资源描述
第,4,讲铜及其化合物金属资源,考点一,考点二,真题演练,素养,通关,【考纲要求】,1.,掌握铜及其重要化合物的主要性质及其应用。,2.,了解常见金属活动顺序。,3.,了解合金的概念及其重要应用。,考点一铜及其重要化合物,基础梳理,自我排查,1.,铜的性质,(1),物理性质：铜是,_,色金属，具有良好的,_,性、,_,性和延展性。,紫红,导电,导热,(2),化学性质,写出,图中有关反应的化学方程式或离子方程式：,化学方程式：,_(_,固体,),。,化学方程式：,_,。,与氧化性酸,a.,与浓硫酸共热,：,_,_,；,b.,与稀硝酸反应的离子方程式：,_,；,c,.,与,浓硝酸反应的离子方程式：,_,。,2Cu+O,2,+CO,2,+H,2,O,=,=Cu,2,(OH),2,CO,3,绿色,2Cu,S,Cu,2,S,Cu,2H,2,SO,4,(,浓,),CuSO,4,SO,2,2H,2,O,3Cu+8H,+,+,=,=3Cu,2,2NO,4H,2,O,Cu+4H,+,=,=Cu,2,2NO,2,2H,2,O,2,氧化铜和,氧化亚铜,名称,氧化铜,氧化亚铜,颜色,黑色,砖红色,与酸反应,(H,),_,Cu,2,O,2H,=,=Cu,2,Cu,H,2,O,与,H,2,反应,_,_,转化关系,_,CuO,2H,=,=Cu,2,H,2,O,CuO,H,2,Cu,H,2,O,Cu,2,O,H,2,2Cu,H,2,O,4CuO,2Cu,2,O,O,2,3.,氢氧化铜,(1),物理性质：,_,色,_,溶于水的固体。,(2),化学性质及应用,蓝,不,4,铜,盐,(1),铜盐溶液有毒，主要是因为,Cu,2,作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。,(2)CuSO,4,5H,2,O,俗称,_,。,可发生,，,无水,CuSO,4,遇水变蓝色,，,可用,于检验水的存在。,蓝矾、胆矾,(3)Cu,2,(OH),2,CO,3,：名称为,_,，是铜绿、孔雀石的主要成分,。,碱式碳酸铜,Cu,2,(OH),2,CO,3,2CuO,CO,2,H,2,O,Cu,2,(OH),2,CO,3,4H,=,=2Cu,2,CO,2,3H,2,O,判断,(,正确的打,“,”,，错误的打,“”,),(1),利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在,(,),(2),将铁片置于,CuSO,4,溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼,(,),(3),铜在干燥的空气中性质稳定，但是在潮湿的环境中则易被锈蚀，生成铜绿,(,),(4),铜与氯气、氧气、硫分别反应，得到的产物中铜的化合价均为,2,价,(,),(5),湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生了还原反应,(,),(6)CuO,是黑色固体，与水反应可生成,Cu(OH),2,(,),(7)Cu,2,(OH),2,CO,3,是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成,(,),(8),无水硫酸铜生成,CuSO,4,5H,2,O,属于物理变化,(,),(9),铜绿在灼烧条件下会分解生成氢氧化铜和二氧化碳,(,),微点拨,1,铜及其化合物的,颜色,2.,无水,CuSO,4,只能作为水的检验试剂，但不能作为水蒸气的吸收试剂用于除杂。,物质,颜色,物质,颜色,Cu,紫红色,CuSO,4,白色,CuO,黑色,CuSO,4,5H,2,O,蓝色,Cu,2,O,砖红色,Cu,2,(OH),2,CO,3,绿色,Cu,2,S,黑色,Cu(OH),2,蓝色,考点专练,层级突破,练点一,铜及其化合物的性质,1,我国晋代抱朴子中描述了大量的化学反应，其中有：,“,丹砂,(HgS),烧之成水银，积变又还成丹砂,”,；,“,以曾青涂铁，铁赤色如铜,”,。