2023版高三一轮总复习化学（鲁科版）：第三章物质的性质与转化教学设计.pdf

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1、第二部分.元 素及其化合物DISANZHANG二 篇&宣 物质的性质与转化第12讲铁的多样性（基础课）巧复习目标i.了解铁及其氧化物、氢氧化物的性质、应用及其制备。2.理解Fe2+,Fe3+的相互转化与检验方法。知 识 点 一 铁及其氧化物、氢氧化物梦鬻知惜 梳理1.铁的位置、存在和物理性质一 FeO Fe2O3-FeQa在第4周期阳族氢氧化物兴 人化合态R 游离态0（+2价、+3价）质气化物 银白色金属盐一 易被磁体吸引Fe(OH)Fe（OH）3亚铁盐（如FeSO4）铁盐（如FeCb）-导电、导热、熔点较高 地壳中含量排名第四位2.铁单质的化学性质铁的化学性质比较活泼,有较强的还原性。与非金

2、属单质的反应常温腐蚀生成铁锈.其主要成分为F e2()：i-F e F J-H2()z t 一 占燃O,一点燃：3 F e十2()?*卜 七3占燃、厂反应：2 F e +3 C 1,-2 F e C L,F e -:-+一现象：剧烈燃烧，生成大量红棕色的烟C 1,1注意:无论CL的量有多少，产物都是F e C LFe 与 S 反应：F e+S=A=F eS。与水的反应常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe+4H 20Fe3()4+4H2。(3)与酸的反应非氧化性酸-F e +2 HF e +H,tFt稀硝酸 F e +4 H+N(,Fe+N(+(铁 少 量)2 H/)稀硝酸 3

3、F e +8 HT+2 N()：,-3 F e 十(铁过量)2 N():+1 H2()常温遇浓硫酸或 浓 硝 酸 巨 占(4)与某些盐溶液反应F e +C u =F e +C uF e +2 F e -3 F e2,(0)F e遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化原理是铁表面迅速形成一层致密的氧化物薄膜，不能认为不反应。但加热就可持续反应。3.铁的氧化物和氢氧化物铁的三种典型氧化物物理性质化学式FeOFeiOsFeaO4俗称铁红磁性氧化铁颜色黑色红棕色黑色状态粉末粉末晶体溶解性难溶于水难溶于水难溶于水化学性质a.FeO、Fe2O3、Fe3)4分别与盐酸反应的离子方程式为FeO+2H+=Fe2+H2O、Fe

4、2O3+6H+=2Fe3+3H2。、Fe3O4+8H+=2 F e3+F e2+4H2O。b.FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4,其化学方程式为6FeO+)2=A=2Fe3O4oFe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO Fe2(h,即有;的铁显+2价，|的铁显+3价。(2)铁的氢氧化物的性质与制备()在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色沉淀，反应的化学方程式为 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(O H)3 oFe(OH)2Fe(OH)3颜色白色红褐色状态固体固体与H+俳氧化性酸)反应Fe(OH)2+

5、2H+=F e2+2H2OFe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O受热分解2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O制法可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2+2O H-=F e(O H)2 1可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3+3OH=Fe(OH)3 1【题 点 期铁及其氧化物、氢氧化物的性质与应用1.判一判(正确的打“，错误的打“X”)。(1)我国清代 本草纲目拾遗中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，日久起销，用刀刮其销，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指Fe3O4。()(2)Fe与足量稀硝酸和稀硫酸反应均生成F/+。()(3)Fe与浓硫酸在加热条件下可发生反应。()(4)1 mol

6、F e与足量水蒸气在高温下充分反应，转移电子数为3NA。()(5)FeCl2 FeCh Fe(OH)3均可通过化合反应生成。()钢铁生产中，炽热的钢铁水注入模具前，模具进行充分干燥，原因是3Fe高温+4H2O(g)=Fe3O4+4H2()答案(1)X(2)X(3)V(4)X(5)V(6)V2.(双选)铁是日常生活中使用最广泛的金属，下列关于铁的一些说法正确的 是()A.常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏、贮运浓硫酸B.铁是较活泼的金属，它与卤素单质(X2)反应的生成物均为FeX3C.Fe(OH)2 易被氧化成 Fe(OH)3,说明稳定性：Fe(OH)24均为黑色固体B.Fe3C4

