第4章 第3讲 金属材料 金属矿物的开发利用-【金版教程】2026年高考化学一轮复习创新方案课件PPT（创新版）

0 第四章　金属及其重要 化合物 第3讲　金属材料　 金属矿物的开发利用 1.知道镁、铝、铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。2.结合真实情境中的应用实例认识合金的概念及金属材料的重要应用。3.掌握金属矿物开发利用的方法，认识物质转化在自然资源综合利用和环境保护中的重要作用。 2 考点一 01 课时作业 07 目录 CONTENTS 考点二 02 真题演练 06 微专题 05 考点三 03 考点四 04 考点一　镁及其化合物 1．单质镁的性质及用途 (1)物理性质 银白色、具有金属光泽的固体，密度_____，熔、沸点高，具有良好的导电性、导热性、延展性、韧性。 (2)化学性质 镁是第_______周期第__________族元素，容易失电子，是活泼的金属元素。 ①与非金属单质反应 与O2：______________________ (在空气中燃烧的现象：________________)； 与N2：____________________________。 小 三 ⅡA 发出耀眼白光 考点一 5 名师点拨 考点一 6 ②与沸水反应，化学方程式为_______________________________。 ③在CO2中燃烧，化学方程式为__________________________。 ④与稀盐酸、稀硫酸反应，离子方程式为__________________________。 ⑤与某些盐溶液反应 与NH4Cl溶液：Mg＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3↑＋H2↑。 与CuSO4溶液：_____________________________。 (3)用途：制造镁合金，用于制造飞机、汽车、航天器、导弹、科学仪器等；冶金工业上，镁常用作还原剂和脱氧剂。 Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑ Mg＋CuSO4===MgSO4＋Cu 考点一 7 重点强调 2．镁的重要化合物 (1)氧化镁：白色粉末状固体，_______溶于水，属于________________，与盐酸反应的离子方程式为____________________________。 (2)氢氧化镁：白色固体，________溶于水，中强碱，与盐酸反应的离子方程式为______________________________________。 难 碱性氧化物 MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O 难 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O 考点一 8 3．镁的制取——从海水中提取镁 (1)工艺流程 考点一 9 (2)基本步骤及主要反应 Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋Ca2＋ Mg(OH)2＋2HCl===MgCl2＋2H2O 氯化氢 考点一 10 易错警示 由于氧化镁的熔点很高，工业上不用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁，而采用电解熔融氯化镁的方法。 考点一 11 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)工业上制造镁粉时，可将镁蒸气在N2中冷却。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)大量镁条燃烧引起的火灾用干冰灭火器灭火。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)工业上用电解熔融氧化镁的方法制备金属镁。( ) 错因：______________________________________________________________ Mg与N2反应生成Mg3N2，故Mg不能在N2中冷却。 × Mg与CO2可反应，不能用干冰灭火器灭火。 × 氧化镁熔点很高，会增加能耗和成本。 × 考点一 12 (4)镁不能与冷水反应。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)氧化镁性质稳定，故可作耐火材料。( ) 错因：______________________________________________________________ × 镁能与冷水反应，只是很缓慢，加热条件下反应较快。 × 氧化镁熔点较高，可作耐火材料。 考点一 13 题组一　认知与探究镁及其化合物的性质 1．镁及其化合物在现代工业、国防建设中有着广泛的应用。回答下列问题： (1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的____，还生成少量的________。(填化学式) (2)CH3MgCl是一种重要的有机合成剂，其中镁的化合价为______，CH3MgCl水解时除生成甲烷外，还生成一种碱和一种盐。写出该反应的化学方程式：________________________________________________。 MgO Mg3N2 ＋2 2CH3MgCl＋2H2O===2CH4↑＋MgCl2＋Mg(OH)2↓ 考点一 14 (3)Mg(OH)2是常用的阻燃材料。以白云石(CaCO3、MgCO3，不考虑杂质)为原料制备Mg(OH)2和CaCO3的工艺流程如图： ①溶解度：Ca(OH)2________(填“>”或“<”)Mg(OH)2。 ②“煅烧”时称取27.6 g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72 L(标准状况下)，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2和CaCO3的质量分别为________、________。 > 8.7 g 15 g 考点一 15 解析：(3)②“煅烧”时称取27.6 g白云石，高温加热到质量不再变化，收集到的CO2为6.72 L(标准状况下)，则CO2的物质的量为0.3 mol。由碳原子守恒可得，n(CaCO3)＋n(MgCO3)＝0.3 mol，100 g·mol－1×n(CaCO3)＋84 g·mol－1×n(MgCO3)＝27.6 g，解得n(CaCO3)＝0.15 mol，n(MgCO3)＝0.15 mol，若工艺中不考虑Ca、Mg损失，则Mg(OH)2的质量为58 g·mol－1×0.15 mol＝8.7 g，CaCO3的质量为100 g·mol－1×0.15 mol＝15 g。 考点一 16 考点一 17 3．利用菱镁矿MgCO3(含杂质Al2O3、FeCO3)制取镁的工艺流程如图，下列说法正确的是(　　) A．“酸浸”时溶液中有电子转移 B．“氧化”时用稀硝酸代替更好 C．沉淀混合物为Al(OH)3和Fe(OH)3 D．电解MgCl2溶液可得到金属镁 考点一 18 考点二　铝及其 化合物 1．铝的性质 (1)铝的物理性质 银白色、具有金属光泽的固体，熔、沸点高，密度________。质地柔软，具有良好的延展性、导电性、导热性。铝是地壳中含量_______的金属元素。 (2)铝的化学性质 铝是第________周期第________族元素，容易失电子，是活泼的金属元素。 ①与非金属单质反应 与O2：_________________________(常温下在空气中形成氧化膜)； 与Cl2：_________________________。 小 最多 三 ⅢA 考点二 20 2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 钝化 Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O 2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 4Al2O3＋9Fe 考点二 21 易错警示 Al与NaOH反应的实质是：2Al＋6H2O===2Al(OH)3＋3H2↑、Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]，故该反应电子转移的方向和数目应表示为： 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。 考点二 22 2．氧化铝——两性氧化物 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－＋3H2O ===2[Al(OH)4]－ 考点二 23 3．