高一化学教案专题3导学及答案 最新Word下载.docx
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从铝土矿中提取铝的过程中的的化学方程式
灼烧
通电
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3
2Al(OH)3=====Al2O3+3H2O2Al2O3=====4Al+3O2↑
3.硫酸铝钾
(1)明矾:
化学式KAl(SO4)2·
12H2O(十二水合硫酸铝钾),无色晶体,易溶于水。
(2)明矾净水原理:
明矾溶于水发生水解反应,生成Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质,使水澄清。
4.铝
(1)铝在常温下能很快被氧化,形成致密的氧化膜,因而具有一定的抗腐蚀性。
(2)跟酸的反应
非氧化性酸:
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
强氧化性酸:
常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸,会在铝表面生成致密的氧化膜而发生钝化。
高温
(3)跟碱的反应
铝能和强碱溶液反应。
该反应可理解为铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐:
2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
简写为:
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
(4)与氧化物的反应:
铝热反应:
2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe 2Al+Cr2O3====Al2O3+2Cr
特点:
放出大量热,使生成的金属呈液态。
本质:
铝从金属氧化物中夺取氧,表现出很强的还原性。
应用:
焊接钢轨和冶炼某些难熔金属(如V、Cr、Mn等)。
例题解析:
例1.
(1)100mL1mol·
L-1的AlCl3溶液与60mL6mol·
L-1的KOH溶液混合后,生成沉淀的质量是_______g。
(2)若在200mL0.5mol·
L-1的Al2(SO4)3溶液中加入2mol·
L-1的NaOH溶液,可得到7.8gAl(OH)3沉淀,则NaOH溶液的体积为_________mL。
解:
(1)n(Al3+)=0.1L×
1mol·
L-1=0.1mol n(OH-)=0.06L×
6mol·
L-1=0.36mol
Al3+ ~ 3OH- ~ Al(OH)3 Al(OH)3 ~ OH- ~ AlO2-
1 3 1 1 1
0.1 0.3 0.1(生成) 0.06 0.36-0.3
(继续溶解) ∴n(Al(OH)3)=0.1mol-0.06mol=0.04mol
∴mAl(OH)3=78g/mol×
0.04mol=3.12g
(2)n(Al(OH)3)==0.1mol
n(Al3+)=0.2L×
0.5mol/L×
2=0.2mol
画出NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中生成沉淀的图像。
∵Al3++3OH-=Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
∴当NaOH溶液刚滴入Al2(SO4)3中,立即生成沉淀,n(OH-)=3n(Al3+)=0.6mol时,沉淀量最大,n(Al(OH)3)=0.2mol;
随着NaOH溶液继续滴加,溶液中无Al3+,Al(OH)3与过量NaOH生成NaAlO2而溶解,当过量n(NaOH)=n(Al3+)时,Al(OH)3完全溶解。
由图可知:
当n(Al(OH)3)=0.1mol时,对应2个NaOH值。
a=0.3mol(NaOH不足)
VNaOH===0.15L=150mL
b=0.7mol(NaOH过量)
VNaOH==0.35L=350mL
例2.向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量的变化曲线图(如图),请指出A、B两点的意义,OA与AB段发生反应的离子方程式。
解析:
本题要求能够在熟练掌握Al3+与OH―反应的基础上,充分对化学反应的本质有清楚的认识。
明矾KAl(SO4)2·
12H2O在水溶液中存在下面的电离方式:
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42―,加入Ba(OH)2后,Ba2+要和SO42―生成BaSO4沉淀,Al3+要和OH―先生成沉淀Al(OH)3,随着Ba(OH)2的加入Al(OH)3又要和OH―生成AlO2―溶解,所以要全面考虑本题中所给的各离子之间的关系,在开始加入Ba(OH)2时BaSO4和Al(OH)3同时沉淀,当Al3+全部沉淀时,Ba2+还没有完全沉淀,而当Ba2+全部沉淀时,Al3+转变成了AlO2―。
答案:
A点表示生成的全部Al(OH)3和部分BaSO4沉淀,B点表示此时的沉淀全部为BaSO4。
OA段的离子方程式为:
Al3++3OH―=Al(OH)3↓Ba2++SO42―=BaSO4↓,AB段的离子方程式为:
Al(OH)3+OH―=AlO2―。
习题精练:
一.选择题
1.将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol·
L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是
