高考化学一轮复习-专题三-第一单元-从矿物到基础材料课件-苏教版

1、专题三 从矿物到根底材料考纲要求1.了解铝、硅及其重要化合物的性质，能够利用这些性质解决一些生产、生活 和化学科学的简单问题。2.能列举金属材料、无机非金属材料和复合材料在生产、生活中及其它领域的 应用。3.了解材料开发和应用与化学科学开展之间的关系。第一页，编辑于星期五：七点 四十五分。热点透视1.硅及其化合物的性质和无机非金属材料在材料领域的应用。2.铝、铜等金属及其化合物的性质。3.关于合金的定义和用途。高考预测硅和铝、铜等是材料家族中的重要元素，主要针对材料从组成、用途等角度进行考查，特别是在航天科技开展中的应用是高考命题的重要切入点。第二页，编辑于星期五：七点 四十五分。1.了解铝的

2、复原性，氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物的特性。2了解金属性质与金属材料间的密切关系。3了解金、银和铜的主要性质以及它们作为材料在工业生产和高科技领域的应用。4在认识金属材料、无机非金属材料优缺点的根底上，了解复合材料的形式和组成局部。5能列举几种常见的复合材料及其在生产、生活中的重要应用。 第一单元 从铝土矿到铝合金第三页，编辑于星期五：七点 四十五分。一、铝及其合金1铝(1)物理性质 色固体，密度 (2.70 g/cm3)，硬度 ，熔点 (660.4)，良好的 、 。银白较小较小较低导电性导热性第四页，编辑于星期五：七点 四十五分。(2)化学性质与氧气反响常温下与空气中的氧气反

3、响生成致密的氧化物保护膜，故在空气中铝有良好的抗蚀性。化学方程式为： ；纯氧中点燃(剧烈燃烧且产生耀眼白光)与其他非金属单质(如Cl2、S等)反响，化学方程式分别为：与Cl2反响： ；与S反响： 。第五页，编辑于星期五：七点 四十五分。与酸反响与非氧化性强酸反响的离子方程式为： ；在常温下可被 、 钝化。与强碱溶液反响，化学反响方程式为： 。铝热反响化学方程式为： ；冶炼稀有金属、焊接铁轨等。与某些盐(如CuSO4)溶液反响化学方程式为： 。2Al6H=2Al33H2浓硝酸浓硫酸2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H22Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)3第六页，编辑于星期五

4、：七点 四十五分。(3)自然界中铝的存在铝元素是地壳中含量 的金属元素(占地壳总量的7.45%)，主要以 存在于铝土矿中。(4)工业冶炼铝，化学反响原理可用方程式表示为： 2合金由 以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有 物质。最多氧化铝两种或两种金属特性第七页，编辑于星期五：七点 四十五分。(1)特点：合金的熔点一般比成分金属熔点 ，比成分金属有 的硬度、强度等良好的物理、化学和机械性能。(2)铝合金成分：铝和 、 、 、锌、锂等。性能：高 、低 、 好、耐腐蚀等。用途：用于 、 和 等。低更好铜镁硅强度密度塑性建筑业容器包装业第八页，编辑于星期五：七点 四十五分。二、铝的氧化物和氢氧化

5、物1氧化铝白色粉末状固体和无色透明晶体(刚玉)，不溶于水，刚玉硬度大，是典型的两性氧化物。(1)与酸反响，离子方程式为： ；(2)与强碱反响，离子方程式为： 。Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH3H2O=2Al(OH)4第九页，编辑于星期五：七点 四十五分。2氢氧化铝两性氢氧化物(1)与强酸溶液反响，离子方程式为 ；(2)与强碱溶液反响，离子方程式为： ；(3)受热易分解，化学方程式为： ；(4)制法：可溶性铝盐溶液中，加过量氨水，离子方程式为： 。Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3OH=Al(OH)4第十页，编辑于星期五：七点 四十五分。【想一想】有哪些物质既能与

6、酸反响，又能与碱反响？答：(1)某些金属单质：Al(2)两性氧化物：Al2O3(3)两性氢氧化物：Al(OH)3(4)弱酸的铵盐：CH3COONH4、(NH4)2CO3(5)多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHS、NaHSO3(6)氨基酸： 第十一页，编辑于星期五：七点 四十五分。【例1】(2021上海单科，22)实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反响之后，所得固体中含金属单质为18 g，那么该氧化物粉末可能是()AFe2O3和MnO2 BMnO2和V2O5 CCr2O3和V2O5 DFe3O4和FeO第十二页，编辑于星期五：七点 四十五分。解析：9 g Al

