高考化學(xué)（人教版）一輪總復(fù)習(xí)學(xué)案第8講用途廣泛的金屬材料和開發(fā)利用金屬礦物

第8講用途廣泛的金屬材料和開發(fā)利用金屬礦物高考備考導(dǎo)航考試要求：1.了解合金的概念及其重要應(yīng)用。2.了解Cu及其重要化合物的性質(zhì)及制備方法。3.能說明常見金屬元素及其化合物的應(yīng)用(如金屬冶煉等)對社會發(fā)展的價值、對環(huán)境的影響。了解常見金屬的活動性順序和常見金屬的冶煉方法。4.了解鋁、氧化鋁、氫氧化鋁的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。名師點撥：高考對本節(jié)內(nèi)容的考查以金屬及其化合物的性質(zhì)、合金的性質(zhì)、金屬的冶煉、提純以及在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用為主。以金屬及其化合物化工生產(chǎn)為背景的工藝流程題和綜合實驗題是考查的熱點?？键c一合金及金屬材料、銅及其化合物核心知識梳理1．合金2．常見金屬材料(1)分類。(2)常見合金材料。②銅合金③鋁合金：密度_小__，強度高，塑性好、易于加工。應(yīng)用于建筑業(yè)、容器包裝業(yè)、交通運輸業(yè)等。3．銅的性質(zhì)(1)物理性質(zhì)：銅是_紫紅__色金屬，具有良好的_導(dǎo)電__性、_導(dǎo)熱__性和延展性。(2)化學(xué)性質(zhì)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：①_2Cu＋O2＋CO2＋H2O=Cu2(OH)2CO3__②_2Cu＋Seq\o(=,\s\up7(△))Cu2S__4．銅的重要化合物(1)氫氧化銅——_藍(lán)__色難溶物，是一種弱堿。(2)銅鹽。①Cu2(OH)2CO3。Cu2(OH)2CO3的名稱為_堿式碳酸銅__，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：_Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O__，可溶于稀硫酸，離子方程式：_Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O__。②CuSO4。_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_CuSO4·5H2Oeq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋5H2O__。③銅鹽的毒性。銅鹽溶液有毒，主要是因為銅離子能與蛋白質(zhì)作用，使蛋白質(zhì)變性失去_生理活性__，因此人們利用這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液，用來殺滅植物的病毒。特別提醒(1)通常利用反應(yīng)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO除去混合氣體中的少量O2。(2)銅為變價金屬，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。(3)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。(4)無水CuSO4只能作為檢驗水的試劑，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)：2CuFeS2＋4O2eq\o(=,\s\up7(800℃))Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)2Cu2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(1200℃))2Cu2O＋2SO22Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(1200℃))6Cu＋SO2↑粗銅中銅的含量為99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等雜質(zhì)，粗銅通過電解精煉可得到純度達(dá)99.95%～99.98%的銅。電解精煉銅的原理是用粗銅作陽極，銅在陽極上失電子變?yōu)镃u2＋，用純銅棒作陰極，Cu2＋在陰極上得電子生成銅。6．廢銅綜合利用常見化工流程基礎(chǔ)小題自測1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)任何金屬都能形成合金。(×)(2)鋼與純鐵比較，鋼不易生銹。(×)(3)不銹鋼、硬鋁都是合金，青銅是銅單質(zhì)，不屬于合金。(×)(4)高溫鋁易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉。(√)(5)利用反應(yīng)Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Cu＋SO2制取粗銅，反應(yīng)中被氧化的元素是Cu。(×)(6)CuSO4變成CuSO4·5H2O是物理變化。(×)(7)將鐵片和銅片用導(dǎo)線連接后置于稀H2SO4中，銅片上有氣泡產(chǎn)生，說明銅比鐵活潑。(×)(8)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。(√)(9)利用無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色這一性質(zhì)，來檢驗水的存在。(√)(10)CuCO3是銅銹的主要成分，可用鹽酸除去銅銹。(×)(11)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分，在干燥的空氣中不易生成。(√)(12)過量的銅與濃硝酸反應(yīng)一定沒有一氧化氮生成。(×)(13)將鐵片置于CuSO4溶液中，鐵片上有紅色物質(zhì)析出，說明鐵比銅活潑。(√)(14)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。(15)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。(16)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。(×)(17)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)。(×)2．某研究小組用廢銅粉制取膽礬，設(shè)計了如下幾個實驗方案：(1)Cueq\o(→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(加熱))CuSO4eq\o(→,\s\up7(加水),\s\do5(稀釋))硫酸銅溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)),\s\do5(結(jié)晶))CuSO4·5H2O。