高考化學(xué)第3章 常見(jiàn)金屬及其化合物 第11講 金屬材料及復(fù)合材料 魯科版

第11講金屬材料及復(fù)合材料考點(diǎn)二考綱要求1.知道銅及其重要化合物的性質(zhì)。2.了解金屬材料（合金）、復(fù)合材料。3.了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序及金屬冶煉的一般方法。4.了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源開(kāi)發(fā)利用的作用?？键c(diǎn)一考點(diǎn)三探究高考明確考向練出高分考點(diǎn)一銅及其化合物1.單質(zhì)銅(1)物理性質(zhì)：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。(2)化學(xué)性質(zhì)知識(shí)梳理1 1常溫下，銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但在潮濕的空氣里則會(huì)被銹蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的_。有關(guān)化學(xué)方程式_。寫(xiě)出下列化學(xué)方程式：銅在空氣中加熱： _；銅絲在硫蒸氣中反應(yīng)： _。銅銹2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3答案2.銅的重要化合物(1)Cu2(OH)2CO3的名稱為，是銅綠、孔雀石的主要成分，受熱分解可生成黑色的氧化銅，化學(xué)方程式：，可溶于稀硫酸，離子方程式：。堿式碳酸銅CO2H2OCu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O答案(2)黑色氧化銅在高溫下分解為紅色的Cu2O，化學(xué)方程式為 。(3)藍(lán)色的硫酸銅晶體受熱分解為白色的硫酸銅粉末，化學(xué)方程式為 。(4)紅色的Cu2O與稀硫酸反應(yīng)，溶液變藍(lán)，同時(shí)生成紅色的單質(zhì)銅，離子方程式為 。Cu2O2H=CuCu2H2O答案題組一銅及其化合物的性質(zhì)題組一銅及其化合物的性質(zhì)1.下列有關(guān)銅的化合物的性質(zhì)的敘述中正確的是()A.CuSO4變成CuSO45H2O是物理變化B.一定條件下，新制的Cu(OH)2懸濁液能與乙醛反應(yīng)但不能與乙酸反應(yīng)C.CuO是黑色固體，與水反應(yīng)可生成Cu(OH)2D.Cu2O遇硝酸可能會(huì)被氧化成Cu2解析解析CuSO4變成CuSO45H2O屬于化學(xué)變化，A錯(cuò)；Cu(OH)2是堿，能與酸反應(yīng)，B錯(cuò)；CuO不能與水反應(yīng)，C錯(cuò)；Cu2O中銅處于低價(jià)態(tài)，能被強(qiáng)氧化劑硝酸氧化。D解題探究2 2解析答案2.銅在自然界多以化合態(tài)的形式存在于礦石中。常見(jiàn)的銅礦石有：黃銅礦 ( C u F e S2) 、 斑 銅 礦 ( C u5F e S4) 、 輝 銅 礦 ( C u2S ) 、 孔 雀 石CuCO3Cu(OH)2。下列說(shuō)法不正確的是()A.可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠B.硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑C.工業(yè)上常采用電解法制取粗銅D.在上述幾種含銅化合物中，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的是Cu2S解析解析CuSO4是重金屬鹽，能使蛋白質(zhì)變性，B項(xiàng)正確；工業(yè)上常用電解法精煉銅，C項(xiàng)不正確。C解析答案3.已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H 發(fā)生反應(yīng)：Cu2O2H=CuCu2H2O。將經(jīng)高溫灼燒后的CuO樣品投入足量的熱的稀硝酸溶液中，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A.如果溶液變?yōu)樗{(lán)色，同時(shí)有紫紅色固體出現(xiàn)，說(shuō)明樣品全部生成Cu2OB.溶液中最終可能有紫紅色固體出現(xiàn)C.這種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無(wú)法說(shuō)明CuO分解的程度D.如果溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，最終沒(méi)有紫紅色固體出現(xiàn)，說(shuō)明CuO沒(méi)有分解解析解析解答此題的關(guān)鍵是，明確稀硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性，能溶解CuO、Cu2O和單質(zhì)Cu，因而該實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法說(shuō)明CuO分解的程度。C解析答案題組二銅及其化合物的制取題組二銅及其化合物的制取4.Cu2S是火法煉銅的重要原料之一，下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO45H2O的流程圖：(1)Cu2S中銅元素的化合價(jià)為_(kāi)，火法煉銅的反應(yīng)原理是_ (用化學(xué)方程式表示)。解析答案(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A(chǔ)中溶液呈藍(lán)色，且有紅色物質(zhì)生成，請(qǐng)寫(xiě)出生成紅色物質(zhì)的離子方程式：_。解析解析依據(jù)信息知Cu2O在酸性條件下生成Cu2(藍(lán)色)和單質(zhì)銅(紅色)，寫(xiě)出反應(yīng)物和生成物，配平方程式。