2014屆新人教課標Ⅰ高三化學一輪總復習資料word版：第三章 第4講

第4講用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物考綱要求1.知道銅及其重要化合物的性質。2.了解合金的概念及重要應用。3.了解常見金屬的活動順序及金屬冶煉的一般方法。4.了解化學科學發(fā)展對自然資源開發(fā)利用的作用?？键c一銅及其化合物1單質銅(1)物理性質：紫紅色固體，具有良好的延展性、導熱性和導電性。(2)化學性質寫出圖中有關反應的化學方程式或離子方程式：化學方程式：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(綠色固體)?；瘜W方程式：2CuSCu2S。與氧化性酸a與濃硫酸共熱：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O；b與稀硝酸反應的離子方程式：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O。與鹽溶液反應(寫離子方程式)a與硝酸銀溶液：Cu2Ag=2AgCu2；b與FeCl3溶液：Cu2Fe3=2Fe2Cu2。2氧化銅和氧化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色與酸反應(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O與H2反應CuOH2CuH2OCu2OH22CuH2O1 / 34轉化關系4CuO2Cu2OO23.氫氧化銅(1)物理性質：藍色不溶于水的固體。(2)化學性質及應用4CuSO45H2OCuSO45H2O為藍色晶體，俗稱藍礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末，遇水變藍色(生成CuSO45H2O)，可作為水的檢驗依據。深度思考波爾多液是一種農業(yè)上應用廣泛的殺菌劑，它是由硫酸銅、生石灰和水按一定比例配成的天藍色膠狀懸濁液，思考下列問題(1)波爾多液能否用鐵桶盛放？為什么？(2)波爾多液能殺菌的可能原因是什么？答案(1)不能。原因是鐵能置換波爾多液中的Cu2，降低殺菌能力。(2)CuSO4是重金屬鹽，能使蛋白質變性。題組一銅及其化合物的性質1下表中，對陳述、的正確性及其有無因果關系的判斷都正確的是()選項陳述陳述判斷A銅綠的主要成分是堿式碳酸銅可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠對；對；無B銅表面易形成致密的氧化膜銅容器可以盛放濃硫酸對；對；有C向硫酸銅溶液通入氨氣，有深藍色沉淀產生，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑色固體把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲表面變黑對；對；有D藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末是物理變化硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑錯；對；無答案D解析稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應，而且稀鹽酸不能與Cu反應，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Cu2(OH)2CO3，、有因果關系，A錯誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，銅與濃硫酸在一定溫度下能發(fā)生反應，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯誤；硫酸銅與氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，、均正確，但沒有因果關系，C錯誤；藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末有新物質生成，屬于化學變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒有因果關系，D正確。2出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是()A錫青銅的熔點比純銅高B在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫可對銅起保護作用C錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中慢D生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學腐蝕過程，但不是化學反應過程答案B解析錫青銅是合金，合金的熔點比任何一種純金屬的熔點低，一般合金的硬度比任何一種純金屬的硬度大，可判斷A錯；由于錫比銅活潑，故在發(fā)生電化學腐蝕時，錫失電子保護銅，B正確；潮濕的環(huán)境將會加快金屬的腐蝕，C不正確；電化學腐蝕過程實質是金屬失去電子生成金屬陽離子，有電子的轉移，屬于化學反應過程，D錯。3銅是生命必需的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產和使用對國計民生各個方面都產生了深遠的影響，請完成(1)(3)題：(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅即曾青(CuSO4)跟鐵反應生成銅。