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(共40張PPT)
第三章　鐵　金屬材料
本章總結(jié)
構(gòu)建·知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
1．鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化
2．金屬材料
總結(jié)·專題提升
1．特殊顏色
(1)焰色試驗(yàn)：Na＋(黃色)、K＋(紫色)(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)。
(2)有色溶液。
金屬及其化合物推斷題常見的突破口
(3)有色固體。
紅色：Cu、Fe2O3(紅棕色)
紅褐色：Fe(OH)3
綠色：Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O
藍(lán)色：Cu(OH)2、CuSO4·5H2O
黑色：CuO、FeO、MnO2、炭黑、Fe3O4
淺黃色：Na2O2、AgBr、S
白色：Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Mg(OH)2
2．特殊性質(zhì)
(1)遇SCN－顯紅色的只有Fe3+。
(2)常見的可與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的金屬氧化物有Al2O3。
(3)不溶于水又不溶于稀鹽酸或稀硝酸的白色沉淀有BaSO4、AgCl。
3．特征反應(yīng)
(1)能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：活潑的金屬，如Na、Al、Zn等；部分弱酸鹽，如碳酸鹽、碳酸氫鹽等。
(2)能與強(qiáng)堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：?jiǎn)钨|(zhì)，如Al等；鹽類，如銨鹽等。
(3)既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)的物質(zhì)：金屬單質(zhì)，如Al等；兩性氧化物，如Al2O3等；弱酸的銨鹽，如NH4HCO3、(NH4)2CO3等；弱酸的酸式鹽，如NaHCO3等。
(4)能與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)：活潑的金屬單質(zhì)，如Na、K、Mg(加熱)、Fe(紅熱的鐵與水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4)等；金屬過(guò)氧化物，如Na2O2等。
　　　　已知以下物質(zhì)為鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化：
試回答：
(1)寫出D的化學(xué)式________，H的化學(xué)式________。
(2)鑒別G溶液的試劑為__________。
(3)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式_______________________。
【答案】(1)KCl　AgCl　(2)KSCN溶液
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【解析】由流程圖可知，F(xiàn)是紅褐色沉淀，故F是Fe(OH)3，可推出E是Fe(OH)2，G溶液是FeCl3溶液，B＋C→Fe(OH)2＋D，D溶液和硝酸酸化的硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀H，H為AgCl，溶液焰色試驗(yàn)呈紫色，說(shuō)明溶液中含有鉀元素，D為KCl，證明C溶液為KOH溶液，B溶液為FeCl2溶液。
化學(xué)計(jì)算中常用的技巧和方法
1．守恒法
　　　　向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1 mol·L－1 的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的氣體。所得溶液中加入KSCN溶液無(wú)紅色出現(xiàn)，混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (　　)
A．81.4% B．77.8%
C．68.6% D．無(wú)法計(jì)算
【答案】A
2．差量法
【答案】A
【解析】設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4的物質(zhì)的量分別為n(H2SO4)、n(CuSO4)。
Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　Δm(減)
　　1 mol 56 g
　　n(H2SO4) m1
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　　Δm(增)
　　1 mol 8 g
　　n(CuSO4) m2
3．關(guān)系式法
　　　　用CO還原10.0 g某磁鐵礦石樣品(所含的雜質(zhì)不參加反應(yīng))，生成的CO2再跟過(guò)量的石灰水反應(yīng)，得到12.8 g沉淀。求該磁鐵礦石中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【答案】74.24%
可以得出下列關(guān)系：
Fe3O4～4CO2～4CaCO3
232 400
m(Fe3O4) 12.8 g
232∶m(Fe3O4)＝400∶12.8 g，
解得m(Fe3O4)＝7.424 g，
典練·素養(yǎng)提升
素養(yǎng)解讀　通過(guò)學(xué)習(xí)鐵、鋁及其化合物的轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用，能認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)和變化的，知道化學(xué)變化需要一定的條件并遵循一定的規(guī)律，從而培養(yǎng)變化觀念與平衡思想的學(xué)科核心素養(yǎng)。
通過(guò)合金知識(shí)的學(xué)習(xí)，特別是合金材料在當(dāng)今生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等方面的學(xué)科核心素養(yǎng)。
1．(變化觀念與平衡思想)下列成語(yǔ)或諺語(yǔ)中蘊(yùn)含著一定的化學(xué)知識(shí)或原理。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)
A．百煉成鋼——通過(guò)反復(fù)錘煉，除去鐵中部分雜質(zhì)，使其轉(zhuǎn)化為鋼
B．水滴石穿——CO2＋H2O＋CaCO3===Ca(HCO3)2(以大理石為例)
C．恨鐵不成鋼——鋼的性能遠(yuǎn)優(yōu)于鐵
D．真金不怕火煉——單質(zhì)金的熔點(diǎn)很高
【答案】D
【解析】錘煉過(guò)程中可除去一部分碳等雜質(zhì)，A正確；空氣中的CO2可與CaCO3在水中緩慢反應(yīng)，B正確；鋼的性能比鐵好，C正確；“真金不怕火煉”是說(shuō)在高溫下金也很難發(fā)生反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
2．(宏觀辨識(shí)與微觀探析)碲鋅鎘(Te－Zn－Cd)晶體可以用于制造紅外探測(cè)器的基礎(chǔ)材料。下列有關(guān)敘述中不正確的是 (　　)
A．它是由Te、Zn、Cd按一定比例混合而成的，無(wú)固定的熔、沸點(diǎn)
B．它易導(dǎo)電、導(dǎo)熱，具有延展性
C．它的熔、沸點(diǎn)比Zn的低
D．它的硬度和強(qiáng)度比Cd的大
【答案】A
【解析】碲鋅鎘晶體是由Te、Zn、Cd按一定比例熔合而成的具有金屬特性的合金，只要比例確定，其組成就固定，因而有固定的熔、沸點(diǎn)；合金具有比各成分金屬低的熔、沸點(diǎn)，高的硬度和強(qiáng)度。
3．(變化觀念與平衡思想)下列能使鐵溶解，但不能生成金屬的溶液是 (　　)
A．AgNO3溶液 B．FeCl3溶液
C．CuSO4溶液 D．FeSO4溶液
【答案】B
【解析】A、C項(xiàng)雖能溶解鐵，但同時(shí)會(huì)析出Ag和Cu，D項(xiàng)不能使鐵溶解，符合題意的是B項(xiàng)。
【答案】B
5．(變化觀念與平衡思想)下列鐵的化合物通過(guò)化合反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)均能得到的是 (　　)
A．Fe3O4 B．Fe2(SO4)3
C．FeCl2 D．Fe(OH)3
【答案】C
【解析】Fe3O4無(wú)法通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)得到，A錯(cuò)誤；硫酸鐵可以通過(guò)氫氧化鐵與稀硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到，但無(wú)法通過(guò)化合反應(yīng)、置換反應(yīng)得到，B錯(cuò)誤；FeCl2可以由FeCl3和Fe的化合得到，也可以由Fe和HCl的置換得到，也可以由Fe(OH)2 和HCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到，C正確；Fe(OH)3可以通過(guò)Fe(OH)2和氧氣、水的化合得到，也可以通過(guò)氯化鐵與氫氧化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)得到，但無(wú)法通過(guò)置換反應(yīng)得到，D錯(cuò)誤。
6．(科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任)(2022·海南卷，改編)依據(jù)下列實(shí)驗(yàn)，預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是 (　　)
【答案】D
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
A MgCl2溶液中滴加NaOH溶液至過(guò)量 產(chǎn)生白色沉淀后沉淀消失
B FeCl2溶液中滴加KSCN溶液 溶液變血紅色
C CO2通入BaCl2溶液中 有白色沉淀生成
D 酸性KMnO4溶液中滴加Fe2+至過(guò)量 溶液紫紅色褪去
7．(變化觀念與平衡思想) (1)合成氨工業(yè)生產(chǎn)中所用的α－Fe催化劑的主要成分是FeO、Fe2O3。
①某FeO、Fe2O3混合物中，鐵原子、氧原子的物質(zhì)的量之比為4∶5，其中FeO、Fe2O3的物質(zhì)的量之比為________。
②當(dāng)催化劑中＋2價(jià)鐵與＋3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1∶2 時(shí)，其催化活性最高，此時(shí)鐵的氧化物的混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用小數(shù)表示，保留兩位小數(shù))。
(2)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕絕緣板上的銅箔，制造印刷電路板。
①用FeO、Fe2O3和稀鹽酸、氯氣制取FeCl3溶液的離子方程式包括_______________，________________，___________________。
②寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________，
當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1024時(shí)，被氧化的物質(zhì)的質(zhì)量為________。
【答案】(1)①2∶1　②0.72
(2)①FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O　Fe2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O　2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－　②2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2　320 g
【解析】(1)①設(shè)FeO的物質(zhì)的量為x，鐵原子、氧原子的物質(zhì)的量分別為4 mol、5 mol，根據(jù)正、負(fù)電荷總數(shù)相等有2x＋(4 mol－x)×3＝5 mol×2，x＝2 mol，則Fe2O3的物質(zhì)的量為1 mol，F(xiàn)eO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為2∶1。②當(dāng)催化劑中＋2價(jià)鐵與＋3價(jià)鐵的物質(zhì)的量之比為1∶2 時(shí)，F(xiàn)eO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為1∶1，設(shè)催化劑中含1 mol FeO、1 mol Fe2O3，催化劑中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
(2)①FeO、Fe2O3與鹽酸反應(yīng)，生成FeCl2、FeCl3，通入氯氣將FeCl2氧化為FeCl3。②FeCl3溶液與Cu反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2，化學(xué)方程式為2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1024時(shí)，被氧化的銅的物質(zhì)的量為5 mol，質(zhì)量為5 mol×64 g·mol－1＝320 g。(共47張PPT)
第三章　鐵　金屬材料
①了解鐵與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液的反應(yīng)。
②通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解鐵與水蒸氣的反應(yīng)。
③了解鐵的氧化物的性質(zhì)及其應(yīng)用。
④了解氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制取及其性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。
⑤知道金屬材料的常見類型，結(jié)合實(shí)例認(rèn)識(shí)材料組成、性能與應(yīng)用的聯(lián)系。
⑥認(rèn)識(shí)鋁和鋁合金的性質(zhì)。
⑦結(jié)合化學(xué)方程式了解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等概念之間的有關(guān)計(jì)算。
⑧了解化學(xué)計(jì)算中的常用方法。
學(xué)習(xí)內(nèi)容 考查重點(diǎn)
鐵及其化合物 鐵的單質(zhì) ①鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系和方法
②Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)操作
③氫氧化亞鐵的制備和保存方法
④合金的成分和性能、用途
⑤物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用
鐵的重要化合物——鐵的氧化物、氫氧化物、鐵鹽和亞鐵鹽 金屬 材料 鐵合金 鋁和鋁合金 新型合金 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用 第一節(jié)　鐵及其化合物
第1課時(shí)　鐵的單質(zhì)　鐵的氧化物和氫氧化物
課程標(biāo)準(zhǔn) 素養(yǎng)目標(biāo)
結(jié)合生活中的鐵制品應(yīng)用，了解單質(zhì)鐵、鐵的氧化物的性質(zhì)及用途 科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任
通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)鐵單質(zhì)與水蒸氣反應(yīng)的條件，加深對(duì)微觀原子結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)宏觀性質(zhì)的認(rèn)識(shí) 宏觀辨識(shí)與微觀探析
通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的制備原理及化學(xué)性質(zhì)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)＋2價(jià)鐵的強(qiáng)還原性 科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)
學(xué)法指導(dǎo)
1．知道鐵作為還原劑與某些非金屬單質(zhì)、酸和鹽溶液反應(yīng)時(shí)，鐵與氧化性較弱的氧化劑反應(yīng)生成＋2價(jià)鐵的化合物，鐵與氧化性較強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)生成＋3價(jià)鐵的化合物
2．通過(guò)對(duì)鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理的探究，分析可能的生成物
3．通過(guò)氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制取實(shí)驗(yàn)，探究其性質(zhì)
課前·新知導(dǎo)學(xué)
　　　　　鐵的單質(zhì)
1．鐵元素概述
(1)自然界中的鐵：既有單質(zhì)(________中的鐵單質(zhì))形態(tài)又有化合物(礦石中＋2價(jià)、＋3價(jià)鐵的化合物)形態(tài)。
(2)含量：鐵在地殼中含量居第______位，僅次于_____________。
(3)鐵開發(fā)利用：西周晚期我國(guó)已掌握了冶鐵技術(shù)。工業(yè)煉鐵原理
(以Fe2O3為例)：________________________________。
隕石　
四　
氧、硅、鋁　
2．鐵的物理性質(zhì)
鐵有________性、________性、導(dǎo)電性，但其導(dǎo)電性不如________，鐵還能被_________吸引。其熔沸點(diǎn)較高，熔點(diǎn)：1 535 ℃、沸點(diǎn)：2 750 ℃，密度：7.86 g·cm－3。
延展　
導(dǎo)熱　
銅和鋁　
磁鐵　
3．鐵的化學(xué)性質(zhì)
(1)與非金屬、酸、鹽的反應(yīng)。
Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑　
Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu　
(2)與水反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)裝置




操作現(xiàn)象 用火柴點(diǎn)燃肥皂液，聽到_________聲，證明生成了________
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 鐵在高溫條件下能與水蒸氣反應(yīng)，化學(xué)方程式為
_________________________________　
爆鳴　
H2　
(1)金屬鐵通過(guò)哪些類型的反應(yīng)可直接生成Fe3O4
(2)還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的裝置中濕棉花的作用是什么？
【答案】高溫條件下濕棉花中的水生成水蒸氣。
微思考
　　　　　下列關(guān)于鐵與水蒸氣反應(yīng)的說(shuō)法中不正確的是 (　　)
A．反應(yīng)中有氫氣產(chǎn)生
B．此反應(yīng)需在加熱條件下才能發(fā)生
C．生成的鐵的化合物中鐵全部呈＋3價(jià)
D．該反應(yīng)中水作氧化劑
【答案】C
【解析】Fe與H2O(g)反應(yīng)生成Fe3O4，其中Fe的化合價(jià)為＋2價(jià)、＋3價(jià)。
　　　　　鐵的氧化物
1．物理性質(zhì)
氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
顏色狀態(tài) ___________ ______________ ___________
鐵的價(jià)態(tài) ________ ________ _________________
溶解性 都不溶于水 黑色粉末　
紅棕色粉末　
黑色晶體　
＋2價(jià)　
＋3價(jià)　
＋2價(jià)、＋3價(jià)　
2．化學(xué)性質(zhì)
(1)穩(wěn)定性：FeO不穩(wěn)定，在空氣里受熱，迅速被氧化成____________。
(2)與酸反應(yīng)：FeO和Fe2O3屬于________氧化物，與鹽酸反應(yīng)的離子方程式分別為________________________________________________ _________。
Fe3O4　
堿性　
FeO＋2H＋===Fe2+＋H2O，F(xiàn)e2O3＋6H＋===2Fe3+＋3H2O　
3．用途
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，赤鐵礦的主要成分是__________，是煉鐵原料，也可作外墻涂料。
Fe2O3　
四氧化三鐵(Fe3O4)的化學(xué)式可寫成FeO·Fe2O3，你能否寫出四氧化三鐵溶于鹽酸的離子方程式？
【答案】Fe3O4與鹽酸反應(yīng)可分別看作Fe2O3、FeO與鹽酸反應(yīng)，然后把兩個(gè)反應(yīng)式相加，則Fe3O4溶于鹽酸的離子方程式為Fe3O4＋8H＋===2Fe3+＋Fe2+＋4H2O。
微思考
　　　　　下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A．赤鐵礦的主要成分是Fe3O4
B．Fe2O3為堿性氧化物，可與水反應(yīng)生成Fe(OH)3
C．鐵銹的主要成分是Fe2O3
D．Fe3O4中鐵元素有＋2價(jià)和＋3價(jià)，故Fe3O4是混合物
【答案】C
【解析】赤鐵礦、鐵銹的主要成分均是Fe2O3，A錯(cuò)誤，C正確；Fe2O3為堿性氧化物，但不與水反應(yīng)，B錯(cuò)誤；Fe3O4為化合物，不是混合物，D錯(cuò)誤。
　　　　　鐵的氫氧化物
1．物理性質(zhì)
物質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)3
顏色狀態(tài) __________固體 ____________固體
