課題：第三章 本章專題總結(jié)授課班級
課 時2
目的 知識
與
技能1、掌握金屬單質(zhì)（Na、Mg、Al、Fe）的化學(xué)性質(zhì)
2、掌握鈉、鎂、鋁、鐵等金屬化合物的性質(zhì)
過程
與
方法采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進(jìn)行
情感
態(tài)度
價值觀1、培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、綜合的能力
2、通過教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、社交活動能力和互助合作能力
重 點金屬單質(zhì)（Na、Mg、Al、Fe）及其化合物的化學(xué)性質(zhì)
難 點 化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及應(yīng)用
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計一、本章知識結(jié)構(gòu)梳理
（一）金屬的通用性
（二）鈉及鈉的化合物
1、鈉的性質(zhì)
2、鈉的氧化物
3、堿------氫氧化鈉
4、鹽------碳酸鈉和碳酸氫鈉
(三)鋁的化合物------氧化物與氫氧化物
(四)鐵的化合物
1、鐵的氧化物
2、鐵的氫氧化物及Fe2＋ 與Fe3＋的轉(zhuǎn)化
二、本章典型題剖析
1、滴加順序不同，實驗現(xiàn)象不同
三、本章專題講座??－有關(guān)金屬及其化合物的有關(guān)計算
1、基本計算方法
(1) 代數(shù)方程組法------解決混合物問題的基本方法
2、差量法
數(shù)學(xué)原理：
(3) 假設(shè)法------快速擊破選擇型計算題
I 平均值法
Ⅱ 極限討論法
(4) 分類討論法------研究過量問題
(5) 守恒法
2、鋁三角轉(zhuǎn)化及鋁的圖像問題
(1) 向Al3＋ 的溶液中加入強堿(OH?)
(2) 向強堿溶液中加入Al3＋
(4) 向H＋溶液中加入AlO2?
(3) 向AlO2? 溶液中加入H＋
3、鐵的轉(zhuǎn)化關(guān)系
(1) 鐵三角應(yīng)用
(2) 鐵與稀HNO3 反應(yīng)規(guī)律
當(dāng)鐵粉過量時，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
當(dāng)鐵粉過量時，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3) 守恒法在Fe計算中的綜合應(yīng)用
Ⅰ 質(zhì)量守恒關(guān)系
Ⅱ元素守恒關(guān)系
Ⅲ 電荷守恒
Ⅳ 電子守恒關(guān)系
Ⅴ 體積守恒關(guān)系
教學(xué)過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動
［板書］一、本章知識結(jié)構(gòu)梳理
（一）金屬的通用性
［講］金屬的物理通用性：有金屬光澤、有延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱。但不同金屬在密度、硬度、熔沸點等方面差別較大，這也是金屬單質(zhì)的一大特點。
金屬的化學(xué)性質(zhì)是具有還原性，主要表現(xiàn)在金屬能與非金屬、水、酸、某些鹽發(fā)生反應(yīng)。金屬的還原性有很大差別，其還原性強弱與金屬原子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，一般說來，金屬原子的半徑越大，最外層電子越少，金屬的還原性越強。
［講］金屬活動性順序表中金屬的金屬性從左到右依次減弱，可以判斷金屬失電子的難易；可以判斷金屬離子得到電子的能力
［投影小結(jié)］由金屬活動性順序表分析金屬知識的規(guī)律
金屬活動順序K、Ca 、Na Mg Al、ZnFe、Sn、Pb HCu、Hg、AgPt、Au
與非金屬反應(yīng)Cl2都能直接化合，變價金屬一般生成高價金屬氯化物不反應(yīng)
S與硫蒸氣直接化合，變價金屬生成低價金屬化合物不反應(yīng)
O2常溫下易氧化，點燃生成過氧化物常溫生成氧化膜加熱化合不反應(yīng)
與H2O反應(yīng) 常溫下生成堿和氫氣與熱水
反應(yīng)有堿存在下與水反應(yīng)與高溫水蒸氣反應(yīng)不反應(yīng)不反應(yīng)
與H+反應(yīng)生成鹽的氫氣不反應(yīng)不反應(yīng)
與氧化性酸反應(yīng)不生成氫氣，鐵、鋁鈍化產(chǎn)生NO2、NO、SO2不反應(yīng)
與鹽溶液的反應(yīng)與水反應(yīng)，不與鹽反應(yīng)，堿與鹽反應(yīng)排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來不反應(yīng)
堿的穩(wěn)定性受熱不分解加熱分解常溫分解
自然界存在化合態(tài)化合態(tài)游離態(tài)
冶煉方法電解法(電解熔融的鹽、氧化物、氫氧化物)熱還原法熱分解或其它方法
［板書］（二）鈉及鈉的化合物
1、鈉的性質(zhì)
［投影總結(jié)］
（1）鈉的物理性質(zhì)：銀白色、質(zhì)軟、比水輕、熔點低
（2）鈉的化學(xué)性質(zhì)：
與非金屬反應(yīng)：2Na＋Cl2 2NaCl (白煙)
2Na＋S＝＝Na2S
與O2反應(yīng)：緩慢氧化：4Na+O2== 2Na2O (白色固體)
劇烈燃燒：2Na+O2== Na2O2 (淡黃色固體)
與H2O 反應(yīng)：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2Na+2H2O==2Na＋+2OH?+H2↑)
與酸反應(yīng)：2Na+2H＋==2Na＋+H2↑
與鹽溶液反應(yīng)：(先與水作用生成NaOH，NaOH再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng))
2Na+2H2O+CuSO4 ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 +H2↑
6Na+6H2O+2FeCl3==2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑
2Na+2NH4Cl===2NaCl+2NH3↑+H2↑