(3)若將A中紅色物質(zhì)反應(yīng)掉，操作中加入的試劑最好是_(填字母序號(hào))。A.適量的NaNO3B.適量的HNO3 C.適量的H2O2解析解析H2O2不產(chǎn)生污染物。Cu2O2H=CuCu2H2OC解析答案5.孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3。某同學(xué)設(shè)計(jì)的從孔雀石中冶煉銅的方案如下(假設(shè)孔雀石中雜質(zhì)不溶于水和稀硫酸)：(1)反應(yīng)能觀察到的現(xiàn)象是_，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)反應(yīng)加入的金屬可能是_，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。解析答案解析解析孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐漸溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色 ， 且 有 氣 泡 產(chǎn) 生 ； 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 C u2( O H )2C O32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。經(jīng)過(guò)濾除去難溶于水和稀硫酸的雜質(zhì)，則濾液中主要含有CuSO4，加入的金屬粉末能將Cu2從溶液中置換出來(lái)即可，故金屬可能是Fe或Zn等。答案答案固體逐漸消失，溶液由無(wú)色變成藍(lán)色，有氣泡產(chǎn)生Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O(2)鐵粉(答案合理即可)FeCu2=Fe2Cu6.某課外研究小組用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)精制CuO，其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為(1)雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)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_(填字母)。a.灼燒過(guò)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(guò)程中分解生成銅d.該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化解析答案解析解析灼燒后含有少量銅，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(guò)程中部分氧化銅被還原。答案答案ab(2)由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取純凈CuO，與途徑相比，途徑有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是_。耗酸少；無(wú)污染性氣體SO2產(chǎn)生解析答案1.熟記銅及其化合物的顏色物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色Cu紫紅色CuSO4白色CuO黑色CuSO45H2O藍(lán)色Cu2O磚紅色Cu2(OH)2CO3綠色Cu2S黑色Cu(OH)2藍(lán)色練后反思 方法指導(dǎo)2.銅的冶煉“三方法”(1)濕法煉銅：FeCuSO4=FeSO4Cu。(2)高溫?zé)掋~：工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅)：粗銅中銅的含量為99.5%99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等雜質(zhì)，粗銅通過(guò)電解精煉可得到純度達(dá)99.95%99.98%的銅。(3)生物煉銅：“吃巖石的細(xì)菌”能耐受銅鹽的毒性，并能利用空氣中的氧氣氧化硫化銅礦石，然后把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸銅。生物煉銅的優(yōu)點(diǎn)：a.成本低；b.污染??；c.反應(yīng)條件簡(jiǎn)單；d.含量(品位)很低的礦石也可以被利用。返回考點(diǎn)二合金、復(fù)合材料的概念 及重要應(yīng)用1.熟記金屬活動(dòng)性順序金屬活動(dòng)性順序K、Ca、NaMgAl、ZnFe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、AgPt、Au與O2反應(yīng)常溫下易被氧化，點(diǎn)燃生成過(guò)氧化物或其他復(fù)雜氧化物常溫生成氧化膜加熱化合不反應(yīng)知識(shí)梳理1 1與H2O反應(yīng)常溫下生成堿和氫氣與熱水反應(yīng)有堿存在與水反應(yīng)與高溫水蒸氣反應(yīng)不反應(yīng) 不反應(yīng)與非氧化性酸反應(yīng)生成鹽和氫氣不反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)先與水反應(yīng)，生成的堿再與鹽反應(yīng)排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)自然界存在形態(tài)化合態(tài)(Fe有游離態(tài))游離態(tài)2.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 的物質(zhì)。(2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機(jī)械性能。熔點(diǎn)：一般比它的各成分金屬的 ；硬度和強(qiáng)度：一般比它的各成分金屬的 。金屬特性低大答案3.