2016届高三化学一轮复习第3章金属及其化合物第4讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物甄选.pdf

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1、【优化方案】2016 届高三化学一轮复习第 3 章金属及其化合物第 4 讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物第四讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物考纲展示1了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。2.了解合金的概念及重要应用。3.知道铜及其重要化合物的性质。4.了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。考 点 一铜及其重要化合物学生用书 P62一、铜的化学性质反应物化学方程式(1)潮湿的空气中：2CuO2CO2非金属Cl2S氧化性稀硝酸酸盐二、氧化铜和氢氧化铜物质化学式颜色状黑色固体(粉末)态水溶性化学性质不溶CuO2H=Cu2CuH2O CuOH2=O2H2O=Cu2(OH)2CO

2、3(碱式碳酸铜，绿色)(2)2Cu2CuO(黑色固体)O2=点燃CuCl(棕黄色烟)CuCl2=2Cu S2CuS=2CuSO SO 2H OCu2H2SO4(浓)=422Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O浓硫酸浓硝酸AgNO3、Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag、Cu2FeCl3=CuCl2FeCl32FeCl2氧化铜CuO氢氧化铜Cu(OH)2蓝色固体不溶Cu(OH)22H=Cu22H2O1/19doc 格式 可编辑H2O CuOCO=CuCO2CuOCu(OH)2=H2O三、硫酸铜1CuSO45H2O 为蓝

3、色晶体，俗称蓝矾或胆矾，受热易分解为白色粉末 CuSO4和水。2无水 CuSO4遇水变蓝色(生成 CuSO45H2O)，可作为水的检验试剂，但不适于作干燥剂。(1)Cu 在加热条件下与 O2非常容易反应，利用这一性质，可把Cu 作为 O2的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉，应想到这一作用。(2)无水 CuSO4常用作水的检验试剂；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥剂使用。(3)铜盐属于重金属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业上常用石灰乳和 CuSO4混合使用，是被称为“波尔多液”的农药。(2015最新调研)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实

4、验过程为(1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于_上(用以下所给仪器的编号填空，下同)，取用坩埚应使用_，灼烧后的坩埚应放在_上，不能直接放在桌面上。实验所用仪器：a蒸发皿b石棉网c泥三角d表面皿e坩埚钳f试管夹(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是_。a灼烧过程中部分氧化铜被还原b灼烧不充分铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化(3)通过途径实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、_、冷却结晶、_、自然干燥。(4)由 粗 制 氧 化 铜 通 过 两

5、 种 途 径 制 取 胆 矾，与 途 径 相 比，途 径 有 明 显 的 两 个 优 点 是 _、_。解析(1)因加热坩埚时温度较高，应放在泥三角上进行加热，且取用坩埚时要用坩埚钳，并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面，灼烧后的坩埚要在石棉网上冷却，不能直接放在桌面上。(2)灼烧后含有少量铜，其原因2/19doc 格式 可编辑可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(3)利用途径制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将 Cu 氧化，过滤除去粗制氧化铜中的不溶物杂质后，然后再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，由此可写出答案。(4)根据途径的反应化学方程

6、式 CuCuSO SO 2H O 和途径的反应化学方程式 2CuO 2H SO(稀)=2CuSO 2H O，2H2SO4(浓)=42222442可以看出途径的优点是：产生等量的胆矾比途径耗硫酸少；途径不产生污染大气的气体(SO2)。答案(1)ceb(2)ab(3)蒸发过滤(4)产生等量胆矾途径消耗硫酸少途径不会产生污染大气的气体思维建模 废铜综合利用的常见流程框图模式1.(2015高考四川卷)下列有关 CuSO4溶液的叙述正确的是()A该溶液中 Na、NH4、NO3、Mg2可以大量共存B通入 CO2气体产生蓝色沉淀C与 H2S 反应的离子方程式：Cu2S2=CuSD与过量浓氨水反应的离子方程式

