构建综合题型的方法与模型

高二必修讲义3月15日1构建综合题型的方法与模型学习目标：1、通过学生训练，找出存在的知识缺陷和书写规范问题；2、通过学生训练，分析解题思路，构建解题模型。活动一、构建实验题型的方法和模型：例题1：菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”的美称。某化学兴趣小组对菠菜进行探究实验。查阅资料：①菠菜含有丰富的草酸盐、碳酸盐等。②草酸钙(CaC2O4)难溶于水，与醋酸不反应；醋酸比碳酸的酸性强。思维导入：(1)判断步骤②的实验名称？依据是？(2)M溶液有哪些离子与CaCl2溶液产生沉淀？沉淀A成分是？(3)步骤④中，沉淀A能与醋酸反应的物质是？依据是？解答问题：(1)步骤②中的实验操作需要的玻璃仪器。(2)检验步骤③中M溶液离子已沉淀完全的操作。(3)依据资料和流程信息，使推测白色沉淀B的化学式为。归纳总结：1、回忆基础实验：①蒸发在时停止加热。②蒸馏适合混合物分离。③萃取碘水中单质碘，常用萃取剂有。④分液适合混合物分离。2、流程图中典型问题建模：①加热或搅拌的目的。②温度不能过高的原因。③常见离子检验方法。Fe3+：滴加，产生。Cl—：滴加，产生白色沉淀。SO42—：先加，再加，产生白色沉淀。NH4+：先加，加热，再用试纸靠近。Na+：焰色反应，观察到火焰呈。K+：焰色反应，透过观察到火焰呈。④检验沉淀是否洗净的方法：取最后一次洗涤液，滴加××试剂，若无现象，则已洗净。⑤从含有杂质的溶液得到晶体的步骤：蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。⑥用乙醇洗涤晶体的目的：①除去晶体表面杂质，②。高二必修讲义3月15日2巩固练习：利用钛白工业的副产品FeSO4（含Al2(SO4)3和少量CuSO4）可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下：(1)沉淀过程的反应温度为40℃，温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外，还有。(2)本工艺流程获得高纯超微细草酸亚铁晶体，需要在过滤后进行洗涤、干燥。证明晶体洗涤干净的实验方法。活动二、构建计算题型的方法和模型：例题2：化合物A[KxFe(C2O4)y·zH2O，其中铁元素为+3价]是一种重要的光化学试剂。测定化合物A的化学式实验步骤如下：a、准确称取A样品4.91g，干燥脱水至恒重，残留物质的质量为4.37g；b、将步骤a所得固体溶于水，加入还原铁粉0.28g，恰好完全反应；c、另取A样品4.91g置于锥形瓶中，加入足量的3mol/L的H2SO4溶液和适量蒸馏水，再加入0.50mol/L的KMnO4溶液24.00mL，微热，恰好完全反应：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O。（本题中可能用到的相对原子质量：H—1，O—16，Fe—56）思维导入：(1)该化合物存在哪些微粒？求化学式时关键知道各微粒的数据是？(2)根据步骤a，可以计算哪种微粒？其物质的量如何计算？(3)根据步骤b，可以计算哪种微粒？其物质的量如何计算？(4)根据步骤c，可以计算哪种微粒？其物质的量如何计算？(5)那么K+的物质的量如何计算？解答问题：A的化学式为。归纳总结：复杂物质化学式的解题方法：①通过每步数据确定成分微粒的；②对于缺少信息微粒的解决办法；③确定化学式中系数的方法。高二必修讲义3月15日3例题3：硫酸锌的应用极为广泛。工业上由氧化锌矿（主要成分为ZnO，另含ZnCO3、ZnSiO3、FeCO3、CuO等）生产皓矾（ZnSO4·7H2O）的一种流程如下：思维导入：（1）氧化锌矿进行磨矿筛分对反应的速率有什么影响？（2）经过酸浸脱硅、氧化除铁后，还有什么什么杂质离子未除尽？（3）从溶液中得到易溶于水的晶体一般采取什么样的方法？（4）在“热重”计算中，一般采用哪种守恒思想？解答问题：（1）酸浸脱硅时，需温度高于60℃并不断搅拌的目的是。（2）在pH约为5.1时，氧化除铁生成Fe(OH)3和MnO2两种沉淀，该反应的离子方程式为。（3）试剂X是，目的是。（4）从滤液制备ZnSO4·7H2O的实验操作依次为蒸发浓缩、、过滤、洗涤、干燥。（5）取14.35g皓矾晶体加热分解，加热过程中固体质量随温度的变化如图所示：请通过计算确定230℃~280℃温度段发生的化学方程式。930℃时剩余固体的化学式。归纳总结：巩固练习：1、NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍，NaClO2广泛用于造纸工业、污水处理等。