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文档简介
1、20仃届高中化学必背知识点(系列十三)一.铝的性质及应用1铝的结构和存在铝位于元素周期表第三周期川A族,原子结构示意图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2. 金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和传热性等,密度较小,质地柔软。3. 金属铝的化学性质有关反应的化学方程式或离子方程式:O常鱼形成致密的氧化膜 AI-占B 4AI + 30点UAI2Q占燃 2AI + 3CI 2=AICI 3AipJ1 11利1 2n.AJCL.讯化性脏血 Pe.O,AP+lb氧化性酸2AI + 6HCI=2AICl3 + 3H2t酸氧化性酸遇冷的浓硫酸或
2、浓硝酸钝化 AI 非氧化性酸高温2AI + 2Na0Hh 2H20=2NaAI0+ 3H4 2AI + FezO高=AI 2Q + 2Fe(铝热反应)4. 铝的用途纯铝用作导线,铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。熟记铝的特殊化学性质1活泼金属与酸反应是金属的通性,而铝不但能与酸(H +)反应,还能够与碱溶液反应,表现出特殊性:2AI + 20H + 2H2O=2AIO + 3H4。2. 铝热反应铝和某些金属氧化物反应,将其从氧化物中置换出来,同时放出大量的热,这种反应称为铝热反应,可用于焊接金属、冶炼高熔点贵重金属等。注意:AI与Mg能发生铝热反应。铝与酸、碱反应生成 H2的量的关系铝与酸
3、、碱反应的化学方程式分别为2AI + 6HCI=2AICl3+ 3H4、2AI + 2Na0出2H0=2NaAIG 3H4。从化学方程式3H2O可看出AI与酸、碱反应时生成 H2的实质都是AI 巳AI3+,所以无论与酸还是与碱反应,AI与H2的关系都是2AI(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气体积比VhCI(H2)11OVNaoHH2)VhCI(H2)1VNaoHH2) = 3O(3) 一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠溶液反应,产生氢气的体积比3VHc)(h2)i AI2Q+ 6HCI=2AICI
4、3+ 3H2O两性氧化物一一 十宀与NaO反应 AI2O+ 2NaOH=2NaAG H2O2.氢氧化铝(1)物理性质:白色胶状不溶于水的固体,有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式表示)AI(OH) 3的电离方程式为H + AIO厂 + H酸式O离A1()壯3+ + 3OH两性氢氧化物一与HCI反应 AI(OH) 3+ 3HCI=AICI 3+ 3H2O与NaO反应 AI(OH) 3+ NaOH=NaAG 2H2O受热分解:2AI(OH) 3=AI 2Q + 3H2O0制备向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3+ + 3NH -H 2O=AI(OH)4 + 3Nh+。 NaAIO2溶液中通
5、入足量 CO,离子方程式为 AIOT + CO+ 2H2O=AI(OH)4 + HCO0 NaAIQ 溶液与 AICI 3 溶液混合:3AIOT + AI3+ + 6HO=4AI(OH)3 J。3.常见的铝盐(1) 硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2) 明矶的化学式为 KAI(SO4)2 12H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液水,其净水的原理是 AI3+ 3H2OAIOH) 3(胶体)+ 3H+, AI(OH) 3胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。pH7(填“ ”或“=”)。明矶可以净含铝杂质的提纯方法归类利用Al、Al 20、Al(OH) 3可溶于强碱的特性,可除
6、去许多物质中的含铝杂质,如:Mg(AI):加足量NaOH溶液。Mg(OHAI(OH) 3:加足量Fe2O(AI 2O):加足量 NaOH溶液。Mg+ (Al 3+):加过量NaOH溶液,过滤,NaOH溶液。再加酸充分溶解。离子共存问题AIQ、COT(HCO)、S2 t等不能大量共存。HCO、Al3 +、Fe3+等不能大量共存。含AI3+的溶液与碱反应的先后顺序当溶液中有多种离子时,要考虑离子之间的反应顺序,如向含有、Nht、Mg +、液,NaOH先与反应,再与Mg+、Al3+反应生成沉淀,再与 Nrf反应,最后才溶解 三.用数形结合思想理解AI3+、AI(OH) 3、1. AI3+、AI(OH
