第4章 第5 讲 镁、铝、铜及其化合物 金属冶炼(教用Word)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第五讲　镁、铝、铜及其化合物　金属冶炼 高考目标定位　1.了解镁、铝、铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。2.了解常见金属的活动性顺序。3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。 考点一　镁、铝及其重要化合物 1．镁、铝单质 (1)原子结构和存在 名称 镁 铝 在周期表 中位置 第三周期第ⅡA族 第三周期第ⅢA族 原子结构 示意图 自然界存 在形态 化合态 化合态 (2)物理性质 都是银白色、有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。 (3)化学性质（空白处填写化学方程式） 铝 镁 与非金属 单质反应 能被Cl2、O2氧化 2Mg＋O22MgO 3Mg＋N2Mg3N2 与水反应 反应很困难 能与沸水反应：Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑ 与非氧化 性酸反应 能与H＋反应产生H2 Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑，反应速度比Al快 与碱反应 能溶于强碱溶液 不反应 与某些氧 化物反应 能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应 能在CO2中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C 思考1　 从海水中提取镁的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)海水通过结晶、过滤得到的固体物质主要是　　　　　　　　　　　。 (2)怎样使MgCl2·6H2O失去结晶水得到MgCl2? ________________________________________________________________________ (3)上述工艺流程涉及到的基本反应类型有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)写出电解熔融MgCl2的电极反应式。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　(1)NaCl　(2)将晶体置于HCl气体氛围中脱水。 (3)化合反应、分解反应、复分解反应 (4)阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2+＋2e－===Mg 2．氧化镁和氧化铝 化学式 MgO Al2O3 物理性质 白色固体，难溶，熔点高，密度小 白色固体，难溶，熔点高 化学性质 类别 碱性氧化物 两性氧化物 与H2O 反应 MgO＋H2OMg(OH)2（反应缓慢） 不反应 与H＋ 反应 MgO＋2H＋===Mg2+＋H2O Al2O3＋6H＋===2Al3+＋3H2O 与OH－ 反应 不反应 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－ 续表 化学式 MgO Al2O3 重要用途 制耐火、耐高温器材 制耐火、耐高温器材；炼铝和人造宝石的原料 3.氢氧化镁和氢氧化铝 化学式 Mg(OH)2 Al(OH)3 类别 中强碱，悬浊液使酚酞变浅红： Mg(OH)2⥫⥬Mg2+＋2OH－ 典型两性氢氧化物：Al(OH)3＋H2O⥫⥬[Al(OH)4]－＋H＋（酸式电离）和Al(OH)3⥫⥬Al3+＋3OH－（碱式电离）；不能与较弱的酸、碱反应，如H2CO3、NH3·H2O 与H＋ 反应 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2+＋2H2O Al(OH)3＋3H＋===Al3+＋3H2O 与OH－ 反应 不反应 Al(OH)3＋OH－=== [Al(OH)4]－ 与盐 反应 溶于NH4Cl浓溶液：Mg(OH)2＋2NH4Cl===MgCl2＋2NH3·H2O Al(OH)2不溶于NH4Cl浓溶液 热稳 定性 Mg(OH)2MgO＋H2O 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 用途 —— ①制药 ②Al(OH)3胶体用于净水 4.常见的铝盐——明矾 (1)化学式：KAl(SO4)2·12H2O，属于复盐。 (2)净水原理：明矾溶于水时发生电离，电离方程式为KAl(SO4)2===K＋＋Al3+＋2SO，其中Al3+发生水解反应，产生Al(OH)3胶体，其吸附能力很强，可以吸附水中的悬浮杂质并形成沉淀，使水变得澄清。 思考2　 铝及其化合物广泛应用于生产、生活中。从铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质）提取Al2O3的两种方案： 方案1： 方案2： (1)方案1中沉淀A、B分别是________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (2)方案1中的②③步转化的离子方程式分别为 ②________________________________________________________________________， ③________________________________________________________________________。 (3)方案2中的沉淀A、B分别是　　　　、　　　　　　　。 (4)方案2中的②③步转化的离子方程式分别为 ②________________________________________________________________________， ③________________________________________________________________________。 