1、- 5 -第4讲 金属材料及金属矿物的开发利用考纲要求1.知道铜及其重要化合物的性质。2.了解合金的概念及重要应用。3. 了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。4. 了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。考点一铜及其化合物fl知识梳理夯实基础突破疑喳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CuOHJmCO.潮湿空气CuOCuCJ2Cl.单垢不反应氧化性触非金 F属氧化物溶液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：2Cu+ Q + CO+ hbO=Ct(OH)2c0(继色固体)。化学方程式：2Cu+ S=CufeS o与氧
2、化性酸反应a.与浓硫酸共热的化学方程式： Cu+ 2HaS0(浓)=CuSO+ SO T + 2H2Q b.与稀硝酸反应的离子方程式： 3Cu+ 8J + 2NO=3CiT + 2N0T + 4HzO0 与盐溶液反应(写离子方程式)a.与硝酸银溶液：Cu+ 2Ag+=2A时Cu2+ ;b.与 FeCl3溶液：Cu+ 2Fe3+=2F5+Cu2+o2 .氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色醇红色与酸反应(H + )Cu 2=面+ + HOCiO+ 2H=Cu+ + Cu+ CO与H2反应Cua hb=Cu+ H2O 八八CifeO+ Hb=4Cu+ H2O转化关系4CuCjS=2CuO+
3、Q T3.氢氧化铜(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。(2)化学性质及应用4. CuSO-5HO不比定性H*CuSO- 5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矶、胆矶。无水CuSO- 5H2O）,可作为水的检验依据。递进题组CuO将一脸倒麴糖中的醛HCuSO为白色粉末，遇水变蓝色（生成思维建模总结升华题组一铜及其化合物的性质1 .下列有关铜的化合物的性质的叙述中正确的是（）A. CuSO变成CuSO- 5H2O是物理变化B. 一定条件下，新制的Cu（OH）2悬浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应C. CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu（OH）2D. CU2O遇硝酸可能会被氧化成 Cu2+答案 D解析 CuS
4、O变成CuSO。5H2O属于化学变化，A错；Cu（OH是碱，能与酸反应，B错；CuO不 能与水反应，C错；C&O中铜处于低价态，能被强氧化剂硝酸氧化。2.下表中，对陈述I、n的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（）选项陈述I陈述n判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿I对；n对；无B铜表面易形成致密的氧化膜铜制容器可以盛放浓硫酸I对；n对；有C向硫酸铜溶液中通入氨 气，有深篮色沆淀产生， 过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰 上灼烧，铜丝表回义黑I对；n对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂I错；n对；无答
5、案 D解析 稀盐酸可以与 Cu2（OH）2CO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C*(OH)2CO, I、n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 CuQ I、n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，CuSO可用作消毒剂，但与前者没有因果关系， D正确。3.某研究小组通过实验探究 Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是()A.将铜丝插入浓硫酸中并
6、加热，把反应后的溶液倒入水中，观察硫酸铜溶液的颜色B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C.将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D.将表面有铜绿CU2(OHCO的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿答案 AD解析 B项需要先加热铜才能与氯气发生反应，故该项错误；C项氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得到的是氢氧化铜，故该项错误；D项铜和盐酸不反应，只有铜绿CU2(OH)2CO与盐酸反应，故该项正确。1T反思归纳I熟记铜及其化合物的颜色物质颜色物质颜色Cu紫红色CuSQ白色CuQ黑色CuSQ 5H2Q蓝色CsQ醇红色Cu2(QH)2CQ绿色CuS黑色Cu(
