資源簡介

化學　必修 第二冊(蘇教)
熱點一　金屬與酸反應的計算規律與方法
1．金屬M(M代表金屬)與酸反應的定量規律(只考慮生成氫氣的情況)
(1)金屬與酸反應，金屬失去電子的物質的量等于酸得到電子的物質的量。
(2)1 mol金屬M與足量酸反應生成Mn＋時，可生成mol氫氣。
(3)當參加反應的金屬與產生氫氣的質量差相等時，則反應后兩溶液增加的質量相等。
(4)相同物質的量的金屬與足量的酸反應產生氫氣的量之比等于反應后對應金屬元素呈現的化合價之比。
(5)特別注意，在鈉等極活潑金屬與酸反應時，金屬過量時還會跟水反應產生氫氣。
2．鋁分別與酸、堿反應產生氫氣量的比較
(1)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應，消耗HCl和NaOH的物質的量之比為3∶1。
(2)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應，產生H2的體積比為1∶1(相同條件，下同)。
(3)足量的鋁分別與等物質的量濃度、等體積的鹽酸和NaOH溶液反應，產生H2的體積比為1∶3。
　將鈉、鎂、鋁各0．3 mol分別放入100 mL 1 mol·L－1的鹽酸中，同溫同壓下產生氣體的體積比是(　　)
A．1∶2∶3 B．6∶3∶2
C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
[解析]　根據金屬與酸反應的實質2M＋2nH＋===2Mn＋＋nH2↑可知三種金屬都過量，而鋁、鎂都不與H2O反應，按HCl計算，兩者產生氣體的物質的量都為0．05 mol，金屬鈉可繼續與H2O反應最終產生0．15 mol H2，即同溫同壓下產生氣體的體積比為0．15 mol∶0．05 mol∶0．05 mol＝3∶1∶1。
[答案]　C
1．將18．6 g鐵鋅合金加入200 mL某濃度的稀硫酸中恰好完全反應，生成0．3 mol H2。假設反應后溶液的體積不變，則(　　)
A．Fe的物質的量為0．15 mol B．Zn的質量為6．5 g
C．H2SO4的濃度為1．5 mol·L－1 D．Fe的質量為11．2 g
答案：C
解析：設合金中Fe、Zn的物質的量分別為x、y，則56 g·mol－1×x＋65 g·mol－1×y＝18．6 g，根據Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，可得x＋y＝0．3 mol，解得x＝0．1 mol，y＝0．2 mol，則Fe的質量為5．6 g，Zn的質量為13 g。根據關系式H2SO4～H2，可知n(H2SO4)＝0．3 mol，c(H2SO4)＝＝1．5 mol·L－1。
2．有鋁、鐵組成的混合物，分為等質量的兩份，分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出氫氣體積比為2∶1(同溫同壓下)。則下列描述該混合物中鋁和鐵的關系正確的是(　　)
A．物質的量之比為1∶1 B．物質的量之比為2∶3
C．質量之比為56∶27 D．條件不足無法計算
答案：B
解析：根據反應方程式：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知等量的Al與足量的鹽酸、NaOH反應放出的H2體積相等，因為Fe、Al組成的混合物與鹽酸、NaOH反應放出的H2體積比為2∶1，故Fe、Al與鹽酸反應放出的H2體積相等，則鋁和鐵的物質的量之比為∶1＝2∶3，質量比為(2×27)∶(3×56)＝9∶28。
熱點二　實驗探究Fe2＋與Fe3＋的性質
設置實驗情景考查Fe2＋的還原性、Fe3＋的氧化性及其檢驗方法，是一種常見的題型。需要注意的是
(1)Fe2＋的還原性大于Br－的，但比I－的弱。亞鐵鹽在溶液中遇到強氧化劑(如氯氣、硝酸、酸性高錳酸鉀溶液、溴水、雙氧水等)時，一般能被氧化成鐵鹽。
(2)Fe3＋具有較強的氧化性，可跟Fe、Cu及SO2、H2S、HI等還原性物質反應，還原產物為Fe2＋。
　某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質。已知：K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2＋能產生藍色沉淀。回答下列問題：
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0．1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________________________。
(2)甲組同學取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1 滴KSCN溶液，溶液變成血紅色，說明Cl2可將Fe2＋氧化。
FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為__________________________。
(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0．5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴 KSCN溶液，溶液變成血紅色，煤油的作用是__________________。
(4)丙組同學取10 mL 0．1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：
①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；
③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變成血紅色。
實驗②檢驗的離子是________(填離子符號，下同)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有________。
[解析]　(1)Fe2＋易被空氣中的O2氧化為Fe3＋，加入少量鐵屑，可防止Fe2＋被氧化。
(4)實驗②加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀，說明含有Fe2＋；實驗①和③說明在I－過量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋。
[答案]　(1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔絕空氣(排除氧氣對實驗的影響)
(4)Fe2＋　Fe3＋
3．某小組在驗證反應“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的實驗中檢測到Fe3＋，發現和探究過程如下。
向硝酸酸化的0．05 mol·L－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。
(1)檢驗產物
①取出少量黑色固體，洗滌后，____________________________________(填操作和現象)，證明黑色固體中含有Ag。
②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，說明溶液中含有________。
(2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3＋，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3＋，乙依據的原理是______________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續實驗：
①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色，證實了甲的猜測。同時發現有白色沉淀產生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關，對比實驗記錄如下：
序號 取樣時間/min 現象
ⅰ 3 產生大量白色沉淀；溶液呈血紅色
ⅱ 30 產生白色沉淀，較3 min時量少；溶液血紅色較3 min時加深
ⅲ 120 產生白色沉淀，較30 min時量少；溶液血紅色較30 min時變淺
(資料：Ag＋與SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②對Fe3＋產生的原因作出如下假設：
假設a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產生Fe3＋；
假設b: 空氣中存在O2，由于____________________(用離子方程式表示)，可產生Fe3＋；
假設c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產生Fe3＋；
假設d：根據______________________現象，判斷溶液中存在Ag＋，可氧化Fe2＋產生Fe3＋。
答案：(1)①加硝酸并加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產生白色沉淀　②Fe2＋
(2)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋　②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　加入KSCN溶液后產生白色沉淀
解析：(1)①燒杯底部的黑色固體中含有銀和過量的鐵，要證明Ag的存在，可加硝酸并加熱將固體溶解，然后用鹽酸來檢驗Ag＋的存在。
4．實驗小組研究二價鐵的氧化反應，設計如下實驗。
實驗序號 試劑及操作 現象
Ⅰ 現象a：先生成白色沉淀，最終轉變為紅褐色沉淀 現象b：……
Ⅱ 現象c：溶液略呈黃色 現象d：溶液呈血紅色
(1)實驗所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量鐵粉反應制得，離子方程式是____________________________________。
(2)實驗Ⅰ中白色沉淀轉變為紅褐色沉淀的化學方程式是____________________________。
(3)現象b是____________________________。
(4)實驗小組對實驗Ⅱ中何種物質氧化Fe2＋進行研究，提出兩種假設：
ⅰ．酸性條件下，O2氧化了Fe2＋；
ⅱ．酸性條件下，______________________。
①將假設ⅱ補充完整。
②設計實驗，證實假設ⅰ不是實驗Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。將實驗方案和現象補充完整。
步驟1：向1．0 mL____________溶液中滴加1．5 mL 1．0 mol·L－1 H2SO4溶液；
步驟2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，觀察到________________________________。
③向步驟2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH約為5，檢測到有Fe3＋產生。
(5)綜合上述實驗，說明二價鐵的氧化反應與______________________________因素有關。
答案：(1)2Fe3＋ ＋Fe===3Fe2＋
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)紅褐色沉淀溶解，溶液呈棕黃色
(4)①NO氧化了Fe2＋　②0．1 mol·L－1 FeSO4　溶液無明顯變化
(5)溶液酸堿性、氧化劑種類及二價鐵的存在形式等
解析：(4)①在酸性條件下，NO具有氧化性，可將Fe2＋氧化，因此假設ⅱ為酸性條件下，NO氧化了Fe2＋。
②根據控制變量法可知，要證明氧化劑為氧氣，需要排除硝酸根離子的干擾，因此，可以改為向1．0 mL 0．1 mol·L－1 FeSO4溶液中滴加1．5 mL 1．0 mol·L－1 H2SO4溶液。
1化學　必修 第二冊(蘇教)
熱點一　金屬與酸反應的計算規律與方法
1．金屬M(M代表金屬)與酸反應的定量規律(只考慮生成氫氣的情況)
(1)金屬與酸反應，金屬失去電子的物質的量等于酸得到電子的物質的量。
(2)1 mol金屬M與足量酸反應生成Mn＋時，可生成mol氫氣。
(3)當參加反應的金屬與產生氫氣的質量差相等時，則反應后兩溶液增加的質量相等。
(4)相同物質的量的金屬與足量的酸反應產生氫氣的量之比等于反應后對應金屬元素呈現的化合價之比。
(5)特別注意，在鈉等極活潑金屬與酸反應時，金屬過量時還會跟水反應產生氫氣。
2．鋁分別與酸、堿反應產生氫氣量的比較
(1)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應，消耗HCl和NaOH的物質的量之比為3∶1。
(2)等量的鋁分別與足量的鹽酸和NaOH溶液反應，產生H2的體積比為1∶1(相同條件，下同)。
(3)足量的鋁分別與等物質的量濃度、等體積的鹽酸和NaOH溶液反應，產生H2的體積比為1∶3。
　將鈉、鎂、鋁各0．3 mol分別放入100 mL 1 mol·L－1的鹽酸中，同溫同壓下產生氣體的體積比是(　　)
A．1∶2∶3 B．6∶3∶2
C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
1．將18．6 g鐵鋅合金加入200 mL某濃度的稀硫酸中恰好完全反應，生成0．3 mol H2。假設反應后溶液的體積不變，則(　　)
A．Fe的物質的量為0．15 mol B．Zn的質量為6．5 g
C．H2SO4的濃度為1．5 mol·L－1 D．Fe的質量為11．2 g
2．有鋁、鐵組成的混合物，分為等質量的兩份，分別投入足量的稀鹽酸和足量的稀氫氧化鈉溶液中，放出氫氣體積比為2∶1(同溫同壓下)。則下列描述該混合物中鋁和鐵的關系正確的是(　　)
