用途廣泛的金屬材料及開(kāi)發(fā)利用金屬礦物

第四講 用途廣泛的金屬材料及開(kāi)發(fā)利用金屬礦物2016，卷甲13T(C)；1.了解銅及其重要化合物的制備方法，掌握其主要，卷丙7T(B)；2016性質(zhì)及其應(yīng)用。2015，卷Ⅰ10T(B)；2．了解常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序。2014，卷Ⅰ8T(D)；3．了解合金的概念及其重要應(yīng)用。，卷Ⅱ9T(AD)、27T(3)2014銅及其重要化合物 [學(xué)生用書 P69][知識(shí)梳理]1．銅(1)物理性質(zhì)：紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。(2)化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)物化學(xué)方程式①潮濕的空氣中：2Cu＋O2＋CO2＋O2H2O===Cu2(OH)2CO3非金(堿式碳酸銅，綠色)屬單△②2Cu＋O2=====2CuO(黑色固質(zhì)體)Cl2點(diǎn)燃Cu＋Cl2=====CuCl2(棕黃色煙)S△2Cu＋S=====Cu2S△濃硫酸Cu＋2H2SO4(濃)=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O氧化濃硝酸Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋性酸2NO2↑＋2H2O稀硝酸3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O鹽AgNO3Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2AgFeCl3Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl22.氧化銅和氧化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色水溶性不溶不溶＋CuO＋2H＋===Cu2＋Cu2O＋2H與酸反應(yīng)(H＋＋2＋＋Cu＋)H2O===CuH2O△與H2反應(yīng)△Cu2O＋H2=====CuO＋H2=====Cu＋H2O2Cu＋H2O轉(zhuǎn)化關(guān)系高溫4CuO=====2Cu2O＋O2↑3.氫氧化銅(1)物理性質(zhì)：藍(lán)色不溶于水的固體。(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用4．銅鹽(1)堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅， 是銅綠的成分，它是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)△果，受熱易分解： Cu2(OH)2CO3=====2CuO＋H2O＋CO2↑。(2)硫酸銅①CuSO4·5H2O為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬、膽礬。②無(wú)水CuSO4為白色粉末，遇水變藍(lán)色 (生成CuSO4·5H2O)，可作為水的檢驗(yàn)依據(jù)。(3)銅鹽的毒性銅鹽溶液有毒，是因?yàn)殂~離子能使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，故可利用膽礬、熟石灰、水配成波爾多液，用來(lái)殺滅植物的病毒。[自我檢測(cè)]1．(教材改編題)銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析，銅常用于制造貨幣的說(shuō)法正確的是 ( )．銅來(lái)源廣泛，易于從自然界冶煉得到B．銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕，銅的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型C．銅的外觀為紫紅色，大方美觀，易于被人們接受D．銅的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中易轉(zhuǎn)化為銅綠，銅綠具有抗腐蝕能力，易于流通解析：選B。注意從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)方面來(lái)分析。A項(xiàng)和C項(xiàng)沒(méi)有從這兩方面分析，不符合題意；銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕，銅的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型，即B項(xiàng)正確，而D項(xiàng)不正確。2．下列有關(guān)銅的化合物的性質(zhì)的敘述中正確的是()A．CuSO4·5H2O晶體加入濃硫酸中變成CuSO4是物理變化，體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B．醋酸是弱酸，所以Cu(OH)2懸濁液與醋酸不能反應(yīng)C．CuO是黑色固體，與水反應(yīng)可生成Cu(OH)2D．Cu2O遇硝酸可能會(huì)被氧化成2＋Cu解析：選D。A項(xiàng)，CuSO4·5H2O===CuSO4＋5H2O是化學(xué)變化，體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性；B項(xiàng)，在常溫下，Cu(OH)2與醋酸也能發(fā)生中和反應(yīng)；C項(xiàng)，CuO與水不反應(yīng)；D項(xiàng)，HNO3Cu2O――→Cu2＋，利用硝酸的強(qiáng)氧化性。(1)Cu在加熱條件下與 O2非常容易反應(yīng)，利用這一性質(zhì) ，可把Cu作為O2的吸收劑。若在實(shí)驗(yàn)題中看到加熱的銅網(wǎng)或銅粉 ，應(yīng)想到這一作用。(2)無(wú)水CuSO4常用作水的檢驗(yàn)試劑； 由于其吸水效率不是太高

，一般不作干燥劑使用。(3)銅鹽屬于重金屬鹽，可使蛋白質(zhì)變性，故銅鹽有毒。農(nóng)業(yè)上常用石灰乳和合使用，是被稱為“波爾多液”的農(nóng)藥。

