高中化学 综合复习3苏教版必修一

必修1 综合复习
【知识建构】
本章主要学习了铝、铁、铜、硅等重要元素及其化合物，它们的性质是本章的重要内容。

学习时要注意知识的系统化、网络化。

1．铝及其化合物
铝及其化合物主要知识点是：铝的结构及物理性质；Al单质及其化合物Al2O3、Al(OH)3的两性；可溶性铝盐和偏铝酸盐的转化。

有关铝及其化合物的试题是高考试题中的常客，如离子共存、离子方程式、物质的鉴
别与推断等题型中都有大量出现，Al3+与OH-、AlO2-与H+的物质的量比值对反应产物、现象的影响和计算及相关图象分析等等，都要引起高度重视。

2．铁及其化合物
铁及其化合物的主要知识点是：铁及其化合物的性质；Fe、Fe2+、Fe3+的相互转化；Fe2+、Fe3+的鉴别。

铁及其化合物与其他章节内容联系较多，是中学化学元素化合物知识的重点和主干内容之一，尤其是“铁三角”历来是高考的热点，特别是以铁为载体，在化学实验、物质推断和化学计算(尤其是氧化还原反应的计算)等方面都有广泛的考查。

3．铜及其重要化合物
本单元要注意铜的应用，铜绿成分，胆矾的化学性质，无水硫酸铜检验水的存在是命题中常考点。

4．硅及其重要化合物
Si SiO Na SiO F HF HF SiF H SiO Na SiO H SiO -H O CO +H O O H +2+
△2424222222
2
23233333
4NaOH+H O NaOH Na CO CaCO CaO Ca CaSiO C
本单元主要掌握硅及其化合物与生产、技术、化学生活方面的常识，硅酸盐工业、光导纤维原料，特别要注意的是工业上如何制得高纯度的方法，会写有关反应式。

【专题应用】
专题一 关于铝热反应的实验探
铝热反应是利用反应能放出大量的热量，使生的金属呈液态.
如: 2Al+Fe 2O 3 Al 2O 3+2Fe ，铝热反应，Al 还可与V 2O 5、CrO 3、WO 3、MnO 2等发生置换制取高熔点金属。

实验探究，几年的热点题型，考查内容方式也多样化，可以是对实验操作方法的探究 、 仪器 选用的探究 、反应机理的探究，物质性质、制备的探究等等，解探究性实验关键还是对题给信息的理解。

如题目中以数据或“探究性实验”的形式给出信息，要求我们通过分析这些数据或实验观
察记录，得出一些规律性的结论。

在这种题目中有时还会要求我们根据自己所得的结论提出某些建议。

这类信息迁移题主要考查我们“探究实验”，“研究性学习”的能力。

在分析数据时，要注意寻找各组数据中的相同和不同，从而找到引起数据变化的根本原因，在解决新问题时，要自觉地利用这些信息，得出答案。

【例1】铝可与铁的氧化物等金属氧化物，我们称这类反应为“铝热反应”。

一些资料上这样描述“铝热反应”的现象，“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒。

”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。

”又已知，Al 、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点、沸点数据如下：
（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。

理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。

你认为他的解释是否合理？
答：（填“合理”或“不合理”）
（2）设计一个简单实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，填写下列表格：
（3）实验室欲溶解此熔融物，从环保和溶解的难易角度分析，下列试剂中最好的是
（填序号），理由是：_____________________________________
A 浓硫酸B稀硫酸 C 稀硝酸 D NaOH溶液
【思路分析】由于铝热反应放出大量的热，该反应放热能使铁熔化，而查表知铝的熔点比铁低，
故该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金是合理的。

而要证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝，必须利用铁和铝性质的差异。

铁和NaOH 溶液不反应，而铝和NaOH 溶液反应放出氢气。

【参考答案】（1）合理
（2）氢氧化钠
现象：取适量样品置于试管中，加入氢氧化钠，有气泡产生。

反应式：2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2 +2H 2 ↑(其它合理答案均给分)
（3）B 稀硫酸能完全溶解此熔融物，并且不造成污染（浓硫酸会使铁、铝钝化；稀硝酸溶解金属时，会产生NO x ,污染空气；NaOH 溶液不能溶解单质铁）
题二 关于铝与酸反应的图像题问题
【例2】将一定量Mg 、Al 合金溶于1mol ·L -1的HCl 溶液中，进而向所得溶液中滴加1mol · L -1的NaOH 溶液,产生沉淀的物质的量(n )与滴加的NaOH 溶液(m L)体积的图示如下。