7、：Cu22NH3H2O=Cu(OH)22NH4解析：选 A。A.CuSO4溶液显酸性，Na、NH4、NO3、Mg2可以大量共存，A 项正确；B.CO2与 CuSO4溶液不发生反应，违背了强酸制弱酸的原理，B 项错误；C.H2S 属于弱电解质，书写离子反应方程式时，要写化学式，C 项错误；D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应生成四氨基合铜离子，D 项错误。题组一铜及其化合物的性质1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()选项A陈述陈述判断铜绿的主要成分是碱可用稀盐酸除铜器表对；对；式碳酸铜面的铜绿无铜表面易形成致密的铜制容器可以盛放浓对；对；B氧化膜向硫酸铜溶液中通入把铜丝放在

8、酒精灯火氨气，有深蓝色沉淀C焰上灼烧，铜丝表面产生，过滤后灼烧滤变黑渣，最后变成黑色固对；对；有硫酸有3/19doc 格式 可编辑体蓝色硫酸铜晶体受热D转化为白色硫酸铜粉末是物理变化解析：选D。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

9、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。2氢氧化铜和碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解 25.25 g 的上述混合物，恰好消耗 1.0 molL1盐酸 500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为()A15 gC30 gB20 gD35 g硫酸铜溶液可用作游错；对；泳池的消毒剂无1.0 molL10.5 L解析：选 B。用盐酸溶解上述混合物，最后所得溶液为 CuCl2溶液，根据 Cl 守恒得 n(CuCl2)20.25 mol。根据 Cu 元素守恒得 n(CuO)0.25 mol，其

10、质量为 0.25 mol80 gmol120 g。题组二铜及其化合物的综合应用3工业上由黄铜矿(主要成分 CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：(1)气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓 H2SO4b稀 HNO3cNaOH 溶液d氨水(2)用稀 H2SO4浸泡熔渣 B，取少量所得溶液，滴加KSCN 溶液后呈红色，说明溶液中存在_(填离子符号)，检验溶液中还存在 Fe2的方法是_(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为_。解析：(1)由转化关系可知 A 中含有 SO2，故可利用碱性溶液吸收。稀 HNO3虽然也能与 SO2反应，但又会放出有毒气体 NO，故不能选

11、b。(2)Fe2具有强还原性，可利用 KMnO4溶液来检验，若 KMnO4溶液褪色，则说明溶液中含有 Fe2。(3)由泡铜冶炼粗铜利用了铝的强还原性(铝热反应)。Cu2O 中铜元素为1 价，利用得失电子守恒配平反应方高温Al O 6Cu。程式：3Cu2O2Al=234/19doc 格式 可编辑答案：(1)cd(2)Fe3取少量溶液，滴加 KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色高温Al O 6Cu(3)3Cu2O2Al=234铜器久置，表面会生成一层绿色固体，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进行实验，探究碱式碳酸铜的

12、分解产物。对试管内的绿色固体进行加热至完全分解，观察到 A 装置中绿色固体逐渐变成黑色，B 装置中无水硫酸铜变成蓝色，C 装置中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题：(1)加热后试管中剩余的黑色物质是_。(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式：_。(3)上述实验步骤中反应的离子方程式为_。(4)实验装置最后的干燥管的作用是_。(5)已知：开始沉淀时物质的 pHFe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)21.97.04.7的 pH3.29

13、.06.7完全沉淀时若提供的药品有：Cl2、浓硫酸、NaOH 溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去步骤溶液中 Fe2的实验步骤：5/19doc 格式 可编辑_。解析：根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成；根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成；根据黑色固体溶于稀盐酸溶液变蓝色，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是 CuO。(1)加热后试管中剩余的黑色物质是 CuO。(2)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为2CuOH OCO。Cu2(OH)2CO3=22(3)上述实验步骤中铁置换出铜，反应的离子方程式为 Cu2Fe=CuFe2。(4)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空

14、气中的 CO2进入广口瓶中，干扰实验。(5)要除去 Fe2，根据表格可知 Fe2开始沉淀的 pH 为 7.0，而 Cu2完全沉淀的 pH 为 6.7，所以当 Fe2开始沉淀时 Cu2已完全沉淀，要保证Cu2不被沉淀，只有把Fe2氧化为 Fe3，再调节pH 除去杂质，根据提供的氧化剂，只能选择氯气，为了不引入杂质，选择 CuO 调节溶液的 pH，注意沉淀后一定要过滤。答案：(1)CuO2CuOH OCO(2)Cu2(OH)2CO3=22(3)Cu2Fe=CuFe2(4)防止空气中的 CO2进入广口瓶(5)通入足量 Cl2将 Fe2氧化成 Fe3，加入 CuO 调节溶液的 pH 至 3.24.7，