(2)Cueq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(灼燒))CuOeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4))硫酸銅溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)),\s\do5(結(jié)晶))CuSO4·5H2O。(3)eq\b\lc\\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu,熱空氣))eq\o(→,\s\up7(稀硫酸))硫酸銅溶液eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)結(jié)晶))CuSO4·5H2O。對三個方案進(jìn)行評價，你認(rèn)為最好的是哪個方案？[提示]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)濟合理。3．深度思考：(1)下表中是四種金屬的熔、沸點數(shù)據(jù)：金屬NaAlCuFe熔點/℃97.8166010381535沸點/℃883246725672750①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。(2)黃銅和金的顏色均為黃色，如何鑒別？(3)波爾多液是一種殺菌劑，它是由CuSO4、生石灰和水按一定比例配制而成的天藍(lán)色膠狀懸濁液，其殺菌的可能原因是什么？(4)由銅屑制備硫酸銅時，一般不用銅與濃硫酸反應(yīng)，而是將熱空氣通入銅和稀硫酸的混合物中，為什么？[提示](1)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要高于另一種金屬的熔點而低于它的沸點。(2)①測密度②是否溶于稀硝酸③測硬度(3)CuSO4是重金屬鹽，能使蛋白質(zhì)變性。(4)銅與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，化學(xué)方程式為Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；將熱空氣通入到銅和稀硫酸的混合物中發(fā)生反應(yīng)2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。(或2Cu＋O2＋2H2SO4=2CuSO4＋2H2O)兩種方法相比較，前一種方法會產(chǎn)生有毒的SO2氣體，且制取相同質(zhì)量的硫酸銅，消耗的硫酸較多，故制備硫酸銅時，一般采用第二種方法?？键c突破提升微考點1合金及金屬材料典例1(2021·廣西南寧模擬)已知Cu、Ag都能溶解在硝酸中，某同學(xué)設(shè)計如下實驗測量mg銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下列說法中正確的是(D)A．被還原的硝酸為eq\f(V,22.4)molB．操作Ⅰ所用到的玻璃儀器是燒杯、蒸發(fā)皿、玻璃棒C．操作Ⅱ為蒸發(fā)D．銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(143.5m－108ω,143.5m)×100%[解析]用排水法收集氣體，NO2能與水反應(yīng)生成NO，故不能判斷金屬與硝酸反應(yīng)生成的是NO還是NO2或NO與NO2的混合氣體，則被還原的硝酸不一定為eq\f(V,22.4)mol，故A項錯誤；操作Ⅰ為過濾，過濾操作用到的主要玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒，不需要蒸發(fā)皿，故B項錯誤；由流程圖可知，溶液中加入氯化鈉，將銀離子轉(zhuǎn)化為氯化銀沉淀，通過測定氯化銀沉淀的質(zhì)量，計算銀的質(zhì)量，進(jìn)而計算銅的含量，操作Ⅱ是在過濾之后，烘干之前，由于過濾后的氯化銀附著一些離子，應(yīng)洗滌干凈，防止影響氯化銀的質(zhì)量測定，所以操作Ⅱ應(yīng)為洗滌，故C項錯誤；氯化銀的質(zhì)量為ωg，所以合金中銀的質(zhì)量為ωg×eq\f(108,143.5)＝eq\f(108ω,143.5)g，所以合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(mg－\f(108ω,143.5)g,mg)×100%＝eq\f(143.5m－108ω,143.5m)×100%，故D項正確?！矊c集訓(xùn)1〕(2021·山東濱州高三檢測)某鋁合金中含有元素鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設(shè)計了如下實驗，請回答有關(guān)問題：(1)稱取樣品ag，稱量時應(yīng)該使用的主要儀器的名稱是_托盤天平__。(2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸中，過濾并洗滌。濾液中主要含有_MgCl2、AlCl3、HCl__，濾渣中含有_Cu、Si__，溶解、過濾用到的玻璃儀器是_燒杯、玻璃棒、普通漏斗__。(3)濾液中加過量氫氧化鈉溶液、過濾。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是_Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O__。(4)步驟(3)的濾液中通入足量二氧化碳?xì)怏w，過濾。有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是_AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)__。(5)步驟(4)過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數(shù)次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱量，其質(zhì)量為bg。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O__。原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_eq\f(9b,17a)×100%__。(6)若步驟(3)中加入氫氧化鈉的量不足，則實驗結(jié)果_偏低__(填“偏高”“偏低”或“不影響”，下同)；若步驟(5)中濾渣沒有洗滌，則實驗結(jié)果_偏高_(dá)_；若濾渣灼燒不充分，則實驗結(jié)果_偏高_(dá)_。萃取精華：合金的性能、組成小結(jié)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。合金一定是混合物。②常溫下，多數(shù)合金是固態(tài)，但鉀、鈉合金呈液態(tài)。③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)和機械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡單加和；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)。