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第13讲 金属材料及金属矿物的开发利用,第三章 金属及其化合物,考纲要求 1.了解常见金属活动顺序。 2.了解合金的概念及重要应用。 3.了解铜及其重要化合物的主要性质及其应用。,考点一 铜及其化合物,考点二 金属材料与金属矿物的开发利用,内容索引,微专题14 定量测定合金组成的两种方法,考能提升 探究高考 明确考向,课时作业,考点一 铜及其化合物,1.单质铜 (1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。 (2)化学性质,知识梳理,常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的_。有关化学方程式_ _。 写出下列化学方程式： 铜在空气中加热：_； 铜丝在硫蒸气中反应：_。,铜锈,2CuO2CO2,H2O=Cu2(OH)2CO3,2.铜的重要化合物 (1)Cu2(OH)2CO3的名称为 ，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：_ ，可溶于稀硫酸，离子方程式：_ 。,碱式碳酸铜,Cu2(OH)2CO3 2CuO,CO2H2O,Cu2(OH)2CO34H=,2Cu2CO23H2O,(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为_ 。 (3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为_。 (4)红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为 。,4CuO,2Cu2OO2,CuSO45H2O CuSO45H2O,Cu2O2H=CuCu2H2O,正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)CuO是黑色固体，与水反应生成Cu(OH)2( ) (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物( ) (3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水( ) (4)将铜片置于干燥的空气中，不易被腐蚀( ) (5)CuSO45H2O失去结晶水属于物理变化( ) (6)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈( ) (7)过量铜与浓硝酸反应，产生的气体中有NO2、NO和H2( ) (8)铜是导电性最好的金属材料( ),解题探究,题组一 铜及其化合物的性质和应用 1.铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有：黄铜矿(CuFeS2)、斑铜矿(Cu5FeS4)、辉铜矿(Cu2S)、孔雀石CuCO3Cu(OH)2。下列说法不正确的是 A.可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 B.硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 C.工业上常采用电解法制取粗铜 D.在上述几种含铜化合物中，铜的质量分数最高的是Cu2S,答案,解析,CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性，B项正确； 工业上常用电解法精炼铜，C项不正确。,2.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H 发生反应： Cu2O2H=CuCu2H2O。 将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是 A.如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成Cu2O B.溶液中最终可能有紫红色固体出现 C.该实验的结果无法说明CuO分解的程度 D.如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解,答案,解析,解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解CuO、Cu2O和单质Cu，因而该实验结果无法说明CuO分解的程度。,3.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在4050 时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是 A.这里的“另一种反应物”具有还原性 B.CuH可作氧化剂，还原剂 C.CuHCl2=CuClHCl(燃烧) D.CuHHCl=CuClH2(常温),答案,解析,C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。,(1)1价的铜有较强的还原性，易被氧化剂氧化为2价。 (2)1价铜，在酸性条件下能发生歧化反应生成Cu和Cu2，利用这一原理可区别Cu和Cu2O。向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2OH2SO4= CuSO4CuH2O。,题组二 铜的冶炼方法 4.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜，有下列两种途径：,制备1 mol Cu需要1 mol CuO，而H2还原CuO时需要先用H2排除体系内的空气，冷却时也需要继续通H2，因此需要H2的量远大于1 mol，即消耗的Fe、H2SO4均比第种方法多。,若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是 A.消耗氧化铜的质量相同 B.消耗铁的质量相同 C.消耗硫酸的质量相同 D.生成硫酸亚铁的质量相同,答案,解析,5.孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。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_ _。,固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，,有气泡产生,Cu2(OH)2CO32H2SO4=,2CuSO4CO23H2O,答案,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Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。