专题9 金属与人类文明 整理与提升-【金版教程】2024-2025学年高中化学必修第二册创新导学案word（苏教版2019）

学科网书城 0 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 整理与提升 知识网络建构/热点专题突破 知识网络建构 游离态:陨铁、自然金等 金属的有在 化合态:赤铁矿(Fe0).欧铁矿(Fe0)等 分解H -2Hg0△2Hg+0.t 金属的治炼方法 +热分解法 分解A-02Ag-04Ag+0.1 高处炼铁[ Fe:0.,-3co0高温2Fe-3co 金属的治炼 高温还原法 铅热法炼铁 2A1+Fe.O. 高2Fe+A1.0. 治炼钴 2NaCl(熔融,也2Na+Cl1 治炼。 出解法 →M:Cl(熔题)通Mg+Cl.:1 在材器 冶炼错 2A1-0.(填题)4A1+30.1 冰品石 Fe“和r”的转化:F化 反应的合 还原 理选择 Fe的检验:①观察溶液颜色:②破液法;③SCV法(最佳) 探究铁及其化 合物的转化 Fe(OH). 不稳定,易氧化,制备的关键是防氧化 反应条件 白色 灰绿色一红褐色 的控制 Fe(OH). 不稳定,加热易分解 金属材料的性[ 金属材料的性能;导电性、导热性、延展性,耐腐蚀性、可铸性等 能及应用 合金及其应用:铅合金、钛合金、钢铁等 热点专题突破 热点一 金属与酸反应的计算规律与方法 规律方法 1. 金属M(M代表金属)与酸反应的定量规律(只考虑生成氢气的情况 (1)金属与酸反应,金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。 (2)1mol金属M与足量酸反应生成M+时,可生成n2mol氢气 _ 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 D.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (3)当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时, 则反应后两溶液增加的质量相等。 (4)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属元素呈现的 化合价之比。 (5)特别注意,在纳等极活泼金属与酸反应时,金属过量时还会跟水反应产生氢气。 2. 错分别与酸、碱反应产生氢气量的比较 (1)等量的错分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,消耗HC1和NaOH的物质的量之比为3: 7。 (2)等量的错分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应,产生H;的体积比为1:1(相同条件,下同) (3)足量的错分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液反应,产生H,的体积比为 1:3。 1 将纳、钱、错各o.3mol分别放入100mL1mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生 气体的体积比是( ) A.1:2:3 B.6:3:2 C.3:1:1 D.1:1:1 [解析]根据金属与酸反应的实质2M十2nH+--2M++nH1可知三种金属都过量,而铅、 送都不与HO反应,按HCI计算,两者产生气体的物质的量都为0,05mo,金属钟可继续 与HO反应最终产生0.15molH,即同温同压下产生气体的体积比为0.15mol:0.05mol :0.05mol-3:1:1。 [答案]C 强化ll练 1. 将18.6g铁辞合金加入200mL某浓度的稀疏酸中恰好完全反应,生成0.3molH。假 设反应后溶液的体积不变,则( ) A. Fe的物质的量为0. 15mol B.乙n的质量为6.5g C. HSO.的浓度为1.5molI-1 D. Fe的质量为11.2g 答案:C 解析:设合金中Fe、乙n的物质的量分别为x、y,则56gmol-1Xx+65gmol-1×y=18.6g ,根据Fe+HsO FeSO +Ht和Zn+HSO -ZnSO +H,可得x+y=0.3mol,解 得x=0.1mol,y=0.2mol,则Fe的质量为5.6g,乙n的质量为13g。根据关系式HSO~ H,可知n(H;SOj)-0.3mol,c(HSO)=0.3mol0.2L=1.5molL-1。 2. 有错、铁组成的混合物,分为等质量的两份,分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化铜 溶液中,放出氢气体积比为2:1(同温同压下)。则下列描述该混合物中错和铁的关系正确的 是( A. 物质的量之比为1:1 B. 物质的量之比为2:3 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 C. 质量之比为56:27 D. 条件不足无法计算 答案:B 解析:根据反应方程式:Fe+2HClFeClh+H;t、2Al+6HCl2AlCl+3H1、2Al+ 2NaOH+2HO-2NaAlO+3H1,可知等量的A1与足量的盐酸、NaOH反应放出的H 体 积相等,因为Fe、A1组成的混合物与盐酸、NaOH反应放出的H2体积比为2:1,故Fe。 A1与盐酸反应放出的H2体积相等,则铅和铁的物质的量之比为23:1一2:3,质量比为(② ×27):(3×56)-9:28。 热点二 实验探穷Fe2+与Fe3+的性质 I规律方法 设置实验情景考查Fe2的还原性、Fe3的氧化性及其检验方法,是一种常见的题型。需要注 意的是 (1)Fe2+的还原性大于Br的,但比I的弱。亚铁盐在溶液中遇到强氧化剂(如氢气、硝酸、 酸性高酸钾溶液、澳水、双氧水等时,一股能被氧化成铁盐 (2)Fe3+具有较强的氧化性,可跟Fe、Cu及SO、HS、HI等还原性物质反应,还原产物为 Fe2t。 副2 某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。已知:K[Fe(CN)l溶液遇Fe2+能产生 蓝色沉淀。回答下列问题: (1)分别取一定量氧化铁、氢化亚铁固体,均配制成0.1mol·L二1的溶液。在FeCl.溶液中 需加入少量铁屑,其目的是 (2)甲组同学取2mLFeC.