化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用 新人教版必修2

《化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用 新人教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《化學(xué) 第四章 化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用 第一節(jié) 開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第1課時(shí) 金屬礦物的開發(fā)利用 新人教版必修2（34頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源第第1 1課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用【新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入】 ( (教師用書備用教師用書備用) )“百煉成鋼百煉成鋼”講述了古代人們冶煉鋼鐵的秘密講述了古代人們冶煉鋼鐵的秘密, ,現(xiàn)在人們又是怎樣從金現(xiàn)在人們又是怎樣從金屬礦物中得到金屬呢屬礦物中得到金屬呢? ?不同的金屬冶煉方法是否相同呢不同的金屬冶煉方法是否相同呢? ?【課標(biāo)要求課標(biāo)要求】1.1.了解金屬在自然界中的存在形式。了解金屬在自然界中的存在形式。2.2.掌握金屬的冶煉方法。掌握金屬的冶煉方法。3

2、.3.掌握鋁熱反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)。掌握鋁熱反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)。4.4.了解金屬回收和資源保護(hù)的意義。了解金屬回收和資源保護(hù)的意義。5.5.認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用。認(rèn)識(shí)和體會(huì)化學(xué)在自然資源開發(fā)和利用中的意義和作用。知識(shí)探究知識(shí)探究 梳理知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥方法探究點(diǎn)一金屬的冶煉探究點(diǎn)一金屬的冶煉1.1.金屬在自然界中的存在形態(tài)金屬在自然界中的存在形態(tài)單質(zhì)單質(zhì)化合物化合物2.2.金屬的冶煉金屬的冶煉(1)(1)冶煉原理冶煉原理金屬的冶煉是利用氧化還原反應(yīng)原理金屬的冶煉是利用氧化還原反應(yīng)原理, ,將金屬從其化合物中將金屬從其化合物中 出來出來用于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程。用

3、于生產(chǎn)和制造各種金屬材料的過程。還原還原(2)(2)冶煉方法冶煉方法常用方法常用方法() 22MgClMg CL電解熔融2322Al O () 4Al+3O 電解熔融2323CO+Fe O 2Fe+3CO高溫2C+2CuO 2Cu+3CO 高溫2323Fe O +2Al 2Fe+Al O高溫冰晶石冰晶石其他方法其他方法思考思考 電解法冶煉鋁時(shí)電解法冶煉鋁時(shí), ,能電解熔融的能電解熔融的AlClAlCl3 3嗎嗎? ?答案答案: :不能不能, ,因?yàn)橐驗(yàn)锳lClAlCl3 3是共價(jià)化合物是共價(jià)化合物, ,熔融時(shí)不導(dǎo)電。熔融時(shí)不導(dǎo)電。44 Fe+CuSOCu+FeSO222Cu S+O2Cu+SO

4、高溫3.3.合理開發(fā)和利用金屬礦物資源合理開發(fā)和利用金屬礦物資源利用率利用率使用量使用量回收和再利用回收和再利用名師點(diǎn)撥名師點(diǎn)撥1.1.金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系金屬活動(dòng)性順序與金屬冶煉方法的關(guān)系2.2.金屬冶煉的一般步驟金屬冶煉的一般步驟過關(guān)演練過關(guān)演練 鞏固知識(shí)鞏固知識(shí)提升能力提升能力B B2.2.金屬材料在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用金屬材料在日常生活、生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用, ,下列關(guān)于金屬的說法下列關(guān)于金屬的說法不正確的是不正確的是( ( ) )A.A.越活潑的金屬越難冶煉越活潑的金屬越難冶煉B.B.合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同

5、C.C.金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D.D.工業(yè)上金屬工業(yè)上金屬M(fèi)gMg、AlAl都是用電解熔融的氯化物制得的都是用電解熔融的氯化物制得的D D解析解析: :金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子被還原成金屬原子金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子被還原成金屬原子, ,因此金屬因此金屬越活潑越活潑, ,對應(yīng)金屬陽離子氧化性越弱對應(yīng)金屬陽離子氧化性越弱, ,則金屬越難冶煉則金屬越難冶煉,A,A、C C正確正確; ;合金要比合金要比各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低各成分金屬的熔、沸點(diǎn)低, ,硬度大硬度大,B,B正確正確; ;因因AlClAlCl3 3

