《从矿物到基础材料》总复习课件

《从矿物到基础材料》高考化学一轮复习连江一中：余忠平考点1、从铝土矿中提取铝工艺流程：（1）原料：铝土矿（主要成分Al2O3,含Fe2O3、SiO2等）（2）方法：酸溶法或碱溶法（3）工艺流程图考点2铝及其化合物相互转化在强酸性溶液中，铝元素总是以Al3+形式存在；在强碱性溶液中，铝元素以形式存在。铝及铝元素的主要化合物的关系如下图：2AlO小结：Al(OH)3的制备：1、可溶性铝盐与弱碱AlCl3+3NH3·H2O==Al(OH)3↓+3NH4Cl2、可溶性偏铝酸盐与弱酸NaAlO2+CO2+2H2O==Al(OH)3↓+NaHCO33、可溶性偏铝酸盐与可溶性铝盐3AlO2￣+Al3++6H2O==4Al(OH)3↓①凝聚水中悬浮物并能吸附色素，常用作净水剂②用作药物，治疗胃酸过多Al(OH)3的用途：讨论1：铝盐和碱溶液反应的现象和计算：实验往AlCl3溶液中滴加NaOH溶液往NaOH溶液中滴加AlCl3溶液现象反应过程的离子方程式图象变化Al(OH)3NaOHAl(OH)3AlCl3先沉淀后溶解先澄清后沉淀Al3++3OH–=Al(OH)3Al(OH)3+OH–=AlO2–+2H2O4OH–+Al3+=AlO2–+2H2OAl3++3AlO2–+6H2O=4Al(OH)3考点3有关铝元素的图象题讨论2：偏铝酸盐和盐酸反应的现象和计算：实验往NaAlO2溶液中滴加HCl溶液往HCl溶液中滴加NaAlO2溶液现象反应过程的离子方程式图象变化Al(OH)3HClAl(OH)3NaAlO2先沉淀后溶解先澄清后沉淀AlO2-+H++H2O=Al(OH)3Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O4H++AlO2-=Al3++2H2OAl3++3AlO2–+6H2O=4Al(OH)31．将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示。由图中数据计算(1)原合金中镁和铝的质量。(2)盐酸的物质的量浓度。160盐酸的物质的量浓度是8mol/L镁质量是4.8g，铝质量是2.7g练习2、在下图中，横坐标为向一定量的某溶液中加入某种物质的量，纵坐标为生成沉淀的量。从图中，选择适合表中各题要求的序号填入表中溶液加(或通入)物质序号⑴饱和石灰水通入过量CO2⑵AlCl3溶液加入过量浓氨水⑶含少量NaOH的NaAlO2溶液通入过量CO2⑷含少量NaOH的NaAlO2溶液逐滴加入稀盐酸ABFD溶液加(或通入)物质序号⑸MgCl2、AlCl3混合溶液逐滴加入NaOH溶液至过量⑹NaOH溶液逐滴加入Al2(SO4)3溶液至过量⑺稀硫酸溶液逐滴加入NaAlO2溶液至过量⑻含少量盐酸的AlCl3溶液逐滴加入KOH溶液至过量ECFG三.硫酸铝钾1）复盐：KAl(SO4)2==K++Al3++2SO42-2）明矾：化学式KAl(SO4)2·12H2O无色晶体，易溶于水。明矾净水原理：明矾溶于水发生水解反应，生成Al(OH)3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。一.金属铁1.在元素周期表中的位置铁位于第四周期第Ⅷ族，过渡元素原子结构示意图为28142+262.铁的物理性质铁具有银白色金属光泽，纯铁质软，密度大,熔沸点高，有良好的导电性、导热性和延展性，有铁磁性.3.铁的化学性质Fe–2e=Fe2+Fe–3e=Fe3+Fe表现还原性(1)铁与强氧化剂反应2Fe+3Cl2==2FeCl3点燃Fe+4HNO3(稀）==Fe(NO3)3+NO↑+2H2Oa.铁与氯气、硝酸、浓硫酸等强氧化剂反应可显+3价b.常温下，铁遇冷浓硫酸和浓硝酸钝化。+3+3(2)铁与弱氧化剂反应Fe+2H+=Fe2++H2↑（稀HCl或稀H2SO4)Fe+Cu2+=Cu＋Fe2+（与盐的反应）Fe+2Fe3+=3Fe2+(Fe3+的氧化性)a.