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.ppt

专题三专题三 从矿物到基础材料从矿物到基础材料考纲要求考纲要求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。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。应用。3.了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系。了解材料开发和应用与化学科学发展之间的关系。热点透视热点透视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。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。铝、铜等金属及其化合物的性质。3.关于合金的定义和用途。关于合金的定义和用途。高考预测高考预测硅和铝、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，特别是在航天科技发展中的应用是高考命题的重要切入点。行考查，特别是在航天科技发展中的应用是高考命题的重要切入点。1.了解铝的还原性，氧化铝和氢氧化铝的两性，认识铝及其重要化合物的特性。了解铝的还原性，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。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。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基础上，了解复合材料的形式和组成在认识金属材料、无机非金属材料优缺点的基础上，了解复合材料的形式和组成部分。部分。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。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。 第一单元第一单元 从铝土矿到铝合金从铝土矿到铝合金一、铝及其合金一、铝及其合金1铝铝(1)物理性质物理性质 色固体，密度色固体，密度 (2.70 g/cm3)，硬度，硬度 ，熔点，熔点 (660.4)，良，良好的好的 、 。银白银白较小较小较小较小较低较低导电性导电性导热性导热性(2)化学性质化学性质与氧气反应与氧气反应常温下与空气中的氧气反应生成致密的氧化物保护膜，故在空气中铝有良好的抗常温下与空气中的氧气反应生成致密的氧化物保护膜，故在空气中铝有良好的抗蚀性。蚀性。化学方程式为：化学方程式为： ；纯氧中点燃；纯氧中点燃(剧烈燃烧且产生耀眼白光剧烈燃烧且产生耀眼白光)与其他非金属单质与其他非金属单质(如如Cl2、S等等)反应，化学方程式分别为：与反应，化学方程式分别为：与Cl2反应：反应： ；与与S反应：反应： 。与酸反应与酸反应与非氧化性强酸反应的离子方程式为：与非氧化性强酸反应的离子方程式为： ；在常温下可被在常温下可被 、 钝化。钝化。与强碱溶液反应，化学反应方程式为：与强碱溶液反应，化学反应方程式为： 。铝热反应铝热反应化学方程式为：化学方程式为： ；冶炼稀有金属、焊接铁轨等。；冶炼稀有金属、焊接铁轨等。与某些盐与某些盐(如如CuSO4)溶液反应溶液反应化学方程式为：化学方程式为： 。2Al6H=2Al33H2浓硝酸浓硝酸浓硫酸浓硫酸2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H22Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)3(3)自然界中铝的存在自然界中铝的存在铝元素是地壳中含量铝元素是地壳中含量 的金属元素的金属元素(占地壳总量的占地壳总量的7.45%)，主要，主要以以 存在于铝土矿中。存在于铝土矿中。(4)工业冶炼铝，化学反应原理可用方程式表示为：工业冶炼铝，化学反应原理可用方程式表示为： 2合金合金由由 以上的金属以上的金属(或金属跟非金属或金属跟非金属)熔合而成的具有熔合而成的具有 物质。物质。最多最多氧化铝氧化铝两种或两种两种或两种金属特性金属特性(1)特点：合金的熔点一般比成分金属熔点特点：合金的熔点一般比成分金属熔点 ，比成分金属有，比成分金属有 的硬度、强度的硬度、强度等良好的物理、化学和机械性能。等良好的物理、化学和机械性能。(2)铝合金铝合金成分：铝和成分：铝和 、 、 、锌、锂等。、锌、锂等。