化学 必修 第二册(苏教)
热点一 金属与酸反应的计算规律与方法
1．金属M(M代表金属)与酸反应的定量规律(只考虑生成氢气的情况)
(1)金属与酸反应，金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。
(2)1 mol金属M与足量酸反应生成Mn＋时，可生成mol氢气。
(3)当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，则反应后两溶液增加的质量相等。
(4)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属元素呈现的化合价之比。
(5)特别注意，在钠等极活泼金属与酸反应时，金属过量时还会跟水反应产生氢气。
2．铝分别与酸、碱反应产生氢气量的比较
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的体积比为1∶1(相同条件，下同)。
(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的体积比为1∶3。
将钠、镁、铝各0．3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生气体的体积比是( )
A．1∶2∶3 B．6∶3∶2
C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
[解析] 根据金属与酸反应的实质2M＋2nH＋===2Mn＋＋nH2↑可知三种金属都过量，而铝、镁都不与H2O反应，按HCl计算，两者产生气体的物质的量都为0．05 mol，金属钠可继续与H2O反应最终产生0．15 mol H2，即同温同压下产生气体的体积比为0．15 mol∶0．05 mol∶0．05 mol＝3∶1∶1。
[答案] C
1．将18．6 g铁锌合金加入200 mL某浓度的稀硫酸中恰好完全反应，生成0．3 mol H2。假设反应后溶液的体积不变，则( )
A．Fe的物质的量为0．15 mol B．Zn的质量为6．5 g
C．H2SO4的浓度为1．5 mol·L－1 D．Fe的质量为11．2 g
答案：C
解析：设合金中Fe、Zn的物质的量分别为x、y，则56 g·mol－1×x＋65 g·mol－1×y＝18．6 g，根据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑，可得x＋y＝0．3 mol，解得x＝0．1 mol，y＝0．2 mol，则Fe的质量为5．6 g，Zn的质量为13 g。根据关系式H2SO4～H2，可知n(H2SO4)＝0．3 mol，c(H2SO4)＝＝1．5 mol·L－1。
2．有铝、铁组成的混合物，分为等质量的两份，分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出氢气体积比为2∶1(同温同压下)。则下列描述该混合物中铝和铁的关系正确的是( )
A．物质的量之比为1∶1 B．物质的量之比为2∶3
C．质量之比为56∶27 D．条件不足无法计算
答案：B
解析：根据反应方程式：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，可知等量的Al与足量的盐酸、NaOH反应放出的H2体积相等，因为Fe、Al组成的混合物与盐酸、NaOH反应放出的H2体积比为2∶1，故Fe、Al与盐酸反应放出的H2体积相等，则铝和铁的物质的量之比为∶1＝2∶3，质量比为(2×27)∶(3×56)＝9∶28。
热点二 实验探究Fe2＋与Fe3＋的性质
设置实验情景考查Fe2＋的还原性、Fe3＋的氧化性及其检验方法，是一种常见的题型。需要注意的是
(1)Fe2＋的还原性大于Br－的，但比I－的弱。亚铁盐在溶液中遇到强氧化剂(如氯气、硝酸、酸性高锰酸钾溶液、溴水、双氧水等)时，一般能被氧化成铁盐。
(2)Fe3＋具有较强的氧化性，可跟Fe、Cu及SO2、H2S、HI等还原性物质反应，还原产物为Fe2＋。
某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。已知：K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2＋能产生蓝色沉淀。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0．1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1 滴KSCN溶液，溶液变成血红色，说明Cl2可将Fe2＋氧化。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为__________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0．5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴 KSCN溶液，溶液变成血红色，煤油的作用是__________________。
(4)丙组同学取10 mL 0．1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变成血红色。
实验②检验的离子是________(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________。
[解析] (1)Fe2＋易被空气中的O2氧化为Fe3＋，加入少量铁屑，可防止Fe2＋被氧化。
(4)实验②加入K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，说明含有Fe2＋；实验①和③说明在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋。
[答案] (1)防止Fe2＋被氧化
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)Fe2＋ Fe3＋
3．某小组在验证反应“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe3＋，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0．05 mol·L－1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，____________________________________(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有________。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3＋，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3＋，乙依据的原理是______________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈血红色
ⅱ 30 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液血红色较3 min时加深
ⅲ 120 产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液血红色较30 min时变浅
(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3＋产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3＋；
假设b: 空气中存在O2，由于____________________(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；
假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3＋；
假设d：根据______________________现象，判断溶液中存在Ag＋，可氧化Fe2＋产生Fe3＋。
答案：(1)①加硝酸并加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 ②Fe2＋
(2)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ ②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀
解析：(1)①烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁，要证明Ag的存在，可加硝酸并加热将固体溶解，然后用盐酸来检验Ag＋的存在。
4．实验小组研究二价铁的氧化反应，设计如下实验。
实验序号 试剂及操作 现象
Ⅰ 现象a：先生成白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀 现象b：……
Ⅱ 现象c：溶液略呈黄色 现象d：溶液呈血红色
(1)实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是____________________________________。
(2)实验Ⅰ中白色沉淀转变为红褐色沉淀的化学方程式是____________________________。
(3)现象b是____________________________。
(4)实验小组对实验Ⅱ中何种物质氧化Fe2＋进行研究，提出两种假设：
ⅰ．酸性条件下，O2氧化了Fe2＋；
ⅱ．酸性条件下，______________________。
