[新教材]新人教版必修1第3章铁金属材料复习学案

1、微专题,大素养(三)章末共享授课提示：对应学生用书45页微专题一 铁、铝及其重要化合物的转化与应用1 .铁及其重要化合物之间的转化关系。八电。，赛的力叶普则 3小。电 山植R或Cu2 .铝及其重要化合物之间的转化关系A1CL 号 7 AI 。心 %， “ N<iAK>2 73 .常见物质的特征颜色(1)有色固体：红色：Cu：砖红色：Cu2O；红棕色：Fe?O3；红褐色:Fe (OH) 3；淡黄色:S或Na2O2； 蓝色：Cu(OH) 2；紫黑色：KMM、H 黑色:炭粉、CuO. FeO;白色沉淀:Fe (OH，、Mg (OH) 2、CaCOjx BaSC)4、AgCl、BaSCh;

2、(2)有色溶液:Fe?'(浅绿色)、Fe3卜(棕黄色)、CW'(蓝色)、MnO错误！(紫红色)、 Fe(SCN) 3(红色).4 .常见的特征反应现象(1)焰色反应：Na，(黄色)、K，(紫色).(2)白色沉淀Fe(OH) 2错误!红褐色Fe (OH) 3(由白色一灰绿色红褐色).(3)单质与碱反应产生气体。2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2+3H2 t微训练一1 .已知有以下物质相互转化：L气体|¥焰色反应呈紫色石忌祠AgNOj厂康透过蓝色钻玻璃)裕硝酸T白色沉淀卜:乌同幽叵邈! A试回答下列问题：写出B的化学式：.D的化学式： , (2)写出由E

3、转变成F的化学方程式：(3)写出用KSCN鉴别G溶液的离子方程式:向G溶液中加入A的有关反应离子方程式为解析：解题的突破口是白色沉淀一红褐色沉淀G溶液，即为Fe(OH ) 2Fe ( OH ) 3-FeCl3o答案：(l)FeCh KC1(2)4Fe (OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH) 3(3)Fe3 * +3SCN =Fe(SCN)3 2Fe31 +Fe=3Fe242 .根据下列实验装置和操作，回答有关问题，按图中所示装置，用两种不同的操作分别进行实验，观察B容器中的现象.(1)先夹紧止水夹a,再使A容器中开始反应，实验中B容器中观察到的现象是B容器中发生反应曲离子方程式是(2)打开

4、止水夹a,使A容器开始反应一段时间后再夹紧止水夹a,实验中观察到的现象是OB容器中发生反应的离子方程式是解析：从腐蚀铜的废液中回收铜。 L(FcQ )P 3+，+加过量Fc通入匕FcCh过滤PFcCl,'溶液1加过量盐的f I u、r e-*(：u 答案：(1)KSCN溶液溶液变成血红色(2) 2FeCl3+Cu=2FeCh+CuCh(3)Ac Fe FeCk Fe 和 Cu HQ CbB. 2FeCh4-Fe=3FeCl2 CuCl2+Fe=FeC12+CuFe+2HCl=FeCl2+H2 t 2FeCl2+Cl2=2FeCl34.已知X为Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性强弱顺序

5、:Fe3'>Cu2'>H >Fe2 X样 品可发生如图所示的转化关系：(1)写出步骤可能发生反应的离子方程式(共有3个)。(2)若溶液E中只有一种金属离子，则一定是；若溶液E中含有两种金属离子，则一定是。(3)若D固正是纯净物,该固体是 (填化学式).(4)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成的，可用FeCb溶液作“腐蚀剂”刻 制印刷电路板，该过程发生反应的离子方程式为解析：步中的反应为 CuO + 2HCI=CuC12 + H20x Fe2O3 + 6HCl=2FeC13 + 3H2O ,所得 溶液为FeChx CuCL及过量的HC1的混合溶液；步骤得到的

