第3章第2节金属材料-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课件PPT（鲁科多选版）

2024-06-13

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第二节　金属材料第三章物质的性质与转化下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）知识梳理层级突破 01 感悟真题高考探究 02 课时作业 03 第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）知识梳理层级突破下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）感悟真题高考探究下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总复习化学（LK新教材）下一页上一页返回导航第三章物质的性质与转化高考总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1．能说明常见金属元素及其化合物的应用(如金属冶炼等)对社会发展的价值、对环境的影响 2．了解常见金属的活动性顺序和常见金属的冶炼方法 3．了解铝、氧化铝、氢氧化铝的主要性质及其应用核心素养(教师用书独具) 1．宏观辨识与微观探析：认识金属材料的性能和应用，根据金属及其化合物的性质理解常见金属的冶炼原理 2．科学态度与社会责任：根据金属的冶炼原理及方法，认识开发利用金属矿物应具有可持续性，培养绿色环保意识 3．科学探究与创新意识：科学领悟铜、铝及其化合物的性质及探究方案并进行实验探究，得出其主要性质考点一　铜及其重要化合物一、铜的性质 1．物理性质：铜是　紫红　色金属，具有良好的　导电　性、　导热　性和延展性。 2．化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式 (1)化学方程式：　2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3　(　绿色　固体)。 (2)化学方程式：　2Cu＋Seq \o(=====,\s\up20(△))Cu2S　。 (3)与氧化性酸 a．与浓硫酸共热：　Cu＋2H2SO4(浓)eq \o(=====,\s\up20(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O　， b．与稀硝酸反应的离子方程式：　3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　， c．与浓硝酸反应的离子方程式：　Cu＋4H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O　。二、铜的重要化合物的性质及应用 1．氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸反应(H＋) 　CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O　　Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O　与H2反应 CuO＋H2eq \o(=====,\s\up20(△))Cu＋H2O 　Cu2O＋H2eq \o(=====,\s\up20(△))2Cu＋H2O　转化关系 4CuOeq \o(=====,\s\up20(高温))2Cu2O＋O2↑ 2．氢氧化铜——　蓝　色难溶物，是一种弱碱 3．铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3的俗名为　铜绿　，呈　绿　色，是铜锈的主要成分，受热易分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO3eq \o(=====,\s\up20(△))2CuO＋H2O＋CO2↑。 (2)CuSO4 a．CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称　胆矾　。受热或遇浓硫酸，蓝色晶体变为白色粉末。 b．无水CuSO4遇水变　蓝　色(生成CuSO4·5H2O)，可作为　H2O　的检验试剂。 (3)铜盐的毒性铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用这一性质用胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。 (1)Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。 (2)无水CuSO4只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)CuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2( × ) (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物( × ) (3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水( √ ) (4)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化( × ) (5)用稀硝酸清除铜制品上的铜锈( × ) (6)铜与氯气、氧气、硫分别反应，得到的产物中铜的化合价均为＋2价( × ) (7)CuSO4溶液与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NHeq \o\al(＋,4)( × ) (8)将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，制得无水CuCl2固体( × ) 2．思考回答： (1)有一种红色粉末状物质，可能是Cu，也可能是Cu2O，请设计实验证明红色粉末是Cu还是Cu2O。答案：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。 (2)某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案： ①Cueq \o(――→,\s\up20(浓H2SO4),\s\do18(加热))CuSO4eq \o(――→,\s\up20(加水),\s\do18(稀释))硫酸铜溶液eq \o(――→,\s\up20(蒸发),\s\do18(结晶)) CuSO4·5H2O ②Cueq \o(――→,\s\up20(O2),\s\do18(灼烧))CuO eq \o(――→,\s\up20(稀H2SO4),\s\do18(　))硫酸铜溶液eq \o(――→,\s\up20(蒸发),\s\do18(结晶)) CuSO4·5H2O 对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？为什么？答案：方案①：产生污染性气体，且消耗硫酸较多。方案②：消耗能量较多，且步骤复杂。方案③：不产生污染性气体，原料利用率高，节约能源。因此方案(3)更经济合理。 ◆[题组1]　铜及其化合物的性质及应用　 1．(2024·湛江市高三二模)部分含铜物质的分类与相应铜元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a、d均易溶于水 B．b既有氧化性又有还原性 C．常温下，f与单质硫反应生成e D．向固体c中通入H2S生成e 解析：B　[a为CuO，b为Cu2O，c为Cu(OH)2，d为CuS，e为Cu2S，f为Cu。A项，a为CuO，d为CuS，二者均为难溶于水的黑色粉末，A错误；B项，b为Cu2O，Cu的化合价为＋1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；C项，Cu在常温下不与S反应，需要加热才能反应，C错误；D项，向固体Cu(OH)2中通入H2S生成CuS，D错误。] 2．