溶解性 _______溶于水 白色　
紅褐色　
難　
2．制備實(shí)驗(yàn)
物質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)3
操作





物質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)3
現(xiàn)象 產(chǎn)生_______絮狀沉淀，迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)開______ ______________
離子 方程式 Fe2+＋2OH－===Fe(OH)2↓； _____________________________ ____________ Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 Fe(OH)3與Fe(OH)2分別可用相應(yīng)的可溶性鹽與可溶性堿反應(yīng)制得 白色　
紅褐色　
生成紅褐色沉淀　
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=== 4Fe(OH)3　
3．化學(xué)性質(zhì)
物質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)3
穩(wěn)定性 不穩(wěn)定，易被O2氧化，受熱易分解，但產(chǎn)物復(fù)雜 不穩(wěn)定，受熱易分解，化學(xué)方程式為_________________________
與鹽酸反應(yīng)的 離子方程式 ________________ ________________　 ______________________________　
Fe(OH)2＋2H＋=== Fe2+＋2H2O　
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O　
在向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)中，往往將吸有
NaOH溶液的滴管下端伸入FeSO4溶液中，再擠出NaOH溶液，
這樣操作的目的是什么？
【答案】減少NaOH溶液與空氣的接觸，使所制得的
Fe(OH)2能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色。
微思考
　　　　　在空氣中氫氧化亞鐵白色沉淀可轉(zhuǎn)化為紅褐色沉淀。關(guān)于該反應(yīng)的下列敘述中不正確的是 (　　)
A．生成物為氫氧化鐵 B．該反應(yīng)是化合反應(yīng)
C．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng) D．氫氧化亞鐵作氧化劑
【答案】D
【解析】氫氧化亞鐵易與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)，氫氧化亞鐵是還原劑，氧氣是氧化劑。
課堂·重難探究
1．制備Fe(OH)2的防氧化措施
(1)Fe2+必須是新制的，并放入Fe粉，以防Fe2+被氧化成Fe3+。
(2)除去溶液中溶解的O2，其方法是加熱煮沸NaOH溶液。
(3)長(zhǎng)膠頭滴管末端插入試管內(nèi)的液面以下。
(4)在FeSO4溶液液面上加植物油或苯進(jìn)行液封。
(5)在容器內(nèi)充滿H2等氣體，保證無(wú)O2環(huán)境。
[重難突破]
重難點(diǎn)　Fe(OH)3和Fe(OH)2的實(shí)驗(yàn)室制備方法
2．實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)
　　　　在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、
稀硫酸等試劑制備Fe(OH)2沉淀。
(1)在試管Ⅰ中加入的試劑是__________。
(2)在試管Ⅱ中加入的試劑是__________。
(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和試管Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子，后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟是___________________。
(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色，理由是___________________。
[典例精練]
【答案】(1)稀硫酸、鐵屑　(2)NaOH溶液
(3)檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出氫氣的純度，當(dāng)排出的H2純凈時(shí)，再夾緊止水夾
(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和Ⅱ，且外界空氣不容易進(jìn)入
【解析】該制備方法的原理是利用稀硫酸和鐵屑反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，先趕盡裝置中的空氣。確定空氣趕盡后，再夾緊止水夾，通過(guò)H2產(chǎn)生的壓強(qiáng)將試管Ⅰ中產(chǎn)生的FeSO4溶液壓入試管Ⅱ的NaOH溶液中，從而使產(chǎn)生的白色Fe(OH)2沉淀在H2的還原性氣氛中得以較長(zhǎng)時(shí)間保持。
　　　　下列各圖示中能較長(zhǎng)時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的是 (　　)
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③
【答案】B

【解析】因?yàn)镕e(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3，故要長(zhǎng)時(shí)間觀察到Fe(OH)2白色沉淀，就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置①是先用H2將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護(hù)中；③中液面上加苯阻止了空氣進(jìn)入；②由于能接觸到空氣中的O2，故不能較長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色沉淀。
　　　　有關(guān)鐵的化合物的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 (　　)
A．Fe(OH)2是一種黑色固體，不穩(wěn)定，在空氣中易被
氧化轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色
B．由圖示操作可制取Fe(OH)2
C．Fe3O4、Fe(OH)3都可以由化合反應(yīng)制得
D．Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)
【答案】A
【解析】Fe(OH)2是一種白色固體，A錯(cuò)誤；在用NaOH溶液和FeSO4溶液制取Fe(OH)2沉淀的實(shí)驗(yàn)中，為隔絕氧氣，可將滴管的末端插入溶液中，再擠出滴管中的NaOH溶液，并在FeSO4溶液表面用一層煤油進(jìn)行液封，若對(duì)這些知識(shí)理解不足就會(huì)認(rèn)為B錯(cuò)誤而錯(cuò)選；鐵在氧氣中燃燒可生成Fe3O4，F(xiàn)e(OH)3可通過(guò)化合反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3制取，C正確；Fe(OH)3膠體呈紅褐色、透明，能發(fā)生丁達(dá)爾效應(yīng)，易因認(rèn)為“透明”和“呈紅褐色”相矛盾而錯(cuò)選D。
[課堂小結(jié)]
小練·素養(yǎng)達(dá)成
1．鐵在一定條件下分別與O2、水蒸氣反應(yīng)的共同產(chǎn)物是 (　　)
A．FeO B．Fe2O3
C．Fe3O4 D．Fe(OH)2
【答案】C
【解析】鐵在氧氣中點(diǎn)燃生成Fe3O4，與H2O(g)在高溫下反應(yīng)也生成Fe3O4。
2．下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 (　　)
A．Fe3O4為磁性氧化鐵，其中鐵的化合價(jià)為＋2價(jià)和＋3價(jià)
B．FeO、Fe2O3均為堿性氧化物，均與鹽酸反應(yīng)
C．Fe(OH)2不穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的氧化性
D．Fe(OH)3比Fe(OH)2穩(wěn)定
【答案】C
【解析】Fe(OH)2具有較強(qiáng)的還原性易被氧化。
3．下列物質(zhì)的顏色和性質(zhì)或用途對(duì)應(yīng)正確的是 (　　)
編號(hào) 物質(zhì) 顏色 性質(zhì)或用途
① Fe2O3 紅棕色 紅色油漆、涂料
② Fe(OH)2 紅棕色 易被氧化成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色
③ Fe(OH)3 紅褐色 受熱易分解生成紅棕色粉末
④ Fe2+ 黃色 具有較強(qiáng)氧化性
⑤ Fe3+ 淺綠色 具有較強(qiáng)的還原性
A．①④⑤ B．②③
C．①②③④⑤ D．①③
【答案】D
【解析】Fe(OH)2為白色；Fe2+為淺綠色，具有較強(qiáng)的還原性；Fe3+為黃色，具有較強(qiáng)的氧化性。
4．在含有1 mol FeSO4的溶液中投入一小塊金屬鈉，反應(yīng)完全后，濾出沉淀并洗滌，然后在空氣中灼燒沉淀得到的固體物質(zhì)是 (　　)
A．FeO B．Fe
C．Fe(OH)3 D．Fe2O3
【答案】D
【解析】金屬鈉投入FeSO4溶液中，鈉先與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與FeSO4溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2。在空氣中灼燒沉淀時(shí)，首先Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3再分解生成Fe2O3和水。
5．(2023·廣東廣州番禺期中)用如圖所示裝置進(jìn)行Fe與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 (　　)
【答案】D
【答案】B
7．有A、B、C三種常見的金屬單質(zhì)，A在空氣中加熱生成淡黃色固體；B能在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光；C在一定條件下與水蒸氣反應(yīng)生成H2和一種黑色固體。根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：
(1)寫出化學(xué)式：A________；B________；C________。
(2)寫出化學(xué)方程式：
①A在空氣中加熱：_______________；
②C與水蒸氣反應(yīng)：_______________；
③A與水反應(yīng)：_______________。
【解析】淡黃色固體是過(guò)氧化鈉，故A是鈉；B能在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，故B是鎂；C在一定條件下與水蒸氣反應(yīng)生成 H2和一種黑色固體，故C是鐵。(共46張PPT)