下列有关叙述正确的是,(,),A,中描述的化学反应是可逆反应,B,“,曾青,”,是含有,Cu,2,的溶液，如硫酸铜溶液,C,“,积变又还成丹砂,”,中的,“,还,”,可理解为,“,被还原,”,D,水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜,答案：,B,解析：,中描述的化学反应为,HgS,Hg,S,、,Hg,S,=,=HgS,，两个反应的反应条件不同，不是可逆反应，,A,项错误；,“,铁赤色如铜,”,，说明铁置换出铜，故,“,曾青,”,应为可溶性铜盐的水溶液，,B,项正确；,“,积变又还成丹砂,”,，发生的反应是,Hg,S,=,=HgS,，,Hg,发生了氧化反应，,“,还,”,是指恢复原来的状态，,C,项错误；,Hg,的活动性比,Cu,弱，因此水银不能与曾青发生置换反应生成单质铜，,D,项错误。,2,某同学通过系列实验，探究,Cu,及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是,(,),A,将铜粉和硫粉混合均匀加热以制取,CuS,B,将,Cu,片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察,CuSO,4,溶液的颜色,C,向,CuSO,4,溶液中加入,NaOH,溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加热以制取,CuO,D,设计,Cu,Al,浓硝酸原电池，以证明金属活动性：,CuAl,答案：,C,解析：,铜粉和硫粉反应生成,Cu,2,S,，故,A,错；,Cu,与浓硫酸的反应需要加热，故,B,错；,Al,在浓硝酸中发生钝化，故在,Cu,Al,浓硝酸原电池中，,Cu,发生氧化反应，作负极，不能证明金属活动性：,CuAl,，故,D,错。,3,下列除杂的操作不正确的是,(,),A,MgCl,2,溶液中混有少量,FeCl,3,：加入足量镁充分反应后过滤,B,FeCl,2,溶液中混有少量,FeCl,3,：加入过量铁粉充分反应后过滤,C,CuCl,2,溶液中混有少量,FeCl,3,：加入,NaOH,溶液充分反应后过滤,D,CuCl,2,溶液中混有少量,FeCl,2,：先加入,H,2,O,2,将,Fe,2,氧化成,Fe,3,，再加入,CuO,充分反应后过滤,答案：,C,解析：,Mg,与,FeCl,3,反应生成,FeCl,2,，过量,Mg,可与,FeCl,2,反应置换出,Fe,，,A,正确；加入过量铁粉，,FeCl,3,与,Fe,反应生成,FeCl,2,而达到除杂的目的，,B,正确；先用,H,2,O,2,将,Fe,2,氧化成,Fe,3,，再利用,FeCl,3,的水解，加入的,CuO,与,H,反应将,Fe,3,转化成,Fe(OH),3,而除去，,D,正确；,C,项中加入,NaOH,溶液，,Cu,2,、,Fe,3,均能转化成氢氧化物沉淀，不符合除杂要求。,练点二,化工生产中的,“,铜,”,4,CuSO,4,是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法正确的是,(,),A,相对于途径,，途径,更好地体现了绿色化学思想,B,Y,可以是葡萄糖溶液,C,X,可能是,SO,2,和,SO,3,的混合气体,D,将,CuSO,4,溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体,答案：,B,解析：,途径,中会产生有毒物质,SO,2,而途径,不会，,A,错误；,CuSO,4,与过量,NaOH,溶液反应会生成新制,Cu(OH),2,悬浊液，葡萄糖溶液能还原新制,Cu(OH),2,悬浊液生成,Cu,2,O,，,B,正确；,CuSO,4,热分解过程中，铜元素价态降低，故必有化合价升高的元素，,CuSO,4,中只有氧元素的化合价能升高，故,X,中必有,O,2,，,C,错误；,D,项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，,D,错误。,5,从含铜丰富的自然资源黄铜矿,(CuFeS,2,),冶炼铜的工艺流程如下,：,已知,：,CuFeS,2,3CuCl,2,=,=4CuCl,FeCl,2,2S,(1),浸取时，若改用,FeCl,3,溶液，也能生成,CuCl,和,S,，该反应化学方程式为,_,。,(2),若过滤,1,所得滤液中只含,FeCl,2,，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为,_,。