第三章 铁金属材料 整理与提升-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册创新导学案课件PPT（人教版2019，不定项）

第三章　铁　金属材料 整理与提升 网络建构 01 目录 CONTENTS 热点突破 02 链接高考 03 网络建构 网络建构 4 热点突破 一、可溶性铝盐溶液中加碱的图像分析 1．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 发生反应的离子方程式为OA段：Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓， AB段：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 从图中不难看出，向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶 液，若达不到最大沉淀量时，对应的氢氧化钠溶液的体 积有两种情况：一是加入的氢氧化钠不足；二是加入的过量的氢氧化钠将生成的氢氧化铝溶解了一部分。 热点突破 6 2．向铝盐溶液中滴入氨水 热点突破 7 3．向AlCl3、MgCl2的酸性溶液中滴加NaOH溶液 反应的离子方程式依次为 OA段：H＋＋OH－===H2O， AB段：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓， Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓， BC段：Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 现象是开始滴加NaOH溶液时无沉淀生成，随着NaOH溶液的量增2加，沉淀的量也逐渐增加，直到沉淀量达到最大值，继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝沉淀开始溶解，最后剩余的为氢氧化镁沉淀。 热点突破 8 (1)该溶液中肯定含有的离子是____________________；各离子的物质的量之比为___________________________________________。 (2)肯定不含的阳离子是__________________。 答案 Na＋、Mg2＋、Fe3＋ 热点突破 9 解析 热点突破 10 1．某无色溶液中含有的阳离子为H＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Na＋中的一种或几种，向该溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示，由此确定原溶液中一定含有的阳离子是(　　) A．Mg2＋、Al3＋、Na＋ B．H＋、Mg2＋、Al3＋ C．H＋、Ba2＋、Al3＋ D．Ba2＋、Mg2＋、Al3＋ 答案 热点突破 11 2．向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴加2 mol·L－1的NaOH溶液时，得到Al(OH)3沉淀的质量(g)与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示，试回答下列问题： (1)图中A点表示的沉淀是________，其物质的量是__________。 (2)反应至A点时消耗NaOH溶液的体积为______。 (3)图中B点溶液中的溶质有__________________。 (4)AlCl3溶液的浓度为____________。 (5)O点到B点总反应的离子方程式可表示为__________ _________________________。 Al(OH)3 答案 0．01 mol 15 mL Na[Al(OH)4]、NaCl 0．5 mol·L－1 Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－ 热点突破 12 解析 热点突破 13 二、金属及其化合物推断题的常见突破口 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选准“突破口”。常见的“突破口”总结如下： 1．特殊颜色 (1)焰色试验 钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃) (2)有色溶液 热点突破 14 (3)有色固体 红色：Cu 红棕色：Fe2O3 红褐色：Fe(OH)3 绿色：Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O 蓝色：Cu(OH)2、CuSO4·5H2O 黑色：FeO、Fe3O4、CuO、MnO2、炭黑(C) 淡黄色：Na2O2、AgBr 白色：Fe(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、BaSO4、AgCl 热点突破 15 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)常见的可溶于NaOH溶液的白色沉淀有Al(OH)3，可溶于NaOH溶液的金属氧化物有Al2O3。 (4)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)既能与强酸反应又能与强碱溶液反应的物质：金属单质，如Al等；两性氧化物，如Al2O3等；两性氢氧化物，如Al(OH)3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(高温和水蒸气反应生成Fe3O4和H2)；金属过氧化物，如Na2O2。 热点突破 16 热点突破 17 某化学兴趣小组用含A、B两种金属单质的粉末状混合物进行如下实验，其转化关系如图所示(部分反应物和生成物未列出，所用试剂均足量)，其中X是氨水，I为红褐色沉淀。 请回答下列问题： (1)J的化学式为______，J的颜色是________。 (2)D→E的离子方程式为_________________________________。 答案 Fe2O3 红棕色 热点突破 18 (3)H→I的化学方程式为_______________________________，现象为________ ________________________________________。 (4)检验G溶液中的金属阳离子时，应滴加的试剂依次是__________、_____，现象是____________________________________________________，请写出此鉴别过程中属于氧化还原反应的离子方程式：_________________________。 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 答案 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 KSCN溶液 氯水 加入KSCN溶液，没有明显现象，加入少量氯水后溶液变红 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 热点突破 19 3．A～E均为中学化学中的常见物质，它们存在如图所示转化关系(部分产物已略去)。其中A为常见的金属单质，E为红褐色沉淀。请回答下列问题。 (1)写出有关物质的化学式：B______、D________、E________。 (2)请写出A→B的化学方程式____________________，若反应消耗2．24 L(标准状况下)Cl2，转移的电子数为________。 答案 FeCl3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 0．2NA 热点突破 20 (3)请写出C→D的离子方程式：_______________________，实验室中由C制备D时，会在试管中的液面上滴一层植物油，该操作的目的是_________________________________________。 (4)请写出D→E的化学方程式：________________________________，该反应属于________(填四大基本反应类型)。 