资源简介

第1课时　铁合金　铝和铝合金　新型合金
核心素养培养目标
核心素养形成脉络
1.了解合金的概念及性能(科学探究与创新意识)2．认识铁合金、铝和铝合金及新型合金(科学探究与创新意识)
1．合金的概念和特性
2.铁合金
(1)生铁：含碳量为2%～4.3%，其硬度大，抗压、性脆，可以铸造成型。
(2)钢：含碳量为0.03%～2%，良好的延展性，机械性，分为碳素钢和合金钢。
①碳素钢性能及用途
②合金钢：又叫特种钢，是在碳素钢中适量加入一种或几种合金元素，使钢的组织结构发生变化，具有各种特殊性能，如硬度、强度大，可塑性、韧性好，耐磨、耐腐蚀等。不锈钢是其中一种，常用的不锈钢中含Cr
18%、含Ni
8%，在大气中稳定，不易生锈。
3．铝和铝合金
(1)铝的性质
铝是一种活泼金属，易失去3个电子，具有典型的性质。
①与O2反应：常温下，铝与氧气反应：4Al＋3O2===2Al2O3，生成致密的氧化铝膜，对金属铝起保护作用。
②与酸反应：铝与盐酸反应的离子方程式：2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
③与碱溶液反应：铝与碱溶液反应的离子方程式：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(2)氧化铝的性质
氧化铝是典型的两性氧化物，与酸、碱均能反应。
与酸反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。
与碱溶液反应的离子方程式：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
(3)铝合金
在铝中加入少量的合金元素，如Cu、Mg、Si、Mn、Zn及稀土元素等，制成铝合金。如硬铝中含Cu、Mg、Mn、Si，密度小，强度高，具有较强的抗腐蚀能力，是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。
4．新型合金
(1)储氢合金：能吸收H2，并与H2结合成金属氢化物的材料，如Ti?Fe合金和La?Ni合金。
(2)钛合金、耐热合金和形状记忆合金广泛用于航空航天、生物工程和电子工业等领域。
知识点一：合金性质、组成的理解
(1)合金性质的理解
①物理性质：合金是由不同金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，与其成分金属的物理性质不同。
②化学性质：合金中的各成分金属在形成合金时，并未改变物质结构，所以合金中各物质保持其原有的化学性质。
(2)理解合金的组成及性质应注意的问题
①组成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。
②并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一金属的沸点，则二者不能形成合金。
知识点二：铁的合金组成、性质的理解
知识点三：铝与酸、碱反应的规律
(1)反应原理及其本质
铝和盐酸反应，直接与盐酸电离出的H＋发生反应，而铝和碱溶液反应，先和水作用生成Al(OH)3，然后Al(OH)3被OH－中和生成偏铝酸盐。
①2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
(2)“量”的关系规律
①等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3?1。
②等量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的物质的量之比为1?1。
③足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的物质的量之比为1?3。若产生H2的体积比：<<1，则必定是铝与盐酸反应时，铝过量而盐酸不足；铝与NaOH溶液反应时，铝不足而NaOH过量。
题组一　　合金的性质、组成
1．碲锌镉(Te－Zn－Cd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关叙述中不正确的是(　A　)
A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，无固定的熔、沸点
B．它易导电、导热，具有延展性
C．它的熔、沸点比Zn的低
D．它的硬度和强度比Cd的大
解析：碲、锌、镉晶体是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，只要比例确定，其组成就固定，因而有固定的熔、沸点；合金具有比成分金属低的熔、沸点，高的硬度和强度。
2．合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是(　A　)
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大；
②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的低；
③改变原料的配比、改变生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金；
④合金比纯金属的导电性能更强；
⑤合金比纯金属的应用范围更广泛。
A．①②③⑤
B．②③④
C．①②④
D．①②④⑤
解析：合金一般比它的成分金属熔点低，硬度大，具有更好的机械加工性能，故应用范围更广泛，但合金的导电性却不一定比纯金属更强，比如铝合金的导电性比纯铝要差。
3．阅读材料，回答下列问题。
近年来，科研人员研究得到一种新型材料——泡沫铝。它是把发泡剂加到熔融铝合金中制成的，其优点是硬度大，密度小(为0.16～0.5
g/cm3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，近几年可大批量投放市场。
(1)下列关于泡沫铝的说法中错误的是A(填字母序号，下同)。
A．泡沫铝是铝单质泡沫
B．泡沫铝是一种合金
C．泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料
D．泡沫铝可用于飞机制造
(2)铝制成铝箔用于食品包装，是利用它的B。
A．金属光泽
B．延展性
C．导电性
D．导热性
(3)铝在空气中会被氧化生成一层致密的氧化膜而对铝起保护作用，但这层氧化膜遇到强酸或强碱溶液都会溶解，请写出：
①氧化膜与盐酸反应的离子方程式：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O。
②氧化膜与氢氧化钠溶液反应的离子方程式：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
解析：(1)根据信息可知，泡沫铝是一种合金，是混合物；泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料；由于泡沫铝有很大刚性，密度小，且隔音、保温，故泡沫铝可用于飞机制造。