氢氧化铝——两性氢氧化物 (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 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式： ①______________________________________。 ②______________________________________。 ③______________________________________。 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－ 考点二 24 (3)Al(OH)3的制备 写出下列反应的离子方程式： ①Al3＋与氨水反应：______________________________________。 ②向含[Al(OH)4]－的溶液中通入过量的CO2：_____________________________ _____________________。 ③Al3＋与[Al(OH)4]－发生相互促进的水解反应：__________________________ ___________。 Al3＋＋3[Al(OH)4]－=== 4Al(OH)3↓ 考点二 25 4．明矾 (1)明矾的化学式为___________________，属于复盐。 (2)明矾净水的原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为_________________________________，其中Al3＋发生水解反应，产生___________________，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变澄清。 KAl(SO4)2·12H2O Al(OH)3胶体 考点二 26 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)铝与氢氧化钠的反应中NaOH是氧化剂。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)铝与Fe3O4发生铝热反应，反应后固体质量增加。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等。( ) 错因：______________________________________________________________ × 水是氧化剂。 反应前后固体质量不变。 × Al2O3能与NaOH、Na2CO3等反应。 × 考点二 27 (4)实验室通常用可溶性铝盐溶液和NaOH溶液反应制备Al(OH)3。( ) 错因：______________________________________________________________ ___________________ (5)明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用。( ) 错因：______________________________________________________________ 错因：______________________________________________________________ ______________________________________________________________________ × Al(OH)3能溶于NaOH溶液，实验室通常用可溶性铝盐溶液和氨水反应制备Al(OH)3。 × 明矾能净水，但不能杀菌消毒。 × 考点二 28 题组一　认知与归纳铝及其化合物的性质 1．下列除去杂质的方法不正确的是(　　) A．铁粉中混有少量铝粉：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 解析：氨水与Fe3＋、Al3＋均反应生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，故B不正确。 考点二 29 考点二 30 解析：根据“价—类”二维图可知a为Al，b为Al2O3，c为铝盐，e为Al(OH)3，c与d、d与e可以相互转化，根据含有铝元素物质之间的相互转化可以得出d为四羟基合铝酸盐。 考点二 31 题组二　模型与探究从铝土矿中提取铝 3．铝土矿的主要成分是Al2O3，还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。 (1)氧化铝是________氧化物，资料表明，SiO2在 “碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，除此外，滤渣中还含 有________(填化学式)。写出“碱溶”时生成 Na[Al(OH)4]的离子方程式：_____________________________________。 (2)采用电解熔融Al2O3制备铝而不用氯化铝的原因是____________________ _______________________________。 (3)冰晶石的化学式为________，电解时加入冰晶石的目的是__________________________。 两性 Fe2O3 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在 Na3AlF6 降低Al2O3熔融的温度 考点二 32 石墨电极被阳极上产生的O2氧化 定期补充石墨 考点二 33 思维建模　工业炼铝的流程 工业上常以铝土矿为原料冶炼铝，铝土矿的主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3等。 方案一：碱溶法 方案二：酸溶法 考点二 34 考点三　铜及其 化合物 1．铜的化学性质 (1)在潮湿的空气中铜表面逐渐形成一层_____色的铜锈，化学方程式：______________________________________。 (2)铜丝在硫蒸气中反应：___________________。 (3)铜与氯化铁溶液反应：_____________________________。 绿 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 考点三 36 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O 醛基(—CHO) 考点三 37 (3)碱式碳酸铜和硫酸铜 ①碱式碳酸铜是铜绿、孔雀石的主要成分。 ②无水CuSO4为_________色固体，遇水变________色，可用于检验水的存在。 Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O 白 蓝 考点三 38 名师点拨 铜盐溶液有毒，因为Cu2＋是一种重金属离子，能使蛋白质变性而失去生理活性，可利用此性质配制波尔多液作杀菌剂。 考点三 39 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)常用灼热的铜粉除去CO2中的CO。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)Al、Cu的单质放置在空气中均只生成氧化物。( ) 错因：______________________________________________________________ × 用灼热的CuO除去CO2中的CO。 铜锈主要成分为Cu2(OH)2CO3，不是铜的氧化物。 × 铜的单质放置在空气中生成铜绿。 × 考点三 40 (4)农业上配制波尔多液可以在铁桶或铝桶中进行。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化。( ) 错因：______________________________________________________________ (6)除去Cu粉中的CuO可加稀硝酸溶解。( ) 错因：______________________________________________________________ × Fe或Al均可置换出CuSO4中的Cu。 × CuSO4·5H2O失去结晶水属于化学变化。 × Cu也能与稀硝酸反应。 考点三 41 题组　认知与探析铜及其化合物的性质 1．下列关于铜及其化合物的说法正确的是(　　) A．加热条件下将铜丝伸入硫蒸气的硬质试管中，可以观察到黑色的CuS固体生成 B．蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化 C．