試寫出該反應的化學方程式：_。(2)銅器表面有時會生成銅綠，請寫出生成銅綠的化學方程式：_，這層銅綠可以用化學方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的化學方程式：_。(3)銅錢在歷史上曾經是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質和化學性質的角度分析為什么銅常用于制造貨幣：_。(銅的熔點是1 183.4 ，鐵的熔點是1 534.8 )答案(1)FeCuSO4=FeSO4Cu(2)2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl2CO23H2O(3)選擇銅做貨幣是因為銅的熔點比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學性質比較穩(wěn)定，不易被腐蝕解析(1)FeCuSO4=FeSO4Cu。(2)2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3；要除去銅器表面的銅綠，考慮選擇鹽酸，因鹽酸不和銅反應，且鹽酸具有揮發(fā)性?；瘜W反應方程式如下：Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl2CO23H2O。(3)根據題給信息以及做貨幣的實際要求，選擇銅做貨幣是因為銅的熔點比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學性質比較穩(wěn)定，不易被腐蝕。題組二銅及其化合物的制取4銅在自然界存在于多種礦石中，如：礦石名稱黃銅礦斑銅礦輝銅礦孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3Cu(OH)2請回答下列問題：(1)上表所列銅化合物中，銅的質量百分含量最高的是_。(2)工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應：2Cu2OCu2S6CuSO2，反應的氧化劑是_。(3)SO2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是_；處理該尾氣可得到有價值的化學品，寫出其中1種酸和1種鹽的名稱_。(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質，需進一步采用電解法精制。請簡述粗銅電解得到精銅的原理：_。答案(1)Cu2S(2)Cu2O和Cu2S(3)形成酸雨硫酸、硫酸銨(4)電解池中，粗銅作陽極，純銅作陰極，電解質為硫酸銅溶液。陽極上發(fā)生氧化反應，Cu失去電子，使Cu單質變?yōu)镃u2進入溶液中，Cu2e=Cu2；陰極上發(fā)生還原反應，Cu2得到電子在陰極上析出Cu單質，Cu22e=Cu，從而達到精制Cu的目的解析(2)Cu2O、Cu2S的Cu由1價被還原為0價，作氧化劑；Cu2S的S由2價被氧化為4價，作還原劑。(3)處理SO2尾氣一般為循環(huán)制備硫酸，或用氨水吸收，最后可得到(NH4)2SO4等化學品。5某課外研究小組，用含有較多雜質的銅粉，通過不同的化學反應精制CuO，其設計的實驗過程為(1)雜銅經灼燒后得到的產物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的可能原因是_。a灼燒過程中部分氧化銅被還原b灼燒不充分銅未被完全氧化c氧化銅在加熱過程中分解生成銅d該條件下銅無法被氧氣氧化(2)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取純凈CuO，與途徑相比，途徑有明顯的兩個優(yōu)點是_。(3)有同學指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一個環(huán)節(jié)，即應先生成Cu(OH)2沉淀，過濾洗滌后再加熱分解Cu(OH)2得CuO。以下說法不可能成為減少該環(huán)節(jié)的理由的是_。ACuO比Cu(OH)2顆粒粗大，更易于過濾從溶液中分離BCu(OH)2分解溫度較低，加熱其濁液即可使其分解C干態(tài)下分解Cu(OH)2，溫度難以控制，可能因溫度過高導致CuO進一步分解生成Cu2OD過濾分離出的CuO不需洗滌就已非常純凈答案(1)ab(2)耗酸少；無污染性氣體SO2產生(3)D解析(1)灼燒后含有少量銅，其原因可能是灼燒不充分，銅未被完全氧化，也可能是灼燒過程中部分氧化銅被還原。(2)根據途徑的反應方程式Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O和途徑的反應方程式2CuO22H2SO42CuSO42H2O，可以看出途徑的優(yōu)點是產生等量的CuSO4，比途徑消耗硫酸少；途徑不產生污染大氣的氣體SO2。(3)顯然過濾得到的不溶物不經洗滌是不會純凈的，故D項一定不會成為本問題理由的。銅的冶煉1粗煉(1)火法煉銅(以CuFeS2為例)：2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO22Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2(2)濕法煉銅：FeCuSO4=CuFeSO42電解精煉電解時，以CuSO4作電解液，粗銅為陽極，純銅為陰極?？键c二合金的概念及其重要應用1合金(1)概念：合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。