定量測定合金組成的方法微考點2銅及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用典例2(1)(2021·云南大理模擬)已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu＋=Cu2＋＋Cu。由于反應(yīng)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(xué)對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產(chǎn)物作了驗證，實驗操作和實驗現(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驗現(xiàn)象有紅色固體剩余和溶液變?yōu)樗{(lán)色產(chǎn)生無色氣體產(chǎn)生無色氣體和溶液變?yōu)樗{(lán)色產(chǎn)生紅棕色氣體和溶液變?yōu)榫G色由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物(D)A．是CuB．是Cu2OC．一定有Cu，一定有Cu2OD．一定有Cu2O，可能有Cu[解析]濃硫酸(加熱)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O；而稀硫酸與Cu不反應(yīng)，與Cu2O反應(yīng)，根據(jù)實驗現(xiàn)象分析，一定有Cu2O，可能有Cu，D項正確。(2)(2021·山東濰坊高三檢測)各物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖所示，部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物，X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，在周期表中X的原子半徑最小，Y、Z原子最外層電子數(shù)之和為10。D為無色非可燃性氣體，G為黃綠色單質(zhì)氣體，J、M為金屬，I有漂白作用，反應(yīng)i常用于制作印刷電路板。請回答下列問題：①寫出A的化學(xué)式_Cu2(OH)2CO3[Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3__，C的電子式_H︰eq\o(O,\s\up6(),\s\do4())︰H__。②比較Y與Z的原子半徑大小_C__>_O__(填寫元素符號)。③已知F溶于稀硝酸，溶液變成藍(lán)色，并放出無色氣體。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_3Cu2O＋14HNO3=6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O__。[解析]①X在周期表中的原子半徑最小，X為H，“C、D是由X、Y、Z中兩種元素組成的化合物，Y、Z原子最外層電子數(shù)之和為10，X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大，D為無色非可燃性氣體”可以確定Z為氧，Y為碳，C為H2O，D為CO2，C(H2O)與G(黃綠色單質(zhì)氣體——氯氣)反應(yīng)生成H和I，I有漂白作用應(yīng)該是次氯酸，因此H為HCl，從A＋H(HCl)→B(CuCl2)＋C(H2O)＋D(CO2)可知，A是含Cu2＋的碳酸鹽或是堿式碳酸鹽，所以A是Cu2(OH)2CO3[Cu(OH)2·CuCO3]或CuCO3，C為H2O，H2O的電子式為H︰eq\o(O,\s\up4(),\s\do4())︰H。②Y與Z分別是C、O，依據(jù)同周期元素原子半徑從左到右依次減小判斷，原子半徑：C>O。③F(Cu2O)＋HNO3→Cu(NO3)2(從藍(lán)色可確定為Cu2＋)＋NO(從無色氣體確定)，然后根據(jù)化合價升降法配平即可，化學(xué)方程式為3Cu2O＋14HNO3=6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O。萃取精華：區(qū)別紅色物質(zhì)Cu和Cu2O的方法向紅色物質(zhì)中加入稀硫酸，若溶液由無色變成藍(lán)色，則該紅色物質(zhì)為Cu2O，否則為Cu。反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O。銅與不同氧化劑反應(yīng)的產(chǎn)物小結(jié)〔對點集訓(xùn)2〕(1)(2021·江西南昌調(diào)研)將一定量的銅粉加入到0.5L0.3mol·L－1Fe2(SO4)3和0.1mol·L－1H2SO4的混合溶液中，銅粉完全溶解后，得到溶液X。下列說法正確的是(A．溶液X中Cu2＋與Fe2＋的物質(zhì)的量之比為2︰1B．向溶液X中滴加KSCN溶液，未變紅色，則加入銅粉質(zhì)量為12.8C．向溶液X中加入足量鐵粉，充分反應(yīng)后，鐵粉質(zhì)量減少11.2D．向溶液X中加入0.18L5mol·L－1[解析]由于發(fā)生反應(yīng)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，所得溶液中Cu2＋和Fe2＋的物質(zhì)的量之比為1︰2，故A錯誤；向溶液X中滴加KSCN溶液，未變紅色，說明Fe3＋已完全反應(yīng)，n(Fe3＋)＝0.5L×0.3mol·L－1×2＝0.3mol，根據(jù)Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋可知消耗Cu的物質(zhì)的量為0.15mol，m(Cu)＝0.15mol×64g·mol－1＝9.6g，故B錯誤；向溶液X中加入足量鐵粉，由于Fe3＋的氧化性最強，所以Fe先與Fe3＋反應(yīng)，再置換出Cu，最后和酸反應(yīng)，因為鐵粉足量，相當(dāng)于鐵和原來的Fe3＋、H＋反應(yīng)，與加入的Cu的量無關(guān)，n(Fe3＋)＝0.5L×0.3mol·L－1×2＝0.3mol，n(H＋)＝0.1mol·L－1×0.5L×2＝0.1mol，發(fā)生反應(yīng)Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋，消耗Fe的物質(zhì)的量為0.15mol，發(fā)生Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，消耗Fe0.05mol，共消耗Fe的物質(zhì)的量為0.15mol＋0.05mol＝0.20mol，充分反應(yīng)后，F(xiàn)e粉減少0.2mol×56g·mol－1＝11.2g，故C正確；銅完全溶解時，溶液中可能存在的Fe2＋、Cu2＋、H＋三種離子，或者是可能存在Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、H＋，沉淀完全后，溶液的溶質(zhì)為硫酸鈉，n(SOeq\o\al(2－,4))＝0.5L×0.3mol·L－1×3＋0.5L×0.1mol·L－1＝0.5mol，即n(Na＋)＝1mol，所以需要NaOH1mol，若加入0.18(2)(2021·經(jīng)典習(xí)題選萃)CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示，其中混合氣體X中的一種組分為空氣質(zhì)量報告中的重要指標(biāo)。