新高考化學(xué)通用版總復(fù)習(xí)一輪課件模塊3第七單元第4節(jié)金屬材料與金屬礦物利用

第4節(jié)金屬材料與金屬礦物利用考點(diǎn)一銅及其化合物1.銅(1)物理性質(zhì)紫紅延展

銅是一種有金屬光澤的______色固體，有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性(僅次于銀，可用于制電纜)，有良好的________性。

(2)化學(xué)性質(zhì)Ⅰ.與非金屬反應(yīng)(寫出化學(xué)方程式)①與O2

反應(yīng)加熱：_______________________。常溫下在潮濕的空氣中：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===__________________。②與Cl2

反應(yīng)：Cu＋Cl2CuCl2(棕黃色煙)。Cu2(OH)2CO32Cu＋O22CuOⅡ.與酸反應(yīng)(寫出化學(xué)方程式)①與非氧化性酸不反應(yīng)；②與氧化性酸反應(yīng)與濃硫酸反應(yīng)：_________________________________________________。與濃硝酸反應(yīng)：_________________________________________________。與稀硝酸反應(yīng)：_________________________________________________。Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2OCu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OⅢ.與鹽溶液反應(yīng)(用離子方程式表示)與硝酸銀溶液反應(yīng)：______________________________。與氯化鐵溶液反應(yīng)：______________________________。(3)制備方法Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2.銅的化合物(1)氧化銅、氧化亞銅和氫氧化銅黑紅藍(lán)（續(xù)表）Cu2＋＋Cu＋H2O(2)堿式碳酸銅

堿式碳酸銅的化學(xué)式為______________，是銅綠、孔雀石的主要成分，是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)果。其受熱分解的化學(xué)方程式為

______________________________________。(3)硫酸銅①CuSO4·5H2O為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬或膽礬，受熱易分解。②無水CuSO4為______色粉末，遇水變______色(生成CuSO4·5H2O)，據(jù)此可用來檢驗(yàn)水的存在。白藍(lán)Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O(4)銅鹽的毒性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)

銅鹽溶液有毒，主要是因?yàn)殂~離子能與__________作用，使__________變性失去生理活性，因此人們根據(jù)這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液，用來防治植物的病害。的氧化性強(qiáng)于Cu2+

的氧化性(

[自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)向CuSO4

溶液中加入鐵粉，有紅色固體析出，說明Fe2+)(2)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、過濾、洗滌、干燥()(3)將銅粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，有黑色固體出現(xiàn)()(4)1molCu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成NA

個SO3

分子(

)(5)將銅絲插入濃硫酸加熱，反應(yīng)后把水加入反應(yīng)器中，觀察硫酸銅溶液的顏色()(6)銅銹是銅被空氣中的氧氣緩慢氧化生成的氧化物()(7)氣體通過無水硫酸銅，粉末變藍(lán)，證明原氣體中含有水蒸氣()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√

2.【深度思考】設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明H2

還原氧化銅所得的紅色固體中是否含有Cu2O，并分析產(chǎn)生Cu2O可能的原因。_____________________________________________________________，_____________________________________________________。

答案：向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸，若溶液由無色變成藍(lán)色，且有紅色固體生成，則固體中含有Cu2O

可能的原因有(1)溫度過高，(2)氫氣用量不足(1)通常利用反應(yīng)：2Cu＋O22CuO除去混合氣體中的少量O2。

(2)Cu與稀H2SO4

不反應(yīng)，但在通入O2

的條件下，Cu可在稀H2SO4

中逐漸溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。

(3)無水CuSO4

只能作為檢驗(yàn)水的試劑，不能作為水蒸氣的吸收試劑而用于除雜。

(4)銅鹽溶液有毒，主要是因?yàn)镃u2＋作為一種重金屬離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，因此人們利用它的這一性質(zhì)，用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液，用來防治植物的病害?？枷?銅及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系的應(yīng)用聯(lián)考)下列對于Cu及其化合物的說法正確的是()