(2)铝制成铝箔用于食品包装，利用的是铝的延展性。
(3)Al2O3与盐酸、氢氧化钠溶液反应的离子方程式分别为Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
题组二　　　铝与酸、碱反应
4．甲、乙两烧杯中各盛有100
mL
6
mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为1?2，则加入铝粉的质量为(　A　)
A．10.8
g
B．7.2
g
C．5.4
g
D．3.6
g
解析：盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1
L×6
mol·L－1＝0.6
mol，若均加入足量铝粉完全反应，产生气体的体积比为甲?乙＝1?3，又两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲?乙＝1?2，则盐酸不足，NaOH溶液中铝不足，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x
mol，则由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可得x＝0.3，一定条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.3
mol×2＝0.6
mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的物质的量为y
mol，则由2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可得y＝0.4，则铝的质量为0.4
mol×27
g·mol－1＝10.8
g。
5．钠与铝的混合物m
g投入到n
g水中，待反应停止后剩余固体a
g。则过滤后所得滤液中的溶质是(　C　)
A．NaOH
B．NaOH和NaAlO2
C．NaAlO2
D．无法判断
解析：发生反应的顺序是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑，反应停止后剩余固体为a
g，即剩余固体为Al，因此滤液中的溶质为NaAlO2，故选项C正确。
题组三　　合金成分的性质及测定
6．用于制造火箭发动机、航天飞机制动闸的金属要求有良好的热学性能，比如熔点高、比热容高、热导率高、适宜的热膨胀率等优异性能。根据下表，可选择出最佳金属材料为(　D　)
解析：用于制造火箭发动机、航天飞机制动闸的金属要求熔点高、比热容高、热导率高、适宜的热膨胀率等特点，综合比较选D。
7．铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是(　B　)
A．不易生锈
B．导电性好
C．密度小
D．强度高
解析：根据题目给定的信息可知，作防护栏主要是利用了它的强度高，轻巧说明合金的密度较小，但与导电性无关。
8．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为NaOH溶液。
(2)B中发生反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。
(3)若实验用铝镁合金的质量为a
g，测得生成的氢气体积为b
mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体的质量为c
g，则铝的相对原子质量为。
(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将偏小(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
解析：铝、镁都与酸反应，但铝和碱反应，镁与碱不反应，所以A中的试剂应选择NaOH溶液。铝的相对原子质量可利用产生的氢气的物质的量求解，Ar＝＝＝。如果在实验过程中未洗涤固体，则测得的残留物的质量偏大，导致计算的铝的质量偏小，测定结果偏小。
合金成分的定性、定量测定
1．合金成分的测定分为定性和定量两个过程
(1)可通过观察合金颜色的方法大致判断金属的种类，也可通过测定合金的密度来对金属的种类作一个大致的判断。
(2)在定量分析时，通过加酸、加碱验证金属的种类，对合金的成分作精确判断，再通过气体、沉淀的测量实现定量测定。在加酸检验合金的成分时，常用的分析过程如下：
2．有关合金成分的计算
常见的合金主要是由金属与金属熔合而成的，借助合金成分的性质，考查其含量，解决这类问题要明确金属的性质(与酸、与碱反应放出氢气等)。如Mg?Al合金放于酸中溶解，这就要熟记Mg、Al与酸的反应：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑―→Mg～H2,2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑―→2Al～3H2，根据放出H2的量与金属的对应比例，可迅速作出解答。特别是铝合金溶于NaOH溶液中这类问题，首先明确Al与NaOH的反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑―→2Al～3H2，可由这一关系式得出Al的量，然后再确定其他金属的量。
PAGE
-
9
-第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用
核心素养培养目标
核心素养形成脉络
1.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用(证据推理与模型认知)2．了解化学计算中的常用方法(证据推理与模型认知)3．掌握以物质的量为中心的各物理量之间的转换关系(证据推理与模型认知)
1．物质的量在化学方程式计算中的应用
以钠和水反应的化学方程式为例：
　　　　　　2Na　＋　2H2O===2NaOH＋H2↑
化学计量数
2
2
2
1
扩大NA倍
2×NA
2×NA
2×NA
1×NA
物质的量
2
mol
2
mol
2
mol
1
mol
结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比＝参加反应的物质的分子数之比＝参加反应的物质的物质的量之比＝参加反应的物质的气体体积(相同状况)之比。
2．根据化学方程式进行计算的基本步骤
知识点一：物质的量应用于化学方程式的计算过程中需注意的问题
(1)书写格式的规范化
在计算过程中应注意表达格式的规范化：各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。
各物理量的符号要注明物质(或粒子)的种类。如已知NaOH的物质的量浓度和体积，求NaOH的质量，可表示为m(NaOH)＝n(NaOH)×M(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
