1、第 2 节 铝 金属材料第 2 课时一、选择题1在一定条件下，五种含有同种金属元素的单质或其化合物，能按如图箭头方向实现一步转化(不含电解)，该金属元素可能是( )Fe Cu Al NaA. B. C. D. 2向硝酸钠溶液中加入铜粉不发生反应，若加入某种盐，则铜粉可以逐渐溶解，符合此条件的盐是( )A. Na2 SO4 B. NaHCO3 C. NaHSO4 D. FeCl33为比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下表，能根据下列各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案共有( )方案 现象或产物将铁片置于 CuSO4溶液中 铁片上有亮红色物质析
2、出将铁丝和铜丝分別在氯气中燃烧 产物分别为 FeCl3和 CuCl2将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中 产物分别为 Fe2(SO4)3和 CuSO4将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中 铁片上产生气泡，铜片上不产生气泡将铁片和铜片同时插人盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接铁片溶解，铜片上有气泡产生A. 2 个 B. 3 个 C. 4 个 D. 5 个4下列关于金属冶炼的说法正确的是( )A. 由于 Al 的活泼性强，故工业上采用电解熔融 AlCl3的方法生产 AlB. 可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁C. 炼铁高炉中所发生的反应都是放热的，故无需加热D. 金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，冶炼
3、方法由金属的活泼性决定5下列物质转化在给定条件下能实现的是( )A. B. C. D. 6下列事实能用金属活动性顺序表解释的是( )A. 使用铝制水壶烧水B. 用铁丝而不用铜丝做焰色反应的实验C. 工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠D. 铝在化学反应中失电子数多于等物质的量的钠失电子数7将 9 g 铜和铁的混合物投入 100 mL 稀硝酸中，充分反应后得到标准状况下 1.12 L NO，剩余 4.8 g 金属；继续加入 100 mL 等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到标准状况下 1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液，溶液不变红，则下列说法正确的是（ ）A. 原混合
4、物中铜和铁各 0.065 molB. 稀硝酸的物质的量浓度为 4.0 mol L-1C. 第一次剩余的 4.8 g 金属为铜和铁D. 向反应后的溶液中再加入该稀硝酸 100 mL，又得到的 NO 在标准状况下的体积为 0.56 L8根据下列框图分析,下列说法正确的是( )A. E2+的氧化性比 M2+的氧化性强B. 在反应中若不加稀硫酸可能看到红褐色沉淀C. 反应的离子方程式可表示为 : E3+ +3SCN E(SCN)3D. 在反应中只能用浓硫酸，既表现了酸性、又表现了氧化性9下列有关金属及其化合物的说法不正确的是( )A. 氧化铁俗名铁红，可用作红色涂料B. 氢氧化铝是两性氢氧化物，可用于
5、治疗胃酸过多C. 铁是地壳中含量最多的金属元素D. 保存硫酸亚铁溶液常加铁粉防氧化10下列叙述正确的是( )A. FeCl2有氧化性，能用于雕刻电路板B. 金刚石是自然界中硬度最大的物质，不与氧气发生反应C. 明矾加入水中能形成 Al(OH)3胶体，可用作净水剂D. SiO2不与强酸反应，可用石英器皿盛装氢氟酸11相同质量的四份铜片，分别置于足量的下列酸中，所得到的气体的物质的量最多的是( )A. 浓硫酸 B. 稀硫酸 C. 浓硝酸 D. 稀硝酸12下列反应中，改变反应物的用量或浓度，不会改变生成物的是( )A. 铜和硝酸反应 B. 二氧化碳通入氢氧化钠溶液中C. 铁和硝酸的反应 D. 氯化铝
