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第4講金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用 第三章金屬及其化合物 1 知道銅及其重要化合物的性質(zhì) 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 考綱要求 考點一銅及其化合物 考點二金屬材料及合金概述 考點三金屬礦物的開發(fā)和利用 練出高分 明確考點 目錄 知識梳理 遞進題組 考點一銅及其化合物 1 單質(zhì)銅 1 物理性質(zhì) 紫紅色固體 具有良好的延展性 導熱性和導電性 2 化學性質(zhì) 知識梳理 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 OH 2CO3 色固體 化學方程式 2Cu O2 CO2 H2O Cu2 綠 與氧化性酸反應a 與濃硫酸共熱的化學方程式 b 與稀硝酸反應的離子方程式 與鹽溶液反應 寫離子方程式 a 與硝酸銀溶液 Cu 2Ag 2Ag Cu2 b 與FeCl3溶液 3Cu 8H 2NO 3Cu2 2NO 4H2O Cu 2Fe3 2Fe2 Cu2 2 氧化銅和氧化亞銅 CuO 2H Cu2 H2O Cu2O 2H Cu2 Cu H2O 3 氫氧化銅 1 物理性質(zhì) 藍色不溶于水的固體 2 化學性質(zhì)及應用 4 CuSO4 5H2OCuSO4 5H2O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CuSO4 5H2O 可作為水的檢驗依據(jù) 遞進題組 題組一銅及其化合物的性質(zhì)1 下列有關銅的化合物的性質(zhì)的敘述中正確的是 A CuSO4變成CuSO4 5H2O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但不能與乙酸反應C CuO是黑色固體 與水反應可生成Cu OH 2D Cu2O遇硝酸可能會被氧化成Cu2 解析CuSO4變成CuSO4 5H2O屬于化學變化 A錯 Cu OH 2是堿 能與酸反應 B錯 CuO不能與水反應 C錯 Cu2O中銅處于低價態(tài) 能被強氧化劑硝酸氧化 答案D 2 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 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(zhì)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 答案D 3 某研究小組通過實驗探究Cu及其化合物的性質(zhì) 操作正確且能達到實驗目的的是 A 將銅絲插入濃硫酸中并加熱 反應后再加入水 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 解析A項濃硫酸溶于水時放熱 應該是把反應后的溶液倒入水中 故該項錯誤 B項需要先加熱銅才能與氯氣發(fā)生反應 故該項錯誤 C項氯化銅溶液中存在水解平衡 加熱蒸干最終得到的是氫氧化銅 故該項錯誤 D項銅和鹽酸不反應 只有銅綠 Cu2 OH 2CO3 與鹽酸反應 故該項正確 答案D 反思歸納 熟記銅及其化合物的顏色 題組二銅及其化合物轉化關系的應用 4 某課外研究小組用含有較多雜質(zhì)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(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 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 也可能是灼燒過程中部分氧化銅被還原 ab 解析根據(jù)途徑 的反應方程式Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O和途徑 的反應方程式2Cu O2 2H2SO42CuSO4 2H2O 可以看出途徑 的優(yōu)點是 產(chǎn)生等量的CuSO4 比途徑 消耗硫酸少 途徑 不產(chǎn)生污染大氣的氣體SO2 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 耗酸少 無污染性氣體SO2產(chǎn)生 廢銅綜合利用的常見流程框圖模式 反思歸納 考點二金屬材料及合金概述 遞進題組 知識梳理 1 熟記金屬活動性順序 知識梳理 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 化學性能或機械性能 熔點 一般比它的各成分金屬的 硬度和強度 一般比它的各成分金屬的 金屬特性 低 大 3 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 2 幾種有色金屬材料 鋁及鋁合金 鋁 性能 良好的延展性和導電性 用途 制導線 鋁合金 性能 密度小 強度高 塑性好 易于成型 制造工藝簡單 成本低廉 用途 主要用于建筑業(yè) 容器和包裝業(yè) 交通運輸業(yè) 電子行業(yè)等 銅合金 青銅是我國使用最早的合金 常見的還有黃銅和白銅 銅及銅合金 銅 性能 良好的導電性和導熱性用途 主要用于電器和電子工業(yè) 建筑業(yè) 遞進題組 題組一金屬的性質(zhì)和應用 1 下列關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均相同D 大多數(shù)金屬元素的單質(zhì)為電的良導體 解析金屬離子中的中間價態(tài)離子 比如Fe2 既有氧化性又有還原性 A錯 常溫下金屬汞呈液態(tài) B錯 有的金屬元素存在變價 比如Fe Cu等 C錯 答案D 2 下列說法中正確的是 A 鐵是人類在生產(chǎn) 生活中最早使用的金屬材料B 金 銀 銅是應用最廣泛的金屬材料C 鈦被譽為 21世紀的金屬 應用前景很廣闊D 銅是導電性 導熱性最好的有色金屬解析銅是人類使用最早的金屬材料 A錯 鐵 鋁及鋁合金是應用最廣泛的金屬材料 B錯 銀的導電性比銅好 D錯 C 題組二合金的性能特點及應用3 2015年底將在上海首飛的C919大型飛機采用了大量新型材料鋁鋰合金 下列關于鋁鋰合金的說法不正確的是 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 