常用的物理量符号：M——摩尔质量，m——质量，n——物质的量，N——粒子数，V——体积，ρ——溶液密度，w——质量分数，c——物质的量浓度，Vm——气体摩尔体积，NA——阿伏加德罗常数，v——化学计量数。
若表示水溶液的物理量应注明aq，如NaOH溶液的体积表示为V[NaOH(aq)]，密度为ρ[NaOH(aq)]。
(2)单位运用的对应性
单位问题：一般来说，在一个题目里如果都用统一的单位，不会出现错误，但如果题内所给的两个量单位不一致，若要换算成同一个单位，有时显得很烦琐，这时只要做到两个量的单位“上下一致，左右对应”即可。例如：
①Zn　＋　H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65
g
1
mol
m(Zn)
a
mol
②Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
1
mol
22.4
L
n(H2SO4)
b
L
③Zn＋H2SO4===H2SO4＋H2↑
65
g
22.4
L
c
g
V(H2)
上述三种表示方法均正确，解题时具体选用哪种格式，要根据题目所给的量，具体问题具体分析。
(3)方程式运用的灵活性
除一般的化学方程式外，如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算；如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移关系进行有关计算。
知识点二：计算类型
(1)基本计算
已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。
(2)混合物反应的计算
设混合物中各物质的物质的量为x、y、z，按照化学方程式中量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。
(3)过量计算
给出了两种反应物的量，求解某产物的量。
方法：按照化学方程式中量的关系进行判断，确定哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。
题组一　物质的量在化学方程式中的应用
1．等体积的盐酸和苛性钠溶液，分别与两份足量的铝粉反应，在相同条件下产生氢气的体积比为1?3，则盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比为(　A　)
A．1?1
B．2?1
C．3?1
D．2?3
解析：根据2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知产生氢气的体积比为1?3，需要盐酸和氢氧化钠的物质的量之比为2?2＝1?1，溶液的体积相同，故盐酸和苛性钠溶液的物质的量浓度之比也为1?1。
2．一块表面已被氧化为氧化钠的钠块17.0
g，投入50
g水中，最多能产生0.2
g气体，则：
(1)涉及的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH。
(2)钠块中钠的质量是4.6_g。
(3)钠块中氧化钠的质量是12.4_g。
(4)原来钠块中被氧化的钠的质量是9.2_g。
(5)设所得溶液的体积为50
mL，求所得溶液溶质物质的量浓度是12_mol·L－1。
解析：(1)该过程中涉及的化学方程式有2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH；
(2)(3)反应生成氢气的质量为0.2
g，则
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46
2
m(Na)
0.2
g
m(Na)＝＝4.6
g；
m(Na2O)＝17.0
g－4.6
g＝12.4
g；
(4)m(Na2O)＝12.4
g，则被氧化成氧化钠的金属钠的质量＝12.4
g×＝9.2
g；
(5)原样品中钠元素的质量＝4.6
g＋9.2
g＝13.8
g，钠元素的物质的量＝＝0.6
mol，根据钠守恒得，溶液中氢氧化钠的物质的量＝0.6
mol，则氢氧化钠的浓度＝＝12
mol·L－1。
题组二　过量计算
3．等物质的量的Fe、Mg、Al与同体积、同浓度的HCl反应，产生H2的体积相同(相同状况)，下列判断正确的是(　D　)
A．反应掉的三种金属的质量相等
B．反应后三种金属质量相等
C．所用盐酸均过量
D．三种金属可以都有剩余
解析：在题目条件下产生相同的氢气，反应掉的三种金属的质量和剩余金属的质量均不相等，如果盐酸过量，则产生的氢气的体积不相等。
4．将某铁铝合金样品等分成两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积之比为3?2，则样品中铁、铝的物质的量之比为(　C　)
A．3?2　B．2?1
C．3?4
D．4?3
解析：设每份样品中铁、铝的物质的量分别为x、y，产生的气体分别为3
mol、2
mol。根据Fe～H2，Al～H2，可得：x＋y＝3
mol；Fe与NaOH溶液不反应，则有Al～H2，y＝2
mol，解得x＝1
mol，y＝
mol，故样品中铁、铝的物质的量之比为3?4。
题组三　根据方程式用差量法计算
5．将23
g金属钠放入足量的m
g水中，另将24
g金属镁放入足量的m
g稀盐酸中，反应后所得溶液的质量分别为a
g和b
g。那么a和b的关系应是(　C　)
A．a>b
B．aC．a＝b
D．无法确定
解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑　Δm(溶液质量增加)
46
g
2
g
(46－2)
g
23
g
m1
解得m1＝22
g，故a＝(m＋22)
g。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑　Δm(溶液质量增加)
24
g
2
g
(24－2)
g
24
g
m2
解得m2＝22
g，故b＝(m＋22)
g。
故反应后两溶液的质量关系为a＝b。
6．在天平两端的两个烧杯中盛有相同体积和相同物质的量浓度的盐酸，调节天平平衡，分别加入一定量的镁和铝，两种金属完全反应后，天平仍保持平衡，则加入镁和铝的物质的量之比为(　B　)
A．9?8　　　　
B．12?11
C．11?12
D．3?4
解析：由题干知，两种金属完全反应且反应后溶液增加的质量相等，故可利用“差量法”求解。设加入镁的质量为x
g，铝的质量为y
g，溶液增加的质量为z
g，
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑　Δm(溶液质量增加)
24
g
2
g
24－2＝22
g
x
g
z
g
＝，解得x＝；同理利用铝反应的化学方程式可得y＝；故加入镁和铝的质量比为?＝32?33，物质的量之比是12?11。
PAGE
-
5
-第1课时　铁的单质
1．铁单质物理性质
2.化学性质
铁原子结构示意图，易失去2个或3个电子，体现强还原性。
(1)Fe－2e－→Fe2＋：铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜、单质硫等)反应生成＋2价铁。
(2)Fe－3e－→Fe3＋：铁与氧化性较强的氧化剂(如氯气等)反应，生成＋3价铁。
(3)铁与水高温下反应：3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2。
单质铁化学性质探究
单质铁具有典型金属单质的性质，能与非金属单质Cl2、S、O2等反应，能与酸发生置换反应，能与盐发生置换反应，与H2O反应，但其产物可能为＋2价或＋3价铁。
1．Fe－3e－→Fe3＋：
(1)与非金属单质Cl2、Br2
2Fe＋3Cl22FeCl3(棕黄色烟)
(2)与强氧化剂HNO3、浓H2SO4(常温下与浓HNO3、浓H2SO4钝化)
Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
2．Fe－2e－→Fe2＋：
(1)与非金属单质S、I2
Fe＋SFeS
(2)与非氧化性酸、盐发生置换反应
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
3．Fe→Fe2＋、Fe3＋：
(1)与非金属单质O2
3Fe＋2O2Fe3O4
(2)与水高温
3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2
题组一　　铁单质的化学性质
1．在适当条件下不能与铁反应的物质是(　D　)
A．氯气
B．盐酸
C．硫酸铜溶液
D．氢氧化钠溶液
解析：铁可以在氯气中燃烧，故A错误；铁与盐酸反应生成氢气，故B错误；铁可以置换出硫酸铜中的铜单质，故C错误；氢氧化钠溶液不能与单质铁反应，故D正确。
2．类比是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。下列类比推测的说法中正确的是(　C　)
A．已知Fe与O2能直接化合生成Fe3O4，推测Cu与O2可直接化合生成Cu3O4
B．已知Al与NaOH溶液反应产生H2，推测Fe与NaOH溶液反应也生成H2
C．已知Fe能与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应
D．已知Na在常温下能与H2O反应，推测Fe在常温下也能与H2O反应
解析：Fe与O2反应生成Fe3O4，Cu与O2反应生成CuO，故A错误；Al与NaOH溶液反应产生H2，但铁与氢氧化钠不反应，故B错误；铁是活泼金属，能把在金属活动性顺序表中位于其后的金属离子从其盐溶液中置换出来，故C正确；Na在常温下能与H2O反应，但是铁与水在常温下不反应，故D错误；答案选C。
3．下列物质中，在一定条件下能将铁元素从0价转变为＋3价的是(　A　)
A．氯气
B．盐酸
C．稀硫酸
D．硫酸铜溶液
解析：氯气与铁在点燃的条件下反应生成氯化铁，A正确；盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气，得到的是＋2价铁，B错误；稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，得到的是＋2价铁，C错误；硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜，得到的是＋2价铁，D错误。答案选A。
铁单质生成产物的判断
题组二　　铁与酸反应
4．同温同压下，相同质量的铝、铁分别与足量盐酸反应时，放出氢气的体积比是(　D　)
A．1?1
B．56?27
C．9?28
D．28?9
解析：关系式法计算：
2Al　～　3H2　　Fe　～　H2
2
mol
3
mol
1
mol
1
mol
放出氢气的体积比是?＝28?9。
5．某不纯铁片可能含有Mg、Al、Cu等金属杂质，取这种铁片5.6
g与足量的稀盐酸反应，得到0.2
g氢气，则该铁片中(　C　)
A．一定含金属镁
B．一定含金属铝
C．一定含金属铜
D．一定同时含有四种金属
解析：0.2
g
H2的物质的量为0.1
mol，生成0.1
mol
H2分别需要5.6
g
Fe、2.4
g
Mg、1.8
g
Al，Cu与稀盐酸不反应，所以一定含有铜，可能含有镁、铝中的一种或两种，故答案为C。
题组三　　铁与水反应
6．铁与水蒸气反应的实验装置如图，下列说法正确的是(　B　)
A．实验时，试管口应高于试管底
B．加热时试管内生成黑色物质，点燃肥皂泡可听到爆鸣声
C．反应的化学方程式为2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
D．试管中发生化合反应
解析：固体加热时试管口应向下倾斜，A错误；Fe与水反应生成Fe3O4，此反应属于置换反应，C、D错误。
7．某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，实验装置如图甲、乙所示。
已知：B中放入的是铁粉与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯。
对比两套装置，回答下列问题：
(1)如何检查乙装置的气密性？向H中加入水至没过导管口，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱并保持一段时间，证明气密性良好。
(2)乙装置中湿沙子的作用是提供水蒸气。
(3)B处发生反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(4)该同学认为欲在乙装置的导管口处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是干燥氢气。
(5)对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是使用石棉绒，增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。
解析：(1)检查乙装置的气密性，应向H中加入水至没过导管口，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱并保持一段时间，证明装置的气密性良好。(2)实验目的是完成铁与水蒸气的反应，湿沙子受热时，水蒸发产生水蒸气，即湿沙子的作用是提供水蒸气。(3)B处发生反应的化学方程式是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(4)潮湿的氢气很难点燃，故H的作用是干燥氢气。(5)装置B中使用石棉绒，可以增大水蒸气与铁粉的接触面积，使反应充分进行。
金属与水反应
(1)活泼金属如K、Na等可与冷水迅速剧烈反应(放热反应)，生成可溶性碱和氢气。如：2K＋2H2O===2KOH＋H2↑。