與熔融鹽：4Na+TiCl4 4NaCl+Ti
［板書］2、鈉的氧化物
氧化鈉過氧化鈉
化學(xué)式Na2ONa2O2
化合價O(-2)O(-1)
顏色、狀態(tài)白色固體淡黃色粉末
化學(xué)性質(zhì)O22Na2O+O2 ==Na2O2 ---
CO2Na2O+CO2==Na2CO3 2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2 ↑
H2ONa2O+H2O==2NaOH 2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
HClNa2O+2HCl==2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑
SO2Na2O+SO2==Na2SO3 Na2O2 +SO2 ==Na2SO4
類別堿性氧化物過氧化物
［投影總結(jié)］
［板書］3、堿------氫氧化鈉
［講］NaOH，白色固體，易潮解，俗名苛性鈉，燒堿，火堿。一元強堿，具有堿的通性，即：
能與酸反應(yīng)生成鹽和水，例：NaOH+HCl==NaCl+H2O
能與酸性氧化物反應(yīng)生成鹽和水，例：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
能與某些鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，例：2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl
［板書］4、鹽------碳酸鈉和碳酸氫鈉
［投影總結(jié)］
物質(zhì)Na2CO3NaHCO3
俗名蘇打、純堿小蘇打
顏色、狀態(tài)白色固體白色粉末
水溶性易溶于水能溶于水
溶解度大小比較: Na2CO3 >NaHCO3
溶液與酚酞變紅變紅
顏色深淺比較: Na2CO3 > NaHCO3
與鹽酸反應(yīng)Na2CO3+2HCl == 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
反應(yīng)速率： NaHCO3 >Na2CO3
與氯化鈣溶液Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+ 2NaCl
(CO32?+Ca2＋==CaCO3↓)-------
與澄清石灰水Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3 ↓+2NaOH
(CO32?+Ca2＋==CaCO3↓)NaHCO3+Ca(OH)2== NaOH + CaCO3↓ +H2O
(HCO3?+OH?+Ca2＋==CaCO3↓+H2O)
或NaHCO3+Ca(OH)2==Na2CO3 +CaCO3↓+2H2O
(2HCO3?+2OH?+Ca2＋ =CaCO3↓+2H2O+CO32?)
與氫氧化鈉溶液-----NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O
(OH?+HCO3?==CO32?+H2O)
熱穩(wěn)定性穩(wěn)定2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
相互
轉(zhuǎn)化Na2CO3 NaHCO3:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
NaHCO3 Na2CO3 :
NaOH+NaHCO3 ==Na2CO3+H2O (OH?+HCO3?==CO32?+H2O)
2NaHCO Na2CO3+H2O+CO2↑
［板書］(三)鋁的化合物------氧化物與氫氧化物
［投影總結(jié)］
物質(zhì)氧化鋁氫氧化鋁
化學(xué)式Al2O3 Al(OH)3
俗名剛玉------
物理性質(zhì)白色粉末，不溶于水，熔點高，自然界中為無色晶體。白色固體，不深于水
化
學(xué)
性
質(zhì)與酸
反應(yīng)Al2O3 +6HCl==AlCl3 +3H2O
(Al2O3+6H＋==Al3＋+3H2O)Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
(Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O)
與堿
反應(yīng)Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+ H2O
(Al2O3+2OH?=2AlO2? +H2O)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O
Al(OH)3+OH?=AlO2?+2H2O
相互轉(zhuǎn)化----2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
［板書］(四)鐵的化合物
1、鐵的氧化物
［投影總結(jié)］
FeOFe2O3Fe3O4
顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
俗名---鐵紅磁性氧化鐵
水溶性不溶 不溶不溶
穩(wěn)定性不穩(wěn)定，在空氣里加熱迅速被氧化，穩(wěn)定穩(wěn)定
氧化物類別堿性氧化物堿性氧化物復(fù)雜氧化物
與非氧化性酸反應(yīng)FeO+2HCl==FeCl2+H2O
(FeO+2H＋==Fe2＋+H2O)Fe2O3+6HCl==2FeCl3 +3H2O (Fe2O3+6H＋==2Fe3＋ +3H2O )Fe3O4+8HCl==2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8H＋==2Fe3＋+Fe2＋+4H2O
［板書］2、鐵的氫氧化物及Fe2＋ 與Fe3＋的轉(zhuǎn)化
［投影總結(jié)］
二價鐵三價鐵
化 學(xué) 式FeCl2FeCl3
名 稱氯化亞鐵氯化鐵
溶液顏色淺綠色黃色
與氫氧化鈉現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。FeCl2+2NaOH ==Fe(OH)2↓+2NaCl
4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3 現(xiàn)象：產(chǎn)生紅褐色沉淀
FeCl3+3NaOH ==Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
