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2019-2020年高一化學(xué)上冊(cè)《知識(shí)點(diǎn)總結(jié)》教學(xué)設(shè)計(jì)之二 【學(xué)海導(dǎo)航】 海水是化學(xué)元素寶庫(kù)，海水中溶解了大量氣體物質(zhì)和各種鹽類。人類在陸地上發(fā)現(xiàn)的l00多種元素，在海水中可找到80多種。海水是人類獲取氯、溴、碘、鎂及其化合物的重要資源。 TiCl4 Ti (造紙、制肥皂等) (快中子反應(yīng)堆熱交換劑) 熔融電解 NaOH K.Na合金 食鹵 Br2 MgO (富集的方法) CaO (貝殼) (焰火，照明彈) 高溫 Mg(OH)2 MgCl2 Cl2 Mg 電解 NaHCO3 H2O NH3、CO2 食鹽 飽和食鹽水 水 電解 海水 日曬 K Na Cl2 Cl2 H2 Na2CO3 △ △ (耐火材料) 熔融 過濾 CaCO3 一、氯、溴、碘的提取 （一）氯堿工業(yè)——電解食鹽水生產(chǎn)氯氣和燒堿的化學(xué)工業(yè) 通電 我國(guó)主要以海鹽為原料。海鹽中含硫酸鈣、硫酸鎂、氯化鎂等雜質(zhì)，要凈化后制成飽和食鹽水再電解。 2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ ＋Cl2↑ 氯堿工業(yè)面臨問題：①產(chǎn)品對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、環(huán)境污染顯著。②電能消耗量大。 （二）從海水中提取溴的常見工藝 ①濃縮并酸化海水后，通入適量的氯氣，使溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl ②向含溴單質(zhì)的水溶液中通空氣和水蒸汽，將溴單質(zhì)吹入盛二氧化硫溶液的吸收塔內(nèi)以達(dá)到富集的目的：Br2+SO2+2H2O==2HBr+H2SO4（也可用NaOH或Na2CO3溶液吸收） ③向吸收塔內(nèi)的溶液中通入適量的氯氣：2HBr+Cl2==2HCl+Br2 ④用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔內(nèi)的溶液中的溴單質(zhì)。 （三）從海洋植物中提取碘的主要工藝 ①用水浸泡海帶或海藻灼燒后的灰燼 ②向水中通入適量的氯氣，使碘離子轉(zhuǎn)化為碘單質(zhì)：2NaI+Cl2 == I2+2NaCl ③過濾，用有機(jī)溶劑萃取碘單質(zhì)。 二、氯、溴、碘的性質(zhì)和用途 （一）氯氣（chlorine gas）的性質(zhì)和用途 氯自1774年被舍勒發(fā)現(xiàn)，到1810年被戴維確認(rèn)為一種元素，經(jīng)歷了36年。實(shí)驗(yàn)室制備：①原理：MnO2＋4HCl(濃) △ MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ②裝置：固液加熱型 ③收集：向上排空氣法 ④驗(yàn)滿：濕潤(rùn)的淀粉－碘化鉀試紙等 ⑤尾氣吸收：NaOH溶液。 1、物理性質(zhì)：通常是黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味氣體。能溶于水，有毒。 2、化學(xué)性質(zhì)：氯原子易得電子，氯是活潑的非金屬元素。氯氣與金屬、非金屬等發(fā)生氧化還原反應(yīng)，一般作氧化劑。與水、堿溶液則發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，既作氧化劑又作還原劑。 3、氯氣的用途：重要的化工原料，能殺菌消毒、制鹽酸、漂白粉及制氯仿等有機(jī)溶劑和農(nóng)藥。 拓展1：氯水（chlorine water） 氯水為黃綠色，所含Cl2有少量與水反應(yīng)(Cl2+H2OHCl+HClO)，大部分仍以分子形式存在，氯水的主要溶質(zhì)是Cl2。新制氯水含Cl2、H2O、HClO、H＋、Cl－、ClO－、OH－等微粒。 拓展2：次氯酸（hypochlorous acid） 次氯酸(HClO)是比H2CO3還弱的酸，溶液中主要以HClO分子形式存在。性質(zhì)：①易分解(2HClO==2HCl+O2↑)，光照時(shí)會(huì)加速。②是強(qiáng)氧化劑：能殺菌 ；能使某些有機(jī)色素褪色。 拓展3：漂白粉 次氯酸鹽比次氯酸穩(wěn)定，容易保存，工業(yè)上以Cl2和石灰乳為原料制成漂白粉；漂白粉的有效成分【Ca(ClO) 2】，須和酸(或空氣中CO2)作用產(chǎn)生次氯酸，才能發(fā)揮漂白作用。 （二）溴、碘的性質(zhì)和用途 溴 碘 物理性質(zhì) 深紅棕色，密度比水大的液體，強(qiáng)烈刺激性氣味，易揮發(fā)，強(qiáng)腐蝕性。 紫黑色固體，易升華。氣態(tài)碘在空氣中顯深紫紅色，有刺激氣味。 在水中溶解度很小，易溶于酒精、四氯化碳等有機(jī)溶劑 化學(xué)性質(zhì) 能與氯氣反應(yīng)的金屬、 非金屬一般也能與溴、碘反應(yīng)，只是反應(yīng)活性不如氯氣。氯、溴、碘單質(zhì)間能夠發(fā)生置換反應(yīng)：氯能把溴和碘從它們的鹵化物中置換出來，溴能把碘從它的鹵化物中置換出來，即氯、溴、碘的氧化性強(qiáng)弱為：Cl2>Br2>I2 用途 染料、防爆劑、膠卷感光材料、殺蟲劑、紅藥水、鎮(zhèn)靜劑，催淚性毒劑等。 重要的化工原料。配碘酒和碘化物，食用鹽中加KIO3，碘化銀制造相底片和人工降雨。 三、氧化還原反應(yīng)（oxidation-reduction reaction） 1、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念 氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：發(fā)生電子轉(zhuǎn)移（電子的得失或電子對(duì)的偏移）。 