第三章　鐵　金屬材料
第一節(jié)　鐵及其化合物
第2課時(shí)　鐵鹽和亞鐵鹽
課程標(biāo)準(zhǔn) 素養(yǎng)目標(biāo) 學(xué)法指導(dǎo)
依據(jù)化合價(jià)理論，結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究，掌握Fe、Fe2+、Fe3+相互轉(zhuǎn)化的途徑 變化觀念與平衡思想 1．從化合價(jià)角度認(rèn)識(shí)Fe2+、Fe3+的還原性或氧化性，尋找合適的轉(zhuǎn)化途徑，建立完整的“鐵三角”
2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)會(huì)用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+、用KSCN溶液和新制氯水檢驗(yàn)Fe2+等離子檢驗(yàn)基本方法和實(shí)驗(yàn)操作
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)會(huì)Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法 證據(jù)推理與模型認(rèn)知，科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí) 課前·新知導(dǎo)學(xué)
　　　　　Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法
紅色　
紅色　
(1)FeCl3溶液和FeCl2溶液的顏色是否相同？
【答案】不同，F(xiàn)eCl3溶液為棕黃色，F(xiàn)eCl2溶液為淺綠色。
(2)向FeCl3溶液和FeCl2溶液分別滴加NaOH溶液，現(xiàn)象是否相同？
【答案】不同，F(xiàn)eCl2溶液中先產(chǎn)生的白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色，而FeCl3溶液中直接產(chǎn)生紅褐色沉淀。
微思考
　　　　　為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì)，可向溶液中加入 (　　)
A．NaOH溶液 B．鐵片
C．KSCN溶液 D．石蕊溶液
【答案】C
【解析】Fe2+易被氧化為Fe3+，可用KSCN溶液檢驗(yàn)是否存在Fe3+。
　　　　　Fe2+與Fe3+的轉(zhuǎn)化
1．實(shí)驗(yàn)探究
實(shí)驗(yàn) 操作




實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 加適量鐵粉振蕩后，溶液變成________色，再加KSCN溶液__________，再滴加氯水后，溶液變成________
離子 方程式 ____________________________，______________________________
結(jié)論 Fe3+遇到較強(qiáng)的還原劑時(shí)，會(huì)被還原成__________；
Fe2+在較強(qiáng)的氧化劑的作用下會(huì)被氧化成_________
淺綠　
不變紅　
紅色　
2Fe3+＋Fe===3Fe2+　
2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－　
Fe2+　
Fe3+　
Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中，哪種物質(zhì)可作氧化劑，哪種可作還原劑，哪種既可作氧化劑又可作還原劑？
【答案】Fe、FeSO4和Fe2(SO4)3三種物質(zhì)中鐵元素的化合價(jià)分別為0價(jià)、＋2價(jià)、＋3價(jià)，根據(jù)含元素最高價(jià)的物質(zhì)只能作氧化劑，含元素最低價(jià)的物質(zhì)只能作還原劑，處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)即可作氧化劑又可作還原劑，得出結(jié)論：Fe2(SO4)3可作氧化劑，F(xiàn)e可作還原劑，F(xiàn)eSO4既可作氧化劑又可作還原劑。
微思考
　　　　　下列物質(zhì)反應(yīng)后一定有＋3價(jià)鐵生成的是 (　　)
①過(guò)量的Fe與Cl2反應(yīng)
②Fe與過(guò)量稀硫酸反應(yīng)
③FeCl2溶液中通入少量Cl2
④Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中
A．① B．①③
C．①②③ D．①②③④
【答案】B
【解析】①中的Cl2氧化性強(qiáng)，它能將鐵氧化為＋3價(jià)，由于不是在溶液中反應(yīng)，因此過(guò)量的鐵不會(huì)將氯化鐵還原；②中Fe與稀硫酸反應(yīng)只能生成Fe2+；③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+；④中首先發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCl2，F(xiàn)e2O3與鹽酸生成FeCl3的反應(yīng)，但題中未給出反應(yīng)物間相對(duì)量的關(guān)系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。
課堂·重難探究
1．“鐵三角”轉(zhuǎn)化關(guān)系
[重難突破]
重難點(diǎn)一　Fe、Fe2+、Fe3+的三角轉(zhuǎn)化關(guān)系
2．含鐵物質(zhì)的分離與除雜
主要物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜方法
Fe2+ Fe3+ 加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾
FeCl3 FeCl2 加氯水或通入Cl2
Fe2+ Cu2+ 加過(guò)量鐵粉后過(guò)濾
　　　　已知A為常見的金屬單質(zhì)，根據(jù)如圖所示的關(guān)系，下列敘述中正確的是 (　　)
[典例精練]
A．A為Fe，B為FeO
B．C→D溶液的顏色變化：淺綠色→棕黃色
C．④的離子方程式：2Fe3+＋Fe===3Fe2+
D．⑤的離子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
【答案】B
【解析】由“紅褐色固體”可知F是Fe(OH)3，從而得出A為Fe，“黑色晶體B”為Fe3O4，繼而推出C為FeCl2，D為FeCl3，E為Fe(OH)2。⑤的離子方程式可為Fe＋2Fe3+===3Fe2+，④的離子方程式可為2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－。
　　　　下列除雜的操作不正確的是 (　　)
A．銅粉中混有少量鐵粉：加入足量鹽酸充分反應(yīng)后過(guò)濾
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過(guò)量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾
D．FeCl3溶液中混有少量FeCl2：加適量氯水充分反應(yīng)
【答案】C
【解析】銅不與鹽酸反應(yīng)，而鐵可以，A正確；加入過(guò)量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2而達(dá)到除雜的目的，B正確；加入NaOH溶液，Cu2+、Fe3+均轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯(cuò)誤；FeCl2與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，D正確。
　　　　通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析推理得出正確的結(jié)論是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。對(duì)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)的解釋正確的是 (　　)
選項(xiàng) 操作、現(xiàn)象 解釋
A 向淀粉－KI溶液中加入FeCl3溶液，溶液變藍(lán) Fe3+能與淀粉發(fā)生顯色反應(yīng)
B 把生鐵放置于潮濕的空氣中，鐵表面有一層紅棕色的斑點(diǎn) 鐵在潮濕的空氣中易生成Fe(OH)3
【答案】D
選項(xiàng) 操作、現(xiàn)象 解釋
C 向鹽酸中加入少量鐵粉，有氣泡產(chǎn)生 說(shuō)明Fe被氧化為Fe3+
D 新制Fe(OH)2露置于空氣中一段時(shí)間，白色物質(zhì)變成了紅褐色 說(shuō)明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3
【解析】Fe3+將I－氧化為I2，淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)，若不明確反應(yīng)原理則易錯(cuò)選A；生鐵在潮濕的空氣中易生銹，鐵銹的主要成分為Fe2O3，呈紅棕色，非Fe(OH)3，若對(duì)鐵銹成分和形成環(huán)境不熟悉易因氫氧化鐵的紅褐色而錯(cuò)選B；鐵與鹽酸反應(yīng)生成Fe2+，因HCl的氧化性較弱，若分不清鹽酸的氧化性是由H＋引起的，則易錯(cuò)選C；新制Fe(OH)2具有強(qiáng)還原性，露置于空氣中易被氧氣氧化，變?yōu)榧t褐色氫氧化鐵，D正確。
1．Fe3+、Fe2+的檢驗(yàn)
[重難突破]
重難點(diǎn)二　Fe2+、Fe3+的檢驗(yàn)方法
離子 Fe2+ Fe3+
加KSCN 溶液 ①現(xiàn)象：加入KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，再滴入氯水，溶液變成紅色 ②反應(yīng)：2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl－； Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色) ①現(xiàn)象：加入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色
②反應(yīng)：Fe3+＋3SCN－===Fe(SCN)3(紅色)
(2)同時(shí)含有Fe2+和Fe3+的溶液。
Fe2+對(duì)檢驗(yàn)Fe3+無(wú)干擾，可以滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+；Fe3+對(duì)檢驗(yàn)Fe2+有干擾，不能加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe2+，通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液，溶液紫紅色褪去說(shuō)明含有Fe2+。
　　　　下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是 (　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明溶液中不含F(xiàn)e2+
B．用鹽酸酸化的KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4
