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.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。2021/8/11 星期三1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。2021/8/11 星期三21.了解了解铝铝的的还还原性，氧化原性，氧化铝铝和和氢氢氧化氧化铝铝的两性，的两性，认识铝认识铝及其重要化合物的特性。及其重要化合物的特性。2了解金属性了解金属性质质与金属材料与金属材料间间的密切关系。的密切关系。3了解金、了解金、银银和和铜铜的主要性的主要性质质以及它以及它们们作作为为材料在工材料在工业业生生产产和高科技和高科技领领域的域的应应用。用。4在在认识认识金属材料、无机非金属材料金属材料、无机非金属材料优优缺点的基缺点的基础础上，了解复合材料的形式和上，了解复合材料的形式和组组成成部分。部分。5能列能列举举几种常几种常见见的复合材料及其在生的复合材料及其在生产产、生活中的重要、生活中的重要应应用。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2021/8/11 星期三3一、铝及其合金一、铝及其合金1铝铝(1)物理性质物理性质 色色固固体体，密密度度 (2.70 g/cm3)，硬硬度度 ，熔熔点点 (660.4)，良良好好的的 、。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2021/8/11 星期三4(2)化学性化学性质质与氧气反与氧气反应应常常温温下下与与空空气气中中的的氧氧气气反反应应生生成成致致密密的的氧氧化化物物保保护护膜膜，故故在在空空气气中中铝铝有有良良好好的的抗抗蚀蚀性。性。化学方程式化学方程式为为：；纯纯氧中点燃氧中点燃(剧剧烈燃烈燃烧烧且且产产生耀眼白光生耀眼白光)与其他非金属与其他非金属单质单质(如如Cl2、S等等)反反应应，化学方程式分，化学方程式分别为别为：与：与Cl2反反应应：；与与S反反应应：。2021/8/11 星期三5与酸反与酸反应应与非氧化性与非氧化性强强酸反酸反应应的离子方程式的离子方程式为为：；在常温下可被在常温下可被 、钝钝化。化。与与强强碱溶液反碱溶液反应应，化学反，化学反应应方程式方程式为为：。铝热铝热反反应应化学方程式化学方程式为为：；冶；冶炼炼稀有金属、稀有金属、焊焊接接铁轨铁轨等。等。与某些与某些盐盐(如如CuSO4)溶液反溶液反应应化学方程式化学方程式为为：。2Al6H=2Al33H2浓硝酸浓硝酸浓硫酸浓硫酸2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H22Al3CuSO4=3CuAl2(SO4)32021/8/11 星期三6(3)自然界中自然界中铝铝的存在的存在铝铝元素是地壳中含量元素是地壳中含量 的金属元素的金属元素(占地壳占地壳总总量的量的7.45%)，主要，主要以以 存在于存在于铝铝土土矿矿中。中。(4)工工业业冶冶炼铝炼铝，化学反，化学反应应原理可用方程式表示原理可用方程式表示为为：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 物物质质。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2021/8/11 星期三7(1)特特点点：合合金金的的熔熔点点一一般般比比成成分分金金属属熔熔点点 ，比比成成分分金金属属有有 的的硬硬度度、强强度度等良好的物理、化学和机械性能。等良好的物理、化学和机械性能。(2)铝铝合金合金成分：成分：铝铝和和 、锌锌、锂锂等。等。性能：高性能：高 、低、低 、好、耐腐好、耐腐蚀蚀等。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2021/8/11 星期三8二、铝的氧化物和氢氧化物二、铝的氧化物和氢氧化物1氧化铝氧化铝白白色色粉粉末末状状固固体体和和无无色色透透明明晶晶体体(刚刚玉玉)，不不溶溶于于水水，刚刚玉玉硬硬度度大大，是是典典型型的的两两性氧化物。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)42021/8/11 星期三92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)42021/8/11 星期三10【想一想】【想一想】有有哪些物哪些物质质既能与酸反既能与酸反应应，又能与碱反，又能与碱反应应？答：答：(1)某某些金属些金属单质单质：Al(2)两性氧化物：两性氧化物：Al2O3(3)两性两性氢氢氧化物：氧化物：Al(OH)3(4)弱酸的弱酸的铵盐铵盐：CH3COONH4、(NH4)2CO3(5)多元弱酸的酸式多元弱酸的酸式盐盐：NaHCO3、NaHS、NaHSO3(6)氨基酸：氨基酸：2021/8/11 星期三11【例例1】(2009上上海海单单科科，22)实实验验室室将将9 g铝铝粉粉跟跟一一定定量量的的金金属属氧氧化化物物粉粉末末混混合合形形成成铝铝热热剂剂。