7、假设全部参加反响总共失去电子的物质的量为 31 mol。由得失电子守恒知，生成18 g金属单质最多得到1 mol电子(Al全部反响)，也可能小于1 mol电子(Al不能全部反响)，再结合平均值的思路分析如下：A项，Fe2O3： 30.96 mol；MnO2 41.31 mol；B项，MnO2： 41.31 mol，V2O5： 51.76 mol；C项：Cr2O3： 31.03 mol；V2O5： 51.76 mol；D项，Fe3O4： 0.85 mol，FeO： 20.64 mol。综上分析可知：A、D选项正确。答案：AD第十三页，编辑于星期五：七点 四十五分。1铝热反响铝粉与某些金属氧化物(

8、Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等)在较高温度下发生剧烈反响并放出大量的热，这些化学反响叫做铝热反响。注意：(1)在铝与氧化铁的反响中，镁条、氯酸钾起引燃剂的作用；(2)滤纸要用水润湿，防止反响时放出大量的热把滤纸烧坏；(3)蒸发皿中放一些细沙，防止生成的铁使蒸发皿炸裂；(4)广泛用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属(如Mn、Cr等)。如3MnO24Al 2Al2O33Mn第十四页，编辑于星期五：七点 四十五分。2铝的特性是既可与酸反响，又可与强碱溶液反响。这是推断题的一个突破点。从量的方面来看：2Al6H=2Al33H2，2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。因此不管与酸反响，还

9、是与碱反响，都会有2Al3H2，但假设出现酸碱缺乏或过量时，那么要具体对待分析。第十五页，编辑于星期五：七点 四十五分。1假设1.8 g某金属跟足量盐酸充分反响，放出2.24 L(标准状况)氢气，那么该金属是()AAl BMg CFe DZn解析：正确写出金属与酸反响的化学方程式，根据方程式进行计算，或根据电子守恒求金属的摩尔质量。解法一：根据反响方程式，分别计算出1.8 g四种金属跟足量HCl反响放出的H2，与2.24 L比较，只有Al符合，所以选择A。解法二：设金属的摩尔质量为M，化合价为n，根据电子守恒有 答案：A第十六页，编辑于星期五：七点 四十五分。2.用一张已除去外表氧化膜的铝箔紧

10、紧包裹在试管外壁(如图)，将试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝箔外表生出“白毛，红墨水水柱右端上升。根据实验现象判断以下说法错误的选项是()A实验中发生的反响都是氧化复原反响B铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反响放出大量的热量D铝片上生成的“白毛是氧化铝和氧化汞的混合物第十七页，编辑于星期五：七点 四十五分。解析：从实验过程看，将包铝箔的试管浸入硝酸汞溶液时发生置换反响2Al3Hg2=3Hg2Al3，该反响属氧化复原反响，并且反响有一些金属汞附在铝箔外表，置于空气中时，铝与空气中的O2反响生成疏松的Al2O3，即4Al3O2=2Al2O3，该反响属氧化复原反响，从红墨水的移动

11、可推知该反响为放热反响。综合分析答案为D，因“白毛只是Al2O3而无氧化汞(汞在常温下不与O2反响)。答案：D第十八页，编辑于星期五：七点 四十五分。3铝热反响不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼熔点较高的金属如钒、 铬、锰等。(1)试从铝粉跟氧化铁的反响出发，思考铝热反响为什么可以应用于冶炼这 些金属。(2)请配平以下用铝热反响原理冶炼金属钒和钴的反响的化学方程式，指出 哪些物质是复原剂、哪些物质是氧化剂，并计算生成1 mol各种金属分别需 要纯铝的质量。V2O5AlAl2O3VCo3O4AlAl2O3Co第十九页，编辑于星期五：七点 四十五分。分析：铝热反响是高考中常考的知识点。铝粉跟氧

12、化铁的反响为：2AlFe2O32FeAl2O3，该反响称为铝热反响，搞清楚反响实质。解析：在反响过程中放出大量的热，放出的热量足以使高熔点金属熔融成液态，这样就可以别离出熔融态的金属，到达冶炼这些金属的目的。根据原子守恒配平方程式，判断两个反响均为氧化复原反响，根据“所含元素化合价升高的物质是复原剂，所含元素化合价降低的物质是氧化剂进行判断：第二十页，编辑于星期五：七点 四十五分。根据化学方程式找到纯铝与生成金属之间的物质的量的关系：10Al6V270 g 6 molx 1 mol列出比例式，解得x45 g。 氧化剂 复原剂氧化剂 复原剂第二十一页，编辑于星期五：七点 四十五分。8Al9Co2