與KSCN溶液無現(xiàn)象產(chǎn)生血紅色
Fe3＋+3SCN-==Fe(SCN)3
氧化（還原性）主要表現(xiàn)： 還原 性，舉例：
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 表現(xiàn)：氧化性，舉例：
2FeCl3+Fe==3FeCl2
相互轉(zhuǎn)化FeCl2 FeCl3：
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 FeCl3 FeCl2：
2FeCl3+Fe==3FeCl2
名 稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵
化學(xué)式Fe(OH)2 Fe(OH)3
顏色、狀態(tài)白色固體 紅褐色固體
水溶性難溶于水難溶于水
與酸反應(yīng)Fe(OH)2+2HCl==FeCl2+2H2O
Fe(OH)2+2H＋==Fe2＋+2H2O Fe(OH)3+3HCl==FeCl3+3H2O
Fe(OH)3+3H＋==Fe3＋+3H2O
氫氧化亞鐵露置空氣中4Fe(OH)2+O2+2H2O ==4Fe(OH)3
［板書］3、鐵三角
［投影總結(jié)］
［板書］二、本章典型題剖析
1、滴加順序不同，實驗現(xiàn)象不同
［投影總結(jié)］
（1）稀Na2CO3溶液與稀鹽酸間的反應(yīng)
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，開始時無氣體產(chǎn)生，達(dá)到一定量后才有氣泡冒出，由少到多的過程中依次發(fā)生下列反應(yīng)：
Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3
NaHCO3+HCl==NaCl+CO2 ↑+H2O
向稀鹽酸中逐滴加入稀Na2CO3溶液立即有氣泡冒出，由少到多只發(fā)生下列反應(yīng)：
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2 ↑+H2O
(2) 稀AlCl3溶液與稀NaOH溶液間的反應(yīng)
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量時發(fā)生的反應(yīng)依次為：
Al3＋ +3OH?==Al(OH)3 ↓ Al(OH)3+OH?==AlO2?+2H2O
現(xiàn)象：白色沉淀逐漸增多，繼續(xù)加NaOH溶液沉淀逐漸溶解，直至完全消失。
向NaOH 溶液中滴加AlCl3溶液至過量時發(fā)生的反應(yīng)依次為：
Al3＋+4OH?==AlO2?+2H2O Al3＋+3AlO2?+6H2O ==4Al(OH)3 ↓
現(xiàn)象：開始時無沉淀，接著產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)滴加AlCl3溶液，沉淀量不變。
(3) 稀NaAlO2溶液與稀鹽酸間的反應(yīng)：
向鹽酸溶液中滴加NaAlO2溶液，直至過量時發(fā)生的反應(yīng)依次為：
4H+ +AlO2?==Al3＋+2H2O Al3＋+3AlO2?+6H2O ==4Al(OH)3↓
現(xiàn)象：開始無沉淀，接著產(chǎn)生白色沉淀，逐漸增多至達(dá)到最大值，繼續(xù)加入NaAlO2溶液，沉淀量不變。
向NaAlO2溶液中滴加鹽酸直至過量時發(fā)生的反應(yīng)依次為：
AlO2?+H＋ +H2O==Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O
現(xiàn)象：白色沉淀逐漸增多至最大值，繼續(xù)加鹽酸，沉淀逐漸減少，最后完全消失。
［板書］三、本章專題講座??－有關(guān)金屬及其化合物的有關(guān)計算
1、基本計算方法
(1) 代數(shù)方程組法------解決混合物問題的基本方法
［投影］例1 將70克由Na2O2和Na2O組成的混合物跟98克H2O充分反應(yīng)后，所得NaOH溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，試分別寫出Na2O2和Na2O 跟H2O 反應(yīng)的化學(xué)方程式，并計算原混合物中Na2O2和Na2O的質(zhì)量。
解：設(shè)混合物中有Na2O2 的物質(zhì)的量為x mol,Na2O的物質(zhì)的量為y mol
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2 ↑
2 4 1
x 2x 0.5x
Na2O + H2O === 2NaOH
y y 2y
由題意可得，78x+62y=70
解得，x= 0.5 mol y=0.5 mol
則混合物中Na2O2 的質(zhì)量為39克，Na2O的質(zhì)量為31克。
［點擊試題］1、今有Na2CO3與NaHCO3混合物1.37克，加熱到不再產(chǎn)生氣體為止，殘余物與足量鹽酸反應(yīng)后，得到CO2氣體0.44克，求原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？
［板書］2、差量法
［講］差量法是依據(jù)化學(xué)變化前后物質(zhì)的量的變化，找出所謂“理論差量”，再根據(jù)題目提供的“實際差量”列出比例式，求出答案。
［板書］數(shù)學(xué)原理：
［投影］例2 將一定量H2和CuO 10克共熱，CuO部分被還原，得到固體粉末質(zhì)量為8.4克，有多少克Cu生成？參加反應(yīng)的H2有多少克？
解： CuO + H2 Cu + H2O △m
80 2 64 80-64==16
y x 10-8.4=1.6 g
解得 x=6.4g y=0.2g
［投影］例3 加熱10克Na2CO3和NaHCO3混合物至質(zhì)量不再變化，剩余的固體質(zhì)量為8.4克，求混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少。
解： 2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O↑ +CO2↑ △m
84*2 106 84*2-106=62
x 10-8.4=1.6 g
x==4.34 g
w(Na2CO3)%==56.6%
［點擊試題］1、將CO2氣體通過78克Na2O2固體，一段時間后測得固體質(zhì)量增至92克，求生成O2的質(zhì)量
