第3课时 硝酸 人类活动对氮循环和环境的影响
[学习目标]
1．掌握硝酸的物理性质和化学性质。(重点)
2．了解自然界中硝酸的形成过程。
3．了解人类活动对氮的循环的影响，知道形成酸雨、光化学烟雾和水体富营养化等环境问题的原因。
授课提示：对应学生用书第68页
一、硝酸的物理性质
1．纯硝酸为无色、易挥发、有刺激性气味的液体。
2．硝酸沸点低，易挥发。(想一想：打开盛浓硝酸的试剂瓶有什么现象？瓶口会产生白雾)HNO3质量分数为95%以上的浓硝酸称为“发烟硝酸”。
二、硝酸的化学性质
1．酸的通性：硝酸在水溶液中可以电离出H＋，具有酸的通性，电离方程式：HNO3===H＋＋NO。
2．不稳定性
(1)不稳定性：浓硝酸受热或见光易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。
(2)保存方法：保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。
3．强氧化性
(1)硝酸能与除铂、金、钛以外的大多数金属反应，如：Cu、Ag等
Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
(2)使金属钝化：常温下，浓硝酸可使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。
(3)浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。
三、硝酸的用途
硝酸是一种重要的化工原料，可用于制造炸药、硝酸盐、染料等，也是实验室里重要的化学试剂。
四、人类活动对氮循环和环境的影响
1．以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的重要原因。
2．汽车尾气中的氮氧化物与碳氢化合物经紫外线照射发生反应形成的一种有毒烟雾，称为光化学烟雾。
3．水体中过量的氮会对水体造成污染，当进入水体的氮元素的含量增大时，会造成水体的富营养化，导致藻类“疯长”并迅速地覆盖在水面上。水体中的氮主要来源于工业废水、生活污水、农田灌溉以及水产养殖所投入的饵料和肥料等。
■多维思考·自主预习
1．常温下，下列溶液可以用铝槽车装运的是( )
A．氢氧化钠溶液
B．浓盐酸
C．浓硝酸
D．稀硝酸
答案：C
2．下列有关硝酸反应的叙述中错误的是( )
A．稀硝酸与铁反应，有氢气放出
B．浓硝酸跟铜反应，有二氧化氮气体放出
C．硝酸跟碳酸钠反应，有二氧化碳气体放出
D．硝酸受热时，有二氧化氮、氧气放出
答案：A
3．下列与氮循环无关的生态环境问题是( )
A．光化学烟雾
B．白色污染
C．水体富营养化
D．酸雨
答案：B
4．硝酸既有酸性又有强氧化性。下列化学反应在适宜条件下都能发生，其中硝酸只表现出酸性的是( )
A．木炭与浓硝酸反应
B．金属铜与浓硝酸反应
C．氧化铜与浓硝酸反应
D．氧化亚铁与浓硝酸反应
答案：C
授课提示：对应学生用书第69页
要点一 硝酸的不稳定性
实验
实验现象
结论
(Ⅰ)
试管内产生红棕色气体，浓硝酸呈黄色，集气瓶中收集到无色气体
浓硝酸受热或见光易分解，具有不稳定性，分解产生NO2，化学反应方程式：4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O
[问题探究]
1．实验室中硝酸如何保存？什么样的试剂需要保存在棕色试剂瓶中？
答案：保存硝酸用棕色细口玻璃瓶低温避光保存，不能用橡胶塞，原因是硝酸腐蚀橡胶。
见光易分解的试剂需要保存在棕色试剂瓶中，如：浓(稀)硝酸、氯水、硝酸盐等。
2．为什么久置的浓硝酸呈黄色？如何消除？
答案：因为浓硝酸分解产生的红棕色的NO2气体溶解在溶液中，使溶液显黄色。向溶液中通入氧气(或空气)，4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(浓)。
要点二 硝酸的强氧化性
1．硝酸与金属的反应
实验
实验现象
结论
(Ⅱ)
铜片逐渐溶解；铜片表面快速产生气泡；液面上空出现红棕色气体；溶液由无色变为蓝色
铜与浓硝酸剧烈反应，生成NO2和Cu2＋
(Ⅲ)
铜片逐渐溶解；铜片表面缓慢产生气泡；反应开始液面上空出现红棕色气体，后期出现无色气体；溶液由无色变为蓝色
铜与稀硝酸缓慢反应，生成NO和Cu2＋
将实验(Ⅱ)中铜片改为铁片或铝片
无现象
铁、铝遇浓硝酸发生“钝化”
2.硝酸与非金属的反应
浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，硝酸的作用：表现出强氧化性。
[归纳总结]
1．铜与浓、稀硝酸反应的离子方程式：
(1)Cu与浓硝酸反应：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；
(2)Cu与稀硝酸反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
2．铁与稀硝酸反应的化学方程式：
(1)稀HNO3与少量铁反应：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；
(2)稀HNO3与过量铁反应：3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
[问题探究]
1．过量的铜片与一定量的浓硝酸充分反应，生成的气体的成分是什么？为什么？
答案：生成的气体的成分为NO、NO2的混合物。铜先与浓硝酸反应生成NO2，随着反应的进行浓硝酸变成稀硝酸，得到NO气体，所以是NO和NO2的混合气体。
2．向上题反应后的溶液中加入稀硫酸，铜片的质量会发生什么变化？如果有变化写出反应的离子方程式。
答案：铜片的质量会减少，溶液中有NO，稀硫酸电离出H＋，所以铜会继续和硝酸反应。3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
3．铜粉放入稀硫酸中无现象，当加入一种盐后，铜粉溶解，此盐是什么盐？写出相应反应的离子方程式。
答案：可以是硝酸盐或铁盐。3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu3＋＋2NO↑＋4H2O或Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
4．钝化的条件有哪些？钝化是物理变化还是化学变化？钝化体现了浓硝酸的什么性质？
答案：常温下，Fe、Al遇浓硝酸钝化是在金属表面形成一层致密的氧化膜，阻止内部金属与浓硝酸的反应进一步进行，并非不反应，是化学变化，体现了浓硝酸的强氧化性。
[探究应用]
将1.92
g铜粉投入到某硫酸和硝酸的混合溶液中，其中，硫酸和硝酸的浓度均为1
mol/L，溶液体积为40
mL，待充分反应后若只生成NO气体，则最多可收集到标准状况下的NO的体积为( )
A．336
mL
B．112
mL
C．448
mL
D．224
mL
解析：根据3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 8 2 2
0.03
0.12
0.04
x
可见0.03
mol铜完全反应，H＋、NO3均过量，故3∶0.03＝2∶x
x＝0.02
mol
V(NO)＝0.02×22.4
L/mol×1
000
mol/L＝448
mL。
答案：C
要点三 人类活动对氮循环和环境的影响
1．含氮物质的来源及其危害
(1)pH＜5.6的雨水称为酸雨：酸雨分硫酸型和硝酸型，我国酸雨类型为硫酸型，主要是大量含硫化石燃料的燃烧造成的。
(2)“赤潮”和“水华”均是水体富营养化造成污染的结果。
2．减少人类活动对氮循环和环境的影响措施
(1)控制进入大气、陆地和海洋的有害物质的数量。
(2)增强生态系统对有害物质的吸收能力，如保护森林、植树造林等。
[探究应用]
选用下列物质填空(填序号)：
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物 ④氟氯烃
(1)会破坏臭氧层的物质是________。
(2)过量会导致温室效应加剧的物质是________。
(3)造成酸雨的物质是________。
(4)导致光化学烟雾的物质是________。
答案：(1)③④ (2)① (3)②③ (4)③
学科素养培养(十九)——科学探究与创新意识
授课提示：对应学生用书第71页
[培养方向]
认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。
[素养特训]
已知NO是无色气体，有毒。铜片投入稀硝酸中能发生反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。现有三瓶标签脱落的无色透明溶液，分别是稀盐酸、稀硫酸和稀硝酸，请设计两种方法鉴别它们。
操作步骤
现象及结论
方法一
(1)各取少量溶液于试管中，分别滴加Ba(NO3)2溶液(2)各取剩余的两种溶液于试管中，分别滴加AgNO3溶液
(1)产生白色沉淀的是稀硫酸(2)产生白色沉淀的是稀盐酸，剩余的是稀硝酸