A.在CuSO4

溶液中加入H2S氣體，溶液中酸性增強(qiáng)，說明酸性H2S大于H2SO4

B.電解法精煉銅時，陰極析出的銅的質(zhì)量與電路中通過電子的量沒有確定關(guān)系

C.向氯化鐵溶液中加入適量氧化銅固體，可得到紅褐色沉淀

D.銅在潮濕空氣中長時間放置，發(fā)生吸氧腐蝕，表面生成CuO

解析：發(fā)生CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，該反應(yīng)發(fā)生后，溶液的酸性增強(qiáng)，由于CuS溶解度較小，不溶于強(qiáng)酸，氫硫酸為弱酸，硫酸為強(qiáng)酸，所以不能說明酸性H2S大于H2SO4，A錯誤；電解法精煉銅時，陰極反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu，因此陰極析出的銅的質(zhì)量與電路中通過電子的量有確定關(guān)系，B錯誤；氯化鐵水解生成氫氧化鐵和鹽酸，加入氧化銅和鹽酸反應(yīng)促進(jìn)水解正向進(jìn)行，生成氫氧化鐵紅褐色沉淀，C正確；銅在潮濕空氣中長時間放置，銅與氧氣、水、二氧化碳共同作用生成堿式碳酸銅，不是氧化銅，D錯誤。答案：C硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示：答案：D考向2含銅化合物的性質(zhì)探究

3.(2020年浙江月考)實(shí)驗(yàn)室模擬用工業(yè)廢棄固體(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2

等)制取粗銅、綠礬的操作流程如下：下列說法正確的是()

A.氣體X能使酸性KMnO4

溶液褪色，表現(xiàn)出漂白性

B.試劑a是過量Fe，為了提高反應(yīng)速率可用濃硫酸代替稀硫酸②C.溶液B可經(jīng)過一系列反應(yīng)和操作得到明礬D.溶液C獲得綠礬的實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)結(jié)晶解析：廢棄固體灼燒，Cu2S和O2反應(yīng)生成CuO和SO2，氣體X為SO2，固體A為Al2O3、Fe2O3、SiO2、CuO的混合物；固體A加KOH溶液，Al2O3、SiO2分別和KOH反應(yīng)生成NaAlO2和水、Na2SiO3和水，溶液B為NaAlO2、Na2SiO3、KOH混合溶液，固體B為Fe2O3、CuO混合物；固體B和稀硫酸反應(yīng)生成Fe2(SO4)3、CuSO4和水，試劑a為過量的Fe，F(xiàn)e2(SO4)3、CuSO4和Fe反應(yīng)生成FeSO4和Cu，固體C為Cu和Fe的混合物，溶液C、D為FeSO4溶液，據(jù)此解答。氣體X為SO2，SO2有還原性，能和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使酸性高錳酸鉀溶液褪色，而不是漂白性，A錯誤；濃硫酸有強(qiáng)氧化性，剩余的濃硫酸可能使Fe鈍化，反應(yīng)速率減慢甚至停止；因?yàn)榉磻?yīng)放熱，還可能將銅溶解得不到FeSO4

單一溶液，B錯誤；溶液B為NaAlO2、Na2SiO3、KOH混合溶液，可以通過加入一定量的硫酸、過濾、將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等一系列操作得明礬，C正確；溶液C獲得綠礬的實(shí)驗(yàn)操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等一系列操作，D錯誤。

答案：C

A.①中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀

答案：D氯化銅晶體的流程如圖。下列說法錯..的是(考向3銅及其化合物的制備方法

5.(2020年日照期末)銅的氯化物是重要的化工原料，常用作有機(jī)合成催化劑。實(shí)驗(yàn)室用粗銅(含雜質(zhì)Fe)制備氯化亞銅、誤)

A.固體1和固體2中Fe元素的價態(tài)相同

B.檢驗(yàn)溶液2中的雜質(zhì)離子是否除盡可以選用KSCN溶液或鐵氰化鉀溶液

C.試劑X可能是CuO，操作②中結(jié)晶時需要通入HCl氣體

解析：固體1含有氯化鐵，固體2含有氫氧化鐵，F(xiàn)e元素化合價都為＋3價，A正確；雜質(zhì)離子為鐵離子，可用KSCN溶液檢驗(yàn)，不能用鐵氰化鉀溶液，B錯誤；試劑X可能是CuO或氫氧化銅，用于調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)鐵離子水解生成氫氧化鐵而除去，操作②中結(jié)晶時需要通入HCl氣體，避免銅離子水解，C正確；反應(yīng)②通入二氧化硫生成CuCl，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，4H＋，D正確。答案：BA.途徑①所用混酸中H2SO4

