教 案

課題：第三章　本章專題總結授課班級
課 時2
目的 知識
與
技能1、掌握金屬單質（Na、Mg、Al、Fe）的化學性質
2、掌握鈉、鎂、鋁、鐵等金屬化合物的性質

過程
與
方法采用圖表、比較、討論、歸納、綜合的方法進行
情感
態(tài)度
價值觀1、培養(yǎng)學生分析、歸納、綜合的能力
2、通過教學培養(yǎng)學生的社會責任感、社交活動能力和互助合作能力
重 點金屬單質（Na、Mg、Al、Fe）及其化合物的化學性質
難 點 化合物之間的相互轉化關系及應用
知識結構與板書設計一、本章知識結構梳理
（一）金屬的通用性
（二）鈉及鈉的化合物
1、鈉的性質　　　　　　
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??－有關金屬及其化合物的有關計算
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)學原理：
(3) 假設法------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、鐵的轉化關系
(1) 鐵三角應用
(2) 鐵與稀HNO3 反應規(guī)律
當鐵粉過量時，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
當鐵粉過量時，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3) 守恒法在Fe計算中的綜合應用
Ⅰ 質量守恒關系
Ⅱ元素守恒關系
Ⅲ 電荷守恒
Ⅳ 電子守恒關系
Ⅴ 體積守恒關系
教學過程
教學步驟、內容教學方法、手段、師生活動
［板書］一、本章知識結構梳理
（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、導電、導熱。但不同金屬在密度、硬度、熔沸點等方面差別較大，這也是金屬單質的一大特點。
金屬的化學性質是具有還原性，主要表現(xiàn)在金屬能與非金屬、水、酸、某些鹽發(fā)生反應。金屬的還原性有很大差別，其還原性強弱與金屬原子的結構密切相關，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］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
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
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
與H2O反應 常溫下生成堿和氫氣與熱水
反應有堿存在下與水反應與高溫水蒸氣反應不反應不反應
與H+反應生成鹽的氫氣不反應不反應
與氧化性酸反應不生成氫氣，鐵、鋁鈍化產生NO2、NO、SO2不反應
與鹽溶液的反應與水反應，不與鹽反應，堿與鹽反應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
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　
［投影總結］
（1）鈉的物理性質：銀白色、質軟、比水輕、熔點低
（2）鈉的化學性質：
與非金屬反應：2Na＋Cl2 2NaCl (白煙)
　　　　　　　2Na＋S＝＝Na2S
與O2反應：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：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
(2Na+2H2O==2Na＋+2OH?+H2↑)
與酸反應：2Na+2H＋==2Na＋+H2↑
與鹽溶液反應：(先與水作用生成NaOH，NaOH再與鹽發(fā)生復分解反應)
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
化學性質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］
［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：
能與酸反應生成鹽和水，例：NaOH+HCl==NaCl+H2O
能與酸性氧化物反應生成鹽和水，例：2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
能與某些鹽發(fā)生復分解反應，例：2NaOH+CuCl2==Cu(OH)2↓+2NaCl
［板書］4、鹽------碳酸鈉和碳酸氫鈉
［投影總結］
物質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Na2CO3+2HCl == 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
反應速率： 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］
物質氧化鋁氫氧化鋁
化學式Al2O3 Al(OH)3
俗名剛玉------
物理性質白色粉末，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
性
質與酸
反應Al2O3 +6HCl==AlCl3 +3H2O
(Al2O3+6H＋==Al3＋+3H2O)Al(OH)3+3HCl==AlCl3+3H2O
(Al(OH)3+3H＋==Al3＋+3H2O)
與堿
反應Al2O3+2NaOH==2NaAlO2+ H2O
(Al2O3+2OH?=2AlO2? +H2O)Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+ 2H2O
Al(OH)3+OH?=AlO2?+2H2O
相互轉化----2Al(OH)3 Al2O3+3H2O
［板書］(四)鐵的化合物
1、鐵的氧化物
［投影總結］
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雜氧化物
與非氧化性酸反應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＋的轉化
［投影總結］
二價鐵三價鐵
化 學 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：產生紅褐色沉淀
FeCl3+3NaOH ==Fe(OH)3 ↓+ 3NaCl
與KSCN溶液無現(xiàn)象產生血紅色
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
相互轉化FeCl2 FeCl3：
2FeCl2+Cl2 ==2FeCl3 FeCl3 FeCl2：
2FeCl3+Fe==3FeCl2
名 稱氫氧化亞鐵氫氧化鐵
化學式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］

