1、1第 13 讲 金属材料及金属矿物的开发利用考点一 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：_。答案 铜锈 2CuO 2CO 2H 2O=Cu2(OH)2CO32CuO 2 2CuO 2CuS Cu2S= = = = = = = = = = 2.铜的重要化合物(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，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
2、：Cu 2(OH)2CO3 2CuOCO 2H 2O，可溶于稀硫酸，= = = = = 离子方程式：Cu 2(OH)2CO34H =2Cu2 CO 23H 2O。2(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的 Cu2O，化学方程式为4CuO 2Cu2OO 2。= = = = =高 温 (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 CuSO45H2OCuSO45H 2O。= = = = = (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Cu2O2H =CuCu 2 H 2O。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( )
3、A.CuSO4变成 CuSO45H2O 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 CuSO 4变成 CuSO45H2O 属于化学变化，A 错；Cu(OH) 2是碱，能与酸反应，B 错；CuO 不能与水反应，C 错；Cu 2O 中铜处于低价态，能被强氧化剂硝酸氧化。2.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(CuFeS 2)、斑铜矿(Cu 5FeS4)、辉铜矿(Cu 2S)、孔雀石CuCO 3Cu(OH)2。下列说法不正确的
4、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 C解析 CuSO 4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。3.已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu2O，Cu 2O 与 H 发生反应：Cu2O2H =CuCu 2 H 2O。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 Cu2OB.溶液中最终可能有紫红色固体出现C.这种实验的结果无法说明 C
5、uO 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3答案 C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、Cu 2O 和单质Cu，因而该实验结果无法说明 CuO 分解的程度。题组二 铜及其化合物的制取4.Cu2S 是火法炼铜的重要原料之一，下面是由 Cu2S 冶炼铜及制取 CuSO45H2O 的流程图：Cu2S Cu Cu2O、CuO A B 胆矾 O2 焙 烧 足 量 稀 硫 酸 操 作 蒸 发 、 结 晶 、 过 滤 (1)Cu2S 中铜元素的化合价为_，火法炼铜的反应原理是_(用化学方程式表示)。(2)向 Cu2O、CuO 中加
6、入足量稀硫酸得到的体系 A 中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_。(3)若将 A 中红色物质反应掉，操作中加入的试剂最好是_(填字母序号)。A.适量的 NaNO3 B.适量的 HNO3C.适量的 H2O2答案 (1)1 Cu 2SO 2 2CuSO 2= = = = = (2)Cu2O2H =CuCu 2 H 2O(3)C解析 (1)Cu 2S 中铜为1 价，火法炼铜中 Cu、O 被还原，S 被氧化，反应原理为 Cu2SO 22CuSO 2。= = = = = (2)依据信息知 Cu2O 在酸性条件下生成 Cu2 (蓝色)和单质铜(红色)，写出反应物和生成物，配平
7、方程式。(3)H2O2不产生污染物。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_。(2)反应加入的金属可能是_，有关反应的离子方程式为_。答案 (1)固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生 Cu 2(OH)2CO32H 2SO4=2CuSO4CO 23H 2O (2)铁粉(答案合理即可) FeCu 2 =Fe2 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 Cu2(OH)2CO32H 2SO4=2C
8、uSO4CO 23H 2O。经过滤除去难溶于水和4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。6.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 CuO，其设计的实验过程为(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(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净 CuO，与途径相比，途径有明显的两个优点是_。答案 (1)ab(2)耗酸少；无
9、污染性气体 SO2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被还原。(2)根据途径的反应方程式：Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O 和途径= = = = = 的反应方程式：2CuO 22H 2SO4 2CuSO42H 2O，可以看出途径的优点= = = = = 是产生等量的 CuSO4，比途径消耗硫酸少；途径不产生污染大气的气体 SO2。1.熟记铜及其化合物的颜色物质 颜色 物质 颜色Cu 紫红色 CuSO4 白色CuO 黑色 CuSO45H2O 蓝色Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色Cu2S 黑色 C
10、u(OH)2 蓝色2.铜的冶炼“三方法”(1)湿法炼铜：FeCuSO 4=FeSO4Cu。(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：52CuFeS24O 2 Cu2S3SO 22FeO(炉渣)= = = = =800 2Cu2S3O 2 2Cu2O2SO 2= = = = =1 200 2Cu2OCu 2S 6CuSO 2= = = = =1 200 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。(3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，
