔业生产（pH小于4.8时，鱼类就会消失）；腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹也危害人类健康。因此酸雨会破坏生态平衡，造成很大经济损失。此外，酸雨可随风飘移而降落到几千里外，导致大范围的公害。因此，酸雨已被公认为全球性的重大环境问题之一。
变式练习
　　一、选择题
　　1．既能使潮湿的蓝色石蕊试纸变红，又能使品红溶液褪色，还能使溴水褪色的是（　　）
　　　　A．CO2　　　　 B．H2S　　　　 C．Cl2　　　　　 D．SO2
　　解析：目标气体必须是酸性气体，且有漂白性，可选择的选项为SO2
　　答案：D
　　2．下列反应：①SO2通入氢硫酸中　②SO2通入氯水中　②F2通入食盐水中　④Cl2通入NaOH溶液中，其中通入的气体只作氧化剂的是（　　）
　　　　A．只有③　　　　　　　　　　　B．只有①②
　　　　C．只有①③　　　　　　　　　　D．只有②④
　　答案：C
　　3．下列气体中既有氧化性又有还原性的是（　　）
　　　　A．O2　　　　　B．SO2　　　　　C．CO2　　　　 D．H2S
　　答案：B
　　4．将SO2气体通入Br2的水溶液中，发生化学反应使溶液褪色并生成了两种酸。反应中转移电子数和还原剂分别是（　　）。
　　　　A．2e－，H2SO4　　　　　　　　　B．4e－，SO2
　　　　C．2e－，Br2　　　　　　　　　　 D．2e－，SO2
　　解析：，这是SO2体现还原性的重要反应，反应中还原剂是SO2，整个反应转移电子数为2。
　　答案：D
　　5．向50mL18mol·L－1的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（　　）
　　 A．小于0.45mol　　　　　　　　　 B．等于0.45mol
　　 C．在0.45mol与0.90mol之间　　　 D．大于0.90mol
　　解析：浓硫酸的浓度随着反应的进行，逐渐减小，变为稀硫酸后，反应停止。
　　答案：A
　　6．3 mol Cu和含有7 mol H2SO4的浓硫酸共热，未被还原的H2SO4有（　　）
　　　　A．3mol　　　　　　　　　　　　B．4mol
　　　　C．小于4mol　　　　　　　　　　D．大于4mol
　　答案：D
　　7．将质量分数为30％的硫酸与90％的硫酸溶液等体积混合，混合液的质量分数为（　　）
　　　　A．＞60％　　　B．＜60％　　　 C．60％　　　 　D．无法确定
　　答案：A
　　8．30％的氨水、其密度为0.9g·cm－3，将30％的氨水和等体积的水混合后，混合液中溶质的质量分数为（　　）
　　　　A．＞15％　　　B．＜15％　　　 C．15％　　　　 D．无法确定
　　答案：B
　　二、填空题
　　9．（1）用过量的锌粉与浓硫酸反应，某同学认为除了生成SO2外，还有氢气产生，理由是______________________________________________。
　　（2）用过量的铜片与0.2mol浓硫酸共热足够长的时间，甲同学认为产生SO2少于0.1mol，理由是_____________；而乙同学认为产生SO2为0.1mol，理由是_______________________。
　　由此判断__________（填“甲”或“乙”）说的更有道理。
　　解析：由于Cu、Zn的金属活泼性不同，所以Cu、Zn与浓硫酸反应的产物有所不同，Zn比较活泼，会与稀硫酸反应，而Cu与稀硫酸不反应。
　　答案：（1）由于Zn过量，随着反应的进行，浓硫酸变稀，稀硫酸可与Zn反应产生H2。
　　（2）由反应Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑可知，当0.2 mol H2SO4全部反应时，才生成0.1 mol SO2，而随反应的进行，浓硫酸变稀，稀硫酸不与Cu反应　甲
　　10．在试管里放入一块铜片，注入一定体积的浓硫酸，给试管加热，使之反应。
　　（1）若铜片还有剩余，硫酸________消耗完毕（填“已”或“没有”）。其理由是__________。
　　（2）欲观察生成的CuSO4溶液的颜色，应采取的操作是___________。
　　（3）用一定量的废铜屑制取胆矾，有两种方法：一种是取Cu与浓H2SO4直接反应；二是先将铜在空气中加热使之生成CuO，再与稀H2SO4反应，其中_________种方法好，理由是______________。
　　解析：Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑，随反应的进行，浓H2SO4逐渐变稀，Cu不与稀H2SO4反应，故硫酸不会消耗完，观察CuSO4溶液颜色实质上是考察浓H2SO4的稀释方法，要比较两种实验方法的优劣主要从三个方面比较；①反应物的成本高低，②消耗反应物的量的多少，③有无污染物产生。
　　答案：（1）没有　因随反应Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋2H2O＋SO2↑的进行，硫酸变稀，而稀H2SO4不与Cu反应，故H2SO4不会耗完
　　（2）将反应后的液体慢慢注入水中，边加边搅拌，而后观察颜色
　　（3）第二种既节省H2SO4又防止产生SO2造成污染
合作讨论（一）
　　1．往BaCl2溶液中通SO2气体观察现象；往新制氯水中滴加BaCl2溶液，再通SO2气体，并加稀盐酸观察现象，请大家思考前后现象是否相同。
　　我的思路：SO2溶于水得到H2SO3，而弱酸不能通过复分解反应制取强酸的原理同学们很清楚，因此SO2直接通入BaCl2溶液是没有任何现象发生的；但是当在BaCl2溶液中先加入新制氯水后，再通SO2气体，此时现象就不同了。我们知道新制氯水中含有的Cl2、HClO都是较强的氧化剂，同时SO2又具有较强的还原性，＋4价的S被氧化后，化合价要升高为SO中＋6价的S，这样Ba2＋＋SOBaSO4↓，HaSO4是既不溶于水，也不溶于酸的白色沉淀。因此后一种情况看到的现象是有白色沉淀产生。
　　2．SO2的漂白原理与Na2O2、Cl2（HClO）、O3、活性炭的漂白原理有何不同。
　　我的思路：我们可以列表来进行比较学习。
物质
对象
效果
原因
作用类型
SO2
有机物
暂时褪色（可逆）
和有色物质化合
化合作用
Na2O2、O3、Cl2（HClO）
有机物
永久褪色（不可逆）