C．向某溶液中加入NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3+
D．向某溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2+，不含有Mg2+
【答案】C
[典例精練]
【解析】A中只能說(shuō)明含有Fe3+，不能說(shuō)明不含F(xiàn)e2+，檢驗(yàn)方法不合理；B中不能用鹽酸酸化KMnO4溶液(KMnO4能氧化Cl－)，檢驗(yàn)方法不合理；D中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3可能掩蓋了白色沉淀Mg(OH)2，檢驗(yàn)方法不合理。
　　　　證明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是 (　　)
A．先滴加氯水，再滴加KSCN溶液后顯紅色
B．只需滴加KSCN溶液
C．先滴加KSCN溶液，不顯紅色，再滴加氯水后顯紅色
D．滴加酸性高錳酸鉀溶液后溶液褪色
【答案】C
【解析】先滴加KSCN溶液，不顯紅色，證明不含有Fe3+，再滴加氯水后顯紅色，證明加氯水后溶液中含有Fe3+，所以原溶液中含F(xiàn)e2+，C正確。
[課堂小結(jié)]
小練·素養(yǎng)達(dá)成
1．下列化合物中，不能由單質(zhì)直接化合得到的是 (　　)
A．FeCl2 B．FeS
C．Fe3O4 D．FeCl3
【答案】A
【解析】Fe和Cl2反應(yīng)只能生成FeCl3。
2．下列離子方程式正確的是 (　　)
A．鐵跟FeCl3溶液反應(yīng)：Fe＋Fe3+===2Fe2+
B．Fe跟稀鹽酸反應(yīng)：2Fe＋6H＋===2Fe3+＋3H2↑
C．FeCl2溶液跟Cl2反應(yīng)：Fe2+＋Cl2===Fe3+＋2Cl－
D．Fe(OH)3跟鹽酸反應(yīng)：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3+＋3H2O
【答案】D
【解析】A中電荷不守恒，應(yīng)為Fe＋2Fe3+===3Fe2+；B中違背反應(yīng)事實(shí)，應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑；C中電荷不守恒，應(yīng)為2Fe2+＋Cl2 ===2Fe3+＋2Cl－。
3．下列反應(yīng)，其產(chǎn)物的顏色按紅色、紅褐色、淡黃色、藍(lán)色順序排列的是 (　　)
①金屬鈉在純氧中燃燒　②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液，并在空氣中放置一段時(shí)間　③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液　④無(wú)水硫酸銅放入醫(yī)用酒精中
A．②③①④ B．③②①④
C．③①②④ D．①②③④
【答案】B
【解析】①鈉在純氧中燃燒生成淡黃色的Na2O2；②FeSO4與NaOH反應(yīng)生成Fe(OH)2，在空氣中放置生成紅褐色Fe(OH)3；③FeCl3與KSCN反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3；④CuSO4遇醫(yī)用酒精中的水變藍(lán)色。
【答案】B
5．(2023·廣東廣州西關(guān)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)元素的“價(jià)類二維圖”指的是以元素的化合價(jià)為縱坐標(biāo)，以物質(zhì)的類別為橫坐標(biāo)所繪的二維平面圖像。下圖為鐵元素的“價(jià)類二維圖”，其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
下列說(shuō)法正確的是 (　　)
A．鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述①轉(zhuǎn)化
B．加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥，F(xiàn)e2O3加水溶解可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3
C．維生素C能將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+，該過(guò)程中維生素C作還原劑
D．FeO是一種黑色粉末，不穩(wěn)定，在空氣中受熱，迅速被氧化成Fe2O3
【答案】C
【解析】鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和H2，A錯(cuò)誤；Fe2O3不溶于水，加水不能轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，B錯(cuò)誤；FeO在空氣中受熱被氧化為Fe3O4，D錯(cuò)誤。
6．今有①鐵粉、②氯水、③NaOH溶液、④酸性高錳酸鉀溶液、⑤KSCN溶液。用代表它們的序號(hào)填空：
(1)與FeCl3溶液反應(yīng)溶液變紅色的是__________。
(2)與FeCl3溶液反應(yīng)產(chǎn)生紅褐色沉淀的是________。反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(3)能將FeCl3轉(zhuǎn)化為FeCl2的是________。反應(yīng)的離子方程式為__________________。
【答案】(1)⑤　(2)③　Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓　(3)①　2Fe3+＋Fe===3Fe2+
【解析】由題給試劑可知，與FeCl3溶液反應(yīng)溶液變紅色的為⑤，產(chǎn)生紅褐色沉淀的為③，能將FeCl3還原為FeCl2的為①。
7．(2021·廣東學(xué)業(yè)水平)鐵在地殼中含量豐富，也是重要的人體微量元素之一。
(1)用鐵粉進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)裝置中，加熱鐵粉的酒精燈配用金屬套筒的目的是______。
(3)驗(yàn)證菠菜中鐵元素的存在。
①取新鮮菠菜切開表皮，在內(nèi)部組織上滴加KSCN溶液，無(wú)顏色變化，說(shuō)明菠菜中鐵元素不以________(填離子符號(hào))形式存在。
②另取新鮮菠菜洗凈、烘干，放入________中灼燒成灰燼。 冷卻后將灰燼移入燒杯中，加入HNO3溶液至沒有氣體產(chǎn)生，加蒸餾水稀釋，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾。取少量濾液于試管中，加入KSCN溶液，溶液變?yōu)開_______色， 由此推斷濾液中有Fe3+。實(shí)驗(yàn)中加入HNO3溶液的目的為________________________________。
(4)為了防止缺鐵性貧血，一些食品中允許添加含鐵物質(zhì)。某種麥片含有微量的還原鐵粉，鐵粉在胃酸的作用下會(huì)溶解。鐵與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。(共51張PPT)
第三章　鐵　金屬材料
第二節(jié)　金屬材料
第1課時(shí)　鐵合金　鋁和鋁合金　新型合金
課程標(biāo)準(zhǔn) 素養(yǎng)目標(biāo)
聯(lián)系生活中人們對(duì)金屬及其合金的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)合金的組成及特性，深入了解常見鐵合金、鋁合金、新型合金的組成及用途 科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)金屬鋁及氧化鋁與酸、堿溶液的反應(yīng)，特別是對(duì)氧化鋁兩性的認(rèn)識(shí)，完善按性質(zhì)對(duì)氧化物的分類 科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)
學(xué)法指導(dǎo)
1．通過(guò)教材圖片和網(wǎng)絡(luò)搜索，認(rèn)識(shí)合金，特別是新型合金在人們生產(chǎn)、生活中的具體應(yīng)用，達(dá)到學(xué)以致用的目的
2．結(jié)合生活中鋁制品的使用，認(rèn)識(shí)鋁的氧化膜對(duì)鋁制品的保護(hù)作用
3．回顧堿性氧化物、酸性氧化物等概念和實(shí)例，對(duì)比學(xué)習(xí)氧化鋁作為兩性氧化物的代表物所具有的性質(zhì)
課前·新知導(dǎo)學(xué)
　　　　　合金的定義及性能
1．合金的定義
合金是由兩種或兩種以上的____________________熔合而成的具有________特性的物質(zhì)。
金屬(或金屬和非金屬)　
金屬　
2．合金與純金屬的性能差異
(1)合金的硬度比其成分金屬大，機(jī)械性能一般________各成分金屬。
(2)合金的熔點(diǎn)一般_______它的各成分金屬。
(3)合金具有各成分金屬的_____________，合金一定是_________。合金具有金屬特性，如導(dǎo)電、傳熱等。
優(yōu)于　
低于　
化學(xué)性質(zhì)　
混合物　
為什么合金的硬度比成分金屬大？
【答案】純金屬所有原子的大小和形狀相同，原子排列十分規(guī)整；加入或大或小的其他元素的原子后，改變了金屬原子有規(guī)則的層狀排列，使原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難，導(dǎo)致合金硬度變大。
微思考
　　　　　下列關(guān)于合金的敘述正確的是 (　　)
①具有金屬的特性　②通過(guò)熔合而成　③含有兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)　④一般來(lái)說(shuō)，合金的熔點(diǎn)比各成分的熔點(diǎn)都低
A．①② B．③④
C．②③④ D．全部
【答案】D
【解析】合金一般是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)，其熔點(diǎn)一般低于成分金屬，硬度高于成分金屬。
　　　　　鐵合金
1．鐵合金的分類
鐵合金 含碳量 性能 用途
生鐵 2%～4.3% ________大、抗壓，性脆、可鑄造成型 制造_________和管道等
鋼 0.03%～2% 良好的________性，機(jī)械性能好，可鍛軋和鑄造 制造機(jī)械和交通工具
硬度　
機(jī)座　
延展　
2．鋼的分類
(1)鋼是用量____________、用途最廣的合金，分為__________和____________。
最大　
碳素鋼　
合金鋼　
(2)碳素鋼。
韌性　
鋼板　
0.3%～0.6%　
鋼軌　
硬而脆　
彈性　
彈簧　
(3)合金鋼。
①又叫特種鋼，特殊性能：強(qiáng)度、________大，可塑性、________好，耐磨，________等。
②不銹鋼
合金元素 性能 用途
Cr、Ni 在大氣中穩(wěn)定，不容易生銹，具有很強(qiáng)的__________能力 制造________器材、廚房用具和餐具；地鐵列車的車體等
硬度　
韌性　
耐腐蝕　
抗腐蝕　
醫(yī)療　
碳素鋼的含碳量的高低與其硬度、韌性有何關(guān)系？
【答案】碳素鋼的含碳量越高，硬度越大；含碳量越低，韌性越好。
微思考
　　　　　純鐵的熔點(diǎn)為1 535 ℃，而高爐中煉鐵時(shí)生鐵(含碳量較高的鐵的合金)在1 200 ℃左右就熔化了，這是因?yàn)?(　　)
A．鐵的純度越高，熔點(diǎn)越低
