内容正文:
第二节 金属材料
★[课程标准]
1.掌握铜及其化合物的性质与应用.
2.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.
3.了解常见金属的活动性顺序和常见金属的冶炼方法.
4.了解铝、氧化铝、氢氧化铝的主要性质及其应用.
学生用书 P90
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+S
△
Cu2S.
(3)与氧化性酸
a.与浓硫酸共热:Cu+2H2SO4(浓)
△
CuSO4+SO2↑
+2H2O,
b.与稀硝酸反应的离子方程式:3Cu+8H++2NO-3
3Cu2++2NO↑+4H2O,
c.与浓硝酸反应的离子方程式:Cu+4H+ +2NO-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+H2
△
Cu
+H2O
Cu2O+H2
△
2Cu+H2O
转化关系 4CuO
高温
2Cu2O+O2↑
2.氢氧化铜———蓝色难溶物,是一种弱碱
Cu(OH)2
△
→Cu(OH)2
△
CuO+H2O
H+
→
Cu(OH)2+2H+ Cu2++2H2O
(填离子方程式)
弱氧化性
—CHO
→
Cu2O(砖红色沉淀)(检验
—CHO或葡萄糖)
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)2CO3
△
2CuO+H2O+CO2↑.
(2)CuSO4
a.CuSO45H2O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CuSO45H2O),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+
2H2SO42CuSO4+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)(2023浙江省6月选考)铜与稀硝酸:Cu+
4H++2NO-3 Cu2++2NO2↑+2H2O (×)
(3)无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水(√)
(4)CuSO45H2O失去结晶水属于物理变化 (×)
501
第三章 物质的性质与转化
(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++2NH3H2OCu(OH)2↓+2NH+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.
(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:
①Cu
浓 H2SO4
加热
→CuSO4
加水
稀释
→硫酸铜溶液
蒸发
结晶
→
CuSO45H2O
②Cu
O2
灼烧
→CuO
稀 H2SO4
→硫酸铜溶液
蒸发
结晶
→
CuSO45H2O
③
Cu
热空气
稀硫酸
→硫酸铜溶液
蒸发
结晶
→CuSO45H2O
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:(1)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+H2SO4CuSO4+Cu+H2O.
(2)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.(2025广东江门期中)氯化亚铜(CuCl)广泛应用
于化工、印染、电镀等行业.CuCl难溶于水,可溶
于氯离子浓度较大的体系,易氧化.以海绵铜(主
要成分是Cu和少量CuO)为原料,生产CuCl的工
艺如下:
海绵铜 溶解→
↓
硝酸铵、水、硫酸
过滤→
滤液
→ 反应
↓
亚硫酸铵、氯化铵
过滤→
滤饼
→ 洗涤
烘干粗产品←
下列说法错误的是 ( )
A.“溶解”过程发生氧化还原反应的离子方程式是
3Cu+8H+ +2NO-3 3Cu2+ +2NO ↑
+4H2O
B.“反 应”过 程 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 是
2Cu2++SO2-3 +2Cl- +H2O 2CuCl↓ +
SO2-4 +2H+
C.“溶解”过程中硫酸可用浓盐酸代替
D.“烘干”需在隔绝空气的环境中进行
解析:C [“溶解”过程中,硝酸铵中的硝酸根离子
与硫酸电离出的氢离子构成硝酸,将铜氧化,离子
方程式是3Cu+8H++2NO-3 3Cu2++2NO↑
+4H2O,A正确;从后续操作看,“反应”过程生成
CuCl,则溶液中的Cu2+ 被SO2-3 还原,发生反应的
离子方程式是2Cu2+ +SO2-3 +2Cl- +H2O
2CuCl↓+SO2-4 +2H+,B正确;“溶解”过程中,若
硫酸用浓盐酸代替,则“反应”过程中生成的CuCl
会被Cl-溶解,难以得到CuCl沉淀,C不正确;“烘
干”时,CuCl易被空气中的氧气氧化,所以需在隔
绝空气的环境中进行,D正确.]
2.(双选)(2025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
足量溶液A
充分反应→测定生成气体的
体积
方案二:铜铝混合物
足量溶液B
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
答案:AB
◆[题组2] 铜及其化合物的综合应用
3.(2025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
( )
废
铜
屑
酸浸→
↓
浓 HNO3
气体
↓
过滤→
滤渣
↓
加热(70℃)→
↓
Na2CO3 溶液
调pH为8.5→
↓
0.4molL-1NaOH溶液
过滤→
滤液
↓
→ 碱式碳酸铜→
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CO2-3
D.温度和pH是影响产品纯度的主要因素
答案:C
601
高考总复习 化学(LK)
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CuCl22H2O制备CuCl,并验证
其他分解产物.