(2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學性能或機械性能。熔點：一般比它的各成分金屬的低；硬度和強度：一般比它的各成分金屬的大。2常見金屬材料金屬材料(1)重要的黑色金屬材料鋼鋼是用量最大、用途最廣的合金。鋼(2)幾種有色金屬材料題組一合金的性能特點及應用1鋁鎂合金因堅硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護欄等。下列與這些用途無關的性質是()A不易生銹 B導電性好C密度小 D強度高答案B解析合金材料在日常生活中使用很廣泛，鋁鎂合金在家居裝潢中經常會用到。鋁鎂合金強度高，制成的門窗、防護欄等堅硬牢固；密度小，同體積時比較輕，方便運輸、搬運；不容易生銹，制成的裝潢材料經久耐用；只有導電性好與這方面的用途無關。2鈦和鈦的合金被譽為“21世紀最有發(fā)展前景的金屬材料”，它們具有很多優(yōu)良的性能，如熔點高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蝕等，尤其是鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”。根據它們的主要性能，下列用途不切合實際的是()A用來做保險絲B用于制造航天飛機C用來制造人造骨D用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門答案A解析由于鈦和鈦的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天領域，B正確；由于鈦和鈦合金與人體器官具有很好的“生物相容性”，可與人體的組織相容，不引起排異反應，因此可以用來制造人造骨，C正確；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭裝修，做鈦合金裝飾門，D正確；只有A錯誤，由于其熔點高，不適合做保險絲。題組二有關合金成分的分析3北京2008奧運會金牌直徑為70 mm，厚6 mm。某化學興趣小組對金牌成分提出猜想：甲認為金牌是由純金制造；乙認為金牌是由金銀合金制成；丙認為金牌是由黃銅(銅鋅合金)制成。為了驗證他們的猜想，請你選擇一種試劑來證明甲、乙、丙猜想的正誤()A硫酸銅溶液 B稀硝酸C鹽酸 D硝酸銀溶液答案B解析當金牌是純金時遇到稀硝酸不溶解；當金牌是金銀合金時遇到稀硝酸會部分溶解；當金牌是黃銅時遇到稀硝酸會全部溶解。4某同學設計了如下實驗測量m g銅銀合金樣品中銅的質量分數：下列說法中不正確的是()A合金的熔點比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性B銅銀都能與稀硝酸反應，收集到的V L氣體可能全為NOC操作是過濾，操作是洗滌，操作應是烘干D根據反應收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質量分數答案D解析解答本題要注意以下兩點：(1)沒有告訴硝酸的濃度，與硝酸反應放出的氣體中可能含有NO2；(2)W g固體應該是干燥純凈的AgCl，由此確定三步操作。5某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設計了如下實驗：(1)取樣品a g，稱取時使用的儀器名稱為_。(2)將樣品溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾液中主要含有_；濾渣中含有_；在溶解過濾時使用的主要儀器有_。(3)往濾液中加入過量NaOH溶液，過濾，寫出該步操作中有關的化學方程式_。(4)在第(3)步的濾液中通入足量CO2，過濾，將沉淀用蒸餾水洗滌數次后，烘干并灼燒至重量不再減少為止，冷卻后稱量，質量為b g。有關反應的化學方程式為_。(5)計算該樣品中鋁的質量分數的表達式為_。(6)若第(3)步中加入NaOH溶液的量不足，會使測定的結果_(填“偏高”、“偏低”或“不影響”，下同)；若第(4)步中的沉淀灼燒不充分，會使測定的結果_。答案(1)托盤天平(2)AlCl3、MgCl2、HClCu、Si燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺(3)HClNaOH=NaClH2O，MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O(4)CO2NaOH=NaHCO3，NaAlO22H2OCO2=NaHCO3Al(OH)3，2Al(OH)3Al2O33H2O(5)100%(6)偏低偏高解析由反應方程式可得如下關系：2AlAl2O3w(Al)100%100%。 1.定性分析型形成合金的各種成分的特殊化學性質仍按單一組分的性質(例如鋁合金中的鋁既能溶于酸又能溶于堿的性質不變，銅能溶于稀硝酸，且硝酸的還原產物為NO氣體等性質不變)，一般是將合金酸溶或堿溶，根據反應中的特殊現(xiàn)象或根據溶解后所得溶液繼續(xù)加沉淀劑產生的現(xiàn)象判斷成分。此類試題常以流程的形式呈現(xiàn)，解答的關鍵是理清每一步加入的物質和生成物質的成分。2定量分析型定量測定合金的成分常用量氣或沉淀兩種方法。(1)定量集氣法定量集氣法是指收集合金中某種物質溶解時所產生的氣體的量，應用化學方程式或關系式來判斷合金的組成。其原理的關鍵點是根據某組分的特殊性質(特別是與酸或堿反應能產生氣體)，其操作要點和注意事項有：保證裝置的氣密性良好，注意收集氣體的讀數方法。