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Fe2+ |
Fe3+ |
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物理方法(观察颜色) |
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化学方法 |
加碱溶液 |
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加KSCN |
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还有那些方法? |
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典题解悟
[例1]用铁酸钠(Na2FeO4)对未来河湖的淡水消毒是城市饮用水处理新技术,下列对Na2FeO4用于饮用水消毒处理的分析正确的是
A.Na2FeO4在溶液中显强酸性,能消毒杀菌
B.在Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能消毒杀菌
C.Na2FeO4的还原产物Fe3+易水解为Fe(OH)3胶体,可使水中悬浮物凝聚沉降
D.Na2FeO4的还原产物Fe2+易水解为Fe(OH)2胶体,可使水中悬浮物凝聚沉降
[解析] Fe元素通常情况下,+3价的Fe较为稳定。铁酸钠(Na2FeO4)中的铁元素为+6价是高价态的铁的含氧酸盐,故一定具有强的氧化性,而起杀菌消毒的作用。还原生成的Fe3+又易水解而成胶体,具有吸附性,不仅杀死细菌而且还能将其吸附沉降,不会给水质中带来其他的有害杂质。
[答案] BC
例2. 试设计一个方案, 在用廉价的原料和每种原料只用一次的条件下, 分三步从含有的废液中, 把Fe3+转化为绿矾回收; 把Cu2+转化为Cu回收。各步反应应加入的原料依次是 各步反应的离子方程式是: (1)
(2) (3)
解析: 这是一个将化学基础知识运用到实际生产中应用问题, 设计实施方案应用廉价的原料, 简单易行。依据题意应分涉实施。审题是关键①把Fe3+转化为绿矾回收, 即②把。①与②共同完成选用铁原料 、。
加铁前必须将分离切实可行的方法加碱使
, 廉价的碱为Ca(OH)2
过滤后Fe(OH)3、Cu(OH)2又需转为盐溶液才能进行下一步反应, 此方案实施只能用稀硫酸
答案: 加入原料依次是Ca(OH)2溶液, 稀H2SO4, 铁
(1)
(2)
夯实基础
1. 下列离子组能在溶液中大量共存的是( )
(A) Mg2+ 、Fe3+ 、SO42- 、 I– (B) Fe2+ 、 H+ 、 Cl– 、 NO3-
(C) Na+ 、 Fe3+ 、 HCO3- 、 Cl– (D) Mg2+ 、Fe3+ 、SO42- 、C
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化学式 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
颜色、状态 |
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溶解性 |
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稳定性 |
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与H+的反应 |
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转化关系 |
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制取 |
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化学式 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
颜色、状态 |
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溶解性 |
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铁的化合价 |
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稳定性 |
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与H+的反应 |
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铝热反应 |
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俗名 |
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用途 |
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元素周期律和元素周期表是学习化学的一种重要工具,对整个中学化学的教学有着重大的指导作用,因此有关本部分的知识是高考必考的内容之一。热点内容主要集中在以下几个方面:一是元素周期律的迁移应用,该类题目的特点是:给出一种不常见的主族元素,分析推测该元素及其化合物可能或不可能具有的性质。解该类题目的方法思路是:先确定该元素所在主族位置,然后根据该族元素性质递变规律进行推测判断。二是确定“指定的几种元素形成的化合物”的形式,该类题目的特点是:给出几种元素的原子结构或性质特征,判断它们形成的化合物的形式。解此类题的方法思路是:定元素,推价态,想可能,得化学式。三是由“位构性”关系推断元素,该类题目综合性强,难度较大,一般出现在第Ⅱ卷笔答题中,所占分值较高。