①CuCl2 2H2O
HCl气流
140℃→CuCl2
>300℃
→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+
3CuOCuCl23H2O+ 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GKI试纸改成足量的淀粉GKI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, .
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)、Cr2O2-7 (橙 红 色)、
CrO2-4 (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)CrO2-4 和 Cr2O2-7 在 溶 液 中 可 相 互 转 化:
2CrO2-4 +2H+ Cr2O2-7 +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(Na2Cr2O72H2O)
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 .
答案:(1)+3 Cr2(SO4)3(其他合理的物质也对)
(2)4H++4Cr2++O24Cr3++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-CrO2-4 +8H+
701
第三章 物质的性质与转化
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:
①AlO2
常温
→形成致密的氧化膜
加热
→4Al+3O2
△
2Al2O3
②2Al+3Cl2
点燃
2AlCl3,
③ AlO2
氧化性酸
→遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化
非氧化性酸
→2Al+6H
+ 2Al3++3H2↑
④2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑,
⑤2Al+Fe2O3
高温
Al2O3+2Fe(铝热反应).
三、铝的重要化合物及应用
1.氧化铝
Al2O3
属类
两性氧化物
物理性质
难溶于水、熔点高、硬度大
化学
性质
与 H+ 反应:Al2O3 +6H+
2Al3++3H2O
与OH- 反 应:Al2O3 +2OH-+
3H2O2[Al(OH)4]-
用途
耐火材料:制造耐火坩埚等
工业 上 冶 炼 铝:2Al2O3
电解
冰晶石
4Al+3O2↑
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
Al(OH)3 Al3++3OH-
碱式电离
Al(OH)3+H2O H++[Al(OH)4]-
酸式电离
Al(OH)3
受热分解
③
←Al2O3
两性
① 强酸
→Al3+
② 强碱
→ [Al(OH)4]-
写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:
①Al(OH)3+3H+Al3++3H2O.
②Al(OH)3+OH-[Al(OH)4]-.
③2Al(OH)3
△
Al2O3+3H2O.
(3)制备
①向铝盐中加入氨水,离子方程式为Al3++3NH3
H2OAl(OH)3↓+3NH+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 ↓
+HCO-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)212H2O,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)3
△
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
801
高考总复习 化学(LK)
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024浙江6月卷)Al(OH)3 呈两性,不能用
于治疗胃酸过多 (×)
(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.
2Al
0
+2NaOH+6H2O2Na[A
+3
失去2×3e-
↓
l(OH)4]+3H
得到6×e-
↑
2↑
◆[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
答案:A
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
答案:D
◆[题组2] 铝的相关计算
3.将15.6gNa2O2 和5.4gAl同时放入一定量的水
中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中
缓慢通入标准状况下的 HCl气体6.72L,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7.84L气体
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5molL-1
答案:C
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 .
901
第三章 物质的性质与转化
(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100mL3molL-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.5.4g B.3.6g
C.2.7g D.1.8g
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1
3<
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
答案:B
6.下列叙述正确的是 ( )
①含有大量[Al(OH)4]- 的溶液中:NH+4 、NO-3 、
H+、Cl-可以大量共存
②0.1molL-1的AlCl3 溶液中:Na+、K+、SO2-4 、
HCO-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++4NH3H2O[Al(OH)4]-+4NH+4
④加入铝粉能放出 H2 的溶液中:Ca2+、Fe2+、Cl-、
NO-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-+3H2O2[Al(OH)4]-
⑥依据铝热反应原理,可以发生反应2Al+3MgO
高温
3Mg+Al2O3
⑦向明矾溶液中加入过量Ba(OH)2 溶液,发生反
应2SO2-4 +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
答案:A
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+O2
点燃
2MgO(发出耀眼白光);
②与N2 反应:3Mg+N2
点燃
Mg3N2;
③与CO2 反应:2Mg+CO2
点燃
2MgO+C;
④与沸水反应:Mg+2H2O
△
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
Mg(OH)2
△
→Mg
(OH)2
△
MgO+H2O
H+
→Mg
(OH)2+2H+Mg2++2H2O
4.海水提镁
(1)流 程:海 水
CaO
过滤→Mg(OH)2
盐酸
→MgCl2(溶 液)
蒸发浓缩
冷却结晶→MgCl26H2O
脱水
→MgCl2
电解
→Mg
.