(2)沉淀法沉淀法測定物質含量是常用的一種方法，采用沉淀法時，涉及到的基本實驗操作和主要問題有：稱量、溶解(溶解試劑)；沉淀(重點是沉淀試劑的選擇)；過濾、沉淀洗滌、沉淀的干燥、稱量；數據的處理(包括測定結果的誤差分析)?？键c三金屬礦物的開發(fā)和利用1金屬在自然界中存在的形態(tài)除了金、鉑等極少數金屬外，絕大多數金屬以化合物的形式存在于自然界中。在這些金屬化合物中，金屬元素都顯正化合價。2金屬冶煉的實質使金屬化合物中的金屬離子得電子被還原為金屬單質的過程：Mnne=M。3金屬冶煉的一般步驟4金屬冶煉方法(1)熱分解法例如：2HgO2HgO2，2Ag2O4AgO2。用熱分解冶煉法冶煉金屬的特點：金屬元素的金屬性弱，金屬元素的原子不易失去電子，其金屬離子容易得到電子，該金屬元素所形成的化合物穩(wěn)定性較差。(2)熱還原法冶煉金屬焦炭還原法。例如：C還原ZnO、CuO，其化學方程式依次為C2ZnO2ZnCO2，C2CuO2CuCO2。一氧化碳還原法。例如：CO還原Fe2O3、CuO，其化學方程式依次為3COFe2O32Fe3CO2，COCuOCuCO2。氫氣還原法。例如：H2還原WO3、Fe3O4，其化學方程式依次為3H2WO3W3H2O,4H2Fe3O43Fe4H2O。活潑金屬還原法。例如：Al還原Cr2O3、V2O5，其化學方程式依次為2AlCr2O3Al2O32Cr,10Al3V2O56V5Al2O3。(3)電解法冶煉金屬例如：Al2O3、MgCl2、NaCl的電解反應，其化學方程式依次為2Al2O3(熔融)4Al3O2，MgCl2(熔融)MgCl2，2NaCl(熔融)2NaCl2。深度思考1能否用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg?答案不能。因為AlCl3是共價化合物，熔融時無法電離出自由移動的離子，不導電；而MgO雖是離子化合物，但其熔點太高，熔融會消耗大量電能，成本較高。2鋁是地殼中含量最高的金屬元素，為什么人類對鋁的使用比鐵、銅晚得多？答案鋁的金屬活動性比鐵、銅強，難于冶煉，古代人們的技術條件達不到，不能冶煉鋁，故鋁的發(fā)現(xiàn)和大量使用比鐵、銅晚得多。3鋁熱反應的本質是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來，關于鋁熱反應思考下列問題：(1)是否所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應？答案否，判斷鋁熱反應能否發(fā)生，應首先看金屬的活動性。例如MgO和Al不能發(fā)生鋁熱反應。(2)在鋁熱反應中，鎂條、KClO3的作用是_。答案引燃作用(3)做鋁熱反應時，應注意哪些事項？答案要保證紙漏斗重疊時四周均為四層，且內層紙漏斗一定要用水潤濕，以防止高溫物質從四周濺出，同時損壞紙漏斗。蒸發(fā)皿中的細紗要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人。實驗裝置不要距人群太近，應遠離易燃物。題組一金屬冶煉原理的考查1下列有關金屬的工業(yè)制法中正確的是()A制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B煉鐵：用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物C制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液D煉銅：用黃銅礦經電解精煉得到純度為99.9%的銅答案B解析A中不能用TiCl4溶液，要用熔融態(tài)的TiCl4；電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2；電解法精煉銅的原料是粗銅。22005年諾貝爾化學獎獲得者施羅克等人發(fā)現(xiàn)金屬鉬的卡賓化合物可以作為非常有效的烯烴復分解催化劑。工業(yè)上冶煉鉬的化學原理為2MoS27O22MoO34SO2；MoO32NH3H2O=(NH4)2MoO4H2O；(NH4)2MoO42HCl=H2MoO42NH4Cl；H2MoO4MoO3H2O；用還原劑將MoO3還原成金屬鉬。則下列說法正確的是()AMoS2煅燒產生的尾氣可直接排入空氣中BMoO3是金屬氧化物，也是堿性氧化物CH2MoO4是一種強酸D利用H2、CO和鋁分別還原等量的MoO3，所消耗還原劑的物質的量之比為332答案D解析A項，MoS2煅燒產生的SO2是大氣污染物，不能直接排入空氣，A不正確；B項，MoO3和氨水反應表現(xiàn)出酸性氧化物的性質，B不正確；C項，H2MoO4不溶于水，受熱易分解，不是強酸，C不正確；D項，還原1 mol MoO3需要6 mol電子，消耗H2、CO、Al的物質的量分別為332，D正確。題組二對鋁熱反應的定性及定量考查3粉末狀試樣A是由等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進行如下實驗：取適量A進行鋁熱反應，產物中有單質B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 molL1鹽酸中，得溶液C；將中得到的單質B和溶液C反應，放出1.12 L(標況)氣體，同時生成溶液D，還殘留有固體物質B；用KSCN溶液檢驗時，溶液D不變色。請?zhí)羁眨?1)中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是_，產物中的單質B是_。(2)中所發(fā)生的各反應的化學方程式是_。(3)中所發(fā)生的各反應的離子方程式是_。(4)若溶液D的體積仍視為0.15 L，則該溶液中c(Mg2)為_，c(Fe2)為_。