2、200℃，11.6克CO2和H2O(g)與足量Na2O2充分反應(yīng)后，固體質(zhì)量增加了3.6克，求原混合物氣體中CO2、H2O質(zhì)量各是多少克？
［板書］(3) 假設(shè)法------快速擊破選擇型計算題
I 平均值法
［講］當(dāng)x
A．Fe、Zn B．Al、Cu C．Al、Mg D．Al、Fe
解：設(shè)金屬為二價金屬R，其平均分子量為M
R+2HCl ==RCl2+H2 ↑
n(R)==n(H2)==11.2/22.4==0.5 mol
M=10/0.5==20 g/mol
A(56，65) B(18，∞) C(18，24) D(18，56) 故選 A
［點擊試題］1、兩種金屬粉末的混合物15克，投入足量的稀鹽酸中，得到5.6升氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），這種混合物可能是： （ ）
A.鎂和鐵 B.鎂和鋁 C.鐵和鋅 D.鎂和銅
2、有碳酸鹽組成的混合物9克，加足量稀鹽酸，產(chǎn)生4.4克CO2 氣體，問下列哪種情況合理( )
A、CaCO3、Na2CO3 B、Na2CO3 、K2CO3
C、NaHCO3、Na2CO3 D、K2CO3、KHCO3
［板書］Ⅱ 極限討論法
［講］本方法選用了數(shù)學(xué)上極限討論的方法，選擇混合物中兩個極端，當(dāng)兩端確定后，其混合物必然位于兩端間
［投影］例5 4.6g純凈金屬鈉在干燥空氣中被氧化后,得到7.0g固體,由此可判斷其氧化產(chǎn)物是( C )
A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O2和Na2O D．無法確定
解：假設(shè)Na 全部反應(yīng)生成Na2O
4Na ＋ O2 == 2Na2O
4*23 2*62
4.6g x x=6.2g
2Na + O2 == Na2O2
2*23 78
4.6g y y=7.8g
7克介于二者之間，故選C
［點擊試題］1、現(xiàn)有某種堿金屬的單質(zhì)R和它的氧化物R2O的混合物12.0克。與足量H2O充分反應(yīng)后，在抽去空氣的容器內(nèi)蒸干，得到固體干燥物16.0克。求R是何種金屬。
［小結(jié)］采用極限思維方式解決模糊問題的一種特殊的思維方法，采用的是“抓兩端，定中間”的方法，即將題沒條件構(gòu)造為問題的兩個極端，然后用有關(guān)化學(xué)知識確定其中間值�；舅悸肥牵喊鸦旌衔镌O(shè)成純凈物，把平行反應(yīng)設(shè)為單一反應(yīng)。
［板書］（4）分類討論法------研究過量問題
［投影］例6 NaOH、NaHCO3 固體混合物16.6克，在密閉容器中加熱到250℃，經(jīng)充分反應(yīng)排出氣體，冷卻，稱得剩余固體質(zhì)量為13.25克。求原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
解：假設(shè)二者恰好完全進(jìn)行時，質(zhì)量減少W克。
NaOH+NaHCO3 Na2CO3 +H2O↑ △m(-)
40 + 84 18
16.6 W
W==2.4 g
實際減輕了16.6-13.5==3.35>2.4
故NaHCO3過量
設(shè)NaOH為x mol, NaHCO3 為y mol
40x+84y==16.6
NaOH+NaHCO3 Na2CO3 +H2O↑
1 1 1
x x x
2 NaHCO3 Na2CO3 + H2O ↑+ CO2 ↑
2 1 1
y-x 0.5(y-x)
18*(0.5y-0.5x+x)+44(y-x)==3.35
解得 x=0.1 mol, y=0.15 mol
w(NaOH )%==24.1%
［點擊試題］1、今有120 mL 1mol/L 的Na2CO3溶液和80 mL 2.5 mol/L的鹽酸。(1) 若將Na2CO3溶液逐滴加至鹽酸中則可收集到標(biāo)況下的CO2氣體體積為______
解：n(Na2CO3)==0.12*1=0.12 mol n(HCl)=0.08*2.5=0.2 mol
若將Na2CO3 加到鹽酸中，則立即生成CO2 直至鹽酸完全反應(yīng)，即：
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2 ↑+H2O
1 2 1
0.2 X
X=0.1 mol
則在標(biāo)況下收集到CO2氣體體積為2.24L
(2) 若將上述鹽酸逐滴加至碳酸鈉溶液中，則反應(yīng)的離子方程式是______，當(dāng)反應(yīng)完全時，測得CO2在水中的濃度為0.04 mol/L，假設(shè)溶液體積不變，則收集到的CO2在標(biāo)況下的體積為______
解：若將HCl滴加到Na2CO3溶液中，直至所有的Na2CO3全部轉(zhuǎn)化為NaHCO3 再繼續(xù)加鹽酸才有CO2生成 ，即：
Na2CO3+HCl==NaHCO3+NaCl
0.12 0.12 0.12
則剩余鹽酸為0.2-0.12=0.08 mol
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O +CO2 ↑
0.08 0.08
溶液體積V=120+80=200 mL
溶液中的CO2 為0.04*0.2=0.008 mol
則逸出的CO2 體積為：22.4*(0.8-0.08)=16.128L
［板書］(5) 守恒法
［投影］例7 有一空氣暴露過的NaOH固體，經(jīng)分析知其含H2O 7.65%，含Na2CO3 4.32%，其余是NaOH。若將1克該樣品放入含有HCl 3.65克的鹽酸中使其完全反應(yīng)后，殘酸再用50克2%的NaOH溶液恰好中和反應(yīng)，蒸干溶液，所得固體的質(zhì)量是多少克？
解：所得固體是NaCl ，是5.85克
［小結(jié)］本題數(shù)據(jù)眾多，反應(yīng)物不純，過程復(fù)雜。若按常規(guī)方法，一步步分析計算，不但費時還易出錯，若認(rèn)真分析就會發(fā)現(xiàn)，最后所得固體物質(zhì)NaCl中全部的Cl全來自于HCl中的Cl
［點擊試題］1、有5.1gMg?Al合金，投入500mL 2mol/L HCl中，金屬完全溶解后，又加4mol/LNaOH溶液VmL，得最多沉淀8.6g，則V等于
A. 425mL B. 560mL C. 250mL D. 500mL
［板書］2、鋁三角轉(zhuǎn)化及鋁的圖像問題
(1) 向Al3＋ 的溶液中加入強堿(OH?)