(双选)(2024·青岛十九中高三期中)某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案一：铜铝混合物eq \o(―――――→,\s\up20(足量溶液A),\s\do18(充分反应))测定生成气体的体积方案二：铜铝混合物eq \o(――――――→,\s\up20(足量溶液B),\s\do18(充分反应))测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是(　　) A．溶液A和溶液B均可以是NaOH溶液或稀硝酸 B．若溶液B选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏大 C．方案一可能产生氢气，方案二可能剩余铜 D．实验室中方案二更便于实施解析：AB　[A.如果选用稀硝酸，稀硝酸与铜和铝都能反应，A错误；B.如果选用浓硝酸，铝在浓硝酸中会钝化，表面生成氧化铝，使铜的质量分数偏小，B错误；C.溶液A、B可以是盐酸、氢氧化钠，方案一可能产生氢气，方案二可能剩余铜，故C正确；D.测固体质量比测气体体积便于实施且误差更小，D正确。] ◆[题组2]　铜及其化合物的综合应用　 3．(2024·潍坊市高三期中)碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。实验室中以废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是(　　) A．酸浸产生的气体可用NaOH溶液吸收 B．加热时，可选用水浴加热 C．可用盐酸和Ba(OH)2溶液检验滤液中是否有COeq \o\al(2－,3) D．温度和pH是影响产品纯度的主要因素解析：C　[废铜屑与浓硝酸反应，产生的气体为氮氧化物，可用NaOH溶液吸收；过滤除去难溶性滤渣，滤液中含硝酸铜和硝酸，加入碳酸钠溶液加热，加氢氧化钠溶液调节pH，经过一系列反应得到碱式碳酸铜。A.酸浸产生的气体为氮氧化物，可用 NaOH 溶液吸收，A正确；B.加热的温度为70 ℃，可选用水浴加热，B正确；C.若溶液中含碳酸氢根，与酸反应能产生气体，且气体能使氢氧化钡溶液产生沉淀，C错误；D.温度过高，pH过高，得到氢氧化铜沉淀，影响产品纯度，故温度和pH是影响产品纯度的主要因素，D正确。] 4．CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并验证其他分解产物。 ①CuCl2·2H2Oeq \o(――→,\s\up20(HCl气流),\s\do18(140 ℃))CuCl2eq \o(――→,\s\up20(＞300 ℃),\s\do18(　))CuCl＋Cl2 ②CuCl是一种白色难溶固体，潮湿CuCl在空气中缓慢被氧化 (1)配平潮湿CuCl在空气中被氧化的化学方程式： ______CuCl＋______O2＋______===3CuO·CuCl2·3H2O＋______HCl 该小组选用如图装置进行实验(夹持加热仪器略)。 (2)装置A用于制取HCl：NaCl＋H2SO4===NaHSO4＋HCl↑，浓硫酸在该反应中体现强酸性和______性； (3)按实验要求选择上图装置，连接顺序为：a______(按气流方向，用小写字母表示)； (4)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下： ①连接装置，__________；②装入药品；③打开分液漏斗活塞；④控制温度加热硬质玻璃管一段时间；⑤停止通HCl，升温继续加热；步骤④通HCl的目的是________________________________________； (5)装置E中发生反应的离子方程式是 _______________________________________。 (6)装置B中试纸先变蓝后又褪色，经查资料获知过量的Cl2能将I2氧化。甲同学认为可将湿润的淀粉KI试纸改成足量的淀粉KI溶液以克服Cl2过量的问题，但小组分析后认为该方案存在一个明显安全问题： _____________________________________________。 (7)反应结束后，CuCl产品中可能含有少量未分解的CuCl2，乙同学认为只用一种日常生活常见的液体即可检验。该实验方案为：取少量固体放入小试管中， _________________________________________。解析：(1)配平潮湿CuCl在空气中被氧化，说明有水参加反应，结合氧化还原反应的电子守恒和原子守恒，此反应的化学方程式经配平后为4CuCl＋O2＋4H2O===3CuO·CuCl2·3H2O＋2HCl；(2)实验室通过利用浓硫酸的强酸性和难挥发性的性质，通过反应NaCl＋H2SO4===NaHSO4＋HCl↑来制取HCl；(3)由A装置制备的HCl通入C装置，经过D装置无水硫酸铜检验生成的水和B装置检验是否有氯气生成，最后用E装置进行尾气处理，减少环境污染，则装置的连接顺序为adegfcbh或aedgfcbh；(4)装置连接后，首先要检查装置气密性，再进行后续实验；因CuCl2在水溶液中易水解，可通入HCl抑制CuCl2水解； (5)装置E是用NaOH溶液吸收含有HCl和Cl2的尾气，发生反应的离子方程式是H＋＋OH－===H2O和Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；(6)如果将湿润的淀粉KI试纸改成足量的淀粉KI溶液，因HCl气体易溶解于水，容易产生倒吸现象，存在安全隐患；(7)CuCl2能溶解于水，且其水溶液显蓝色，同时考虑到CuCl在潮湿环境中易氧化，则检验时需避免空气中氧气的干扰，具体操作是加少量水后用胶塞盖紧，迅速振荡，若溶液显蓝色则产品中含CuCl2，若不显蓝色则不含CuCl2。答案：(1)4　1　4H2O　2 (2)难挥发 (3)degfcbh或edgfcbh (4)检查装置气密性　抑制CuCl2水解 (5)H＋＋OH－===H2O、Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (6)HCl易溶于水，易发生倒吸 (7)加少量水后用胶塞盖紧，迅速振荡，若溶液显蓝色则产品中含CuCl2，若不显蓝色则不含CuCl2 ◆[题组3]　拓展应用　 5．铬(Cr)的本意是颜色，因为它的化合物或离子都有美丽的颜色，如存在于溶液中的Cr2＋(蓝色)、Cr3＋(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2Oeq \o\al(2－,7)(橙红色)、CrOeq \o\al(2－,4)(黄色)等。 (1)铬铁矿的主要成分是Fe(CrO2)2，该物质中三种元素的化合价均是整数，则铬元素的化合价是　________，由铬能形成Fe(CrO2)2及______等物质知Cr2O3是两性氧化物。 (2)单质铬可溶于盐酸(过量)并得到蓝色溶液，该溶液与空气接触后很快会变成蓝紫色，写出变成蓝紫色溶液时反应的离子方程式_________________________________。 (3)CrOeq \o\al(2－,4)和Cr2Oeq \o\al(2－,7)在溶液中可相互转化：2CrOeq \o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq \o\al(2－,7)＋H2O。 ①向Na2CrO4溶液中加入浓硫酸，溶液会变成橙红色，原因是_________________________________________________________。 ②向Na2CrO4溶液中加入浓盐酸，溶液会变成蓝紫色并有黄绿色气体产生，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 (4)工业上制取重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)的一种方法如图所示。回答下列问题： ①氧化过程中某一反应如下(其中调pH前的溶液就显黄色)，请完成下面反应的化学方程式： ______Fe(CrO2)2＋______Na2CO3＋______O2===______＋______Fe2O3＋______CO2。 ②若操作Ⅰ为蒸发结晶、过滤，则料液中所含盐的化学式为_________________________________________________________。 (5)全铬液流储能电池是目前正在开发研制的新型大型储能电池，其充电时工作原理如图所示，该电池贮存电能时阳极上的电极反应式为_____________________________________。解析：(1)由化合价规则知Fe(CrO2)2中铬为＋3价，由两性氧化物Al2O3形成的盐可写出符合条件的化合物Cr2(SO4)3、Cr(NO3)3等。(2)由溶液颜色变化知，单质铬先被氧化为Cr2＋，再被空气氧化为Cr3＋。(3)加入硫酸后c(H＋)增大，平衡向右移动，导致溶液显橙红色；加入盐酸时，CrOeq \o\al(2－,4)将Cl－氧化为Cl2，本身被还原为Cr3＋，由得失电子守恒知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3。 (4)由溶液颜色知，氧化过程中有CrOeq \o\al(2－,4)生成，结合原子守恒和质量守恒知缺项的物质为Na2CrO4，配平后得4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3＋7O2===8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2。蒸发结晶中得到的固体是Na2Cr2O7，料液中还有没析出的Na2CrO4、Na2SO4。(5)充电时阳极上Cr4＋失去电子生成CrOeq \o\al(2－,4)。答案：(1)＋3　Cr2(SO4)3(其他合理的物质也对) (2)4H＋＋4Cr2＋＋O2===4Cr3＋＋2H2O (3)①加入硫酸后，溶液中c(H＋)增大，平衡向右移动 ②1∶3 (4)①4　8　7　8Na2CrO4　2　8 ②Na2SO4、Na2CrO4 (5)Cr4＋＋4H2O－2e－===CrOeq \o\al(2－,4)＋8H＋考点二　铝及其化合物的主要性质和应用一、铝的原子结构、存在和物理性质 1．铝的原子结构和存在铝位于元素周期表　第3周期ⅢA族　，原子结构示意图为　　。铝元素在地壳中含量丰富，仅次于　氧和硅　，自然界中的铝全部以　化合　态存在。 2．金属铝的物理性质　银白　色金属，有良好的　延展性　、　导电性　和导热性等，密度较小，质地柔软。二、铝的化学性质写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ②　2Al＋3Cl2eq \o(=====,\s\up20(点燃))2AlCl3　， ④　2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑　， ⑤　2Al＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up20(高温))Al2O3＋2Fe　(铝热反应)。三、铝的重要化合物及应用 1．氧化铝 2．氢氧化铝 (1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的　吸附　性。 (2)化学性质(用化学方程式表示) Al(OH)3的电离方程式为写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①　Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　。 ②　Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－　。 ③　2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up20(△))Al2O3＋3H2O　。 (3)制备 ①向铝盐中加入氨水，离子方程式为　Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4)　。 ②Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2，离子方程式为　[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)　。 ③Na[Al(OH)4]溶液与AlCl3溶液混合： 3[Al(OH)4]－＋Al3＋===4Al(OH)3↓　。 3．一种重要的复盐——明矾 (1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。 (2)明矾的化学式为　KAl(SO4)2·12H2O　，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH　＜　7(填“＜”“>”或“＝”)。明矾可以净水，其净水的原理是Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水。 4．氧化铝和氢氧化铝(两性) 名称氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 物理性质白色固体，熔点很高白色胶状物质，难溶于水化学性质与酸反应 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O 与碱反应 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－加热不分解 2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up20(△))Al2O3＋3H2O 制备方法 Al(OH)3加热分解 ①Al3＋与氨水反应 ②[Al(OH)4]－溶液中通入CO2 ③可溶性铝盐和四羟基合铝酸盐混合主要用途 ①作耐火材料 ②冶炼铝的原料 ①制药　②净水作用 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)铝在自然界中有游离态和化合态两种形式( × ) (2)MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂( × ) (3)铝能在空气中稳定存在是因为其表面覆盖着一层氧化铝薄膜( √ ) (4)铝箔在空气中用酒精灯加热可以观察到铝熔化了但并不滴落( √ ) (5)常温下，铝与稀硝酸反应可以制取氢气( × ) (6)由于铝具有强还原性，所以常用铝来冶炼某些高熔点金属( √ ) (7)常温下，铝被浓硫酸钝化，所以可用浓硫酸除去铝表面的铜镀层( × ) (8)因为铝不和浓H2SO4反应，所以可用铝槽车运输浓H2SO4( × ) 2．思考回答： (1)在做铝的燃烧实验时，用坩埚钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是什么？ (2)Al既能溶于强酸，又能溶于强碱，有人说“Al既有金属性，又有非金属性”，你认为这种说法是否恰当？为什么？ (3)铝与氢氧化钠溶液反应时，反应机理是怎样的？请用双线桥法标出该反应电子转移的方向与数目。答案：(1)铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落。 (2)不恰当。金属性是指元素原子的失电子能力，非金属性是指元素原子的得电子能力。铝无论是溶于强酸，还是强碱溶液，都是Al失去3e－，化合价升高(为＋3价)，均作还原剂，因而铝具有较强的金属性。 (3)铝先与强碱溶液中的水反应生成H2和Al(OH)3，Al(OH)3可溶于NaOH生成Na[Al(OH)4]和H2O，反应中Al为还原剂，水为氧化剂。 ◆[题组1]　铝的性质、用途　 1．下列关于铝单质的叙述中，正确的是(　　) A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应 B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定 C．