答案(1)加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2；Fe2Fe3=3Fe2(4)0.67 molL12.3 molL1解析此題將實驗操作與元素化合物知識巧妙結合在一起考查，增大了試題的容量，增強了試題的測試能力。(1)鋁熱反應是指單質Al和某些金屬氧化物發(fā)生的反應，反應過程中放出大量熱，但該反應需要較高的溫度才能引發(fā)。在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應。發(fā)生的反應為Fe2O32AlAl2O32Fe，所以產物中單質B為Fe。(2)Fe2O3和MgO都是堿性氧化物，能和酸反應生成鹽和水。Fe2O36HCl=2FeCl33H2O；MgO2HCl=MgCl2H2O。(3)混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應，生成Fe單質。C溶液中有反應生成的FeCl3，還有未反應的HCl。發(fā)生的離子反應為Fe2H=Fe2H2；Fe2Fe3=3Fe2。(4)假設步驟用去的20 g固體中，MgO的物質的量為x，則Fe2O3的物質的量也為x，則40 gmol1x160 gmol1x20 g，解得：x0.1 mol。根據MgOMgCl2的關系，則溶液中MgCl2的濃度為01 mol0.15 L0.67 molL1。步驟說明溶液中沒有Fe3，也就是溶質為FeCl2和MgCl2。根據Cl不變的關系，可知MgCl2和FeCl2的總的物質的量等于0.45 mol，所以，F(xiàn)eCl2的濃度為2.3 molL1。4某同學對“鋁熱反應”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應放出大量的熱，并放出耀眼的光芒”、“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱化學手冊知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔點、沸點數據如下：物質AlAl2O3FeFe2O3熔點/6602 0541 5351 462沸點/2 4672 9802 750(1)該同學推測，鋁熱反應所得到的熔融物應是鐵鋁合金。理由是：該反應放出的熱量使鐵熔化，而鋁的熔點比鐵低，此時液態(tài)的鐵和鋁熔合形成鐵鋁合金。你認為他的解釋是否合理：_(填“合理”或“不合理”)。(2)設計一個簡單的實驗方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是_，反應的離子方程式為_。(3)實驗室溶解該熔融物，下列試劑中最好的是_(填序號)。A濃硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氫氧化鈉溶液答案(1)合理(2)NaOH溶液2Al2OH2H2O=2AlO3H2(3)B解析(1)這種解釋是合理的，它體現(xiàn)了鋁熱反應的特點之一放熱較多，并且結合了表格中提供的熔點數據。(2)區(qū)別某固體是不是純鋁，只要加入足量的NaOH溶液就可以了，因為純鋁將完全溶解，若含有鐵則有固體剩余(鐵與NaOH溶液不反應)。相應的離子方程式為2Al2OH2H2O=2AlO3H2。(3)鐵鋁熔融物在一定條件下與濃硫酸或稀硝酸反應，會產生有毒氣體，而且消耗兩種酸的量又多；熔融物中鐵不能與氫氧化鈉溶液反應。答案為B。5用鋁熱反應還原下列物質，制得金屬各1 mol時，消耗鋁最少的是()AMnO2 BCr2O3 CV2O5 DFe3O4答案D1判斷正誤，正確的劃“”，錯誤的劃“”(1)將NaOH溶液緩慢滴入MgSO4溶液中，觀察Mg(OH)2沉淀的生成 ()(2011廣東理綜，10B)(2)工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al涉及氧化還原反應 ()(2012廣東理綜，10B)(3)MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg ()(2012江蘇，7改編)(4)相同條件下，溶液中Fe3、Cu2、Zn2的氧化性依次減弱 ()(2010江蘇，8D)(5)實驗：放置一段時間后，飽和CuSO4溶液中出現(xiàn)藍色晶體 ()(2010廣東理綜，22D)解析CaO能吸收水蒸氣且與H2O反應，所以會析出CuSO4晶體。(6)四川災區(qū)重建使用了大量鋼材，鋼材是合金 ()(2009廣東，5)(7)合金材料中可能含有非金屬元素 ()(2009山東理綜，9A)(8)金屬材料都是導體，非金屬材料都是絕緣體 ()(2008山東理綜，9A)解析有的非金屬材料也能導電，如石墨。2(2011山東理綜，12)Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素，下列說法正確的是()A三者對應的氧化物均為堿性氧化物B三者的單質放置在空氣中均只生成氧化物C制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極上依次析出Cu、Fe、Al答案C解析A項，F(xiàn)e、Cu對應的氧化物都是堿性氧化物，而Al對應的氧化物Al2O3屬于兩性氧化物，故A錯誤；B項，Al、Fe放置在空氣中生成氧化物Al2O3、Fe2O3，而Cu放置在空氣中會生成Cu2(OH)2CO3(銅綠)，故B錯誤；C項，制備AlCl3、FeCl3、CuCl2若直接蒸干會由于鹽水解生成氫氧化物和HCl而失敗，故C正確；D項，電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時，陰極上離子的放電順序為Fe3Cu2H，析出的物質只有Cu和H2(Fe3生成Fe2)，故D錯誤。