,(2)反应加入的金属可能是_，有关反应的离子方程式为_。,经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末能将Cu2从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等。,铁粉(答案合理即可),FeCu2=Fe2Cu,答案,解析,题组三 铜及其化合物的转化关系 6.(2017邯郸调研)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CuCl22H2O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 O2 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CuCl22H2O晶体加热可制得CuCl2固体,答案,解析,A项，2CuS3O2 2CuO2SO2，由方程式可知，1 mol CuS消耗 1.5 mol O2； B项，废气中含有SO2，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确； 调节pH时，Fe3水解转化为Fe(OH)3而除去，因而C项错误； 将CuCl22H2O直接加热脱水，Cu2水解，HCl挥发会产生Cu(OH)2，无法得到CuCl2，因而D项错误。,7.铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。 (1)工业上可利用反应Cu2SO2 2CuSO2制取粗铜，反应中被氧化的元素是_，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是_(设NA为阿伏加德罗常数的值)。,答案,解析,S,1.2NA,(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在5060，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为_ _。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：_ _。,答案,解析,2Cu4HO2,2Cu2,(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。 甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示： CuH2SO4 _。,按照甲同学猜想：铜被氧化生成CuO，硫酸被还原为SO2，化学方程式为 CuH2SO4 CuOSO2H2O。,答案,解析,CuOSO2H2O,乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是_(填字母)。 a.Cu2S和CuS都是黑色的 b.铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2 c.浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有 多种可能,分析可能的理由时，应该从反应现象和氧化还原反应原理入手，ac符合。,答案,解析,考点二 金属材料与金属矿物的开发利用,1.合金 (1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有 的物质。 (2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 熔点：一般比它的各成分金属的 ； 硬度和强度：一般比它的各成分金属的 。,知识梳理,金属特性,低,大,2.常见金属材料,(1)重要的黑色金属材料钢 钢是用量最大、用途最广的合金。,(2)几种有色金属材料,铝及 铝合金 铜及 铜合金,3.金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中的存在 在地壳中除了金、铂等少数极不活泼的金属外，绝大多数金属元素以_形式存在。 (2)金属冶炼的实质 金属元素只有正价，没有负价，所以金属的冶炼过程就是把金属从其化合物中_出来的过程。,化合物,还原,(3)金属冶炼的方法 热分解法。 如由HgO、Ag2O冶炼Hg、Ag：_、_ _。 热还原法。 a.CO还原Fe3O4：_； b.H2还原WO3：_； c.C还原ZnO：ZnOC ZnCO。,4AgO2,电解法。 工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为 _、_、 _。,4.铝热反应实验中的有关问题,正误判断，正确的打“”，错误的打“” (1)铝合金的熔点比纯铝的高( ) (2)合金材料中不可能含有非金属元素( ) (3)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金( ) (4)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属( ) (5)用金属钠能置换氯化铜溶液中的铜( ) (6)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应( ),(7)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高( ) (8)用黄铜矿经电解精炼得到纯度99.9%的铜( ) (9)电解氯化镁溶液制取金属镁( ) (10)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物( ),解题探究,题组一 金属与合金的性质和应用 1.下列关于金属元素的叙述正确的是 A.金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性 B.金属元素的单质在常温下均为固体 C.金属元素在不同化合物中化合价均相同 D.大多数金属元素的单质为电的良导体,金属离子中的中间价态离子，比如Fe2，既有氧化性又有还原性，A错； 常温下金属汞呈液态，B错； 有的金属元素存在变价，比如Fe、Cu等，C错。,答案,解析,2.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,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。