提示　(1)SiO2　Fe(OH)3 (2)②Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓、Al3+＋4OH－===[Al(OH)4]－ ③[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO (3)Fe2O3　H2SiO3 (4)②SiO＋2H＋===H2SiO3↓、 [Al(OH)4]－＋4H＋===Al3+＋4H2O ③Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 练一　镁、铝及其化合物的性质与用途 1．下列有关镁的叙述正确的是(　　) A．工业制造的镁蒸气通常在H2或N2中冷却 B．镁条燃烧引发的火灾可用CO2来扑灭 C．镁在空气中燃烧的产物并不全是MgO D．镁制容器可用来贮存和运输浓硝酸 答案　C 解析　工业制造的镁蒸气通常在H2中冷却，高温下镁与氮气反应生成氮化镁，A错误；镁条燃烧引发的火灾不用CO2来扑灭，因为镁能在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳，B错误；镁能与氧气、氮气以及二氧化碳反应，因此镁在空气中燃烧的产物并不全是MgO，C正确；镁能与浓硝酸反应，镁制容器不能用来贮存和运输浓硝酸，D错误。 2．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是(　　) A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料 B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料 C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 既可用作净水剂，也可用作消毒剂 D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐 答案　 C 解析　Al具有良好的延展性，可用于食品包装，也可用作建筑材料，A正确；电解Al2O3法冶炼Al，且氧化铝的熔点高，可用作耐火材料，B正确；铝离子水解生成胶体，具有吸附性，可用作净水剂，不具有强氧化性，不能用作消毒剂，C错误；Al(OH)3的碱性较弱，可与胃酸中的盐酸反应，可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐，D正确。 练二　镁、铝及其化合物的图像与计算 3．向m g镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体b L。向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钾溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为n g。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体p g。则下列关系不正确的是(　　) A．n＝m＋17Vc　　　　B．p＝m＋ C．c＝ D．m<p<m 答案　A 解析　反应化学方程式为：Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑；2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑；MgSO4＋2KOH===Mg(OH)2↓＋K2SO4；Al2(SO4)3＋6KOH===2Al(OH)3↓＋3K2SO4；Mg(OH)2MgO＋H2O；2Al(OH)3Al2O3＋3H2O；根据化学方程式可得：得到的氢氧化镁和氢氧化铝的质量等于镁铝的质量和与氢氧根离子的质量之和，即n＝m＋c××17＝m＋，选项中忽略了体积的单位，选项A不正确；B选项中p为生成的氧化物的质量，1 mol Mg可结合1 mol O，2 mol Al结合3 mol O，因此生成沉淀的物质的质量等于镁和铝的质量之和加氧元素的质量，而结合氧元素的物质的量等于生成氢气的物质的量，也等于消耗氢氧根离子的物质的量的一半，即p＝×16＋m＝m＋，选项B正确；根据化学方程式的定量关系，生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，即b＝22.4 L/mol×，整理得c＝，选项C正确；氧化镁和氧化铝的质量可以按照极值方法计算，若m g全是镁，得到的氧化物为氧化镁，根据元素守恒，则质量为p＝×40＝m；若m g全是铝，得到的氧化物为氧化铝，根据元素守恒，则质量为p＝×102×＝m，质量介于二者之间，选项D正确。 4．将一定质量的Mg和Al混合物投入500 mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体（忽略溶液体积变化）。向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。则下列说法中正确的是(　　) A．NaOH 溶液的物质的量浓度为4 mol·L-1 B．Mg和Al的总质量为8 g C．生成的H2在标准状况下的体积为10.08 L D．硫酸的物质的量浓度为2 mol·L-1 答案　C 解析　根据图像可知，氢氧化镁和氢氧化铝的总物质的量为0.35 mol，氢氧化镁的物质的量为0.15 mol，所以氢氧化铝的物质的量为0.2 mol。A.根据Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－，溶解0.2 mol氢氧化铝消耗0.2 mol NaOH，消耗氢氧化钠溶液的体积为40 mL，氢氧化钠的物质的量浓度为＝5 mol·L-1，故A错误；B.氢氧化镁的物质的量为0.15 mol、氢氧化铝的物质的量为0.2 mol，根据元素守恒，Mg的物质的量是0.15 mol、Al的物质的量是0.2 mol，Mg和Al的总质量为0.15 mol×24 g/mol＋0.2 mol×27 g/mol＝9 g，故B错误；C.0.2 mol铝生成氢气0.3 mol，0.15 mol镁生成氢气0.15 mol，生成的H2在标准状况下的体积为(0.3＋0.15)mol×22.4 L/mol＝ 10.08 L，故C正确；D.根据图像，加入200 mL氢氧化钠溶液时，溶液中的溶质只有Na2SO4，根据元素守恒，2n(H2SO4)＝n(NaOH)，硫酸的物质的量浓度为＝1 mol/L，故D错误；答案选C。 