2019-2020年高一化學上冊《知識點總結》教學設計之二.doc

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2019-2020年高一化學上冊《知識點總結》教學設計之二 【學海導航】 海水是化學元素寶庫，海水中溶解了大量氣體物質和各種鹽類。人類在陸地上發(fā)現(xiàn)的l00多種元素，在海水中可找到80多種。海水是人類獲取氯、溴、碘、鎂及其化合物的重要資源。 TiCl4 Ti (造紙、制肥皂等) (快中子反應堆熱交換劑) 熔融電解 NaOH K.Na合金 食鹵 Br2 MgO (富集的方法) CaO (貝殼) (焰火，照明彈) 高溫 Mg(OH)2 MgCl2 Cl2 Mg 電解 NaHCO3 H2O NH3、CO2 食鹽 飽和食鹽水 水 電解 海水 日曬 K Na Cl2 Cl2 H2 Na2CO3 △ △ (耐火材料) 熔融 過濾 CaCO3 一、氯、溴、碘的提取 （一）氯堿工業(yè)——電解食鹽水生產氯氣和燒堿的化學工業(yè) 通電 我國主要以海鹽為原料。海鹽中含硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鎂等雜質，要凈化后制成飽和食鹽水再電解。 2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ ＋Cl2↑ 氯堿工業(yè)面臨問題：①產品對設備腐蝕嚴重、環(huán)境污染顯著。②電能消耗量大。 （二）從海水中提取溴的常見工藝 ①濃縮并酸化海水后，通入適量的氯氣，使溴離子轉化為溴單質：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ②向含溴單質的水溶液中通空氣和水蒸汽，將溴單質吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔內以達到富集的目的：Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4（也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收） ③向吸收塔內的溶液中通入適量的氯氣：2HBr+Cl2==2HCl+Br2 ④用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內的溶液中的溴單質。 （三）從海洋植物中提取碘的主要工藝 ①用水浸泡海帶或海藻灼燒后的灰燼 ②向水中通入適量的氯氣，使碘離子轉化為碘單質：2NaI+Cl2 == I2+2NaCl ③過濾，用有機溶劑萃取碘單質。 二、氯、溴、碘的性質和用途 （一）氯氣（chlorine gas）的性質和用途 氯自1774年被舍勒發(fā)現(xiàn)，到1810年被戴維確認為一種元素，經歷了36年。實驗室制備：①原理：MnO2＋4HCl(濃) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②裝置：固液加熱型 ③收集：向上排空氣法 ④驗滿：濕潤的淀粉－碘化鉀試紙等 ⑤尾氣吸收：NaOH溶液。 1、物理性質：通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體。能溶于水，有毒。 2、化學性質：氯原子易得電子，氯是活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發(fā)生氧化還原反應，一般作氧化劑。與水、堿溶液則發(fā)生自身氧化還原反應，既作氧化劑又作還原劑。 3、氯氣的用途：重要的化工原料，能殺菌消毒、制鹽酸、漂白粉及制氯仿等有機溶劑和農藥。 拓展1：氯水（chlorine water） 氯水為黃綠色，所含Cl2有少量與水反應(Cl2+H2OHCl+HClO)，大部分仍以分子形式存在，氯水的主要溶質是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等微粒。 拓展2：次氯酸（hypochlorous acid） 次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸，溶液中主要以HClO分子形式存在。性質：①易分解(2HClO==2HCl+O2↑)，光照時會加速。②是強氧化劑：能殺菌 ；能使某些有機色素褪色。 拓展3：漂白粉 次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定，容易保存，工業(yè)上以Cl2和石灰乳為原料制成漂白粉；漂白粉的有效成分【Ca(ClO) 2】，須和酸(或空氣中CO2)作用產生次氯酸，才能發(fā)揮漂白作用。 （二）溴、碘的性質和用途 溴 碘 物理性質 深紅棕色，密度比水大的液體，強烈刺激性氣味，易揮發(fā)，強腐蝕性。 紫黑色固體，易升華。氣態(tài)碘在空氣中顯深紫紅色，有刺激氣味。 在水中溶解度很小，易溶于酒精、四氯化碳等有機溶劑 化學性質 能與氯氣反應的金屬、 非金屬一般也能與溴、碘反應，只是反應活性不如氯氣。