3(2012天津理綜，9)信息時代產生的大量電子垃圾對環(huán)境構成了極大的威脅。某“變廢為寶”學生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：請回答下列問題：(1)第步Cu與酸反應的離子方程式為_；得到濾渣1的主要成分為_。(2)第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的優(yōu)點是_；調溶液pH的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制備無水CuSO4的方法是_。(4)由濾渣2制取Al2(SO4)318H2O ，探究小組設計了三種方案：上述三種方案中，_方案不可行，原因是_；從原子利用率角度考慮，_方案更合理。(5) 探究小組用滴定法測定CuSO45H2O (Mr250)含量。取a g試樣配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干擾離子后，用c molL1 EDTA(H2Y2)標準溶液滴定至終點，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反應如下：Cu2H2Y2=CuY22H寫出計算CuSO45H2O質量分數的表達式w_；下列操作會導致CuSO45H2O含量的測定結果偏高的是_。a未干燥錐形瓶b滴定終點時滴定管尖嘴中產生氣泡c未除凈可與EDTA反應的干擾離子答案(1)Cu4H2NOCu22NO22H2O或3Cu8H2NO3Cu22NO4H2OAu、Pt(2)將Fe2氧化為Fe3不引入雜質，對環(huán)境無污染Fe3、Al3(3)加熱脫水(4)甲所得產品中含有較多Fe2(SO4)3雜質乙(5)100%c解析根據制備路線可知，Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀H2SO4、濃硝酸，則可以將Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，所以濾渣1的主要成分為Au、Pt，濾液1中含有Cu、Fe、Al的離子。根據濾液2和CuSO45H2O可知，濾液2為CuSO4溶液，濾渣2中含有Fe(OH)3和Al(OH)3。(1)第步中Cu與酸發(fā)生的反應為Cu與濃硝酸的反應：Cu4H2NOCu22NO22H2O或濃硝酸與稀硫酸的混合過程中硝酸變稀，發(fā)生的反應也可能為3Cu8H2NO3Cu22NO4H2O。根據分析可知濾渣1的主要成分為Pt、Au。(2)第步操作中加H2O2的目的是將Fe2轉化為Fe3，從而將Fe3轉化為沉淀除去，防止對CuSO4晶體的制備產生干擾。H2O2的優(yōu)點是還原產物為H2O，不引入雜質，同時對環(huán)境沒有污染，調節(jié)pH的目的是將Fe3和Al3轉化為沉淀而除去。(3)用CuSO45H2O制備無水CuSO4，只要除去結晶水即可。在加熱過程中CuSO4發(fā)生水解，但是因為硫酸不揮發(fā)，所以最終得到的仍然是CuSO4，所以只要加熱脫水即可。(4)甲中制備的Al2(SO4)3晶體中含有Fe2(SO4)3。乙、丙兩種方案中，乙方案的原子利用率更高。(5)根據題意可知，Cu2H2Y2，發(fā)生反應的EDTA的物質的量為c molL1b/1 000 L，所以20 mL該溶液中含有的CuSO4的物質的量為c molL1b/1 000 L，樣品中含有的CuSO45H2O的質量為(c molL1b/1 000 L250 gmol15)，所以CuSO45H2O的質量分數為100%。根據CuSO45H2O的質量分數表達式可知，未干燥錐形瓶，對CuSO4的物質的量的測定無影響，所以a無影響；滴定終點時滴定管的尖嘴部分產生氣泡，則實際消耗的EDTA溶液的體積比讀出來的數值大，即b值偏小，所以CuSO45H2O含量偏低；若未除凈可與EDTA反應的離子，則消耗的EDTA溶液的體積偏大，即b值偏大，CuSO45H2O的含量偏高，C項正確。4(2012重慶理綜，27)氯離子插層鎂鋁水滑石Mg2Al(OH)6ClxH2O是一種新型離子交換材料，其在高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣。現(xiàn)用下圖裝置進行實驗確定其化學式(固定裝置略去)。(1)Mg2Al(OH)6ClxH2O熱分解的化學方程式為_。(2)若只通過測定裝置C、D的增重來確定x，則裝置的連接順序為_(按氣流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是_。裝置連接后，首先要進行的操作的名稱是_。(3)加熱前先通N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質量后，再持續(xù)通入N2的作用是_、_等。(4)完全分解后測得C增重3.65 g 、D增重9.90 g ，則x_。若取消冷卻玻管B后進行實驗，測定的x值將_(填“偏高”或“偏低”)。(5)上述水滑石在空氣中放置時易發(fā)生反應生成Mg2Al(OH)6Cl12y(CO3)yzH2O，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應?，F(xiàn)以此物質為樣品，用(2)中連接的裝置和試劑進行實驗測定 z，除測定D的增重外，至少還需測定_。