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2018届高考化学二轮复习专题整合突破课件:第1部分 专题3 第11讲 元素及其化合物的性质

资料类别: 化学/课件

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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 命题热点1    金属及其化合物的性质 命题热点2    非金属及其化合物的性质及其制备 命题热点3    元素及其化合物性质的综合应用 复习效果验收    真题试做  预测尝鲜 栏目导航 专题限时集训 命题热点·探究 核心知识·提炼 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 元 素 及 其 化 合 物
第11讲 元素及其化合物的性质
考纲定位	命题热点及考频考题	核心素养		1.常见金属元素(如Na、Mg、Al、Fe、Cu等)
(1)了解常见金属的活动顺序。
(2)了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
(3)了解合金的概念及其重要应用。
2.常见非金属元素(如H、C、N、O、Si、S、Cl等)
(1)了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。
(2)了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。
3.以上各部分知识的综合应用。	1.金属及其化合物的性质及其制备
2017年Ⅱ卷T8B、T13AB;2017年Ⅲ卷T26;2016年Ⅰ卷T12;2016年Ⅱ卷T13;2016年Ⅲ卷T7;2015年Ⅰ卷T10;2015年Ⅱ卷T13;2014年Ⅰ卷T8	1.变化观念——认识元素及其化合物的性质和变化。
2.科学探究——能设计并优化实验方案,对典型物质及性质进行实验探究。
3.创新意识——尊重事实和证据,能独立思考,对相关实验大胆质疑并能改进和创新。			2.非金属及其化合物的性质及其制备
2017年Ⅰ卷T26;2017年Ⅱ卷T7D、T13C;2017年Ⅲ卷T26(1)(2);2016年Ⅲ卷T7CD;2015年Ⅰ卷T8;2015年Ⅱ卷T13;2014年Ⅱ卷T13				3.元素及其化合物性质的综合应用
2017年Ⅰ卷T28(1);2017年Ⅱ卷T13、T26;2016年Ⅰ卷T8、T27(1);2016年Ⅱ卷T28;2014年Ⅱ卷T28			
———————核心知识·提炼———————
(对应学生用书第49页)
提炼1 重要的特征反应
1.产生气体
(1)与酸反应产生气体
金属+HCl(稀H2SO4)―→H2↑;
金属+H2SO4(浓)―→SO2↑;
金属+HNO3(稀)―→NO↑;
金属+HNO3(浓)―→NO2↑;
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O;
CO(HCO)+H+―→CO2↑+H2O;
S2-(HS-)+H+―→H2S↑;
SO(HSO)+H+―→SO2↑+H2O。
(2)与碱反应产生气体
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;
NH+OH-NH3↑+H2O。
(3)与水反应产生气体
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;
3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
C+H2O(g)CO+H2;
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
2.两溶液混合产生沉淀和气体
(1)Ba(OH)2与(NH4)2SO4溶液:Ba2++2OH-+2NH+SOBaSO4↓+2NH3↑+2H2O。
(2)硫代硫酸盐与强酸反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。
(3)互相促进的水解反应:Al3+与CO(HCO)、S2-(HS-),Fe3+与CO(HCO)。
3.既能与酸反应,又能与碱反应的物质可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的铵盐、弱酸的酸式盐等。
4.几个重要的置换反应
(1)铝热反应,如Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe。
(2)2Mg+CO22MgO+C。
(3)2C+SiO2Si+2CO↑。
(4)2F2+2H2O===4HF+O2。
(5)2H2S+O2===2S↓+2H2O。
提炼2 重要的实验现象
1.燃烧时火焰的颜色
(1)火焰为蓝色或淡蓝色:H2、CO、CH4、H2S、C2H5OH、S等在空气中燃烧。
(2)火焰为苍白色:H2在Cl2中燃烧。
2.溶液中的沉淀现象