7、常写成FeOFe2()3,其中既有+2价的F e,又有+3价的F e,所以Fe3()4是一种混合物C.热稳定性：Fe2O34与稀硝酸反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=F e2+2Fe3+4H2OC A项，Fe2(h为红棕色粉末，错误；B项，Fe3O4为纯净物，错误；D项，Fe2+能被稀硝酸氧化为F e3+,错误。【题点Fe与 H2O(g)的反应实验探究4.铁与水蒸气反应，通常有以下两种装置，请回答下列问题:装置一 装置二装置一实验时，应先点燃A 处酒精灯的理由是装置二中湿棉花的作用是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

8、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ C两装置中Fe发生反应的化学方程式为_ 0(4)为了提高铁粉与水蒸气的接触面积，可采取的措施为(5)实验完毕后，取出装置一的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释原因：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(用离子方程式表示)o 答案(1)排除装置中的空气，防止Fe与 02反应(2)提供反应物水蒸气高温 3Fe+4H2O(g)=F e3O 4+4H2(4)将铁粉置于疏

9、松的石棉绒上(5)Fe3O4+8H+=F e2+2Fe3+4H2O,Fe+2Fe3+=3 F e2+题点Fe与 HNO3反应的定量关系I题前指导IFe与稀硝酸反应的有关计算此类计算涉及三个守恒：电子守恒、氮原子守恒、电荷守恒。(2)铁与稀硝酸反应随着两者量的不同，生成氧化产物亦不同，可用讨论的方法确定。Fe+4HNCh(稀)=Fe(NO3)3+NO t+2H2O Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2 X 2+可得3Fe+8HNh(稀)=3Fe(N O 3)2+2NO t+4H2O5呼3)3 呷N()3)2 M F e)1r MHNOJH N O 3剩余 4 F e(N O3)2 8 F

10、 e剩余F e(N O3)3 F e(N O3)3 F e(N O3)25.把22.4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，若反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol N O,下列说法正确的是()A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为1:3D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为3：1C 由于铁的物质的量为短=0.411101,所以在反应的过程中它失去56 g*mol的电子数应介于0.8 mol(此时只产生Fe2+)和1.2 mol(此时只产生Fe

11、3+)之间，又产生0.3 mol NO2和0.2 mol N O,即反应过程中硝酸得到的电子的物质的量为0.3m ol X(5-4)+0.2 mol X(5-2)=0.9 m o l,所以对应的产物既有 Fe(NO3)3 又有Fe(NO3)2,设前者的物质的量为x,后者的物质的量为y,则由铁原子守恒可得x+j=0.4 m o l,由得失电子守恒得 3x+2y=0.9 m o l,解得 x=0.1 mol,j=0.3moL 知 识 点 二铁盐与亚铁盐悔理人 也i .亚铁盐的主要性质(1)亚铁盐的氧化性和还原性含有Fe2+的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。氧化性：Fe2+与Zn反应的离子方程

12、式：Fe2+Zn=Fe+Zn2+。还原性：a.向FeSO4溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入C L),若溶液变红色，证明Fe2+具有还原性。反应原理用离子方程式表示为2Fe2+CL=2Fe3+2 C r,b.向FeSO4溶液中滴入双氧水，溶液变黄，反应的离子方程式为史亚士H 2O 2+2H+=2Fe3+2H 2O。c.向FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnCh溶液，若溶液紫红色褪去，证明Fe2+具有还原性。反应原理用离子方程式表示为MnO计5F e2+8H+=5F e3+M n2+4H 2O。(2)亚铁盐的水解与保存水解离子方程式：F e2+2H 2O=F e(O H)2+2H+。保

13、存：亚铁盐溶液保存时应加入铁粉防止Fe2+被氧化，加入相应酸防止水解。2.铁盐的主要性质铁盐的氧化性含Fe3+的溶液呈黄色，Fe3+具有较强的氧化性。向FeC b溶液中滴入几滴K SC N溶液，再加入过量活泼金属(如F e),若溶液红色褪去，证 明Fe3+具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2Fe3+F e=3 F e2+o向FeC h溶液中加入淀粉K I溶液，若溶液变成蓝色，证明Fe3+具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2Fe3+2=l 2+2Fe2+。向FeC13溶液中通入H 2s气体，若出现黄色浑浊，证明Fe3+具有氧化性。反应原理为 2Fe3+H2S=2 F e2+S I+2 H