7、QH)2蓝色题组二铜及其化合物转化关系的应用CuQ其设计的实验过4.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精制程为浓硫酸.加热稀血相一加络理低气(1)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 (填字母)。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CuQ与途径I相比，途径n有明显的两个优点是(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净答案ab（2）耗酸少；无污染性气体 SO产生解析（1）灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过 程中部分氧化铜
8、被还原。（2）根据途径I的反应方程式Cu+ 2H2SC4（浓）=CuSO+ SO T + 2H2O和途径n的反应方程式2Cu+ Q+ 2H2SO=2CuSO+ 2H2O,可以看出途径n的优点是产生等量的CuSO,比途径I消耗硫酸少；途径n不产生污染大气的气体SO。1I反思归纳I废铜综合利用的常见流程框图模式f原制屑含口/。川工口1,，口1行.铁的氧化物等1 废铜I废电路板f含有机高分子材料）L气体及处理知识梳理不港团体 铜盐品体*品CuO*Cu(OHh-轴铜_ ：埠-粗制考点二金属材料及合金概述夯实基础突破疑难1.熟记金属活动性顺序金属活动性顺序K、Ca、NaMgAl、ZnFe、Sn、Pb(H
9、)Cu、H4AgPt、Au与Q反应常温下易被氧化， 点燃生成过氧化 物或其他复杂氧 化物常温生成氧化膜加热化合不反应与H2O反应常温下生成碱和氢气与热水反应有碱存在与水反应与高温水蒸气反应不反应与非氧化性酸反应生成盐和氢气不反应与盐溶液反先与水反应，生成排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出应的碱再与盐反应来自然界存在形态化合态(Fe有游离态)游离态2.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。熔点：一般比它的各成分金属的低；_硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。_3
10、.常见金属材料一黑色金属材料：铁、铭、镒以及它们的合金金属材料一1 有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金(1)重要的黑色金属材料一一钢钢是用量最大、用途最广的合金。.彳氐碳钢：韧性、焊接性好，强度低碳素钢彳中碳钢：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，用于制不锈钢工及各种特种钢(2)几种有色金属材料|性能：良好的延展性和导电性 铝i用途二制导线铝合金1铝合金V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：良好的导电性和导熟性 铜.铜及，用途：主要用
11、于电器和电子1业、建筑业递进题组铜合金铜合金:青铜是我国使用最早的合金常见的 还有黄铜和白铜思维建模总结升华题组一金属的性质和应用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答案 D解析 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。2下列说法中正确的是()A.铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B.金、银、铜是应用最广泛的金属材料C.钛被誉为“ 21
12、世纪的金属”，应用前景很广阔D.铜是导电性、导热性最好的有色金属答案 C解析铜是人类使用最早的金属材料，A错；铁、铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，B错;银的导电性比铜好， D 错。题组二合金的性能特点及应用3 2015 年底将在上海首飞的 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高D.铝锂合金耐酸碱腐蚀答案CD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。4合金与纯金属制成的金属材料相比，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
13、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A.B.C.D.答案 B5现代建筑的门窗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( 每一步题组三 合金组成的分析少Si + 20Hl + H2O=SiO + 2Hd )()试剂均过量），由此可以推知硬铝的组成可能为（提示: 气体 溶液气体母甘倜浓NaOH液冰涌 难溶物 飞针 溶披难溶物A. Al、Mg Si、ZnB. Al、Fe、Zn、NaC.Al、Na、Cu、FeD.Al、CuMgSi、Mn答案 D解析 通过反应知合金中必须含有排在金属活动性顺
14、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。6.某同学设计了如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是（）A.合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性B.铜银都能与稀硝酸反应，收集到的VL气体一定全为NOC.操作I是过滤，操作n是洗涤，操作出是烘干D.根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数答案 D解析 解答本题要注意以下两点：没有告诉硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO;Wg固体应该是干燥纯净的 AgCl,由此确定三步操作。1I方法指导I1 .定性分析型形成合金的各