工业上生产NaClO2的工艺流程如下：（1）ClO2发生器中反应结束后，向其中通入一定量空气的目的：。T/℃ABC(230，8.95)(280，8.05)(930，4.05)01002003004005006007002.008009001000固体质量g16.0014.0012.0010.008.006.004.00.....滤液过滤氧化除铁酸浸脱硅磨矿筛分滤渣A稀硫酸KMnO4试剂X氧化锌矿稀硫酸…皓矾对陌生方程式书写的策略：1、根据信息明确来龙去脉（元素守恒）2、化合价升降意识，找出氧化剂、还原剂。3、核心元素化合价升降守恒。4、氛围意识。5、电荷守恒6、非核心元素元素守恒。对流程中的一些特殊操作的原因分析或设计一些符合工业生产的方法和措施：1、控制温度在一定范围内的原因2、加快反应速率的一般方法有3、除去常见金属离子（Fe3+、Cu2+、Mg2+等）的方法高二必修讲义3月15日4（2）吸收器中生成NaClO2的离子反应方程式为，其中反应温度不能高于5℃的可能原因：。（3）测定所得NaClO2样品的纯度，可设计如下实验方案，并进行实验：I．准确称取所得NaClO2样品mg于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的KI晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应（已知：2ClO2—+4I—+4H+=2I2+Cl—+2H2O）。将所得混合液配成250mL待测溶液。II．移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用cmol·L-1Na2S2O3标准液滴定，至滴定终点（碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘完全反应，滴加最后一滴Na2S2O3标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明达到滴定终点）。重复2次，测得平均值为VmL(已知：I2+2S2O32—=2I—+S4O62—)。①通过计算．．．．确定该样品中NaClO2的质量分数为（用含m、c、V的代数式表示）。②在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为。2、活性氧化锌在橡胶、化工、涂料、陶瓷、医药、电子等行业有着广泛的应用。下图是以含锌铜烟尘（火法炼铜的副产品，主要成分是ZnO、CuO和FeO）制备活性氧化锌的工艺流程：含锌铜烟尘经过预处理后的主要成分为ZnO，还含有少量的CuO和Fe2O3。回答下列问题：（1）溶解池中待固体全部溶解后，加入锌粉的作用有：①将Fe3+还原为Fe2+；②消耗过量的酸，调节溶液的pH；③。（2）检验溶解池中Fe3+已全部被还原为Fe2+的实验方法是；（3）操作b的名称是、、过滤、洗涤、干燥；（4）沉淀池中得到的沉淀化学式可以表示为：aZnCO3•bZn(OH)2•cH2O。某校化学兴趣小组的同学为了确定其组成，进行如下实验：称取3.59g沉淀进行焙烧，将焙烧过程中产生的气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，它们分别增重0.72g和0.44g，试求该沉淀的化学式？（本题中可能用到的相对原子质量：H—1，C—12，O—16，Zn—65）高二必修讲义3月15日56．（10分）（1）驱赶出ClO2，确保其被充分吸收(2分)（2）2ClO2+2OH—+H2O2=2ClO2—+O2+2H2O(2分)提高ClO2的利用率（或防止H2O2分解）(1分)（3）①解：设样品中NaClO2的质量分数为a%，则：NaClO2～2I2～4S2O32—90.5g4molma%gcmol·L-1×V×10-3L×(250mL/25mL)所以90.5g：ma%g==4mol：cmol·L-1×V×10-3L×(250mL/25mL)解得：a%==(22.625cV/m)%(3分)②实验测得结果偏高，说明滴定消耗的1Na2S2O3标准液体积偏高，溶液中碘的含量偏高，应是过量的碘离子被氧气氧化为碘，同时生成水，反应的离子方程式为：O2+4I—+4H+=2I2+2H2O(2分)（1）①升高温度、使反应物充分混合，以加快反应速率（1分）（2）3Fe2++MnO4—+7H2O＝3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+（2分）（3）锌（1分）除去溶液中的Cu2+（1分）（4）冷却结晶（1分）（5）ZnSO4·H2O△ZnSO4+H2O（2分）ZnO（2分）