［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］
（1）稀Na2CO3溶液與稀鹽酸間的反應
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，開始時無氣體產生，達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：
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：
2HCl+Na2CO3==2NaCl+CO2 ↑+H2O
(2) 稀AlCl3溶液與稀NaOH溶液間的反應
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量時發(fā)生的反應依次為：
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：
向鹽酸溶液中滴加NaAlO2溶液，直至過量時發(fā)生的反應依次為：
4H+ +AlO2?==Al3＋+2H2O Al3＋+3AlO2?+6H2O ==4Al(OH)3↓
現(xiàn)象：開始無沉淀，接著產生白色沉淀，逐漸增多至達到最大值，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??－有關金屬及其化合物的有關計算
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充分反應后，所得NaOH溶液中溶質的質量分數(shù)為50%，試分別寫出Na2O2和Na2O 跟H2O 反應的化學方程式，并計算原混合物中Na2O2和Na2O的質量。
解：設混合物中有Na2O2 的物質的量為x mol,Na2O的物質的量為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 的質量為39克，Na2O的質量為31克。
［點擊試題］1、今有Na2CO3與NaHCO3混合物1.37克，加熱到不再產生氣體為止，殘余物與足量鹽酸反應后，得到CO2氣體0.44克，求原混合物中Na2CO3的質量分數(shù)為多少？
［板書］2、差量法
［講］差量法是依據(jù)化學變化前后物質的量的變化，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，得到固體粉末質量為8.4克，有多少克Cu生成？參加反應的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混合物至質量不再變化，剩余的固體質量為8.4克，求混合物中Na2CO3的質量分數(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量增至92克，求生成O2的質量
2、200℃，11.6克CO2和H2O(g)與足量Na2O2充分反應后，固體質量增加了3.6克，求原混合物氣體中CO2、H2O質量各是多少克？
［板書］(3) 假設法------快速擊破選擇型計算題
I 平均值法
［講］當x［投影］例4 有兩種金屬組成的混合物粉末10g與足量的稀鹽酸反應，生成11．2L（標況）H2，則該混合物的組成不可能是（ A ）
A．Fe、Zn B．Al、Cu C．Al、Mg D．Al、Fe
解：設金屬為二價金屬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（標準狀態(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)學上極限討論的方法，選擇混合物中兩個極端，當兩端確定后，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物是( C )
A．只有Na2O B．只有Na2O2 C．Na2O2和Na2O D．無法確定
解：假設Na　全部反應生成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R和它的氧化物R2O的混合物12.0克。與足量H2O充分反應后，在抽去空氣的容器內蒸干，得到固體干燥物16.0克。求R是何種金屬。
［小結］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，即將題沒條件構造為問題的兩個極端，然后用有關化學知識確定其中間值�；�本思路是：把混合物設成純凈物，把平行反應設為單一反應。
［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℃，經充分反應排出氣體，冷卻，稱得剩余固體質量為13.25克。求原混合物中NaOH的質量分數(shù)
解：假設二者恰好完全進行時，質量減少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，即：
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2 ↑+H2O
1 2 1
0.2 X
X=0.1 mol
則在標況下收集到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，則反應的離子方程式是______，當反應完全時，測得CO2在水中的濃度為0.04 mol/L，假設溶液體積不變，則收集到的CO2在標況下的體積為______
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后，殘酸再用50克2%的NaOH溶液恰好中和反應，蒸干溶液，所得固體的質量是多少克？
解：所得固體是NaCl ，是5.85克
［小結］本題數(shù)據(jù)眾多，反應物不純，過程復雜。若按常規(guī)方法，一步步分析計算，不但費時還易出錯，若認真分析就會發(fā)現(xiàn)，最后所得固體物質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、有一定質量的Mg、Al 合金投入100 mL一定物質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，生成沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示，求(1) 原合金中Mg、Al的質量各是多少？(2) HCl的濃度是多少？

解：(1) 設 原合金中Mg的質量為X，Al的質量為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) 當沉淀達到最大值時，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：
�、湃粼诘渭覰aOH溶液的過程中，沉淀質量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如右圖所示。當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粉的物質的量分數(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V1＝160mL時，中和過量H＋ 消耗了OH? 0.16 mol
則與金屬反應用去H＋ 0.4—0.16==0.24 mol
設Mg 的物質的量為x mol,Al的物質的量為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
則鎂的物質的量為0.06mol ，鋁的物質的量為0.04mol
V2===(0.16+2*0.06+3*0.04)/1==0.44L==440 mL
(2) 當沉淀達到最大值時，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，產生沉淀的量m與加入X物質的量n的關系如下圖，符合圖中情況的一組物質是
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量關系如右圖所示：