性能：高性能：高 、低、低 、 好、耐腐蚀等。好、耐腐蚀等。用途：用于用途：用于 、 和和 等。等。低低更好更好铜铜镁镁硅硅强度强度密度密度塑性塑性建筑业建筑业容器容器包装业包装业二、铝的氧化物和氢氧化物二、铝的氧化物和氢氧化物1氧化铝氧化铝白色粉末状固体和无色透明晶体白色粉末状固体和无色透明晶体(刚玉刚玉)，不溶于水，刚玉硬度大，是典型的两，不溶于水，刚玉硬度大，是典型的两性氧化物。性氧化物。(1)与酸反应，离子方程式为：与酸反应，离子方程式为： ；(2)与强碱反应，离子方程式为：与强碱反应，离子方程式为： 。Al2O36H=2Al33H2OAl2O32OH3H2O=2Al(OH)42氢氧化铝氢氧化铝两性氢氧化物两性氢氧化物(1)与强酸溶液反应，离子方程式为与强酸溶液反应，离子方程式为 ；(2)与强碱溶液反应，离子方程式为：与强碱溶液反应，离子方程式为： ；(3)受热易分解，化学方程式为：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：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【想一想】【想一想】有有哪些物质既能与酸反应，又能与碱反应？哪些物质既能与酸反应，又能与碱反应？答：答：(1)某某些金属单质：些金属单质：Al(2)两性氧化物：两性氧化物：Al2O3(3)两性氢氧化物：两性氢氧化物：Al(OH)3(4)弱酸的铵盐：弱酸的铵盐：CH3COONH4、(NH4)2CO3(5)多元弱酸的酸式盐：多元弱酸的酸式盐：NaHCO3、NaHS、NaHSO3(6)氨基酸：氨基酸： 【例【例1】(2009上海单科，上海单科，22)实实验室将验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧，则该氧化物粉末可能是化物粉末可能是()AFe2O3和和MnO2 BMnO2和和V2O5 CCr2O3和和V2O5 DFe3O4和和FeO解析：解析：9 g Al若全部参加反应总共失去电子的物质的量为若全部参加反应总共失去电子的物质的量为 31 mol。由得失电子守恒知，生成由得失电子守恒知，生成18 g金属单质最多得到金属单质最多得到1 mol电子电子(Al全部反应全部反应)，也可能小，也可能小于于1 mol电子电子(Al不能全部反应不能全部反应)，再结合平均值的思路分析如下：，再结合平均值的思路分析如下：A项，项，Fe2O3： 30.96 mol；MnO2 41.31 mol；B项，项，MnO2： 41.31 mol，V2O5： 51.76 mol；C项：项：Cr2O3： 31.03 mol；V2O5： 51.76 mol；D项，项，Fe3O4： 0.85 mol，FeO： 20.64 mol。综。综上分析可知：上分析可知：A、D选项正确。选项正确。答案：答案：AD1铝热反应铝热反应铝粉与某些金属氧化物铝粉与某些金属氧化物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等等)在较高温度下发生剧在较高温度下发生剧烈反应并放出大量的热，这些化学反应叫做铝热反应。烈反应并放出大量的热，这些化学反应叫做铝热反应。注意：注意：(1)在铝与氧化铁的反应中，镁条、氯酸钾起引燃剂的作用；在铝与氧化铁的反应中，镁条、氯酸钾起引燃剂的作用；(2)滤纸要用水润湿，防止反应时放出大量的热把滤纸烧坏；滤纸要用水润湿，防止反应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；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广泛用于焊接钢轨和冶炼某些难熔金属(如如Mn、Cr等等)。如如3MnO24Al 2Al2O33Mn2铝的特性是既可与酸反应，又可与强碱溶液反应。这是推断题的一个突破点。铝的特性是既可与酸反应，又可与强碱溶液反应。这是推断题的一个突破点。从量的方面来看：从量的方面来看：2Al6H=2Al33H2，2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。因此不论与酸反应，还是与碱反应，都会有因此不论与酸反应，还是与碱反应，都会有2Al3H2，但若出现酸碱不足或过，但若出现酸碱不足或过量时，则要具体对待分析。量时，则要具体对待分析。1若若1.8 g某金属跟足量盐酸充分反应，放出某金属跟足量盐酸充分反应，放出2.24 L(标准状况标准状况)氢气，则该金属是氢气，则该金属是()AAl BMg CFe DZn解析：解析：正确写出金属与酸反应的化学方程式，根据方程式进行计算，或根据电子正确写出金属与酸反应的化学方程式，根据方程式进行计算，或根据电子守恒求金属的摩尔质量。