鋁鋰合金的熔沸點比鋁低D 鋁鋰合金耐酸堿腐蝕解析鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反應 鋰能與酸反應 故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕 D 4 合金與純金屬制成的金屬材料相比 優(yōu)點是 合金的硬度一般比它的各成分金屬的大 一般地 合金的熔點比它的各成分金屬的更低 改變原料的配比 改變生成合金的條件 得到有不同性能的合金 合金比純金屬的導電性更強 合金比純金屬的應用范圍更廣泛A B C D B 題組三合金組成的分析5 現(xiàn)代建筑的門窗架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造 取硬鋁樣品進行如下實驗 每一步試劑均過量 由此可以推知硬鋁的組成可能為 提示 Si 2OH H2O SiO 2H2 A Al Mg Si ZnB Al Fe Zn NaC Al Na Cu FeD Al Cu Mg Si Mn解析通過反應 知合金中必須含有排在金屬活動性順序中H之前的金屬和H之后的金屬 由反應 知合金中必須含有Si及排在金屬活動性順序表H之后的金屬或其他非金屬 答案D 6 某同學設計了如下實驗測量mg銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分數(shù) 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VL氣體一定全為NO C 操作 是過濾 操作 是洗滌 操作 是烘干D 根據(jù)反應收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質(zhì)量分數(shù)解析解答本題要注意以下兩點 沒有告訴硝酸的濃度 合金與硝酸反應放出的氣體中可能含有NO2 Wg固體應該是干燥純凈的AgCl 由此確定三步操作 答案D 方法指導 1 定性分析型形成合金的各種成分的特殊化學性質(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) 解答的關鍵是理清每一步加入的物質(zhì)和生成物質(zhì)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(zhì)溶解時所產(chǎn)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(jù)某組分的特殊性質(zhì) 特別是與酸或堿反應能產(chǎn)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(shù)方法 2 沉淀法沉淀法測定物質(zhì)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(shù)據(jù)的處理 包括測定結果的誤差分析 遞進題組 知識梳理 考點三金屬礦物的開發(fā)和利用 知識梳理 1 金屬在自然界中存在的形態(tài)除了金 鉑等極少數(shù)金屬外 絕大多數(shù)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(zhì)使金屬化合物中的金屬離子得電子被還原為金屬單質(zhì)的過程 Mn ne M 3 金屬冶煉的一般步驟 4 金屬冶煉方法 1 熱分解法 用熱分解冶煉法冶煉金屬的特點 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 不易 容易 較差 弱 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 一氧化碳還原法 例如 CO還原Fe2O3 CuO 其化學方程式依次為 氫氣還原法 例如 H2還原WO3 Fe3O4 其化學方程式依次為 活潑金屬還原法 例如 Al還原Cr2O3 V2O5 其化學方程式依次為 3 電解法冶煉金屬例如 電解Al2O3 MgCl2 NaCl 其化學方程式依次為 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 熔融會消耗大量的電能 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(zhì)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 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(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕 以防止高溫物質(zhì)從四周濺出 同時損壞紙漏斗 蒸發(fā)皿中的細沙要適量 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 引燃 助燃作用 遞進題組 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 用金屬鈉置換四氯化鈦 TiCl4 溶液中的鈦B 煉鐵 用焦炭和空氣反應產(chǎn)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(jīng)電解精煉得到純度為99 9 的銅 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 答案B 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 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 答案B 1 選擇金屬冶煉的方法要依據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬的活動性 金屬活動性順序表中 金屬的位置越靠后 越容易被還原 金屬的位置越靠前 越難被還原 2 化學性質(zhì)很穩(wěn)定的金屬如Au Pt等 在自然界中呈游離態(tài) 用物理方法即可得到 歸納總結 3 有些活動性很強的金屬也可以用還原法來冶煉 如 在此主要運用了化學平衡移動原理 利用K Rb沸點低 汽化離開反應體系 使化學反應得以向正反應方向進行 