高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料综合与测试教学课件ppt

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专题1 常见金属及其化合物推断的“突破口”(宏观辨识与微观探析)
1.物质颜色(1)有色溶液。
(2)有色固体。红色:Cu、Fe2O3(红棕色)红褐色:Fe(OH)3绿色:Cu2(OH)2CO3、FeSO4·7H2O蓝色:Cu(OH)2、CuSO4·5H2O黑色:CuO、FeO、MnO2、炭黑、Fe3O4浅黄色:Na2O2白色:Fe(OH)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、Al(OH)3、Mg(OH)2
2.特征反应现象(1)焰色试验:Na+(黄色)、K+(紫色)。(2)由白色→灰绿色→红褐色。4Fe(OH)2+O2+2H2O══4Fe(OH)3(3)单质与强碱溶液反应产生气体。2Al+2NaOH+2H2O══2NaAlO2+3H2↑
3.特殊的转化关系(1)特征转化。
【例题1】 A、B、C、D四种物质(或离子)均含有同一种元素,其中A是常见单质,它们之间存在如图所示的转化关系:
(1)若B、C均属于盐类,B溶液呈棕黄色,遇NaOH溶液能形成红褐色沉淀;D是一种不溶性碱;B、C中的阴离子均是Cl-,则A与　　　　(填化学式)反应能得到B;实验室制备的D物质不稳定,容易被氧气氧化,相应反应的化学方程式为　 。 
(2)若B具有强氧化性,A→B时能产生黄色火焰,C、D的溶液均呈碱性,D与酸反应能生成一种无色气体,D溶于水时会放出热量。则B的化学式为　　　　　　　　,实验室可用D制备少量的C,反应的化学方程式为　 。 
解析:(1)由B的性质知其是FeCl3,故A是铁,C是FeCl2,D是Fe(OH)2,铁与氯气反应得到FeCl3;Fe(OH)2在空气中易变质生成Fe(OH)3。(2)由A转化为B的现象及B具有强氧化性知,B是Na2O2、A是Na;由C、D的相关性质及转化关系知C是NaOH、D是Na2CO3。
专题2 化学计算的常用方法(证据推理与模型认知)
1.极值法极值法就是先将思路引向极端状况,使问题简化以便得出结论,常用来判断混合物的组成。2.平均值法计算时常根据题目给出的条件求出混合物中某个物理量的平均值。混合物的两个成分中,该物理量的值肯定有一个大于平均值,一个小于平均值,才能符合条件,从而可判断出混合物的可能组成。
3.差量法不考虑变化过程,利用最终态(生成物)与最初态(反应物)的量的变化来求解的方法叫做差量法。因无须考虑变化的过程,所以可使问题简化。但应注意,只有当差值与始态量或终态量存在比例关系,且化学计量的差值必须是同一物理量时,才能用差量法。其关键是分析出引起差量的原因。(1)差量法是根据题中的相关量或对应量的差量求解的方法。
(2)差量法是把化学变化过程中引起的一些物理量的增量或减量放在化学方程式的右端,作为已知量或未知量,利用各对应量成比例求解。(3)差量可以是物质的量的差,对固体、液体而言,差量可以是质量差、粒子个数差;对气体而言,差量还可以是同温、同压下的体积差。
例如:对CuO+H2 Cu+H2O反应中的固体物质进行定量研究会发现,每80 g CuO发生反应,就有64 g Cu生成,反应前后固体的质量差为16 g,对此质量关系可表示为:
80 g 64 g 16 g这个固体质量差(Δm)我们称之为“差量”。若取任意量的CuO与H2发生化学反应,参加反应的固体与生成的固体在量的方面有定量关系:
因此这个差量(Δm)可作为一种量应用于根据化学方程式的计算中。差量法给许多化学计算提供了很大的方便,有的化学计算必须用差量法。差量法是高考化学计算中的热点之一。
【例题2】 两种金属混合物共15 g,投入足量的盐酸中,充分反应得11.2 L H2(标准状况),则原混合物组成中肯定不能为下列的(　　)A.Mg、AgB.Al、CuC.Al、ZnD.Mg、Al答案:D
解析:此题可用平均摩尔电子质量(提供1 ml e-所需的质量)法求解。15 g金属混合物可提供1 ml e-,其平均摩尔电子质量为15 g·ml-1。若有不能与盐酸反应的金属,则其摩尔电子质量>15 g·ml-1。D选项中Mg的摩尔电子质量为12 g·ml-1, Al的摩尔电子质量为9 g·ml-1,15 g Mg、Al混合物提供的电子超过1 ml。
【例题3】 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是(　　)
解析:由题意知(w1-w2) g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量,设样品中NaHCO3的质量为x,由此可得到如下关系: