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文档简介

1、2017 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:常温O2 形成致密的氧化膜 Al点燃点燃 4Al 3O2=2Al 2O3点燃 2Al 3Cl 2=2AlCl 3氧化性酸酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化 Al非氧化性酸2Al 6HCl=2AlCl 3 3H2高温 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO3H2

2、 2Al Fe2O3=Al 2O3 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: 3H2。2Al 2OH 2H2O=2AlO2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: Al 与 MgO不能发生铝热反应。铝与酸、碱反应生成H2 的量的关系铝与酸、 碱反应的化学方程式分别为2Al 6HCl=2AlCl 3 3H2、 2Al 2NaOH 2HO=

3、2NaAlO 3H2。 从化学方程式失 3e3,所以无论与酸还是与碱反应,Al 与 H2 的关系都是 2Al 3H2。可看出 Al 与酸、碱反应时生成 H2 的实质都是 Al Al(1)VHCl(H2) 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VNaOH(H2) 1。(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VHCl(H2) 1V (H) 。3NaOH 2(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1 VHCl(H2)1a. 铝与盐酸反应<< ,则必定是3V (H)1NaOH 2时,铝过量而盐酸不足;b. 铝与

4、氢氧化钠反应时,铝不足而氢氧化钠过量。解题时应充分利用上述过量关系。二铝的重要化合物1氧化铝(1) 物理性质:白色固体,难溶于水,有很高的熔点。(2) 化学性质与 HCl反应 Al 2O3 6HCl=2AlCl 3 3H2O两性氧化物与 NaOH反应Al 2O3 2NaOH=2NaAlO 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 )Al(OH) 3的电离方程式为 H O3H AlO3 3OH22酸式电离与 HCl反应 Al(OH) 3 3HCl=AlCl 3 3H2O两性氢氧化物与 NaOH反应Al(OH)3 NaOH=N

5、aAlO2 2H2O受热分解: 2Al(OH) 3=Al 2O3 3H2O。(3) 制备向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3 3NH·HO=Al(OH) 。3NH234 NaAlO2溶液中通入足量 CO2,离子方程式为。AlO2 CO2 2H2O=Al(OH)3 HCO3 NaAlO2溶液与 AlCl 3 溶液混合: 3AlO 2 Al 3 6H2O=4Al(OH)3。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) 明矾的化学式为KAl(SO4) 2·12H2O,它是无色晶体,可溶于水,水溶液pH<7(填“ <”、“ >

6、”或“” ) 。明矾可以净水,其净水的原理是Al 3 3H2O3( 胶体 ) 3H, Al(OH) 3 胶体吸附水中杂质形成沉淀而净水。含铝杂质的提纯方法归类利用 Al 、 Al O、 Al(OH)3可溶于强碱的特性,可除去许多物质中的含铝杂质,如:23 Mg(Al) :加足量 NaOH溶液。 Fe O(Al2O) :加足量 NaOH溶液。233 Mg(OH)2Al(OH) 3 :加足量 NaOH溶液。23) :加过量 NaOH溶液,过滤,再加酸充分溶解。 Mg (Al离子共存问题322(1)Al水解呈酸性,与OH 、 AlO、CO(HCO ) 、S等不能大量共存。233(2)AlO、 Al3

7、3等不能大量共存。2 水解呈碱性,与H 、 HCO3、Fe含 Al 3 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2、 Al3的混合溶液中逐滴加入NaOH溶H、NH4、 Mg反应,再与2、 Al3反应生成沉淀,再与Al(OH) 3 沉淀。液, NaOH先与 HMgNH 反应,最后才溶解4三用数形结合思想理解Al3、 Al(OH)之间的转化关系3、 AlO21 Al3、 Al(OH)、 AlO之间的转化关系32上述转化的离子方程式。(1) Al3 Al36H2O=4Al(OH)33NH·H2O=Al(OH)3 3NH4 3AlO2 Al3 3OH

8、=Al(OH)3(2)Al(OH)3 3HO(3)Al32H O 3H =Al4OH =AlO3222(4)AlO3 24H =Al 2HO(5) AlO CO 2H O=Al(OH) HCO22233(6)Al(OH)2HO OH =AlO322与 Al(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 (Al 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:A B:Al3 2H2O 3OH =Al(OH) 3B D:Al(OH) 3 OH =AlO2(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

9、渐产生大量的白色沉淀。图像有关反应:A B:Al3 2H2OB C:Al33AlO 6H2O=4Al(OH)3 4OH =AlO22(3) 把强酸溶液逐滴加入到溶液中至过量AlO2现象:先生成白色沉淀,然后沉淀逐渐溶解。图像有关反应: H O=Al(OH) BD: Al(OH)3A B:AlO H 3H =Al3H O22332(4) 向强酸溶液中逐滴加入AlO2 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:=Al3 2H2OB C:Al33AlO 6H2O=4Al(OH)3A B:4H AlO22(5) 往等物质的量的 AlCl 3、MgCl2 混合溶液中加入

10、 NaOH溶液至过量现象:开始出现白色沉淀,后沉淀量增多,最后沉淀部分溶解。图像有关反应:O A:Al3322 3OH =Al(OH) , Mg 2OH =Mg(OH)2H2OA B:Al(OH) 3OH =AlO2可溶性铝盐与强碱反应的计算规律1求产物Al(OH) 3 的量3) 时, nAl(OH)31(1) 当 n(OH ) 3n(Al 3n(OH ) 。(2) 当 3n(Al 3)<n(OH )<4n(Al 3) 时, nAl(OH) 3 4n(Al 3 ) n(OH ) 。(3) 当 n(OH ) 4n(Al 3 ) 时, nAl(OH) 3 0,无沉淀。2求反应物碱的量(

11、1) 若碱不足 (Al 3 未完全沉淀 ) , n(OH ) 3nAl(OH) 3 。(2) 若碱使生成的 Al(OH) 3 部分溶解, n(OH ) 4n(Al 3) nAl(OH) 3 。工业炼铝的流程 AlO2 H H2O=Al(OH)3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 Al 2 O3,此外还含有少量 SiO2、 Fe2O3 等杂质,冶炼金属铝很重要的一个过程是 Al 2O3 的提纯。由于 Al 2O3 是两性氧化物,而杂质 SiO2 是酸性氧化物, Fe2O3 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:

12、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,要注意语言表达的科学性和准确性,如分清是要求回答实验操作名称还是

13、具体操作步骤。2017 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(1) 物理性质:紫红色固体,具有良好的延展性、导热性和导电性。(2) 化学性质有关反应的化学方程式或离子方程式:化学方程式:2Cu O2CO2 H2O=Cu2(OH)2CO3( 绿色固体 ) 。化学方程式:2Cu S=Cu2S。与氧化性酸反应a与浓硫酸共热的化学方程式:Cu 2H2SO4( 浓)=CuSO4 SO2 2HO;2b与稀硝酸反应的离子方程式:3Cu 8H 2NO3 =3Cu 2NO 4H2O。与盐溶液反应( 写离子方程式)a与硝酸银溶液:Cu 2Ag =2Ag Cu2;322b与 FeCl 3 溶液:

14、Cu 2Fe=2Fe Cu 。2氧化铜和氧化亚铜名称颜色与酸反应 (H )与 H2反应转化关系3. 氢氧化铜(1) 物理性质:蓝色不溶于水的固体。(2) 化学性质4CuSO4·5H2OCuSO4·5H2O 为遇水变蓝色氧化铜氧化亚铜黑色砖红色2 H2O2Cu H2OCuO 2H =CuCu2O 2H=CuCuOH2=Cu H2OCu2OH2=2CuH2O高温4CuO=2Cu2O O2及应用蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水CuSO4 为白色粉末,( 生成 CuSO4·5H2O),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CuSO4白色CuO黑

15、色CuSO4·5H2O蓝色Cu O砖红色Cu (OH)CO绿色2223Cu2S黑色Cu(OH)2蓝色废铜综合利用的常见流程框图模式2017 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, 点燃生成过氧常温生成氧化膜化物或其他复杂氧化物加热化合不反应有碱存在与水与高温水蒸气不反应与 H2O反应常温下生成碱和氢气与热水反应反应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

16、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常见金属材料黑色金属材料:铁、铬、锰以及它们的合金金属材料有色金属材料: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钢钢是用量最大、用途最广的合金。低碳钢:韧性、焊接性好,强度低碳素钢中碳钢:强度高,韧性及加工性好钢高碳钢:硬而脆,热处理后弹性好合金钢:具有各种不同的优良性能,用于制

17、不锈钢及各种特种钢(2) 几种有色金属材料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:Mn ne =M。3金属冶炼的一般步骤4金属冶炼方法(1) 热分解法例如:2HgO=2HgO2, 2Ag2O=4AgO2。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 ZnO、CuO,

18、其化学方程式依次为C 2ZnO=2ZnCO, C2CuO=2Cu CO。22一氧化碳还原法。例如:CO还原 Fe O、 CuO,其化学方程式依次为3CO Fe O=2Fe 3CO,CO CuO=Cu CO。2 32 3 22氢气还原法。例如:H2 还原 WO3、 Fe3O4,其化学方程式依次为3H2 WO3=W 3H2O,4H2 Fe3O4=3Fe 4H2O。活泼金属还原法。例如:Al 还原 Cr 2O3、V2O5,其化学方程式依次为高温高温2Al Cr2O3=Al 2 O3 2Cr,10Al 3V2O5=6V5Al2O。3(3) 电解法冶炼金属 - 例如:电解 Al 2O3、 MgCl2、NaCl ,其化学方程式依次为电解电解融 )=Mg Cl 2, 2NaCl

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