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(zhì)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(chǎn)物中有單質(zhì)B生成 另取20gA全部溶于0 15L6 0mol L 1鹽酸中 得溶液C 將 中得到的單質(zhì)B和溶液C反應 放出1 12L 標況 氣體 同時生成溶液D 還殘留有固體物質(zhì)B 用KSCN溶液檢驗時 溶液D不變色 請?zhí)羁?1 中引發(fā)鋁熱反應的實驗操作是 產(chǎn)物中的單質(zhì)B是 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 鋁熱反應是指單質(zhì)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(nèi)使混合物溫度迅速升高 引發(fā)反應 發(fā)生的反應為Fe2O3 2AlAl2O3 2Fe 所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe 答案加少量KClO3 插上鎂條并將其點燃Fe 2 中所發(fā)生的各反應的化學方程式是 解析Fe2O3和MgO都是堿性氧化物 能和酸反應生成鹽和水 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O MgO 2HCl MgCl2 H2O Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O MgO 2HCl MgCl2 H2O 3 中所發(fā)生的各反應的離子方程式是 解析混合物中只有Fe2O3能和Al發(fā)生鋁熱反應 生成Fe單質(zhì) 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Fe 2H Fe2 H2 Fe 2Fe3 3Fe2 Fe 2Fe3 3Fe2 Fe 2H Fe2 H2 4 若溶液D的體積仍視為0 15L 則該溶液中c Mg2 為 c Fe2 為 解析假設步驟 用去的20g固體中 MgO的物質(zhì)的量為x 則Fe2O3的物質(zhì)的量也為x 則40g mol 1 x 160g mol 1 x 20g 解得 x 0 1mol 根據(jù)MgO MgCl2的關系 則溶液中MgCl2的濃度為0 1mol 0 15L 0 67mol L 1 步驟 說明溶液中沒有Fe3 也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2 根據(jù)Cl 守恒的關系 可知MgCl2和FeCl2的總的物質(zhì)的量等于 0 45mol 所以 FeCl2的濃度為 2 3mol L 1 答案0 67mol L 10 23mol L 1 1 2 3 4 1 下列說法錯誤的是 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 2012 廣東理綜 10B B 四川災區(qū)重建使用了大量鋼材 鋼材是合金 2009 廣東 5 C 金屬材料都是導體 非金屬材料都是絕緣體 2008 山東理綜 9A D 合金材料中可能含有非金屬元素 2009 山東理綜 9A 1 2 3 4 C 2 2013 上海 26 用鋁和金屬氧化物反應制備金屬單質(zhì)是工業(yè)上較常用的方法 如 2Al 4BaO3Ba BaO Al2O3常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性 選填 強 弱 利用上述方法可制取Ba的主要原因是 A 高溫時Al的活潑性大于BaB 高溫有利于BaO分解C 高溫時BaO Al2O3比Al2O3穩(wěn)定D Ba的沸點比Al的低 1 2 3 4 弱 D 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 1 由下列物質(zhì)冶煉相應金屬時采用電解法的是 a Fe2O3b NaClc Cu2Sd Al2O3解析Na K Mg Al等活潑金屬的冶煉均采用電解法 Fe Cu的冶煉采用熱還原法 1 2 3 4 bd 2 輝銅礦 Cu2S 可發(fā)生反應 2Cu2S 2H2SO4 5O2 4CuSO4 2H2O 該反應的還原劑是 當1molO2發(fā)生反應時 還原劑所失電子的物質(zhì)的量為 mol 向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成 該氣體是 解析在輝銅礦和H2SO4 O2的反應中 O2作氧化劑 所以1molO2得到4mole 還原劑失去4mole Cu2 2H2O Cu OH 2 2H Mg 2H Mg2 H2 所以放出的氣體應為H2 1 2 3 4 Cu2S 4 H2 4 2013 廣東理綜 32 銀銅合金廣泛用于航空工業(yè) 從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下 1 2 3 4 1 電解精煉銀時 陰極反應式為 濾渣A與稀HNO3反應 產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色 該氣體變色的化學反應方程式為 解析根據(jù)電解原理 物質(zhì)的性質(zhì)及工藝流程 氧化還原反應 守恒計算等分析 電解精煉銀時 陰極反應式為Ag e Ag 氣體變色發(fā)生的反應為2NO O2 2NO2 1 2 3 4 Ag e Ag 2NO O2 2NO2 2 固體混合物B的組成為 在生成固體B的過程中 需控制NaOH的加入量 若NaOH過量 則因過量引起的反應的離子方程式為 解析固體B含有Cu OH 2 Al OH 3 若NaOH過量 則Al OH 3會轉化為NaAlO2 1 2 3 4 Al OH 3 Cu OH 2 3 完成煅燒過程中一個反應的化學方程式 CuO Al2O3 CuAlO2 解析該反應為氧化還原反應 根據(jù)得失電子守恒 原子守恒確定缺項物質(zhì) 然后配平化學方程式 1 2 3 4 4 24O2 1 2 3 4 4 若銀銅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為63 5 理論上5 0kg廢料中的銅可完全轉化為 molCuAlO2 至少需要1 0mol L 1的Al2 SO4 3溶液 L 解析生成CuAlO2的物質(zhì)的量為 