1、-1-专题整合-2-专题整合 知识网络 专题归纳 本专题主要学习了铝、铁、铜、硅等重要元素及其化合物,它们的性质是本专题的重要内容。学习时要注意知识的系统化、网络化。1.铝及其化合物-3-专题整合 知识网络 专题归纳 铝及其化合物的主要知识点是:铝的结构及性质;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考内容,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像分析等,都要引起高度重视。-4-专题整合 知识网络 专题归纳 2.铁及其化合物
2、-5-专题整合 知识网络 专题归纳 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,是中学化合物知识的重点,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。-6-专题整合 知识网络 专题归纳 3.铜及其重要化合物要注意铜的应用、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。-7-专题整合 知识网络 专题归纳 4.硅及其重要化合物主要掌握硅酸盐工业、光导纤维原料,特别要注意的是工业上如何制得高纯度硅
3、的方法,会写有关化学方程式。-8-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 专题 1 硅未来的新能源有科学家提出硅是“21 世纪的能源”“未来的石油”,硅单质及其化合物应用范围很广,制备硅半导体、光能电池板材料必须先得到高纯度的硅,硅的精制成为晶体硅普及使用的瓶颈。【例题 1】三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产流程图如下:石英砂粗硅SiHCl3(粗)SiHCl3(纯)高纯硅-9-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 请回答下列问题:(1)写出第步反应的化学方程式:。(2)SiHCl3 遇水剧烈反应生成 H2SiO3、HCl 和另一种物质,写出该反应的化
4、学方程式:。(3)单质硅遇到氢氧化钠溶液会完全溶解得到无色溶液并放出无色气体,请写出该反应的离子方程式:。-10-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 解析:(1)高温下,SiO2 可被 C 还原,生成 Si 和 CO。(2)根据反应物和产物不难写出该反应的化学方程式:SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl。(3)Si 与 Al 相似,能与强碱反应生成硅酸盐和氢气,Si+2OH-+H2OSiO32-+2H2。-11-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 答案:(1)SiO2+2CSi+2CO(2)SiHCl3+3H2OH2SiO3+H2+3HCl(3)Si+2OH-
5、+H2OSiO32-+2H2-12-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 专题 2 铁、铜混合物与 Fe3+反应的计算铁与铜的混合物与 Fe3+反应时需要考虑还原性的强弱问题,反应的过程如下:2Fe3+Fe3Fe2+、2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+。化学计算的方法很多,其中用的比较多的有守恒法、假设法。【例题 2】今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供 4 molL-1的 FeCl3溶液(其他用品略),某合作学习小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变):-13-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 组别VFeCl3(aq)/mL100100100100混合
6、粉末质量/g613.22436反应后剩余固体质量/g01.2812.824.8根据以上信息,回答下列问题:(1)原混合粉末中,n(Fe)n(Cu)=。(2)第组溶液中,c(Fe3+)=molL-1。(3)在中,剩余固体只有铜的是 。(4)第组反应后的滤液中,c(Fe2+)=molL-1。-14-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 解析:(1)每组中,含 Fe3+的物质的量为 0.4 mol,金属足量时,如果溶解的全为铁,最多能溶解铁 0.2 mol,即 11.2 g;全为铜时,需要铜 0.2 mol,即 12.8 g;当溶解金属质量在两者之间时,说明既溶解了铁又溶解了铜。由组数据可知
7、,溶解金属:13.2 g-1.28 g=11.92 g;组铁先溶解后又有部分铜溶解,即剩余固体只有 Cu;组溶解金属:24 g-12.8 g=11.2 g;组溶解金属:36 g-24.8 g=11.2 g,说明金属中都只有铁溶解。-15-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2 由组数据可知,溶解金属:13.2 g-1.28 g=11.92 g,说明铁全部溶解后,又有部分铜溶解,剩余金属 1.28 g 均为铜。由于氯化铁的物质的量为 0.4 mol,n(Fe)+n(Cu)=0.2 mol,n(Fe)56 gmol-1+n(Cu)64 gmol-1=11.92 g,得n(Fe)=0.11 m
8、ol,n(Cu)=0.09 mol,加上剩余的铜 0.02 mol,13.2 g混合粉末中有铜铁各 0.11 mol,金属混合物中铁与铜的物质的量之比为 11。(2)组 6 g 固体中铜、铁各为 0.05 mol,由发生反应 2Fe3+Fe3Fe2+,2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,可得反应后 c(Fe3+)=2.0 molL-1。-16-专题整合 专题归纳 知识网络 专题1 专题2(3)由组中计算出的铁与铜的物质的量之比可知剩余金属只为铜,组加入金属中含铜为 24 g6456+64=12.8 g,正好等于剩余金属的质量,说明组剩余金属只为铜,所以在中,剩余固体只有铜的是。(4)组中,剩余金属肯定为铁与铜的混合物。只发生反应2Fe3+Fe3Fe2+,由 Fe3+的物质的量 0.4 mol,可求出滤液中 c(Fe2+)=6 molL-1。答案:(1)11(2)2.0(3)(4)6