发发生生铝铝热热反反应应之之后后，所所得得固固体体中中含含金金属属单单质质为为18 g，则则该该氧化物粉末可能是氧化物粉末可能是()AFe2O3和和MnO2 BMnO2和和V2O5 CCr2O3和和V2O5 DFe3O4和和FeO2021/8/11 星期三12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。由得失电子守恒知，生成失电子守恒知，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)，也可能小于，也可能小于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。综上分析可知：综上分析可知：A、D选项正确。选项正确。答案：答案：AD2021/8/11 星期三131铝热反应铝热反应铝铝粉粉与与某某些些金金属属氧氧化化物物(Fe2O3、V2O5、Cr2O3、MnO2等等)在在较较高高温温度度下下发发生生剧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 2Al2O33Mn2021/8/11 星期三142铝铝的的特特性性是是既既可可与与酸酸反反应应，又又可可与与强强碱碱溶溶液液反反应应。这这是是推推断断题题的的一一个个突突破破点点。从量的方面来看：从量的方面来看：2Al6H=2Al33H2，2Al2OH6H2O=2Al(OH)43H2。因因此此不不论论与与酸酸反反应应，还还是是与与碱碱反反应应，都都会会有有2Al3H2，但但若若出出现现酸酸碱碱不不足足或或过过量量时时，则则要具体要具体对对待分析。待分析。2021/8/11 星期三151若若1.8 g某金属跟足量某金属跟足量盐盐酸充分反酸充分反应应，放出，放出2.24 L(标标准状况准状况)氢氢气，气，则该则该金属是金属是()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：A2021/8/11 星期三162.用一用一张张已除去表面氧化膜的已除去表面氧化膜的铝铝箔箔紧紧紧紧包裹在包裹在试试管外壁管外壁(如如图图)，将将试试管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久管浸入硝酸汞溶液中，片刻取出，然后置于空气中，不久铝铝箔表面生出箔表面生出“白毛白毛”，红红墨水水柱右端上升。根据墨水水柱右端上升。根据实验现实验现象判象判断下列断下列说说法法错误错误的是的是()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2021/8/11 星期三17解解析析：从从实实验验过过程程看看，将将包包铝铝箔箔的的试试管管浸浸入入硝硝酸酸汞汞溶溶液液时时发发生生置置换换反反应应2Al3Hg2=3Hg2Al3，该该反反应应属属氧氧化化还还原原反反应应，并并且且反反应应有有一一些些金金属属汞汞附附在在铝铝箔箔表表面面，置置于于空空气气中中时时，铝铝与与空空气气中中的的O2反反应应生生成成疏疏松松的的Al2O3，即即4Al3O2=2Al2O3，该该反反应应属属氧氧化化还还原原反反应应，从从红红墨墨水水的的移移动动可可推推知知该该反反应应为为放放热热反反应应。综综合合分分析析答答案案为为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：D2021/8/11 星期三183铝热铝热反反应应不不仅仅被用于被用于焊焊接接钢轨钢轨，而且，而且还还常被用于冶常被用于冶炼炼熔点熔点较较高的金属如高的金属如钒钒、铬铬、锰锰等。等。(1)试试从从铝铝粉跟氧化粉跟氧化铁铁的反的反应应出出发发，思考，思考铝热铝热反反应为应为什么可以什么可以应应用于冶用于冶炼这炼这 些金属。些金属。(2)请请配平下列用配平下列用铝热铝热反反应应原理冶原理冶炼炼金属金属钒钒和和钴钴的反的反应应的化学方程式，指出的化学方程式，指出 哪些物哪些物质质是是还还原原剂剂、哪些物、哪些物质质是氧化是氧化剂剂，并，并计计算生成算生成1 mol各种金属分各种金属分别别需需 要要纯铝纯铝的的质质量。量。V2O5AlAl2O3VCo3O4AlAl2O3Co2021/8/11 星期三19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。解解析析：在在反反应应过过程程中中放放出出大大量量的的热热，放放出出的的热热量量足足以以使使高高熔熔点点金金属属熔熔融融成成液液态态，这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。样就可以分离出熔融态的金属，达到冶炼这些金属的目的。