13、16 g 9 moly 1 mol列出比例式，解得y24 g。答案：(1)铝热反响过程中放出大量的热，放出的热量足以使高熔点金属熔融成液态，这样就可以别离出熔融态的金属，到达冶炼这些金属的目的。第二十二页，编辑于星期五：七点 四十五分。(2) 3V2O510Al 5Al2O36V氧化剂 复原剂3Co3O48Al 4Al2O39Co氧化剂 复原剂每生成1 mol V需消耗纯铝45 g；每生成1 mol Co需消耗纯铝24 g。第二十三页，编辑于星期五：七点 四十五分。【例2】(2021上海单科，15)镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反响，产生气体的体积(V)与时间(t)关系如图。反响中镁和

14、铝的()A物质的量之比为32 B质量之比为32C摩尔质量之比为23 D反响速率之比为23第二十四页，编辑于星期五：七点 四十五分。解析：由关系式：MgH2,2Al3H2，可知产生等量H2时，消耗Mg、Al的物质的量之比为32，故A项正确。二者质量之比为43，摩尔质量之比为242789，反响速率之比为32。答案：A第二十五页，编辑于星期五：七点 四十五分。1Al3、Al(OH)3、Al(OH)4有关的图像(1)往AlCl3溶液中逐滴参加NaOH溶液至过量O A：Al33OH=Al(OH)3A B：Al(OH)3OH=Al(OH)4现象：开始产生白色沉淀并逐渐增多白色沉淀开始溶解白色沉淀全部溶解图

15、像(见图1)图1第二十六页，编辑于星期五：七点 四十五分。(2)往NaOH溶液中逐滴参加AlCl3溶液至过量O A：Al34OH=Al(OH)4A B：3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3现象：开始无现象出现白色沉淀，且沉淀不溶解图像(见图2)图2第二十七页，编辑于星期五：七点 四十五分。(3)往NaAl(OH)4溶液中逐滴参加HCl至过量O A：Al(OH)4H=Al(OH)3H2OA B：Al(OH)33H=Al33H2O现象：开始出现白色沉淀白色沉淀又全部溶解图像(见图3)图3第二十八页，编辑于星期五：七点 四十五分。(4)往盐酸中逐滴参加NaAl(OH)4溶液至过量O A：Al(O

16、H)44H=Al34H2OA B：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3现象：开始无现象后出现白色沉淀且沉淀不溶解图像(见图4)图4第二十九页，编辑于星期五：七点 四十五分。(5)往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中参加NaOH溶液至过量O A：Al33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2A B：Al(OH)3OH=Al(OH)4现象：开始出现白色沉淀后沉淀量增多沉淀局部溶解图像(见图5)图5第三十页，编辑于星期五：七点 四十五分。2不用任何试剂能鉴别物质小结(1)铝盐和强碱溶液向含Al3的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。向NaOH溶液中滴加含

17、Al3的溶液，开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。(2)HCl向NaAl(OH)4向NaAl(OH)4溶液中滴加盐酸，开始出现白色沉淀后消失NaAl(OH)4HCl=Al(OH)3NaClH2OAl(OH)33HCl=AlCl33H2O第三十一页，编辑于星期五：七点 四十五分。向盐酸中滴加NaAl(OH)4溶液：开始无现象，后出现白色沉淀4HClNaAl(OH)4=NaClAlCl34H2OAlCl33NaAl(OH)4=4Al(OH)33NaCl(3)Na2CO3和强酸(不稳定多元弱酸盐和强酸)向Na2CO3溶液中滴加盐酸：开始无现象，后产生气泡Na2CO3HCl=NaClNaHC

18、O3NaHCO3HCl=NaClH2OCO2第三十二页，编辑于星期五：七点 四十五分。向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡2HClNa2CO3=2NaClH2OCO2(4)AgNO3和氨水向AgNO3溶液中滴加氨水：开始有沉淀，后沉淀消失AgNH3H2O=AgOHNHAgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O向氨水中滴加AgNO3溶液：开始无沉淀，最后有沉淀Ag2NH3H2O=Ag(NH3)22H2OAg(NH3)22H2OAg=2AgOH 第三十三页，编辑于星期五：七点 四十五分。4将物质X逐渐参加Y溶液中，生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如以以下图，符合如以

19、以下图情况的是()ABCDXNaOHAlCl3HClNaAl(OH)4YAlCl3NaOHNaAl(OH)4HCl分析：此题考查了铝的相关图像。分析图像时应注意三点：一是明确反响原理和反响规律；二是弄清图像横纵坐标、点(原点、交点、转折点、终点)、曲线走向的含义；三是将定性描述及定量计算相结合。第三十四页，编辑于星期五：七点 四十五分。解析：A项随着NaOH溶液的参加，先后发生以下两个反响：Al33OH=Al(OH)3(沉淀物质的量由0增至最大值)；Al(OH)3OH=Al(OH)4(沉淀物的量由最大值降为0)。两个反响中消耗的NaOH物质的量之比为31，图像应为图甲，与正文图不符。B项随着A