14、+O写出用氯化铁溶液蚀刻印刷电路板发生反应的离子方程式：2Fe3+C u=2F e2+Cu2+。铁盐的水解与保存水解离子方程式：Fe3+3H 2O=F e(O H)3+3H+。保存：铁盐溶液保存时，加相应酸防止水解。()Fe2+与Fe3+的相互转化条件氧化剂 CL,、BQ、H,()z、NO；(H)、Mn()门re ,一旺。还原剂(S、1、S()2、H?S、Fe、Cu)3.Fe2 Fe3+的检验(l)Fe2+的检验方法13口源也滴加KSCN溶液工E有滴 加 氯 水 源 也、皿人士样品溶液-无现象不育？溶液变红色，证明含有或双氧水 一 Fe3+的检验Fe2+方法2样品溶液加 入 溶 类 产生白色絮

15、状沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,证明含有Fe2+方法3住口但也加入K3 Fe（CN）6溶液心4仕a、-洛、0口人心,+样品溶液-.生成蓝色沉淀，证明含有Fe2+（）检验Fe2+的方法1中应先向样品溶液中加KSCN溶液后加氧方法1住口出血滴加KSCN溶液、冰、*公 足、口 口 人 士 升样品溶液-*溶液变红色，证明含有Fe3+方法2样品溶液-产生红褐色沉淀，证明含有Fe3+化剂，且氧化剂加入量不宜过多（如氯水、H2O2等可能氧化SCN-）。（2）用酸性KMnCh检验Fe2+一定栗注意其他还原性离子的干扰（如C厂等）。训|练工_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

16、_ _题 点 亚铁盐、铁盐的性质及应用1.下列有关Fe3+、Fe2+的 性 质 及 应 用 的 说 法 不 正 确 的 是（填序号）。Fe2（SO4）3易溶于水，所以可用作净水剂向Fe2（SO4）3溶液中加入过量铁粉，可制得硫酸亚铁溶液室温下，向FeCb溶液中滴加少量K I-溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，则说明Fe3+的氧化性比12的强Fe2+与 H2O2 在酸性溶液中的反应：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O硫酸亚铁片和维生素C同时服用，能增强治疗缺铁性贫血的效果，原因是维生素C具有还原性，可防止Fe2+被氧化而失效 将Fe（NO 2样品溶于稀硫酸后，滴 加K SC N溶

17、液，溶液变红，说明Fe（NO3）2晶体已氧化变质除去CaC12溶液中的Fe2+,可先向溶液中加入H2O2溶液，再加入过量C aC O 3,调节 pH配制FeCh溶液时，为了防止FeCb水解，可将FeCh先溶于稀硝酸中 答案 2.在Fe2（SO4）3溶液中，加入a g铜，完全溶解后，再 力 口 5 g铁，充分反应后得到e g残余固体，且a c,则下列说法正确的是（）A.残余固体是铜和铁B.最后得到的溶液中一定含有Cu2+C.将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生D.最后得到的溶液中可能含有Fe3+B 因为a c,说明g铁完全反应，溶液中含CM+、Fe2+,不含Fe3+。【题点Fe2+v Fe3+的检

18、验3.（双选）下列有关铁离子及亚铁离子检验的说法错误的是（）A.向某溶液中滴加K SC N溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+B.向某溶液中加KSCN溶液，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3+,无Fe2+C.证明某溶液只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后变为灰绿色，最后呈红褐色D.向某溶液中滴加K3 Fe（CN）6溶液，产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Fe2+,无 Fe3+BD 出项，加KSCN溶液，溶液显红色，说明含F e3+,不确定是否含Fe2+,错误；D项，加K3 Fe（CN）6,产生蓝色沉淀，说明含F e?+,不确定是否含F

