苏教版 高中化学必修一 铝铁铜知识点总结整理

一、铝 教学目标 1.认识铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应。 2.通过比较归纳，使学生了解金属的一般化学性质和特性，从而对金属的化学性质有一个整体的认识。 3、氢氧化亚铁的制法。 教学重点、难点 重点:铝与NaOH溶液的反应，氢氧化亚铁的制法 难点:铝与NaOH溶液的反应 一、金属与合金 常温下，除汞外是液体外，其余的均为固体。大多数金属呈银白色，不透明，有金属光泽，有延展性，均为 电和热的良导体。 五.合金 1.定义:由两种或两种以上的金属(或金属和 非金属)熔合而成的具有金属特性的物质. 2.特点 ?合金的性质不是各成分金属性质的总和 ?合金的熔点、密度一般比各成分的金属低. ?合金的硬度一般比各成分的金属大. ?合金的化学性质也和各成分金属不同.最早 的合金是青铜,最常见、用量最大的合金是钢. 二、铝 (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)跟酸的反应 非氧化性酸:2Al + 6HCl = 2AlCl + 3H? 32 强氧化性酸:常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸，会在铝 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面生成致密的氧化膜而发生钝化。 (3)跟碱的反应 铝能和强碱溶液反应。该反应可理解为铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝再和强碱反应生 成偏铝酸盐: 2Al + 6HO = 2Al(OH)+ 3H? Al(OH) + NaOH = NaAlO + 2HO 23 2322 简写为:2Al + 2HO + 2NaOH = 2NaAlO+ 3H? 22 2 高温 (4)与氧化物的反应: 高温 铝热反应:2Al ， FeO ==== AlO， 2Fe 2Al ， CrO ==== AlO， 2Cr 2323 2323 特点: 放出大量热，使生成的金属呈液态。本质:铝从金属氧化物中夺取氧，表现出很强的还原性。 应用:焊接钢轨和冶炼某些难熔金属(如V、Cr、Mn等)。 (5)制法 1)铝土矿制备铝的步骤和原理: 过量NaOH溶液 过量的CO 2 步骤:铝土矿 溶解 过滤 酸化 过滤 (NaAlO) (Al(OH) ) 23 - 1 - 灼烧 电解 铝 (AlO)(Al) 23 有关反应方程式: 溶解:AlO+2NaOH====2NaAlO+HO酸化:NaAlO+CO+2HO=Al(OH)?+NaHCO 232222233 灼烧通电灼烧:2Al(OH) AlO+3HO 电解:2AlO4Al+3O? 32322322)实验室制法 Al3+跟氨水反应;AlO2+与二氧化碳和水反应 (6)AlO的两性 23 AlO+3HSO====Al(SO)+3HO 23242432 AlO+2NaOH====2NaAlO+HO 2322 (7)铝的氢氧化物 Al(OH)的两性:溶于过量的强酸和强碱 3 Al(OH)+NaOH====NaAlO+2HO 322 Al(OH)+3HCl==== AlCl+3HO 332 用途:(1)耐火 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 (AlO熔点高)(2)冶炼金属铝 23 【例 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 解析】: -1-1例1((1)100 mL 1 mol?L的AlCl溶液与60 mL 6 mol?L的KOH溶液混合后，生成沉淀的质量是_______g。 3-1-1 (2)若在200 mL 0.5 mol?L的Al(SO)溶液中加入2 mol?L的NaOH溶液，可得到7.8 g Al(OH)沉淀，2433 则NaOH溶液的体积为_________mL。 