新教材適用2024版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第3章金屬及其化合物第8講金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用課件

第三章金屬及其化合物第8講金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用1．了解合金的概念及金屬材料的重要應(yīng)用。2．了解常見金屬的冶煉方法。3．了解鎂、鋁、銅單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)、用途和制備方法。4．能說明常見金屬元素及其化合物的應(yīng)用(如金屬的冶煉等)對社會發(fā)展的價(jià)值，以及對環(huán)境的影響。5．結(jié)合實(shí)例認(rèn)識金屬及其化合物的多樣性，了解通過化學(xué)反應(yīng)可以探索物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化在自然資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)中的重要價(jià)值?？键c(diǎn)一考點(diǎn)二考點(diǎn)三考點(diǎn)一合金、金屬礦物的開發(fā)利用必備知識·梳理夯實(shí)

1.合金[微點(diǎn)撥]

①常溫下，多數(shù)合金是固體，但鈉鉀合金是液體。②合金是混合物，合金的物理性質(zhì)相比于成分金屬有所改變，但合金中各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)不變。③并非所有的金屬都能相互形成合金，若一種金屬的熔點(diǎn)高于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。2.常見金屬材料(1)分類(2)常見合金材料③鋁合金：密度______，強(qiáng)度高，塑性好、易于加工。具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力，應(yīng)用于建筑業(yè)、容器、包裝業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)等。小3.新型合金

4.金屬礦物開發(fā)利用的方法(2)金屬冶煉的一般步驟(3)金屬冶煉的實(shí)質(zhì)金屬的冶煉過程就是把金屬從________態(tài)還原為________態(tài)的過程。即_______________(寫反應(yīng)通式，用M表示金屬)。化合游離Mn＋＋ne－===M(4)金屬冶煉的方法(用化學(xué)方程式表示)由于金屬的化學(xué)活動性不同，金屬離子得電子還原成金屬原子的能力不同。必須采用不同的冶煉方法。常用方法如下：

[微點(diǎn)撥]

①金屬冶煉與金屬活動性的關(guān)系：②冶煉Mg時(shí)電解熔融MgCl2而不電解熔融MgO，原因是MgO的熔點(diǎn)高，熔融時(shí)會耗費(fèi)更多能源，增加生產(chǎn)成本。③冶煉Al時(shí)只能電解熔融Al2O3而不能電解熔融AlCl3，原因是AlCl3是共價(jià)化合物，熔融態(tài)不導(dǎo)電；加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化溫度。④用熱還原法得到的銅，還要經(jīng)過電解精煉才能得到精銅。(5)鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理Al和某些金屬氧化物在高溫下進(jìn)行，反應(yīng)迅速并放出大量的熱，新生成的金屬單質(zhì)呈熔融態(tài)且易與Al2O3分離實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實(shí)驗(yàn)結(jié)論高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________原理應(yīng)用①制取熔點(diǎn)較高、活潑性______于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等。②金屬焊接，如野外焊接________等弱鋼軌[微點(diǎn)撥]

鋁熱反應(yīng)的三個(gè)注意事項(xiàng)①鋁熱反應(yīng)是在高溫干態(tài)下進(jìn)行的置換反應(yīng)，鋁只能與金屬活動性順序中排在鋁之后的金屬的氧化物反應(yīng)。②鋁熱反應(yīng)會放出大量的熱(這一特性常出現(xiàn)在推斷題中)。Mg條、KClO3的作用是產(chǎn)生高溫，引發(fā)鋁熱反應(yīng)。③鋁熱反應(yīng)不能用來冶煉大量的金屬鐵、銅等(要考慮冶煉成本)。1.判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體。(

)(2)合金材料中不可能含有非金屬元素。(

)(3)鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬。(

)(4)任何金屬之間都能形成合金。(

)(5)鋼與純鐵比較，鋼不易生銹。(

)(6)不銹鋼、硬鋁都是合金，青銅是銅單質(zhì)，不屬于合金。(

)(7)高溫鋁易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉。(

)××××××√(8)鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物，可作儲氫材料。(

)[提示]

鑭鎳合金可作儲氫材料。(9)合金的硬度一般大于成分金屬，而熔點(diǎn)一般低于成分金屬。(

)(10)冶煉鋁和鈉都可以用電解法。(

)(11)所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)。(

)(12)工業(yè)上用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物。(

)×√√√√(13)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)，陰極上依次析出Cu、Fe、Al。(

)(14)火燒孔雀石煉銅是采用的焦炭法來冶煉金屬。(

)(15)可以用金屬鈉置換四氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦來制取單質(zhì)鈦。(

)(16)金屬在自然界中都以化合態(tài)存在，故金屬的冶煉就是將金屬從其化合物中置換出來。(

)(17)濕法煉銅和火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生了還原反應(yīng)。(

)×××√√(18)工業(yè)上金屬Al是用電解熔融的氯化物制得的。(

)(19)金屬不論是否活潑都比較難冶煉，鋁熱反應(yīng)可以冶煉難熔金屬。(

)(20)人類歷史上使用鋁的時(shí)間比鐵晚，原因是鋁的冶煉成本高。(

)[提示]

人類歷史上使用鋁的時(shí)間比鐵晚，是由于鋁的活潑性大于鐵?！痢痢?.冶煉金屬常用以下幾種方法：①熱分解法②以活潑金屬Na、Mg等作為還原劑③以C、CO或H2作為還原劑④電解法⑤利用鋁熱反應(yīng)原理還原下列金屬各采用哪種方法冶煉最佳(用上述方法的序號填空)。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬______。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬______。(3)Hg、Ag等不活潑金屬______。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬______。

③④①⑤3.(1)下表中是四種金屬的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)：①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，歸納兩種金屬不能形成合金的有哪些組合？②概括出能形成合金的兩種金屬應(yīng)具備的條件。[提示]