用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O D．电解精炼铜时，粗铜作阴极，精铜作阳极 解析：加热条件下铜与硫蒸气反应的生成物是黑色Cu2S，A错误；铜锈的成分是Cu2(OH)2CO3，与盐酸反应的离子方程式为Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O，C错误；电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，D错误。 考点三 42 2．(2025·甘肃省武威市高三质检)如图为我国出土的后母戊鼎，经测定，其成分为铜84.77%、锡11.64%、铅2.79%。后母戊鼎充分显示出商代青铜铸造业的生产规模和技术水平。下列有关说法正确的是(　　) A．融化该鼎所需温度比纯铜的高 B．该鼎在足量稀硫酸中将化为乌有 C．该鼎在干燥、无氧环境中不生锈 D．鼎表面生成的铜绿成分主要是CuO 解析：该鼎是合金，合金熔点低于纯金属，A错误；铜在金属活动性顺序表中位于H后，则铜不与稀硫酸反应，B错误；铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3，D错误。 考点三 43 归纳总结　铜及其常见化合物的颜色 物质 颜色 物质 颜色 Cu 紫红色 CuSO4 白色 CuO 黑色 CuSO4·5H2O 蓝色 Cu2O 砖红色 Cu2(OH)2CO3 绿色 Cu2S 黑色 Cu(OH)2 蓝色 考点三 44 考点四　金属材料　金属矿物的开发和应用 1．金属材料分类 铁 铬 考点四 46 2．合金 (1) 低 大 考点四 47 (2)常见合金举例 ① 考点四 48 ② ③ 考点四 49 3．金属矿物的开发利用 (1)金属在自然界中存在的形态 除了_____________等极少数金属外，绝大多数金属以___________的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都显________化合价。 (2)金属冶炼的实质 利用___________反应将金属从金属化合物中_______出来：Mn＋＋ne－===M。 (3)金属的冶炼方法 金、铂 化合物 正 氧化还原 还原 考点四 50 2Fe＋3CO2 W＋3H2O 2Fe＋Al2O3 考点四 51 4Al＋3O2↑ Mg＋Cl2↑ 2Na＋Cl2↑ Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 考点四 52 易错警示 工业上不能用电解熔融AlCl3的方法制取金属Al，是因为AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电。 考点四 53 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)合金的熔点一般高于成分金属。( ) 错因：______________________________________________________________ (2)合金材料中不可能含有非金属元素。( ) 错因：______________________________________________________________ (3)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料。( ) 错因：______________________________________________________________ × 合金的熔点一般低于成分金属。 × 碳素钢就含有碳元素。 × 铜是人类使用最早的金属材料。 考点四 54 (4)工业上电解熔融的AlCl3制取Al。( ) 错因：______________________________________________________________ (5)工业上金属Mg、Cu、Ag都是用热还原法制得的。( ) 错因：______________________________________________________________ (6)铝热反应可用于冶炼Fe、Mn、Cr等金属。( ) (7)高炉炼铁的还原剂是碳单质。( ) 错因：______________________________________________________________ × AlCl3是共价化合物，熔融状态下不导电，故不能采用该方法制取Al。 × 在工业上用电解法冶炼Mg，用热还原法冶炼Cu，用热分解法冶炼Ag。 √ × 考点四 55 题组一　宏观识别金属材料 1．(2025·广东六校高三联考)筷子在中国古代称为箸。下列古箸文物中，主要由合金材料制成的是(　　) A.龙虬庄遗址骨箸 B.商代殷墟青铜箸 C.汉代马王堆竹箸 D.清代新疆碧玉箸 考点四 56 2．“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是(　　) A．无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价 B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁 C．1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子 D．Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料 考点四 57 解析：拟晶Al65Cu23Fe12由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作0价，A错误；合金的硬度一般比各成分金属大，B错误；Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时，Al与Fe均变为＋3价，Cu变为＋2价，故1 mol Al65Cu23Fe12失电子的物质的量＝(65×3＋2×23＋12×3) mol＝277 mol，C错误。 考点四 58 题组二　探究与归纳金属的冶炼 3．用含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如图所示： 已知：CuFeS2＋3CuCl2===4CuCl＋FeCl2＋2S。 (1)浸取时，若改用FeCl3溶液，也能生成CuCl和S，该反应的化学方程式为__________________________________________。 CuFeS2＋3FeCl3===CuCl＋4FeCl2＋2S 考点四 59 (2)若过滤1所得滤液中只含FeCl2，则将其在空气中加热蒸干、灼烧后，所得固体的化学式为________。 (3)调节溶液的pH后，除生成Cu外，还能产生一种金属离子，此金属离子是________(填离子符号)。 (4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有____________，为保持流程持续循环，每生成1 mol Cu，理论上需补充CuCl2的物质的量为________。 Fe2O3 Cu2＋ HCl和CuCl2 0.5 mol 会产生污染环境的气体SO2(或能耗高等)(答案合理即可) 考点四 60 名师点拨　铜的冶炼“三方法” 考点四 61 4.铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石的混合物。某化学小组从铁砂中分离出磁性氧化铁，并进行铝热反应实验。 (1)取磁性氧化铁按图示装置进行铝热反应，引发 铝热反应的实验操作是_____________，取少量生成的 “铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，发现溶液变 红色。出现此结果的原因，除了可能混有没有反应完的 磁性氧化铁外，还有一个原因是____________________________________________ ___________________________________。请设计一个简单的实验方案，证明上述所得“铁块”中含有金属铝。该实验所用的试剂是____________，反应的离子方程式是_________________________________________。 点燃镁条 可能是生成的红热的铁在掉落到蒸发皿的过程中表面被空气中的氧气氧化成了Fe3O4 NaOH溶液 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ 考点四 62 (2)此铝热反应的化学方程式为________________________________，每摩尔单质铝参与反应，转移的电子数为________。 (3)除磁性氧化铁可做铝热反应实验外，下列哪些试剂也可以________。 A．Na2O2 B．CuO C．MgO D．Cr2O3 3NA BD 考点四 63 名师点拨　铝热反应 (1)原理 利用铝的还原性，在高温下，将难熔金属从其氧化物中置换出来。 (2)应用 ①制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、钨等。 ②金属焊接，如野外焊接钢轨等。 (3)注意事项 ①纸漏斗一定要用水润湿，以防止高温物质从四周溅出，同时损坏纸漏斗。 ②蒸发皿中的细沙要适量，既要防止蒸发皿炸裂，又要防止熔融的液体溅出伤人。 ③实验装置不要距人群太近，应远离易燃物。 考点四 64 微专题　金属化合物的热重分析 1．分析方法 金属化合物的热重分析研究对象一般为各种金属含氧酸盐、金属氢氧化物、金属氧化物，热分解过程一般为先失水、再分解、后氧化。 如CoC2O4·2H2O在空气中加热时，受热分解过程分为三个阶段： 第一阶段，失去结晶水生成盐：CoC2O4·2H2O→CoC2O4。 第二阶段，盐受热分解生成氧化物：CoC2O4→CoO。 第三阶段，低价态氧化物与空气中的氧气反应生成高价态氧化物：CoO→Co2O3(或Co3O4)。 注：①每个阶段有可能还分为不同步骤，如第一阶段中可能分步失去不同的结晶水，而不是一步失去所有的结晶水。 ②如果是变价金属元素，则在空气中加热产物可能为多种价态的金属氧化物。 微专题 66 微专题 67 1．(2025·广东省河源中学高三调研)钼酸铵的化学 式为(NH4)2Mo2O7。取少量晶体，一定条件下受热分解 的热重曲线如图所示： 则597 ℃时，钼酸铵热分解的产物为__________ ___________________(填化学式)。钼酸铵在高温下通入H2可制得单质钼，该过程的化学方程式是______________________________________________________ _____________________________________________________________。 MoO3、NH3、H2O 微专题 68 解析：设少量晶体为1 mol (NH4)2Mo2O7，则其质量为340 g，在597 ℃时，固体损失340 g×(1－84.7%)≈52 g，因为铵盐受热易分解，结合分解前后固体质量变化分析可知，固体损失的质量为2 mol NH3与1 mol H2O的质量，则余下固体应为MoO3，则597 ℃时，钼酸铵热分解的产物为MoO3、NH3和H2O。 微专题 69 2．(2025·甘肃省武威市高三质检)草酸亚铁和碳酸亚铁晶体均能受热分解。称取3.60 g FeC2O4·2H2O，用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。 (1)过程Ⅰ发生反应的化学方程式为_________________________________。 (2)300 ℃时剩余固体只有一种且是铁的氧化物，则其化学式为________。 Fe2O3 微专题 70 微专题 71 3．(2025·吉安市遂川中学高三质量检测)纳米氧化铝在陶瓷材料、电子工业、生物医药等方面有广阔的应用前景，它可通过硫酸铝铵晶体热分解得到。取4.53 g硫酸铝铵晶体[Al2(NH4)2(SO4)n·24H2O，相对分子质量为906]加热分解，最终剩余0.51 g Al2O3固体。加热过程中，固体质量随温度的变化如图所示。 试通过计算确定400 ℃剩余固体成分的化学式：________________________。 Al2(NH4)2(SO4)4·H2O 微专题 72 解析：4.53 g Al2(NH4)2(SO4)n·24H2O的物质的量为0.005 mol，H2O的物质的量为0.12 mol，水的质量为2.16 g，400 ℃时，质量差为4.53 g－2.46 g＝2.07 g，由此可知结晶水并未完全失去，此时还含有结晶水n(H2O)＝0.005 mol，之前的分解过程就是逐步失水的过程。由水和硫酸铝铵的关系及化合物各元素化合价代数和为0，可以得知400 ℃时，固体成分是Al2(NH4)2(SO4)4·H2O。 微专题 73 Cr2O3 微专题 74 微专题 75 5．MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率(纵坐标)随温度的变化如图所示。 (1)300 ℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为________。 (2)图中点D对应固体的成分为________________(填化学式)。 1∶2 Mn3O4和MnO 微专题 76 微专题 77 真题演练 1．(2024·甘肃卷)下列成语涉及金属材料的是(　　) A．洛阳纸贵 B．聚沙成塔 C．金戈铁马 D．甘之若饴 真题演练 1 2 3 4 5 6 79 2．(2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是(　　) A．若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应 B．在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化 C．加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 D．若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于周期表p区 真题演练 1 2 3 4 5 6 80 真题演练 1 2 3 4 5 6 81 3．(2024·福建卷)用CuCl探究Cu(Ⅰ)、Cu(Ⅱ)性质，实验步骤及观察到的现象如下： 该过程中可能涉及的反应有： ①CuCl＋2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O ②2[Cu(NH3)2]＋===[Cu(NH3)4]2＋＋Cu↓ ③[Cu(NH3)4]2＋＋Cu===2[Cu(NH3)2]＋ ④4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O 真题演练 1 2 3 4 5 6 82 下列说法错误的是(　　) A．与Cu2＋的配位能力：NH3<OH－ B．[Cu(NH3)2]＋(aq)无色 C．氧化性：[Cu(NH3)2]＋<[Cu(NH3)4]2＋ D．探究过程未发生反应② 真题演练 1 2 3 4 5 6 83 解析：CuCl加入过量氨水生成无色溶液，过程中发生反应CuCl＋2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O，其中[Cu(NH3)2]＋(aq)为无色，无色溶液在空气中被氧气氧化为蓝色溶液，发生反应4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O，其中[Cu(NH3)4]2＋(aq)为蓝色，加入铜粉发生反应[Cu(NH3)4]2＋＋Cu===2[Cu(NH3)2]＋，放置在空气中又发生反应4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O，溶液又变为蓝色。NH3中由N原子提供孤电子对用于形成配位键，OH－中由O原子提供孤电子对用于形成配位键，电负性：O＞N，则O给电子能力弱，则与Cu2＋的配位能力：NH3>OH－，A错误。 真题演练 1 2 3 4 5 6 84 4．(2022·全国乙卷)化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示，在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是(　　) A．W、X、Y、Z的单质常温下均为气体 B．最高价氧化物的水化物酸性：Y<X C．100～200 ℃阶段热分解失去4个W2Z D．500 ℃热分解后生成固体化合物X2Z3 真题演练 1 2 3 4 5 6 85 真题演练 1 2 3 4 5 6 86 5．(2024·辽宁卷节选)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)北宋时期我国就有多处矿场利用“细菌氧化”形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为________(填化学式)。 (2)“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为__________________________ ______________________。 