與HNO3的最佳物質(zhì)的量之比為3∶2B.與途徑①、③相比，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想C.生成等量的硫酸銅，三個途徑中參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量：①＝②<③D.利用途徑②制備16g硫酸銅，被還原的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol解析：Cu與混酸反應(yīng)，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，從方程式知，硝酸根離子由硝酸提供，氫離子由硝酸和硫酸提供，所以硝酸為2mol時，硫酸為3mol，所用混酸中H2SO4

與HNO3

物質(zhì)的量之比最好為3∶2，A正確；相對于途徑①、③，途徑②的優(yōu)點(diǎn)：制取等質(zhì)量膽礬需要的硫酸少、途徑②無污染性氣體產(chǎn)生，B正確；生成等量的硫酸銅，三個途徑中①、②參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量相等，而③生成SO2，消耗更多的硫酸，則①＝②＜③，C正確；途徑②中硫酸只表現(xiàn)為酸性，沒有被還原，D錯誤。答案：D考點(diǎn)二合金、金屬材料及其應(yīng)用1.合金非金屬低大鐵、錳、鉻2.常見金屬材料(1)鋼鐵(2)鋁合金(3)銅合金

[自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)下列物質(zhì)或材料都屬于合金：鋼、青銅、鋁鎂合金、水銀、硅鋼()(2)合金中的金屬元素以化合物的形式存在()(3)合金的硬度低于其成分金屬，合金的熔點(diǎn)一般高于其成分金屬())(4)合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)((5)合金不如純金屬的應(yīng)用范圍廣()(6)不銹鋼中碳的含量比生鐵中碳的含量高()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2.(2020年安慶期末)我國出土的文物呈現(xiàn)了瑰麗的歷史文)化。下列文物中，主要成分屬于合金的是(

答案：D(1)構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。

(2)合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡單相加；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。

(3)并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)大于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。(4)合金一定是混合物。考向1金屬材料與合金

1.(2020年丹東月考)以色列理工學(xué)院的丹尼爾·謝德曼因“發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)晶體”而一人獨(dú)享了2011年度諾貝爾化學(xué)獎。某組成為Al65Cu23Fe12

的準(zhǔn)晶體W具有低摩擦系數(shù)、高硬度、低表面能以及低傳熱性，正被開發(fā)為炒菜鍋的鍍層。下列有關(guān)說法中正確的是()A.W的熔點(diǎn)比鋁、鐵、銅的都高B.將一定量W投入少量的鹽酸中，充分反應(yīng)后溶液中一定有Fe2＋C.等質(zhì)量W分別與足量NaOH溶液、鹽酸反應(yīng)，生成氫氣的質(zhì)量之比為65∶73D.W在氯氣中完全燃燒時可形成AlCl3、FeCl3

兩種離子化合物65×65×＋12

解析：W屬于合金，合金與組成它的各成分金屬相比，其熔點(diǎn)較低，A錯誤；此合金中含有的金屬中，鋁的還原性最強(qiáng)，當(dāng)酸量少時，溶液中一定存在Al3＋，可能存在Fe2＋，B錯誤；W與足量的NaOH溶液、鹽酸反應(yīng)，生成氫氣的體積之比為3232＝6573，C正確；合金與氯氣反應(yīng)產(chǎn)生的AlCl3

為共價化合物，不是離子化合物，D錯誤。

答案：C

2.(2020年山東模擬)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(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)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：鎂鋁合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)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。答案：B了2種實(shí)驗(yàn)方案，下列說法不正確的是(考向2有關(guān)合金成分的分析3.為測定含鎂3%～5%的鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計)

方案一：鎂鋁合金加入足量的氫氧化鈉溶液中充分反應(yīng)后過濾，測定剩余固體質(zhì)量； 方案二：稱量mg鋁鎂合金粉末，放在圖中惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。測得固體質(zhì)量增重。...mol·L－1NaOH溶液中反應(yīng)，則V≥100mL燥、稱量，則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高固體的質(zhì)量

