【同步教育信息】
一.教学内容：
Na、Mg、Al、Fe
教学要求：
1. 钠的单质及其重要化合物（）的化学性质；
2. IA族元素性质的相似性和递变性；
3. Mg单质和Mg2+的化学性质；
4. Al单质及其重要化合物（）的化学性质；
5. Fe单质及其重要化合物（FeO、Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Fe2+、Fe3+）的化学性质。
二. 教学重点：
Na、Mg、Al、Fe单质及其重要化合物的化学性质。
三. 知识分析：
1. 中学阶段应掌握一些常见单质及其重要化合物。
列表如下：
氢化物←
单质→
氧化物→
氧化物对应水化物→
盐
/
、、
/
/
等
、
/
、
、
/
、
、、
/
、MgCO3
/
、
/
、、
、
、
2. 金属重要化合物的物理性质和化学性质
3. 氢氧化铝[]
（1）吸附性：是不溶于水的白色胶状物质，它能凝聚水中的悬浮物，又有吸附色素的性质，可作为净水剂。
（2）两性：氢氧化铝是典型的两性氢氧化物。其电离方程式可表示如下：
酸式电离 碱式电离
由上式可推出如下结论：
a. 是弱电解质，既可以看成弱碱，又可以看成弱酸。
b. 存在于酸性条件下。
在碱性条件下因发生反应：，而不能存在。
c. 存在于碱性条件下。
在酸性条件下因发生反应：，而不能存在。
d. 与不能大量共存。
因为为强酸弱碱盐，发生水解；为强碱弱酸盐，发生水解：；两者相遇发生双水解反应而不能共存；
（3）不稳定性：受热易分解。
4. 盐
（1）复分解反应：与生成
（2）强还原性：
（3）弱氧化性：
盐：
（1）非氧化还原反应
（2）只体现氧化性
【典型例题】
例1. 18.4 g NaOH和固体混合物，在密闭容器中加热到250℃，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6 g，试计算原混合物中NaOH的质量分数。
分析：
本题给出反应混合物受热前后的固体质量，根据质量差可求原混合物中各成分的具体量，具体反应为：
首先发生（1）反应，有剩余再发生（2）反应。
由（1）式，利用数轴法分析：
发生反应 （1） （1） （1）和（2）
释放气体 和
残余固体 和 只有
答案；
假设18.4 g混合物中二者物质的量之比为1：1，设反应前后固体质量差为，则：
124 18
18.4 g
而
，只发生反应（1），剩余
再设原混合物中质量为，则：
84 18
1.8g
的质量分数：
点评：
类似的二元混合物还有和，和，和。如果已知反应前后的固体质量，则可利用实际质量差与理论差值的相对大小，先判断原混合物的比值范围，可能发生的反应，残余固体的成分，再根据具体条件进一步求解。
例2. 某混合溶液中含有四种溶液各1 mol，向该稀溶液中逐滴加入稀溶液，以加入的量为横轴，产生沉淀的物质的量为纵轴画一图像。
分析：
解决此题的关键是搞清离子反应的先后顺序。均可与发生化学反应，反应顺序的判断标准是反应后的产物与其它离子不发生反应的离子优先反应。例如认为先与反应生成，可与反应又生成，所以应放在的后边反应，随的不断加入，先与反应，再与和反应，生成，再与反应生成，最后再与生成的反应生成。
答案：
点评：
此类题目是用数字图象手段解决化学问题，或将化学问题讨论的结果用图象具体表达出来，要学会以下几点：
（1）会作图：一般采用描点法作图（如本题）
（2）会识图：搞清每一段图的具体含义：
①是增函数还是减函数，是直线还是曲线，斜率如何变化？为什么？
②特殊点（起点，拐点，结束点）表达的意义是什么？
③横、纵轴表达的物理量是什么？
（3）会用图：分析出图像中每一段和每个特殊点所对应的化学问题，写出反应方程式，进行相应的有关计算。解决此类题目能够培养学生的观察能力，逻辑推理能力，分析问题，解决问题的能力。
例3. 在100 mL的溶液中，通入2.24 L的标准状况下的氯气，充分反应后，溶液中有的被氧化成溴单质，求原溶液的物质的量浓度。
解析：
根据反应，可确定还原性：。计算的关键在于当全部氧化为后，才开始氧化，据此可用不同的解法，计算时应寻找最简捷的方法。
解法一，化学方程式法
题中给出通入标况下2.24 L后，中有的被氧化，即反应物与生成的物质的量之比为3：1。
由分别守恒，得
先将以上分数代入化学方程式，整理得：
18
解法二：物质的量分析法
因为，如有的被氧化，则有：
解法三，电子守恒法。
设的浓度为c，根据得失电子数守恒的原理，所得的电子数是和所失的电子总数。则