,(3),调节溶液的,pH,后，除生成,Cu,外，还能产生一种金属离子，此金属离子是,_,。,(,填离子符号,),(4),过滤,3,所得滤液中可以循环使用的物质有,_,，为保持流程持续循环，每生成,1 mol Cu,，理论上需补充,CuCl,2,的物质的量为,_,。,(5),冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，化学方程式为：,6CuFeS,2,13O,2,3Cu,2,S,2Fe,3,O,4,9SO,2,Cu,2,S,O,2,2Cu,SO,2,，此工艺与前一工艺相比主要缺点有,_,_,_,。,CuFeS,2,3FeCl,3,=,=CuCl,4FeCl,2,2S,Fe,2,O,3,Cu,2,HCl,和,CuCl,2,0.5 mol,会产生污染环境的气体,SO,2,解析：,(1),反应物为,CuFeS,2,、,FeCl,3,，生成物有,CuCl,、,S,及,FeCl,2,，,1,份,CuFeS,2,反应，,S,共升高,4,价，,Cu,降低,1,价，,1,份,CuFeS,2,反应共升高,3,价，根据电子守恒配平。,(2)FeCl,2,溶液加热蒸干、灼烧过程中，,Fe,2,水解且被氧化，最终得,Fe,2,O,3,固体。,(3)CuCl,2,中铜显,1,价，调节,pH,发生歧化反应生成,Cu,和,Cu,2,。,(4),由,(3),分析可知滤液中有,CuCl,2,及过量的盐酸。,1 mol CuFeS,2,溶解需要,3 mol CuCl,2,，生成,4 mol CuCl,，,4 mol CuCl,最终歧化生成,2 mol Cu,和,2 mol CuCl,2,，此时还需要补充,1 mol CuCl,2,。生成,1 mol Cu,需要补充,0.5 mol CuCl,2,。,(5),高温需要消耗能量，生成,SO,2,会污染大气。,方法总结,铜的冶炼,“,两方法,”,(1),湿法炼铜：,Fe,CuSO,4,=,=FeSO,4,Cu,。,(2),高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜,(,粗铜,),：,2CuFeS,2,4O,2,Cu,2,S,3SO,2,2FeO(,炉渣,),2Cu,2,S,3O,2,2Cu,2,O,2SO,2,2Cu,2,O,Cu,2,S,6Cu,SO,2,粗铜中铜的含量为,99.5%,99.7%,，主要含有,Ag,、,Zn,、,Fe,、,Au,等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达,99.95%,99.98%,的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，失电子变为,Cu,2,，用纯铜棒作阴极即可得精铜。,考点二金属材料与金属矿物的利用,基础梳理,自我排查,1.,合金,金属与非金属,低,大,2,常见金属材料,(1),黑色金属材料,钢铁。,_,是用量最大，用途最广的合金,。,(,2),有色金属材料,铜和铝。,我国使用最早的合金是,_,，常见的铜合金有黄铜和白铜。,铝合金。,钢,青铜,3,金属冶炼的方法,(1),热分解法,：,加热分解,HgO,和,Ag,2,O,的化学方程式分别为,：,_,；,_,。,(,2),热还原法：,焦炭还原法,：,用,C,还原,CuO,的化学方程式：,_,。,一氧化碳还原法,：,工业上炼铁的反应原理：,_,。,H,2,还原法：,用,H,2,还原,WO,3,的化学方程式,：,_,。,2HgO,2Hg,O,2,2Ag,2,O,4Ag,O,2,C,2CuO,2Cu,CO,2,3CO,Fe,2,O,3,2Fe,3CO,2,3H,2,WO,3,W,3H,2,O,活泼金属还原法：,用,Al,还原,Cr,2,O,3,的化学方程式：,_,。,(,3),电解法,：,电解熔融,Al,2,O,3,、,MgCl,2,冶炼,Al,、,Mg,的化学方程式分别为,：,_,_,。,2Al,Cr,2,O,3,2Cr,Al,2,O,3,2Al,2,O,3,(,熔融,),4Al,3O,2,，,MgCl,2,(,熔融,),Mg,Cl,2,思考,用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。例如,：,常温下,Al,的金属性比,Ba,的金属性,_(,填,“,强,”,或,“,弱,”,),。