6、固体有铜、铁两种，若B是 铜，根据题给的氧化性II页序可知.只有一个反应，不符合3个反应的要求.故B应是铁。(2)若溶液E中只有一种金属离子,则必然是氧化性最弱的Fe”;若溶液E中含有两 种金属离子，则为Fe"、Cu2 + .(4 )根据氧化性Fe' +CiF +可知，腐蚀电路板的反应为2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2 + 0答案：(l)2Fe3+ + Fe=3Fe2 Cu24+Fe=Fe2<+Cu. 2H +Fe=Fe24+H21(2)Fe2+ Fe2 CiP+(3)Cu(4)2Fe3'4-Cu=2Fe2' +CC应用提示印制电路板制作流程简介上图是工

7、业印刷电路板的制作流程图，其中“蚀刻”这一步用的就是FeCh溶液，其反 应机理:2FeCb + Cu=2FeCh + CuCh微专题二三种常用的化学计算类型与技巧一、三种计算类型1 .基本计算：已知一种反应物（或生成物）的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式的 量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。2 .混合物反应的计算：设混合物中各物质的物质的量分别为小v、z,按照化学方程式的量的关系，并用八八 z表示，列出方程组解答，3 .过量计算：给出了两种反应物的量，求解某生成物的量，方法：按照化学方程式的量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的 量进行求解。二、

8、三种方法技巧1 .关系式法当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比 例关系即“关系式”，就可求得未知量。例如，把CO还原Fe?O3生成的CO?通入到澄清的 石灰水中，求生成沉淀的量，根据化学方程式知：3co3cCh3CaCO3。2 .守恒法化学反应中的守恒关系有:质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒。（1）质量守恒宏观特征：反应前后质量守恒；微观特征：反应前后各元素的原子个数守恒。（2）得失电子守恒氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。（3）电荷守恒电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数：离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成

9、物所带电荷总数相等且电性相同。3 .差量法根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前 后的质量差、物质的量的差、气体体积差等,该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是 借助这种比例关系求解的方法。微训练二1 .有两份质量相同的NaHCCh固体，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的盐酸的 体积比为()A. 2:1 B. 1： 1C. 1:2 D. 4： 1解析：本题可从Na +守恒角度考虑。无论NaHCCh是直接与盐酸反应.还是先加热分解 后再与盐酸反应，Na +的量不变，生成的Na

10、Cl的量相等，则消耗盐酸的量相等.答案：B2 .现加热5 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了 0.31g,则原混合物中碳酸钠的质量为()A. 3。 38 g B. 4c 58 gC. 4.16g D. 4.41 g 解析：碳酸钠较稳定.加热不分解，只有碳酸氢钠分解.设混合物中含有X g NaHCCh ,则2NaHCCh错误！ Na2cO3 + CO2 t+ H2O垓2X84g62 gXg0。31g解之得：x = 0.84,所以m ( Na2co3) = 5 g - m(NaHCO3)= 5 g - 0o 84g = 4.I6go答案：C3.甲、乙两烧杯中各盛有10

11、0 mL 3 moi的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别 加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为1： 2,则加入的铝粉质量为()A. 5.4 g B. 3.6 gC. 2a 7g D. 1.8g解析:由 6HC1 + 2A1=2A1C13 + 3H2 t 和 2NaOH + 2AI + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2 t 可知， 两份等质量的AI都完全反应时，生成的H：也等量，消耗的HC1与NaOH不等量。实际上 HC1、NaOH都为0.3 mol.且生成H2的体积比为1： 2，则甲中HC1不足，A1过量；乙中NaOH 过量，A1不足。生成H2的物质的量之比为1:2 ,反应的

12、A1的物质的量之比也为1： 2.与0。 3 mol HC1反应的A1为2。7 g ,则与NaOH溶液反应的A1为5.4 g ,则加入的铝粉质量为50 4 go答案：A4.将5。0 g某金属合金放入足量的稀盐酸中，共收集氢气在标准状况下的体枳为2.24 L,则该金属合金可能是()A. Mg.Al 合金 B. Feo Al 合金C. Fe.Zn合金 DCu.Zn合金20 24 L解析：由题意知.(氏)二；71=0o 1 mol.即产生0。1 molH?消耗金属合金为5.0g ,产生1 mol H：消耗金属合金为50 g ,满足此条件的要求是产生1 mol Hz时消耗一种金属 质量大于50 g,一种