CuSO4混(2017·萊州一中模擬)實(shí)驗(yàn)室以含有少量鐵的粗銅粉和硫酸與硝酸的混合溶液為原料制備CuSO4·5H2O晶體。設(shè)計(jì)的工藝流程如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：根據(jù)反應(yīng)原理，操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理論配比(物質(zhì)的量之比)為_(kāi)_______。操作②中需要把 NO 與_______(氣體)混合通入水中，混入該氣體的目的是____________________________________________(用化學(xué)方程式表示 )。(2)溶液Ⅰ中存在一定濃度的3＋2＋pH如下表。Fe、Cu，在該濃度時(shí)生成氫氧化物沉淀的操作③中某學(xué)生設(shè)計(jì)物質(zhì)X為H2O，若加水調(diào)節(jié)溶液pH，則Fe(OH)3開(kāi)始沉淀的pH____1.9(填“＜”“＞”或“＝”)；而實(shí)際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液pH，其主要原因是________________________________________________________________________。開(kāi)始沉淀沉淀完全3＋1.93.2FeCu2＋4.76.7(3)操作④中物質(zhì) Y為_(kāi)_________。查閱資料知 CuSO4·5H2O的溶解度曲線如圖所示，則操作⑤應(yīng)采取的措施是蒸發(fā)濃縮、______________、過(guò)濾、洗滌、干燥等。[解析](1)操作①是利用硝酸氧化而溶解銅22，生成的Cu＋與SO4－結(jié)合為CuSO4。根據(jù)3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2知，生成3molCuSO4消耗3mol硫酸、2molO硝酸。操作②中把NO與氧氣混合通入水中生成硝酸以循環(huán)利用，并減少污染，反應(yīng)方程式是4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。3(2)因加水使 c(Fe＋)降低，則Fe(OH)3開(kāi)始沉淀的 pH>1.9，而實(shí)際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液 pH，其主要原因是加入的水較多不利于蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量。由溶液Ⅱ得到晶體需蒸發(fā)濃縮，而蒸發(fā)時(shí)硫酸銅會(huì)水解，因此加入硫酸抑制水解。根據(jù)

CuSO4·5H2O的溶解度曲線知溫度越高

，其溶解度越大 ，即溫度低時(shí)析出量多

，而且30℃時(shí)

CuSO4·5H2O

失水變?yōu)?/p>

CuSO4·3H2O，因此應(yīng)冷卻到

30℃以下結(jié)晶。[答案]

(1)2∶3

O2

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3(2)>

不利于蒸發(fā)濃縮

(或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量

)(3)H2SO4 冷卻到30℃以下結(jié)晶某研究小組用廢銅粉制取膽礬，設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：濃H2SO4加水蒸發(fā)結(jié)晶(1)Cu――→CuSO4――→硫酸銅溶液――→CuSO4·5H2O。加熱稀釋O2稀H2SO4蒸發(fā)結(jié)晶(2)Cu――→CuO――→硫酸銅溶液――→CuSO4·5H2O。灼燒(3)Cu稀H2SO4蒸發(fā)結(jié)晶熱空氣――→硫酸銅溶液――→CuSO4·5H2O。對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，你認(rèn)為最好的是哪個(gè)方案？答案：方案(1)：產(chǎn)生污染性氣體，且消耗硫酸較多。方案(2)：消耗能量較多，且步驟復(fù)雜。方案(3)：不產(chǎn)生污染性氣體，原料利用率高，節(jié)約能源。因而方案(3)更經(jīng)濟(jì)合理。廢銅綜合利用的常見(jiàn)流程框圖模式銅及其化合物的性質(zhì)1．(2017河·南十校聯(lián)考)據(jù)央視新聞報(bào)道，考古人員在江西發(fā)掘一座距今2000多年、迄今保存最完好的西漢古墓。在古墓中有 10余噸西漢銅錢。這些銅錢銹跡斑斑，銅銹的主要成分可表示為Cu2H2CO5。下列有關(guān)判斷正確的是()A．銅銹中Cu和C的化合價(jià)均為＋2B．銅質(zhì)文物表面的銅銹可用稀硝酸除去C．銅銹易溶于水D．32g銅生成銅銹轉(zhuǎn)移1mol電子解析：選D。銅銹中Cu為＋2價(jià)，C為＋4價(jià)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硝酸能夠溶解銅銹，也能溶解銅，除去銅質(zhì)文物表面的銅銹應(yīng)用稀硫酸或稀鹽酸，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅銹難溶于水，C項(xiàng)錯(cuò)誤；銅生成銅銹時(shí) ，銅由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，32g(0.5mol)銅生成銅銹時(shí) ，轉(zhuǎn)移1mol電子，D項(xiàng)正確。2．某研究小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究銅及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )．將銅絲插入濃硫酸中并加熱，反應(yīng)后再加入水，觀察硫酸銅溶液的顏色B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成C．將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無(wú)水CuCl2固體D．將表面有銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入鹽酸中浸泡，除去銅綠解析：選D。A項(xiàng)濃硫酸溶于水時(shí)放熱，應(yīng)該是把反應(yīng)后的溶液倒入水中，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)需要先加熱銅絲才與氯氣發(fā)生反應(yīng)，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)氯化銅在溶液中發(fā)生水解，加熱時(shí)促進(jìn)水解，蒸干最終得到的是CuO，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)銅和鹽酸不反應(yīng)，只有銅綠[Cu2(OH)2CO3]與鹽酸反應(yīng)，故該項(xiàng)正確。3．已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成＋發(fā)生反應(yīng)：Cu2O，Cu2O與HCu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。將經(jīng)高溫灼燒后的CuO樣品投入足量的熱的稀硝酸溶液中，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．如果溶液變?yōu)樗{(lán)色、同時(shí)有紫紅色固體出現(xiàn)，說(shuō)明樣品全部生成了Cu2OB．溶液中最終可能有紫紅色固體出現(xiàn)C．這種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無(wú)法說(shuō)明CuO分解的程度D．如果溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，最終沒(méi)有紫紅色固體出現(xiàn)，說(shuō)明CuO沒(méi)有分解解析：選C。解答此題的關(guān)鍵是，明確稀硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性，能溶解CuO、Cu2O和單質(zhì)Cu，因而該實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法說(shuō)明CuO分解的程度。(1)溶液中的 Cu2＋常為藍(lán)色(濃CuCl2溶液為綠色，稀CuCl2溶液為藍(lán)色)，可作為Cu2＋的鑒別依據(jù)。例如： CuSO4溶液呈藍(lán)色，在推斷題中，“藍(lán)色溶液”基本可作為 Cu2＋的存在依據(jù)。Cu2＋與堿反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀 [Cu(OH)2]，這也是鑒定 Cu2＋的原理之一。(2)熟記銅及其常見(jiàn)化合物的顏色物質(zhì)顏色物質(zhì)顏色Cu紫紅色CuSO4白色CuO黑色CuSO4·5H2O藍(lán)色Cu2O磚紅色Cu2(OH)2CO3綠色Cu2S黑色Cu(OH)2藍(lán)色金屬礦物的開(kāi)發(fā)及利用 [學(xué)生用書P71][知識(shí)梳理]1．金屬在自然界中的存在形態(tài)除了金、鉑等極少數(shù)金屬外， 絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界中。 在這些金屬化合物中，金屬元素都顯正化合價(jià)。2．金屬的冶煉(1)實(shí)質(zhì)：把金屬?gòu)幕蠎B(tài)還原為游離態(tài)。(2)一般步驟(3)方法(通過(guò)熟記金屬活動(dòng)性順序理解方法名稱熱分解法C作還原劑CO作還原劑熱還原法H2作還原劑活潑金屬作還原劑電解法3.合金概念：是指兩種或兩種以上的金屬質(zhì)。

