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三袋麦子教学设计

发表时间:2021-07-24

高三化学教案:《非金属及其化合物》教学设计。

俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。作为高中教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够听懂教师所讲的内容,帮助高中教师在教学期间更好的掌握节奏。那么,你知道高中教案要怎么写呢?下面是由小编为大家整理的“高三化学教案:《非金属及其化合物》教学设计”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

纵观近几年各省市高考试题,有关非金属元素及其化合物的知识在高考中经常出现在离子共存、离子方程式、物质鉴别、气体的制取和性质验证、推断、计算等题型中,一般以元素化合物知识为载体,与化学基本概念、理论、实验、计算结合在一起考查。在未来的高考中考查形式不会有太大的变化,但会突出对物质性质的探究性命题,也会以新的情境或陌生的物质为载体来考查有关非金属元素及其化合物的考查。要求我们熟练掌握各主族中典型元素及其化合物的性质、制备和用途,了解这些元素的单质及某些氧化物、氢化物的性质。掌握硫酸、硝酸的化学性质。以硫酸为例,了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。了解硫、氮、碳的氧化物对大气的污染,以及防止大气污染。预测2017年,硫酸、硝酸的化学性质,原料与能源的合理利用,生产过程中的综合经济效益问题是考察的重点。

非金属及其化合物的考查以C、Si、Cl、S、N等为基础,考查其单质、氧化物、氢化物、含氧酸等,具体考查重点如下:

1、Si的性质及用途,无机非金属材料的应用;

2、Cl及其化合物,Cl2单质的性质(强氧化性),相关实验的综合考查;

3、SO2的性质,浓硫酸的特性;

4、氮的氧化物、浓、稀HNO3的性质,相关反应产物的判断、化学方程式的书写等

5、氧化还原反应方程式的书写、配平、计算与非金属元素及化合物之间的结合。

6、以非金属元素为基础的综合实验问题、探究实验问题;

7、环境问题、化学工程工艺相关问题。

☆★考点一:碳、硅及其重要化合物

【例1】【2017江苏卷】下列有关物质性质与用途具有对应关系的是

A.Na2O2吸收CO2产生O2,可用作呼吸面具供氧剂

B.ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒

C.SiO2硬度大,可用于制造光导纤维

D.NH3易溶于水,可用作制冷剂

【答案】A

A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴

B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯

C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂

D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收

【答案】C

【解析】A.氯气具有强氧化性,能把溴离子氧化为单质溴,因此向苦卤中通入Cl2是为了提取溴,A正确;B.粗盐中的钙离子、镁离子等可采用沉淀法除去,所得氯化钠溶液可采用重结晶等过程提纯,B正确;C.工业生产常选用来源更广泛、价格更便宜的石灰乳作为沉淀剂,用氢氧化钠不经济,C错误;D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,SO2具有还原性,能被溴氧化,因此再用SO2将其还原吸收,D正确,答案选C。

【考点定位】本题以海水的综合开发利用为载体重点考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等,题目难度中等。

【名师点晴】本题从知识上考查物质的分离与提纯,考查了学生对知识了解、理解、掌握和分析、综合运用的情况。明确常见的化学实验基本操作以及常见物质的性质是答题的关键。

☆★考点三:硫及其重要化合物

【例3】【2017北京卷】根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是

溶液

现象

结论

A

含HCl、BaCl2的溶液

产生白色沉淀

SO2有还原性

B

H2S溶液

产生黄色沉淀

SO2有氧化性

C

酸性KMnO4溶液

紫色溶液褪色

SO2有漂白性

D

Na2SiO3溶液

产生胶状沉淀

酸性:H2SO3>H2SiO3

溶液

石蕊试液

加有酚酞的

NaOH溶液

酸性KMnO4

溶液

溴水

品红

溶液

氢硫酸

(H2S溶液)

现象

变红

褪色

褪色

褪色

褪色

生成浅黄色沉淀

性质

酸性氧化物

酸性氧化物

还原性

还原性

漂白性

氧化性

亚硝酸钠中的氮元素为+3价,与铵根离子中的氮元素-3价发生氧化还原反应,生成的无污染的气体为氮气,根据电子守恒和电荷守恒分析,其方程式为NH4++NO2-==N2↑+2H2O,故正确。故答案选B。

【考点定位】考查工业废水、废气的处理等知识。

【名师点睛】工业废气中的二氧化碳和二氧化硫都可以被过量的石灰乳吸收,而氮气、一氧化碳、一氧化氮不被吸收,从亚硝酸钠和铵根离子反应生成无污染的气体分析,无污染的气体为氮气,则说明一氧化氮被氢氧化钠吸收,因为存在NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O反应,所以要使气体中的一氧化氮被氢氧化钠吸收,应该通入空气,使部分一氧化氮变成二氧化氮,且不能过量。剩余的气体为一氧化碳,所以捕获的产物为一氧化碳。本题考查的是非金属及其化合物的性质。结合元素守恒和元素化合价的变化分析各物质的成分。

☆★考点五:非金属元素及化合物与基本反应原理结合

【例5】【2015广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是( )

选项

实验操作

现象

结论

A

分别加热Na2CO3和NaHCO3固体

试管内壁都有水珠

两种物质均受热分解jAB88.cOm

B

向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水

生成白色沉淀

产物三溴苯酚不溶于水

C

向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液

加入淀粉后溶液变成蓝色

氧化性:Cl2>I2

D

向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液

加入H2O2后溶液变成血红色

Fe2+既有氧化性又有还原性

【答案】A

【解析】

试题分析:在氯水中存在反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若反应使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强。A.由于酸性HCl>H2CO3>HClO,所以向溶液中加入碳酸钙粉末,会发生反应:2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑,使化学平衡正向移动,导致c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强,正确;B.若加入稀硫酸,使溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误;C.加入氯化钙溶液,不能发生反应,溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,错误;D.加入二氧化碳的水溶液,电离产生氢离子,使化学平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,错误。

【考点定位】考查氯水的性质。

【名师点睛】氯水的成分及其性质是中学化学的重要考点,在新制的氯水中存在下列关系:Cl2+H2OH++Cl-+HClO、HClOH++ClO-、H2OH++OH-,氯水中存在三分子:H2O、Cl2、HClO,四离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。所以,新制的氯水呈浅黄绿色,有刺激性气味,属于混合物,其所含的多种微粒使氯水的化学性质表现出多重性。①Cl2的强氧化性;②HCl的强酸性;③HClO的强氧化性(漂白性等)、弱酸性;④Cl-的性质等。特别注意的是氯气和水的反应为可逆反应、HClO存在电离平衡,分析氯水的性质时要结合反应条件及平衡移动原理。

3.【2016年高考上海卷】在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见右图)。下列说法错误的是( )

A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同

B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同

C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体

D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率

【答案】B

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本文题目:高三化学教案:铝及其化合物

【内容与解析】

本节课要复习的内容是铝作为金属的通性以及它的两个特性,Al2O3、Al(OH)3的两性与Al(OH)3分解的性质。铝的通性就是指的是铝能与非金属单质、酸、盐溶液反应。铝的特性中是铝能与NaOH反应以及铝能与比它稳定的金属氧化物发生铝热反应。Al2O3、Al(OH)3的两性就是指这两种物质能与酸碱反应生成盐与水。Al(OH)3的热稳定差。加热时能分解。

【教学目标与解析】

1.教学目标

(1).Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系。

(2).结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查。

2.目标解析

(1).Al2O3、Al(OH)3的两性及Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系。就是指Al2O3、Al(OH)3既能与酸也能与碱反应生成盐与水,再一个就是氢氧化铝在加热的时候会分解。

(2).结合Al(OH)3的制备实验、计算及在生产生活中的应用进行综合考查。就是指

Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

【问题诊断分析】

本节的复习学习是高中知识的重要组成部分,本节中难在铝的两性上,再就是铝热反应与镁铝合金的计算问题。其重点是化学方程式与离子方程式的书写。

【复习过程】

一、铝的性质和用途

金属铝呈银白色,硬度小,密度小,熔点较高,和镁类似,铝的主要用途是制造铝合金,铝优良的导电性和密度小,使铝大量用来制作导线。

铝元素位于元素周期表的第三周期第ⅢA族,化学性质比较活泼,在反应中多被氧化为Al3+,如:

铝可以在纯氧中燃烧:4Al+3O2=====点燃2Al2O3;铝与盐酸反应:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;

铝溶于NaOH溶液的反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;

