第三章章末整合重點突破體系構(gòu)建理清脈絡(luò)重點突破素養(yǎng)提升內(nèi)容索引體系構(gòu)建理清脈絡(luò)

1.鐵及其化合物2.鋁及其化合物3.合金體驗高考1.(2021·河北，1)“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是A.鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng).鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大C.生鐵由于含碳量高，熔點比熟鐵高D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3√鋼是含碳量低的鐵合金，故A正確；鋼的硬度和脆性隨著含碳量的增大而增大，故B正確；由題意可知，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼，說明生鐵的熔點低于熟鐵，故C錯誤。體驗高考2.(2021·江蘇，4)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途不具有對應(yīng)關(guān)系的是A.鐵粉能與O2反應(yīng)，可用作食品保存的吸氧劑B.納米Fe3O4能與酸反應(yīng)，可用作鐵磁性材料C.FeCl3具有氧化性，可用于腐蝕印刷電路板上的CuD.聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，可用于凈水√納米Fe3O4具有磁性，可用作鐵磁性材料，B錯誤；FeCl3與Cu反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2，主要利用FeCl3的氧化性，C正確；聚合硫酸鐵能水解并形成膠體，具有吸附性，可用于凈水，D正確。體驗高考3.(2021·廣東，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是A.a可與e反應(yīng)生成bB.b既可被氧化，也可被還原C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系√Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故不選A；Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價態(tài)，既有還原性也有氧化性，故不選B；Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體的操作為向沸水中逐滴加入飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故選C；體驗高考4.(2023·浙江1月選考，16改編)探究鐵及其化合物的性質(zhì)，下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是選項實驗方案現(xiàn)象結(jié)論A向FeCl2溶液中加入Zn片短時間內(nèi)無明顯現(xiàn)象Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱B向某溶液中滴加KSCN溶液溶液變成紅色該溶液中無Fe2＋C將食品脫氧劑樣品中的還原鐵粉溶于鹽酸，滴加KSCN溶液溶液呈淺綠色食品脫氧劑樣品中沒有＋3價鐵D向沸水中逐滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，持續(xù)煮沸溶液先變成紅褐色再析出沉淀Fe3＋先水解得Fe(OH)3膠體，再聚集成Fe(OH)3沉淀√FeCl2溶液中加入Zn片，F(xiàn)e2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe，溶液由淺綠色變?yōu)闊o色，F(xiàn)e2＋的氧化能力比Zn2＋強，A錯誤；鐵離子可能先與單質(zhì)鐵生成亞鐵離子，使溶液呈淺綠色，C錯誤；向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液，制取Fe(OH)3膠體，繼續(xù)加熱則膠體因聚沉變?yōu)槌恋?，D正確。體驗高考5.(2019·浙江4月選考，28)某同學(xué)設(shè)計如圖裝置(氣密性已檢查)制備Fe(OH)2白色沉淀。請回答：(1)儀器1的名稱__________________。裝置5的作用____________________________。滴液漏斗(分液漏斗)液封，防止空氣進入裝置4該反應(yīng)需要置于無氧環(huán)境，裝置5的作用是液封，防止空氣進入裝置4。體驗高考(2)實驗開始時，關(guān)閉K2，打開K1，反應(yīng)一段時間后，再打開K2，關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)3中溶液不能進入4中。請為裝置作一處改進，使溶液能進入4中____________________________。在裝置2、3之間添加控制開關(guān)實驗開始時，關(guān)閉K2，打開K1，反應(yīng)一段時間后，再打開K2，關(guān)閉K1，發(fā)現(xiàn)3中溶液不能進入4中。原因在于儀器3產(chǎn)生的H2從左側(cè)導(dǎo)管逸出，那么沒有足夠的壓強不能將FeSO4溶液壓入4中，因而應(yīng)在裝置2、3之間添加控制開關(guān)。體驗高考(3)裝置改進后，將3中反應(yīng)后溶液壓入4中，在4中析出了灰綠色沉淀。從實驗操作過程分析沒有產(chǎn)生白色沉淀的原因__________________________。裝置4內(nèi)的空氣沒有灰綠色沉淀產(chǎn)生的原因是Fe(OH)2被空氣氧化，因為裝置4中空氣沒有完全排盡。排盡體驗高考6.(2021·海南，15節(jié)選)無水FeCl3常作為芳烴氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計了如下流程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質(zhì))為原料制備無水FeCl3(s)。已知：氯化亞砜(

熔點－101℃，沸點76℃，易與水反應(yīng)生成SO2與HCl。體驗高考回答問題：(1)操作①是過濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_____。漏斗廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質(zhì))加入鹽酸，鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵，過濾除去少量碳和SiO2雜質(zhì)，A(氯化亞鐵)加入氧化劑B生成C(氯化鐵)，蒸發(fā)結(jié)晶生成FeCl3·6H2O，通入SOCl2生成FeCl3。過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。體驗高考(2)為避免引入新的雜質(zhì)，試劑B可以選用_____(填字母)。A.KMnO4溶液 B.Cl2水C.Br2水