铁与H+、Cu2+、Fe3+等弱氧化剂反应显+2价Fe+4HNO3(稀）==Fe(NO3)3+NO↑+2H2Ob.Fe与过量HNO3→Fe3+Fe与少量HNO3→Fe2+（3）与水的反应3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2↑高温对比2Na+2H2O===2NaOH+H2↑Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑（4）与氧气反应3Fe+2O2==Fe3O4点燃（纯氧气）化学式Fe(OH)2Fe(OH)3颜色状态溶解性制备加热与H+转化白色固体粉末红褐色固体粉末难溶于水不溶于水Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3铁的氢氧化物性质比较Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓2Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O白色絮状沉淀灰绿色红褐色沉淀直接观色与KSCN鉴别方法2Fe3Fe浅绿色棕黄色血红色不显红色与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+和Fe3+的检验方法再滴氯水则显红色Fe、Fe2＋、Fe3＋的相互转化——“铁三角”关系FeFe3＋Fe2+Cl2、Br2、O2、浓H2SO4、HNO3酸性KMnO4、Na2O2、H2O2等Fe、Cu、I－、S2－、SO32-等小结一、Ⅰ.把氯化亚铁水溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，而不引进金属离子或其它原溶液中不含有的阴离子，所用的三种方法的离子方程式分别为：①:②:③:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O想一想Ⅱ.在装有固体A的试管中加入无色溶液B，此时A未溶解。但加入一定量的水，A即逐渐溶解。并有气体生成，溶液变为浅绿色。将空气通入该试管的溶液中，溶液颜色很快加深。请填写下列空白：(1)B的化学式是:(2)A加水后才溶解，其理由是:H2SO4浓H2SO4使Fe钝化，稀H2SO4使Fe溶解一、铜的物理性质紫红色金属，熔沸点高，密度大，具有良好的延展性，能够导电、导热二、铜的化学性质1.与氧气反应：2Cu+O2==2CuOb.铜与强氧化性酸（如浓硫酸、硝酸等）能反应，但不生成氢气。2.与酸的反应a.铜与非氧化性酸（如盐酸、稀硫酸等）不反应。Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag3.与盐溶液的反应2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2三、铜的重要化合物1.CuOCu2O黑色砖红色2.Cu2（OH）2CO3铜绿3.CuSO4及CuSO4·5H2O白色蓝色用来检验水的存在《金属综合》一、金属晶体的结构和物理性质:2、金属共同的物理性质:导电性、导热性、延展性、不透明、有金属光泽。1、金属是由金属阳离子和自由电子通过金属键构成的。决定3、影响金属键强弱的因素:半径越小、电荷数越多,金属键越强。则熔、沸点越高，硬度越大。(1)原子半径(2)电荷数已知：钠镁铝熔点（℃）97.81648.8660.4解释这三种金属熔点递增的原因？位于周期表中左下角处。最外层电子数≦周期数金属原子的价电子数少。1、金属元素在周期表的位置：2、金属原子结构特点：3、金属的化学性质：易失电子，表现还原性。决定二、金属的原子结构与化学性质思考练习：1、判断下列叙述正确的是（）A、金属的物理性质决定于金属的晶体结构，金属的化学性质决定于金属的原子结构。AB、金属的原子核外电子都比较少，容易失去电子。C、金属晶体在外加电场的作用下，带电微粒定向移动形成了电流。D、金属单质在化学反应中都是还原剂；金属离子在化学反应中都是氧化剂。三.金属化学性质1.与非金属（如：O2、Cl2、S等）反应与O2极易反应的金属有:K、Ca、Na常温下与O2缓慢反应的金属有:(1).和O2的反应Mg、Al、Fe加热条件下，除Ag、Pt、Au外，其它金属可被氧化。(2).与Cl2反应:几乎所有金属都可被Cl2氧化.2Fe+3Cl2Cu+Cl2如:(3).与S反应:除Pt、Au外的其它金属都可被S氧化.如:Fe+SFeS2Cu+SCu2S2FeCl3CuCl22.