A、1︰2︰3B、6︰3︰2C、3︰1︰1D、1︰1︰1
2.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH物质的量之比为
A.3:
1B.2:
1C.1:
1D.1:
3
3.将表面已完全钝化的铝条,插入下列溶液中,不会发生反应的是
A.稀硝酸B.稀盐酸C.硝酸铜D.氢氧化钠
4.把Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,使SO42-全部转化为BaSO4沉淀,此时铝元素的主要存在形式是
A、Al3+B、Al(OH)3C、AlO2-D、Al3+和Al(OH)3
5.铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料,主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。
下列与这些用途无关的性质是
A.不易生锈B.导电性好C.密度小D.强度高
6.等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中,各加等质量的铝,生成氢气的体积比为5︰6,则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是
A甲、乙中都是铝过量B甲中铝过量、乙中碱过量
C甲中酸过量、乙中铝过量D甲中酸过量、乙中碱过量
7.某些化学试剂可用于净水。
水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)nClm·
yH2O]X,式中m等于
A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n
8.铝热剂中铝的作用是
A.催化剂
B.氧化剂
C.还原剂
D.填充剂
9.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应,生成H22.8L(标准状况),原混合物的质量可能是
A.2gB.4gC.8gD.10g
10.甲、乙两烧杯中各盛放有100mL3mol·
L-1的盐酸和氢氧化钠溶液,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为
A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g
二.填空题
11.请写出下列反应的离子方程式
①金属铝溶于盐酸中。
②铝片与氢氧化钠溶液反应。
③氢氧化铝与足量盐酸反应。
④氯化铝溶液中加入过量氨水。
12.为确定某铝热剂(含氧化铁和铝)的组成,分别进行下列实验。
⑴若取ag样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为bL。
反应的化学方程式是_______________________________________________________________。
样品中铝的质量是________________g。
⑵若取ag样品将其点燃,恰好完全反应,该反应的化学方程式是:
______________________________,氧化铁和铝的质量比是_______________。
⑶待⑵中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为cL,该气体与⑴中所得气体的体积比c:
b=__________________
13.铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3,写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式:
(1)加过量,过滤除去沉淀,方程式为,.
(2)加过量,过滤除去,方程式为,.
(3)通入过量,过滤得到,方程式为.
(4)煅烧可以得到纯净的Al2O3,方程式为.
14.某混合物A,含有KAlSO42、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此判断:
1固体B所含物质的化学式。
2固体E所含物质的化学式。
3反应①的离子方程式为。
三.计算题
15.向100mL0.2mol·
L-1的Al2(SO4)3溶液中加入85.7mL0.7mol·
L-1的NaOH溶液,求生成Al(OH)3沉淀的质量是多少?
16.用戳有很多小孔的铝箔包好一小块钠放入盛有水的水槽中,用排水法收集得标准状况下的氢气1.344L,再向水槽内的无色透明溶液中逐滴加入0.5mol·
L-1AlCl3溶液,至20mL时开始出现沉淀,当加入40mL时析出沉淀量达最大值。
试求钠块质量和最多析出沉淀的物质的量。
第二单元铁、铜的获取及应用
本单元是在学生已有的一些有关铁和铜知识的基础上,结合氧化还原反应、离子反应、电化学腐蚀等知识进一步学习铁、铜及它们的一些重要化合物的化学性质。
本节某些内容我们在以前的学习中可能已有所涉猎,但还应通过阅读教材、认真观察教师的演示实验,在增强感性认识的同时积极思考,运用前面学过的理论知识理解有关物质的性质,并对自己的结论进行验证。
铁、亚铁盐、铁盐之间的关系,是较为重要的“铁三角”关系。
我们可在借助教材演示实验的帮助下理解该内容,并注意分析三者之间转换的条件。
本单元建议采用“复习讨论演示归纳”的方法
1.炼铁
(1)反应原理:
在高温下,用还原剂(主要是CO)把铁从铁矿石里还原出来。
(2)原料:
铁矿石、焦炭、石灰石和空气
(3)设备:
高炉
点燃
(4)生产过程
①还原剂的生成C+O2=====CO2CO2+C=====2CO