内容正文:
第三章
第11讲 金属材料及金属矿物的开发利用
[真题探究]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2019·江苏卷)Al2O3具有两性,因此可用于电解冶炼铝( )
(2)(2019·江苏卷)用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-===AlO+H2↑( )
(3)(2018·全国卷Ⅲ)泡沫灭火器可用于一般的起火,也适用于电器起火( )
(4)(2018·江苏卷)Al2O3是两性氧化物,故可用作耐高温材料( )
(5)(2018·江苏卷)KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2.(2018·海南卷)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题:
(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为____________________________________________________________________。
(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式____________________________________________________________________。
配制的FeCl3溶液应保持________(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是_________________________________________________________________。
(3)溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得:
①2Cu2++5I-===2CuI↓+I
②I +3I-===S4O+2S2O
反应①中的氧化剂为____________。
解析 (1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,反应中Cu被氧化为Cu2+,则发生反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O。
(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,即Fe3+将Cu 氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+,所以过程中发生的反应为Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。FeCl3溶液中Fe3+发生水解使溶液呈酸性,所以需保持溶液为酸性以抑制Fe3+水解。
(3)反应①中Cu2+将I-氧化为I,所以氧化剂为Cu2+。
答案 (1)Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O
(2)Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+ 酸性 防止Fe3+水解生成Fe(OH)3
(3)Cu2+
3.(2016·海南卷)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题:
(1)为尽量少引入杂质,试剂①应选用________(填标号)。
a.HCl溶液
b.H2SO4溶液
c.氨水
d.NaOH溶液
(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________________________
_______________________________________________________________。
(3)沉淀B的化学式为____________;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是___________________________________________________________。
解析 (1)易拉罐的主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,试剂①的作用是将Al溶解并除去Fe、Mg杂质,HCl溶液和H2SO4溶液可溶解Al及Fe、Mg杂质,会引入Fe2+、Mg2+,氨水不溶解Al;NaOH溶液可溶解Al,但不溶解Fe、Mg杂质,故d项符合。
(2)选用NaOH溶液溶解易拉罐,主要发生反应2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。
(3)滤液A中铝元素以AlO,Al3++3H2O((Al(OH)3+3H+,使溶液呈弱酸性。
,故沉淀B为Al(OH)3;明矾溶于水时,KAl(SO4)2===K++Al3++2SO+H2O===Al(OH)3↓+CO+HCO发生复分解反应:AlO形式存在,与溶液中HCO
答案 (1)d
(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)Al(OH)3 Al3+水解,使溶液中H+浓度增大
4.(2015·天津理综)某化学兴趣小组设计从铜氨溶液中回收和制取胆矾流程简图如下:
(1)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:____________________________________________________