011
高考总复习 化学(LK)
(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)
通电
Mg+Cl2↑
1.易错辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)镁在空气中燃烧可生成氧化镁和氮化镁.(√)
(2)Mg能从CO2 中置换出C. (√)
(3)电解熔融 MgCl2 制24gMg,电路中通过的电
子数为01NA. (×)
(4)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融 MgO
的方法. (×)
(5)将 Mg加入过量FeCl3 溶液中可得Fe. (×)
(6)加热 MgCl2 溶液最终可制得 MgCl2 固体.
(×)
(7)Mg表面易被氧化生成氧化膜,保存时一般直
接放在塑料袋中或试剂瓶中. (√)
(8)镁合金具有密度小、强度高的性质,可用于航空
材料. (√)
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+H2OCa(OH)2
B.制Mg(OH)2:MgCl2+Ca(OH)2Mg(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/℃ 2852 714
沸点/℃ 3600 1412
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
NaOH
→Mg(OH)2
电解
→Mg
B.海水
HCl
→MgCl2 溶液 →MgCl2 晶体
电解
→Mg
C.海水
石灰乳
→Mg(OH)2
灼烧
→MgO
电解
→Mg
D.海 水
石灰乳
→ Mg(OH)2
HCl
→ MgCl2 溶 液
HCl气流
→MgCl2(熔融)
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
答案:C
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 ( )
甲
丙
丁→
乙→
A.铝和铁 B.氟和氧
C.碳和硅 D.镁和碳
答案:B
◆[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 ( )
海
水
精
盐
→ ①→精盐氯碱工业
H2O、NH3
CO2
→NaHCO3
△
→Na2CO3
母
液
→
Mg(OH)2 → MgCl26H2O
②
→ 无水MgCl2→
NaBr
③
→Br2
④
→SO2 水溶液吸收
⑤
→Br2
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
答案:A
4.(2025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:
海水
浓缩
Ⅰ→ 浓缩海水
石灰乳
Ⅱ →Mg
(OH)2
盐酸;浓缩;脱水
Ⅲ →MgCl2
Ⅳ→Mg
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
答案:D
111
第三章 物质的性质与转化
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:
海
水
晒盐
分离
卤水→
↓
石灰乳
操作2
滤液→
↓
氯气
SO2水溶液→ Br2→
Mg(OH)2→
HCl
→ 溶液
操作3↓
MgCl26H2O
一定
条件
无水MgCl2
电解 ↑
Mg粗盐
操作1↓
精盐
已知:MgO的熔点为2800℃,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+、SO2-4 ,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:
.
答案:(1)过滤 蒸发浓缩、降温结晶 (2)c
(3)Br2+SO2+2H2O2Br-+SO2-4 +4H+
(4)MgCl2(熔融)
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.
(2)钢
根据化学
成分
碳素钢→
根据含碳量
高低分
低碳钢→
中碳钢→
高碳钢→
合金钢→
3.有色金属材料———铜和铝
(1)铝
及
铝
合
金
铝
性能:良好的延展性和导电性
用途:制导线{
铝合金
性能:密度小、强度高、塑性好、易
于成型、制造工艺简单、成
本低廉
用途:主要用于建筑业、容器和包
装业、交通运输业、电子行
业等
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(2)铜
及
铜
合
金
铜
性能:良好的导电性和导热性
用途:主要用于电器和电子工业、建筑业{
铜合金:青铜是我国使用最早的合金,常见
的还有黄铜和白铜
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ï
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 (√)
211
高考总复习 化学(LK)
2.(2023山东卷)下列之物具有典型的齐鲁文化特
色,据其主要化学成分不能与其他三种归为一类
的是 ( )
A.泰山墨玉 B.龙山黑陶
C.齐国刀币 D.淄博琉璃
解析:C [墨玉、黑陶、琉璃均为陶瓷制品,均属于
硅酸盐制品,主要成分均为硅酸盐材料,而刀币的
主要成分为青铜.]