D.H2O2溶液A(氯化亞鐵)加入氧化劑B生成C(氯化鐵)，A、C都引入雜質(zhì)離子，故選BD。BD體驗高考(3)取少量D晶體，溶于水并滴加KSCN溶液，現(xiàn)象是_______________。KSCN溶液遇Fe3＋變?yōu)榧t色。溶液變?yōu)榧t色體驗高考(4)反應(yīng)D→E的化學(xué)方程式為________________________________________________。根據(jù)已知氯化亞砜(

)熔點－101℃，沸點76℃，易與水反應(yīng)，可得FeCl3·6H2O與SOCl2生成FeCl3的化學(xué)方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2

FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑。FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑可能反應(yīng)中生成的二氧化硫?qū)⒙然F還原為氯化亞鐵，若二氧化硫作還原劑，則氧化產(chǎn)物為硫酸鹽，故若加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則是二氧化硫作還原劑。體驗高考(5)由D轉(zhuǎn)化成E的過程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，寫出一種可能的還原劑____，并設(shè)計實驗驗證是該還原劑將Fe3＋還原：________________________________________________________________。SO2先加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則是SO2將Fe3＋還原返回重點突破素養(yǎng)提升

突破一鐵離子、亞鐵離子的鑒別、轉(zhuǎn)化和除雜

Fe3＋Fe2＋鑒別①棕黃色②加NaOH，紅褐色沉淀③加KSCN，紅色溶液①淺綠色②加NaOH，沉淀顏色變化：白色→灰綠色→紅褐色③加KSCN無明顯變化，加H2O2后變紅轉(zhuǎn)化

除雜(括號內(nèi)為雜質(zhì))Fe3＋(Fe2＋)：加Cl2、H2O2等Fe2＋(Fe3＋)：加入Fe粉跟蹤訓(xùn)練1.以下轉(zhuǎn)化過程不可以通過化合反應(yīng)一步實現(xiàn)的是A.Fe―→FeCl3 B.Fe―→FeCl2C.Fe2O3―→Fe(OH)3 D.Fe(OH)2―→Fe(OH)3√A項，鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，故能一步化合實現(xiàn)；B項，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，故能一步化合實現(xiàn)；C項，氧化鐵不能和水發(fā)生化合反應(yīng)得到氫氧化鐵，故不能一步化合得到；D項，氫氧化亞鐵和氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵，能通過化合反應(yīng)一步實現(xiàn)。跟蹤訓(xùn)練2.(2022·哈爾濱六中高一月考)下列除雜方案錯誤的是選項被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑AFeCl3溶液Fe2＋H2O2BFeSO4溶液Cu2＋鐵粉CNaHCO3溶液Na2CO3CO2氣體DKNO3溶液KOH加入FeCl3溶液√Fe2＋具有還原性，加入H2O2，可以將Fe2＋氧化為Fe3＋，而且H2O2的還原產(chǎn)物為水，不會引入新雜質(zhì)，故A正確；鐵的還原性比銅強，混合液中加入足量的鐵粉，反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，過濾后得到銅和鐵粉的混合物，濾液為純凈的硫酸亞鐵溶液，故B正確；碳酸鈉溶液與足量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，能夠除去雜質(zhì)且不引入新雜質(zhì)，故C正確；除去KNO3溶液中的KOH，加入FeCl3溶液，雖然能生成Fe(OH)3沉淀除去OH－，但引入了新雜質(zhì)Cl－，故D錯誤。3.如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變化，下表選項中的物質(zhì)對應(yīng)正確的是選項MNPQANH3·H2OBa(OH)2銅KSCNBNaBaCl2FeOKSCNCNaOHBa(NO3)2鋅粉KSCNDNa2O2MgCl2FeKSCN√Ba(OH)2與Fe2(SO4)3反應(yīng)得到的是Fe(OH)3與BaSO4的混合物，沉淀不是白色的，A項錯誤；FeO不能還原Fe3＋，B項錯誤；MgCl2與Fe2(SO4)3不反應(yīng)，D項錯誤。突破二化學(xué)計算中常用的方法——差量法、守恒法1.差量法差量法是依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后的某些“差量”(固體質(zhì)量差、溶液質(zhì)量差、氣體體積差、氣體物質(zhì)的量之差等)與反應(yīng)物或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。(1)差量法解題步驟(2)差量法示例①固體質(zhì)量差量法示例：把鐵棒插入CuSO4溶液，一段時間后取出，鐵棒質(zhì)量增加了4g，參加反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為________。分析Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu質(zhì)量增加Δm56g

64g

64g－56g＝8gm(Fe)

4g②氣體體積差量法示例：實驗室可將氧氣通過高壓放電管來制取臭氧：3O2

2O3。將8L氧氣通過放電管后恢復(fù)到原狀況，得到氣體6.5L，則生成臭氧的體積為________________________。分析3O2

2O3

ΔV3

2

1

V(O3)

8L－6.5LV(O3)＝3L。跟蹤訓(xùn)練已知：①碳酸鈉高溫下不分解；②碳酸氫鈉受熱發(fā)生分解反應(yīng)：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物19g，完全反應(yīng)后固體質(zhì)量減輕了3.1g，求：(1)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量是______g。10.6設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為m，則：2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑

Δm168

106

62m

3.1g跟蹤訓(xùn)練(2)在剩余固體中，加入過量鹽酸，反應(yīng)后放出二氧化碳的體積(標準狀況)是_______L。3.36剩余固體為碳酸鈉，質(zhì)量為19g－3.1g＝15.9g，根據(jù)碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物質(zhì)的量為0.15mol，標準狀況下的體積為0.15mol×22.4L·mol－1

＝3.36L。2.守恒法“守恒法”就是以化學(xué)反應(yīng)過程中存在的某些特定關(guān)系為依據(jù)，從諸多變化和繁雜數(shù)據(jù)中尋找某一不變的物理量及其對應(yīng)等式關(guān)系解題的一種思維方法。(1)質(zhì)量(原子)守恒宏觀上反應(yīng)前后各元素質(zhì)量相等，即質(zhì)量守恒，微觀上反應(yīng)前后原子個數(shù)相等。4.6g鈉在空氣中久置，最終得到Na2CO3的質(zhì)量是______g。10.6例1鈉在空氣中最終轉(zhuǎn)化為Na2CO3的過程中鈉的原子個數(shù)不變，可得關(guān)系式：2Na～Na2CO32×23

1064.6g

m(Na2CO3)(2)得失電子守恒宏觀上，氧化還原反應(yīng)中元素化合價升高總數(shù)等于元素化合價降低總數(shù)。微觀上，氧化還原反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等。用1mol·L－1的Na2SO3溶液30mL恰好將2×10－2mol的

還原，已知氧化產(chǎn)物為

，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價為______。＋4例2氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等，設(shè)元素X在還原產(chǎn)物中的化合價為x，則有：1mol·L－1×0.03L×(6－4)＝2×10－2mol×(7－x)，解得x＝＋4。(3)電荷守恒電解質(zhì)溶液中，陰離子所帶負電荷總數(shù)等于陽離子所帶正電荷總數(shù)，即溶液呈電中性。例如，在0.1mol·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c()＋c(OH－)。某溶液中只含有Na＋、Al3＋、Cl－、

四種離子，已知前三種離子的個數(shù)比為3∶2∶1，則溶液中Al3＋和

的個數(shù)比為A.1∶2 B.1∶4 C.3∶4 D.3∶2例3√突破三基于鐵元素的框圖推斷與工藝流程1.基于鐵元素的框圖推斷題常用題眼(1)紅褐色沉淀：

(特征顏色)。(2)KSCN溶液呈紅色：

(特征反應(yīng))。(3)白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色：

(特征反應(yīng)現(xiàn)象)。(4)磁性氧化物：

(特征性質(zhì))。(5)滴入沸水中的產(chǎn)物有丁達爾效應(yīng)：制

(特征方法)。Fe(OH)3Fe3＋Fe2＋Fe3O4Fe(OH)3膠體2.有關(guān)鐵及其化合物的工藝流程題(1)要靈活應(yīng)用元素守恒和物料轉(zhuǎn)化思想原料中的“核心元素”經(jīng)多步轉(zhuǎn)化最終“留存”于目標產(chǎn)物中，因此解題時要注意鐵元素的變化過程。(2)要做好知識和生產(chǎn)實際的密切聯(lián)系一是工藝流程中的大部分反應(yīng)都源于教材，部分陌生反應(yīng)的反應(yīng)原理也是源于教材；二是涉及實際工藝，因此要注意環(huán)境保護和資源的利用，最終廢棄物盡可能少且無害，部分物質(zhì)需要循環(huán)利用等。(3)掌握工藝流程中常見的術(shù)語如研磨、粉碎、浸出、酸溶、堿洗、燃燒等。跟蹤訓(xùn)練1.根據(jù)如右框圖分析，下列說法不正確的是A.E3＋的氧化性比

M2＋的氧化性強B.在反應(yīng)①中H2SO4既表現(xiàn)了酸性，又表現(xiàn)了氧化性C.反應(yīng)④的離子方程式可表示為3SCN－＋E3＋===E(SCN)3D.在反應(yīng)③中若不加稀硫酸可能看到紅褐色沉淀生成√M是紅色金屬，則可以確定其為金屬銅，在H2O2作用下與H2SO4反應(yīng)生成CuSO4，Y遇到KSCN溶液顯紅色，Y中含有Fe3＋，則金屬E是鐵，X是FeSO4，經(jīng)反應(yīng)③轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3，與NaOH溶液反應(yīng)生成紅褐色沉淀Fe(OH)3。Fe3＋的氧化性比Cu2＋的氧化性強，A項正確；在反應(yīng)①中H2SO4只表現(xiàn)了酸性，H2O2表現(xiàn)了氧化性，B項錯誤；反應(yīng)③的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，可見反應(yīng)過程消耗H＋，若在反應(yīng)中不加稀硫酸，則體系堿性增強，有可能會生成紅褐色的Fe(OH)3沉淀，D項正確。跟蹤訓(xùn)練2