高中化学专题3从矿物到基础材料知识汇总苏教版必修1
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高中化学专题3从矿物到基础资料知识汇总苏教版必修1 1 / 3
一、从铝土矿到铝合金
铝在大自然以稳固的 化合 态存在。
1、从铝土矿中提取铝
⑴铝元素在地壳中含量仅次于 氧 、 硅 ，是地壳中含量最多的金属元素。 aAlO 2+3H ↑ 、 ⑵工业提取铝波及的主要反响有 O＝ 2N
2Al+2NaOH+2H 2
NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH) 3+NaHCO3 、 2Al(OH) 3 高温 Al 2O3 +3H2O 、
2 3 通电 2
2Al O 4Al+3O ↑
⑶因为氧化铝的熔点很高，在电解时人们常常会加入 冰晶石 来降低氧化铝的熔点。
2、铝的性质
⑴铝在空气中能表现出优秀的抗蚀性是因为 铝的表面有致密的氧化保护膜 。
⑵铝是一种既能够与酸反响又能够与碱反响的金属。 （分别写出化学方程式） 2Al+6HCl=2AlCl +3H ↑ 、 2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO+3H ↑
3 2 2 2
⑶在 常温 下，铝（或许铁）遇 浓 H2SO4、 浓 HNO3 时会在表面生成致密的氧化膜而发生 钝
化 。
⑷铝热反响： 2Al+Fe 高温 AlCl +2Fe ，常用于 焊接铁轨 O
3
2 3
3、氢氧化铝两性（两性氢氧化物）
(1) 与盐酸反响 Al(OH) 3+3HCl=AlCl 3+3H2O 、
(2) 与氢氧化钠反响 Al(OH) 3+NaOH＝ Na[Al(OH) 4] ⑶ 明矾的净水原理： KAl(SO 4) 2=K++ Al 3++2SO42-
注意的是 : ① AlCl 3 中逐滴加入 NaOH溶液，反响时可看作是经过两步反响：
3+— — ═ AlO — +2H O 第一步： Al +3OH ═ Al(OH) ↓第二步： Al(OH) ＋ OH
2 3 3 2
生成积淀的量随加入 NaOH溶液的体积变化曲线如右图 :
②在 NaAlO2 溶液中逐滴加入盐酸，也是分两步进行的，先生成 Al(OH) 3 积淀，盐酸过度时积淀
消逝。反响： NaAlO2+HCl( 少 )+H2O=Al(OH)3+NaCl、Al(OH) 3+NaOH=NaAlO2+2H2O
小结：“铝三角”铝盐和偏铝酸盐的互相转变：
3+ - 2- +2H O 反响：① Al + 4OH = AlO
2
② AlO2- + 4H + = Al 3++2H 2O
③ Al(OH) 3 + OH - = AlO 2- + 2H 2O 2- + ④ AlO + H + H 2O = Al(OH) 3 ⑤ Al 3+ + 3OH- = Al(OH) 3
⑥Al(OH) 3 + 3H + = Al 3+ + 3H 2O
二、铁、铜的获得及应用
1、从自然界中获得铁和 铜
⑴人类最早使用的的金属有 铁 、 铜 两种。人类经历了青铜器时代和铁器时代。 ⑵铁、铜的存在：
人类最早利用的单质铁和单质铜直接来自于自然界。铁单质只存在于突如其来的 陨石 中， 而铜则来自于自然存在的少许单质铜。铁和铜在自然界中主要以化合态形式存在。常有的铁
矿 石有磁铁矿（主要成分是 Fe 3O4 ）、赤铁矿（主要成分是 Fe 2O3 ）；常有的铜矿石有黄铜矿、
孔雀石。
（ 3）高炉炼铁： ①原料： 铁矿石 、 焦炭 、 空气 、 石灰石 ②设施： 炼铁高炉
③原理： 用复原剂将铁从其化合物中复原出来
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主要反响：①复原剂的形成 C+O2 点燃 CO、 CO+C 点燃 2CO
2 2
②复原铁矿石 x y 点燃 2
yCO+FeO xFe+yCO
③炉渣的形成
CaCO3 高温
CaO+CO2↑ 、 高温
CaSiO3 CaO+SiO2
④石灰石的作用是： 除掉铁矿石中的炉渣 ，
反响为 CaCO3 高温 CaO+CO2↑ 、 CaO+SiO2 高温 CaSiO3