7、)3、AIOT之间的转化关系 上述转化的离子方程式。(1) AI3+ + 3NhJ H 2O=AI(OH)5 J + 3Nrf Al 3+ + 3OH=AI(OH)3 J+3+AI(OH) 3+ 3H =AI + 3H2O (3)AI(1) AI 3+水解呈酸性,与 OH、(2) AIO 2水解呈碱性,与 J、AI3+的混合溶液中逐滴加入 NaOH溶Al(OH) 3沉淀。AlOT之间的转化关系 Al3*+ 3AI0T + 6H2O=4AI(OH)3 J3+ 4OH=AIOr + 2H2O(4)AI0 2 + 4H+=A|3 + + 2h2O(5) AI0_ + CO + 2HO=AI(OH)3
8、 J + HCO AI0_ +H+ H2O=AI(OH)3 J(6)AI(0H) 3+ OH =AIQ + 2H2O2.与AI(OH) 3沉淀生成有关的图像分析(1)把强碱溶液逐滴加入到铝盐(AI 3+)溶液中至过量现象:先有白色沉淀产生,然后沉淀逐渐溶解。图像有关反应:3+ At B: Al + 3OH =AI(OH)3J B t D: AI(OH) 3+ OH=AIO_ + 20(2)把铝盐(Al 3+)溶液逐滴加入到强碱溶液中至过量现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生大量的白色沉淀。图像有关反应:At B: Al3+ + 40H=AIQ + 2H2O B t C: Al3+ + 3
9、AI0_ + 6H2O=4AI(OH)3 J(3)把强酸溶液逐滴加入到AIO】溶液中至过量现象:先生成白色沉淀,然后沉淀逐渐溶解。图像有关反应:At B: AIO_ + H+ h2O=AI(OH J B td: AI(OH) 3 + 3H+=A|3+ + SHaO(4)向强酸溶液中逐滴加入Aior溶液至过量现象:先无明显现象,反应一段时间后逐渐产生白色沉淀。图像有关反应:At B: 4H+ + AIO_=AI3+ + 20 B t C: Al3+ + 3AI0_ + 6H2O=4AI(OH)3 J往等物质的量的 AICI 3、MgCl2混合溶液中加入 NaOH溶液至过量现象:开始出现白色沉淀,
10、后沉淀量增多,最后沉淀部分溶解。图像有关反应:3+ 2 +OTa: AI + 3OH =AI(OH)3J, Mg + 2OH =Mg(OH2JAt B: AI(OH) 3 + OH=AIQ+ 20可溶性铝盐与强碱反应的计算规律1 求产物 AI(OH) 3的量B3 +(1)当 n(OH ) w 3n(AI )时,nAI(OH)1 _3 = 31 (OH )。当 3n(AI 3+)n(OH _)4n(AI 3+)时,nAI(OH)nAI(OH) 3 = 4n(Al 3+) _ n(OH)。3 = 0,无沉淀。2.求反应物碱的量 (1)若碱不足(AI 3+ 未完全沉淀),n(OH) = 3nAI(O
11、H) 3。若碱使生成的 AI(OH) 3部分溶解,n(OH) = 4n(AI 3+) _ nAI(OH) 3。工业炼铝的流程铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是AI2O,此外还含有少量SiQ2、Fe2Q等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是AI2Q的提纯。由于 Al 203是两性氧化物,而杂质SiQ2是酸性氧化物,Fe2Q是碱性氧化物,因而可设计出两种提纯氧化铝的方案。方案一:碱溶法 方案二:酸溶法解答化工流程题的基本方法1明确目的,提取有用信息通过阅读题头,明确生产目的一一制备什么物质,找到制备物质时所需的原料及所含杂质,提取出所给的相关信息
12、 反应的化学方程式、物质的稳定性和溶解性等。2.分析流程,弄清各步作用对比分析流程图中的一种物质 (原料)与最后一种物质(产品),找出原料与产品之间的关系,联系问题有针对性地思考:原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应?每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?杂质是否要除去, 采用什么操作方法除去?3. 看清问题,准确规范作答科学性和准确性,如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。NyOHI 昴;纯JALQh这一步很关键,答题时要看清问题,不能答非所问,要注意语言表达的20仃届高中化学必背知识点(系列十四)一铜及其化合物1.单质铜=沉淀:AIQHh铝XJJU 控K淀1詞It酸五(屮
13、)(1)物理性质:紫4 NaHCOjI/iiifico 丿川热 aiqJ红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质.II金協CLSCuOCiijS瑕些扛旷有关反应的化学方程式或离子方程式:化学方程式:2Cu+ Q+ CQ+ HbQunnCUOHhCCO绿色固体)。化学方程式:2Cu+ S=CLfeS。a.与浓硫酸共热的化学方程式:b与稀硝酸反应的离子方程式:与氧化性酸反应Cu+ 2H2SQ(浓)=A=CuSQ+ SQ f + 2HO;3Cu+ 8H+ + 2N(i=3CiJ+ + 2NQr + 4H2Q与盐溶液反应(写离子方程式a .与硝酸银溶液: Cu+ 2Ag+ =2A叶C