方法二
(1)各取少量溶液于试管中，分别加入铜片(2)各取剩余的两种溶液于试管中，分别滴加BaCl2溶液
(1)有气泡产生的是稀硝酸(2)产生白色沉淀的是稀硫酸，剩余的是稀盐酸
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-第2课时 氨的转化
[学习目标]
1．了解氨气的物理性质，掌握氨气的化学性质。(重点)
2．掌握铵盐的受热分解以及与碱的反应。
3．掌握氨气的实验室制法。
授课提示：对应学生用书第64页
1．氨气
(1)物理性质
无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，常温、常压下1体积水能溶解约700体积氨气，易液化。
(2)化学性质
性质
反应方程式
与水反应
NH3＋H2O??NH3·H2O
与酸
盐酸
NH3＋HCl===NH4Cl
反应
硫酸
2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4
催化氧化
4NH3＋5O24NO＋6H2O
注意：氨气能与酸反应生成盐，但氨气不是碱。
(3)用途
①液氨做制冷剂；
②氮肥工业和硝酸工业的重要原料。
2．一水合氨
(1)弱碱性：可以使紫色石蕊溶液变蓝
电离方程式：NH3·H2O??NH＋OH－；
(2)不稳定性：受热易分解
化学方程式：NH3·H2ONH3↑＋H2O。
3．铵盐
(1)物理性质
颜色
溶解性
状态
白色
易溶于水
晶体
(2)化学性质
①受热分解：
a．NH4Cl：NH4ClNH3↑＋HCl↑，
b．NH4HCO3：NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。
②与碱反应：
铵盐与NaOH溶液共热，反应的离子方程式为
NH＋OH－NH3↑＋H2O；
③氨气的实验室制法
反应的化学方程式：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
氨气的收集方法：向下排空气法；
氨气的检验方法：用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝；或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，产生白烟。
4．化肥
(1)化学氮肥
(2)复合化肥
目前使用较多的主要是含N、P的复合化肥，如磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]。
(3)科学合理地使用氮肥。
■多维思考·自主预习
1．下列气体中，只能用排空气法收集的无色气体是( )
A．H2
B．NO
C．NO2
D．NH3
答案：D
2．下列不属于铵盐的共同性质的是( )
A．都是晶体
B．都易溶于水
C．与碱共热都能产生氨气
D．受热分解都能产生氨气
答案：D
3．有以下几种说法：
①NH3溶于水能导电，故NH3是电解质。
②实验室常用排水法收集NH3。
③液氨与氨水是同一种物质。
④所有铵盐均易溶于水。
⑤铵盐与碱反应，加热时均产生NH3。
⑥实验室制取NH3可用加热NH4Cl的方式制取。
其中正确的是__________________________________________________________；
错误的是___________________________________________________。
答案：④⑤ ①②③⑥
授课提示：对应学生用书第65页
要点一 氨气的性质
实验探究(一)——喷泉实验
实验
实验现象
结论
①打开夹子并挤压胶头滴管的胶头，使水进入圆底烧瓶；②烧杯中的溶液由玻璃管进入圆底烧瓶，形成喷泉，烧瓶内液体呈红色
氨气极易溶于水，水溶液呈碱性
[问题探究]
1．烧瓶内为什么会形成喷泉？一般什么样的气体可做喷泉实验？
答案：打开夹子并挤压胶头滴管的胶头，使水进入圆底烧瓶，氨气极易溶于水，导致烧瓶中的气体压强迅速减小，外界大气压将烧杯中的水沿着导管压入烧瓶，形成喷泉。
可以形成喷泉的有：a.NH3、HCl、SO2、NO2与水能形成喷泉。这些气体的特点是(极)易溶于水，溶于水后形成的气压差明显，从而形成喷泉。
b．酸性气体与NaOH溶液也能形成喷泉，如CO2与NaOH，SO2与NaOH等。因为这些气体在碱溶液中发生反应从而使烧瓶内压强减小。
2．下面两个都是喷泉实验的装置图，如何引发喷泉？原理有何不同？
答案：A.操作：打开止水夹，挤压胶头滴管的胶头，使水进入圆底烧瓶。
原理：气体易溶于水，导致烧瓶中的压强迅速减小，外界大气压将烧杯中的水沿着导管压入烧瓶，形成喷泉。
B．操作：先打开止水夹，再用手(或热毛巾)捂住烧瓶，发现有气泡冒出后移去手(或热毛巾)即可。
原理：易溶于水的气体受热膨胀，与水接触溶于水后导致烧瓶内的压强迅速减小，外界大气压将烧杯中的水沿着导管压入烧瓶，形成喷泉。
3．喷泉实验说明氨气具有什么性质？溶液为什么呈碱性？氨气的水溶液叫氨水，分析氨水的成分，氨水和液氨是不是同一种物质？
答案：喷泉实验说明氨气极易溶于水，水溶液呈碱性；氨气的水溶液呈碱性，因为NH3＋H2O??NH3·H2O，NH3·H2O??NH＋OH－；氨气和水的反应是可逆反应，NH3·H2O的电离也是可逆的，所以氨水的成分为三分子：NH3、H2O、NH3·H2O，三离子：NH、OH－、H＋；液氨就是液态氨气，成分即氨分子，所以氨水是混合物，液氨是纯净物，不是同一种物质。
实验探究(二)——氨气和酸的反应
抽去玻璃片，集气瓶中产生白烟
NH3和HCl反应生成NH4Cl
[问题探究]
4．解释实验现象的原因。
答案：抽去玻璃片，NH3和HCl反应生成NH4Cl白色固体小颗粒，分散到空气中形成白烟。
5．预测浓氨水与浓盐酸、浓硝酸的反应现象，浓氨水与浓硫酸的反应现象，简述原因。
答案：浓氨水能挥发出氨气，浓盐酸(浓硝酸)都是挥发性的酸，能挥发出HCl(HNO3)分子，NH3和HCl(HNO3)分子相遇结合成NH4Cl(NH4NO3)白色固体小颗粒，分散到空气中形成白烟。而浓硫酸是难挥发性的酸，虽然氨气与浓硫酸也反应生成硫酸铵，但是不能分散到空气中，所以无白烟生成。
要点二 铵盐的性质
1．物理性质：铵盐都是白色晶体，均易溶于水。
2．化学性质
实验探究：
实验操作
实验现象
结论
①试管中固体逐渐消失；②试管口有白色固体生成
氯化铵固体受热易分解，生成的NH3和HCl在试管口反应生成NH4Cl
加热碳酸氢铵固体
①试管中固体逐渐消失；②试管口有水珠生成；③石灰水变浑浊
碳酸氢铵固体受热易分解，生成H2O和CO2，同时生成NH3
湿润的红色石蕊试纸变蓝色
氯化铵固体与NaOH溶液反应产生NH3
[归纳总结]
1．受热分解(如NH4Cl、NH4HCO3)：
(1)NH4ClNH3↑＋HCl↑。
(2)NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O。
2．与碱反应：
氯化铵固体与NaOH固体反应的化学方程式：
NaOH＋NH4ClNaCl＋NH3↑＋H2O。
氯化铵固体与NaOH溶液反应的离子方程式：
加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O；
不加热：NH＋OH－??NH3·H2O。
[问题探究]
1．铵盐受热一定产生NH3吗？
答案：NH4Cl、NH4HCO3分解产生氨气，但是铵盐受热不一定产生NH3，如：NH4NO3、(NH4)2SO4等铵盐温度不同分解产物不同。
2．NH4Cl受热的实验现象是固体变成气体，在试管口又有固体生成，有人认为该现象是升华，对不对？
答案：不对，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，冷却后NH3和HCl又生成NH4Cl，不同于碘的升华(物理变化)。
要点三 氨气的制法
1．工业制法：N2＋3H22NH3。
2．实验室制法
(1)用铵盐制取。
①反应原理：
Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
②实验装置：
③验满方法：
a．用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝；
b．用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，产生白烟。
④干燥方法：
⑤尾气吸收：
a．将蘸有硫酸溶液的棉球放在收集氨气的试管口处。
b．用水吸收——防倒吸
装置：
(2)用浓氨水制取。
①反应原理：浓氨水与NaOH固体(或CaO)制取NH3，是因将浓氨水滴到固体氢氧化钠(或CaO)上，NaOH溶于水放热(或CaO与水反应放热)，都会促使氨水分解释放NH3。
②实验装置：
[探究应用]
(1)如图是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是________。
(2)若将A装置中的NH4Cl改用NH4HCO3，能否制得NH3？若将B装置中的氧化钙改用固体NaOH，能否制得NH3?
