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第一单元从铝土矿到铝合金专题3：从矿物质到基础材料考纲解读1.了解从铝土矿中提取铝的原理和工艺流程。2.了解铝及其合金的物理性质及用途。3.理解铝的化学性质及应用。4.了解铝的氧化物、氢氧化物的特性和应用。5.了解明矾等铝盐的性质及其应用。NaAlO2AlCl3Al(OH)3AlAl2O3知识体系一、从铝土矿制取铝1．碱溶法铝土矿滤液沉淀Al2O3AlNaOH过滤灼烧CO2通电溶解过滤盐酸过滤灼烧NaOH溶液通电CO2溶解过滤过滤铝土矿滤液滤液沉淀Al2O3Al2.酸溶法考点解读3．电解熔融的氧化铝阳极：4Al3++12e-=4Al阴极：6O2--12e-=3O2↑4.冰晶石的作用作为助熔剂5.不采取电解氯化铝的原因AlCl3的沸点比熔点低，易升华。二、铝的性质和用途1．铝的位置：位于周期表中周______期、第____族，原子结构示意图为：________第三IIIA2．铝合金：铝常以铝合金的形式广泛应用于建筑业、机械制造业和电子行业。铝合金具有密度小、强度高、塑性好、抗腐蚀性强等特点。3．铝的两性。铝能与强酸、强碱溶液反应。与强酸反应：与强碱反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al~3H2生成H2的量耗酸、碱量6HCl~2AlCl3~2Al~2NaAlO2~2NaOH4．铝与强碱反应的实质氧化剂的只有水而没有NaOH5.钝化铝遇到冷的浓硫酸、浓硝酸，会在铝的表面反应生成一层氧化物保护膜。6．铝的毒性铝及其不溶性无机化合物一般不会引起急性中毒。可溶性铝盐有一定毒性三、铝热剂1．铝热剂概念铝粉+某些金属氧化物(如Fe2O3、V2O5，Cr2O3，MnO2难熔的金属氧化物2．铝热反应2Al+Fe2O3===Al2O3+2Fe△放出大量的热，使生成的难熔金属熔化3．铝热反应的应用焊接钢轨、冶炼难熔的金属，如钒、铬、锰等；制作燃烧弹。四、Al2O3与Al(OH)31．Al2O3与Al(OH)3的两性与强酸反应Al2O3+6H+===2Al3++3H2O；Al(OH)3+3H+====Al3++3H2O与强碱反应：Al2O3+2OH--===2AlO2--+H2O；Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O2.Al(OH)3在溶液中存在着如下两种电离平衡3OH--+Al3+Al(OH)3AlO2--+H++H2O(碱式电离)(酸式电离)[Al(OH)4]-3．Al(OH)3的制取铝盐中加氨入：偏铝盐溶液通入CO2：铝盐、偏铝盐互促水解法：AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4ClAl3++3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3五铝盐与明矾1．铝盐的水解2．铝盐的保存和制取干燥3．明矾的净水作用Al3+发生水解，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，起到净水作用4．铝盐的互促水解Al3+与CO32－、HCO3－、SO32－、S2－六Al3+、Al(OH)3、AlO2－的相互转化1．AlCl3溶液①现象：白色沉淀→沉淀增加→减少→消失2．NaOH溶液NaOHAlCl3溶液无沉淀→沉淀→沉淀增加→沉淀量不变Al3++4OH－=AlO2－+2H2OAl3++3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓3．NaAlO2溶液HCl白色沉淀→沉淀增加→减少→消失AlO2－＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H＋=Al3＋+3H2O4.HCl溶液NaAlO2无沉淀→沉淀→沉淀增加→沉淀量不变1.将铝条投到一溶液中产生氢气，则此溶液中一定能够大量共存的离子组是A．Cu2+、Cl-、NO3-、K+B．HCO3-、K+、SO42-、Cl-C．Fe2+、Cl-、Na+、NO3-D．Ba2+、Cl-、K+、NO3-2.能说明镁比铝还原性强的事实是A．镁的价电子比铝少B．