19、 e3+,错误。4.（2021济南质检）将 0.2 mol-L-1 的 KI 溶液和 0.05 mol-L-1 的 Fe2（SC）4）3 溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡 2Fe3+2=2Fe2+L 的是（）A.向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色B.向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成C.向混合液中滴入K3 Fe（CN）6溶液，有蓝色沉淀生成D.向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色A 根据和Fe3+的物质的量可知过量Fe3+少量，若是可逆反应，Fe3+仍存在，可通过检验Fe3+说明反应为可逆反应。微虞委遨富W I I NOJ（H+）CIO

20、MnOi（H+）o，不共存Fe3+二 工S 2,、SOH（发生氧化还原反应）。不共存F e3+-L XH C O-CO5等水解相互促进的离子。除去溶液中的Fe2+、Fe3+a.除去含C#+的溶液中混有的Fe3+。向混合溶液中加入CuO、C11CO3、CU（OH）2 CU2（OH）2cO3中的任意一种，与Fe3+水解产生的H+反应，促进Fe3+的水解，将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀而除去，过滤后向溶液中再加入适量相应的酸。b.除去含CM+的溶液中混有的Fe2+O先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,然后再按a中的方法除去溶液中的Fe3+oc.除去含Fe2+的溶液中的Fe

21、3+,加入足量F e后过滤；除去含Fe3+的溶液中的Fe2+,加入H2O2。工 学 以致用1.用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：废铁屑Na2c(h(aq)稀硫酸调节p H=l?浸泡 适量H2O2NaOH(aq)通入N 2,加威Fe3O胶体粒石下列说法不正确的是()A.用Na2c03溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污B.通入N2是为了防止空气中的02氧化Fe2+C.加适量的H2O2是为了将部分的Fe2+氧化为F e3+,涉及反应：H2O2+2Fe2+2H+=2 F e3+2H2OD.溶液A中Fe2+和Fe3+的浓度比为2:1D Na2c0 3的水溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，因此用

22、Na2c03溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，A正确；Fe2+容易被氧气氧化，因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2+,B正确；利用H2O2的氧化性，把Fe?+氧化成 Fe3+,涉及反应：2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O,C 正确；Fe3O4中Fe2+和Fe3+物质的量之比为1:2,所以溶液A中Fe?+和Fe3+的浓度比为1:2,D错误。2.某溶液由K+、Fe3+SOF COF N(H、中的几种离子组成，取样,滴 加N aO H溶液后有红褐色沉淀生成。下列有关该溶液的说法不正确的是()A.是否含有SO1可用BaCb溶液检验B.是否含有K+可通过焰色试验确定C.一定不含 C

23、OM、K+D.若向溶液中通入足量S O 2,溶液将变为浅绿色C 滴加NaOH溶液后有红褐色沉淀生成，说明含有F e3+,可以进而说明不含、C O F,不能确定是否有K+、NO、SO1的存在，C项错误。3.A、B、C 为中学常见单质，其中一种为金属；通常情况下，A 为固体,B 为液体，C 为气体。D、E、F、G、H、X 均为化合物，其中X 是一种无氧强酸，E 为黑色固体，H 在常温下为液体。它们之间的转化关系如图所示(其中某些反应条件和部分反应物已略去)。sLA K +A|+B-靖+A、高温 J(1)写出下列物质的化学式：A、D、E、X o(2)在反应中，不 属 于 氧 化 还 原 反 应 的

24、是(填 编 号)。(3)反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(4)反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _该反应中每消耗0.3 m ol 的A,可转移电子 mol e(5)分别写出D 的溶液与小苏打溶液、D 的溶液中通入少量SO2反应的离子方程式：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

25、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 答案(l)Fe FeBr3 Fe3O4 HBr(2)(3)Fe3+3SCM=Fe(SCN)3高温(4)3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2 0.8(5)Fe3+3HCO3=Fe(OH)3 I+3CO2 t、2Fe3+SO2+2H2O=2F e2+SOF+4H+真题验收,新题预测部畸真 题。验收1.下 列 说 法 正 确 的 是(填 序 号)。(2021广东选择性考试)H2O(g)通过灼热铁粉：3H20+2Fe=Fe2(h+

