必修一专题三从矿物到基础材料 复习课

专题三复习 一 铁铜单质 物理性质及应用 Fe 2HCl FeCl2 H2 不反应 Fe CuSO4 FeSO4 Cu Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag Fe S FeS 铁的氧化物 2 3 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 FeO 2HCl FeCl2 H2O Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O Fe3O4 8HCl 2FeCl3 FeCl2 4H2O Fe3O4 FeO Fe2O3 Fe2O3 FeO 氧化亚铁 氧化铁 铁红 四氧化三铁 磁性氧化铁 与非氧化性酸反应 色态 价态 名称 俗名 化学式 制取 Fe3O4可由氧气和铁直接反应得到 其他不能 碱性氧化物 碱性氧化物 复杂氧化物 铁的氢氧化物 Fe OH 2 Fe OH 3 Fe OH 2 2H Fe2 2H2O 不溶于水的白色固体 Fe OH 3 Fe2O3 3H2O 不溶于水的红褐色固体 Fe OH 2 FeO H2O Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH 3 常温下 白色沉淀先变成灰绿色 最后成为红褐色 直接观色 与KSCN显色反应 鉴别方法 浅绿色 黄色 血红色 无明显现象 利用沉淀反应与OH 作用 白色沉淀迅速变灰绿色最后呈红褐色 立即产生红褐色沉淀 Fe2 Fe3 1 制印刷电路板时常用FeCl3作为 腐蚀液 发生的反应为2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2向盛有FeCl3溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉 反应结束后 下列结果中不可能出现的是 A 有铜无铁B 有铁无铜C 有铜和铁D 铁铜都无 B 2 把铁加入FeCl2 FeCl3 CuCl2的混合液中 反应后铁有剩余 则反应后溶液中离子浓度最大的是 A Cu2 B Fe2 C Fe3 D H B 3 要证明某溶液中不含Fe3 而可能含有Fe2 进行如下实验操作时最佳顺序为 加入足量氯水 加入足量KMnO4 加入少量KSCN溶液A B C D C 4 下列反应的离子方程式正确的是 A FeCl2溶液中通入氯气 Fe2 Cl2 Fe3 2Cl B FeCl3溶液中加入铜粉 Fe3 Cu Fe2 Cu2 C FeCl3溶液中加入铁粉 Fe3 Fe 2Fe2 D FeCl3溶液中加入氨水 Fe3 3NH3 H3O Fe OH 3 3NH4 5 某溶液中含有大量Fe2 Fe3 Mg2 和NH4 c H 10 2mol L 1 在该溶液中可以大量存在的阴离子是A SO42 B OH C SCN D CO32 D A 工业制铁 原料 石灰石 铁矿石 焦炭和空气 过程 将原料加入到炼铁高炉中焦炭在高温下与空气中的氧气反应生成二氧化碳 放出大量的热 二氧化碳再与灼热的焦炭反应 生成一氧化碳 一氧化碳还原氧化铁碳酸钙高温分解二氧化硅和氧化钙反应生成炉渣 炼铁高炉 反应原理 CaCO3 CaO CO2 高温 C CO2 2CO 高温 3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 CaO SiO2 CaSiO3 提供二氧化碳及热量 生成一氧化碳 还原氧化铁 废渣 高温 高温 C O2 CO2 铜的化合物 不溶于水的黑色固体 不溶于水的蓝色固体 CuO 2H Cu2 H2O CuO H2 Cu H2O CuO CO Cu CO2 Cu OH 2 CuO H2O Cu OH 2 2H Cu2 2H2O Cu2 2OH Cu OH 2 Cu OH 2 CuO H2O Cu OH 2 CuO H2O CuO 2H Cu2 H2O 古老的冶炼技术 1 火烧孔雀石炼铜CuCO3 Cu OH 2CuOCu 2 湿法炼铜Fe CuSO4 FeSO4 Cu 加热 CO或C 还原 1 电解法适用于金属活动性较强的金属 如K Ca Na Mg Al等 通常用通电电解其熔融盐或熔融氧化物的方法来冶炼 金属的冶练 金属冶炼的方法 2 热还原法用还原剂 C CO H2 Al等 还原金属氧化物 适合于金属活动性介于Zn Cu之间的大多数金属的冶炼 如 3 