1、专题优化总结专题3 从矿物到基础材料知 识 体 系 构 建 专 题 归 纳 整 合 金属的冶炼自然界中的金属大都以化合态存在，金属的冶炼就是用化学的方法把化合态的金属变成游离态。金属的冶炼要从矿石的富集、合适的冶炼方法、如何精炼等方面考虑。冶炼方法的选择要遵循简单，实用，节省的原则。冶炼方法热分解法：在金属活动顺序表中位于Cu后面的金属。如2HgO=2HgO2 这也说明：这些金属在加热条件下也不易与O2反应热还原法：对于金属活动表顺序表中ZnCu段的金属。如Cr2O32Al=2CrAl2O3电解法：对金属活动顺序表中Al及以前的金属。如2NaCl=通电2NaCl2例1古代的“药金”外观似金，常
2、被误以为是金子，冶炼方法如下，将碳酸锌、赤铜(Cu2O)、木炭混合加热到800 得到金光闪闪的“药金”。请回答：(1)药金的主要成分是_。(2)冶炼过程中发生反应的化学方程式有：_。_。_。【解析】“药金”应该是一种合金，根据冶炼时的原料 ZnCO3、Cu2O、木炭可推知药金的主要成分是锌铜合金，故发生的化学反应为：ZnCO3=高温 ZnOCO2，2Cu2OC=高温 4CuCO2，2ZnOC=高温2ZnCO2。【答案】(1)铜、锌(2)ZnCO3=高温 ZnOCO22Cu2OC=高温 4CuCO22ZnOC=高温 2ZnCO21下列金属冶炼的反应原理错误的是()A2NaCl=通电 2NaCl2
3、BMgOH2=MgH2OCFe3O44CO=3Fe4CO2D2HgO=2HgO2巩固练习解析：选B。金属的冶炼应该依据金属的活动性所在的范围选择适宜的方法。镁为活泼金属，其活动性比H2强，不能用热还原法，而应该用电解法。有关Mg、Al、Fe化合物的图像问题图像计算题综合性强、难度大。解题时善于挖掘数学与化学问题的结合点，是解题的关键。应抓住以下要点进行观察与思考：(1)坐标含义审明横坐标、纵坐标所对应的物质或化学量。(2)曲线的升降联系化学方程式或化学概念，理解其表达的函数关系。(3)三点曲线的起点、折点、终点的数据,一般隐含着反应开始反应转折反应结束时反应物的量与产物的种类及其量间的关系,是
4、解题关键所在。对上述三点(特别是折点)的化学内涵及数据进行深入分析，是正确解题的最重要的环节。例2下列曲线图(纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物的量)不正确的是(双选)()A向1 L浓度均为0.1 molL1的Ba(OH)2、NaAlO2混合液中加入0.1 molL1稀硫酸B向含有0.1 molL1 AlCl3和0.3 molL1NH4Cl的1 L混合液中加入0.1 molL1NaOH溶液 C向含HCl的AlCl3溶液中滴加氨水 D向AlCl3溶液中滴加过量氨水【解析】在Ba(OH)2、NaAlO2混合液中滴入稀硫酸，硫酸首先与Ba(OH)2发生中和反应,之后才与NaAlO2反应，因为在强碱液中
5、不能形成Al(OH)3。当加入1 L 0.1 molL1稀硫酸溶液时，产生0.1 mol BaSO4沉淀，而图中不符合此结果，A选项错。向 AlCl3和 NH4Cl 混合液中加入 NaOH 溶液有如下反应关系：Al33OH=Al(OH)3n/mol0.1 0.3 0.1 NH4 OH=NH3H2On/mol 0.3 0.3 OHAl(OH)3=AlO2 2H2On/mol 0.1 0.1 0.1B 选项正确。C选项正确；滴入的氨水先中和HCl，当HCl反应完毕后，再滴入氨水才有Al(OH)3沉淀生成，随着氨水的滴入，Al(OH)3逐渐增多，直至Al3全部转化为沉淀。Al(OH)3在氨水中不溶解
6、，所以向AlCl3溶液中滴加过量氨水一开始即会产生沉淀直至沉淀不再增加，D项错误。【答案】AD 巩固练习2将物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4溶于水，形成V L混合溶液，向该混合溶液中逐滴加入某NaOH溶液(其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和)，直至过量。下列各图示中，能正确表示加入NaOH溶液的体积(x)与生成沉淀的物质的量(y)的关系图是()解析：选 A。设 Al2(SO4)3和(NH4)2SO4各 1 mol溶于水，则 c(NH4)2SO4cAl2(SO4)3 1VmolL1，由题意可知：c(NaOH)2V molL1首先据 Al2(SO4)36NaOH
7、=2Al(OH)33Na2SO4可知，当 V(NaOH)3V L 时此过程中沉淀 Al(OH)3逐渐增多并达最大值。再 根 据(NH4)2SO4 2NaOH=Na2SO4 2NH3H2O可知，再加入V(NaOH)V L，此过程中无沉淀生成，沉淀量不变。接着发生的反应是：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O，再加入V(NaOH)V L，此过程中Al(OH)3逐渐减小至消失。铝、铁、铜、硅及其化合物的考查高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,其中x、y的数值分别为()A7、2 B5、4 C6、3D3、6【解析】在Al2Si2Ox(OH)y中Al呈3价、Si呈4价、O呈2价、OH呈
8、1价，故32422xy，将各选项中数值代入验证，只有B符合。【答案】B 例3巩固练习3下表各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是()选项 X Y Z A Na NaOH NaHCO3 B Cu CuSO4 Cu(OH)2 C C CO CO2 D Si SiO2 H2SiO3 解析：选C。A项中NaHCO3不能直接转化为Na；B项中Cu(OH)2不能直接转化为Cu；C项中C、CO、CO2三者之间的相互转化是中学阶段重要的三角转化；D项中SiO2不能直接转化为H2SiO3，H2SiO3也不能直接转化为Si。4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
9、加入的试剂和反应方程式：(1)加过量的_，过滤除去_，方程式为_；(2)加过量的_ ，过滤除去 _，方程式为_；(3)通入过量的_，过滤得到_，方程式为_;(4)煅烧_可以得到纯净的Al2O3，方程式为_。解析：铝土矿的主要成分为Al2O3，首先加入盐酸将SiO2除去，再结合Al(OH)3两性将Fe3除去。答案：(1)(1)盐酸 SiO2Al2O36HCl=2AlCl33H2O，Fe2O36HCl=2FeCl33H2O(2)NaOH Fe(OH)3FeCl33NaOH=Fe(OH)33NaCl，AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O(3)CO2 Al(OH)3NaAlO2 CO2 2H2O=Al(OH)3 NaHCO3(4)Al(OH)3 2Al(OH)3=Al2O33H2O