6、与氨水的反应13下列有关实验的操作、现象及原理均正确的是( )A. 用玻璃棒蘸取 NaClO 溶液点在干燥的 pH 试纸上，试纸呈现蓝色，证明 HClO 是弱酸B. 将一定量的 FeCl3 晶体、盐酸依次加入容量瓶中，配制一定物质的量浓度的 FeCl3 溶液C. 为证明 Cu 与浓硫酸反应生成了 CuSO4，可将反应后的混合液冷却后再向其中加入蒸馏水，若显蓝色即可证明生成了 CuSO4D. 用乙醇、乙酸及浓硫酸制取乙酸乙酯的过程中发现忘加碎瓷片，需在完全冷却后再补加14下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）选项 实验 现象 结论A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应 后滴
7、加 KSCN 溶液有气体生成，溶液呈血红色稀硝酸将 Fe 氧化为 Fe3+B 将铜粉加 1.0molL-1Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打 磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来金属铝的熔点较低D将 KI 和 FeCl3溶液在试管中混合后，加入 CCl4，振荡，静置下层溶液显紫红色 氧化性：Fe 3+I 2A. A B. B C. C D. D二、非选择题15铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及其化合物有着各自的性质。（1）等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应，产生相同条件下的气体体积比为_，铁在高温
8、条件下与水蒸气反应的化学方程式为_；（2）某混合溶液中可能含有 HCl、MgCl 2、AlCl 3、NH 4Cl、Na 2CO3、KCl 中的一种或几种物质，往该溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入的 NaOH 溶液体积(V)的关系如图所示。 （已知：Al(O H)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O）回答下列问题： 溶液中一定含有的溶质是_ (填化学式) ；溶液中可能含有的溶质是_ (填名称)，判断该物质是否存在的实验现象是_；分别写出 AB 段、BC 段发生反应的离子方程式：AB 段为_；BC 段为_。16Na、Al、Fe 是生活中常见的金属元素。（1
9、）工业上以铝土矿（主要成分 Al2O33H2O）为原料生产铝，主要包括下列过程：将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中；通入过量二氧化碳使所得溶液中析出氢氧化铝固体；使氢氧化铝脱水生成氧化铝；电解熔融氧化铝生成铝；写出所涉及离子反应方程式： ，蒸干 AlCl3溶液不能得到无水 AlCl3，使 SOCl2与Al2O36H2O 混合并加热，可得到无水 AlCl3，用化学方程式解释： ；、（2）铁在地壳中的含量约占 5%左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石、赤铁矿石等。红热的铁能跟水蒸气反应，则其反应的化学方程式为 ，生成的黑色物质溶于酸后，加入 KSCN 溶液，见不到血红色产生，其原因是
10、、 （用离子方程式解释）。工业炼铁常用赤铁矿与 Al 在高温下反应制备，写出该反应的方程式： ；（3）钠的化合物中，其中纯碱显碱性的原因是 （用离子方程式解释），向饱和的纯碱溶液中通入过量的二氧化碳所产生现象 ，该物质是 。（写化学式）17合金是建筑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是_，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_腐蚀；航母用钢可由低硅生铁冶
11、炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为 。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。 80.0 g CuAl 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得到白色沉淀 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_。18从含铜废料（如：覆铜板、印刷线路板及铅冰铜等）中提取铜，既可提高资源的利用率又可减少重金属污染。（1）废覆铜板（Cu 和 Sn 组成）可用 CuSO4和 H2SO4混合溶液作电解质溶液，直接电解