溶液,加入几滴氢水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变成血红色 说明Cl:可将Fe2+氧化 FeCl,溶液与氛水反应的离子方程式为 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2mLFeCl.溶液中先加入0. 5mL煤油. 再于液面下依次加入几滴氢水和1滴KSCN溶液,溶液变成血红色,煤油的作用是 (4)丙组同学取10mL0.1molL-1KI溶液,加入6mL0. 1molL-1FeCl;溶液混合。分别 取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验 ①第一支试管中加入1mLCCL充分振荡、静置,CCl层显紫色 ②第二支试管中加入1滴K[Fe(CN)]溶液,生成蓝色沉淀; ③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变成血红色 实验②检验的离子是 (填离子符号,下同);实验①和③说明:在I一过量的情况下 溶液中仍含有 [解析](1)Fe2+易被空气中的O2氧化为Fe3十,加入少量铁屑,可防止Fe2+被氧化。 n 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (4)实验②加入K[Fe(CN)l溶液,生成蓝色沉淀,说明含有Fe2+;实验①和③说明在I过量 的情况下,溶液中仍含有Fe3+。 [答案](1)防止Fe2+被氧化 (2)2Fe2++Cl--2Fe3++2Cl (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响 (4)Fe2+Fe3+ 强化ll练 3. 某小组在验证反应“Fe+2Ag+--Fe2+2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程 如下。 向硝酸酸化的0.05molL-1硝酸银溶液(pH~2)中加入过量铁粉,揽摔后静置,烧杯底部有 黑色固体,溶液呈黄色。 (1)检验产物 ①取出少量黑色固体,洗泽后, (填操作和现象) 证明黑色固体中含有Ag ②取上层清液,滴加K[Fe(CN)]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_。 (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3十,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据 的原理是。 (用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验 ①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀 产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下 取样时间 序号 现象 /min ). ~2 产生大量白色沉淀:溶液呈血红色 30 产生白色沉淀,较3min时量少:溶液血红色较3min时加深 s 120 产生白色沉淀,较30min时量少;溶液血红色较30min时变浅 (资料:Ag+与SCN一生成白色沉淀AgSCN) ②对Fe3+产生的原因作出如下假设 假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+; 假设b:空气中存在O,由于 (用离子方程式表示),可产生Fe3+: 假设c:酸性溶液中的NO一3具有氧化性,可产生Fe3十; 假设d:根据 现象,判断溶液中存在Ag+,可氧化Fe2+产生Fe3+。 答案:(1)①加硝酸并加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀 ②Fe2+ (2)Fe+2Fe3+-3Fe2+ ②4Fe2++O+4H+-4Fe3++2H O 加入KSCN溶液后产生白色 沉淀 sT 学科网书城 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 解析:(1)①烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁,要证明Ag的存在,可加硝酸并加热 将固体溶解,然后用盐酸来检验Ag+的存在。 4. 实验小组研究二价铁的氧化反应,设计如下实验。 实验序号 试剂及操作 现象 加 现象a:先生成白色沉淀,最终转 10lt0.5mr1. o” □s0液 15l.05mtt I 变为红褐色沉淀 : 现 现象b:..... 15t,10ml1满2 加 现象c:溶液略呈黄色 2 HS0流 KSCN液 现象d:溶液呈血红色 现。 现d (1)实验所用的FeONO);溶液由FeONO);溶液和足量铁粉反应制得,离子方程式是 (2)实验I中白色沉淀转变为红褐色沉淀的化学方程式是 ③)现象b是 (4)实验小组对实验II中何种物质氧化Fe2+进行研究,提出两种假设 1. 酸性条件下,O氧化了Fe2+; iì. 酸性条件下, ①将假设i1补充完整。 ②设计实验,证实假设1不是实验II中氧化Fe2+的主要原因。将实验方案和现象补充完整。 步骤1:向1.0mL 溶液中滴加1. 5mL1. 0molL-1HSO.溶液; 步骤2:向上述所得溶液中滴加KSCN溶液,观察到 ③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5,检测到有Fe3+产生 (5)综合上述实验,说明二价铁的氧化反应与 因素有关。 答案:(1)2Fe3++Fe-3Fe2+ (2)4Fe(OH)+O+2HO-4Fe(OH) (3)红褐色沉淀溶解,溶液呈棕黄色 (4)①NO-3氧化了Fe2+ ②0.1molL-1FeSO. 溶液无明显变化 (5)溶液酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等 解析:(4)①在酸性条件下,NO一3具有氧化性,可将Fe2+氧化,因此假设iì为酸性条件下, NO-3氧化了Fe2+。 ②根据控制变量法可知,要证明氧化剂为氧气,需要排除硝酸根离子的干扰,因此,可以改 为向1. 0mL0. 1molL-1FeSO 溶液中滴加1. 5mL1: 0molL-1HSO.溶液。