(1)产生白色沉淀:Ca2+与CO、SO;Ba2+与SO、CO、SO;Ag+与Cl-;SiO与H+;Mg2+与OH-。(2)产生黄色(浅黄色)沉淀:Ag+与Br-、I-;H2S溶液与O2、SO2、Cl2等。
(3)产生黑色沉淀:Cu2+与S2-。
(4)产生红褐色沉淀:Fe3+与OH-。
(5)产生蓝色沉淀:Cu2+与OH-。
(6)先产生白色沉淀后沉淀消失:①向澄清石灰水[或Ba(OH)2溶液]中通入CO2(或SO2)至过量;②向铝盐溶液中滴加强碱溶液至过量;③向偏铝酸盐溶液中滴加强酸至过量;④向硝酸银溶液中滴加氨水至过量。
(7)先产生白色沉淀,后沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色:Fe2+与OH-。
3.产生气体的现象
(1)与稀盐酸反应生成无色、有刺激性气味的气体,且此气体可使品红溶液褪色或使澄清石灰水变浑浊,该气体一定是SO2,原溶液中含有SO或HSO。
(2)与稀盐酸反应生成无色无味的气体,且此气体可使澄清石灰水变浑浊,此气体是CO2,原溶液中含有CO或HCO。
(3)与碱溶液反应且加热时产生有刺激性气味的气体,此气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,此气体为NH3,原溶液中一定含有NH。
(4)电解电解质溶液时,阳极气态产物一般是Cl2或O2,阴极气态产物是H2。
4.溶液变色现象
(1)变红色:石蕊+酸;酚酞+碱;Fe3+与SCN-。
(2)变蓝色:石蕊+碱;碘水+淀粉溶液。
(3)浅绿色变黄色:Fe2+与Cl2、Br2或HNO3。
(4)黄色变浅绿色:Fe3+与Fe、SO或S2-等。
(5)品红溶液褪色:遇Cl2、SO2、次氯酸盐[如NaClO、Ca(ClO)2]、Na2O2等,但加热后又恢复为红色的是SO2。
(6)溴水褪色:遇H2S、SO2、碱、活泼金属等。
(7)酸性KMnO4溶液褪色:遇H2S、SO2、Fe2+等。
(8)卤素单质在水、有机溶剂中的颜色变化:如将Cl2通入含Br-的溶液中,溶液变为橙色,若加入有机溶剂(不溶于水)中,则有机层变为橙红色;将Cl2通入含I-的溶液中,溶液变为棕黄色,若加入有机溶剂(不溶于水)中,则有机层变为紫红色。
提炼3 金属活动性与金属冶炼

 (1)电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物,不是盐溶液。
(2)钠、镁的冶炼是电解熔融的NaCl、MgCl2;铝的冶炼是电解加了冰晶石的熔融Al2O3,不是电解熔融AlCl3,因为AlCl3是共价化合物,熔融态不导电。
(3)在金属活动性顺序表中,虽然前面的金属能够将后面的金属从其化合物中置换出来,但不一定是从其盐溶液中置换,例如Na由于活泼性太强,不能从CuCl2溶液中置换出Cu,但是可以在其熔融状态下置换出铜。
(4)“沙里淘金”描述的是“金”的冶炼方法,为物理方法,属于富集法。
[失分预警]
(1)认识金属及其化合物性质的“4大误区”
①溶液中加入KSCN溶液,溶液变红色,只能说明溶液中含有Fe3+,无法证明是否含有Fe2+。
②既能与酸反应生成气体,又能与碱反应生成气体的物质不一定是Al,还有可能是(NH4)2CO3或NH4HCO3等。
③Fe与Cl2反应,不论Cl2是否过量,产物均为FeCl3而不是FeCl2。
④Na在氧气中燃烧,不论氧气是否足量,产物均为Na2O2。
(2)非金属单质及其化合物常犯的“6错误”
①由于反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,误认为H2SiO3的酸性强于H2CO3。其实不然,该反应能够发生是因为高温时CO2以气体形式逸出反应体系,而不能说明H2SiO3酸性比H2CO3酸性强。
②误认为1 mol Cl2参加反应一定转移2 mol电子,其实不一定,如在反应Cl2+H2OHCl+HClO中,1 mol Cl2参加反应转移电子小于1 mol。
③误认为Cl2具有漂白性。其实不然,Cl2遇到水生成的HClO具有漂白性,Cl2没有漂白性。
④误认为SO2能使石蕊试液先变红后褪色。其实不然,这是因为SO2只能使酸碱指示剂石蕊试液变红,而不能使其褪色。
⑤误认为SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液等褪色,是由于SO2具有漂白性。其实不然,这是因为SO2具有还原性,与溴水、酸性KMnO4溶液等氧化性物质反应而使之褪色。
⑥将少量CO2通入到Ca(ClO)2溶液中会产生CaCO3沉淀,误认为将少量的SO2气体通入到Ca(ClO)2溶液中也会产生CaSO3沉淀。其实不然,这是因为SO2具有还原性,Ca(ClO)2具有强氧化性,两者会发生氧化还原反应生成CaSO4。
———————命题热点·探究———————
命题热点1 金属及其化合物的性质
(对应学生用书第51页)
■对点练——沿着高考方向训练·
1.(2017·湖北黄冈中学期末)下列各组物质相互混合反应后,既有气体生成,最终又有沉淀生成的是(  )
①金属钠投入到FeCl3溶液中
②过量NaOH溶液和明矾溶液混合
③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中