CuSO4 真题演练 1 2 3 4 5 6 87 (3)“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成__________(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。 (4)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为________(填标号)。 A．无需控温 B．可减少有害气体产生 C．设备无需耐高温 D．不产生废液废渣 (5)“真金不怕火炼”，表明Au难被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用为_____________________________________________。 (6)“沉金”中Zn的作用为__________________________________。 Fe(OH)3 BC 作络合剂，将Au转化为[Au(CN)2]－从而浸出 作还原剂，将[Au(CN)2]－还原为Au 真题演练 1 2 3 4 5 6 88 真题演练 1 2 3 4 5 6 89 6．(2023·湖北卷节选)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (1)铜与过量H2O2反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为________________________________；产生的气体为________。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是___________________________________。 Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O O2 提供酸性环境，增强H2O2的氧化性 CuO2 真题演练 1 2 3 4 5 6 90 真题演练 1 2 3 4 5 6 91 课时作业 [建议用时：40分钟] 文物 选项 A.定窑瓷枕 B.西周兽面纹青铜盉 文物 选项 C.翠玉白菜 D.广彩开光外国风景图大瓷碗 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．(2025·河南省豫北名校高三联考)博物馆珍藏着很多文物。下列文物主要由合金材料制成的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 93 2．(2025·成都市第七中学高三质量检测)下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中不正确的是(　　) A．四种元素的单质只有三种能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气 B．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 C．将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中，Mg棒上发生氧化反应 D．铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜 解析：电解质溶液为NaOH溶液时，Mg不与NaOH溶液反应，而Al与NaOH溶液反应，所以Al棒作负极，发生氧化反应，C错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 94 3．湖北随州出土的曾侯乙编钟属于青铜制品，先秦《考工记》记载：“金有六齐，六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐，……”。下列有关说法错误的是(　　) A．青铜是一种铜锡合金 B．青铜硬度大但熔点比纯铜低 C．用硝酸处理青铜表面的铜锈[主要成分Cu2(OH)3Cl] D．现代工艺采用电解精炼提纯铜，用粗铜作阳极 解析：铜可以和硝酸反应，不能用硝酸处理青铜表面的铜锈，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 95 4．(2025·江西省吉安市第三中学高三质检)将足量的铜屑加入100 mL浓度均为1 mol·L－1的HNO3和H2SO4的混合溶液中，充分反应后，转移电子的物质的量为(　　) A．0.45 mol B．0.225 mol C．0.15 mol D．0.075 mol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 96 5．(2025·陕西省宝鸡市高三检测)工业上以某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示： 对上述流程中的判断正确的是(　　) A．试剂X为强碱溶液，沉淀中含有Fe2O3 B．CO2可以用稀硫酸或稀盐酸代替 C．反应Ⅱ结束后，过滤所得溶液Y为Na2CO3溶液 D．工业上还可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，成本更低 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 97 解析：题给流程可知，向氧化铝矿石中加入过量的强碱溶液，将氧化铝转化为四羟基合铝酸根离子，过滤得到氧化铁沉淀和溶液；向溶液中通入过量的二氧化碳，将溶液中四羟基合铝酸根离子转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧化铝和碳酸氢钠溶液；氢氧化铝受热分解生成氧化铝，电解熔融的氧化铝制得金属铝。氢氧化铝是两性氢氧化物，能与强酸溶液反应，当强酸溶液过量时，氢氧化铝会溶解导致产率降低，故B错误；由分析可知，反应Ⅱ结束后，过滤所得溶液Y为碳酸氢钠溶液，故C错误；金属铝的金属性强于金属铁，则用金属铁无法制得金属铝，故D错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 98 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 99 7．(2025·广东省广州市高三月考)以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如图所示： 已知：①高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。 ②可能用到的数据见下表： Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀时pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全时pH 3.2 6.7 8.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 100 下列说法正确的是(　　) A．“浸取”时增大O2压强可促进金属离子浸出 B．“中和调pH”的范围为1.9～4.2 C．固体X的主要成分是Fe(OH)2和S D．金属M是Cu 解析：CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2的作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应生成CuSO4、S、H2O，Fe2＋被氧化为Fe3＋，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2＋、Zn2＋；然后向滤液中通入高压H2， 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 101 根据金属活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2＋被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2＋仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。经过上述分析可知，“浸取”时增大O2压强，可加快反应速率，促进金属离子浸出，故A正确；根据流程图可知，用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，故B错误；经过上述分析可知，固体X的主要成分是S、Fe(OH)3，故C错误；由分析可知，金属M是Zn，故D错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 102 8．