从矿物到基础材料复习提纲.doc

专题3 从矿物到基础材料复习提纲 第一单元 从铝土矿到铝合金 通电 灼烧 一、从铝土矿中提取铝的过程中的的化学方程式①Al2O3 2 NaOH 2NaAlO2 H2O ②NaAlO2 CO2 2H2O AlOH3 NaHCO3 ③ 2AlOH3 Al2O3 3H2O ④ 2Al2O3 4Al 3O2↑ 注意综合运用，知识迁移。如把CO2改为HCl,，反应将如何P62页图3-2，冰晶石的作用。 二、铝及其化合物的性质 1、铝P64页 （1）铝在常温下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蚀性。 （2）跟酸反应 （1）非氧化性酸2Al 6HCl 2AlCl3 3H2↑ （2）强氧化性酸常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸钝化。 （3）跟碱反应 2Al 2H2O 2NaOH 2NaAlO2 3H2↑（高中阶段唯一与碱反应生成氢气的金属） （4）与氧化物的反应铝热反应。应用焊接钢轨和冶炼某些难熔金属（如V、Cr、Mn等）P66。 注意氯化钠溶液对铝制品有腐蚀作用，能破坏铝表面的氧化膜。 2、氧化铝Al2O3典型的两性氧化物。Al2O3 6H 2Al3 3H2O ，Al2O3 2OH－ 2AlO2－ H2O 用途（1）耐火材料Al2O3熔点高（2）冶炼金属铝 3、氢氧化铝AlOH3典型两性氢氧化物。AlOH3 3H ＝ Al3 3H2O，AlOH3 OH－＝ AlO2－ 2H2O Al3、AlO2－、AlOH3之间的关系如右 4．硫酸铝钾（1）明矾化学式KAlSO4212H2O（十二水合硫酸铝钾），无色晶体，易溶于水。 （2）明矾净水原理明矾溶于水发生水解反应，生成AlOH3胶体，吸附水中的杂质，使水澄清。 练习 一．选择题 1．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1molL-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是 A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1 2．将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠 3．铝热剂中铝的作用是 A．催化剂 B．氧化剂 C．还原剂 D．填充剂 4．甲、乙两烧杯中各盛放有100 mL 3 molL-1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙＝1∶2，则加入铝粉的质量为 A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g 二．填空题 5．请写出下列反应的离子方程式 ①金属铝溶于盐酸中 。②铝片与氢氧化钠溶液反应 。 ③氢氧化铝与足量盐酸反应 。④氯化铝溶液中加入过量氨水 。 6．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。 ⑴ 若取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为b L。反应的化学方程式是 。样品中铝的质量是_______g。 ⑵ 若取a g样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是 ，氧化铁和铝的质量比是__。 ⑶ 待⑵中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为c L，该气体与⑴中所得气体的体积比c b__________________ 7．某混合物A，含有KAlSO42、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化 据此判断1 固体B所含物质的化学式 。 2 固体E所含物质的化学式 。 3 反应①的离子方程式为 。 三．计算题 8．向100 mL 0.2 molL-1的Al2SO43溶液中加入85.7 mL 0.7 molL-1的NaOH溶液，求生成AlOH3沉淀的质量是多少 9．用戳有很多小孔的铝箔包好一小块钠放入盛有水的水槽中，用排水法收集得标准状况下的氢气1.344 L，再向水槽内的无色透明溶液中逐滴加入0.5 molL-1 AlCl3溶液，至20 mL时开始出现沉淀，当加入40 mL时析出沉淀量达最大值。试求钠块质量和最多析出沉淀的物质的量。 第二单元 铁、铜的获取及应用复习提纲 一、从自然界获取铁和铜 1反应原理 。2原料铁矿石、焦炭、石灰石和空气 3设备高炉。 4生产过程①还原剂的生成 ②铁矿石还原成铁 ③除脉石、炉渣的形成 二、铁的性质 1物理性质延展性、导电、导热性较好、能被磁铁吸引。 2化学性质较活泼的金属，常显2、3价，且通常Fe3比Fe2稳定。 ①铁三角（见右图） ②Fe2与Fe3离子的检验； 1 溶液是浅绿色 Fe2 2 与KSCN溶液作用不显红色，再滴氯水则变红 3 加NaOH溶液现象白色沉淀 灰绿色 红褐色 1 与无色KSCN溶液作用显红色 Fe3 2 溶液显黄色或棕黄色 3 加入NaOH溶液产生红褐色沉淀 三、铜的性质1、铜的物理性质铜是一种紫红色的金属，具有良好的导电导热性和延展性 2、铜的冶炼1 高温冶炼黄铜矿CuFeS2，得粗铜（99.5～99.7）；2 电解精炼得纯度较高的铜。 3、金属的腐蚀 金属腐蚀的实质金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。 化学腐蚀实质金属和非电解质或其它物质直接发生氧化还原反应引起的腐蚀。腐蚀过程无电流产生。 电化学腐蚀实质不纯金属或合金在电解质溶液中发生化学反应，过程有电流产生。 练习一．选择题 1、在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引，则反应后溶液中存在较多的阳离子是 A.Cu2B.Fe3C.Fe2D.H 2．