氯、溴、碘單質間能夠發(fā)生置換反應：氯能把溴和碘從它們的鹵化物中置換出來，溴能把碘從它的鹵化物中置換出來，即氯、溴、碘的氧化性強弱為：Cl2>Br2>I2 用途 染料、防爆劑、膠卷感光材料、殺蟲劑、紅藥水、鎮(zhèn)靜劑，催淚性毒劑等。 重要的化工原料。配碘酒和碘化物，食用鹽中加KIO3，碘化銀制造相底片和人工降雨。 三、氧化還原反應（oxidation-reduction reaction） 1、氧化還原反應的有關概念 氧化還原反應的實質：發(fā)生電子轉移（電子的得失或電子對的偏移）。 化合價降低 +ne－ 被還原 氧化劑 ＋ 還原劑 ＝ 還原產物 ＋ 氧化產物 化合價升高 －ne－ 被氧化 2、氧化還原反應的一般規(guī)律 同一反應中：①氧化反應與還原反應同時發(fā)生，相互依存。②氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等。即氧化劑化合價降低總數(shù)與還原劑化合價升高總數(shù)相等。 1、 氧化還原反應中電子轉移的表示方法（雙線橋法）書寫要求： ①箭頭是由反應物中的某一元素指向對應的生成物中的同一元素。 ②一定要標出得、失電子的總數(shù)，并且數(shù)值相等。 練習 1、氧化還原反應的實質是（　?。? 　 A、元素化合價發(fā)生變化 B、反應中有氧原子的得失 　 C、反應中有電子得失或電子對的偏移 D、反應后生成新物質 2、下列反應一定是氧化還原反應的是（　?。? 　 A、化合反應　 B、分解反應　　 C、復分解反應 D、置換反應 3、下列反應中，不屬于氧化還原反應的是（　?。? 　 A、3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+3H2O B、2FeBr2＋3Cl2==2FeCl3＋2Br2 C、SnCl4+2H2O==SnO2+4HCl D、Ca (OH ) 2＋CO2==CaCO3↓＋H2O 4、下列反應中，水作還原劑的是（　　） 　 A、2Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑ B、Cl2＋H2OHCl＋HClO 　 C、2F2＋2H2O==4HF＋O2 D、SO2＋H2OH2SO3 5、從海水中可以提取溴，主要反應為：2Br－+Cl2=2Cl－+Br2，下列說法正確的是（ ） A、溴離子具有氧化性 B、氯氣是還原劑 C、該反應屬于復分解反應 D、氯氣是氧化劑 6、在Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O反應中，氧化劑與還原劑物質的量之比為（ ） A、1︰2 B、1︰1 C、 2︰1 D、 3︰2 7、在下列各反應中，鹽酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是 A、 HCI+NaOH＝NaCl+H2O　　　B、Zn+2HCl＝ZnCl２+H2↑ C、HCl+AgNO３＝AgCl↓+HNO3　　D、MnO2+4HCI(濃)＝MnCl2+C12↑+2H2O 8、下列物質的用途，利用氧化還原反應的是( ) A、用氯氣消毒自來水 B、用稀鹽酸除去熱水瓶膽壁上的水垢(主要成分是CaCO3) C、用食鹽腌漬食物 D、用小蘇打治療胃酸過多 10、鮮榨蘋果汁是人們喜愛的飲料。由于此飲料中含F(xiàn)e2＋，現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色變?yōu)樽攸S色（Fe3＋）。這個變色的過程中的Fe2＋被 (填“氧化”或“還原”)。若榨汁時加入適量的維生素C，可有效防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。這說明維生素C具有 性。 11、為防止碘缺乏病，通常在食鹽中添加少量碘酸鉀（KIO3），碘酸鉀和碘化鉀在酸性溶液中能發(fā)生下列反應。請標出方程式中電子轉移的方向與數(shù)目，并指出氧化劑和還原劑。 5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O 此反應中，氧化劑是 ，還原劑是 。氧化劑和還原劑的物質的量之比是 。 12、某工廠在山坡坑道的倉庫里貯有氯氣鋼瓶。某天，有一只貯有氯氣的鋼瓶損壞，造成氯氣泄漏，在場工人采取以下措施，請選擇填充并簡述理由。 ⑴處理鋼瓶的方法正確的是 ，簡述理由 A、鋼瓶推到坡下的小河里 B、把鋼瓶丟到深坑里，用石灰填埋 C、把鋼瓶扔到農田中 ⑵鋼瓶處理后，工人應立即 ，簡述理由 A、轉移到坡下 B、轉移到坡上 ⑶若在場工人沒有防毒面具，可以用浸有某種物質的一定濃度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最適宜采用的物質是 。(A、NaOH B、NaCl C、Ca (OH)2 D、Na2CO3) 13、新制氯水中含有多種組分： ，氯水應存放在 瓶中保存。將紫色石蕊試液滴入氯水中，溶液顯紅色，起作用的成分是　 　 ；過一會兒，溶液的顏色逐漸褪去，起作用的成分是　 　；往氯水中滴入硝酸銀溶液，產生白色沉淀，起作用的成分是　　 ；氯水能使淀粉碘化鉀試紙變藍，起作用的成分是　　　 　。 