课时15 专题提升

nFe3＋ ②实际投料时， 略小于理论反应的比值，这是因为 nFe2＋ 部分 Fe2 会直接生成 Fe3O4 粒子，该反应的离子方程式为
＋
6Fe2＋＋12OH－＋O2===2Fe3O4＋6H2O 。 ______________________________________
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专题三 金属元素及其化合物
(3) “共沉”时需不断地强烈搅拌，一是使反应充分进行，
另一原因是 有利于纳米微粒在混合溶液中保持稳定和分散均匀 。 ______________________________________________ (4) 固液分离后，用去离子水反复洗涤Fe3O4粒子。检验洗 取最后一次洗涤滤液少许，用pH试纸 涤是否干净的实验操作是_________________________________ 检测是否呈中性，若呈中性，说明洗涤干净 [或取最后一次 ___________________________________________________ 洗涤滤液少许，滴加 Ba(NO3)2或BaCl2溶液，若不再产生白 ___________________________________________________ 色沉淀，说明洗涤干净；或取最后一次洗涤滤液少许，滴 ___________________________________________________ 加 HNO3酸化的AgNO3溶液，若不再产生白色沉淀，说明 ___________________________________________________ 洗涤干净 ] 。 __________
例题 3
石墨在材料领域有重要应用 。某初级石墨中含
SiO2(7.8%) 、 Al2O3(5.1%) 、 Fe2O3(3.1%) 和 MgO(0.5%) 等 杂 质。设计的提纯和综合应用工艺如下：
(注：SiCl4的沸点是57.6 ℃，金属氯化物的沸点化学
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二、 氧化铜和氧化亚铜
名称 颜色 与酸反应(H )
＋
氧化铜 黑色 C u O ＋2 H ＋=== C u
＋
氧化亚铜 砖红色
2
Cu2O＋2 H ＋=== C u ＋Cu＋H2O △ Cu2O＋H2===== 2 C u ＋ H2O
2＋
＋H2O
与 H2 反应 转化关系
△ C u O ＋H2===== Cu＋H2O
△ 4 C u O =====2 C u 2 O＋ O2↑
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三、 氢氧化铜
1. 物理性质：蓝色不溶于水的固体。
2. 化学性质：具有难溶氢氧化物的共性和弱氧化性，受热 易分解；新制氢氧化铜与乙醛溶液反应，生成砖红色的Cu2O沉
淀。
四、 CuSO4·5H2O CuSO4·5H2O 为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4 为白色粉末，遇水变蓝色 ( 生成 CuSO4·5H2O) ，可作为水的检 验试剂。
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———— 举 题 说 法 ————
例题 1 (2016· 上海静安期末 ) 将铜加入一定量稀硫酸和过 氧化氢混合溶液中，充分反应后，溶液呈蓝色，有无色气体产 生；若还发现容器底部有少量固体，则该固体可能是( A ) A. Cu B. S C. CuS D. Cu2S [解析] Cu与硫酸、过氧化氢反应生成硫酸铜和水，Cu＋ H2O2 ＋ 2H ＋ ===Cu2 ＋ ＋ 2H2O ， 过 氧 化 氢 分 解 生 成 氧 气 ， 2H2O2===2H2O ＋ O2↑，稀硫酸没有强氧化性，则反应中 S元素
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(1) 向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的 N2，主要目的
排除空气，减少C的损失 。 是________________________ (2) 高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化 SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2 。 物。气体Ⅰ中的氯化物主要为___________________________ 由 气 体 Ⅱ 中 某物 质 得到 水 玻璃 的 化学 方 程 式 为 SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O 。 _________________________________________ 过滤 。 所 得 溶 液 Ⅳ 中 阴 离 子 有 (3) 步 骤 ① ： 搅 拌 、 ______
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微小专题 2 一、 铜单质 1 .