［投影］現(xiàn)象：先出現(xiàn)白色溶液后消失
方程式：Al3＋＋3OH?＝＝Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH? ==AlO2?+H2O
圖像：
［板書］(2) 向強堿溶液中加入Al3＋
［投影］現(xiàn)象：先沒有沉淀后出現(xiàn)并不消失
方程式：Al3＋+4OH?==AlO2?+2H2O
3AlO2?+Al3＋+6H2O==4Al(OH)3 ↓
圖像：
［板書］(3) 向AlO2? 溶液中加入H＋
［投影］現(xiàn)象：先生成白色沉淀，然后白色沉淀逐漸溶解。
方程式：AlO2?＋H＋＋H2O==Al(OH)3 ↓
Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O
圖像：
［板書］(4) 向H＋溶液中加入AlO2?
［投影］
現(xiàn)象：開始生成的白色沉淀振蕩后消失，隨后生成的白色沉淀不溶解
方程式：AlO2?＋4H＋==Al3＋+2H2O
3AlO2?+Al3＋+6H2O==4Al(OH)3 ↓
圖像：
［投影］例1、有一定質(zhì)量的Mg、Al 合金投入100 mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸溶液中，合金全部溶液，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液到過量，生成沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，求(1) 原合金中Mg、Al的質(zhì)量各是多少？(2) HCl的濃度是多少？
解：(1) 設(shè) 原合金中Mg的質(zhì)量為X，Al的質(zhì)量為y
Mg -----Mg(OH)2 Al-----Al(OH)3
24 58 27 78
x 11.6 y 19.4-11.6==7.8
x=4.8 g y == 2.7 g
(2) 當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時，則n(HCl)==n(NaOH)
則 c(HCl)== 5*160/100= 8 mol/L
［點擊試題］1、0.1molAl2（SO4）3跟2mol/L NaOH溶液350mL混合，所得沉淀的質(zhì)量為( )
A.78g B.15.6g C.7.8g D.3.9g
2．向10mL 0.2mol/L的AlCl3溶液中，逐滴加入未知濃度的Ba(OH)2溶液，測得滴加15mL和45mL時，所得沉淀同樣多，求Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度。
［投影］例2、將0.1 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。請回答：
⑴若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如右圖所示。當(dāng)V1＝160mL時，則金屬粉末中n(Mg)＝ mol，V2＝ mL。
⑵若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2＋、Al3＋剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH) mL。
�、侨艋旌衔锶詾�0.1 mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是： 。
解：(1) n(H＋)=2*0.1*2==0.4 mol
當(dāng)V1＝160mL時，中和過量H＋ 消耗了OH? 0.16 mol
則與金屬反應(yīng)用去H＋ 0.4—0.16==0.24 mol
設(shè)Mg 的物質(zhì)的量為x mol,Al的物質(zhì)的量為y mol
Mg--2H＋--Mg2＋---2OH?--Mg(OH)2 Al---3H＋---Al3＋ --3OH? -Al(OH)3
x 2x y 3y
2x+3y==0.24 x+y==0.1 解得，x==0.06 mol y= 0.04 mol
則鎂的物質(zhì)的量為0.06mol ，鋁的物質(zhì)的量為0.04mol
V2===(0.16+2*0.06+3*0.04)/1==0.44L==440 mL
(2) 當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時，則n(HCl)==n(NaOH) 則NaOH的體積為400 mL
(3) 若沉淀中無Al(OH)3 則說明Al3＋全部轉(zhuǎn)化為NaAlO2 ，則
n(NaOH)?n(NaCl)+n(NaAlO2)==n(HCl)+n(Al3＋)
0.45?0.4+0.1-a 解得，a?0.05
1>a?0.05
［點擊試題］1．將溶液（或氣體）X逐漸加入到（或通入到）一定量的Y溶液中，產(chǎn)生沉淀的量m與加入X物質(zhì)的量n的關(guān)系如下圖，符合圖中情況的一組物質(zhì)是
ABCD
XH2SNaOHNH3HCl
YNa2SO3AlCl3MgSO4NaAlO2
2.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三種固體組成的混合物，溶于足量水中后有0.58克白色沉淀，在所得濁液中，逐滴加入0.5mol/l的鹽酸，加入鹽酸的體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如右圖所示：