50mol 據(jù)Al元素守恒可知 至少需要Al2 SO4 3的物質(zhì)的量為25mol 則需溶液體積為25L 50 25 1 2 3 4 5 CuSO4溶液也可用于制備膽礬 其基本操作是 過濾 洗滌和干燥 解析CuSO4從飽和溶液中結晶生成CuSO4 5H2O 膽礬 由CuSO4溶液制備膽礬需要的操作為蒸發(fā)結晶 過濾 洗滌和干燥 蒸發(fā)結晶 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應用 下列關于金屬的一些說法不正確的是 A 合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同B 工業(yè)上金屬Mg Cu都是用熱還原法制得的C 金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D 越活潑的金屬越難冶煉 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析合金的化學性質(zhì)與成分金屬的化學性質(zhì)相似 物理性質(zhì)略有不同 A正確 Mg在工業(yè)上用電解法冶煉 Cu用熱還原法冶煉 B錯誤 金屬冶煉的實質(zhì)是Mn ne 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 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 釣魚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應的氧化物C 銅鋅合金的熔點低于銅或鋅的熔點D Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析金能夠溶于王水 A項錯誤 銅在空氣中被腐蝕生成銅綠 主要成分是Cu2 OH 2CO3 B項錯誤 合金的熔點一般比成分金屬的都低 C項正確 Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為 63 29 29 5 D項錯誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 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 電解熔融Al2O3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 加強熱 使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu解析制備單質(zhì)Mg應該用電解熔融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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B 4 氧化還原反應廣泛應用于金屬的冶煉 下列說法不正確的是 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中 銅元素都發(fā)生還原反應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中 放出的熱量能使鐵熔化 解析工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法冶煉金屬鎂 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷其中不能形成合金的是 A Cu和AlB Fe和CuC Fe和NaD Al和Na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 C 6 已知酸性條件下有如下反應 2Cu Cu2 Cu 由于反應溫度不同 用氫氣還原氧化銅時 可能產(chǎn)生Cu或Cu2O 兩者都是紅色固體 一同學對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗證 實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(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溶液變藍和得到紅色固體 證明產(chǎn)物中含Cu2O 在酸性條件下2Cu Cu2 Cu 故不能證明產(chǎn)物中是否含有Cu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7 某化學小組為測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分數(shù) 設計了如下實驗方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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(zhì)量分數(shù)偏小D 實驗方案 更便于實施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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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(zhì)量偏大 則銅的質(zhì)量分數(shù)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(zhì)量方便 D正確 答案B 8 氫化亞銅 CuH 是一難溶物質(zhì) 用CuSO4溶液和另一種 反應物 在40 50 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(chǎn)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B CuH可作氧化劑 還原劑C CuH Cl2CuCl HClD CuH HCl CuCl H2 常溫 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析C項中Cl2具有強氧化性 產(chǎn)物應為CuCl2和HCl 