12、回收精铜，阳极上发生的电极反应为 ；（2）废印刷线路板中的铜常用含盐酸的 FeCl3溶液或 H2O2-HCl- NaCl 混合溶液浸取回收。用 FeCl3溶液浸取铜时发生反应的离子方程式为 ，若加盐酸不足，反应一段时间后线路板表面有红褐色沉淀，产生红褐色沉淀的原因是 ；将粉碎后的废印刷线路板放入三口烧瓶中，分别加入由 0.3molL1 盐酸、0.5molL 1 NaCl 及不同浓度的 H2O2组成的混合溶液，在温度、搅拌速率及固液比等均相同时，铜的浸取率随 H2O2的浓度和时间的变化如图-1 所示。当 c（H 2O2）= 0 molL 1 时，也有少量的铜被浸出，其原因是 ；用 H2O2-HC
13、l- NaCl 混合溶液浸取时，其浸取过程包括：（）Cu+H 2O2+2H+=Cu2+2H2O（）Cu 2+Cu 2Cu+（）Cu +nCl CuCln（n1）（）2CuCl n（n1） +2H+H2O2=2Cu2+2H2O+2nCl其他条件相同时，增大下列离子浓度可以加速 Cu 从废电路板中浸出的是 （填序号） 。a.Na+ b.Cu2+ c.Cl d.OH（3）铅冰铜（PbS、Cu 2S 及 FeS 的混合物）可用 HCl-H2O2混合溶液浸取；Cu 2S 被 HCl-H2O2混合溶液浸取得到硫酸铜和氯化铜溶液的化学方程式为 ；若由 H2SO4代替 HCl-H2O2中的 HCl，其他条件相
14、同，铜的浸取率随硫酸浓度的变化如图-2 所示。当 H2SO4浓度大于 3.1molL1 时，硫酸浓度越大，铜的浸取率反而越小，其原因可能是 。19以含有 Al2O3、Fe 2O3等杂质的铬铁矿主要成分为 Fe（CrO 2） 2为主要原料生产重铬酸钠晶体（Na 2Cr2O72H2O）的主要工艺流程如下：已知：铬铁矿在空气中与纯碱煅烧生成 Na2CrO4和一种红棕色固体，同时释放出 CO2气体，且 Al2O3Na 2CO32NaAlO2CO 2。请回答：（1）在铬铁矿 Fe（CrO 2） 2中，Cr 的化合价为 ；（2）滤渣 2 的成分为 ；（3）将滤渣 1 放入稀硫酸溶解后得溶液 W，检验该溶液
15、中金属离子的方法是 ；（4）根据有关国家标准，含 CrO 的废水要经化学处理，使其浓度降至 5.0107 mol/L 以下才能排放。含 CrO 的废水处理通常用以下方法：还原法： 。写出酸性条件下 CrO 与绿矾（F eSO4.7H2O） 在溶液中反应的离子方程式：_。20工业上以黄铜矿（主要成分 CuFeS2）为原料制备 CuS04.5H2O 的主要流程如下：（1）下列装置不能用于吸收气体 X 的是 ；（填代号）（2）熔渣 Y 的成分为 Fe203和 Fe0，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有 FeO；提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN 溶液、KMn0 4溶液、NaOH 溶液、氯水。
16、上述提供的试剂中选择实验验证所需药品 ；写出验证过程中所发生的氧化还原反应的离子方程式 ；（3）向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时（杂质不参加反应） ，混酸中 HNO3与 H2S04的最佳物质的量之比为 。21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：（注：Al(OH) 3和 Cu(OH)2受热易分解成对应的氧化物，且开始分解的温度分别为 450和 80）（1）写出渣料与稀硫酸反应的化学方程式：_；（2）固体混合物 A 的组成为 、 ；（3）操作 A 的名称为_；（4）若银铜合金中铜的质量分数为 64%，理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为 mo
17、l CuAlO2，至少需要 1.0 molL1的 Al2(SO4)3溶液 L；（5）CuSO 4溶液也可用于制备胆矾晶体，其基本操作是 、 、过滤、干燥。参考答案1 【答案】A【解析】Fe 能够与硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁加热生成氧化铁，氧化铁与元素反应生成氯化铁，氯化铁与锌反应生成铁，铁及其化合物均能够按照图示箭头通过一步反应完成，故正确；Cu 与硝酸反应生成硝酸铜，硝酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀，氢氧化铜加热分解生成氧化铜，氧化铜与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜与铁反应生成铜，所以 Cu 满足题中转化关系，故正确；Al 的硝酸盐为硝酸铝，硝酸铝