,答案,解析,3.(2016唐山调研)现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(提示：Si2OHH2O= 2H2),答案,解析,A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Fe、Zn、Na C.Al、Na、Cu、Fe D.Al、Cu、Mg、Si、Mn,通过反应知合金中必须含有排在金属活动性顺序中H之前的金属和H之后的金属； 由反应知合金中必须含有Si及排在金属活动性顺序表H之后的金属或其他非金属。,题组二 金属冶炼方法的选择 4.下列说法正确的是 A.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 B.钢铁厂用热还原法冶炼铁 C.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al不涉及氧化还原反应,电解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，而得不到单质钠，A错误； 电解熔融Al2O3发生的是氧化还原反应，C错误； 工业上冶炼镁是电解熔融MgCl2而不是MgO，D错误。,答案,解析,5.(2016唐山二模)如图是某课外小组从初选后的方铅矿主要成分PbS，含少量黄铜矿(CuFeS2)中提取硫黄、铜、铅的工艺流程图：,已知：CuFeS24FeCl3=2S5FeCl2CuCl2、PbS2FeCl3=SPbCl22FeCl2 (1)黄铜矿(CuFeS2)中Fe元素的化合价为_；提高方铅矿酸浸效率的措施有_ (写出两种方法即可)。,黄铜矿(CuFeS2)中，S显2价，Cu显2价，故Fe显2价；搅拌、适当提高酸的浓度、加热、将矿石粉碎、延长浸取时间等都可以提高方铅矿酸浸效率。,答案,解析,2价,搅拌、适当提高酸的浓度(或加热、将矿石粉碎、延长浸取时间),(2)过滤过程中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_；单质A是_；在此工艺操作中可循环利用的物质有铅、_。,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；单质A是S，可循环利用的物质有铅、盐酸和氯化铁溶液。,答案,解析,漏斗,硫黄(或S),盐酸和氯化铁溶液,(3)在酸性的FeCl2溶液中加入H2O2溶液，其反应的离子方程式为_ _。,在酸性的FeCl2溶液加入H2O2溶液，Fe2被氧化成Fe3，故离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。,答案,解析,2Fe2,H2O22H=2Fe32H2O,(4)PbSO4与PbS加热条件下反应的化学方程式为_ _。,由工艺流程图中PbSO4与PbS加热反应生成Pb，反应的化学方程式为 PbSO4PbS 2Pb2SO2。,答案,解析,PbSO4PbS,2Pb2SO2,1.金属活泼性与冶炼方法的关系： 2.有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如,在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，气化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。,题组三 铝热反应及应用 6.铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题： (1)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有_。 A.KCl B.KClO3 C.MnO2 D.Mg,做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃。,答案,解析,(2)用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与Al粉进行铝热反应。 引发铝热反应的操作是_。 产物中单质是_(写名称)。,在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质B为Fe。,答案,解析,加少量KClO3，插上镁条并将其点燃,Fe,(3)取少量(1)中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，_(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_ (用离子方程式说明)。,反应后固体混合物中若有Fe2O3，因发生反应：Fe2O36H=2Fe33H2O和Fe2Fe3=3Fe2，Fe3转化为Fe2，KSCN溶液也不会变红。,答案,解析,不能,Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2,7.金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的应用。 完成下列填空： (1)镓(Ga)与铝同主族。写出镓的氯化物与氨水反应的化学方程式：_。,由AlCl3与NH3H2O的反应可推出要求的化学方程式。,答案,解析,GaCl33NH3H2O=Ga(OH)33NH4Cl,(2)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。如： 2Al4BaO 3BaBaOAl2O3 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_。 a.高温时Al的活泼性大于Ba b.高温有利于BaO分解 c.高温时BaOAl2O3比Al2O3稳定 d.Ba的沸点比Al的低,依据元素周期律可知Al的金属性弱于Mg，Mg的金属性弱于Ba；应从化学平衡移动的观点分析此反应发生的原因。,答案,解析,弱,d,微专题14 定量测定合金组成的两种方法,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。其原理的关键点是某组分具有特殊性质(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)。,1.航母螺旋桨主要由铜铝合金制造。80.0 g CuAl合金用盐酸完全溶解后，在溶液中加入过量氨水，过滤后得到白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为_。,83.1%,答案,解析,2.有三种镁铝合金样品、(组分比例不一定相同)。