15、种成分的特殊化学性质仍按单一组分的性质（例如铝合金中的铝既能溶于酸又能溶于碱的性质不变，铜能溶于稀硝酸，且硝酸的还原产物为NO气体等性质不变），一般是将合金酸溶或碱溶，根据反应中的特殊现象或根据溶解后所得溶液继续加沉淀剂产生的现象 判断其成分。此类试题常以流程的形式呈现，解答的关键是理清每一步加入的物质和生成物 质的成分。2 .定量分析型定量测定合金的成分常用量气或沉淀两种方法。（1）定量集气法定量集气法是指收集合金中某种物质溶解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
16、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，涉及到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；数据的处理（包括测定结果的误差分析）。考点三金属矿物的开发和利用D知识梳理夯实基础突破疑难1 .金属在自然界中存在的形态除了包车座极少数金属外，绝大多数金属以化合物的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。2 .金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程:M+ ne =M3 .金属冶炼的一般步骤4 .金属冶炼方法（1）热分解法.八例
17、如：2HgO=2Hg+ Q T , 2Ag2O=4Ag+ O2 T。用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易得到电子,该金属元素所形成的化合物稳定性较差。（2）热还原法冶炼金属, , .焦炭还原法。例如：C还原ZnQ CuO其化学万程式依次为C+ 2ZnO=2=Zn+COT , C+. “人2CuO=2Cu+ CO一氧化碳还原法。 例如：CO原Fe2Q、CuQ其化学方程式依次为 3CO+ Fe2Q=2Fe+3CO,ca cuO=Cu+ co。氢气还原法。例如：H2还原 WQ Fe3。，其化学方程式依次为3H2+WO=W 3H2O,4H2+Fe
18、3Q=Fe+ 4H2O。活泼金属还原法。例如：Al还原CrzQ、VO 其化学方程式依次为2Al + Cr2Q=Al2Q +2Cr,10Al + 3V2Q=6V+ 5Al 2Q。(3)电解法冶炼金属.一.， ,一 一 一 . 由漏至.，、例如：电解Al 2Q、MgCb、NaCl,其化学万程式依次为 2Al 2Q(熔融)傅=4Al + 3O4 , MgCb(熔一，电解 人，一一，电解.融Aunn=Mgl-F Cl2 T , 2NaCl（熔融）=?Na+ CI2T0深度思考1 .能否用电解 AICI3和MgO勺方法冶炼 Al、Mg?答案 不能。因为AlCl 3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移动的
19、离子，不导电；而 MgO 虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会消耗大量的电能，成本较高。2 .铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多？答案 铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多。3 .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，关于铝热反应思考下列问题：(1)是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应？答案 否，判断铝热反应能否发生，应首先看金属的活动性。例如MgOF口 Al不能发生铝热反应。(2)在铝热反应中，镁条、 KClQ的作用是 。答案引燃、助燃作用(3)做铝热反应时，应
20、注意哪些事项？答案要保证纸漏斗重叠时四周均为四层，且内层纸漏斗一定要用水润湿，以防止高温物质从四周溅出，同时损坏纸漏斗。蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。实验装置不要距人群太近，应远离易燃物。递进题组思维建模总结升华题组一 金属冶炼原理的考查i.下列有关金属的工业制法中正确的是()A.制钛：用金属钠置换四氯化钛(TiCl 4)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%的铜答案 B解析 A中不能用TiCl 4溶液，要用熔融态
21、的 TiCl 4；电解NaCl溶液得到NaOH CI2和Hb;电 解法精炼铜的原料是粗铜。2.下列金属冶炼的反应原理中错误的是（）,一，电解 .A. MgCb（熔融）=Mgj+ Cl 2 TB. Al 2Q+ 3h2=2Al + 3H2OC. Fe30+ 4CO=3Fe+ 4COJ D. 2HgO=2Hg+ QT答案 B解析 金属冶炼的方法很多，由于金属离子得电子的能力不同，因此必须采取不同的冶炼方法。在金属活动性顺序表中，位于氢后面的金属（Hg、Ag等）的氧化物受热就能分解得到单质；位于前面的几种金属（如K、Na、Ca、Al等）的还原性太强，这些金属都很容易失去电子，只 能用通电电解其熔融盐
22、或氧化物的方法冶炼。1I归纳总结I1 .选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活动性。金属活动性顺序 表中，金属的位置越靠后，越容易被还原；金属的位置越靠前，越难被还原。2 .化学性质很稳定的金属如Au、Pt等，在自然界中呈游离态，用物理方法即可得到。3 .有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如850 c 木Na+ KCl =KT + NaCl2RbCl + Mg700800 C MgCb+ 2Rb T 等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。题组二对铝热反应的定性及定量考查3.粉末状试样 A是由等物质的