13、金属质量小于50 g0对于给出的金属.产生1 mol H2时消耗金属的质量分 别为 m ( Mg ) = 24 gj«(Al) = 18 g , z? ( Fe ) = 56 g , /« ( Zn) = 65 g.Cu 与稀盐酸不反应.故选 Bo答案:B5.甲、乙两个烧杯中分别盛有1001位4。0111011的盐酸和1001近臬011011一】"( 溶液，向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉，在相同状况下产生气体的体积比为()A. 1:1 B. 2： 3C. 3:2 D. 3： 1解析：铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别是2A1 + 6HCl=2AlCh+3

14、H2t . 2A1 + 2NaOH + 2H20=2NaA102 + 3H21 ,而今,»（HC1） = 0o 4 mol , /? （ NaOH ）= 0.4 mol , （Al ） =0。2 mol ,因此，甲烧杯中盐酸不足.铝过量，乙烧杯中铝不足.氢氧化钠过量,甲 烧杯中产生氧气0.2 mol ,乙烧杯中产生氢气0。3 mol ,故选B。答案:B6.将钠和铝的混合物0。2 moi溶于足量的盐酸中，产生3 136 mL （标准状况下）氢气, 则钠和铝的物质的量之比为（）A. 1： 3 B. 3： 1 C. 4:1 D, 1:4解析：3 136 mL标准状况下的物质的量为错误！ =

15、0。14 molo设混合物中钠和铝的物质的量分别为x、y2Na + 2H2O=2NaOH + H2 t2A1 + 6HCl=2AlCh + 3H2 t则错误！，解得错误！故Na和Al的物质的量之比为4： 1。答案:C综合素养测评（三）（时间:45分钟满分：100分）授课提示:对应学生用书99页一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题只有一个选项符合题意.）1 . “神八”与“天宫一号的成功对接，标志着中国的航空铝材处于世界领先行列。下 而关于铝合金的说法中，错误的是（）A.铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点低B.高温铝液易被氧化，铝合金应在熔剂层覆盖下熔炼C.镁铝合金耐腐蚀，

16、但能被烧碱（NaOH）腐蚀D.镁铝合金在盐酸中无法溶解解析：A项，合金均为混合物，一般来说，合金的熔点比成分金属的熔点低；B项，在 熔剂层覆盖下熔炼.可隔绝空气.防止高温铝液被O?氧化；C项，镁铝合金中的铝能与NaOH 溶液反应；D项.合金中的Mg、Al均能与盐酸反应。答案：d2 .下列关于铝的叙述中，不正确的是（）A.铝是地壳里含量最多的金属元素B.在常温下，铝不能与氧气反应C.铝是一种比较活泼的金属D.在化学反应中，铝容易失去电子，是还原剂答案：B3 .下.列金属中，表而自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是（）A. K B. Na C. Fe D. Al解析:钾属于活泼金属，与氧

17、'发生剧烈的反应.A项错误；钠属于活泼金属，与空气中 的氧气发生反应生成氧化钠，B项错误:铁在空气中形成的氧化物比较疏松,不能保护内层金 属，C项错误；在空气中金属铝表面形成致密的A12O3薄膜.能够保护内层金属不被氧化.D 项正确。答案：D4. Mg、Ak Fe三种金属分别与同浓度、同体积的稀盐酸反应时，放出H2的质量相等， 则下列说法中正确的是（）A.三种金属的物质的量相等B.三种金属均过量C.三种金属的质量相等D.盐酸均过量解析：根据反应的化学方程式:Mg + 2HCl=MgCh + H2 t2A1 + 6HCl=2AlCh + 3H2 tFe + 2HCl=FeCl2 + H2

18、 t等质量的三种金属与酸反应产生压的量不等；等物质的量的三种金属与酸反应产生H2 的量也不等:若三种金属均过量，则产生的比的量由盐酸决定。答案:B5.下列有关金属铝及其化合物的叙述中正确的是（）A.铝在常温下不能与氧气反应B.铝不能与氯气反应C.铝既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液D.氧化铝只能与酸反应，不能与碱反应答案：C2检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是（）A. NaOH B. KMnO4C. KSCN D. H2O2解析：若加入NaOH ,硫酸亚铁发生复分解反应生成白色的Fe （ OH”会被硫酸铁生成 的红褐色Fe（OH ） ?掩盖，不容易观察，A项错误；KM