用镁条引燃铝粉和Fe2O3的混合物:2Al+Fe2O3=====高温2Fe+Al2O3,这一反应也被称作铝热反应。

二、铝的重要化合物

1.氧化铝

氧化铝属于离子化合物,室温下,它是一种白色固体,熔点很高。氧化铝是冶炼铝的原料,也是一种较好的耐火材料。

氧化铝属于典型的两性氧化物,与酸、强碱都能反应,请写出下列反应的化学方程式:

氧化铝溶于盐酸:Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。

氧化铝与烧碱溶液反应:Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。

电解熔融的氧化铝:2Al2O3=====电解4Al+3O2↑。

2.氢氧化铝

可溶性铝盐和氨水反应可制得Al(OH)3,它是一种难溶于水的白色胶状物质,具有较强的吸附能力。Al(OH)3受热易分解,是一种典型的两性氢氧化物。Al3++3OH-??Al(OH)3??H++AlO-2+H2O;

Al(OH)3与盐酸反应:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;

Al(OH)3与NaOH溶液反应:Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O;

Al(OH)3受热分解的化学方程式:2Al(OH)3=====△Al2O3+3H2O。

3.明矾:KAl(SO4)2?12H2O

明矾易溶于水,完全电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO2-4,其水溶液因Al3+水解而显酸性。

三、Al3+、Al(OH)3、AlO-2间的转化关系

据下图写出下列转化的离子方程式:

(1)Al3+―→Al(OH)3 ①Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4;

②Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓; ③Al3++3OH-===Al(OH)3↓。

(2)Al(OH)3―→Al3+ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。

(3)Al3+―→AlO-2 Al3++4OH-===AlO-2+2H2O。

(4)AlO-2―→Al3+ AlO-2+4H+===Al3++2H2O。

(5)AlO-2―→Al(OH)3

①NaAlO2溶液中通少量CO2:2AlO-2+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO2-3。

NaAlO2溶液中通入足量CO2:AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

②3AlO-2+Al3++6H2O===4Al(OH)3↓;③AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓。

(6)Al(OH)3―→AlO-2

Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O。

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铝及其重要化合物的转化关系

热点1铝的性质

1.位置和结构

在元素周期表中的第三周期、ⅢA族,原子结构示意图为:

2.化学性质

(1)跟非金属反应

常温下被O2氧化,生成致密氧化物保护膜。在纯氧或高温下剧烈燃烧,发出白光。

4Al+3O2 2Al2O3 2Al+3S Al2S3(制备Al2S3的方法)

(2)跟水反应困难

(3)跟酸反应:常温下在浓H2SO4、浓HNO3中发生钝化。与非氧化性酸反应产生H2,

如2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑。

(4)跟强碱溶液反应:

可简写为:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。

(5)跟某些氧化物反应——铝热反应

2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3

此反应放出大量的热,用于冶炼高熔点的金属或焊接金属。

3.铝与酸或碱反应生成H2的量的关系[来源:Ks5u.com]

铝分别与盐酸、氢氧化钠溶液反应的原理:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑

2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑

(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比:VHCl?H2?VNaOH?H2?=1:1。

(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应,产生氢气的体积比为:VHCl?H2?VNaOH?H2?=1:3。

(3)一定量的铝分别和一定量的盐酸和氢氧化钠反应若产生氢气的体积比为13

①铝与盐酸反应时,铝过量而盐酸不足。 ②铝与氢氧化钠反应时,铝不足而氢氧化钠过量。

【例1】 将5.4 g Al投入200.0 mL 2.0 mol/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.HNO3溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.H2SO4溶液 D.HCl溶液

[解析] n(溶质)=0.2 L×2.0 mol/L=0.4 mol。设酸为n元酸,若充分反应,有H2放出后金属有剩余,则

5.4 g27 g/mol×3>0.4 mol?n 解得n

综上分析,正确答案为D。

变式1 甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol?L-1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,则加入铝粉的质量为()

A.5.4 g B.3.6 g C.2.7 g D.1.6 g

解析:根据铝与盐酸和铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式判断。若在含等物质的量的HCl和NaOH溶液中加入足量的铝粉,则产生的氢气体积比为1:3;若在含足量的HCl和NaOH溶液中分别加入等量的铝粉,则产生的氢气体积比为1:1。而题中实际为1:2,说明铝粉的量相对盐酸是过量的,而对NaOH是不足的。与前者反应的铝粉是2.7 g,而与后者反应的铝粉应为5.4 g,故选A。

热点2铝的重要化合物

1.氧化铝(典型的两性氧化物)

(1)物理性质:白色难溶固体,可做耐火材料。

(2)化学性质:

Al2O3+6H+===2Al3++3H2O Al2O3+2OH-===2AlO-2+H2O

2.氢氧化铝(典型的两性氢氧化物)

(1)物理性质:不溶于水的白色胶状物质,Al(OH)3胶体能凝聚水中悬浮物,吸附色素。

(2)化学性质:

Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O 2Al(OH)3 =====△ Al2O3+3H2O

(3)制备:

因Al2O3不能与水化合,故不能用Al2O3直接制取Al(OH)3

①用铝盐(Al3+)制取Al(OH)3

加入氨水至沉淀完全,一般不用NaOH等强碱。Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4

②用铝屑、烧碱、稀H2SO4制取Al(OH)3

法一:Al Al3+ Al(OH)3; 法二: Al AlO-2 Al(OH)3;

每制取1 mol Al(OH)3,方法一耗H+和OH-各3 mol;方法二耗H+和OH-各1 mol;方法三耗H+和OH-各3/4 mol。故方法三最节省原料。

3.硫酸铝钾

(1)硫酸铝钾由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成,电离时能产生两种阳离子。

(2)明矾可作净水剂 。

(3)硫酸铝钾具有Al3+、SO2-4的性质。

4.“铝三角”及其应用

(1)“铝三角”是指Al3+、Al(OH)3、AlO-2相互转化的三角关系(右图所示)。

(2)应用

①制取Al(OH)3

Al3++3NH3?H2O===Al(OH)3↓+3NH+4 AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3

Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

②离子共存问题

a.与Al3+不能大量共存的离子有OH-、S2-、AlO-2、HCO-3、ClO-、CO2-3等。

例如:Al3++3ClO-+3H2O===Al(OH)3↓+3HClO Al3++3HCO-3===Al(OH)3↓+3CO2↑。

b.与AlO-2不能大量共存的离子有H+、NH+4、Al3+、Fe3+、HCO-3、HSO-3等。

例如:AlO-2+NH+4+H2O===Al(OH)3↓+NH3↑ 3AlO-2+Fe3++6H2O===3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓

AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-3。

【例2】 将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合,得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则原氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是()

①1:3 ②2:3 ③1:4 ④2:7

A.①② B.①③ C.②③ D.②④

[解析] 沉淀物可以肯定是Al(OH)3,而溶液中的铝元素可能有两种存在形式。

(1)若AlCl3过量,而NaOH的量不足,溶液中的铝元素应是以Al3+形式存在。

AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl

1 mol 3 mol 1 mol

依据题意知溶液中还有1 mol AlCl3,c(AlCl3):c(NaOH)=(1+1):3=2:3。

(2)若AlCl3量不足,NaOH过量时,溶液中的铝元素以AlO-2形式存在。

AlCl3~3NaOH~Al(OH)3

1 mol 3 mol 1 mol

依题意溶解了0.5 mol Al(OH)3,设此时又消耗了NaOH的物质的量为n(NaOH),

Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O

1 1

0.5 mol n(NaOH)

n(NaOH)=0.5 mol, c(AlCl3):c(NaOH)=1:(3+0.5)=2:7。

[答案] D

变式2 铝是一种重要的金属。

(1)铝在元素周期表中的位置是________。

(2)生产中曾用铝热反应焊接钢轨,铝与氧化铁发生反应的化学方程式为__________________________。(3)铝与NaOH溶液反应的离子方程式为:__________________________;

同温同压下,在浓度和体积均为100 mL 2 mol/L的盐酸及NaOH溶液中各加入等质量的Al,产生气体的体积比为5:6,则所加Al的质量为________。

(4)以上述所得AlCl3溶液为原料制取无水AlCl3,先制得AlCl3?6H2O晶体,主要操作包括____________________________,在干燥的HCl气流中加热AlCl3?6H2O晶体,能进一步制取无水AlCl3,其原因是(结合离子方程式简要说明)____________________________________________________________

解析:(3)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑,2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,由上述两个方程式可以看出,当盐酸与NaOH的物质的量相同时,产生H2的体积为1:3,现为5:6>1:3,故加入的Al相对盐酸过量,对NaOH不足。0.2 mol的HCl需Al的质量为13×27 g/mol×0.2 mol=1.8 g,对应5份H2,当H2为6份时,铝的质量为65×1.8 g=2.16 g即为所求。