将有色物质氧化成无色物质
氧化作用
活性炭
有机物
暂时褪色
物理吸咐
吸附作用
　
　合作讨论（三）
［注：上接合作讨论（二　）］
5．教材中在做蔗糖和浓硫酸的实验时，要注意哪些问题，并分析造成该实验现象的内在原因。
　　我的思路：蔗糖的主要成分C11H22O11，此有机物遇浓硫酸先发生炭化脱水，反应C12H22O1112C＋11H2O，接着C和浓硫酸继续反应需要加热才能发生，因此要保证实验现象明显，应注意在加浓硫酸之前先加几滴水，目的是通过浓硫酸吸水放出的热量引发后续反应，但还要注意加的水又不能过多，否则会导致浓硫酸变成稀硫酸也使实验失败。当加水后要及时迅速的搅拌混合物，使放出的热量及时扩散开来，使各处反应均匀受热加快进行。
　　实验的现象是蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状的炭，并且放出的气体中含有可使品红褪色的SO2。这其中的原因是蔗糖被脱水后，形成黑色的炭，炭又继续被浓硫酸氧化：
　　C＋2H2SO4（浓）CO2＋2SO2↑＋2H2O，生成CO2、SO2、水蒸气从炭中冲出造成海绵状疏松多孔的现象。蔗糖和浓硫酸的实验其实很好的概括了浓硫酸的三大化学特性：脱水性、吸水性、强氧化性。
　　6．请比较稀硫酸与过量的锌粉反应、浓硫酸与过量的铜粉反应的情况，试从不同侧面分析这两个反应的差异。
　　我的思路：（1）起氧化作用的元素不同，前一反应是H＋，后一反应是＋6价的S；
　　（2）反应条件不同，前一反应不需加热，后一反应要加热；
　　（3）反应生成的气体不同，前一反应是H2，后一反应是SO2；
　　（4）反应后溶液颜色不同，前一反应溶液颜色为无色，后一反应溶液颜色为黑色；
　　（5）硫酸的用量不同，前一反应稀硫酸全部被消耗，后一反应浓硫酸有剩余。
　合作讨论（二）
［注：上接合作讨论（一）］
3．将SO2和额制氯水混合后一起通入有色溶液中，漂白能力有什么变化。
　　我的思路：混合前SO2和新制氯水都足常见的漂白剂，但是一旦将两者混合，由于存在反应：SO2＋Cl2＋2H2OH2SO4＋2HCl，在溶液中反应物生成了两种酸均无漂白性，若SO2、Cl2等物质的量混合，则漂白性完全丧失；若非等物质的量混合，则由于反应物被消耗，漂白性也要减弱。
　　4．请设计实验验证长期存放的亚硫酸钠已有部分被氧化。
　　我的思路：长期存放的亚硫酸钠中可能含有硫酸钠，2Na2SO3＋O22Na2SO4，要验证试样中两种离子SO、SO是否同时含有，可用盐酸检验SO，用BaCl2溶液检验SO。具体方法可以这样来设计：取少量试样溶于水配成溶液；取溶液2mL于试管中，向试管里加入足量的BaCl2溶液，再加足量的盐酸。观察试管内发生的现象。若试管里有气泡逸出，说明尚有Na2SO3未被氧化，当气泡逸出完毕后，试管内仍有白色沉淀剩余，说明有Na2SO4存在。即说明亚硫酸钠已有部分被氧化。
　　
思维过程一　关于二氧化硫的性质的比较和联想
　　1．二氧化硫和二氧化碳的比较
SO2
CO2
颜色
无色
无色
气味
有刺激性气味
无气味
水溶性
易溶（1∶40）
能溶（1∶1）
类型
酸性氧化物
酸性氧化物
水溶液酸性
中强酸（较H2CO3强）
较弱
遇澄清石灰水
变浑浊
SO2＋Ca（OH）2CaSO3↓＋H2O
变浑浊
CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O
氧化性
弱氧化性
　　SO2＋2H2S3S↓＋2H2O
弱氧化性
　　CO2＋C2CO
还原性
强还原性
　　SO2＋Cl2＋H2O2HCl＋H2SO4
无
品红试液
褪色
不褪色
　　二氧化碳和二氧化硫的性质既有相似之处。但也存在明显的不同。
　　2．二氧化硫知识的联想
　　（1）SO2又叫亚硫酐，是酸性氧化物，又有还原性。
　　联想一：SO2具有酸性氧化物的通性。
　　联想二：向澄清的石灰水里通入SO2，石灰水变浑浊（CaSO3沉淀）；若继续通入过量的SO2，则沉淀消失又得澄清溶液〔生成可溶Ca（HSO3）2〕。
　　由此可知：不能用澄清石灰水区别CO2和SO2。
　　联想三：不可从CO2＋Ca（ClO）2＋H2OCaCO3↓＋2HClO的反应推出：
　　SO2＋Ca（ClO）2＋H2OCaSO3↓＋2HClO
　　因为HClO有强氧化性，CaSO3有还原性，两者不能共存，SO将被氧化成SO，故正确反应方程式为：2SO2＋Ca（ClO）2＋2H2OCaSO4＋2HCl＋H2SO4。
　　（2）SO2能漂白品红等一些有色有机物质。
　　联想一：SO2使溴水、KMNO4溶液褪色也是其漂白性的一个体现。这个说法是不正确的，漂白是指使有机色素褪色，而使一些无机物如KMnO4、卤水褪色，不能称之为漂白。
　　联想二：SO2虽然具有漂白性，但漂白范围没有Cl2（HClO）、Na2O2广泛，它不能使酸碱指示剂褪色。常见可被SO2漂白的物质有：品红溶液、纸浆、毛、丝、草编制品和有色花等。
　　（3）SO2的主要用途：漂白剂、防腐剂、制硫酸等。
　　SO2引发的环境污染，主要危害是：SO2有毒，它对人体的直接危害是引发呼吸道疾病；SO2对大气污染的后果是随雨水降落到地面，形成硫酸型酸雨（pH＜5.6），能直接破坏农作物、森林和草原，使土壤酸性增强。酸雨还会使湖泊酸化，造成鱼类等死亡。另外，酸雨还会加速桥梁等建筑物、石雕等文物、工业设备、农田水利设施，以及电信电缆等的腐蚀。
　　防治SO2污染的方法有：①开发新能源（氢能、核能、太阳能等）取代化石燃料；②对含硫燃料预先进行脱硫处理，以降低SO2的排放；③大量种植柳杉、垂柳等可吸收SO2的植物；④用化学方法对含SO2的尾气进行处理或回收。例如：
　　a．生石灰固硫法：SO2＋CaOCaSO3
　　2CaSO3＋O22CaSO4
　　b．亚硫酸钠溶液吸收法：SO2＋Na2SO3＋H2O2NaHSO3
　　c．石灰水悬浊液洗涤法：SO2＋Ca（OH）2CaSO3↓＋H2O
　　2CaSO3＋O22CaSO4
　　d．氨水脱硫法：SO2＋2NH3＋H2O（NH4）2SO3
　　SO2＋NH3＋H2ONH4HSO3
　　2（NH4）2SO3＋O22（NH4）2SO4
思维过程二　硫酸的性质和硫酸根离子的检验
　　1．硫酸的性质要分浓硫酸和稀硫酸分别讨论，因为浓度不同它们在性质上有着明显的差异。
　　浓硫酸和稀硫酸的组成与性质的比较
浓硫酸
稀疏酸
电离情况
H2SO42H＋＋SO
主要粒子
H2SO4分子
H＋、SO、（H2O）
颜色、状态