11、然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。生物炼铜的优点：a.成本低；b.污染小；c.反应条件简单；d.含量(品位)很低的矿石也可以被利用。考点二 金属材料及合金概述1.熟记金属活动性顺序金属活动性顺序K、Ca、Na MgAl、ZnFe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、AgPt、Au与 O2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 不反应与盐溶液反应先与水反应，生成的碱再与盐反应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来自然界存在形态化合态(
12、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。6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.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。钢Error!(2)几种有色金属材料Error!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
13、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 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.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
14、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7D.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。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合金的熔点一般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 B题组三 合金组成的分析5.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：Si2OH
15、H 2O=SiO 2H 2)23( )样品 Error! 稀 盐 酸 A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Fe、Zn、NaC.Al、Na、Cu、Fe D.Al、Cu、Mg、Si、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 m g 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.收集到的 V L 气体一定全为 NOC.操作是过滤，操作是洗涤，操作是烘干D.只
16、通过气体体积 V L 和最后固体质量 W g 无法计算合金中铜的质量分数答案 D1.定性分析型8形成合金的各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。
17、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1.金属在自然界中存在的形态除了金、铂等极少数金属外，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：
18、M n ne =M。3.金属冶炼的一般步骤4.金属冶炼方法(1)热分解法冶炼金属例如：2HgO 2HgO 2，2Ag 2O 4AgO 2。= = = = = = = = = = 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9焦炭还原法。例如：C 还原 ZnO、CuO，其化学方程式依次为C2ZnO 2ZnCO 2，C2CuO 2CuCO 2。= = = = = = = = = = 一氧化碳还原法。例如：CO 还原 Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为 3COFe 2O32Fe3C
19、O 2，COCuO CuCO 2。= = = = = = = = = = 氢气还原法。例如：H 2还原 WO3、Fe 3O4，其化学方程式依次为3H2WO 3 W3H 2O,4H2Fe 3O4 3Fe4H 2O。= = = = = = = = = = 活泼金属还原法。例如：Al 还原 Cr2O3、V 2O5，其化学方程式依次为 2AlCr 2O3Al2O32Cr,10Al3V 2O5 6V5Al 2O3。= = = = =高 温 = = = = =高 温 (3)电解法冶炼金属例如：电解 Al2O3、MgCl 2、NaCl，其化学方程式依次为 2Al2O3(熔融)4Al3O 2，MgCl 2(熔
20、融) MgCl 2，2NaCl(熔融)= = = = =电 解 冰 晶 石 = = = = =电 解 2NaCl 2。= = = = =电 解 深度思考1.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。2.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 MgO 和 Al 不能发生铝热反应。(2)在铝热反应中，镁条
21、、KClO 3的作用是_。答案 引燃、助燃作用(3)做铝热反应时，应注意哪些事项？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。题组一 金属冶炼原理的考查101.下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是( )金属 存在形式 冶炼方法A 金 游离态 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离B 银 化合态 银的金属性弱，用加热 Ag2O 的方法冶炼C 铁 化合态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D 钠 化合态钠的
22、金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和 NaCl 溶液的方法冶炼答案 D解析 钠一般是由电解熔融 NaCl 的方法来制取，而电解饱和食盐水得到的是 NaOH、H 2和Cl2。2.下列关于金属的一些说法不正确的是( )A.工业上电解熔融状态的 Al2O3制备 Al 涉及氧化还原反应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 冶炼铝由化合态变游离态，有化合价变化属于氧化还原反应，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 Mn ne =M，C 正确；
23、金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D 正确。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)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的
24、离子方程式是_。(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11_。答案 (1)加少量 KClO3，插上镁条并将其点燃 Fe(2)Fe2O36HCl= =2FeCl33H 2O、MgO2HCl= =MgCl2H 2O(3)Fe2Fe 3 =3Fe2 、Fe2H =Fe2 H 2(4)0.67 molL1 2.3 molL 1解析 (1)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，
