把由NaOH.AlCl3.MgCl2三种固体组成的混合物.溶于足量水中后有0.58克白色沉淀.在所得浊液中.逐滴加入0.5mol/l的盐酸.加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如右图所示: (a)混合物中NaOH的质量为 . (b)混合物中AlCl3质量为 (c)混合物中MgCl2质量为 . (d)P点表示盐酸的体积是 . ［板书］3.铁的转化关系 (1)铁三角应用［投影］例1.把含有FeBr2.FeI2各a mol的稀溶液两份.分别通入一定量的Cl2.第一份溶液中有一半的I―被氧化成I2.第二份溶液中有一半的Br― 被氧化成Br2.两份奶入Cl2的物质的量之比( D ) A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:5 ［点击试题］1.在FeCl3.CuCl2和HCl的混合液中加入Fe粉.待反应结束.所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引.则反应后溶液中存在较多的阳离子是( ) A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+ ［板书］(2) 铁与稀HNO3 反应规律当稀HNO3过量时.Fe+4HNO3==Fe(NO3)2 +NO↑+H2O ［讲］若铁过量.则在上述反应基础上.继续反应. Fe+2Fe(NO3)3==3Fe(NO3)2 ［板书］当铁粉过量时.3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O ［投影小结］根据Fe与HNO3的物质的量的变化.可分为以下三种情况: ≦ 1/4时.产物为Fe(NO3)3 ≧ 3/8时.产物为Fe(NO3)2 若1/4≦ ≦ 3/8时.产物为Fe(NO3)3与Fe(NO3)2 的混合物但需要注意的是.无论Fe过量与否.被还原的HNO3占总消耗的HNO3的1/4 ［板书］(3) 守恒法在Fe计算中的综合应用 Ⅰ 质量守恒关系［讲］质量守恒定律表示:参加化学反应的各种物质的质量总和.等于反应后生成物的各物质的质量总和.依据该定律常可得出下列解题时实用的等式: (1)反应物的质量总和＝生成物的质量总和 (2)反应物减少的总质量＝产物增加的总质量 (3)反应体系中固体质量的增加等于气体质量的减少［投影］例1.在2L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中.加入30g铁粉.最后得到2L0．25g·mol-1的硫酸亚铁溶液及26g固体沉淀物.分别求原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度. 解:设硫酸铁.硫酸铜的物质的量分别为x和y.根据反应前后铁和铜的质量和相等得: 56g·mol-1×2x+64g·mol-1×y+30g ＝2L×0．25g·mol-1×56g·mol-1+26g? ?① 再由反应前后硫酸根离子的物质的量守恒得: ?3x+y＝2L×0．25g·mol-1? ? ? ② 联立①②解得x＝0．1mol.y＝0．2mol.因此硫酸铁.硫酸铜的物质的量浓度分别为?0．05mol·L-1?和0.1mol·L-1. ［板书］Ⅱ元素守恒关系［讲］在化学反应过程中.从某种意义上说可以认为是原子重新组合的过程.因此在反应过程中某种元素的原子.在反应前后必定保持两种守恒关系:原子的物质的量守恒. ［投影］例2.把铁.氧化铁.氧化铜的混合物粉末放入110mL4mol·L-1盐酸中.充分反应后产生896 mLH2.残留固体1．28g.过滤.滤液中无Cu2+.将滤液加水稀释到200mL.测得其中c(H+)为0．4mol·L-1.试求原混合物的总质量. ［分析］解:由Cu元素守恒可得: n＝1．28g／64g·mol-1＝0．02mol 由氯元素守恒可得: 2n(FeCl2)+n＝0．44mol? 即?2n(FeCl2)+0．08mol＝0．44mol.则n(FeCl2)＝0．18mol. 又由氢元素守恒可得: 2n(生成H2O)+2n(H2)+n＝0．44mol.解得反应产物中水的物质的量为n(生成H2O)＝0．14mol. 由氧元素守恒可得: 3n(Fe2O3)+n(CuO)＝n(生成H2O). 解得:n(Fe2O3)＝0．04mol 最后由铁元素守恒可得: n(Fe)+2n(Fe2O3)＝n(FeCl2) 解得:n(Fe)＝0．1mol 综上可知.原混合物总质量为: 56g·mol-1×0．1mol+160g·mol-1×0．04mol+80g·mol-1×0．02mol＝13．6g? ［板书］Ⅲ 电荷守恒［讲］在电解质溶液里或在离子化合物中.所含阴.阳离子的电荷数必定相等.即阳离子的物质的量×阳离子的电荷数＝阴离子的物质的量×阴离子的电荷数. ［投影］例3.已知2Fe2++Br2＝2Fe3++2Br-.当向100mL的FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl23．36L.充分反应后测得形成的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等.则原FeBr2溶液的物质的量浓度为多少? 解;由题供信息可知:Fe2+的还原性强于Br-的还原性,因此.通入Cl2后Fe2+应该全部被氧化成了Fe3+.据题意知反应后的溶液中只有Fe3+.Cl-.Br-.且n(Cl-)＝n(Br-)＝2n(Cl2)＝2×3．36L／22．4L·mol-1＝2×0．15mol.据电荷守恒原理.必有: 3n(Fe3+)＝n(Cl-)×1+n(Br-)×1 解得:n(Fe3+)＝0．