无色黏稠油状液体
无色液体
化
学
性
质
三大特性：
脱水性
吸水性
强氧化性
酸的五项通性：
1．与酸、碱指示剂反应
2．与活泼金属反应生成盐和氢气
3．与碱性氧化物反应生成盐和水
4．与某些盐反应生成新酸和新盐
5．与碱反应生成盐和水
　　浓硫酸物理上的特性，是它的高沸点、难挥发性，98.3％的浓硫酸沸点为338℃，利用这个性质通常用来制取易挥发的酸，如用浓硫酸和食盐晶体加热制氯化氢气体。
　　浓硫酸化学上的特性：吸水性、脱水性、强氧化性。
　　（1）吸水性和脱水性的异同：吸水指吸收物质中原本存在的H2O分子（包括游离的和结晶水合物的水分子）；脱水指将许多有机物中H、O两种元素按水分子中原子个数比2∶1的比例（即H2O）脱去，从而使有机物炭化。这两个过程部属于化学变化，并且放出能量。
　　（2）浓硫酸氧化性和稀硫酸氧化性的比较：
浓硫酸
稀硫酸
起氧化作用的元素
分子中的＋6价S
电离出来的H＋
还原产物
一般是SO2
H2
与Cu反应
加热时能氧化Cu
不反应
与Fe、Al反应
常温下将Fe、Al钝化
加热时能继续氧化
均发生置换反应
与非金属单质、H2S、HBr、HI等物
质反应
加热时能氧化非金属
单质，常温时能氧化
H2S、HBr、HI
均不反应
氧化性的强弱情况
氧化性强
氧化性弱
　　在这里我们要分清楚氧化性的酸和酸的氧化性是两个不同概念。
　　氧化性的酸是指酸根中的成酸元素（中心原子）在反应中表现㈩较强的获得电子的能力，如浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3、HClO等都是氧化性的酸。
　　酸的氧化性是指酸在水溶液中都能不同程度地电离出H＋，H＋获得电子表现出氧化性，所以说酸都具有氧化性。
　　2．关于硫酸根离子的检验
　　因为BaSO4既不溶于水，又不溶于酸，所以可用可溶性的钡盐溶液和盐酸或稀硝酸来检验SO的存在。Ba2＋＋SOBaSO4↓
　　但实际操作时，要注意排除CO、SO、PO、Ag＋等离子的干扰
　　例题：一瓶未知溶液要想检验其中是否含有SO，应选用什么试剂？
　　思路：若对一瓶未知液一无所知，应先加入足量的稀盐酸，这样可能干扰的离子如CO、SO、PO、Ag＋等都会转化而除去，再加入溶液，观察是否有白色BaSO4沉淀产生。若肯定没有Ag＋干扰，则可先加BaCl2后加盐酸或加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液。若肯定没有SO的干扰，才允许用稀硝酸代替稀盐酸，若可能有SO，则不仅稀硝酸不能用，就是Ba（NO3）2、稀盐酸的混合试剂也不能用于检验，因为这样的混合液也等于有了稀硝酸，也能把可能存在的SO氧化成SO，造成检验失败。
　　综合各种因素检验未知溶液中是否含有SO，最好的方法是先加入过量的稀盐酸，再加入BaCl2溶液。
　　答案：先加入过量的稀盐酸，再加入BaCl2溶液，看是否有白色沉淀产生，若有则含SO，否则没有SO。
新题解答
　　【例1】某工厂排出的废水中含有氯气，为了除去废水中的游离氯，且使废水变为中性，有人提出如图4－1所示的方案：在废水排出管的A、B处分别注入一定量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液，已知氯气和亚硫酸钠溶液的反应如下：
　　Cl2＋Na2SO3＋H2ONa2SO4＋2HCl
图4—1
　　试写出：（1）A、B处应加入的物质的化学式依次为______________________。
　　（2）A、B处发生的反应的离子方程式是：______________________________。
　　解析：根据题目要求要除去废水中游离氯，并且最终使废水变为中性。在供选方案中由亚硫酸钠具有还原性可知，一定是用来除去游离氯的，但这个反应的产物中有盐酸，故使又废水呈酸性，所以只有最后川废烧碱来中和酸液，综合考虑，A应该是Na2SO3，B是NaOH。
　　答案：（1）A是Na2SO3，B是NaOH
　　（2）A处Cl2＋SO＋H2OSO＋2H＋＋2Cl－
　　B处H＋＋OH－H2O
　　点评：此题考查学生将所学过的知识应用于实际解题的能力及环保意识。
突破思路
　　本单元主要的知识点是围绕SO2逐步展开的。首先研究的是SO2的酸性，这里涉及＋4价的硫
　　化合物相互的转化规律：SO2H2SO3HSOSO，这里可以通过联系旧知识CO2与碳酸钠水溶液的反应，既然H2SO3也属于二元弱酸，就符合弱酸的正盐溶液可继续溶解弱酸酐的规律，可以顺利写出SO2＋CaSO3＋H2OCa（HSO3）2，这里学生容易将CO2和SO2的性质混淆，以为它们的组成相似又都是酸性氧化物，化学性质完全相同就错了。这时可以设计几组实验来探索它们性质的差异，从而得到SO2的化学性质。如：①SO2通入溴水、KMnO4溶液的反应；②SO2通入品红溶液，振荡后再加热，观察加热前后现象变化；③在1mL二氧化硫水溶液中加入0.5mL3％的过氧化氢，振荡，然后滴加氯化钡溶液和稀盐酸，观察现象。通过实验与CO2的性质比较得出SO2不仅有酸性还有强还原性，中间价态还应有氧化性（只在少数反应中表现出来，如SO2与H2S反应）此外二氧化硫水溶液有漂白性，但此种漂白在加热条件下是可逆的。SO2是高中阶段学习的唯一的具有还原性和漂白性的二元酸的酸酐。
　　SO2与其他不同价态硫的物质相互转化，H2SSSO2（或H2SO3）之SO3（或H2SO4），相同价态的含硫化物可以通过非氧化还原反应来实现。其中浓硫酸的性质是本单元一个重点和难点内容，可以通过对比来了解浓、稀硫酸在氧化性上的差别。同时渗透量变引起质变、透过现象看本质的辩证唯物主义思想。1．充分利用实验生动、直观的成分和性质上的比较学习来突出浓硫酸的特性。2．通过对比浓硫酸、稀硫酸的粒子组成，能使学生从本质上认识它们优势，避免“纸上谈兵”，如演示浓硫酸与铜的反应，浓硫酸使铝钝化及加热钝化层被破坏的实验，引导学生仔细观察、分析、推理、抽象、概括，从而认识浓硫酸特性。
规律一 硫和硫化合物中的反应规律
　　硫和硫化合物中，隐含着一些反应规律，学习中有必要对这些潜在的反应规律进行有目的地总结提炼，以此来促进对化学反应规律的认识。
　　1．不同价态的硫化合物之间的氧化、还原反应规律
　　（1）最低价态的硫（）只具有还原性且还原性强。
　　（2）最高价态的硫（，一般指浓硫酸）只具有氧化性且氧化性很强。
　　（3）中间价态的硫（和）既有氧化性又有还原性。
