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文档简介

思考什么是化学?

化学是在分子、原子层面,研究物质的组成、性质、结构与变化规律,创造新物质。组成结构性质变化规律用途元素晶体结构化学键范德华力氢键分子原子物理性质化学性质……化学反应原理元素周期律氧化还原反应原理创造物质提供能量类别2026届新高考化学冲刺复习金属及其化合物一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag、Mn1.结构原子结构周期表中位置核外电子排布式、价层电子排布图原子半径、第一电离能、电负性原子结构晶体结构Na

Zn一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag1.结构合金钢14K金原子结构晶体结构一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag1.结构金属键“电子气”2.物理性质金属光泽、导电导热、延展性一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag碱金属的熔点和硬度差别很大,与什么因素有关?金属单质熔点/℃Li180.5Na97.81K63.65Rb38.89Cs28.40思考3.化学性质金属通性与非金属单质(O2、N2、S、卤素单质等)与酸:普通强酸、强氧化性酸与盐溶液(置换)一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag金属通性还原性3.化学性质一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag与水:Na、Mg、Fe、与碱:Al金属通性还原性特性3.化学性质一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag4.金属冶炼电解法、(热)还原、热分解一、金属单质常见金属元素:Na(碱金属)、Mg、Al、Fe、Cu、Ag二、钠及其化合物1.重要物质:Na、Na2O、Na2O2

对比思

考A.①⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃B.①④中均发生了氧化还原反应和复分解反应C.②⑤中KMnO4与MnO2的作用不同,产生气体的量也不同D.通过③能比较酸性:HCl>H2O2√二、钠及其化合物对比1.重要物质:Na、Na2O、Na2O2

、Na2CO3

、NaHCO3思考:如何通过计算确定NaHCO3水溶液的酸碱性?化学式电离常数(K)NH3·H2O1.77×10-5H2CO3K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11

表1:室温下电离常数二、钠及其化合物2.典型实验(1)Na与水、乙醇、CuSO4溶液、FeCl2溶液(2)Na2O2

与水、CO2滴加酚酞现象?二、钠及其化合物2.典型实验(1)Na与水、乙醇、CuSO4溶液、FeCl2溶液(2)Na2O2

与水、CO2、FeCl2

溶液Fe2++

Na2O2+

H2O―→Fe(OH)3↓+O2↑+

Na+446

418(3)Na2CO3

、NaHCO3

的鉴别利用物理性质:利用化学性质:溶解度、溶解时热效应等质量与酸反应,等质量溶解后溶液pH热稳定性用Ca2+、Ba2+二、钠及其化合物2.典型实验(1)Na与水、乙醇、CuSO4溶液、FeCl2溶液(2)Na2O2

与水、CO2、FeCl2

溶液某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是A.实验前pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)B.实验后两溶液中离子种类完全相同C.Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多D.两溶液中反应的基本类型相同√练习二、钠及其化合物3.拓展(1)侯氏制碱法故事从第一次世界大战时期的中国说起……国家积贫积弱,民族工业刚刚起步……范旭东先生侯德榜先生

1917年,范旭东先生在天津塘沽创办永利碱业公司。

1921年,侯德榜接受了聘请,毅然从美国回国。探索索尔维制碱法的奥秘……1.反应原理的可行性论证

表2:室温下溶解度数据NaClNH4HCO3NaHCO3Na2CO3NH4Cl36.021.09.621.537.2化学式电离常数(K)NH3·H2O1.77×10-5H2CO3K1=4.3×10-7K2=5.6×10-11

表1:室温下电离常数

NH3+

H2O+

CO2=NH4HCO3NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+

H2O+

CO22.实验室模拟氨碱法制NaHCO3探索索尔维制碱法的奥秘……3、工艺流程的探索1924年,用索尔维制碱法成功制得纯碱

诸位:我们总算制出合格的中国碱。这是我们多少年来的夙愿,为此我们支付多少辛苦,尝尽人间辛酸。用索尔维法制碱我们永利在亚洲、在远东我们是第一家。今天看见这雪白、纯洁的产品,心里无比激动和喜悦。为了使我们的产品区别于土法生产的口碱和进口的卜内门公司的洋碱,我提议取名为纯碱。——范旭东1926年,在美国费城进行的纪念美国独立150周年的万国博览会上,中国生产的“红三角”纯碱荣获大会金质奖。1927年,中国制造的纯碱出口日本和东南亚。第二次世界大战开始了,……1937年,日本入侵天津。永利碱厂迁往川西天津川西碱厂前往川西,新的问题来了……食盐的利用率70%索尔维制碱法流程为了民族工业,研制新的制碱法……1、依据化学原理设计新方案(1)设计思想:结晶出NH4Cl(化肥),母液循环利用1、依据化学原理设计新方案(1)设计思想:结晶出NH4Cl(化肥),母液循环利用(2)实验探索:模拟母液处理现有如下实验用品:冰块、蒸馏水、浓盐酸、饱和食盐水。大家能想办法使NH4Cl浓溶液中析出NH4Cl晶体吗?为了民族工业,研制新的制碱法……1、依据化学原理设计新方案(1)设计思想:结晶出NH4Cl(化肥),母液循环利用(3)条件探索:表3:溶解度数据T0℃10℃20℃30℃NaCl35.735.836.036.3NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.159.611.1NH4Cl29.433.237.241.1CaCl259.564.774.5100为了民族工业,研制新的制碱法……1、依据化学原理设计新方案(1)设计思想:结晶出NH4Cl(化肥),母液循环利用(4)采取措施:a.向母液中加食盐细粒b.向母液中通氨气C.降温至5℃左右2、依据实验方案设计工艺流程模拟流程设计工程师们,设计一张工艺流程示意图吧!为了民族工业,研制新的制碱法……侯氏制碱法流程

