专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼.pptx

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1、专题六-镁、铝、铁、铜-金属的冶炼,专题六-镁、铝、铁、铜-金属的冶炼,考情精解读,A考点帮知识全通关,目录CONTENTS,考纲要求,命题规律,命题分析预测,考点1镁及其化合物考点2铝及其化合物考点3铁及其重要化合物考点4铜及其重要化合物考点5金属材料与金属矿物的开发利用合金,知识体系构建,考情精解读A考点帮知识全通关目录考纲要求命题规律命题分析预,方法1“铝三角”转化关系及其应用方法2 Al(OH)3的图像和计算方法3“铁三角”及其应用方法4 Fe2+、Fe3+的检验方法5 铜及其化合物的性质微课4 从铝土矿中提取Al2O3的流程微课5 无机化学工艺流程题的解题流程,B方法帮素养大提升,C

2、考法帮考向全扫描,考向1 以工艺流程为载体考查铁盐的水解考向2 迁移“氢气还原氧化铜”实验装置模型考查金属元素的性质,方法1“铝三角”转化关系及其应用B方法帮素养大提升C考法帮,考情精解读,考纲要求命题规律命题分析预测知识体系构建,考情精解读考纲要求,1.了解常见金属的活动顺序。2.了解常见金属及其重要化合物的制备方法,掌握其主要性质及其应用。3.了解合金的概念及其重要应用。4.以上各部分知识的综合应用,考纲要求,1.了解常见金属的活动顺序。考纲要求,命题规律,命题规律核心考点考题取样考向必究镁、铝及其化合物2017海南,考情分析本专题是历年高考的考查重点,常在选择题中重点考查常见金属元素的基

3、本反应、离子检验及用途,非选择题中常借助工艺流程的形式,以除杂或提纯等相关问题为主线综合考查金属元素化合物的性质。高频考点及可能题型:金属离子如Fe3+、Fe2+、Al3+、Cu2+等的检验(选择或非选择题,215分)、金属及其化合物的化学方程式的书写或正误判断(非选择题或选择题,215分)、金属化合物性质的实验探究(实验题,15分)、用含多种金属元素的矿物制备某种金属化合物(工艺流程题,15分)、有关金属及其化合物的计算(非选择题或选择题,26分)、直接考查氢氧化铝的两性或借助 Cr(OH)3、Zn(OH)2、Co(OH)2等两性氢氧化物的性质考查氢氧化铝的两性,命题分析预测,考情分析本专题

4、是历年高考的考查重点,常在选择题中重点考查常,(非选择题,26分),涉及本专题的实验探究题较好地考查了考生的知识迁移和应用能力,以及“证据推理与模型认知”学科素养。命题预测预计2019年会继续在选择题中或非选择题中加强对常见金属元素的考查,以工艺流程的形式考查考生对陌生金属元素的认知能力,考生应该在熟练掌握常见金属元素性质及应用的基础上,强化对陌生金属元素(如第四周期的Ti、V、Cr、Mn、Co 、Ni、Ga等)知识的迁移能力,命题分析预测,(非选择题,26分),涉及本专题的实验探究题较好地考查了考,知识体系构建,知识体系构建,A考点帮知识全通关,考点1镁及其化合物考点2铝及其化合物考点3铁及

5、其重要化合物考点4铜及其重要化合物考点5金属材料与金属矿物的开发利用合金,A考点帮知识全通关考点1镁及其化合物,考点1镁及其化合物,1.镁的物理性质银白色固体,密度较小、质软、有延展性,是电和热的良导体。2.镁及其重要化合物的化学性质,考点1镁及其化合物1.镁的物理性质物质主要性质反应方程式镁,续表,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,物质主要性质反应方程式氧化镁碱性氧化物MgO+2H+,拓展延伸1.Mg着火后,不可用CO2及水灭火,应用沙土灭火。2.MgO的熔点高,常用作耐火材料。3.Mg(OH)2为难溶于水的白色沉淀,常用NaOH溶液检验Mg2+的存在。4.Mg(OH)2的溶解度比MgCO