利用上述方法可制取,Ba,的主要原因,是,_,_,。,弱,Ba,的沸点比,Al,低，高温变成,Ba,蒸汽，,促,进反应向右进行,判断,(,正确的打,“,”,，错误的打,“”,),(1),金属在自然界中都以化合态存在，故金属的冶炼就是将金属从其化合物中置换出来,(,),(2),铁的冶炼属于热还原法，还原剂为,CO(,),(3),合金是混合物，合金中的成分金属保持各自的化学性质,(,),(4),铝合金的熔点比纯铝的高,(,),(5),合金材料中不可能含有非金属元素,(,),(6),铁是人类在生产、生活中最早使用的金属,(,),(7),工业上电解熔融状态的,Al,2,O,3,制备,Al,涉及氧化还原反应,(,),微点拨,1,金属冶炼与金属活动性的关系,：,2,用,H,2,还原法冶炼得到的金属，纯度高，但成本也高；用,CO,和,C,还原法冶炼得到的金属，纯度低，冶炼成本也低。,3,用热还原法制得的铜须用电解精炼法进行提纯。,考点专练,层级突破,练点一,金属的冶炼方法,1,下列金属冶炼的反应原理正确的是,(,),答案：,C,解析：,金属,Al,采用电解熔融,Al,2,O,3,的方法制备，,A,项错误；金属,Mg,采用电解熔融,MgCl,2,的方法制备，,B,项错误；,CO,还原,Fe,3,O,4,可制备,Fe,，,C,项正确；加热,HgO,可得,Hg,，而不是通电电解，,D,项错误。,2,孔雀石的主要成分为,Cu,2,(OH),2,CO,3,。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下,(,假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸,),：,(1),反应,能观察到的现象,是,_,_,，有关,反应的化学方程式,为,_,_,。,(2),反应,加入的金属可能是,_,，有关反应的离子方程式为,_,_,_,。,固体逐渐溶解，溶液由无色变成蓝色，,有气,泡产生,Cu,2,(OH),2,CO,3,2H,2,SO,4,=,=2CuSO,4,CO,2,3H,2,O,铁粉,Fe,Cu,2,=,=Fe,2,Cu,解析：,孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为,Cu,2,(OH),2,CO,3,2H,2,SO,4,=,=2CuSO,4,CO,2,3H,2,O,。经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有,CuSO,4,，加入的金属粉末能将,Cu,2,从溶液中置换出来即可，故金属可能是,Fe,或,Zn,等。,练点二,金属矿物的加工过程,3,铅的冶炼大致过程如下：,富集：将方铅矿,(PbS),进行浮选；,焙烧：,2PbS,3O,2,=,=2PbO,2SO,2,；,制粗铅：,PbO,C,=,=Pb,CO,；,PbO,CO,=,=Pb,CO,2,。,下列说法正确的是,(,),A,浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化,B,方铅矿焙烧反应中，,PbS,是还原剂，还原产物只有,PbO,C,整个冶炼过程中，制取,1 mol Pb,共转移,2 mol,电子,D,将,1 mol PbS,完全冶炼成,Pb,理论上至少需要,6 g,碳,答案：,D,解析：,A,项，浮选法富集方铅矿为物理变化；,B,项，,O,2,被还原为,PbO,和,SO,2,，二者均为还原产物；,C,项，制取,1 mol Pb,共转移,8 mol e,；,D,项，将,1 mol PbS,冶炼成,Pb,的过程中根据方程式可得：,2PbS,2PbO,C,2Pb,，,1 mol PbS,冶炼成,Pb,理论上至少需,0.5 mol C,，即,6 g,碳。,4,以高硫铝土矿,(,主要成分为,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,、,SiO,2,、少量,FeS,2,),为原料，生产,Fe,3,O,4,的部分工艺流程如下,：,下列说法错误的是,(,),A,用,NaOH,溶液吸收焙烧过程产生的,SO,2,有利于保护环境和资源再利用,B,从高硫铝土矿中可制得,Al,、,Fe,的化合物,C,向,“,过滤,”,得到的滤液中通入过量,CO,2,，铝元素存在的形式由,转化为,Al,3,D,FeS,2,与,Fe,2,O,3,混合后在无氧条件下焙烧的目的是生成,Fe,3,O,4,和,SO,2,答案：,C,解析：,C,项，通入过量的二氧化碳，滤液中的,只能转化为氢氧化铝沉淀。