B．合金的熔點(diǎn)一般比其成分物質(zhì)的熔點(diǎn)低
C．形成了鐵碳合金，所以熔點(diǎn)變高
D．在高爐內(nèi)熔化的過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
【答案】B
　　　　　鋁和鋁合金
1．鋁單質(zhì)
(1)與氧氣反應(yīng)：鋁較活潑，常溫下就能與空氣中的氧氣反應(yīng)，表面生成一層____________________。
(2)與酸(鹽酸)反應(yīng)：_____________________________。
(3)與強(qiáng)堿(NaOH)溶液反應(yīng)：
____________________________________________。
致密的氧化鋁薄膜　
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑　
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑　
2．氧化鋁
(1)與酸(鹽酸)反應(yīng)：_____________________________。
(2)與強(qiáng)堿(NaOH)溶液反應(yīng)：
_______________________________________。
兩性氧化物：既能與酸反應(yīng)生成鹽和水，又能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物，如Al2O3。
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O　
Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]　
3．鋁合金
(1)鋁合金中的合金元素有_______、_______、Si、Mn、Zn及____________等。
(2)硬鋁。
Cu　
合金元素 性能 用途
Cu、Mg、 Mn、Si ________小、強(qiáng)度高、抗腐蝕能力較強(qiáng) 制造________、宇宙飛船
Mg　
稀土元素　
密度　
飛機(jī)　
鈧　
釔　
(3)稀土元素。
包含元素：鑭系元素(從鑭到镥，原子序數(shù)從57～71的15種元素)及_______、_______共17種元素。
鈧　
釔　
(1)鋁是一種活潑金屬，為何鋁制品可在空氣中穩(wěn)定存在？
【答案】鋁制品表面覆蓋著致密的氧化鋁薄膜，這層膜起到保護(hù)內(nèi)部金屬的作用。
(2)稀土元素為何被稱為“冶金工業(yè)的維生素”？
【答案】在合金中加入適量稀土金屬，能大大改善合金的性能。
微思考
　　　　　下列有關(guān)廚房中鋁制品的使用，你認(rèn)為合理的是 (　　)
A．盛放食醋
B．燒煮開水
C．用金屬絲擦洗表面的污垢
D．用堿水洗滌
【答案】B
【解析】食醋的主要成分是CH3COOH(顯酸性)，它能與鋁及鋁表面覆蓋的氧化鋁保護(hù)膜發(fā)生反應(yīng)，使鋁制品被腐蝕，A錯(cuò)誤；用金屬絲擦洗時(shí)會(huì)破壞鋁表面覆蓋的氧化鋁保護(hù)膜，使鋁制品容易被腐蝕，C錯(cuò)誤；用堿水洗滌也會(huì)腐蝕鋁及鋁表面的保護(hù)膜，D錯(cuò)誤。
課堂·重難探究
1．銅合金
[重難突破]
重難點(diǎn)一　常見合金的成分、性能及應(yīng)用
合金 主要成分 主要性能 主要用途
青銅 銅、錫 強(qiáng)度高、可塑性好、耐磨、耐腐蝕 機(jī)械零件，如軸承、齒輪等
黃銅 銅、鋅 強(qiáng)度高、可塑性好、易加工、耐腐蝕 機(jī)械零件、儀表、日用品
白銅 銅、鎳 光澤好、耐磨、耐腐蝕、易加工 錢幣、代替銀做飾品
2．合金鋼
名稱 主要合金元素 主要特性 主要用途
錳鋼 鐵 韌性好，硬度大 鋼軌、軸承、鋼磨、挖掘機(jī)鏟斗、坦克裝甲
不銹鋼 鉻、鎳 抗腐蝕性好 醫(yī)療器材、容器、炊具
硅鋼 硅 導(dǎo)磁性好 變壓器、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)中的鐵芯
鎢鋼 鎢 耐高溫、硬度大 刀具
5．新型合金
　　　　合金相對(duì)純金屬制成的金屬材料來(lái)說(shuō)優(yōu)點(diǎn)是 (　　)
①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大
②一般合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低
③改變?cè)系呐浔龋淖兩珊辖鸬臈l件，可得到具有不同性能的合金
[典例精練]
④合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)
⑤合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛
A．①②③⑤ B．②③④
C．①②④ D．①②④⑤
【答案】A
【解析】合金一般比各成分金屬的熔點(diǎn)低、硬度大，具有良好的機(jī)械加工性能，故應(yīng)用范圍更廣。但合金的導(dǎo)電性不一定比純金屬?gòu)?qiáng)，如鋁合金的導(dǎo)電性比純鋁要差。
　　　　鈦和鈦的合金被譽(yù)為“21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據(jù)它們的主要性能，下列用途不切實(shí)際的是 (　　)
A．用來(lái)做保險(xiǎn)絲
B．用于制造航天飛機(jī)
C．用來(lái)制造人造骨
D．用于家庭裝修，制作鈦合金裝飾門
【答案】A
【解析】由于其熔點(diǎn)高，不適合做保險(xiǎn)絲，A錯(cuò)誤；由于鈦和鈦的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天領(lǐng)域，B正確；由于鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排斥反應(yīng)，因此可以用來(lái)制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，制作鈦合金裝飾門，D正確。
1．鋁、氧化鋁的兩性
主要反應(yīng)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑；
Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O；
Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]。
[重難突破]
重難點(diǎn)二　鋁、氧化鋁的應(yīng)用
2．分離與除雜
主要物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜方法
Fe Al 加足量NaOH溶液后過(guò)濾
Fe2O3 Al2O3 加足量NaOH溶液后過(guò)濾
【答案】B
[典例精練]
　　　　下列各組物質(zhì)中，X是主要物質(zhì)，Y是少量雜質(zhì)，Z是除去雜質(zhì)所要加入的試劑，其中所加試劑正確的是 (　　)
物質(zhì) A B C D
X FeCl2溶液 FeCl3溶液 Na2SO4溶液 Fe
Y FeCl3 CuCl2 Na2CO3 Al
Z Cl2 Fe BaCl2溶液 NaOH溶液
【答案】D
【解析】Cl2與FeCl3不反應(yīng)，Cl2 能將FeCl2氧化成FeCl3，A錯(cuò)誤；Fe不僅與雜質(zhì)CuCl2反應(yīng)，而且與主要物質(zhì)FeCl3反應(yīng)，主要物質(zhì)減少，B錯(cuò)誤；BaCl2不僅與雜質(zhì)Na2CO3反應(yīng)，而且與主要物質(zhì)Na2SO4反應(yīng)，C錯(cuò)誤；Al與NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4]和H2，F(xiàn)e與NaOH溶液不反應(yīng)，加入溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾即可，D正確。
　　　　下列說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是 (　　)
A．酸性氧化物都屬于非金屬氧化物，且都能和水化合成相應(yīng)的含氧酸
B．堿性氧化物都屬于金屬氧化物，但堿不一定都有對(duì)應(yīng)的堿性氧化物
C．氧化鋁既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反應(yīng)，屬于兩性氧化物
D．某含氧酸鹽高溫下可分解生成一種堿性氧化物和一種酸性氧化物
【答案】A
【解析】金屬氧化物Mn2O7屬于酸性氧化物，A錯(cuò)誤；一水合氨(NH3·H2O)屬于堿，但無(wú)對(duì)應(yīng)的堿性氧化物，若不知此例會(huì)易錯(cuò)選B；氧化鋁是一種常見的兩性氧化物，既能與鹽酸反應(yīng)，又能與氫氧化鈉反應(yīng)，C正確；CaCO3等含氧酸鹽高溫下可生成氧化鈣和二氧化碳，二者分別屬于堿性氧化物和酸性氧化物，若記不住這些實(shí)例易錯(cuò)選D。
[課堂小結(jié)]
小練·素養(yǎng)達(dá)成
1．(2022·廣東卷)中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，在世界文明中獨(dú)樹一幟，漢字居功至偉。隨著時(shí)代發(fā)展，漢字被不斷賦予新的文化內(nèi)涵，其載體也發(fā)生相應(yīng)變化。下列漢字載體主要由合金材料制成的是 (　　)
【答案】B
2．對(duì)于鋁和燒堿溶液的反應(yīng)，下列說(shuō)法不正確的是 (　　)
A．鋁是還原劑
B．該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
C．該反應(yīng)說(shuō)明所有金屬都能與堿反應(yīng)
D．H2為還原產(chǎn)物
【答案】C
【解析】鋁與燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al＋2NaOH＋6H2O ===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，分析元素化合價(jià)變化可知反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，鋁是還原劑，H2為還原產(chǎn)物，A、B、D正確；鋁能與燒堿溶液反應(yīng)，并不能說(shuō)明所有金屬都能與堿反應(yīng)，如鎂、鐵、銅等均不與堿溶液反應(yīng)，C錯(cuò)誤。
3．下列說(shuō)法不正確的是 (　　)
A．鈉和鉀的合金可用于快中子反應(yīng)堆作熱交換劑
B．氧化鎂(熔點(diǎn)2 800 ℃)是優(yōu)良的耐高溫材料
C．鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲(chǔ)氫材料
D．2.4 g鎂在足量的氧氣中燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 0.1NA
【答案】D
【答案】A
5．(2023·廣東湛江高一階段檢測(cè))化學(xué)與生產(chǎn)、生活等密切相關(guān)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (　　)
A．“超級(jí)鋼”屬于合金
B．合金的硬度比各成分金屬的大
C．鎂鋁合金密度大、強(qiáng)度高，可用于制造飛機(jī)
D．不銹鋼在大氣中一般比較穩(wěn)定，不容易生銹，具有抗腐蝕能力
【答案】C
【解析】鎂鋁合金的密度小，C錯(cuò)誤。
