跟蹤檢測（十五） 歸納拓展金屬單質(zhì)的共性歸納1鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，被大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，正確的是()A此合金的熔點比鎂和鋁的熔點都高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此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小解析：選B鎂鋁合金的熔點比它的各成分金屬的熔點低，硬度比它的各成分金屬的硬度大，合金的化學(xué)性質(zhì)與各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)基本相同。2根據(jù)金屬活動性順序分析，下列描述或判斷錯誤的是()A常溫下，在空氣中金屬鎂比鐵容易氧化B在氧氣中灼燒時，鐵絲比銅絲反應(yīng)劇烈C與同種鹽酸反應(yīng)時，鋅片比鐵片反應(yīng)劇烈D銅活動性不強(qiáng)，故銅不能與硝酸銀溶液反應(yīng)得到銀解析：選DMg比Fe活潑，則常溫下在空氣中金屬鎂比鐵容易氧化，A正確；Fe比Cu活潑，則在氧氣中灼燒時，鐵絲比銅絲反應(yīng)劇烈，B正確；金屬越活潑，與鹽酸反應(yīng)越劇烈，Zn比Fe活潑，則與同種鹽酸反應(yīng)時，鋅片比鐵片反應(yīng)劇烈，C正確；Cu比Ag活潑，則銅能與硝酸銀溶液反應(yīng)得到銀，D錯誤。3下表中金屬的冶煉原理與方法不完全正確的是()選項冶煉原理方法A2HgO2HgO2熱分解法B2Al2O3(熔融)4Al3O2電解法CCu2SO22CuSO2熱分解法DFe2O33CO2Fe3CO2熱還原法解析：選CHg為不活潑金屬，可以直接用加熱分解的方法將金屬從其化合物中還原出來，A正確；Al為活潑金屬，通常用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉，但氧化鋁的熔點較高，加入冰晶石的目的是降低熔點，B正確；Cu2SO22CuSO2，該反應(yīng)不屬于分解反應(yīng)，所以采用的不是熱分解法，C錯誤；高溫下用CO作還原劑冶煉鐵，屬于熱還原法，D正確。4下列生產(chǎn)、生活中的事實不能用金屬活動性順序解釋的是()A電解飽和食鹽水陰極產(chǎn)生氫氣而得不到鈉B鋁制器皿不宜盛放酸性食物C鐵制容器盛放和運輸濃硫酸D鍍鋅鐵桶鍍層破損后鐵仍不易被腐蝕解析：選C金屬活動性順序中，鈉在氫前，形成的陽離子氧化性H>Na，H先放電生成氫氣，和金屬活動性順序有關(guān)，故A不選；在金屬活動性順序中，鋁排在氫的前面，鋁和酸發(fā)生反應(yīng)，鋁制器皿不宜盛放酸性食物，故B不選；在金屬活動性順序中，鐵比氫活潑，但可用鐵制容器盛放和運輸濃硫酸，是因為鐵在冷的濃硫酸中發(fā)生鈍化，不能用金屬活動性順序解釋，故C選；在金屬活動性順序中，鋅比鐵活潑，所以破損后腐蝕的是鋅，保護(hù)的是鐵，能用金屬活動性順序解釋，故D不選。5.某電鍍廠的電鍍液中含有金鹽，為了回收其中的金元素，技術(shù)人員制作了如圖的“吸金球”，“吸金球”是裝入一些“吸金”物質(zhì)的紗袋，把“吸金球”浸入電鍍液，能“吸”出鹽溶液中的金，據(jù)上所述，“吸金球”中的“吸金”物質(zhì)可能是()A活性炭(C)B磁石(主要成分是Fe3O4)C鐵屑(Fe) D膽礬(CuSO45H2O)解析：選C吸金球中的物質(zhì)和溶液中金離子發(fā)生反應(yīng)生成金單質(zhì)?；钚蕴坎慌c金離子反應(yīng)，A項錯誤；Fe3O4不與金離子反應(yīng)，B項錯誤；Fe具有還原性，其金屬活動性大于金，所以能將金離子還原生成金單質(zhì)，C項正確；膽礬不與金離子反應(yīng)，D項錯誤。6科學(xué)家研制出了一種新型的貯氫材料，這種鎂鋁合金的成分可表示為Mg17Al12；其貯氫和釋氫的原理可表示為Mg17Al1217H217MgH212Al，下列有關(guān)說法正確的是()AMg17Al12是離子化合物B為防止金屬氧化，熔煉制備Mg17Al12時通氮氣做保護(hù)氣C732 g的合金能吸收380.8 L氫氣D該合金的熔點比鎂和鋁的熔點低解析：選D合金是加熱熔合而成的，不存在陰陽離子，不屬于離子化合物，A項錯誤；Mg、Al為較活潑金屬，加熱時易和氮氣發(fā)生反應(yīng)，可以通入氬氣來防止金屬被氧化，不可以通氮氣做保護(hù)氣，B項錯誤；氫氣所處的狀況未知，不能計算出氫氣的具體體積，C項錯誤；合金的熔點比各成分的熔點低，該合金的熔點低于金屬鎂、金屬鋁的熔點，D項正確。7某化學(xué)小組為測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)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(zhì)量下列有關(guān)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若溶液B選用濃硝酸，則測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小C溶液A和B均可選用稀硝酸D實驗室中方案更便于實施解析：選C鹽酸和Al反應(yīng)，剩余Cu，利用產(chǎn)生H2的體積，可求出Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而得出Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；若用NaOH溶液和Al反應(yīng)，根據(jù)產(chǎn)生H2的體積，也可求出Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A正確；濃硝酸和Cu反應(yīng)，鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化，使剩余固體的質(zhì)量偏大，從而使測得Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，B正確；如果選用稀硝酸，稀硝酸與Cu、Al均反應(yīng)，就會造成方案中沒有固體剩余，C錯誤；無論選用NaOH溶液還是鹽酸，最后剩余的固體都是Cu，利用方案直接測固體的質(zhì)量比較方便，而方案測氣體的體積比較麻煩，方案更便于實施，D正確。