解析：含鎂為5%時，金屬鋁的含量最低，5.4g合金中鋁的質(zhì)量為5.13g；則根據(jù)反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，2Al～2NaOH，5.13/27∶V×10－3×2＝2∶2，解得V＝95mL，因此取5.4g合金粉末樣品，投入VmL2.0mol·L－1NaOH氫氧化鈉溶液反應(yīng)，過濾后剩余固體鎂；測定剩余固體質(zhì)量時，過濾后未洗滌固體就干燥、稱量，相當(dāng)于鎂的質(zhì)量偏大，則鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，B正確；Mg、Al均與氧氣反應(yīng)，生成金屬氧化物，則還需測定生成物的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒列方程可以求出金屬鎂的質(zhì)量，進(jìn)而求出鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，C正確；空氣中有氮?dú)夂脱鯕?，金屬鎂能夠與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，灼燒后固體質(zhì)量誤差較大，金屬鎂的質(zhì)量誤差較大，測定結(jié)果誤差較大，D正確。

答案：A4.(2020年威海模擬)取硬鋁樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(每一步試劑)均過量)，由此可以推知硬鋁的組成可能為(

、Mg、Si、Zn、Na、Cu、Fe、Fe、Zn、Na、Cu、Mg、Si、Mn

解析：硬鋁中一定含有Al，樣品加入足量稀鹽酸后有難溶物存在，說明有金屬活動性在H之后的金屬或非金屬存在，再加入濃NaOH溶液后有氣體生成和難溶物存在，根據(jù)題目信息可知硬鋁樣品中含有Si，最終的難溶物為Cu，D項(xiàng)中含有上述三種物質(zhì)。答案：D考點(diǎn)三金屬礦物的開發(fā)和利用1.金屬在自然界中的存在正2.金屬冶煉的一般步驟3.金屬冶煉(1)金屬冶煉方法與金屬活動性的關(guān)系(2)金屬冶煉方法(用化學(xué)方程式表示)

[自主測評]1.易錯易混辨析(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦()(2)煉鐵：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()(3)制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的NaCl溶液()(4)用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅())(5)將MgO與鋁粉混合發(fā)生鋁熱反應(yīng)制備鎂((6)在給定條件下制取金屬鎂MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×

2.【深度思考】(1)工業(yè)上冶煉鋁為什么用電解熔融Al2O3而不用電解熔融AlCl3？冶煉鎂為什么用電解熔融MgCl2

而不用電解熔融MgO?_________________________________________________。(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？_________________________________________________。(3)熱還原法用到的還原劑有焦炭、CO和H2，試從所得產(chǎn)物純度及對環(huán)境污染的角度考慮哪種還原劑更好？_________________________________________________。

答案：(1)AlCl3

為共價化合物，熔融時不導(dǎo)電，故不能用電解AlCl3

的方法冶煉鋁。盡管MgO屬于離子化合物，但其熔點(diǎn)高，熔融時耗費(fèi)更多能源，增加生產(chǎn)成本，而MgCl2

的熔點(diǎn)較低，更易熔融，故工業(yè)冶煉鎂使用電解熔融MgCl2

的方法

(2)鋁的金屬活動性比鐵、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(3)最好的還原劑是H2；原因是焦炭會使產(chǎn)品的純度降低，CO會污染環(huán)境(1)電解法冶煉活潑金屬使用的是熔融的金屬鹽或金屬氧化物，而不是鹽溶液。(2)銅除了用熱還原法冶煉外，還可以用濕法煉銅或電解法進(jìn)行冶煉。

(3)冶煉Mg時只能電解MgCl2

不能電解MgO(熔點(diǎn)太高)。

(4)冶煉Al時只能電解Al2O3

不能電解AlCl3(共價化合物，熔融時不導(dǎo)電)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3

的熔化溫度。考向1金屬的開發(fā)和利用A.白熾燈能發(fā)光是因?yàn)闊艚z中少量金屬Na產(chǎn)生了焰色反應(yīng)B.白熾燈使用鎢燈絲是因?yàn)榻饘冁u的熔點(diǎn)高