6、為共價(jià)化合物為共價(jià)化合物, ,其熔融態(tài)其熔融態(tài)不導(dǎo)電不導(dǎo)電, ,因此不能用電解因此不能用電解AlClAlCl3 3的方法來冶煉鋁的方法來冶煉鋁, ,而通常用而通常用AlAl2 2O O3 3。3.3.冶煉金屬一般有下列冶煉金屬一般有下列4 4種方法種方法: :焦炭法焦炭法; ;水煤氣水煤氣( (或氫氣、一氧化碳或氫氣、一氧化碳) )法法; ;活潑金屬置換法活潑金屬置換法; ;電解法。這電解法。這4 4種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有有:.:.火燒孔雀石煉銅火燒孔雀石煉銅;.;.濕法煉銅?，F(xiàn)代有濕法煉銅。現(xiàn)代有:.:.鋁熱法煉鉻鋁熱法煉鉻;.;.從光鹵從光鹵石石(MgC

7、l(MgCl2 26H6H2 2O)O)中煉鎂。對它們的冶煉方法的分類中煉鎂。對它們的冶煉方法的分類, ,不正確的是不正確的是( ( ) )A.,A.,B.,B.,C.,C.,D.,D.,B B探究點(diǎn)二鋁熱反應(yīng)探究點(diǎn)二鋁熱反應(yīng)知識(shí)探究知識(shí)探究 梳理知識(shí)梳理知識(shí)點(diǎn)撥方法點(diǎn)撥方法白白黑色黑色實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(1)(1)鎂帶劇烈燃燒鎂帶劇烈燃燒(2)(2)氧化鐵粉末和鋁粉劇烈反應(yīng)氧化鐵粉末和鋁粉劇烈反應(yīng), ,放出大量的熱放出大量的熱, ,并發(fā)出耀眼的并發(fā)出耀眼的 光光(3)(3)紙漏斗的下部被燒穿紙漏斗的下部被燒穿, ,有熔融物落入沙中有熔融物落入沙中, ,液珠冷卻后變?yōu)橐褐槔鋮s后變?yōu)?. . 固體

8、固體原理分析原理分析鎂帶燃燒鎂帶燃燒, ,放出大量的熱放出大量的熱;KClO;KClO3 3發(fā)生分解作為發(fā)生分解作為 , ,使氧使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生反應(yīng)化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生反應(yīng): : . . , ,生成的鐵在高溫下呈熔融狀態(tài)生成的鐵在高溫下呈熔融狀態(tài) 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)(1)(1)鎂帶需要打磨凈表面氧化膜鎂帶需要打磨凈表面氧化膜, ,有利于點(diǎn)燃有利于點(diǎn)燃; ;氧化鐵粉末要干燥氧化鐵粉末要干燥(2)(2)氯酸鉀的作用是分解提供氯酸鉀的作用是分解提供 , ,可使鎂帶快速充分燃燒可使鎂帶快速充分燃燒, ,要要放在混合物的放在混合物的 面面(3)(3)要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四

9、層要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層, ,且內(nèi)層紙漏斗一定要用水且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕潤濕, ,以防高溫物質(zhì)從四周濺出以防高溫物質(zhì)從四周濺出, ,同時(shí)損壞紙漏斗同時(shí)損壞紙漏斗(4)(4)蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量, ,既要防止蒸發(fā)皿炸裂既要防止蒸發(fā)皿炸裂, ,又要防止熔融的又要防止熔融的液體濺出傷人液體濺出傷人2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3引燃劑引燃劑高溫白白黑黑色色2Fe+Al2Fe+Al2 2O O3 3氧氣氧氣上上思考思考 引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是什么引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是什么? ?答案答案: :往鋁熱劑上放少量往鋁熱劑上放少量KClOKClO3 3, ,并插入鎂帶并