18、(除电解外) 无法一步反应转化成 Al，故错误；硝酸钠无法一步转化成氢氧化钠，氢氧化钠也无法一步生成氧化钠，氯化钠也无法一步生成金属钠(除电解方法)，故错误；故选 A。明确常见元素及其化合物性质为解答关键，根据图示可知，金属的盐酸盐能够一步转化成金属单质(不含电解) ，该反应为置换反应，较活泼金属无法实现，如 Al、Na ，而 Fe、Cu 两种金属可以按照图示实现一步转化。2 【答案】CD【解析】A 项，加入 Na2SO4 与铜粉不发生反应，A 错误；B 项，碳酸氢钠为弱酸盐，不能电离出足够的氢离子，不能与铜反应，C 错误； C 项，NaHSO 4=Na+H+SO42-，H +与硝酸钠中的 N
19、O3-能与铜反应，使铜溶解，C 正确；D 项，铜可以与 Fe3+发生氧化还原反应生成亚铁离子和铜离子，D 正确。故选 CD。3 【答案】B【解析】将铁片置于 CuSO4 溶液中，铁片上有亮红色物质析出，说明铁置换出了铜，可以证明金属铁的活泼性强于金属铜，正确；氯气和金属反应时，氯气将金属氧化到最高价态，不能证明金属的活泼性，错误；浓硫酸具有氧化性，可以将变价金属氧化到最高价，不能证明金属的活泼性，错误；将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中，铁片上产生气泡，铜片上不产生气泡，说明铁能置换出氢气，因此可以证明金属铁的活泼性强于金属铜，正确；在原电池中，负极金属的活泼性一般强于正极金属的活泼性，可以证明
20、金属铁的活泼性强于金属铜，正确；答案选 B。点睛：常见判断金属活泼性的方法：1.利用金属活动性顺序表判断：排在前面的活泼；2.在周期表中的位置 左下角的活泼性强；3.金属单质和水或酸反应的难易程度来判断，越容易反应，反应更剧烈的活泼性强；4.根据最高价氧化物对应水化物氢氧化物的碱性越强，越活泼；5.根据金属之间的置换反应判断，强的能把弱的从它的盐溶液中置换出来；6.根据金属阳离子的氧化性判断：金属阳离子的氧化越弱，金属单质的还原性越强,越活泼。7、利用原电池和电解池的电极反应判断。4 【答案】D【解析】A由于 Al 的活泼性强，工业上采用电解 Al2O3 与冰晶石熔融混合物的方法生产铝，AlC
21、l 3 是共价化合物，熔融状态下不导电，所以不用电解 AlCl3 的方法生产铝，故 A 错误；B钠是很活泼金属，将Na 加入氯化镁溶液中，Na 先和水反应生成 NaOH，NaOH 再和氯化镁发生复分解反应，所以得不到 Mg单质，可以采用电解熔融氯化镁的方法冶炼 Mg，故 B 错误；C 炼铁高炉中所发生的反应有的是放热有的是吸热，有些放热反应在加热条件下发生，故 C 错误；D金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态，活泼金属采用电解法冶炼，不活泼的金属采用直接加热法冶炼，大部分金属的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应法，故 D 正确；答案为 D。根据金属活动性强弱确定冶炼方法，易错选项是 A，注意
22、冶炼金属铝的原料不是氯化铝而使氧化铝，且需要加冰晶石降低其熔点；金属冶炼的方法主要有：热分解法：对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来(Hg 及后边金属) ；热还原法：在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂(C、CO、H 2、活泼金属等)将金属从其化合物中还原出来 (ZnCu)；电解法：活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属(KAl) 。5 【答案】A【解析】氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠溶液通入二氧化碳，发生反应2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3，生成氢氧化铝，故正确；硫燃