守恒求金属的摩尔质量。解法一解法一：根据反应方程式，分别计算出：根据反应方程式，分别计算出1.8 g四种金属跟足量四种金属跟足量HCl反应放出的反应放出的H2，与与2.24 L比较，只有比较，只有Al符合，所以选择符合，所以选择A。解法二解法二：设金属的摩尔质量为：设金属的摩尔质量为M，化合价为，化合价为n，根据电子守恒有，根据电子守恒有 答案：答案：A2. 用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图如图)，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，不久铝箔表面生出久铝箔表面生出“白毛白毛”，红墨水水柱右端上升。根据实验，红墨水水柱右端上升。根据实验现象判断下列说法错误的是现象判断下列说法错误的是()A实验中发生的反应都是氧化还原反应实验中发生的反应都是氧化还原反应B铝是一种较活泼的金属铝是一种较活泼的金属C铝与氧气反应放出大量的热量铝与氧气反应放出大量的热量D铝片上生成的铝片上生成的“白毛白毛”是氧化铝和氧化汞的混合物是氧化铝和氧化汞的混合物解析解析：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应：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应2Al3Hg2=3Hg2Al3，该反应属氧化还原反应，并且反应有一些金属汞附在铝箔表面，该反应属氧化还原反应，并且反应有一些金属汞附在铝箔表面，置于空气中时，铝与空气中的置于空气中时，铝与空气中的O2反应生成疏松的反应生成疏松的Al2O3，即，即4Al3O2=2Al2O3，该，该反应属氧化还原反应，从红墨水的移动可推知该反应为放热反应。综合分析答案为反应属氧化还原反应，从红墨水的移动可推知该反应为放热反应。综合分析答案为D，因，因“白毛白毛”只是只是Al2O3而无氧化汞而无氧化汞(汞在常温下不与汞在常温下不与O2反应反应)。答案答案：D3铝热反应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、铝热反应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。铬、锰等。(1)试从铝粉跟氧化铁的反应出发，思考铝热反应为什么可以应用于冶炼这试从铝粉跟氧化铁的反应出发，思考铝热反应为什么可以应用于冶炼这 些金属。些金属。(2)请配平下列用铝热反应原理冶炼金属钒和钴的反应的化学方程式，指出请配平下列用铝热反应原理冶炼金属钒和钴的反应的化学方程式，指出 哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂，并计算生成哪些物质是还原剂、哪些物质是氧化剂，并计算生成1 mol各种金属分别需各种金属分别需 要纯铝的质量。要纯铝的质量。V2O5AlAl2O3VCo3O4AlAl2O3Co分析：分析：铝热反应是高考中常考的知识点。铝粉跟氧化铁的反应为：铝热反应是高考中常考的知识点。铝粉跟氧化铁的反应为：2AlFe2O32FeAl2O3，该反应称为铝热反应，搞清楚反应实质。，该反应称为铝热反应，搞清楚反应实质。解析：解析：在反应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，在反应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，这样就可以分离出熔融态的金属，达到冶炼这些金属的目的。这样就可以分离出熔融态的金属，达到冶炼这些金属的目的。根据原子守恒配平方程式，判断两个反应均为氧化还原反应，根据根据原子守恒配平方程式，判断两个反应均为氧化还原反应，根据“所含元素化所含元素化合价升高的物质是还原剂，所含元素化合价降低的物质是氧化剂合价升高的物质是还原剂，所含元素化合价降低的物质是氧化剂”进行判断：进行判断：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：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，解得列出比例式，解得x45 g。 氧化剂氧化剂 还原剂还原剂氧化剂氧化剂 还原剂还原剂8Al9Co216 g 9 moly 1 mol列出比例式，解得列出比例式，解得y24 g。