(a)混合物中NaOH的質量為 ，
(b)混合物中AlCl3質量為
(c)混合物中MgCl2質量為 ，
(d)P點表示鹽酸的體積是 。
［板書］3、鐵的轉化關系
（1）鐵三角應用
［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，待反應結束，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應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 反應規(guī)律
當稀HNO3過量時，F(xiàn)e+4HNO3==Fe(NO3)2 +NO↑+H2O
［講］若鐵過量，則在上述反應基礎上，繼續(xù)反應，
Fe+2Fe(NO3)3==3Fe(NO3)2
［板書］當鐵粉過量時，3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
［投影小結］根據(jù)Fe與HNO3的物質的量的變化，可分為以下三種情況：
? 1/4時，產物為Fe(NO3)3
? 3/8時，產物為Fe(NO3)2
若1/4? ? 3/8時，產物為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計算中的綜合應用
Ⅰ 質量守恒關系
［講］質量守恒定律表示：參加化學反應的各種物質的質量總和，等于反應后生成物的各物質的質量總和。依據(jù)該定律常可得出下列解題時實用的等式：
（1）反應物的質量總和＝生成物的質量總和
（2）反應物減少的總質量＝產物增加的總質量
（3）反應體系中固體質量的增加（或減少）等于氣體質量的減少（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的量濃度。
解：設硫酸鐵、硫酸銅的物質的量分別為ｘ和ｙ。根據(jù)反應前后鐵和銅的質量和相等得：
??　56ｇ?ｍｏｌ－1×2ｘ＋64ｇ?ｍｏｌ－1×ｙ＋30ｇ
??＝2Ｌ×0．25ｇ?ｍｏｌ－1×56ｇ?ｍｏｌ－1＋26ｇ?　　?①
??再由反應前后硫酸根離子的物質的量守恒得：
???3ｘ＋ｙ＝2Ｌ×0．25ｇ?ｍｏｌ－1?　　?　　?　�、�
??聯(lián)立①②解得ｘ＝0．1ｍｏｌ，ｙ＝0．2ｍｏｌ。因此硫酸鐵、硫酸銅的物質的量濃度分別為?0．05ｍｏｌ?L－1?和0.1ｍｏｌ?L－1。
［板書］Ⅱ元素守恒關系
［講］在化學反應過程中，從某種意義上說可以認為是原子重新組合的過程，因此在反應過程中某種元素的原子，在反應前后必定保持兩種守恒關系（均體現(xiàn)出原子個數(shù)相等）：（1）原子的質量守恒；（2）原子的物質的量守恒。
［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，充分反應后產生896　ｍLＨ2（標準狀況），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，解得反應產物中水的物質的量為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），即陽離子的物質的量（或物質的量濃度）×陽離子的電荷數(shù)＝陰離子的物質的量（或物質的量濃度）×陰離子的電荷數(shù)。
［投影］例3、已知2Ｆｅ2＋＋Ｂｒ2＝2Ｆｅ3＋＋2Ｂｒ－，當向100ｍＬ的ＦｅＢｒ2溶液中通入標準狀況下的Ｃｌ23．36Ｌ，充分反應后測得形成的溶液中Ｃｌ－和Ｂｒ－的物質的量濃度相等，則原ＦｅＢｒ2溶液的物質的量濃度為多少?
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＋應該全部被氧化成了Ｆｅ3＋。據(jù)題意知反應后的溶液中只有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溶液的物質的量濃度為： 0．2ｍｏｌ／0．1Ｌ＝2ｍｏｌ?Ｌ－1
［板書］Ⅳ 電子守恒關系
［講］氧化還原反應的本質是參加反應的原子間的電子轉移（包括電子得失和電子對的偏移）。在氧化還原反應過程中，氧化劑得到電子的總物質的量必定等于還原劑失去電子的總物質的量。在解有關氧化還原反應的試題（尤其是涉及多個氧化還原反應的綜合題）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，放出ＮＯ氣體后稱量所得溶液，發(fā)現(xiàn)比原溶液質量增加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。
??假設鐵單質在反應中被氧化成+n價，由題意有：
??Ｆｅ　�。�　�。睿澹�→Ｆｅ（ＮＯ3）ｎ→ｎＨＮＯ3
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（反應中作酸用的）
??1　　　　　　�。睢　　　� 　�。�
??（14／56）ｍｏｌ　　　0．25ｎｍｏｌ　　　　　0．25ｎｍｏｌ
??由題意知，產生氣體ＮＯ的質量為14ｇ－8ｇ＝6ｇ，物質的量為6ｇ／30ｇ?ｍｏｌ－1＝0．2ｍｏｌ。
則有ＨＮＯ3（反應起氧化劑作用的）＋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，反應中共消耗硝酸的物質的量為：
??　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的標準狀況下的氯氣，充分反應后，溶液中有1／3的Ｂｒ－被氧化成溴單質。求原ＦｅＢｒ2溶液的物質的量濃度。
解：設ＦｅＢｒ2溶液的物質的量濃度為ｘｍｏｌ?Ｌ－1，根據(jù)氧化還原反應中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)相等的原則知，Ｃｌ2所得電子的物質的量應等于Ｆｅ2＋和Ｂｒ－所失電子的物質的量之和。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溶液的物質的量濃度為1．2ｍｏｌ?Ｌ－1。
［板書］Ⅴ 體積守恒關系
［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后冷卻至室溫，再在其固體中加入足量的稀硫酸反應至固體不再溶解，所制得的氣體在0℃、1．01×10５Ｐａ下的體積約為（　�。�。
??Ａ．2．24Ｌ　　Ｂ．2．34Ｌ??Ｃ．2．80Ｌ　�。模�4．48Ｌ
解：加熱時發(fā)生的化學反應為： Ｆｅ＋Ｓ＝ＦｅＳ
??與足量稀硫酸發(fā)生的化學反應可能有：
??　　Ｆｅ＋Ｈ2ＳＯ4＝ＦｅＳＯ4＋Ｈ2↑
??　�。疲澹樱�Ｈ2ＳＯ4＝ＦｅＳＯ4＋Ｈ2Ｓ↑
??從上述反應方程式分析可發(fā)現(xiàn)如下變化關系：Ｆｅ→ＦｅＳＯ4→Ｈ2；Ｆｅ→ＦｅＳ→Ｈ2Ｓ。即1ｍｏｌＦｅ經充分反應后，最終能生成1ｍｏｌ氣體（可能是Ｈ2Ｓ，也可能是Ｈ2和Ｈ2Ｓ的混合氣），而與硫粉的質量多少無關。因題中Ｆｅ粉的物質的量為0．1ｍｏｌ，所以，生成氣體也恒為0．1ｍｏｌ，標準狀況下的體積為2．24Ｌ。應選A。
［點擊試題］1、已知有關物質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，共收集到11．2Ｌ（標準狀況）氣體，其質量為19．6ｇ。試計算： 1）濃硫酸的物質的量濃度； （2）反應后剩余鐵粉的質量。
解：設參加反應的鐵粉的物質的量為ｘ，由題意知，混合氣體的成分應為ＳＯ2、Ｈ2的混合氣，物質的量總和為11．2Ｌ／22．4Ｌ?ｍｏｌ－1＝0．5ｍｏｌ，則混合氣體的平均摩爾質量為：
??19．6ｇ÷0．5ｍｏｌ＝39．2ｇ?ｍｏｌ－1