6、3的小,故水垢的主要成分中含有的是 Mg(OH)2,而非MgCO3。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,拓展延伸化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,考点2铝及其化合物（重点）,1.铝(1)物理性质较软的银白色金属,熔点为660.4 ,沸点为2 467 ,密度为 2.70 gcm-3,延展性好,是电和热的良导体。(2)化学性质铝原子最外层有 3个电子,化学反应中易失去电子而表现出较强的还原性。与非金属单质反应4Al+3O2 2Al2O32Al+3Cl2 2AlCl32Al+3S Al2S3(水溶液中不能存在),考点2铝及其化合物（重点） 1.铝,铝与非氧化性强酸反应2Al+6H+ 2Al3+3

7、H2 注意 1.镁、铝在空气中容易被氧气氧化,表面形成一层氧化膜,该氧化膜比较致密,可以保护镁、铝,防止其进一步被氧化,所以镁、铝虽然很活泼,但不需要特殊保存。2.在进行镁、铝有关的实验时,要首先用砂纸打磨镁、铝表面以除去金属氧化物。3.铝在纯氧中或铝粉在空气中可以燃烧。将打磨过的铝片置于空气中加热,会看到铝片熔化,但并未滴落,是因为铝片表面快速生成的氧化铝熔点很高。4.铝、铁遇到冷的浓硝酸、浓硫酸表面也可形成一层致密的氧化膜(即钝化),可防止铝、铁进一步与酸反应。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,铝与非氧化性强酸反应化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,

8、化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,注意 铝与强碱溶液的反应中,水作氧化剂(NaOH不是氧化剂):铝热反应实验中的有关问题,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,注意 铝与强碱溶液的反应中,水作氧化剂(NaOH不是氧化剂,续表,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,实验高温下,铝与氧化铁发生反应,放出大量的热:Fe2O3+2,2.氧化铝和氢氧化铝两性氧化物: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。两性氢氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,2.氧

9、化铝和氢氧化铝名称氧化铝氢氧化铝化学式Al2O3Al(,续表,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,续表名称氧化铝氢氧化铝化学用途炼铝原料、制作耐火材料可用,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,3.一种重要的复盐明矾,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,3.一种重要的复盐明矾化学式KAl(SO4)212H2,考点3铁及其重要化合物（重点）,1.铁,考点3铁及其重要化合物（重点） 1.铁物理性质银白色固体,续表,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,续表与非氧化性强酸反应Fe+2H+ Fe2+,2.铁的氧化物,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,2.铁的氧化物物质

10、FeOFe2O3Fe3O4(Fe2O3F,续表,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,续表化学性质与氧化性3FeO+10HNO3 Fe2O3,3.铁的氢氧化物,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,3.铁的氢氧化物物质Fe(OH)2Fe(OH)3铁的价态+2,续表,特别提醒 1.Fe(OH)2与强氧化性酸(如稀硝酸、浓硫酸)反应时,要注意发生的是氧化还原反应,而不是复分解反应。2.Fe(OH)2在空气中加热得到的是Fe2O3:4Fe(OH)2+O2 2Fe2O3+4H2O。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,续表热稳定性不稳定:Fe(OH)2 FeO+,4.Fe(OH)2的制备方法(1)有机覆盖

11、层法将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下,并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4),以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应,如图1所示。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,4.Fe(OH)2的制备方法化学专题六镁、铝、铁、铜金属,(2)还原性气体保护法用H2将装置内的空气排尽后,再将亚铁盐与NaOH溶液混合,这样可长时间观察到白色沉淀,如图2所示。(3)电解法用铁作阳极,电解NaCl(或NaOH)溶液,并在液面上覆盖一层苯(或煤油),如图3所示。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(2)还原性气体保护法化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,5.重要的铁盐三氯化铁(FeCl3):棕黄色

12、固体,一种常见的氧化剂,能与多种还原剂发生氧化还原反应,能回收废铜,其反应的离子方程式为2Fe3+Cu Cu2+2Fe2+。绿矾(FeSO47H2O):一种重要的还原剂,可用作补血剂及植物的补铁剂。高铁酸钾(K2FeO4):深紫色晶体,具有强氧化性,可用作水处理剂或高能电池。铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O:无色晶体,易溶于水,常用作化学分析试剂、药物和织物媒染剂。赤血盐K3Fe(CN)6:红色晶体,易溶于水,常用于检验Fe2+,生成蓝色沉淀。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,5.重要的铁盐化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,考点4铜及其重要化合物（重点）,1.铜(1)物理性质纯净的