答案：答案：(1)铝热反应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铝热反应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，这样就可以分离出熔融态的金属，达到冶炼这些金属的目的。态，这样就可以分离出熔融态的金属，达到冶炼这些金属的目的。(2) 3V2O510Al 5Al2O36V氧化剂氧化剂 还原剂还原剂3Co3O48Al 4Al2O39Co氧化剂氧化剂 还原剂还原剂每生成每生成1 mol V需消耗纯铝需消耗纯铝45 g；每生成；每生成1 mol Co需消耗纯铝需消耗纯铝24 g。【例【例2】(2009上海单科，上海单科，15)镁镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积应，产生气体的体积(V)与时间与时间(t)关系如图。反应中镁和铝的关系如图。反应中镁和铝的()A物质的量之比为物质的量之比为3 2 B质量之比为质量之比为3 2C摩尔质量之比为摩尔质量之比为2 3 D反应速率之比为反应速率之比为2 3解析：解析：由关系式：由关系式：MgH2,2Al3H2，可知产生等量，可知产生等量H2时，消耗时，消耗Mg、Al的物质的的物质的量之比为量之比为3 2，故，故A项正确。二者质量之比为项正确。二者质量之比为4 3，摩尔质量之比为，摩尔质量之比为24 278 9，反应速率之比为反应速率之比为3 2。答案：答案：A1Al3、Al(OH)3、Al(OH)4有关的图像有关的图像(1)往往AlCl3溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量溶液至过量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开始溶解白色沉淀全部溶解白色沉淀全部溶解图像图像(见图见图1)图图1(2)往往NaOH溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入AlCl3溶液至过量溶液至过量O A：Al34OH=Al(OH)4A B：3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3现象：开始无现象现象：开始无现象出现白色沉淀，且沉淀不溶解出现白色沉淀，且沉淀不溶解图像图像(见图见图2)图图2(3)往往NaAl(OH)4溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入HCl至过量至过量O A：Al(OH)4H=Al(OH)3H2OA B：Al(OH)33H=Al33H2O现象：开始出现白色沉淀现象：开始出现白色沉淀白色沉淀又全部溶解白色沉淀又全部溶解图像图像(见图见图3)图图3(4)往盐酸中逐滴加入往盐酸中逐滴加入NaAl(OH)4溶液至过量溶液至过量O A：Al(OH)44H=Al34H2OA B：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3现象：开始无现象现象：开始无现象后出现白色沉淀且沉淀不溶解后出现白色沉淀且沉淀不溶解图像图像(见图见图4)图图4(5)往等物质的量的往等物质的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入混合溶液中加入NaOH溶液至过量溶液至过量O A：Al33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2A B：Al(OH)3OH=Al(OH)4现象：开始出现白色沉淀现象：开始出现白色沉淀后沉淀量增多后沉淀量增多沉淀部分溶解沉淀部分溶解图像图像(见图见图5)图图52不用任何试剂能鉴别物质小结不用任何试剂能鉴别物质小结(1)铝盐和强碱溶液铝盐和强碱溶液向含向含Al3的溶液中滴加的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。溶液，先生成白色沉淀，后沉淀又逐渐溶解。向向NaOH溶液中滴加含溶液中滴加含Al3的溶液，开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且的溶液，开始无沉淀产生，后产生白色沉淀，且沉淀不溶解。沉淀不溶解。