3+-1--1:(1)n(Al 解析)=0.1 L × 1 mol?L=0.1 mol n(OH)=0.06 L × 6 mol?L=0.36 mol 3+ - - - Al~ 3OH~ Al(OH) Al(OH)~ OH~ AlO 33 2 1 3 1 1 1 0.1 0.3 0.1 (生成) 0.06 0.36-0.3 (继续溶解) ?n(Al(OH))=0.1 mol,0.06 mol=0.04 mol 3 ?mAl(OH)=78 g/mol × 0.04 mol=3.12g 3 (2)n(Al(OH))= =0.1mol 3 3+ n(Al)=0.2L×0.5mol/L×2=0.2mol - 2 - 画出NaOH溶液滴入Al(SO)溶液中生成沉淀的图像。 2433+--- ?Al+3OH=Al(OH)? Al(OH)+OH=AlO+2HO 3322-3+ ?当NaOH溶液刚滴入Al(SO)中，立即生成沉淀，n(OH)=3n(Al)=0.6mol时，沉淀量最大，2433+n(Al(OH))=0.2mol;随着NaOH溶液继续滴加，溶液中无Al，Al(OH)与过量NaOH生成NaAlO而溶解，当3323+过量n(NaOH)=n(Al)时，Al(OH)完全溶解。 3 由图可知:当n(Al(OH))=0.1 mol时，对应2个NaOH值。 3 a=0.3mol (NaOH不足) V= = =0.15L=150mL NaOH b=0.7mol (NaOH过量) V= =0.35L=350mL NaOH 例2( 向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)溶液，沉淀的物质的量随Ba(OH)物质的量的变化曲线图(如图)，请指22出A、B两点的意义 ，OA与AB段发生反应的离子方程式。 n(沉淀)3，―充分对化学解析:本题要求能够在熟练掌握Al与OH反应的基础上，反应的本质有清楚的认识。明矾KAl(SO)?12HO在水溶液中存在下面的422，3，2―2，2―电离方式:KAl(SO)=K+Al+2SO，加入Ba(OH)后，Ba要和SO42424A3，―生成BaSO沉淀，Al要和OH先生成沉淀Al(OH)，随着Ba(OH)的加432B――入Al(OH)又要和OH生成AlO溶解，所以要全面考虑本题中所给的各32 离子之间的关系，在开始加入Ba(OH)时BaSO和Al(OH)同时沉淀，当2433，2，2，3，Al全部沉淀时，Ba还没有完全沉淀，而当Ba全部沉淀时，Al转变成了 ―n[Ba(OH)]2AlO。 2 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 : A点表示生成的全部Al(OH)和部分BaSO沉淀，B 点表示此时的沉淀全部为BaSO。OA段的离子方3443，―2，2―――程式为:Al+3OH=Al(OH)? Ba+SO=BaSO?，AB段的离子方程式为:Al(OH)+OH=AlO。 34432 二、铁、铜的获取及应用 一、铁单质 1、铁原子的结构 铁的原子序数,在周期表中的位置, 其原子结构示意图, Fe 位于第四周期第?族26 2、铁的物理性质 铁是一种可以被磁铁吸引的银白色金属， 质软，有良好的导电、导热性、延展性。 纯铁具有良好的抗腐蚀性。 - 3 - 3、铁的化学性质 Cl、Br、稀HNO2233+Fe强氧化剂 O、HO(g)222+3+FeO(Fe/Fe)Fe34 +2，3+I、S、H、Cu、Fe22+Fe弱氧化剂 常温，浓硫酸、浓硝酸钝化 二、铁的重要化合物 1、铁的氧化物 FeOFeOOFe2334 铁红磁性氧化铁俗名, 黑色粉末红棕色粉末黑色晶体色态 +3+2，+3+2价态 不稳定稳定稳定稳定性 + + +2+FeO+2H= O+6H= FeO+8H=FeFe与稀23342+3+3+Fe+HO2Fe+3HO+2Fe+4HO酸222反应 高温时，都能被C、CO、H、Al等还原剂还原，最终都生成铁2共性 2、铁的氢氧化物 物质Fe(OH)Fe(OH)23 不溶于水红褐色固体状态不溶于水的白色固体 +3+Fe(OH)+3H=Fe+3HO化学+2+32Fe(OH)+2H=Fe+2HO22 ?