答案：(1)AC
(2)能。NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O，用碱石灰吸收CO2和H2O。
能。NaOH溶解放热，且产生的OH－促进NH3的逸出。
要点四 NH的检验
离子检验的实验步骤：取样品少许→溶解或加入试剂→必要的操作→描述现象→得出结论。
铵盐(NH)的检验方法
[探究应用]
为了检验某固体物质中是否含有NH，你认为下列试纸或试剂一定用不到的是( )
①蒸馏水 ②NaOH溶液 ③红色石蕊试纸 ④蓝色石蕊试纸 ⑤稀硫酸
A．仅①⑤
B．仅④⑤
C．①③
D．①④⑤
答案：B
学科素养培养(十八)——科学精神和社会责任
授课提示：对应学生用书第67页
[培养方向]
具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
[素养特训]
下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。
指标项目
优等品
一等品
合格品
外观
白色结晶，无可见机械杂质
无可见机械杂质
氮(N)含量
≥21.0%
≥21.0%
≥20.5%
某化学研究性学习小组为对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
观察外观：该硫酸铵化肥无可见机械杂质。
实验探究：按图所示装置进行实验。
(1)烧瓶内发生反应的离子方程式为________________________。烧杯中盛放的试剂最好是________(填“浓硫酸”“稀硫酸”或“水”)。
(2)实验过程中，需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的原因是__________________________。
交流讨论
甲同学：根据此实验测得的数据，计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高，因为实验装置中存在一个明显缺陷是____________________________。
乙同学：实验装置中还存在一个明显缺陷是__________________。经过大家充分讨论一致认为：针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷，需改进实验装置，重新进行实验。
探究结论：称取13.5
g硫酸铵化肥样品，用改进后的实验装置重新进行实验，测得实验后B装置增重3.40
g。该化肥________(填“是”或“不是”)一等品。
解析：本实验的设计思路为：将铵态氮肥中的NH变为NH3，用稀硫酸吸收，通过增重来得到NH3的质量，从而推算出化肥的含氮量。在A、B之间应加一个干燥装置，如增加一个装有碱石灰的干燥管，以吸收水分，减小误差。另外实验缺少一个将NH3全部赶出A装置的装置，NH3在A装置中有残留。B装置增加的质量为生成的NH3的质量，由氮原子守恒有：N～NH3，m(N)＝×3.40
g＝2.8
g。
该化肥的含氮量＝×100%≈20.7%<21.0%，所以该化肥不是一等品。
答案：(1)NH＋OH－NH3↑＋H2O 稀硫酸
(2)使硫酸铵充分反应完全转化为NH3 A、B装置间缺一个干燥装置 缺少赶尽反应装置A中残留氨气的装置 不是
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-第1课时 自然界中氮的循环 氮的固定
[学习目标]
1．了解氮循环的基本过程，认识氮循环中的重要物质以及人类活动对氮循环的影响，树立环保意识。
2．知道氮气在一定条件下能够与氧气、氢气反应，了解氮的固定的相关知识。
3．了解NO、NO2的物理及化学性质。(重点)
授课提示：对应学生用书第61页
一、自然界中氮的循环
1．自然界中氮的循环
2．人类活动的影响
(1)氮气氨―→氮肥、硝酸等含氮化合物。
(2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。
二、氮的固定
1．氮气
(1)物理性质：无色无味的气体，难溶于水。
(2)化学性质：通常状况下，化学性质不活泼。
2．氮的固定
(1)定义：使空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。
(2)分类。
注意：含氮化合物之间的转化不属于氮的固定。
3．一氧化氮
(1)无色、难溶于水的气体；
(2)结合血红蛋白的能力比CO强，毒性较大；
(3)是一种“信使分子”；
(4)常温下与空气中的氧气迅速化合。
2NO＋O2===2NO2。
4．二氧化氮
(1)红棕色有刺激性气味的有毒气体，易溶于水；
(2)能使多种织物褪色，有腐蚀作用；
(3)与水反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。
注意：NO2不是酸性氧化物。
■多维思考·自主预习
1．下列说法不正确的是( )
A．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮是化学变化
B．汽车尾气中排放的氮氧化合物是由游离态氮转化来的
C．化石燃料燃烧通常不释放出氮氧化合物
D．植物秸秆燃烧时放出氮氧化合物，参与了氮的循环
答案：C
2．在通常状况下，氮气很稳定，这句话是指氮气的( )
A．物理性质
B．化学性质
C．物理变化
D．化学变化
答案：B
3．下列反应中氮元素只发生还原反应的是( )
A．N2＋O22NO
B．2NO＋O2===2NO2
C．N2＋3H22NH3
D．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
答案：C
4．一氧化氮对SARS病毒的抑制作用明显。下列关于NO的说法正确的是( )
A．NO是酸性氧化物
B．NO只能通过人工合成
C．NO是大气污染物，会形成酸雨
D．NO可以用向下排空气法收集
答案：C
5．下列反应属于氮的固定的是( )
A．工业合成氨
B．由氨气制备碳酸氢铵
C．铜与浓硝酸反应产生NO2
D．NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3
答案：A
授课提示：对应学生用书第62页
要点一 自然界中氮的循环
1．自然界中氮的循环
2．人类活动的影响
(1)氮气氨―→氮肥、硝酸等含氮化合物。
(2)燃烧反应产生的氮氧化物参与氮的循环。
3．预测下列物质的氧化性、还原性
物质
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
N化合价
－3
0
＋2
＋4
＋5
预测性质
还原性
氧化性还原性
氧化性还原性
氧化性还原性
氧化性
[探究应用]
下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是( )
A．氮元素均被氧化
B．工业合成氨属于人工固氮
C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环
答案：A
要点二 氮气
从元素化合价分析氮气具有既有氧化性又有还原性(填“氧化性”“还原性”或“既有氧化性又有还原性”)，从分类的角度分析氮气可能具有的性质：与金属单质反应，与某些非金属单质反应。
1．化学性质
(1)N2＋H2：N2＋3H22NH3。
(表现了氧化性)
应用：工业上制氨气
可逆反应：在相同条件下能同时向正反两个方向进行的反应。
(2)N2＋O2：N2＋O22NO。(表现了还原性)
2．氮的固定
(1)定义：使游离态的氮转化为含氮化合物的过程。
(2)分类：
氮的固定
说明：高能固氮指N2在雷电作用下生成NO；生物固氮指植物根瘤菌把N2转化成NH、NO。
3．氮气的用途
(1)化学性质稳定——做粮食、瓜果、焊接金属的保护气。
(2)不燃烧、不支持燃烧——灭火。
(3)与H2反应生成氨气——制造硝酸、氮肥的原料。
(4)液态温度低、性质稳定、无毒——做冷冻麻醉剂。
4．工业制法
空气中含有大量的氮气，空气是工业制取氮气的主要原料，生产方法主要是分离液态空气，并制得液氧。
[问题探究]
1．实验室收集N2的方法是什么？为什么？
答案：只能用排水法收集，不能用排空气法。N2的密度与空气接近，实验室只能用排水法收集。
2．2H2O2H2↑＋O2↑和2H2＋O22H2O是否属于可逆反应？
CO2＋H2O===H2CO3和H2CO3===CO2↑＋H2O是否属于可逆反应？
答案：可逆反应必须满足“两同”：①相同条件；②正反方向同时进行。2H2O2H2↑＋O2↑和2H2＋O22H2O不是可逆反应，因为反应的条件不同；CO2＋H2O===H2CO3和H2CO3===CO2↑＋H2O是可逆反应，因为在相同的条件下，同时进行。
[题组过关]
判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)实验室可用排空气法收集N2。( )
(2)N2在通常状况下与O2反应生成NO2。( )
(3)含成氨反应属于自然固氮中的高能固氮。( )
(4)N2与H2反应时，N2做氧化剂；N2与O2反应时，N2做还原剂。( )
(5)游离态氮转化成化合态氮时，氮元素被氧化。( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
要点三 氮的氧化物
1．常见氮的氧化物有：N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5。
2．NO、NO2的收集方法及相互转化
NO
NO2
收集方法
排水法
向上排空气法
转化
NONO2
NO2NO
[问题探究]
1．请写出NO2与H2O反应的离子方程式，标出电子转移的方向及数目，并指出反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比。
答案：
2．如何除去NO中的NO2?