【题后归纳】　生成Al(OH)3的反应归纳 (1)Al3+＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH (2)Al3+＋3OH－（适量）===Al(OH)3↓ (3)AlO＋CO2（过量）＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO (4)2[Al(OH)4]－＋CO2（不足）===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O (5)Al3+＋3[Al(OH)4]－===4Al(OH)3↓ 考点二　铜及其化合物 1．铜单质 (1)物理性质：紫红色固体，具有导电性、导热性和延展性，不能被磁体吸引。 (2)化学性质 反应物 化学方程式 非金属 单质 O2 ①常温下潮湿的空气中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3（碱式碳酸铜，绿色） ②在空气中加热：2Cu＋O22CuO（黑色固体） Cl2 Cu＋Cl2CuCl2（棕黄色烟） 氧化 性酸 浓硫酸 Cu＋2H2SO4（浓）CuSO4＋SO2↑＋2H2O 浓硝酸 Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 稀硝酸 3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 盐 AgNO3 溶液 Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag FeCl3 溶液 Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2 思考1　 (1)如何除去N2中的O2? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)查阅资料，工业如何获得铜（粗铜）？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　(1)常用灼热的铜粉除去N2中的O2 (2)工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜（粗铜）： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO（炉渣） 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜(CuO) 氧化亚铜(Cu2O) 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＋H2Cu＋H2O Cu2O＋H22Cu＋H2O 转化关系 4CuO2Cu2O＋O2↑ 思考2　 设计方案，证明H2还原氧化铜所得的红色固体中含有Cu2O。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　向所得红色固体中加入过量稀硫酸，若溶液变蓝，则红色固体中含有Cu2O。 3．氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质及应用 反应①的化学方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O。 反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋===Cu2+＋2H2O。 4．铜盐 (1)碱式碳酸铜 碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O。 (2)硫酸铜 ①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾。 ②无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色（生成CuSO4·5H2O），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用于除杂或干燥。 ③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。 思考3　 说出铜盐在工农业生产中的一种用途。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　铜盐溶液有毒，用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物病毒而减少病虫害。 练一　铜及其化合物的性质、用途 1．中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是(　　) A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定 B．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是Cu2(OH)2CO3的颜色 C．铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜 D．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂 答案　C 解析　A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁不活泼，化学性质比铁稳定，更容易冶炼，A正确；B. “铜绿”的主要成分为Cu2(OH)2CO3，呈绿色，B正确； C．单质铜呈紫红色，黄铜是铜锌合金、呈黄色，C不正确；D. “石胆化铁为铜”指铁和硫酸铜溶液发生置换反应，铁属于金属晶体，反应中金属键断裂，D正确；答案选C。 2．铜及含铜微粒的价荷图如图所示。下列推断不合理的是(　　) A．要使Cu变成a可以加入稀盐酸和过氧化氢的混合溶液 B．Cu(OH)2转化成Cu(OH)需要加碱 C．在酸性环境中，c可以反应生成a和Cu D．b具有还原性 答案　D 解析　A．根据铜及含铜微粒的价荷图判断，a是Cu2+、b是CuO、c是Cu2O、d是Cu(OH)2。a中Cu元素为＋2价，在酸性条件下，H2O2氧化Cu变为Cu2+，A正确；B.