10、插入鎂帶, ,然后將鎂帶點(diǎn)燃然后將鎂帶點(diǎn)燃, ,即可引發(fā)即可引發(fā)鋁熱反應(yīng)。鋁熱反應(yīng)。名師點(diǎn)撥名師點(diǎn)撥1.1.鋁熱反應(yīng)易錯(cuò)辨析鋁熱反應(yīng)易錯(cuò)辨析(1)(1)鋁熱反應(yīng)可以用鋁還原氧化鐵焊接鋼軌鋁熱反應(yīng)可以用鋁還原氧化鐵焊接鋼軌, ,但是工業(yè)上不用此法冶煉鐵但是工業(yè)上不用此法冶煉鐵, ,原因是鋁的價(jià)格比鐵還貴。原因是鋁的價(jià)格比鐵還貴。(2)(2)由于鋁只能冶煉活潑性比其弱的金屬由于鋁只能冶煉活潑性比其弱的金屬, ,是利用鋁的還原性是利用鋁的還原性, ,所以并不所以并不是鋁與所有金屬氧化物的混合物都叫鋁熱劑是鋁與所有金屬氧化物的混合物都叫鋁熱劑, ,如如AlAl和和NaNa2 2O O的混合物不能叫的混

11、合物不能叫鋁熱劑。鋁熱劑。2.2.鋁熱反應(yīng)在無機(jī)框圖推斷中的應(yīng)用鋁熱反應(yīng)在無機(jī)框圖推斷中的應(yīng)用在無機(jī)框圖推斷中常出現(xiàn)的反應(yīng)模式在無機(jī)框圖推斷中常出現(xiàn)的反應(yīng)模式: ,: ,且且A A、C C為單質(zhì)為單質(zhì),B,B、D D是化是化合物。分析該反應(yīng)的特點(diǎn)合物。分析該反應(yīng)的特點(diǎn): :該反應(yīng)是置換反應(yīng)且條件是高溫該反應(yīng)是置換反應(yīng)且條件是高溫, ,可初步確定可初步確定是鋁熱反應(yīng)是鋁熱反應(yīng), ,且且A A是鋁。再結(jié)合其他的條件確定其他物質(zhì)。是鋁。再結(jié)合其他的條件確定其他物質(zhì)。過關(guān)演練過關(guān)演練 鞏固知識(shí)鞏固知識(shí)提升能力提升能力1.1.關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是關(guān)于金屬冶煉的敘述正確的是( ( ) )A.A.工業(yè)

12、上可利用鋁熱反應(yīng)大量冶煉金屬鐵工業(yè)上可利用鋁熱反應(yīng)大量冶煉金屬鐵B.B.金屬鈉、鋁和銅都可用還原法制備金屬鈉、鋁和銅都可用還原法制備C.C.加強(qiáng)熱加強(qiáng)熱, ,使使CuOCuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)在高溫條件下分解制備單質(zhì)CuCuD.D.用足量用足量COCO還原磁鐵礦得到還原磁鐵礦得到9 mol9 mol鐵時(shí)轉(zhuǎn)移鐵時(shí)轉(zhuǎn)移24 mol24 mol電子電子D D解析解析: :鋁熱反應(yīng)是可以用來冶煉高熔點(diǎn)金屬鋁熱反應(yīng)是可以用來冶煉高熔點(diǎn)金屬, ,如金屬鐵如金屬鐵, ,但是大量金屬鐵的但是大量金屬鐵的冶煉是一般采用還原法冶煉是一般采用還原法, ,故故A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;金屬鈉、鋁等活潑金屬的冶煉采用電

13、解金屬鈉、鋁等活潑金屬的冶煉采用電解法法, ,故故B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;制備制備CuCu應(yīng)用熱還原法應(yīng)用熱還原法, ,故故C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤;Fe;Fe3 3O O4 4中中FeFe元素化合價(jià)有元素化合價(jià)有+2+2價(jià)、價(jià)、+3+3價(jià)價(jià),1 mol Fe,1 mol Fe3 3O O4 4被被COCO全部還原成全部還原成FeFe時(shí)時(shí), ,轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移8 mol8 mol電子電子, ,得到得到 9 mol 9 mol 鐵時(shí)鐵時(shí)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移24 mol24 mol電子電子, ,故故D D正確。正確。2.2.下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是下列氧化物不能跟鋁粉組成鋁熱劑的是( ( ) )A.CrA.Cr2 2O