镁带在空气中和CO2中能燃烧，而铝不能C．镁遇浓硫酸不钝化，而铝钝化D．铝的硬度、延展性、熔点均比镁大、好、高DB试题精选3.下列各组中的两种物质相互反应时，无论谁过量，都可用同一个离子方程式表示的是A．偏铝酸钠溶液和盐酸B．苯酚钠溶液和二氧化碳C．稀盐酸和稀碳酸钠溶液D．硝酸银溶液和氨水4.下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是A、NaHSO4和Ba(OH)2B、Na2CO3和HClC、NaAlO2和H2SO4D、Al2(SO4)3和NaHCO3BD5.浓度均为0.1mol·L－1的三种溶液等体积混合，充分反应后没有沉淀的一组溶液是ABaCl2NaOHNaHCO3BNa2CO3MgCl2H2SO4CAlCl3NH3·H2ONaOHDBa(OH)2CaCl2Na2SO46.要使氯化铝溶液中的A13+完全转化成A1(OH)3沉淀，应选用的试剂是：A．NaOH溶液B．稀盐酸C．氨水D．AgNO3溶液BC7.铝是当前应用最广泛的金属材料之一，铝的化合物在生产和生活中也有许多用途。(1)盛装饮料的易拉罐可用铝合金制造，不用纯铝的主要原因是什么？(2)胃舒平是治疗胃酸过多的常用药物，其中含有的有效成分是氢氧化铝，其治疗原理是(用离子方程式表示)；碳酸氢钠也常用于做治疗胃酸过多，请说出与氢氧化铝相比较，用碳酸氢钠作为治疗胃酸过多的药物的优缺点(各一条)。优点_________________；缺点____________________。1)改善易拉罐的强度。(2)铝铁合金与酸反应时，铝、铁与酸构成原电池，可以加快金属与酸的反应。铝作负极：2Al－6e－=2Al3+铁作正极：6H++6e－=3H2↑2.Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O(2分)不产生对人体有害的物质；产生大量的CO2，人服用后会打嗝。(3)自从科学家发明了电解法冶炼铝的方法之后，铝及其合金被广泛地应用。但是后来有人研究发现铝元素易导致老年痴呆疾病，因此现在铝合金主要用于做房屋建筑的装饰材料，铝制的炊具基本不用了。①作为材料，铝及其铝合金与钢铁相比，主要的优点是(写出两条)：____________、_____________：②你认为铝合金材料有无可能被其他材料所代替？如果有可能，其可能的原因是什么？请至少写出两条。3.(1)易加工：耐腐蚀。(2)有可能。铝是比较活泼的金属，易被酸和碱腐蚀，不能耐久；易产生对人体有害的铝离子8.已知A—G是中学化学中常见的7种物质，所有物质均由短周期元素组成，其中B、C、G都含有同一种元素，B、E、F都为单质。常温、常压下D为液体，E、F为气体，F是空气的主要成分之一。C由2种元素组成，其晶体熔点高、硬度大，闪烁着晶莹的光泽。A—C可以发生如下转化，其反应的关系如下图所示。请填写下列空白。（1）写出E+F→D的化学反应方程式：；（2）B的化学式是；（3）如图所示A与C两种固体混合后，加入液体D，可能发生反应的化学方程式。9.A、C、D是氯碱工业的初产品，E是短周期金属元素的单质，它们和B、F、G、H有如下图的转化关系，图中参加反应的水和生成的水均已略去。1）写出A的电子式；写出E的原子结构示意图。（2）写出A溶液分别与E、D反应的离子方程式：A＋E：。A＋D：。（3）B的水溶液呈性（选填酸性、中性或碱性），其原因用离子方程式表示为：第三节铁铜及其化合物考纲解读1.理解铁、铜的化学性质2.理解Fe3+、Fe2+的相互转化，并以些为例，理解变价金属的氧化性和还原性3.掌握Fe3+、Fe2+有关离子的共存、及检验问题4.了解Fe(OH)2的实验室制取的注意事项5.了解钢、铁的腐蚀原理与防护措施6.了解金属的一般通性和冶炼原理知识体系强氧化剂Cl2、Br2、HNO3、O2等弱氧化剂：H+、Cu2+、S、I2、Fe3+等Fe2+Fe3+FeFe(OH)3Fe(OH)2Zn、Fe、Cu、HI等Cl2、Br2、HNO3、O2等H+H+OH-OH-O21.存在形式铁：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）化合态一.铁的获取和应用游离态的铁来自陨石考点解读2.