①Na—Cu，Na—Fe②要形成合金，各成分都要有共同的液態(tài)溫度范圍，即合金中一種金屬的熔點(diǎn)要高于另一種金屬的熔點(diǎn)而低于它的沸點(diǎn)。金屬NaAlCuFe熔點(diǎn)/℃97.8166010381535沸點(diǎn)/℃883246725672750(2)明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷淀，毀罐取出……即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)①倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物嗎？②冶煉Zn的化學(xué)方程式是什么？③該冶煉鋅的方法屬于哪種方法？考點(diǎn)突破·訓(xùn)練提升典例1微考點(diǎn)1常見合金及應(yīng)用(1)(2023·河北衡水檢測)鋼鐵是鐵碳合金的總稱，其強(qiáng)度高、價(jià)格便宜、應(yīng)用廣泛。在以下關(guān)于不銹鋼和普通鋼的認(rèn)識中，正確的是(

)A．它們的組成元素是相同的B．耐腐蝕的性能不同C．它們都屬于鋼，因此物理性質(zhì)相同D．構(gòu)成普通鋼和不銹鋼的主要元素都是鐵，因此它們的化學(xué)性質(zhì)相同B[解析]

普通鋼主要含有鐵和C，不銹鋼由普通鋼、鎳、鉻、鉬等熔合而成，故A錯(cuò)誤；不銹鋼耐腐蝕性強(qiáng)于普通鋼，故B正確；兩者都屬于鋼，但所含有的元素不同，物理、機(jī)械性能存在較大差異，故C錯(cuò)誤；不銹鋼中含有的鎳、鉻、鉬等元素使得不銹鋼的化學(xué)性質(zhì)有別于普通鋼，故D錯(cuò)誤。(2)(2023·河南鄭州高三檢測)金屬鉀和金屬鈉的金屬性相近，但K比Na略強(qiáng)，當(dāng)利用金屬鈉與KCl共熔制金屬鉀時(shí)，發(fā)現(xiàn)鉀與鈉的共熔體難以分離，如調(diào)整溫度到一定程度，則可利用鈉與KCl反應(yīng)制取K，下面是四種物質(zhì)的熔沸點(diǎn)：

KNaKClNaCl熔點(diǎn)/℃63.697.8770801沸點(diǎn)/℃774882.915001413根據(jù)平衡移動原理，可推知用Na和KCl反應(yīng)制取金屬鉀的適宜溫度是(

)A．低于770℃ B．850℃C．高于882.9℃ D．1413～1500℃[解析]

在金屬活動性順序中，Na雖然排在K的后面，但從表中提供的數(shù)據(jù)可知，鉀的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都比鈉低，當(dāng)鈉與KCl混合加熱熔化后，溫度升高到774℃以上，鉀變成蒸氣逸出，平衡右移，但溫度不得高于882.9℃，所以B項(xiàng)正確。B〔對點(diǎn)集訓(xùn)1〕

(1)(2023·安徽合肥六校聯(lián)考)世界冬奧會和冬殘奧會中短道速滑項(xiàng)目隊(duì)員所穿的速滑冰刀可用不銹鋼制成。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．不銹鋼是最常見的一種合金鋼B．不銹鋼中常添加鎳(Ni)和鉻(Cr)元素，從而使其具有特殊性能C．不銹鋼中只含有金屬元素，不含有非金屬元素D．不銹鋼是通過增加原子層之間的相對滑動難度，導(dǎo)致合金的硬度變大C[解析]

不銹鋼一般認(rèn)為在普通鋼中添加了合金元素鎳、鉻等，故不銹鋼屬于合金鋼，A正確；不銹鋼中除含有Fe、Ni、Cr等金屬元素外，還含碳元素，使其具有特殊性能，B正確，C錯(cuò)誤；不銹鋼是一種合金，通過增加原子層之間的相對滑動難度，可提高合金的硬度，D正確。(2)(2023·天津第一中學(xué)期末)我國第一艘國產(chǎn)航空母艦“山東艦”的“超級甲板”采用了大量新型鋁鋰合金和鋁鎂合金等航天材料，真正實(shí)現(xiàn)了“浴千度火仍無恙”。下列關(guān)于兩種合金的說法正確的是(

)A．鋁鋰合金是鋁與鋰形成的新型化合物B．鋁鋰合金的硬度比鋁大，熔、沸點(diǎn)比鋁高C．鋁鎂合金不能全部溶解于稀鹽酸中D．鋁鎂合金焊接前用NaOH溶液處理氧化鋁膜D[解析]

鋁鋰合金是鋁與鋰在高溫下熔合而形成的一種混合物，并未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不是化合物，A錯(cuò)誤；鋁鋰合金的硬度比鋁大，但其熔、沸點(diǎn)比組分金屬鋁的低，B錯(cuò)誤；鋁鎂合金中Mg、Al都能與稀鹽酸反應(yīng)，故能全部溶解于稀鹽酸中，C錯(cuò)誤；Al2O3是兩性氧化物，可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O，故鋁鎂合金焊接前用NaOH溶液處理氧化鋁膜，D正確。歸納拓展12

并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其熔點(diǎn)不能相差太大，若一種金屬的熔點(diǎn)高于另一種金屬的沸點(diǎn)，則這兩種金屬不能形成合金。

金屬與金屬(或金屬與非金屬)形成合金時(shí)，要經(jīng)高溫熔合過程，但并未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故合金是混合物，不是化合物。(3)(2023·山東濱州高三檢測)某課外活動小組，收集了一種合金進(jìn)行研究(已知Cu的焰色反應(yīng)為綠色)。①外觀暗灰色，表面光滑；②在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色；合金片熔化，但不滴落；③取刮去表皮的金屬10.0g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H29.96L；④另取刮去表皮的金屬10.0g，放入足量NaOH溶液中，也收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H29.96L。試據(jù)此判斷，合金中一定含有的元素是______________(寫元素符號)；下列元素可能含有的是______(填選項(xiàng)編號)。a．Ag B．MgC．Pb D．Fe如果該合金中，只含兩種元素，它們的質(zhì)量比是____________________________。Cu、Alam(Al)∶m(Cu)＝4∶1

[微點(diǎn)撥]