金属与水的反应：与冷水剧烈反应放出H2的金属有：如：2Na+2H2O==2NaOH+H2与沸水在加热条件下发生反应的有:Mg与水蒸气在高温条件下反应有:FeK、Ca、NaMg+2H2O==Mg(OH)2+H2加热3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2↑高温3.与酸的反应:(1)活动性在氢以前的金属与非氧化性酸反应置换出H2如:Mg+2H+==Mg2++H2(2)金属与强氧化性酸反应一般不放出H2.常温下Al、Fe在浓HNO3、浓H2SO4中发生钝化反应.4.金属与盐溶液反应:(1).大多数活泼金属能置换出不活泼金属.Fe+CuSO4==FeSO4+CuCu+2Ag+==2Ag+Cu2+(2).K、Ca、Na与盐溶液的反应较特殊.写出:把钠投入硫酸铜溶液中的化学方程式.2Na+2H2O==2NaOH+H22Na+CuSO4+2H2O==Cu(OH)2+Na2SO4+H2CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2+Na2SO4(3).金属与Fe3+的盐反应.2Fe3++Zn==2Fe2++Zn2+2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+Fe3+具有较强的氧化性,能跟大多数金属反应.四.金属的冶炼1.金属冶炼的实质:金属冶炼就是把化合态的金属元素转变为金属单质.其实质是:使金属阳离子获得电子,还原为金属原子的过程.示意为:Mn++neM.2.冶炼方法:KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg电解法还原剂法加热法(Al、H2、CO、C）2Al2O3如：3CO+Fe2O32HgO电解加热高温4Al+3O22Hg+O2↑3CO2+2Fe冰晶石1、随着人们生活节奏的加快，方便的小包装食品已被广泛接受。为了延长食品的保质期，防止食品受潮及富脂食品氧化变质，在包装袋中应放入的化学物质是:A无水硫酸铜、蔗糖B硅胶、硫酸亚铁C食盐、硫酸亚铁D生石灰、食盐B课堂练习2、巳知某溶液中存在较多的H＋、SO42、NO3，则该溶液中还可能大量存在的离子组是:A.Al3+、CH3COO、ClB.Mg2+、Fe2+、BrC.Mg2+、Cl、ID.Na+、NH4+、ClD3、下列离子方程式书写正确的是:A.FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－B.澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2＋+OH－＋HCO3=CaCO3↓＋H2OC.FeS固体放入稀硝酸溶液中：FeS＋2H＋=Fe2＋＋H2S↑D.AlCl3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋4OH－=AlO2－＋2H2OB4．将一小块金属钾投入下列物质的溶液中，既能放出气体，又有白色沉淀析出的是A.MgCl2B.BaCl2C.CuCl2D.NaHCO3A一、碳族元素原子的结构特点：CSiGeSnPb原子结构上的不相同点原子结构上的相同点原子的最外层有4个电子①核电荷数增加②电子层数增加③原子半径增大元素的非金属性依次减弱;金属性依次增强二、硅（1）、自然界中存在的硅元素只有化合态；在地壳中含量居第二位。是构成矿物和岩石的主要成分，硅单质是良好的半导体材料（2）、两种同素异形体：晶体硅和无定型硅。（3）、化学性质：不活泼①、Si+2F2=SiF4②、Si+4HF=SiF4+2H2↑③、Si+2KOH+H2O=K2SiO3+2H2↑硅晶体的结构：正四面体（类似于金刚石）原子晶体Si+O2==SiO2晶体硅的制备方法：①②③反应①、③的化学方程式为：SiHCl3+H2Si+3HCl1357K③①SiO2+2C===Si+2CO高温三、SiO2的化学性质很稳定酸性氧化物的通性。高温a、不能与水化合b、与碱性氧化物化合：SiO2+CaOCaSiO3SiO2+Na2ONa2SiO3高温与HF反应：SiO2+4HFSiF4↑+2H2O注意：一般用塑料试剂瓶盛氢氟酸，不能用玻璃试剂瓶。（氢氟酸用于雕刻玻璃）C、与碱反应：SiO2+2NaOHNa2SiO