④Na2O2投入CuCl2溶液中
A.①④	B.只有③
C.②③	D.①③④
A [中有H2、Fe(OH)3生成;中有O2、Cu(OH)2生成;中无气体和沉淀生成;中只有沉淀生成。]
2.将铜和氧化铁的混合物溶于足量稀盐酸中,向所得溶液中滴入2滴KSCN溶液后出现红色。下列有关说法错误的是(  )  
A.容器中可能有固体残渣
B.所得溶液中一定存在Fe2+
C.反应过程中水的电离程度增大
D.再加入铜后,溶液红色逐渐褪去
A [A项错误,根据“滴入KSCN溶液显红色”可证明反应产物中存在氯化铁,Cu和Fe3+反应后,溶液中还存在Fe3+,说明Cu已经完全反应生成Cu2+;B项正确,氧化铁和稀盐酸反应生成的Fe3+,一部分会和Cu反应生成Fe2+;C项正确,随着反应的进行,盐酸逐渐变稀,酸性减弱,抑制水电离的程度减小,所以水的电离程度增大;D项正确,单质铜还原铁离子,红色褪去。]
3.推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是(  ) 
选项	操作、现象	解释		A	向KI­淀粉溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝	Fe3+能与淀粉发生显色反应		B	把生铁放置于潮湿的空气中,铁表面有一层红棕色的斑点	铁在潮湿的空气中易生成Fe(OH)3		C	向稀硝酸中加入少量铁粉,有气泡产生	说明Fe置换出稀硝酸中的氢,生成了氢气		D	新制Fe(OH)2露置于空气中一段时间,白色物质变成了红褐色	说明Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3		
D [A项中Fe3+将I-氧化为I2,淀粉遇碘变蓝;B项中红棕色斑点是Fe2O3;C项中铁与稀硝酸反应产生的气体为NO。]
4.(2017·江西第三次联考)如图是工业利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程。

请回答下列问题: 
(1)菱镁矿送入酸浸池前需要粉碎,目的是_____________________________。
(2)氧化池中通入氯气的目的是氧化________(填化学式),工业上不选用硝酸作氧化剂的原因是__________________和__________________。
(3)沉淀混合物为________和________(填化学式)。
(4)利用熔融氯化镁制取金属镁,选用的方法是________(填序号)。
A.电解法	B.氧气还原法
C.碳还原法	D.分解法
【解析】 (1)粉碎菱镁矿,增大固体反应物的接触面积,提高酸浸速率。
(2)通入Cl2是为了将Fe2+(或FeCl2)氧化为Fe3+(或FeCl3),工业上不用HNO3是因为会产生污染性气体NOx,也会引入杂质离子NO。
(3)氧化池中存在Al3+、Fe3+、H+,所以加入MgO后与H+反应使溶液碱性增强,Al3+和Fe3+转化为Al(OH)3和Fe(OH)3,故沉淀池中的沉淀为Al(OH)3和Fe(OH)3。
(4)金属镁比较活泼,一般采用电解熔融MgCl2的方法进行冶炼。
【答案】 (1)提高酸浸速率
(2)FeCl2 会产生污染性气体NOx 会引入杂质离子NO
(3)Al(OH)3 Fe(OH)3 (4)A
■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T3、T4、T8)命题热点2 非金属及其化合物的性质及其制备
(对应学生用书第51页)
■对点练——沿着高考方向训练·
1.(2017·湖南省考前演练)利用下列实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是(  )
A.利用图甲装置,可快速制取氨气
B.利用图乙装置,用饱和碳酸钠溶液分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液
C.利用图丙装置,可制取乙烯并验证其易被酸性KMnO4溶液氧化
D.利用图丁装置,可说明浓H2SO4具有脱水性、强氧化性,SO2具有漂白性、还原性
C [生石灰与水反应放出大量的热,浓氨水受热发生分解生成氨气,所以利用图甲装置可快速制取氨气, A正确; 乙醇易溶于水,乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液, B正确;乙醇和浓硫酸混合加热到170 时发生反应,生成乙烯,但是如果加热到140 ,生成的是乙醚,图丙装置中缺少温度计控制反应温度,C不正确;浓硫酸可使蔗糖脱水碳化,这个过程放出大量的热,碳被浓硫酸氧化生成CO2,浓硫酸被还原为SO2,SO2可使品红溶液褪色,可使酸性KMnO4溶液褪色,D正确。]
2.(2017·邵阳第三次联考)进行化学实验、观察实验现象,通过分析推理得出正确的结论是化学学习方法之一。下列说法正确的是(  ) A.证明某红棕色气体是溴蒸气还是NO2,可用湿润的淀粉­KI试纸检验,观察试纸颜色的变化
B.SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,假设通入的SO2完全反应,则同温同压下,逸出气体和SO2的体积比为2∶3