19、nO4具有强氧化性,Fe2 +具有还原性, 能使KMnO«的紫红色褪去，B项正确；KSCN能够与Fe3 +反应使溶液变红色，而FeSO,不 能与KSCN产生明显的现象，C项错误；凡。2能够氧化Fe2 + .但现象不明显、D项错误。答案：B7.把铁粉、铜粉置于FeCb溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能 成立的是（）A.铁不剩余，Cu剩余B.铁、铜均剩余C.铁剩余，含CM'D.铜剩余，含Fe?解析:因还原性：FeCu.FeCh溶液中加入铁粉、铜粉时.依次发生反应：Fe + 2FeCl3=3FeCl2 , Cu + 2FeCl3=2FeCl2 + CuCl2有以下

20、情况：Fe、Cu均剩余，溶液中只有Fe2 + ;只有Cu剩余，溶液中只有Fe2*或含Fe2 +、Cu2+;Fe、Cu均不剩余，Fe?+恰好反应，溶液中有Fe? +、Cu2+ ；Fe、Cu均不剩余，Fe3 +剩余，溶液中有Fe' +、Fe2 + X Cu2 + 0 C项Fe剩余.则溶液中 不可能含有Cu2 + 0答案：C;下列各种物质既能与强酸反应，又能与强碱反应的是（） A1 AlCh Na2c。3 A12O3 （§）NaHCO3A. B.C.D.解析：Al与酸反应生成铝盐和H2，与碱反应生成偏铝酸盐和H2 ；A12O3显两性；NaHCO3 是一个二元酸的酸式盐，它与强酸反应

21、生成co,与强碱反应生成正盐。答案：D9.将1。12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L的FeCb溶液中，充分发生反应后，其结果是（）A.往溶液中滴入无色的KSCN溶液，不显红色B. Fe?'和Fe3的物质的量比为6： 1C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量比为2： 1D.铁粉有剩余，溶液呈浅绿色的浓度基本保持不变1。12g解析：（Fe ） = o/m u = 0-02 mol f n （ FeCh） = 0o 025 LX2 mol/L = 0o 05 mol.发生 JVF 11IV/1反应 2Fe3+ + Fe=3Fe2+ ,剩余 n（ Feo焊接过程中使用的保护气为（填化学式

22、）。（2）航母螺旋桨主要用铜合金制造。80. OgCik Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g,则合金 中Cu的质量分数为“解析：* ） =0.01 mol。答案:B10.将54gAi投入到200 mL 2.0mol.L 的某溶液中有氢气产生,充分反应后有金属剩 余，该溶液可能为（）A. NaOH 溶液 B. Ba （OH”溶液C. H2s。4溶液D. HC1溶液解析：5.4gAl的物质的量为错误！=0。2 moi02 moi A1能分别与0。2 mol NaOH、0.1 mol Ba （ OH）2、0o 3 mol H2sCh、0o 6 mol HC1完全反应放出H

23、2 ,只有盐酸的量不足。答案：D11 .某500mL溶液中含0. 1 molFe2 0c 2moW,加入0.2mol铁粉,待Fe?'完 全还原后,溶液中Fe?'的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）（）A. 0, 4 mol-L 1 B. 0。 6 mol-L 1C. 0.8 mol-L 1 D. 1。 0 mol-L 1解析:由2Fe3, +Fe=3Fe?+知.0.2 mol Fe?+与铁粉反应生成0.3 mol Fe2* r则所得溶液中 Fe?+共 0.3 mol + 0.1 mol = 0.4 mol , c （ Fe"）二错误！ =0.8 mol-L -答案

24、：C12 .经研究发现，含有95%的铝和5%的钱、锢及锡组成的新型合金与水能快速反应制 得氢气，整个反应中只消耗铝，而反应生成的AL03可回收再利用，这样不仅降低了制氢气 的成本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑,下列有关说法不正确 的是（）A .此合金一定比纯铝柔软B.铝作为还原剂，有资源丰富的优势C.合金与水反应的总反应式为2A1 +3H2O=ALO3+3H2 tD.合金中的钱、锢及锡对铝与水的反应可能起催化作用解析:合金的硬度一般匕怎成合金的各材料的硬度大，A错误；铝是地壳中含量最高的 金属元素，B正确；由题中信息和纯铝在常温下与水不反应知C、D正确。二 非选择题（本