……万一功亏一篑,则吾等成为中国之罪人。吾人今日只有前进,赴汤蹈火,亦所弗顾,其实目前一切困难,在事前早已见及,故向来未抱丝毫乐观,只知责任所在,拼命为之而已。

——侯德榜为了民族工业,研制新的制碱法……1938~1941年,侯德榜先生为了开发制碱新工艺,分析了2000多个样品,经过600多次研究实验。新的制碱法研制成功,侯氏制碱法诞生……1942年,发明并创立了举世闻名的“侯氏制碱法”(联合制碱法,联碱法)。食盐的利用率98%民族工业、世界化工1、提高了原料(NaCl)的利用率(98%),3、体现了联合生产的优势,降低了成本,提高了综合经济效益:利用合成氨厂的废料CO2,可以作为碱厂的主要原料;碱厂无用的Cl-,可以代替价格比较昂贵的硫酸用来固定氨,制成氮肥。2、革除了CaCO3

制CO2

这一工序,减少可能造成的环境污染。4、符合现在提倡的“绿色化学”的要求:原子利用率100%去产能、增效益、保环境侯氏制碱法的优越性我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥,工艺流程图如下。碳酸化塔中的反应:NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。练习练习A.以海水为原料,经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔B.碱母液储罐“吸氨”后的溶质是NH4Cl和NaHCO3C.经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡NH4Cl(s)NH4+(aq)+Cl-(aq)D.该工艺的碳原子利用率理论上为100%√2022年北京二、钠及其化合物3.拓展(1)侯氏制碱法(2)Na2CO3

、NaHCO3

含量的测定(2011年北京)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数A.取a克混合物充分加热,减重b克B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、

灼烧,得b克固体C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用

碱石灰吸收,增重b克D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、

洗涤、烘干,得b克固体练习√

为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量Wg样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是()选项实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成100mL溶液,取10mL,加入酚酞,用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增加的质量C重量法将样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入足量盐酸减少的质量D量气法将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气排出水的体积√练习为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。练习

用盐酸分别滴定Na2CO3、NaHCO3溶液,测得pH随加入盐酸体积的变化如下图思考如何用滴定法测定Na2CO3含量?三、铁及其化合物三、铁及其化合物1.

重点知识:(1)Fe元素Fe在周期表的位置、核外电子排布式、排布图三、铁及其化合物1.

重点知识:(2)Fe单质学历案28页三、铁及其化合物1.

重点知识:(3)Fe2+、Fe3+学历案29、30、31页思考Fe3+与S2-反应吗?发生什么反应?思考FeCl3

溶液中存在什么平衡?如何证明:[Fe(H2O)6]3++4Cl-⇌[FeCl4]-+6H2O淡紫色黄色练习某小组同学查资料知,工业盐酸(俗称粗盐酸)常常显亮黄色,是因为混有少量Fe3+。甲同学取1mL工业盐酸,滴加几滴饱和

溶液,出现白色沉淀,溶液由亮黄色变为无色。证明了上述平衡存在。[Fe(H2O)6]3++4Cl-⇌[FeCl4]-+6H2O练习[Fe(H2O)6]3++4Cl-⇌[FeCl4]-+6H2O思考如何设计实验,验证Fe3+、Ag+

氧化性强弱?练习下列说法正确的是A.仅由Ⅰ中的现象可推知Ag+的氧化性强于Fe3+B.Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是Fe2+氧化了银电极C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,电流表指针可能不再向左偏转D.对比Ⅰ、Ⅱ可知,Ⅰ中NO3-氧化了Fe2+

√思考如何证明:2Fe3++2I-⇌2Fe2++I22.典型实验(1)铁与水蒸气反应三、铁及其化合物学历案28页三、铁及其化合物(1)铁与水蒸气反应(2)Fe(OH)2