定量測定合金組成的方法典例

2

微考點(diǎn)2金屬礦物的開發(fā)與利用(1)(2023·廣東湛江一模)人類最早冶金的歷史年代曲線圖如圖所示(－1000表示公元前1000年)：下列說法正確的是(

)A．金屬越活潑，冶煉的年代一定越晚B．冶煉金屬的歷史：電解氯化物比電解氧化物早C．自然界中銅元素以游離態(tài)形式存在，故銅的冶煉年代最早D．金屬氧化物(如Al2O3、Cu2O)也屬于金屬材料B[解析]

Cu的冶煉年代比Au、Ag早，故越活潑的金屬冶煉年代不一定越晚，A錯(cuò)誤；金屬氯化物的熔點(diǎn)低，容易冶煉，故電解氯化物比電解氧化物早，B正確；在自然界中，銅的冶煉年代與銅在自然界的存在形式無關(guān)，C錯(cuò)誤；金屬氧化物不屬于金屬材料，金屬材料是指金屬單質(zhì)或合金，D錯(cuò)誤。A〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕

(1)(2023·河北衡水高三檢測)《五金·鐵》中記載：“若造熟鐵，則生鐵流出時(shí)，相連數(shù)尺內(nèi)，低下數(shù)寸，筑一方塘，短墻抵之。其鐵流入塘內(nèi)，數(shù)人執(zhí)柳木排立墻上……眾人柳棍疾攪，即時(shí)炒成熟鐵?！币韵抡f法不正確的是(

)A．金屬冶煉方法由金屬活潑性決定B．熟鐵比生鐵質(zhì)地更硬，延展性稍差C．炒鐵是為了降低鐵水中的含碳量D．該法與近代往生鐵水中吹空氣煉鋼異曲同工B[解析]

活潑性不同的金屬，其冶煉方法不同，即金屬冶煉方法由金屬活潑性決定，故A正確；熟鐵比生鐵質(zhì)地更軟，且延展性好，故B錯(cuò)誤；炒鐵過程中降低了鐵水中的含碳量，從而將生鐵轉(zhuǎn)化成熟鐵，故C正確；該冶煉方法和近代往生鐵水中吹空氣煉鋼，都是利用空氣中的氧氣氧化碳元素，其原理基本相同，故D正確。(2)(2023·山東濱州檢測)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分CuFeS2)冶煉銅的主要流程如圖：①由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________________。6Cu②以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉。下列說法正確的是________。A．電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．溶液中Cu2＋向陽極移動D．利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬③利用反應(yīng)2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，其正極電極反應(yīng)式為______________________________。BD

4H＋＋O2＋4e－===2H2O[解析]

①圖示中可利用鋁熱反應(yīng)由泡銅冶煉粗銅。②電解精煉銅的過程中電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的同時(shí)，部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，A錯(cuò)；電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，與電源正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)，B對；電解過程中Cu2＋向陰極移動，C錯(cuò)；粗銅中Ag、Pt、Au不活潑，放電能力比銅弱，形成陽極泥，可以回收，D對。③根據(jù)總反應(yīng)，O2發(fā)生還原反應(yīng)，因此正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。考點(diǎn)二鎂、鋁及其重要化合物必備知識·梳理夯實(shí)1.鎂、鋁的結(jié)構(gòu)和存在鎂、鋁分別位于元素周期表的第______周期________族和________族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為______和______，它們都是活潑的金屬，在自然界中全部以__________的形式存在。______是地殼中含量最多的金屬元素。三ⅡA

ⅢA化合態(tài)鋁2.鎂、鋁單質(zhì)物理性質(zhì)比較(1)相同點(diǎn)：均為________色、有金屬光澤的固體，有良好的________性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等，密度、硬度均較______。(2)不同點(diǎn)：鋁的熔點(diǎn)比鎂______，硬度比鎂______。3.鎂的化學(xué)性質(zhì)銀白延展小高大[微點(diǎn)撥]

Mg在CO2中能夠燃燒，所以活潑金屬鎂著火不能用干粉滅火器和泡沫滅火器滅火。鎂也可在氮?dú)庵腥紵?，生成氮化鎂(Mg3N2)，氮化鎂能與水劇烈反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀并放出氨氣。4.MgO和Mg(OH)2的化學(xué)性質(zhì)(1)MgO是堿性氧化物，能與酸(H＋)反應(yīng)生成Mg2＋和H2O，離子方程式為________________________________。(2)Mg(OH)2是一種中強(qiáng)堿，能與酸(H＋)反應(yīng)生成Mg2＋和H2O，離子方程式為________________________________________。

MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O

Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O5.海水提鎂工藝(1)流程(2)步驟及主要反應(yīng)6.鋁及其化合物性質(zhì)(1)化學(xué)性質(zhì)寫出圖中標(biāo)號反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：②______________________________④__________________________________________________⑤__________________________________(2)鋁的氧化物(Al2O3)——兩性氧化物(3)鋁的氫氧化物[Al(OH)3]——兩性氫氧化物主要性質(zhì)：白色膠狀固體，難溶于水，有較強(qiáng)的吸附性。寫出上圖標(biāo)號中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：①________________________________________。②____________________________________________。③____________________________________。Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O[微點(diǎn)撥]

(1)鎂、鋁的特殊化學(xué)性質(zhì)①鋁是活潑金屬，但抗腐蝕性能強(qiáng)，原因是常溫下Al與O2反應(yīng)生成一層致密的氧化物薄膜而防止內(nèi)部金屬進(jìn)一步被氧化。鋁能與酸(H＋)反應(yīng)，是屬于活潑金屬的通性；鋁能與堿溶液反應(yīng)，是鋁表現(xiàn)出來的特殊性。②鋁與某些金屬氧化物可發(fā)生鋁熱反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)可用于焊接金屬、冶煉高熔點(diǎn)的貴重金屬，但Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，原因是Mg的活潑性強(qiáng)于Al。③鎂在空氣中燃燒除了與O2反應(yīng)產(chǎn)生MgO外，還與N2反應(yīng)產(chǎn)生Mg3N2，與CO2反應(yīng)生成C和MgO。④由于Mg能夠在CO2中燃燒，所以鎂著火時(shí)不能用干冰滅火器和泡沫滅火器滅火。(2)既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)的物質(zhì)有Al、Al2O3、Al(OH)3，多元弱酸的酸式鹽(如NaHCO3、NaHSO3、NaH2PO4等)，弱酸的銨鹽(如CH3COONH4等)。