20、lCl3溶液的参加，先后发生以下两个反响：Al34OH=Al(OH)4(不产生沉淀)，Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(沉淀物质的量由0增至最大值)。两个反响中消耗AlCl3物质的量之比为31，图像应为图乙。第三十五页，编辑于星期五：七点 四十五分。C项随着盐酸的参加，先后发生以下两个反响：HAl(OH)4=Al(OH)3H2O(沉淀物质的量由0增至最大值)；3HAl(OH)3=Al33H2O(沉淀物质的量由最大值降为0)。两个反响中消耗盐酸物质的量之比为13，符合题意。D项随着NaAl(OH)4溶液的参加先发生以下反响：Al(OH)44H=Al34H2O(不产生沉淀)；待盐酸耗尽发生

21、Al33Al(OH)4=4Al(OH)3的反响(沉淀物质的量由0增至最大值)。两个反响消耗NaAl(OH)4物质的量之比为13，图像应为图丙。答案：C第三十六页，编辑于星期五：七点 四十五分。5向20 mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2 molL1NaOH溶液时，得到Al(OH)3 沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积(mL)关系如以以下图，试答复以下问题：(1)图中A点表示的意义是_。(2)图中B点表示的意义是_。(3)上述两步用总的离子方程式可表示为_。(4)假定溶液中有Al(OH)3沉淀0.39 g，那么此时用去NaOH溶液的体积为_。第三十七页，编辑于星期五：七点 四十五分。解

22、析：把NaOH溶液滴入AlCl3溶液，先产生Al(OH)3沉淀，其质量最大值为A点，然后全部消失溶解(B点)。其总反响的离子方程式为：Al34OH=Al(OH)4。当有0.39 g Al(OH)3沉淀生成时，AlCl3过量，参加NaOH使Al3局部产生沉淀为0.39 g，通过Al33OH=Al(OH)3可知用NaOH 7.5 mL。当NaOH过量时，Al3全部参加反响生成Al(OH)3沉淀后又局部溶解，用NaOH 17.5 mL。答案：(1)表示滴入NaOH溶液产生沉淀质量最大点(2)表示滴入NaOH溶液沉淀恰好完全溶解点(3)Al34OH=Al(OH)4(4)17.5 mL或7.5 mL第三

23、十八页，编辑于星期五：七点 四十五分。【例题】把铝粉和Fe3O4粉末配成铝热剂并等分成两份，第一份在高温下恰好完全反响，然后将生成物与足量盐酸充分反响；第二份直接参加足量的氢氧化钠溶液使之充分反响，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是()A11 B98C34 D43审题视点：(1)该铝热剂的成分为铝粉和Fe3O4粉末。(2)两等份的反响不同。(3)盐酸和氢氧化钠溶液都过量。(4)所求：两种情况下生成H2的体积比(相同状况)。x第三十九页，编辑于星期五：七点 四十五分。思路点拨：Al与Fe3O4配成的铝热剂恰好反响时有：8Al3Fe3O4 4Al2O39Fe。第一份铝热反响的生成物为F

24、e和Al2O3，只有Fe与HCl反响放出H2，由方程式8Al9Fe9H2，即生成9 mol H2；第二份Al和Fe3O4直接与NaOH溶液反响，只有Al与之反响放出H2，由电子得失守恒8Al12H2，即生成12 mol H2。故生成气体在相同情况下的体积之比为9 mol12 mol34。正确答案：C 第四十页，编辑于星期五：七点 四十五分。错因分析此题易错解为11。认为上述两反响过程中均由Al失电子转变为Al3，而误认为H得电子相等，忽略了此过程中Fe的价态由原来的 价(即2、3价)，与盐酸所反响后全部转变为2价，即生成H2的过程中除H得电子外，Fe3也得了局部Al失的电子。此题很好地考查了铝

25、热反响及铝、铁化合物的性质，是综合性很强的题目。 第四十一页，编辑于星期五：七点 四十五分。【例题】(14分)铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学，为测定某含镁3%5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计以下三种不同实验方案进行探究。填写以下空白。探究一：实验方案：铝镁合金 测定剩余固体质量实验中发生反响的化学方程式是_。 第四十二页，编辑于星期五：七点 四十五分。实验步骤：称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0 molL1NaOH溶液中充分反响。NaOH溶液的体积V_。过滤、洗涤、枯燥、称量固体。该步骤中假设未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填“偏高或“偏低)。探究二：实验方案：铝镁合金 测定生成气体的体积 实验装置如右图，问题讨论： 第四十三页，编辑于星期五：七点 四十五分。(1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个枯燥、除酸雾的装置。你的意见是_(填“需要或“不需要)。(2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题是(写出两点)：_；_。探究三：实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。问题讨论：(1)欲计算Mg的质量分数，该实验中还需测定的数据是 。