专题9 金属与人类文明-【知识清单】2022-2023学年高一化学单元复习知识清单（苏教版2019必修第二册）

专题9 金属与人类文明 考点1 金属的存在形式 1．金属的存在 （1）在自然界中，只有少量金属以游离态形式存在于地壳中，地球中的大多数金属以化合态形式存在。 （2）金属的存在形式与金属的活动性有关。活动性较强的金属，以各种化合态存在；活动性较弱的金属，有可能以游离态形式存在。 2．常见金属的存在 （1）铁的单质主要存在于陨石中，铁的化合态有赤铁矿（主要成分Fe2O3）、黄铁矿（主要成分FeS2）等。 （2）铝元素存在于铝土矿（主要成分Al2O3）中。 （3）银元素有自然银、辉银矿（Ag2S）、碲银矿（Ag2Te）。 考点2 金属的冶炼 1．金属的冶炼 （1）利用化学反应使金属元素从化合态态变为游离态态的过程称为金属的冶炼。 （2）工业上常用的金属冶炼方法有热分解法、高温还原法、电解法等。 2．金属冶炼的一般方法 （1）电解熔融法：适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。 活泼金属如Na、Mg、Al等一般通过电解法冶炼。 工业上冶炼金属钠的方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 工业上冶炼金属镁的方程式为MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 （2）高温还原剂法：用还原剂(CO、C、H2、Al等)还原金属氧化物，适合冶炼金属活动性顺序表中Zn到Cu之间的大多数金属。 CuO与CO反应的化学方程式为CuO+H2Cu+H2O。 ZnO与焦炭反应的化学方程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑。 （3）热分解法：适合于冶炼金属活动性较差的金属。 热分解Ag2O制取Ag：2Ag2O4Ag+O2↑。 热分解HgO制取Hg：2HgO2Hg+O2↑。 在工业上还有一种冶炼方法叫做湿法冶炼。它是利用在溶液中发生的化学反应提取和分离金属的过程。 例如：CuSO4＋Fe=Cu＋FeSO4 考点3 铁的冶炼——高炉炼铁 1．原料和设备 (1)工业上冶炼铁的原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石。 (2)设备：炼铁高炉。 2．工艺流程 (1)反应原理：用还原剂将铁从其化合物中还原出来。 (2)工艺流程：从高炉下方鼓入空气与C反应产生CO2并放出大量的热量；CO2再与灼热的C反应，生成CO；CO在高温下将氧化铁还原为铁。 (3)铁矿石中含有SiO2需除去：石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣，炉渣的密度比铁水小，故浮在铁水上面，从而分离得到铁水。 (4)炼铁的主要化学反应 还原剂的形成：C＋O2CO2，C＋CO22CO。 铁的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 炉渣的形成：CaCO3CaO＋CO2↑，CaO＋SiO2CaSiO3。 4．主要产品 用这种方法炼出来的铁是含碳2%～4.5%的生铁。将生铁进一步炼制，就可以得用途更广泛的钢(含碳0.03%～2%)。 考点4 铝热反应 1．铝热反应 （1）铝热反应：铝粉与某些金属氧化物混合，在高温条件下发生反应，放出大量的热量，该反应叫铝热反应。 （2）铝热剂：铝粉与某些金属氧化物以一定比例形成的混合物叫铝热剂。能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。 （3）应用：工业上常用铝热反应冶炼熔点较高的金属。工业上常用铝与Fe2O3的反应来焊接钢轨。 2．铝与Fe2O3的反应 （1）反应条件：高温，反应通过点燃镁条，镁条与KClO3反应产生高温引发。镁条、KClO3的作用是引燃、助燃作用。 （2）反应方程式：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3。 3．其他铝热反应 某些金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等也能发生铝热反应。 Al与V2O5反应的化学方程式：10Al＋3V2O56V＋5Al2O3。 5．应用 (1)在生产上，可用于焊接钢轨等。 (2)在冶金工业上用于冶炼难熔金属。 考点5 工业上提取铝 1．从铝土矿中提取铝的工艺流程 （1）碱溶：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。 （2）酸化：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3。 （3）灼烧：2Al(OH)3Al2O3+3H2O。 （4）电解：2Al2O34Al+3O2↑。 2．电解铝 电解氧化铝时需要加入冰晶石(Na3AlF6)，其作用是作助熔剂，降低氧化物的熔化温度。 考点6 铁及其化合物的相互转化 1．Fe只具有还原性，可以被氧化剂氧化为Fe2＋、Fe3＋ （1）Fe―→Fe2＋：Fe能被I2、S、Fe3＋、Cu2＋、H＋等较弱氧化剂氧化为Fe2＋。 Fe与S反应的方程式为：Fe＋SFeS； Fe与Fe3+反应的离子方程式为：Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋ （2）Fe―→Fe3＋：Fe能被Cl2、Br2、足量稀HNO3、酸性KMnO4溶液等强氧化剂氧化为Fe3＋。 Fe与Cl2反应的化