23、烧生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，故错误；氢氧化钠溶液中通入足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热容易分解生成碳酸钠，故正确；铁与氯气只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，故错误；正确的有，故选A。6 【答案】C【解析】A铝的表面能生成一层致密的氧化膜，阻碍了反应的进一步进行，所以可用铝制的水壶烧水，与金属活动顺序无关，故 A 错误；B、铜的焰色反应是绿色，有干扰，铂丝和铁丝没有焰色反应，且都是稳定的金属，与金属活动顺序无关，故 B 错误；C、电解法：冶炼活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al，一般用电解熔融的氯化物(Al 是电解熔融的三氧化二铝)制得；热还原法：冶炼较不活泼的金属Zn、Fe、S
24、n、Pb、Cu，常用还原剂有(C、CO、H 2等)，工业上常用热还原法冶炼铁，用电解法冶炼钠，故C 正确；D、金属活动性的强弱与失去电子的多少无关，故 D 错误；故选 C。7 【答案】D【解析】因为铁的还原性比铜强，所以该混合物与硝酸反应时，铁优先与硝酸反应。根据铁与少量硝酸反应的化学方程式 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O 可求出生成标准状况下 1.12L NO 气体需要铁 4.2g，恰好与混合物减少的质量相等。根据铜与硝酸反应的化学方程式 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 可求出生成标准状况下 1.12L NO 气体需要铜 4. 8g，恰好与
25、剩余的固体质量相等。所以，混合物中含铁和铜的质量分别为 4.2g 和 4.8g，物质的量都是 0.075mol。因此，100 mL 稀硝酸中含有硝酸的物质的量为 0.075mol=0.2mol，所以 c(HNO3)=2.0mol/L.由铁元素守恒可知，混合物完全溶解后，溶液中 n(Fe2+)=0.075mol，83再向溶液中加入 0.20mol/L 的稀硝酸 100mL，发生离子反应 3Fe2+NO3-+4H+=3Fe3+NO+2H2O，由离子方程式可知，Fe 2+可以完全被氧化，所以 n(NO)= n(Fe2+)=0.025mol，这些气体在标准状况下体积为 0.56L.13综上所述，D 正
26、确，选 D。8 【答案】B【解析】流程分析可知，M 为铜，在酸性溶液中被过氧化氢氧化为铜盐溶液 CuSO4，依据 y 加入 KSCN 溶液血红色说明是 Fe3+离子，和氨水反应生成红褐色沉淀氢氧化铁；说明 X 为亚铁离子形成的硫酸亚铁溶液，推断 E 为 Fe；A依据阳离子氧化性强弱，结合金属活动顺序表分析判断；Fe 2+的氧化性比 Cu2+的氧化性弱，故 A 正确；B在反应中若不加稀硫酸，硫酸亚铁被过氧化氢氧化为硫酸铁，在中性溶液中 铁离子会沉淀，可能看到红褐色沉淀，故 B 正确；C 反应的离子方程式可表示为： 3SCN-+Fe3+=Fe(SCN)3；生成的是血红色溶液，不是沉淀，故 C 错误
27、；D反应中硫酸只是提供酸性环境，过氧化氢做氧化剂氧化铜，故 D 错误；故选 B。9 【答案】C【解析】氧化铁是红色涂料的成分，故 A 正确；氢氧化铝用于治疗胃酸过多，故 B 正确；铝是地壳中含量最多的金属元素，故 C 错误；铁具有还原性，保存硫酸亚铁溶液常加铁粉防氧化，故 D 正确。10 【答案】C【解析】A、用于雕刻电路板是利用的 FeCl3氧化性，能将铜氧化溶解，选项 A 错误；B、金刚石的主要成分是碳，可以与氧气反应，选项 B 错误；C、由于 Al3+水解生成的 Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，能吸附水中的悬浮物并使之沉降，所以明矾可作净水剂，选项 C 正确；D、石英的主要成分是
28、SiO2，SiO 2不与强酸反应，但可以与氢氟酸反应，不能用石英器皿盛装氢氟酸，选项 D 错误。答案选 C。11 【答案】C【解析】根据铜在金属活动性顺序表中的位置可知，铜不可以和非氧化性酸反应产生 H2，但根据铜的性质可知，铜可以和氧化性酸反应，反应情况如下：Cu+2H 2SO4（浓）CuSO4+SO2+2H2O，Cu+4HNO 3（浓）=Cu（NO 3） 2+2NO2+2H2O，3Cu+8HNO 3（稀）=3Cu（NO 3） 2+2NO+4H2O，由上述方程可以很容易地判断出当铜的量相同时（假设为 64g 即 1mol） ，与足量的酸反应产生气体最多的酸是浓硝酸，答案选 C。掌握铜的化学性