13、铜为紫红色,属于有色金属,密度较大,硬度较小,熔、沸点较高,具有良好的导电、导热性。(2)化学性质,考点4铜及其重要化合物（重点）1.铜与非金属单质反应Cl2,续表,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,续表与酸反应非氧化性酸不反应氧化性酸Cu+2H2SO4(,2.氧化铜和氧化亚铜,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,2.氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜与酸反应(H+)CuO,3.氢氧化铜Cu(OH)2是一种不溶于水的蓝色固体。其化学性质主要有弱碱性、不稳定性和弱氧化性等。Cu(OH)2的化学性质,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,3.氢氧化铜化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,4.硫酸铜C

14、uSO4为白色粉末,吸水后生成蓝色的CuSO45H2O(俗名为胆矾或蓝矾), CuSO4吸水前后颜色变化很大,所以实验室常基于该原理,用白色的无水硫酸铜检验水的生成,但它不能用作干燥剂。5.碱式碳酸铜(1)化学式:Cu2(OH)2CO3或CuCO3Cu(OH)2,是一种碱式盐。(2)存在:孔雀石及铜锈(铜绿)的主要成分。(3)用途:制备金属铜。方案一,干法:Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2+H2O,CuO+CO Cu+CO2;方案二,湿法:Cu2(OH)2CO3+4H+ 2Cu2+CO2+3H2O,Cu2+Zn Cu+Zn2+。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,4.硫酸铜化学专题六

15、镁、铝、铁、铜金属的冶炼,归类比较铜及其化合物的颜色、状态及溶解性,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,归类比较物质颜色状态及溶解性物质颜色状态及溶解性Cu紫红色、,续表,注:反应CuSO4+H2S CuS+H2SO4可说明CuS难溶于非氧化性强酸。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,续表物质颜色状态及溶解性物质颜色状态及溶解性CuCl白色,考点5金属材料与金属矿物的开发利用 合金,1.金属的结构特征(1)金属元素在元素周期表中的位置在元素周期表中,没有金属元素的族是A族和 0族,全为金属元素的族是A族,全部副族(BB)和族。(2)金属元素原子的最外层电子数比同周期非金属元素原子的少,一般小

16、于4。2.金属的物理通性(1)通常情况下,除Hg外,其余金属都是固态。(2)有金属光泽,不透明。(3)有导热性和导电性。(4)有延展性。,考点5金属材料与金属矿物的开发利用 合金 1.金属的,归类比较性质特殊的金属1.有颜色的金属:紫红色Cu、黄色Au。2.常温下呈液态的金属Hg。3.密度最小的金属Li。4.硬度最大的金属Cr。5.熔点最高的金属W。6.地壳中含量最高的金属Al。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,归类比较化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,冶炼方法冶炼原理热分解法对于

17、某些得电子能力较强的不活泼金属离,续表,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,冶炼方法冶炼原理热氢气还WO3+3H2 W+3H2,(3)金属冶炼的步骤,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(3)金属冶炼的步骤步骤一般方法或原理目的矿石富集采矿、选矿,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,B方法帮素养大提升,方法1 “铝三角”转化关系及其应用方法2 Al(OH)3的图像和计算方法3“铁三角”及其应用方法4 Fe2+、Fe3+的检验方法5 铜及其化合物的性质微课4 从铝土矿中提取Al2O3的流程

18、微课5 无机化学工艺流程题的解题流程,B方法帮素养大提升方法1 “铝三角”转化关系及其应用,方法1 “铝三角”转化关系及其应用,方法解读：,1.“铝三角”的转化关系2.可溶性铝盐与强碱(如NaOH溶液)反应,铝元素的存在形式,方法1 “铝三角”转化关系及其应用方法解读：1.“铝三角”的,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例1现有中学常见的五种纯净物M、E、F、X、Y。五种物质之间的转化关系如图所示,部分反应物和产