A．物質的量之比為1∶1 B．物質的量之比為2∶3
C．質量之比為56∶27 D．條件不足無法計算
熱點二　實驗探究Fe2＋與Fe3＋的性質
設置實驗情景考查Fe2＋的還原性、Fe3＋的氧化性及其檢驗方法，是一種常見的題型。需要注意的是
(1)Fe2＋的還原性大于Br－的，但比I－的弱。亞鐵鹽在溶液中遇到強氧化劑(如氯氣、硝酸、酸性高錳酸鉀溶液、溴水、雙氧水等)時，一般能被氧化成鐵鹽。
(2)Fe3＋具有較強的氧化性，可跟Fe、Cu及SO2、H2S、HI等還原性物質反應，還原產物為Fe2＋。
　某班同學用如下實驗探究Fe2＋、Fe3＋的性質。已知：K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2＋能產生藍色沉淀。回答下列問題：
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0．1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________________________。
(2)甲組同學取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1 滴KSCN溶液，溶液變成血紅色，說明Cl2可將Fe2＋氧化。
FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為__________________________。
(3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2 mL FeCl2溶液中先加入0．5 mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴 KSCN溶液，溶液變成血紅色，煤油的作用是__________________。
(4)丙組同學取10 mL 0．1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分別取2 mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：
①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍色沉淀；
③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變成血紅色。
實驗②檢驗的離子是________(填離子符號，下同)；實驗①和③說明：在I－過量的情況下，溶液中仍含有________。
3．某小組在驗證反應“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的實驗中檢測到Fe3＋，發現和探究過程如下。
向硝酸酸化的0．05 mol·L－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。
(1)檢驗產物
①取出少量黑色固體，洗滌后，____________________________________(填操作和現象)，證明黑色固體中含有Ag。
②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，說明溶液中含有________。
(2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3＋，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3＋，乙依據的原理是______________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續實驗：
①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色，證實了甲的猜測。同時發現有白色沉淀產生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關，對比實驗記錄如下：
序號 取樣時間/min 現象
ⅰ 3 產生大量白色沉淀；溶液呈血紅色
ⅱ 30 產生白色沉淀，較3 min時量少；溶液血紅色較3 min時加深
ⅲ 120 產生白色沉淀，較30 min時量少；溶液血紅色較30 min時變淺
(資料：Ag＋與SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②對Fe3＋產生的原因作出如下假設：
假設a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產生Fe3＋；
假設b: 空氣中存在O2，由于____________________(用離子方程式表示)，可產生Fe3＋；
假設c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產生Fe3＋；
假設d：根據______________________現象，判斷溶液中存在Ag＋，可氧化Fe2＋產生Fe3＋。
4．實驗小組研究二價鐵的氧化反應，設計如下實驗。
實驗序號 試劑及操作 現象
Ⅰ 現象a：先生成白色沉淀，最終轉變為紅褐色沉淀 現象b：……
Ⅱ 現象c：溶液略呈黃色 現象d：溶液呈血紅色
(1)實驗所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量鐵粉反應制得，離子方程式是____________________________________。
(2)實驗Ⅰ中白色沉淀轉變為紅褐色沉淀的化學方程式是____________________________。
(3)現象b是____________________________。
(4)實驗小組對實驗Ⅱ中何種物質氧化Fe2＋進行研究，提出兩種假設：
ⅰ．酸性條件下，O2氧化了Fe2＋；
ⅱ．酸性條件下，______________________。
①將假設ⅱ補充完整。
②設計實驗，證實假設ⅰ不是實驗Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。將實驗方案和現象補充完整。
步驟1：向1．0 mL____________溶液中滴加1．5 mL 1．0 mol·L－1 H2SO4溶液；
步驟2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，觀察到________________________________。
③向步驟2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH約為5，檢測到有Fe3＋產生。
(5)綜合上述實驗，說明二價鐵的氧化反應與______________________________因素有關。
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