26、3H2（2020全国in卷）向出。2溶液中滴加少量FeCb：2Fe3+H2O 2=O2 f+2H+2Fe2+(2020江苏高考)室温下，Fe与浓H2s04反应生成FeSCh(2019海南等级考)Fe34和Pb3O4中的金属都呈现两种价态(2019江苏高考)Fe在稀硝酸中发生钝化(2019天津等级考)将废铁屑加入FeCb溶液中，可用于除去工业废气中的C12 答案12.(2021广东选择性考试，Tio)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化，也可被还原C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体D.可存在b-*c-d-e-*b的循环转化关系C

27、 根据图示可知a为Fe,b为FeCh、FeSOc Fe(N)3)2等Fe2+的盐类物质，c 为 Fe(OH)2,e 为 FeCh Fe2(SO4)3.Fe(NO3)3等 Fe3+的盐类物质，d 为Fe(OH)3o Fe3+盐中加入浓碱液可以生成Fe(OH)3沉淀，C错误。新 题-预测实验小组研究二价铁的还原性，设计如下实验。序号实验方案现象I1.0Fm LeS滴加 L0mL0.5mol NaOH溶液r0.1 mol ,L1 刊也溶液，象a现象a：生成白色沉淀，3 m in后沉淀基本变为红褐色(1)实验所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量铁粉反应制得，反应的离子方程式是_ _ _

28、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _II1.0i滴加 1.0mL05mol l NaHCOi溶 港0.1 mol*L-f，。4溶 液t-=-i回R多士 b现 象 b：生成白色沉淀，3 m in后沉淀颜色几乎不变 实 验 I 中沉淀变为红褐色的化学方程式是(3)关于实验U 中白色沉淀的组成，小组同学展开研究。已知Fe(HCO3)2在水中不存在。对沉淀组成做出如下假设，请补充完整。假 设 a：依 据

29、 NaHCCh溶液显_ _ _ _ _ _ _ _性，推测白色沉淀可能为Fe(OH”；假 设 b：白色沉淀可能为 0研究白色沉淀组成的实验如下：i .取少量白色沉淀，充分洗涤，向其中加入稀硫酸，沉淀完全溶解，产生无色气泡；ii.向所得溶液中滴入KSCN试剂，溶液几乎不变红；道.向ii溶液中再滴入少量H2O2,溶液立即变为红色。由此说明，白 色 沉 淀 中 一 定 含 有(填 离 子)。研究过程中发现白色沉淀在空气中久置，最终变为红褐色。则该沉淀比实 验 I 中所得的Fe(OH)2(填“难”或“易”)被空气氧化。解析(l)Fe2(SO4)3与 F e反应的离子方程式为2Fe3+F e=3 F e

30、2+o(2)实 验 I 中的沉淀为Fe(OH)2,其变为红褐色的化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4F e(O H)3o(3)NaHCCh为小苏打，溶液显碱性，故可推测沉淀可能为Fe(OH)2；另一种猜测是生成了 FeCCh沉淀。由于溶于稀硫酸后产生无色气泡，滴 入 K SC N 溶液不变红，加 入 H2O2后变红，则证明白色沉淀中一定含有Fe2+和 COM。由于白色沉淀久置后才变红褐色，故该沉淀难被空气氧化。答案 2Fe3+Fe=3Fe2+(2)4Fe(OH)2+2H2O+O 2=4Fe(O H)3 碱FeCO3Fe2+和C 0难第 13讲金属材料与金属矿物的开发利用(基础课)年

31、 复 习目标1.了解合金的概念及其重要应用。2.了解铝、铜及其化合物的主要性质和应用。3.了解常见金属的冶炼方法。知 识 点 一 金属材料与金属矿物的开发利用修理隅“1.合金(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与韭金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性能：合金具有许多优良的物理、化学或机械性能。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。()(1)合金是混合物，合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质不变。(2)并非所有的金属都能相互形成合金，若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。2.常见的金属材料(1)