◆[题组1] 金属材料及合金
1.(2025东莞市高三检测)线条来去,纹彩风流,文
物上的纹样记录了五千年的华夏之美.下列纹样
载体主要由合金材料制成的是 ( )
纹
样
载
体
选
项
A.清夔龙
纹磁笔洗
B.西周吴
虎鼎
C.战国燕饕
餮纹瓦当
D.汉卷云
纹玉壁
解析:B [A.清夔龙纹磁笔洗属于硅酸盐材料,不
属于合金材料,故A不选;B.西周吴虎鼎属于铜合
金,属于合金材料,故B选;C.战国燕饕餮纹瓦当
属于硅 酸 盐 材 料,不 属 于 合 金 材 料,故 C不 选;
D.玉的主要成分有二氧化硅、三氧化二铝,不是合
金材料,故D不选.]
2.不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法正
确的是 ( )
A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制
B.铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料,
是因为铝的冶炼方法比较简单
C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼,人们通常
采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它
们的单质
D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外,还用来制
造还原剂一氧化碳
解析:D [A项,通常用CO还原法炼制铁,错误;
B项,是因为Al有良好的性能,才被广泛使用,错
误;C项,氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,工
业上用电解氧化铝的方法制取铝,错误;D项,高炉
炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造
还原剂一氧化碳,正确.]
3.铝热反应的化学方程式为2Al+Fe2O3
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 2054 1535 1462
沸点/℃ 2467 2980 2750
(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
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
4.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ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测
得生成氢气的体积为580mL(标准状况);
方案二:将a
10g
铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将
反应后得到的溶液用0.2000molL-1的KMnO4
溶液滴定,达到终点时消耗了25.00mLKMnO4
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
.
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)1.45a
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)
311
第三章 物质的性质与转化
学生用书 P98
[例] (2024黑吉辽卷)某工厂利用铜屑脱除锌浸
出液中的Cl-并制备Zn,流程如下,“脱氯”步骤仅
Cu元素化合价发生改变.下列说法正确的是
( )
铜屑 浸铜→
↓
↓
H2SO4 H2O2
脱氯→
↓
锌浸出液
CuCl固体
↓
脱氯液→
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 Zn2+ Cu2+ Cl-
浓度(gL-1) 145 003 1
A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:2Cu+4H+ +H2O2 2Cu2+ +
H2↑ +2H2O
C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-2CuCl
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn
试
题
情
境
利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn
必
备
知
识
一是氧化还原反应原理,二是题知信息“脱
氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变,三是电
解反应原理
关
键
能
力
一是理解与辨析能力,要求掌握Cu元素间
的相互转化,二是根据反应原理书写化学反
应的能力,三是证据推理与模型认识能力,
电解反应原理的判断
解析:C [铜 屑 中 加 入 H2SO4 和 H2O2 得 到
Cu2+,反 应 的 离 子 方 程 式 为:Cu+2H+ +H2O2
Cu2++2H2O,再加入锌浸出液进行“脱氯”,
“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变,得到CuCl
固体,可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为:
Cu2++Cu+2Cl-2CuCl,过滤得到脱氯液,脱
氯液净化后电解,Zn2+可在阴极得到电子生成Zn.
A.由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在
“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故 A错误;B.“浸
铜”时,铜屑中加入 H2SO4 和 H2O2 得到Cu2+,反
应的离子方程式为:Cu+2H++H2O2Cu2++
2H2O,故B错误;C.“脱氯”步骤仅Cu元素化合价
发生改变,得到CuCl固体,即Cu的化合价升高,
Cu2+的化合价降低,发生归中反应,反应的离子方
程式为:Cu2+ +Cu+2Cl-2CuCl,故C正确;
D.脱氯液净化后电解,Zn2+ 应在阴极得到电子变
为Zn,故D错误.]
1.(双选)(2024山东卷)钧瓷是宋代五大名瓷之一,
其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O.为探究Cu2O的
性质,取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管,
进行如下实验.下列说法正确的是 ( )
实验操作及现象
试管甲
滴加过量03molL-1HNO3 溶液并
充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色
沉淀,溶液显浅蓝色;倾掉溶液,滴加浓
硝酸,沉淀逐渐消失
试管乙
滴加过量6molL-1氨水并充分振
荡,沉淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静
置一段时间后,溶液颜色变为深蓝色
A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu
B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3 的氧化性
C.试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3 形成无色配
合物
D.上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物
解析:AC [A.Cu2O 中 滴 加 过 量 03 mol/L
HNO3 溶液并充分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜
色沉淀,溶液显浅蓝色,说明Cu2O转化成Cu2+,
Cu元素的化合价由+1价升至+2价,根据氧化还
原反应的特点知,Cu元素的化合价还有由+1价
降至0价,新生成的沉淀为金属Cu,A项正确;B.