6．下列有關(guān)鋁及其化合物的性質(zhì)說(shuō)法，正確的是 (　　)
①氧化鋁熔點(diǎn)高，可用作耐高溫材料
②氧化鋁不能與NaOH溶液反應(yīng)
③鋁在空氣中不易被氧化，是因?yàn)槠湫再|(zhì)不活潑
④氧化鋁是堿性氧化物
⑤氧化鋁坩堝不可用于熔融NaOH實(shí)驗(yàn)
⑥把氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中，立即產(chǎn)生大量白色沉淀
A．只有①⑤ B．①②④⑥
C．①③⑤⑥ D．全部正確
【答案】A
7．合金是生活中常用的材料，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的金屬是________。
(2)生鐵和鋼是含碳量不同的鐵碳合金，含碳量2%～4.3%的稱為____________。不銹鋼在空氣中比較穩(wěn)定，不易生銹，有強(qiáng)的抗腐蝕能力，其合金元素主要是__________。
(3)鋼鐵的腐蝕給社會(huì)造成的損失是巨大的，所以采取措施防止鋼鐵的腐蝕是十分必要的，請(qǐng)列舉兩種防止鋼鐵腐蝕的方法：__________。
(4)青銅的主要合金元素為_______，黃銅的主要合金元素為_____。
【答案】(1)鐵　(2)生鐵　鉻和鎳　(3)在鋼鐵的表面噴涂油漆；表面涂油；在鋼鐵的表面鍍上鉻、鋅等金屬；對(duì)鋼鐵的表面進(jìn)行烤藍(lán)處理(增厚氧化膜)；制成不銹鋼(合理即可)
(4)Sn　Zn(共38張PPT)
第三章　鐵　金屬材料
第二節(jié)　金屬材料
第2課時(shí)　物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用
課程標(biāo)準(zhǔn) 素養(yǎng)目標(biāo) 學(xué)法指導(dǎo)
具有證據(jù)意識(shí)，能基于證據(jù)對(duì)物質(zhì)變化提出可能的假設(shè)，通過(guò)分析推理進(jìn)行計(jì)算和論證 證據(jù)推理與模型認(rèn)知 復(fù)習(xí)回顧有關(guān)物質(zhì)的量n與粒子數(shù)N、物質(zhì)的質(zhì)量m、氣體體積V、溶液濃度c間的計(jì)算公式，鞏固以物質(zhì)的量為中心的各物理量之間的換算方法，提升定量探究的學(xué)習(xí)能力
掌握物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的一般方法和步驟。能逐步熟練在計(jì)算中應(yīng)用物質(zhì)的量，掌握計(jì)算的技巧和方法 證據(jù)推理與模型認(rèn)知 課前·新知導(dǎo)學(xué)
　　　　物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用
1．物質(zhì)的量與其他物理量之間的計(jì)算公式
(1)已知物質(zhì)的質(zhì)量m(B)，n(B)＝__________。
(2)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氣體體積V[B(g)]，n(B)＝__________。
(3)已知物質(zhì)的粒子數(shù)N(B)，n(B)＝________。
(4)已知溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c(B)，n(B)＝__________。
c(B)·V　
2．物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用
化學(xué)方程式
化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 _______________
物質(zhì)粒子數(shù)之比 _______________
擴(kuò)大NA倍之后 (2NA)∶NA∶(2NA)
物質(zhì)的量之比 _______________
標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積之比 44.8 L∶22.4 L∶44.8 L
相同狀況下體積之比 _________________
2∶1∶2　
2∶1∶2　
2∶1∶2　
2∶1∶2　
結(jié)論：(1)化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比＝各物質(zhì)粒子數(shù)目之比＝各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。
(2)在同溫同壓下，氣態(tài)物質(zhì)的分子數(shù)之比＝____________之比＝_________之比。
物質(zhì)的量　
體積　
1 mol H2與1 mol Cl2在點(diǎn)燃的條件下完全反應(yīng)生成2 mol HCl　
3．根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的基本步驟
甲、乙兩位同學(xué)就物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算，進(jìn)行了以下討論：
微思考
你同意哪位同學(xué)的說(shuō)法？
【答案】甲。若題目所給物質(zhì)的物理量單位不一致，換算成同一個(gè)單位，有時(shí)顯得很繁瑣，這時(shí)只要做到各個(gè)量的單位“上下一致，左右相當(dāng)”即可。
　　　　　對(duì)于反應(yīng)：2A(g)＋2B(g)===3C(g)＋D(g)，化學(xué)計(jì)量數(shù)之比與下列各項(xiàng)不等的是 (　　)
A．分子數(shù)之比 B．物質(zhì)的量之比
C．質(zhì)量之比 D．體積之比(同溫同壓)
【答案】C
課堂·重難探究
1．有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算中的“三個(gè)規(guī)范”
(1)書寫規(guī)范：各種符號(hào)的書寫要規(guī)范，大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量，而“m”表示質(zhì)量；“N”表示粒子數(shù)，而“n”表示物質(zhì)的量。
[重難突破]
重難點(diǎn)　物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算
(2)符號(hào)規(guī)范。
①設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號(hào)表示，且要注明物質(zhì)(或粒子)的符號(hào)。如設(shè)參加反應(yīng)HCl溶液的體積為V[HCl(aq)]。
②各物理量及單位、物質(zhì)的名稱、公式等盡量用符號(hào)表示。如已知NaOH溶液的體積和物質(zhì)的量濃度，求NaOH的質(zhì)量時(shí)就寫成：m(NaOH)＝c(NaOH)·V[NaOH(aq)]·M(NaOH)。
(3)單位規(guī)范：把已知量代入計(jì)算式中計(jì)算時(shí)都要帶單位且單位要統(tǒng)一。
2．化學(xué)計(jì)算中常用的三種方法
(1)關(guān)系式法。
當(dāng)已知物和未知物之間是靠多個(gè)反應(yīng)來(lái)聯(lián)系時(shí)，只需直接確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系，即“關(guān)系式”。如把CO還原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中，求生成沉淀的量，根據(jù)化學(xué)方程式知3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。
(2)守恒法。
①質(zhì)量守恒。
宏觀特征：反應(yīng)前后元素的質(zhì)量守恒。
微觀守恒：反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)守恒。
②得失電子守恒。
氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)。
③電荷守恒。
ⅰ．電解質(zhì)溶液中，陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)。
ⅱ．離子方程式中，反應(yīng)物所帶電荷總數(shù)與生成物所帶電荷總數(shù)相等且電性相同。
(3)差量法。
根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的有關(guān)物理量發(fā)生的變化，找出所謂“理論差量”，如反應(yīng)前后的質(zhì)量差、物質(zhì)的量差、氣體體積差等。該差量的大小與反應(yīng)物的有關(guān)量成正比。差量法就是借助這種比例關(guān)系，解決一定量變的計(jì)算題。
例如：把一鐵棒插入CuSO4溶液中，過(guò)一段時(shí)間取出，鐵棒質(zhì)量增加了4 g，據(jù)此可求出參加反應(yīng)的Fe的質(zhì)量。
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　Δm(質(zhì)量增加)
56 64 64－56＝8
m(Fe)＝28 g 4 g
　　　　鎂鋁合金具有很好的強(qiáng)度、剛性和尺寸穩(wěn)定性，常用來(lái)制作又輕又薄的筆記本電腦、手機(jī)等的外殼。把10.2 g鎂鋁合金的粉末放入過(guò)量的燒堿溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成6.72 L氫氣。
試計(jì)算：
(1)該合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。
(2)該合金中鎂與鋁的物質(zhì)的量之比是__________。
(3)該合金溶于足量的鹽酸中，標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生氫氣的體積是____。
【答案】(1)52.9%　(2)1∶1　(3)11.2 L
[典例精練]
【解析】(1)把鎂鋁合金的粉末放入過(guò)量的燒堿溶液中，鎂不反應(yīng)，只有鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
設(shè)鋁的物質(zhì)的量為n(Al)，則：
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 mol 3×22.4 L
n(Al) 6.72 L
解得n(Al)＝0.2 mol，
m(Al)＝0.2 mol×27 g·mol－1＝5.4 g，
(3)設(shè)由鋁生成的氫氣為V1(H2)，由鎂生成的氫氣為V2(H2)，由計(jì)算知
V1(H2)＝6.72 L，
由鎂與鹽酸反應(yīng)可知：
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L
0.2 mol V2(H2)
解得V2(H2)＝4.48 L，V總(H2)＝V1(H2)＋V2(H2)＝6.72 L＋4.48 L＝11.2 L。
　　　　2.3 g鈉與足量水發(fā)生反應(yīng)，得到100 mL溶液，則所得到溶液的物質(zhì)的量濃度是 (　　)
A．2 mol·L－1 B．1 mol·L－1
C．0.2 mol·L－1 D．0.1 mol·L－1
【答案】B
　　　　標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.8 g鐵與足量的稀硫酸反應(yīng)生成a L 氫氣，下列關(guān)系正確的是 (　　)