常見(jiàn)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。(2)幾種有色金屬材料4.復(fù)合材料(1)概念：將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的一種新型材料。黏結(jié)骨架(3)性能：既保持或發(fā)展了原有材料的長(zhǎng)處，又能彌補(bǔ)原材料的不足。答案(4)熟悉幾種常見(jiàn)的復(fù)合材料名稱基體增強(qiáng)體玻璃鋼合成樹(shù)脂玻璃纖維碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料合成樹(shù)脂碳纖維飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈殼體Ti、Al、Mg碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維隔熱陶瓷瓦陶瓷碳纖維、碳化硅纖維、氧化硅纖維深度思考 合金是復(fù)合材料嗎？某復(fù)合材料以碳纖維為增強(qiáng)體，金屬鈦為基體復(fù)合而成，這種材料會(huì)有哪些優(yōu)良性能和用途？答案答案不是，合金是金屬材料。該復(fù)合材料耐高溫、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好，可用于飛機(jī)制造，也可用于制造導(dǎo)彈的殼體等。答案題組一金屬的性質(zhì)和應(yīng)用題組一金屬的性質(zhì)和應(yīng)用1.下列關(guān)于金屬元素的敘述正確的是()A.金屬元素的單質(zhì)只有還原性，其離子只有氧化性B.金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體C.金屬元素在不同化合物中化合價(jià)均相同D.大多數(shù)金屬元素的單質(zhì)為電的良導(dǎo)體解析解析金屬離子中的中間價(jià)態(tài)離子，比如Fe2，既有氧化性又有還原性，A錯(cuò)；常溫下金屬汞呈液態(tài)，B錯(cuò)；有的金屬元素存在變價(jià)，比如Fe、Cu等，C錯(cuò)。D解題探究2 2解析答案2.下列說(shuō)法中正確的是()A.鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬材料B.金、銀、銅是應(yīng)用最廣泛的金屬材料C.鈦被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”，應(yīng)用前景很廣闊D.銅是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的有色金屬解析解析銅是人類使用最早的金屬材料，A錯(cuò)；鐵、鋁及鋁合金是應(yīng)用最廣泛的金屬材料，B錯(cuò)；銀的導(dǎo)電性比銅好，D錯(cuò)。C解析答案題題組二合金、復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用組二合金、復(fù)合材料的特點(diǎn)及應(yīng)用3.下列敘述不正確的是()A.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可用于人體組織中韌帶的制作B.成功發(fā)射的“天宮”一號(hào)目標(biāo)飛行器使用了大量的復(fù)合材料C.硬鋁、鋼、水銀都屬于合金D.碳化硅陶瓷是新型無(wú)機(jī)非金屬材料，具有較高的硬度和耐磨性C答案4.C919大型飛機(jī)采用了大量新型材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說(shuō)法不正確的是()A.鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物B.鋁鋰合金的硬度比鋰大C.鋁鋰合金的熔沸點(diǎn)比鋁低D.鋁鋰合金耐酸堿腐蝕解析解析鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反應(yīng)，鋰能與酸反應(yīng)，故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。D解析答案5.合金與純金屬制成的金屬材料相比，優(yōu)點(diǎn)是()合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低改變?cè)系呐浔?、改變生成合金的條件，得到有不同性能的合金合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A. B.C. D.B答案題組三合金組成的分析題組三合金組成的分析6.現(xiàn)代建筑的門窗框架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(每一步試劑均過(guò)量)，由此可以推知硬鋁的組成可能為(提示：Si2OHH2O=SiO 2H2)()A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Fe、Zn、NaC.Al、Na、Cu、Fe D.Al、Cu、Mg、Si、Mn解析答案解析解析通過(guò)反應(yīng)知合金中必須含有排在金屬活動(dòng)性順序中H之前的金屬和H之后的金屬；由反應(yīng)知合金中必須含有Si及排在金屬活動(dòng)性順序表H之后的金屬或其他非金屬。答案答案D7.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量m g銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：下列說(shuō)法中不正確的是()A.合金的熔點(diǎn)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(yīng)，收集到的V L氣體一定全為NOC.操作是過(guò)濾，操作是洗滌，操作是烘干D.