7.由鋁土礦提取鋁由鋁土礦(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))提取Al2O3的兩大工藝流程：4Al＋3O2↑1.判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)工業(yè)上電解熔融的MgO制鎂。(

)(2)鋁制餐具不宜用來蒸煮或長時(shí)間存放酸性或堿性食物，其原因是Al和Al2O3均能與一些酸、堿反應(yīng)。(

)(3)除去氧化膜的鋁箔在空氣中加熱，鋁箔熔化但不滴落，說明鋁易氧化形成氧化膜保護(hù)鋁。(

)(4)Al在高溫下與MgO發(fā)生鋁熱反應(yīng)制備Mg。(

)(5)能與Al反應(yīng)生成H2的溶液一定是酸性溶液。(

)×××√√(6)鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鹽酸作氧化劑，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時(shí)，氫氧化鈉作還原劑。(

)(7)明礬可作凈水劑，起到殺菌消毒的作用。(

)(8)工業(yè)上制造鎂粉時(shí)，可將鎂蒸氣在N2中冷卻。(

)[提示]

Mg與N2反應(yīng)生成Mg3N2，故Mg不能在N2中冷卻。(9)Al2O3的熔點(diǎn)高，可作耐高溫材料，實(shí)驗(yàn)室可用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3固體等。(

)[提示]

Al2O3能與堿反應(yīng)，所以不能用氧化鋁坩堝熔化NaOH、Na2CO3固體等?！痢痢痢?10)鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)。(

)(11)能用鋁槽車儲運(yùn)濃硫酸與濃硝酸，是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)。(

)(12)氧化鋁的硬度大，故常用于制造耐火材料。(

)(13)氫氧化鋁能與鹽酸反應(yīng)，故可用于中和過多胃酸。(

)×××√√2.(2023·江西新余第四中學(xué)檢測)某化學(xué)興趣小組要在“校園科藝節(jié)活動”中使用氫氣球表演節(jié)目。經(jīng)過測量，每個(gè)氫氣球的體積約為1.12L(已折成標(biāo)準(zhǔn)狀況)。已知興趣小組采用Al和氫氧化鈉溶液反應(yīng)制取氫氣。(1)若實(shí)驗(yàn)需要1L2.5mol·L－1的NaOH溶液，則要用拖盤天平稱取NaOH固體_____g。配制溶液過程中所需儀器除托盤天平、鑰匙、燒杯、玻璃棒外，還需要________________、____________(填儀器名稱)。1001000mL容量瓶膠頭滴管(2)該化學(xué)興趣小組為了營造氣氛，做了驚艷全場的鋁熱反應(yīng)(如下圖)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________。興趣小組同學(xué)取反應(yīng)后的“鐵塊”溶于鹽酸，向其中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅色。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是___________________________________________________________。固體中有沒反應(yīng)完的磁性氧化鐵或熔融的鐵被空氣中的氧氣氧化(3)若要除去上述所得“鐵塊”中含有的氧化鋁，可選擇_______________(填試劑名稱)，所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。氫氧化鈉溶液Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O3.(1)鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，為什么日常生活中廣泛使用的鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能？常溫下為什么能用鋁制槽車來儲運(yùn)濃H2SO4或濃HNO3?(2)①在做鋁的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔，在酒精燈上加熱至其熔化，會看到的現(xiàn)象是鋁箔熔化，失去光澤，但熔化的鋁并不滴落。原因是什么？②鋁與NaOH溶液反應(yīng)的機(jī)理是什么？(3)制備Al(OH)3時(shí)為什么不用NaOH溶液，而使用氨水？(4)明礬的凈水作用與液氯對自來水的消毒作用是否相同？(5)中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段接觸到許多既能與酸反應(yīng)又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)，除了Al及其重要化合物外，你還知道哪些？[提示]

(1)鋁在常溫下迅速被氧氣氧化，形成一層致密的氧化膜，保護(hù)鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能。常溫時(shí)，濃H2SO4和濃HNO3能使鋁鈍化，因此可用鋁制槽車儲運(yùn)濃H2SO4或濃HNO3。(3)NaOH溶液可以溶解Al(OH)3，而氨水不能溶解Al(OH)3。(4)不同。明礬凈水只是除去水中的懸浮雜質(zhì)，不能殺菌消毒，而液氯只能殺菌消毒，不能沉淀懸浮的雜質(zhì)。(5)①弱酸的銨鹽，如NH4HCO3、CH3COONH4、(NH4)2S等；②弱酸的酸式鹽，如NaHCO3、KHS、NaHSO3等；③氨基酸等?？键c(diǎn)突破·訓(xùn)練提升典例1微考點(diǎn)1鎂、鋁單質(zhì)的性質(zhì)及應(yīng)用(1)(2023·湖南模擬)實(shí)驗(yàn)室以空氣和鎂為原料制備Mg3N2的裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略去)：下列說法正確的是(

)A．裝置A、B中可依次加入濃硫酸、NaOH溶液B．若去掉裝置C，對產(chǎn)品純度無影響C．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先加熱裝置C，通入一段時(shí)間空氣后再加熱DD．裝置E中堿石灰的作用是吸收尾氣C[解析]

要制備氮化鎂，需要除去空氣中的氧氣、CO2和水蒸氣，則裝置A、B中可依次加入NaOH溶液、濃硫酸，A錯(cuò)誤；若去掉裝置C，鎂與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，對產(chǎn)品純度有影響，B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先加熱裝置C，通入一段時(shí)間空氣除去氧氣，然后再加熱裝置D，C正確；裝置E中堿石灰的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，避免進(jìn)入D中干擾實(shí)驗(yàn)，D錯(cuò)誤。(2)下列關(guān)于金屬鎂、鋁的說法中正確的是(