(2)Mg与冷水反应缓慢，但在加热条件下(或用沸水)，Mg与水的反应明显加快。如：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑；Al与冷水很难反应，与沸水反应缓慢。
(3)Zn、Fe等较活泼金属在高温下，可以和水蒸气反应生成对应的金属氧化物和氢气。如：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(4)Cu、Hg、Ag、Pt、Au等不与水反应。
PAGE
-
5
-第2课时　铁的重要化合物
1．铁的氧化物
2.铁的氢氧化物
3.铁盐、亚铁盐
(1)Fe3＋的检验：
(2)Fe2＋和Fe3＋的转化：
Fe2＋Fe3＋
写出下列反应的离子方程式：
①FeCl3溶液与铁粉：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
②FeCl2溶液与氯水：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)铁盐的净水作用：铁盐在天然水中可生成Fe(OH)3胶体，和水中的悬浮物形成絮状不溶物沉降下来。
知识点一：铁的氧化物、氢氧化物性质探究
(1)从物质类别讨论性质
①FeO、Fe2O3属于碱性氧化物，具有与酸反应生成盐和水的性质。Fe3O4可以看作FeO·Fe2O3。
②Fe(OH)2、Fe(OH)3属于碱，具有碱的通性，如与酸反应。
(2)从化合价分析：
①＋2价铁的化合物FeO、Fe(OH)2具有还原性，可与氧化剂反应。如4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
②＋3价铁的化合物Fe2O3、Fe(OH)3具有氧化性，可与还原剂反应。
知识点二：Fe2＋、Fe3＋、Fe的相互转变——“铁三角”
(1)Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋。
①能被S、Cu2＋、H＋等较弱氧化剂及Fe3＋氧化为Fe2＋
Fe＋SFeS；Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②能被Cl2等强氧化剂氧化为Fe3＋
2Fe＋3Cl22FeCl3
(2)Fe2＋既具有氧化性又具有还原性，可以被氧化为Fe3＋，也可以被还原为Fe。
①被Cl2等强氧化剂氧化为Fe3＋
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
②被C、H2、CO、活泼金属还原为Fe
2FeO＋C2Fe＋CO2；FeO＋COFe＋CO2；FeO＋H2Fe＋H2O；Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe
知识点三：Fe2＋、Fe3＋的检验
题组一　　氢氧化亚铁的制备
1．下列各图中，不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是(　C　)
解析：A项，先打开开关K，旋转活塞使稀硫酸滴入烧瓶中与铁反应产生氢气，排尽装置内的空气后关闭开关K，则在气压作用下烧瓶中产生的FeSO4溶液沿着导管进入锥形瓶中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀；B项，铁粉与滴入的稀硫酸反应产生的氢气可以排尽装置内的空气，再挤压长胶头滴管使NaOH溶液与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)2白色沉淀；C项，由于液面上方没有采取隔离氧气的措施，因此生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色；D项，FeSO4溶液上方的苯层可以隔绝空气，所以NaOH溶液与FeSO4溶液反应生成的Fe(OH)2可以较长时间稳定存在。
2．某学生设计了一个制取氢氧化亚铁的实验方案，实验装置如图所示。
(1)在试管B中加入NaOH溶液，加热煮沸1～2
min立即加入2
mL液体石蜡，该操作的目的是除去溶解在NaOH溶液中的O2，并防止O2再进入溶液。
(2)在具支试管A中加入稀硫酸和略微过量的铁粉，试分析铁粉过量的原因：保证溶液中不存在Fe3＋。
(3)连接好导管，同时打开活塞，当铁粉与稀硫酸反应平稳时，关闭活塞，这时试管A中的现象是溶液经导管进入试管B中，产生该现象的原因是生成的H2使试管A、B内产生了压强。试管B中的现象为产生白色沉淀。
(4)若试管B中生成的氢氧化亚铁遇到空气，发生反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
解析：氢氧化亚铁不稳定，容易被氧化为氢氧化铁，因此在制备过程中应避免其与氧化性物质接触。
制备Fe(OH)2的改进方法
方法1：有机覆盖层法
将吸有不含氧气的NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，慢慢挤出NaOH溶液；并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。
方法2：还原气体保护法
用产生的H2将装置内的空气排尽后，再关闭止水夹，利用产生的H2将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。
题组二　　铁三角及其应用
3．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是(　A　)
A．过量的Fe与Cl2反应
B．Fe与过量稀硫酸反应
C．FeCl3溶液中加入过量Fe
D．足量Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
解析：A项，Cl2氧化性强，能将铁元素由0价氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原；B项，Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋；C项，在溶液中Fe3＋被Fe还原为Fe2＋；D项，Fe与盐酸反应生成FeCl2，Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3，但题中铁是足量的，则能将生成的FeCl3还原为FeCl2。因此本题选A项。
4．已知有以下物质相互转化：
试回答：
(1)B的化学式：FeCl2，D的化学式：KCl。
(2)写出由E转变成F的化学方程式：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3。
(3)常用KSCN溶液检验G中的阳离子，其现象为棕黄色溶液变为红色溶液。
(4)向G溶液加入A的有关反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
解析：根据流程图，推知D溶液为KCl溶液，H为AgCl，E为Fe(OH)2，F为Fe(OH)3，G为FeCl3，然后根据图中物质间的转化关系，推知A为Fe，B为FeCl2，C为KOH。