根據(jù)反應(yīng)收集到的氣體體積可以計(jì)算銅和銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)D答案1.定性分析型形成合金的各種成分的特殊化學(xué)性質(zhì)仍按單一組分的性質(zhì)(例如鋁合金中的鋁既能溶于酸又能溶于堿的性質(zhì)不變，銅能溶于稀硝酸，且硝酸的還原產(chǎn)物為NO氣體等性質(zhì)不變)，一般是將合金酸溶或堿溶，根據(jù)反應(yīng)中的特殊現(xiàn)象或根據(jù)溶解后所得溶液繼續(xù)加沉淀劑產(chǎn)生的現(xiàn)象判斷其成分。此類試題常以流程的形式呈現(xiàn)，解答的關(guān)鍵是理清每一步加入的物質(zhì)和生成物質(zhì)的成分。方法指導(dǎo)2.定量分析型定量測(cè)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(zhì)溶解時(shí)所產(chǎn)生的氣體的量，應(yīng)用化學(xué)方程式或關(guān)系式來(lái)判斷合金的組成。其原理的關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)某組分的特殊性質(zhì)(特別是與酸或堿反應(yīng)能產(chǎn)生氣體)，其操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)有：保證裝置的氣密性良好，注意收集氣體的讀數(shù)方法。(2)沉淀法沉淀法測(cè)定物質(zhì)含量是常用的一種方法，采用沉淀法時(shí)，涉及到的基本實(shí)驗(yàn)操作和主要問(wèn)題有：稱量、溶解(溶解試劑)；沉淀(重點(diǎn)是沉淀試劑的選擇)；過(guò)濾、沉淀洗滌、沉淀的干燥、稱量；數(shù)據(jù)的處理(包括測(cè)定結(jié)果的誤差分析)。返回考點(diǎn)三金屬礦物的開(kāi)發(fā)和利用1.金屬在自然界中存在的形態(tài)除了 、 等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以 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 化合價(jià)。2.金屬冶煉的實(shí)質(zhì)使金屬化合物中的金屬離子 電子被 為金屬單質(zhì)的過(guò)程：Mnne=M。金鉑化合物正得還原知識(shí)梳理1 1答案3.金屬冶煉的一般步驟4.金屬冶煉方法(1)熱分解法冶煉金屬用熱分解冶煉法冶煉金屬的特點(diǎn)：金屬元素的金屬性 ，金屬元素的原子失去電子，其金屬離子 得到電子，該金屬元素所形成的化合物穩(wěn)定性 。弱不易容易較差答案(2)熱還原法冶煉金屬焦炭還原法。例如：C還原ZnO、CuO，其化學(xué)方程式依次為 。一氧化碳還原法。例如：CO還原Fe2O3、CuO，其化學(xué)方程式依次為 。氫氣還原法。例如：H2還原WO3、Fe3O4，其化學(xué)方程式依次為 。活潑金屬還原法。例如：Al還原Cr2O3、V2O5，其化學(xué)方程式依次為 。答案(3)電解法冶煉金屬例如：電解Al2O3、MgCl2、NaCl，其化學(xué)方程式依次為。答案深度思考 1.能否用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg?答案答案不能。因?yàn)锳lCl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)無(wú)法電離出自由移動(dòng)的離子，不導(dǎo)電；而MgO雖是離子化合物，但其熔點(diǎn)太高，熔融會(huì)消耗大量的電能，成本較高。答案2.鋁是地殼中含量最高的金屬元素，為什么人類對(duì)鋁的使用比鐵、銅晚得多？答案答案鋁的金屬活動(dòng)性比鐵、銅強(qiáng)，難于冶煉，古代人們的技術(shù)條件達(dá)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。答案題題組一金屬冶煉原理的考查組一金屬冶煉原理的考查1.下列關(guān)于金屬的一些說(shuō)法不正確的是()A.工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al涉及氧化還原反應(yīng)B.工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的C.金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子D.越活潑的金屬越難冶煉解析解析冶煉鋁由化合態(tài)變游離態(tài)，有化合價(jià)變化屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；Mg在工業(yè)上用電解法冶煉，Cu用熱還原法冶煉，B錯(cuò)誤；金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是Mnne=M，C正確；金屬越活潑，則金屬離子的氧化性越弱，越難被還原，D正確。B解題探究2 2解析答案2.下列金屬冶煉的反應(yīng)原理中錯(cuò)誤的是()解析解析金屬冶煉的方法很多，由于金屬離子得電子的能力不同，因此必須采取不同的冶煉方法。在金屬活動(dòng)性順序表中，位于氫后面的金屬(Hg、Ag等)的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)；位于前面的幾種金屬(如K、Na、Ca、Al等)的還原性太強(qiáng)，這些金屬都很容易失去電子，只能用通電電解其熔融鹽或氧化物的方法冶煉。B解析答案題組二金屬冶煉原理的應(yīng)用題組二金屬冶煉原理的應(yīng)用3.下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的是() 金屬存在形式冶煉方法A金游離態(tài)金子比沙子密度大，利用水洗法直接分離B銀化合態(tài)銀的金屬性弱，用加熱Ag2O的方法冶煉C鐵化合態(tài)用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物D鈉化合態(tài)鈉的金屬性強(qiáng)，一般還原劑很難將其還原出來(lái)，所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉解析答案解析解析鈉一般是由電解熔融NaCl的方法來(lái)制取，而電解飽和食鹽水得到的是NaOH、H2和Cl2。