答案:(1)第3周期ⅢA族(2)2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑ 2.16 g

(4)加热浓缩,冷却结晶,过滤 Al3++3H2O??Al(OH)3+3H+,在干燥的HCl气流中,抑制AlCl3的水解,且带走AlCl3?6H2O晶体受热产生的水蒸气,故能得到AlCl3

热点3有关氢氧化铝沉淀的计算

1.铝盐与强碱的反应(以AlCl3与NaOH的反应为例)

向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液时,发生的反应依次为:

Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

生成的Al(OH)3与加入的NaOH的物质的量关系可用图象表示为

(1)根据AlCl3和NaOH的物质的量计算生成的Al(OH)3的物质的量,结合反应的化学方程式及图象可知:

①当n(OH-):n(Al3+)≤3时, n[Al(OH)3]=13n(OH-)。

②当3

n[Al(OH)3]=n(Al3+)-[n(OH-)-3n(Al3+)]=4n(Al3+)-n(OH-)。

③当n(OH-)?n(Al3+)≥4时,n[Al(OH)3]=0。

(2)根据Al(OH)3和AlCl3的物质的量,计算需要的NaOH的物质的量。

由图象可以看出,AlCl3和生成的Al(OH)3为一定值时,加入的NaOH有两种情况:

①当NaOH不足时,n(NaOH)=3n[Al(OH)3]。②当NaOH过量时,

n(NaOH)=3n(Al3+)+{n(Al3+)-n[Al(OH)3]}=4n(Al3+)-n[Al(OH)3]。

2.偏铝酸盐与强酸的反应(以NaAlO2和盐酸的反应为例)

向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸时,发生的反应依次为:

AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O[来源:高考资源网KS5U.COM]

生成的Al(OH)3与加入的盐酸的物质的量的关系可用图象表示为:

(1)根据NaAlO2和HCl的物质的量计算生成Al(OH)3的量

结合反应的化学方程式及图象可知:

①当n(H+):n(AlO-2)≤1 时,n[Al(OH)3]=n(H+)。

②当1

③当n(H+):n(AlO-2)≥4时,n[Al(OH)3]=0。

(2)根据Al(OH)3和NaAlO2的物质的量计算需要的HCl的物质的量

由图象可以看出,NaAlO2和生成的Al(OH)3为一定值时,加入的盐酸有两种情况:

①当盐酸不足时,n(HCl)=n[Al(OH)3]。

②当盐酸过量时,n(HCl)=n(AlO-2)+3{n(AlO-2)-n[Al(OH)3]}=4n(AlO-2)-3n[Al(OH)3]。

【例3】 在50 mL b mol/L的AlCl3溶液中加入50 mL a mol/L NaOH溶液。

(1)当a≤3b时,生成Al(OH)3沉淀的物质的量为________。

(2)当a、b满足________条件时,无沉淀产生。

(3)当a、b满足________条件时,先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3的质量为________。

[解析] (1)依题意知,在AlCl3溶液中加入NaOH溶液有如下两反应发生:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl①AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O②根据以上两反应可以看出:当a≤3b时只发生第一个反应,此时NaOH不足量,产生沉淀的量取决于NaOH,n[Al(OH)3]=13n(NaOH)=0.05 a3 mol。(2)如果无沉淀生成,Al元素全部以AlO-2形式存在,n(AlCl3):n(NaOH)≤1:4,即a:b≥4:1,整理得a≥4b。(3)此种情况应当是两个反应均发生,铝元素以Al(OH)3和AlO-2两种形式存在。符合关系:14

整理得:3b

法一:联立方程法。设反应①中,AlCl3物质的量为x,则Al(OH)3为x,NaOH为3x,

反应②中AlCl3物质的量为y,NaOH为4y,

x+y=0.05b mol,3x+4y=0.05a mol.

解得x=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。

法二:守恒法。此种条件下,溶液中的离子有:Na+、Cl-、AlO-2。n(AlO-2)=n(Na+)-n(Cl-)=0.05a mol-0.05×3b mol n[Al(OH)3]=n(Al3+)总-n(AlO-2)=0.05b mol-(0.05a mol-0.15b mol)=(0.2b-0.05a) mol=0.05(4b-a) mol。m[Al(OH)3]=78 g/mol×0.05(4b-a) mol=3.9(4b-a) g。

[答案] (1)0.05a3 mol (2)a≥4b (3)a4

变式3 现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是AlCl3溶液和NaOH溶液。现做如下实验:

①取440mL甲溶液与120mL乙溶液反应,产生1.56g沉淀;

②取120mL甲溶液与440mL乙溶液反应,也产生1.56g沉淀;

③取120mL甲溶液与400mL乙溶液反应,则产生3.12g沉淀;

通过必要的计算和推理判定:

(1)甲溶液为________溶液,其物质的量浓度是________mol?L-1;

乙溶液为________溶液,其物质的量浓度是________mol?L-1。

(2)写出实验③的有关离子方程式:__________________________________________________________

解析:由②③两步实验操作可知,甲溶液应为AlCl3溶液,乙溶液为NaOH溶液,由①步操作所给量值可求出NaOH溶液物质的量浓度:

1.56g78g?mol-1×3÷0.12L=0.5mol?L-1,再由②中所给数据,(依据铝原子守恒)求AlCl3。

设AlCl3溶液物质的量浓度为x,0.12x=1.56g78g?mol-1+(0.44L×0.5mol?L-1-3×0.12x)则x=0.5mol?L-1。

答案:(1)AlCl3 0.5 NaOH 0.5 (2)Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

有关氢氧化铝沉淀的图象

1.在可溶性铝盐中逐滴加入NaOH溶液至过量。

现象:立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失

Al3++3OH-===Al(OH)3↓ Al(OH3)+OH-===AlO-2+2H2O 总反应:Al3++4OH-===AlO-2+2H2O

2.在偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量。

现象:立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失

AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓ Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O 总反应:AlO-2+4H+===Al3++2H2O

3.在强碱溶液中逐滴加入铝盐溶液至过量。

现象:无明显现象(局部产生白色沉淀,振荡消失)→产生白色沉淀→渐多→最多(不消失)

Al3++4OH-===AlO-2+2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

4.在强酸溶液中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量。

现象:无明显现象(局部产生白色沉淀,振荡消失)→产生白色沉淀→渐多→最多(不消失)

AlO-2+4H+===Al3++2H2O Al3++3AlO-2+6H2O===4Al(OH)3↓

5.向Mg2+与Al3+的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液

现象:无明显现象→出现沉淀→渐多→最多→减少→不变

H++OH-===H2O Al3++3OH-===Al(OH)3↓

Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O

结论:(1)实验不宜用Al3+和强碱溶液、AlO-2和强酸溶液反应来制备Al(OH) 3,宜用Al3+和NH3?H2O或将CO2气体通入AlO-2溶液中制备Al(OH)3。(2)Al3+只存在于酸性溶液中,AlO-2只存在于碱性溶液中,所以Al3+和AlO-2不能共存于同一溶液中。(3)Al(OH)3只能溶于强酸或强碱溶液,不能溶于弱酸或弱碱溶液。[来源:Z+xx+k.Com]

特别提醒:(1)解图象试题应注意分析“四点”:“起点”、“折点”、“极点”、“终点”,利用原理引路,图文结合,对号入座。(2)当Al3+与Mg2+或Cu2+或Fe3+混合在一起,加入过量的NaOH溶液时,生成的沉淀先增大,后减小,但不能减小为0。

【考例】 有一镁铝合金,用适量稀硫酸完全溶解,再加入氢氧化钠溶液,析出沉淀的质量与加入氢氧化钠的体积关系如图所示,原合金中镁铝的质量比为()

A.4:3B.4:9 C.8:9 D.20:27

[解析] 假定V(NaOH)单位为L,浓度为1 mol/L,则使Mg2+、Al3+沉淀需要NaOH 4 mol,将Al(OH)3溶解需要NaOH 1 mol,由方程式:NaOH+Al(OH)3===NaAlO2+2H2O,可知有1 mol Al(OH)3,即1 mol Al3+,Al3++3OH-===Al(OH)3↓,使Al3+沉淀用去NaOH 3 mol,使Mg2+沉淀用去NaOH 1 mol,由Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓知,含有Mg2+ 0.5 mol,即Mg、Al的物质的量分别为0.5 mol、1 mol,镁、铝的质量比为(24 g/mol×0.5 mol)?(27 g/mol×1 mol)=4:9,答案为B。[来源:Ks5u.com]

[答案] B

变式 将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是 ()

A.Mg和Al的总质量为8 g B.硫酸的物质的量浓度为5 mol/L

C.生成的H2在标准状况下的体积为11.2 L D.NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol/L

解析:由图象可知,沉淀Mg(OH)2为0.15 mol,Al(OH)3为(0.35-0.15)=0.20 mol,则镁和铝的总质量=0.15 mol×24 g/mol+0.20 mol×27 g/mol=9 g,故A项不正确;由反应关系得:

Al(OH)3~NaOH~NaAlO2

1 mol 1 mol

0.20 mol c(NaOH)×(0.24L-0.20 L)求得c(NaOH)=5 mol/L,即D选项符合题意。

答案:D

备选习题

1.下列有关金属铝及其化合物的叙述正确的是()

A.铝在常温下不能与氧气反应 B.铝不能与氯气反应

C.铝既能溶于酸,又能溶于碱 D.氧化铝只能与酸反应,不能与碱反应

解析:铝为活泼金属,常温下能与O2反应生成致密的氧化层;加热条件下与Cl2剧烈反应;Al、Al2O3既能与酸又能与碱反应。

2.