C.验证淀粉水解产物是否具有还原性,取水解液于试管中加入新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察是否出现砖红色沉淀
D.在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去,该过程中总反应为2Al+3Ag2S===6Ag+Al2S3
B [NO2和溴蒸气都能把碘离子氧化生成碘单质,遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色, A错误;反应中被还原的是NO,相当于NO与SO2之间的氧化还原反应,3SO2~2NO,故逸出气体和SO2的体积比为23, B正确;淀粉的水解是在酸性条件下,检验水解产物时需要先中和具有催化作用的酸, C错误;Al2S3在溶液中不能存在,会发生水解相互促进反应生成H2S和Al(OH)3, D错误。]
3.(2017·江苏东台5月模拟)下列实验操作和现象及所得到的结论都正确的是(  )
选项	实验操作	现象	结论		A	向稀HNO3中加入过量铁粉,再滴入少量KSCN溶液	溶液变红	稀HNO3将Fe氧化为Fe3+		B	向AgNO3溶液中滴加过量氨水	溶液澄清	Ag+与NH3·H2O能大量共存		C	将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中	溶液变蓝	Cu与稀HNO3发生置换反应		D	将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置	下层溶液显紫红色	氧化性:Fe3+>I2		
D [稀硝酸溶液中加入过量铁粉充分反应后,生成Fe(NO3)2,则滴加KSCN溶液,无现象, A错误;AgNO3溶液中滴加过量氨水,生成银氨溶液,溶液澄清,可知Ag+与NH3·H2O反应生成络离子不能大量共存, B错误;Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和水,不属于置换反应, C错误; KI和FeCl3溶液发生氧化还原反应生成碘,碘易溶于四氯化碳在下层,则下层溶液显紫红色,氧化性为Fe3+>I2, D正确。]
4.(2017·绵阳5月模拟)甲、乙两同学用如图所示装置进行实验探究硝酸与铁片反应的产物。 
文献记载:
.在浓硝酸和活泼金属反应过程中,随着硝酸浓度的降低,其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物
.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色) ΔH<0
Ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收
Ⅳ.铁氰化钾化学式为K3[Fe(CN)6]:亚铁氰化钾化学式为K4[Fe(CN)6]
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)
4Fe3++3[Fe(CN)6]4-===Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)
甲的实验操作和现象记录如下:
实验操作	实验现象		打开弹簧夹,通入一段时间CO2,关闭弹簧夹	——		打开分液漏斗活塞,将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中,关闭活塞	无明显现象		加热烧瓶,反应开始后停止加热	①A中有红棕色气体产生,一段时间后,气体颜色逐渐变浅; B中溶液变棕色; C中溶液紫色变浅
②反应停止后,A中无固体剩余,得100 mL的溶液		
请回答下列问题:
(1)滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是________(选填字母序号,后同)。
A.常温下铁和浓硝酸不反应
B.铁遇浓硝酸形成致密氧化膜,阻止反应进一步发生
C.反应需要催化剂
(2)甲的实验操作中通入CO2的主要目的是________。
A.排除反应体系中的空气 ,防止干扰
B.将产生的气体压入后续装置吸收
C.维持系统内压强平衡
(3)甲取少量B中溶液,加热,现象是________。
A.棕色溶液变浅绿色
B.棕色溶液变无色
C.有红棕色气体逸出
D.有无色气体逸出
E.产生红褐色沉淀
(4)乙认为有NO生成的证据不足。乙仍采用该装置和操作进行对照实验,浓硝酸换成稀硝酸,证明有NO生成
的实验现象是A中________________________,B中____________。
(5)将A所得溶液稀释至500 mL,取少量稀释后的溶液调节pH后,滴加铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成。另取稀释后的溶液25.00 mL加入过量的KI固体,充分反应后pH至7左右,滴入几滴淀粉溶液做指示剂,用0.25 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液16.00 mL。(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)则A中所得溶液的c(Fe3+)=________mol/L。