14、下圖是一個實驗室制取氯氣并以氯氣為原料進行特定反應的裝置： ⑴實驗開始時，先點燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl2充滿整個裝置，再點燃D處酒精燈，連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進入D。D裝置的硬質玻管內盛有炭粉，發(fā)生化學反應，其產物為CO2和HCl。 試寫出D中化學方程式： ， ⑵在E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，為什么？ 。 ⑶D處反應完畢后，關閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl2產生，此時B中的現(xiàn)象是 ，B的作用是 。 《第二單元 鈉、鎂及其化合物》導學 【學海導航】 一、鈉的原子結構及性質 結 構 鈉原子最外層只有一個電子，化學反應中易失去電子而表現(xiàn)出強還原性。 物 理性 質 質軟、銀白色，有金屬光澤的金屬，具有良好的導電導熱性，密度比水小，比煤油大，熔點較低。 化 學 性 質 與非金 屬單質 鈉在常溫下切開后表面變暗：4Na+O2=2Na2O（灰白色） 點燃 鈉在氯氣中燃燒，黃色火焰，白煙： 2Na+Cl2 ==== 2NaCl 與 化合物 與水反應，現(xiàn)象：浮、游、球、鳴、紅 2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑ 與酸反應，現(xiàn)象與水反應相似，更劇烈，鈉先與酸反應，再與水反應。 與鹽溶液反應：鈉先與水反應，生成NaOH，H2，再考慮NaOH與溶液中的鹽反應。如：鈉投入CuSO4溶液中，有氣體放出和藍色沉淀。 2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 與某些熔融鹽：700~800oC 4Na+TiCl4========4NaCl+Ti 存 在 自然界中只能以化合態(tài)存在 保 存 煤油或石蠟中，使之隔絕空氣和水 制 取 通電 2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑ 用 途 1、 鈉的化合物 2、鈉鉀合金常溫為液體，用于快中子反應堆熱交換劑 3、作強還原劑 4、作電光源 二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質比較 碳酸鈉（Na2CO3） 碳酸氫鈉（NaHCO3） 俗 名 純堿、蘇打 小蘇打 溶解性 易溶（同溫下，溶解度大于碳酸氫鈉） 易溶 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O 堿性 堿性（相同濃度時，碳酸鈉水溶液的PH比碳酸氫鈉的大） 堿性 與 酸 鹽酸 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸 Na2CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3 不能反應 與 堿 NaOH 不能反應 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH 產物與反應物的量有關 三、鎂的性質 物理性質 銀白色金屬，密度小，熔沸點較低，硬度較小，良好的導電導熱性 化學性質 與O2 點燃 2Mg+O2====2MgO 與其他 非金屬 點燃 點燃 Mg+Cl2====MgCl2，3Mg+N2==== Mg3N2 與氧化物 點燃 2Mg+CO2====2MgO+C 與酸 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 制 取 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 通電 HCl MgCl2?6H2O==== MgCl2+6H2O↑ MgCl2(熔融)===== Mg＋Cl2↑ 四、侯氏制堿法 向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和，然后在加壓下通入CO2，利用NaHCO3溶解度較小，析出NaHCO3，將析出的NaHCO3晶體煅燒，即得Na2CO3。 五、電解質和非電解質 電解質 非電解質 定 義 溶于水或熔化狀態(tài)下能導電的化合物 溶于水和熔化狀態(tài)下都不能導電的化合物 物質種類 大多數(shù)酸、堿、鹽，部分氧化物 大多數(shù)有機化合物，CO2、SO2、NH3等 能否電離 能 不能 實 例 H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等 酒精，蔗糖，CO2，SO3等 六、離子方程式的書寫方法： 寫——寫出反應的化學方程式； 拆——把易溶于水，易電離的物質拆成離子形式 刪——將不參加反應的離子從方程式兩端刪去。 查——檢查方程式兩端各元素的原子個數(shù)和電荷數(shù)是否相等。 