下列分析的结论中正确的是 （ ）
A.溶解“一定量Mg 、Al 合金”的HCl 溶液的体积为80m L
B.欲给出a 的取值范围尚缺少一个条件 n
C.无法认定Mg 、Al 合金中n (Mg)/n (Al)的最大值
D.无法给出实验中产生H 2的物质的量
解题思路 根据图像和铝的有关性质知当加入的NaOH 从80mL 到90mL 时A l (O H )3将溶解，故可知Al 的物质的量为mol mL L mL mL L mol Al n 01.0/10)8090(/1)(3=⨯-⨯=-，当沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有NaCl ，故盐酸的量为80mL ；与金属铝反应的盐酸的物质的量为0.03mol ，故金属镁的物质的量为0＜n(Mg)≤0.025mol ，Mg 、Al 合金中n (Mg)/n (Al)的最大值为2.5；a 的取值范围是0≤a ＜50mL 。

参考答案 AD
专题三硅有关的框图题
解决无机框图推断题的关键在于寻求“特殊”的题眼，即特殊结构、特殊现象、特殊性质、特殊用途和特殊转化关系等，下面对此进行总结。

如特殊的实验现象
⑴焰色及有色物质
⑵遇酚酞显红色的气体：NH3（碱性气体）
⑶遇空气变为红棕色的气体：NO
⑷加碱产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，必有Fe2+
⑸加苯酚显紫色或加SCN-显血红色或加碱产生红褐色沉淀，必有Fe3+
⑹遇BaCl2生成不溶于硝酸的白色沉淀，可能是：SO42-、Ag+、SO32-
⑺遇HCl生成沉淀，可能是：S2O32-、Ag+、SiO32-、AlO2-
⑻遇H2SO4生成沉淀，可能是：Ba2+、Ca2+、S2O32-、SiO32-、AlO2-
⑼能使品红溶液褪色的气体可能是：Cl2、SO2，物质可能有：NaClO、Ca(ClO)2等次氯酸盐、氯水、过氧化钠、过氧化氢、活性碳等
⑽气体单质：H2、O2、Cl2、N2、F2
⑾固体加热产生的气体：O2、NH3、CH4、HCl
例3. 晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si +3HCl o300C
−−−→SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000~1100℃反应制得纯硅
已知SiHCl3，能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。

请回答下列问题：
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为__________________。

(2)粗硅与HCl反映完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为________________________
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：
①装置B中的试剂是_____________________。

装置C中的烧瓶需要加热，其目的是___________________________________________________。

②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是______________________，装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________________________ ，装置D中发生反应的化学方程式为_________________________________________ 。

③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及____________________ 。

④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是____________ 。

a．碘水b．氯水c．NaOH溶液d．KSCN溶液e．Na2SO3溶液
解析：高纯硅的制取是以初步冶炼得到的粗硅为原料，在加热条件下与氯化氢气体反应，制成气态化合物SiHCl3，与杂质分离，然后在高温条件下用氢气还原，重新得到硅和氯化氢气体，这样就去掉杂质，得到高纯硅。

(1)工业上制粗硅时，是用SiO2为原料，在高温下用C还原得到粗硅：SiO2 + 2C 高温Si + 2CO↑，这样得到的硅含有杂质，可以作为冶炼制取高纯硅的原料。

(2)中由题给物质沸点的不同，可以考虑用分馏的方法来进行分离。

由于SiHCl3与水强烈反应，所以反应环境必须无水，制得氢气必须干燥，B中放的是干燥剂(浓硫酸)，常温下，H2O是液态，SiHCl3是液态，为了增大两者接触面积，可以通过加热的方法使SiHCl3气化。

D装置采用石英管不采用普通玻璃管的目的是两者反应需要高温，温度高了，普通玻璃管会软化。

SiHCl3在空气中会自燃，必须排除空气。

铁元素的检验是采用Fe3+遇KSCN变红色。

所以鉴定产品硅中是否含微量铁单质，试样用稀盐酸溶解后，还需要氯水和KSCN。

（2）熟悉工业制粗硅及粗硅提纯的工业制法，仔细阅读题目信息，从给出的信息中找解的切入点。

还需注意两点①C和SiO2反应，产物是CO不是CO2，C是还原剂；②粗硅首先和Cl2反应，生成SiCl4，SiCl4具有挥发性，挥发出来的SiCl4再和H2反应生成Si和H2。

答案：(1)SiO2 + 2C 高温Si + 2CO↑ (2)分馏（或蒸馏）(3)①浓硫酸使滴入烧瓶中的SiHCl3 气化②有固体物质生成在反应温度下，普通玻璃会软化SiHCl3+H2== Si+3HCl ③排尽装置中的空气④bd
例4．在下图所示的物质相互转化关系中A是一种固体单质，E是一种白色不溶于水的物质。

据此填空。

(1)写出各物质的化学式
A_________ B_________ C________ D__________ E_________ F________
(2)B与a溶液反应的离子方程式是________________________________________
(3)A与a溶液反应的离子方程式是________________________________________。