根根据据原原子子守守恒恒配配平平方方程程式式，判判断断两两个个反反应应均均为为氧氧化化还还原原反反应应，根根据据“所所含含元元素素化化合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：2021/8/11 星期三20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2021/8/11 星期三218Al9Co216 g 9 moly 1 mol列出比例式，解得列出比例式，解得y24 g。答答案案：(1)铝铝热热反反应应过过程程中中放放出出大大量量的的热热，放放出出的的热热量量足足以以使使高高熔熔点点金金属属熔熔融融成成液液态态，这样这样就可以分离出熔融就可以分离出熔融态态的金属，达到冶的金属，达到冶炼这炼这些金属的目的。些金属的目的。2021/8/11 星期三22(2)3V2O510Al 5Al2O36V氧化氧化剂剂 还还原原剂剂3Co3O48Al 4Al2O39Co氧化氧化剂剂 还还原原剂剂每生成每生成1 mol V需消耗需消耗纯铝纯铝45 g；每生成；每生成1 mol Co需消耗需消耗纯铝纯铝24 g。2021/8/11 星期三23【例【例2】(2009上海单科，上海单科，15)镁镁和和铝铝分分别别与等与等浓浓度、等体度、等体积积的的过过量稀硫酸量稀硫酸反反应应，产产生气体的体生气体的体积积(V)与与时间时间(t)关系如关系如图图。反。反应应中中镁镁和和铝铝的的()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 32021/8/11 星期三24解解析析：由由关关系系式式：MgH2,2Al3H2，可可知知产产生生等等量量H2时时，消消耗耗Mg、Al的的物物质质的的量量之之比比为为3 2，故故A项项正正确确。二二者者质质量量之之比比为为4 3，摩摩尔尔质质量量之之比比为为24 278 9，反反应速率之比为应速率之比为3 2。答案：答案：A2021/8/11 星期三251Al3、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溶液至溶液至过过量量O A：Al33OH=Al(OH)3A B：Al(OH)3OH=Al(OH)4现现象：开始象：开始产产生白色沉淀并逐生白色沉淀并逐渐渐增多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图像像(见图见图1)图图12021/8/11 星期三26(2)往往NaOH溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入AlCl3溶液至溶液至过过量量O A：Al34OH=Al(OH)4A B：3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3现现象：开始无象：开始无现现象象出出现现白色沉淀，且沉淀不溶解白色沉淀，且沉淀不溶解图图像像(见图见图2)图图22021/8/11 星期三27(3)往往NaAl(OH)4溶液中逐滴加入溶液中逐滴加入HCl至至过过量量O A：Al(OH)4H=Al(OH)3H2OA B：Al(OH)33H=Al33H2O现现象：开始出象：开始出现现白色沉淀白色沉淀白色沉淀又全部溶解白色沉淀又全部溶解图图像像(见图见图3)图图32021/8/11 星期三28(4)往往盐盐酸中逐滴加入酸中逐滴加入NaAl(OH)4溶液至溶液至过过量量O A：Al(OH)44H=Al34H2OA B：Al33Al(OH)4=4Al(OH)3现现象：开始无象：开始无现现象象后出后出现现白色沉淀且沉淀不溶解白色沉淀且沉淀不溶解图图像像(见图见图4)图图42021/8/11 星期三29(5)往等物往等物质质的量的的量的AlCl3、MgCl2混合溶液中加入混合溶液中加入NaOH溶液至溶液至过过量量O A：Al33OH=Al(OH)3Mg22OH=Mg(OH)2A B：Al(OH)3OH=Al(OH)4现现象：开始出象：开始出现现白色沉淀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图像像(见图见图5)图图52021/8/11 星期三302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溶溶液液中中滴滴加加含含Al3的的溶溶液液，开开始始无无沉沉淀淀产产生生，后后产产生生白白色色沉沉淀淀，且且沉淀不溶解。