8球墨鑄鐵中含有一種鐵碳化合物X。實驗室測定化合物X的組成實驗如下：下列說法不正確的是()A固體2是氧化鐵BX的化學(xué)式可以表示為Fe3C2C溶液甲中可能含有Fe3DX與足量的熱濃硝酸反應(yīng)有NO2和CO2生成解析：選BA項，溶液乙是FeCl3，F(xiàn)eCl33H2OFe(OH)33HCl，在加熱蒸干時HCl揮發(fā)，F(xiàn)e(OH)3在灼燒時分解得到24.0 g Fe2O3，固體2是氧化鐵；B項，24.0 g Fe2O3的物質(zhì)的量為0.15 mol，其中含鐵0.3 mol，質(zhì)量為16.8 g，X含碳1.2 g，其物質(zhì)的量為0.1 mol，所以X的化學(xué)式可以表示為Fe3C；C項，2價鐵可被O2氧化，溶液甲中可能含有Fe3；D項，X中含碳，碳與足量的熱濃硝酸反應(yīng)有NO2和CO2生成。9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_。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為_。AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為_。焊接過程中使用的保護(hù)氣為_(填化學(xué)式)。(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_。航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為_。(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入過量氨水，過濾得白色沉淀39.0 g，則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH3.4時開始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時過濾出沉淀。結(jié)合題圖信息推斷該合金中除銅外還一定含有_。解析：(1)工業(yè)上通過電解熔融Al2O3制得金屬鋁，從鋁土礦中提取Al2O3的過程：使鋁土礦與NaOH溶液反應(yīng)并過濾除去雜質(zhì)得到NaAlO2溶液，再向溶液中通入CO2，生成Al(OH)3沉淀，加熱使沉淀分解可得到Al2O3。鎂能與氧氣、二氧化碳、氮氣等氣體發(fā)生反應(yīng)，所以焊接時應(yīng)使用Ar等稀有氣體做保護(hù)氣。(2)在海水中，合金鋼、海水及海水中溶解的氧氣構(gòu)成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕。在煉鐵時加入氧化鈣或碳酸鈣，發(fā)生反應(yīng)CaOSiO2CaSiO3或CaCO3CaOCO2、CaOSiO2CaSiO3，使SiO2形成爐渣，可以降低硅含量。(3)白色沉淀Al(OH)3的質(zhì)量為39.0 g，即0.5 mol，故合金中鋁的質(zhì)量為0.5 mol27 gmol113.5 g，則銅的質(zhì)量為66.5 g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%83.1%。由于要將Cu溶解，所選用的酸應(yīng)為氧化性酸，若合金中有鐵存在，則Fe將被氧化為Fe3，由圖知Fe3在pH1.8時開始沉淀，與題述不符，故合金中不含F(xiàn)e。結(jié)合圖示可知在pH3.4時出現(xiàn)的沉淀為Al(OH)3，在pH7.08.0時，產(chǎn)生的沉淀為Ni(OH)2，故該合金中除銅外還一定含有Al和Ni。答案：(1)第三周期A族CO2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蝕CaCO3或CaO(3)83.1%Al、Ni10金屬及其化合物用途廣泛，研究金屬的提取、冶煉意義重大。(1)下列各組金屬，冶煉方法一定不同的是_(填字母)。aHg、Ag bNa、MgcAl、Fe dNa、Ca(2)以鉻鐵礦(主要成分為FeO和Cr2O3，含有少量Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)并制取鉻，其主要工藝流程如下：查閱資料得知：在堿性條件下，某些氧化劑能將Cr3氧化為CrO。工業(yè)上可用固體A制取粗硅，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。寫出溶液D轉(zhuǎn)化為溶液E過程中反應(yīng)的離子方程式：_。將金屬鐵和惰性電極浸入重鉻酸鈉酸性溶液，以鐵為陰極就能實現(xiàn)鐵上鍍鉻。電鍍過程中陰極反應(yīng)式為_。陰極上每沉積52 g鉻，陽極上放出_L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，忽略氣體溶解)。解析：(1)a項，Hg、Ag均用熱分解法制備；b項，Na、Mg均用電解法制備；c項，Al用電解法制備，F(xiàn)e用熱還原法制備；d項，Na、Ca均用電解法制備。(2)固體A為SiO2，工業(yè)上利用焦炭還原SiO2制取粗硅：SiO22CSi2CO。分析流程圖可知，操作分離出SiO2，操作除去鐵元素、鋁元素，故溶液D中含有Cr3，Cr3與H2O2、OH可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平離子方程式：2Cr33H2O210OH=2CrO8H2O。陰極上Cr2O發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cr，電極反應(yīng)式：Cr2O12e14H=2Cr7H2O。根據(jù)原子守恒和得失電子守恒，可得關(guān)系式：Cr2O2Cr3O2，n(O2)n(Cr)1.5 mol，故V(O2)22.4 Lmol11.5 mol33.6 L。答案：(1)c(2)SiO22CSi2CO10OH2Cr33H2O2=2CrO8H2OCr2O12e14H=2Cr7H2O33.6