(2025·通化市辉南县第六中学高三月考)将5.00 g胆矾(无其他杂质)置于氮气流中，然后对其进行加热，逐渐升高温度使其分解，分解过程中的热重曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．a点对应的物质中，氧元素的质量分数约为50.3% B．c点对应的固体物质只有CuSO4 C．将c→d产生的气体全部通入BaCl2溶液中，有沉淀产生 D．d→e的过程中，生成的某种物质可使带火星的小木条复燃 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 103 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 104 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 105 二、非选择题 9．电解法制取高纯镍的原料液中含Cu(Ⅱ)(主要以Cu2＋、CuCl＋等形式存在)杂质，为保证高纯镍产品的纯度，电解前须将Cu(Ⅱ)除去，方法如下。 (1)S­SO2除铜：向原料液中加入适量细硫粉并鼓入SO2，将Cu(Ⅱ)转化为CuS沉淀除去。Cu2＋沉淀时发生反应的离子方程式为____________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 106 (2)NiS除铜：向原料液中加入活性NiS粉末，将Cu(Ⅱ)转化为CuS沉淀除去。过滤后的滤渣即为除铜渣(含NiS、CuS等)。 ①室温下，CuCl＋和活性NiS粉末反应的离子方程式为______________________________。 ②如图所示，将活性NiS粉末陈化(露置)超过7小时后再用于除铜的效果明显变差，其原因可能是______________________________________。 CuCl＋＋NiS===CuS＋Ni2＋＋Cl－ NiS被空气中的O2氧化变质，失去活性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 107 10．镁、铝、铁的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的用途。回答下列问题： (1)Al2O3、MgO、Fe2O3、Fe3O4、MgO2(过氧化镁)中，属于碱性氧化物的是________________。 (2)如图W、X、Y、Z为四种均含镁元素且属于单质、氧 化物、碱、盐中不同类别的物质，箭头表示在一定条件下能 一步转化，Z是一种盐且W转化为X、Y、Z均为置换反应。 X为____________(写化学式)，W生成Y的化学方程式为 ___________________________________。 MgO、Fe2O3 Mg(OH)2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 108 (3)聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m(n<2)是一种新型高效的水处理混凝剂，聚合硫酸铁的一种制备方法如下： ①聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m中铁元素的化合价为________。写出Fe与H2O(g)反应的化学方程式：________________________________________。 ②写出溶液a中FeSO4与H2O2、稀硫酸经过氧化、水解生成Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n的化学方程式：__________________________________________________________ ____________。 ＋3价 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 109 5.6 偏高 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 110 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 课时作业 111 　　　　　　　　　　　　　 R 2Mg＋O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2MgO 3Mg＋N2eq \o(=====,\s\up17(点燃))Mg3N2 氮化镁能与水剧烈反应生成Mg(OH)2沉淀并放出氨气：Mg3N2＋6H2Oeq \o(=====,\s\up14(△))3Mg(OH)2↓＋2NH3↑。 Mg＋2H2Oeq \o(=====,\s\up17(△))Mg(OH)2＋H2↑ 2Mg＋CO2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2MgO＋C 相同条件下，氢氧化镁的溶解度小于碳酸镁，能发生反应：MgCO3＋H2Oeq \o(=====,\s\up14(△))Mg(OH)2＋CO2↑，镁元素在水垢中的存在形式是Mg(OH)2。 制熟石灰 ____________________________，CaO＋H2O===Ca(OH)2 沉淀 ______________________________________ 酸化 ______________________________________ 蒸发结晶 析出MgCl2·6H2O 脱水 在_____________气流中使MgCl2·6H2O脱水制得无水氯化镁 电解 电解熔融氯化镁制得镁：__________________________________ CaCO3eq \o(=====,\s\up17(高温))CaO＋CO2↑ MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up17(电解))Mg＋Cl2↑ 题组二　设计与探究镁的制取方法 2．已知MgO、MgCl2的熔点分别为2800 ℃、604 ℃，将MgO、MgCl2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl2，工业上从海水中提取镁正确的方法是(　　) A．海水eq \o(――→,\s\up14(NaOH))Mg(OH)2eq \o(――→,\s\up14(电解))Mg B．海水eq \o(――→,\s\up14(HCl))MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)eq \o(――→,\s\up14(电解))Mg C．海水eq \o(――→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq \o(――→,\s\up14(灼烧))MgOeq \o(――→,\s\up14(电解))Mg D．海水eq \o(――→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq \o(――→,\s\up14(HCl))MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)eq \o(――→,\s\up14(电解))Mg 4Al＋3O2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2Al2O3 2Al＋3Cl2eq \o(=====,\s\up17(点燃))2AlCl3 ②与稀盐酸、稀硫酸反应，离子方程式为_____________________________。 ③与强氧化性酸(如浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸)反应 a．常温下，在浓硫酸、浓硝酸中发生_____________。 b．与稀硝酸反应：Al＋4HNO3(稀)=== __________________________。 ④与强碱溶液(如NaOH溶液)反应：_____________________________________。 ⑤与某些金属氧化物反应(铝热反应)：如8Al＋3Fe3O4eq \o(=====,\s\up14(高温))________________。 (3)工业制法：______________________________________。 