,5,某炼铁废渣中含有大量,CuS,及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产,CuCl,2,2H,2,O,晶体的工艺流程如下,：,下列,说法正确的是,(,),A,焙烧过程中每消耗,1 mol CuS,则消耗,3 mol O,2,B.,焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,C,滤渣中主要含铁的氧化物,D,将获得的,CuCl,2,2H,2,O,晶体加热可制得,CuCl,2,固体,答案：,B,解析：,A,项，,2CuS,3O,2,2CuO,2SO,2,，由方程式可知，,1 mol CuS,消耗,1.5 mol O,2,，错误；,B,项，废气中含有,SO,2,，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；,C,项，调节,pH,时，,Fe,3,水解转化为,Fe(OH),3,而除去，错误；,D,项，将,CuCl,2,2H,2,O,直接加热脱水，,Cu,2,水解，,HCl,挥发会产生,，无法得到,CuCl,2,，错误。,练点三,金属材料及其成分分析,6,我国自主研制的,C919,大型飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是,(,),A.,铝锂合金是铝与锂形成的混合物,B,铝锂合金的硬度比锂大,C.,铝锂合金的熔沸点比铝低,D,铝锂合金耐酸碱腐蚀,答案：,D,解析：,铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。,7,碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。,(1),采用装置,A,，在高温下将,x,克钢样中碳、硫转化为,CO,2,、,SO,2,。,气体,a,的成分是,_,。,若钢样中硫以,FeS,形式存在，,A,中反应：,O,2,、,SO,2,、,CO,2,Fe,3,O,4,SO,2,解析：,根据题给信息可知气体,a,的成分为,CO,2,、,SO,2,和过量的,O,2,。,根据原子守恒和得失电子守恒配平方程式得：,3FeS,5O,2,Fe,3,O,4,3SO,2,。,(2),将气体,a,通入测硫装置中,(,如右图,),，采用滴定法测定硫的含量。,H,2,O,2,氧化,SO,2,的化学方程式：,_,。,用,NaOH,溶液滴定生成的,H,2,SO,4,，消耗,z,mL NaOH,溶液。若消耗,1,mL NaOH,溶液相当于硫的质量为,y,克，则该钢样中硫的质量分数：,_,。,H,2,O,2,SO,2,=,=H,2,SO,4,解析：,过氧化氢具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应生成硫酸。,消耗,1 mL NaOH,溶液相当于硫的质量为,y,g,，则消耗,z,mL NaOH,溶液相当于硫的质量为,yz,g,，所以钢样中硫的质量分数为,。,(3),将气体,a,通入测碳装置中,(,如下图,),，采用重量法测定碳的含量。,气体,a,通过,B,和,C,的目的是,_,。,计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据,是,_,。,排除,SO,2,对,CO,2,测定的干扰,解析：,整个装置要准确测定,CO,2,的质量，故需要排除干扰气体,SO,2,，由题给装置可知，活性二氧化锰的作用是除去气体,a,中的,SO,2,，重铬酸钾和浓硫酸的作用是检验,SO,2,是否除尽。,通过测量二氧化碳吸收瓶吸收,CO,2,前、后的质量计算出钢样中碳的质量分数。,吸收,CO,2,前、后吸收瓶的质量,方法总结,定量测定合金组成与含量的两种方法,(1),定量集气法,定量集气法是指收集合金中某种物质溶于酸或碱溶液时所产生的气体的量，应用化学方程式或关系式来判断合金的组成。