由图可知，Cu(OH)2转化为Cu(OH)需要碱性条件，B正确；C.Cu2O 中Cu元素为＋1价，在酸性条件下可以发生歧化反应生成＋2价的铜和单质铜，C正确；D.CuO中铜元素为＋3价具有强氧化性，D错误；故选D。 练二　铜及其化合物的实验探究 3．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，并进行相关探究。 [资料查阅] 该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略），请回答下列问题： (1)仪器X的名称是　　　　　。 (2)实验操作的先后顺序是a→　　　　→e（填操作的编号）。 a．检查装置的气密性后加入药品 b．熄灭酒精灯，冷却 c．在“气体入口”处通入干燥HCl d．点燃酒精灯，加热 e．停止通入HCl，然后通入N2 (3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是　　　　　。 (4)装置D中作用是　　　　　　　　　，装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析： ①若杂质是CuCl2，则产生的原因是　　　　　　　　　　　　。 ②若杂质是CuO，则产生的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　干燥管　cdb　先变红后褪色　防倒吸和尾气吸收　Cl2＋2OH－⥫⥬Cl－＋ClO－＋H2O　加热时间不足或温度偏低　通入HCl的量不足 解析　热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，为抑制水解，气体入口通入HCl气体，然后加热A处试管，X为球形干燥管，X中无水硫酸铜变蓝，可知CuCl2·2H2O分解生成水，温度大于300 ℃，发生2CuCl22CuCl＋Cl2↑， 产物中还有Cl2，所以C中石蕊试纸先变为红色，后褪色，D中NaOH溶液吸收尾气。(1)由图示可知，仪器X的名称为球形干燥管；(2)实验中有气体生成，先检查装置的气密性，然后装入药品，先通入HCl（防止没有HCl的情况下加热生成碱式氯化铜），点燃酒精灯加热，熄灭酒精灯，后停止通入HCl，最后用氮气将装置内的HCl和氯气排空进而被尾气装置中的氢氧化钠吸收，所以顺序为a→c→d→b→e；(3)实验中有水生成，所以B中有白色变为蓝色，产物中还有Cl2，所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色；(4)装置D吸收氯气和氯化氢，氯化氢极易溶于水，倒置漏斗可以防倒吸；D中的氧化还原反应是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；(5)①由2CuCl22CuCl＋Cl2↑可知，若杂质是CuCl2，说明CuCl2没有反应完全，可能原因是加热时间不足或温度偏低；②若杂质是CuO，根据信息提示，在没有HCl或者提供HCl不足的情况下都会生成氧化铜，所以产生的原因可能是通入HCl的量不足。 考点三　金属材料与金属冶炼 1．常见的金属材料 (1)金属材料分类 (2)几种常见的合金 思考1　 下列说法中正确的是　　　　。 (1)铁是人类最早使用的金属，钢铁属于铁碳合金 (2)铝合金的熔点比纯铝的低 (3)黑色金属材料及它们的合金是应用最广泛的金属材料 (4)金属镁有“国防金属”的美誉，也被誉为“21世纪的金属” 提示　(2)(3) 2．金属冶炼的一般方法与应用 (1)金属在自然界中的存在 (2)金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程，即Mn＋＋ne－===M（写反应通式，用M表示金属）。 (3)金属冶炼的方法 方法名称 主要反应原理（举例） 热分解法 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑ 热还原法 CO作还 原剂 Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2（高炉炼铁） H2作还 原剂 WO3＋3H2W＋3H2O 铝热反应 Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 电解法 2Al2O3（熔融）4Al＋3O2↑ MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ 2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ 思考2　 (1)根据已掌握的知识分析K、Na、Ca、Mg、Sn、Pb、Hg、Ag等金属单质的冶炼方法。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用，古代有：(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜；(Ⅱ)湿法炼铜。现代有：(Ⅲ)铝热法炼铬；(Ⅳ)从光卤石中炼镁。写出它们的冶炼对应方法。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　(1)K、Na、Ca、Mg属于活泼金属，一般使用电解法冶炼；Sn、Pb属于较活泼金属，一般使用热还原法冶炼；Hg、Ag属于不活泼金属，一般使用热分解法冶炼。 (2)(Ⅰ)—①　(Ⅱ)—③　(Ⅲ)—③　 (Ⅳ)—④ 1．《考工记》：金（青铜）有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。下列有关说法错误的是(　　) A．六齐是铜锡合金6种配比 B．大刃硬度大于斧斤 C．六齐之金，日久也会有铜绿生成 D．依据铜锡不同比例可以配成黄铜 答案　D 解析　A．根据题意，六齐是指青铜中铜和锡的六种不同比例形成的不同器具，故A正确；B.迁移铁合金的知识：铁碳也有不同比例，碳含量越高，硬度越大，故B正确；C. 出土青铜都有铜绿，故C正确；D.黄铜是铜锌合金，铜锡不同比例仍为青铜，故D错误；故选D。 2．“太空金属”钛广泛应用于新型功能材料等方面，工业上用钛铁矿（主要成分是TiO2，含少量FeO和Fe2O3）冶炼金属钛的工艺流程如图所示，下列说法正确的是(　　) A．