　　综合起来，硫元素的氧化、还原性反应规律为：
　　
　　2．相同价态的含硫化合物之间的变化规律
　　相同价态的含硫化合物之间主要根据复分解反应的规律着手，加入酸、碱、盐等物质实现转变的。如H2S→Na2S的变化，H2S＋2NaOHNa2S＋2H2O。
规律二：浓硫酸和金属反应的规律
　　浓硫酸与金属反应均不生成H2，一般还原产物都是SO2；浓硫酸能氧化绝大多数的金属单质（Au、Pt除外），其中活泼金属（Na、Mg、Zn等）与浓硫酸反应时不需加热就能反应，不活泼金属（Cu、Hg、Ag等）与浓硫酸反应需加热才行；另外，浓硫酸与Fe、Al反应时，不加热时浓硫酸先在Fe、Al表面反应，生成一种致密的氧化膜，这样就阻止浓硫酸继续氧化内部的金属，这种现象叫钝化。
　　当Fe、Al与浓硫酸加热时会反应，以Al为例化学方程式为：2Al＋6H2SO4Al2（SO4）3＋3SO2↑＋2H2O
规律总结三
验证浓硫酸和炭反应的产物中有CO2和SO2气体的方法；
硫酸根离子和亚硫酸根离子的鉴别方法。
　　（1）CO2和SO2都是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，不能通过一般鉴别CO2，将气体通过澄清石灰水的方法来鉴别了，因为SO2会有同样的现象产生。此时要抓住两者性质的不同点来区分。要想检验CO2的存在，只有先将SO2鉴别出来，然后除去，才能来检验CO2。综合考虑鉴别过程如下：将混合气体先通过装有品红溶液的洗气瓶，检验SO2的存在，然后通过KMnO4溶液除去SO2，最后将气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶检验CO2的存在。
　　（2）硫酸根离子和亚硫酸根离子的鉴别方法列表比较如下：
试剂
方法
现象
SO
稀盐酸
BaCl2溶液
先加盐酸酸化，
再加BaCl2溶液
有白色沉淀产生
SO
盐酸，品红
加盐酸，将产生的气体通
入品红中
品红溶液褪色
BaCl2溶液，盐酸
先加BaCl2溶液，再加
盐酸
先有白色沉淀产生，后沉
淀溶解且产生有刺激性
气味的气体
变式练习
　　一、选择题
　　1．在NO2与水的反应中，NO2的作用（　　）
　　　　A．是还原剂　　　　　　　　　　B．是氧化剂
　　　　C．既是氧化剂又是还原剂　　　　D．既不是氧化剂又不是还原剂
　　解析：该题考查NO2与水的反应，该反应中，NO2一部分作氧化剂，一部分作还原剂，属于歧化反应。
　　答案：C
　　2．在体积为VL的密闭容器中通入a mol NO和b mol O2，反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为（　　）
　　　　A．a/b　　　　B．a/2b　　　　C．a/a＋2b　　　D．a/2（a＋b）
　　答案：C
　　3．下列四组混合气体（体积比）为①NO2∶O2＝2∶1　②NO∶O2＝2∶1　③NH3∶O2＝2∶1　④NO2∶NO∶O2＝1∶1∶1，将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支试管倒置于盛有水的水槽中，最后试管内液面由低到高顺序正确的是（　　）
　　　　A．④③②①　　　　　　　　　　B．④①②③
　　　　C．③①④②　　　　　　　　　　D．③②①④
　　答案：D
　　4．以下哪个性质不是所有铵盐的通性（　　）
　　　　A．都易溶于水
　　　　B．都可分解放出氨气
　　　　C．都能与碱反应且均放出氨气
　　　　D．都是离子化合物能形成离子晶体
　　答案：B
　　5．在四片玻璃片上分别滴有下列溶液，当氨气靠近各玻璃片时，有白烟产生的是（　　）
　　　　A．浓硫酸　　　B．浓磷酸　　　 C．浓硝酸　　　 D．浓盐酸
　　答案：CD
　　6．对于氨水的组成的叙述正确的是（　　）
　　　　A．只含有氨分子和水分子
　　　　B．只含有一水合氨分子和水分子
　　　　C．只含有氨分子、水分子和一水合氨分子
　　　　D．含有氨分子、水分子、一水合氨分子、铵根离子和氢氧根离子
　　答案：D
　　7．下列物质含氮量最高的是（　　）
　　　　A．硫铵　　　　B．碳铵　　　　 C．硝铵　　　　 D．尿素
　　答案：D
　　8．有关硝酸化学性质的叙述中，正确的是（　　）
　　　　A．稀硝酸使蓝色石蕊试纸变红
　　　　B．硝酸能与Na2CO3反应，但不生成CO2
　　　　C．硝酸可与Na2S反应制得H2S气体
　　　　D．浓硝酸因分解放出的NO2又溶解于硝酸而呈黄色
　　解析：该题考查硝酸性质的应用。
　　答案：AD
　　9．质量分数为35％的氨水，与等体积的水混合后所得溶液的质量分数为（　　）
　　　　A．17.5％　　　B．大于17.5％　　C．小于17.5％　D．无法确定
　　答案：C
　　10．溶质的质量分数相同的浓氨水（密度＜1g·mL－1＝和浓NaOH（＞lg·mL－1），各取50mL分别与等体积水混合，所得稀氨水质量分数为a％，稀NaOH质量分数为b％，则a与b关系正确的是（　　）
　　　　A．a＞b　　　 Ｂ．a＜b　　　 C．a＝b　　　　D．不能确定
　　答案：B
　　11．“NH4H与NH4Cl相似，与水可以反应生成H2，以下说法正确的是（　　）
　　　　A．H－半径比Li＋半径小
　　　　B．NH4H与水反应生成两种可燃性气体
　　　　C．NH4H是离子化合物
　　　　D．NH4H的水溶液呈酸性
　　答案：C
　　12．从某些反应看，NH3和H2O、NH和H3O＋、NH和OH－、N3－和O两两类似。据此判断下列反应正确的是（　　）
　　①CaO＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋H2O
　　②2Na＋2NH32NaNH2＋H2↑
　　③3Mg（NH2）2Mg3N2＋4NH3↑
　　④NH4Cl＋NaNH2NaCl＋2NH3↑
　　　　A．只有③　　　B．只有①　　　 C．①和②　　　 D．都正确
　　答案：D
　　13．如图4－3所示，两个连通玻璃容器用活塞分开，左右两室各充入一定量NO和O2，且恰好使两容器内气体密度相同，打开活塞，使NO与O2充分反应，最终容器内混合气体密度比原来（　　）
　　　　A．增大　　　　　　　　　　　　B．无法确定
　　　　C．不变　　　　　　　　　　　　D．减小
　　答案：D
图4—3
　　14．已知镁和硝酸反应时，每有1mol硝酸反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是（　　）