答案答案D4.諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)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(fù)分解催化劑。工業(yè)上冶煉鉬的化學(xué)原理為()MoO32NH3H2O=(NH4)2MoO4H2O(NH4)2MoO42HCl=H2MoO42NH4Cl用還原劑將MoO3還原成金屬鉬。則下列說(shuō)法正確的是()A.反應(yīng)和都屬于置換反應(yīng)B.MoO3屬于堿性氧化物C.在反應(yīng)中Mo和S均被氧化D.利用H2、CO和鋁分別還原等量的MoO3，所消耗還原劑的物質(zhì)的量之比 為223解析解析A項(xiàng)，反應(yīng)的生成物均為化合物，則不屬于置換反應(yīng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由反應(yīng)可知，MoO3屬于酸性氧化物，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，反應(yīng)中，Mo、S元素的化合價(jià)升高，則Mo和S均被氧化，正確；D項(xiàng)，還原等量的MoO3，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，若轉(zhuǎn)移6 mol電子，需要還原劑物質(zhì)的量之比為332，錯(cuò)誤。答案答案C解析答案返回探究高考明確考向1.(2013上海，26)用鋁和金屬氧化物反應(yīng)制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法。如：常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性_(選填“強(qiáng)”、“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是_。A.高溫時(shí)Al的活潑性大于BaB.高溫有利于BaO分解C.高溫時(shí)BaOAl2O3比Al2O3穩(wěn)定D.Ba的沸點(diǎn)比Al的低弱D答案2.2013重慶理綜，8(1)(2)合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。鋁元素在周期表中的位置為_(kāi)，工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過(guò)程中通入的氣體為_(kāi)。解析解析本題圍繞金屬材料命題，要根據(jù)題目設(shè)問(wèn)的角度，聯(lián)系相關(guān)知識(shí)解答。Al元素在周期表中的第3周期第A族；提純鋁土礦通入CO2使Al(OH)4轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀。第3周期第A族CO2解析答案AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為_(kāi)。焊接過(guò)程中使用的保護(hù)氣為_(kāi)(填化學(xué)式)。解析解析Al2O3與NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)為Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4；保護(hù)氣應(yīng)不能與金屬反應(yīng)，一般用稀有氣體。Al2O32NaOH3H2O=2NaAl(OH)4Ar(其他合理答案均可)解析答案(2)航母艦體材料為合金鋼。艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為_(kāi)。航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過(guò)程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為_(kāi)。解析解析金屬在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕；煉鋼過(guò)程中為降低Si的含量，常加入CaCO3或CaO，將SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3而除去。吸氧腐蝕CaCO3或CaO解析答案3.2013山東理綜，28(1)(2)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是_。a.Fe2O3 b.NaClc.Cu2S d.Al2O3解析解析Na、K、Mg、Al等活潑金屬的冶煉均采用電解法，F(xiàn)e、Cu的冶煉采用熱還原法。bd解析答案(2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，該反應(yīng)的還原劑是_。當(dāng)1 mol O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_(kāi) mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是_。解析解析在輝銅礦和H2SO4、O2的反應(yīng)中，O2作氧化劑，所以1 mol O2得到4 mol e，還原劑失去4 mol e。CuSO4溶液中由于Cu2水解而顯酸性，加入鎂條時(shí)，Mg2與H反應(yīng)放出H2。Cu2S4H2解析答案4.(2014山東理綜，30)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2Cl 和AlCl 組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。