23、量的 MgOm Fe2O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20gA全部溶于0.15L6.0mol L 1盐酸中，得溶液 C;将中得到的单质 B和溶液C反应，放出1.12L（标况）气体，同时生成溶液 D,还残留有固 体物质B;用KSCN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 若溶液D的体积仍视为0.15L ,则该溶液中c(Mg)为, c(Fe2+)为答案(1)加少量KClQ,插上镁条并将其点燃Fe (2)Fe 2c3+6HCl=2Fe
24、Cb+3HaQMgO 2HCl=MgC2+ HkO(3)Fe +2Fe3+=3FS+、Fe+2H+=f+H T(4)0.67mol - L 1 2.3mol - L 1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 KCIO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KCIO3固体分解放出 Q,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FeQ + 2AI=Al2Q+2Fe,所以广物
25、中单质 B为Fe。(2)Fe 203和MgO都是碱性氧化物，能和酸反应生成盐和水：F&Q+6HCI=2FeCb+3建Q MgO + 2HCI=MgC2+ 计0。(3)混合物中只有FezQ能和AI发生铝热反应，生成Fe单质。C溶液中有反应生成的 FeCL,还有未反应的HCI。发生的离子反应为 Fe+ 2H =F2+ + HT、Fe+ 2Fe3+=3F2 o假设步骤用去的 20g固体中，MgO勺物质白W为x,则FezQ的物质的量也为x,则40g moI1 x x+ 160g moI 1 x x= 20g,解得：x= 0.1moI。根据Mg8 MgCb的关系，则溶液中 MgCb的浓度为0.1moI+
26、0.15L = 0.67moI L 一。步骤说明溶液中没有Fe3+,也就是溶质为 FeCI2和MgCb。根据C守恒的关系，可知 MgC2C/LII T 1和 FeCI2的总的 物质的 量等于0 mo =0.45moI ,所以，FeCI2的 浓度为0.45moI 0.1moI0.15L2.3moI - L-1o探究高考明确考向江苏五年高考1 .判断正误，正确的划，错误的划“X”(1)Zn具有还原性和导电性，可用作锌镒干电池的负极材料(，)(2012 江苏，5D)(2)MgCI 2(aq)Mg(OH)BMgOMMg(x )(2012 江苏，7改编)解析 电解MgC2得到Mg而不是MgO(3)铜的金
27、属活泼性比铁的弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀(X )(2011 江苏，3D)解析此时铁仍作负极，加快腐蚀。(4)相同条件下，溶液中 Fe、Cu2+、Zn的氧化性依次减弱(，)(2010 江苏，8D)2. 2011 江苏，18(1)(2)Ag 2。是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在KOH溶液中加入适量 AgNO溶液，生成 Ag2O沉淀，保持反应温度为80 C,边搅拌边将一定量&Q溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方， ，程式为 2AgNO + 4KOHF K2s2Q=Ag2Q J + 2KNO+ 2K2SO+ 2H2。回答下列问
28、题：(1)上述制备过程中，检验洗涤是否完全的方法是 。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH液，电池放电时正极的 AgzQ转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式： 。答案(1)取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴Ba(NQ)2溶液，若不出现白色浑浊，表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液，滴入12滴酚酗溶液，若溶液不显红色，表示已洗涤完全)(2)Ag 2。+ 2Zn+ 4KOHF 2H2O=2KZn(OH)4+ 2Ag解析(1)解题出发点有二：其一从沉淀表面附着硫酸钾，可用硝酸钢溶液检验；其二沉淀表面附着(过量的)氢氧化钾，可用酚Mt溶液检验。(2)根据原电池反应
29、和氧化还原反应的对应关系，初步确定氧化剂是过氧化银，还原产物是银；还原剂是金属锌，氧化产物是四羟基合锌酸钾；同时注意所用的介质是氢氧化钾溶液。3. 2010 江苏，20(2)(3)(4)以水氯镁石(主要成分为 MgCl2 6H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下：H2ONH NH、NHHCO滤液J J JT水氯镁石一 |溶解 一 |预氨化 一 |沉淀镁 一热水解 一 |过滤| 一碱式碳酸镁(2)上述流程中的滤液浓缩结晶，所得主要固体物质的化学式为 。(3)高温煨烧碱式碳酸镁得到MgO取碱式碳酸镁 4.66g ,高温煨烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下CO0.896L ,通过计算确定碱