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9 右圖是三種稀酸對Fe Cr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Fe Cr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Fe 6HNO3 稀 Fe NO3 3 3NO2 3H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 C Cr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Fe Cr合金的腐蝕性最強D 隨著Cr含量增加 稀硝酸對Fe Cr合金的腐蝕性減弱解析根據(jù)圖可知 Cr的含量不同 三種酸對Fe Cr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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 鐵與稀硝酸反應生成的是NO而不是NO2 B錯 三種酸的質(zhì)量分數(shù)相同 鹽酸中的氫離子濃度最大 C錯 根據(jù)圖中稀HNO3的曲線變化 可知D正確 答案D 10 銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O 某學習小組取0 98g 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(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖1所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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(zhì)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(chǎn)物a b的化學式分別為Cu2O和CuOB 圖1整個過程中共生成0 26gH2OC 圖2三條曲線中 表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量的關系曲線是曲線AD 圖2中繪制錯誤的曲線共2條 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析0 98gCu OH 2的物質(zhì)的量為0 01mol 若全部生成CuO 則質(zhì)量為0 01mol 80g mol 1 0 80g 所以a點是CuO 若全部生成Cu2O 則質(zhì)量為0 005mol 144g mol 1 0 72g 所以b點是Cu2O A錯誤 根據(jù)化學方程式4CuO2Cu2O O2 該過程中有氧氣產(chǎn)生 B錯誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 CuO和其所含銅元素的質(zhì)量關系 以CuO的質(zhì)量為10g計算 為10gCuO中含8g銅元素 觀察圖2知 曲線B符合上述質(zhì)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(zhì)量小于其所含金屬元素的質(zhì)量 這是錯誤的 曲線C不符合Cu2O和其所含的銅元素的質(zhì)量關系 所以C錯誤 D正確 答案D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11 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(chǎn)和使用對國計民生各個方面都產(chǎn)生了深遠的影響 請完成下列問題 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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 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 解析2Cu O2 H2O CO2 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 化學反應方程式如下 Cu2 OH 2CO3 4HCl 2CuCl2 CO2 3H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2CO3 Cu2 OH 2CO3 4HCl 2CuCl2 CO2 3H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣 試從物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣 銅的熔點是1183 4 鐵的熔點是1534 8 解析根據(jù)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(zhì)比較穩(wěn)定 不易被腐蝕 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(zhì)比較穩(wěn)定 不易被腐蝕 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12 2012 天津理綜 9 1 2 3 4 信息時代產(chǎn)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 并設計出如右制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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 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CuSO4 5H2O可知 濾液2為CuSO4溶液 濾渣2中含有Fe OH 3和Al OH 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2 第 步加H2O2的作用是 使用H2O2的優(yōu)點是 調(diào)溶液pH的目的是使 生成沉淀 解析第 