2011—2012学年化学苏教版必修1同步教学案：专题3 从矿物到基础材料：专题3 从矿物到基础材料 本专题复习课

专题3　从矿物到基础材料
本专题复习课
一、从矿物中获取的材料
铝土矿Al2O3Al―→铝合金
铁矿石Fe钢
铜矿石―→高温煅炼、生物炼铜―→Cu(粗)精铜
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二、几种重要物质之间的转化关系
1．铝及其重要化合物
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
④________________________________________________________________________
⑤________________________________________________________________________
⑥________________________________________________________________________
⑦________________________________________________________________________
⑧________________________________________________________________________
⑨________________________________________________________________________
2．铁及其重要化合物
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
④________________________________________________________________________
⑤________________________________________________________________________
⑥________________________________________________________________________
⑦________________________________________________________________________
⑧________________________________________________________________________
⑨________________________________________________________________________
⑩________________________________________________________________________
3．铜及其化合物
4．硅及其化合物
1．为适应火车提速，一些铁路线上原有的短轨需要连接为超长轨。工人常用2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe这一反应原理来焊接钢轨。下列有关该反应的说法中，正确的是(　　)
A．该反应属于化合反应
B．该反应属于复分解反应
C．该反应属于置换反应
D．该反应中铁元素的化合价升高
2．甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此可推断丙物质是(　　)
A．Al2(SO4)3 B．NaOH
C．BaCl2 D．FeSO4
3．实验室欲使1.6 g氧化铁完全被还原，事先需准备CO在标准状况下的体积应为(　　)
A．336 mL B．672 mL
C．大于672 mL D．小于672 mL
4．有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液，只用一种试剂就可把它们鉴别开来，这种试剂是(　　)
A．盐酸 B．烧碱溶液
C．氨水 D．KSCN溶液
5．不用其他试剂，下列各组中两溶液就能鉴别出来的是(　　)
A．MgCl2、NaOH B．NaHCO3、HCl
C．AlCl3、NaOH D．AlCl3、NH3·H2O
6．由锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的10 g混合物与足量的盐酸反应，产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是(　　)
A．锌 B．铁 C．镁 D．铝
7．将AlCl3溶液和NaOH溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中铝元素的质量相等，则原AlCl3溶液与NaOH溶液的物质的量浓度之比可能是(　　)
A．1∶3 B．2∶3 C．1∶4 D．2∶5
8．取两种金属组成的混合物8.0 g，加入足量稀硫酸，反应后得到5.6 L标准状况下的气体，则混合物可能是(　　)
A．Al和Mg B．Al和Zn
C．Fe和Cu D．Zn和Fe
9．向Fe2O3和铁粉组成的混合物中，加入适量的稀硫酸，各物质恰好完全反应，测得溶液中不含Fe3＋，且Fe2＋与H2的物质的量之比为4∶1，那么在反应中，Fe2O3、Fe、H2SO4之间的物质的量之比为(　　)
A．1∶1∶1 B．1∶2∶4
C．1∶2∶3 D．2∶3∶5
10.如图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、0.6 mol·L－1硫酸，其他试剂任选。
请填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是__________，A中反应的化学方程式为________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验开始时应先将止水夹E__________(填“打开”或“关闭”)，其目的是______。在C中收集到的气体主要为____________________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：_________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：________。
本专题复习课
知识网络
二、
1．
②2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
③2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
④Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2O
⑤Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O
⑥2Al(OH)3Al2O3＋3H2O
⑦Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
⑧Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
⑨AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O
2．①3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
③FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl
④Fe(OH)2＋2HCl===FeCl2＋2H2O
⑤4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
⑥FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl
⑦Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O
⑧2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
⑨2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
⑩2FeCl3＋Fe===3FeCl2
课后作业
1．C
2．D　[因为只有Al(OH)3可溶解于过量的NaOH溶液中，故丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3，而NaOH滴入FeSO4溶液中，有白色沉淀生成，且不消失，从而得出甲为BaCl2，丙为FeSO4。]
3．C　[根据题意，设完全还原1.6 g氧化铁消耗标准状况下的CO气体体积为V，则
Fe2O3　＋　3CO2Fe＋3CO2
160 g　　 3×22 400 mL
1．6 g　 　V
＝
由此关系式解得V＝672 mL
但由于反应前需通入CO排除体系中的空气，完全反应后，还要继续通入CO，使生成的铁在CO气氛中冷却，所以事先需准备的CO在标准状况下的体积应大于672 mL。]
4．B　[NaOH溶液与上述五种溶液混合时，其中NaCl溶液无明显现象；FeCl2溶液先出现白色絮状沉淀，后来沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，发生的反应为Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；FeCl3溶液只出现红褐色沉淀，其反应为Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓；MgCl2溶液出现白色沉淀，且沉淀不消失，反应为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；AlCl3溶液先出现白色絮状沉淀，当NaOH过量时，沉淀逐渐溶解直至完全消失，其反应的离子方程式为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。]
5．C　[C选项中，若向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，则先有白色沉淀产生，后沉淀消失；若向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，则先无白色沉淀产生，后有白色沉淀产生。]
6．D　[金属的摩尔电子质量＝
金属 Mg Al Zn Fe
摩尔电子质量(g/mol) 12 9 32.5 28
生成11.2 L(标准状况)H2，转移电子数为1 mol，所以该混合金属的平均摩尔电子质量为10 g·mol－1，该题选项中Zn、Fe、Mg的金属摩尔电子质量均大于10 g·mol－1，所以混合物中必含铝。]
7．B　[沉淀物肯定是Al(OH)3，而溶液中的铝元素可能有两种存在形式：Al3＋与AlO，故应分两种情况讨论。
(1)若AlCl3过量，NaOH的量不足，溶液中的铝元素以Al3＋形式存在。
AlCl3＋3NaOH===Al(OH)3↓＋3NaCl
1 mol　3 mol　　　1 mol
依题意，溶液中还有1 mol AlCl3，
则c(AlCl3)∶c(NaOH)＝(1＋1)∶3＝2∶3。
(2)若AlCl3不足，NaOH过量时，溶液中的铝元素以AlO形式存在。
AlCl3～3NaOH～Al(OH)3
1 mol　3 mol　　 1 mol
根据反应Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O知，溶解0.5 mol Al(OH)3时，也消耗NaOH 0.5 mol，
所以c(AlCl3)∶c(NaOH)＝1∶(3＋0.5)＝2∶7。]
8．B　[可用摩尔电子质量法求解。反应生成氢气的物质的量为 n(H2)＝5.6 L/22.4 mol·L－1＝0.25 mol，转移的电子的物质的量为0.5 mol，故金属的平均摩尔电子质量为16 g·mol－1。铝的摩尔电子质量为9 g·mol－1，镁的摩尔电子质量为12 g·mol－1，锌的摩尔电子质量为32.5 g·mol－1，铁的摩尔电子质量为28 g·mol－1，铜与稀硫酸不反应，摩尔电子质量可看成无穷大，而金属的平均摩尔电子质量为16 g·mol－1，故两种金属的摩尔电子质量一种大于该数值，一种小于该数值。]
9．B　[由溶液中无Fe3＋，设原Fe2O3为x mol，则n(Fe3＋)＝2x mol，反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋消耗Fe为x mol，生成n(Fe2＋)为3x mol，设与酸反应的铁为y mol，生成H2为y mol，而n(Fe2＋)∶n(H2)＝4∶1，故＝，＝，则n(Fe2O3)∶n(Fe)＝1∶2，又由最后溶质为FeSO4，得出答案。]
10．(1)铁屑　Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
(2)打开　排除A及B中的空气　H2
(3)关闭止水夹E，使FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
解析　制取、观察Fe(OH)2的变化，关键在于溶液中及整套装置系统内无O2存在。利用反应及装置，创造无氧环境。