29、质、正确书写有关反应的化学方程式为解答的关键。另外也可根据电子守恒作出推断，铜的质量相同，失电子数相同，因此产生 1 mol 气体所需电子数最少的，也就是产生气体最多的。12 【答案】D【解析】A、铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、 NO 和水，和浓硝酸反应生成硝酸铜、NO 2 和水，A 错误；B 、二氧化碳通入足量氢氧化钠溶液中生成碳酸钠和水，足量二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸氢钠，B错误；C、铁和稀硝酸的反应生成硝酸铁、 NO 和水，常温下铁在浓硝酸中钝化，C 错误；D、氯化铝与氨水的反应中生成物是氢氧化铝和氯化铵，D 正确，答案选 D。13 【答案】D【解析】ANaClO 溶液具有漂白性，能
30、够使 pH 试纸褪色，所以不能用 pH 试纸来测定 NaClO 溶液的pH，故 A 错误；B不能在容量瓶中溶解固体，应该先把 FeCl3 晶体、盐酸依次加入烧杯中，再加蒸馏水溶解，然后转移到容量瓶中，故 B 错误；C 将 Cu 与浓硫酸反应剩余的液体加入到盛有蒸馏水的烧杯中，由于硫酸铜溶于水显蓝色，根据溶液的颜色可以证明反应生成了 CuSO4，故 C 错误；D不能在已经加热的液体中补加碎瓷片，防止液体爆沸，应该等到混合液体冷却后再向容器中加碎瓷片，故 D 错误；故选D。14 【答案】D【解析】A将稀硝酸加入过量铁粉中，生成硝酸亚铁、NO 和水，则滴加 KSCN 溶液无现象，现象、结论均不合理，
31、故 A 错误； BCu 与 Fe2(SO4)3溶液发生氧化还原反应生成硫酸铜、硫酸亚铁，现象不合理，不能有黑色固体出现，故 B 错误；C氧化铝的熔点高，包裹在 Al 的外面，则 Al 熔化但不滴落，现象不合理，故 C 错误；D溶液显紫红色，说明生成 I2，则证明氧化性：Fe 3+I 2，故 D 正确；故选 D。15 【答案】 （1）34 3Fe4H 2O(g) 高 温 Fe3O44H 2（2）HCl、AlCl 3、NH 4Cl氯化钾 透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色是否为紫色Al 3 3OH =Al(OH)3 NH 4 OH =NH3+H2O【解析】 （1）铁与盐酸和水蒸气反应的化学方程式分别为 F
32、e2HCl=FeCl 2H 2、3Fe4H 2O(g) 高 温 Fe3O44H 2，因此等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下反应，产生相同条件下的气体体积比为 34；（2）O A 段 是 NaOH 溶 液 中 和 HCl； 加 入 过 量 NaOH 溶 液 ， 沉 淀 全 部 溶 解 ， 说 明 无 MgCl2， 所 以 沉 淀只 有 Al(OH)3； BC 段 是 NaOH 溶 液 与 NH4Cl 反 应 ， 故 原 溶 液 中 一 定 含 有 HCl、 AlCl3、 NH4Cl， 一 定无 MgCl2； 又 因 为 AlCl3、 HCl 与 Na2CO3 不 能 大 量 共
33、存 ， 所 以 一 定 没 有 Na2CO3； 可 能 含 有 KCl， 可 用 焰 色 反 应 进 行 确 定 ；溶液中一定含有的溶质是 HCl、AlCl 3、NH 4Cl。溶液中可能含有的溶质是氯化钾，判断该物质是否存在的实验方法是焰色反应，现象是透过蓝色钴玻璃观察焰色反应是否为紫色。AB 段、BC 段发生的离子方程式分别是 Al3 3OH =Al(OH)3、NH 4+OH =NH3H2O。16【答案】 （1）AlO 2-+2H2O+CO2Al（OH） 3+HCO 3-；6SOCl2+AlCl36H2O 12HCl+6SO 2+AlCl 3。（2）3Fe+4H 2O（g） Fe3O4+4H
34、2，Fe 3O4+8H+Fe 2+2Fe3+4H2O，高 温Fe+2Fe3+=3Fe2+，2Al+Fe 2O3 2Fe+Al2O3。高 温（3）CO 32-+H2O HCO3-+OH-，晶体（或沉淀）生成，NaHCO 3。 【解析】（1）偏铝酸钠和过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，离子方程式为 AlO2-+2H2O+CO2Al（OH） 3+HCO 3-；SOCl 2与水发生水解反应生成氯化氢和二氧化硫；使 SOCl2与 AlCl36H2O混合并加热，可得到无水 AlCl3，反应生成氯化铝、二氧化硫和氯化氢气体；SOCl 2与 AlCl36H2O 混合加热发生反应的化学方程式：6SOC
