江苏省宜兴市东山高级中学2020学年高中化学 专题三《从矿物到基础材料》知识点汇总 苏教版必修1

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+