C.燈池中需充入一定量的惰性氣體而不是將燈泡抽真空，目的是防止鎢燈絲在真空中升華，延長燈泡的使用壽命D.在燈泡的感柱上涂磷，可以防止鎢燈絲被氧化

解析：白熾燈能發(fā)光是因?yàn)闊艚z在高溫下輻射了光能量，與Na元素的焰色反應(yīng)無關(guān)，而且金屬Na在高溫下就會氣化，不能存在于燈絲上，A錯誤；由于白熾燈在通電發(fā)光時產(chǎn)生高溫，所以燈絲需要耐高溫的金屬材料，鎢是熔點(diǎn)最高的金屬，其熔點(diǎn)達(dá)到了3422℃(沸點(diǎn)為5930℃)，B正確；減小壓強(qiáng)，會降低物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，類似減壓蒸餾，若將燈泡抽真空，會降低鎢的蒸氣壓，鎢絲在高溫下會升華，使燈絲變細(xì)，使用壽命變短，C正確；磷可以與燈泡中少量的氧氣反應(yīng)，防止高溫下鎢絲與氧氣反應(yīng)而氧化，D正確。答案：A

2.(2020年徐州模擬)從石器、青銅器時代到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于()A.金屬的化合價高低C.金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱B.金屬的活動性強(qiáng)弱D.金屬在地殼中的含量多少

解析：因技術(shù)的不成熟，越活潑的金屬越難冶煉，相反越不活潑的金屬越易冶煉得到，金屬利用的先后取決于金屬的活動性強(qiáng)弱。答案：B為原料制備金屬鉻的流程如圖。下列說法不正確的是(考向2金屬的冶煉方法

3.(2020年北京海淀區(qū)二模)金屬鉻常用于提升特種合金的性能，工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3))A.①中需持續(xù)吹入空氣做氧化劑B.②中需加入過量稀硫酸...C.③中發(fā)生了置換反應(yīng)D.溶液A為橙色

解析：Na2CO3

與FeO·Cr2O3灼燒生成Na2CrO4，應(yīng)通入空氣，做氧化劑，A正確；加入過量稀硫酸，氫氧化鋁溶解而不能除去，B錯誤；③為鋁熱反應(yīng)，發(fā)生了置換反應(yīng)生成Cr，C正確；Na2CrO4

加入濃硫酸得到A為Na2Cr2O7，溶液為橙色，D正確。

答案：B

4.(2020年北京模擬)利用廢舊電池銅帽(含Cu、Zn)制取海綿銅(Cu)，并得到硫酸鋅溶液的主要流程如圖(反應(yīng)條件已略去)：已知：2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O

A.過程Ⅱ中分離操作的名稱為過濾，該操作過程中使用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒

B.溶液A中的溶質(zhì)有H2SO4、CuSO4、ZnSO4

C.上述流程中加入的物質(zhì)B為鋅，物質(zhì)D為鹽酸 ～E中含銅、鋅兩種元素的物質(zhì)有A和C

解析：依據(jù)框圖可知：操作Ⅱ后得到固體和液體，所以操作Ⅱ?yàn)檫^濾，用到的玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，A正確；銅與氧氣、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅，所以溶液A含有溶質(zhì)硫酸銅、硫酸鋅，和過量的硫酸，B正確；上述流程中加入的物質(zhì)B為鋅，物質(zhì)D為鹽酸，則溶液E中含有雜質(zhì)氯化鋅，所以D不能用鹽酸，應(yīng)該用稀硫酸，C錯誤；依據(jù)分析可知：A為硫酸銅、硫酸鋅、稀硫酸，B為鋅，C為銅和鋅，D為稀硫酸，E為硫酸鋅，所以A～E中含銅、鋅兩種元素的物質(zhì)有A和C，D正確。答案：C熱點(diǎn)突破八新高考中陌生金屬及其化合物探究

高考題“題在書外、理在書中”，陌生金屬元素及其化合物，雖然教材中沒有涉及，但在高考題中卻經(jīng)常涉及，如元素Mn、Cr、Co、Ni、Be等。命題者常以此類元素及其化合物為載體，命制新課標(biāo)中要求的元素及其化合物的性質(zhì)、化學(xué)方程式(離子方程式)、反應(yīng)理論、相關(guān)實(shí)驗(yàn)等方面的問題。雖然高考不要求，但平時多了解、認(rèn)識、儲備相關(guān)物質(zhì)及其性質(zhì)，更有利于考生讀題、審題和解題。熱點(diǎn)1變價金屬及其化合物性質(zhì)與應(yīng)用