練習 1、在pH=1的溶液中，可以大量共存的離子是（ ） A、K+、Na+、SO42—、SO32— B、NH4+、Mg2+、SO42—、Cl— C、Na+、K+、HCO3—、Cl— D、K+、Na+、OH—、NO3— 2、能用離子方程式H＋＋OH－＝H2O表示的反應是（ ） A、稀醋酸和稀氨水反應 B、稀硫酸和燒堿溶液反應 C、稀鹽酸和氫氧化銅反應 D、稀硫酸和氫氧化鋇溶液反應 3、下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應而不能大量共存的是（ ） A、H＋、I－、Br2、Na＋ B、Ag＋、NO3－、Cl－、K＋ C、K＋、Ba2＋、OH－、SO42－ D、Cu2＋、NH4＋、Br－、OH－ 4、下列反應的離子方程式錯誤的是（ ） A、向碳酸氫鈣溶液中加過量氫氧化鈉 Ca2＋+2HCO3－+2OH－＝CaCO3↓+2H2O+CO32－ B、等體積等物質的量濃度的氫氧化鋇溶液與碳酸氫銨溶液混合 Ba2＋＋2OH－＋NH4＋＋HCO3－＝BaCO3↓＋NH3H2O＋H2O C、氫氧化鋁與足量鹽酸反應 Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O D、過量CO2通入氫氧化鈉溶液中 CO2＋2OH－＝CO32－＋H2O 5、下列離子方程式正確的是 （ ） A、碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應 HCO3－+ Ca2+ + OH－ = CaCO3↓ + H2O B、氯化銨與氫氧化鈉兩種濃溶液混合加熱OH－ + NH4＋△ H2O + NH3↑ C、氫氧化鎂與稀硫酸反應 H+ + OH－ = H2O D、碳酸鈉溶液與鹽酸反應Na2CO3 +2H+ == 2Na+ + H2O + CO2↑ 6、能正確表示下列化學反應的離子方程式的是 （ ） A、氫氧化鋇溶液與鹽酸的反應 OH－＋H＋ ＝ H2O B、澄清的石灰水與稀鹽酸反應 Ca (OH)2 + 2H＋ = Ca2＋+ 2H2O C、銅片插入硝酸銀溶液中 Cu +Ag＋ = Cu2＋ + Ag D、碳酸鈣溶于稀鹽酸中 CaCO3＋2H+＝Ca2+＋H2O＋CO2 7、在溶液中能大量共存，若加入OH－就有沉淀析出，若加入H+就能放出氣體的是（ ） A、Mg2+、Na+、Cl－、CO32－ B、Ba2+、K+、OH－、NO3－ C、H+、Al3+、NH4+、SO42－ D、Na+、Ca2+、Cl－、HCO3－ 8、只能表示一個化學反應的離子方程式為（ ） A、BaCO3+2CH3COOH==Ba2++CO2↑+H2O+2CH3COO－ B、Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42－==2H2O+BaSO4↓ C、CH3COOH+OH－==CH3COO－+ H2O D、Fe3＋+3NH3?H2O==Fe(OH)3↓+3NH4＋ 9、離子方程式BaCO3+2H＋== CO2↑+H2O+ Ba2＋中的H＋不能代表的物質是（ ） ①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH A、①③ B、①④⑤ C、②④⑤ D、①⑤ 10、下列反應屬于離子反應的是（ ） A、H2和O2反應生成水 B、鋅片投入稀硫酸中 C、KClO3和MnO2混合共熱制O2 D、CuSO4溶液中加入NaOH溶液 11、在強酸性溶液中可發(fā)生如下反應：2Mn2＋+5R2O8x－+8H2O==16H＋+10RO42－+2MnO4－，這個反應可定性地檢驗Mn2＋的存在。在反應中充當氧化劑的R2O8x-中，x的值是（ ） A、0 B、1 C、2 D、3 12、寫出下列反應的離子方程式： （1） 石灰石溶于稀硝酸 （2） 電解氯化鈉的水溶液 （3） 氧化銅溶于氫溴酸 （4） 氯氣通入水中 （5） 氯氣通入氫氧化鈉溶液中 13、在反應2MnO4－+5H2S+6H＋==2Mn2＋+5S↓+8H2O中，電子轉移的總數(shù)為 ，還原劑為 ，還原產物為 ，當反應中有80gS析出時，有 mol MnO4－ 被 ，同時有 g H2S被 。 14、某溶液中可能含有NH4+，Ba2+，Mg2+，Ag+，OH－，SO42－，CO32－中的某幾種，現(xiàn)用該溶液做以下實驗：①取此溶液少許，加入足量鹽酸無明顯現(xiàn)象；②另取少許加入足量濃氫氧化鈉溶液，有白色沉淀生成；③將②中沉淀過濾，取濾液微熱，有無色刺激性氣味氣體放出，該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。 ⑴由此推斷，該溶液中肯定有 離子，肯定無 離子。 ⑵寫出有關反應的離子方程式 15、在含有35.8gNa2CO3和NaHCO3溶液內，加入1mol/L的鹽酸700ml，反應完全后可以生成8.96LCO2（標準狀況）。問： ⑴其中______過剩；溶液中Na2CO3有______g； ⑵若在上述溶液中加1mol/L的鹽酸450ml，反應完全后，可生成標準狀況下CO2 L。 三、實驗題 16、據(jù)圖提供的儀器裝置,完成提純并測定Na2CO3樣品的純度(其中含NaHCO3雜質)請回答下列問題： 實驗一：測定Na2CO3樣品中NaHCO3的分解放出的CO2的體積(不考慮溶于水)。 (1)裝置的正確順序是 。 (2)完成實驗一尚缺少的儀器是 。 (3)產生的氣體從裝置④的 端進入，從裝置⑤中 端進入。 