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=AlCl33H2O2021/8/11 星期三31向向盐盐酸中滴加酸中滴加NaAl(OH)4溶液：开始无溶液：开始无现现象，后出象，后出现现白色沉淀白色沉淀4HClNaAl(OH)4=NaClAlCl34H2OAlCl33NaAl(OH)4=4Al(OH)33NaCl(3)Na2CO3和和强强酸酸(不不稳稳定多元弱酸定多元弱酸盐盐和和强强酸酸)向向Na2CO3溶液中滴加溶液中滴加盐盐酸：开始无酸：开始无现现象，后象，后产产生气泡生气泡Na2CO3HCl=NaClNaHCO3NaHCO3HCl=NaClH2OCO22021/8/11 星期三32向向盐盐酸中滴加酸中滴加Na2CO3溶液，立即溶液，立即产产生气泡生气泡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 2021/8/11 星期三334将物将物质质X逐逐渐渐加入加入Y溶液中，生成沉淀物溶液中，生成沉淀物质质的量的量n2与所加与所加X的物的物质质的量的量n1的关系如的关系如图图所示，符合如所示，符合如图图所示情况的是所示情况的是()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。2021/8/11 星期三34解解析析：A项项随随着着NaOH溶溶液液的的加加入入，先先后后发发生生以以下下两两个个反反应应：Al33OH=Al(OH)3(沉沉淀淀物物质质的的量量由由0增增至至最最大大值值)；Al(OH)3OH=Al(OH)4(沉沉淀淀物物的的量量由由最最大大值值降降为为0)。两两个个反反应应中中消消耗耗的的NaOH物物质质的的量量之之比比为为3 1，图图像像应应为为图甲，与正文图不符。图甲，与正文图不符。B项项随随着着AlCl3溶溶液液的的加加入入，先先后后发发生生以以下下两两个个反反应应：Al34OH=Al(OH)4(不不产产生生沉沉淀淀)，Al33Al(OH)4=4Al(OH)3(沉沉淀淀物物质质的的量量由由0增增至至最最大大值值)。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。2021/8/11 星期三35C项项随随着着盐盐酸酸的的加加入入，先先后后发发生生以以下下两两个个反反应应：HAl(OH)4=Al(OH)3H2O(沉沉淀淀物物质质的的量量由由0增增至至最最大大值值)；3HAl(OH)3=Al33H2O(沉沉淀淀物物质质的的量量由由最最大值降为大值降为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(不不产产生生沉沉淀淀)；待待盐盐酸酸耗耗尽尽发发生生Al33Al(OH)4=4Al(OH)3的的反反应应(沉沉淀淀物物质质的的量量由由0增增至至最最大大值值)。两两个个反反应应消消耗耗NaAl(OH)4物物质的量之比为质的量之比为1 3，图像应为图丙。，图像应为图丙。答案：答案：C2021/8/11 星期三365向向20 mL某物某物质质的量的量浓浓度的度的AlCl3溶液中滴入溶液中滴入2 molL1NaOH溶液溶液时时，得到，得到Al(OH)3 沉淀的沉淀的质质量与所滴加量与所滴加NaOH溶液的体溶液的体积积(mL)关系如关系如图图所示，所示，试试回答下列回答下列问问题题：(1)图图中中A点表示的意点表示的意义义是是_。(2)图图中中B点表示的意点表示的意义义是是_。(3)上述两步用上述两步用总总的离子方程式可表示的离子方程式可表示为为_。(4)假定溶液中有假定溶液中有Al(OH)3沉淀沉淀0.39 g，则则此此时时用去用去NaOH溶液的体溶液的体积为积为_。2021/8/11 星期三37解解析析：把把NaOH溶溶液液滴滴入入AlCl3溶溶液液，先先产产生生Al(OH)3沉沉淀淀，其其质质量量最最大大值值为为A点点，然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。当当有有0.39 g Al(OH)3沉沉淀淀生生成成时时，AlCl3过过量量，加加入入NaOH使使Al3部部分分产产生生沉沉淀淀为为0.39 g，通通过过Al33OH=Al(OH)3可可知知用用NaOH 7.5 mL。当当NaOH过过量量时时，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。答答案案：(1)表表示示滴滴入入NaOH溶溶液液产产生生沉沉淀淀质质量量最最大大点点(2)表表示示滴滴入入NaOH溶溶液液沉沉淀淀恰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 mL2021/8/11 星期三38【例题】【例题】把把铝铝粉和粉和Fe3O4粉末配成粉末配成铝热剂铝热剂并等分成两份，第一份在高温下恰好完全反并等分成两份，第一份在高温下恰好完全反应应，然后将生成物与足量然后将生成物与足量盐盐酸充分反酸充分反应应；第二份直接加入足量的；第二份直接加入足量的氢氢氧化氧化钠钠溶液使之充溶液使之充分反分反应应，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体，前后两种情况下生成的气体在相同状况下的体积积比是比是()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)。x2021/8/11 星期三39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，只溶液反应，只有有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。