Cu2O与03mol/LHNO3 发生的反应为Cu2O+
2HNO3 Cu(NO3)2+Cu+H2O,该 过 程 中
HNO3 表现酸性,后滴加浓硝酸发生的反应为Cu
+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
该过程 中 HNO3 表 现 氧 化 性 和 酸 性,B项 错 误;
C.Cu2O中滴加过量6mol/L氨水充分振荡,沉淀
逐渐溶解得到无色溶液,静置一段时间无色溶液变
为深蓝色,说明Cu(Ⅰ)与NH3 形成无色配合物易
被空气中的O2 氧化成深蓝色[Cu(NH3)4]2+,C项
正确;D.既能与酸反应生成盐和水、又能与碱反应
生成 盐 和 水 的 氧 化 物 为 两 性 氧 化 物,Cu2O 溶 于
6mol/L氨水形成的是配合物,Cu2O不属于两性氧
化物,是碱性氧化物,D项错误.]
2.(2024黑吉辽卷)文物见证历史,化学创造文明.
东北三省出土的下列文物其主要成分不能与其他
三项归为一类的是 ( )
A.金代六曲葵花鎏金银盏
B.北燕鸭形玻璃注
C.汉代白玉耳杯
D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
解析:A [A.金代六曲葵花鎏金银盏是合金,属于
无机金属材料;B.北燕鸭形玻璃注是玻璃制品,属
于硅酸盐材料;C.汉代白玉耳杯是玉,属于含有微
量元素的钙镁硅酸盐材料;D.新石器时代彩绘几
何纹双腹陶罐是陶器,属于硅酸盐材料;综上A选
项材质与其他三项材质不同,不能归为一类.]
3.(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
411
高考总复习 化学(LK)
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.]
4.(2024北京卷)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,
含有SiO2 等杂质)生产纯铜,流程示意图如下.
黄铜矿
i.粉碎
i.(NH4)2SO4
→
通空气
焙烧
高温混合气
(主要含NH3)→
H2SO4
吸收→ 溶液A
固体B→
水
浸铜
滤液C→
过量Fe
置换
滤液E→
粗铜→
电解
→
纯
铜滤渣D→
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是 .
(2)(NH4)2SO4 的作用是利用其分解产生的SO3
使矿石中的铜元素转化为CuSO4.(NH4)2SO4 发
生热分解的化学方程式是 .
(3)矿石和过量(NH4)2SO4 按一定比例混合,取相
同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测得:“吸收”
过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;
400℃和500℃时,固体B中所含铜、铁的主要物
质如表.
温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质
400 Fe2O3、CuSO4、CuFeS2
500 Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO
①温度低于425℃,随焙烧温度升高,铜浸出率显
著增大的原因是 .
②温度高于425℃,根据焙烧时可能发生的反应,
解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是
.
(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的
.
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸
化的CuSO4 溶液做电解液,并维持一定的c(H+)
和c(Cu2+).粗铜若未经酸浸处理,消耗相同电量
时,会降低得到纯铜的量,原因是
.
解析:黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有SiO2 等杂
质)粉碎后加入硫酸铵通入空气焙烧,黄铜矿在硫
酸铵生成的SO3 作用下,转化成CuSO4,得到的混
合气体中主要含 NH3,用硫酸吸收,得到硫酸铵,
是溶液 A的主要溶质,可以循环利用,固体B为
SiO2、CuSO4 及含铁的化合物,加水分离,主要形成
含硫酸铜的滤液和含SiO2 的滤渣,分别为滤液C
和滤渣D,向硫酸铜溶液中加入过量的铁,置换得
到粗铜和FeSO4,粗铜再精炼可以得到纯铜.
(1)黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎,是为了增大反
应物的接触面积,加快反应速率,使反应更充分;
(2)铵盐不稳定,易分解,(NH4)2SO4 分解为非氧
化还原反应,产物中有NH3 和SO3,故反应的化学
方 程 式 为 (NH4)2SO4
△
2NH3 ↑ +SO3 ↑
+H2O;
(3)①由图,温度低于425℃,随焙烧温度升高,铜
浸出率显著增大,是因为温度低于425℃,随焙烧
温度升高,(NH4)2SO4 分解产生的SO3 增多,可溶
物CuSO4 含量增加,故铜浸出率显著增加;
②温度高于425℃,随焙烧温度升高,CuFeS2 和
CuSO4 转化成难溶于水的CuO,发生反应4CuFeS2
+17O2 +2CuSO4
△
6CuO+2Fe2(SO4)3 +
4SO3,铜浸出率降低;
(4)加入Fe置换硫酸铜溶液中的铜,反应的离子方
程式为Fe+Cu2+Cu+Fe2+;
(5)粗铜中含有Fe杂质,加酸可以除Fe,粗铜若未
经酸浸处理,其中杂质Fe会参与放电,则消耗相同
电量时,会降低得到纯铜的量.