[熱點(diǎn)精講]1.含鐵、鈷、鎳元素的物質(zhì)性質(zhì)比較(續(xù)表)(續(xù)表)2.釩(V)及其化合物

(1)釩單質(zhì)的性質(zhì)：銀白色金屬，熔點(diǎn)高，有延展性，質(zhì)地堅(jiān)硬，無磁性。具有耐酸性，在空氣中不被氧化，可溶于氫氟酸、硝酸和王水。(2)釩的氧化物

釩能分別以＋2、＋3、＋4、＋5價與氧結(jié)合，形成四種氧化物：一氧化釩，三氧化二釩，二氧化釩，五氧化二釩。3.鉻(Cr)及其化合物

(1)鉻單質(zhì)的性質(zhì)：鉻是銀白色的金屬，難熔(熔點(diǎn)1800℃)，鉻是最硬的金屬，鉻的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，在常溫下，放在空氣中或浸在水里，不會生銹。(2)重要化合物①Cr2O3性質(zhì)：綠色顏料，俗稱“鉻綠”，它是一種兩性氧化物，能與酸或濃堿溶液反應(yīng)。②K2Cr2O7(重鉻酸鉀)

性質(zhì)：橙紅色晶體，具有強(qiáng)氧化性，與鹽酸反應(yīng)(加熱)制備氯氣，K2Cr2O7

還可以用來檢測司機(jī)酒駕。在分析化學(xué)中，可以用K2Cr2O7來測定鐵的含量。4.錳(Mn)及其化合物

(1)錳單質(zhì)的性質(zhì)：銀白色金屬，硬而脆，熔沸點(diǎn)高；在空氣中易氧化生成褐色氧化物覆蓋層，燃燒時生成四氧化三錳；溶于稀鹽酸、稀硫酸生成二價錳鹽。(2)錳的化合物①二氧化錳

性質(zhì)：黑色結(jié)晶體或無定形粉末。熔點(diǎn)390℃，不溶于水和硝酸，與苛性堿和氧化劑共熔，放出二氧化碳而生成高錳酸鹽，在535℃分解成三氧化二錳和氧氣，是強(qiáng)氧化劑。②高錳酸鉀(又名灰錳氧)：

性質(zhì)：紫色的結(jié)晶固體，溶于水、堿液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。具有強(qiáng)氧化性，在生活、醫(yī)療上廣泛用作殺菌消毒劑，在實(shí)驗(yàn)室中和工業(yè)上常用作氧化劑，作氧化劑時其還原產(chǎn)物因介質(zhì)的酸堿性而不同。[案例分析]

[典例1](2020年山東模擬)用軟錳礦(主要成分為

MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3

的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表?；卮鹣铝袉栴}：

(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是_____________________________________，MnO2

與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為__________________________________________。

(2)保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達(dá)到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2

的量達(dá)到最大值后會減小，減小的原因是_______________________________。(3)濾液Ⅰ可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到________操作中(填操作單元的名稱)。

(4)凈化時需先加入的試劑X為________(填化學(xué)式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH，則pH的理論最小值為______(當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5

mol·L－1

時，可認(rèn)為該離子沉淀完全)。

(5)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________。

[解析](1)軟錳礦預(yù)先粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高反應(yīng)速率；MnO2與BaS反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO，Mn元素的化合價由＋4價降低為＋2價，根據(jù)元素價態(tài)規(guī)律可知－2價的S元素應(yīng)被氧化得到S單質(zhì)，則MnO2

與BaS的系數(shù)比應(yīng)為1∶1，根據(jù)后續(xù)流程可知產(chǎn)物還有Ba(OH)2，結(jié)合元素守恒可得化學(xué)方程式為MnO2

＋BaS＋H2O===Ba(OH)2

＋MnO＋S。(2)根據(jù)題目信息可知MnO2

為兩性氧化物，所以當(dāng)MnO2

過量時，會消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2，從而使Ba(OH)2

的量達(dá)到最大值后會減小。(3)濾液Ⅰ為結(jié)晶后剩余的Ba(OH)2

飽和溶液，所以可以導(dǎo)入到蒸發(fā)操作中循環(huán)使用。(4)凈化時更好[熱點(diǎn)精練]