性质2Fe(OH)= FeO+3HO3 232不稳定，易被氧化 4Fe(OH)+ 2HO + O= 4Fe(OH)转化2 22 3 白色沉淀先变成灰绿色，后成为红褐色 新制FeSO溶液与NaOH隔4制取铁盐与强碱反应绝空气:3+-+ 3OH= Fe(OH)?Fe2+-3Fe+ 2OH= Fe(OH)?2 - 4 - 3+2+3、Fe、Fe的鉴别和检验 3，2，鉴别 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 FeFe 黄色直接观色浅绿色 血红色不显红色与KSCN显反 色应不显紫色显紫色与苯酚 利用Cu被腐蚀与铜片无明显现象3+的Fe溶液变蓝色氧化与淀粉性试纸不变蓝试纸变蓝色KI试纸 白色沉淀迅速变灰立即产生红褐-利用与OH反应绿色最后呈红褐色色沉淀 ?硫氰酸钾溶液溶液呈血红色3+Fe?氢氧化钠溶液红褐色沉淀 ?苯酚溶液溶液显紫色 生成白色沉淀，迅速变成?氢氧化钠溶液 灰绿色，最终变为红褐色2+Fe ?硫氰酸钾溶液和氯水 先加硫氰酸钾溶液，无明显现 象，再加氯水，溶液呈血红色。 - 5 - 4、铁三角关系 强氧化剂:Fe Cl3+2、Br Fe、Fe2、O2+2O3+3:COH、、C2、浓H:Al、Zn等还原、Cu+、Al 2Fe、H22SO 4、HNO2、AlAlZn、等还原2+:FeFeO:C、、COH3弱氧化剂IS、 强氧化剂:Cl、Br、O、浓HSO22224 HNO酸性KMnO、NaO、HO等2+3、422223，FeFe,2-Fe、Cu、I、S等 价态 +3FeOFe(OH)FeCl2333 OFe34 +2FeOFeClFe(OH)22+1 Fe0 单质氧化物盐氢氧化物 三、铜 纯铜呈紫红色;熔点1083.4?,1.铜的物理性质3沸点2567?;密度8.92g/cm; 质软,具有良好的延展性、导 热、导电性。 2.铜的化学性质 加热(1)与氧气反应2Cu + O== 2CuO2加热(2)与硫反应2Cu + S == CuS(黑色物质)2 点燃棕黄色的烟(3)与氯气反应Cu + Cl==CuCl22 - 6 - 3. 氢氧化铜 Cu(OH)+HSO=CuSO+2HO22442?和稀硫酸的反应:_______________________ ?== CuO+HOCu(OH)22?加热分解: ___________________________ ?新制氢氧化铜悬浊液与乙醛加热反应:2Cu(OH)+ CHCHO ?CHCOOH + CuO + 2HO______________________________________2 33224. 硫酸铜 硫酸铜的用途及硫酸铜晶体中水的测定, 四、金属的冶炼 1.铁的冶炼 设备:高炉 原料:铁矿石、焦碳、空气、石灰石等 C+O=CO原理:22制备还原剂CO+C=CO2 3CO+FeO=2Fe+3CO232 除碳钢生铁产物: 2. 铜的冶炼 (古代)湿法炼铜: 2+2+Fe+Cu=Fe+Cu 高温炼铜:黄铜矿 碳 粗铜 铜的精炼:粗铜 电解 精铜(含量99.95%-99.98%) - 7 - 几种制备方法比较 金属存在形式冶炼方法 Na海水中NaCl很电解活泼Mg海水MgCl电解2金属Al铝土矿中AlO电解23 活较Fe还原剂还原赤铁矿磁铁矿等泼活金泼Cu属和黄铜矿孔雀石等还原剂还原不 金属的冶炼的方法总结 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg AgK Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)CuHg Ag 热还原法热分解法电解法 课堂练习: 孔雀石主要含Cu(OH)CO，还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO?5HO及CaCO，步骤223423如下: [来源:学科网ZXXK] 请回答下列问题: 2，2，3，(1)溶液A中的金属离子有Cu、Fe、Fe。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂?为________(填代号)， 3，检验溶液A中Fe的最佳试剂为________(填代号)。 a(KMnO b((NH)S c(HO d(KSCN 44222 (2)由溶液C获得CuSO?5HO，需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到42 - 8 - 另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是________________。 (3)制备CaCO时，应向CaCl溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出，应选用32 下列________(填代号)装置回收。 2，(4)欲测定溶液A中Fe的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应________，直到________。用KMnO4标准溶液滴定时应选用________管(填“酸式”或“碱式”)滴定。 2，3，解析:(1)由题意分析可知试剂?应为氧化剂～将Fe氧化为Fe且不能引入新的杂 3，质～故为HO,KSCN与Fe反应呈明显的血红色。 22 (2)由溶液到晶体的操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤等基本操作,在过滤操作中用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外～还用到玻璃棒～它的主要作用是引流。 (3)应先向CaCl溶液中加入碱性物质并且不引入新杂质～故应加NH?HO。NH的溶2323解度很大～应选用一套防止倒吸的装置～故选b。 (4)用容量瓶配制溶液定容时视线应平视凹液面～直到凹液面的最低点与刻度线相切,KMnO溶液具有强氧化性～能氧化碱式滴定管中的橡胶管～故选用酸式滴定管。 4 答案:(1)c d (2)冷却结晶 引流 (3)NH?HO或NH b (4)平视凹液面(或平视刻度线) 凹液面的最低点与323 刻度线相切 酸式 防止金属腐蚀的方法 (1)非金属保护层。将耐腐蚀的非金属物质，如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥青、高分子材料(如塑料、橡胶、聚酯)等，涂在要保护的金属表面上，使金属与腐蚀介质隔离。 (2)金属保护层。用耐腐蚀性较强的金属或合金，覆盖被保护的金属表面，覆盖的方法有电镀、热喷镀、真空镀等。按防腐蚀的电化学性质来说，保护层可分为阳极保护层和阴极保护层。阳极保护层金属的标准电极电位比基体金属低，例如镀锌铁板，锌为阳极，铁为阴极。阴极保护层金属的标准电极电位比基体金属高，例如镀锡铁板，锡为阴极，铁为阳极。就保护层将金属和环境隔离的作用而言，两种保护层无本质区别。但当保护层受到损坏变得不完整时， 情况就不同了。如前所述，阴极保护层将使基体金属成为阳极，造成孔蚀。阳极保护层，如镀锌铁板，此时锌为阳极，基体金属铁是阴极，受到腐蚀的是镀层锌，而非铁。直到镀层受到相当大的破坏，不能对基体金属起保护作用时，基体金属才开始腐蚀。 (3)化学保护。?牺牲阳极保护法。将标准电极电位较低的金属和需要保护的金属连 接起来，构成原电池。这时，需要保护的金属因电极电位较高成为阴极，不受腐蚀，得到保 护。另一个电极电位较低的金属是阳极， - 9 - 被腐蚀。例如，海上航行的船舶，在船底四周镶嵌锌块。这时，船体是阴极，受到保护，锌块是阳极，代替船体被腐蚀。这种保护法保护了阴极，牺牲了阳极，故称牺牲阳极保护法。?阴极保护法。这是利用外加电源来保护金属，把需要保护的金属接在负极上，成为阴极而避免腐蚀。另外取一些铁块接到正极上，使之成 为阳极，让其腐蚀，实际上也是牺牲阳极。和上面的方法所不同的是，这里由外电源提供电 流，而不是由电池本身提供电流。化工厂的一些酸性溶液贮槽或管道，以及地—厂水管、输袖 管等，常用这种方法防腐。?阳极保护法。这也是利用外加直流电源来保护金属，把需要 保护的金属接在正极上，成为阳极。理论上说，这应该加速金属腐蚀。但对——些能形成保 护性氧化膜的金属，并非一定加速金属腐蚀。相反，在适当的电位范围内，由于阳极上氧化 作用加剧，在金属表面形成一个完整的氧化膜层，使金属得到保护，腐蚀电流明显下降。这 种现象叫做金属的电化学钝化。阳极保护就是将能够钝化的金属，在外加阳极电流的作用下，使其钝化而得到保护。 (4)加缓蚀剂保护。缓蚀剂是一种化学物质，将它少量地加到腐蚀介质中，就可显著地减 小金属腐蚀的速率。由于缓蚀剂用量少，简便且经济，故是——种常用的防腐手段。 