铝和NaOH溶液反应；Al＋2OH－===[Al(OH)4]－＋2H2↑ D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低解析：A　[A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，电荷、原子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，错误；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，错误。] 2．易拉罐的主要成分为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是(　　) 选项实验方案现象、结论 A 加入盐酸产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素 B 加入NaOH溶液有无色气体产生，含有镁铝两种元素 C 加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀，含有镁元素 D 用盐酸溶解并放置一会儿后，加入KSCN溶液溶液呈红色，含有铁元素解析：D　[A项，铝、铁、镁都可与盐酸反应产生无色气体，不能得出含铝、铁、镁三种元素的结论，A错误；B项，铝、铁、镁三种金属中只有铝能与NaOH溶液反应产生无色气体，B错误；C项，氢氧化镁与氢氧化铝均为白色沉淀，C错误；D项，用盐酸溶解后亚铁离子在空气中易被氧化成Fe3＋，加入KSCN溶液呈红色，D正确。] ◆[题组2]　铝的相关计算　 3．将15.6 g Na2O2和5.4 g Al同时放入一定量的水中，充分反应后得到200 mL 溶液，再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72 L，若反应过程中溶液的体积保持不变，则下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，反应过程中得到7.84 L气体 B．最终得到的溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(OH－) C．最终得到7.8 g的沉淀 D．最终得到的溶液中c(Na＋)＝1.5 mol·L－1 解析：C　[n(Na2O2)＝eq \f(15.6 g,78 g·mol－1)＝0.2 mol，n(Al)＝eq \f(5.4 g,27 g·mol－1)＝0.2 mol。投入水中，首先发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成的NaOH的物质的量为0.4 mol；再发生反应的化学方程式2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，由反应的化学方程式可知Al完全反应，生成Na[Al(OH)4]的物质的量为0.2 mol，剩余NaOH的物质的量为0.4 mol－0.2 mol＝0.2 mol。n(HCl)＝eq \f(6.72 L,22.4 L·mol－1)＝0.3 mol，通入HCl气体首先发生反应NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，剩余HCl的物质的量为0.3 mol－0.2 mol＝0.1 mol，再发生反应Na[Al(OH)4]＋HCl===Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O，Na[Al(OH)4]有剩余，HCl完全反应，生成的Al(OH)3的物质的量为0.1 mol，最终溶液中溶质为Na[Al(OH)4]、NaCl。过氧化钠与水反应生成的氧气为0.2 mol×eq \f(1,2)＝0.1 mol，铝与氢氧化钠溶液反应生成的氢气为0.2 mol×eq \f(3,2)＝0.3 mol，故反应中生成气体的体积为(0.1 mol＋0.3 mol)×22.4 L·mol－1＝8.96 L，A错误；反应后溶液的溶质成分是0.3 mol NaCl和0.1 mol Na[Al(OH)4]，B错误；最终生成Al(OH)3的物质的量为0.1 mol，质量为0.1 mol×78 g·mol－1＝7.8 g，C正确；根据原子守恒n(Na＋)＝2n(Na2O2)＝2×0.2 mol＝0.4 mol，最终得到的溶液中c(Na＋)＝eq \f(0.4 mol,0.2 L)＝2 mol·L－1，D错误。] 4．铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸(非氧化性酸)反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题： (1)等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________________________________________。 (2)足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是 ________________________________________________________。 (3)足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是______。 (4)甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1∶2，则加入铝粉的质量为______。 A．5.4 g　　　　　 B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g 答案：(1)1∶1　(2)1∶3　(3)3∶1　(4)A 　铝与酸、碱反应的定量关系 (1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应： ①产生H2的物质的量相等。 ②消耗H＋、OH－的物质的量之比为n(H＋)∶n(OH－)＝3∶1。 (2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应： ①消耗Al的物质的量之比为1∶3。 ②生成H2的物质的量之比为1∶3。 (3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：若产生氢气的体积比为eq \f(1,3)＜eq \f(VHClH2,VNaOHH2)＜1，则必定为： ①铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 ②铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。 ◆[题组3]　含铝化合物的性质和用途　 5．下列除去杂质的方法不正确的是(　　) A．镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥 B．用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋ C．Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤，向滤液中通入过量CO2后过滤 D．MgO中混有少量Al2O3：加入足量烧碱溶液，充分反应，过滤、洗涤、干燥得到MgO 解析：B　[Al(OH)3不溶于氨水，故向含少量Al3＋的Fe3＋溶液中加入过量氨水时，Fe3＋、Al3＋均转化为氢氧化物沉淀，达不到除杂的目的。] 6．下列叙述正确的是(　　) ①含有大量[Al(OH)4]－的溶液中：NHeq \o\al(＋,4)、NOeq \o\al(－,3)、H＋、Cl－可以大量共存 ②0.1 mol·L－1的AlCl3溶液中：Na＋、K＋、SOeq \o\al(2－,4)、HCOeq \o\al(－,3)可以大量共存 ③向AlCl3溶液中加入过量的稀氨水，发生反应Al3＋＋4NH3·H2O===[Al(OH)4]－＋4NHeq \o\al(＋,4) ④加入铝粉能放出H2的溶液中：Ca2＋、Fe2＋、Cl－、NOeq \o\al(－,3)一定能够大量共存 ⑤用NaOH溶液除去铝条表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ ⑥依据铝热反应原理，可以发生反应2Al＋3MgOeq \o(=====,\s\up20(高温))3Mg＋Al2O3 ⑦向明矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，发生反应2SOeq \o\al(2－,4)＋2Ba2＋＋Al3＋＋4OH－===2BaSO4↓＋[Al(OH)4]－ ⑧常温下，铝可溶于过量浓硝酸，也可溶于过量NaOH溶液 A．