19、物已省略。已知:298 K时,0.01 molL-1 E的水溶液、0.01 molL-1 F的水溶液的pH分别为2、12。下列推断正确的是A.根据框图中各物质的转化关系,E一定是氯化氢,F一定是氢氧化钠B.若X和Y的水溶液混合产生白色沉淀,则框图中各物质之间发生的反应一定是非氧化还原反应C.若M为酸式盐,则在常温常压下X可能为气态物质D.若M为金属单质,则X和Y中M元素的化合价一定不相同,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例1现有中学常见的五种纯净物M、E、F、X、Y。五种物质,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学

20、专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,方法2 Al(OH)3的图像和计算,方法解读：Al(OH)3可以溶解在强酸、强碱中,所以围绕Al3+与强酸、强碱的反应存在过量问题。解决过量问题常借助“一种思维”和“两种方法”。“一种思维”极值思维模型:写出某种物质不足或过量时的方程式找出反应物的比值,即两个极值结合极值,分段分析“两种方法”:一维坐标分析法:结合极值,画出数轴,分段分析;二维坐标分析法:横坐标代表反应物的量,纵坐标代表产物的量,结合极值,分析产物的量随

21、反应物的量的变化情况并画出相应曲线。使用图像分析,可使反应情况更加形象具体,该知识重点考查考生的“变化观念”和“模型认知”。,方法2 Al(OH)3的图像和计算方法解读：,1.Al(OH)3沉淀量的图像分析,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,1.Al(OH)3沉淀量的图像分析试剂向AlCl3溶液中滴加,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,试剂向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量向盐酸中滴加NaAlO,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,试剂向AlCl3溶液中逐滴滴加氨水向NaAlO2溶液中通入C,示例2 某实验小组对含有Al3+的一种未知溶液进行了如下实验分析:,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的

22、冶炼,示例2 某实验小组对含有Al3+的一种未知溶液进行了如下实,实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀的物质的量与滴入NaOH溶液体积的关系。下列说法错误的是( )A.该未知溶液中至少含有三种阳离子B.滴加的NaOH溶液的物质的量浓度为5 molL-1C.若溶液中只含三种阳离子且另一种离子为二价金属阳离子,则a=10D.若将最终沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到固体的质量一定为6 g,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,实验小组经定量分析,得出如图所示沉淀的物质的量与滴入NaOH,思维导引,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,思维导引化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼根据图中信息和,化学专题六镁、铝、

23、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例3 将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的AlCl3溶液中,若用y轴表示Al(OH)3沉淀的量,x轴表示NaOH溶液的体积,下列图像正确的是,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,思维导引,示例3 将NaOH溶液逐滴加入用盐酸酸化的AlCl3溶液中,解析当溶液

24、中有H+、Al3+时,加入的OH-先与H+反应,后与Al3+反应:H+OH- H2O,Al3+3OH- Al(OH)3,故开始加入NaOH时,无沉淀产生;随着NaOH的量增加,沉淀的量逐渐增加,当NaOH加入一定量时,沉淀量达到最大值;再加入NaOH,沉淀开始溶解:NaOH+Al(OH)3 NaAlO2+2H2O。形成沉淀与溶解沉淀所需NaOH的体积比为31。综上所述,D项的图像符合题意。答案D,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,解析当溶液中有H+、Al3+时,加入的OH-先与H+反应,拓展变式2 向50 mL b molL-1的AlCl3溶液中加入50 mL a molL-1 NaOH溶液

25、。(1)当a3b时,生成Al(OH)3沉淀的物质的量为。(2)当a、b满足条件时,无沉淀产生。(3)当a、b满足条件时,先有沉淀生成,后又有部分沉淀溶解,此时Al(OH)3的质量为g。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,拓展变式2 向50 mL b molL-1的AlCl3,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,方法3 “铁三角”及其应用,方法解读：,1.Fe只具有还原性,可以被氧化剂氧化(1)与弱氧化剂反应Fe能被