2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑ 2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石)) 4Al＋3O2↑ 2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up17(△))Al2O3＋3H2O [Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCOeq \o\al(－,3) Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHeq \o\al(＋,4) KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SOeq \o\al(2－,4) (6)[Al(OH)4]－、HCOeq \o\al(－,3)在水溶液中因发生双水解反应而不能大量共存。( ) [Al(OH)4]－与HCOeq \o\al(－,3)在水溶液中因发生反应[Al(OH)4]－＋HCOeq \o\al(－,3)===Al(OH)3↓＋COeq \o\al(2－,3)＋H2O而不能大量共存，不是因为双水解。 2．铝及其部分化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法错误的是(　　) A．向d中通入CO2可得到e B．反应①⑥所加试剂可能相同 C．1 mol a完全转化为b时失去3 mol电子 D．物质的类别处“eq \x(\s\up1(　　))”代表四羟基合铝酸盐 (4)写出Al(OH)3eq \o(――→,\s\up14(△))Al2O3eq \o(――→,\s\up14(电解))Al转化的化学方程式： ____________________________、______________________________________。 (5)电解熔融Al2O3时作阳极的石墨易消耗，原因是_____________________ ______________，应该采取的措施是_____________________。 2Al(OH)3eq \o(=====,\s\up14(△))Al2O3＋3H2O 2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up14(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑ 2Cu＋Seq \o(=====,\s\up17(△))Cu2S 2．铜的化合物 (1)氧化铜和氧化亚铜 ①氧化铜与盐酸反应的离子方程式为_______________________________。 ②氧化亚铜与盐酸反应：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。 ③转化关系：4CuOeq \o(=====,\s\up14(高温))2Cu2O＋O2↑。 (2)氢氧化铜 受热发生分解，可表示为____________________________，新制的Cu(OH)2与含______________的有机物共热可生成砖红色Cu2O。 Cu(OH)2eq \o(=====,\s\up17(△))CuO＋H2O Cu2(OH)2CO3eq \o(=====,\s\up17(△))2CuO＋CO2↑＋H2O 冶炼方法 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgOeq \o(=====,\s\up14(△))2Hg＋O2↑ 2Ag2Oeq \o(=====,\s\up14(△))4Ag＋O2↑ 热还原法 Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up14(高温))______________________(高炉炼铁) WO3＋3H2eq \o(=====,\s\up14(高温))__________________ Fe2O3＋2Aleq \o(=====,\s\up14(高温))__________________ 电解法 2Al2O3(熔融)eq \o(=====,\s\up14(电解),\s\do15(冰晶石)) __________________ MgCl2(熔融)eq \o(=====,\s\up14(电解)) __________________ 2NaCl(熔融)eq \o(=====,\s\up14(电解)) __________________ 湿法冶金 如湿法炼铜____________________________________ 高炉炼铁的原理：Fe2O3＋3COeq \o(=====,\s\up17(高温))2Fe＋3CO2,还原剂是CO。 (5)冶炼工艺还可以将精选后的黄铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜，化学方程式为6CuFeS2＋13O2eq \o(=====,\s\up14(高温))3Cu2S＋2Fe3O4＋9SO2、Cu2S＋O2eq \o(=====,\s\up14(高温))2Cu＋SO2，此工艺与前一工艺相比主要缺点有____________________________________ _________________________________。 (1)火法炼铜(还原法炼铜)：Cu2S＋O2eq \o(=====,\s\up14(高温))2Cu＋SO2。 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。 (2)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 (3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，然后将不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。 3Fe3O4＋8Aleq \o(=====,\s\up14(高温))9Fe＋4Al2O3 2．基本方法和思路 (1)设晶体(金属化合物)为1 mol，其质量为m。 (2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。 (3)计算每步固体剩余的质量m(余)，则固体残留率＝eq \f(m（余）,m)×100%。 (4)晶体中金属质量不会减少，仍在m(余)中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m(氧元素)，由n(金属)∶n(氧原子)，即可求出失重后物质的化学式。 (NH4)2Mo2O7＋6H2eq \o(=====,\s\up14(高温))2NH3＋2Mo＋7H2O或(NH4)2Mo2O7 eq \o(=====,\s\up14(高温))2NH3↑＋2MoO3＋H2O、MoO3＋3H2eq \o(=====,\s\up14(高温))Mo＋3H2O FeC2O4·2H2Oeq \o(=====,\s\up14(△))FeC2O4＋2H2O 解析：(1)通过剩余固体的质量可知，过程Ⅰ发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水，反应的化学方程式为FeC2O4·2H2Oeq \o(=====,\s\up14(△))FeC2O4＋2H2O。 (2)草酸亚铁晶体中的铁元素质量为3.60 g×eq \f(56,180)＝1.12 g，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，氧化物中氧元素的质量为1.60 g－1.12 g＝0.48 g，铁元素和氧元素的质量比为1.12 g∶0.48 g＝7∶3，设铁的氧化物的化学式为FexOy，则有56x∶16y＝7∶3，解得x∶y＝2∶3，所以氧化物的化学式为Fe2O3。 4．CrO3具有强氧化性，热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(剩余固体的质量,起始固体的质量)×100%))随温度的变化如图所示。A点所示固体的化学式是___________。 解析：根据图中数据可知，A点固体残留率为76.00%，设CrO3的起始质量为100 g(1 mol)，则固体残留的质量为76 g，固体中一定含1 mol Cr其质量为52 g，其余为O元素，所以O原子的物质的量为eq \f(76 g－52 g,16 g/mol)＝1.5 mol，则Cr与O原子的个数比为1∶1.5＝2∶3，所以剩余固体的化学式为Cr2O3。 解析：设MnCO3的物质的量为1 mol，即质量为115 g。 (1)A点剩余固体质量为115 g×75.65%≈87 g，减少的质量为115 g－87 g＝28 g，可知MnCO3失去的物质组成为“CO”，故剩余固体的成分为MnO2，则n(Mn)∶n(O)为1∶2。 (2)C点剩余固体质量为115 g×61.74%≈71 g，据锰元素守恒知m(Mn)＝55 g，则m(O)＝71 g－55 g＝16 g，则n(Mn)∶n(O)＝1∶1，故剩余固体的成分为MnO，同理，B点剩余固体质量为115 g×66.38%≈76 g，因m(Mn)＝55 g，则m(O)＝76 g－55 g＝21 g，则n(Mn)∶n(O)＝eq \f(55,55)∶eq \f(21,16)≈3∶4，故剩余固体的成分为Mn3O4，因D点介于B、C之间，故D点对应固体的成分为Mn3O4与MnO的混合物。 解析：若a在沸水中可生成e，此时a为Mg，e为Mg(OH)2，即f为镁盐，a→f的反应有多种，可能为Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，也可能为Mg＋Cl2eq \o(=====,\s\up14(点燃))MgCl2，a→f的反应不一定是化合反应，故A不合理。能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体，c应为铁盐，加热铁盐的饱和溶液，也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀，若c为铝盐，不可能形成红棕色分散系，故C不合理。假设b为Al2O3，即d为Al(OH)3，c为铝盐，Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐，此时组成a的元素为Al，位于周期表p区；假设b为Fe2O3，即d为Fe(OH)3，c为铁盐，Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐，此时组成a的元素为Fe，位于周期表d区，故D不合理。 解析：W、X、Y、Z为短周期元素，原子序数依次增加，且加和为21。该化合物在200 ℃以下热分解时无刺激性气体逸出，再结合化合物的组成可推知失去的是水，即W为H，Z为O；YZ2分子的总电子数为奇数，常温下为气体，则Y为N，X为B。X(B)的单质常温下为固体，故A错误；最高价氧化物的水化物酸性：X(H3BO3)＜Y(HNO3)，故B错误；根据分析可知200 ℃以下热分解时失去的是水，若100～200 ℃阶段热分解失去4个H2O，则质量保留百分数＝eq \f(14＋4＋11×5＋16×8,14＋4＋11×5＋16×8＋18×4)×100%≈73.6%，故C错误；化合物(NH4B5O8·4H2O)在500 ℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3)，根据硼原子守恒，得到关系式2(NH4B5O8·4H2O)～5B2O3，则固体化合物B2O3质量分数为eq \f(（11×2＋16×3）×5,（14＋4＋11×5＋16×8＋18×4）×2)×100%≈64.1%，故D正确。 4FeS2＋15O2＋2H2Oeq \o(=====,\s\up14(细菌))4Fe3＋＋8SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋ 解析：矿粉中加入足量空气和H2SO4，在pH＝2时进行细菌氧化，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，过滤，滤液①中主要含有Fe3＋、SOeq \o\al(2－,4)、As(Ⅴ)，加碱调节pH，Fe3＋转化为Fe(OH)3胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降，过滤可得到净化液；滤渣主要为Au，Au与空气中的O2和NaCN溶液反应，得到含[Au(CN)2]－的浸出液，加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4]2－的滤液②。 (2)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，m g X完全分解为n g黑色氧化物Y，eq \f(n,m)＝eq \f(5,6)。X的化学式为____________。 解析：(2)在该反应中铜的质量m(Cu)＝n g×eq \f(64,80)＝eq \f(4n,5) g，因为eq \f(n,m)＝eq \f(5,6)，则m(O)＝n g×eq \f(16,80)＋(m－n) g＝eq \f(2n,5) g，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为eq \f(n（Cu）,n（O）)＝eq \f(\f(4n,5×64) mol,\f(2n,5×16) mol)＝eq \f(1,2)，则X为CuO2。 解析：稀硫酸和Cu不反应，稀硝酸与Cu反应，H＋物质的量为1 mol·L－1×0.1 L＋1 mol·L－1×2×0.1 L＝0.3 mol，NOeq \o\al(－,3)物质的量为1 mol·L－1×0.1 L＝0.1 mol，根据3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O可知NOeq \o\al(－,3)过量，按氢离子计算： 8H＋～3Cu～6e－，则转移电子物质的量为eq \f(6×0.3,8) mol＝0.225 mol。 6．(2025·呼和浩特市高三质检)Na、Mg、Ca、Al是常用作冶炼金属的还原剂，如：工业冶炼金属钾的反应原理是①Na＋KCleq \o(=====,\s\up14(高温))K↑＋NaCl，工业冶炼金属铷的反应原理是②2RbCl＋Caeq \o(=====,\s\up14(高温))CaCl2＋2Rb↑，下列说法不正确的是(　　) A．铝作还原剂冶炼金属的反应称之为铝热反应 B．该冶炼方法属于热还原法 C．①反应无法说明钠元素的金属性强于钾元素 D．①反应中可以选KCl水溶液 解析：胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，5 g胆矾的物质的量是0.02 mo l，加热完全失去结晶水，得到0.02 mol CuSO4，质量为3.2 g，所以c点对应的物质是CuSO4；c→d为CuSO4分解，d中含有0.02 mol铜原子，则氧原子的物质的量为eq \f(1.6 g－0.02 mol×64 g/mol,16 g/mol)＝0.02 mol，所以d点对应物质为CuO，c→d产生的气体可能全部为SO3，也可能为SO2和O2或SO3、SO2和O2的混合气体，通入BaCl2溶液中生成BaSO4沉淀；e中含有0.02 mol铜原子，则氧原子的物质的量为eq \f(1.44 g－0.02 mol×64 g/mol,16 g/mol)＝0.01 mol，所以e点对应物质为Cu2O， 则d→e必定还有O2生成，O2可使带火星的木条复燃。胆矾失去部分结晶水得到a点对应的物质，设该物质化学式为CuSO4·xH2O，则有eq \f(5,M（CuSO4·5H2O）)＝eq \f(4.28,M（CuSO4·xH2O）)，解得x＝3，故氧元素的质量分数为eq \f(7×16,160＋18×3)×100%≈52.3%，A错误。 Cu2＋＋SO2＋S＋2H2O===CuS＋4H＋＋SOeq \o\al(2－,4) 2Mg＋CO2eq \o(=====,\s\up14(点燃))2MgO＋C 3Fe＋4H2O(g)eq \o(=====,\s\up14(高温))Fe3O4＋4H2 2FeSO4＋H2O2＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(n,2)))H2SO4===Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n＋(2－n)H2O ③为测定溶液a中铁元素的总含量，实验操作如下：准确量取20.00 mL溶液a于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2，调节pH<3，加热除去过量H2O2；加入过量KI充分反应后，再用0.1250 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液16.00 mL，已知：I2＋2S2Oeq \o\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \o\al(2－,6)。则溶液a中铁元素的总含量为________ g·L－1；若滴定前溶液中H2O2没有除尽，所测定的铁元素的含量将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 解析：(3)③根据题给信息可得关系n(Fe)＝n(S2Oeq \o\al(2－,3))＝16.00×10－3 L×0.1250 mol·L－1＝2×10－3 mol，故溶液a中铁元素的总含量为eq \f(2×10－3 mol×56 g·mol－1,20.00×10－3 L)＝5.6 g·L－1，若滴定前溶液中H2O2没有除尽，导致过氧化氢也氧化碘离子，则所测定的铁元素的含量将会偏高。 $$