)A．鋁在地殼中的儲量非常豐富，在古代常用來制造兵器B．大量鎂條燃燒引起的火災(zāi)不能用干粉滅火器滅火C．鎂鋁合金既可完全溶于過量鹽酸又可完全溶于過量NaOH溶液[解析]

雖然鋁在地殼中的儲量非常豐富，但都是以化合態(tài)的形式存在，古代沒有冶煉金屬鋁的技術(shù)，A錯(cuò)誤；Mg可與CO2發(fā)生反應(yīng)，B正確；Mg不能溶于NaOH溶液，C錯(cuò)誤；Mg的金屬性比Al強(qiáng)，故Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，D錯(cuò)誤。B(3)(2023·安徽育才學(xué)校月考)如圖是實(shí)驗(yàn)室制取無水氯化鎂的實(shí)驗(yàn)裝置。下列有關(guān)表述正確的是(

)A．裝置A中圓底燒瓶中可以換成固體MnO2B．如果直接加熱MgCl2·6H2O不能得到無水氯化鎂，可能得到Mg(OH)Cl或MgOC．可以用濃硫酸作為吸收劑進(jìn)行尾氣吸收D．金屬鎂在空氣中燃燒，劇烈反應(yīng)生成氧化鎂，如果金屬鎂燃燒發(fā)生火災(zāi)，要立即用二氧化碳滅火器進(jìn)行滅火B(yǎng)[解析]

濃硫酸有吸水性，濃鹽酸有揮發(fā)性，將濃鹽酸加入濃硫酸中會產(chǎn)生HCl氣體，在酸性環(huán)境中可以抑制Mg2＋水解，用于制取無水氯化鎂，將濃硫酸換為MnO2，二者在常溫下不發(fā)生反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；如果直接加熱MgCl2·H2O，Mg2＋水解，可能得到Mg(OH)Cl或MgO，B項(xiàng)正確；尾氣中含有HCl，不能被濃硫酸吸收，應(yīng)用堿液吸收，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Mg可以在CO2中燃燒，不能用二氧化碳滅火器進(jìn)行滅火，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)(2023·經(jīng)典習(xí)題選萃)鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題：①等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是__________。②足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，產(chǎn)生H2的體積之比是__________。1∶31∶3③足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是__________。④甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測得生成的氣體體積比為V(甲)V(乙)＝12，則加入鋁粉的質(zhì)量為______(填字母)。A．5.4g B．3.6gC．2.7g D．1.8g3∶1A[解析]

①根據(jù)化學(xué)方程式：2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，Al與H2的關(guān)系式均為2Al～3H2，故只要參加反應(yīng)的Al的量相等，所得H2的量必相等。②因?yàn)樵诜磻?yīng)中Al過量，產(chǎn)生的H2由HCl和NaOH的量決定。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的關(guān)系式：6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故當(dāng)HCl、NaOH物質(zhì)的量相等時(shí)，二者產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比是1∶3，即產(chǎn)生H2的體積之比為1∶3。③因?yàn)殇X足量且產(chǎn)生H2的量相等，根據(jù)關(guān)系式可得n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1，又因?yàn)閮扇芤后w積相等，故物質(zhì)的量濃度c(HCl)∶c(NaOH)＝n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。④其反應(yīng)原理分別為2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑?？梢姰?dāng)參加反應(yīng)的HCl和NaOH的物質(zhì)的量相同時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比是1∶3，而題設(shè)條件體積比為1∶2，說明此題投入的鋁粉對鹽酸來說是過量的，而對于NaOH來說是不足的。2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑

6mol3mol

3mol·L－1×0.1L0.15mol則Al與NaOH溶液反應(yīng)生成的H2為0.15mol×2＝0.3mol。2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑2×27g3mol5.4g

0.3mol即投入的鋁粉的質(zhì)量為5.4g。[易錯(cuò)警示]

①能與鋁反應(yīng)生成H2的溶液，可能是酸性溶液，也可能是堿性溶液。②等質(zhì)量的鋁與足量的酸或堿溶液反應(yīng)，生成H2的量相同。③等物質(zhì)的量的酸和堿與足量的鋁反應(yīng)，生成H2的量由酸和堿的物質(zhì)的量決定?！矊c(diǎn)集訓(xùn)1〕

(1)(2023·山東濰坊模擬)由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：①在一定條件下脫水干燥；②加熟石灰；③加鹽酸；④過濾；⑤蒸發(fā)結(jié)晶。其先后順序正確的是(

)A．②④⑤③①

B．③②④①⑤C．③④②⑤① D．②④③⑤①D(2)(2022·廣東廣州高三檢測)如表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間因果關(guān)系的判斷，完全正確的是(

)選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A鋁制炊具最好不要盛放酸性或堿性較強(qiáng)的液體食物因?yàn)锳l和Al2O3既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)又可以與強(qiáng)堿反應(yīng)Ⅰ對，Ⅱ?qū)?，有B鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落鋁箔對熔化的鋁有較強(qiáng)的吸附作用Ⅰ對，Ⅱ?qū)?，有C海嘯使水源發(fā)生污染，可用明礬進(jìn)行消毒和凈化因?yàn)槊鞯\水解生成Al(OH)3膠體，具有吸附性Ⅰ對，Ⅱ錯(cuò)，無D鐵或鋁制成的槽車可以密封貯運(yùn)濃硫酸或濃硝酸因?yàn)殍F和鋁不能與濃硫酸或濃硝酸反應(yīng)Ⅰ錯(cuò)，Ⅱ?qū)?，無A[解析]