15、过滤除去 Fe(OH)3(1)溶液中的 Cu2常为蓝色(浓 CuCl2溶液为绿色，稀 CuCl2溶液为蓝色)，可作为 Cu2的鉴别依据。如 CuSO4溶液呈蓝色，在推断题中，“蓝色溶液”基本可作为 Cu2的存在依据。(2)Cu2与碱反应生成蓝色沉淀Cu(OH)2，这也是鉴定 Cu2的原理之一。考 点 二金属矿物的开发及利用学生用书 P64一、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)熔合而成的具有金属特性的物质。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。(1)熔点：一般比它的各成分金属的低；(2)硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。二、常见金属材料金属黑色金

16、属材料：铁、铬、锰以及它们的合金1重要的黑色金属材料钢6/19doc 格式 可编辑材料有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金钢是用量最大、用途最广的合金。低碳钢：韧性、焊接性好，强度低碳素钢中碳钢：强度高，韧性及加工性好钢高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢2几种有色金属材料铝及铝合金性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉铝合金用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等性能：良好的导电性和导热性铜及铜铜用途：主要用于电器和电子工业、建筑业合金铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜性

17、能：良好的延展性和导电性铝用途：制导线三、金属在自然界中的存在形式四、金属冶炼的一般步骤五、金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mnne=M。六、金属冶炼的方法(用化学方程式表示)(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。(2)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同7/19doc 格式 可编辑于各成分金属，不是简单加合；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。(3)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围

18、内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。(4)合金一定是混合物。(5)金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。(6)冶炼 Mg 时只能电解 MgCl2不能电解 MgO(熔点太高)。(7)冶炼 Al 时只能电解 Al2O3不能电解 AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。(2015河北石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A在高温条件下，用 H2还原 MgO 制备单质 MgB在通电条件下，电解熔融 Al2O3制备单质 AlC在通电条件

19、下，电解饱和食盐水制备单质 NaD加强热，使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu高温2Cu O解析A 项，Mg 的还原性大于 H2的还原性；C 项，制取钠，应电解熔融 NaCl；D 项，4CuO=2O2。答案B思维建模 根据金属活动顺序表选择冶炼方法(1)电解法 KAl；(2)热还原法 ZnCu；(3)热分解法 HgAg；(4)富集法 PtAu。2.被称为“国防金属”的镁，60%来自于海洋，从海水中提取镁的正确方法是()氧化物质镁熔点/电解A.海水石灰乳Mg(OH)2MgHCl电解B海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg灼烧电解C海水石灰乳Mg(OH)2MgOMgHCl电解MgD海水石灰

20、乳Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)解析：选 D。由 MgCl2溶液制备无水 MgCl2应在 HCl 氛围中加热，电解熔融 MgCl2(不是 MgO)制取 Mg。8/19doc 格式 可编辑氯化镁7142 852题组一有关合金的性质考查1铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是()A不易生锈C密度小 D强度高解析：选B。合金材料在日常生活中使用很广泛，铝镁合金在家居装潢中经常会用到。铝镁合金强度高，制成的门窗、防护栏等坚硬牢固；密度小，同体积时比较轻，方便运输、搬运；不容易生锈，制成的装潢材料经

21、久耐用；只有导电性好与这方面的用途无关。2某化学兴趣小组对奥运会金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误()A硫酸铜溶液C盐酸B稀硝酸B导电性好D硝酸银溶液解析：选B。当金牌是纯金时遇到稀硝酸不溶解；当金牌是金银合金时遇到稀硝酸会部分溶解；当金牌是黄铜时遇到稀硝酸会全部溶解。题组二有关金属冶炼的考查3(最新改编)下列有关金属的工业制法中正确的是()A制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B炼铁：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C制