14、u2*;b.与 FeCl3溶液:Cu+ 2Fe+ =2Fe+ + Cu*。2.氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸反应(H *)CuO 2H* =cu* + HbOCsO+ 2H =Cu* * Cu+ HO与H2反应CuO H2=Cu* HOCifeO* H2=t2Cu + HbO转化关系直V曰4CuO高=2CuO+ O213.氢氧化铜(1)物理性质:蓝色不溶于水的固体。化学性质及应用Cii(OH)-.ij2 H*4. CuSO 5f0CuSO 5f0 为遇水变蓝色雌(康铜届wez斶Ml I废屯幣极(含有机商甘子林料)气体反t理-不溶固体七铜盐晶体AfitCuO *Cii(Oh
15、l b 蓝色晶体,俗称蓝矶、胆矶。无水CuSO为白色粉末,纯铜(生成CuSO 5H2O),可作为水的检验依据。熟记铜及其化合物的颜色物质颜色物质颜色Cu紫红色CuSO白色CuO黑色CuSO 5H2O蓝色CuaO砖红色Cu2(OH)2CO绿色CLfcS黑色Cu(OH)2蓝色废铜综合利用的常见流程框图模式620仃届高中化学必背知识点(系列十五)一金属材料及合金概述1.熟记金属活动性顺序金属活动性顺序K、Ca、NaMgAl、ZnFe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、AgPt、Au与O2反应常温下易被氧化,点燃生成过氧 化物或其他复杂氧化物常温生成氧化膜加热化合不反应与H2O反应常温下生成碱和氢气与热水反
16、应有碱存在与水反应与高温水蒸气反应不反应与非氧化性酸反应生成盐和氢气不反应与盐溶液反应先与水反应,生成的碱再与盐反应排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来自然界存在形态化合态(Fe有游离态)游离态2 .合金(1)概念:合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性能:合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。熔点:一般比它的各成分金属的低;_ 硬度和强度:一般比它的各成分金属的大。3常见金属材料金属材料一F色金属材料:铁、铬、锰以及它们的合金L 有色金属材料:除黑色金属以外的其他金属及其合金(1)重要的黑色金属材料一一钢钢是用量最大
17、、用途最广的合金。氐碳钢:韧性、焊接性好,强度低碳素钢$中碳钢:强度高,韧性及加工性好 钢4高碳钢:硬而脆,热处理后弹性好I合金钢:具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢 I 及各种特种钢(2)几种有色金属材料铝竝I性隆:良好的延展牲和导电性 切用途:制导哉件葩密度小、强度高、塑性好旧于底瞰制遗工艺简单、脱本低廉ffl谨;主翌用于建損业,#器和包装业、空逋运输业“ft子行业茅I性能;良好的出电性和汗热性 袒t用迷:主妥用丁电胖和甩予工业、建埶业铜介須合金:冇舸是我周建用貳早的介金.常见的还冇黄铜和白刖二.金属矿物的开发和利用1.金属在自然界中存在的形态:除了金、铂等极少数金属外,绝大多数金属以化
18、合物的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中,金属元素都显正化合价。2.金属冶炼的实质:使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程:mT + ne =M3.金属冶炼的一般步骤4.金属冶炼方法(1)热分解法例如:2HgO=Hg + Q f, 2Ag2O=4Ag + Q f。用热分解冶炼法冶炼金属的特点:金属元素的金属性弱,金属元素的原子不易失去电子,其金属离子容易得到电子,该金属元素所形成的化合物稳定性较差。(2)热还原法冶炼金属焦炭还原法。例如:C还原ZnCCuO 其化学方程式依次为 C+ 2ZnO=2=2Zn+ CO f, C+ 2CuO=Du+ CO f。一氧化碳还原法。例如:CO还原CuO 其化学方程式依次为 3CO Fe2O3=2Fe + 3CO,CO CuO=u+ CO。氢气还原法。例如: Ha还原WOFe3C4,其化学方程式依次为 3 + W(3=WF 3HO,4H2 + Fe3Q=3Fe + 40。活泼金属还原法。例如:AI还原Cr 2Q、-高温高温tQ,其化学方程式依次为2AI + Cr2Q高=Al2Q + 2Cr,10AI + 3V2O高=6V+5AI20。电解 电解法冶炼金属-例如:电解 AI2Q、MgCb、NaCI,其化学方程式依次为2AI 2(熔融)冰=晶石=4
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