【解析】 (1)常温时,铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜,阻止了铁和浓硝酸进一步反应,即产生钝化现象。
(2)根据已知信息Ⅰ可知,反应过程可能有NO生成,NO易与O2反应生成NO2,所以需用CO2排除反应体系中的空气,防止对判断产物中有无NO产生干扰。
(3)取少量B中溶液,加热,棕色溶液变浅,有无色气体逸出,且该气体在空气中变为红棕色,因为可逆反应FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致Fe(NO)SO4(棕色)浓度降低,所以溶液颜色变浅。
(4)NO2和H2O反应生成的NO能使FeSO4溶液变成棕色,所以不能证明铁和浓硝酸反应过程中有NO生成,为排除NO2和H2O生成的NO干扰,把浓硝酸换成稀硝酸,稀硝酸和铁反应生成无色的NO,没有NO2生成,则A中气体是无色的,且B中溶液变为棕色,则说明生成的NO和FeSO4反应生成棕色物质,从而说明A中无色气体是NO。
(5)Fe2+和铁氰化钾溶液反应3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀),生成特征蓝色沉淀,所以由此证明A溶液中含有Fe2+;根据I2+2S2O===2I-+S4O,2Fe3++2I-===2Fe2++I2可知,
2S2O~ I2~   2Fe3+
   2                2
0.25×16×10-3mol  n(Fe3+)
n(Fe3+)=4×10-3mol,则A中所得溶液的c(Fe3+)==0.16 mol/L。
【答案】 (1)B (2)A (3)AD (4)没有红棕色气体生成 溶液变为棕色 (5)0.16
■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T1、T2、T5、T7)
命题热点3 元素及其化合物性质的综合应用
(对应学生用书第53页)
■悟真题——挖掘关键信息解题·
[例] (2017·北京高考)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①,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②,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,③,证实了甲的猜测。同时发现④,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;溶液呈红色		ⅱ	30	产生白色沉淀,较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深		ⅲ	120	产生白色沉淀,较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅		
(资料:④)
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⑤。
③下述实验Ⅰ⑤。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:⑥。其中甲溶液是________,操作及现象是____________。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
	[审题指导] 
题眼	挖掘关键信息		①	黑色固体中一定有Fe,也含有Ag		②	检验Fe2+的特征反应		③	Fe3+的特征检验试剂和方法		④	正确理解关键信息,明确白色沉淀是AgSCN		⑤	a、b、c假设均含有Ag+,则假设d中不应含Ag+		⑥	原电池原理,证明Ag+把Fe2+氧化为Fe3+		
【解析】 (1)①若黑色固体中含有Ag,可先加入硝酸,加热使之溶解,再加入盐酸,能产生白色沉淀AgCl。
②K3[Fe(CN)6]溶液是常见的检验Fe2+的试剂。取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
(2)Fe3+具有较强的氧化性,可与Fe发生氧化还原反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+。
②Fe2+与O2可发生氧化还原反应:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,生成Fe3+。加入KSCN溶液后产生白色沉淀,说明溶液中含有Ag+,Ag+可将Fe2+氧化为Fe3+。
③实验Ⅰ证明假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因,即其他条件相同,进行空白实验,排除Ag+的影响,故可加入硝酸酸化的0.05 mol·L-1 NaNO3溶液。