22、钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的 NaCl 溶液D炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜解析：选 B。A 中不能用 TiCl4溶液，要用熔融态的 TiCl4；电解 NaCl 溶液得到 NaOH、Cl2和 H2；电解法精炼铜的原料是粗铜。高温Al O 2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应4铝热反应的化学方程式为 2AlFe2O3=23放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅化学手册知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：物质熔点/沸点6602 05422 980AlAl2O3Fe15352Fe2O31

23、 4629/19doc 格式 可编辑/467750(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是_。(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 _，当观察到_的现象时，说明熔融物中含有金属铝。(3)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的_(填序号)。A浓硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氢氧化钠溶液答案：(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝可与生成的铁熔合在一起，形成合金(2)NaOH 溶液有气泡生成(3)B(1)熟记 2 个物理性质：合金的熔点比成分金属低。合金的硬度比成分金属大。(2)记住 2 种有色金属：铝、铜。(

24、3)牢记 4 种物质的颜色：Cu紫红色，CuO黑色，CuSO4粉末白色，CuSO45H2O蓝色。(4)熟记 5 个化学方程式2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3(铜锈)，3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，CuSO SO 2H O，Cu2H2SO4(浓)=422CuOH O。Cu(OH)2=21正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)(2014高考江苏卷)Cu 溶于稀 HNO3：Cu2H NO3=Cu2NO2H2O。()(2)(2012高考广东卷)工业上电解熔融状态的 Al2O3制备 Al 涉及氧化还原反

25、应。()煅烧电解(3)(2012高考江苏卷改编)MgCl2(aq)石灰乳Mg(OH)2MgOMg。()(4)(高考广东卷)将 NaOH 溶液缓慢滴入 MgSO4溶液中，观察有 Mg(OH)2沉淀生成。()解析：(1)Cu 和稀 HNO3反应，产生 NO，应为 3Cu2NO38H=3Cu22NO4H2O。(2)工业上制取 Al 采用的就是电解熔融的 Al2O3，该反应属于氧化还原反应。(3)工业上制取镁是电解熔融的 MgCl2，若电解 MgO 则能耗太高，故错误。(4)Mg2与 NaOH 产生 Mg(OH)2沉淀，故正确。答案：(1)(2)(3)(4)2(2014高考新课标全国卷)下列反应中，反

26、应后固体物质增重的是()10/19doc 格式 可编辑A氢气通过灼热的 CuO 粉末B二氧化碳通过 Na2O2粉末C铝与 Fe2O3发生铝热反应D将锌粒投入 Cu(NO3)2溶液解析：选 B。四个选项的反应方程式及固体物质质量变化如下：Cu64H O，固体质量减小，不正确。AH2CuO80=2B2CO22Na2O2156=2Na2CO3212O2，固体质量增大，正确。高温Al O 2Fe，固体质量不变，不正确。C2AlFe2O3=23DZn65Cu(NO3)2=Cu64Zn(NO3)2，固体质量减小，不正确。3(2013高考四川卷)1.52 g 铜镁合金完全溶解于 50 mL 密度为 1.40

27、 g/mL、质量分数为 63%的浓硝酸中，得到 NO2和 N2O4的混合气体 1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入 1.0 mol/L NaOH 溶液，当金属离子全部沉淀时，得到 2.54 g 沉淀。下列说法不正确的是()A该合金中铜与镁的物质的量之比是 21B该浓硝酸中 HNO3的物质的量浓度是 14.0 mol/LCNO2和 N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是 80%D得到 2.54 g 沉淀时，加入 NaOH 溶液的体积是 600 mL解析：选 D。A.向反应后的溶液中加入 NaOH，生成 Mg(OH)2和 Cu(OH)2沉淀，固体质量增加的是 OH 的质量，且有 n

28、(OH)n(e)，设合金中镁、铜的物质的量分别为 x、y，24 g/molx64 g/moly1.52 g（质量）则有，2.54 g1.52 g2x2y17 g/mol（电子守恒）501.4063%mol63x0.01 moln解之得，则该合金中铜、镁的物质的量之比为 21。B.该硝酸的浓度 cV35010 Ly0.02 mol14.0 mol/L。C.NO2和 N2O4都来自硝酸，设混合气体中 NO2的物质的量为 x，根据电子守恒得 x(0.05 molx)20.06 mol，x0.04 mol，NO2的体积分数为 80%；D 项得到 2.54 g 沉淀后，溶液中的溶质只有 NaNO3，故

