高中化学 专题三 从矿物到基础材料 专题小结课件 苏教版必修1

1.铝及其化合物之间的转化关系。【答案速填】写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：①化学方程式：____________________；②化学方程式：_______________________________；③化学方程式：___________________；④离子方程式：______________________；⑤离子方程式：______________________；⑥离子方程式：_______________________________；通电====2Al2O34Al+3O2↑2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑点燃====2Al+3Cl22AlCl3Al2O3+2OH-====+H2O2AlOAl2O3+6H+====2Al3++3H2O+CO2+2H2O====Al(OH)3↓+2AlO3HCO⑦离子方程式：_____________________________；⑧离子方程式：_____________________________；⑨离子方程式：_____________________________；Al（OH）3+OH-====+2H2O2AlOAl3++4OH-====+2H2O2AlO+4H+====Al3++2H2O2AlO2.铁及其化合物之间的转化关系。【答案速填】⑩化学方程式：_________________；⑪离子方程式：__________________；⑫离子方程式：_____________________；⑬离子方程式：_______________________；⑭离子方程式：________________；⑮离子方程式：______________________；⑯化学方程式：____________________________；⑰化学方程式：______________________；点燃====3Fe+2O2Fe3O4Fe+2H+====Fe2++H2↑Fe2++2OH-====Fe(OH)2↓Fe(OH)2+2H+====Fe2++2H2O2Fe3++Fe====3Fe2+2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3△====2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O3.铜及其化合物之间的转化。【答案速填】⑱离子方程式：_____________________；⑲化学方程式：____________________________；⑳化学方程式：_________________________________；化学方程式：___________________；离子方程式：_______________________；Cu+2Fe3+====Cu2++2Fe2+2Cu+O2+H2O+CO2====Cu2(OH)2CO3△====Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O△====Cu(OH)2CuO+H2OCu(OH)2+2H+====Cu2++2H2O4.硅及其化合物之间的转化关系。【答案速填】Si+2Cl2SiCl4△====Si+2OH-+H2O====+2H2↑23SiOSiO2+2CSi+2CO↑高温====SiO2+CaOCaSiO3高温====SiO2+2OH-====+H2O23SiO23SiO+2H+====H2SiO3↓主题一铝及其化合物的有关计算【主题训练1】(2014·枣庄高一检测)将5.4gAl投入200.0mL2.0mol·L-1某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属剩余。该溶液可能为()A.HNO3溶液B.Ba(OH)2溶液C.H2SO4溶液D.HCl溶液【解析】选D。由于硝酸为强氧化性酸，与金属反应不产生氢气，可以不予考虑。根据铝与强酸、强碱溶液反应的离子方程式：2Al+6H+====2Al3++3H2↑、2Al+2OH-+2H2O====2+3H2↑，5.4gAl能够分别与0.6molH+、0.2molOH-恰好反应。金属有剩余，说明酸或碱不足。B选项中n(OH-)=0.8mol，C选项中n(H+)=0.8mol，D选项中n(H+)=0.4mol。2AlO【主题训练2】某化学兴趣小组用回收的镁铝合金制取氢气。现有10.8g镁铝合金，下列说法正确的是()A.常温下与足量18mol·L-1H2SO4溶液反应，最多可放出0.6molH2B.常温下与足量2mol·L-1HNO3溶液反应，最少可放出0.45molH2C.常温下与足量2mol·L-1H2SO4溶液反应，放出H2的物质的量在0.45～0.6mol之间D.常温下与足量2mol·L-1NaOH溶液反应，放出H2的物质的量在0.45～0.6mol之间【解析】选C。镁与浓硫酸反应生成SO2，铝遇浓硫酸发生钝化，A项错误；镁、铝与稀硝酸反应生成NO，B项错误；与足量2mol·L-1H2SO4溶液反应，当10.8g合金完全是镁时，产生氢气0.45mol，当10.8g合金完全是铝时，产生氢气0.6mol，C项正确；与足量2mol·L-1NaOH溶液反应，当10.8g合金完全是镁时，不产生氢气，当10.8g合金完全是铝时，产生氢气0.6mol，D项错误。【名师点拨】Al3+与NaOH、KOH等强碱反应时有关沉淀的量的计算基本反应：Al3++3OH-====Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-====+2H2O2AlO向铝盐溶液中逐渐加入NaOH溶液，生成沉淀的量与加入溶液的量的关系如图。(1)已知Al3+以及NaOH的量，计算生成沉淀的量。n(OH-)∶n(Al3+)n[Al(OH)3]≤3n[Al(OH)3]=n(OH-)3比值4n[Al(OH)3]=4n(Al3+)-n(OH-)≥4n[Al(OH)3]=013(2)已知Al3+以及生成沉淀的量，计算反应的NaOH的量。由图像可以看出，已知Al3+以及生成沉淀的量，反应的NaOH的量有两种可能，对应图中的b、c两点，要注意讨论。