14、O3 3B.MnOB.MnO2 2C.NaC.Na2 2O OD.VD.V2 2O O5 5C C解析解析: :鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是鋁置換活動(dòng)性比它弱的金屬。鋁熱反應(yīng)的本質(zhì)是鋁置換活動(dòng)性比它弱的金屬。3.3.如圖為鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖為鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置, ,請回答下列問題請回答下列問題: :(1)(1)紙漏斗中鋪在氧化鐵和鋁粉的混合物上面的物質(zhì)是紙漏斗中鋪在氧化鐵和鋁粉的混合物上面的物質(zhì)是。(2)(2)引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作為引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作為 。解析解析: :(1)(1)鋪在鋪在FeFe2 2O O3 3和和AlAl粉混合物上面的物質(zhì)是粉混合物上面的物質(zhì)是KClOKClO3 3, ,作用是引發(fā)

15、鋁熱作用是引發(fā)鋁熱反應(yīng)。反應(yīng)。(2)(2)利用鎂帶燃燒放熱促使利用鎂帶燃燒放熱促使KClOKClO3 3分解產(chǎn)生分解產(chǎn)生O O2 2, ,從而引發(fā)鋁熱反應(yīng)。從而引發(fā)鋁熱反應(yīng)。答案答案: :(1)KClO(1)KClO3 3( (氯酸鉀氯酸鉀) )(2)(2)在混合物中間插一根鎂帶在混合物中間插一根鎂帶, ,并用燃著的小木條并用燃著的小木條( (或火柴或火柴) )點(diǎn)燃鎂帶點(diǎn)燃鎂帶(3)(3)若將氧化鐵換成氧化鎂若將氧化鐵換成氧化鎂, ,該反應(yīng)能否發(fā)生該反應(yīng)能否發(fā)生? ?( (填填“能能”或或“不不能能”),),理由是理由是 。(4)(4)鋁熱反應(yīng)的用途有哪些鋁熱反應(yīng)的用途有哪些? ? 。解析解析

16、: :(3)Mg(3)Mg比比AlAl活潑活潑,Al,Al不能從不能從MgOMgO中置換出中置換出MgMg。(4)(4)利用鋁熱反應(yīng)冶煉高熔點(diǎn)金屬、焊接鋼軌。利用鋁熱反應(yīng)冶煉高熔點(diǎn)金屬、焊接鋼軌。答案答案: :(3)(3)不能鎂比鋁活潑不能鎂比鋁活潑, ,鋁不能置換鎂鋁不能置換鎂(4)(4)用于焊接鋼軌、冶煉某些金屬用于焊接鋼軌、冶煉某些金屬課堂檢測課堂檢測 即學(xué)即測即學(xué)即測查漏補(bǔ)缺查漏補(bǔ)缺1.1.從石器、青銅器到鐵器時(shí)代從石器、青銅器到鐵器時(shí)代, ,金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利

17、用的大致年限, ,之所以有先后之所以有先后, ,主要取決于主要取決于( ( ) )A.A.金屬導(dǎo)電性強(qiáng)弱金屬導(dǎo)電性強(qiáng)弱B.B.金屬在地殼中的含量多少金屬在地殼中的含量多少C.C.金屬的化合價(jià)高低金屬的化合價(jià)高低D.D.金屬的活潑性強(qiáng)弱金屬的活潑性強(qiáng)弱解析解析: :分析圖表知分析圖表知,Al,Al、FeFe、CuCu三種金屬活潑性逐漸減弱三種金屬活潑性逐漸減弱, ,而三種金屬開發(fā)而三種金屬開發(fā)利用的時(shí)間由晚到早利用的時(shí)間由晚到早, ,由此可判斷金屬活潑性越強(qiáng)由此可判斷金屬活潑性越強(qiáng), ,冶煉越困難冶煉越困難, ,開發(fā)利用開發(fā)利用的時(shí)間越晚。的時(shí)間越晚。D D解析解析: :鋁置換出鐵鋁置換出鐵,