29、n(NaOH)0.7 mol0.04 mol0.02 mol0.64 mol，则 NaOH 溶液的体积是 640 mL。4(2012高考四川卷)向 27.2 g Cu 和 Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸 0.5 L，固体物质完全反应，生成NO 和 Cu(NO3)2。在所得溶液中加入 1.0 mol/L 的 NaOH 溶液 1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为 39.2 g。下列有关说法不正确的是()ACu 与 Cu2O 的物质的量之比为 21B硝酸的物质的量浓度为 2.6 mol/LC产生的 NO 在标准状况下的体积为 4.48 LDCu、Cu2O 与硝酸反应后剩

30、余 HNO3为 0.2 mol解析：选 B。设 Cu 和 Cu2O 的物质的量分别为 x mol、y mol，根据题意，则有11/19doc 格式 可编辑64x144y27.2由 CuCu(OH)2Cu2O2Cu(OH)2得34x52y39.227.2解得：x0.2，y0.1。Cu 与 Cu2O 的物质的量之比为 0.20.121，A 正确；硝酸的物质的量为 NaOH 和 NO 的物质的量之和，1.0 mol(0.2 mol20.1 mol2)/31.2 mol，硝酸的物质的量浓度为 1.2 mol/0.5 L2.4 mol/L，B 不正确；产生的 NO 在标准状况下的体积为 22.4 L/m

31、ol(0.2 mol20.1 mol2)/34.48 L，C 正确；Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余 HNO3为 1.2 mol0.2 mol20.1 mol22(0.2 mol20.1 mol2)/30.2 mol，D 正确。5(2013高考山东卷节选)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_。aFe2O3bNaClcCu2SdAl2O3(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，

32、该气体是_。解析：(1)电解法常用于冶炼非常活泼的金属，如 K、Ca、Na、Mg、Al 等，显然 b、d 项正确。工业上以 Fe2O3、Cu2S 为原料，采用热还原法冶炼金属 Fe、Cu。(2)该反应中，Cu 元素由1 价变为2 价，S 元素由2 价变为6 价，O 元素由 0 价变为2 价，则 O2为氧化剂，Cu2S 为还原剂。1 mol O2发生反应时，得到 4 mol 电子，则还原剂 Cu2S 失去 4 mol 电子。CuSO4溶液中由于 Cu2发生水解而显酸性，加入镁条时，Mg 与 H 反应放出 H2。答案：(1)bd(2)Cu2S4H26(2013高考重庆卷节选)(1)航母舰体材料为合

33、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_。(2)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0 g Cu Al 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀 39.0 g，则合金中 Cu 的质量分数为_。为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用 NaOH 溶液调节 pH，当 pH3.4 时开始出现沉淀，分别在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀，结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有_。12/19doc 格式 可编辑解析：(1)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

34、将 SiO2转化为CaSiO3而除去。(2)因加入过量的氨水会发生反应 Cu24NH3H2O=Cu(NH3)424H2O，故得到的白色沉淀为 Al(OH)3，物质的量为 0.5 mol，据 Al 元素守恒可知 Al 的质量为 13.5 g，则 Cu 的质量为 66.5 g，Cu 的质量分数约为 83.1%。由图像可知，Fe3在 pH1.9 时开始沉淀，在 pH3.2 时沉淀完全，依次类推。pH3.4 时才开始出现沉淀，说明溶液中没有 Fe3，则一般也无 Fe2，因为 Fe2在空气中会被氧化成 Fe3，此时的沉淀为 Al(OH)3；pH7.0 时过滤出的沉淀为 Al(OH)3和 Cu(OH)2；

35、pH8.0 时过滤出的沉淀为 Ni(OH)2。答案：(1)吸氧腐蚀CaCO3或 CaO(2)83.1%Al、Ni一、选择题1合金比纯金属制成的金属材料的优点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金 合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛AC DB解析：选 A。合金能导电，但导电性不一定强。2钛和钛的合金被誉为“21 世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下