5．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷线路板。
(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是KSCN溶液，证明Fe3＋存在的现象是溶液变成红色。
(2)写出FeCl3溶液与铜发生反应的化学方程式：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
①Fe，②FeCl2，③Fe和Cu，④HCl，
⑤FeCl2和HCl，⑥Cl2(或H2O2)。
B．请写出相关反应的化学方程式：
2FeCl3＋Fe===3FeCl2，CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，2FeCl2＋Cl2===2FeCl3(或2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O)。
解析：(1)一般用KSCN溶液检验Fe3＋，如果加入KSCN溶液后，溶液显血红色，说明含有Fe3＋；(2)铜把Fe3＋还原成Fe2＋，反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2；(3)根据流程目的是回收铜并制备FeCl3溶液，因此先向废液中加入过量的铁粉，即①为铁，发生反应Fe＋2FeCl3===3FeCl2、Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu，滤渣为铜单质和剩余的铁，利用铁与盐酸反应，铜不与盐酸反应，向滤渣中加入过量的④，即盐酸，发生反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，滤液⑤为FeCl2溶液和盐酸，滤液②为FeCl2溶液，然后②和⑤溶液合并，通入氯气或加入H2O2，发生反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3或2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O。
与“铁三角”转化关系有关的常见问题
(1)与Fe3＋、Fe2＋有关的离子共存问题
①Fe3＋与I－、S2－、HS－、SO、HSO等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
②Fe2＋与MnO(H＋)、NO(H＋)、ClO－等因发生氧化还原反应而不能大量共存。
(2)除杂问题(括号内物质为杂质)
①FeCl3溶液(FeCl2)：加足量氯水或双氧水或通入足量Cl2。
②FeCl2溶液(FeCl3)：加足量铁粉，充分反应后过滤。
③FeSO4溶液(CuSO4)：加足量铁粉，充分反应后过滤。
④铁粉(铝)、Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液，充分反应后过滤。
题组三
6．下列有关物质检验方法不合理的是(　B　)
A．向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含有Fe2＋
B．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中是否含有FeCl2
C．检验绿矾晶体是否已氧化变质，可将绿矾晶体溶于稀H2SO4后滴加KSCN溶液，再观察溶液是否变红
D．向某溶液中加入NaOH溶液产生红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
解析：向含有Fe2＋的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变色，加入氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，溶液显红色，故A项正确。Cl－也能和酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应从而使溶液的紫红色褪去，故B项错误。若绿矾变质则晶体中会有Fe3＋，绿矾晶体溶于稀硫酸后再加KSCN溶液，若溶液显红色，则绿矾变质；若不显红色，说明绿矾没有变质，故C项正确。Fe3＋遇到OH－会生成Fe(OH)3红褐色沉淀，故D项正确。
7．证明某溶液只含有Fe2＋而不含有Fe3＋的实验方法是(　B　)
A．先滴加氯水，再滴加硫氰化钾溶液后显红色
B．先滴加硫氰化钾溶液不显红色，再滴加氯水后显红色
C．先加入铁粉，再滴加硫氰化钾溶液不显红色
D．只需要滴加硫氰化钾溶液
解析：先滴加氯水，再滴加硫氰化钾溶液后显红色，可能是原溶液中的Fe2＋被氯水氧化为Fe3＋或原溶液本来就含有Fe3＋，故A错误；先滴加硫氰化钾溶液不显红色，说明原溶液中不存在Fe3＋，再滴加氯水后显红色，说明Fe2＋被氯水氧化为Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应使溶液显红色，原溶液中一定存在Fe2＋，故B正确；先加入铁粉，再滴加硫氰化钾溶液不显红色，说明原溶液可能存在Fe2＋、Fe3＋，故C错误；只滴加硫氰化钾溶液，若溶液不变色，不一定含有Fe2＋，故D错误。
检验Fe2＋时的易错分析
(1)只含Fe2＋的溶液，注意检验Fe2＋时加入试剂的颜色
待测液不变色红色(含Fe2＋、不含Fe3＋)
①加KSCN溶液前，要注意不要加入氧化性物质使Fe2＋被氧化，如H2O2、NO(H＋)等。
②氧化剂不能选用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液本身显紫红色，对实验现象有干扰，且酸性KMnO4溶液能氧化KSCN，即使溶液含Fe3＋也不变红色，不能证明不含Fe3＋。
(2)同时含有Fe2＋和Fe3＋的溶液：Fe2＋对检验Fe3＋无干扰，可以滴加KSCN溶液检验Fe3＋；Fe3＋对检验Fe2＋有干扰，不能通过先加入KSCN溶液再加氯水检验Fe2＋，通常向溶液中加入适量K3[Fe(CN)6]溶液，若产生蓝色沉淀，说明含有Fe2＋。
题组四　　常见铁的化合物性质及应用
8．下列关于铁矿石的说法正确的是(　C　)
A．赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B．铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C．磁铁矿粉末溶于盐酸后，加入KSCN溶液，溶液变红色
D．FeO俗称铁红
解析：赤铁矿中“赤”为红色，其主要成分为Fe2O3，则A项错误；铁矿石为含有铁元素的矿石，而铁锈的主要成分为氧化铁，两者主要成分不一定相同，则B项错误；磁铁矿的主要成分为Fe3O4，能溶于盐酸生成Fe2＋和Fe3＋，所得溶液加入KSCN溶液后变红色，则C项正确；FeO为黑色固体，Fe2O3俗称铁红。