32、金属材料的工业分类(2)常见合金材料黑色金属材料有色金属材料铁、铭、镒以及它们的合金除黑色金属以外的其他金属及其合金L屈于黑色金属材料铁合金厂高碳钢 生铁 厂碳素钢 辎 卜 中碳钢一 化学成分1钢一 -低碳钢匚合金钢.如不锈钢：其合金元素主要含Cr、Ni匚是用量最大、川途最广的合金铝合金：密度小、强度高，塑性好，易于加工，具有较强的抗腐蚀能力,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料。新型合金 概念：吸收大量H 2,并与H2结合成金属氢化物的材料a.储氢合金 特点：储氢量大，金属氢化物既易形成，稍稍加热又易分解，室温下吸、放氢的速率快、示例：TiFe合金和La-Ni合金b.其他：钛合金、耐热合金、形状记

33、忆合金等。()合金钢也叫特种钢，是在碳素钢里适量地加入一种或几种合金元素，钢的组织结构发生变化，从而使钢具有各种特殊性能。如超级钢就是含Mn10%、C0.47%、Al 2%、V 0.7%的合金钢，强度很大。3.金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在形态在自然界中绝大多数金属元素以化合物的形式存在。少数化学性质不活泼的金属存在游离态。(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：M+ne-=M o(3)金属的常见冶炼方法电解法通电Na：2NaCl(熔融)2Na+CL t;通电Mg：MgCL(熔融)=M g+C L t;通电Al：2Al2。3（熔融）、=.4A1+

34、3O2 3热还原法：常用还原剂有焦炭、CO、H 2、AI等高炉炼铁：3CO+Fe2O 3=2Fe+3CO2；高温铝热反应制铭：2AI+O 2制 2Cr+AbO3；高、日焦炭还原铜：C+2CUO 2 CU+CO2 3热分解法,Hg：2HgO2Hg+O2 t;Ag：2A g2O=4A g+O 2 t o铝热反应实验中的有关问题(4)合理开发利用金属矿物的主要途径实验装置U1、带:为铝热反应提供高温条件-酸钾:产生氧气，引发反应+一 氧化铁和铝粉的混合物-J j实验现象镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高

35、温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：2A1+高温,Fe2C)3=2Fe+A 12O 3原理应用制取熔点较高、活动性弱于A1的金属,如铁、格、镒、鸨等；金属焊接，如野外焊接钢轨等提高金属矿物的利用率，开发环保高效的金属冶炼方法，防止金属的腐蚀，加强废旧金属的回收和再利用，使用其他材料代替金属材料，等(0)(1)金属冶炼与金属活动性的关系:AgHg Cu(H)PbSnFeZn Al Mg Na Ca K热 分 解 法:热 还 原 法:电解法冶炼M g时电解熔融MgCh而不电解熔融MgO,原因是MgO的熔点高，熔融时会耗费更多能源，增加生产成本。(3)冶炼A1时只能电解熔融AI2O3而不能电解熔

36、融Al Cl a,原因是Al Ch是共价化合物，熔融态不导电；加入冰晶石(Na3Al F6)的目的是降低AbCh的熔化温度。【题 点 期i.我国古代的青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值。下列说法不正确的是()A.我国使用青铜器的时间比使用铁器、铝器的时间均要早B.将青铜器放在银质托盘上，青铜器容易生成铜绿C.本草纲目中载有一药物，名“铜青”，铜青是铜器上的绿色物质，则铜青就是青铜D.用蜂蜡做出铜器的蜡模，是古代青铜器的铸造方法之一，蜂蜡的主要成分是有机化合物C 铜 青 是 铜 器 上 的 绿 色 物 质，为 铜 锈 蚀 生 成 的 碱 式 碳 酸 铜 CU2(OH)2co3,C 错误。

37、2.C919大型客机是我国自主研发的，C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是()A.铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质B.改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金C.铝锂合金具有金属光泽，可导电导热D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同D 合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，A 正确；合金的性质与成分的含量有关，所以改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，B 正确；铝锂合金具有金属材料的一些通性，有金属光泽，可导电导热，C 正确；合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，所以铝锂合金的性质

38、与各成分金属的性质不完全相同，D 错误。【题点3.不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是（）A.帆、倍、镒、铁等难熔金属通常采用铝热反应法炼制B.铝及其合金是生产、生活中广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳D A 项，铁通常用CO还原法炼制，错误；B 项，是因为A1有良好的性能，才被广泛使用，错误；C 项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝方法制取铝，错误；D 项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制