18、,鐵再和鹽酸反應(yīng)生成鐵再和鹽酸反應(yīng)生成H H2 2和鋁直接與燒堿反應(yīng)生成和鋁直接與燒堿反應(yīng)生成H H2 2轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目應(yīng)該相同移的電子數(shù)目應(yīng)該相同, ,化學(xué)方程式如下化學(xué)方程式如下:2Al+3FeO Al:2Al+3FeO Al2 2O O3 3+3Fe,+3Fe,3Fe+6HCl 3FeCl3Fe+6HCl 3FeCl2 2+3H+3H2 2;2Al+2NaOH+2H;2Al+2NaOH+2H2 2O 2NaAlOO 2NaAlO2 2+3H+3H2 2;由此由此可看出可看出兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比為兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比為1 1。C C2.2.把鋁粉和氧化亞鐵粉末配成鋁熱劑把

19、鋁粉和氧化亞鐵粉末配成鋁熱劑, ,分成兩等份。一份在高溫下恰好完分成兩等份。一份在高溫下恰好完全反應(yīng)后全反應(yīng)后, ,再與足量鹽酸反應(yīng)再與足量鹽酸反應(yīng); ;另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反另一份直接放入足量的燒堿溶液中充分反應(yīng)。前后兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比是應(yīng)。前后兩種情況下生成的氣體的質(zhì)量比是( ( ) )A.32A.32B.23B.23C.11C.11D.289D.2893.3.熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定是熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定是( ( ) )A.A.氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)B.B.置換反應(yīng)置換反應(yīng)C.C.復(fù)分解反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)D.D.分解反應(yīng)分解反應(yīng)A A解析解析: :熱還原法冶

20、煉金屬的反應(yīng)一定不是復(fù)分解反應(yīng)熱還原法冶煉金屬的反應(yīng)一定不是復(fù)分解反應(yīng), ,也一定不是分解也一定不是分解反應(yīng)反應(yīng), ,不一定是置換反應(yīng)不一定是置換反應(yīng), ,如如3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 2Fe+3CO2Fe+3CO2 2, ,但一定是氧化還但一定是氧化還原反應(yīng)。原反應(yīng)。4.4.某同學(xué)對某同學(xué)對“鋁熱反應(yīng)鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述的現(xiàn)象有這樣的描述:“:“反應(yīng)放出大量的熱反應(yīng)放出大量的熱, ,并發(fā)出耀眼的并發(fā)出耀眼的光芒光芒”;“;“紙漏斗的下部被燒穿紙漏斗的下部被燒穿, ,有熔融物落入沙中有熔融物落入沙中”。由化學(xué)手冊查閱得有關(guān)物質(zhì)。由化學(xué)手冊查閱得有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如

21、下表。的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下表。(1)(1)該同學(xué)推測該同學(xué)推測, ,鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。理由是該反應(yīng)放出的熱量使鐵熔化使鐵熔化, ,而鋁的熔點(diǎn)比鐵的低而鋁的熔點(diǎn)比鐵的低, ,此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合成鐵鋁合金此時(shí)液態(tài)的鐵和鋁熔合成鐵鋁合金, ,你認(rèn)為他的解釋你認(rèn)為他的解釋是否合理是否合理( (填填“合理合理”或或“不合理不合理”) )。(2)(2)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案, ,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是用試劑是, ,反應(yīng)的離子方程式為

22、反應(yīng)的離子方程式為 。(3)(3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物, ,下列試劑中最好的是下列試劑中最好的是( (填序號填序號),),并說明理由并說明理由: : 。A.A.濃硫酸濃硫酸B.B.稀硫酸稀硫酸C.C.稀硝酸稀硝酸D.D.氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液解析解析: :(1)(1)根據(jù)表中各物質(zhì)的熔點(diǎn)根據(jù)表中各物質(zhì)的熔點(diǎn), ,鐵和鋁可以熔合成鐵鋁合金鐵和鋁可以熔合成鐵鋁合金, ,故解釋合故解釋合理。理。(2)(2)由于金屬鋁可以與由于金屬鋁可以與NaOHNaOH溶液反應(yīng)而鐵不能溶液反應(yīng)而鐵不能, ,故可以選用的試劑為故可以選用的試劑為NaOHNaOH溶液。溶液。答案答案: :(1)(1)合