其原理的关键点是根据某组分的特殊性质,(,特别是与酸或碱反应能产生气体,),，其操作要点和注意事项有：保证装置的气密性良好，注意收集气体的读数方法。,(2),沉淀法,沉淀法测定物质含量是常用的一种方法，采用沉淀法时，涉及的基本实验操作和主要问题有：称量、溶解,(,溶解试剂,),、沉淀,(,重点是沉淀试剂的选择,),、过滤、沉淀洗涤、沉淀的干燥、称量及数据的处理,(,包括测定结果的误差分析,),。,真题演练,素养通关,1,2021,全国甲卷，,27,胆矾,(CuSO,4,5H,2,O),易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的,CuO(,杂质为氧化铁及泥沙,),为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：,(1),制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有,_(,填标号,),。,A,烧杯,B,容量瓶,C,蒸发皿,D,移液管,(2),将,CuO,加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的,化学方程式,为,_,，,与直接用废铜和浓硫酸,反应,相比,，,该,方法的优点是,_,。,AC,CuO,H,2,SO,4,CuSO,4,H,2,O,不产生,SO,2,(,或硫酸利用率高,),解析：,(1)CuO,与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液，需要用到烧杯，由硫酸铜溶液得到胆矾，用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要用到蒸发皿。,(2)CuO,中含有氧化铁及泥沙，加入到适量稀硫酸中，加热，发生的,主,要,反应为,CuO,与稀硫酸的反应，化学方程式为,CuO,H,2,SO,4,CuSO,4,H,2,O,；废铜与浓硫酸的反应为,Cu,2H,2,SO,4,(,浓,),CuSO,4,SO,2,2H,2,O,，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法不产生,SO,2,有毒气体，硫酸利用率高。,(3),待,CuO,完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量,H,2,O,2,，冷却后用,NH,3,H,2,O,调,pH,为,3.5,4,，再煮沸,10 min,，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、,_,、,乙醇洗涤、,_,，,得到胆矾。其中，控制溶液,pH,为,3.5,4,的目的是,_,，煮沸,10 min,的作用是,_,。,(4),结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为,m,1,，加入胆矾后总质量为,m,2,，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为,m,3,。根据实验数据，胆矾分子中,结晶水,的个数,为,_ (,写表达式,),。,(,5),下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是,_(,填标号,),。,胆矾未充分干燥,坩埚未置于干燥器中冷却,加热时有少量胆矾迸溅出来,过滤,干燥,除尽铁和抑制,CuSO,4,水解,破坏,胶体易于过滤,解析：,(3),由硫酸铜溶液得到胆矾的实验操作为：加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥。控制溶液,pH,为,3.5,4,，是为了将,Fe,3,转化为,Fe(OH),3,而除去，同时抑制,CuSO,4,水解。再煮沸,10 min,的作用是破坏,Fe,3,水解产生的,Fe(OH),3,胶体，便于过滤。,(4),由题意知胆矾的质量为,m,2,m,1,，无水硫酸铜的质量为,m,3,m,1,，则结晶水的质量为,(,m,2,m,1,),(,m,3,m,1,),m,2,m,3,，根据,CuSO,4,x,H,2,O,CuSO,4,x,H,2,O,，,可,得,160,18,x,(,m,3,m,1,),(,m,2,m,3,),，解得,x,。