35、l 2+AlCl36H2O 12HCl+6SO2+AlCl 3。（2）红热的铁能与水蒸气发生反应，生成 Fe3O4和氢气，化学方程式为 3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2，黑高 温色的物质溶于酸后，加入 KSCN，见不到血红色产生，说明溶液中无铁离子，可能是黑色固体物质中含有单质铁，或者溶于还原性的酸，反应方程式为：Fe 3O4+8H+Fe 2+2Fe3+4H2O，Fe+2Fe 3+=3Fe2+，或者Fe3O4+8H+2I-=3Fe2+4H2O+I2，铝热反应方程式为：2Al+Fe 2O3 2Fe+Al2O3。高 温（3）纯碱是强碱弱酸盐，在纯碱溶液中 CO32-易水解生成氢氧根离子：
36、CO 32-+H2O HCO3-+OH-，导致溶液 中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使溶液呈碱性；向饱和的纯碱溶液中通入过量的二氧化碳发生反应：CO2+H2O+2Na+CO32-=2NaHCO3，有晶体（或沉淀）生成，该物质是 NaHCO3。17 【答案】(1)第三周期第A 族 CO 2Al 2O32NaOH2NaAlO 2H 2O Ar(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蚀 CaCO 3或 CaO (3)83.1% Al、Ni【解析】 （1）铝的原子序数是 13，铝元素在周期表中的位置是第三周期第A 族。铝土矿中的 Al2O3与NaOH 反应生成 NaAlO2，通入 CO2可生成氢氧化铝。Al
37、2O3与 NaOH 反应生成 NaAlO2和 H2O，反应的化学方程式为 Al2O32NaOH2NaAlO 2H 2O；为防止合金被氧化，需要加惰性气体，如 Ar 等。（2）海水为中性，舰体中的钢发生吸氧腐蚀。CaO 能与生铁中的 SiO2反应生成 CaSiO3和 CO2，从而降低生铁中硅的含量，因此在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为氧化钙或碳酸钙。（3）白色沉淀为 Al(OH)3，可得 Cu 的质量分数为：(80.0g-27 gmol139.0g/78 gmol1)/80.0g100%83.1%根据题目所给图可以看出，Al 3+在 pH=3.4 时开始转化为沉淀，说明合金中含 Al，在
38、pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀，说明 pH7.0 到 8.0 范围内生成沉淀，根据图可以看出 Ni2+在这个范围内转化为沉淀，说明合金中含 Ni。18【答案】（1）Cu2e =Cu2+和 Sn2e =Sn2+（2）2Fe 3+Cu=2Fe2+Cu2+；c（H +）和 c（Fe 3+）小，有利于 Fe3+水解生成 Fe（OH） 3沉淀液面上方空气中 O2随搅拌不断进入溶液，溶解的 O2将铜氧化而被浸取；bc（3）Cu 2S+5H2O2+2HCl=CuCl2+CuSO4+6H2O；过量的硫酸会生成 PbSO4沉淀包裹在铅冰铜颗粒表面，使铜无法与浸出液接触【解析】（1）通过电解回收精铜，阳极上
39、复试氧化反应，铜以及比铜活泼的金属放电，发生的电极反应为 Cu2e =Cu2+ 和 Sn2e =Sn2+，故答案为：Cu2e =Cu2+ 和 Sn2e =Sn2+；（2）废印刷线路板中的铜常用含盐酸的 FeCl3溶液或 H2O2-HCl- NaCl 混合溶液浸取回收。FeCl 3溶液溶解铜时发生反应的离子方程式为 2Fe3+Cu =2Fe2+Cu2+，c（H +）和 c（Fe 3+）小，有利于 Fe3+水解生成 Fe（OH） 3沉淀，因此加盐酸不足时，反应一段时间后线路板表面有红褐色沉淀，故答案为：2Fe3+Cu =2Fe2+Cu2+；c（H +）和 c（Fe 3+）小，有利于 Fe3+水解生
40、成 Fe（OH） 3沉淀；当 c（H 2O2）= 0 molL1 时，液面上方空气中 O2随搅拌不断进入溶液，溶解的 O2将铜氧化而被浸取，导致也有少量的铜被浸出，故答案为：液面上方空气中 O2随搅拌不断进入溶液，溶解的 O2将铜氧化而被浸取；a.上述反应与 Na+无关，错误；b.根据上述方程式，增大 Cu2+浓度，上述反应的速率加快，正确；c.增大 Cl 浓度，反应加快，导致反应也加快，正确；d.增大 OH 浓度，使得容易中氢离子浓度和铜离子浓度减小，反应速率减慢，错误；故选 bc；（3）Cu 2S 被 HCl-H2O2混合溶液浸取得到硫酸铜和氯化铜溶液的化学方程式为 Cu2S +5H2O2