用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是()

A.实验中发生的反应都是氧化还原反应 B.铝是一种较活泼的金属

C.铝与氧气反应放出大量的热量 D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物

解析:本题中涉及的反应有:2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg,4Al+3O2===2Al2O3,两个反应均为氧化还原反应;由题中所述现象“红墨水柱右端上升”,可推知试管中气体体积受热膨胀,意味着铝与氧气反应是放热反应。铝片上生成的“白毛”是氧化铝。

3.现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)六种物质,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质之间都可以发生反应,下列推断不合理的是()

A.N一定是HCl(aq) B.X可能为Al或Cl2

C.Y一定为NaOH(aq) D.Q、Z中的一种必定为Al2O3

解析:在Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3、NaOH(aq)中,只有NaOH(aq)能与Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、Al(OH)3五种物质反应,对照转化关系,可知Y为NaOH(aq)。只有HCl(aq)能与Al、Al2O3、Al(OH)3、NaOH(aq)四种物质反应,对照图示转化关系可知N为HCl(aq),故选项A、C正确。选项B,若X为Al,Al能与Cl2、HCl(aq)、NaOH(aq)三种物质反应,而图示给出的是与两种物质反应,所以X不可能有是Al,但可能是Cl2。选项D,Al2O3既能与HCl(aq)反应,也能与NaOH(aq)反应,故Q、Z中的一种必定为Al2O3。

4.将物质X逐渐加入到Y溶液中,生成沉淀的物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示,符合图所示情况的是()

A B C D

X NaOHks5u.com AlCl3 HCl NaAlO2

Y AlCl3 NaOH NaAlO2 HCl

解析:从图中看出所加物质X能使沉淀[Al(OH)3]完全溶解,排除选项B、D,其中得到沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为1:3。根据:AlO-2+H++H2O===Al(OH)3↓,Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。

5.将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入适量稀硝酸中,固体完全溶解时收集到的还原产物NO气体0.896 L(标准状况),向反应后溶液中加入2 mol/L NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量及硝酸物质的量分别为()

A.4.32 g 0.02 molB.4.68 g 0.16 mol C.5.36 g 0.18 mol D.6.38 g 0.2 mol

解析:Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2 Cu-2e-+2OH-===Cu(OH)2所以生成沉淀质量为:

2.64 g+0.896 L22.4 L/mol×3×17 g/mol=4.68 g。金属离子全部沉淀后,溶液为NaNO3,稀HNO3中,硝酸的物质的量为:n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)=2×0.06 mol+0.896 L22.4 L/mol=0.16 mol。

6.把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀,在所得的浊液中逐滴加入1 mol?L-1 HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示,试回答:

(1)A点的沉淀物的化学式为__________;B点的沉淀物的化学式为__________。

(2)原混合物中MgCl2的质量是________ g,AlCl3的质量是__________ g,NaOH的质量是________ g。

(3)Q点HCl溶液加入量是__________ mL。

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高一化学教案:《金属及其化合物》教学设计


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容具体要怎样写呢?以下是小编为大家精心整理的“高一化学教案:《金属及其化合物》教学设计”,供您参考,希望能够帮助到大家。

高一化学教案:《金属及其化合物》教学设计

教材分析

本节重点介绍金属的化学性质,教材在兼顾学生已有金属与氧气反应的实验基础上,采用对比的方法,引导学生根据反应的难易和剧烈程度不同,初步感受金属的活动性。教材特别注重对学生学习能力的培养,通过对重点内容置换反应和金属活动性顺序采用探究的方式,通过实验,层层引导,深入讨论,让学生自己归纳得出结论。通过练习,应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。在提高学生应用知识的同时,也为后面学习酸的化学性质作了知识上的铺垫.

金属的化学性质(1)

教学目标

1、知识目标:初步认识常见金属与酸、与盐溶液的置换反应;能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断。

2、能力目标:对学生进行实验技能的培养和结果分析的训练,培养学生观察能力、探究能力、分析和解决问题的能力以及交流协作能力。能用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。

3、情感目标:

①通过学生亲自做探究实验,激发学生学习化学的浓厚兴趣。

②通过对实验的探究、分析,培养学生严谨、认真、实事求是的科学态度。

③使学生在实验探究、讨论中学会与别人交流、合作,增强协作精神。

重点 金属活动性顺序的理解和应用。

难点1、用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生。

2、用置换反应和金属活动性顺序解释某些与生活有关的化学问题。

学情分析

本课题知识贴近生活,是学生很感兴趣的一个课题。作为九年级的学生,在本课题之前,已经多次进行过实验探究,初步掌握了科学探究的方法;在学习了氧气、碳等非金属单质的性质后已具备了一定的元素化合物知识,为学习金属的性质奠定了知识和方法基础。而且整个课题的引入、探究、得出结论、练习巩固都完全由学生参与,学生的积极性和热情会被充分的调动起来,可轻松学习并应用知识。

教学方法 实验探究、讨论。

课前准备仪器药品

试管、镊子、镁条、铝丝、锌粒、铜片、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液、硫酸铝溶液等。

课时安排: 1课时

教学过程

教师活动 学生活动 设计意图

【课题引入】我们在生活中经常使用和见到各种金属,这些金属的物理性质和化学性质都是有差别的,我们先来回忆一下以前学习过的有金属参加的化学反应有哪些呢?它们反应的现象是什么?化学方程式怎样写?

【过渡】观察上述化学反应可知:通常金属能与氧气反应,能和酸反应,还能与金属的化合物如硫酸铜溶液反应。现在我们先来探究金属与氧气反应的规律。 回忆相关反应的现象、条件,书写化学方程式。

3Fe+2O2 Fe3O4

2Mg+O2 2MgO

4Al+3O2 2Al2O3

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 联系生活,从学生熟悉的物质、事实出发引入新课,同时复习相关知识。

【引导复习、回忆】金属与氧气的反应

1、常温能反应: 以镁、铝为代表。

2、高温下能反应:以铁、铜为代表。

3、高温下也不能反应:以金、银为代表。 回忆、记录、巩固相关知识。比较镁、铝、铁、铜、银、金的活泼程度差异。 1、复习、巩固相关知识,加深印象。

2、为金属与酸、盐反应的学习打下基础。

【过渡】有些金属的化学性质活泼,有些金属的化学性质不活泼,我们可以从①能否反应②反应的激烈程度来探究金属的活泼程度即金属活动性差异。 听讲 了解判断金属活动性差异的初步方法。

【设问】金属与酸反应现象是否也像金属与氧气反应一样存在差别呢?同学们可以先提出自己的假设,设计实验方案,通过实验来探究这个问题。 猜想、假设、设计实验方案。 激发学生兴趣,培养学生思维推理能力和实验设计能力。

【探究活动1】

镁、锌、铁、铜与稀盐酸、稀硫酸反应

【提示】

按操作规范进行实验,认真观察现象。

【巡视、指导实验】 实验探究:

A组:镁、锌、铁、铜分别与稀盐酸反应。

B组:镁、锌、铁、铜分别与稀硫酸反应 培养实验操作能力、观察能力、思维推理能力和同学间的合作精神。

【引导学生进行讨论、交流和展示探究结果】 学生进行讨论、交流。展示探究结果:镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱依次为镁>锌>铁>铜。 在讨论、交流中,吸取别人有益的意见,让不同的意识在碰撞中相互同化。

【设问】在镁、锌、铁、铜几种金属中,哪些金属能与盐酸、稀硫酸发生反应?哪些金属不能与盐酸、稀硫酸发生反应?由此你能把金属分为哪两类? 思考、讨论并得出结论。

结论:可分为能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属和不能与盐酸、稀硫酸发生反应的金属这两类。 为后面学习金属活动顺序时,为什么会出现氢元素打下基础。

【过渡】在第五单元我们曾做过铁钉与硫酸铜反应的实验,反应后在铁钉表面有紫红色的铜产生,这说明了什么? 说明铁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来,铁应该比铜活泼。 培养学生相关知识的迁移能力,拓展学生思路。

【讲述】可以用金属和某些金属化合物的溶液反应来比较金属的活动性差异。实验桌上除刚才的实验药品外还有几种金属化合物的溶液,同学们可以参考刚才的金属与酸反应的探究活动,提出自己的假设,设计实验方案,然后进行实验来探究。 猜想、假设、设计实验方案。 激发学生兴趣,培养学生严谨、认真的科学思维能力和态度,增强学生实验设计能力。

【探究活动2】

金属与金属化合物的溶液反应

【巡视、指导实验】 实验探究:镁、锌、铁、铜分别与硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、硝酸银溶液反应。 培养学生实验操作能力、观察能力和同学间的协作精神。

【设问】通过实验,结合上一个探究的结果,你能得出镁、锌、铁、铜、银这几种金属的活动性顺序吗?