39、造还原剂一氧化碳，正确。4.工业上由黄铜矿（主要成分CuFeSD冶炼铜的主要流程如下：一I-焙-烧 冰铜(mCu2S,riFeS)空气石英砂I焙烧广气体A精 铜 的 粗 铜（1）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_ O 以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜（含 Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解精炼。下 列 说 法 正 确 的 是（填字母）。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中CM+向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属 解析（1）图示中可利用铝热反应由泡铜冶炼粗铜。（2）电解精炼铜的过程中电能转化为化学能的同时，部分电能转化为热能，a 错；

40、电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，b 对；电解过程中Cu2+向阴极移动，c 错；粗铜中Ag、Pt、Au放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，d 对。高温 答案(1)3CU2O+2A1=A12O3+6CU(2)bdI题后归纳I(1)成分金属与合金的物理性质相比有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。(2)金属越活泼，一般发现或使用的越晚。(3)有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如N a+K C l iK f+NaCk 2RbCl+Mg7 0(2 S CMgCh+2Rb f 等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得

41、以向正反应方向进行。(4)活泼金属用电解法冶炼时，不能用其化合物的水溶液进行电解。知 识 点 二 铝及其重要化合物梳理1.铝的存在与主要性质(1)铝的结构和存在铝位于元素周期表第3 周期m A 族，原子结构示意图为(卜1?2 8 3。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于氧、硅。自然界中的铝全部以化合态存在。(2)铝的主要化学性质().,A1 Al常温形成致密的氧化 铝 薄 膜(保存时不 密 封)加热-*4AH-3(),2A1,()钝化性酸遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化酸应 但 不 产 生H,非氧化性酸2Al+6H+=2A r+3H,Al 与碱液(NaOH)：2Al+2NaOH+6H2O=2Na Al(OH

42、)4+3H2 3A1 与 CuS()4 溶液：2AI+3CUSO4=3CU+A12(SO4)3。铝热反应a.原理：利用A l 的还原性较强，高温下把金属氧化物中的金属置换出来。b.应用：冶炼难熔金属，如Cr、Mn、V、W、Cu、F e等；金属焊接，如野外焊接钢轨等。2.铝的重要化合物(1)铝的氧化物(AI2O3)两性氧化物两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物。A12O3的两性表现H两性二A l?()：i+6 H 2 A l3+3 H J)AI3O3()H 广 r-W+2()H +3 H：()2 A 1()H)J(2)铝的氢氧化物A1(OH)3两性氢氧化物两性氢氧化

43、物：与酸或强碱均能反应生成盐和水的氢氧化物。Al(0H)3的两性表现J-1-A l()H);t+3 H -A l3 +3 H.OA I ()H)3()HL-AA1()H)3 +()HA1(OH)3 受热分解：2A1(OH)3=AI2O3+3H2O。(3)铝盐明矶化学式为KA1(SO4)212H2O,为复盐。电离方程式为 KA1(SO4)2=K+Al3+2SOF o应用：净水，净水原理为明研电离出的AP+在水中水解生成A1(OH)3胶位，吸 附 水 中 悬 浮 物 而 沉 淀，使 水 净 化，其 离 子 方 程 式 为AF+3H 2O-A1(O H)3(胶体)+3H+。(4)四羟基合铝酸盐四羟基

44、合铝酸钠向NaAl(OH)4溶液中滴加盐酸至过量，反应现象为先生成白色沉淀，然后沉淀又逐渐溶解至消失，反应的有关离子方程式为A(OH)4+H+=A 1(O H)3 I+H2O,A1(OH)3+3H+=A13+3H2。向NaAl(OH)4溶液中通入少量CO2,反应的离子方程式为2AI(OH)4+CO2=2A1(OH)3 I+CO U+H 2O。()铝的三角转化关系Al2 （5）少量CO?、少量H.闻（时 亚。H-=1（。田,训续【题点（B铝及其化合物的性质及应用1.下列除去杂质的方法不正确的是（）A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的

45、少量AF+C.AI（OH）3中混有少量Mg（OH）2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤D.M gO中混有少量AI2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgOB A1（OH）3不溶于氨水，故向含少量AF+的Fe3+溶液中加过量氨水，Fe3+、A13+均转化为氢氧化物沉淀达不到除杂的目的，B项不正确。2.KAI（SO412H2O（明矶）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为A 1,含有少量的Fe、M g杂质）制备明矶的过程如图所zF C o易拉罐微热、过滤试 剂!回答下列问题:为尽量少引入杂质，试剂应选用（填标号）。a.