下列說法不正確的是(B)A．對于途徑①、②、③，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想B．途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3的物質(zhì)的量之比最好為2︰3C．Y具有還原性D．1molCuSO4在1100℃完全反應(yīng)所得混合氣體X中SO3可為0.5[解析]途徑①涉及的反應(yīng)為3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋4H2O＋2NO↑；途徑②涉及反應(yīng)為2Cu＋2H2SO4＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O；途徑③涉及反應(yīng)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O；相對于途徑①、③，途徑②無污染性氣體產(chǎn)生，途徑①有NO產(chǎn)生，途徑③有SO2產(chǎn)生，所以途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，故A項正確，不符合題意；途徑①涉及反應(yīng)3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，NOeq\o\al(－,3)由硝酸提供，H＋由硝酸和硫酸共同提供，所以若硝酸為2mol，則硫酸為eq\f(8mol－2mol,2)＝3mol，所以混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3︰2，故B項錯誤，符合題意；Y與氫氧化銅的懸濁液反應(yīng)生成氧化亞銅，銅元素由＋2價降低到＋1價；被還原，則Y具有還原性，故C項正確，不符合題意；據(jù)圖可知，CuSO4在1100℃分解產(chǎn)生Cu2O和混合氣體X，Cu2O為化合價降低的產(chǎn)物，則混合氣體X中一定有化合價升高的產(chǎn)物，則一定含有O2，混合氣體X中的一種組分為空氣質(zhì)量報告中的重要指標(biāo)，可知混合氣體中有SO2，根據(jù)原子守恒，CuSO4在1100℃分解的方程式可能為2CuSO4eq\o(=,\s\up7(高溫))Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑，則1molCuSO4在1100℃完全分解，所得混合氣體X中SO3為0.5mol，故D項正確，不符合題意。(3)(2021·經(jīng)典習(xí)題選萃)銅是人類發(fā)現(xiàn)最早并廣泛使用的一種金屬?；卮鹣铝袉栴}：①實驗室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O__。②電子工業(yè)使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔，寫出該過程的離子方程式_Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋__。配制的FeCl3溶液應(yīng)保持_酸性__(填“酸性”“堿性”或“中性”)，原因是_抑制Fe3＋水解生成Fe(OH)3__。③溶液中Cu2＋的濃度可采用碘量法測得：A．2Cu2＋＋5I－=2CuI↓＋I(xiàn)eq\o\al(－,3)；B．Ieq\o\al(－,3)＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋3I－反應(yīng)A中的氧化劑為_Cu2＋__?，F(xiàn)取20.00mL含Cu2＋的溶液，加入足量的KI充分反應(yīng)后，用0.1000mol·L－1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，此溶液中Cu2＋的濃度為_0.125__mol·L－1。[解析]①實驗室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片，反應(yīng)中Cu被氧化為CuSO4，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O。②電子工業(yè)使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔，即Fe3＋將Cu氧化為Cu2＋，自身被還原為Fe2＋，所以該過程中發(fā)生的反應(yīng)為Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，F(xiàn)eCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，因此配制的FeCl3溶液應(yīng)保持溶液酸性，抑制Fe3＋水解。③根據(jù)反應(yīng)A.2Cu2＋＋5I－=2CuI↓＋I(xiàn)eq\o\al(－,3)，Cu的化合價由＋2價降低到＋1價，可知氧化劑為Cu2＋。取20.00mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反應(yīng)后，用0.1000mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，發(fā)生反應(yīng)：Ieq\o\al(－,3)＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋3I－，則消耗n(Ieq\o\al(－,3))＝eq\f(1,2)×0.1000mol·L－1×25.00×10－3L＝1.25×10－3mol，根據(jù)碘元素守恒和化學(xué)計量關(guān)系，則20.00mL溶液中c(Cu2＋)＝eq\f(2×1.25×10－3,20.00×10－3)mol·L－1＝0.125mol·L－1。萃取精華：銅及其化合物的顏色及轉(zhuǎn)化關(guān)系考點二鋁及其化合物的主要性質(zhì)核心知識梳理1．鋁(1)鋁的結(jié)構(gòu)和存在鋁位于元素周期表_第3周期ⅢA族__，原子結(jié)構(gòu)示意圖為___。鋁是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以_化合態(tài)__的形式存在。(2)鋁的物理性質(zhì)_銀白__色有金屬光澤的固體，有良好的_延展__性、_導(dǎo)電__性和_傳熱__性等，密度較_小__，質(zhì)地_柔軟__。