30、式碳酸镁的化学式。(4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO则产品中镁的质量分数 (填“升高”、“降低”或“不变”)。答案(2)NH4Cl(3)n(CO 2) =” 0；896L= 4.00 * 10 2molv 2 22 22.4L mol八 2.00gn(MgO)=40g - mol1=5.00 x 10 2mol- 23 -n(HzO) =4.66g -4.00 X 10 2molX44g mol 118g mol2_ _y 2 _ _2 2= 5.00X10 mol, n(MgO) ： n(CO2) ： n(H2O)=x ： z ： j=5.00 x 10 ： 4.00 x
31、10 ： 5.00 x 10=5 ： 4 ： 5,所以求得该碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)10(CO0 4,但该化学式化合价不守恒，推测可能含结晶水，故化学式应为Mg(OH)2(CO3)4 4H2Q 也可写为 Mg(OH 4MgCO- 4HQ。将碱式碳酸镁的化学式分为两部分，分别是4MgC枷 Mg(OH) 4H2Q MgCO镁的质量分数为 24/84 X100% 28.6%, Mg(OH) 4H2O中镁的质量分数为 24/(24 + 17X 2+ 18X4)X 100% = 18.5%, MgCO曾多，镁的质量分数升高。各省市两年高考 (2013 上海，26)用铝和金属氧化物反应制备金属单质
32、是工业上较常用的方法。如：2Al + 4BaO3Ba T + BaO- Al 2O3常温下Al的金属性比Ba的金属性(选填“强”、“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-2.00g T1, 118g mol= 5.00 x 10 2moln(MgO) : n(C1) : n(HzO)= 5.00 X 10 2 ： 4.00 X 10 2 ： 5.00 X 10 2= 5 ： 4 ： 5碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH) 4MgCO- 4H2O升高解析 (2)主要流程中加 NH、NHHCO进行沉淀镁得到主要物质为MgCOF口 NHCl,滤液的主要成分为NH
33、Cl。(3)设该碱式碳酸镁的化学式为Mg(OH)y(CQ)z,高温煨烧后产物为 MgO CO和H20,其物质的y量之比为 n(MgO) ： n(CO2) : n(HzO) = x : z ： 2,由题中数据知生成气体CO的物质的量 n(CQ)0.896L2-,，一，22.4L mol - = 4.0010 mol，得到的固体为MgO其物质的量n(MgO)=2.00g 1 = 5.00 * 10 2mol,-1 4 4 40g moln(HzO) =4.66g -4.00 X 10 mol X 44g mol 2.00gB.高温有利于BaO分解C.高温时 BaO- Al 2Q比Al 2Q稳定D.
34、 Ba的沸点比Al的低答案弱 D2. 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. FezQb. NaClc. CiiSd. AI2Q(2)辉铜矿(Ci2S)可发生反 应：2Cu2S+ 2H2SO+ 5Q=4CuSO+ 2H2O,该反应 的还原剂 是。当ImolQ发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 。答案(1)bd(2)Cu 2s 4 H2解析(1)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。(2)在辉铜矿和H2SQ、Q的
35、反应中，Q作氧化剂，所以ImolQ得到4mole ,还原剂失去4mole,Cu2+ + 2H2O=Cu(OH)+ 2H+, Mg+ 2H+ =Mg+ H2 T ,所以放出的气体应为H。3. (2013 广东理综，32)银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：法：AHOHh和CuHb开始分解的温度分别为T和加七(1)电解精炼银时，阴极反应式为 ； 滤渣A与稀HNO反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式 为。(2)固体混合物B的组成为;在生成固体 B的过程中，需控制 NaOH的加入量，若NaOHi量，则因过量引起的反应的离子方程式为 。
36、完成煨烧过程中一个反应的化学方程式： CuB Al 20=CuAlQ+To若银铜合金中铜的质量分数为63.5% ,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 molCuAlO2,至少需要 1.0mol L 1的 Al 2(SO) 3溶?夜 L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矶，其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。答案 (1)Ag + + e =Ag 2N Q=2NO(2)Al(OH) 3、Cu(OH)2 Al(OH) 3 + OH =AlO + 2屋O(3)42 4 Q(4)5025(5)蒸发结晶解析 根据电解原理、物质的性质及工艺流程、氧化还原反应、守恒计算等分析。(1)电解精炼银时，阴极反应