23、理合理(2)NaOH(2)NaOH溶液溶液2Al+2OH2Al+2OH- -+2H+2H2 2O 2Al +3HO 2Al +3H2 2(3)B(3)B若用若用A A、C C溶解樣品會(huì)產(chǎn)生溶解樣品會(huì)產(chǎn)生SOSO2 2、NONO等有毒氣體等有毒氣體, ,用用D,D,則則FeFe不會(huì)與不會(huì)與NaOHNaOH溶液反應(yīng)溶液反應(yīng)( (或用或用B B既能將樣品全部溶解既能將樣品全部溶解, ,又不會(huì)生成有害氣體又不會(huì)生成有害氣體) )-2O5.5.用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn), ,回答下列問題。回答下列問題。(1)(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: : ,在該反應(yīng)中在該

24、反應(yīng)中是氧化劑是氧化劑, ,是還原劑是還原劑, ,該反應(yīng)稱為該反應(yīng)稱為反應(yīng)。反應(yīng)。解析解析: :(1)(1)鋁熱反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)為2Al+Fe2Al+Fe2 2O O3 3 2Fe+Al2Fe+Al2 2O O3 3, ,該反應(yīng)中該反應(yīng)中FeFe2 2O O3 3作氧化劑作氧化劑,Al,Al作還原劑。作還原劑。答案答案: :(1)Fe(1)Fe2 2O O3 3+2Al Al+2Al Al2 2O O3 3+2Fe+2FeFeFe2 2O O3 3AlAl鋁熱鋁熱(2)(2)寫出下列操作或物質(zhì)的作用。內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔寫出下列操作或物質(zhì)的作用。內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔: : ; ;蒸發(fā)皿盛沙子

25、蒸發(fā)皿盛沙子: : ; ;鎂帶、氯酸鉀鎂帶、氯酸鉀: : 。解析解析: :(2)(2)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中: :為使熔融物易落下為使熔融物易落下, ,通常在內(nèi)層紙漏斗底部剪通常在內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔一個(gè)孔; ;為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿為防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿, ,蒸發(fā)皿內(nèi)盛沙子蒸發(fā)皿內(nèi)盛沙子; ;反應(yīng)中鎂帶燃燒產(chǎn)生反應(yīng)中鎂帶燃燒產(chǎn)生高溫高溫, ,引起氯酸鉀分解引起氯酸鉀分解, ,提供氧氣又加快鎂帶充分燃燒產(chǎn)生高溫提供氧氣又加快鎂帶充分燃燒產(chǎn)生高溫, ,引發(fā)鋁熱引發(fā)鋁熱反應(yīng)。反應(yīng)。答案答案: :(2)(2)使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)皿發(fā)生反應(yīng)、提供使熔融物易于落下防止濺落物炸裂蒸發(fā)

26、皿發(fā)生反應(yīng)、提供O O2 2、產(chǎn)生高溫、產(chǎn)生高溫, ,引發(fā)鋁熱反應(yīng)引發(fā)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)微專題十鋁熱反應(yīng)產(chǎn)物成分的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)微專題十鋁熱反應(yīng)產(chǎn)物成分的實(shí)驗(yàn)探究這類實(shí)驗(yàn)題目考查鋁熱反應(yīng)這類實(shí)驗(yàn)題目考查鋁熱反應(yīng), ,同時(shí)考查金屬與酸的反應(yīng)、離子方程式的書同時(shí)考查金屬與酸的反應(yīng)、離子方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)寫、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn), ,難度和題量較大。解題時(shí)應(yīng)該根難度和題量較大。解題時(shí)應(yīng)該根據(jù)所學(xué)知識(shí)綜合分析據(jù)所學(xué)知識(shí)綜合分析, ,靈活處理。靈活處理?！镜湫屠}典型例題】 粉末狀試樣粉末狀試樣A A是由等物質(zhì)的量的是由等物質(zhì)的量的MgOMgO和和Fe2O3Fe2O3組成的混