(3)鋁的化學(xué)性質(zhì)(4)工業(yè)上電解熔融Al2O3制備Al：_eq\a\vs4\al(2Al2O3\o(=,\s\up7(通電))4Al＋3O2↑)__特別提醒(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，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，所以鎂著火時不能用干冰滅火器和泡沫滅火器滅火。(2)鋁與酸、堿反應(yīng)生成氫氣的量的關(guān)系①等物質(zhì)的量的Al分別與足量的非氧化性酸(H＋)和堿(OH－)反應(yīng)，生成H2的物質(zhì)的量之比為1︰1，消耗H＋和OH－的物質(zhì)的量之比為3︰1。②足量的Al分別與含等物質(zhì)的量的H＋和OH－的溶液反應(yīng)，生成H2的物質(zhì)的量之比為1︰3。③等質(zhì)量的鋁分別與等物質(zhì)的量的強酸和強堿溶液反應(yīng)，若兩種反應(yīng)產(chǎn)生H2的體積之比為eq\f(1,3)<eq\f(VH2HCl,VH2NaOH)<1，則說明與酸反應(yīng)時，Al過量、H＋不足；而與堿反應(yīng)時，Al不足、OH－過量。2．鋁的重要化合物(1)氧化鋁①物理性質(zhì)：白色固體，難溶于水，有很高的熔點。常用作耐火材料及冶煉金屬鋁的原料。②化學(xué)性質(zhì)注意：Al2O3與強酸強堿反應(yīng)生成的鹽不一樣，與酸反應(yīng)生成鋁鹽，與堿反應(yīng)則生成偏鋁酸鹽。(2)氫氧化鋁①物理性質(zhì)_白__色膠狀不溶于水的固體，有較強的_吸附__性。②化學(xué)性質(zhì)(用化學(xué)方程式表示)Al(OH)3的電離方程式為___寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：a．_Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O__；b．_Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O__；c．_2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(△))Al2O3＋3H2O__。(3)常見的鋁鹽①硫酸鋁鉀是由兩種不同的金屬離子和一種酸根離子組成的復(fù)鹽。②明礬的化學(xué)式為_KAl(SO4)3·12H2O__，它是_無__色晶體，_可__溶于水，水溶液pH_<__7(填“<”“>”或“＝”)。明礬可以凈水，其凈水的原理是_Al3＋＋3H2OAl(OH)3(膠體)＋3H＋__，Al(OH)3膠體吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。特別提醒(1)Al(OH)3具有兩性，能溶于強酸(如鹽酸)、強堿溶液(如NaOH溶液)，但不溶于弱酸溶液(如H2CO3溶液)、弱堿溶液(如氨水)。(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、KHS、KHSO3、NaH2PO4等)及弱堿弱酸鹽(如CH3COONH4等)。(3)用鋁鹽與堿液反應(yīng)制取Al(OH)3時，采用弱堿溶液氨水而不用強堿溶液。(4)用偏鋁酸鹽與酸反應(yīng)制取Al(OH)3時，一般是向偏鋁酸鹽溶液中通入CO2，而不使用強酸?；A(chǔ)小題自測1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強度的鋁合金，可用于航空工業(yè)。(√)(2)鋁粉與氧化鎂共熱可制取金屬鎂。(×)(3)鋁制餐具不能長時間存放酸性、堿性或咸的食物。(√)(4)能用鋁槽車儲運濃硫酸與濃硝酸，是因為鋁的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)。(×)(5)MgO、Al2O3的熔點很高，可制作耐高溫材料，工業(yè)上也用其電解冶煉對應(yīng)的金屬。(×)(6)AlCl3溶液中加入過量稀氨水：Al3＋＋4NH3·H2O=AlOeq\o\al(－,2)＋4NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O。(×)(7)下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能夠?qū)崿F(xiàn)：Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3。(√)(8)向NaAlO2溶液中通入過量CO2的離子方程式：2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。(×)(9)用可溶性鋁鹽制取Al(OH)3最好選用NaOH溶液而不選用氨水。(×)(10)AlOeq\o\al(－,2)與HCOeq\o\al(－,3)可能大量共存。(×)(11)氫氧化鋁、NaHCO3、Na2CO3均可作胃酸的中和劑。(×)(12)氧化鋁是金屬氧化物，也是堿性氧化物。(×)(13)鋁抗腐蝕能力較強的主要原因是鋁與氧氣反應(yīng)使表面生成一層致密的氧化膜。(√)(14)用氫氧化鈉溶液可以除去鋁片表面的氧化膜。(√)(15)Al(OH)3既溶于酸溶液又溶于堿溶液。(×)(16)強酸性溶液中鋁元素以Al3＋形式存在，強堿性溶液中鋁元素以AlOeq\o\al(－,2)形式存在。(√)(17)Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng)是泡沫滅火器的原理。(√)(18)將氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中，會產(chǎn)生大量白色沉淀。(×)(19)明礬用作凈水劑不涉及化學(xué)變化。(×)(20)明礬溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SOeq\o\al(2－,4)恰好完全沉淀的離子方程式：2Ba2＋＋3OH－＋Al3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)=2BaSO4↓＋Al(OH)3↓。(×)2．深度思考：(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的抗腐蝕性能？常溫下為什么能用鋁制槽車來儲運濃H2SO4或濃HNO3?(2)①在做鋁的燃燒實驗時，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)的機理是什么？(3)制備Al(OH)3時為什么不用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，保護鋁不再被氧化，因而鋁制品通常具有較強的抗腐蝕性能。常溫時，濃H2SO4和濃HNO3能使鋁鈍化，因此可用鋁制槽車儲運濃H2SO4或濃HNO3。(2)①鋁箔加熱時與O2發(fā)生反應(yīng)生成熔點很高的Al2O3薄膜，使內(nèi)部的鋁被Al2O3包裹著，所以熔化的鋁不會滴落。②2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。反應(yīng)中鋁作還原劑，水作氧化劑。