9．将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是(　C　)
A．先生成白色沉淀，然后变成灰绿色沉淀，放置较长时间后，逐渐变成红褐色沉淀
B．产生黄绿色且有刺激性气味的气体
C．溶液中立即有红褐色沉淀生成
D．放出无色、有臭味的气体
解析：Na2O2与水反应生成无色无味的氧气和氢氧化钠，且Na2O2和水反应过程中生成的H2O2具有强氧化性，生成的Fe(OH)2立即被氧化成红褐色的Fe(OH)3。
10．下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是(　D　)
A．该溶液中K＋、Fe2＋、SCN－、Br－可以大量共存
B．和H2S反应的离子方程式：2Fe3＋＋H2S===FeS＋2H＋
C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋SO＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓
D．1
L
0.1
mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2
g
Fe
解析：Fe2(SO4)3溶液中的Fe3＋与SCN－反应生成络合物，在溶液中不能大量共存，故A错误；铁离子能够与H2S发生氧化还原反应，生成亚铁离子和硫单质，故B错误；Fe2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀，铁离子和硫酸根离子的物质的量之比为2?3，正确的离子方程式为2Fe3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Fe(OH)3↓＋3BaSO4↓，故C错误；1
L
0.1
mol·L－1该溶液中含有溶质硫酸铁0.1
mol,0.1
mol硫酸铁中含有0.2
mol铁离子，与足量锌反应可以生成0.2
mol铁，生成铁的质量为11.2
g，故D正确。
(5)铁铵矾[NH4Fe(SO4)2]：无色晶体，易溶于水，常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。
(6)赤血盐{K3[Fe(CN)6]}：红色晶体，易溶于水，常用于检验Fe2＋，生成蓝色沉淀。
2．Fe3＋变色总结
PAGE
-
10
-整理与提升
梳理：铁及其重要化合物
涉及的主要反应有
①Fe和过量稀HNO3的反应：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
②Fe高温下和水蒸气的反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；
③铝与氧化铁的铝热反应：Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3；
④用赤铁矿冶炼铁的原理：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；
⑤Fe(OH)2长时间露置于空气中：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；
⑥FeO和稀HNO3的反应：3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O；
⑦Fe(OH)3和HI的反应：2Fe(OH)3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋6H2O；
⑧FeBr2溶液和少量Cl2的反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
⑨FeBr2溶液和等物质的量的Cl2反应：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；
⑩FeBr2溶液和过量Cl2的反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。
一、金属单质及化合物推断的常见突破口
金属及其化合物的推断题具有综合性强、思维容量大等特点，解答此类问题的关键是找准“突破口”。常见的“突破口”总结如下：
1．特殊颜色
(1)焰色反应
Na＋：黄色；K＋：紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(2)有色溶液
含有的离子
Fe2＋
Fe3＋
Cu2＋
MnO
颜色
浅绿色
黄色
蓝色
紫红色
(3)有色固体
红色：Cu、Fe2O3(红棕色)
红褐色：Fe(OH)3
绿色：Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O
蓝色：Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
黑色：FeO、CuO、MnO2、炭黑
淡黄色：Na2O2、AgBr
白色：Fe(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、BaSO4、AgCl
2．特殊性质
(1)在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体只有Na2O2。
(2)遇SCN－使溶液显红色的只有Fe3＋。
(3)既不溶于水又不溶于稀盐酸或稀硝酸的化合物有BaSO4、AgCl。
3．特殊反应
(1)既能与强酸又能与强碱溶液反应的物质：金属单质，如Al；两性氧化物，如Al2O3等；弱酸的酸式盐，如NaHCO3等；弱酸的铵盐，如NH4HCO3、(NH4)2CO3等。
(2)能与水反应放出气体的物质：活泼金属单质，如K、Ca、Na、Mg(加热)、Fe(高温生成Fe3O4)；金属过氧化物，如Na2O2。
4．特殊转化关系
(1)特征转化：ABCD(酸或碱)
如：NaNa2ONa2O2NaOH
(2)三角转化
1．由单质A与化合物B两种粉末组成的混合物，在一定条件下可按如图所示发生转化：
请回答：
(1)A、B的化学式分别为Al、Fe2O3。
(2)反应①的化学方程式为Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。
(3)写出反应②、③的离子方程式：
②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；
③2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
解析：由红褐色沉淀知I为Fe(OH)3，H为Fe(OH)2，F为FeCl2，单质D为Fe。又因溶液E与足量CO2生成沉淀J，沉淀J可以和强酸、强碱反应，则J为Al(OH)3，Al(OH)3与盐酸反应生成AlCl3溶液，Al(OH)3灼烧后生成的化合物C为Al2O3。固体B加盐酸后生成溶液G，溶液G又与D(Fe)反应生成溶液F(FeCl2)，则B为Fe2O3，进而推知其他物质。