25、题包括4小题，共52分）13 . （12分）合金是建造航空母舰的主体材料.（1）航母升降机可由铝合金制造,工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为。Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理AI2O3膜，其化学方程式为(1)工业炼铝需将铝土矿与强碱溶液反应转化成偏铝酸盐，然后在偏铝酸盐溶液中通入过量的C02,发生反应A10错误！十CO2+2H2O=A1(OH)3 I + HCO错误!，故提取过程中 需通入8?气体。保护气需性质稳定，高温条件下不与Al-Mg合金反应，N?高温条件下 可与Mg反应，可用氨气作保护气。(2)白色沉淀为A1(OH ) 3,39。OgAl( 0H)3中铝元素为

26、0。5 mol ,合金中铝的质量为 0。5 moiX2713.5 g ,则铜的质量为66。5 g ,质量分数约为83。1%.答案：(1)C02ALO3+2NaOH-2NaAQ+H2O Ar(其他合理答案均可)(2)83 o 1%14 . (12分)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如下一组综合 实验，根据实验流程回答相关问题：FcCh溶液请写出Fe?O3与反应的离子方程式:(2)物质为°(3)请写出FeCh溶液与铁粉反应的化学方程式:(4)向FeCL溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe (OH)3浊液，该过程的现象为此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表达)。(

27、5)将FeCb饱和溶液滴入沸水中，并维续煮沸至红褐色，制得分散系 ,它与FeCb溶液、Fe(OH) 3浊液的本质区别是。解析：(1 )Fe2O3为碱性氧化物，能够与盐酸反应生成FeCb.(2)FeCh溶液能够与碱反应生成Fe(OH.该物质可以是NaOH溶液等。(3 ) F/ +具有强氧化性，能够氧化Fe ： Fe + 2FeCl3=3FeCl2o(4)Fe (OH)2是白色沉淀，且具有还原性,会迅速被氧化,固体由白色迅速转化为灰 绿色，最终转化为红褐色Fe(OH)3沉淀:4Fe(OH)2十+2H2O=4Fe(OH ) 3o(5)饱和氯化铁溶液滴入沸水中，加热至呈红褐色彳导到的是Fe ( OH

28、) 3胶体。胶体与溶 液、浊液的本质区别在于分散质粒子直径大小不同.答案：(1) Fe2O3+6H =2Fe31 +3H2O(2)NaOH溶液(其他合理答案也可)(3) Fe4-2FeCl3=3FeCl2(4)生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH ) 3(5)Fe(OH)3胶体 分散质粒子直径大小不同水橡胶 软管合金15.(14分)某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.(1)A中试剂为(2) B中发生反应的化学方程式为(3)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为 mL(已换算为标准状况)，B中剩余固体

29、的质量为c g,则铝的相对原子质量为 0(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将(填“偏 大” “偏小”或“不受影响”)。解析：(1 ) Mg、Al均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于A1可以和碱溶液反 应而镁不能，可以用NaOH溶液与A1反应制H2，然后测量H2的体积以计算A1的物质的量。(2 ) B 中发生 A1 与碱的反应：2A1 + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2t.(3 )铝镁合金的质量为“g , B中剩余固体镁的质量为eg ,则参加反应的铝的质量为3-c ) g ,设铝的相对原子质量为M ,则2A1 + 2NaOH + 2H2O=

30、2NaAlO2 + 3H2 t2M3X22 400 mL(a - c)gb mL解得M二错误!。(4)铝的质量分数二错误！ X 100% ,实验过程中，若未洗涤过滤不溶物,c值偏大，铝的 质量分数将偏小。答案：(DNaOH溶液(2)2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 t(3)至竿0 (4)偏小16. (14分)如图所示，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(耐高温性质稳定)的混合物, 加热，并通入水蒸气。用试管收集产生的经干燥的气体，并靠近火焰点燃。还原铁粉和石棉绒ABCD请回答下列问题:（1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式:（2）干燥管C内盛放的药品是,干燥管的 （填“m"或"n"