【引导学生讨论、交流和展示探究结果】 讨论、交流并达成共识。得出结论:镁、锌、铁、铜、银的金属活动性由强到弱依次为镁>锌>铁>铜>银。 通过学生间对话、师生间对话,使知识在对话中形成,在交流中拓展。

【展示】金属活动顺序

【设问】

为什么会出现氢元素?金属元素的位置与它的活动性有什么关系?位于前面的金属能否把位于后面的金属从其化合物的溶液里置换出来? 观察、记忆。

思考、交流、讨论,总结出金属活动顺序的应用规律。加强学生记忆。 培养学生思维的深度和广度,培养学生分析、归纳、总结知识的能力。

【设问】刚才做了有关金属化学性质的实验探究,有的反应已经学过,如锌与盐酸、稀硫酸反应,铁与硫酸铜溶液反应。这些化学反应的类型和以前学过的化合反应、分解反应的类型相同吗?如果从物质类别的角度去分析,这些反应有什么特点? 思考、交流、讨论,总结出置换反的应特点和规律。 理解、掌握置换反应的应特点和规律。

【课堂练习】

1.波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它是由硫酸铜、石灰加水配制而成,为什么不能用铁制容器来配制波尔多液?

2.家用铝锅、铁锅为什么不能用来长时间盛放酸性食品?

3.不法商贩常常用铝制的假银元坑害消费者,小明在市场上买了一枚银元,请你用化学方法帮他鉴别这枚银元的真假。 练习、巩固。 联系生活,使学生学以致用,能运用置换反应和金属活动性顺序判断反应能否发生,解释某些与生活有关的化学问题。体会“生活处处有化学”。

指导学生自主归纳总结本课题。 学生自主总结本节课的主要内容。评价自己在本节课的启示和收获。 培养学生对知识的归纳、总结能力。

【布置作业】

1、 庭小实验:收集几种金属,取少量分别放入几个小玻璃杯中,然后向各个玻璃杯中加入一些醋精(主要成分是醋酸),仔细观察发生的现象。试根据现象判断这几种金属活动性的差异。

2、课本14页第3题、5题。 记录。 体现新课标“从生活走进化学,从化学走向社会”的教育理念。

【板书设计】

课题2 金属的化学性质

一、金属与氧气反应

镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金、银不活泼。

二、金属与酸反应

镁>锌>铁>铜。(金属活动性由强到弱排列)

三、金属与金属化合物的溶液反应

镁>锌>铁>铜>银。(金属活动性由强到弱排列)

四、金属活动顺序

钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金

(金属活动性由强到弱依次排列)

自我总结金属活动顺序应用规律

五、置换反应(自我总结规律、特点)

六、自我评价(我在这节课里有哪些收获?)

教学建议:本课题内容较多,系统性强,建议用一节课以保证学生有较充分的时间进行实验探究、思考和交流,同时要加强练习,使学生充分消化本课题知识。

习题

1.下列关于金属的叙述中正确的是( )。

A.所有的金属都是固态的

B.金属具有导电性、导热性和延展性

C.活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应,但不能与碱反应

D.金属元素在自然界中都是以化合态存在的

2.地壳里含量最多的金属元素是( )。

A.氧 B.铝 C.硅 D.铁

3.铝在人体中积累可使人慢性中毒,世界卫生组织将铝确定为食品污染源之一而加以控制。铝在下列使用场合中,必须加以控制的是 ( ) 。

A.制造炊具 B.制防锈油漆 C.制铝合金窗 D.炼铝厂制造铝锭

4.少量钠应保存在( )。

A.密闭容器中 B.水中 C.煤油中 D.汽油中

5.下列关于金属Na的叙述中,说法正确的是( )。

A.Na在空气中燃烧,发出黄色火焰 B.Na在空气中燃烧,产物是Na2O

C.Na是银白色金属,硬度大,熔点高 D.Na常温和加热时反应,产物一样

6.钠着火时,可用来灭火的物质或器材是 ( )。

A. 自来水 B. 沙土 C. 泡沫灭火器 D. 四氯化碳灭火器

7.铝在空气中能够稳定存在的原因是( )。

A.铝的活泼性差 B.铝的还原性差

C.铝与氧气不反应 D.铝表面有氧化膜

8.下列关于金属铝的叙述中,说法不正确的是( )。

A.Al 是地壳中含量最多的元素

B.Al 是比较活泼的金属,在化学反应中容易失去电子,表现还原性

C.Al箔在空气中受热可以熔化,且发生剧烈燃烧

D.Al箔在空气中受热可以熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al 并不滴落

9.为了除去铁粉中的少量铝粉,可以选取下列哪种溶液( ) 。

A.浓盐酸 B.硝酸 C.硫酸 D.浓氢氧化钠溶液

10.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是 ( )。

A. 钠熔点低 B. 钠的密度小 C. 钠的硬度小 D. 有强还原性

11.金属钠分别与下列溶液反应时,既有气体又有沉淀产生的是 ( )。

A. (NH4)2SO4 B. NaHCO3 C. BaCl2 D. CuSO4

12.下列叙述中,不正确的是 ( )。

A. 钠原子有强还原性,钠离子有弱氧化性

B. Na+离子浓度大的溶液一定显碱性

C. 由于钠很活泼,所以定能从溶液中置换出金属活动性顺序表中钠后面的金属

D. 钠是电和热的良导体

13.将2.3 g钠放入100 g水中,生成溶液中溶质的质量分数是 ( )。

A. 等于2.3% B. 等于4% C. 大于2.3% D. 大于4%

14.分别将0.2 mol的Na、Mg、Al投入500 mL浓度为为0.2 mol/L的盐酸中,生成氢气的质量比为 ( )。

A. 1:2:3 B. 1:1:1 C. 3:2:1 D. 2:1:1

15.足量的铝分别与等物质的量浓度的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,放出的气体体积在标准状况下相等,则所取稀硫酸和氢氧化钠溶液的体积比为( )。

A 1︰2 B 3︰2 C 3︰1 D 6︰1

16.把少量的金属钠分别放入钠放入CuSO4溶液中,现象是______________________________

___________,离子方程式是__________________________________________。

17.钠与水反应时产生的各种现象如下: ①钠浮在 原因是 ②钠熔化

原因是 ③小球 游动逐渐减小,最后 ;原因是

④发出 声音,原在是 ⑤滴入酚酞后溶

液 ,原因是 。

18. 写出下列各化学方程式(是离子反应的写出离子反程式)

(1)铁和水蒸气的反应

(2)铝和氧气的反应

(3)铝和盐酸的反应

(4)铝和氢氧化钠的反应

高三化学教案:《重要金属化合物的性质》教学设计


古人云,工欲善其事,必先利其器。高中教师要准备好教案为之后的教学做准备。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,帮助高中教师提高自己的教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?考虑到您的需要,小编特地编辑了“高三化学教案:《重要金属化合物的性质》教学设计”,仅供参考,希望能为您提供参考!