26、S、Fe3+、Cu2+、H+等弱氧化剂氧化为Fe2+,如Fe+S FeS,Fe+2Fe3+ 3Fe2+。,方法3 “铁三角”及其应用方法解读：1.Fe只具有还原性,(2)与强氧化剂反应Fe能被Cl2、HNO3等强氧化剂氧化为Fe3+,如2Fe+3Cl2 2FeCl3。2.Fe2+既具有氧化性又具有还原性(1)与氧化剂反应当Fe2+遇到强氧化剂(如H2O2、Cl2、HNO3、酸性KMnO4溶液)时,被氧化为Fe3+,如2Fe2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O。(2)与还原剂反应当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如Fe2+Zn Zn2+Fe,FeO+CO Fe+

27、CO2。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(2)与强氧化剂反应化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,3.Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe2+或Fe(1)Fe3+被C、CO、Al等还原为Fe,如Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。(2)Fe3+被Fe、Cu、I-、H2S等还原为Fe2+,如2Fe3+Cu 2Fe2+Cu2+, 2Fe3+H2S 2Fe2+S+2H+。注意 1.不同价态的铁及铁的化合物在相互转化时,应注意所用氧化剂和还原剂的强弱不同。2.Fe3+与S2-发生氧化还原反应2Fe3+S2- 2Fe2+S,若S2-过量,发生反应2Fe3

28、+3S2- 2FeS(黑色沉淀)+S,而非相互促进的水解反应。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,3.Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe2+或Fe化学专,4.“铁三角”的应用(1)含Fe2+、Fe3+的除杂问题,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,4.“铁三角”的应用主要成分杂质除杂方法FeCl3(aq)F,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例4 2018安徽芜湖考试硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以用来制备一系列物质(如图所示)。下列说法错误的是A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体,可用作净水剂B.为防止NH4HCO3分解,制备FeCO3

29、需在较低温度下进行C.可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化D.常温下,(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的大,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例4 2018安徽芜湖考试硫酸亚铁是一种重要的化工原,解析碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体, Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用作净水剂,故A项正确;NH4HCO3不稳定,受热易分解,为防止NH4HCO3分解,制备FeCO3需在较低温度下进行,故B项正确; KSCN溶液遇Fe2+溶液无现象,(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+被氧化则生成Fe3+,KSCN溶液遇Fe

30、3+溶液变红,故C项正确;(NH4)2Fe(SO4)2在水中的溶解度比FeSO4的小,FeSO4才能与(NH4)2SO4反应生成(NH4)2Fe(SO4)2,故D项错误。答案D,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,解析碱式硫酸铁电离产生Fe3+,Fe3+能发生水解反应生成,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,拓展变式3 FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:(1)检验FeCl3溶液中阳离子的方法是。(2)FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除溶液中的H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)。FeCl3溶液也常用于

31、刻蚀印刷电路板,反应的离子方程式为。(3)通过控制条件,将FeCl3的水解产物聚合,生成聚合氯化铁,反应的离子方程式为xFe3+yH2O Fex(OH)y(3x-y)+yH+,欲使平衡正向移动可采用的方法是(填字母)。a.降温b.加水稀释 c.加入NH4Cld.加入NaHCO3,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼拓展变式3 FeC,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,方法4 Fe2+、Fe3+的检验,方法4 Fe2+、Fe3+的检验方法解读 ： 1.直,注意 1.用新制氯水和KSCN溶液

32、检验Fe2+时,一定要分步加入,且应先加KSCN溶液。若是溶液X 无明显现象 变为红色,则溶液X中可能含Fe3+。2.用K3Fe(CN)6溶液检验Fe2+时,若产生蓝色沉淀,则证明溶液中存在Fe2+。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,注意 1.用新制氯水和KSCN溶液检验Fe2+时,一定要,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,3.强碱法溶液加入NaOH有关反应的离子方程式:Fe2+2,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,溴水化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,6. 淀粉-KI试纸法淀粉-KI试纸铜片化学专题六镁、铝、,示例5 下列离子的检验方法合理的是A