⑤⑦ B．①③⑤ C．②④⑥ D．⑦⑧ 解析：A　[[Al(OH)4]－和H＋反应生成Al(OH)3沉淀，不能大量存在，①错误；Al3＋与HCOeq \o\al(－,3)发生水解相互促进反应，不能大量共存，②错误；Al(OH)3不溶于NH3·H2O，③错误；加入铝粉放出H2的溶液，可能呈酸性，也可能呈碱性，若呈酸性，H＋、NOeq \o\al(－,3)将Fe2＋氧化，若呈碱性，Ca2＋、Fe2＋不能大量共存，④错误；金属性：Mg>Al，铝不能置换出Mg，⑥错误；常温下，铝在浓硝酸中钝化，⑧错误。] 考点三　镁及其重要化合物 1．镁 (1)物理性质：具有银白色金属光泽的固体。 (2)化学性质(写化学方程式)： ①与O2反应：　2Mg＋O2eq \o(=====,\s\up20(点燃))2MgO　(发出耀眼白光)； ②与N2反应：　3Mg＋N2eq \o(=====,\s\up20(点燃))Mg3N2　； ③与CO2反应：　2Mg＋CO2eq \o(=====,\s\up20(点燃))2MgO＋C　； ④与沸水反应：　Mg＋2H2Oeq \o(=====,\s\up20(△))Mg(OH)2＋H2↑　。 (3)用途：生产合金，冶金工业上用作还原剂和脱氧剂。 2．氧化镁 (1)物理性质：白色　不　溶于水的固体，熔点高。 (2)化学性质：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。 (3)用途：耐火材料。 3．氢氧化镁 (1)物理性质：白色　不　溶于水的固体。 (2)化学性质 4．海水提镁 (1)流程：海水eq \o(――→,\s\up20(CaO),\s\do18(过滤))Mg(OH)2eq \o(――→,\s\up20(盐酸))　MgCl2　(溶液)eq \o(――――――→,\s\up20(蒸发浓缩),\s\do18(冷却结晶))MgCl2·6H2Oeq \o(――→,\s\up20(脱水),\s\do18(　))　MgCl2　eq \o(――→,\s\up20(电解),\s\do18(　))Mg。 (2)涉及的部分化学反应： MgCl2→Mg(OH)2：　MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2　； Mg(OH)2→MgCl2：　Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O　； MgCl2→Mg：　MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up20(通电))Mg＋Cl2↑　 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)Mg在空气中燃烧，产物只是MgO( × ) (2)镁着火不可以用CO2灭火，钠着火也不可以用CO2灭火( √ ) (3)镁、铝、硫酸构成原电池，镁作负极( √ ) (4)镁、铝、NaOH溶液构成原电池，镁作负极( × ) (5)下列转化关系均可通过一步反应实现：Mg―→MgO―→Mg(OH)2―→MgCl2( × ) (6)1 mol Mg与足量盐酸反应时，转移2NA个电子( √ ) 2．海水中含有氯化镁，下列从海水中提取镁涉及的化学方程式中，不正确的是(　　) A．制石灰乳：CaO＋H2O===Ca(OH)2 B．制Mg(OH)2：MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋CaCl2 C．制MgCl2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O D．在MgCl2溶液中加Na制Mg：MgCl2＋2Na===2NaCl＋Mg 解析：D　[钠是活泼金属，在水溶液中和水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，得不到金属镁，金属镁常用电解熔融氯化镁的方法来制取。] 3．下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据：物质氧化镁氯化镁熔点/℃ 2 852 714 沸点/℃ 3 600 1 412 请参考以上数据分析，从海水中提取镁，正确的方法是(　　) A．海水eq \o(――→,\s\up20(NaOH))Mg(OH)2eq \o(――→,\s\up20(电解))Mg B．海水eq \o(――→,\s\up20(HCl))MgCl2溶液―→MgCl2晶体eq \o(――→,\s\up20(电解))Mg C．海水eq \o(――→,\s\up20(石灰乳))Mg(OH)2eq \o(――→,\s\up20(灼烧))MgOeq \o(――→,\s\up20(电解))Mg D．海水eq \o(――→,\s\up20(石灰乳))Mg(OH)2eq \o(――→,\s\up20(HCl))MgCl2溶液eq \o(――→,\s\up20(HCl气流))MgCl2(熔融)eq \o(――→,\s\up20(电解))Mg 解析：D　[解答本题既要知道镁是由电解熔融的MgCl2得到，还要知道实际生产中从海水提取MgCl2的途径及原料的合理使用(沉淀剂用石灰乳而不用NaOH)。] ◆[题组1]　镁及其化合物的性质与应用　 1．镁粉是焰火、闪光粉、鞭炮中不可缺少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②CO2、③Ar、④H2、⑤N2，其中可作为冷却气体的是(　　) A．①和②　　　　　 B．②和③ C．③和④ D．②和④ 解析：C　[与镁蒸气不发生反应的Ar、H2均可作为冷却气体。] 2．甲、乙为单质，丙、丁为氧化物，它们存在如图反应(反应条件省略)。下列各组的甲、乙一定不符合的是(　　) A．铝和铁 B．氟和氧 C．碳和硅 D．镁和碳解析：B　[甲为氟，乙为氧，氟气和水反应生成氢氟酸和氧气，氢氟酸不属于氧化物，B不符合。] ◆[题组2]　海水提镁　 3．如图为利用海水制备部分物质的过程。下列有关说法正确的是(　　) A．制取NaHCO3的反应是利用其溶解度小于NaCl的溶解度 B．用澄清石灰水可鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液 C．在第③、④、⑤步骤中，溴元素均被氧化 D．加热MgCl2溶液制取无水氯化镁解析：A　[分别向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入澄清石灰水，均有白色沉淀产生，现象相同，不能鉴别，B错误；第④步中，SO2＋2H2O＋Br2===H2SO4＋2HBr中S元素的化合价升高，则二氧化硫被氧化，溴元素被还原，C错误；需要在氯化氢气流中加热才能得到无水氯化镁，D错误。] 4．(2024·河南驻马店高一期末)海水中蕴含着丰富的矿物质。从海水中提取镁的主要过程如下：下列说法中，不正确的是(　　) A．过程Ⅰ发生的是物理变化 B．过程Ⅲ中主要发生复分解反应 C．过程Ⅰ～Ⅲ的目的是富集、提纯MgCl2 D．可以通过电解MgCl2溶液得到镁解析：D　[过程Ⅰ是蒸发浓缩，属于物理变化，A正确；过程Ⅲ是氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应，B正确；海水中氯化镁浓度低，过程Ⅰ～Ⅲ的目的是富集、提纯MgCl2，C正确；工业上通过电解熔融MgCl2冶炼金属镁，D错误。] 5．海水中蕴藏着丰富的资源。除从海水中可制得食盐外，还可以制取镁、钾、溴及其化工产品。从海水中制取金属镁、溴的化工流程如图：已知：MgO的熔点为2 800℃，MgCl2的熔点为712℃。回答下列问题： (1)操作2的方法是______，操作3具体指______________。 (2)操作1粗盐精制主要是要除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq \o\al(2－,4)，以下试剂顺序合理的组合是______(填字母)。 ①稀盐酸　②NaOH　③Na2CO3　④BaCl2 a．②③④①　　　　　 b．③②④① c．④②③① d．④③①② (3)SO2水溶液可以起到富集溴的目的，该溶液吸收溴的离子反应方程式是__________________________________________________。 (4)写出电解MgCl2制取Mg的化学方程式 ________________________________________________________。 (5)有同学认为上述流程过于复杂，可直接加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制取金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗？______(填“同意”或“不同意”)，请说出你同意或不同意的理由： ____________________。解析：(2)操作1粗盐精制主要是要除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq \o\al(2－,4)，镁离子利用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子利用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀后，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子碳酸根离子，故正确的顺序为BaCl2、NaOH、Na2CO3、稀盐酸，c正确。(3)SO2水溶液可以起到富集溴的目的，溴将SO2氧化，该溶液吸收溴的离子方程式是Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋。(4)电解MgCl2制取Mg的化学方程式为MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up20(通电),\s\do18(　))Mg＋Cl2↑。答案：(1)过滤　蒸发浓缩、降温结晶　(2)c (3)Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋　(4)MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up20(通电))Mg＋Cl2↑　(5)不同意　MgO的熔点太高，电解熔融MgO耗费大量的能量考点四　合金与金属矿物的开发利用一、合金 1．概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有　金属特性　的物质。 2．性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 (1)熔点：一般比它的各成分金属的　低　； (2)硬度和强度：一般比它的各成分金属的　大　。 ①构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。合金一定是混合物。 ②常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。 ③合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。二、常见的金属材料 1．金属材料黑色金属材料有色金属材料铁、铬、锰以及它们的合金除黑色金属以外的其他金属及其合金 2．黑色金属材料——钢铁 (1)　钢　是用量最大、用途最广的合金。 3．有色金属材料——铜和铝 1．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)合金是混合物，合金中的成分金属保持各自的化学性质( √ ) (2)合金材料中不可能含有非金属元素( × ) (3)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金( √ ) (4)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应( √ ) (5)合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属( √ ) (6)工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气( × ) (7)钠、镁、铝等活泼金属的冶炼采用电解法( √ ) (8)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应( √ ) 2．下表中是四种金属的熔、沸点数据：金属 Na Al Cu Fe 熔点/℃ 97.81 660 1 038 1 535 沸点/℃ 883 2 467 2 567 2 750 (1)根据表中数据，归纳出两种金属不能形成合金的有哪些组合？ ________________________________________________________。 (2)概括出能形成合金的两种金属应具备的条件。 ________________________________________________________。答案：(1)Na—Cu、Na—Fe； (2)要形成合金，各成分都要有共同的液态温度范围，即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点。 ◆[题组1]　金属材料及合金　 1．C919大型飞机的制造采用了大量新材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是(　　) A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B．铝锂合金的硬度比锂大 C．铝锂合金的熔沸点比铝低 D．铝锂合金耐酸碱腐蚀解析：D　[铝锂合金中的铝既能与酸反应，又能与碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。] 2．铝热反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up20(高温))Al2O3＋2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下：物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 462 沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 (1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是__________________________________。 (2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是______，当观察到______的现象时，说明熔融物中含有金属铝。 (3)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的____(填序号)。 A．浓硫酸　　　　　　 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液解析：(1)铝热反应放出大量的热，使生成的铁熔化，与未反应完的铝可以形成合金。 (2)铝与NaOH溶液反应，产生H2。 (3)浓硫酸使铁、铝钝化，稀硝酸会产生NO，污染环境，NaOH溶液不能溶解铁。答案：(1)该反应温度下铝已熔化，未反应的铝可与生成的铁熔合在一起，形成合金 (2)NaOH溶液　有气泡生成　(3)B ◆[题组2]　合金组成与含量的测定　 3．为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次重复实验测定结果的平均值)：方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况)；方案二：将eq \f(a,10) g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.20 00 mol·L－1的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。