三位同学各取一种样品，对合金中镁的质量分数进行下列实验探究： (1)第一位同学取样品m1 g和过量的氢氧化钠溶液反应，然后过滤；再往滤液中通入过量的二氧化碳气体，将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，得到固体质量仍为m1 g。则合金中镁的质量分数为_(小数点后保留2位)。,加入NaOH溶液，再通入二氧化碳得到Al(OH)3沉淀，灼烧得到Al2O3，合金的质量与Al2O3的质量相同，故Al2O3中O的质量分数就是合金中镁的 质量分数，即 100%47.06%。,答案,解析,47.06%,(2)第二位同学取样品m2 g和足量的稀硫酸反应，发现固体完全溶解， 标准状况下得到气体体积为V L，则m2的取值范围是_(结果化为最简分数)。,答案,解析,(3)第三位同学取不同质量的样品分别和30 mL同浓度的盐酸反应，所取合金质量与产生气体的体积(标准状况下测定)如表所示：,.盐酸的物质的量浓度为_。,2.0 molL1,答案,解析,.合金中镁的质量分数为_。,47.06%,答案,解析,.要使c组实验后剩余合金中的铝恰好完全溶解，还需向容器中加入1.0 molL1的氢氧化钠溶液_mL。,78,答案,解析,考能提升,探究高考 明确考向,1.(2016全国卷，28)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废矾催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为,以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：,1,2,3,回答下列问题： (1)“酸浸”时V2O5转化为 ，反应的离子方程式为_ _，同时V2O4转化成VO2。“废渣1”的主要成分是_。,V2O52H=,SiO2,“酸浸”时V2O5转化为 ，前后V元素化合价不变，说明没有发生氧化还原反应，则反应的离子方程式为V2O52H=2 H2O。由于SiO2与H2SO4不反应，故“废渣1”的主要成分为SiO2。,答案,解析,1,2,3,(2)“氧化”中欲使3 mol的VO2变为 ，则需要氧化剂KClO3至少为_ mol。,0.5,VO2变为 ，V的化合价由4价升高到5价，转移1e，而氧化剂KClO3则被还原为KCl，化合价由5价降低为1价，转移6e，故欲使3 mol VO2变为 ，需氧化剂KClO3的物质的量至少为3 mol160.5 mol。,答案,解析,1,2,3,(3)“中和”作用之一是使钒以 形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_。,Fe(OH)3、Al(OH)3,酸浸并用KClO3氧化后的溶液中含有的Fe3、Al3，在“中和”时生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，所以“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。,答案,解析,1,2,3,(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH R4V4O12 4OH(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_性(填“酸”、“碱”或“中”)。,碱,由题意知逆反应是“洗脱”，在碱性环境中有利于向“洗脱”方向进行，故淋洗液应呈碱性。,答案,解析,1,2,3,1,2,3,(5)“流出液”中阳离子最多的是_。,K,由于前面加入了KClO3、KOH，所以“流出液”中阳离子最多的是K。,答案,解析,(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化 学方程式：_。,根据原子守恒可知偏钒酸铵“煅烧”生成五氧化二钒、氨气和水蒸气， 发生反应的化学方程式为2NH4VO3 V2O5H2O2NH3。,2NH4VO3 V2O5H2O2NH3,答案,解析,2.2013重庆理综，8(1)(2)合金是建造航空母舰的主体材料。 (1)航母升降机可由铝合金制造。 铝元素在周期表中的位置为_，工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_。,答案,解析,第三周期第A族,CO2,本题围绕金属材料命题，要根据题目设问的角度，联系相关知识解答。Al元素在周期表中的第三周期第A族；提纯铝土矿通入CO2使 转化为Al(OH)3沉淀。,1,2,3,Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为_ _。焊接过程中使用的保护气为_ _(填化学式)。,答案,解析,Al2O3,2NaOH=2NaAlO2H2O,Al2O3与NaOH溶液发生的反应为Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O；保护气应不能与金属反应，一般用稀有气体。,Ar(其他合理,答案均可),1,2,3,(2)航母舰体材料为合金钢。 舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_。 航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_。,答案,解析,1,2,3,吸氧腐蚀,CaCO3或CaO,金属在海水中主要发生吸氧腐蚀；炼钢过程中为降低Si的含量，常加入CaCO3或CaO，将SiO2转化为CaSiO3而除去。,3.2013山东理综，28(1)(2)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。 (1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。 a.Fe2O3 b.NaCl c.Cu2S d.Al2O3,Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均采用电解法，Fe、Cu的冶炼采用热还原法。,答案,解析,1,2,3,(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，该反应的还原剂是_。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_ mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是_。