有 关 铜 的 问 题
物 理 性 质 ： 紫 红 色 固 体 ， 具 有 良 好 的 延 展 性 、 导 热 性
和导电性。 2 . 化学性质 ( 1 ) 与 非 金 属 单 质 反 应
△ 与 O2： 2 C u ＋O2=====2CuO(黑色固体) 点燃 与 Cl2：Cu＋Cl2=====CuCl2 △ 与 S：2Cu＋S=====Cu2S
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(5) 检 验 Fe3O4 中 不 同 价 态 的 铁 元 素 ， 选 用 的 试 剂 是 bcd ________( 填字母)。 a．浓盐酸 c．硫氰化钾溶液 b．稀硫酸 d．高锰酸钾溶液
e．溴水
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[解析]
(1) 石墨的化学性质在常温下稳定，而在高温下可
2 . 注意事项和相关反应 ( 1 ) 利 用 海 边 的 贝 壳 (主 要 成 分 是 C a C O 备 石 灰 乳 ， 整 3) 制
个 工 艺 是 浓 缩
Mg2＋，电解熔融 MgCl2 制备镁。
(2) 主要的化学方程式： MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2 Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O HCl MgCl2· 6H2O=====MgCl2＋6H2O↑ △ 通电 MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
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2 . 热还原法 ①焦 炭 还 原 法 ， 如 高温 C＋2 C u O =====2Cu＋CO2↑
高温 ②一氧化碳还原法，如 3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2 高温 ③氢气还原法，如 4H2＋Fe3O4=====3Fe＋4H2O 高温 ④活泼金属还原法， 如 2Al＋Cr2O3=====Al2O3＋2Cr、 10Al 高温 ＋3V2O5=====6V＋5Al2O3
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———— 微 小 专 题 ————
微小专题1 常见物质的制备
一、 合金 1. 概念：合金是指两种或两种以上的金属 ( 或金属与非金
属)熔合而成的具有金属特性的物质。
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( 2 )
与 强 氧 化 性 酸 反 应
与稀硝酸： 3 C u ＋8 H N O 与浓硝酸： Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 与浓硫酸： △ Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O
弱→强
热还原法 热分解法 物理方法
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1 . 电解法冶炼金属 通电 2 A l 2O3(熔 融 ) ===== 4Al＋3O2↑ 冰晶石 通电 MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑ 通电 2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
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－ － － Cl 、 OH 、 AlO _________________ 2 。
(4) 由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为 △ － CH3COOCH2CH3 ＋ AlO 2 ＋ 2H2O ――→ Al(OH)3↓ ＋ ___________________________________________________ － CH COO ＋CH3CH2OH。 3 _____________________
2. 性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或 机械性能。 (1) 熔点：一般比它的各成分金属低。 (2) 硬度和强度：一般比它的各成分金属大。
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二、 金属冶炼方法 金属的活动 性顺序 金属原子失 电子能力 金属离子得 电子能力 主要冶炼方 法 电解法 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu 强→弱 Hg Ag Pt Au
3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
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(3) 与盐反应 与AgNO3 ：Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag 与 FeCl3 ： Cu ＋ 2FeCl3===CuCl2 ＋ 2FeCl2( 该反应常用于印 刷电路板的制作)
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( 2 )
nFe3＋ ＋ 对 Fe3O4 粒子制备有较大的影响。 nFe2
①若 Fe3＋过量， 过量的 Fe3＋会生成副产物 FeO(OH)。 生成 副产物 FeO(OH)的离子方程式为
3＋＋3OH－===FeO(OH)＋H O Fe 2 _________________________________ 。
化合价不变，所以不能生成 S 、 CuS、 Cu2S， Cu可能过量，所
以容器底部有少量固体为Cu。
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例题 2 下：
共沉淀法制备磁性纳米 Fe3O4 微粒的工艺流程如
(1) “ 共 沉 ” 制 备 Fe3O4 粒 子 的 离 子 方 程 式 为 Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4＋4H2O 。 ____________________________________
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3. 热分解法 △ 2HgO=====2Hg＋O2↑ △ 2Ag2O=====4Ag＋O2↑
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三、 海水中镁的提取
1. 流程
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四、 铝土矿(含Al2O3、Fe2O3等)炼铝 1. 流程
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2 . 注意事项和相关反应 ( 1 ) 溶解铝土矿的方法有酸溶法 (H2SO4 溶液 ) 和碱溶法
(NaOH 溶液)，该流程采用碱溶法。 (2) 主要的化学方程式： Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O NaAlO2＋2H2O＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3 △ 2Al(OH)3=====Al2O3＋3H2O 通电 2Al2O3(熔融) ===== 4Al＋3O2↑ 冰晶石
态的铁元素，首先需酸溶为Fe2＋、Fe3＋；Fe2＋、Fe3＋共存时，
Fe3＋可用硫氰化钾溶液检验；在Fe3＋存在下检验Fe2＋，利用Fe2
＋ 的还原性，为便于观察颜色变化，应选用高锰酸钾溶液；由
于在酸性条件下高锰酸钾溶液能氧化浓盐酸，故酸溶时选择稀 硫酸。
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[ 解析 ]
(2) ②Fe2 ＋ →Fe3O4 ，铁的化合价升高，必有氧化
剂参与，容易联想到的氧化剂是 O2 ，所以离子方程式为 6Fe2 ＋
＋12OH－＋O2===2Fe3O4＋6H2O。(3) 要制取纳米Fe3O4微粒， 就需不断地强烈搅拌，让其分散均匀。(5) 检验Fe3O4中不同价