答案：将气体通过盛有水的洗气瓶。
3．放电条件下，N2和过量氧气反应的产物是什么？NO2能不能由单质直接化合而成？
答案：放电条件下N2和O2反应的产物是NO，NO与过量的氧气反应生成NO2；NO2不能由单质直接化合而成。
[归纳总结]
1．氮氧化物与O2、H2O反应的计算
NO2和O2的混合气体溶于水时，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
若NO2有剩余，再根据3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
2．NO和O2同时通入水中时，此时的反应为：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3
[题组过关]
1．用排水法收集12
mL
NO于试管中，然后向倒立于水槽中的该试管内间歇地通入O2共12
mL。下面的说法中，正确的是( )
A．剩余NO
B．剩余NO2
C．试管中气体为红棕色
D．试管内气体先变为红棕色，后红棕色消失，反复几次，最后剩余无色气体
解析：向NO中间歇通入O2发生的反应为：
2NO＋O2===2NO2①
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO②
由①×3＋②×2得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，
等体积的NO和O2反应最终剩余O2。
答案：D
2．标准状况下，将NO2和O2按体积比4∶3混合后充入干燥烧瓶中，然后将烧瓶倒立于水中使混合气体充分反应，则烧瓶内溶液中溶质的物质的量浓度为( )
A.
mol·L－1
B.
mol·L－1
C.
mol·L－1
D.
mol·L－1
解析：此类题目可用赋值法来解。设烧瓶的体积为1
L，因V(NO2)∶V(O2)＝4∶3，故在1
L混合气体中V(NO2)＝
L，V(O2)＝
L。烧瓶中残留O2的体积：
L－
L＝
L，故溶液充满烧瓶体积的。所以c(HNO3)＝(×)mol÷
L＝
mol·L－1。
答案：C
学科素养培养(十七)——变化观念
授课提示：对应学生用书第64页
[培养方向]
能多角度、动态地分析化学反应，运用化学反应原理解决实际问题。
[素养特训]
如图所示，向盛有3.0
mL
NO的试管中缓缓通入1.5
mL
O2(所有气体体积均在标准状况下测定)。
试回答下列问题：
(1)写出观察到的现象(可不写满，也可补充)：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
(2)最终试管中剩余的气体是________，其体积为________。
解析：(1)NO遇O2迅速反应生成NO2∶2NO＋O2===2NO2，然后NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，导致试管中的液面上升，最终剩余的气体是无色的NO。
(2)将(1)中两个反应合并可得：
4NO＋2H2O＋3O2===4HNO3
4 3
V(NO)
1.5
mL
解得V(NO)＝2.0
mL，故最终试管内剩余NO气体，其体积为1.0
mL。
答案：(1)①试管内的无色气体变为红棕色 ②试管内液面上升 ③试管内剩余无色气体 (2)NO 1.0
mL
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7
-第3课时 硫酸 酸雨及其防治
[学习目标]
1．掌握硫酸的性质，浓硫酸的强氧化性。(重点)
2．了解酸雨的成因、危害及防治，再次认识硫元素在自然界中的转化；培养学生的环保意识。
授课提示：对应学生用书第58页
1．纯硫酸是一种无色、黏稠、油状液体，是一种难挥发性酸。密度大，与水以任意比混溶，放出大量的热。浓硫酸的稀释操作：将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌。
2．浓硫酸的化学性质
(1)强氧化性
①与金属Cu的反应：
2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O。
②使铁、铝钝化：常温下，浓硫酸能使铁、铝表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化。因此，冷的浓硫酸可以用铁质或铝质容器储存。
③与非金属C的反应：2H2SO4(浓)＋C2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。
(2)吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性，常用作干燥剂。
(3)脱水性：能把纸屑、棉花等物质中的氢、氧元素按2∶1的比例脱去。
3．(1)酸雨的形成：排入空气中的二氧化硫和三氧化硫在氧气和水蒸气的共同作用下，形成酸雾。
硫的氧化物形成酸雨的主要反应有：
①2SO2＋O22SO3；
②SO3＋H2O===H2SO4；
③SO2＋H2O??H2SO3；
④2H2SO3＋O2===2H2SO4。
(2)酸雨的防治措施：从实际情况出发，对酸性物质的排放加以控制；改变能源结构，开发利用氢能、风能、太阳能等清洁能源，从根本上解决问题。
■多维思考·自主预习
1．导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )
A．酸雨
B．光化学烟雾
C．臭氧空洞
D．温室效应
答案：A
2．下列化学反应中浓H2SO4只起酸性作用的是( )
A．Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
B．2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O
C．CuO＋H2SO4(浓)===CuSO4＋H2O
D．C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
答案：C
3．下列关于浓硫酸和稀硫酸的叙述正确的是( )
A．常温时都能与铁发生反应，放出气体
B．加热时都能与铜发生反应
C．都能做气体干燥剂
D．硫元素的化合价都是＋6价
答案：D
4．若下列物质长期存放在敞口容器中，质量一定会增加的是( )
A．浓硫酸
B．浓盐酸
C．胆矾晶体
D．Na2CO3·10H2O
答案：A
授课提示：对应学生用书第59页
要点一 浓硫酸的三大特性
实验操作
实验现象
实验结论
①铜片逐渐溶解；②铜片表面有气泡产生；③试管中溶液逐渐变成蓝色；④品红溶液褪色
浓硫酸具有强氧化性
浓硫酸可做干燥剂
浓硫酸具有吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸在纸上写字
浓硫酸具有脱水性
[归纳总结] 浓硫酸的三大特性
1．吸水性：浓硫酸有强烈的吸水性(吸收游离的水)，常用作干燥剂。可以干燥中性(如：H2、O2、N2、Cl2)和酸性的气体(如：HCl、SO2、CO2、NO2)，不能干燥碱性的气体(如：NH3)和还原性的气体(如：HBr、HI、H2S等)。装置如图：
2．脱水性：浓硫酸把蔗糖、木屑、纸屑和棉花等有机物中的氢原子和氧原子按氢、氧原子个数的比2∶1脱去水，有机物被脱水后生成了黑色的炭(碳化)。
例如：蓝色石蕊试纸红→黑
3．强氧化性：
(1)与金属的反应：
①钝化：常温下，浓H2SO4使铁、铝表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化，阻止了内部金属继续与硫酸发生反应。所以常温下可以用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸。
②与不活泼金属的反应：
2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O。
(2)与非金属的反应
红热的焦炭与浓硫酸的反应：2H2SO4(浓)＋C2SO2↑＋CO2↑＋2H2O，硫单质与浓硫酸的反应：
2H2SO4(浓)＋S3SO2↑＋2H2O。
4．硫酸工业制备原理
(1)生产流程：FeS2SO2SO3H2SO4
(2)涉及的化学方程式：
①煅烧黄铁矿：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2；
②二氧化硫的催化氧化：2SO2＋O22SO3；
③制得硫酸：SO3＋H2O===H2SO4
[问题探究]
1．浓硫酸与稀硫酸的氧化性有什么区别？金属与浓硫酸反应能否置换出氢气？
答案：浓硫酸的氧化性是＋6价硫原子得电子，是强氧化性；稀硫酸的氧化性为H＋得电子，是弱氧化性。金属与浓硫酸反应不能置换出氢气，还原产物是二氧化硫。
2．在常温下，铁、铝在浓硫酸中发生钝化，故常温时浓硫酸可用铁质或铝质容器储存。但是在加热的条件下，浓硫酸不仅能跟铁、铝反应，还能与绝大多数金属反应。能否说常温下浓H2SO4与Fe、Al不反应？并说明其原因。
答案：不能。常温下，浓H2SO4将Fe、Al的表面氧化，形成一层致密的氧化物薄膜。
3．在反应：2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O中体现了浓H2SO4的什么性质？如何体现？氧化剂与还原剂的物质的量之比是多少？
答案：此反应中浓H2SO4表现了强氧化性和酸性。强氧化性的标志是＋6价硫原子得电子生成了SO2，表现酸性的标志是生成了硫酸盐。氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。
4．稀释浓硫酸和铜片反应后的混合液时，能否将水直接倒入试管中？如何操作？
答案：反应后的混合液中有浓H2SO4剩余，不能将水直接倒入试管中。应该将试管中的溶液沿烧杯内壁缓缓地倒入盛有水的烧杯中，同时用玻璃棒不断搅拌。
[探究应用]
用如图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理的是( )
A．上下移动①中铜丝可控制生成SO2的量
B．②中选用品红溶液验证SO2的生成
C．③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D．为确认生成了CuSO4，向①中加水，观察颜色