点评：对于氧化还原的有关计算，得失电子守恒法较为简捷且不易发生计算上的错误。
【模拟试题】
一. 选择题：
1. 在四种化合物（1），（2），（3），（4）中，跟盐酸和氢氧化钠溶液都能反应的是（ ）
A. 只有（2）（4） B. 只有（1）（2）
C. 只有（1）（2）（3） D. （1）（2）（3）（4）
2. 在和的混合溶液中，先加入过量的溶液，再加入足量的溶液，则所得的沉淀是（ ）
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
3. （1999年全国高考试题）制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ）
A. 烧杯中有铜无铁 B. 烧杯中有铁无铜
C. 烧杯中铁、铜都有 D. 烧杯中铁、铜都无
4. （2001年广东、河南高考试题）将Cu片放入溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中，则与的物质的量之比为（ ）
A. 3：2 B. 3：5 C. 4：3 D. 3：4
5. （1993年上海高考试题）在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是（ ）
A. 甲<乙<丙<丁 B. 丁<甲<乙=丙 C. 甲=丁<乙=丙 D. 丁<甲<乙<丙
6. 向含有的溶液中加入含的溶液，生成沉淀的物质的量有下列六种假设情况：（1），（2），（3），（4），（5），（6）。下列组合中，能较全面概括可能出现情况的是（ ）
A. （1）（3）（4）（5）（6）
B. （1）（2）（3）（4）（5）
C. （1）（4）（5）（6）
D. （1）（2）（4）（5）
7. （1993年全国高考试题）将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的和的浓度相等。则已反应的和未反应的的物质的量之比是（ ）
A. 2：3 B. 3：2 C. 1：2 D. 1：1
8. （1997年上海高考试题）在由Fe、FeO和组成的混合物中加入100 mL 2mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448 mL气体（标准状况），此时溶液中无离子。则下列判断正确的是（ ）
A. 混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1：1：3
B. 反应后所得溶液中的离子与离子的物质的量之比为1：2
C. 混合物里，FeO的物质的量无法确定，但Fe比的物质的量多
D. 混合物里，的物质的量无法确定，但Fe比FeO的物质的量多
9. 用稀溶解FeS和的混合物56.6 g，可得到3.2 g硫，原混合物中FeS的质量可能是（ ）
（1）8.8 g （2）21.4 g （3）35.2 g （4）47.8 g
A. 只有（1） B. （1）（3） C. （2）（4） D. 只有（2）
10. 有混合粉末10.2 g，将它溶于500 mL 4 mol/L的盐酸里，若要使沉淀质量达到最大值，则需加入2 mol/L的氢氧化钠溶液的体积为（ ）
A. 1000 mL B. 500 mL C. 100 mL D. 1500 mL
11. 两份铝屑，第一份与盐酸反应，第二份与NaOH溶液反应，在相同状况下产生H2的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比是（ ）
A. 1：1 B. 1：2 C. 1：3 D. 2：1
12. 向一含有1 mol 的溶液中加入溶液，使恰好完全沉淀，此时的物质的量为（ ）
A. 1 mol B. 1.33 mol C. 1.67 mol D. 0
二. 填空题：
13. 用金属钠制取Na2O通常采用以下方法：，试说明为什么不采用钠在氧气中燃烧而采用此法制取的原因：_______________________。
14. 在三个密闭容器内分别装有：A. 和；B. 和；C. 和，其中每种物质均为1 mol。将它们加热到300℃，经充分反应后排除气体。写出各容器内残留的固体物质的名称及其物质的量：A. _________，B. _________，C. _________。如分别加入相同浓度的足量稀硫酸与残留物完全反应，则消耗硫酸的体积从大到小的顺序依次为__________________。