(2)HCl向向NaAl(OH)4向向NaAl(OH)4溶液中滴加盐酸，开始出现白色沉淀后消失溶液中滴加盐酸，开始出现白色沉淀后消失NaAl(OH)4HCl=Al(OH)3NaClH2OAl(OH)33HCl=AlCl33H2O向盐酸中滴加向盐酸中滴加NaAl(OH)4溶液：开始无现象，后出现白色沉淀溶液：开始无现象，后出现白色沉淀4HClNaAl(OH)4=NaClAlCl34H2OAlCl33NaAl(OH)4=4Al(OH)33NaCl(3)Na2CO3和强酸和强酸(不稳定多元弱酸盐和强酸不稳定多元弱酸盐和强酸)向向Na2CO3溶液中滴加盐酸：开始无现象，后产生气泡溶液中滴加盐酸：开始无现象，后产生气泡Na2CO3HCl=NaClNaHCO3NaHCO3HCl=NaClH2OCO2向盐酸中滴加向盐酸中滴加Na2CO3溶液，立即产生气泡溶液，立即产生气泡2HClNa2CO3=2NaClH2OCO2(4)AgNO3和氨水和氨水向向AgNO3溶液中滴加氨水：开始有沉淀，后沉淀消失溶液中滴加氨水：开始有沉淀，后沉淀消失AgNH3H2O=AgOHNHAgOH2NH3H2O=Ag(NH3)2OH2H2O向氨水中滴加向氨水中滴加AgNO3溶液：开始无沉淀，最后有沉淀溶液：开始无沉淀，最后有沉淀Ag2NH3H2O=Ag(NH3)22H2OAg(NH3)22H2OAg=2AgOH 4将物质将物质X逐渐加入逐渐加入Y溶液中，生成沉淀物质的量溶液中，生成沉淀物质的量n2与所加与所加X的物质的量的物质的量n1的关系如的关系如图所示，符合如图所示情况的是图所示，符合如图所示情况的是()ABCDXNaOHAlCl3HClNaAl(OH)4YAlCl3NaOHNaAl(OH)4HCl分析：分析：本题考查了铝的相关图像。分析图像时应注意三点：一是明确反应原理和本题考查了铝的相关图像。分析图像时应注意三点：一是明确反应原理和反应规律；二是弄清图像横纵坐标、点反应规律；二是弄清图像横纵坐标、点(原点、交点、转折点、终点原点、交点、转折点、终点)、曲线走向、曲线走向的含义；三是将定性描述及定量计算相结合。的含义；三是将定性描述及定量计算相结合。解析：解析：A项随着项随着NaOH溶液的加入，先后发生以下两个反应：溶液的加入，先后发生以下两个反应：Al33OH=Al(OH)3(沉淀物质的量由沉淀物质的量由0增至最大值增至最大值)；Al(OH)3OH=Al(OH)4(沉淀沉淀物的量由最大值降为物的量由最大值降为0)。两个反应中消耗的。两个反应中消耗的NaOH物质的量之比为物质的量之比为3 1，图像应为，图像应为图甲，与正文图不符。图甲，与正文图不符。B项随着项随着AlCl3溶液的加入，先后发生以下两个反应：溶液的加入，先后发生以下两个反应：Al34OH=Al(OH)4(不产生沉淀不产生沉淀)，Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(沉淀物质的量由沉淀物质的量由0增至最大值增至最大值)。两个反应中消耗两个反应中消耗AlCl3物质的量之比为物质的量之比为31，图像应为图乙。，图像应为图乙。C项随着盐酸的加入，先后发生以下两个反应：项随着盐酸的加入，先后发生以下两个反应：HAl(OH)4=Al(OH)3H2O(沉淀物质的量由沉淀物质的量由0增至最大值增至最大值)；3HAl(OH)3=Al33H2O(沉淀物质的量由沉淀物质的量由最大值降为最大值降为0)。两个反应中消耗盐酸物质的量之比为。两个反应中消耗盐酸物质的量之比为1 3，符合题意。，符合题意。D项随着项随着NaAl(OH)4溶液的加入先发生以下反应：溶液的加入先发生以下反应：Al(OH)44H=Al34H2O(不产生沉淀不产生沉淀)；待盐酸耗尽发生；待盐酸耗尽发生Al33Al(OH)4=4Al(OH)3的反应的反应(沉淀物质的量由沉淀物质的量由0增至最大值增至最大值)。两个反应消耗。两个反应消耗NaAl(OH)4物质物质的量之比为的量之比为1 3，图像应为图丙。，图像应为图丙。答案：答案：C5向向20 mL某物质的量浓度的某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入溶液中滴入2 molL1NaOH溶液时，得到溶液时，得到Al(OH)3 沉淀的质量与所滴加沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积溶液的体积(mL)关系如图所示，试回答下列关系如图所示，试回答下列问题：问题：(1)图中图中A点表示的意义是点表示的意义是_。(2)图中图中B点表示的意义是点表示的意义是_。(3)上述两步用总的离子方程式可表示为上述两步用总的离子方程式可表示为_。(4)假定溶液中有假定溶液中有Al(OH)3沉淀沉淀0.39 g，则此时用去，则此时用去NaOH溶液的体积为溶液的体积为_。