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 答案 隔绝空气，防止空气中的氧气将Fe(OH)2氧化 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 化合反应 热点突破 21 链接高考 1．判断下列说法的正误。 (1)(2023·新课标卷)古壁画颜料中所用的铁红，其成分为Fe2O3。(　　) (2)(2023·福建卷)在饱和氯水中，I－、Mg2＋、Fe2＋能大量共存。(　　) (3)(2023·浙江6月选考)铝有强还原性，故可用于制作门窗框架。(　　) (4)(2023·浙江6月选考)氯化铁可由铁与氯气反应制得。(　　) (5)(2023·湖南卷)取一定体积的KSCN溶液和FeCl3溶液进行反应，改变两种试剂的滴加顺序(试剂浓度均为0．1 mol·L－1)，反应现象没有明显差别。(　　) (6)(2023·全国乙卷)硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀的原因：6FeSO4＋O2＋2H2O===2Fe2(SO4)3＋2Fe(OH)2↓。(　　) (7)(2023·江苏卷)探究Fe2＋是否有还原性，可向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液，观察溶液颜色变化。(　　) 答案 × √ × √ √ × √ 链接高考 23 2．下列说法错误的是(　　) A．(2023·全国乙卷)暖贴中的铁粉遇空气放热涉及氧化还原反应 B．(2023·湖南卷)青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金 C．(2023·辽宁卷)可用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 D．(2023·广东卷)火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为FeO 答案 链接高考 24 3．下列离子方程式错误的是(　　) A．(2023·重庆卷改编)Al放入NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ B．(2023·北京卷)利用覆铜板制作印刷电路板：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ C．(2023·浙江6月选考)碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－ D．(2023·浙江1月选考改编)氧化铝溶于氢氧化钠溶液：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 答案 解析：碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气反应时，I－优先反应，正确的离子方程式应为2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，C错误。 解析 链接高考 25 汉字载体 选项 A．兽骨 B．青铜器 C．纸张 D．液晶显示屏 4．(2022·广东高考)中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是(　　) 答案 链接高考 26 5．(2021·河北高考)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生鍒作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0．1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是(　　) A．钢是以铁为主的含碳合金 B．钢的含碳量越高，硬度和脆性越大 C．生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高 D．冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O3 答案 解析：生铁的熔点低于熟铁，C错误。 解析 链接高考 27 6．(2021·广东高考)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　) A．a可与e反应生成b B．b既可被氧化，也可被还原 C．可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D．可存在b→c→d→e→b的循环转化关系 答案 解析：含Fe3＋的盐与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀，得不到Fe(OH)3胶体。 解析 链接高考 28 　　　　　　　　　　　　　 R 一水合氨是一种弱碱，氢氧化铝不会溶解在氨水中，向铝盐溶液中滴入氨水或向氨水中滴加铝盐溶液，反应现象是相同的。 若向铝盐溶液中滴加氨水，离子方程式为 3NH3·H2O＋Al3＋===Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4)。 当n(Al3＋)∶n(NH3·H2O)＝1∶3时，产生最大沉淀量。 H＋、NHeq \o\al(＋,4)、Al3＋、SOeq \o\al(2－,4) n(H＋)∶n(NHeq \o\al(＋,4))∶n(Al3＋)∶n(SOeq \o\al(2－,4))＝2∶3∶1∶4 某溶液中可能含有H＋、Na＋、NHeq \o\al(＋,4)、Mg2＋、 Fe3＋、Al3＋、SOeq \o\al(2－,4)等离子，已知①做焰色试验时， 该溶液的焰色没有黄色；②当向该溶液中加入某浓 度的NaOH溶液时，发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示。由此可知： [解析]　由题图可判断出最初的NaOH是与H＋反应；最后无沉淀，则溶液中无Mg2＋、Fe3＋；由已知①可知溶液中无Na＋；从题图的“先三份碱使其沉淀、后一份碱使其溶解”可以确定有Al3＋；关键是寻找与OH－反应、而又使沉淀量不变化的离子，从题给离子中可以确定是NHeq \o\al(＋,4)；由于溶液是电中性的，必须有阴离子，所以SOeq \o\al(2－,4)一定存在。据题图中数据，可推知：n(H＋)∶n(NHeq \o\al(＋,4))∶n(Al3＋)∶n(SOeq \o\al(2－,4))＝2∶3∶1∶n(SOeq \o\al(2－,4))，再利用电荷守恒：n(H＋)＋n(NHeq \o\al(＋,4))＋3n(Al3＋)＝2n(SOeq \o\al(2－,4))，即2＋3＋3×1＝2n(SOeq \o\al(2－,4))，得n(SOeq \o\al(2－,4))＝4。 解析：(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时，先发生反应：AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl，后发生反应：Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，故A点沉淀为Al(OH)3，其物质的量为eq \f(0．78 g,78 g·mol－1)＝0．01 mol。 (2)根据Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓可知，反应至A点时消耗的n(NaOH)＝3n[Al(OH)3]＝0．03 mol，消耗NaOH溶液的体积为eq \f(0．03 mol,2 mol·L－1)＝0．015 L＝15 mL。 含有的离子 Fe2＋ Fe3＋ Cu2＋ MnOeq \o\al(－,4) 颜色 浅绿色 棕黄色 蓝色 紫红色 4．特殊转化关系 (1)连续氧化：Aeq \o(――→,\s\up14(O2))Beq \o(――→,\s\up14(O2))Ceq \o(――→,\s\up14(H2O))D(酸或碱) 如：Naeq \o(――→,\s\up14(O2))Na2Oeq \o(――→,\s\up14(O2))Na2O2eq \o(――→,\s\up14(H2O))NaOH (2)三角转化 Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4) 2Fe＋3Cl2eq \o(=====,\s\up14(△))2FeCl3 $$