二、多种金属与酸反应的计算技巧
多种金属的混合物与酸反应，情景比较复杂，设问也灵活多变，如确定金属的成分、物质的量之比等。分析这类问题的核心依据是金属与酸反应的化学方程式(离子方程式)，解题技巧有“关系式法”“平均值法”“极端假设法”等。
1．关系式法
由Na、Mg、Al等与盐酸反应的化学方程式可归纳出金属M与酸反应的关系式是M～nH＋～H2(n为反应后金属元素的化合价)，如Na～H2、Mg～H2、Al～H2(铝与强碱反应时，Al与产生的H2的关系式也是Al～H2)。
2．守恒法
化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
(1)质量守恒
①宏观特征：反应前后质量相等。
②微观特征：反应前后各元素的原子个数不变。
(2)得失电子守恒
在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即n(氧化剂)×氧化剂化学中变价元素的原子个数×价差＝n(还原剂)×还原剂化学式中变价元素的原子个数×价差。
(3)电荷守恒
①电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1
mol·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)。
②离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数相等且电性相同。例如，3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O中，等号左侧反应物所带电荷总数为6个单位的正电荷[(＋1)×8＋2×(－1)＝＋6]，右侧生成物也带有6个单位的正电荷[(＋2)×3＝＋6]。
3．平均值法
平均值法对分析金属与酸(碱)溶液反应的计算问题十分有效。
例如，已知2
g金属混合物与足量的强酸反应生成2.24
L(标准状况)H2，则将反应后金属元素的化合价均视为＋2价，平均相对原子质量Ar＝＝20，混合物必然由Ar<20和Ar>20的金属组成(注意，如果将铝视为二价金属，则其Ar变换为18；若将Na、K视为二价金属，其Ar分别变为46、78；Cu、Ag等金属不与酸反应，其Ar可视为∞)。则该混合物可能由Al与Mg、Al与Fe、Al与Cu等金属混合而成，而不可能由Be与Al(Ar均小于20)、Mg与Fe、Fe与Zn(Ar均大于20)等组成。
4．极端假设法
极端假设法是从某种极端情况出发，进行分析、推理、判断的一种思维方法。极端假设的意义在于通过合理、巧妙的假定添加一个条件，从而确定具体取值或取值范围。解题的一般步骤：①分析问题特征，判断基准物质；②找到边界情况，确定两个极点；③结合题设条件，计算确定答案。常见的情况是将混合物假设为单一成分，依据单一成分计算后再确定可能的范围。
2．(双选)将一定质量的Mg、Al、Zn混合物与足量稀硫酸反应，生成H2
2.8
L(标准状况下)。则原混合物的质量可能是(　BC　)
A．2
g
B．4
g
C．8
g
D．10
g
解析：只依据H2的体积这一个已知条件肯定不能求出金属的质量，如果设未知数、列方程组，必然步入误区。用极端假设法，假设金属是纯净物，则可确定金属的质量范围。当生成的H2的体积一定时，消耗的Al的质量最小、消耗Zn的质量最大。n(H2)＝＝0.125
mol。假设全部是铝，则其质量为2.25
g，假设全部是锌，则其质量是8.125
g。那么混合物的质量应介于2.25
g和8.125
g之间。
3．某物质X
g和足量的氧气燃烧后，在150
℃时将燃烧产物通过足量的Na2O2后，Na2O2增重X
g，该物质不可能为(　A　)
A．CH4
B．CO
C．CH2O
D．CO和H2混合气
解析：2CO＋O22CO2,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，两式相加可得：CO＋Na2O2===Na2CO3；2H2＋O22H2O,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，两式相加可得：H2＋Na2O2===2NaOH，故X的组成为(CO)x(H2)y的化合物。结合题中选项可知A不可能。
4．现有Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44
g，加入含0.1
mol
HCl的盐酸恰好完全溶解，并收集到气体22.4
mL(标准状况)。向反应后的溶液滴加KSCN溶液，无明显变化。若将1.72
g该混合物在高温下与足量的CO充分反应，残留固体的质量为(　A　)
A．1.4
g
B．1.3
g
C．1.2
g
D．1.1
g
解析：Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44
g，加入含0.1
mol
HCl的盐酸恰好完全溶解，向反应后的溶液滴加KSCN溶液，无明显变化，说明生成物是氯化亚铁，根据氯原子守恒可知氯化亚铁的物质的量是0.05
mol，所以混合物中铁原子的物质的量是0.05
mol，质量是0.05
mol×56
g·mol－1＝2.8
g。将1.72
g该混合物在高温下与足量的CO2充分反应，残留固体是铁，则其质量为＝1.4
g，答案选A。
5．将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量NaOH溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72
L；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2
L。则原合金样品中镁的质量为(　C　)
A．4.8
g
B．6
g
C．9.6
g
D．12
g
解析：得失电子守恒法是计算题中常用方法，可简化运算，快速解答。加入足量NaOH溶液，只有Al能与之反应，加入足量稀盐酸，两金属均反应，由得失电子守恒，可知标准状况下Al与稀盐酸反应产生的氢气和与NaOH溶液反应产生的氢气的量相同，即为6.72
L，则Mg与稀盐酸反应产生的氢气为11.2
L－6.72
L＝4.48
L，结合Mg～H2↑知，n(Mg)＝n(H2)＝＝0.2
mol，m(Mg)＝0.2
mol×24
g·mol－1＝4.8
g，此处计算的质量为原来的一半的质量，故原合金样品中镁的质量为9.6
g。
6．20
g由Mg、Zn、Fe组成的混合物与40
mL稀硫酸恰好完全反应，产生的氢气在标准状况下为11.2
L，则三种金属的物质的量之和为(　B　)
A．1.0
mol
B．0.5
mol
C．0.25
mol
D．0.125
mol
解析：Mg、Zn、Fe反应后均生成二价金属离子，1
mol混合物反应产生1
mol氢气，现氢气的体积在标准状况下为11.2
L，则金属共计0.5
mol。
PAGE
-
5
-

展开更多......

收起↑