高中化学 专题3 从矿物到基础材料 知识汇总 苏教版必修1.doc

专题3从矿物到基础材料知识汇总一、从铝土矿到铝合金铝在大自然以稳定的 化合 态存在。1、从铝土矿中提取铝铝元素在地壳中含量仅次于 氧 、 硅 ，是地壳中含量最多的金属元素。工业提取铝涉及的主要反应有 2al+2naoh+2h2o2naalo2+3h2 、 naalo2+co2+2h2o=al(oh)3+nahco3 、 2al(oh)3al2o3+3h2o 、 2al2o34al+3o2 由于氧化铝的熔点很高，在电解时人们往往会加入 冰晶石 来降低氧化铝的熔点。2、铝的性质铝在空气中能表现出良好的抗蚀性是由于 铝的表面有致密的氧化保护膜 。铝是一种既可以与酸反应又可以与碱反应的金属。（分别写出化学方程式） 2al+6hcl=2alcl3+3h2 、 2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h2 在 常温 下，铝（或者铁）遇 浓h2so4、 浓hno3 时会在表面生成致密的氧化膜而发生 钝化 。铝热反应： 2al+fe2o3alcl3+2fe ，常用于 焊接铁轨 3、氢氧化铝两性（两性氢氧化物）(1)与盐酸反应 al(oh)3+3hcl=alcl3+3h2o 、(2)与氢氧化钠反应 al(oh)3+naohnaal(oh)4 明矾的净水原理： kal(so4)2=k+al3+2so42- 注意的是:alcl3中逐滴加入naoh溶液，反应时可看作是经过两步反应：第一步：al3+3ohal(oh)3 第二步：al(oh)3ohalo2+2h2o生成沉淀的量随加入naoh溶液的体积变化曲线如右图:在naalo2溶液中逐滴加入盐酸，也是分两步进行的，先生成al(oh)3沉淀，盐酸过量时沉淀消失。反应：naalo2+hcl(少)+h2o=al(oh)3+nacl、al(oh)3+naoh=naalo2+2h2o 小结：“铝三角”铝盐和偏铝酸盐的相互转化：反应：al3+ + 4oh- = alo2- + 2h2o alo2-+ 4h+ = al3+ + 2h2oal(oh)3 + oh- = alo2- + 2h2o alo2- + h+ + h2o = al(oh)3al3+ + 3oh- = al(oh)3al(oh)3 + 3h+ = al3+ + 3h2o 二、铁、铜的获取及应用1、从自然界中获取铁和铜人类最早使用的的金属有 铁 、 铜 两种。人类经历了青铜器时代和铁器时代。铁、铜的存在：人类最早利用的单质铁和单质铜直接来自于自然界。铁单质只存在于从天而降的 陨石 中，而铜则来自于自然存在的少量单质铜。铁和铜在自然界中主要以化合态形式存在。常见的铁矿石有磁铁矿（主要成分是 fe3o4 ）、赤铁矿（主要成分是 fe2o3 ）；常见的铜矿石有黄铜矿、孔雀石。（3）高炉炼铁：原料： 铁矿石 、 焦炭 、 空气 、 石灰石 设备： 炼铁高炉 原理： 用还原剂将铁从其化合物中还原出来 主要反应：还原剂的形成 c+o2co2 、 co2+c2co 还原铁矿石yco+fexoyxfe+yco2 炉渣的形成caco3cao+co2 、 cao+sio2casio3 石灰石的作用是： 除去铁矿石中的炉渣 ，反应为caco3cao+co2 、 cao+sio2casio3 要求理解：一氧化碳的形成、高炉中各进出口的流经的物质（祥细见教材p70图3-11）在高炉中最终得到是含碳 2%4.5% 的 生铁 ；钢的含碳量为 0.03%0.2% 。因此从这层含义上讲生铁和钢都是铁的合金。（4）铜的冶炼：火法炼铜湿法炼铜：其原理是_cuso4+fe=feso4+cu _生物炼铜2、铁、铜及其化合物的应用铁、铜物理性质比较：不同点：铁银白色，质软，易被磁化 ； 铜紫红色，导电性比铁好铁、铜化学性质：铁铜与非金属单质与cl22fe + 3cl22fecl3cu+ cl2 cucl2与硫fe + sfes2cu +s cu2s与酸与hclfe+2hclfecl2+h2不反应离子方程式4fe+2h+ = fe2+ + h2不反应与金属的盐溶液cuso4+fe=feso4+cucu+2agno3=cu(no3)2+ag与浓硫酸、硝酸在常温下遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化在加热条件下可与浓硫酸反应(p95）常温下可与硝酸反应（p101）铁和铜在一定条件下可以与某些非金属、酸和盐溶液等发生反应，铁、铜在反应中充当还原剂。铁、铜与氧化性较弱的氧化剂（如s 、i2）反应转化为 +2 价铁的化合物，而与氧化性较强的氧化剂（如 氯气、氧气 等）反应转化为 +3 价铁的化合物。fe3+的检验：加入 kscn 溶液，现象：溶液呈血红色 ，方程式 fe3+ + 3scn=fe(scn)3 由fe2+转化为fe3+ 2fe2+cl2=3fe3+2cl- 由fe3+转化为fe2+ fe+2fe3+=3fe2+ fe+h2o(g)fe3o4+4h2小结：“铁三角”fe、fe2+、fe3+的相互转化 请写出相应的离子方程式： fe+2h+=fe3+h2feo+co=fe+co2fe+2fe3+=3fe2+2fe2+cl2=3fe3+2cl-2fe+3cl22fecl3fe2o3+2alal2o3+2fe- 3、fe2+、fe3+的检验fe2+的检验 滴加naoh溶液，先产生白色沉淀，随后沉淀迅速变为灰绿色，最后为红褐色。fe2+2oh-=fe(oh)2（白色） 4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3（红褐色） 先滴加kscn无色溶液，无明显现象，再加入新制氯水，溶液立即变红色。2fe3+cl2=2fe3+2cl- fe3+3scn-=fe(scn)3fe3+的检验 滴加kscn无色溶液，溶液变血红色。 fe3+3scn-=fe(scn)3 滴加naoh溶液，产生红褐色沉淀。 fe3+3oh-=fe(oh)3 （红褐色）fe2+、fe3+的鉴别观察法：fe2+盐溶液呈 浅绿 ，fe3+盐溶液呈 黄 kscn法：滴入kscn无色溶液，溶液呈 血红色 者是fe3+溶液， 无明显变化 者是fe2+溶液碱液法：分别加入碱液（氨水也可）， 形成沉淀是红褐色 是fe3+， 形成白色沉淀，后变灰褐色，最后变为红褐色 是fe2+溶液 在配制含fe2+的溶液时，常常向溶液中加入少量的 铁粉 ，目的是 使被氧化成fe3+ 的与fe反应还原成fe2+ 应 为除去