(1)鋼制品應(yīng)接電源的_極，已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他 離 子 且 有 機(jī) 陽(yáng) 離 子 不 參 與 電 極 反 應(yīng) ， 陰 極 電 極 反 應(yīng) 式 為_(kāi)。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為_(kāi)。解析答案(2)為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_(kāi) mol。解 析 解 析 用 N a O H 溶 液 溶 解 鋁 鍍 層 的 反 應(yīng) 為 2 A l 2 O H6H2O=2Al(OH)43H2，水作氧化劑，轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，根據(jù)得失電子守恒可知，還原產(chǎn)物H2為3 mol。3解析答案(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有_。a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，_(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3，理由是_ _(用離子方程式說(shuō)明)。解析解析做鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃；即使固體混合物中有Fe2O3，因發(fā)生反應(yīng)Fe2O36H=2Fe33H2O和Fe2Fe3=3Fe2，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2，KSCN溶液也不會(huì)變血紅。bd不能Fe2O36H=2Fe33H2O、Fe2Fe3=3Fe2(或只寫(xiě)Fe2Fe3=3Fe2)解析答案返回練出高分1.某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如表所示： 熔點(diǎn)/密度/gcm3硬度(金剛石為10)導(dǎo)電性(銀為100)某合金2 5003.007.42.3鐵1 5357.864.517還知該合金耐腐蝕，強(qiáng)度大，從以上性能看，該合金不適合做()A.導(dǎo)線 B.門窗框C.爐具 D.飛機(jī)外殼A答案2.鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金的性質(zhì)的敘述中正確的是()A.此合金的熔點(diǎn)、硬度比鎂和鋁的熔點(diǎn)、硬度都高B.此合金能全部溶解于稀鹽酸中C.此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中D.此合金不能全部溶解于過(guò)量FeCl3溶液中解析解析合金的熔點(diǎn)一般低于它的成分金屬，A錯(cuò)誤；鎂鋁合金具有鎂、鋁的化學(xué)性質(zhì)，只有B正確。B解析答案3.釣魚(yú)島群島的東海海域及部分太平洋海域探明為海底熱水礦床。海底熱水礦床是沉積著由巖漿熱氣從地底噴出的金、銅、鋅、稀有金屬等區(qū)域。下列說(shuō)法正確的是()A.金不溶于任何溶液B.銅、鋅在空氣中均能被氧化成對(duì)應(yīng)的氧化物C.銅鋅合金的熔點(diǎn)低于銅或鋅的熔點(diǎn)D. Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為34解析答案解析解析金能夠溶于王水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅在空氣中被腐蝕生成銅綠，主要成分是Cu2(OH)2CO3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；合金的熔點(diǎn)一般比成分金屬的都低，C項(xiàng)正確； Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為(6329)295，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案答案C4.下列制備金屬單質(zhì)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(zhì)MgB.在通電條件下，電解Al2O3和Na3AlF6的熔融體制備單質(zhì)AlC.在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD.加強(qiáng)熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu解析解析制備單質(zhì)Mg應(yīng)該用電解熔融MgCl2的方法；制備單質(zhì)Na采用電解熔融NaCl的方法；制備單質(zhì)Cu用熱還原法。B解析答案5.氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說(shuō)法不正確的是()A.冶煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等，其中石灰石的 作用是除去鐵礦石中的脈石(二氧化硅)B.濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)C.工業(yè)上Mg可由電解熔融的MgO制取，Na也可由電解熔融的NaCl制取D.鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化解析解析工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法冶煉金屬鎂。C解析答案6.