1、微专题大素养(三)章末共享微专题一 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2铝及其重要化合物之间的转化关系3常见物质的特征颜色(1)有色固体：红色：Cu；砖红色：Cu2O；红棕色：Fe2O3；红褐色：Fe(OH)3；淡黄色：S 或 Na2O2；蓝色：Cu(OH)2；紫黑色：KMnO4、I2；黑色：炭粉、CuO、FeO；白色沉淀：Fe(OH)2、Mg(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3；(2)有色溶液：Fe2(浅绿色)、Fe3(棕黄色)、Cu2(蓝色)、MnO4(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
2、(紫色)。(2)白色沉淀Fe(OH)2空气 红褐色Fe(OH)3(由白色灰绿色红褐色)。(3)单质与碱反应产生气体。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2微训练一1已知有以下物质相互转化：试回答下列问题：(1)写出 B 的化学式：_，D 的化学式：_。FeCl2KCl(2)写出由 E 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_。4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3Fe33SCN=Fe(SCN)32Fe3Fe=3Fe2解析：解题的突破口是白色沉淀红褐色沉淀G 溶液，即为Fe(OH)2Fe(
3、OH)3FeCl3。2某研究小组为了探究一种无机矿物盐 X(仅含四种元素)的组成和性质，设计并完成了如图所示实验：另取 10.80 g X 在惰性气流中加热至完全分解，得到 6.40 g 固体 1。请回答如下问题：(1)画出白色沉淀 1 中金属元素的原子结构示意图_，写出气体甲的化学式_。CO2(2)X 的化学式是_，在惰性气流中加热 X 至完全分解的化学反应方程式为_。(3)白 色 沉 淀2在 空 气 中 变 成 红 褐 色 沉 淀 的 原 因 是_(用化学反应方程式表示)。(4)一定条件下，气体甲与固体 1 中的某种成分可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程式_，并设计实验方案验
4、证该反应的产物_。CaFe(CO3)2CaFe(CO3)2=CaOFeO2CO24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32FeOCO2=Fe2O3CO检测 Fe2O3：将固体用稀盐酸溶解，加入 KSCN 溶液，若溶液显红色，表明产物中有 Fe()；检测 CO：将气体通过灼热 CuO，若黑色固体变为红色，表明产物中有 CO解析：突破口 1：突破口 2：从框图可知，气体甲为 CO2；由溶液 1 转变为白色沉淀 1，白色沉淀 1又能溶解在 CO2 水溶液中，可推断白色沉淀 1 为 CaCO3；从固体 2 的转化过程可知，白色沉淀 2 为 Fe(OH)2，最终的红褐色沉淀为 Fe(OH)3；由上
5、述推断可初步确定 X 为含有 Ca、Fe 元素的碳酸盐，且其中铁元素的化合价为2，故可推断其为 CaFe(CO3)2，分解得到的固体 1 为 CaO 与 FeO 的混合物，应用题给数据可以进一步确认上述判断的正确性。(1)白色沉淀 1 中的金属元素为钙，其原子结构示意图为，气体甲为CO2。(2)X 的化学式为 CaFe(CO3)2；在惰性气流中加热 CaFe(CO3)2 至完全分解的化学反应方程式为 CaFe(CO3)2=CaOFeO2CO2。(3)白色沉淀 2在空气中变成红褐色沉淀是因为 Fe(OH)2 被氧化成 Fe(OH)3，反应的化学方程式为 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH
6、)3。(4)CO2 气体与固体 1 中的 FeO 可能发生氧化还原反应，反应的化学方程式为 2FeOCO2=Fe2O3CO；检验产物的方法：取反应所得固体物质，加稀盐酸溶解，然后加入 KSCN 溶液，若溶液呈红色，说明反应产物中有 Fe()。将生成的气体通过灼热 CuO，若黑色固体变为红色，证明生成的气体中含有 CO。状元随笔 题目所给出的信息是解决无机推断题的关键。解答本题的关键：一是根据反应现象，可推断出 X 中含有钙、铁、碳和氧四种元素；二是依据“10.80 g X 在隋性气流中加热至完全分解，得到 6.40 g 固体 1”可进一步确定 X 为 CaFe(CO3)2，完全分解后得到的固体
7、 1是 CaO 与 FeO 的混合物。3已知 X 为 Fe2O3 和 CuO 的混合物，且氧化性强弱顺序：Fe3Cu2HFe2。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 固体是纯净物，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 FeCl3 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_。2Fe3Fe=3Fe2、Cu2Fe=Fe2Cu、2HFe=Fe2H2Fe2Fe2、Cu2Cu2Fe3Cu=
8、2Fe2Cu2解析：(1)步中的反应为 CuO2HCl=CuCl2H2O、Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，所得溶液为 FeCl3、CuCl2 及过量的 HCl 的混合溶液；步骤得到的固体有铜、铁两种，若 B 是铜，根据题给的氧化性顺序可知，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 Fe2；若溶液 E 中含有两种金属离子，则为 Fe2、Cu2。(4)根据氧化性 Fe3Cu2可知，腐蚀电路板的反应为 2Fe3Cu=2Fe2Cu2。应用提示印制电路板制作流程简介上图是工业印刷电路板的制作流程图，其中“蚀刻”这一步用的