因?yàn)锳l和Al2O3既可以與強(qiáng)酸反應(yīng)，又可以與強(qiáng)堿反應(yīng)，故最好不要盛放酸性或堿性較強(qiáng)的液體食物，兩者有因果關(guān)系，A正確；鋁與氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，其熔點(diǎn)高，鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落，Ⅱ錯(cuò)，B錯(cuò)誤；明礬中鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體，膠體吸附水中的懸浮物而凈化水，不能殺菌消毒，C錯(cuò)誤；鐵和鋁與濃硫酸或濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，D錯(cuò)誤。(3)(2023·山東濱州高三檢測)將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100mL2mol·L－1的鹽酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測得生成氣體的體積V(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況)與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．x＝2.24B．鈉的物質(zhì)的量為0.2molC．反應(yīng)時(shí)，Na、Mg、Al均過量D．曲線b為Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像C[解析]

由圖像可以看出，生成氣體的體積相等，則鹽酸完全反應(yīng)，x＝2.24，A正確；根據(jù)生成的H2為2.24L，可知Na失去0.2mol電子，則鈉的物質(zhì)的量為0.2mol，B正確；反應(yīng)時(shí)如果鈉過量，則鈉會與水反應(yīng)，生成的氣體必多于2.24L，C錯(cuò)誤；根據(jù)反應(yīng)速率可知曲線a、b、c依次是Na、Mg、Al與鹽酸反應(yīng)的圖像，D正確。(4)(2023·河北衡水檢測)如圖是工業(yè)利用菱鎂礦MgCO3(含雜質(zhì)Al2O3、FeCO3)制取鎂的工藝流程?；卮鹩嘘P(guān)問題：①菱鎂礦送入酸浸池前需要粉碎，目的是________________。②氧化池中通入氯氣的目的是氧化______________，工業(yè)上不選用硝酸作氧化劑的原因是____________________和__________________。③沉淀混合物為_______________和_______________(填化學(xué)式)。提高酸浸速率Fe2＋(或FeCl2)

會產(chǎn)生污染性氣體NOx

Al(OH)3

Fe(OH)3④利用熔融氯化鎂制取金屬鎂，選用的方法是______(填字母)。A．電解法

B．氧氣還原法C．碳還原法

D．分解法[解析]

①粉碎菱鎂礦，增大固相反應(yīng)物的接觸面積，提高酸浸速率。②通入Cl2，是為了將Fe2＋(或FeCl2)氧化為Fe3＋(或FeCl3)，工業(yè)上不用硝酸作氧化劑是因?yàn)闀a(chǎn)生污染性氣體也會引入雜質(zhì)離子NO。③氧化池中存在Al3＋、Fe2＋、H＋，所以加入MgO后與H＋反應(yīng)使溶液堿性增強(qiáng)，Al3＋和Fe3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀。④金屬鎂比較活潑，一般采用電解熔融MgCl2的方法進(jìn)行冶煉。

A

典例

2微考點(diǎn)2鎂、鋁的重要化合物的性質(zhì)及應(yīng)用(1)(2023·江蘇鹽城期初調(diào)研)下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(

)A．鎂粉中混有少量鋁粉：加入過量燒堿溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥B．用過量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾，向?yàn)V液中通入過量CO2后過濾D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量燒堿溶液，充分反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到MgO[解析]

Al(OH)3不溶于氨水，故向Al3＋和Fe3＋的混合溶液中加入過量氨水時(shí)，F(xiàn)e3＋、Al3＋均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，達(dá)不到除雜的目的。B(2)(2023·河北衡水高三檢測)已知常溫下濃硫酸能使鋁片表面形成致密的氧化膜，下列通過制取硫酸鋁、氫氧化鋁獲得氧化鋁的裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)[解析]

常溫下濃硫酸能使鋁鈍化得不到硫酸鋁，A錯(cuò)誤；過量氫氧化鈉與硫酸鋁反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，B錯(cuò)誤；氫氧化鋁不溶于水，可通過過濾與水分離，且過濾操作正確，C正確；灼燒固體用坩堝，不用蒸發(fā)皿，D錯(cuò)誤。C〔對點(diǎn)集訓(xùn)2〕

(1)(2023·甘肅武威第十八中學(xué)診斷考試)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含F(xiàn)e2O3雜質(zhì))為原料冶煉鋁的工藝流程如下：下列敘述正確的是(

)A．試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B．反應(yīng)①過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C．圖中所示轉(zhuǎn)化反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)D．反應(yīng)②的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3D[解析]

由溶液乙通入過量的Y生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉可知，溶液乙中含有偏鋁酸根，氣體Y為二氧化碳，故試劑X可以是氫氧化鈉溶液，不可能為鹽酸，故A錯(cuò)誤；氧化鐵與氫氧化鈉不反應(yīng)，反應(yīng)①后過濾所得沉淀為氧化鐵，故B錯(cuò)誤；電解熔融氧化鋁生成鋁，屬于氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)②為過量的二氧化碳與偏鋁酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，故D正確。(2)(2023·河北衡水中學(xué)調(diào)研)下列有關(guān)鋁及其化合物的說法正確的是(

)A．室溫下，將鋁片放入濃硝酸中，無明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明鋁與濃硝酸不發(fā)生反應(yīng)B．氧化鋁是堿性氧化物，可用于治療胃酸過多C．明礬是常用的凈水劑，凈水時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋C歸納拓展基于鋁及其化合物的“兩性”，分離提純含鋁物質(zhì)利用Al、Al2O3、Al(OH)3可溶于強(qiáng)堿的特性，可除去許多物質(zhì)中的含鋁雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))：(1)Mg(Al)：加足量NaOH溶液。(2)Fe2O3(Al2O3)：加足量NaOH溶液。(3)Mg(OH)2[Al(OH)3]：加足量NaOH溶液。(4)Mg2＋(Al3＋)：加過量NaOH溶液，過濾，再加合適的酸充分溶解。(3)(2022·湖南，7)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下：下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料B．采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率C．合成槽中產(chǎn)物主要有Na3AlF6和CO2D．濾液可回收進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用C[解析]