化合價(jià)降低 +ne－ 被還原 氧化劑 ＋ 還原劑 ＝ 還原產(chǎn)物 ＋ 氧化產(chǎn)物 化合價(jià)升高 －ne－ 被氧化 2、氧化還原反應(yīng)的一般規(guī)律 同一反應(yīng)中：①氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)發(fā)生，相互依存。②氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等。即氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)與還原劑化合價(jià)升高總數(shù)相等。 1、 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法（雙線橋法）書寫要求： ①箭頭是由反應(yīng)物中的某一元素指向?qū)?yīng)的生成物中的同一元素。 ②一定要標(biāo)出得、失電子的總數(shù)，并且數(shù)值相等。 練習(xí) 1、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是（　?。? 　 A、元素化合價(jià)發(fā)生變化 B、反應(yīng)中有氧原子的得失 　 C、反應(yīng)中有電子得失或電子對(duì)的偏移 D、反應(yīng)后生成新物質(zhì) 2、下列反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)的是（　?。? 　 A、化合反應(yīng)　 B、分解反應(yīng)　　 C、復(fù)分解反應(yīng) D、置換反應(yīng) 3、下列反應(yīng)中，不屬于氧化還原反應(yīng)的是（　　） 　 A、3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+3H2O B、2FeBr2＋3Cl2==2FeCl3＋2Br2 C、SnCl4+2H2O==SnO2+4HCl D、Ca (OH ) 2＋CO2==CaCO3↓＋H2O 4、下列反應(yīng)中，水作還原劑的是（　?。? 　 A、2Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑ B、Cl2＋H2OHCl＋HClO 　 C、2F2＋2H2O==4HF＋O2 D、SO2＋H2OH2SO3 5、從海水中可以提取溴，主要反應(yīng)為：2Br－+Cl2=2Cl－+Br2，下列說法正確的是（ ） A、溴離子具有氧化性 B、氯氣是還原劑 C、該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng) D、氯氣是氧化劑 6、在Cl2＋2NaOH＝NaCl＋NaClO＋H2O反應(yīng)中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為（ ） A、1︰2 B、1︰1 C、 2︰1 D、 3︰2 7、在下列各反應(yīng)中，鹽酸既表現(xiàn)出酸性又表現(xiàn)出氧化性的是 A、 HCI+NaOH＝NaCl+H2O　　　B、Zn+2HCl＝ZnCl２+H2↑ C、HCl+AgNO３＝AgCl↓+HNO3　　D、MnO2+4HCI(濃)＝MnCl2+C12↑+2H2O 8、下列物質(zhì)的用途，利用氧化還原反應(yīng)的是( ) A、用氯氣消毒自來水 B、用稀鹽酸除去熱水瓶膽壁上的水垢(主要成分是CaCO3) C、用食鹽腌漬食物 D、用小蘇打治療胃酸過多 10、鮮榨蘋果汁是人們喜愛的飲料。由于此飲料中含F(xiàn)e2＋，現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)由淡綠色變?yōu)樽攸S色（Fe3＋）。這個(gè)變色的過程中的Fe2＋被 (填“氧化”或“還原”)。若榨汁時(shí)加入適量的維生素C，可有效防止這種現(xiàn)象的發(fā)生。這說明維生素C具有 性。 11、為防止碘缺乏病，通常在食鹽中添加少量碘酸鉀（KIO3），碘酸鉀和碘化鉀在酸性溶液中能發(fā)生下列反應(yīng)。請(qǐng)標(biāo)出方程式中電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目，并指出氧化劑和還原劑。 5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O 此反應(yīng)中，氧化劑是 ，還原劑是 。氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是 。 12、某工廠在山坡坑道的倉(cāng)庫(kù)里貯有氯氣鋼瓶。某天，有一只貯有氯氣的鋼瓶損壞，造成氯氣泄漏，在場(chǎng)工人采取以下措施，請(qǐng)選擇填充并簡(jiǎn)述理由。 ⑴處理鋼瓶的方法正確的是 ，簡(jiǎn)述理由 A、鋼瓶推到坡下的小河里 B、把鋼瓶丟到深坑里，用石灰填埋 C、把鋼瓶扔到農(nóng)田中 ⑵鋼瓶處理后，工人應(yīng)立即 ，簡(jiǎn)述理由 A、轉(zhuǎn)移到坡下 B、轉(zhuǎn)移到坡上 ⑶若在場(chǎng)工人沒有防毒面具，可以用浸有某種物質(zhì)的一定濃度的水溶液的毛巾捂住鼻子。最適宜采用的物質(zhì)是 。(A、NaOH B、NaCl C、Ca (OH)2 D、Na2CO3) 13、新制氯水中含有多種組分： ，氯水應(yīng)存放在 瓶中保存。將紫色石蕊試液滴入氯水中，溶液顯紅色，起作用的成分是　 　 ；過一會(huì)兒，溶液的顏色逐漸褪去，起作用的成分是　 ?。煌人械稳胂跛徙y溶液，產(chǎn)生白色沉淀，起作用的成分是　　 ；氯水能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，起作用的成分是　　　 　。 14、下圖是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室制取氯氣并以氯氣為原料進(jìn)行特定反應(yīng)的裝置： ⑴實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先點(diǎn)燃A處的酒精燈，打開旋塞K，讓Cl2充滿整個(gè)裝置，再點(diǎn)燃D處酒精燈，連接上E裝置。Cl2通過C瓶后再進(jìn)入D。D裝置的硬質(zhì)玻管內(nèi)盛有炭粉，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物為CO2和HCl。 試寫出D中化學(xué)方程式： ， ⑵在E處，紫色石蕊試液的顏色由紫色變?yōu)榧t色，再變?yōu)闊o色，為什么？ 。 ⑶D處反應(yīng)完畢后，關(guān)閉旋塞K，移去酒精燈，但由于余熱的作用，A處仍有Cl2產(chǎn)生，此時(shí)B中的現(xiàn)象是 ，B的作用是 。 《第二單元 鈉、鎂及其化合物》導(dǎo)學(xué) 【學(xué)海導(dǎo)航】 一、鈉的原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 鈉原子最外層只有一個(gè)電子，化學(xué)反應(yīng)中易失去電子而表現(xiàn)出強(qiáng)還原性。 物 理性 質(zhì) 質(zhì)軟、銀白色，有金屬光澤的金屬，具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性，密度比水小，比煤油大，熔點(diǎn)較低。 化 學(xué) 性 質(zhì) 與非金 屬單質(zhì) 鈉在常溫下切開后表面變暗：4Na+O2=2Na2O（灰白色） 點(diǎn)燃 鈉在氯氣中燃燒，黃色火焰，白煙： 2Na+Cl2 ==== 2NaCl 與 化合物 與水反應(yīng)，現(xiàn)象：浮、游、球、鳴、紅 2Na＋2H2O=2NaOH+H2↑ 與酸反應(yīng)，現(xiàn)象與水反應(yīng)相似，更劇烈，鈉先與酸反應(yīng)，再與水反應(yīng)。 與鹽溶液反應(yīng)：鈉先與水反應(yīng)，生成NaOH，H2，再考慮NaOH與溶液中的鹽反應(yīng)。如：鈉投入CuSO4溶液中，有氣體放出和藍(lán)色沉淀。 2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 與某些熔融鹽：700~800oC 4Na+TiCl4========4NaCl+Ti 存 在 自然界中只能以化合態(tài)存在 保 存 煤油或石蠟中，使之隔絕空氣和水 制 取 通電 2NaCl(熔融)====2Na+Cl2↑ 用 途 1、 鈉的化合物 2、鈉鉀合金常溫為液體，用于快中子反應(yīng)堆熱交換劑 3、作強(qiáng)還原劑 4、作電光源 二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較 碳酸鈉（Na2CO3） 碳酸氫鈉（NaHCO3） 俗 名 純堿、蘇打 小蘇打 溶解性 易溶（同溫下，溶解度大于碳酸氫鈉） 易溶 熱穩(wěn)定性 穩(wěn)定 2NaHCO3△Na2CO3+CO2↑+H2O 堿性 堿性（相同濃度時(shí)，碳酸鈉水溶液的PH比碳酸氫鈉的大） 堿性 與 酸 鹽酸 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸 Na2CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3 不能反應(yīng) 與 堿 NaOH 不能反應(yīng) NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O Ca(OH)2 Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH 產(chǎn)物與反應(yīng)物的量有關(guān) 三、鎂的性質(zhì) 物理性質(zhì) 銀白色金屬，密度小，熔沸點(diǎn)較低，硬度較小，良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性 化學(xué)性質(zhì) 與O2 點(diǎn)燃 2Mg+O2====2MgO 與其他 非金屬 點(diǎn)燃 點(diǎn)燃 Mg+Cl2====MgCl2，3Mg+N2==== Mg3N2 與氧化物 點(diǎn)燃 2Mg+CO2====2MgO+C 與酸 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 制 取 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O 通電 HCl MgCl2?6H2O==== MgCl2+6H2O↑ MgCl2(熔融)===== Mg＋Cl2↑ 四、侯氏制堿法 向飽和食鹽水中通入足量氨氣至飽和，然后在加壓下通入CO2，利用NaHCO3溶解度較小，析出NaHCO3，將析出的NaHCO3晶體煅燒，即得Na2CO3。 五、電解質(zhì)和非電解質(zhì) 電解質(zhì) 非電解質(zhì) 定 義 溶于水或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物 溶于水和熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物 物質(zhì)種類 大多數(shù)酸、堿、鹽，部分氧化物 大多數(shù)有機(jī)化合物，CO2、SO2、NH3等 能否電離 能 不能 實(shí) 例 H2SO4、NaOH、NaCl、HCl等 酒精，蔗糖，CO2，SO3等 六、離子方程式的書寫方法： 寫——寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式； 拆——把易溶于水，易電離的物質(zhì)拆成離子形式 刪——將不參加反應(yīng)的離子從方程式兩端刪去。 查——檢查方程式兩端各元素的原子個(gè)數(shù)和電荷數(shù)是否相等。 