解析：上下移动①中铜丝，可使反应随时发生和停止，A合理；SO2可使品红溶液褪色，B合理；2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，C合理；①中有过量的浓硫酸，直接向①中加水，水易沸腾溅出而引发实验事故，D项不合理。
答案：D
要点二 SO的检验
[问题探究]
检验SO的正确操作方法：被检液取清液有无白色沉淀(判断有无SO)
先加稀盐酸的目的是防止CO、SO、Ag＋干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。
[探究应用]
检验某溶液中是否含有SO时，为了防止Ag＋、CO、SO等离子的干扰，下列实验方案比较严密的是( )
A．先加稀盐酸将溶液酸化，再滴加BaCl2溶液，看是否生成白色沉淀
B．先加稀硝酸将溶液酸化，再滴加BaCl2溶液，看是否生成白色沉淀
C．向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，看是否生成白色沉淀
D．向溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl2溶液，看是否生成白色沉淀
答案：A
[归纳总结]
(1)只加可溶性钡盐，不酸化。误将CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀。
(2)误将Ag＋判断成SO。如向待测液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色)。
(3)误将SO判断成SO。如向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意在酸性环境中NO具有强氧化性，发生反应：Ba2＋＋SO===BaSO3↓(白色)，3BaSO3＋2H＋＋2NO===3BaSO4↓(白色)＋2NO↑＋H2O。学科素养培养(十六)——科学精神与社会责任
授课提示：对应学生用书第60页
[培养方向]
具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
[素养特训]
为探究铜与浓硫酸的反应，甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置，将足量铜和10
mL
18
mol·L－1的浓硫酸共热，直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。
图1
图2
(1)比较两实验装置，图2装置的优点是①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)①甲同学依据所学的化学知识认为还有一定量的H2SO4剩余，其理论依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②下列药品能够用来证明反应结束后的试管中有H2SO4剩余的是________(填序号)。
A．铁粉
B．氯化钡溶液
C．银粉
D．碳酸氢钠溶液
(3)乙同学在实验结束后拆除图2装置时，在不打开橡胶塞的情况下，为使装置中的残留气体完全被吸收，应采取的操作是___________________________________________。
解析：(1)比较两个实验装置，图2装置的优点是通过铜丝的上下抽动可以控制反应的进行；用NaOH溶液能更好地吸收SO2，减少有毒气体的排放，更环保；停止加热时，图2装置中的玻璃导管能平衡压强，防止倒吸现象的发生。(2)①Cu与浓硫酸发生反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硫酸会变成稀硫酸，而稀硫酸不与铜反应。因此一定有H2SO4剩余。②若有H2SO4剩余，则加入Fe粉时会发生反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。由于酸性：H2SO4＞H2CO3，所以加入碳酸氢钠溶液时发生反应H2SO4＋2NaHCO3===Na2SO4＋2H2O＋2CO2↑。
答案：(1)能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境 停止加热时，能防止倒吸 通过铜丝的上下抽动可以控制反应的停止和发生(任意两点均可) (2)①随着反应的进行，浓硫酸会变成稀硫酸，而稀硫酸不与铜反应 ②AD (3)通过A中的玻璃导管向A中鼓入大量空气
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6
-第2课时 二氧化硫
[学习目标]
1．认识二氧化硫。
2．从氧化还原的观点理解二氧化硫的性质。
3．通过实验探究不同价态硫元素之间的转化(重点)。
授课提示：对应学生用书第56页
1．SO2的物理性质
无色，有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水。
2．SO2的化学性质
(1)酸性氧化物的通性
SO2＋H2O??H2SO3(是它的酸酐)
SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O(SO2少量)
SO2＋NaOH===NaHSO3(SO2过量)
(2)氧化性、还原性
二氧化硫中硫元素显＋4价，处于中间价态，化合价既可以升高又可以降低，既有还原剂又有氧化性。
氧化性(与H2S反应)：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O；
还原性(与O2反应)：SO2＋O22SO3。
(3)漂白性
可使品红溶液褪色，加热后恢复红色。原因是SO2与有色物质化合生成不稳定的无色物质。
3．SO2的用途：食品添加剂，即可做漂白剂、防腐剂和抗氧化剂。
4．可逆反应：在相同条件下，能同时向正、反两个方向进行的反应。
■多维思考·自主预习
1．将二氧化硫通入滴有酚酞的NaOH试液中，发现红色消失，主要原因是( )
A．二氧化硫漂白了酚酞
B．二氧化硫有还原性
C．二氧化硫有氧化性
D．二氧化硫与氢氧化钠反应消耗了OH－
答案：D
2．下列反应中，能说明SO2具有氧化性的是( )
A．SO2＋Na2O===Na2SO3
B．SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
C．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋4H＋＋SO
D．SO2＋H2O2===H2SO4
答案：B
3．下列化学变化中，加入还原剂才能实现的是( )
A．S2－→HS－
B．SO→SO2
C．S2－→S
D．SO2→S
答案：D
4．写出下列物质在溶液中反应的离子方程式：
(1)将少量SO2通入NaOH溶液中，
________________________________________________________________________；
(2)将过量SO2通入NaOH溶液中
________________________________________________________________________
(3)将SO2通入Na2SO3溶液中：
________________________________________________________________________
(4)将稀硫酸滴加至Na2SO3溶液中
________________________________________________________________________
答案：(1)SO2＋2OH－===SO＋H2O
(2)SO2＋OH－===HSO
(3)SO2＋SO＋H2O===2HSO
(4)SO＋2H＋===SO2↑＋H2O
授课提示：对应学生用书第57页
要点一 SO2的氧化性和还原性
目的
探究SO2的还原性
探究SO2的氧化性
试剂
SO2、KMnO4溶液(或氯水)、稀盐酸、BaCl2溶液
SO2、氢硫酸
方案
将SO2通入KMnO4溶液(或氯水)中，再加入BaCl2溶液，最后加入稀盐酸
SO2通入氢硫酸中
现象
KMnO4溶液(或氯水)褪色，加入BaCl2溶液有白色沉淀生成，加入稀盐酸，沉淀不溶解
出现浅黄色浑浊
转化
SO2―→SO
SO2―→S
结论
[问题探究]
氯气与二氧化硫均有漂白性，若将这两种气体等物质的量混合，通入品红溶液中，有何现象？若通入紫色石蕊溶液中呢？
答案：将Cl2与SO2按物质的量之比1∶1混合通入品红溶液中发生反应：Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，生成物无漂白性，品红不褪色。通入紫色石蕊溶液中，溶液变红。
[归纳总结] (1)不同价态硫元素之间的转化
(2)不同价态含硫物质的转化
[拓展应用]
(1)写出Na2SO3溶液与氯水反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)写出Na2SO3溶液与O2反应的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)写出H2SO3与O2反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
(2)2SO＋O2===2SO
(3)2H2SO3＋O2===2H2SO4
要点二 含＋4价硫元素不同物质之间的转化
1．酸性氧化物
SO2＋H2O??H2SO3
SO2＋CaO===CaSO3(燃煤固硫)
将二氧化硫持续通入澄清的石灰水中的现象：溶液先变浑浊又变澄清。
反应方程式：SO2＋Ca(OH)2===CaSO3＋H2O、SO2＋CaSO3＋H2O===Ca(HSO3)2。
2．漂白性
将SO2通入品红溶液后，品红溶液很快变为无色溶液。再加热后，无色溶液又重新恢复为红色。
[归纳总结]
[问题探究]
1．如何除去CO2中混有的SO2?
答案：除去CO2中的SO2，可采用以下3种方法：
①通入盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋2CO2＋H2O。
②将气体通过足量的溴水，Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr。
③将气体通过足量的酸性KMnO4溶液。
2．如何用化学方法鉴别SO2中的CO2?