本題考查工藝流程分析及元素化合物知識。HF能與陶瓷中的SiO2反應(yīng)，故吸收塔不宜用陶瓷作內(nèi)襯材料，A項(xiàng)說法正確；溶液噴淋可以使煙氣與溶液充分接觸，提高吸收效率，B項(xiàng)說法正確；煙氣(含HF)通入吸收塔，加入過量的碳酸鈉，發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3＋HF===NaF＋NaHCO3，合成槽中的反應(yīng)為NaAlO2＋6NaF＋4NaHCO3===Na3AlF6＋4Na2CO3＋2H2O，C項(xiàng)說法錯(cuò)誤；濾液中主要成分為Na2CO3，可以進(jìn)入吸收塔回收利用，D項(xiàng)說法正確。典例

3微考點(diǎn)3鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)、注意事項(xiàng)及延伸拓展(2022·北京模擬)鋁熱反應(yīng)常用于冶煉高熔點(diǎn)金屬，某小組探究Al粉與Fe3O4反應(yīng)后所得黑色固體的成分，實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如下：下列說法不正確的是(

)A．反應(yīng)①產(chǎn)生的氣體是H2C．反應(yīng)③的白色沉淀是Al(OH)3D．黑色固體中不含Al和Fe3O4D〔對點(diǎn)集訓(xùn)3〕

(1)(2023·經(jīng)典習(xí)題匯編)利用如圖裝置做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是(

)B．該反應(yīng)會產(chǎn)生高溫，發(fā)出強(qiáng)光C．根據(jù)鋁熱反應(yīng)的原理，可以冶煉某些金屬D．若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3mol電子，消耗氧化劑的物質(zhì)的量是1molD物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351462沸點(diǎn)/℃246729802750

①該同學(xué)推測，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。這種推測有一定的道理，理由是__________________________________________________________________。②設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是________________，當(dāng)觀察到______________的現(xiàn)象時(shí)，說明熔融物中含有金屬鋁。該反應(yīng)溫度下鋁已熔化，未反應(yīng)的鋁可與生成的鐵熔合在一起，形成合金NaOH溶液有氣泡生成③實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，最好選用下列試劑中的______(填序號)。A濃硫酸

B．稀硫酸C稀硝酸

D．氫氧化鈉溶液[解析]

①鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可看出，金屬鋁熔點(diǎn)比金屬鐵低，當(dāng)生成的鐵熔化，金屬鋁也已經(jīng)熔化并與液態(tài)鐵形成合金。②鋁與NaOH溶液反應(yīng)，產(chǎn)生H2。③濃硫酸使鐵、鋁鈍化，稀硝酸會產(chǎn)生NO，污染環(huán)境，NaOH溶液不能溶解鐵。B考點(diǎn)三銅及其重要化合物必備知識·梳理夯實(shí)1.單質(zhì)銅(1)物理性質(zhì)：銅是一種有金屬光澤的________色固體，具有良好的________性、________性和延展性。(2)化學(xué)性質(zhì)紫紅導(dǎo)電導(dǎo)熱寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①________________________________________________②______________________2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO32.氧化銅和氧化亞銅[微點(diǎn)撥]

由氧化銅和氧化亞銅的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，氧化亞銅更穩(wěn)定。3.氫氧化銅(1)物理性質(zhì)：______色______溶于水的固體，是一種弱堿。(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用藍(lán)難4.銅鹽(2)CuSO4·5H2O俗稱______________。(3)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，因此可將膽礬、熟石灰、水配成波爾多液，用來殺滅植物的病毒。膽礬或藍(lán)礬[微點(diǎn)撥]

(1)藍(lán)色晶體膽礬失去水分變成白色固體屬于化學(xué)變化。(3)銅為變價(jià)金屬，與Cl2反應(yīng)生成CuCl2，與S反應(yīng)生成Cu2S，由此可知氧化性：Cl2>S。(4)Cu與稀硫酸不反應(yīng)，但在通入O2的條件下，Cu可在稀硫酸中逐漸溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。(5)無水CuSO4可作為檢驗(yàn)水的試劑，但不能作為水蒸氣的吸收試劑而用于除雜。5.銅的冶煉(1)濕法煉銅：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(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)電解精煉銅的原理是用粗銅為陽極，銅在陽極上失電子變?yōu)镃u2＋，用純銅棒為陰極，Cu2＋在陰極上得電子生成銅。1.判斷正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)鐵、銅在潮濕的空氣中均易形成金屬氧化物。(

)(2)Cu2O和CuO在稀硫酸中反應(yīng)原理相同。(

)(3)清除銅制品表面的銅綠用稀HNO3。(

)(4)CuO是黑色固體，與水反應(yīng)生成Cu(OH)2。(

)(5)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)一定沒有NO生成。(

)(6)實(shí)驗(yàn)室中常用無水硫酸銅檢驗(yàn)酒精中是否含有少量水。(

)(7)“銅綠”是銅被空氣中的氧氣緩慢氧化生成的氧化物。(

)××××××√(8)向CuSO4溶液中加入鐵粉，有紅色固體析出，則Fe2＋的氧化性強(qiáng)于Cu2＋的氧化性。(

)(9)除去銅粉中混有的CuO，可加入足量稀硝酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥。(

)[提示]

S元素從－2→＋4，被氧化的元素是S。(11)CuSO4變成CuSO4·5H2O是物理變化。(

)[提示]

CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O是化學(xué)變化?！痢痢痢?12)把表面有氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放入鹽酸中充分反應(yīng)，F(xiàn)e片有剩余，所得溶液中的金屬離子有Fe2＋、Cu2＋。(

)[提示]

先發(fā)生：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O和CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，這時(shí)溶液中有Fe3＋和Cu2＋。但鐵片表面的氧化物除凈后，鐵單質(zhì)與溶液接觸，發(fā)生Fe＋2FeCl3===3FeCl2、Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2和Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，因此充分反應(yīng)后溶液中只有Fe2＋。(13)銅比鋁先獲得成功冶煉的原因是銅礦較易被還原，鋁礦很難被還原。(

)[提示]

鋁活潑，難冶煉?！痢?14)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分，在干燥的空氣中銅不易生銹。(