練習(xí) 1、在pH=1的溶液中，可以大量共存的離子是（ ） A、K+、Na+、SO42—、SO32— B、NH4+、Mg2+、SO42—、Cl— C、Na+、K+、HCO3—、Cl— D、K+、Na+、OH—、NO3— 2、能用離子方程式H＋＋OH－＝H2O表示的反應(yīng)是（ ） A、稀醋酸和稀氨水反應(yīng) B、稀硫酸和燒堿溶液反應(yīng) C、稀鹽酸和氫氧化銅反應(yīng) D、稀硫酸和氫氧化鋇溶液反應(yīng) 3、下列離子在溶液中因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是（ ） A、H＋、I－、Br2、Na＋ B、Ag＋、NO3－、Cl－、K＋ C、K＋、Ba2＋、OH－、SO42－ D、Cu2＋、NH4＋、Br－、OH－ 4、下列反應(yīng)的離子方程式錯(cuò)誤的是（ ） A、向碳酸氫鈣溶液中加過量氫氧化鈉 Ca2＋+2HCO3－+2OH－＝CaCO3↓+2H2O+CO32－ B、等體積等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鋇溶液與碳酸氫銨溶液混合 Ba2＋＋2OH－＋NH4＋＋HCO3－＝BaCO3↓＋NH3H2O＋H2O C、氫氧化鋁與足量鹽酸反應(yīng) Al(OH)3＋3H＋＝Al3＋＋3H2O D、過量CO2通入氫氧化鈉溶液中 CO2＋2OH－＝CO32－＋H2O 5、下列離子方程式正確的是 （ ） A、碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應(yīng) HCO3－+ Ca2+ + OH－ = CaCO3↓ + H2O B、氯化銨與氫氧化鈉兩種濃溶液混合加熱OH－ + NH4＋△ H2O + NH3↑ C、氫氧化鎂與稀硫酸反應(yīng) H+ + OH－ = H2O D、碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)Na2CO3 +2H+ == 2Na+ + H2O + CO2↑ 6、能正確表示下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式的是 （ ） A、氫氧化鋇溶液與鹽酸的反應(yīng) OH－＋H＋ ＝ H2O B、澄清的石灰水與稀鹽酸反應(yīng) Ca (OH)2 + 2H＋ = Ca2＋+ 2H2O C、銅片插入硝酸銀溶液中 Cu +Ag＋ = Cu2＋ + Ag D、碳酸鈣溶于稀鹽酸中 CaCO3＋2H+＝Ca2+＋H2O＋CO2 7、在溶液中能大量共存，若加入OH－就有沉淀析出，若加入H+就能放出氣體的是（ ） A、Mg2+、Na+、Cl－、CO32－ B、Ba2+、K+、OH－、NO3－ C、H+、Al3+、NH4+、SO42－ D、Na+、Ca2+、Cl－、HCO3－ 8、只能表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為（ ） A、BaCO3+2CH3COOH==Ba2++CO2↑+H2O+2CH3COO－ B、Ba2＋+2OH－+2H＋+SO42－==2H2O+BaSO4↓ C、CH3COOH+OH－==CH3COO－+ H2O D、Fe3＋+3NH3?H2O==Fe(OH)3↓+3NH4＋ 9、離子方程式BaCO3+2H＋== CO2↑+H2O+ Ba2＋中的H＋不能代表的物質(zhì)是（ ） ①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH A、①③ B、①④⑤ C、②④⑤ D、①⑤ 10、下列反應(yīng)屬于離子反應(yīng)的是（ ） A、H2和O2反應(yīng)生成水 B、鋅片投入稀硫酸中 C、KClO3和MnO2混合共熱制O2 D、CuSO4溶液中加入NaOH溶液 11、在強(qiáng)酸性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2Mn2＋+5R2O8x－+8H2O==16H＋+10RO42－+2MnO4－，這個(gè)反應(yīng)可定性地檢驗(yàn)Mn2＋的存在。在反應(yīng)中充當(dāng)氧化劑的R2O8x-中，x的值是（ ） A、0 B、1 C、2 D、3 12、寫出下列反應(yīng)的離子方程式： （1） 石灰石溶于稀硝酸 （2） 電解氯化鈉的水溶液 （3） 氧化銅溶于氫溴酸 （4） 氯氣通入水中 （5） 氯氣通入氫氧化鈉溶液中 13、在反應(yīng)2MnO4－+5H2S+6H＋==2Mn2＋+5S↓+8H2O中，電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)為 ，還原劑為 ，還原產(chǎn)物為 ，當(dāng)反應(yīng)中有80gS析出時(shí)，有 mol MnO4－ 被 ，同時(shí)有 g H2S被 。 14、某溶液中可能含有NH4+，Ba2+，Mg2+，Ag+，OH－，SO42－，CO32－中的某幾種，現(xiàn)用該溶液做以下實(shí)驗(yàn)：①取此溶液少許，加入足量鹽酸無明顯現(xiàn)象；②另取少許加入足量濃氫氧化鈉溶液，有白色沉淀生成；③將②中沉淀過濾，取濾液微熱，有無色刺激性氣味氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。 ⑴由此推斷，該溶液中肯定有 離子，肯定無 離子。 ⑵寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式 15、在含有35.8gNa2CO3和NaHCO3溶液內(nèi)，加入1mol/L的鹽酸700ml，反應(yīng)完全后可以生成8.96LCO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。問： ⑴其中______過剩；溶液中Na2CO3有______g； ⑵若在上述溶液中加1mol/L的鹽酸450ml，反應(yīng)完全后，可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2 L。 三、實(shí)驗(yàn)題 16、據(jù)圖提供的儀器裝置,完成提純并測(cè)定Na2CO3樣品的純度(其中含NaHCO3雜質(zhì))請(qǐng)回答下列問題： 實(shí)驗(yàn)一：測(cè)定Na2CO3樣品中NaHCO3的分解放出的CO2的體積(不考慮溶于水)。 (1)裝置的正確順序是 。 (2)完成實(shí)驗(yàn)一尚缺少的儀器是 。 (3)產(chǎn)生的氣體從裝置④的 端進(jìn)入，從裝置⑤中 端進(jìn)入。 