27、合物。組成的混合物?，F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): :取適量取適量A A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)進(jìn)行鋁熱反應(yīng), ,產(chǎn)物中有單質(zhì)產(chǎn)物中有單質(zhì)B B生成生成; ;另取另取20 g A20 g A全部溶于全部溶于0.15 L 6.0 molL-10.15 L 6.0 molL-1鹽酸中鹽酸中, ,得溶液得溶液C;C;將中得到的單質(zhì)將中得到的單質(zhì)B B和溶液和溶液C C反應(yīng)反應(yīng), ,放出放出1.12 L(1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況) )氣體氣體, ,同時(shí)生同時(shí)生成溶液成溶液D,D,還殘留有固體物質(zhì)還殘留有固體物質(zhì)B;B;用用KSCNKSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)溶液檢驗(yàn)時(shí), ,溶液溶液D D不變色。不變色。請?zhí)羁照執(zhí)羁?

28、 :(1)(1)中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是。產(chǎn)。產(chǎn)物中的單質(zhì)物中的單質(zhì)B B是是 ( (填化學(xué)式填化學(xué)式) )。(2)(2)中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。(3)(3)中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是 。(4)(4)若溶液若溶液D D的體積仍視為的體積仍視為0.15 L,0.15 L,則該溶液中則該溶液中c(Mgc(Mg2+2+) )為為 , ,c(Fec(Fe2+2+) )為為 。解析解析: :MgOMgO不能與鋁發(fā)生置換反應(yīng)不能與鋁發(fā)生置換反應(yīng), ,所以中發(fā)生的反應(yīng)是所以中發(fā)生的反應(yīng)是FeFe2 2O O3 3+

29、2Al+2Al2Fe+Al2Fe+Al2 2O O3 3。中加入。中加入KSCNKSCN溶液不變色溶液不變色, ,說明說明FeFe3+3+完全被還原為完全被還原為FeFe2+2+, ,溶液溶液D D為為MgClMgCl2 2、FeClFeCl2 2的混合液。根據(jù)題意假設(shè)的混合液。根據(jù)題意假設(shè)20 g A20 g A中中MgOMgO和和FeFe2 2O O3 3的物質(zhì)的量均的物質(zhì)的量均為為x,x,則則40 g40 gmolmol-1-1x+160 gx+160 gmolmol-1-1x=20 g,x=20 g,解得解得x=0.1 molx=0.1 mol。溶液中。溶液中MgMg2+2+的物質(zhì)的物

30、質(zhì)的量等于的量等于MgOMgO的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量,c(Mg,c(Mg2+2+)0.67 mol)0.67 molL L-1-1, ,反應(yīng)后原加入的鹽酸中的反應(yīng)后原加入的鹽酸中的ClCl- -全部轉(zhuǎn)全部轉(zhuǎn) 移移 到到FeClFeCl2 2和和MgClMgCl2 2中中, ,ClCl- -守恒守恒, ,所以溶液所以溶液D D中中: :n(Cln(Cl- -)=n(Mg)=n(Mg2+2+) )2+n(Fe2+n(Fe2+2+) )2=6.0 mol2=6.0 molL L-1-10.15 L=0.9 mol,n(Fe0.15 L=0.9 mol,n(Fe2+2+)=0.35 mol,)=0.35

31、 mol,所以所以c(Fec(Fe2+2+)2.3 mol)2.3 molL L-1-1。答案答案: :(1)(1)加少量加少量KClOKClO3 3, ,插上鎂條并將其點(diǎn)燃插上鎂條并將其點(diǎn)燃FeFe(2)Fe(2)Fe2 2O O3 3+6HCl 2FeCl+6HCl 2FeCl3 3+3H+3H2 2O,MgO+2HCl MgClO,MgO+2HCl MgCl2 2+H+H2 2O O(3)Fe+2H(3)Fe+2H+ + FeFe2+2+H+H2 2,Fe+2Fe,Fe+2Fe3+ 3+ 3Fe3Fe2+2+(4)0.67 mol(4)0.67 molL L-1-12.3 mol2.3