33、.向某溶液中滴入KSCN溶液,溶液变红色,说明原溶液中不含Fe2+B.向某溶液中通入Cl2,然后再加入KSCN溶液,溶液变红色,说明原溶液中含有Fe2+C.向某溶液中加入NaOH溶液,得红褐色沉淀,说明原溶液中含有Fe3+D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀,一段时间后观察到沉淀逐渐变为红褐色,说明原溶液中只含有Fe2+,不含有Mg2+,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例5 下列离子的检验方法合理的是化学专题六镁、铝、铁、,思维导引,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,思维导引化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼根据Fe3+与,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,白色沉淀红褐色沉淀,说

34、明原溶液中含有Fe2+,但由于红褐色的掩盖,无法确定原溶液中是否含有Mg2+,D项错误。 答案C,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼白色沉淀红褐色沉淀,拓展变式4 向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。再滴入几滴新制氯水,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是()A.该溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Fe3+Cl2C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质D.Fe2+被氧化为Fe3+,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,拓展变式4 向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,4.B溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2+Cl2 2Fe3+

35、+2Cl-,氧化性:Fe3+Cl2。能使含Fe3+的溶液变为红色,说明原溶液中一定含有SCN-。因原溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,说明Fe2+与SCN-不能形成红色物质。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼4.B溶液中的Fe2,方法5 铜及其化合物的性质,方法解读： 1.含铜物质之间的转化关系,方法5 铜及其化合物的性质方法解读： 1.含铜物质之间, 2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜) 4CuO 2Cu2O+O2 (黑色) (红色) CuSO45H2O CuSO4+5H2O(蓝色) (白色)注意 难溶性金属氢氧化物、碳酸盐,受热一般易分解;易溶性金属

36、氢氧化物、碳酸盐,受热一般难分解。如Cu(OH)2属于难溶性金属氢氧化物,受热易分解。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼, 2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH,2.铜的冶炼(1)湿法炼铜:Fe+CuSO4 FeSO4+Cu。(2)高温炼铜:工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜):2CuFeS2+4O2 Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)2Cu2S+3O2 2Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2粗铜中铜的含量为99.5%99.7%,主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极,失电

37、子变为Cu2+,用纯铜棒作阴极,电解即可得精铜。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,2.铜的冶炼化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例6 Cu2S是火法炼铜的一种重要原料,下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图:Cu2S Cu Cu2O、CuO A B 胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为,火法炼铜的反应原理是 (用化学方程式表示)。(2)Cu2O、CuO加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,写出生成红色物质的离子方程式。(3)若使A中单质反应,加入的试剂最好是。A.适量的NaNO3B.适量的HNO3C.适量的H2O2

38、(4)若B溶液的体积为0.2 L,电解B溶液一段时间后溶液的pH由2变为1(体积变化忽略不计),此时电解过程中转移电子的物质的量是。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼示例6 Cu2S是,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,微课4 从铝土矿中提取Al2O3的流程,微点解读从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取Al2O3的两大工艺流程:,微课4 从铝土矿中提取Al2O3的流程微点解

39、读,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例7 2013大纲全国卷,29,15分铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼示例7 2013大,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,回答下列问题:(1)写出反应1的化学方程式 。(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是,反应2的离子方程式为。(3)E可作为建筑材料,化合物C是,写出由D制备冰晶石的化学方程式 。(4)电解制铝的化学方程式是,以石墨为

40、电极,阳极产生的混合气体的成分是 。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼回答下列问题:,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,微课5 无机化学工艺流程题的解题流程,微点解读化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图的创新。它以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理,紧扣信息、抓住关键、准确答题。这类试题具

41、有较强的实用性和综合性,是近几年高考化学试题的常考题型。,微课5 无机化学工艺流程题的解题流程微点解读,1.以物质制备为目的的化学工艺流程(1)原料处理阶段的常见考查点加快反应速率溶解:通常用酸溶,如硫酸、盐酸、浓硫酸等。灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解。(2)分离提纯阶段的常见考查点调pH除杂a.控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如要除去,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,1.以物质制备为目的的化学工艺流程化学专题六镁、铝、铁、铜,去Al3+、Mn2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH,将F