实验Ⅱ证实假设d成立,需证明能够发生原电池反应:Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,甲溶液应为FeSO4溶液。通过做对照实验,分别取电池工作前和工作一段时间后左侧烧杯中的溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色会更深。
(3)ⅰ→ⅱ:产生的白色沉淀较3 min时量少,溶液红色较3 min时加深,说明c(Fe3+)增大,其原因是此阶段主要发生了反应2Ag++Fe===2Ag+Fe2+、Ag++Fe2+===Ag+Fe3+。
ⅱ→ⅲ:产生的白色沉淀较30 min时量少,溶液红色较30 min时变浅,主要原因是随着反应的进行,溶液中c(Ag+)减小,Ag+的氧化性减弱,此时主要发生反应:Fe+2Fe3+===3Fe2+,导致溶液中Fe3+浓度减小。
【答案】 (1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀 ②Fe2+  (2)2Fe3++Fe===3Fe2+ ②4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O 加入KSCN溶液后产生白色沉淀 ③0.05 mol·L-1NaNO3 FeSO4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深 (3)溶液中存在反应:①2Ag++Fe===Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+===Fe3++Ag,③Fe+2Fe3+===3Fe2+。反应开始时,c(Ag+)大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。约30 min后,c(Ag+)小,以反应③为主,c(Fe3+)减小
【拓展】 (1)写出假设a中可能产生Fe3+的离子方程式。
【提示】 Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O。
(2)写出假设c中生成Fe3+的离子方程式。
【提示】 3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)写出实验装置中原电池总的离子方程式。
【提示】 Ag++Fe2+===Ag+Fe3+。
■对点练——沿着高考方向训练·
1.化学美无处不在,下图是物质间发生化学反应的颜色变化,其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是(  )

选项	物质a	物质b	物质c	物质d		A	Cu2(OH)2CO3	Ba(OH)2	Fe(OH)3	酚酞试液		B	CuO	NaAlO2	Fe2O3	紫色石蕊试液		C	Cu2O	BaCl2	Fe2O3和Cu	酚酞试液		D	Cu(OH)2	Ba(NO3)2	Fe(OH)2	紫色石蕊试液		
D [稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色,稀硫酸遇酚酞试液显无色,A项错误、C项错误;稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色,B项错误;稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色,稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀,稀硫酸与Fe(OH)2反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色,稀硫酸遇紫色石蕊试液变红,D项正确。]
2.(2017·宁德第三次质量检查)某化学兴趣小组制备硫化亚铁并探究其自燃性质。
实验.在石棉网上把研细的硫粉和铁粉按一定比例混合均匀,用灼热的玻璃棒触及混合物,当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,得到黑色FeS。  (1)玻璃棒的作用是________________________________________________。
(2)常温下,该实验制得的硫化亚铁________(填“能”或“不能”)自燃。
实验.将H2S气体长时间通入硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液中进行硫化,制备硫化亚铁。装置示意图如下:
(3)B装置的作用是________________________________________________。
(4)C中反应生成硫化亚铁的离子方程式为_____________________________
________________________________________________________________。
(5)C中的固液混合物经过滤、洗涤、干燥得到产品。检验过滤所得固体物质是否洗涤干净的方法是____________________________________________