25、所以产物中单质 B 为 Fe。(2)Fe2O3和 MgO 都是碱性氧化物，能与酸反应生成盐和水：Fe2O36HCl= =2FeCl33H 2O、MgO2HCl= =MgCl2H 2O。(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。(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 x160 gmol 1 x20 g，解得： x0.1 mol。根据 MgOMgCl 2的关系，则溶液中 MgCl2的浓度为 0.1 mol0.15 L0.67 mol
26、L 1 。步骤说明溶液中没有 Fe3 ，也就是溶质为 FeCl2和 MgCl2。根据 Cl 守恒的关系，可知MgCl2和 FeCl2的总的物质的量等于 0.45 mol，所以，FeCl 2的0.15 L6.0 molL 12浓度为 2.3 molL 1 。0.45 mol 0.1 mol0.15 L1.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NaKCl KNa
27、Cl= = = = =850 2RbClMg MgCl22Rb等，= = = = = = = =700 800 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。121.(2013上海，26)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 3BaBaOAl 2O3 高 温 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 BaB.高温有利于 BaO 分解C.高温时 BaOAl2O3比 Al2O3稳定D.Ba 的沸点比 A
28、l 的低答案 弱 D2.2013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_。AlMg 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)。(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 (1)第三周期第A 族 CO 2Al 2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O Ar(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蚀 CaCO
29、3或 CaO解析 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。(1)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 AlO 转化为 Al(OH)3沉淀。 2Al 2O3与 NaOH 溶液发生的反应为 Al2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O；保护气应不能与金属反应，一般用稀有气体。(2)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
30、b.NaClc.Cu2S d.Al2O3(2)辉铜矿(Cu 2S)可发生反应：2Cu 2S2H 2SO45O 2=4CuSO42H 2O，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_。13答案 (1)bd (2)Cu 2S 4 H 2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 H2SO4、O 2的反应中，O 2作氧化剂，所以 1 mol O2得到 4 mol e ，还原剂失去 4 mol e 。CuSO 4溶液中由于 Cu2 水解
31、而显酸性，加入镁条时，Mg 2 与 H 反应放出H2。4.(2014山东理综，30)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al 2Cl和 AlCl 组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。 7 4(1)钢制品应接电源的_极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为_。若改用 AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为_。(2)为测定镀层厚度，用 NaOH 溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移 6 mol 电子时，所得还原产物的物质的量为_mol。(3)用铝粉和 Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有_。a.KCl b.KClO3c.MnO2
32、d.Mg取少量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)。答案 (1)负 4Al 2Cl 3e =Al7AlCl H 2 7 4(2)3(3)bd 不能 Fe 2O36H =2Fe3 3H 2O、Fe2Fe 3 =3Fe2 (或只写 Fe2Fe 3 =3Fe2 )解析 (1)在钢制品上电镀铝，故钢制品应作阴极，与电源的负极相连；因为电镀过程中“不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应” ，Al 元素在熔融盐中以 Al2Cl 和 AlCl 7形式存在，则电镀过程中负极上
33、得到电子的反应是 4Al2Cl 3e =Al7AlCl ；在 4 7 4水溶液中，得电子能力：H Al3 ，故阴极上发生的反应是 2H 2e =H2。(2)用 NaOH 溶液溶解铝镀层的反应为 2Al2OH 6H 2O=2Al(OH)4 3H 2，水作氧化剂，转移 6 mol 电子时，根据得失电子守恒可知，还原产物 H2为 3 mol。(3)做铝热反应的实验时，需要 KClO3作助燃剂，且用镁条引燃；即使固体混合物中有Fe2O3，因发生反应 Fe2O36H =2Fe3 3H 2O 和 Fe2Fe 3 =3Fe2 ，使 Fe3 转化为Fe2 ，KSCN 溶液也不会变红。练出高分1.某合金与铁的物
34、理性质的比较如表所示：熔点/ 密度/gcm 3 硬度 (金刚石为 10) 导电性(银为 100)某合金 2 500 3.00 7.4 2.314铁 1 535 7.86 4.5 17还知该合金耐腐蚀，强度大，从以上性能看，该合金不适合做( )A.导线 B.门窗框C.炉具 D.飞机外壳答案 A2.镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金的性质的叙述中正确的是( )A.此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高B.此合金能全部溶解于稀盐酸中C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D.此合金不能全部溶解于过量 FeCl3溶液中答案 B解析 合金的熔点一般