2mol 又由铁元素守恒知n(Fe2+)＝n(Fe3+)＝0．2mol.故原FeBr2溶液的物质的量浓度为: 0．2mol／0．1L＝2mol·L-1 ［板书］Ⅳ 电子守恒关系［讲］氧化还原反应的本质是参加反应的原子间的电子转移(包括电子得失和电子对的偏移).在氧化还原反应过程中.氧化剂得到电子的总物质的量必定等于还原剂失去电子的总物质的量.在解有关氧化还原反应的试题(尤其是涉及多个氧化还原反应的综合题)时.运用电子守恒法可起到事半功倍的效果. ［投影］例4.将14g铁粉溶于1L稀硝酸中恰好完全反应.放出NO气体后称量所得溶液.发现比原溶液质量增加8g.则原溶液中硝酸的浓度为() A．0．4mol·L-1B．0．6mol·L-1 C．0.8mol·L-1D．1.0mol·L-1 解:按常规解本题需先判断出反应中同时生成了+2.+3价的铁.然后再根据方程式求解.若运用守恒原理则可避开繁琐的讨论和方程式的书写. 假设铁单质在反应中被氧化成+n价.由题意有: Fe - ne-→Fe(NO3)n→nHNO3 1 n n mol 0．25nmol 0．25nmol 由题意知.产生气体NO的质量为14g-8g＝6g.物质的量为6g／30g·mol-1＝0．2mol. 则有HNO3+3e-→ NO 1 3 1 0．2mol 0．6mol 0．2mol? 据电子的守恒原理可得0．25n＝0．6,又由氮元素守恒原理可推知.反应中共消耗硝酸的物质的量为: 0．25nmol+0．2mol＝0．8mol 故选C. ［点击试题］1.在100mL的FeBr2溶液中.通入2．24L的标准状况下的氯气.充分反应后.溶液中有1／3的Br-被氧化成溴单质.求原FeBr2溶液的物质的量浓度. 解:设FeBr2溶液的物质的量浓度为xmol·L-1.根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数相等的原则知.Cl2所得电子的物质的量应等于Fe2+和Br-所失电子的物质的量之和.则有: 2．24L／22．4L·mol-1×2＝0．1x×1+×2×1? 解得x＝1．2.因此原FeBr2溶液的物质的量浓度为1．2mol·L-1. ［板书］Ⅴ 体积守恒关系［投影］例5.将5．6g铁粉与6．4g硫粉在隔绝空气的条件下加热充分反应后冷却至室温.再在其固体中加入足量的稀硫酸反应至固体不再溶解.所制得的气体在0℃.1．01×105Pa下的体积约为( ). A．2．24L B．2．34LC．2．80L D．4．48L 解:加热时发生的化学反应为: Fe+S＝FeS 与足量稀硫酸发生的化学反应可能有: Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑ FeS+H2SO4＝FeSO4+H2S↑ 从上述反应方程式分析可发现如下变化关系:Fe→FeSO4→H2,Fe→FeS→H2S.即1molFe经充分反应后.最终能生成1mol气体(可能是H2S.也可能是H2和H2S的混合气).而与硫粉的质量多少无关.因题中Fe粉的物质的量为0．1mol.所以.生成气体也恒为0．1mol.标准状况下的体积为2．24L.应选A. ［点击试题］1.已知有关物质及离子的氧化性顺序为:浓硫酸＞Fe3+＞H+.现将30g铁粉与44．0mL浓硫酸在加热条件下充分反应.共收集到11．2L气体.其质量为19．6g.试计算: 1)浓硫酸的物质的量浓度, (2)反应后剩余铁粉的质量. 解:设参加反应的铁粉的物质的量为x.由题意知.混合气体的成分应为SO2.H2的混合气.物质的量总和为11．2L／22．4L·mol-1＝0．5mol.则混合气体的平均摩尔质量为: 19．6g÷0．5mol＝39．2g·mol-1 所以.混合气体中的SO2.H2体积比为:37．2∶24．8＝3∶2.即生成的SO2.H2的物质的量分别为0．3mol和0．2mol. Fe-2e---→Fe2+ H2SO4+2e---→SO2 2H++2e---→H2 根据电子守恒原理可得: ?2x＝0．3mol×2+0．2mol×2＝1．0mol 解得:?x＝0．5mol 实际参加反应的铁粉质量为0．5mol×56g·mol-1＝28g.由质量守恒原理知剩余铁粉质量为30g-28g＝2g. 又由铁元素守恒知最后溶液中FeSO4的物质的量也应为0．5mol. 又据硫元素守恒知: ?n(H2SO4)＝n(FeSO4)+n(SO2) ＝0．5mol+0．3mol＝0．8mol 浓硫酸的物质的量浓度为: 0．8mol／0．044L＝18．2mol·L-1 ［总结］涉及铁元素及其化合物的计算题很多.解这类题时.建议解题者首先考虑“守恒原理的应用.具备“守恒意识是快速准确解答此类题的关键.因为大部分情况下.发生在溶液中的反应均具备上述诸种守恒关系. 38.7% 8克 CO2:4.4 H2O :7.2 CD C 19<M<51.R为Na 或K 综合性问题.假设法.差量法.分类讨论法和代数方程组法的综合性运用. H++CO32― == HCO3― H++HCO3―=== H2O +CO2 ↑ C C D (a)混合物中NaOH的质量为 2g .(b)混合物中AlCl3质量为0.6675 g (c)混合物中MgCl2质量为 0.95g . (d)P点表示盐酸的体积是 90mL . C 若根据题供信息“有关物质及离子的氧化性顺序为:浓硫酸＞Fe3+＞H+ 分析解题.那么应该根据氧化还原反应的“次序规律分别考虑铁粉依次与浓硫酸.Fe3+.H+的反应.其实.这是一条陷阱信息.只要抓住“铁粉过量这一关键信息.便不难推知:最后的溶液中必定只有FeSO4这一种溶质.那么.综合运用“电子守恒 .“质量守恒及“元素守恒即可巧妙解答此题. 教学回顾: 【查看更多】