答案：将气体依次通过足量的酸性KMnO4溶液，澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊证明SO2气体中含有CO2。
3．如何用化学方法鉴别SO2与CO2?
答案：鉴别SO2、CO2的三种方法：
①利用二氧化硫的还原性，用酸性高锰酸钾溶液或溴水检验，看是否褪色；
②利用SO2的氧化性，用氢硫酸看能否出现浑浊；
③利用二氧化硫的漂白性，用品红溶液鉴别。
4．什么是漂白性？总结学过的有漂白性的物质，并分析它们的漂白原理有何不同？
答案：漂白性：物质能使有色的有机物颜色褪去。
常见的漂白剂
漂白原理
能否漂白酸碱指示剂
HClO(氯水)、漂白粉、漂白液、双氧水、过氧化钠、浓硝酸、二氧化氮
利用其强氧化性
能
活性炭
利用物理吸附性
不能
二氧化硫
和有色有机物结合生成无色的不稳定的物质
不能
[拓展应用]
下列实验报告记录的实验现象正确的是
答案：B
学科素养培养(十五)——科学探究与创新意识
授课提示：对应学生用书第58页
[培养方向]
认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。
[素养特训]
某化学研究性学习小组，开展实验探究常温下非金属氧化物形成的某未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入，发现浑浊又变澄清。由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
提出猜想
猜想1：气体可能为CO2；
猜想2：________________________________________________________；
猜想3：______________________________________________________。
为了验证猜想，该小组设计实验进一步探究。
实验探究 该小组利用如图所示装置，将气体从a端通入，则：
(1)B中盛装的试剂应为________(填序号)。
A．NaCl溶液
B．酸性KMnO4溶液
C．盐酸
D．澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是_____________________________________________。
(3)D中澄清石灰水的作用是_______________________________________。
得出结论 通过该实验，小组同学观察到以下三个实验现象：
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
由上述现象小组同学可确认该气体的成分是_____________________________________。
解析：将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入，发现浑浊又变澄清，说明气体为SO2、CO2中的一种或两种。由装置图可知，该实验的原理为先用品红溶液检验SO2，品红溶液褪色说明含有SO2；最后用澄清石灰水检验CO2，澄清石灰水变浑浊，说明含有CO2。由于SO2影响CO2的检验，故先检验SO2，后检验CO2，检验CO2之前需用试剂将SO2除去，所选择的试剂不能吸收CO2，也不能引入CO2。(1)装置B的作用是除去SO2，防止其影响CO2的检验，因此B中盛装的试剂为酸性KMnO4溶液。(2)检验SO2用品红溶液，品红溶液褪色说明含有SO2。(3)在排除了SO2的情况下，检验CO2用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊说明含有CO2。
答案：提出猜想 气体可能为SO2 气体可能为CO2和SO2的混合物
实验探究 (1)B (2)检验SO2气体 (3)检验CO2气体
得出结论 SO2和CO2
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5
-第1课时 自然界中的硫
[学习目标]
1．了解硫元素在自然界中的转化，含硫元素在自然界中的存在。
2．了解常见含硫矿物。
3．认识硫的物理性质，掌握硫的化学性质。(重点)
授课提示：对应学生用书第54页
1．自然界中硫元素的存在
(1)游离态：存在于火山口附近。
(2)化合态：存在于多种含硫矿物中。
2．自然界中有丰富的含硫元素的物质
如H2S、S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2SO4、CaSO4等。
上述物质在“价—类”二维图中的位置如图。
3．硫单质的物理性质
(2)硫元素的同素异形体
①定义：由同一种元素组成的性质不同的单质。
②硫元素的同素异形体：正交硫和单斜硫。
4．硫单质的化学性质
5．硫黄的主要用途
制造硫酸、化肥、火柴及杀虫剂等。
■多维思考·自主预习
1．用短线连接
物质
类别
①S
②H2SO4
A．氧化物
③SO2
④SO3
B．盐
⑤Na2SO4·10H2O
⑥石膏
C．非金属单质
⑦H2SO3
D．酸
答案：①C ②D ③A ④A ⑤B ⑥B ⑦D
2．判断正误。
(1)斜方硫和单斜硫属于同一种物质。(×)
(2)等质量的S6和S8所含的硫原子数目相同。(√)
(3)1
mol铁粉与足量硫粉充分反应时转移3NA个电子。(×)
(4)某固体呈黄色，则该固体一定是硫黄。(×)
(5)硫属于非金属元素，在反应时只有氧化性。(×)
(6)氧化性：S＞Cl(×)
授课提示：对应学生用书第55页
要点一 自然界中不同价态硫元素之间的转化
[问题探究]
答案：亚硫酸 硫酸 FeS2 As4S4 HgS As2S3 CaSO4·2H2O Na2SO4·10H2O
[探究应用]
1．依次写出硫的氧化物、酸、盐的化学式：
(1)＋4价：SO2、H2SO3、Na2SO3；
(2)＋6价：SO3、H2SO4、Na2SO4。
2．将H2S、H2SO3、SO3、S按S元素化合价由低到高的顺序排列；H2S、S、H2SO3、SO3。
要点二 硫的化学性质
[问题探究]
1．Fe与S反应实验中，只加热混合物一端就能继续反应，这是为什么？
答案：该反应是放热反应，反应放出的热量足以维持反应的持续进行。
2．铁与硫的生成物中铁是＋2价还是＋3价，如何验证？(生成物不溶于水而溶于稀盐酸)
答案：＋2价，验证方法：取固体少量于试管中，加入稀盐酸使固体溶解，再滴加KSCN溶液，如果溶液变红，则证明是＋3价铁；如果无明显现象，继续滴加氯水，溶液变红，则证明是＋2价铁。
3．写出Fe与硫、氯气反应的化学方程式，并比较硫、氯气氧化性的强弱，说明理由。
答案：Fe＋SFeS,2Fe＋3Cl22FeCl3，氯气将铁氧化成＋3价，而硫将铁氧化成＋2价，说明氯元素得电子的能力比硫元素强，所以氧化性Cl2>S。
4．硫在过量的O2中燃烧时产物是什么？
答案：硫在O2中燃烧时只能生成SO2，不能生成SO3。
[归纳总结]
1．硫与金属反应
2Na＋S===Na2S(研磨即反应)；
Hg＋S===HgS(应用：用硫粉处理洒落在地面上的汞)；
Fe＋SFeS；S＋2CuCu2S。
硫单质与变价金属反应生成低价的金属硫化物，而氯气与变价金属反应生成高价的金属氯化物，说明S的氧化性比Cl2弱(填“强”或“弱”)。
实验探究：硫与非金属反应实验
实验现象
结论
硫黄在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，产生无色、有刺激性气味的气体
硫与氧气剧烈反应，生成SO2
2.硫与非金属反应
S＋O2SO2(S表现了还原性)；
S＋H2H2S(S表现了氧化性)。
[拓展应用]
下列化合物不能用相应元素的单质直接化合生成的是( )
①CuS ②FeS ③Al2S3 ④Fe2S3 ⑤Cu2S
⑥FeCl2 ⑦H2S ⑧SO3
A．②⑤⑦
B．①④⑥⑧
C．③④
D．④⑥⑧
答案：B
学科素养培养(十四)——科学精神
授课提示：对应学生用书第56页
[培养方向]
具有严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识。
[素养特训]
已知铁和硫的反应为S＋FeFeS，为检测铁和硫的反应产物中铁的化合价，某同学设计了如下实验(部分实验过程)：
已知3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O，请回答下列问题。
(1)混合粉末A中硫粉需过量的原因是_________________________________。
(2)操作②的作用是_____________________________________。
(3)操作③中稀硫酸煮沸的目的是________________________________________。
(4)为检测产物中铁的价态，对溶液D的实验操作是
________________________________________________________________________。
解析：铁和硫反应生成FeS，要检测产物中铁的化合价，必须排除Fe和Fe3＋的干扰。(1)硫粉过量的目的是保证Fe全部反应。(2)加入KOH溶液的目的是除去过量的硫粉。(3)氧气能够将Fe2＋氧化成Fe3＋，所以溶解滤渣C的稀硫酸要先加热煮沸以排除其中所含氧气。
答案：(1)铁粉过量时，滤渣C中所含铁粉与H2SO4反应，生成的Fe2＋干扰实验，过量的铁粉还能与可能存在的Fe3＋反应，影响实验检测 (2)除去过量的硫粉
(3)防止H2SO4溶液中溶解的氧气氧化生成的Fe2＋
(4)取少量溶液D加入KSCN溶液，观察溶液是否变为红色
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4
-第2课时 铁及其化合物之间的转化关系
[学习目标]
1．了解铁及其化合物之间的转化关系。
2．了解铁与人体健康的关系，认识化学知识与人类生活的密切联系。
授课提示：对应学生用书第52页
1．铁及其化合物之间的转化关系如图。
2．铁元素与人体健康
(1)铁元素的生理功能：铁元素是人体中含量最高的生命必需的微量元素，其中以血红蛋白的功能最为显著。血红蛋白分子中含有＋2价铁离子，使血红蛋白分子具有载氧功能。如果因为某种原因使血红蛋白分子中的＋2价铁被氧化成＋3价铁，这种血红蛋白分子就会丧失载氧能力。
(2)人体缺铁的危害：如果人体缺铁，就会出现贫血。
(3)科学合理食用富铁食品及补铁：人体中铁元素主要来源于食物，动物血液、肝脏、骨髓以及菠菜、红枣等食物含铁丰富，可以多食用。由于维生素C具有还原性，可以将＋3价铁离子还原成人体可以吸收的＋2价铁离子，所以适量服用维生素C有利于铁元素的吸收。