教学目标

知识技能:进行归纳、整理中学重要金属元素的氧化物、氢氧化物的性质规律。

能力培养:培养学生对化学知识的归纳、整理的学习能力,能在对比的情景下进行化学知识的“逻辑的记忆”和“理解的掌握”,并逐步提高解决化学问题的能力。

科学思想:培养学生树立“结构决定性质”的意识和实事求是的分析态度。

科学方法:通过问题的讨论和分析,引导学生理解问题解决式和启发讨论学习方法。

重点、难点

重点:总结比较常见金属氧化物,氢氧化物的性质规律和应用。

难点:常见金属的化合物中氧化性,还原性反应的规律和应用。

教学方法:启发、讨论、对比、归纳。

教学过程设计

教师活动

【板书】一、金属的氧化物

【提问】请同学写出下列元素对应氧化物的化学式和色态。

(老师巡视,指点答疑,并指导学生整理笔记)

学生活动

学生思考,填写在笔记里。

元素

白色固体:Na2O、MgO、Al2O3、ZnO

淡黄色粉末:Na2O

红色固体:Fe2O3、Cu2O、HgO

黑色粉末:FeO、Fe3O4、CuO、Ag2O

【提问】请同学们分析一下这些金属氧化物的化学性质有何规

律?可从下面几点去考虑:

(1)加热是否分解

(2)与水反应

(3)与强酸(H+)反应

(4)与强碱(OH-)反应

(5)与氨水反应

(6)与H2或CO反应

并写出相应反应的化学方程式。

学生讨论、分析、整理笔记。

(1)热稳定性

2Ag2O4Ag+O2↑2HgO2Hg+O2↑

4Cu2Cu2O+O2↑

规律:只有HgO、Ag2O、CuO等不活泼的金属氧化物加热易分解。

(2)与水反应

Na2O+H2O=2NaOH MgO+H2OMg(OH)2

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

规律:只有活泼金属(ⅠA、ⅡA)氧化物能与水反应。

(3)与酸反应

MgO+2H+=Mg2++H2O

Al2O3+6H+=2Al3++3H2O

CuO+2H+=Cu2++H2O

规律:碱性氧化物或两性氧化物能与酸溶液反应生成盐和水。

(4)与强碱溶液反应

Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O

ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O

规律:只有两性氧化物能与强碱反应生成盐和水。

(5)与氨水反应

Ag2O+4NH3?H2O=2Ag(NH3)2++2OH-+3H2O

ZnO+4NH3?H2O=Zn(NH3)42++2OH-+3H2O

规律:易形成氨合离子的金属氧化物能与氨水反应。

(6)与还原剂的反应

CuO+H2Cu+H2O

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

ZnO+CZn+CO↑

规律:“Al”以后的金属的氧化物能与H2、C、CO等还原剂高温下发生氧化还原反应。

【小结】金属氧化物所发生的这些反应,总结起来,主要是金属氧

化物的下列性质:

①碱性氧化物

②两性氧化物

③热稳定性

④络离子的形成

⑤氧化性

其中要注意的是:

Na2O2是由Na+和O22-构

成的过氧化物。

Fe3O4可以看是FeO?Fe2O3

【板书】二、金属氢氧化物

【提问】请同学写出这些金属元素对应的氢氧化物化学式。

(老师巡视、指点、答疑)

【提问】这些金属氢氧化物常见的颜色特征是什么?请总结之。

(老师指导下学生分析回答)

学生思考、填写在笔记本上。

学生思考总结如下:

白色:NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3

Zn(OH)2、Fe(OH)2、AgOH

红褐色:Fe(OH)3

蓝色:Cu(OH)2

【提问】这些金属氢氧化物对水的溶解性规律是什么?请总结之。

(指导学生分析、回答)

ⅠA和部分ⅡA金属氢氧化物都易溶于水,如NaOH,KOH,Ba(OH)2。Ca(OH)2是微溶性的。

其它的都是难溶性的,如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2

【提问】请同学分析总结这些氢氧化物的化学性质规律是什么。

可从下面几点去思考,回答。

(1)加热是否分解

(2)与强酸(H+)反应

(3)与强碱(OH-)反应

(4)与氨水反应

(5)是否容易被氧化

(6)是否能被还原

(指导学生分析,回答)

学生讨论,分析,整理笔记。

(1)热稳定性

2AgOHAg2O+H2O

Cu(OH)2CuO+H2O

2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O

规律:①金属活动顺序“Mg”以前的金属氢氧化物稳定性好,难分解。

②“AgOH”常温下易分解。

③“Mg—Hg”的氢氧化物常温下难分解,受热或灼烧易分解。

(2)与强酸(H+)的反应

Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O

Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O

(3)与强碱(OH-)反应

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O

规律:只有两性氢氧化物才能与强碱溶液反应。

(4)与氨水作用

AgOH+2NH3?H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O

*Cu(OH)2+4NH3?H2O=Cu(NH3)4(OH)2+4H2O

*Zn(OH)2+4NH3?H2O=Zn(NH3)4(OH)2+4H2O

规律:易形成氨络合物的金属氢氧化物能与氨水反应。

(5)与氧化剂反应

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

规律:低价金属氧化物具有还原性。

【小结】金属氢氧化物所发生的反应,总结起来,主要有:

①热稳定性

②酸性(H+)

③碱性(OH-)

④络合剂

⑤还原性

【投影】右图试样X由氧化亚铁和氧化铜组成,取质量相等的两

份试样如右图所示进行实验:试回答在题右的两个问题。

(指导学生读题、审题并形成解题的思路)。

(1)请写出步骤③中所发生的全部反应的离子方程式______。

(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量为m,则每份试样X中氧化铜的质量为______(用m表示)。

思路引导A:根据试样X在

①和②的反应以确定出溶液Y和粉末Z的成分。

思路引导B:溶液Y和Z发生的反应③,只能是Fe和CuCl2和过量盐酸之间的置换反应,进而引导分析试样中CuO的质量关系。

学生审题,并进行如下的分析:

在反应①中,会发生如下反应:

FeO+2HCl=FeCl2+H2O

CuO+2HCl=CuCl2+H2O

在反应②中,会发生的反应有:

FeO+COFe+CO2

CuO+COCu+CO2

那么,溶液Y中含FeCl2和CuCl2,粉末Z中含Fe和Cu:

Fe+Cu2+=Fe2++Cu

Fe+2H+=Fe2+H2↑

由于反应后溶液强酸性,且不会有Cu2+说明Z中Fe完全溶解了。不溶物W全部是金属铜,应是两份试样中的CuO转化生成的Cu。则每份试样中CuO的质量为:

答案:(1)方程式从略。

【投影】已知Cu+在酸性溶液中不稳定,可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经H2还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。要求只从下列试剂中选择:浓H2SO4、浓HNO3、稀H2SO4、稀HNO3、FeCl3。溶液及pH试纸。

引导学生分析,设计出实验方案。

①首先应理解题目给予的信息:

即:2Cu+Cu+Cu2+

给我们提示,应该选择酸溶液为鉴定试剂。

②CuO经H2还原所得的红色产物可能是Cu和Cu2O的混合物。其中不溶于稀H2SO4,但能溶于浓H2SO4、浓HNO3、稀HNO3和FeCl3溶液,其结果都会生成Cu2+;CuO是碱性氧化物,可溶于酸,同时又会发生自身氧化还原反应。

③最后可确定稀H2SO4为鉴定试剂。

【答案】取少量红色产物加入稀H2SO4充分搅拌,如溶液呈蓝色,则证明有Cu2O,反之没有。

【投影】Fe3O4可以写出Fe2O3?FeO,若把Fe3O4看成是一种盐,又可写成Fe(FeO2)2。根据化合价规律和化学式书写方法,把Pb3O4用上述氧化物形成表示,其化学式为________;若看成是一种盐,化学式为____________。又知,高价Fe不能把HCl氧化,而高价Pb能把HCl氧化成Cl2。试分别写出Fe3O4、Pb3O4与盐酸反应的化学方程式。

引导学生分析,回答:

①铅(Pb)是ⅣA族元素,化合价只有+2价和+4价。根据Fe3O4写成Fe2O3?FeO形式,+4价P:b的氧化物写在前,+2价的氧化物写在后,则有:PbO2?2PbO。

)2则不符合规律。

③Fe3+不能氧化HCl,所以Fe3O4与HCl反应生成两种盐,属于复分解反应;而Pb4+有强氧化性,能把HCl氧化成Cl2,这时会生成Pb2+Cl2的盐。

【答案】

PbO2?2PbO;Pb2(PbO4);

Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O

Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O

非金属元素及其化合物


一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以更好的帮助学生们打好基础,让教师能够快速的解决各种教学问题。你知道如何去写好一份优秀的教案呢?为了让您在使用时更加简单方便,下面是小编整理的“非金属元素及其化合物”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