要求理解：一氧化碳的形成、高炉中各出入口的流经的物质（祥细赐教材 P 图 3-11）
70
⑤在高炉中最后获得是含碳 2%— 4.5% 的 生铁 ；钢的含碳量为 0.03% —0.2% 。所以从这层
含义上讲生铁和钢都是铁的合金。
（ 4）铜的冶炼：①火法炼铜②湿法炼铜：其原理是 _CuSO4+Fe=FeSO4+Cu _ ③生物炼铜
2、铁、铜及其化合物的应用
⑴铁、铜物理性质比较：
不一样点：铁——银白色，质软，易被磁化 ； 铜——紫红色，导电性比铁好
⑵铁、铜化学性质：
铁 铜
与非 与 Cl 2
2Fe + 3Cl 点燃
2FeCl 3
Cu+ Cl 2 CuCl 2 2
金属
单质 与硫
Fe + △
FeS △
Cu2S S 2Cu +S
与 HCl Fe+2HCl＝ FeCl 2+H2↑ 不反响
与酸
离子方程
Fe+2H+ = Fe 2+ + H 2↑ 不反响
式 4
与金属的盐溶液 CuSO+Fe=FeSO+Cu Cu+2AgNO=Cu(NO) +Ag
4 4 3 3 2
与浓硫酸、硝酸 在常温下遇浓硫酸、 浓硝酸发生 在加热条件下可与浓硫酸反响
钝化 (P
95 ）常温下可与硝酸反响（ P ）
101
铁和铜在必定条件下能够与某些非金属、酸和盐溶液等发生反响，铁、铜在反响中充任复原
剂。铁、铜与氧化性较弱的氧化剂（如 S 、 I 2）反响转变成 +2 价铁的化合物，而与氧化性
较强的氧化剂（如 氯气、氧气 等）反响转变成 +3 价铁的化合物。
⑶ Fe3+的查验：加入 KSCN 溶液，现象：溶液呈血红色 ，方程式 Fe 3+ + 3SCN － =Fe(SCN)3
⑷由 Fe2+ 转变成 Fe3+ 2Fe 2++Cl 2=3Fe3++2Cl -
⑸由 Fe3+ 转变成 Fe2+ Fe+2Fe 3+=3Fe2+
高温 Fe O+4H ↑ ⑹ Fe+H O(g)
2 3 4 2
小结：“铁三角”
Fe、 Fe2+ 、 Fe3 +的互相转变
请写出相应的离子方程式：
① Fe+2H+=Fe3++H2↑
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② FeO+CO=Fe+CO2
③ Fe+2Fe3+ =3Fe2+
④ 2Fe2++Cl 2=3Fe3++2Cl -
⑤ 2Fe+3Cl 点燃
2 2FeCl 3
⑥ Fe2O3+2Al 点燃
Al 2O3+2Fe-
2+ 3+
的查验 3、 Fe 、 Fe
⑴ Fe2+的查验
① 滴加 NaOH溶液，先产生白色积淀，随后积淀快速变成灰绿色，最后为红褐色。 2+
② 先滴加 KSCN无色溶液，无明展现象，再加入新制氯水，溶液立刻变红色。 3+ 3+ -
Fe 3+ -
2Fe +Cl 2 =2Fe +2Cl +3SCN=Fe(SCN)3
⑵ Fe3+的查验
① 滴加 KSCN无色溶液，溶液变血红色。 3+ -
Fe +3SCN=Fe(SCN)3
② 滴加 NaOH溶液，产生红褐色积淀。 3+
Fe +3OH-=Fe(OH)3↓ （红褐色）
⑶ Fe2+、 Fe3+的鉴识
①察看法： Fe2+盐溶液呈 浅绿 ， Fe3+盐溶液呈 黄
② KSCN法：滴入 KSCN无色溶液， 溶液呈 血红色 者是 Fe3+溶液， 无显然变化 者是 Fe2+ 溶液
③碱液法：分别加入碱液（氨水也可） ， 形成积淀是红褐色 是 Fe3+， 形成白色积淀，后变
灰褐色，最后变成红褐色 是 Fe2+溶液
①在配制含 Fe2+的溶液时，经常向溶液中加入少许的 铁粉 ，目的是 使被氧化成 Fe3+ 的
与 Fe 反响复原成 Fe2+
应 ②为除掉废水中的 Fe2+，常先将废水中的 Fe 2+氧化成 Fe3+ ，再调理溶液的 PH 值 Fe 3+
转变成 Fe(OH) 2 析出。
用 ③在制作印刷电路板的过程中常利用铜与氯化铁溶液的反响，方程式为
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
④铁及铜的化合物的应用：赐教材的 P74 有关内容
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