答案:(1)增大接触面积,加快反应速率,使反应更
充分
(2)(NH4)2SO4
△
2NH3↑+SO3↑+H2O
(3)①温度低于425℃,随焙烧温度升高,(NH4)2SO4
分解产生的SO3 增多,可溶物CuSO4含量增加,故铜浸
出率显著增加
②温度高于425℃,随焙烧温度升高发生反应:
4CuFeS2 + 17O2 + 2CuSO4
△
6CuO +
2Fe2(SO4)3+4SO3,CuFeS2 和CuSO4 转化成难溶
于水的CuO,铜浸出率降低
(4)Fe+Cu2+Cu+Fe2+
(5)粗铜若未经酸浸处理,其中杂质Fe会参与放
电,则消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量
5.(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.]
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第三章 物质的性质与转化
6.(双选)(化学与实际应用)(2025泰安市高三期末)某
工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、
Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和 Mn2+),实现镍、钴、镁元
素的回收.
硫酸浸
取液
氧化 →
↓ ↓
石灰乳
混合气
(SO2+空气)
滤渣
↓
滤液
→ 沉钴镍
↓
NaOH
钴镍渣
↓
滤液
→ 沉镁
↓
NaOH
沉渣
↓
上层清液→
已知:“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,同时 Mn2+
被氧化为 MnO2;常温下Ksp[Fe(OH)3]=10
-374、
Ksp[Ni(OH)2]=10
-147、Ksp [Mg(OH)2]
=10-108.
下列说法错误的是 ( )
A.滤渣的成分为 MnO2、Fe(OH)3
B.“氧化”中,混合气反应生成过一硫酸(H2SO5),
1molH2SO5中过氧键的数目为2NA
C.“沉钴镍”的滤液中,c(Mg2+)∶c(Ni2+)≈10000
D.为了加快过滤速率,流程中可采取减压过滤
解析:AB [混合气中的氧气具有强氧化性,酸性条件
下,将亚铁离子和锰离子转化为氢氧化铁和二氧化锰,
钙离子被硫酸根离子沉淀,镍离子、镁离子先后转化为
氢氧化物沉淀,从而实现镍、钴、镁元素的回收,据此分
析解 题.A.由 分 析 可 知,滤 渣 的 成 分 为 MnO2、
Fe(OH)3和CaSO4,A错误;B.“氧化”中,混合气反应
生成过一硫酸(H2SO5),已知H2SO5 中H的化合价为
+1价,S的化合价为+6价,根据化学式中所有元素
的正负化合价的代数和为0,则 H2SO5 中3个O为
-2价,2个O为-1价,即1molH2SO5 中过氧键的
数目为NA,B错误;C.“沉钴镍”滤液中,
c(Mg2+)
c(Ni2+)
=
c(Mg2+)c2(OH-)
c(Ni2+)c2(OH-)
=
Ksp[Mg(OH)2]
Ksp[Ni(OH)2]
=10
-10.8
10-14.7
=
103.9≈10000,C正确;D.减压过滤即抽滤可以加快过
滤速率且所得产品易干燥,故为了加快过滤速率,流程
中可采取减压过滤,D正确.]
学习至此,请完成配套训练 课时冲关九
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-+3H2O2[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)212H2O]常用作净水剂.
4.AlCl3 溶液中加氨水的离子方程式为Al3++3NH3H2O
Al(OH)3↓+3NH+4 ;
Na[Al(OH)4]溶 液 中 通 入 足 量 CO2 的 离 子 方 程 式 为
[Al(OH)4]-+CO2Al(OH)3↓+HCO-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)
电解
Mg+Cl2↑
(2)工业上冶炼Al:2Al2O3(熔融)
电解
4Al+3O2↑
(3)工业上冶炼Fe:3CO+Fe2O3
高温
2Fe+3CO2
(4)铝热反应:Fe2O3+2Al
高温
Al2O3+2Fe
(5)铜绿的生成:2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3
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高考总复习 化学(LK)