基态钛原子核外有4个未成对电子 B．金属Mg与TiCl4可在氮气气氛条件下进行反应 C．步骤Ⅱ加热可促进TiO2+的水解 D．步骤Ⅲ中可能发生的反应为TiO2＋2Cl2＋CTiCl4＋CO 答案　C 解析　A．基态钛原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2，有2个未成对电子，A错误；B.Mg为活泼金属，能与CO2、O2、N2、H2O 等物质发生反应，故金属Mg与TiCl4必须在稀有气体氛围条件下进行反应，B错误；C. TiO2+会水解，步骤Ⅱ加热可促进TiO2+的水解，C正确；D.方程式未配平，步骤Ⅲ中可能发生的反应为TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO，D错误；答案选C。 1．（2023·辽宁高考）下列有关物质的工业制备反应错误的是(　　) A．合成氨：N2＋3H22NH3 B．制HCl：H2＋Cl22HCl C．制粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO D．冶炼镁：2MgO（熔融）2Mg＋O2↑ 答案　D 解析　A．工业合成氨是利用氮气和氢气在催化剂的条件下反应生成的，反应方程式为N2＋3H22NH3，A正确；B.工业制氯化氢是利用氢气和氯气反应生成的，反应方程式为H2＋Cl22HCl，B正确；C.工业制粗硅是将SiO2与C在高温下反应生成粗硅，反应方程式为SiO2＋2CSi＋2CO，C正确；D.冶炼金属镁是电解熔融氯化镁，反应方程式为MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑，D错误；故答案选D。 2．（2024·甘肃高考）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 答案　C 解析　A．纸的主要成分是纤维素，不是金属材料，A错误；B.沙的主要成分是硅酸盐，不是金属材料，B错误；C.金和铁都是金属，C正确；D.甘之若饴意思是把它看成像糖那样甜，糖类是有机物，不是金属材料，D错误；故选C。 3．（2022·湖南高考）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 答案　C 解析　烟气（含HF）通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应Na2CO3＋HF===NaF＋NaHCO3，向合成槽中加入Na[Al(OH)4]，发生反应6NaF＋Na[Al(OH)4]＋4NaHCO3===Na3AlF6＋4Na2CO3＋4H2O，过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。A.陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF发生反应，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]＋4NaHCO3===Na3AlF6＋4Na2CO3＋4H2O，产物是Na3AlF6和Na2CO3，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。 4．（2023·辽宁高考）某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　　) A．“焙烧”中产生CO2 B．滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C．滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 答案　B 解析　A.据题意，焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，则“焙烧”时主要反应的化学方程式为2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，故A正确；B.焙烧时铁元素被氧化为＋3价，故滤渣的成分为Fe2O3，故B错误；C.滤液①中Cr元素以＋6价的CrO存在，故C正确；D.淀粉水解的产物是葡萄糖，“转化”过程中CrO被还原为Cr(OH)3，葡萄糖起到了还原作用，故D正确。 5．（2022·山东高考）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含Zn、Fe元素的杂质）为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是(　　) A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为Zn B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出 C．中和调pH的范围为3.2～4.2 D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 答案　D 解析　CuS精矿（含有杂质Zn、Fe元素）在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应产生为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，根据元素活动性：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。A.经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；B.CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)⥫⥬Cu2+(aq)＋S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；C.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，C正确；D.在用H2还原Cu2+变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误；故合理选项是D。 学科网（北京）股份有限公司 $$