非金属元素及其化合物
[学习目标定位] 建立非金属元素及其化合物的知识结构模型,形成学习元素化合物的思维方法程序,学会有关非金属元素及其化合物典型题目的分析解答方法。
[知识结构模型]
[思维方法程序]
1.明确知识主线。学习理解非金属元素及其化合物知识的主线是:单质―→氧化物―→酸―→盐。如掌握
硅及其化合物知识内容的思维程序是:单质硅(晶体结构、亲氧性、半导体);二氧化硅(难溶性酸性氧化物,能与强碱反应);硅酸(硅胶具有胶体的性质);硅酸盐(硅酸钠及复杂硅酸盐)。
2.把握横向联系。物质的结构决定性质,物质的性质决定其存在、保存、检验、用途、制取。因此学习元素化合物知识要结合物质的结构(原子结构、分子结构、晶体结构),从本质上认识物质的性质,并注重联系氧化还原和离子反应等基本概念。如氯元素原子最外层电子数比较多,易得到1个电子,其单质氯气具有较强的氧化性。
3.理清转化关系。分析理解同一元素不同化合物之间的转化关系时,一是从氧化还原反应的角度分析化合价不同的元素化合物之间的相互转化,如S-2S0―→S+4S+6,N-3―→N+2N+4N+5等。二是从非氧化还原反应的角度分析化合价相同的元素化合物之间的相互转化,如“NH3NH3H2ONH+4(铵盐)”,“SO2H2SO3HSO-3SO2-3(亚硫酸盐)”,“SO3―→H2SO4SO2-4(硫酸盐)等。”
题型一 非金属元素化合物性质的应用

1.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2+2NH3===N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是()
A.若管道漏气遇氨就会产生白烟
B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应
D.生成1molN2有6mol电子转移
2.下列叙述正确的是()
A.浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氢气、氧气、氨气等气体,但不能干燥有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与单质硫反应的方程式为:S+2H2SO4(浓)=====△3SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.把足量铜粉投入到含H2SO42mol的浓硫酸中,得到气体体积在标准状况下为22.4L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓H2SO4,是因为浓H2SO4的强氧化性使其钝化
规律方法 浓硫酸具有极强的氧化性,主要是构成酸根的中心原子S+6易获得电子,显示出稀硫酸不同的强氧化性。而稀H2SO4具有氧化性是电离出的H+得到电子,如氧化较活泼的金属Zn、Fe等。
3.盐酸、硝酸都是用途相当广泛的两种酸。
(1)瑞典科学家舍勒在研究软锰矿(主要成分为MnO2)时,将浓盐酸与软锰矿混合加热,产生了一种黄绿色气体。写出该反应的化学方程式,并用单线桥方法表示电子转移方向和数目:______________________________________________。
(2)某校合作学习探究小组学习科学家探究精神对氯气性质进行了探究,设计了以下一些实验。
实验序号实验内容实验现象
A收集一集气瓶气体,观察颜色,然后向瓶内倒入约占瓶容积1/5的蒸馏水,充分振荡蒸馏水呈浅黄绿色,瓶内气体仍呈黄绿色
B取出瓶内部分溶液,滴入紫色石蕊试液中直至过量紫色石蕊试液先变红色,后红色褪去
C取出瓶内剩下的部分溶液,滴入硝酸银溶液中产生大量白色沉淀
D最后向瓶内倒入少量浓氢氧化钠溶液,振荡瓶内黄绿色气体立即消失
①能说明氯气与水发生化学反应的实验是____________(填实验序号)。
②写出实验D中所发生反应的离子方程式:_____。

题型二 非金属元素化合物之间的相互转化

4.下图中A是气体单质,根据下图所示的A、B、C、D、E五种物质的相互转化关系,按如下要求填写相应的物质和有关反应的化学方程式。
A是________________,B是________________,C________________,D是________________,E是________________。
有关反应的化学方程式分别为_____________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
规律方法
非金属元素化合物之间的相互转化关系
5.非金属单质A经如图所示的过程转化为含氧酸D,已知D为强酸,请回答下列问题:
A――→O2B――→O2C――→H2OD
(1)若A在常温下为固体,B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①D的化学式是_______________________________________________________;
②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了________而污染了环境。
(2)若A在常温下为气体,C是红棕色的气体。
①A、C的化学式分别是:
A________;C________。
②D的浓溶液在常温下可与铜反应并生成C气体,请写出该反应的化学方程式:____________________。该反应________(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
规律方法 推断题考查元素及化合物的性质和相互转化关系。特别要抓住特征现象、特征性质、特性转化和特征条件等。
(1)特征性质:如颜色、状态、气味等。如:
①焰色反应:Na+(黄色)、K+(紫色)
②有色气体:Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)
③有色溶液:Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO-4(紫色)
④有色固体:红色(Cu、Cu2O、Fe2O3)、红褐色[Fe(OH)3],浅黄色:S或Na2O2,蓝色[Cu(OH)2]、黑色(CuO、FeO、Fe3O4)、白色[Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl]
⑤使品红溶液褪色的气体:SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)
⑥特征反应现象:白色沉淀[Fe(OH)2]―→红褐色[Fe(OH)3]。
(2)特征转化:要熟练掌握无机物之间的衍变关系(见知识网络),在物质之间按照一定规律反应时,会形成一定的特征转化关系。如:
金属――→O2碱性氧化物――→H2O碱――→酸盐
非金属――→O2酸性氧化物――→H2O酸――→碱盐
A――→O2B――→H2OC――→碱D
Na――→O2Na2O――→H2ONaOH――→HClNaCl
NH3――→O2NO――→O2NO2――→H2OHNO3
C――→O2CO――→O2CO2――→H2OH2CO3。
题型三 非金属元素化合物的典型计算

6.将充满NO2和O2的混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的一半处停止了,则原混合气体中NO2和O2的体积比是________。
规律方法 氮的氧化物溶于水的计算
(1)NO和NO2的混合气体
NO、NO2的混合气体溶于水时仅涉及反应①:
可利用气体体积变化差值进行计算
V剩=V(NO)原+13V(NO2)
(2)NO2和O2的混合气体
NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③:
其计算如下表:
x=VNO2VO2
0x41
x=41
x41

反应情况O2过量,剩余气体为O2恰好完全反应NO2过量剩余NO
(3)NO和O2的混合气体
NO、O2的混合气体溶于水时涉及反应④:
其计算如下表:
x=VNOVO2
0x43
x=43
x43