解析解析：把：把NaOH溶液滴入溶液滴入AlCl3溶液，先产生溶液，先产生Al(OH)3沉淀，其质量最大值为沉淀，其质量最大值为A点，然点，然后全部消失溶解后全部消失溶解(B点点)。其总反应的离子方程式为：。其总反应的离子方程式为：Al34OH=Al(OH)4。当有当有0.39 g Al(OH)3沉淀生成时，沉淀生成时，AlCl3过量，加入过量，加入NaOH使使Al3部分产生沉淀为部分产生沉淀为0.39 g，通过，通过Al33OH=Al(OH)3可知用可知用NaOH 7.5 mL。当当NaOH过量时，过量时，Al3全部参加反应生成全部参加反应生成Al(OH)3沉淀后又部分溶解，用沉淀后又部分溶解，用NaOH 17.5 mL。答案答案：(1)表示滴入表示滴入NaOH溶液产生沉淀质量最大点溶液产生沉淀质量最大点(2)表示滴入表示滴入NaOH溶液沉淀恰溶液沉淀恰好完全溶解点好完全溶解点(3)Al34OH=Al(OH)4(4)17.5 mL或或7.5 mL【例题】【例题】把把铝粉和铝粉和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应，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应，然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充然后将生成物与足量盐酸充分反应；第二份直接加入足量的氢氧化钠溶液使之充分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是分反应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积比是()A1 1 B9 8C3 4 D4 3审题视点：审题视点：(1)该铝热剂的成分为铝粉和该铝热剂的成分为铝粉和Fe3O4粉末。粉末。(2)两等份的反应不同。两等份的反应不同。(3)盐酸和氢氧化钠溶液都过量。盐酸和氢氧化钠溶液都过量。(4)所求：两种情况下生成所求：两种情况下生成H2的体积比的体积比(相同状况相同状况)。x思路点拨：思路点拨：Al与与Fe3O4配成的铝热剂恰好反应时有：配成的铝热剂恰好反应时有：8Al3Fe3O4 4Al2O39Fe。第一份铝热反应的生成物为。第一份铝热反应的生成物为Fe和和Al2O3，只有，只有Fe与与HCl反应放出反应放出H2，由方程，由方程式式8Al9Fe9H2，即生成，即生成9 mol H2；第二份；第二份Al和和Fe3O4直接与直接与NaOH溶液反应，溶液反应，只有只有Al与之反应放出与之反应放出H2，由电子得失守恒，由电子得失守恒8Al12H2，即生成，即生成12 mol H2。故生成。故生成气体在相同情况下的体积之比为气体在相同情况下的体积之比为9 mol 12 mol3 4。正确答案：正确答案：C 错因分析错因分析此题易错解为此题易错解为1 1。认为上述两反应过程中均由。认为上述两反应过程中均由Al失电子转变为失电子转变为Al3，而误认为而误认为H得电子相等得电子相等，忽略了此过程中忽略了此过程中Fe的价态由原来的的价态由原来的 价价(即即2、3价价)，与盐与盐酸所反应后全部转变为酸所反应后全部转变为2价，即生成价，即生成H2的过程中除的过程中除H得电子外得电子外，Fe3也得了部也得了部分分Al失的失的电电子子。本题很好地考查了铝热反应及铝本题很好地考查了铝热反应及铝、铁化合物的性质铁化合物的性质，是综合性很是综合性很强的题目强的题目。 【例题】【例题】(14分分)铝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，为测定某含镁小组的三位同学，为测定某含镁3%5%的铝镁合金的铝镁合金(不含其他元素不含其他元素)中镁的质量中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。探究一：实验方案：铝镁合金探究一：实验方案：铝镁合金 测定剩余固体质量测定剩余固体质量实验中发生反应的化学方程式是实验中发生反应的化学方程式是_。 实验步骤：称取实验步骤：称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入铝镁合金粉末样品，投入V mL 2.0 molL1NaOH溶液中充分溶液中充分反应。反应。NaOH溶液的体积溶液的体积V_。过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_(填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”)。