41、+2HCl = CuCl2+CuSO4+6H2O，故答案为：Cu 2S +5H2O2+2HCl = CuCl2+CuSO4+6H2O；若由 H2SO4代替 HCl-H2O2中的 HCl，其他条件相同，当 H2SO4浓度大于 3.1molL1 时，过量的硫酸会生成 PbSO4沉淀包裹在铅冰铜颗粒表面，使铜无法与浸出液接触，使得硫酸浓度越大，铜的浸取率反而越小，故答案为：过量的硫酸会生成 PbSO4沉淀包裹在铅冰铜颗粒表面，使铜无法与浸出液接触。19 【答案】 （1）3；（2）A l（ OH） 3；（3）取少量溶液于试管中，滴加几滴 KSCN 溶液，溶液变红，证明有 Fe3 ；（4）CrO 42-
42、3Fe 2 8H =Cr3 3Fe 3 4H 2O。【解析】 （1）氧为2 价，Fe 为2 价，整个化合价代数和为 0，Cr 为3 价；（2）Fe 2O3是碱性氧化物，不与纯碱反应，但 Al2O3是两性氧化物，能与 Na2CO3发生反应，因此滤渣 1 是氧化铁，浸出液中含有NaAlO2，因此通入 CO2，发生 CO22AlO 2 3H 2O=2Al（OH） 3CO 32 ，因此滤渣 2 为氢氧化铝；（3）滤渣 1 的成分是 Fe2O3，Fe 2O36H =2Fe3 3H 2O，检验 Fe3 用 KSCN 溶液，如果溶液变红，说明含有 Fe3 ，具体步骤是：取少量溶液于试管中，滴加几滴 KSCN
43、 溶液，溶液变红，证明有 Fe3 ；（4）Fe 2 具有还原性，CrO42 具有氧化性，化合价由6 价3 价，Fe 2 Fe 3 ，根据化合价升降法进行配平，其离子反应方程式为：CrO 42-3Fe 2 8H =Cr3 3Fe 3 4H 2O。20 【答案】 （l）ac；（2）稀硫酸，KMnO 4溶液;MnO 4-5Fe 2 8H =Mn2 5Fe 3 4H 2O；（3）2：3。【解析】 （1）黄铜矿焙烧产生的气体是 SO2，吸收 SO2，要防止倒吸，不能防止倒吸的是 ac；（2）验证FeO，需要 FeO 溶于溶液，FeO 是不溶于水的碱性氧化物，因此需要用酸溶解，然后利用 Fe2 的还原性，
44、能使酸性高锰酸钾溶液褪色，因此所需药品是硫酸和高锰酸钾溶液；高锰酸钾具有氧化性，把 Fe2 氧化成 Fe3 ，本身被还原成 Mn2 ，离子反应方程式为：MnO 4 5Fe 2 8H =Mn2 5Fe 3 4H 2O；（3）铜和硝酸反应的离子方程式为 3Cu8H 2NO 3 =3Cu2 2NO4H 2O，因此最佳物质的量之比应是 n（H ）:（NO 3 ）=8:2=4:1，假设硝酸是 1mol，则 H2SO4的物质的量为 3/2mol，因此硝酸和硫酸的物质的量之比为1：3/2=2:3。21 【答案】 （1）CuO+H 2SO4CuSO 4+H2O（2 分）（2）Al(OH) 3（2 分） ；Cu
45、O（2 分）（3）过滤（1 分） （4）50（2 分）25（2 分）（5）蒸发浓缩、冷却结晶（2 分）【解析】 （1）滤渣中含有氧化铜，与稀硫酸反应的方程式为 CuO + H2SO4 CuSO 4 + H2O；（2）CuAlO 2中氧为2 价，铝为+3 价，则铜为+1 价，因此其化学式也可以写为 Cu2OAl2O3，相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为 11 熔合在一起，由此逆推，固体 B 的主要成分是物质的量之比为 11的 Al(OH)3和 CuO，即固体混合物 A 的组成为 Al(OH)3、CuO；（3）操作 A 是分离不溶性固体和液体的方法，属于过滤；（4）5.0kg=5.010 3g
46、，银铜合金废料中铜的质量为 5.0103g64%3200g，铜元素的相对原子质量为64，由 m/M=n 可求铜的物质的量为 3200g64g/mol=50mol，根据铜守恒可得转化关系式：CuCuAlO 2，其中 CuAlO2与 Cu 的物质的量之比等于系数之比，则铜完全转化可以变为 50mol CuAlO2；根据铝守恒可得转化关系式：Al 2(SO4)32CuAlO 2，其中 Al2(SO4)3与 CuAlO2的物质的量之比等于系数之比，则至少需要25mol Al2(SO4)3；由 V=n/c 可求至少需要硫酸铝溶液的体积为 25mol1.0mol/L=25L；（5）胆矾的化学式为 CuSO45H2O，是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水化合物，根据混合物分离和提纯的方法推断，从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。本题考查的知识点是 Ag、Cu、Al、N 等元素的相关化合物性质，物质的量、摩尔质量、质量、物质的量浓度等概念，质量守恒定律、物质的量、质量、物质的量浓度之间的相互关系进行有关计算，基本实验操作等知识，以从切割废料中回收银并制备，铜化工产品的工艺为背景，结合给出的工艺流程图进行
