2024版新教材高中化學(xué)專題9金屬與人類文明專題共享學(xué)生用書(shū)蘇教版必修第二冊(cè)

專題9專題共享微專題一金屬的冶煉1．金屬冶煉方法與金屬活動(dòng)性的關(guān)系金屬的活動(dòng)性順序KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬原子失電子能力強(qiáng)→弱金屬離子得電子能力弱→強(qiáng)自然界中的存在形態(tài)化合態(tài)多數(shù)是化合態(tài)、極少數(shù)是游離態(tài)游離態(tài)主要冶煉方法電解法高溫還原法熱分解法物理方法2.幾種常用金屬冶煉方法的比較特別提醒煉鐵時(shí)，CO來(lái)源于焦炭與空氣中O2的反應(yīng)，會(huì)在金屬中含有碳元素，形成含碳的合金。[微訓(xùn)練一]1．金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的運(yùn)用。下列關(guān)于金屬的一些說(shuō)法中不正確的是()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M(fèi)g、Al都是用電解熔融的氯化物制得的C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子D．越活潑的金屬越難冶煉2．下列在煉鐵高爐中所發(fā)生的反應(yīng)及其作用與實(shí)際不相符的是()3．我國(guó)古代制得的“藥金”外觀與金相似，常被誤認(rèn)為是金子。其冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)以及木炭按一定比例混合，加熱至800℃左右，即煉出閃爍著金子般光澤的“藥金”。下列有關(guān)敘述正確的是()①“藥金”是銅鋅合金②冶煉過(guò)程中爐甘石直接被木炭還原，有鋅生成③用灼燒法可區(qū)分黃金和“藥金”④用稀硝酸能區(qū)別黃金和“藥金”⑤表面有黑色氧化物的是“藥金”，用稀硫酸洗滌后可去掉黑色膜，但可能顯示出銅紅色A．①②B．①③④⑤C．①②③④D．①②③④⑤4．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法②水煤氣(或氫氣，或一氧化碳)法③活潑金屬置換法④電解法。(1)請(qǐng)對(duì)下表中的金屬冶煉方法進(jìn)行分析，從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號(hào)填入表中空格：火燒孔雀石煉銅濕法煉銅鋁熱法煉鉻從光鹵石中煉鎂火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(寫(xiě)主要的兩個(gè))：________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(2)請(qǐng)?jiān)倥e出使用上述方法冶煉金屬的例子各一個(gè)(用化學(xué)方程式表示)：①________________________________________________________________________、②________________________________________________________________________、③________________________________________________________________________、④________________________________________________________________________。5．某同學(xué)做“鋁熱反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)。查閱《化學(xué)手冊(cè)》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點(diǎn)、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351462沸點(diǎn)/℃246729802750—(1)鋁熱反應(yīng)方程式為_(kāi)________________________________________________________________________________________________________________。(2)下列能與Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)的有________(填序號(hào))。A．MnO2B．Na2OC．MgOD．FeO(3)某同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，證明所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。所用試劑實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式(4)實(shí)驗(yàn)室欲在常溫下溶解此熔融物，下列試劑中最好的是________(填序號(hào))，理由是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。A．濃硫酸B．稀硫酸C．硫酸銅溶液D．NaOH溶液微專題二鐵、鋁及其重要化合物的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用1．鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系2．鋁及其重要化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系3．常見(jiàn)物質(zhì)的特征顏色(1)有色固體：紅色：Cu；磚紅色：Cu2O；紅棕色：Fe2O3；紅褐色：Fe(OH)3；淡黃色：S或Na2O2；藍(lán)色：Cu(OH)2；紫黑色：KMnO4、I2；黑色：炭粉、CuO、FeO、MnO2、Fe3O4；白色沉淀：Fe(OH)2、MgOH2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO(2)有色溶液：Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(棕黃色)、Cu2＋(藍(lán)色)、MnO4-(紫紅色)、Fe(SCN)3(紅色4．常見(jiàn)的特征反應(yīng)現(xiàn)象(1)焰色反應(yīng)：Na＋(黃色)、K＋(紫色)。(2)白色沉淀[Fe(OH)2]空氣紅褐色[Fe(OH)3](由白色→灰綠色→紅褐色(3)單質(zhì)與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體。2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑[微訓(xùn)練二]1．已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化：試回答下列問(wèn)題：(1)寫(xiě)出B的化學(xué)式：____________，D的化學(xué)式：____________。