15. 有甲、乙、丙三位学生做制备的实验，桌上放同样药品；231 g70%的溶液；132 g烧碱；足量的铝屑；水。甲、乙、丙三位学生制得的质量分别为。实验的三种方案如下：
甲：
乙：
丙：
试回答：
（1）从充分利用原料、降低成本和提高产率等因素分析，实验方案最佳的学生是___________。
（2）三位学生分别制得的质量大小顺序为（用W1、W2、W3表示）___________。
16. 今有一白色固体，可能是由中的两种或三种组成，为确定该白色固体的组成，进行下列实验：取白色固体少许，加入蒸馏水充分振荡得到无色溶液；取无色溶液，逐滴加入，有白色沉淀生成。试回答：
（1）此白色固体中至少存在哪几种物质？请写出全部可能情况。
第一种情况___________，第二种情况___________。
第三种情况___________，第四种情况___________。
（可不填满，也可补充）
（2）若要证明固体的组成，还需要做的实验是___________。
17. （1999年全国高考试题）提示：某些金属氧化物跟熔融烧碱反应可生成盐。根据以下化学反应框图填空：
（1）单质F是___________。
（2）写出由E生成G的离子反应方程式（或化学方程式）___________。
（3）溶液I中所含金属离子是___________。
（4）由若改用浓酸，则不能选用的浓酸是（写分子式）___________。
三. 实验题：
18. （2000年杭州测试题）由于极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的沉淀。应用如图，所示电解实验可制得白色纯净的沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。
（1）a电极材料应为___________，电极反应式为___________。
（2）电解液c可以是（填编号）___________。
A. 纯水 B. NaCl溶液 C. NaOH溶液 D. CuCl2溶液
（3）d为苯，其作用为___________，在加入苯之前对C应作何简单处理？___________。
（4）为了在较短时间内看到白色沉淀，可采取的措施是（填编号）___________。
A. 改用稀硫酸作电解液
B. 适当增大电源的电压
C. 适当减小两电极间距离
D. 适当降低电解液的温度
（5）若c为溶液，当电解一段时间看到白色沉淀后，再反接电源电解，除了电极上看到气泡外，混合物中另一明显现象为___________。
四. 计算题：
19. 现有和混合溶液，其中和的物质的量之和为0.1 mol，在此溶液中加入90 mL 4mol/L的NaOH溶液，使其充分反应。设的物质的量与和二者物质的量之和的比值为
（1）当时，溶液中产生沉淀的成分和物质的量分别是？
（2）如果沉淀中只有，则的取值范围是什么？请在图中画出沉淀总物质的量y随x（）变化的曲线。
（3）若与物质的量之和为A mol（A为小于0.12的合理数值），其它条件不变时，求沉淀中同时有、的的取值范围和各沉淀的物质的量（用含A、的式子表示）
【试题答案】
一. 选择题：
1. D 2. B 3. B 4. D 5. B 6. A 7. A 8. BC 9. B 10. A
11. B 12. D
二. 填空题：
13. 钠在中燃烧生成，而与反应生成和，隔绝了空气中的氧气和反应，故由此法制取
14. A. 各1 mol；B. 1 mol
C. 各1 mol；
15. （1）丙 （2）
16. （1）第一种情况：
第二种情况：
（2）取溶液少许，分别逐滴加入过量，若产生白色沉淀，固体为的混合物，若开始产生白色沉淀，随后沉淀消失，则固体为、的混合物。
17. （1）H2
（2）
或者、
（3）
（4）（或）
三. 实验题：
18. （1）；
（2）B、C
（3）隔绝空气，防止被空气氧化；加热一段时间
（4）B、C
（5）白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。
四. 计算题：
19. 分析：，完全沉淀需，而实际加入的量为：，所以过量的为：。它们与等物质的量的反应，所以余下的最多可溶解0.06 mol
即
解：（1）时，沉淀成分是
（2）当时，沉淀中只有；y与x的关系为
（3）
而
欲使共存，则须
解得：
即：
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