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(chǎn)生干擾 H2O2的優(yōu)點是還原產(chǎn)物為H2O 不引入新雜質(zhì) 同時對環(huán)境沒有污染 調(diào)節(jié)pH的目的是將Fe3 和Al3 轉化為沉淀而除去 將Fe2 氧化為Fe3 不引入雜質(zhì) 對環(huán)境無污染 Fe3 Al3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3 用第 步所得CuSO4 5H2O制備無水CuSO4的方法是 解析用CuSO4 5H2O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 加熱脫水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4 由濾渣2制取Al2 SO4 3 18H2O 探究小組設計了三種方案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Al2 SO4 3 18H2O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 13 某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3 Cu2 Au3 等離子 有人設計了圖中的工藝流程 利用常用的酸 堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑 從廢水中回收金 并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 填寫下面空白 1 圖中標號處需加入的相應物質(zhì)分別是 解析本實驗的目的是用廢鐵屑 常用的酸和堿從廢水中回收金 并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅 而廢水中含有Fe3 Cu2 Au3 因此加入廢鐵屑首先將Cu和Au都置換出來 Cu和Au的分離可以利用Cu與稀硝酸能反應而Au不能將其分離 Cu2 和Fe2 分別加入堿使其轉化為沉淀 灼燒分別生成它們的氧化物 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 鐵屑稀硫酸稀硝酸氫氧化鈉氫氧化鈉 2 寫出 處發(fā)生反應的離子方程式 寫出 處發(fā)生反應的化學方程式 解析由于廢水顯酸性 又含有Cu2 Au3 Fe3 因此加入鐵屑發(fā)生反應的離子方程式為Fe 2H H2 Fe2 Fe Cu2 Cu Fe2 3Fe 2Au3 2Au 3Fe2 2Fe3 Fe 3Fe2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Fe 2H Fe2 H2 2Fe3 Fe 3Fe2 Cu2 Fe Cu Fe2 2Au3 3Fe 2Au 3Fe2 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 3 鐵紅的化學式為 分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途 鐵紅 氧化銅 解析鐵紅的化學式為Fe2O3 鐵紅常用作紅色顏料 氧化銅常用作制銅鹽的原料 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Fe2O3 用作紅色顏料 用作制造銅鹽的原料 14 銅器久置 表面會生成一層綠色固體 為了解銅在空氣中的腐蝕情況 某化學興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進行探究 查閱相關資料后 猜想該綠色物質(zhì)可能是銅的碳酸鹽 該小組同學利用如圖裝置進行實驗 部分夾持儀器略 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 對試管內(nèi)的綠色固體進行加熱 至完全分解 觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色 B裝置中無水硫酸銅變成藍色 C裝置中澄清石灰水變渾濁 取少量加熱后生成的黑色固體于試管中 加入稀硫酸 觀察到黑色固體逐漸溶解 溶液變成藍色 取少量上述藍色溶液于試管中 浸入一根潔凈的鐵絲 觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 請回答下列問題 1 綠色固體中含有的元素是 2 加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是 3 假設該綠色物質(zhì)是一種純凈物 則其化學式可能是 加熱分解的化學方程式為 4 上述實驗步驟 中的反應的離子方程式為 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 解析根據(jù)無水硫酸銅變藍 可知反應中有水生成 根據(jù)澄清石灰水變渾濁 可知有CO2生成 根據(jù)黑色固體溶于稀H2SO4 插入鐵絲后有紅色物質(zhì)析出 知黑色物質(zhì)應是CuO 若該綠色固體是純凈物 根據(jù)組成元素和各元素的化合價分析該物質(zhì)應是堿式鹽 化學式可能是Cu2 OH 2CO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 1 Cu H O C 2 CuO 3 Cu2 OH 2CO3Cu2 OH 2CO32CuO H2O CO2 4 Fe Cu2 Cu Fe2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5 實驗裝置最后的干燥管的作用是 解析該實驗裝置中最后的干燥管中裝有堿石灰 目的是防止空氣中的CO2進入廣口瓶 干擾實驗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 防止空氣中的CO2進入廣口瓶 6 如果將B C兩裝置對調(diào) 能否達到實驗目的 填 能 或 不能 為什么 解析若將B C對調(diào) 氣體先通過石灰水 則無法證明綠色物質(zhì)分解時是否有水生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 不能 因為對調(diào)后無法說明反應中 有水生成