答案(1)2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O(2)aedb吸收HCl氣體檢查氣密性(3)將分解產生的氣體全部帶入裝置C、D中完全吸收防止產生倒吸(合理答案均給分)(4)3偏低(5)裝置C的增重及樣品質量(樣品質量及樣品分解后殘余物質量或裝置C的增重及樣品分解后殘余物質量)解析(1)由已知確定反應物、生成物，條件是高溫。2Mg2Al(OH)6ClxH2O4MgOAl2O32HCl(52x)H2O由原子守恒配平，先Al2O3、MgO、HCl，后由O配平H2O的化學計量數(52x)。(2)C中NaOH吸收HCl，D中濃H2SO4吸收H2O，故先通入D(濃H2SO4)，再通入NaOH溶液，反之先通入NaOH溶液又帶出水蒸氣，使結果不準，故連接順序為a、e、d、b。(3)連接裝置后，首先檢查裝置氣密性，持續(xù)通入N2，可將整套裝置中產生的氣體全部趕入C、D，同時又避免產生倒吸現(xiàn)象。(4)C增重為吸收的HCl，n(HCl)0.1 mol。D增重為吸收的H2O，n(H2O)0.55 mol。根據化學方程式關系可得2HCl(52x)H2O，即2(52x)0.1 mol0.55 molx3若取消冷卻玻管B后進行實驗，氣體溫度過高將損失水蒸氣，使測定結果偏低。(5)至少還需測定裝置C的增重和樣品的質量等。12011年日本地震，導致福島第一核電站引發(fā)的核危機。核反應堆的第一層護罩是鋯錫合金外殼，第二層護罩是壓力倉，第三層護罩是用最堅固的鋼和混凝土制成的非常厚的球體。下列敘述錯誤的是()A鋯錫合金、鋼、混凝土都屬于混合物B鋼的硬度和熔沸點都高于純鐵C鋯錫合金和鋼屬于金屬材料，混凝土屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽材料D在高溫下，鋼和水蒸氣可發(fā)生反應產生氫氣答案B解析鋼是鐵碳合金，其硬度大于純鐵，但熔點低于純鐵。2下列有關金屬及其化合物的說法正確的是()A堿金屬從上到下熔沸點逐漸升高，密度逐漸增大，硬度逐漸減小B第三周期的金屬元素從左到右金屬性逐漸減小，硬度逐漸減小C鈉既是常見金屬，又是輕金屬，過氧化鈉可作供氧劑D明礬是一種凈水劑，經它凈化過的水不需再消毒殺菌答案C解析堿金屬從上到下熔沸點逐漸降低；第三周期的金屬元素從左到右硬度逐漸增大；明礬凈水是除去水中的懸浮顆粒和雜質，使水澄清，但不能殺菌消毒。3下列說法正確的是()A所有不銹鋼都只含有金屬元素B我國流通的硬幣材質是金屬單質C廣東打撈的明代沉船上存在大量鋁制餐具D鎂合金的硬度和強度均高于純鎂答案D解析A項不銹鋼都含有C等非金屬元素；流通硬幣材質是合金，明代還沒有鋁制品，B、C錯；D項一般來說合金熔點比其成分金屬低，硬度、強度比其成分金屬大。4下列制備金屬單質的方法或原理正確的是()A在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質MgB在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質AlC在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質NaD加強熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質Cu答案B解析制備單質Mg應該用電解熔融MgCl2的方法；制備單質Na采用電解熔融NaCl的方法；制備單質Cu用熱還原法。5氫化亞銅(CuH)是一難溶物質，用CuSO4溶液和另一種“反應物”在4050 時反應可生成它。CuH不穩(wěn)定，易分解；CuH在氯氣中能燃燒，跟鹽酸反應能產生氣體。下列有關推斷中錯誤的是()A這里的“另一種反應物”具有還原性BCuH可作氧化劑、還原劑CCuHCl2=CuClHCl(燃燒)DCuHHCl=CuClH2(常溫)答案C解析C項中Cl2具有強氧化性，產物應為CuCl2和HCl。6某研究小組通過實驗探究Cu及其化合物的性質，操作正確且能達到目的的是()A將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應后把水加入反應器中，觀察硫酸銅溶液的顏色B常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成C將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體D將表面有銅綠Cu2(OH)2CO3的銅器放入鹽酸中浸泡，除去銅綠答案D解析A項反應后應將反應后液體倒入盛水的燒杯中；B項應將銅絲在空氣中加熱到紅熱后伸入盛裝氯氣的集氣瓶中；C項CuCl2水解生成的鹽酸易揮發(fā)，加熱蒸干CuCl2溶液得不到無水CuCl2固體。7某化學小組為測定一定質量的某銅鋁混合物中銅的質量分數，設計了如下實驗方案：方案：銅鋁混合物測定生成氣體的體積方案：銅鋁混合物測定剩余固體的質量下列有關判斷中不正確的是()A溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B溶液A和B均可以選用稀硝酸C若溶液B選用濃硝酸，則測得銅的質量分數偏小D實驗方案更便于實施答案B解析銅鋁混合物與鹽酸或NaOH溶液反應時，均只有Al參加反應，因此A正確；若A、B均選用稀HNO3，則兩種金屬均可反應，方案中無固體剩余，B錯誤；當B選用濃HNO3時，鋁鈍化生成氧化膜，所測鋁的質量偏大，則銅的質量分數偏小，C正確；方案需收集氣體，并需要將其轉化為標準狀況，不如方案稱固體質量方便，D正確。