________________________________________________________________。
(6)产品分析结果如下表:
硫质量分数/%	总铁质量分数/%	亚铁质量分数/%	硫化亚铁质量分数/%		22.00	44.60	38.50	x		
①表中x=________。
②总铁质量分数大于亚铁质量分数,原因是___________________________
________________________________________________________________。 
(7)制得的硫化亚铁在常温下能发生缓慢氧化而自燃,写出该过程的化学方程式:_____________________________________________________________
_________________________________________________________(写一个)。
【解析】 (1)用灼热的玻璃棒触及混合物,引发铁粉与硫粉发生反应生成FeS。
(2)硫粉和铁粉混合在加热条件下生成黑色固体FeS,可见此实验获得的硫化亚铁不能自燃。
(3)因H2S易溶于硫酸亚铁铵溶液,可利用B装置作为安全瓶防倒吸。
(4)向硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液中长时间通入H2S气体制得硫化亚铁,其中H2S为弱酸,FeS为黑色沉淀,则发生反应的离子方程式为H2S+Fe2+===FeS↓+2H+。
(5)FeS固体表面附着液中含有SO,如果洗涤液中无SO即可证明洗涤干净,则检验方法是取少量最后一次洗涤液,滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀,则已经洗净。
(6)①设样品的质量为100 g,则含S质量为22 g,则硫化亚铁质量分数为×100%=60.50%,则x=60.50。
②因产品中含有三价铁杂质,导致总铁质量分数大于亚铁质量分数。
(7)硫化亚铁在常温下能发生缓慢氧化而自燃,生成SO2和氧化铁,发生反应的化学方程式为4FeS+7O2===2Fe2O3+4SO2。
【答案】 (1)加热引发铁与硫发生反应
(2)不能 (3)缓冲瓶(或安全瓶,其他合理答案给分,答“防倒吸”不给分)
(4)H2S+Fe2+===FeS↓+2H+ (5)取少量最后一次洗涤液,滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀,则已经洗净(或其他合理答案) 
(6)60.50 产品中含有三价铁杂质(或其他合理答案)
(7)4FeS+7O2===2Fe2O3+4SO2(或其他合理答案)
3.(2017·合肥三模)某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。 

实验操作和现象如下表:
实验编号	操作	现象		实验1	按上图所示加热MnO2与FeCl3·6H2O混合物	①试管A中部分固体溶解,上方出现白雾
②稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴
③试管B中溶液变蓝		实验2	把A中的混合物换为FeCl3·6H2O, B中溶液换为KSCN溶液,加热	A中部分固体溶解,产生白雾和黄色气体,B中KSCN溶液变红		
回答下列问题:
(1)上述实验中的白雾是________;试管A管口向上倾斜的原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)实验2说明黄色气体中含有FeCl3,写出FeCl3使KI­淀粉溶液变蓝的离子方程式___________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)为进一步确认黄色气体中含有Cl2,该学习小组对实验1提出两种改进方案:
方案1:在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C,结果B中溶液仍变为蓝色。
方案2:将B中KI­淀粉溶液替换为NaBr溶液,结果B中溶液呈橙红色,且未检出Fe2+。
则方案1 C中盛放的试剂是__________________;方案2中检验Fe2+的试剂是______________,选择NaBr溶液的依据是____________________________
________________________________________________________________。
(4)实验1充分加热后,若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1∶2,则A中发生反应的化学方程式为_______________________________;其尾气处理的方法是_______________________________________________
________________________________________________________________。
(5)该学习小组认为实验1 中溶液变蓝,可能还有另外一种原因是_________________________________________________________________