實(shí)驗(yàn)二：測(cè)定經(jīng)實(shí)驗(yàn)一后的殘留固體物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)放出的CO2的體積。 (4)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)一的裝置作哪些調(diào)整？ (5)實(shí)驗(yàn)一不再產(chǎn)生氣體時(shí)，通過量筒內(nèi)的水位讀數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生aL CO2，實(shí)驗(yàn)二中加鹽酸無氣體產(chǎn)生時(shí)，通過量筒內(nèi)水位讀數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生bL CO2，則樣品中Na2CO3純度的實(shí)驗(yàn)值為 。 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元 從鋁土礦到鋁合金 學(xué)海導(dǎo)航： 化學(xué)研究和應(yīng)用的一個(gè)重要目標(biāo)就是開發(fā)和利用自然界中一切可能的物質(zhì)資源，為人類生存和社會(huì)發(fā)展提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。本專題以自然界的一些礦物為例，介紹了如何利用化學(xué)變化實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，并介紹了這些產(chǎn)物在我們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣?huì)發(fā)展中的重要作用。讓我們從科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)相互影響的角度，體會(huì)化學(xué)在綜合利用自然資源中的作用。 1．氧化鋁(Al2O3)：典型的兩性氧化物，既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿 Al2O3 + 6H+ = 2Al3+ + 3H2O 　　Al2O3 + 2OH－= 2AlO2－+ H2O 用途：（1）耐火材料(Al2O3熔點(diǎn)高)（2）冶煉金屬鋁 2．氫氧化鋁Al(OH)3：典型的兩性氫氧化物，既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿 　　 Al(OH)3 + 3H+ ＝ Al3+ + 3H2O 　　Al(OH)3 + OH－＝ AlO2－+ 2H2O 　Al3+、AlO2－、Al(OH)3之間的關(guān)系可用下式表示 　　從鋁土礦中提取鋁的過程中的的化學(xué)方程式 灼燒 通電 ①Al2O3 + 2 NaOH = 2NaAlO2 + H2O ② NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 ③ 2Al(OH)3 ===== Al2O3 + 3H2O ④ 2Al2O3 ===== 4Al + 3O2↑ 3．硫酸鋁鉀 （1）明礬：化學(xué)式KAl(SO4)212H2O（十二水合硫酸鋁鉀），無色晶體，易溶于水。 　　 （2）明礬凈水原理：明礬溶于水發(fā)生水解反應(yīng)，生成Al(OH)3膠體，吸附水中的雜質(zhì)，使水澄清。 4．鋁 ?。?）鋁在常溫下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蝕性。 ?。?）跟酸的反應(yīng) 非氧化性酸：2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2↑ 強(qiáng)氧化性酸：常溫下鋁遇濃硫酸或濃硝酸，會(huì)在鋁表面生成致密的氧化膜而發(fā)生鈍化。 ?。?）跟堿的反應(yīng) 　　鋁能和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)。該反應(yīng)可理解為鋁先和強(qiáng)堿溶液中的水反應(yīng)生成氫氧化鋁，氫氧化鋁再和強(qiáng)堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽： 　　2Al + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑　 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 　　簡(jiǎn)寫為：2Al + 2H2O + 2NaOH = 2NaAlO2 + 3H2↑ 　　 （4）與氧化物的反應(yīng)： 　鋁熱反應(yīng)：2Al ＋ Fe2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Fe　 高溫 2Al ＋ Cr2O3 ==== Al2O3 ＋ 2Cr 高溫 特點(diǎn)： 放出大量熱，使生成的金屬呈液態(tài)。本質(zhì)：鋁從金屬氧化物中奪取氧，表現(xiàn)出很強(qiáng)的還原性。 應(yīng)用：焊接鋼軌和冶煉某些難熔金屬（如V、Cr、Mn等）。 習(xí)題精練： 一．選擇題 1．將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 mL 1molL-1的鹽酸中，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是 A、1︰2︰3 B、6︰3︰2 C、3︰1︰1 D、1︰1︰1 2. 鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH物質(zhì)的量之比為 A．3:1 B．2:1 C．1:1 D．1:3 3．將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的是 A．稀硝酸 B．稀鹽酸 C．硝酸銅 D．氫氧化鈉 4．