)(15)1molCu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成NA個(gè)SO3分子。(

)(16)中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹。(

)(17)將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體。(

)[提示]

CuCl2水解，加熱蒸干得到Cu(OH)2，灼燒后得到CuO。(18)將銅絲在空氣中加熱至紅熱后迅速伸入裝有乙醇的試管中，可聞到刺激性氣味。(

)[提示]

銅絲在空氣中加熱生成CuO，CuO與乙醇生成有刺激性氣味的乙醛?！痢痢獭獭?.銅的重要化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系如下。完成下列方程式：(1)銅的氧化物①CuO高溫分解得Cu2O的化學(xué)方程式為_____________________。②Cu2O溶于稀硫酸產(chǎn)生藍(lán)色溶液和紫紅色固體，離子方程式為_________________________________。Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O(2)氫氧化銅氫氧化銅懸濁液煮沸變黑的原因，用化學(xué)方程式表示為______________________________。(3)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_______________________________________。Cu(OH)23.孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3。某同學(xué)設(shè)計(jì)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)①能觀察到的現(xiàn)象是__________________________________________________，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。固體逐漸消失，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，有氣泡產(chǎn)生Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O(2)反應(yīng)②加入的金屬可能是______，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。(3)操作a可能的方法是________，欲除掉的雜質(zhì)為________________________；要從操作a所得到的溶液中得到溶質(zhì)的晶體，需要進(jìn)行的操作是______________________。鐵Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(答案合理即可)

過濾難溶于水和稀硫酸的雜質(zhì)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶4.(1)Cu和Cu2O都是紅色固體，如何采用化學(xué)方法鑒別？[提示]

將紅色固體投入稀硫酸中，生成藍(lán)色溶液的為Cu2O，無明顯現(xiàn)象的是Cu。原因：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。(2)研究小組用廢銅粉制取膽礬，設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：對三個(gè)方案進(jìn)行評價(jià)，你認(rèn)為最好的是哪個(gè)方案？[提示]

方案③。方案①：產(chǎn)生污染性氣體，且消耗硫酸較多。方案②：消耗能量較多，且步驟復(fù)雜。方案③：不產(chǎn)生污染性氣體，原料利用率高，節(jié)約能源。因而方案③更經(jīng)濟(jì)合理?？键c(diǎn)突破·訓(xùn)練提升典例1微考點(diǎn)1銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用(1)(2020·全國Ⅲ卷，7)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(主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3)。下列說法錯(cuò)誤的是(

)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)2·2CuCO3C[考題點(diǎn)睛]

[解析]

本題考查了孔雀石顏料和藍(lán)銅礦顏料的主要成分及性質(zhì)。字畫保存需要控制適宜的溫度和濕度，溫度、濕度過高或過低，均對字畫的保存造成危害，A項(xiàng)正確；Cu(OH)2、CuCO3中Cu、H、C元素都處于最高價(jià)，無還原性，不易被O2氧化，B項(xiàng)正確；Cu(OH)2、CuCO3都可與酸性物質(zhì)反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Cu(OH)2中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，D項(xiàng)正確。(2)(2023·湖南長沙一中月考)某礦石的成分為CoS、CuFeS2、CaS、SiO2，某化學(xué)興趣小組查閱資料設(shè)計(jì)的回收礦石中鈷和銅的工藝流程如圖：已知Co的金屬性大于Cu、小于Fe，下列說法正確的是(

)A．“生物浸出”在較高溫度下進(jìn)行可以提高浸出率B．萃取振蕩時(shí)，分液漏斗下口應(yīng)傾斜向上C．分液時(shí)，應(yīng)將上層液體由分液漏斗下口放至另一燒杯中D．用KSCN溶液和新制氯水可以檢驗(yàn)“水相”中的Fe2＋B[解析]

由流程可知，“生物浸出”在合適溫度下進(jìn)行可以提高浸出率，萃取后有機(jī)相含Cu2＋，反萃取分離出硫酸銅，再發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，水相含Co2＋、Fe2＋、Fe3＋，氧化后調(diào)節(jié)pH沉淀鐵離子，生成的濾渣為氫氧化鐵，電解含Co2＋的溶液生成Co。溫度過高細(xì)菌失去活性，浸出率下降，只能在適當(dāng)溫度下進(jìn)行“生物浸出”，A錯(cuò)誤；萃取振蕩時(shí)，分液漏斗下口傾斜向上，邊振蕩，邊旋開活塞放氣，B正確；分液時(shí)，應(yīng)先將下層液體由分液漏斗下口放入燒杯中，再將上層液體由分液漏斗上口倒出，C錯(cuò)誤；“水相”中含有亞鐵離子和鐵離子，可以用鐵氰化鉀溶液檢驗(yàn)其中的亞鐵離子，不能用KSCN溶液和新制氯水檢驗(yàn)“水相”中的Fe2＋，D錯(cuò)誤。〔對點(diǎn)集訓(xùn)1〕

(1)下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關(guān)系判斷都正確的是(

)選項(xiàng)陳述Ⅰ陳述Ⅱ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Ⅰ對；Ⅱ?qū)Γ挥蠦銅表面易形成致密的氧化膜銅制容器可以盛放濃硫酸Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；有C向硫酸銅溶液中通入氨氣，有深藍(lán)色沉淀產(chǎn)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Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；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Ⅰ對；Ⅱ?qū)?；無A[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)，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠[Cu2(OH)2CO3]，Ⅰ、Ⅱ有因果關(guān)系，A正確；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；硫酸銅與氨水反應(yīng)生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，在加熱條件下，銅與氧氣反應(yīng)生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正確，但沒有因果關(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，但與前者沒有因果關(guān)系，D錯(cuò)誤。(2)(2023·湖北部分重點(diǎn)學(xué)校聯(lián)考)從蝕刻廢液中回收硫酸銅的工藝流程如圖：下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．混合時(shí)酸性過強(qiáng)或堿性過強(qiáng)，銅的回收率均會降低B典例

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微考點(diǎn)2銅及其化合物的制備

(1)(2023·山東濱州高三檢測)CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備