(a)混合物中NaOH的質(zhì)量為 ，
(b)混合物中AlCl3質(zhì)量為
(c)混合物中MgCl2質(zhì)量為 ，
(d)P點表示鹽酸的體積是 。
［板書］3、鐵的轉(zhuǎn)化關(guān)系
（1）鐵三角應(yīng)用
［投影］例1、把含有FeBr2、FeI2各a mol的稀溶液兩份，分別通入一定量的Cl2，第一份溶液中有一半的I?被氧化成I2，第二份溶液中有一半的Br? 被氧化成Br2，兩份奶入Cl2的物質(zhì)的量之比（ D�。�
A、1：1 B、1：2 C、1：3 D、1：5
［點擊試題］1、在FeCl3、CuCl2和HCl的混合液中加入Fe粉，待反應(yīng)結(jié)束，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應(yīng)后溶液中存在較多的陽離子是( )
A、Cu2＋ B、Fe3＋ C、Fe2＋ D、H＋
［板書］(2) 鐵與稀HNO3 反應(yīng)規(guī)律
當(dāng)稀HNO3過量時，F(xiàn)e+4HNO3==Fe(NO3)2 +NO↑+H2O
［講］若鐵過量，則在上述反應(yīng)基礎(chǔ)上，繼續(xù)反應(yīng)，
Fe+2Fe(NO3)3==3Fe(NO3)2
［板書］當(dāng)鐵粉過量時，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
［投影小結(jié)］根據(jù)Fe與HNO3的物質(zhì)的量的變化，可分為以下三種情況：
? 1/4時，產(chǎn)物為Fe(NO3)3
? 3/8時，產(chǎn)物為Fe(NO3)2
若1/4? ? 3/8時，產(chǎn)物為Fe(NO3)3與Fe(NO3)2 的混合物
但需要注意的是，無論Fe過量與否，被還原的HNO3占總消耗的HNO3的1/4
［板書］(3) 守恒法在Fe計算中的綜合應(yīng)用
Ⅰ 質(zhì)量守恒關(guān)系
［講］質(zhì)量守恒定律表示：參加化學(xué)反應(yīng)的各種物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。依據(jù)該定律�？傻贸鱿铝薪忸}時實用的等式：
（1）反應(yīng)物的質(zhì)量總和＝生成物的質(zhì)量總和
（2）反應(yīng)物減少的總質(zhì)量＝產(chǎn)物增加的總質(zhì)量
（3）反應(yīng)體系中固體質(zhì)量的增加（或減少）等于氣體質(zhì)量的減少（或增加）
［投影］例1、在2Ｌ硫酸銅和硫酸鐵的混合溶液中，加入30ｇ鐵粉，最后得到2Ｌ0．25ｇ?ｍｏｌ－1的硫酸亞鐵溶液及26ｇ固體沉淀物。分別求原混合溶液中硫酸鐵和硫酸銅的物質(zhì)的量濃度。
解：設(shè)硫酸鐵、硫酸銅的物質(zhì)的量分別為ｘ和ｙ。根據(jù)反應(yīng)前后鐵和銅的質(zhì)量和相等得：
?? 56ｇ?ｍｏｌ－1×2ｘ＋64ｇ?ｍｏｌ－1×ｙ＋30ｇ
??＝2Ｌ×0．25ｇ?ｍｏｌ－1×56ｇ?ｍｏｌ－1＋26ｇ? ?①
??再由反應(yīng)前后硫酸根離子的物質(zhì)的量守恒得：
???3ｘ＋ｙ＝2Ｌ×0．25ｇ?ｍｏｌ－1? ? ? �、�
??聯(lián)立①②解得ｘ＝0．1ｍｏｌ，ｙ＝0．2ｍｏｌ。因此硫酸鐵、硫酸銅的物質(zhì)的量濃度分別為?0．05ｍｏｌ?L－1?和0.1ｍｏｌ?L－1。
［板書］Ⅱ元素守恒關(guān)系
［講］在化學(xué)反應(yīng)過程中，從某種意義上說可以認(rèn)為是原子重新組合的過程，因此在反應(yīng)過程中某種元素的原子，在反應(yīng)前后必定保持兩種守恒關(guān)系（均體現(xiàn)出原子個數(shù)相等）：（1）原子的質(zhì)量守恒；（2）原子的物質(zhì)的量守恒。
［投影］例2、把鐵、氧化鐵、氧化銅的混合物粉末放入110ｍＬ4ｍｏｌ?Ｌ－1鹽酸中，充分反應(yīng)后產(chǎn)生896 ｍLＨ2（標(biāo)準(zhǔn)狀況），殘留固體1．28ｇ。過濾，濾液中無Ｃｕ2＋。將濾液加水稀釋到200ｍＬ，測得其中ｃ（Ｈ＋）為0．4ｍｏｌ?Ｌ－1。試求原混合物的總質(zhì)量。
［分析］
解：由Ｃｕ元素守恒可得：
??ｎ（ＣｕＯ）＝ｎ（Ｃｕ）＝1．28ｇ／64ｇ?ｍｏｌ－1＝0．02ｍｏｌ
??由氯元素守恒可得：
??2ｎ（ＦｅＣｌ2）＋ｎ（ＨＣｌ余）＝ｎ（ＨＣｌ總）＝0．44ｍｏｌ?
??即?2ｎ（ＦｅＣｌ2）＋0．08ｍｏｌ＝0．44ｍｏｌ，則ｎ（ＦｅＣｌ2）＝0．18ｍｏｌ。
??又由氫元素守恒可得：
2ｎ（生成Ｈ2Ｏ）＋2ｎ（Ｈ2）＋ｎ（ＨＣｌ余）＝ｎ（ＨＣｌ總）＝0．44ｍｏｌ，解得反應(yīng)產(chǎn)物中水的物質(zhì)的量為ｎ（生成Ｈ2Ｏ）＝0．14ｍｏｌ。
??由氧元素守恒可得：
??3ｎ（Ｆｅ2Ｏ3）＋ｎ（ＣｕＯ）＝ｎ（生成Ｈ2Ｏ），
??解得：ｎ（Ｆｅ2Ｏ3）＝0．04ｍｏｌ
??最后由鐵元素守恒可得：
??ｎ（Ｆｅ）＋2ｎ（Ｆｅ2Ｏ3）＝ｎ（ＦｅＣｌ2）
??解得：ｎ（Ｆｅ）＝0．1ｍｏｌ
??綜上可知，原混合物總質(zhì)量為：
???56ｇ?ｍｏｌ－1×0．1ｍｏｌ＋160ｇ?ｍｏｌ－1×0．04ｍｏｌ＋80ｇ?ｍｏｌ－1×0．02ｍｏｌ＝13．6ｇ?