①NaOH相对于Al3+不足，沉淀恰好生成，对应图中的b点；②NaOH相对于Al3+过量，完全沉淀后部分溶解，对应图中的c点。主题二铜、铁及其化合物的性质及推断【主题训练1】(2014·六安高一检测)amol的下列铁及其化合物分别与足量的稀硝酸反应(假设还原产物只有一种)，消耗硝酸的物质的量均可看作两部分，一部分为作氧化剂的硝酸，另一部分为起酸作用的(即以硝酸根离子的形式存在于反应后的溶液中维持溶液的电中性)硝酸，下列各项中消耗的硝酸的物质的量正确的是()①Fe：3a+a；②Fe3O4：③Fe(OH)2：④FeSO4：A.①②③④B.只有①②C.只有③④D.只有①②③a9a3；a3a?3；aa3【解析】选A。根据题意硝酸足量，都生成三价铁，故①、②、③、④中起酸作用的硝酸分别为3amol、9amol、3amol和amol；①中作氧化剂的硝酸为amol，②、③、④中作氧化剂的硝酸都是a/3mol，故全部正确。【主题训练2】根据下列框图回答问题(答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示)：(1)写出M溶于稀硫酸和H2O2混合液反应的化学方程式：。(2)某同学取X的溶液，酸化后加入KI-淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：、。(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：。(4)X转化为Y时，溶液的颜色变化为；用实验验证Y中是否含有X：。【解析】本题主要考查氧化还原反应、铁的化合物等知识点。(1)红色金属为铜，与硫酸、双氧水反应生成蓝色硫酸铜溶液，双氧水作氧化剂，硫酸起酸性作用，Cu+H2O2+H2SO4====CuSO4+2H2O。(2)根据与硫氰化钾溶液反应呈红色知，Y含有Fe3+，金属E为Fe，X为FeSO4，与硫酸、双氧水反应生成硫酸铁，FeSO4在通常状况下也能被氧化为Fe3+，Fe3+能氧化I-，能使淀粉碘化钾溶液变蓝。涉及反应：4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2O，2Fe3++2I-====2Fe2++I2。(3)Z为Fe(OH)3，能在碱性条件下被氯气氧化为K2FeO4，氯气被还原为KCl，根据得失电子守恒配平方程式，10KOH+3Cl2+2Fe(OH)3====2K2FeO4+6KCl+8H2O，产物中有水生成。(4)证明Y中是否含有X，即证明Fe3+中是否含有Fe2+，利用Fe2+的还原性，向其中加入酸性高锰酸钾溶液，看其是否褪色。答案：(1)Cu+H2O2+H2SO4====CuSO4+2H2O(2)4Fe2++O2+4H+====4Fe3++2H2O2Fe3++2I-====2Fe2++I2(3)10KOH+3Cl2+2Fe(OH)3====2K2FeO4+6KCl+8H2O(4)由浅绿色转变为棕黄色向Y溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，若酸性高锰酸钾褪色，则证明含有X，反之，则无【名师点拨】有关铁与硝酸反应的计算问题1.硝酸的作用及其量的确定：铁与硝酸的反应中，硝酸一部分表现氧化剂作用，一部分表现酸性作用。作为氧化剂的硝酸可以根据氧化还原反应中得失电子守恒的方法确定，作为酸性作用的硝酸可以通过金属铁的物质的量确定，即铁的物质的量与铁的价态之积。2.铁与稀硝酸的反应：随着两者量的不同，生成的氧化产物亦不同，可用讨论的方法确定。①Fe+4HNO3(稀)====Fe(NO3)3+NO↑+2H2O②Fe+2Fe(NO3)3====3Fe(NO3)2①×2+②可得：③3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O当时，硝酸过量，按①式计算。当时，铁过量，按③式计算。当时，可依据①②或①③进行计算。无论二者的量如何变化，铁遇稀硝酸反应，被还原的HNO3与参加反应的HNO3的物质的量之比总是1∶4。3n(Fe)1n(HNO)43n(Fe)3n(HNO)83nFe134nHNO8＜＜3.铁与浓硝酸的反应：常温下，铁遇浓硝酸发生钝化。在加热条件下，二者反应生成NO2，Fe+6HNO3(浓)Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O。但随着反应的进行，硝酸变稀，就会有NO生成，解这类题时要注意实际的反应过程。高温====【知识备选】解答框图推断题的常见突破口1.物质特征颜色可作为“突破口”：(1)常见火焰颜色。蓝色：CO在空气中燃烧；淡蓝色：H2S、H2在空气中燃烧；苍白色：H2在Cl2中燃烧；不同金属的特征焰色反应。(2)常见物质本身颜色。气体：Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)；液体：Br2(红棕色)；固体：CuO、FeO、MnO2、C、Fe3O4、Fe(黑色)。(3)溶液颜色。Cu2+(蓝、绿色)、Fe3+(浅黄色)、KMnO4(紫红色)、Fe2+(浅绿色)。(4)沉淀颜色。Mg(OH)2、Al(OH)3、BaSO4、BaCO3、BaSO3、CaCO3(白色)，Cu(OH)2(蓝色)，Fe(OH)3(红褐色)，AgCl(白色)，AgBr(浅黄色)，AgI、Ag3PO4(黄色)。2.物质呈现的特征状态可作为“突破口”：(1)常见的气体单质。如：H2、N2、O2、Cl2、F2。(2)常温、常压下常见的液态物质。如：单质Br2、化合物H2O。(3)出现烟、雾及烟雾的物质。空气中出现白雾的物质：HCl、HBr、HI；空气中出现白烟的物质：NH3+HCl和NH3+HNO3；燃烧时出现棕黄色烟雾的物质：Cu+Cl2。3.一些物质的特殊性质可作为“突破口”：(1)气体：①溶于水显碱性的气体唯有NH3；②空气中极易由无色变为红棕色的气体唯有NO；③遇酚酞变红的气体一定是氨气。(2)离子：①遇KSCN呈红色溶液、遇OH-生成红褐色沉淀的唯有Fe3+；②遇Ba2+生成白色沉淀不溶于盐酸的只有；③遇Ag+生成不溶于稀硝酸的白色沉淀的唯有Cl-；生成浅黄色沉淀的为Br-；生成黄色沉淀的为I-；④可与盐酸反应产生有刺激性气味的无色气体，且通入品红溶液中能使之褪色，加热后又复原的只有含的物质；⑤通