探究二：探究二：实实验方案：铝镁合金验方案：铝镁合金 测定生成气体的体积测定生成气体的体积 实验装置如右图，问题讨论：实验装置如右图，问题讨论： (1)某同学提出该实验装置不够完善，应在某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个干燥、除酸雾的装置。之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是你的意见是_(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)。(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(写出两点写出两点)：_；_。探究三：探究三：实验方案：称量实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放在如铝镁合金粉末，放在如右图所示装置的惰性电热板上，通电使其充分灼烧。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：问题讨论：(1)欲计算欲计算Mg的质量分数，该实验中还需的质量分数，该实验中还需测定的数据是测定的数据是 。(2)若用空气代替若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？进行实验，对测定结果是否有影响？_(填填“是是”或或“否否”)。实验拓展：实验拓展：参参照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁照探究一、探究二实验方案，请你另设计一个实验方案，测定该铝镁合金中镁的质量分数。合金中镁的质量分数。(书写形式可以模仿探究一、二书写形式可以模仿探究一、二)_。 1.不能准确利用方程式进行计算。不能准确利用方程式进行计算。2.没有掌握误差分析的方法。没有掌握误差分析的方法。3.对实验中存在的问题没有按照实验目的去思考。对实验中存在的问题没有按照实验目的去思考。本题是实验探究题，探究一的实验原理是利用铝和碱的反应，利用极限法，假设本题是实验探究题，探究一的实验原理是利用铝和碱的反应，利用极限法，假设样品中铝的含量达到最高，为样品中铝的含量达到最高，为97%，则，则n(Al) 0.194 mol，则，则 n(NaOH)0.194 moL，V(NaOH)97 mL；若没有洗涤固体，称得镁的质量偏高，；若没有洗涤固体，称得镁的质量偏高，测得镁的质量分数偏高。测得镁的质量分数偏高。 探究二：探究二：(1)不需要除酸雾的装置，因为氯化氢气体易溶于水，不会影响氢气体积不需要除酸雾的装置，因为氯化氢气体易溶于水，不会影响氢气体积的测量；的测量；(2)调整量气管调整量气管C的高度，使的高度，使C中液面与中液面与B中液面相平，中液面相平，恢复到室温后恢复到室温后再读数，再读数，读数时保证视线与凹液面的最低点相平，读数时保证视线与凹液面的最低点相平，检查装置的气密性，检查装置的气密性，加加入足量盐酸保证合金完全溶解等。入足量盐酸保证合金完全溶解等。探究三：探究三：(1)还需要测定灼烧后固体的质量，根据灼烧前后的质量，列二元一次方还需要测定灼烧后固体的质量，根据灼烧前后的质量，列二元一次方程组可解；程组可解；(2)有影响，因为空气中有氮气，金属镁会与氮气反应，影响产物的质有影响，因为空气中有氮气，金属镁会与氮气反应，影响产物的质量。实验拓展：先将两种金属转化为阳离子进入溶液，再加足量的碱液，量。实验拓展：先将两种金属转化为阳离子进入溶液，再加足量的碱液，Al3转化转化为为Al(OH)4，Mg2转化为沉淀，从而分离，通过测定沉淀的质量可以求出金属转化为沉淀，从而分离，通过测定沉淀的质量可以求出金属镁的质量，即得。镁的质量，即得。 探究一：探究一：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H297偏高探究二：偏高探究二：(1)不需要不需要(2)调整量气管调整量气管C的高度，使的高度，使C中液面与中液面与B中液面相平恢复到室温后再读数中液面相平恢复到室温后再读数(或其他合理答案或其他合理答案)探究三：探究三：(1)灼烧后固体的质量灼烧后固体的质量(2)是是实验拓展：实验拓展：铝铝镁合金镁合金 溶液溶液 测定固体质量测定固体质量(或其他合理答案或其他合理答案)镁铝合金中镁含量的测定，主要是根据镁铝性质的差异，选择不同的方法计算出镁铝合金中镁含量的测定，主要是根据镁铝性质的差异，选择不同的方法计算出合金中镁的含量。合金中镁的含量。 点击此处进入点击此处进入 作业手册作业手册