(2)寫(xiě)出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)寫(xiě)出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；向G溶液中加入A的有關(guān)反應(yīng)離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．某研究小組為了探究一種無(wú)機(jī)礦物鹽X(僅含四種元素)的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成了如圖所示實(shí)驗(yàn)：另取10.80gX在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40g固體1。請(qǐng)回答如下問(wèn)題：(1)畫(huà)出白色沉淀1中金屬元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖________，寫(xiě)出氣體甲的化學(xué)式________。(2)X的化學(xué)式是________，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是____________________________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。(4)一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，寫(xiě)出一個(gè)可能的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該反應(yīng)的產(chǎn)物________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3．已知X為Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性強(qiáng)弱順序：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋。X樣品可發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系：(1)寫(xiě)出步驟③可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(共有3個(gè))。(2)若溶液E中只有一種金屬離子，則一定是________；若溶液E中含有兩種金屬離子，則一定是________。(3)若D固體是純凈物，該固體是________(填化學(xué)式)。(4)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復(fù)合而成的，可用FeCl3溶液作“腐蝕劑”刻制印刷電路板，該過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。專題9專題共享微專題一微訓(xùn)練一1．解析：合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同，如硬度、強(qiáng)度更大，熔點(diǎn)更低等，A正確；因AlCl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電，冶煉鋁時(shí)應(yīng)采用冰晶石(Na3AlF6)作熔劑電解熔融Al2O3的方法，B不正確；金屬冶煉就是把金屬陽(yáng)離子還原為金屬原子，C正確；越活潑的金屬，其金屬陽(yáng)離子的氧化性越弱，越難被還原，D正確。答案：B2．答案：C3．解析：ZnCO3ZnO＋CO2↑，故②錯(cuò)誤；因?yàn)椤八幗稹笔倾~鋅合金，故灼燒時(shí)生成CuO、ZnO且溶于稀硝酸。答案：B4．解析：(1)火燒孔雀石煉銅是C還原孔雀石分解得到CuO，故選①；濕法煉銅和鋁熱法煉鉻都是利用活潑金屬置換較不活潑金屬，故選③；光鹵石煉鎂的反應(yīng)為MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，故選④。(2)根據(jù)金屬性較強(qiáng)金屬，活潑性介于Zn～Cu之間的金屬、活潑性較弱金屬，分別采用電解法、高溫還原法、熱分解法冶煉。答案：(1)①③③④CuCO3·Cu(OH)22CuO＋CO2↑＋H2OC＋2CuO2Cu＋CO2↑(2)①3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑②H2＋CuOCu＋H2O③3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3④2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑5．解析：(2)根據(jù)鋁的活動(dòng)性比Na、Mg弱，比Mn、Fe強(qiáng)知，MnO2、FeO均可與Al發(fā)生鋁熱反應(yīng)。(3)要證明所得的鐵中含有單質(zhì)鋁，只需加入NaOH溶液，看有無(wú)氣泡產(chǎn)生即可。(4)鋁和鐵遇到濃硫酸在常溫下會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象；硫酸銅溶液能夠溶解兩種金屬，但是同時(shí)置換出單質(zhì)銅；NaOH溶液不能和鐵反應(yīng)，只能溶解鋁。答案：(1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(2)AD(3)氫氧化鈉溶液取適量樣品置于試管中，加入NaOH溶液，有氣泡產(chǎn)生2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(其他合理答案均可)(4)B稀硫酸能夠完全溶解此熔融物，并且不會(huì)造成環(huán)境污染微專題二微訓(xùn)練二1．解析：解題的突破口是白色沉淀→紅褐色沉淀→G溶液，即為FeOH2→Fe(OH)3→FeCl答案：(1)FeCl2KCl(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(3)Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)32Fe3＋＋Fe=3Fe2＋2．解析：突破口1：白色沉淀突破口2：溶液1CaOH從框圖可知，氣體甲為CO2；由溶液1轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨恋?，白色沉淀1又能溶解在CO2水溶液中，可推斷白色沉淀1為CaCO3；從固體2的轉(zhuǎn)化過(guò)程可知，白色沉淀2為FeOH2，最終的紅褐色沉淀為FeOH3；由上述推斷可初步確定X為含有Ca、Fe元素的碳酸鹽，且其中鐵元素的化合價(jià)為＋2，故可推斷其為CaFe(CO3)2，分解得到的固體1為CaO與FeO的混合物，應(yīng)用題給數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步確認(rèn)上述判斷的正確性。(1)白色沉淀1中的金屬元素為鈣，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氣體甲為CO2。(2)X的化學(xué)式為CaFeCO32；在惰性氣流中加熱CaFeCO32至完全分解的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaFe(CO3)2CaO＋FeO＋