,在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中，O2作氧化剂，所以1 mol O2得到4 mol e，还原剂失去4 mol e。CuSO4溶液中由于Cu2水解而显酸性，加入镁条时，Mg与H反应放出H2。,答案,解析,Cu2S,4,H2,1,2,3,课时作业,1.(2016济宁模拟)明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，冷淀，毁罐取出，即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是 A.倭铅是指金属锌和铅的混合物 B.煤炭中起作用的主要成分是C C.冶炼Zn的化学方程式：ZnCO32C Zn3CO D.该冶炼锌的方法属于热还原法,答案,解析,由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，故A错误； 煤炭的主要成分是碳，反应中碳作还原剂，故B、C、D均正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,2.不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是 A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制 B.炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其化合物中还原出来，区别在于炼 钢时选用的还原剂的还原性更强 C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态 下的氯化物的方式来获取它们的单质 D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,A项，铁用CO还原法炼制，用铝热反应成本太高，故A错误； B项，不同点是前者使用氧化剂，后者使用还原剂，故B错误； C项，氯化铝是共价化合物，所以熔融时，它是不导电的，工业上用电解氧化铝方法制取铝，故C错误； D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，故D正确。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,3.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是 A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B.锈蚀后的铁制品没有回收价值 C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D.越活泼的金属越难冶炼,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，故A正确； 锈蚀后的铁制品可以除去铁锈回收利用，保护矿产资源，B错误； 在化合物中金属元素均显正价，变成金属原子就得到电子，故C正确； 越活泼的金属，金属阳离子就越难得到电子被还原，故越难冶炼，D正确；故选B。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,4.钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是 A.金不溶于任何溶液 B.铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物 C.铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点 D. 的质子数和中子数之差为34,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,金能够溶于王水，A项错误； 铜在空气中被腐蚀生成铜绿，主要成分是Cu2(OH)2CO3，B项错误； 合金的熔点一般比成分金属的都低，C项正确； 的质子数和中子数之差为(6329)295，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,5.下列说法中正确的是 A.CuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现 B.铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高 C.金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜 D.金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形 成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行,答案,解析,A选项，CuOCu(OH)2不能通过一步实现，错误； B选项，铝合金比纯铝的熔点低，错误； D选项，铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。,6.(2016赣州模拟)下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是 A.粗铜电解精炼时，粗铜作阳极 B.生产铝、铜、高纯硅及玻璃过 程中都涉及氧化还原反应 C.黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2 可用于生产硫酸，FeO可用作 冶炼铁的原料 D.粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,电解精炼铜时，粗铜作阳极，自身可以溶解，故A正确； 制备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是SiO2Na2CO3 Na2SiO3CO2和SiO2CaCO3 CaSiO3CO2，化合价未发生变化，均不属于氧化还原反应，故B错误； SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4，FeO与CO在高温下可生成Fe，故C正确； 制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，故D正确。,7.已知酸性条件下有如下反应：2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：,由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是 A.Cu B.Cu2O C.