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(diǎn)： NaCuAlFe熔點(diǎn)()97.51 0836601 535沸點(diǎn)()8832 5952 2003 000根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷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解析答案解析解析兩種金屬若形成合金，一種金屬的熔點(diǎn)不能超過(guò)另一種金屬的沸點(diǎn)。答案答案C7.下列有關(guān)金屬及其合金的說(shuō)法正確的是 ()A.錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高B.生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加C.將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2還原成CuD.目前我國(guó)流通的硬幣是由合金材料制造的解析解析錫青銅屬于合金，根據(jù)合金的特性，熔點(diǎn)比任何一種純金屬的低，A項(xiàng)錯(cuò)；生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次降低，故B項(xiàng)錯(cuò)；C錯(cuò)誤，溶液中該反應(yīng)難以發(fā)生，先是2NH32H2OCuSO4=Cu(OH)2(NH4)2SO4，接著Cu(OH)2 CuOH2O，溶液中NH3不能還原CuO為Cu，要還原必須是干燥的固態(tài)。D解析答案8.下列金屬冶煉的反應(yīng)原理中錯(cuò)誤的是()B答案9.氫化亞銅(CuH)是一難溶物質(zhì)，用CuSO4溶液和另一種“反應(yīng)物”在4050 時(shí)反應(yīng)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(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯(cuò)誤的是()A.這里的“另一種反應(yīng)物”具有還原性B.CuH可作氧化劑、還原劑C.CuHCl2 CuClHClD.CuHHCl=CuClH2(常溫)解析解析C項(xiàng)中Cl2具有強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物應(yīng)為CuCl2和HCl。C解析答案10.CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.相對(duì)于途徑，途徑更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想B.Y可以是葡萄糖溶液C.X可能是SO2和SO3的混合氣體D.將CuSO4溶液蒸發(fā)，利用余熱蒸干，可制得膽礬晶體解析答案解析解析途徑中會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)SO2而途徑不會(huì)，A錯(cuò)誤；CuSO4與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成新制Cu(OH)2懸濁液，葡萄糖溶液能還原新制Cu(OH)2懸濁液生成Cu2O，B正確；CuSO4熱分解過(guò)程中，銅元素價(jià)態(tài)降低，故必有化合價(jià)升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合價(jià)能升高，故X中必有O2，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)操作會(huì)導(dǎo)致開(kāi)始得到的膽礬晶體失去結(jié)晶水，D錯(cuò)誤。答案答案B11.已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu=Cu2Cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色固體和藍(lán)色溶液無(wú)色氣體和藍(lán)色溶液無(wú)色氣體和藍(lán)色溶液紅棕色氣體和藍(lán)色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是()A.CuB.Cu2OC.一定有Cu，可能有Cu2OD.一定有Cu2O，可能有Cu解析解析H2還原CuO生成紅色固體，可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種，產(chǎn)物中加入稀H2SO4溶液變藍(lán)和得到紅色固體，證明產(chǎn)物中含Cu2O，在酸性條件下2Cu=Cu2Cu，故不能證明產(chǎn)物中是否含有Cu。D解析答案12.下表中，對(duì)陳述、的正確性及其有無(wú)因果關(guān)系的判斷都正確的是()選項(xiàng)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去除銅器表面的銅綠對(duì)；對(duì)；無(wú)B銅表面易形成致密的氧化膜銅制容器可以盛放濃硫酸對(duì)；對(duì)；有C向硫酸銅溶液中通入少量氨氣，有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，過(guò)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(duì)；對(duì)；有D藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)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(cuò)；對(duì)；無(wú)解析答案解析解析稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應(yīng)，而且稀鹽酸不能與Cu反應(yīng)，所以可用稀鹽酸去除銅器表面的銅綠Cu2(OH)2CO3，、有因果關(guān)系，A錯(cuò)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(yīng)，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯(cuò)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(méi)有因果關(guān)系，C錯(cuò)誤；藍(lán)色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒(méi)有因果關(guān)系，D正確。