實驗二：測定經實驗一后的殘留固體物質與鹽酸反應放出的CO2的體積。 (4)應將實驗一的裝置作哪些調整？ (5)實驗一不再產生氣體時，通過量筒內的水位讀數(shù)折算成標準狀況下產生aL CO2，實驗二中加鹽酸無氣體產生時，通過量筒內水位讀數(shù)折算成標準狀況下產生bL CO2，則樣品中Na2CO3純度的實驗值為 。 專題3 從礦物到基礎材料 第一單元 從鋁土礦到鋁合金 學海導航： 化學研究和應用的一個重要目標就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質資源，為人類生存和社會發(fā)展提供必要的物質基礎。本專題以自然界的一些礦物為例，介紹了如何利用化學變化實現(xiàn)物質間的轉化，并介紹了這些產物在我們日常生活和社會發(fā)展中的重要作用。讓我們從科學、技術和社會相互影響的角度，體會化學在綜合利用自然資源中的作用。 1．氧化鋁(Al2O3)：典型的兩性氧化物，既能溶于強酸，又能溶于強堿 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O 　　Al2O3 + 2OH－= 2AlO2－+ H2O 用途：（1）耐火材料(Al2O3熔點高)（2）冶煉金屬鋁 2．氫氧化鋁Al(OH)3：典型的兩性氫氧化物，既能溶于強酸，又能溶于強堿 　　 Al(OH)3 + 3H+ ＝ Al3+ + 3H2O 　　Al(OH)3 + OH－＝ AlO2－+ 2H2O 　Al3+、AlO2－、Al(OH)3之間的關系可用下式表示 　　從鋁土礦中提取鋁的過程中的的化學方程式 灼燒 通電 ①Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O ② NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 ③ 2Al(OH)3 ===== Al2O3 + 3H2O ④ 2Al2O3 ===== 4Al + 3O2↑ 3．硫酸鋁鉀 （1）明礬：化學式KAl(SO4)212H2O（十二水合硫酸鋁鉀），無色晶體，易溶于水。 　　 （2）明礬凈水原理：明礬溶于水發(fā)生水解反應，生成Al(OH)3膠體，吸附水中的雜質，使水澄清。 4．鋁 　（1）鋁在常溫下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蝕性。 ?。?）跟酸的反應 非氧化性酸：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 強氧化性酸：常溫下鋁遇濃硫酸或濃硝酸，會在鋁表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。 　（3）跟堿的反應 　　鋁能和強堿溶液反應。該反應可理解為鋁先和強堿溶液中的水反應生成氫氧化鋁，氫氧化鋁再和強堿反應生成偏鋁酸鹽： 　　2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑　 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 　　簡寫為：2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2↑ 　　 （4）與氧化物的反應： 　鋁熱反應：2Al ＋ Fe2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Fe　 高溫 2Al ＋ Cr2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Cr 高溫 特點： 放出大量熱，使生成的金屬呈液態(tài)。本質：鋁從金屬氧化物中奪取氧，表現(xiàn)出很強的還原性。 應用：焊接鋼軌和冶煉某些難熔金屬（如V、Cr、Mn等）。 習題精練： 一．選擇題 1．將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 mL 1molL-1的鹽酸中，同溫同壓下產生的氣體體積比是 A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1 2. 鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應，當兩個反應放出的氣體在相同狀況下體積相等時，反應中消耗的HCl和NaOH物質的量之比為 A．3:1 B．2:1 C．1:1 D．1:3 3．將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應的是 A．稀硝酸 B．稀鹽酸 C．硝酸銅 D．氫氧化鈉 4．把Ba(OH)2溶液滴入明礬溶液中，使SO42－全部轉化為BaSO4沉淀，此時鋁元素的主要存在形式是 A、Al3+ B、Al(OH)3 C、AlO2－ D、Al3+和Al(OH)3 5．鋁合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關的性質是 A．不易生銹 B．導電性好 C．密度小 D．強度高 6．