37、式为Ag +e =A(J气体变色发生的反应为 2N Q=2NQ (2)固体B含有Cu(OH)2、Al(OH)3。若NaOH量，则Al(OH) 3会转化为NaAlQ。(3)该反应为氧化 还原反应，根据得失电子守恒、 原子守恒确定缺项物质，然后配平化学方程式。(4)生成CuAlQ5000gx 63.5%的物质的量为-5-1 =50mol,据Al元素守恒可知，至少需要Al2(SO43的物质的量为63.5g mol25mol,则需溶液体积为 25L。(5)CuSO4从饱和溶液中结晶生成CuSO 50(胆矶)，由CuSO溶液制备胆矶需要的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤和干燥。练出高分一、单项选择题1.金属材
38、料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。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.工业上金属 Mg Cu都是用热还原法制得的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 B解析 合金的化学性质与成分金属的化学性质相似，物理性质略有不同，A正确；Mg在工业上用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是 M+ + ne=M C正确；金 属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原， D正确。2.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
39、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. 63Cu的质子数和中子数之差为34答案 C解析 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)2CQ, B项错误；合金的熔点一般比成分金属的都低，C项正确，63Cu的质子数和中子数之差为(63 29) 29=5, D项错误。3.下列制备金属单质的方法或原理正确的是（）A.在高温条彳下，用 Hb还原MgOJ备单质MgB.在通电条件下，电解熔融 Al 203制备单质AlC.在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD.加强热，使 Cu皿高温条件
40、下分解制备单质 Cu答案 B解析 制备单质Mg应该用电解熔融 MgCb的方法；制备单质 Na采用电解熔融 NaCl的方法; 制备单质Cu用热还原法。4.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法不正确的是（）A.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中 的脉石（二氧化硅）B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C.工业上Mg可由电解熔融的 MgO取，Na也可由电解熔融的 NaCl制取D.铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化答案 C解析 工业上用电解熔融 MgC。的方法冶炼金属镁。5.所谓合金，就是不同种金属 （也包括一些非金属）在熔化状态
41、下形成的一种熔合物，下表为 四种金属的熔、沸点：NaCuAlFe熔点（C）97.510836601535沸点（c）883259522003000根据以上数据判断其中不能形成合金的是（）A. Cu 和 Al B. Fe 和 CuC. Fe 和 Na D. Al 和 Na答案 C解析 两种金属若形成合金，一种金属的熔点不能超过另一种金属的沸点。6.已知酸性条件下有如下反应：2Cu+=Cd+ C”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：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓
42、硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是（）A CuB Cu2OC. 一定有 Cu,可能有 CU2OD. 一定有Cu.0,可能有Cu答案 D解析 H2还原CuO生成红色固体，可能是 Cu和Cut。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CuO,在酸性条件下2Cd=Ci2+ + Cu,故不能证明产物中是否含有Cu。7某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案铜铝混合物|深人测定生成气体的体积 足量溶液 B方案n：铜铝混合物瑞骸测定剩余固体的质量
43、下列有关判断中不正确的是()A.溶液A和B均可以是盐酸或 NaOHB.溶液A和B均可以选用稀硝酸C.若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D.实验方案H更便于实施答案 B解析 铜铝混合物与盐酸或 NaO聆液反应时，均只有 Al参加反应，因此 A正确；若A、B均 选用稀HNO,则两种金属均可反应，方案H中无固体剩余，B错误；当B选用浓HNO寸，铝钝化生成氧化膜，所测铝的质量偏大，则铜的质量分数偏小，C正确；方案I需收集气体，并需要将其转化为标准状况，不如方案H称固体质量方便，D正确。二、不定项选择题8.氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用 CuSO溶液和另一种“反应物”在4050 c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8. CuH可作氧化剂、还原剂 点燃C CuH Cl 2=CuCl HClD. Cu卅 HCl=CuCl+ H2 T (常温)答案 C解析 C项中Cl2具有强氧化性，产物应为 CuCl2和HCl。9. 如图是三种稀