答案答案D13.信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對(duì)環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡(jiǎn)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(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)第步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)；得到濾渣1的主要成分為_(kāi)。解析答案解析解析 根據(jù)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(jù)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。(2)第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的優(yōu)點(diǎn)是_；調(diào)溶液pH的目的是使_生成沉淀。解析解析第步操作中加H2O2的目的是將Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，從而將Fe3轉(zhuǎn)化為沉淀除去，防止對(duì)CuSO4晶體的制備產(chǎn)生干擾。H2O2的優(yōu)點(diǎn)是還原產(chǎn)物為H2O，不引入新雜質(zhì)，同時(shí)對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染，調(diào)節(jié)pH的目的是將Fe3和Al3轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。將Fe2氧化為Fe3不引入雜質(zhì)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染Fe3、Al3解析答案(3)用第步所得CuSO45H2O制備無(wú)水CuSO4的方法是_。解析解析用CuSO45H2O制備無(wú)水CuSO4，只要除去結(jié)晶水即可。在加熱過(guò)程中CuSO4發(fā)生水解，但是因?yàn)榱蛩岵粨]發(fā)，所以最終得到的仍然是CuSO4，所以只要加熱脫水即可。加熱脫水解析答案(4)由濾渣2制取Al2(SO4)318H2O ，探究小組設(shè)計(jì)了三種方案：Al2(SO4)318H2OAl2(SO4)318H2OAl2(SO4)318H2O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。解析解析甲中制備的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。甲所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4)3雜質(zhì)乙解析答案14.工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅(CuCl)，其工藝流程如下圖所示：試根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化回答下列問(wèn)題：(1)工業(yè)生產(chǎn)Cl2時(shí)，尾氣常用石灰乳吸收，而不用燒堿溶液吸收的原因是 。解析解析主要從原料經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)回答。石灰乳來(lái)源豐富，成本低，且反應(yīng)結(jié)束后可得副產(chǎn)品漂白粉解析答案(2)還原過(guò)程中的產(chǎn)物為NaCuCl2，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過(guò)程再制得CuCl，為什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2Cu2Cl=2CuCl)_。解析解析產(chǎn)物NaCuCl2中Cu的化合價(jià)為1價(jià)，因此還原過(guò)程發(fā)生的是歸中反應(yīng)。CuCl22NaClCu=2NaCuCl2CuCl沉淀沉積在Cu表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行解析答案(3)還原過(guò)程中加入少量鹽酸的作用是_，加入NaCl且過(guò)量的原因是_。解析解析主要考查鹽類水解和化學(xué)平衡知識(shí)。(4)合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是_。解析解析產(chǎn)品用水和酒精洗的效果是不同的，酒精沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，易晾干。防止Cu2水解增大NaCl的濃度有利于生成更多的NaCuCl2，提高產(chǎn)率使CuCl盡快干燥，防止被空氣氧化解析答案(5)實(shí)驗(yàn)室中在CuCl2熱溶液中通入SO2氣體也可制備白色的CuCl沉淀，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_。解析解析反應(yīng)中CuCl2被還原為CuCl，則SO2的氧化產(chǎn)物必為H2SO4。4H解析答案返回