热分解法用于冶炼金属活动性顺序中位于氢后面的不活泼金属 金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关 处在金属活动性不同位置的金属其冶炼的方法可用下图表示 1 含量和存在 只有化合态 SiO2或硅酸盐的形式存在 在地壳中 硅的含量居第二位 2 硅的物理性质 难溶于水 灰黑色固体 熔点 沸点高 硬度大 半导体 3 硅的化学性质 1 在常温下 硅的化学性质不活泼 只与氟气 氢氟酸和强碱反应 硅不跟其他物质 如氧气 氯气 硫酸 硝酸等 起反应 Si 2F2 SiF4 Si 4HF SiF4 2H2 Si 2NaOH H2O Na2SiO3 2H2 2 加热时 硅可与氧气 氯气等非金属反应 6 硅的工业制取 制取粗硅 制取纯硅 5 硅的用途 半导体材料 硅太阳能电池 集成电路板芯片 1 物理性质 难溶于水 熔沸点高 2 化学性质 稳定 不活泼 氢氟酸是唯一可以与之反应的酸 1 与HF反应 SiO2 4HF SiF4 2H2O 玻璃中含有SiO2 利用以上的反应可用来刻蚀玻璃 玻璃镜等玻璃上的图案就是利用HF和SiO2反应的原理 二氧化硅 2 碱性氧化物及碱 SiO2 Na2O Na2SiO3 SiO2 CaO CaSiO3 与碱性氧化物反应 与碱反应 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O SiO2 Ca OH 2 CaSiO3 H2O 高温 高温 3 二氧化硅的用途 1 组成 原硅酸 H4SiO4 不稳定 容易失去一分子水变成偏硅酸H2SiO3 习惯上称偏硅酸H2SiO3为硅酸 三 硅酸和硅酸盐 3 化学性质 2 不稳定 比H2CO3稳定 受热易分解 2 物理性质H2SiO3是SiO2的对应水化物 SiO2是H2SiO3的酸酐 是一种不溶性的弱酸 白色固体 硅酸 1 弱酸性 只能与强碱发生中和反应H2SiO3 2NaOH Na2SiO3 2H2O 一种重要的硅酸盐 硅酸钠 Na2SiO3 物理性质 白色晶体 俗称 泡花碱 能溶于水 是可溶性硅酸盐之一 它的水溶液俗称 水玻璃 水玻璃 是无色粘稠液体 是一种矿物胶 它既不能燃烧又不易受腐蚀 在建筑工业上可用作黏合剂等 木材浸过水玻璃后 具有防腐性能且不易着火 水玻璃还可用作耐火材料 硅酸钠 用途 黏合剂 防腐剂 防火剂 硅酸钠的制取 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O 硅酸钠 Na2SiO3 注意 1 水玻璃 长期暴露在空气中会变质 硅酸钠要密封保存且不能用玻璃塞试剂瓶 Na2SiO3 CO2 H2O Na2CO3 H2SiO3 2 硅酸是弱酸 酸性比碳酸弱 硅酸的制法 可溶性硅酸盐与酸反应 Na2SiO3 2HCl 2NaCl H2SiO3 SiO32 2H H2SiO3 SiO32 H2O CO2 CO32 H2SiO3 思考 如何制取硅酸 6 地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占重要位置 足见化学对现代物质文明的重要作用 例如 半导体材料的主要成分 光导纤维的主要成分 神奇无比的集成电路芯片的主要成分 光学镜片的主要成分 光电池的主要材料是 二氧化硅 硅 硅 硅 二氧化硅 7 要除去SiO2中混有的少量杂质CaCO3 最适宜的试剂是 A 水B 盐酸C 稀硫酸D 氢氧化钠溶液 B 8 下列物质的主要成分不是SiO2的是A 水晶B 玛瑙C 沙子D 干冰 D 9 下列关于硅和二氧化硅的性质叙述中正确的是 A 常温下O2能把Si氧化成SiO2B SiO2是酸性氧化物 能与水反应生成硅酸C 石英 水晶 海沙的主要成分都是SiO2D 硅通常很稳定 自然界中存在单质硅 C 10 制备硅单质时 主要化学反应如下 1 SiO2 2CSi 2CO 2 Si 2Cl2SiCl4 3 SiCl4 2H2Si 4HCl 下列对上述三个反应的叙述中 不正确的是 A 1 3 为置换反应B 1 2 3 均为氧化还原反应 C 2 为化合反应D 三个反应的反应物中硅元素均被还原 D 11 工业上制取金刚砂的化学方程式如下 SiO2 3C SiC 2CO 在这个氧化还原反应中 氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1 2 12 实验室有六种试剂 根据它们各自的性质 必须选择适当的试剂瓶盛放 请在对应的各种试剂瓶和所装试剂之间进行连线 试剂二氧化硅氢氧化钠溶