铁的冶炼原料:C+O2=CO2CO2+C=2CO3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2设备:高炉铁矿石、焦碳、空气、石灰石等原理：制备还原剂氧化还原产物:生铁除碳钢二、铜的冶炼Fe+Cu2+=Fe2++Cu氧化还原反应置换反应氧化剂:还原剂:Cu2+还原反应Fe氧化反应2.湿法炼铜：（古代）黄铜矿（CuFeS2）、孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)1.铜的存在2.高温炼铜:原料:黄铜矿电解精铜（含量99.95%-99.98%）粗铜3.铜的精炼:CuO+C=Cu+CO2(高温)金属存在形式冶炼方法NaMgAlFeCu很活泼金属较活泼和不活泼金属4.方法比较海水中NaCl海水MgCl2铝土矿中Al2O3赤铁矿磁铁矿等黄铜矿孔雀石等电解电解电解还原剂还原还原剂还原KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgKCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg电解法热还原法热分解法三、铁的性质1.铁的在周期表的位置Fe位于第_________周期第________族四VIIIFe-2e-=Fe2+Fe-3e-=Fe3+2.Fe的化学性质(1)在氧气中燃烧现象__________________3Fe+2O2==Fe3O4点燃Fe+2H+=Fe2++H2↑,Fe+Cu2+=Fe2++CuFe+S==FeS,Fe+I2==FeI2,Fe+2Fe3+==3Fe2+(2)铁生锈4Fe+3O2==2Fe2O3(3)+弱氧化剂(4)+强氧化剂Fe+2Fe3+==3Fe2+2Fe+3Cl2==2FeCl3,2Fe+3Br2==2FeBr3,Fe+4HNO3(稀)==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O化学式俗称FeOFe2O3铁红Fe3O4磁性四氧化三铁名称价态（稳定性）颜色、状态溶解性氧化亚铁三氧化二铁四氧化三铁+2（不稳定）+3（稳定）+2、+3（稳定）黑色粉末红棕色粉末黑色晶体不溶于水不溶于水不溶于水四、铁的氧化物•与酸反应•FeO•Fe2O3••Fe3O4•FeO+2H+=Fe2++H2O3FeO+10HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O五.铁的氢氧化物性质比较3.制法：由对应的可溶性盐与碱反应制取Fe2++2OH-Fe(OH)2↓Fe3++3OH-Fe(OH)3↓1.性质与酸反应Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+Fe3++3H2O2.Fe(OH)2被氧化4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色1.用蒸馏水配制硫酸亚铁溶液2.配制溶液前先加热煮沸3.长胶头滴管末端浸入溶液1.绿矾(FeSO4·7H2O)制法：用途：2.三氯化铁（FeCl3）铁屑加稀硫酸---浓缩—冷却—绿色晶体。分析化学上常用作还原剂，制蓝黑墨水、染料等。•制法：铁屑与氯气直接反应Fe+HCl再通Cl22Fe+3Cl2==2FeCl3浓缩---冷却--FeCl3·6H2O注意干燥，防止水解•六、亚铁盐和铁盐七.Fe2+与Fe3+的相互转化Fe+2Fe3+==3Fe2+Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-1.Fe2+→Fe3+3Fe2++4H++NO3-==Fe3++NO↑+2H2O2.Fe3+→Fe2+2Fe3++2I-==2Fe2++I2用于电路板制作能够使淀粉KI试纸变蓝八.Fe2+与Fe3+的检验1.Fe3+的检验Fe3＋＋3SCN－====Fe(SCN)3血红色滴加苯酚溶液显紫色2.Fe2+的检验先滴加KSCN溶液无变化，再加入氯水后，溶液呈血红色九、铜的化学性质Cu+Cl2===CuCl2点燃2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3铜锈(铜绿)Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O(加热)Cu+4HNO3(浓)=C