①将假设ⅱ补充完整。
②设计实验，证实假设ⅰ不是实验Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。将实验方案和现象补充完整。
步骤1：向1．0 mL____________溶液中滴加1．5 mL 1．0 mol·L－1 H2SO4溶液；
步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，观察到________________________________。
③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5，检测到有Fe3＋产生。
(5)综合上述实验，说明二价铁的氧化反应与______________________________因素有关。
答案：(1)2Fe3＋ ＋Fe===3Fe2＋
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)红褐色沉淀溶解，溶液呈棕黄色
(4)①NO氧化了Fe2＋ ②0．1 mol·L－1 FeSO4 溶液无明显变化
(5)溶液酸碱性、氧化剂种类及二价铁的存在形式等
解析：(4)①在酸性条件下，NO具有氧化性，可将Fe2＋氧化，因此假设ⅱ为酸性条件下，NO氧化了Fe2＋。
②根据控制变量法可知，要证明氧化剂为氧气，需要排除硝酸根离子的干扰，因此，可以改为向1．0 mL 0．1 mol·L－1 FeSO4溶液中滴加1．5 mL 1．0 mol·L－1 H2SO4溶液。
1化学 必修 第二册(苏教)
热点一 金属与酸反应的计算规律与方法
1．金属M(M代表金属)与酸反应的定量规律(只考虑生成氢气的情况)
(1)金属与酸反应，金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。
(2)1 mol金属M与足量酸反应生成Mn＋时，可生成mol氢气。
(3)当参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时，则反应后两溶液增加的质量相等。
(4)相同物质的量的金属与足量的酸反应产生氢气的量之比等于反应后对应金属元素呈现的化合价之比。
(5)特别注意，在钠等极活泼金属与酸反应时，金属过量时还会跟水反应产生氢气。
2．铝分别与酸、碱反应产生氢气量的比较
(1)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，消耗HCl和NaOH的物质的量之比为3∶1。
(2)等量的铝分别与足量的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的体积比为1∶1(相同条件，下同)。
(3)足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和NaOH溶液反应，产生H2的体积比为1∶3。
将钠、镁、铝各0．3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生气体的体积比是( )
A．1∶2∶3 B．6∶3∶2
C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
1．将18．6 g铁锌合金加入200 mL某浓度的稀硫酸中恰好完全反应，生成0．3 mol H2。假设反应后溶液的体积不变，则( )
A．Fe的物质的量为0．15 mol B．Zn的质量为6．5 g
C．H2SO4的浓度为1．5 mol·L－1 D．Fe的质量为11．2 g
2．有铝、铁组成的混合物，分为等质量的两份，分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出氢气体积比为2∶1(同温同压下)。则下列描述该混合物中铝和铁的关系正确的是( )
A．物质的量之比为1∶1 B．物质的量之比为2∶3
C．质量之比为56∶27 D．条件不足无法计算
热点二 实验探究Fe2＋与Fe3＋的性质
设置实验情景考查Fe2＋的还原性、Fe3＋的氧化性及其检验方法，是一种常见的题型。需要注意的是
(1)Fe2＋的还原性大于Br－的，但比I－的弱。亚铁盐在溶液中遇到强氧化剂(如氯气、硝酸、酸性高锰酸钾溶液、溴水、双氧水等)时，一般能被氧化成铁盐。
(2)Fe3＋具有较强的氧化性，可跟Fe、Cu及SO2、H2S、HI等还原性物质反应，还原产物为Fe2＋。
某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。已知：K3[Fe(CN)6]溶液遇Fe2＋能产生蓝色沉淀。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0．1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是________________________。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1 滴KSCN溶液，溶液变成血红色，说明Cl2可将Fe2＋氧化。
FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为__________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0．5 mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴 KSCN溶液，溶液变成血红色，煤油的作用是__________________。
(4)丙组同学取10 mL 0．1 mol·L－1 KI溶液，加入6 mL 0．1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变成血红色。
实验②检验的离子是________(填离子符号，下同)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________。
3．某小组在验证反应“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的实验中检测到Fe3＋，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0．05 mol·L－1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体，洗涤后，____________________________________(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有________。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3＋，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3＋，乙依据的原理是______________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀；溶液呈血红色
ⅱ 30 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液血红色较3 min时加深
ⅲ 120 产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液血红色较30 min时变浅
(资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3＋产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3＋；
假设b: 空气中存在O2，由于____________________(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；
假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3＋；
假设d：根据______________________现象，判断溶液中存在Ag＋，可氧化Fe2＋产生Fe3＋。
4．实验小组研究二价铁的氧化反应，设计如下实验。
实验序号 试剂及操作 现象
Ⅰ 现象a：先生成白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀 现象b：……
Ⅱ 现象c：溶液略呈黄色 现象d：溶液呈血红色
(1)实验所用的Fe(NO3)2溶液由Fe(NO3)3溶液和足量铁粉反应制得，离子方程式是____________________________________。
(2)实验Ⅰ中白色沉淀转变为红褐色沉淀的化学方程式是____________________________。
(3)现象b是____________________________。
(4)实验小组对实验Ⅱ中何种物质氧化Fe2＋进行研究，提出两种假设：
ⅰ．酸性条件下，O2氧化了Fe2＋；
ⅱ．酸性条件下，______________________。
①将假设ⅱ补充完整。
②设计实验，证实假设ⅰ不是实验Ⅱ中氧化Fe2＋的主要原因。将实验方案和现象补充完整。
步骤1：向1．0 mL____________溶液中滴加1．5 mL 1．0 mol·L－1 H2SO4溶液；
步骤2：向上述所得溶液中滴加KSCN溶液，观察到________________________________。
③向步骤2所得溶液中滴加NaOH溶液至pH约为5，检测到有Fe3＋产生。
(5)综合上述实验，说明二价铁的氧化反应与______________________________因素有关。
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