35、低于它的成分金属，A 错误；镁铝合金具有镁、铝的化学性质，只有 B 正确。3.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. Cu 的质子数和中子数之差为 346329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)2CO3，B 项错误；合金的熔点一般比成分金属的都低，C 项正确； Cu 的质子数和中子数之6329差为(6329)295，D 项错误。
36、4.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 Al2O3和 Na3AlF6的熔融体制备单质 AlC.在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质 NaD.加强热，使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu答案 B解析 制备单质 Mg 应该用电解熔融 MgCl2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。5.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( )15A.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
37、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 制取，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 MgCl2的方法冶炼金属镁。6.所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物。下表为四种金属的熔、沸点：Na Cu Al Fe熔点() 97.5 1 083 660 1 535沸点() 883 2 595 2 200 3 000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
38、金，一种金属的熔点不能超过另一种金属的沸点。7.下列有关金属及其合金的说法正确的是 ( )A.锡青铜的熔点比纯铜高B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C.将 NH3通入热的 CuSO4溶液中能使 Cu2 还原成 CuD.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的答案 D解析 锡青铜属于合金，根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低，A 项错；生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低，故 B 项错；C 错误，溶液中该反应难以发生，先是2NH32H 2OCuSO 4=Cu(OH)2(NH 4)2SO4，接着 Cu(OH)2 CuOH 2O，溶= = = = = 液中 NH3不能还原 CuO 为 Cu
39、，要还原必须是干燥的固态。8.下列金属冶炼的反应原理中错误的是( )A.MgCl2(熔融) MgCl 2= = = = =电 解 B.Al2O33H 2 2Al3H 2O= = = = = C.Fe3O44CO 3Fe4CO 2= = = = = 16D.2HgO 2HgO 2= = = = = 答案 B9.氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，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.CuHCl 2 CuCl
40、HCl= = = = =点 燃 D.CuHHCl= =CuClH 2(常温)答案 C解析 C 项中 Cl2具有强氧化性，产物应为 CuCl2和 HCl。10.CuSO4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 SO2和 SO3的混合气体D.将 CuSO4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 SO2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 Cu2
41、O，B 正确；CuSO4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 O2，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。11.已知酸性条件下有如下反应：2Cu =Cu2 Cu。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
42、是( )17A.CuB.Cu2OC.一定有 Cu，可能有 Cu2OD.一定有 Cu2O，可能有 Cu答案 D解析 H 2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 =Cu2 Cu，故不能证明产物中是否含有 Cu。12.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 陈述 陈述 判断A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸去除铜器表面的铜绿对；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 对；对；有C向硫酸铜溶液中通入少量氨气，有蓝色沉淀产生
43、，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，铜丝表面变黑对；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错；对；无答案 D解析 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
44、质生成，属于化学变化，CuSO 4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D 正确。13.信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含 70% Cu、25% Al、4% Fe 及少量 Au、Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：18请回答下列问题：(1)第步 Cu 与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣 1 的主要成分为_。(2)第步加 H2O2的作用是_，使用 H2O2的优点是_；调溶液pH 的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得 CuSO45H2O 制备无水 CuSO4的方法是_。(4)由滤渣 2 制取 Al2(SO4)318H2O ，探究小组设计了三种方案：甲： Al2(SO4)318H2O滤 渣 2 H2SO4 酸 浸 液 蒸 发 、 冷 却 、 结 晶 、 过 滤乙： Al2(SO4)318H2O滤 渣 2 H2SO4 酸 浸 液 适 量 Al粉 过 滤 滤 液 蒸 发 、 冷 却 、 结 晶 、 过