,(5),胆矾未充分干燥，则,m,2,偏大，测定值偏高，故,正确；坩埚未置于干燥器中冷却，则硫酸铜会吸收水蒸气，,m,3,偏大，测定值偏低，故,错误；加热时有少量胆矾迸溅出来，则,m,3,偏小，测定值偏高，,正确。,2,2021,河北卷，,1,“,灌钢法,”,是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其本草经集注中提到,“,钢铁是杂炼生,作刀镰者,”,。,“,灌钢法,”,主要是将生铁和熟铁,(,含碳量约,0.1%),混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是,(,),A,钢是以铁为主的含碳合金,B,钢的含碳量越高，硬度和脆性越大,C,生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高,D,冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为,Fe,2,O,3,答案：,C,解析：,钢是以铁为主的含碳合金，,A,说法正确；钢的含碳量越高，硬度和脆性越大，,B,说法正确；合金的熔点比其组分的熔点低，生铁含碳量,(2%,4.3%),大于熟铁的含碳量,(,约,0.1%),，故生铁熔点比熟铁低，,C,说法错误；赤铁矿的主要成分是,Fe,2,O,3,，,D,说法正确。,3,2021,广东卷，,1,今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的是,(,),选项,A,B,C,D,文物,名称,铸客大铜鼎,河姆渡出土陶灶,兽首玛瑙杯,角形玉杯,答案：,A,解析：,铸客大铜鼎由青铜材料制成，青铜属于合金材料，,A,符合题意；河姆渡出土陶灶是陶瓷制品，陶瓷属于硅酸盐材料，,B,不符合题意；兽首玛瑙杯的主要成分是二氧化硅，,C,不符合题意；角形玉杯的主要成分是硅酸盐材料，,D,不符合题意。,4.,2020,浙江,1,月，,9,下列说法不正确的是,(,),A.Cu(NH,3,),4,SO,4,可通过,CuSO,4,溶液与过量氨水作用得到,B.,铁锈的主要成分可表示为,Fe,2,O,3,n,H,2,O,C.,钙单质可以从,TiCl,4,中置换出,Ti,D.,可用,H,2,还原,MgO,制备单质,Mg,答案：,D,解析：,本题考查无机物的制备方法和铁锈的成分。金属镁的还原性强，工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼单质,Mg,，不能用氢气还原,MgO,制备单质镁，,D,错误；,=,=,4H,2,O,，,A,正确；铁锈的主要成分可看成是氧化铁的水合物，,B,正确；金属钙和四氯化钛反应生成单质钛和氯化钙，,C,正确。,5,2019,浙江,4,月，,27,固体化合物,X,由,3,种元素组成。某学习小组进行了如下实验：,请,回答：,(1),由现象,1,得出化合物,X,含有,_,元素,(,填元素符号,),。,(2),固体混合物,Y,的成分,_(,填化学式,),。,(3)X,的化学式,_,。,X,与浓盐酸反应产生黄绿色气体，固体完全溶解，得到蓝色溶液，该反应的化学方程式,是,_,。,O,Cu,和,NaOH,NaCuO,2,2NaCuO,2,8HCl,=,=2NaCl,2CuCl,2,Cl,2,4H,2,O,解析：,本题以含铜化合物之间的转化关系为背景，考查物质推断以及陌生氧化还原方程式的书写。,固体化合物,X,在干燥的,H,2,中反应生成能使,CuSO,4,变蓝色的气体，说明,X,中含有氧元素；固体混合物,Y,加水溶解得到,1.28 g,紫红色固体单质，该单质为,Cu,，物质的量为,0.02 mol,，得到的碱性溶液的焰色反应呈黄色，说明该碱性溶液中存在,Na,，又固体化合物,X,由,3,种元素组成，则,3,种元素分别为,O,、,Cu,、,Na,，故该碱性溶液为,NaOH,溶液，与,HCl,恰好中和时消耗,0.020 0 mol HCl,，说明,NaOH,的物质的量为,0.020 0 mol,，固体,X,中含有钠元素的质量为,0.46 g,，根据固体,X,的质量为,2.38 g,，可以求得氧元素的质量为,0.64 g,，则,n,(O),0.04 mol,，,n,(Na),n,(Cu),n,(O),1,1,2,，则,X,的化学式为,，固体混合物,Y,中含有,Cu,和,NaOH,。