2+3+3(Fe与Fe的转化 2+Fe在水溶液中显浅绿色，Fe3+在水溶液中显棕黄色。 2+Fe是铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，以还原性为主，亚铁盐溶液露置在空气中会被氧气氧化成3+Fe。常见反应有: 2+3+-2Fe+Cl=2Fe+2Cl 22++3+4Fe+O+4H=4Fe+2HO 222++3+2Fe+HO+2H=2Fe+2HO 2222+-+2+3+5Fe+MnO+8H=Mn+5Fe+4HO 423+2+2+Fe体现氧化性，遇到还原剂可以被还原成Fe或Fe。可以将它还原成Fe的主要反应有: 3+2+2Fe+Fe,3Fe 3+2+2+2Fe+Cu,2Fe+Cu 3+-2+2Fe+2I,2Fe2I 23+2++2Fe+HS=2Fe+S?+2H 22+3+Fe与Fe以及其他金属阳离子的氧化性顺序如下: 2+3+可以发现Fe与Fe的氧化性差异很大。 习题 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( ) 2+3+2++A.Cu B.Fe C.Fe D.H 2++3+解析:解此题要掌握单质铁有还原性能和Cu、H、Fe反应。另外，铁能被磁铁吸引是铁的一种重要物理 2++3+2+2+性质。现在Fe单质有剩余则Cu、H、Fe分别被还原为H、Cu、Fe，故溶液中Fe最多，答案为C。 2 2(将54.4 g铁和氧化铁的混合物，投入足量的稀HSO中，充分反应后收到4.48 L H(标况)，并测得溶液中既242 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, 解析:将Fe 、FeO 的混合物溶于HSO后，Fe 和FeO分别生成FeSO、H和Fe(SO)，这时Fe还可23242342243 3+3+3+以和Fe反应,即铁和两种物质都发生了反应，而反应后无Fe和Fe，说明上述反应恰好将Fe和Fe完全转化为2+Fe。 答案:混合物中含铁22.4克，FeO32克，反应消耗HSO0.8 mol。 23 24 - 10 - 3(两种金属组成的混合物共20 g，与足量的盐酸充分反应后，共放出氢气1 g，则原混合物中的组成不可能的是 ， ， A, Zn和Mg B, Fe和Mg C, Zn和Fe D, Fe和Cu 解析:根据金属与盐酸反应的化学方程式可得如下关系式: Mg , H Fe , H Zn , H Cu不与盐酸反应， 222 24 2 56 2 65 2 由上可知，与盐酸反应生成1 g氢气，Mg需12 g，Fe需28 g，Zn需32,5 g。若要使与盐酸反应生成1 g氢气，而混合金属为20 g，则要求混合金属中一种的质量应小于20 g，如Mg，，和另一个大于20 g(如Fe、Zn)或不生成氢气的铜组合才行。 答案:CD。 3+2-4.铁氧体法是处理含铬有毒废水的常用方法.其原理是:用FeSO把废水中CrO离子还原为Cr离子，并通过调4273+3+2+节PH值，使生成物组成符合类似于FeO(铁氧体)的复合氧化物CrFeFeO. 34x2-x4 问:处理废水时，需加至少为废水中铬(用CrO表示)的质量多少倍的固体FeSO?7HO,实际处理时可342能怎样? 解析:本题是新信息与已有知识结合类型的能力性测试题，要求具有较强的观察能力及逻辑思维能3+3+2+3+3+3+力.CrFeFeO就是RO，即MO?FeO，其中M有一部分是Fe，另一部分是Cr. x2-x434233+3+那么Cr、Fe从哪里来?有何比例呢? 由题意知发生的反应式为: 2++3+3+2-CrO+6Fe+14H2Cr+6Fe+7HO 2723+3+3+2+3+从反应不难看出n(Cr)?n(Fe)=1?3.要符合MO?FeO的组成，即n(M)?n(Fe)=2?1，当有4 mol M(1 233+3+2+mol Cr和3 mol Fe)时，应还需2 mol Fe，所以一共需要用5 mol FeSO?7HO. 42 故加入FeSO?7HO的质量为CrO的倍数为: 423 5m(FeSO,7HO)5，27842==13.9 100M(CrO)3 实际上用量可能要比理论值大，因为绿矾比较容易被氧化而变质. - 11 -