??所以，混合氣體中的ＳＯ2、Ｈ2體積比（即物質的量之比）為：37．2∶24．8＝3∶2，即生成的ＳＯ2、Ｈ2的物質的量分別為0．3ｍｏｌ和0．2ｍｏｌ。
??　　Ｆｅ－2ｅ－——→Ｆｅ2＋
??　�。�2ＳＯ4＋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
??實際參加反應的鐵粉質量為0．5ｍｏｌ×56ｇ?ｍｏｌ－1＝28ｇ，由質量守恒原理知剩余鐵粉質量為30ｇ－28ｇ＝2ｇ。
??又由鐵元素守恒知最后溶液中ＦｅＳＯ4的物質的量也應為0．5ｍｏｌ。
??又據(jù)硫元素守恒知：
???ｎ（Ｈ2ＳＯ4）＝ｎ（ＦｅＳＯ4）＋ｎ（ＳＯ2）
??＝0．5ｍｏｌ＋0．3ｍｏｌ＝0．8ｍｏｌ
??濃硫酸的物質的量濃度為：
??0．8ｍｏｌ／0．044Ｌ＝18．2ｍｏｌ?Ｌ－1
［總結］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”原理的應用，具備“守恒意識”是快速準確解答此類題的關鍵，因為大部分情況下，發(fā)生在溶液中的反應均具備上述諸種守恒關系。


38.7%

8克

CO2：4.4
H2O ：7.2

CD == H2O +CO2 ↑


(a)混合物中NaOH的質量為 2g ，(b)混合物中AlCl3質量為0.6675 g (c)混合物中MgCl2質量為 0.95g ， (d)P點表示鹽酸的體積是 90mL 。



本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.portlandfoamroofing.com/gaoyi/55766.html

相關閱讀：有機化合物