,NaCuO,2,与浓盐酸反应产生黄绿色气体,Cl,2,，并得到了蓝色溶液,CuCl,2,，则反应的化学方程式为,2NaCuO,2,8HCl,=,=2NaCl,2CuCl,2,Cl,2,4H,2,O,。,6,全国卷,，,7,磷酸亚铁锂,(LiFePO,4,),电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下,：,下列叙述错误的是,(,),A.,合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,B.,从,“,正极片,”,中可回收的金属元素有,Al,、,Fe,、,Li,C.,“,沉淀,”,反应的金属离子为,Fe,3,D.,上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠,答案：,D,解析：,废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，,A,项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属，,B,项正确；因流程中加入的有,HNO,3,，故在含,Li,、,P,、,Fe,等元素的滤液中加碱液，发生,“,沉淀,”,反应的金属离子为,Fe,3,，,C,项正确；因为锂及其化合物的性质与镁相似，由硫酸镁易溶于水推知，硫酸锂易溶于水，由碳酸镁微溶于水推知，碳酸锂微溶于水，所以不能用硫酸钠代替碳酸钠，,D,项错误。,7,全国卷,，,26,我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿,(ZnS,，含有,SiO,2,和少量,FeS,、,CdS,、,PbS,杂质,),为原料制备金属锌的流程如图所示,：,相关,金属离子,c,0,(M,n,),0.1 molL,1,形成氢氧化物沉淀的,pH,范围如下：,金属离子,Fe,3,Fe,2,Zn,2,Cd,2,开始沉淀的,pH,1.5,6.3,6.2,7.4,沉淀完全的,pH,2.8,8.3,8.2,9.4,回答下列问题,：,(1),焙烧过程中主要反应的化学方程式为,_,。,(2),滤渣,1,的主要成分除,SiO,2,外还有,_,；氧化除杂工序中,ZnO,的作用是,_,，若不通入氧气，其后果是,_,。,(3),溶液中的,Cd,2,可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为,_,。,(4),电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为,_,；沉积锌后的电解液可返回,_,工序继续使用。,2ZnS,3O,2,2ZnO,2SO,2,PbSO,4,调节溶液的,pH,无法除去杂质,Fe,2,Zn,Cd,2,=,=Zn,2,Cd,Zn,2,2e,=,=Zn,溶浸,解析：,(1),在焙烧过程中,ZnS,和,O,2,反应生成,ZnO,和,SO,2,。,(2),溶液中的,Pb,2,与,不能共存生成,PbSO,4,沉淀，,SiO,2,不溶于,H,2,SO,4,，即滤渣,1,中含,SiO,2,和,PbSO,4,。氧化除杂过程中,O,2,能将溶液中,Fe,2,氧化生成,Fe,3,，加入,ZnO,能调节溶液的,pH,，促进,Fe,3,完全水解。由题表知,Fe,2,、,Zn,2,开始沉淀和沉淀完全时的,pH,非常接近，若不通入,O,2,使,Fe,2,氧化为,Fe,3,，加入,ZnO,后无法除去,Fe,2,，会影响,Zn,的纯度。,(3),根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反应为,Cd,2,Zn,=,=Cd,Zn,2,。,(4),结合图示可知电解,ZnSO,4,溶液时生成,Zn,，即电解时,Zn,2,在阴极被还原，电极反应式为,Zn,2,2e,=,=Zn,。沉积,Zn,后的电解液中主要含有,H,2,SO,4,，可返回溶浸工序中继续使用。,
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