故生成气。故生成气体在相同情况下的体积之比为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 2021/8/11 星期三40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)，与盐酸与盐酸所反应后全部转变为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也得了部分也得了部分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，是综合性很强是综合性很强的题目的题目。2021/8/11 星期三41【例题】【例题】(14分分)铝铝镁镁合金已成合金已成为轮为轮船制造、化工生船制造、化工生产产等行等行业业的重要材料。研究性学的重要材料。研究性学习习小小组组的三位同学，的三位同学，为测为测定某含定某含镁镁3%5%的的铝镁铝镁合金合金(不含其他元素不含其他元素)中中镁镁的的质质量量分数，分数，设计设计下列三种不同下列三种不同实验实验方案方案进进行探究。填写下列空白。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_。2021/8/11 星期三42实验实验步步骤骤：称取：称取5.4 g铝镁铝镁合金粉末合金粉末样样品，投入品，投入V mL 2.0 molL1NaOH溶液中充分溶液中充分反反应应。NaOH溶液的体溶液的体积积V_。过滤过滤、洗、洗涤涤、干燥、称量固体。、干燥、称量固体。该该步步骤骤中若未洗中若未洗涤涤固体，固体，测测得得镁镁的的质质量分数将量分数将_(填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”)。探究二：探究二：实实验验方案：方案：铝镁铝镁合金合金 测测定生成气体的体定生成气体的体积积 实验实验装置如右装置如右图图，问题讨论问题讨论：2021/8/11 星期三43(1)某同学提出某同学提出该实验该实验装置不装置不够够完善，完善，应应在在A、B之之间间添加一个干燥、除酸添加一个干燥、除酸雾雾的装置。的装置。你的意你的意见见是是_(填填“需要需要”或或“不需要不需要”)。(2)为为使使测测定定结结果尽可能精确，果尽可能精确，实验实验中中应应注意的注意的问题问题是是(写出两点写出两点)：_；_。探究三：探究三：实验实验方案：称量方案：称量x g铝镁铝镁合金粉末，放在如合金粉末，放在如右右图图所示装置的惰性所示装置的惰性电热电热板上，通板上，通电电使其充分灼使其充分灼烧烧。问题讨论问题讨论：(1)欲欲计计算算Mg的的质质量分数，量分数，该实验该实验中中还还需需测测定的数据是定的数据是 。(2)若用空气代替若用空气代替O2进进行行实验实验，对测对测定定结结果是否有影响？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、探究二照探究一、探究二实验实验方案，方案，请请你另你另设计设计一个一个实验实验方案，方案，测测定定该铝镁该铝镁合金中合金中镁镁的的质质量分数。量分数。(书书写形式可以模仿探究一、二写形式可以模仿探究一、二)_。2021/8/11 星期三442021/8/11 星期三451.不能准确利用方程式不能准确利用方程式进进行行计计算。算。2.没有掌握没有掌握误误差分析的方法。差分析的方法。3.对实验对实验中存在的中存在的问题问题没有按照没有按照实验实验目的去思考。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，测得镁；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。的质量分数偏高。2021/8/11 星期三46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，加入加入足量盐酸保证合金完全溶解等。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。2021/8/11 星期三47探究一探究一：2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H297偏高探究二：偏高探究二：(1)不不需要需要(2)调调整量气管整量气管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中液面相平恢复到室温后再读读数数(或或其他合理答案其他合理答案)探究三：探究三：(1)灼灼烧烧后固体的后固体的质质量量(2)是是实验拓展：实验拓展：铝铝镁镁合金合金 溶液溶液 测测定固体定固体质质量量(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2021/8/11 星期三48