8(2010安徽理綜，12)右圖是三種稀酸對FeCr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實驗結果，下列有關說法正確的是 ()A稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱B稀硝酸和鐵反應的化學方程式是Fe6HNO3(稀)=Fe(NO3)33NO23H2OCCr含量大于13%時，因為三種酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對FeCr合金的腐蝕性最強D隨著Cr含量增加，稀硝酸對FeCr合金的腐蝕性減弱答案D解析根據圖可知，Cr的含量不同，三種酸對FeCr合金的腐蝕性不同，當w(Cr)較小時，稀硝酸對其腐蝕性最強，A不正確；鐵與稀硝酸反應生成的是NO而不是NO2，B錯；三種酸的質量分數相同，鹽酸中的氫離子濃度最大，C錯；根據圖中稀HNO3的曲線變化，可知D正確。9銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學習小組取0.98 g(用精密天平測量)Cu(OH)2固體，將其加熱有銅的氧化物生成，其質量隨溫度變化的曲線如圖1所示。另外，某同學繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素質量的關系曲線，如圖2所示。則下列分析正確的是()A圖1中產物a、b的化學式分別為Cu2O和CuOB圖1整個過程中共生成0.26 g H2OC圖2三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu元素質量的關系曲線是曲線AD圖2中繪制錯誤的曲線共2條答案D解析0.98 g Cu(OH)2的物質的量為0.01 mol，若全部生成CuO，則質量為0.01 mol80 gmol10.80 g，所以a點是CuO；若全部生成Cu2O，則質量為0.005 mol144 gmol10.72 g，所以b點是Cu2O，A錯誤。根據化學方程式4CuO2Cu2OO2，過程中有氧氣產生，B錯誤。CuO和其所含銅元素的質量關系(以CuO的質量為10 g計算)為10 g CuO中含8 g銅元素，觀察圖2知，曲線B符合上述質量關系(表示的是CuO)。而曲線A上的任何一點都表示金屬氧化物的質量小于其所含金屬元素的質量，這是錯誤的，曲線C不符合Cu2O和其所含的銅元素的質量關系，所以C錯誤、D正確。10所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，下表為四種金屬的熔、沸點：NaCuAlFe熔點()97.51 0836601 535沸點()8832 5952 2003 000根據以上數據判斷其中不能形成合金的是()ACu和Al BFe和CuCFe和Na DAl和Na答案C解析兩種金屬若形成合金，一種金屬的熔點不能超過另一種金屬的沸點。11堿式碳酸銅可表示為xCuCO3yCu(OH)2zH2O，測定堿式碳酸銅組成的方法有多種。(1)現(xiàn)采用氫氣還原法，請回答如下問題：寫出xCuCO3yCu(OH)2zH2O與氫氣反應的化學方程式：_；實驗裝置用下列所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是_(填入儀器接口字母編號)；(a)()()()()()()()()()()(l)稱取23.9 g某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到12.7 g殘留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2 g 水。該樣品的結晶水質量為_g，化學式為_；(銅的相對原子質量按63.5計算)(2)某同學以氮氣代替氫氣，并用上述全部或部分儀器來測定堿式碳酸銅的組成，你認為是否可行并請說明理由：_。答案(1)xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)H2(xy)CuxCO2(x2yz)H2Oakjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)l1.8CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可行，根據反應xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)CuOxCO2(yz)H2O，以及堿式碳酸銅樣品、CuO、CO2和H2O的質量(或其中任意三個量)，即可計算出其組成解析(1)堿式碳酸銅與H2的反應，可以理解成堿式碳酸銅在加熱條件下分解成CuO、CO2和H2O，CuO與H2在加熱條件下生成Cu和H2O，所以xCuCO3yCu(OH)2zH2O與H2反應的化學方程式為xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)H2(xy)Cu(x2yz)H2OxCO2。本實驗需要解決及注意的幾個問題是：aH2在與堿式碳酸銅反應之前，先用盛水的洗氣瓶除去HCl雜質，再用盛濃H2SO4的洗氣瓶除去水蒸氣。bH2與堿式碳酸銅反應后，應先用盛濃H2SO4的洗氣瓶吸收并測量反應生成水的質量，再用盛堿石灰的U形管來吸收并測量生成CO2的質量。c為防止空氣中的CO2及水蒸氣被盛堿石灰的U形管吸收，最后應再加一個盛堿石灰的干燥管。綜合考慮以上問題，可決定儀器的連接順序是：akjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)l：n(CO2)0.1 mol，所以樣品中：n(CuCO3)0.1 mol；：反應后Cu的質量為12.7 g，則n(Cu)0.2 mol，根據銅元素守恒