一定有Cu，可能有Cu2O D.一定有Cu2O，可能有Cu,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，产物中加入稀H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下2Cu=Cu2Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,8.下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，所以可用稀盐酸去除铜器表面的铜绿Cu2(OH)2CO3，、有因果关系，A错误； 铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛装浓硫酸，B错误； 硫酸铜与氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，、均正确，但没有因果关系，C错误； 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。,9.(2016辽宁师大附中期中)用下列装置进行相应实验，不能达到有关实验目的的是,A.用甲图装置电解精炼铝 B.用乙图装置制备Fe(OH)2 C.用丙图装置制取金属锰 D.用丁图装置验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,因为Al3得电子能力小于水溶液中的H，所以电解AlCl3溶液不能得到Al单质，A项错误； FeSO4溶液上面加入煤油，可防止空气中的氧气氧化生成的Fe(OH)2，有利于得到纯净的Fe(OH)2，B项正确； 利用铝热反应可把MnO2还原为金属锰，C项正确； 碳酸氢钠放在小试管中，碳酸钠放在大试管中同时加热，可以验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，D项正确。,10.下图是以橄榄岩(主要成分为硅酸镁，还有少量的Fe3、Fe2、Al3及少量不溶于酸的杂质)为原料，制备硫酸镁晶体的流程图： 下列说法正确的是 A.过滤1操作的主要目的是以硅酸盐 的形式除去Si B.加氨水调节pH78，目的是使Fe3、 Al3转化为氢氧化物沉淀而除去 C.加H2O2溶液时发生的主要反应为H2O2Fe22H=Fe32H2O D.粗硫酸镁晶体通过一系列操作后得到硫酸镁晶体，目的是使硫酸镁晶体 结晶得更漂亮,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,硅酸不溶于水，过滤1所得固体是硅酸，A项错误； C项电荷不守恒，故错误； 从粗硫酸镁晶体到硫酸镁晶体的一系列操作是为了提纯，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,11.(2016海口校级模拟)铜的冶炼大致可分为： 富集，将硫化物矿进行浮选；焙烧，主要反应为2CuFeS24O2= Cu2S3SO22FeO(炉渣)；制粗铜，在1200 发生的主要反应为2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2，2Cu2OCu2S=6CuSO2；电解精炼铜。 下列说法不正确的是 A.上述灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸 B.上述过程中，由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2 C.在反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中，氧化产物与还原产物的物质 的量之比为16 D.在反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中，只有Cu2O作氧化剂,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,A项，二氧化硫能用来制取硫酸； B项，根据最终产物为Cu、SO2和FeO可写出总反应方程式为6CuFeS215O2=6Cu12SO26FeO，根据方程式计算； 在反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中，Cu元素化合价由1价变为0价、S元素化合价由2价变为4价，则氧化剂是Cu2O、Cu2S，还原剂是Cu2S，氧化产物是二氧化硫、还原产物是Cu，C项正确，D项错误。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,12.冶炼金属常用以下几种方法： 热分解法 以活泼金属Na、Mg等作还原剂 以C、CO或H2作还原剂 电解法 利用铝热反应原理还原 下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。 (1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属_。,Fe、Zn、Cu等中等活泼金属：以C、CO或H2作还原剂；,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属_。,Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属：电解法；,答案,解析,(3)Hg、Ag等不活泼金属_。,Hg、Ag等不活泼金属：热分解法；,答案,解析,(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属_。,V、Cr、Mn、W等高熔点金属：利用铝热反应原理还原。,答案,解析,思路引导,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,结合金属活动性顺序，依据金属的活泼性来确定金属的冶炼方法，如K、Ca、Na、Mg、Al等较活泼的金属需采用最强的还原手段电解法来冶炼；活泼性介于ZnCu之间的金属则需用热还原法冶炼，如利用CO、C等作还原剂或利用铝热反应；金属活泼性同Hg、Ag相近的金属则需用热分解法；对很不活泼的金属，如Au、Pt，在自然界中存在游离态的金属单质，因此需要采取的方法是富集法。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,13.