［板書］Ⅲ 電荷守恒
［講］在電解質(zhì)溶液里或在離子化合物中，所含陰、陽離子的電荷數(shù)必定相等（電中性原理），即陽離子的物質(zhì)的量（或物質(zhì)的量濃度）×陽離子的電荷數(shù)＝陰離子的物質(zhì)的量（或物質(zhì)的量濃度）×陰離子的電荷數(shù)。
［投影］例3、已知2Ｆｅ2＋＋Ｂｒ2＝2Ｆｅ3＋＋2Ｂｒ－，當(dāng)向100ｍＬ的ＦｅＢｒ2溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Ｃｌ23．36Ｌ，充分反應(yīng)后測得形成的溶液中Ｃｌ－和Ｂｒ－的物質(zhì)的量濃度相等，則原ＦｅＢｒ2溶液的物質(zhì)的量濃度為多少?
解;由題供信息可知：Ｆｅ2＋的還原性強于Ｂｒ－的還原性；因此，通入Ｃｌ2后Ｆｅ2＋應(yīng)該全部被氧化成了Ｆｅ3＋。據(jù)題意知反應(yīng)后的溶液中只有Ｆｅ3＋、Ｃｌ－、Ｂｒ－，且ｎ（Ｃｌ－）＝ｎ（Ｂｒ－）＝2ｎ（Ｃｌ2）＝2×3．36Ｌ／22．4Ｌ?ｍｏｌ－1＝2×0．15ｍｏｌ。據(jù)電荷守恒原理，必有：
??3ｎ（Ｆｅ3＋）＝ｎ（Ｃｌ－）×1＋ｎ（Ｂｒ－）×1
解得：ｎ（Ｆｅ3＋）＝0．2ｍｏｌ
??又由鐵元素守恒知ｎ（Ｆｅ2＋）＝ｎ（Ｆｅ3＋）＝0．2ｍｏｌ。故原ＦｅＢｒ2溶液的物質(zhì)的量濃度為： 0．2ｍｏｌ／0．1Ｌ＝2ｍｏｌ?Ｌ－1
［板書］Ⅳ 電子守恒關(guān)系
［講］氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是參加反應(yīng)的原子間的電子轉(zhuǎn)移（包括電子得失和電子對的偏移）。在氧化還原反應(yīng)過程中，氧化劑得到電子的總物質(zhì)的量必定等于還原劑失去電子的總物質(zhì)的量。在解有關(guān)氧化還原反應(yīng)的試題（尤其是涉及多個氧化還原反應(yīng)的綜合題）時，運用電子守恒法可起到事半功倍的效果。
［投影］例4、將14ｇ鐵粉溶于1Ｌ稀硝酸中恰好完全反應(yīng)，放出ＮＯ氣體后稱量所得溶液，發(fā)現(xiàn)比原溶液質(zhì)量增加8ｇ，則原溶液中硝酸的濃度為（?）
??A．0．4ｍｏｌ?Ｌ－1??B．0．6ｍｏｌ?Ｌ－1
??C．0.8ｍｏｌ?Ｌ－1??D．1.0ｍｏｌ?Ｌ－1
解：按常規(guī)解本題需先判斷出反應(yīng)中同時生成了+2、+3價的鐵，然后再根據(jù)方程式求解。若運用守恒原理則可避開繁瑣的討論和方程式的書寫。
??假設(shè)鐵單質(zhì)在反應(yīng)中被氧化成+n價，由題意有：
??Ｆｅ － �。睿澹疲澹ǎ危�3）ｎ→ｎＨＮＯ3
�。ǚ磻�(yīng)中作酸用的）
??1 �。睢 � �。�
??（14／56）ｍｏｌ 0．25ｎｍｏｌ 0．25ｎｍｏｌ
??由題意知，產(chǎn)生氣體ＮＯ的質(zhì)量為14ｇ－8ｇ＝6ｇ，物質(zhì)的量為6ｇ／30ｇ?ｍｏｌ－1＝0．2ｍｏｌ。
則有ＨＮＯ3（反應(yīng)起氧化劑作用的）＋3ｅ－→??�。危�
?? 1???? ?? ?? 3?? ??1
?? 0．2ｍｏｌ ?? ??0．6ｍｏｌ 0．2ｍｏｌ?
??據(jù)電子的守恒原理可得0．25ｎ＝0．6；又由氮元素守恒原理可推知，反應(yīng)中共消耗硝酸的物質(zhì)的量為：
?? 0．25ｎｍｏｌ＋0．2ｍｏｌ＝0．8ｍｏｌ ??故選C。
［點擊試題］1、在100ｍL的ＦｅＢｒ2溶液中，通入2．24Ｌ的標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣，充分反應(yīng)后，溶液中有1／3的Ｂｒ－被氧化成溴單質(zhì)。求原ＦｅＢｒ2溶液的物質(zhì)的量濃度。
解：設(shè)ＦｅＢｒ2溶液的物質(zhì)的量濃度為ｘｍｏｌ?Ｌ－1，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)相等的原則知，Ｃｌ2所得電子的物質(zhì)的量應(yīng)等于Ｆｅ2＋和Ｂｒ－所失電子的物質(zhì)的量之和。則有：
?2．24Ｌ／22．4Ｌ?ｍｏｌ－1×2＝0．1ｘ×1＋（0．1ｘ／3）×2×1?