请回答下列问题： (1)配平下面的化学方程式： KMnO4＋FeSO4＋H2SO4=== Fe2(SO4)3＋MnSO4＋K2SO4＋H2O (2)在滴定实验中不能选择______式滴定管，理由是 ________________________________________________________。 (3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为______和______。 (4)若排除实验仪器和操作的影响，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。 ①方案一______(填“准确”“不准确”或“不一定准确”)，理由是_________________________________________________________。 ②方案二______(填“准确”“不准确”或“不一定准确”)，理由是_________________________________________________________。解析：(1)在反应中MnOeq \o\al(－,4)中Mn的化合价由＋7价降至＋2价，Fe2＋被氧化为Fe3＋，依据化合价升降相等可知KMnO4与FeSO4的化学计量数之比应为1∶5，考虑到Fe2(SO4)3的化学计量数为整数，将KMnO4与FeSO4的化学计量数分别配成2、10，依据原子守恒再配出其他物质的化学计量数即可。(2)因KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀碱式滴定管的乳胶管，因此不能用碱式滴定管盛装KMnO4溶液。 (3)方案一：依据铁与硫酸反应的方程式可知产生580 mL H2(标准状况)所需m(Fe)＝eq \f(580 mL,22 400 mL·mol－1)×56 g·mol－1＝1.45 g，故铁的质量分数为eq \f(1.45,a)；方案二：利用(1)中配平的方程式可知，eq \f(a,10) g铁片中含有m(Fe)＝0.020 00 mol·L－1×0.025 0 L×5×56 g·mol－1＝0.140 g，故铁的质量分数为eq \f(0.140 g,\f(a,10) g)＝eq \f(1.40,a)。答案：(1)2　10　8　5　2　1　8 (2)碱　KMnO4是强氧化剂，会腐蚀乳胶管 (3)eq \f(1.45,a)　eq \f(1.40,a) (4)①不一定准确　如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确 ②不一定准确　如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3＋在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确(答案合理即可) [例]　(2022·湖南卷，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：下列说法错误的是(　　) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用元素化合物的性质和用途是解题关键： (1)陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF发生反应 (2)Na2CO3是过量的，碱性条件不会生成气体，注意反应物量的问题。解析：C　[A.陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2在高温下与Na2CO3发生反应Na2CO3＋SiO2eq \o(=====,\s\up20(高温))Na2SiO3＋CO2↑，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确；B.采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；C.由上述分析可知，合成槽内发生反应6NaF＋Na[Al(OH)4]＋2CO2===Na3AlF6＋2Na2CO3＋2H2O，产物是Na3AlF6、Na2CO3和H2O，故C错误；D.由上述分析可知，滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔循环利用，故D正确；答案选C。] 1．(2023·浙江1月)硫酸铜应用广泛，下列说法不正确　的是(　　) A．Cu元素位于周期表p区 B．硫酸铜属于强电解质 C．硫酸铜溶液呈酸性 D．硫酸铜能使蛋白质变性解析：A　[A项，Cu为29号元素，位于ⅠB族，属于ds区元素，故A错误；B项，硫酸铜属于盐类，在水溶液中能完全电离，属于强电解质，故B正确；C项，硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液呈酸性，故C正确；D项，铜离子为重金属离子，能使蛋白质变性，故D正确。] 2．(2023·浙江6月)物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是(　　) A．铝有强还原性，可用于制作门窗框架 B．氧化钙易吸水，可用作干燥剂 C．维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂 D．过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂解析：A　[A.铝用于制作门窗框架，利用了铝的硬度大、密度小、抗腐蚀等性质，而不是利用它的还原性，A不正确；B.氧化钙易吸水，并与水反应生成氢氧化钙，可吸收气体中或密闭环境中的水分，所以可用作干燥剂，B正确；C.食品中含有的Fe2＋等易被空气中的氧气氧化，维生素C具有还原性，且对人体无害，可用作食品抗氧化剂，C正确；D.过氧化钠能与二氧化碳和水反应生成氧气，能吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，可作潜水艇中的供氧剂，D正确。] 3．(2024·青岛四区县高三期中)钪的价格昂贵，在地壳里的含量只有0.000 5%。研究发现，可从金属提取工艺中的固体废料“赤泥”(含有Fe2O3、SiO2、Sc2O3、TiO2等)里回收钪，流程如下：已知：①Sc2O3和TiO2性质较稳定，不易被还原，且TiO2难溶于盐酸； ②“熔炼”过程中，单质硅和大部分单质铁转化为“熔融物”分离出来； ③草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物。回答下列问题： (1)“熔炼”时，酸性氧化物发生反应的化学方程式 ________________________________________________________。 (2)“酸浸”时，滤渣的主要成分除C等单质外还有________________(填化学式)。 (3)草酸“沉钪”时，钪的沉淀率随eq \f(nH2C2O4,nSc3＋)的变化情况如图，eq \f(nH2C2O4,nSc3＋)＞1.5，曲线开始下降的原因是________________。 (4)氧化钪(Sc2O3)可用作半导体镀层的蒸镀材料。草酸钪晶体Sc2(C2O4)3在足量空气中加热到550 ℃以上可得到氧化钪，反应的化学方程式为________________。 (5)常温下，三价Sc的部分存在形式与氟离子浓度的对数[lgc(F－)]、pH的关系如图所示。若溶液中c(F－)＝2×10－5 mol·L－1，“调pH”过程中若调节至pH＝6，则此时三价Sc的存在形式为__________(填化学式)；若氨水过量，pH由6升至9，写出该过程发生转化的离子方程式________________。