■多维思考·自主预习
1．下列说法不正确的是( )
A．铁元素是人体中含量最高的生命必需的微量元素，人体缺铁，就会出现贫血症状
B．人体只吸收Fe3＋，适量服用维生素C有利于铁元素的吸收
C．CO会使血红蛋白丧失载氧能力，使人体出现缺氧症状
D．现榨的苹果汁在空气中会由绿色变为棕黄色，其原因可能是苹果汁中的Fe2＋变成Fe3＋
答案：B
2．除去铜粉中混有的铁粉，可选用的试剂为( )
A．FeCl3溶液
B．H2SO4溶液
C．AgNO3溶液
D．NaOH溶液
答案：B
3．铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为( )
A．Fe(OH)3；Fe2O3
B．Fe(OH)2；FeO
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4
D．Fe2O3；Fe(OH)2
答案：A
4．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀铜箔，制造印刷线路板。
(1)写出FeCl3与金属铜反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)使用过的腐蚀液会失效，但可以回收利用。某兴趣小组为了从使用过的腐蚀液中回收铜，应使用的试剂是________(填字母)。
A．铜粉
B．氯气
C．铁粉
D．KSCN溶液
答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)C
授课提示：对应学生用书第53页
要点一 铁的氢氧化物的制备
1．铁的氢氧化物的制备
实验操作
实验现象
离子方程式(或化学方程式)
试管中有红褐色沉淀生成
Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
试管中先生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2.Fe(OH)3的分解
加热Fe(OH)3时，它能失水生成红棕色的Fe2O3粉末。化学方程式为2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O。
[问题探究]
氢氧化亚铁很容易被氧化成氢氧化铁，为了得到氢氧化亚铁而且较长时间地观察到白色沉淀，制备时的关键是什么？可以采取哪些措施？
答案：关键是要隔绝空气或防止氧气混入。
措施：①FeSO4溶液和NaOH应该现用现配，配制溶液的蒸馏水需要加热煮沸，以除去溶解在里面的氧气；②吸取NaOH溶液的胶头滴管应该插入到FeSO4溶液液面以下，防止滴落过程中混入氧气；③向溶液中滴加少量植物油以隔绝空气。
[拓展应用]
下图中能较长时间看到氢氧化亚铁白色沉淀的是________。
答案：①②④
要点二 从氧化还原反应的角度探究
[问题探究]
1．实现Fe、Fe2＋、Fe3＋之间转化的反应物
列举①～⑥实现对应转化的反应物：
①I2、S、H＋、Cu2＋、Fe3＋等；
②Cl2、O2、HNO3、KMnO4(H＋)等；
③Zn、CO、H2、C、Al等；
④Cl2、O2、HNO3、KMnO4(H＋)、H2O2等；
⑤Fe、Cu、I－、S2－、H2S等；
⑥C、CO、H2、Al等。
2．讨论Zn与FeCl3溶液反应产物，并写出对应反应的离子方程式。
答案：当Zn少量时：Fe3＋Fe2＋，2Fe3＋＋Zn===2Fe2＋＋Zn2＋
当Zn足量时：Fe3＋Fe2＋Fe，
2Fe3＋＋3Zn===2Fe＋3Zn2＋。
[拓展应用]
A、B、C为三种单质(其中A为固体，B、C为气体)，将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图所示：
填写下列空白：
(1)物质A是________，B是________，C是________。
(2)F中加入NaOH溶液，并在空气中放置的化学方程式是________________________，________________________________________________________________________。
解析：无机框图题的一般解题思路是：迅速浏览→整体扫描→产生印象→寻找突破口→注意联系→大胆假设→全面分析(正推或逆推)→验证确认。解题的关键是依物质的特性或转移特征来确定“突破口”，顺藤摸瓜，进而完成全部未知物的推断。“将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色”，这是一个突破口，可能是铁的化合物，D、F中均含A，说明A这一种元素具有变价，也基本确定是铁。
答案：(1)Fe Cl2 H2
(2)FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
学科素养培养(十三)——科学探究与创新意识
授课提示：对应学生用书第54页
[培养方向]
认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。
[素养特训]
某同学利用如图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并研究铁及其化合物的部分性质。
请回答下列问题：
(1)硬质试管中发生反应的化学方程式为_____________________________。
(2)该同学为确定反应后硬质试管中固体物质的成分，设计了如下实验方案：
①待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则说明硬质试管的固体物质中一定有________，可能有______；若溶液未变红色，则说明硬质试管中固体物质的成分是________________________________________________________________________。
(3)该同学按(2)中所述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是________(用离子方程式表示)。
(4)该同学马上另取少量溶液B，使其与NaOH溶液反应。若按右图所示操作，可观察到试管中先生成白色沉淀，后沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，请写出白色沉淀变为红褐色的过程中所发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)一段时间后，该同学发现(3)中未变红的溶液变成红色，说明Fe2＋具有__________性。由此可知，实验室中含
Fe2＋的盐溶液需现用现配制的原因是________，并且配制含Fe2＋的盐溶液时应加入少量________。
解析：(1)硬质试管中发生铁与水蒸气的反应。(2)溶液变红色，说明有Fe3＋，则固体物质中一定含Fe3O4，可能含有未反应的Fe。若溶液未变红色，说明无Fe3＋，则固体物质的成分为Fe3O4和Fe。(3)因为固体物质中既含有Fe3O4又含有Fe，溶于盐酸后发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，导致Fe3＋被还原了。(4)白色沉淀变为红褐色，是因为Fe(OH)2被空气中的O2氧化为Fe(OH)3。(5)未变红的溶液变成红色，说明Fe2＋转化为Fe3＋，则Fe2＋具有还原性。含Fe2＋的盐溶液需现用现配制，是因为Fe2＋易被空气中的氧气氧化，在配制时应加入少量铁粉。
答案：(1)3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)Fe3O4 Fe Fe3O4和Fe
(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(5)还原 Fe2＋易被空气中的氧气氧化 铁粉
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5
-第1课时 铁及其化合物
[学习目标]
1．了解铁及其常见化合物的存在。
2．知道铁及其常见化合物的重要化学性质。
3．掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
4．初步学会从氧化还原的角度研究物质的性质。(重点)
授课提示：对应学生用书第49页
一、铁元素的存在
1．含量：铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。
2．存在形态
(1)游离态：存在于陨铁中。
(2)化合态：主要以＋2、＋3价铁的化合物存在。如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。
3．日常生活用品中含铁元素的物质
(1)铁锅的主要成分铁单质；
(2)补铁保健品中含亚铁盐；
(3)粉刷墙壁的红色涂料中含Fe2O3；
(4)激光打印机的墨粉中含Fe3O4。
二、亚铁盐和铁盐
1．定义
(1)亚铁盐：组成中含有Fe2＋的盐；
(2)铁盐：组成中含有Fe3＋的盐。
2．Fe3＋与Fe2＋相互转化的离子方程式
(1)FeCl3溶液FeCl2
①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
②2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(2)将氯水滴入FeCl2溶液中：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
3．Fe3＋的检验
(1)KSCN的化学名称：硫氰酸钾。
(2)Fe3＋与SCN－反应使溶液显红色。
4．研究无机物性质的两个基本角度
(1)物质类别；
(2)物质所含核心元素的化合价。
三、铁、铁的氧化物和铁的氢氧化物
1．铁
(1)物理性质：银白色金属，密度较大，熔点为1538
℃。纯铁的抗腐蚀能力强，导电性比铜、铝差，能被磁铁吸引。
(2)化学性质
①Fe与Cl2、O2等非金属单质的反应；
②高温下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；
③与稀盐酸、稀硫酸等反应；
④与某些盐溶液(CuSO4)反应。
(3)用铝热反应冶炼铁；2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。
2．铁的氧化物
氧化亚铁(FeO)
四氧化三铁(Fe3O4)
氧化铁(Fe2O3)
俗名
无