9、就是 FeCl3 溶液，其反应机理：2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2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 x、y、z，按照化学方程式的量的关系，并用 x、y、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、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
10、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 Fe2O3 生成的 CO2 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：3CO3CO23CaCO3。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
11、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 NaHCO3 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()A2:1 B1:1 C1:2 D4:1解析：本题可从 Na守恒角度考虑。无论 NaHCO3 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 NaCl 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
12、物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了 0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为()A3.38 g B4.58 g C4.16 g D4.41 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 NaHCO3，则2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O m284 g 62 gx g 0.31 g解之得：x0.84，所以 m(Na2CO3)5 gm(NaHCO3)5 g0.84 g4.16 g。答案：C3甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 molL1 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(
13、)A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g解 析：由6HCl 2Al=2AlCl3 3H2 和2NaOH 2Al 2H2O=2NaAlO23H2可知，两份等质量的 Al 都完全反应时，生成的H2 也等量，消耗的 HCl 与 NaOH 不等量。实际上 HCl、NaOH 都为 0.3 mol，且生成 H2 的体积比为，则甲中 HCl 不足，Al 过量；乙中 NaOH 过量，Al 不足。生成 H2 的物质的量之比为，反应的 Al 的物质的量之比也为。与 0.3 mol HCl 反应的 Al 为 2.7 g，则与 NaOH 溶液反应的Al 为 5.4 g，则加入的铝粉质量为 5.4 g。
14、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积为 2.24 L，则该金属合金可能是()AMg-Al 合金 BFe-Al 合金CFe-Zn 合金 DCu-Zn 合金解析：由题意知，n(H2)2.24 L22.4 Lmol10.1 mol，即产生 0.1 mol H2消耗金属合金为 5.0 g，产生 1 mol H2 消耗金属合金为 50 g，满足此条件的要求是产生 1 mol H2 时消耗一种金属质量大于 50 g，一种金属质量小于 50 g。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 g，m(Al)18 g，m(Fe)56
15、 g，m(Zn)65 g。Cu 与稀盐酸不反应，故选 B。答案：B5甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 molL1的盐酸和100 mL 4.0 molL1 NaOH 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()A1:1 B2:3 C3:2 D3:1解析：铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别是 2Al6HCl=2AlCl33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，而今，n(HCl)0.4 mol，n(NaOH)0.4 mol，n(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，甲烧杯中产生氢气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 mol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()A1:3 B3:1 C4:1 D1:4解析：3 136 mL 标准状况下 H2 的物质的量为3 136103L22.4 Lmol1 0.14 mol。设混合物中钠和铝的物质的量分别为 x、y2Na2H2O=2NaOHH22Al6HCl=2AlCl33H2则xy0.2 molx232y0.14 mol，解得x0.16 moly0.04 mol故 Na 和 Al 的物质的量之比为 4:1。答案：C