反应情况O2过量,剩余O2恰好反应,无气体剩余NO过量,剩余NO

7.将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为________L,NO2的体积为________L。
(2)参加反应的HNO3的物质的量是__________________________________________。
(3)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamolL-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为________molL-1。
规律方法 对于硝酸与金属(Mg、Zn、Fe、Cu、Ag等)的反应,有四点特别重要:一是从离子方程式的角度把握反应的实质和关系式(如Cu与HNO3、H2SO4的混酸反应);二是要注意反应中硝酸扮演两种角色;氧化剂(被还原为NOx)和酸(生成硝酸盐);三是把握原子守恒、电子得失守恒等关系列等式;四是当条件不足时要运用极限法、讨论法等数学思维方法灵活处理问题。
8.将一定质量的铁粉加入到装有100mL某浓度的稀硝酸溶液中充分反应。
(1)容器中剩有mg的铁粉,收集到NO气体448mL(标准状况下)。
①所得溶液中的溶质的化学式为________________________。
②原溶液中的溶质的物质的量浓度为____________________。
(2)向上述固液混合物中逐渐滴加稀硫酸直至刚好不再产生气体为止,该气体遇空气变成红棕色,此时容器中有铁粉ng。
①此时溶液中的溶质的化学式为______________________。
②m-n的值为________(精确到0.1)
第3课时 非金属元素及其化合物
课堂活动区
1.C [本题通过一个陌生的化学反应方程式,考查氨气和氯气的性质及氧化还原知识。当NH3过量时会与HCl反应生成NH4Cl白烟,故A对;又反应中氮和氯两元素的化合价发生了变化,因而属于氧化还原反应,故C错;氯气化合价从0价变为-1价,化合价降低,氯气为氧化剂,NH3中的一个氮由-3价升高至0价(得到3个电子)为还原剂,生成1molN2需2mol氮原子失去6mol电子,D对。]
2.D [A项浓硫酸具有吸水性,但由于其具有强氧化性和酸性,故不能用来干燥具有还原性的气体和碱性气体(NH3);B项金属与浓硫酸反应时,生成相应的盐和SO2,此时浓硫酸显酸性和强氧化性,而与S、C等非金属单质作用时,由于没有盐生成,故只显强氧化性;C项Cu与浓H2SO4反应过程中,浓H2SO4浓度逐渐降低,当稀到一定程度变为稀H2SO4时,反应自行停止,故产生的SO2不足22.4L;D项利用浓H2SO4强氧化性而使Fe、Al钝化的反应,可以用铁、铝容器来盛放浓H2SO4,D正确。]
3.(1)
(2)①B、C ②Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
4.N2 NH3 NO NO2 HNO3 N2+3H22NH3,N2+O2=====放电2NO,4NH3+5O2=====催化剂△4NO+6H2O,2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO,3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
解析 根据一系列的转化关系,进行有关物质成分的推断,必须找到合适的突破点。已知A是气体单质,气体单质有:氢气、氮气、氧气、氟气、氯气和稀有气体,A既能与O2反应,又能与H2反应,A不可能是稀有气体。A经两步与O2的反应,产物D应为最高价氧化物。该氧化物对应的水化物E能与位于金属活动顺序表中H之后的金属Cu反应,E应是强氧化性酸,如浓H2SO4或HNO3。和HNO3对应的单质A是气体N2;和浓H2SO4对应的单质A是固体S,因此A是氮气。
5.(1)①H2SO4 ②酸雨 (2)①N2 NO2 ②Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 属于
解析 (1)若B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体,则B是SO2,C是SO3,D是H2SO4;若大量排放SO2,则会形成酸雨。
(2)若C是红棕色气体,则C为NO2,B为NO,A为N2,D为HNO3,浓HNO3可与Cu反应:4HNO3(浓)+Cu===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
此反应有化合价升降变化,属于氧化还原反应。
6.2∶3 [3NO2+H2O===2HNO3+NO①
2NO+O2===2NO2②
由方程式①×②+②得:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3③
由方程式①×2+②×3得:
4NO+3O2+2H2O===4HNO3④
NO2和O2的体积比不等于4∶1,则需讨论NO2和O2分别过量时的两种情况。
设混合气体的体积为1,混合气体中NO2的体积为x,则O2为(1-x)。
(1)假定原混合气体中V(NO2)∶V(O2)4∶1
4NO2+O2+H2O===4HNO3
41
xy
4x=1y
解得y=x4,剩余的O2∶(1-x)-x4=12
解得x=25
V(NO2)∶V(O2)=25∶(1-25)=2∶3
(2)假定原混合气体中V(NO2)∶V(O2)4∶1
4NO2+O2+H2O===4HNO3
41
y(1-x)
4y=11-x
解得:y=4(1-x)
暂时剩余NO2:1-[4(1-x)+(1-x)]=5x-4
由反应式:3NO2+H2O===2HNO3+NO可知最后剩余NO:5x-43
由5x-43=12得x=1110(不合题意,舍去)。]
7.(1)5.8 5.4 (2)1.52mol (3)aV×10-3+0.50.14
解析 (1)n(Cu)=32.64g64gmol-1=0.51mol,设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。
根据气体的总体积为11.2L,有:x+y=0.5mol。
根据“得失电子守恒”,有:3x+y=0.51mol×2。(重要的隐含条件!)
上式中,左边为N得电子数,右边为Cu失电子数,得失电子数相同。
解方程组得:x=0.26mol,y=0.24mol。
则:V(NO)=0.26mol×22.4Lmol-1≈5.8L,
V(NO2)=11.2L-5.8L=5.4L。
(2)参加反应的HNO3分两部分:一部分没有被还原,显酸性,生成Cu(NO3)2;另一部分被还原成NO2和NO,所以参加反应的HNO3为:
0.51mol×2+0.5mol=1.52mol。
(3)HNO3在反应中一部分变成气体,一部分以NO-3的形式留在溶液中。
变成气体的HNO3的物质的量为0.5mol。
加入NaOH溶液至正好使溶液中Cu2+全部转化为沉淀,则溶液中只有NaNO3,其物质的量为10-3aVmol,也就是以NO-3形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10-3aVmol。
所以,c(HNO3)=aV×10-3+0.50.14molL-1。
8.(1)①Fe(NO3)2 ②0.8mol/L
(2)①FeSO4 ②5.0
课后练习区
1.C [SiO2不能直接生成H2SiO3,H2SiO3也不能直接生成Si。]
2.B [液氨汽化时要吸收大量的热,故液氨常用来作制冷剂;判断氧化性强弱不能根据得到电子数目的多少,即被还原的价态高低,而是根据得到电子的难易程度,越易得到电子,其氧化性越强,故B项错;C项正确;硝酸与金属反应,没有氢气产生。]
3.B [由题意说明D处的液体能吸收Cl2,A、C、D选项中的溶液都不吸收Cl2,故B项正确。]
4.D [自然界中存在游离态的硫;排放二氧化硫会污染空气,形成酸雨,但不会导致光化学烟雾产生;二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质;浓硫酸具有吸水性,可干燥SO2、CO、Cl2等气体。]
5.D [SO2通入BaCl2溶液不会生成沉淀;而SO3通入BaCl2溶液中会有BaSO4沉淀产生。]
6.A [气体通过浓H2SO4时,NH3被吸收;通过Na2O2时CO2被吸收,放出O2,产生的O2与NO恰好完全反应生成和NO等体积的NO2;当NO2通过Na2CO3溶液时,NO2与水反应生成了硝酸和NO,硝酸跟Na2CO3反应产生CO2。]
7.B [1.92g铜失去的电子,等于O2得到的电子,即2Cu~4e-~O2,n(e-)=1.92g64gmol-1×2=0.06mol
V(O2)=0.06mol4×22.4Lmol-1
=0.336L=336mL。]
8.(1)0.045molL-1 (2)0.045molL-1 (3)0.045molL-1 (4)0.036molL-1
解析 (1)由于HCl气体极易溶于水,最终所得溶液的体积和原HCl气体的体积相等,即相当于VL溶液中溶解了HCl气体:V22.4mol(设烧瓶体积为VL),溶液的物质的量浓度为V22.4molVL=122.4molL-1=0.045molL-1。
(2)由于NH3也极易溶于水,最终所得溶液的体积和原NH3的体积是相等的。故所得溶液的物质的量浓度也为122.4molL-1,约为0.045molL-1。
(3)由反应方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO知,NO2气体有2/3被氧化成HNO3,喷泉实验结束后所得溶液的体积亦为原NO2气体体积的2/3,故该溶液的物质的量浓度为122.4molL-1,约为0.045molL-1。
(4)由反应方程式4NO2+O2+2H2O===4HNO3知,NO2与HNO3的物质的量相等,NO2的体积占混合气体总体积的4/5,即相当于1L溶液中溶有的HNO3为:122.4×45mol=128mol,约为0.036mol,其c(HNO3)=0.036molL-1。
9.(1)比较Cl2与HClO的漂白性(或验证Cl2的漂白性)
(2)干燥Cl2气体(或吸收A气体中的水) B中布条不褪色,C中布条褪色
(3)Cl2污染空气,使生物中毒 所选尾气处理装置如图
解析 Cl2本身无漂白性,Cl2的漂白是因为Cl2与水反应生成HClO;Cl2有毒,Cl2的尾气要经处理,Cl2易与NaOH溶液反应,尾气吸收一般用NaOH溶液。本题对Cl2性质的考查比较全面、基础。
10.(1)(NH4)2S O2 H2O (2)H2SO4 2H2S+3O2=====点燃2SO2+2H2O (3)HNO3 4NH3+5O2=====催化剂△4NO+6H2O
解析 A是正盐,并且既可以与强酸反应,又可以与强碱反应,A应是弱酸的铵盐;C、D的相对分子质量差16,分子组成上恰好相差一个氧原子,因此,C、D为氧化物,且组成它们的元素应有多个价态,Y应为O2,E为酸,Z应为水。
11.(1)0.448L (2)Cu2+:3molL-1 H+:1molL-1
NO-3:1molL-1 SO2-4:3molL-1
解析 依题意得,
 3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O
化学计量数382
初始投入量mol0.030.090.03
分析知H+和NO-3过量,Cu的量不足,应用Cu的量进行计算。
(1)由3Cu~2NO↑
192g44.8L
1.92gV(NO)
192g∶1.92g=44.8L∶V(NO),
解得:V(NO)=0.448L。
(2)由离子方程式可知1.92gCu为0.03mol,反应中消耗H+0.08mol,消耗NO-30.02mol,生成Cu2+0.03mol,可得:
c(Cu2+)=0.03mol0.01L=3molL-1c(H+)=
0.01L×3molL-1+2×3molL-1-0.08mol0.01L
=1molL-1,
c(NO-3)=0.01L×3molL-1-0.02mol0.01L=1molL-1
因为SO2-4没有参加反应,故SO2-4的离子浓度仍为3molL-1。