将54.4 g铁和氧化铁的混合物，投入足量的稀H2SO4中，充分反应后收到4.48 L H2（标况），并测得溶液中既没有铁离子也没有固体残留。求原混合物中铁和氧化铁质量各为多少克 3、某500mL溶液中含0.1 mol Fe2、0.2 mol Fe3，加入0.2 mol 铁粉，待Fe3完全还原后，溶液中Fe2的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变） A．0.4 molL-1 B．0.6 molL-1 C．0.8 molL-1 D．1.0 molL-1 4、由FeO、Fe2O3和Fe3O4组成的混合物，测得其铁元素与氧元素的质量比为21∶8，则混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物质的量之比可能是 A.1∶2∶1B.2∶1∶1C.1∶1∶1D.2∶2∶5 5．将适量铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3和Fe2浓度相等．则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比是（ ） A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1 6．已知某硫酸、硫酸亚铁、硫酸铁混合液100 mL中，各阳离子浓度相等，硫酸根离子总浓度是6 molL-1，此溶液中还可溶解的铁粉的质量为（ ） A．11.2g B.16.8g C.33.6g D.5.6g 7．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 molL-1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（标准状况）的气体。所得溶液中，加入KSCN溶液无血红色出现，那么若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁（ ） A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.无法确定 二．填空题 8．铁是自然界分布最广的金属元素之一，在地壳中的质量约占5左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿石（主要成分是Fe2O3）等。 （1）写出赤铁矿炼铁的主要化学方程式 ； （2）红热的铁能跟水蒸气反应，有一种产物是可燃性气体，则其反应式为 ; 9．怎样用化学方法除去下列物质中混有的少量杂质，写出有关反应的离子方程式。 （1）铜粉中混有铁粉 （2）铁粉中混有铝粉 （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．计算题 10．某结晶水合物含有两种阳离子和一种阴离子。称取两份质量均为1.96 g的该结晶水合物，分别制成溶液。一份加入足量BaOH2溶液，生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；加热该混合物，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体；用稀盐酸处理沉淀物，经洗涤和干燥，得到白色固体2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液，MnO4-恰好完全被还原为Mn2。请回答以下问题 1该结晶水合物中含有的两种阳离子是 和 ，阴离子是 。 2试通过计算确定该结晶水合物的化学式。 第三单元 含硅矿物与信息材料复习提纲 一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品 1、硅酸盐常用氧化物的形式表示其组成。表示方式活泼金属氧化物较活泼金属氧化物二氧化硅水。 如滑石Mg3Si4O10OH2 可表示为3MgO4SiO2H2O 2、硅酸盐工业简介以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称硅酸盐工业。主要包括陶瓷工业、水泥工业和玻璃工业，其反应包含复杂的物理、化学变化。 水泥的原料是黏土和石灰石，在水泥回转窑里高温煅烧后，再加入石膏，磨细。 玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，普通玻璃的大致成分为Na2OCaO6SiO2。 二、二氧化硅的化学性质1酸性氧化物高温 SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。 SiO2＋CaO CaSiO3 SiO2＋2NaOH Na2SiO3 H2O 高温 SiO2 ＋ 4HF SiF4 ＋ 2H2O 2弱氧化性 SiO2＋2C Si 2CO （3）．二氧化硅的用途1SiO2是制造光导纤维的主要原料。2石英制石英玻璃、石英电子表、石英钟等。 高温 高温 高温 三．硅酸钠 Na2SiO3固体俗称泡花碱，水溶液俗称水玻璃，是无色粘稠的液体，常作粘合剂、防腐剂、耐火材料。放置在空气中会变质，发生反应方程式为Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O H2SiO3 ＋ Na2CO3 四．硅的工业制法 SiO2＋2C Si＋2CO↑，Si 2Cl2 SiCl4 SiCl4 2H2 Si 4HCl 五．硅的主要物理性质和用途书P82-83，结构类似于金刚石，熔沸点较高，是良好的半导体材料。 练习 一、选择题每小题有12个答案 1．SiO2和CO2的共同点是 A．都能与水化合生成相应的酸 B．都能与强碱溶液反应生成盐和水C．熔点都比较低 D．常温下都是固体 2．能溶解SiO2的物质是 A．硝酸 B．盐酸 C．氢氟酸 D．烧碱溶液 3．下列说法均摘自某科普杂志，你认为无科学性错误的是 A.铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒 B.CO有毒，生有煤炉的居室可放置数盆清水，这样可有效地吸收CO，防止煤气中毒 C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的光合作用 D.硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂” 4．光纤通信70年代后期发展起来的一种新型通信技术，目前长距离光纤通信系统已投入使用，光纤通信的光学纤维是由下列哪种物质经特殊工艺制成 A 碳 B 石英 C 锗 D 硅 5．将45 g SiO2与 75 g CaCO3共热，生成CO2的质量为 A．54g B．45g C．33g D．39.6g 6．镁橄榄石2MgOSiO2中阴离子是 A. SiO32- B. SiO64- C. SiO44- D. SiO54- 二、填空题 12．用高岭土主要成分是Al2O32SiO22H2O，并含少量的CaOFe2O3研制新型净水剂铝的化合物。其实验步骤如下将土样和纯碱混匀，加热熔融，冷却后用水浸取熔块，过滤，弃去残渣，溶液用盐酸酸化，经过滤，分别得到沉淀和溶液，溶液即为净水剂。 1写出熔融时的主要成分与纯碱反应的化学方程式Al2O3和SiO2与纯碱反应相似，生成偏铝酸盐或硅酸盐和二氧化碳________________________________________________________________________。 2最后的沉淀物是____________。生成该沉淀的离子方程式是_____________________________________。 3实验中常用的有瓷坩埚，氧化铝坩埚和铁坩埚。本实验在熔融土时，应选____________坩埚。 专题3复习提纲练习答案 第一单元从铝土矿到铝合金 1、C（注意钠能与水反应，镁铝对盐酸过量）2、C3、C4、A（先判断铝对酸过量，对氢氧化钠不足，由此得酸生成氢气量为0.15mol，则碱生成氢气量为0.3mol，需铝为0.2mol，5.4克）5、①2Al 6H 2AlCl3 3H2↑ ②2Al 2OH- 2H2O 2AlO2- 3H2↑ ③AlOH3 3H Al3 3H2O ④Al3 3NH3H2O AlOH3↓ 3NH4 6．⑴ 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2↑，9b/11.2 ⑵ 2Al Fe2O3 2Fe Al2O3，8027 ⑶ cb 23 7．1 Al2O3 2 K2SO4、NH42SO4 3AlO2-＋CO2＋3H2O＝2AlOH3＋CO32- 或AlO2-＋CO2＋2H2O ＝ AlOH3＋HCO3- 8．提示nNaOH0.06mol，nAl30.04mol， 求解得氢氧化铝质量为1.56g 9.解析2 Na 2 H2O 2 NaOH H2↑、2 Al2 NaOH2H2O 2 NaAlO23 H2↑ 设Na＝x、Al＝y 氢气1.344L，0.06 mol＝0.5x＋1.5y① Na产生的NaOH＝溶Al耗＋溶AlCl3耗x＝y＋0.5mol/L0.02L4② ∴得nNa＝0.06mol合1.38g nAl＝0.02mol 最大沉淀由Al元素守恒nAlOH3＝溶液中原有＋加入的 ＝0.02mol＋0.5mol/L40mL＝0.04mol 第二单元 铁铜的获取和应用 1、分析解此题要掌握单质铁有还原性能和Cu2、H、Fe3反应。另外，铁能被磁铁吸引是铁的一种重要物理性质。现在Fe单质有剩余则Cu2、H、Fe3分别被还原为H2、Cu、Fe2，故溶液中Fe2最多，答案为C。 2、分析将Fe 、Fe2O3 的混合物溶于H2SO4后，Fe 和Fe2O3分别生成FeSO4、H2和Fe2SO43 ，这时Fe还可以和Fe3反应,即铁和两种物质都发生了反应，而反应后无Fe3和Fe，说明上述反应恰好将Fe3和Fe完全转化为Fe2。 答案混合物中含铁22.4克，Fe2O3 32克，反应消耗H2SO4 0.8 mol。 高温 高温 3、C4、提示求铁与氧的物质的量比为34，故答案CD。5、A6、A7、C（提示用守恒法，最后所得溶液为氯化亚铁，氯离子全部来自于盐酸，） 8、（1）Fe2O33CO 2Fe3CO2 （2）3Fe4H2O气 Fe3O44H2 9．（1）加入过量盐酸 Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑ （2）加入过量NaOH 2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO2－＋3H2↑ （3）加入过量Fe Fe＋2Fe3＋＝3Fe2 （4）加入过量Fe Cu2＋＋Fe＝Fe2＋＋Cu （5）通入Cl2 2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ 10、1NH4、Fe2，SO42- 2据题意nSO42- 0.01mol 5Fe2 Mn04 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 5 1 nFe2 O.001 mo1 nFe2O.001 mol50.005mol 根据离子化合物中阴、阳离子电荷平衡的原理，nNH42nFe22nSO42、nNH4O.01 mol nH2OO.03 mol 该结晶水合物的化学式为NH42FeSO426H2O[或NH42SO4FeSO46H2O] 第三单元 含硅物质与信息材料 1、B2、CD3、CD4、B5、C（提示只需根据CaCO3→CO2计算即可）6、C 7、12．1Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑； SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑ 2H2SiO3； SiO32-＋2H＝H2SiO3 3铁 7