42、e3+转化为沉淀,过滤除去。b.用于调节溶液pH的物质一般应满足两点:一是能与H+反应,使溶液pH增大;二是不引入新杂质。例如,若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的pH。加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的NaHCO3;还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,去Al3+、Mn2+溶液中含有的Fe2+,先用氧化剂把Fe2,降温:防止某物质在高温时溶解(或

43、分解)或促进化学平衡向着题目要求的方向移动。(3)获得产品阶段的常见考查点洗涤(冰水或热水):洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗;乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质,又可减少晶体溶解的损耗。蒸发时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。蒸发浓缩、冷却结晶:如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若将混合溶液加热蒸发后再降温,则析出的固体主要是K2Cr2O7,这样就可分离出大部分的K2Cr2O7;,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,降温:防止某物质在高温时溶解(或分解)或促进化学平衡向着题,同样原理可除去K

44、NO3中混有的少量NaCl。蒸发结晶、趁热过滤:如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl,同样原理可除去NaCl中混有的少量KNO3。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,同样原理可除去KNO3中混有的少量NaCl。化学专题六镁、,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例8 2015新课标全国卷,27,14分硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:回答下列问题:(1)写出Mg2B2O5H2O与硫酸

45、反应的化学方程式。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有 (写出两条)。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼示例8 201,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(2)利用的磁性,可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是。(写化学式)(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是。然后再调节溶液的pH约为5,目的是。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是(填名称)。(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为。(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程。,化学专题六镁、铝、铁、

46、铜金属的冶炼(2)利用的磁,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,思维导引,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼思维导引,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,解析 (1)Mg2B2O5H2O与硫酸反应得到硼酸和硫酸镁: Mg2B2O5H2O+ 2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4。结合影响反应速率的因素,提高反应速率可以适当升高温度、减小铁硼矿粉粒径或适当提高硫酸的浓度等。(2)给出的物质中只有 Fe3O4 有磁性,二氧化硅不溶于水,硫酸钙属于微溶物,所以“浸渣”中还有SiO2和CaSO4。(3)能与H2O2反应的是Fe2+,H2O2把Fe2+氧化成Fe3+。调节溶液pH约为5时,Fe3+和A

47、l3+都形成沉淀,过滤除去。(4)“粗硼酸”中的杂质主要是硫酸镁。(5)NaBH4的电子式为Na+,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼解析 (1)Mg2B,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(6)2H3BO3 B2O3+3H2O,结合铝热反应知识,可写出镁置换出B的化学方程式:B2O3+3Mg 2B+3MgO。答案(1)Mg2B2O5H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2)Fe3O4SiO2和CaSO4 (3)将Fe2+氧化成Fe3+使Fe3+与Al3+形成氢氧化物沉淀而除去 (4)(七水)硫酸镁 (5)Na+ (6)2H3BO3 B2O3+3H2

48、O、B2O3+3Mg 2B+3MgO,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼(6)2H3BO3,2.以分离提纯为目的的化学工艺流程(1)物质分离提纯的原则不增:不引入新的杂质。不减:不减少被提纯的物质。易分离:被提纯物与杂质易于分离。易复原:被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,2.以分离提纯为目的的化学工艺流程化学专题六镁、铝、铁、铜,(2)常用的提纯方法,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(2)常用的提纯方法水溶法除去可溶性杂质酸溶法除去碱性杂质碱,(3)常用的分离方法,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(3)常用的分离方法过滤分离难溶物和易溶物,根据特

49、殊需要采用,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,示例9 2016全国卷,28,14分以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼示例9 201,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,(5)“流出液”中阳离子最多的是。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式 。思维导引,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼(5)“

50、流出液”中阳离,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,化学专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼,C考法帮考向全扫描,考向1 以工艺流程为载体考查铁盐的水解考向2 迁移“氢气还原氧化铜”实验装置 模型考查金属元素的性质,C考法帮考向全扫描考向1 以工艺流程为载体考查铁盐的水解,考情揭秘,1.金属及其化合物性质的探究及“固气加热”的实验模型,是近几年高考的考查重点,意在考查考生的化学学习能力:引导考生发现问题通过已有知识分析问题,获得预测结论设计实验检验预测结论获