把Ba(OH)2溶液滴入明礬溶液中，使SO42－全部轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀，此時(shí)鋁元素的主要存在形式是 A、Al3+ B、Al(OH)3 C、AlO2－ D、Al3+和Al(OH)3 5．鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是 A．不易生銹 B．導(dǎo)電性好 C．密度小 D．強(qiáng)度高 6．等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸、氫氧化鈉溶液分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為5︰6，則甲、乙兩燒杯中的反應(yīng)情況可能分別是 A 甲、乙中都是鋁過量 B 甲中鋁過量、乙中堿過量 C 甲中酸過量、乙中鋁過量 D 甲中酸過量、乙中堿過量 7．某些化學(xué)試劑可用于凈水。水處理中使用的一種無機(jī)高分子混凝劑的化學(xué)式可表示為 [Al2(OH)nClmyH2O]X ，式中m等于 A．3-n 　　 　　B．6-n　 　　　 C．6+n 　 　　　D．3+n 8．鋁熱劑中鋁的作用是 　A．催化劑 B．氧化劑 C．還原劑 D．填充劑 9．將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H2 2.8 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），原混合物的質(zhì)量可能是 A.2ｇ B.4ｇ C.8ｇ D.10ｇ 10．甲、乙兩燒杯中各盛放有100 mL 3 molL-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后測(cè)得生成的氣體體積比為甲∶乙＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為 A.5.4g B.3.6g C.2.7g D.1.8g 二．填空題 11．請(qǐng)寫出下列反應(yīng)的離子方程式 ①金屬鋁溶于鹽酸中 。 ②鋁片與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 。 ③氫氧化鋁與足量鹽酸反應(yīng) 。 ④氯化鋁溶液中加入過量氨水 。 12．為確定某鋁熱劑（含氧化鐵和鋁）的組成，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。 ⑴ 若取a g樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測(cè)得生成的氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同）體積為b L。反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。樣品中鋁的質(zhì)量是________________g。 ⑵ 若取a g樣品將其點(diǎn)燃，恰好完全反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：_______________，氧化鐵和鋁的質(zhì)量比是_______________。 ⑶ 待⑵中反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測(cè)得生成的氣體體積為c L，該氣體與⑴中所得氣體的體積比c: b=__________________ 13．鋁土礦中常含有少量的SiO2和Fe2O3，寫出實(shí)驗(yàn)室由鋁土礦制取純凈Al2O3時(shí)需加入的試劑和反應(yīng)方程式： (1)加 過量，過濾除去 沉淀，方程式為 ， . (2)加 過量，過濾除去 ，方程式為 ， . (3) 通入 過量，過濾得到 ，方程式為 . (4) 煅燒 可以得到純凈的Al2O3，方程式為 . 第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用 學(xué)海導(dǎo)航： 本單元是在學(xué)生已有的一些有關(guān)鐵和銅知識(shí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、電化學(xué)腐蝕等知識(shí)進(jìn)一步學(xué)習(xí)鐵、銅及它們的一些重要化合物的化學(xué)性質(zhì)。本節(jié)某些內(nèi)容我們?cè)谝郧暗膶W(xué)習(xí)中可能已有所涉獵，但還應(yīng)通過閱讀教材、認(rèn)真觀察教師的演示實(shí)驗(yàn)，在增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)積極思考，運(yùn)用前面學(xué)過的理論知識(shí)理解有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)，并對(duì)自己的結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證。 鐵、亞鐵鹽、鐵鹽之間的關(guān)系，是較為重要的“鐵三角”關(guān)系。我們可在借助教材演示實(shí)驗(yàn)的幫助下理解該內(nèi)容，并注意分析三者之間轉(zhuǎn)換的條件。 1.煉鐵 (1)反應(yīng)原理：在高溫下，用還原劑(主要是CO)把鐵從鐵礦石里還原出來。(2)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣 (3)設(shè)備：高爐 (4)生產(chǎn)過程 高溫 高溫 ①還原劑的生成 C+O2 ===== CO2 CO2+C =====2CO ②鐵礦石還原成鐵 Fe2O3+3CO ===== 2Fe+3CO2↑ 高溫 高溫 ③除脈石、爐渣的形成 CaCO3 ===== CaO+CO2↑ SiO2+CaO ===== CaSiO3 2.鐵的性質(zhì) (1)物理性質(zhì)：銀白色光澤、密度大，熔沸點(diǎn)高，延展性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較好、能被磁鐵吸引。 (2)化學(xué)性質(zhì)：鐵是較活潑的金屬，常顯+2、+3價(jià)，且通常Fe3+比Fe2+穩(wěn)定。 ①鐵三角（見右圖） ②Fe2+與Fe3+離子的檢驗(yàn)； (1) 溶液是淺綠色 Fe2+ (2) 與KSCN溶液作用不顯紅色，再滴氯水則變紅 (3) 加NaOH溶液現(xiàn)象：白色沉淀 灰綠色 紅褐色 (1) 與無色KSCN溶液作用顯紅色 Fe3+ (2) 溶液顯黃色或棕黃色 (3) 加入NaOH溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀 3．銅的物理性質(zhì) 銅是一種紫紅色的金屬，具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性和延展性 4．銅的冶煉 (1) 高溫冶煉黃銅礦(CuFeS2)，得粗銅（99.5%～99.7%）； (2) 電解精煉，得純度較高的銅（99.95%～99.98%）。 5．金屬的腐蝕 金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程。 金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)：金屬和非電解質(zhì)或其它物質(zhì)相接觸直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。其腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕實(shí)質(zhì)：不純金屬或合金在電解質(zhì)溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，過程有電流產(chǎn)生。 習(xí)題精練： 一．選擇題 1．某500mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol 鐵粉，待Fe3+完全還原后，溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度為（假設(shè)反應(yīng)前后體積不變） A．0.4 molL-1 B．0.6 molL-1 C．0.8 molL-1 D．1.0 molL-1 2．由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成的混合物，測(cè)得其鐵元素與氧元素的質(zhì)量比為21∶8，則混合物中FeO、Fe2O3和Fe3O4的物質(zhì)的量之比可能是( ) A.1∶2∶1 B.2∶1∶1 C.1∶1∶1 D.2∶2∶5 3．某人設(shè)想利用①3FeCl2+4H2OFe3O4+6HCl+H2 ②Fe3O4+Cl2+6HCl3FeCl3+3H2O+O2 ③3FeCl33FeCl2+ Cl2這三個(gè)反應(yīng)的聯(lián)合與循環(huán)，主要用來生產(chǎn)能解決環(huán)境和能源問題的某種氣體，該氣體是( ) A.O2 B.Cl2 C.HCl D.H2 4．將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應(yīng)后，溶液中的Fe3+和Fe2+濃度相等．則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比是（ ） A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．1∶1 5．已知某硫酸、硫酸亞鐵、硫酸鐵混合液100 mL中，各陽離子濃度相等，硫酸根離子總濃度是6 molL-1，此溶液中還可溶解的鐵粉的質(zhì)量為（ ） A．11.2g B.16.8g C.33.6g D.5.6g 6．向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100 mL 1 molL-1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氣體。所得溶液中，加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，那么若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物，能得到鐵（ ） A.11.2g B.5.6g C.2.8g D.無法確定 7．把a(bǔ) g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 A. 52.4% B. 70% C.47.6% D.30% 8．在含F(xiàn)e3＋的溶液中加入銅粉與鐵粉，充分反應(yīng)發(fā)現(xiàn)溶液中Cu2＋存在，下列說法錯(cuò)誤的是（ ） A．容器中已肯定無Fe粉存在 B．容器中肯定無Cu粉存在 C．溶液中Fe2＋比Cu2＋多 D．溶液中可能存在Fe3＋ 9．在加熱情況下，用足量CO還原7 g鐵的氧化物組成的混合物，產(chǎn)生氣體全部通入足量石灰水中得到12.5 g沉淀，此混合物不可能為： 　A、FeO、Fe2O3　　B、FeO、Fe3O4　 C、Fe2O3、Fe3O4 D、FeO、Fe2O3、Fe3O4 10．在FeCl3與CuCl2的混合溶液中加入過量的鐵粉，反應(yīng)完畢后，剩余固體的質(zhì)量恰好與所加鐵粉的質(zhì)量相等，則原混合液中FeCl3與CuCl2的物質(zhì)的量之比為 　?。粒?∶2　?。拢础茫场　?Ｃ．２∶７　　 Ｄ．７∶４ 二．填空題 11．在化學(xué)反應(yīng)4CO＋RxOy4CO2＋3R中，x∶y＝3∶4，若R和CO的質(zhì)量比為3∶2時(shí)，則R的相對(duì)原子質(zhì)量是 ，RxOy的相對(duì)分子質(zhì)量是 。 12．鐵是自然界分布最廣的金屬元素之一，在地殼中的質(zhì)量約占5%左右。鐵礦石的種類很多，重要的有磁鐵礦石（主要成分是Fe3O4）、赤鐵礦石（主要成分是Fe2O3）等。 （1）寫出赤鐵礦煉鐵的主要化學(xué)方程式 ； （2）紅熱的鐵能跟水蒸氣反應(yīng)，有一種產(chǎn)物是可燃性氣體，則其反應(yīng)式 ; 在常溫下，鐵跟水不起反應(yīng)。但是，在水和空氣里的氧氣及二氧化碳等的共同作用下，鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。刷油漆是重要的防腐蝕措施之一，油漆防腐蝕的主要原理是 。 （3）鐵元素是人體的重要營(yíng)養(yǎng)元素，舉一例說明鐵元素在人體中的重要作用。 。 13．孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學(xué)組成可表示為：xCuCO3yCu(OH)2（x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2） （1）孔雀石和石青分別與過量鹽酸反應(yīng)時(shí)，孔雀石消耗的鹽酸的物質(zhì)的量與生成的CO2的物質(zhì)的量之比為4:1；石青則為3:1，請(qǐng)推算它們的化學(xué)組成。 孔雀石__________________________；石青__________________________； （2）現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質(zhì)量的樣品，在一份中加入過量鹽酸，生成CO2 3.36 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO 20 g，試通過計(jì)算確定該混合物中孔雀石和石青的物質(zhì)的量之比。 14．怎樣用化學(xué)方法除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。 （1）銅粉中混有鐵粉 （2）鐵粉中混有鋁粉 （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．計(jì)算題 15．某結(jié)晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質(zhì)量均為1.96 g的該結(jié)晶水合物，分別制成溶液。一份加入足量Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀，隨即沉淀變?yōu)榛揖G色，最后帶有紅褐色；加熱該混合物，逸出能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體；用稀鹽酸處理沉淀物，經(jīng)洗滌和干燥，得到白色固體2.33 g。另一份加入含0.001 mol KMnO4的酸性溶液，MnO4-恰好完全被還原為Mn2+。 請(qǐng)回答以下問題： (1)該結(jié)晶水合物中含有的兩種陽離子是 和 ，陰離子是 。 (2)試通過計(jì)算確定該結(jié)晶水合物的化學(xué)式。 第三單元 含硅礦物與信息材料 本單元有較多與生產(chǎn)和生活實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容以及新的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，因此在學(xué)習(xí)硅和二氧化硅性質(zhì)的同時(shí)，注意聯(lián)系生產(chǎn)和生活中常見的物質(zhì)和現(xiàn)象，了解與我們生活密切相關(guān)的硅酸鹽產(chǎn)品，以及廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域的含硅材料。 1．二氧化硅的化學(xué)性質(zhì) (1)酸性氧化物高溫 ：SiO2是酸性氧化物，是H2SiO3的酸酐，但不溶于水。 SiO2＋CaO ====== CaSiO3 SiO2＋2NaOH = Na2SiO3 + H2O 高溫 SiO2 ＋ 4HF === SiF4 ＋ 2H2O (2)弱氧化性 SiO2＋2C ====== Si + 2CO 2．二氧化硅的用途 (1)SiO2是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。 (2)石英制作石英玻璃、石英電子表、石英鐘等。 (3)水晶常用來制造電子工業(yè)的重要部件、光學(xué)儀器、工藝品等。 (4)石英砂常用作制玻璃和建筑材料。 3．硅酸鈉 Na2SiO3固體俗稱泡花堿，水溶液俗稱水玻璃，是無色粘稠的液體，常作粘合劑、防腐劑、耐火材料。放置在空氣中會(huì)變質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)方程式為： Na2SiO3 ＋ CO2 ＋ H2O === H2SiO3 ＋ Na2CO3 4．硅酸鹽 硅酸及其縮水結(jié)合而成的各種酸所對(duì)應(yīng)的鹽統(tǒng)稱硅酸鹽。 硅酸鹽是構(gòu)成地殼巖石的主要成分，種類很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常用氧化物的形式來表示組成。其表示方式：活潑金屬氧化物較活潑金屬氧化物二氧化硅水。 如：滑石Mg3(Si4O10)(OH)2 可表示為3MgO4SiO2H2O 5．硅酸鹽工業(yè)簡(jiǎn)介 以含硅物質(zhì)為原料，經(jīng)加工制得硅酸鹽產(chǎn)品的工業(yè)稱硅酸鹽工業(yè)。主要包括陶瓷工業(yè)、水泥工業(yè)和玻璃工業(yè)，其反應(yīng)包含復(fù)雜的物理、化學(xué)變化。 水泥的原料是黏土和石灰石，在水泥回轉(zhuǎn)窯里高溫煅燒后，再加入石膏，磨細(xì)。 玻璃的原料是純堿、石灰石和石英，普通玻璃的大致成分為Na2OCaO6SiO2。 高溫 6．硅的工業(yè)制法 高溫 SiO2＋2C ======Si＋2CO↑ 高溫 Si + 2Cl2 ====== SiCl4 SiCl4 + 2H2 ====== Si + 4HCl 7．硅的主要物理性質(zhì) 晶體硅是灰黑色，有金屬光澤，硬而脆的固體，它的結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔沸點(diǎn)較高，是良好的半導(dǎo)體材料。