1.(2020年濟(jì)寧三模)三氯化六氨合鈷[Co(NH3)6]Cl3

是橙黃色的配合物，是合成其他一些含鈷配合物的原料。利用含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3

的工藝流程如圖，回答下列問題：

(4)流程中“氧化”過程應(yīng)先加入________(填“氨水”或“H2O2”)，需水浴控溫在50～60℃，溫度不能過高，原因是____________________________________________________________。寫出“氧化”步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________________，若無活性炭作催化劑，所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3

外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2

和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3晶體，這體現(xiàn)了催化劑的____________性。解析：以含鈷廢料(含少量Fe、Al等雜質(zhì))制取[Co(NH3)6]Cl3：用鹽酸溶解廢料，得到Co2＋、Fe2＋、Al3＋的酸性溶液，加入適量的NaClO3將Fe2＋氧化為Fe3＋，再加Na2CO3調(diào)pH，沉淀Al3＋、Fe3＋為Fe(OH)3和Al(OH)3，過濾，得到濾液，向含有Co2＋的溶液中加入鹽酸調(diào)節(jié)pH＝2～3，加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl2·6H2O，再依次加入氨水和H2O2，發(fā)生反應(yīng)：H2O2＋2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3·H2O＝2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O，再將沉淀在HCl氛圍下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、減壓過濾得到產(chǎn)品。

＋12H2O；若無活性炭作催化劑，所得固體產(chǎn)物中除[Co(NH3)6]Cl3外還會有大量二氯化一氯五氨合鈷[Co(NH3)5Cl]Cl2

和三氯化五氨一水合鈷[Co(NH3)5H2O]Cl3

晶體，這體現(xiàn)了催化劑的選擇性。熱點(diǎn)2兩性金屬及其化合物性質(zhì)與應(yīng)用

[熱點(diǎn)精講]1.“心連心”——鋅及其化合物(1)鋅與酸、堿的反應(yīng)Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑(2)氧化鋅——兩性氧化物②Na2[Zn(OH)4](或Na2ZnO2)2.鋁的對位金屬——鈹(1)鈹單質(zhì)與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)Be＋2NaOH＋2H2O===Na2[Be(OH)4]＋H2↑或Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑(2)氫氧化鈹與強(qiáng)堿溶液的反應(yīng)Be(OH)2＋2NaOH===Na2[Be(OH)4]或Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O[案例分析]

[典例2](2020年山東師大附中模擬)鈹銅是力學(xué)、化學(xué)綜合性能良好的合金，廣泛應(yīng)用于制造高級彈性元件。以下是從某廢舊鈹銅元件(含BeO、CuS、少量FeS和SiO2)中回收鈹和銅兩種金屬的流程。

已知：Ⅰ.鈹、鋁元素處于周期表中的對角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似

(1)寫出鈹銅元件中SiO2

與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：______________________________________。

(2)濾渣B的主要成分為____________(填化學(xué)式)。寫出反應(yīng)Ⅰ中含鈹化合物與過量鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.常溫下：Ksp[Cu(OH)2]＝×10－20、Ksp[Fe(OH)3]＝×10－38、Ksp[Mn(OH)2]＝×10－13

(3)①溶液C中含NaCl、BeCl2

和少量HCl，為提純BeCl2，選擇合理步驟并排序____________。a.加入過量的NaOHc.加入適量的HCle.通入過量的CO2b.過濾d.加入過量的氨水

f.洗滌

②從BeCl2

溶液中得到BeCl2

固體的操作是________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)MnO2

能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫，寫出反應(yīng)Ⅱ中CuS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________________。