A．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
　1 mol　　　　　　　　1 mol
　2.8 g　　　　　　　　　a L
B．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
　56 g　　　　　　　　　1 L
　2.8 g　　　　　　　　　a L
C．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
　1 mol　　　　　　　　22.4 L
　0.05 mol　　　　　　　a L
D．Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
　56 g　　　　　　　　　2 g
　2.8 g　　　　　　　　　a L
【答案】C
【解析】A項(xiàng)，兩行數(shù)據(jù)中涉及三種物理量：物質(zhì)的量、質(zhì)量和體積，違背了上下數(shù)據(jù)必須為同一個(gè)物理量，若只是將已知量和待求量寫出就易錯(cuò)選A；B項(xiàng)，數(shù)據(jù)雖符合“上下一致”，但第一行數(shù)據(jù)不成比例，若未注意與56 g Fe成比例的是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體體積為22.4 L則易錯(cuò)選B；C項(xiàng)，數(shù)據(jù)符合“上下一致，左右成比例”，正確；D項(xiàng)，氫氣下的2 g和a L所指不是同一個(gè)物理量，錯(cuò)誤。
[課堂小結(jié)]
小練·素養(yǎng)達(dá)成
1．物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí) (　　)
A．它們的質(zhì)量一定相等
B．它們的物質(zhì)的量一定相等
C．它們的質(zhì)量比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
D．它們的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
【答案】D
2．把一小塊鈉放入足量水中，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：2Na＋2H2O=== 2NaOH＋H2↑。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法正確的是 (　　)
A．反應(yīng)中Na與NaOH的質(zhì)量相等
B．反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量相等
C．反應(yīng)中H2O和H2的質(zhì)量之比為2∶1
D．反應(yīng)中Na與NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶1
【答案】D
【解析】該反應(yīng)中，Na與NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶1，質(zhì)量之比為23∶40，所以A錯(cuò)誤，D正確；H2O與H2的物質(zhì)的量之比為2∶1，質(zhì)量之比為18∶1，所以B、C均錯(cuò)誤。
3．實(shí)驗(yàn)室用6.5 g Zn與足量鹽酸完全反應(yīng)，生成標(biāo)況下氫氣的體積為 (　　)
A．1.12 L　 B．2.24 L
C．11.2 L　 D．22.4 L
【答案】B
4．用鋁箔包裹著2.3 g金屬鈉投入足量水中，理論上可以收集到氫氣的物質(zhì)的量為 (　　)
A．0.05 mol
B．0.2 mol
C．大于0.05 mol小于等于0.2 mol
D．無(wú)法判斷
【答案】C
【解析】2.3 g金屬鈉的物質(zhì)的量為0.1 mol，根據(jù)2Na＋2H2O=== 2NaOH＋H2↑，生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.05 mol；NaOH的物質(zhì)的量為0.1 mol，生成的NaOH和足量鋁箔反應(yīng)，2Al＋2NaOH＋6H2O=== 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，0.1 mol NaOH可以生成0.15 mol H2，所以生成的H2總物質(zhì)的量為0.2 mol。由于鋁箔的物質(zhì)的量未知，鋁箔可能不足，所以收集到氫氣的物質(zhì)的量大于0.05 mol小于或等于0.2 mol。
5．將28 g鐵粉放入100 mL 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中，充分反應(yīng)后析出的銅的質(zhì)量為 (　　)
A．32 g B．6.4 g
C．0.64 g D．3.2 g
【答案】C
n(CuSO4)＝0.1 L×0.1 mol·L－1＝0.01 mol，
由CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
可知Fe過(guò)量，所以應(yīng)按CuSO4的量計(jì)算：
n(Cu)＝n(CuSO4)＝0.01 mol。
m(Cu)＝0.01 mol×64 g·mol－1＝0.64 g。
6．金屬鈉1.15 g與水反應(yīng)，得到100 mL溶液，試計(jì)算：
(1)生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況為________L。
(2)反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為____________(溶液體積變化忽略不計(jì))。
【答案】(1)0.56　(2)0.5 mol·L－1(共11張PPT)
第三章　鐵　金屬材料
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2　鐵及其化合物的性質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br/>1．認(rèn)識(shí)鐵及其化合物的重要化學(xué)性質(zhì)。
2．學(xué)會(huì)鐵離子的檢驗(yàn)方法。
3．認(rèn)識(shí)可通過(guò)氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含有不同價(jià)態(tài)同種元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。
【實(shí)驗(yàn)用品】
試管、膠頭滴管、藥匙、鑷子。
CuSO4溶液、FeCl3稀溶液、FeCl2 溶液、FeSO4溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、KI溶液、淀粉溶液、蒸餾水、鋅片、銅片、鐵粉、鐵絲。
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
1．鐵及其化合物的性質(zhì)
(1)鐵單質(zhì)的還原性。
在一支試管中加入2 mL CuSO4溶液，再將一段鐵絲放入CuSO4溶液中。過(guò)一會(huì)兒，取出鐵絲，現(xiàn)象為___________________________，原因?yàn)開_________________________(用化學(xué)方程式表示)。
(2)鐵鹽的氧化性。
①取3 mL FeCl3稀溶液加入試管中，加入幾小塊銅片，振蕩，過(guò)一會(huì)兒，現(xiàn)象為____________________，原因?yàn)開__________________(用離子方程式表示)。
②在一支盛有3 mL水的試管中滴加幾滴FeCl3稀溶液，再滴加3滴KI溶液，觀察現(xiàn)象。然后再向溶液中滴加2滴淀粉溶液，現(xiàn)象為______________________，原因?yàn)開_________________(用離子方程式表示)。
(3)亞鐵鹽的氧化性和還原性。
①取3 mL FeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，振蕩，過(guò)一會(huì)兒，現(xiàn)象為________________________________________，原因?yàn)開___________________________________(用離子方程式表示)。
②在一支試管中加入少量酸性KMnO4溶液，然后向試管中加入少量FeSO4溶液，現(xiàn)象為______________________________，再滴加2滴KSCN溶液，現(xiàn)象為________________________________________。
【答案】(1)鐵絲表面附著一層紅色物質(zhì)
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
(2)①銅片逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)樗{(lán)色　2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+　②溶液顯藍(lán)色　2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I(xiàn)2
(3)①Zn片溶解，溶液變無(wú)色　Zn＋Fe2+===Zn2+＋Fe　②溶液紫色褪去　溶液顯紅色
2．鐵離子的檢驗(yàn)
(1)在一支試管中加入2 mL蒸餾水，再滴加幾滴FeCl3稀溶液，然后滴加幾滴KSCN溶液，現(xiàn)象為__________。
(2)在一支試管中加入少量FeCl3稀溶液，然后加入適量鐵粉，輕輕振蕩片刻，再滴加幾滴KSCN溶液，現(xiàn)象為____________________。
【答案】(1)溶液顯紅色
(2)溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色，滴加KSCN溶液后溶液顏色不變
【問(wèn)題探究】
1．在配制及保存硫酸亞鐵溶液時(shí)，通常加入適量的鐵粉，為什么？
【答案】防止硫酸亞鐵被氧化。
2．如何檢驗(yàn)溶液中的Fe2+
【答案】先向溶液中滴加KSCN溶液，觀察現(xiàn)象，然后滴加氯水(或H2O2溶液)。若滴加KSCN溶液時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象，滴加氯水(或H2O2溶液)后，溶液變成紅色，則該溶液中有Fe2+。
　　　　下列關(guān)于Fe2+和Fe3+的敘述中，正確的是 (　　)
A．Fe2+能與鋅粉反應(yīng)，表明Fe2+具有還原性
B．Fe3+的水溶液為淺綠色
C．由2Fe3+＋2I－===I2＋2Fe2+知Fe3+的氧化性強(qiáng)于I2
D．向Fe3+溶液中滴入KSCN溶液，立即出現(xiàn)紅色沉淀
【答案】C
【解析】Fe2+能與鋅粉反應(yīng)，表明Fe2+具有氧化性，A錯(cuò)誤；Fe3+的水溶液為棕黃色，B錯(cuò)誤；向Fe3+溶液中滴入KSCN溶液，溶液變紅色，不會(huì)出現(xiàn)沉淀，D錯(cuò)誤。
　　　　為除去FeCl2溶液中含有少量的FeCl3雜質(zhì)，可選用的最佳藥品是 (　　)
A．滴入KSCN溶液 B．通入氯氣
C．加入銅粉 D．加入過(guò)量鐵粉
【答案】D

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