　　　　A．NO2　　　　　　　　　　　　B．N2O
　　　　C．NH4NO3　　　　　　　　　　D．NO
　　解析：该题考查质量守恒原理、电子守恒原理的运用。
　　答案：BC
　　15．下列离子组能大量共存的是（　　）
　　　　A．Fe2＋、NO、H＋、Cl－　　　　B．I－、NO、NH、Cl－
　　　　C．Fe2＋、ClO－、NH、Cl－　　　D．S2－、H＋、HCO、Cl－
　　解析：该题考查的是离子共存的相关知识，主要是NO在酸性条件下有氧化性，否则几乎无氧化性；而ClO－任何条件下均有氧化性。
　　答案：B
　　二、填空题
　　16．通常情况下，氨气是_______色，_______气味的气体，对人的_______、_______、_______等黏膜有_______作用。如果不慎接触过多的氨气，要及时_______。氨气溶于水可用化学方程式表示_______。大量的氨水一般盛放在_______中，实验室里的氨水应放在_______。工业上制取硝酸以氨和空气为原料，主要反应过程有三步、写出其化学方程式：
　　（1）______________（2）______________（3）______________
　　答案：略
　　17．有A、B、C三种气体，A气体在一定条件下能与O2反应生成B；B不溶于水，但易与O2反应生成C；A、C气体皆易溶于水，所得的溶液可以相互反应生成盐和水，则A是____________，B是____________，C是____________（写化学式）。
　　答案：NH3　NO　NO2
　　18．浓HNO3使金属铝产生钝化是因为浓HNO3具有________________性；浓HNO3常显黄色是因为混有__________杂质；不用浓HNO3和Zn反应制H2，是因为浓HNO3有__________性；为防止浓硝酸分解，必须把它盛在__________瓶中，贮放在__________地方。王水是__________和__________的混合物，其溶液体积之比是__________。
　　解析：该题考查对硝酸知识的记忆能力。
　　答案：略
　　19．0.05 mol铜与30.0mL10.0mol·L－1的硝酸反应时，生成的产物有NO和NO2。若反应后溶液中有a mol H＋，则此时溶液中有_______mol NO。
　　解析：该题最终溶质仅有硝酸铜。据质量守恒原理、电子守恒原理即可得到答案。
　　答案：a＋0.1
　　20．光化学烟雾形成的化学过程是：当汽车尾气产生的NO2在日光照射下分解成为NO和O时，即开始光化学烟雾的循环，不断地产生O3，这个循环包括了下列三个化学方程式，请补充（1）中的化学方程式②。
　　（1）①NO2NO＋O；②__________；③O＋O2O3。
　　（2）写出以上三个化学反应的净结果：________________。
　　答案：（1）2NO＋O22NO2　（2）3O22O3（其中NO2是催化剂）
　　21．用图4－4所列仪器、药品，验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO（仪器可选择使用，N2和O2的用量可自由控制）。
　　
图4—4
　　已知：
　　①NO＋NO2＋NaOHNaNO2＋H2O
　　②气体液化温度：NO2　2l℃　NO　－152℃
　　试回答：
　　（1）仪器的连接顺序（按左→右连接，填各接口的编号）为_____________。
　　（2）反应前先通入N2目的是_______________________________________。
　　（3）确认气体中含NO的现象是_____________________________________。
　　（4）装置F的作用是______________________________________________。
　　（5）如果O2过量，则装置B中发生反应的化学方程式为：______________。
　　答案：（1）1　5　4　1　0　11　6　8　2
　　（2）排尽装置中的空气，防止产生的NO被氧化
　　（3）通入O2后装置D中有红棕色气体生成
　　（4）4NO2＋O2＋4NaOH4NaNO3＋2H2O
　　22．NO分子因污染空气而臭名昭著。近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，因而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：
　　（1）NO对环境的危害在于_____（填以下项目的编号）
　　　　A．破坏臭氧层　　　　　　　　　B．高温下能使一些金属被氧化
　　　　C．造成酸雨　　　　　　　　　　D．与人体血红蛋白结合
　　（2）在含有Cu＋离子的酶活化中心，亚硝酸根离子（NO）转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子（NO）在酸性水溶液中反应方程式：__________________________________。
　　（3）在常温下，把NO气体压缩到100个大气压，在一个固定的容器里加热到50℃，发现气体的压力迅速下降，压力降至略小于原压力2/3就不再改变，已知其中一种产物为N2O，写出上述变化的化学方程式：__________________________________。
　　（4）解释变化（3）中为什么最后的气体总压力小于2/3。
　　解析：该题属于信息题，一般认为NO是有害气体，此题告诉人们它对人也有有用的一面。考查根据客观事实写方程式的能力。
　　答案：（1）C　D　（2）Cu＋＋NO＋2H＋Cu2＋＋NO↑＋H2O
　　（3）3NON2O＋NO2　（4）有少量NO2继续反应生成N2O4，而达到使气体的物质的量小于原气体的物质的量的2/3
合作讨论1
　　1．液氨是否等同于氨水
　　我的思路：液氨是氨气加压或降温后形成的液态物质，所含的粒子是NH3，所以液氨是纯净物。氨水的主要成分是NH3·H2O。在氨水中以分子状态存在的粒子有：NH3、H2O、NH3·H2O；以离子状态存在的粒子有：NH、H＋、OH－，极少量的是H＋。所以氨水是混合物。
　　2．实验室制取NH3，有哪些注意事项？