Ⅰ把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得浊液中，逐滴加入1mol/L盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示．
（1）混合物中NaOH的质量是

4.4g

（2）P点所表示盐酸的体积为

110ml

．
Ⅱ某待测液可能含有Ag⁺、Fe³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-等离子，
进行如下实验：
①加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成．
②过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
③过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现．
④另取少量步骤③中的滤液，加入NaOH溶液至使溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体．
根据实验现象回答：待测液中一定含有

Ag⁺ Ba²⁺ NH₄⁺ NO₃^-

离子，一定不含有

SO₄^2-Fe³⁺

离子．

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Ⅰ把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得浊液中，逐滴加入1mol/L盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示．
（1）混合物中NaOH的质量是
（2）P点所表示盐酸的体积为 ml．
Ⅱ某待测液可能含有Ag⁺、Fe³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^_等离子，
进行如下实验：
①加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成．
②过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
③过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现．
④另取少量步骤③中的滤液，加入NaOH溶液至使溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体．
根据实验现象回答：待测液中一定含有离子，一定不含有离子．

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Ⅰ把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得浊液中，逐滴加入1mol/L盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示．
（1）混合物中NaOH的质量是______
（2）P点所表示盐酸的体积为______．
Ⅱ某待测液可能含有Ag⁺、Fe³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-等离子，
进行如下实验：
①加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成．
②过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
③过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现．
④另取少量步骤③中的滤液，加入NaOH溶液至使溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体．
根据实验现象回答：待测液中一定含有______离子，一定不含有______离子．

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Ⅰ把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得浊液中，逐滴加入1mol/L盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示．
（1）混合物中NaOH的质量是
（2）P点所表示盐酸的体积为    ．
Ⅱ某待测液可能含有Ag⁺、Fe³⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、NO₃^-等离子，
进行如下实验：
①加入过量的稀盐酸，有白色沉淀生成．
②过滤，在滤液中加入过量的稀硫酸，又有白色沉淀生成．
③过滤，取少量滤液，滴入2滴KSCN溶液，没有明显的现象出现．
④另取少量步骤③中的滤液，加入NaOH溶液至使溶液呈碱性，加热，可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体．
根据实验现象回答：待测液中一定含有    离子，一定不含有    离子．

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把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物，溶于足量水中后有0.58 g白色沉淀生成，在所得的浑浊液中，逐滴加入0.5 mol/L盐酸，加入盐酸的体积(V)与生成沉淀的质量(W)关系如图所示：

(1)混合物中NaOH的质量为__________，混合物中AlCl3的质量为___________，混合物中MgCl2的质量为_____________.
(2)P点表示盐酸的体积是____________.

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