36、列用途不切合实际的是()A用来做保险丝B用来制造航天飞机C用于制造人造骨D用于家庭装修，做钛合金装饰门解析：选 A。由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，B 正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，C 正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，D 正确；A 错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。3(2015山东青岛高三教学质量检测)所谓合金，就是不同种金属(也包括一些金属和非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是()13/

37、19doc 格式 可编辑Na97.5Cu10832595Al6602200Fe15353000熔点/沸点/A.Cu 和 AlCFe 和 NaBFe 和 CuDAl 和 Na883解析：选 C。分析数据得出，铁的熔点(1 535)高于 Na 的沸点(883)，无法制得合金。4工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是()A炭还原法B铝热还原法C直接加热法D盐的水溶液与活泼金属置换法解析：选 B。冶炼活泼性比 Al 差且熔点高的金属，通常利用铝热反应进行冶炼。H2SOCuO45在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：(1)FeH2CuH2SOFeCu

38、4(2)CuOCuSO4若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是()A消耗氧化铜的质量不同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不同解析：选 D。途径(1)中用 H2还原 CuO 时，实验前先通 H2排出装置中的空气，实验结束时要继续通 H2至试管冷却，故利用途径(1)制取 1 mol Cu，消耗的 H2大于 1 mol，即 Fe 和 H2SO4的消耗量：(1)(2)，生成 FeSO4的质量：(1)(2)，但两途径中消耗 CuO 的质量相等。高温8Cu4FeO2Fe O 6(2015宁夏银川高三质检)利用黄铜矿冶炼铜的主要原理为8CuFeS221O2=

39、2316SO2，下列有关判断合理的是()A避免污染，排放的尾气用 98.3%的浓硫酸吸收BCuFeS2中铁显2 价，该反应中只有 Cu 被还原C检验炉渣中含2 价铁的试剂是盐酸、KSCN 溶液和氯水D冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸解析：选 D。浓硫酸不能吸收 SO2，A 项错误。该反应中铜、氧元素化合价降低，被还原，B 项错误。在3价铁存在下检验2 价铁，应用酸性高锰酸钾溶液，C 项错误。炉渣中含有氧化铁和氧化亚铁，可以冶炼铁；二氧化硫可以用作制硫酸的原料，D 项正确。14/19doc 格式 可编辑7铅的冶炼大致过程如下：富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；高温2PbO2SO；焙烧：2PbS3O

40、2=2高温PbCO；制粗铅：PbOC=高温PbCO。PbOCO=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 PbOC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 碳解析：选D。富集方铅矿的过程属于物理变化，A 错；B 项中还原产物除 PbO 外还有 SO2；整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 8 mol 电子，C 错。8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

41、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作了验证，实验操作和实验现象记录如下：浓硫加入试稀硫酸剂热无色气红色固体实验现和蓝色溶象液液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()ACuBCu2OC一定有 Cu，可能有 Cu2OD一定有 Cu2O，可能有 Cu解析：选 D。H2还原 CuO 生成红色固体，可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种，加入稀 H2SO4变蓝和得到红色固体，证明原固体中含 Cu2O，而不能证明有无 Cu。9(2015山西阳泉高三模拟)部分氧化的 Fe-Cu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理：体色溶液蓝色溶无色

42、气体和蓝气体和红棕色酸、加稀硝酸浓硝酸下列说法正确的是()15/19doc 格式 可编辑A滤液 A 中的阳离子为 Fe2、Fe3、HB样品中 Fe 元素的质量为 2.24 gC样品中 CuO 的质量为 4.0 gDV896 mL解析：选 B。根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与 Fe3不共存，则 A 项错误；最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3，其中 Fe 元素的质量为 2.24 g，B 正确；样品中 Cu 元素和 O 元素共 5.76 g2.24 g3.52 g，则 C 项错误；2.24g Fe 元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于 896 mL，D 错误。二、非选择题10硫酸

43、铜、硝酸铁都是重要的化工原料。以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO45H2O)的生产流程示意图：胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g)见下表。温度/石膏胆矾请回答下列问题：(1)红褐色滤渣的主要成分是_。(2)写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式：_。(3)操作的温度应该控制在_左右。(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作应为将热溶液_、_、洗涤、干燥。解析：(2)由信息写出反应物(Cu、HNO3、H2SO4)及生成物(CuSO4)，分析可知Cu 被氧化，化合价升高，所以N的化合价降低，稀硝酸生成 NO，加上水配平此方程式即可。(3)因为石膏的溶解度随着温度的升高而降低，而胆矾随温度的