　　我的思路：（1）制氨气所用的铵盐不能用硝铵、碳铵。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性分解反应，发生危险；而碳铵受热极易分解产生CO2，使生成的NH3中混有CO2杂质。
　　（2）消石灰不能用NaOH、KOH代替，原因：①NaOH、KOH具有吸湿性，易结块，不利于产生NH3；②在高温下能腐蚀试管。
　　（3）多余的氨要吸收掉（可在导管口放一团用水或盐酸浸湿的棉花球），避免污染空气。
　　（4）氨的干燥剂不能选用浓H2SO4、无水CaCl2、P2O5等，它们均能与NH3发生反应。
　　（5）NH3极易溶于水，在制备收集、过程中，应尽可能地不与水接触，以减少损失和防止倒吸现象。
　　（6）由于氨水受热分解可产生氨气，在实验室有时也用加热浓氨水的方法得到氨气。
　　3．判断实验装置是否有误的一般方法：
　　我的思路：一看主体（发生）装置是否有错：①实验是否需加热；②酒精灯部位是否有错（酒精量、外焰加热、是否缺灯芯）；③仪器放置是否有错；
　　④夹持仪器的位置是否有错。
　　二看试剂是否符合实验原理（包括反应物、干燥剂、尾气吸收剂）。
　　三看收集方法是否有错（排水法、向上排气法、向下排气法、导管伸入的位置等）。
　　四看是否缺少尾气的吸收装置，对于有毒气体，一定要设计尾气的吸收装置，并选择适宜的吸收剂。
合作讨论2
　　1．下列几组试剂能否用于实验室制NH3？如能，则其发生装置应如何？
　　（1）NaOH固体和NH4NO3固体
　　（2）浓氨水和生石灰
　　（3）浓氨水
　　（4）NH4Cl溶液和生石灰
　　我的思路：NH4NO3固体受热分解为N2，不能产生NH3；浓氨水和生石灰可以，因为生石灰可以与水反应，同时放出大量的热足以使NH3迅速挥发采取固＋液→气；浓氨水采取液＋液气即可；NH4Cl溶液和生石灰不行。因为NH3极易溶于水。
　　2．氧化性酸和酸的氧化性概念辨析
　　我的思路：酸的氧化性：实质上指氢离子的氧化性，任何酸都有不同程度电离出H＋的能力，H＋在一定条件下获得电子生成H2。因此在某些反应中酸作氧化剂，其实质是H＋作氧化剂，如锌与盐酸或稀硫酸的反应，都可以用离子方程式Zn＋2H＋Zn2＋＋H2↑表示此类反应的实质。
　　氧化性酸：是酸根离子中心原子获得电子的能力，酸根离子获得电子后，中心原子化合价降低，形成相应的低价含氧化合物甚至是单质。如浓硫酸与铜反应Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O
　　浓硫酸与木炭反应：C＋2H2SO4（浓）CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；硝酸与锌反应：4Zn＋10HNO3（稀）4Zn（NO3）2＋N2O↑＋5H2O，5Zn＋12HNO3（很稀）5Zn（NO3）2＋N2↑＋6H2O；浓HNO3与木炭、单质硫、磷的反应等等。
　　作为氧化性酸不仅能氧化金属而且还能氧化某些非金属单质。而酸的氧化性即H＋的氧化能力较弱，只能氧化较活泼的金属（即金属活动顺序表中氢前的金属）。
思维过程
　　一、氮氧化物和环境污染
　　重要氮氧化物及其性质
　　①NO：无色无味的气体，微溶于水，有毒，在空气中易被氧化。是大气污染物之一，但由于在人体内有一定的生物活性，可以在神经系统承担递质作用。还可以帮助细胞记忆和再获信息，在心血管系统中还可以起到使血管扩张的作用，因而被评为“明星分子”。
　　②NO2：红棕色的气体，有刺激性气味，有毒，易与水反应生成硝酸。加压时可转化为N2O4。空气中的NO2在一定条件下易形成光化学烟雾，并且对高空平流层臭氧的分解起到催化的作用，是一种大气污染物。
　　强调：两者均不为酸酐。
　　二、氨　铵盐
　　（一）氨
　　1．氨的物理性质
　　氨是无色，有刺激性气味的气体，在标准状况下，密度是0.77g·L－1，比空气的小，易液化。液氨汽化时要吸收大量的热，使周围的温度急剧下降，所以液氨常做制冷剂。
　　2．氨的化学性质
　　①氨气与水反应
　　氨气极易溶于水，通常情况下，1体积水能溶解700体积氨。氨的水溶液叫氨水。氨溶于水时，大部分氨分子和水分子形成一水合氨分子（NH3·H2O）。一水合氨分子（NH3·H2O）可以部分电离成铵根离子（NH）和氢氧根离子（OH－），所以氨水显碱性，使酚酞变红色。一水合氨分子（NH3·H2O）不稳定，受热时分解为氨气和水。
　　②氨与酸的反应
　　NH3＋HClNH4Cl〔氨与氯化氢相遇时，会生成浓的白烟（NH4Cl小颗粒），可用来检验氨〕，挥发性的强酸与氨气在空气中相遇都有产生白烟的现象，如HCl、HBr、HI、HNO3，而H2SO4、H3PO4则无此现象。
　　③氨与氧气的反应
　　氨气在催化剂（如铂等）、加热的条件下生成一氧化氮和水，并放出热量。此反应是放热反应，是工业制硝酸的基础。
　　3．氨的实验室制法
　　实验室里用铵盐和碱在加热条件下反应制氨气。该反应符合强碱制弱碱的原理。属于固体加热制气体的反应，用实验室制氧气的装置。由于氨水受热分解可产生氨气，在实验室有时也用加热浓氨水的方法制氨气。
　　（二）铵盐
　　铵盐：由铵根离子和酸根离子构成的化合物叫做铵盐。
　　（1）铵盐的物理性质
　　铵盐都是晶体，并且都能溶于水。
　　（2）铵盐的化学性质
　　①铵盐受热分解
　　氯化铵受热时分解，生成氨气和氯化氢，冷却时氨气和氯化氢又重新结合，生成氯化铵。氯化铵有假升华现象。碳酸氢铵受热时也会分解，生成氨气、水和二氧化碳，水的状态由受热温度决定。但不是所有的铵盐受热分解都产生氨气，其他铵盐分解不作要求。
　　②铵盐与碱的反应
　　铵盐与碱共热都能产生氨气，这是铵盐的共同性质。常用此性质检验铵盐的存在，即取样品加氢氧化钠，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，说明样品含铵盐。
　　三、硝酸
　　1．硝酸的“三大性质”
　　（1）酸性：硝酸具有酸的通性。
　　（2）不稳定性：硝酸见光或受热易分解（硝酸越浓，越容易分解）。
　　（3）氧化性：硝酸具有强的氧化性，是因为硝酸分子里氮呈＋5价。
　　A．与金属反应：硝酸几乎能与所有的金属（除金、铂外）发生氧化还原反应。
　　强调：①浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸一般被还原为NO。
　　②硝酸浓度越大，氧化性越大。
　　③还原剂一般被氧化为最高价。
　　B．与非金属反应：硝酸能与许多非金属及某些有机物发生氧化还原反应，如：C，S，P等。
新题解答1