、Fe(OH)3

的制备2.典型实验三、铁及其化合物(1)铁与水蒸气反应(2)Fe(OH)2

、Fe(OH)3

的制备(3)Fe3+

、Fe2+

的检验2.典型实验三、铁及其化合物(1)铁与水蒸气反应(2)Fe(OH)2

、Fe(OH)3

的制备(3)Fe3+

、Fe2+

的检验(4)Fe3+

、Fe2+

的转化(5)Fe2+

、Fe3+

盐溶液的配制与保存(6)与Fe2+

、Fe3+

有关的化学平衡(7)FeCl3与铜板的反应2.典型实验三、铁及其化合物思考:如何回收利用腐蚀液?FeCl3固体应该加多少盐酸合适?如何回收利用腐蚀液?思考与交流以废液为原料制备CuSO4和铁钾矾黄钾铁矾KFe3(SO4)x(OH)y思考与交流以废液为原料制备CuSO4和铁钾矾???思考与交流以废液为原料制备CuSO4和铁钾矾资料:ⅰ.经检验,粗CuSO4溶液含有少量的Fe3+和Fe2+

ⅱ.已知25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39ⅲ.25℃时CuSO4饱和溶液中Cu2+

的物质的量浓度为1.41mol·L-1???思考与交流以废液为原料制备CuSO4和铁钾矾???(1)铁与水蒸气反应(2)Fe(OH)2

、Fe(OH)3

的制备(3)Fe3+

、Fe2+

的检验(4)Fe3+

、Fe2+

的转化(5)Fe2+

、Fe3+

盐溶液的配制与保存(6)与Fe2+

、Fe3+

有关的化学平衡(7)FeCl3与铜板的反应(8)铁的腐蚀2.典型实验三、铁及其化合物练习下列说法不正确的是A.对比②③,可以判定Zn保护了FeB.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼√练习A.①中,NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀B.②中,生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2OC.③中正极反应:O2+4e−+2H2O==4OH−D.对比①②③,说明苯能隔绝O2√四、铜及其化合物1.Cu及其化合物之间的转化思考:Cu2+的氧化性有多强?四、铜及其化合物(1)新制氢氧化铜检验醛基(2)CuCl2溶液中存在的离子平衡2.典型实验[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2OΔH>0

黄色蓝色CuCl2·2H2O晶体四、铜及其化合物(1)新制氢氧化铜检验醛基(2)CuCl2溶液中存在的离子平衡(3)硫酸四氨合铜的制备2.典型实验[Cu(H2O)4]SO4.H2OCuSO4溶液氨水氨水氨水加乙醇对比硫酸四氨合铜溶液晶体析出思考:如何破坏[Cu(NH3)4]2+?HCl、NaOH、Ba2+、S2-?K=2.1ⅹ1012√(4)电解CuCl2溶液2.典型实验四、铜及其化合物(5)铜的电解精炼2.典型实验四、铜及其化合物(4)铜的电解精炼(5)电镀2.典型实验四、铜及其化合物铁钉CuSO4溶液铜氨溶液静置3小时取出冲

洗CuSO4环境铜氨环境CuSO4环境铜氨环境用1mol/LCuSO4溶液作电镀液→效果差2天后依然有光泽光亮均匀的铜镀层用1mol/LCuSO4溶液配制的铜氨溶液作电镀液→

镀层光亮均匀,效果好思考Fe3+

、Cu2+的氧化性强弱?2Fe3++Cu=

2Fe2++Cu2+如何让上述反应反向进行?2Fe2++Cu2+

—?—2Fe3++Cu如何确定反应发生了?如何检验产物?滤出Ⅰ中不溶物,用稀H2SO4溶解,未检出Cu。分析原因?2Fe2++Cu2+

—?—2Fe3++Cu如何确定氨水对上述反应的作用?练习实验iFe3++Cu—Cu2++Fe2+充分振荡,再加2mL蒸馏水实验ii充分振荡,再加2mL蒸馏水铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀资料:1.CuCl是难溶于水的白色固体,在热水中迅速水解生成Cu2O。资料:1.CuCl是难溶于水的白色固体,在热水中迅速水解生成Cu2O。2.水溶液中存在平衡:

2Cl-(aq)+CuCl(s)CuCl32-(aq)实验ii充分振荡,再加2mL蒸馏水实验iii充分振荡,再加2mL蒸馏水铜粉有剩余,溶液黄色褪去,加入蒸馏水后生成白色沉淀铜粉有剩余,溶液黄色褪去,变成蓝色,加入蒸馏水后无白色沉淀深度思考

在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl﹣会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl﹣。右图是溶液中平衡时相关离子浓度的关系图。依据图中信息,计算Cu2++Cu=2Cu+

反应的平衡常数,以及CuCl的Ksp的近似值。从半反应的角度分析Cl-的作用。练习工业上用[Cu(NH3)4]SO4和氨水的混合液浸取废铜矿渣中的单质铜,得到[Cu(NH3)2]2SO4。【查阅资料】i.Cu(NH3)42+呈深蓝色,[Cu(NH3)4]2+⇌Cu2++4NH3;受热易分解,放出氨气。ii.Cu+在水溶液中不稳定,Cu(I)在溶液中只能以

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