(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突破提升微考點1鋁的性質(zhì)及用途典例1(2021·山東濱州高三檢測)下列有關(guān)鋁的實驗現(xiàn)象、用途解釋正確的是(D)選項實驗現(xiàn)象解釋A鋁制成的槽車可以密封貯運濃硫酸或濃硝酸鋁不能與濃硫酸或濃硝酸反應(yīng)B取一塊鋁箔，用酒精燈加熱，鋁箔只熔化成液體而沒有脫落鋁不易被氧化C向氯化銨溶液中投入一鋁片，鋁片上產(chǎn)生大量氣泡該氣體是氨氣D鋁制炊具最好不要盛放酸性或堿性較強的液體食物Al和Al2O3既可以與強酸反應(yīng)又可以與強堿反應(yīng)[解析]常溫下，鋁遇濃硫酸、濃硝酸被鈍化，并不是不反應(yīng)，A項錯誤；鋁箔用酒精燈加熱，鋁箔只熔化成液體而沒有脫落，是因為鋁箔表面被氧化產(chǎn)生一層致密的Al2O3薄膜，由于Al2O3熔點高，將熔化的Al包裹在里面沒有脫落，故B項錯誤；氯化銨水溶液顯酸性，加入鋁發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2，C項錯誤；鋁制炊具表面有一層氧化膜Al2O3，Al和Al2O3既可以與強酸反應(yīng)又可以與強堿反應(yīng)，故不能盛放酸性或堿性較強的液體食物，D項正確。[易錯警示](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。〔對點集訓(xùn)1〕(2021·經(jīng)典習(xí)題匯編)Al是常見的活潑金屬，下列關(guān)于Al的說法不正確的是_②③④⑤⑥__(填序號)。①Al表面自然形成的氧化層能保護內(nèi)層金屬不被空氣氧化②用鋁粉和NaOH溶液反應(yīng)制取少量H2：Al＋2OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2↑③鋁罐可久盛食醋④與Al反應(yīng)能產(chǎn)生H2的溶液中一定能大量共存：Fe2＋、K＋、NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)⑤常溫下，相同的鋁片分別加入足量的濃、稀硝酸，濃硝酸中鋁片先溶解完⑥鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)后固體物質(zhì)增重[解析]Al表面能形成致密的Al2O3保護層，保護內(nèi)層金屬不被氧化，故①正確，不符合題意；鋁粉能與NaOH溶液反應(yīng)制取H2，離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，故②錯誤，符合題意；鋁及其表面的Al2O3都能與CH3COOH反應(yīng)，所以鋁罐不能久盛食醋，故③錯誤，符合題意；與Al反應(yīng)能產(chǎn)生H2的溶液中可能含有大量H＋，也可能含有大量OH－，F(xiàn)e2＋在酸性條件下能被NOeq\o\al(－,3)氧化，在堿性條件下能與OH－生成沉淀，故④錯誤，符合題意；常溫下Al在濃硝酸中鈍化，不會溶解，故⑤錯誤，符合題意；鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe，反應(yīng)前后各物質(zhì)均為固體，所以根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)后固體質(zhì)量不變，故⑥錯誤，符合題意。微考點2鋁的重要化合物的性質(zhì)及用途典例2(1)(2021·河北衡水調(diào)研)下列有關(guān)鋁的化合物的說法正確且存在因果關(guān)系的是(A)A．Al2O3的熔點很高，可用作耐火材料B．Al2O3具有兩性，可用于電解冶煉鋁C．明礬是凈水劑，可用于飲用水的殺菌消毒D．Al(OH)3具有兩性，可用于中和饅頭制作過程(如發(fā)酵階段)中產(chǎn)生的酸[解析]氧化鋁熔點很高，所以可以作耐火材料，A項正確；電解冶煉鋁，只能說明熔融氧化鋁能導(dǎo)電，是離子晶體，但與Al2O3的兩性無關(guān)，B項錯誤；明礬溶于水后，鋁離子水解形成氫氧化鋁膠體，可用于凈水，以除去水中的懸浮物，明礬并不能殺死水中的細(xì)菌和病毒，C項錯誤；Al(OH)3具有兩性，但不能中和太弱的酸，D項錯誤。(2)(2021·經(jīng)典習(xí)題選萃)鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下：注：SiO2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。①“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為：_Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O__。②向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_減小__(填“增大”“不變”或“減小”)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_H2O＋NaAlO2＋NaHCO3=Al(OH)3↓＋Na2CO3__。③“電解Ⅰ”是電解熔融Al2O3，電解過程中作陽極的石墨易消耗，原因是_石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化__，應(yīng)該采取的措施是_定期補充石墨__。④電解熔融Al2O3制備鋁不用氯化鋁的原因是_氯化鋁是共價化合物，熔融氯化鋁以分子的形式存在__。⑤鋁粉在1000℃時可與N2反應(yīng)制備AlN。在鋁粉中添加少量NH4Cl固體并充分混合，有利于AlN的制備，其主要原因是_NH4Cl水解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜[解析]①Al2O3為兩性氫氧化物，在NaOH溶液中會溶解生成NaAlO2。②加入的NaHCO3與過量的NaOH反應(yīng)，導(dǎo)致溶液的pH減小。酸性HCOeq\o\al(－,3)>Al(OH)3，根據(jù)強酸制取弱酸的原理得H2O＋NaAlO2＋NaHCO3=Al(OH)3↓＋Na2CO3。③電解Al2O3時生成O2，O2會氧化石墨。應(yīng)定期補充石墨。④氯化鋁是共價化合物，熔融氯化鋁以分子的形式存在。⑤NH4Cl水解顯酸性，H＋可以去除鋁表面的氧化膜，使得Al更易與N2反應(yīng)。〔對點集訓(xùn)2〕(1)(2021·經(jīng)典習(xí)題匯編，6分)下列有關(guān)Al2O3和Al(OH)3的說法不正確的是(D)A．可以用過量氫氧化鈉溶液除去MgO中的少量Al2O3B．實驗室加熱熔融固體氫氧化鈉時，不能使用氧化鋁坩堝C．氫氧化鋁可用于中和過多胃酸D．氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中，可產(chǎn)生大量白色沉淀[解析]MgO不與氫氧化鈉反應(yīng)，而Al2O3是兩性氧化物，能溶于強堿，所以可以用過量氫氧化鈉溶液除去MgO中的少量Al2O3，故A項正確，不符合題意；Al2O3能和強堿反應(yīng)，所以不能用氧化鋁坩堝熔融固體氫氧化鈉，故B項正確，不符合題意；氫氧化鋁是兩性氫氧化物，可以與胃酸中的鹽酸反應(yīng)，并且本身不會對消化道造成傷害，因此在醫(yī)學(xué)上常用于治療胃酸過多，故C項正確，不符合題意；氯化鋁溶液滴入濃氫氧化鈉溶液中，相當(dāng)于氫氧化鈉溶液開始是過量的，能溶解Al(OH)3，因此不會產(chǎn)生白色沉淀，故D項錯誤，符合題意。(2)(2021·荊門模擬)將表面有氧化膜的鋁片伸入足量的NaOH溶液中，有關(guān)離子方程式正確的是(C)A．Al2O3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋H2OB．2Al3＋＋6OH－=2Al(OH)3↓C．2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑D．2Al＋6H2O=2Al3＋＋6OH－＋3H2↑[解析]首先是氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，當(dāng)氧化鋁反應(yīng)完畢后，鋁再與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，離子方程式分別為Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O和2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑，故C項正確。(3)(2020·浙江7月選考，28)Ⅰ.化合物X由四種短周期元素組成，加熱X，可產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體Y，Y為純凈物；取3.01gX，用含HCl0.0600mol的鹽酸完全溶解得溶液A，將溶液A分成A1和A2兩等份，完成如下實驗(請回答：①組成X的四種元素是N、H和_Al、Cl__(填元素符號)，X的化學(xué)式是_AlCl3NH3__。②溶液B通入過量CO2得到白色沉淀C的離子方程式是_AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)__。③寫出一個化合反應(yīng)(用化學(xué)方程式或離子方程式表示)_AlCl3＋Cl－=AlCleq\o\al(－,4)或AlCl3＋NH3=AlCl3NH3__。要求同時滿足：A．其中一種反應(yīng)物的組成元素必須是X中除N、H外的兩種元素；B．反應(yīng)原理與“HCl＋NH3=NH4Cl”相同。Ⅱ.某興趣小組為驗證濃硫酸的性質(zhì)進(jìn)行實驗，如圖。實驗中觀察到的現(xiàn)象有：燒瓶內(nèi)有白霧，燒杯中出現(xiàn)白色沉淀。請回答：①將濃硫酸和濃鹽酸混合可產(chǎn)生HCl氣體的原因是_濃硫酸吸水或放熱導(dǎo)致HCl揮發(fā)__。②燒杯中出現(xiàn)白色沉淀的原因是_HCl氣體會將H2SO4帶出，與Ba(NO3)2作用生成BaSO4__。[解析]Ⅰ.由加熱X可產(chǎn)生使紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體Y，可知Y為氨氣；取3.01gX用含有HCl0.0600mol的鹽酸完全溶解得到溶液A，將溶液A分成A1、A2兩等份進(jìn)行實驗，且白色沉淀C可溶于NaOH溶液，結(jié)合溶液A1＋NaOH溶液→Y(NH3)＋溶液B，CO2＋溶液B→白色沉淀C，可知白色沉淀C為Al(OH)3，白色固體D為Al2O3，且n(Al2O3)＝eq\f(0.510g,102g·mol－1)＝0.005mol，則溶液A1中n(Al3＋)＝0.01mol，n(NH3)＝eq\f(0.224L,22.4L·mol－1)＝0.01mol；由溶液A2＋AgNO3溶液→白色沉淀E，可知E為AgCl，且溶液A2中n(Cl－)＝n(AgCl)＝eq\f(8.61g,143.5g·mol－1)＝0.06mol，則溶液A中含0.12molCl－，除去加入的鹽酸中所含的0.06molCl－，X中含有0.06molCl－；綜上所述及X的質(zhì)量可知X中含有0.02molAl3＋、0.06molCl－和0.02molNH3，則n(Al3＋)︰n(Cl－)︰n(NH3)＝1︰3︰1，可知X的化學(xué)式為AlCl3NH3。①據(jù)上述分析，X中含有N、H、Al、Cl四種元素，X的化學(xué)式為AlCl3NH3。②溶液B中通入過量CO2的離子方程式為AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)或Al(OH)eq\o\al(－,4)＋CO2=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。③根據(jù)題意，一種反應(yīng)物的組成元素為X中除去N、H之外的兩種元素，只能為AlCl3，由于Al3＋有空軌道，可與含有孤電子對的離子或分子結(jié)合形成配位鍵，故化學(xué)方程式為AlCl3＋NH3=AlCl3NH3，離子方程式為AlCl3＋Cl－=AlCleq\o\al(－,4)。Ⅱ.①鹽酸具有揮發(fā)性，與濃硫酸混合以后，濃硫酸吸水并放出大量的熱，促進(jìn)HCl的逸出。②HCl揮發(fā)帶出的H2SO4會進(jìn)入燒杯與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀。(4)(2021·河北衡水檢測)將一定質(zhì)量的鎂、鋁合金投入100mL一定物質(zhì)的量濃度的HCl溶液中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol·L－1NaOH溶液到過量，生成沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH體積關(guān)系如圖：①原合金中鎂、鋁質(zhì)量各多少？②HCl的濃度為多少？[答案]①鎂、鋁的質(zhì)量分別為4.8g、2.7g②[解析]①BC段發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3＋OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，B點時n[Al(OH)3]＝(180－160)×10－3L×5mol·L－1＝0.1mol。AB段發(fā)生反應(yīng)：a.Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、b.Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓其中反應(yīng)a消耗n(NaOH)＝3n[Al(OH)3]＝3×0.1mol＝0.3mol，而AB段共消耗n(NaOH)＝(160－20)×10－3L×5mol·L－1＝0.7mol，故A點n(Mg2＋)＝eq\f(1,2)(0.7mol－0.3mol)＝0.2mol，所以合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為0.2mol、0.1mol，m(Mg)＝0.2mol×24g·mol－1＝4.8g，m(Al)＝0.1mol×27g·mol－1②OA段發(fā)生反應(yīng)：H＋＋OH－=H2O，O點溶液中n(HCl)＝20×10－3L×5mol·L－1＝0.1mol,100mL鹽酸中，n(HCl)＝0.1mol＋2n(Mg)＋3n(Al)＝0.1mol＋2×0.2mol＋3×0.1mol＝0.8mol，c(HCl)＝eq\f(0.8mol,0.1L)＝8mol·L－1。