等體積、等物質的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質量的鋁，生成氫氣的體積比為5︰6，則甲、乙兩燒杯中的反應情況可能分別是 A 甲、乙中都是鋁過量 B 甲中鋁過量、乙中堿過量 C 甲中酸過量、乙中鋁過量 D 甲中酸過量、乙中堿過量 7．某些化學試劑可用于凈水。水處理中使用的一種無機高分子混凝劑的化學式可表示為 [Al2(OH)nClmyH2O]X ，式中m等于 A．3-n 　　 　　B．6-n　 　　　 C．6+n 　 　　　D．3+n 8．鋁熱劑中鋁的作用是 　A．催化劑 B．氧化劑 C．還原劑 D．填充劑 9．將一定質量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應，生成H2 2.8 L（標準狀況），原混合物的質量可能是 A.2ｇ B.4ｇ C.8ｇ D.10ｇ 10．甲、乙兩燒杯中各盛放有100 mL 3 molL-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質量的鋁粉，反應結束后測得生成的氣體體積比為甲∶乙＝1∶2，則加入鋁粉的質量為 A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g 二．填空題 11．請寫出下列反應的離子方程式 ①金屬鋁溶于鹽酸中 。 ②鋁片與氫氧化鈉溶液反應 。 ③氫氧化鋁與足量鹽酸反應 。 ④氯化鋁溶液中加入過量氨水 。 12．為確定某鋁熱劑（含氧化鐵和鋁）的組成，分別進行下列實驗。 ⑴ 若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成的氣體（標準狀況，下同）體積為b L。反應的化學方程式是________________________________。樣品中鋁的質量是________________g。 ⑵ 若取a g樣品將其點燃，恰好完全反應，該反應的化學方程式是：_______________，氧化鐵和鋁的質量比是_______________。 ⑶ 待⑵中反應產物冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成的氣體體積為c L，該氣體與⑴中所得氣體的體積比c: b=__________________ 13．鋁土礦中常含有少量的SiO2和Fe2O3，寫出實驗室由鋁土礦制取純凈Al2O3時需加入的試劑和反應方程式： (1)加 過量，過濾除去 沉淀，方程式為 ， . (2)加 過量，過濾除去 ，方程式為 ， . (3) 通入 過量，過濾得到 ，方程式為 . (4) 煅燒 可以得到純凈的Al2O3，方程式為 . 第二單元 鐵、銅的獲取及應用 學海導航： 本單元是在學生已有的一些有關鐵和銅知識的基礎上，結合氧化還原反應、離子反應、電化學腐蝕等知識進一步學習鐵、銅及它們的一些重要化合物的化學性質。本節(jié)某些內容我們在以前的學習中可能已有所涉獵，但還應通過閱讀教材、認真觀察教師的演示實驗，在增強感性認識的同時積極思考，運用前面學過的理論知識理解有關物質的性質，并對自己的結論進行驗證。 鐵、亞鐵鹽、鐵鹽之間的關系，是較為重要的“鐵三角”關系。我們可在借助教材演示實驗的幫助下理解該內容，并注意分析三者之間轉換的條件。 1.煉鐵 (1)反應原理：在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來。(2)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣 (3)設備：高爐 (4)生產過程 高溫 高溫 ①還原劑的生成 C+O2 ===== CO2 CO2+C =====2CO ②鐵礦石還原成鐵 Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑ 高溫 高溫 ③除脈石、爐渣的形成 CaCO3 ===== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ===== CaSiO3 2.鐵的性質 (1)物理性質：銀白色光澤、密度大，熔沸點高，延展性、導電、導熱性較好、能被磁鐵吸引。 (2)化學性質：鐵是較活潑的金屬，常顯+2、+3價，且通常Fe3+比Fe2+穩(wěn)定。 ①鐵三角（見右圖） ②Fe2+與Fe3+離子的檢驗； (1) 溶液是淺綠色 Fe2+ (2) 與KSCN溶液作用不顯紅色，再滴氯水則變紅 (3) 加NaOH溶液現(xiàn)象：白色沉淀 灰綠色 紅褐色 (1) 與無色KSCN溶液作用顯紅色 Fe3+ (2) 溶液顯黃色或棕黃色 (3) 加入NaOH溶液產生紅褐色沉淀 3．銅的物理性質 銅是一種紫紅色的金屬，具有良好的導電導熱性和延展性 4．銅的冶煉 (1) 高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2)，得粗銅（99.5%～99.7%）； (2) 電解精煉，得純度較高的銅（99.95%～99.98%）。 5．金屬的腐蝕 金屬腐蝕的實質：金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。 