[解析](1)SiO2

是酸性氧化物，和NaOH反應(yīng)生成硅酸鈉和要成分是BeO、CuS、FeS、SiO2，由信息可知，BeO是兩性氧化物，CuS、FeS不與NaOH反應(yīng)，SiO2是酸性氧化物，能和氫氧化鈉反應(yīng)，因此濾渣B的主要成分是不反應(yīng)的CuS、FeS；濾液A中含鈹化合物為Na2[Be(OH)4]，Na2[Be(OH)4]與過量的鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2[Be(OH)4]＋4HCl===BeCl2＋2NaCl＋4H2O。(3)①依據(jù)Be(OH)2和Al(OH)3性質(zhì)相似，難溶于水及具有兩性的特點(diǎn)，在濾液C中加入過量的氨水，生成Be(OH)2沉淀，過濾后洗滌，再加入鹽酸溶解即可，所以提純BeCl2選擇的合理步驟為dbfc。②BeCl2易發(fā)生水解，生成Be(OH)2和HCl，從BeCl2溶液中用蒸發(fā)結(jié)晶法得到BeCl2固體時，要抑制水解，所以操作為蒸發(fā)結(jié)晶時向溶液中持續(xù)通入HCl氣體(或在HCl氣流中加熱蒸干)。(4)反應(yīng)是在硫酸存在的條件下，MnO2和CuS反應(yīng)，依據(jù)題目所給信息，CuS中的S元素被氧化成S單質(zhì)，同時MnO2中的Mn被還原成Mn2＋，所以反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋CuS＋4H＋===S＋Mn2＋＋Cu2＋＋2H2O。(5)當(dāng)加入氨水時，依據(jù)Ksp[Cu(OH)2]＝×10－20，欲使Cu(OH)2沉淀，根據(jù)c2(OH－)×c(Cu2＋)＝×10－20，即c(OH－)＝1×10－10mol·L－1時，就有Cu(OH)2沉淀，同理可求欲使Fe3＋、Mn2＋轉(zhuǎn)化為沉淀的c(OH－)分別為×10－12mol·L－1、×10－6mol·L－1，因此首先沉淀的是Fe3＋。

[熱點(diǎn)精練]

解析：鋁、鈹及其化合物具有相似的化學(xué)性質(zhì)，Be(OH)2與Al(OH)3

性質(zhì)相似，Be(OH)2

既能溶于鹽酸，又能溶于NaOH溶液，A正確；某些共價化合物水溶液的導(dǎo)電性也較強(qiáng)，B錯誤；Na2BeO2

溶液蒸干灼燒后得到Na2BeO2，C錯誤；常溫下BeCl2

溶液的pH<7，蒸干并灼燒后得到的殘留物是BeO，D錯誤。答案：A

3.(2020年北京城西模擬)鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強(qiáng)酸溶液，又能溶于強(qiáng)堿溶液，但是Al(OH)3

不溶于氨水，而Zn(OH)2

能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列問題：(1)單質(zhì)鋁溶于NaOH溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為____________(用化學(xué)式表示)。

(2)寫出鋅和NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________。

(3)下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實(shí)驗(yàn)方法可以鑒別的是________(填序號)。和

①Al2(SO4)3和NaOH②Al2(SO4)3和氨水③ZnSO4NaOH④ZnSO4

和氨水

(4)寫出可溶性鋁鹽和氨水反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________________________。試解釋實(shí)驗(yàn)室不宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制取氫氧化鋅的原因：________________________________________________________________________。

A.膽礬的化學(xué)式為CuSO4B.膽礬可作為濕法冶銅的原料C.“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過程D.“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應(yīng)

解析：膽礬為硫酸銅晶體，化學(xué)式為CuSO4·5H2O，A說法錯誤；濕法冶銅是用鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)制取銅，B說法正確；加熱濃縮硫酸銅溶液可析出膽礬，故“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過程，C說法正確；鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅，D說法正確。答案：A為Cu(OH)2·2CuCO3]。下列說法錯誤的是(

2.(2020年新課標(biāo)Ⅲ卷)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色來自孔雀石顏料[主要成分為Cu(OH)2·CuCO3]，青色來自藍(lán)銅礦顏料[主要成分)A.保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度B.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化C.孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿D.Cu(OH)2·CuCO3

中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3..

解析：字畫主要由紙張和絹、綾、錦等織物構(gòu)成，為防止受潮和氧化，保存古代字畫時要特別注意控制適宜的溫度和濕度，A說法正確；由孔雀石和藍(lán)銅礦的化學(xué)成分可知，其中的銅元素、碳元素和氫元素均處于最高價，其均為自然界較穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，因此，用其所制作的顏料不易被空氣氧化，B說法正確；孔雀石和藍(lán)銅礦的主要成分均可與酸反應(yīng)生成相應(yīng)的銅鹽，因此，用其制作的顏料不耐酸腐蝕，C說法錯誤；因?yàn)?/p>