萃取精華：突破Al(OH)3沉淀圖像的三個秘訣明晰橫、縱坐標(biāo)含義，然后通過曲線變化特點分析反應(yīng)原理。掌握Al3＋、Al(OH)3、AlOeq\o\al(－,2)三者之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。明晰Al3＋溶液中加堿(OH－)的幾種常見變形圖像，如：圖A中，n(H＋)︰n(Al3＋)＝2︰1。圖B中，若已知原溶液中含有Mg2＋，則可推出：n(Mg2＋)︰n(Al3＋)＝1︰1。圖C中，若已知原溶液中含有H＋和Mg2＋，則可推導(dǎo)出：n(H＋)︰n(Al3＋)︰n(Mg2＋)＝2︰1︰1?？键c三金屬礦物的開發(fā)和利用核心知識梳理1．金屬礦物開發(fā)利用的方法(1)金屬在自然界中的存在(2)金屬冶煉的一般步驟(3)金屬冶煉的實質(zhì)金屬的冶煉過程就是把金屬從_化合__態(tài)還原為_游離__態(tài)的過程。即_Mn＋＋ne－=M__(寫反應(yīng)通式，用M表示金屬)。(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：2．鋁熱反應(yīng)實驗實驗裝置實驗現(xiàn)象①劇烈反應(yīng)，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中實驗結(jié)論高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3__原理應(yīng)用①制取熔點較高、活潑性_弱__于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等。②金屬焊接，如野外焊接_鋼軌__等特別提醒(1)金屬冶煉與金屬活動性的關(guān)系：(2)熱還原法中使用的還原劑通常是碳單質(zhì)、一氧化碳和氫氣等。在高爐煉鐵中，加入的還原劑是焦炭，但反應(yīng)中真正作還原劑的是CO。(3)鋁熱反應(yīng)的三個注意事項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)?；A(chǔ)小題自測1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)冶煉鋁和鈉都可以用電解法。(√)(2)所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)。(×)(3)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。(√)(4)電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時，陰極上依次析出Cu、Fe、Al。(×)(5)火燒孔雀石煉銅是采用的焦炭法來冶煉金屬。(√)(6)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。(×)(7)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。(×)(8)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)。(√)(9)工業(yè)上金屬Al是用電解熔融的氯化物制得的。(×)(10)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。(×)2．深度思考：(1)工業(yè)生產(chǎn)中是否可用電解AlCl3和MgO的方法冶煉Al、Mg?(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？[提示](1)不是。因為AlCl3是共價化合物，熔融時不能電離出自由移動的離子，不導(dǎo)電；而MgO雖是離子化合物，但其熔點太高，使其熔融會消耗大量的熱能，成本較高。(2)鋁的金屬活動性比鐵、銅強，難于冶煉，古代人受技術(shù)條件限制，不能冶煉鋁，故鋁的發(fā)現(xiàn)和大量使用比鐵、銅晚得多?？键c突破提升微考點1根據(jù)金屬的活潑性選擇金屬的冶煉方法典例1(2021·經(jīng)典習(xí)題匯編)下列關(guān)于金屬冶煉方法的敘述不正確的(D)選項金屬存在形式冶煉方法A銅化合態(tài)鐵的金屬性比銅強，可將鐵與CuSO4溶液反應(yīng)冶煉銅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)鋁的金屬性比鐵強，可用鋁熱法煉鐵D鈉化合態(tài)鈉的金屬性強，一般的還原劑很難將其還原出來，所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉[解析]鐵的金屬性比銅強，可將鐵與CuSO4溶液反應(yīng)冶煉銅，故A項正確，不符合題意；銀可以通過加熱分解氧化銀的方法制得，故B項正確，不符合題意；鋁的金屬性比鐵強，可用鋁熱法煉鐵，故C項正確，不符合題意；一般用電解熔融NaCl的方法來制取鈉，而電解飽和食鹽水得到的是NaOH、H2和Cl2，故D項錯誤，符合題意。萃取精華：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。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。冶煉Mg時一般是電解熔融的MgCl2，不能電解MgO(熔點太高)。冶煉Al時一般是電解熔融的Al2O3，不能電解熔融的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?！矊c集訓(xùn)1〕(2021·經(jīng)典習(xí)題匯編)工業(yè)上由含釩、鉻和錳的礦物冶煉難熔的金屬釩、鉻和錳，通常采用的方法是(B)A．碳還原法B．鋁熱法還原C．直接加熱法D．鹽的水溶液與活潑金屬置換法[解析]工業(yè)上用鋁熱法冶煉活潑性比Al差、熔點較高的金屬，如釩、鉻、錳等，用鋁熱劑冶煉難熔金屬，與Al的還原性及放出大量的熱有關(guān)，主要是因為鋁被氧化時放出大量的熱，故B項正確。微考點2金屬礦物的開發(fā)與利用典例2(2021·江蘇南京調(diào)研)氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬冶煉，下列說法不正確的是(C)A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應(yīng)中，Na＋被還原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．用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1molF