金屬腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕實質：金屬和非電解質或其它物質相接觸直接發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產生。電化學腐蝕實質：不純金屬或合金在電解質溶液中發(fā)生化學反應，過程有電流產生。 習題精練： 一．選擇題 1．某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol 鐵粉，待Fe3+完全還原后，溶液中Fe2+的物質的量濃度為（假設反應前后體積不變） A．0.4 molL-1 B．0.6 molL-1 C．0.8 molL-1 D．1.0 molL-1 2．由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物，測得其鐵元素與氧元素的質量比為21∶8，則混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物質的量之比可能是( ) A.1∶2∶1 B.2∶1∶1 C.1∶1∶1 D.2∶2∶5 3．某人設想利用①3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H2 ②Fe3O4+Cl2+6HCl3FeCl3+3H2O+O2 ③3FeCl33FeCl2+ Cl2這三個反應的聯(lián)合與循環(huán)，主要用來生產能解決環(huán)境和能源問題的某種氣體，該氣體是( ) A.O2 B.Cl2 C.HCl D.H2 4．將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應后，溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等．則已反應的Fe3+和未反應的Fe3+的物質的量之比是（ ） A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1 5．已知某硫酸、硫酸亞鐵、硫酸鐵混合液100 mL中，各陽離子濃度相等，硫酸根離子總濃度是6 molL-1，此溶液中還可溶解的鐵粉的質量為（ ） A．11.2g B.16.8g C.33.6g D.5.6g 6．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 molL-1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（標準狀況）的氣體。所得溶液中，加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，那么若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，能得到鐵（ ） A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.無法確定 7．把a g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經洗滌、干燥、灼燒，得到紅棕色粉末的質量仍為a g，則原合金中鐵的質量分數(shù)為 A. 52.4% B. 70% C.47.6% D.30% 8．在含F(xiàn)e3＋的溶液中加入銅粉與鐵粉，充分反應發(fā)現(xiàn)溶液中Cu2＋存在，下列說法錯誤的是（ ） A．容器中已肯定無Fe粉存在 B．容器中肯定無Cu粉存在 C．溶液中Fe2＋比Cu2＋多 D．溶液中可能存在Fe3＋ 9．在加熱情況下，用足量CO還原7 g鐵的氧化物組成的混合物，產生氣體全部通入足量石灰水中得到12.5 g沉淀，此混合物不可能為： 　A、FeO、Fe2O3　　B、FeO、Fe3O4　 C、Fe2O3、Fe3O4 D、FeO、Fe2O3、Fe3O4 10．在FeCl3與CuCl2的混合溶液中加入過量的鐵粉，反應完畢后，剩余固體的質量恰好與所加鐵粉的質量相等，則原混合液中FeCl3與CuCl2的物質的量之比為 　?。粒?∶2　　Ｂ．４∶３　　 Ｃ．２∶７　　 Ｄ．７∶４ 二．填空題 11．在化學反應4CO＋RxOy4CO2＋3R中，x∶y＝3∶4，若R和CO的質量比為3∶2時，則R的相對原子質量是 ，RxOy的相對分子質量是 。 12．鐵是自然界分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質量約占5%左右。鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦石（主要成分是Fe2O3）等。 （1）寫出赤鐵礦煉鐵的主要化學方程式 ； （2）紅熱的鐵能跟水蒸氣反應，有一種產物是可燃性氣體，則其反應式 ; 在常溫下，鐵跟水不起反應。但是，在水和空氣里的氧氣及二氧化碳等的共同作用下，鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蝕措施之一，油漆防腐蝕的主要原理是 。 （3）鐵元素是人體的重要營養(yǎng)元素，舉一例說明鐵元素在人體中的重要作用。 。 13．孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學組成可表示為：xCuCO3yCu(OH)2（x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2） （1）孔雀石和石青分別與過量鹽酸反應時，孔雀石消耗的鹽酸的物質的量與生成的CO2的物質的量之比為4:1；石青則為3:1，請推算它們的化學組成。 孔雀石__________________________；石青__________________________； （2）現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質量的樣品，在一份中加入過量鹽酸，生成CO2 3.36 L（標準狀況下）；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO 20 g，試通過計算確定該混合物中孔雀石和石青的物質的量之比。 14．怎樣用化學方法除去下列物質中混有的少量雜質，寫出有關反應的離子方程式。 （1）銅粉中混有鐵粉 （2）鐵粉中混有鋁粉 （3）FeCl2溶液中混有FeCl3 （4）FeCl2溶液中混有CuCl2 （5）FeCl3溶液中混有FeCl2 三．計算題 15．某結晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質量均為1.96 g的該結晶水合物，分別制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，隨即沉淀變?yōu)榛揖G色，最后帶有紅褐色；加熱該混合物，逸出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體；用稀鹽酸處理沉淀物，經洗滌和干燥，得到白色固體2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液，MnO4-恰好完全被還原為Mn2+。 請回答以下問題： (1)該結晶水合物中含有的兩種陽離子是 和 ，陰離子是 。 (2)試通過計算確定該結晶水合物的化學式。 第三單元 含硅礦物與信息材料 本單元有較多與生產和生活實際相聯(lián)系的內容以及新的科學技術知識，因此在學習硅和二氧化硅性質的同時，注意聯(lián)系生產和生活中常見的物質和現(xiàn)象，了解與我們生活密切相關的硅酸鹽產品，以及廣泛應用于各領域的含硅材料。 1．二氧化硅的化學性質 (1)酸性氧化物高溫 ：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。 SiO2＋CaO ====== CaSiO3 SiO2＋2NaOH = Na2SiO3 + H2O 高溫 SiO2 ＋ 4HF === SiF4 ＋ 2H2O (2)弱氧化性 SiO2＋2C ====== Si + 2CO 2．二氧化硅的用途 (1)SiO2是制造光導纖維的主要原料。 (2)石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。 (3)水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件、光學儀器、工藝品等。 (4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 3．硅酸鈉 Na2SiO3固體俗稱泡花堿，水溶液俗稱水玻璃，是無色粘稠的液體，常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會變質，發(fā)生反應方程式為： Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O === H2SiO3 ＋ Na2CO3 4．硅酸鹽 硅酸及其縮水結合而成的各種酸所對應的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。 硅酸鹽是構成地殼巖石的主要成分，種類很多，結構復雜，常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。 如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示為3MgO4SiO2H2O 5．硅酸鹽工業(yè)簡介 以含硅物質為原料，經加工制得硅酸鹽產品的工業(yè)稱硅酸鹽工業(yè)。主要包括陶瓷工業(yè)、水泥工業(yè)和玻璃工業(yè)，其反應包含復雜的物理、化學變化。 水泥的原料是黏土和石灰石，在水泥回轉窯里高溫煅燒后，再加入石膏，磨細。 玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，普通玻璃的大致成分為Na2OCaO6SiO2。 高溫 6．硅的工業(yè)制法 高溫 SiO2＋2C ======Si＋2CO↑ 高溫 Si + 2Cl2 ====== SiCl4 SiCl4 + 2H2 ====== Si + 4HCl 7．硅的主要物理性質 晶體硅是灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體，它的結構類似于金剛石，熔沸點較高，是良好的半導體材料。