　　【例1】NH4Cl和NaCl可用下列哪一种方法分离（　　）
　　　　A．加入NaOH　　　　　　　　　B．加入AgNO3溶液
　　　　C．加热法　　　　　　　　　　　D．加入一种合适的酸
　　　　E．加入水
　　解析：物质的分离不同于鉴别，鉴别是采取一定的方法，能将两种或几种物质分辨出来即可。而分离是将几种成分采取一定的措施分离成各单一的成分。分离可根据物理性质用物理方法进行分离，比如根据各组分的溶解性不同，用过滤的方法分离；根据各组分的沸点不同，用蒸馏的方法分离；根据各组分在同一溶剂中的溶解度不同用结晶的方法分离。也可根据各组分的化学性质不同，加入某些试剂，采取一定方法进行分离。根据以上分析，题目所给NaCl和NH4Cl只能用化学方法分离，因为两种物质中都含Cl－，所以加AgNO3或加酸都起不到分离的作用，加入NaOH，只能鉴别NH4Cl和NaCl，而达不到分离的目的。两种物质又均易溶于水，因此加入水也无法分离。那么方法只有一种，利用铵盐的不稳定性及NH3的化学性质，选用加热法即可。
　　答案：C
新题解答2
【例】实验室里若用如图4－2所示装置制取氨气，试用表格形式列出图中装置的错误之处，并用文字简要说明如何改正。（上海市高考题）
　　答案：
错误之处
应如何改正
①试管a管口向上倾斜
②铁夹夹的位置不对
③试管b管口向上
④试管b塞上橡皮塞
⑤反应物没加热
应略向下倾斜
应夹在离管口1/3处
应向下
将橡皮塞改为棉花团
用酒精灯加热
图4—2
　　点评：本题若将Ca（OH）2换成NaOH，则为试剂选择的错误。选试剂还特别要注意浓度，如制Cl2实验中应该用浓盐酸，若用稀盐酸则为试剂错误；制HBr时，用NaBr和硫酸反应，最好用中等浓度的硫酸，若用浓硫酸，则为试剂错误。
新题解答3
　　【例】密度为0.91g·cm－3的氨水，质量分数为25％，设氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的溶质的质量分数为（　　）
　　　　A．等于12.5％　　　　　　　　　B．大于12.5％
　　　　C．小于12.5％　　　　　　　　　D．无法确定
　　解析：本题考查氨水稀释后溶质质量分数的计算规律和抽象问题具体化的计算方法，以及将化学问题抽象为数学问题（利用不等式关系）的思维能力。取1体积氨水用1体积水稀释，稀释后溶质的质量分数为
　　×100％＝×25％＜＝×25％＝12.5％，上式将水的密度1g·cm－3换为氨水的密度0.91g·cm－3，得出不等关系式，无需运算便可得出结论。
　　答案：C
　　新题解答4
【例】（1）充满NO2和O2混合气体10mL的试管，倒立在盛有水的水槽中，最后剩余lmL气体。问原混合气体中NO2和O2的体积各占多少？
　　解析：I．设剩余的1mL为O2，则参加反应的NO2和O2共9mL。因4NO2＋O2＋2H2O4HNO3
　　即V（NO2）：V（O2）＝4∶1　V（NO2）＝0.8×9mL＝7.2mL
　　（O2）＝0.2X9mL＝1.8mL
　　V（O2）＝1.8mL＋1mL＝2.8mL
　　Ⅱ．设剩余的1mL气体为NO，
　　则3NO2＋2H2OHNO3＋NO
　　3　　　　　　　　　　l
　　可知剩余NO2为3mL
　　所以发生4NO2＋O2＋2H2O4HNO3的NO2和O2共7mL。
　　（NO2）＝0.8X7mL＝5.6mL
　　V（NO2）＝5.6mL＋3mL＝8.6mLV（O2）＝0.2×7mL＝1.4mL
　　答：原混合气体中NO2和O2的体积分别是7.2mL和2.8mL或8.6mL和1.4mL。
　　（2）将V mL NO和NO2的混合气体通过水吸收后，得到a mL无色气体A，将此无色气体A与等体积的O2混合，再通过水充分吸收，得到5mL无色气体B。试回答：
　　A、B为何种气体？A气体的体积是多少？V的取值范围。
　　解析：NO和NO2的混合气体通过水中，只有NO2与水发生反应时生成NO，因此a mL无色气体A应为NO。又因为V（NO）：V（O2）＝4∶3时才能完全被水吸收，如等体积混合通入水中剩余气体必为O2，所以B为O2。
　　4NO＋3O2＋2H2O4HNO3
　　a　　3a/4
　　剩余O2：a－0.75a＝5a＝20mL
　　因NO为20mL，所以V＞20mL。
　　设反应前NO体积为x mL，NO2体积为（V－x）mL。
　　3NO2＋H2O2HNO3＋NO
　　V－x　　　　　　　　　（V－x）/3
　　所以：［（V－x）/3］＋x＝20　V＝60－2x　 x＞0　V＜60mL
　　所以V的取值范围为：20＜V＜60。
　　答案：A为NO、B为O2。A气体的体积是20mL。V的取值范围是20mL＜V＜60mL。
相关链接__光化学烟雾
　　氮氧化物（NOx）主要是指NO和NO2。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物——光化学烟雾，在这种复杂的光化学反应过程中，主要生成光化学氧化剂（主要是O3。）及其他多种复杂的化合物，统称光化学烟雾。
　　经过研究表明，在N（北纬）～S（南纬）之间的一些大城市，都可能发生光化学烟雾，光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行，反应生成物不断蓄积，光化学烟雾的浓度不断升高，约3h～4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百千米，使远离城市的农村的庄稼也受到损害。
　　1943年，美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件，此后，在北美、日本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究，直到1958年才发现，这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的，这些汽车每天消耗约1600吨汽油，向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物，这些气体受阳光作用，酿成了危害人类的光化学烟雾事件。
　　1970年，美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件，农作物损失达2500多万美元。