磁性氧化铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
Fe价态
＋2
＋2，＋3
＋3
水溶性
均不溶于水
写出下列物质与稀盐酸反应的离子方程式：
FeO：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O；
Fe2O3：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。
3．铁的氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
颜色、状态
红褐色固体
白色固体
溶解性
不溶于水
不溶于水
(1)写出下列物质与稀盐酸或稀硫酸反应的离子方程式：
Fe(OH)2：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O；
Fe(OH)3：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
(2)FeSO4溶液与NaOH溶液反应产生白色沉淀，在空气中迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。
写出上述过程发生反应的化学方程式：
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓；
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
■多维思考·自主预习
1．红珊瑚栖息于200～2
000米深的海域，产于台湾海峡、中国南海，它与琥珀、珍珠统称为有机宝石，红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素可能是( )
A．Na
B．Fe
C．Si
D．Cu
答案：B
2．下列铁的单质或化合物中，铁元素只有氧化性的是( )
A．Fe
B．FeCl2
C．Fe3O4
D．FeCl3
答案：D
3．下列物质与铁反应只生成＋3价铁的化合物的是( )
A．Cl2
B．盐酸
C．O2
D．CuSO4
答案：A
4．下列物质能将Fe2＋氧化为Fe3＋，且能使单质Fe由0价变为＋3价的是( )
A．氢气
B．氯气
C．浓盐酸
D．稀硫酸
答案：B
5．能与Fe3＋作用，且可证明Fe3＋具有氧化性的微粒是( )
①SCN－ ②Fe ③Fe2＋ ④Cu ⑤H2S ⑥OH－
A．②④⑤
B．①③⑥
C．①②⑥
D．除③外
答案：A
授课提示：对应学生用书第50页
要点一 亚铁盐和铁盐的氧化性、还原性
1．观察
FeSO4溶液呈浅绿色，FeCl3溶液呈黄色。
2．预测
Fe2＋：既有氧化性又有还原性；
Fe3＋：有氧化性。
3．实验探究
(1)Fe3＋的氧化性
设计①
设计②
实验操作
实验现象
加入KSCN，溶液呈红色，加入足量铁粉后，溶液呈浅绿色
加入KSCN，溶液呈红色，加入足量铜片后，溶液呈蓝色
离子方程式
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3；2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3；2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
结论
Fe3＋有氧化性，能被Fe、Cu还原
(2)Fe2＋的氧化性和还原性
设计①
设计②
实验操作
实验现象
加入KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水溶液呈红色
溶液由浅绿色变为无色
离子方程式
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe
结论
Fe2＋有还原性
Fe2＋有氧化性
[问题探究]
1．常见的氧化剂有哪些？常见的还原剂有哪些？
答案：常见的氧化剂：Fe3＋、Cu2＋、Cl2、Br2、O2、H2O2、HNO3、KMnO4等；
常见的还原剂：Zn、Al、Fe、Cu、S2－、I－、SO2等。
2．HNO3是常用的强氧化剂，根据氧化还原反应的规律预测，FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与硝酸反应和与盐酸反应产物中铁的价态一样吗，有何不同？
答案：不一样，FeO、Fe3O4、Fe(OH)2与盐酸的反应均为非氧化还原反应，而硝酸有强氧化性，可以将二价铁氧化为三价铁，发生了氧化还原反应。
3．通过反应比较Fe、Cu、Zn的还原性强弱，Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Zn2＋的氧化性强弱。
答案：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu、Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe 还原性：Zn＞Fe＞Cu，氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋＞Zn2＋。
4．氧化还原反应遵循强弱律即：同一种氧化剂和多种还原剂反应时先和还原性强的反应；同理，同一种还原剂和多种氧化剂反应时先和氧化性强的反应。思考铜、铁混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，烧杯中的成分有几种情况？
答案：剩余固体如果既有铜又有铁，则溶液中只有FeCl2；
剩余固体如果只有铜，则溶液中可能只有FeCl2或者FeCl2和CuCl2的混合物。
[拓展应用]
现有下列物质：①新制氯水、②铁、③铜、④稀硫酸。
(1)将Fe2＋转化为Fe3＋，可选用的物质有___________________________________；
相关的离子方程式：_______________________________________。
(2)将Fe3＋转化为Fe2＋，可选用的物质有________________________________________；
相关的离子方程式：____________________________________。
答案：(1)① 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(2)②③ 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
要点二 Fe2＋和Fe3＋的检验
方法
Fe2＋
Fe3＋
观察法
浅绿色
棕黄色
加碱法
现象：先产生白色沉淀，随后沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。有关的离子方程式：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
现象：产生红褐色沉淀。其离子反应方程式：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
加KSCN(或NH4SCN)
滴加KSCN溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液立即变成红色。有关的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
溶液变成红色
[问题探究]
1．如何检验氯化亚铁溶液中是否含有氯化铁？
答案：取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，则说明氯化亚铁溶液中含有氯化铁。
2．如何检验氯化铁溶液中是否含有氯化亚铁？
答案：取少量溶液于试管中，滴加酸性高锰酸钾溶液，如果酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去，则证明含有氯化亚铁。
[题组过关]
1．如何检验溶液中既含Fe2＋又含Fe3＋？
答案：方案一：取少量待检液，向其中滴入几滴KSCN溶液，溶液变红色，说明含Fe3＋；继续滴入少量氯水，红色加深，说明含Fe2＋。
方案二：取一份待检液，滴入几滴KSCN溶液，溶液呈红色，说明含Fe3＋；另取一份待检液，滴入几滴酸性KMnO4溶液，紫红色褪去，说明含Fe2＋。
2．将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液没有颜色变化，再加入氯水即呈红色的是( )
A．FeO
B．Fe2O3
C．FeCl3
D．Fe2(SO4)3
解析：由题意可知，A中的Fe2＋与SCN－结合没有颜色改变，但加入氯水后发生反应，生成Fe3＋，溶液变为红色。离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。
答案：A
学科素养培养(十二)——科学探究与创新意识
授课提示：对应学生用书第51页
[培养方向]
认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，确定探究目的，设计探究方案，进行实验探究；在探究中学会合作，面对“异常”现象敢于提出自己的见解。
[素养特训]
某同学根据铁元素价态特点，提出这样一个观点：氯气与铁粉反应，当Cl2足量时生成FeCl3，当铁粉足量时产物是FeCl2，为验证该观点是否正确，该同学使一定质量的铁粉与Cl2恰好完全反应得到固体物质，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：
(1)提出假设
假设1：该固体物质是FeCl2。
假设2：该固体物质是________。
假设3：该固体物质是________。
(2)设计实验方案
取少量固体物质于烧杯中，加适量水溶解，得到溶液A，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表：
实验方法
实验现象
结论
在A溶液中加KSCN溶液
________
固体物质中有FeCl3
在酸性KMnO4溶液中加A溶液
酸性KMnO4溶液颜色无明显变化
固体物质中不含________
解析：Cl2与铁粉反应所得产物可能是FeCl3、FeCl2或FeCl3与FeCl2的混合物。A溶液中加入KSCN溶液，溶液呈红色可证明固体物质中有FeCl3；酸性KMnO4溶液中加入A溶液，无明显变化，证明固体物质中不含FeCl2。
答案：(1)FeCl3 FeCl3与FeCl2 (2)溶液呈红色 FeCl2
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