(已知lg 2＝0.3) 解析：本工艺流程题是从固体废料“赤泥”里回收Sc2O3，由题干流程图结合题干已知信息可知，“熔炼”时主要是将Fe2O3、SiO2分别还原为Fe和Si，并将大部分Fe和Si转化为熔融物分离出来，则固体为Sc2O3、TiO2和少量的Fe、Si等，加入盐酸后将Fe转化为Fe2＋、Sc2O3转化为Sc3＋、过滤的滤渣主要成分为TiO2、Si和C，滤液中加入H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋便于后续调节pH来除去Fe3＋，过滤得固体沉淀物为Fe(OH)3沉淀，向滤液中加入草酸，得到草酸钪晶体，过滤洗涤干燥后，在空气中加热可得Sc2O3固体，据此分析解题。 (1)Fe2O3、SiO2分别还原为Fe和Si，酸性氧化物为SiO2，发生反应的化学方程式为2C＋SiO2eq \o(=====,\s\up20(高温),\s\do18(　))Si＋2CO↑； (2)由分析可知，“酸浸”时，滤渣的主要成分除C外还有TiO2； (3)由题干信息可知，草酸可与多种金属离子形成可溶性络合物，草酸用量过多时，草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物，故钪的沉淀率下降； (4)Sc2(C2O4)3在足量空气中加热到550 ℃以上可得到Sc2O3，根据原子守恒可知，还生成CO2，所以化学反应方程式为2Sc2(C2O4)3＋3O2eq \o(=====,\s\up20(△),\s\do18(　))2Sc2O3＋12CO2； (5)若溶液中c(F－)＝2×10－5 mol·L－1，则lg c(F－)＝lg(2×10－5)＝－4.7，“调节pH”过程中控制pH＝6，三价Sc元素的存在形式为ScFeq \o\al(＋,2)；氨水过量，pH由6升至9，ScFeq \o\al(＋,2)转化Sc(OH)3，反应的离子方程式为ScFeq \o\al(＋,2)＋3NH3·H2O===Sc(OH)3＋3NHeq \o\al(＋,4)＋2F－。答案：(1)2C＋SiO2eq \o(=====,\s\up20(高温),\s\do18(　))Si＋2CO↑ (2)TiO2　(3)草酸用量过多时，草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物，故钪的沉淀率下降　(4)2Sc2(C2O4)3＋3O2eq \o(=====,\s\up20(△),\s\do18(　))2Sc2O3＋12CO2　(5)ScFeq \o\al(＋,2)　ScFeq \o\al(＋,2)＋3NH3·H2O===Sc(OH)3＋3NHeq \o\al(＋,4)＋2F－ 4．(化学与传统文化)明末科学家宋应星出版的《天工开物》中记载了有关“五金”的内容：“……黄金美者，其值去黑铁(生铁)一万六千倍，然使釡、鬵(xin，一种炊具)、斤(这里指菜刀、镰刀、锄头等)、斧不呈效于日用之间……贸迁有无，……”下列解释正确的是(　　) A．明代使用的釡、鬵一类的炊具都属于青铜合金 B．添加了铬、镍的不锈钢菜刀和农具使用后即使不保养，也不会生锈 C．金属的另一个用途就是铸成钱币作为贸易交往中的流通手段 D．黑铁在空气中发生的腐蚀主要是化学腐蚀解析：C　[明代使用的釡、鬵都属于铁合金，故A错误；不锈钢制作就是在普通钢中添加铬、镍等元素改变了钢铁内部结构，不锈钢不容易生锈；家里用的农具是铁合金，如果没及时洗干净后晾干，铁能与氧气、水分同时接触，容易发生电化学腐蚀而生锈，故B错误；金属可以用来铸成钱币作为贸易交往中的流通手段，故C正确；生铁的腐蚀主要是电化学腐蚀，故D错误。] 5．(双选)(2024·青岛十九中高三期中)国家速滑馆又称为“冰丝带”，所用的碲化镉(CdTe)发电玻璃被誉为“挂在墙上的油田”。一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示。 Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋开始沉淀 2.7 6.3 3.8 完全沉淀 3.2 8.3 5.0 下列说法错误的是(　　) A．调节pH＝5目的是除去Fe和Cu等杂质元素． B．“滤渣2”主要成分为MnO2 C．“置换”后滤液溶质主要成分是ZnSO4 D．“熔炼”过程利用Cd与Na2ZnO2的密度差异可以将二者分离解析：AB　[根据流程图，镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO)，加入硫酸溶解生成多种硫酸盐，加入石灰乳调节pH＝5，沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4；在滤液中加入KMnO4，把Fe2＋氧化为Fe(OH)3沉淀、把Mn2＋氧化为MnO2；滤液中加入锌置换出Cd，得到海绵镉，海绵镉用氢氧化钠溶解过量的锌，得到Cd和Na2ZnO2。A.调节pH＝5，沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4，没除去Fe元素，故A错误； B.滤液中加入KMnO4，把Fe2＋氧化为Fe(OH)3沉淀，把Mn2＋氧化为MnO2；“滤渣2”主要成分为MnO2、Fe(OH)3，故B错误；C.滤液中加入锌置换出Cd，“置换”后滤液溶质主要成分是ZnSO4，故C正确；D.海绵镉用氢氧化钠溶解过量的锌，“熔炼”过程利用Cd与Na2ZnO2的密度差异可以将二者分离，故D正确。] [归纳提升] 体系构建核心巧记 1．Al2O3是两性氧化物，有关的离子方程式Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O、Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－。 2．Al(OH)3是两性氢氧化物，有关的离子方程式为Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O、Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－。 3．Al2O3是冶炼铝的原料，也是较好的耐火材料；Al(OH)3可用作胃酸中和剂；明矾[KAl(SO4)2·12H2O]常用作净水剂。 4．AlCl3溶液中加氨水的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4)； Na[Al(OH)4]溶液中通入足量CO2的离子方程式为[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3)。 5．铜及其化合物的颜色：Cu、Cu2O—红色，CuO—黑色，Cu(OH)2—蓝色，CuSO4—白色，CuSO4·5H2O—蓝色，Cu2(OH)2CO3—绿色。 6．镁的特殊反应 (1)镁在空气中燃烧除生成氧化镁外，还有少量的氮化镁。 (2)镁能在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳。 7．金属冶炼的三种方法 (1)电解法(K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属)； (2)热还原法(Zn～Cu之间较活泼金属)； (3)热分解法(Hg、Ag等不活泼金属)。 8．必记五反应 (1)工业上冶炼Mg：MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up20(电解))Mg＋Cl2↑ (2)工业上冶炼Al：2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up20(电解))4Al＋3O2↑ (3)工业上冶炼Fe：3CO＋Fe2O3eq \o(=====,\s\up20(高温))2Fe＋3CO2 (4)铝热反应：Fe2O3＋2Aleq \o(=====,\s\up20(高温))Al2O3＋2Fe (5)铜绿的生成：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 $$

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第3章第2节金属材料-【创新教程】2025年高考化学总复习大一轮课件PPT（鲁科多选版）

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