(2017葫芦岛调研)NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛应用于化学镀镍、生产电池等，可由电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如图： 稀硫酸 H2O2溶液 NaOH溶液 Na2CO3溶液 ,已知：25 时，几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表所示。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,请回答下列问题： (1)下列措施可行，且能提高废渣浸出率的有_。 A.升高反应温度 B.增大压强 C.在反应过程中不断搅拌,答案,解析,升高反应温度可以加快反应速率，故可以提高废渣浸出率，A正确； 该反应体系中无气体参加，因此增大压强对化学反应速率无影响，B错误； 在反应过程中不断搅拌，可以使硫酸与矿渣充分接触，可以提高反应速率，C正确；正确选项是A、C。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(2)在滤液中加入6%的H2O2溶液，其作用是_ _(用离子方程式表示)；加入NaOH溶液调节pH的范围是_，目的是除去溶液中的_离子。,答案,解析,2Fe2H2O22H=,因为废渣(除含镍外，还含有Cu、Fe、Cr等杂质)，用硫酸溶解过滤后，滤液中含有Fe2、Fe3、Cr3等杂质离子，加H2O2溶液可将Fe2氧化成Fe3，反应的离子方程式是2Fe2H2O22H=2Fe32H2O；根据离子形成沉淀的pH及离子沉淀完全的pH大小关系，加入NaOH溶液调节5.6pH8.4；这时可以除去溶液中的Fe3、Cr3。,2Fe32H2O,5.6pH8.4,Fe3、Cr3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(3)滤液的主要成分是_。,答案,解析,Na2SO4、NiSO4,除去Fe3、Cr3等杂质离子后，滤液中含有的可溶性硫酸盐为Na2SO4、NiSO4。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(4)操作的实验步骤依次为 _； 向沉淀中滴加稀硫酸，直至恰好完全溶解 蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO46H2O晶体 用少量乙醇洗涤NiSO46H2O晶体并晾干,答案,解析,过滤，并用蒸馏水洗涤沉淀23次,得到NiCO3沉淀之后的操作步骤为过滤，并用蒸馏水洗涤沉淀23次，直至流出液用pH试纸检验呈中性。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,14.(2016南昌模拟)铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知，常温下，在溶液中Cu2稳定，Cu易在酸性条件下发生反应：2Cu=Cu2Cu。大多数1价铜的化合物多数不溶于有机溶剂，如Cu2O(砖红色)、CuI、CuCl、CuH等。 (1)在CuCl2溶液中逐滴滴加过量的KI溶液可能发生： a.2Cu24I=2CuI(白色)I2 b.2Cu22Cl2I=2CuCl(白色)I2 为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是_。 A.SO2 B.苯 C.NaOH溶液 D.乙醇,答案,解析,碘水是棕褐色的影响白色沉淀的观察，可以用苯把碘单质萃取出来，由于酒精与水以任意比例混溶，因此不能作萃取剂。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(2)一定条件下，在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。 已知NH5是离子化合物且所有原子都达到稀有气体的稳定结构，请写 出NH5的电子式：_；,NH5所有原子都达到稀有气体的稳定结构，即氮原子最外层达到8电子稳定结构，所有氢原子达到2电子稳定结构，说明NH5是由 和H组成的离子化合物。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式：_ _。,2CuH2H=,CuH为难溶物质保留化学式，根据题干信息知1价的铜在酸性条件下发生歧化反应生成Cu2和Cu，反应产生的气体是CuH中的H与盐酸中H，发生归中反应产生的氢气。,答案,解析,Cu2Cu2H2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,(3)纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质，在太阳能电池、传感器、超导体等方面有着潜在的应用，研究制备纳米氧化亚铜的方法已成为当前的热点研究之一。 方法一：在新制Cu(OH)2浊液中滴入N2H4H2O水溶液，蓝色沉淀逐渐转化为砖红色，同时产生无污染无色气体。 写出上述制备过程中的总反应方程式：_ _。,4Cu(OH)2N2H4H2O=,蓝色沉淀逐渐转化为砖红色，即氢氧化铜沉淀转化成氧化亚铜；无污染的气体只能是N2。,答案,解析,2Cu2ON27H2O,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,方法二：以铜作阳极，石墨作阴极电解。已知：铜作阳极时，铜先被氧化生成Cu，后Cu继续氧化生成Cu2；在碱性溶液中CuCl浊液易转化为Cu2O。 以NaCl和含少量NaOH的溶液作为电解质溶液，电解时阳极区会产生白色沉淀，写出阳极反应方程式：_。,CuCle=CuCl,铜作阳极，先被氧化为Cu，再与溶液中的Cl结合生成CuCl白色沉淀，即可写出阳极的电极反应方程式。,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,电解一段时间后，溶液中可能产生的现象：_，写出转化的离子方程式：_。,白色沉淀逐渐变为砖红色,根据方法二的信息可知，CuCl在碱性条件下易转化为Cu2O。,答案,解析,2CuCl2OH=Cu2OH2O2Cl,这样制得的Cu2O中往往含有CuCl，请设计实验证明CuCl的存在：_。,取试样少量于试管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸银溶液，若生成沉淀，则含有CuCl，若无明显现象，则无CuCl,得到的Cu2O中往往含有CuCl，可以通过检验混合物中是否含有氯离子的方法来检验是否含有CuCl，应先用硝酸溶解，再检验氯离子。,答案,解析,
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