　　1971年，日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件，使一些学生中毒昏倒。同一天，日本的其他城市也有类似的事件发生。此后，日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现，汽车排放的CO、NOx、CxHy三种污染物占总排放量的80％。
　　目前，由于我国内地汽车油耗量高，污染控制水平低，已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准，汽车污染已成为主要的空气污染物，一些城市臭氧浓度严重超标，已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。据国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》：我国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年度污染较严重的城市分别为：广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州。从总体上看，氮氧化物污染突出表现在人口为100万以上的大城市或特大城市。
　　思考：（1）光化学烟雾是怎样形成的？
　　（2）城市大气中NOx及碳氢化合物的主要来源是什么？
　　（3）汽车燃油的成分是碳氢化合物（CxHy），那么汽车尾气中的NOx及碳氢化合物气体是怎样产生的？
　　（4）控制城市大气中NOx。及碳氢化合物污染应采取哪些措施？
突破思路
　　本单元是在上一单元硫的基础上进一步学习氮元素的相关知识，在学习氮氧化物对环境的污染及其防治时，可采取理论联系实际的方式，结合图片或录像及其书本知识展开讨论，从而获取相关信息。　　至于氨气和铵盐的性质，是本节的重点。建议采取边讲边实验的方法，通过实验→观察→讨论→总结，使学生自己得出结论，尤其铵盐部分，可以再进一步归纳出铵盐都能与碱反应生成氨气这一共性，然后采取讨论和实验的方法，让学生总结出铵根离子的检验方法及氨气的制法，以此培养学生的观察和分析问题的能力。　　硝酸足继硫酸后的另一种具有强氧化性的强酸。建议该部分的教学可类比浓硫酸的物理性质、特性找出两者的相同点和不同点，以训练学生学习化学的方法。硝酸的氧化性虽不是重点，但它是一大难点，可先复习浓硫酸与铜的反应，补充硝酸与铜、火热的木炭反应的演示实验，结合实验现象，得出结论，并教会学生写化学方程式。
规律总结1 氮的氧化物溶于水的几种情况
　　（1）NO或NO2与N2（非O2）的混合气体溶于水时可依据反应3NO2＋H2O2HNO3＋NO，利用气体体积变化差值进行计算。
　　（2）NO2和O2的混合气体溶于水，由4NO2＋O2＋2H2O4HNO3可知当体积比
　　
　　（3）NO和O2同时通入水中时，其反应是：4NO＋2O24NO2，4NO2＋O2＋2H2O4HNO3，总反应式为：4NO＋3O2＋2H2O4HNO3。当体积比V（NO）：V（O2）
　　
　　（4）NO、NO2、O2三种混合气体通入水中，可先按（1）求出NO2与H2O反应生成的NO的体积，再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积，再按（3）方法进行计算。
规律总结2铵盐的分解规律
　　（1）不稳定性酸的铵盐分解产物为NH3、酸酐和水。如：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。
　　（2）挥发性酸对应的铵盐分解产物为NH3和相应的酸。如：NH4ClNH3↑＋HCl↑。
　　（3）高沸点酸的铵盐分解产物为NH3和酸（或酸式盐）。
　　如：（NH4）3PO43NH3↑＋H3PO4　（NH4）2SO42NH3↑＋H2SO4。
　　（4）氧化性酸的铵盐分解产物随着温度高低不同而分解产物不同。
　　如：NH4NO3N2O＋2H2O　NH4NO3NH3↑＋HNO3　2NH4NO32N2↑＋O2↑＋4H2O。
规律总结3硝酸与金属反应的定量计算及产物的推断
硝酸与金属反应时：
（1）金属的还原能力不同，硝酸被还原的价态不同。
　　（2）同种金属与不同浓度的硝酸反应时，硝酸越稀，被还原的价态越低。
　　（3）有些反应起始时硝酸浓度较大，被还原放出NO2气体，随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐减小，渐渐地放出NO气体。因此，有些金属与硝酸的反应过程，硝酸被还原的产物可能不止一种。
规律总结4贮存方法
贮存物质时应考虑以下诸因素：物质本身的结构和性质，周围环境和盛放物质的容器等。贮存方法可归结如下：
　　（1）易挥发的物质需密封于试剂瓶中，并置于阴凉处保存。如浓硝酸、浓盐酸、氨水、液溴等。液溴最好施以“水封”后密封保存。
　　（2）易风化和易吸收水分的物质需密封保存，如CaCl2、浓H2SO4、CaC2、变色硅胶、可溶性酸酐的固体、可溶性碱性氧化物的固体、Na2CO3·10H2O、固体NaOH等。易水解的物质，如AlCl3需密封保存。
　　（3）易吸收空气中的CO2的物质需密封保存，如NaOH、Na2O2、石灰水、Ca（ClO）2、水玻璃等。
　　（4）易被空气中O2氧化的物质需密封保存，如Fe（OH）2、亚铁盐、亚硫酸及其盐、H2S等。
　　（5）因光照或受热而变质的物质需用棕色瓶且密封保存。如AgNO3、浓HNO3、AgCl、AgBr、H2O、溴水、氯水等。
　　（6）盛放的试剂不能与容器（包括瓶塞）发生反应。如：NaOH及其他碱性物质不能用玻璃塞（因生成Na2SiO3而粘结）；强酸、溴水、氯水、KMnO4、汽油（有机溶剂）能腐蚀橡皮，故不能盛放在带橡皮塞的玻璃瓶中；盛HF的试剂瓶不能用玻璃瓶。
　　（7）某物质保存于另一物质中，应考虑到两种物质间不能起反应。如Na、K、Li均不能保存于水中，应将Na、K保存于煤油中，而Li保存于石蜡中（因为Li的密度小于煤油的密度）。
　　（8）能自燃的试剂，如白磷（黄磷）在空气中容易氧化而自燃，少量白磷需浸在水中存放，切割时也应在水面下进行。
　　（9）固体物质盛放在广口试剂瓶中，液体物质盛放在细口瓶中。
　　此外，对一些易变质的溶液，如氢硫酸、Na2SO3溶液、氯水、亚铁盐溶液、石灰水等，不宜长久存放，最好现用现配。

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