32、molL L-1-1【變式練習(xí)變式練習(xí)】 鐵砂的主要成分是微粒狀的磁性氧化鐵、石英、石灰石等混鐵砂的主要成分是微粒狀的磁性氧化鐵、石英、石灰石等混合物。某化學(xué)興趣小組從鐵砂中分離出磁性氧化鐵合物。某化學(xué)興趣小組從鐵砂中分離出磁性氧化鐵, ,并進(jìn)行鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。并進(jìn)行鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。(1)(1)取磁性氧化鐵按圖裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象很壯觀取磁性氧化鐵按圖裝置進(jìn)行鋁熱反應(yīng)現(xiàn)象很壯觀, ,取少許反應(yīng)生成的取少許反應(yīng)生成的“鐵塊鐵塊”溶于鹽酸溶于鹽酸, ,向其中滴加向其中滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,發(fā)現(xiàn)溶液變紅色。出現(xiàn)這種結(jié)果發(fā)現(xiàn)溶液變紅色。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因的原因, ,除了可能混有沒反應(yīng)的磁性氧化

33、鐵外除了可能混有沒反應(yīng)的磁性氧化鐵外, ,還有一個(gè)原因是還有一個(gè)原因是 。解析解析: :(1)(1)取少許反應(yīng)生成的取少許反應(yīng)生成的“鐵塊鐵塊”溶于鹽酸溶于鹽酸, ,向其中滴加向其中滴加KSCNKSCN溶液溶液, ,發(fā)現(xiàn)溶液變紅色發(fā)現(xiàn)溶液變紅色, ,證明出現(xiàn)了鐵離子證明出現(xiàn)了鐵離子, ,可能是金屬中混有沒反應(yīng)的磁性可能是金屬中混有沒反應(yīng)的磁性氧化鐵或是生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中氧化鐵或是生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中, ,表面被空氣氧化為表面被空氣氧化為FeFe3 3O O4 4。答案答案: :(1)(1)生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中生成的紅熱的鐵在掉落到蒸發(fā)皿過程中, ,表

34、面被空氣氧化為表面被空氣氧化為FeFe3 3O O4 4解析解析: :(2)(2)金屬鐵和氫氧化鈉不反應(yīng)金屬鐵和氫氧化鈉不反應(yīng), ,但是金屬鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)但是金屬鋁可以和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣生氫氣, ,證明上述所得的證明上述所得的“鐵塊鐵塊”中含有金屬鋁中含有金屬鋁, ,可以向混合物中加入氫可以向混合物中加入氫氧化鈉溶液氧化鈉溶液, ,看是否產(chǎn)生氣體看是否產(chǎn)生氣體, ,產(chǎn)生氣體時(shí)產(chǎn)生氣體時(shí), ,有金屬鋁有金屬鋁, ,反之則沒有。反之則沒有。(3)(3)由由Al AlAl Al3+3+知每摩爾鋁參與反應(yīng)知每摩爾鋁參與反應(yīng), ,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3N3NA A。答案答案: :(2

35、)(2)取少許反應(yīng)生成的取少許反應(yīng)生成的“鐵塊鐵塊”, ,加入試管中加入試管中, ,再加入足量的氫氧化再加入足量的氫氧化鈉溶液鈉溶液, ,觀察有氣泡產(chǎn)生觀察有氣泡產(chǎn)生, ,則含有金屬鋁則含有金屬鋁, ,否則否則, ,不含金屬鋁不含金屬鋁(3)8Al+3Fe(3)8Al+3Fe3 3O O4 4 4Al4Al2 2O O3 3+9Fe+9Fe3N3NA A(2)(2)設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案, ,證明上述所得的證明上述所得的“鐵塊鐵塊”中含有金屬鋁中含有金屬鋁: : 。(3)(3)請寫出此鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式請寫出此鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式: : 。每摩爾鋁參與反應(yīng)每摩爾鋁參與反應(yīng), ,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。解析解析: :(4)(4)鋁熱反應(yīng)用于難熔金屬的冶煉鋁熱反應(yīng)用于難熔金屬的冶煉: :如鐵、鉻、錳、銅等。如鐵、鉻、錳、銅等。答案答案: :(4)AC(4)AC(4)(4)除磁性氧化鐵可做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)外除磁性氧化鐵可做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)外, ,下列哪些試劑也可以下列哪些試劑也可以。A.CuOA.CuO B.Na B.Na2 2O O2 2C.MnOC.MnO2 2 D.MgOD.MgO