46、HC1溶液b.H2s04 溶液C.氨水d.NaOH溶液易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为沉淀B的化学式为；将少量明矶溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是 解 析(1)易 拉 罐 的 主 要 成 分 为A 1,含 有 少 量 的Fe、M g杂 质，试剂的作 用 是 将A1溶 解 并 除 去Fe、M g杂 质，HC1溶 液 和H2s。4溶 液 可 溶 解A1及Fe、M g杂 质，会 引 入Fe2+、M g2+,氨 水 不 溶 解Al;NaOH溶 液 可 溶 解A l,但不溶解Fe、M g杂 质，故d项 符 合。(2)易拉罐溶解过程中主栗反应的化学方程式为2A1+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH

47、)4+3H2 t。(3)滤 液 A 的 主 要 成 分 是NaAl(OH)4,向其 水 溶 液 中 加 入NH4HCO3溶 液，发 生 反 应：HCOJ+A1(OH)4=A1(OH)3 I+C O F+H 2 O,所以沉淀 B 的化学式为 A1(OH)3;将少 量 明 矶 溶 于 水，溶 液 呈 弱 酸 性，其 原 因 是A13+为 弱 碱 阳 离 子，发 生 水 解 反 应，消 耗 水 电 离 产 生 的O H,当 最 终 达 到 平 衡 时 溶 液 中c(H+)c(OH-),所以溶液呈弱 酸 性。答 案 (l)d(2)2A1+2NaOH+6H2O=2NaAl(O H)4+3H2 t AI(

48、OH)3 AF+水 解，使 溶 液 中H+浓度增大【题点铝土矿中提铝3.工 业 上 用 铝 土 矿(主 要 成 分 是AI2O3,还 含 有Fe2O3 SiO2)提取氧化铝作冶 炼 铝 的 原 料。其中一种提取方法的操作过程如下:请回答下列问题:铝 土 矿 中 加NaOH溶 液，反 应 的 离 子 方 程 式 有沉淀乙是。甲 溶 液 中 通 入CO2得 到 的 沉 淀 是 否 只 有A1(OH)3?(填“是”或“否”)，若 否，从 甲 溶 液 中 如 何 得 到 纯 净A1(OH)3?写 出 流 程 图：(4)请 写 出 甲 溶 液 中 通 入 过 量C O 2的 离 子 方 程 式：答 案(

49、DAI2O3+2OH+3H2O=2A1(OH)4 S iO 2+2O H=S iO F+H2O(2)Fe2O3足量盐酸否甲溶液过滤沉淀f乙溶液氨本msA 1()H)3(4)A1(OH)4+CO2=A1(OH)3 I+HCO3,SiO r+2CO2+2H2O=H2SiO3 I+2HCOJ矢口识点三 铜及其化合物梳理1.铜的主要性质紫红色金属潮湿空气C l l 2(O H)2 c。3 CuO-始 照 不 反 应非金属单质1 氧化性酸.CM+非)金 属 氧 化 物盐.Cu“溶液写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:化学方程式：2Cu+O2+H2O+CC)2=C U 2(OH)2co3。化学方程式

50、：2CU+S=CU2S。与氧化性酸反应a.与浓硫酸共热的化学方程式：Cu+2H2s04(浓)=A=CUSO4+SC)2 t+2H2O;b.与稀硝酸反应的离子方程式：3Cu+8H+2NOjT=3Cu2+2NO t+4H2O;c.与浓硝酸反应的离子方程式：Cu+4H+2 N O f=C u2+2NO2 t+2H2QQ与某些盐溶液反应a.与硝酸银溶液反应的离子方程式：Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+；b.与FeCh溶液反应的离子方程式：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+。2.铜的重要化合物的性质及应用(1)氧化物CuO：黑色难溶于水的固体，可以与酸反应，可以用H2、CO、A l还原出CuoC112