元素周期律与元素周期表知识内容丰富,规律性强,因此命题的空间极为广阔。考查元素周期表的结构与元素性质的递变规律的试题,或以一组元素加以比较或以一种元素进行多方面的分析,具有一定的综合性,同时体现元素周期表的发现方法--分类方法的运用的试题,是高考试题中的精彩之笔;而在上海高考题中往往每年有一道与原子结构、元素周期表、元素性质相结合的推断题,这是上海试题中的一大特点。展望今后的题型会稳中有变,仍以元素及其化合物知识为载体,用物质结构理论,将解释现象、定性推断、归纳总结、定量计算相结合,向多方位、多角度、多层次方向发展。
[例题]在探索生命奥秘的过程中,科学家们日益认识到生命细胞的组成和元素周期律有着密切的关系。约占人体总质量99.97%的11种宏量元素,全部位于周期表前20号元素之内,其余0.03%是由10多种人体不可缺少的微量元素组成。在微量元素中,只有F和Si位于短周期,其余均属第一长周期。在宏量元素中,除H、N、P外,在现用周期表的其余元素中(写出元素符号):
(1)原子最外层电子数是最内层电子数2倍的是 。
(2)能显示化合价最多的元素是 ,跟它处在同一周期的还有一种非金属元素是___________。
(3)原子半径最大的是 ,它的相邻元素是 。
(4)剩余的两种元素,它们的离子电子层结构相同,且带电量也相同,但符号相反,这两种元素是 和 。
(5)氨基酸的主要组成元素为___________。
解析:题干给出了与生命科学相关的大量信息,需结合生物学知识和元素周期表知识正确解题。
答案:(1)C (2)Cl,S (3)K,Na、Ca (4)Mg,O (5)C、H、O、N
3.元素周期表中位置、结构、性质规律
(1)从元素周期表归纳电子排布规律
①最外层电子数等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。
②最外层有1个或2个电子,则可能是ⅠA、ⅡA族元素又可能是副族或零族元素氦。
③最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期。
④某元素阴离子最外层电子数与次外层相同,该元素位于第三周期。
⑤电子层结构相同的离子,若电性相同,则位于同周期,若电性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。
(2)从元素周期表归纳元素化合价的规律
①主族元素的最高正价数等于主族序数,等于主族元素原子的最外层电子数,其中氟无正价。非金属元素除氢外,均不能形成简单阳离子,金属元素不能形成简单阴离子。
②主族元素的最高正价数与最低负价数的绝对值之和为8,绝对值之差为0,2,4,6的主族依次为ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。
③非金属元素的正价一般相差2,如氯元素正化合价有+7,+5,+3,+1等,某些金属也符合此规律,如锡元素正化合价有+4、+2价
④短周期正价变化随原子序数递增,同周期有一个+1到+7价的变化(ⅠA-ⅦA);长周期有两个+1到+7价的变化(ⅠA-ⅦB,ⅠB-ⅦA)。
(3)从元素周期表归纳元素形成单质的状态,形成晶体类型
①非金属单质最多的周期为第二周期(B、C、N2、O2、O3、F2等),最多的主族为ⅦA族(F2、Cl2、Br2、I2、At2)。
②只有非金属单质而无金属单质的主族为ⅦA族。
③常温下呈现气态的单质为H2、O2、F2、Cl2、N2、O3、He、Ne、Ar、Kr、Xe等。
④单质的晶体类型主要有金属晶体,分布在周期表梯子线(两区分界线)的左下方(氢除外);原子晶体分布在梯子线的附近(C、Si、B等);分子晶体分布在梯子线的右上方(N2、O2、F2、Ne等)。
2.由原子序数确定元素位置的规律
基本公式:原子序数-区域尾序数(10,18,36,54,86)=差值,对于18号以前的元素,若0<差值≤7时,元素在下一周期,差值为主族序数;若差值为0,则元素在尾序数所在的周期,一定为零族元素。对于19号以后的元素分三种情况:
(1)若差值为1-7时,差值为族序数,位于Ⅷ族左侧。
(2)若差值为8、9、10时,为Ⅷ族元素。
(3)若差值为11-17时,再减去10最后所得差值,即为Ⅷ族右侧的族序数。
1.原子结构与元素周期表关系的规律
(1)电子层数=周期数(电子层数决定周期数)
(2)最外层电子数=主族序数=最高正价数=价电子数
(3)核内质子数=原子序数
(4)负价绝对值=8-主族序数(限ⅣA-ⅦA)
(5)原子半径越大,失电子越易,还原性越强,金属性越强,形成的最高价氧化物的相应水化物碱性越强,其离子的氧化性越弱。
(6)原子半径越小,得电子越易,氧化性越强,非金属性越强,形成的气态氢化物越稳定,形成最高价氧化物的相应水化物酸性越强,其离子的还原性越弱。
30.答案:A:H B:O C:Na D:S
解析:由题意可知A、B、C、D在周期表中的位置可能为:
(1) (2)一周期A
二周期 A B 二周期 B
三周期 C D 三周期C D
若为(1),设核电荷数A=x,B=y,则
C=x+8, D=y+8
由题意得2(2x+8)=2y+8,得x=(4<y<10,x,y为正整数)
y=6, x=1(A为H不在二周期)不合理;y=8,x=2(A为He)也不合理。若为(2),则A为H,C为Na,由题意(1+11)×2=2y+8,y=8,即B为O,D为S,得解。
●命题趋向与应试策略
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