解得ｘ＝1．2。因此原ＦｅＢｒ2溶液的物質(zhì)的量濃度為1．2ｍｏｌ?Ｌ－1。
［板書］Ⅴ 體積守恒關(guān)系
［投影］例5、將5．6ｇ鐵粉與6．4ｇ硫粉在隔絕空氣的條件下加熱充分反應(yīng)后冷卻至室溫，再在其固體中加入足量的稀硫酸反應(yīng)至固體不再溶解，所制得的氣體在0℃、1．01×10５Ｐａ下的體積約為（ �。�。
??Ａ．2．24Ｌ �。拢�2．34Ｌ??Ｃ．2．80Ｌ �。模�4．48Ｌ
解：加熱時發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為： Ｆｅ＋Ｓ＝ＦｅＳ
??與足量稀硫酸發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可能有：
?? �。疲澹�2ＳＯ4＝ＦｅＳＯ4＋Ｈ2↑
?? �。疲澹樱�2ＳＯ4＝ＦｅＳＯ4＋Ｈ2Ｓ↑
??從上述反應(yīng)方程式分析可發(fā)現(xiàn)如下變化關(guān)系：Ｆｅ→ＦｅＳＯ4→Ｈ2；Ｆｅ→ＦｅＳ→Ｈ2Ｓ。即1ｍｏｌＦｅ經(jīng)充分反應(yīng)后，最終能生成1ｍｏｌ氣體（可能是Ｈ2Ｓ，也可能是Ｈ2和Ｈ2Ｓ的混合氣），而與硫粉的質(zhì)量多少無關(guān)。因題中Ｆｅ粉的物質(zhì)的量為0．1ｍｏｌ，所以，生成氣體也恒為0．1ｍｏｌ，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2．24Ｌ。應(yīng)選A。
［點擊試題］1、已知有關(guān)物質(zhì)及離子的氧化性順序為：濃硫酸＞Ｆｅ3＋＞Ｈ＋。現(xiàn)將30ｇ鐵粉（過量）與44．0ｍＬ濃硫酸在加熱條件下充分反應(yīng)，共收集到11．2Ｌ（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，其質(zhì)量為19．6ｇ。試計算： 1）濃硫酸的物質(zhì)的量濃度； （2）反應(yīng)后剩余鐵粉的質(zhì)量。
解：設(shè)參加反應(yīng)的鐵粉的物質(zhì)的量為ｘ，由題意知，混合氣體的成分應(yīng)為ＳＯ2、Ｈ2的混合氣，物質(zhì)的量總和為11．2Ｌ／22．4Ｌ?ｍｏｌ－1＝0．5ｍｏｌ，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為：
??19．6ｇ÷0．5ｍｏｌ＝39．2ｇ?ｍｏｌ－1
??所以，混合氣體中的ＳＯ2、Ｈ2體積比（即物質(zhì)的量之比）為：37．2∶24．8＝3∶2，即生成的ＳＯ2、Ｈ2的物質(zhì)的量分別為0．3ｍｏｌ和0．2ｍｏｌ。
?? �。疲澹�2ｅ－——→Ｆｅ2＋
?? Ｈ2ＳＯ4＋2ｅ－——→ＳＯ2
?? 2Ｈ＋＋2ｅ－——→Ｈ2
??根據(jù)電子守恒原理可得：
???2ｘ＝0．3ｍｏｌ×2＋0．2ｍｏｌ×2＝1．0ｍｏｌ
??解得：?ｘ＝0．5ｍｏｌ
??實際參加反應(yīng)的鐵粉質(zhì)量為0．5ｍｏｌ×56ｇ?ｍｏｌ－1＝28ｇ，由質(zhì)量守恒原理知剩余鐵粉質(zhì)量為30ｇ－28ｇ＝2ｇ。
??又由鐵元素守恒知最后溶液中ＦｅＳＯ4的物質(zhì)的量也應(yīng)為0．5ｍｏｌ。
??又據(jù)硫元素守恒知：
???ｎ（Ｈ2ＳＯ4）＝ｎ（ＦｅＳＯ4）＋ｎ（ＳＯ2）
??＝0．5ｍｏｌ＋0．3ｍｏｌ＝0．8ｍｏｌ
??濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為：
??0．8ｍｏｌ／0．044Ｌ＝18．2ｍｏｌ?Ｌ－1
［總結(jié)］涉及鐵元素及其化合物的計算題很多，解這類題時，建議解題者首先考慮“守恒”原理的應(yīng)用，具備“守恒意識”是快速準(zhǔn)確解答此類題的關(guān)鍵，因為大部分情況下，發(fā)生在溶液中的反應(yīng)均具備上述諸種守恒關(guān)系。
38.7%
8克
CO2：4.4
H2O ：7.2
CD == H2O +CO2 ↑
(a)混合物中NaOH的質(zhì)量為 2g ，(b)混合物中AlCl3質(zhì)量為0.6675 g (c)混合物中MgCl2質(zhì)量為 0.95g ， (d)P點表示鹽酸的體積是 90mL 。
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