________________________________________________________________;
请你设计实验方案验证此猜想______________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
【解析】 (1)HCl具有挥发性,上述实验中的白雾是盐酸小液滴;试管A管口向上倾斜的原因是试管A中部分固体溶解在FeCl3·6H2O分解生成的水中形成溶液。(2)FeCl3具有氧化性,使KI­淀粉溶液变蓝的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
(3)方案1 C中盛放的试剂是饱和NaCl溶液,洗去HCl,Cl2在其中溶解度很小。方案2中检验Fe2+的试剂是硫氰化钾溶液;氧化性次序:Cl2>Br2>Fe3+>I2,选择NaBr溶液的依据是Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2。(4)实验1充分加热后,若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1∶2,则A中发生反应的化学方程式为MnO2+2FeCl3·6H2O△,Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O;由于Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,其尾气处理的方法是将尾气通入到氢氧化钾溶液中。(5)由于2H2O+4I-+O2===2I2+4OH- ,实验中溶液变蓝,可能还有另外一种原因是实验未先赶出空气,其中的O2在此条件下可能氧化I-。设计实验方案验证此猜想: 向一试管中加入KI­淀粉溶液,再滴入几滴稀盐酸,在空气中放置,观察一段时间后溶液是否变蓝。
【答案】 (1)盐酸小液滴 试管A中部分固体溶解在FeCl3·6H2O分解生成的水中形成溶液
(2)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(3)饱和NaCl溶液 硫氰化钾溶液 Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不会被Fe3+氧化为Br2
(4)MnO2+2FeCl3·6H2OFe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O 将尾气通入到氢氧化钾溶液中 (5)实验未先赶出空气,其中的O2在此条件下可能氧化I- 向一试管中加入KI­淀粉溶液,再滴入几滴稀盐酸,在空气中放置,观察一段时间后溶液是否变蓝
■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T6、T9、T10)
复习效果验收| 真题试做 预测尝鲜
(对应学生用书第55页)
■体验高考真题·
1(2017·全国Ⅱ卷)由下列实验及现象不能推出相应结论的是(  )
	实验	现象	结论		A	向2 mL 0.1 mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液	黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变	还原性:
Fe>Fe2+		
B	将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶	集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生	CO2具有氧化性		C	加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸	石蕊试纸变蓝	NH4HCO3
显碱性		D	向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液	一支试管中产生黄色沉淀,另一支试管中无明显现象	Ksp(AgI)<
Ksp(AgCl)		
C [A选项:发生的反应为2FeCl3+Fe===3FeCl2,Fe将Fe3+还原为Fe2+,所以还原性:Fe>Fe2+,A选项能推出相应结论。
B选项:发生的反应为4Na+3CO2C+2Na2CO3,CO2中C元素化合价降低,被还原,所以CO2有氧化性,B选项能推出相应结论。
C选项:发生的反应为NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,由于NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O显碱性,所以石蕊试纸变蓝,C选项不能推出相应结论。
D选项:生成了AgI沉淀,没有生成AgCl沉淀,所以Ksp(AgI)
        
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