44、升高而升高，所以温度越高得到的胆矾越纯净，所以温度达到水的沸点最好。答案：(1)Fe(OH)3(2)3Cu2HNO33H2SO4=3CuSO42NO4H2O(3)100(4)冷却结晶过滤11金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问16/19doc 格式 可编辑204060801000.32 0.26 0.15 0.11 0.073244.6 61.8 83.8114题：(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。比热密度金属颜色(g/cm3)熔点沸点()15351083()27502567kJ/kg0.44银白Fe色红色7.86

45、Cu8.920.38由 表 可 推 知，人 类 最 早 使 用 的 金 属 材 料 是 _，请 写 出 判 断 的 理 由：_。(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3FeO2H2O=Fe2O3nH2O(3)镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是 _法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是_，铝的冶炼采用的反应物是_。解析：(1)由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利用。(2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用

46、电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。答案：(1)铜铜的熔点低于铁的熔点(2)21111432n2(3)电解熔融氯化镁(或 MgCl2)熔融氧化铝(或 Al2O3)12日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%，而天然铝土矿的氧化铝含量为 50%70%，杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O 等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下：一些氢氧化物沉淀的 pH 如下表：沉淀物开始沉淀 pH(离子初始浓度0.01 mol/L)Al(OH)34Fe(OH)32.3Mg(OH)210.417/19

47、doc 格式 可编辑完全沉淀 pH(离子浓度105mol/L)请回答下列问题：(1)实验室进行步骤的操作名称为_。(2)固体 A 的化学式为_，物质 C 为_。(3)步骤调节 pH 的范围为_。(4)步骤反应的化学方程式为5.24.112.4_。解析：本题以工业生产铝锭的工艺流程为背景，考查内容包括pH 的选择、过滤操作、常见金属元素及其化合物的主要性质等。SiO2是酸性氧化物不与盐酸反应，进行过滤操作(步骤)，得到的固体A 是 SiO2；加入NaOH 溶液，调节 pH 使 Fe3沉淀，步骤是过滤得到氢氧化铝沉淀。步骤为使 Al3完全沉淀，而 Mg2不能产生沉淀，需调节溶液的 pH 在 5.2

48、10.4 之间。答案：(1)过滤(2)SiO2NaOH 溶液(其他合理答案也可)(3)5.2pH10.4电解4Al3O(4)2Al2O3(熔融)=213粉末状试样 A 是由等物质的量的 MgO 和 Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量 A 进行铝热反应，产物中有单质 B 生成；另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 molL1盐酸中，得溶液 C；将中得到的单质 B 和溶液 C 反应，放出 1.12 L(标况)气体，同时生成溶液 D，还残留有固体物质 B；用 KSCN 溶液检验时，溶液 D 不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质 B 是_。(2)中所

49、发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_18/19doc 格式 可编辑_。(4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L，则该溶液中 c(Mg2)为_，c(Fe2)为_。解析：此题将实验操作与元素化合物知识巧妙结合在一起考查，增大了试题的容量，增强了试题的测试能力。(1)铝热反应是指单质 Al 和某些金属氧化物发生的反应，反应过程中放出大量热，但该反应需要较高的温度才能引发。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固体分解放出高温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。发生的反应为

50、Fe2O32Al=Al2O32Fe，所以产物中单质 B 为 Fe。(2)Fe2O3和 MgO 都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水。Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；MgO2HCl=MgCl2H2O。(3)混合物中只有 Fe2O3能和 Al 发生铝热反应，生成 Fe 单质。C 溶液中有反应生成的 FeCl3，还有未反应的 HCl。发生的离子反应为 Fe2H=Fe2H2；Fe2Fe3=3Fe2。(4)假设步骤用去的 20 g 固体中，MgO 的物质的量为 x，则 Fe2O3的物质的量也为 x，则 40 gmol1 x160gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。根据 MgOMgCl