)主要反應(yīng)原理(舉例)△2HgO=====2Hg＋O2↑△2Ag2O=====4Ag＋O2↑高溫2ZnO＋C=====2Zn＋CO2↑高溫Fe2O3＋3CO=====2Fe＋3CO2(高爐煉鐵)△WO3＋3H2=====W＋3H2O高溫3MnO2＋4Al=====3Mn＋2Al2O3電解2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑冰晶石電解MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑電解2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑(或金屬與非金屬 )熔合而成的具有金屬特性的物(2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機(jī)械性能。①熔點(diǎn)：一般比它的各成分金屬都低；②硬度和強(qiáng)度：一般比它的各成分金屬都大。4．常見(jiàn)金屬材料金屬黑色金屬材料：鐵、鉻、錳以及它們的合金材料有色金屬材料：除黑色金屬以外的其他金屬及其合金(1)重要的黑色金屬材料 ——鋼鋼是用量最大、用途最廣的合金。低碳鋼：韌性、焊接性好，強(qiáng)度低碳素鋼 中碳鋼：強(qiáng)度高，韌性及加工性好鋼 高碳鋼：硬而脆，熱處理后彈性好合金鋼：具有各種不同的優(yōu)良性能，用于制不銹鋼及各種特種鋼(2)幾種有色金屬材料[自我檢測(cè)]1．下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是 ( )電解↑A．MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2△B．Al2O3＋3H2=====2Al＋3H2O高溫C．Fe3O4＋4CO=====3Fe＋4CO2△D．2HgO=====2Hg＋O2↑解析：選B。冶煉Al的反應(yīng)原理是電解2↑。2Al2O3=====4Al＋3O冰晶石2．(教材改編題)下列關(guān)于不銹鋼和普通鋼的認(rèn)識(shí)中，正確的是 ( )A．它們的組成元素是相同的B．它們的主要成分都是鐵，故化學(xué)性質(zhì)完全相同C．它們的耐腐蝕性能不同D．它們的物理性質(zhì)完全相同解析：選C。普通鋼的主要成分是鐵 ，其中還含有一定量的碳、硅、錳等 ，不銹鋼中除含鐵、碳外還加入了抗腐蝕的元素如鎳、鉻等。組成元素不同 ，物理、化學(xué)性質(zhì)都有差異 ，耐腐蝕能力不同 ，故選C。(1)構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬 ，也可以是金屬與非金屬 ，合金中一定含金屬元素。合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡(jiǎn)單加合；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)大于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。(4)合金一定是混合物。金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠后，其陽(yáng)離子越容易被還原，金屬的位置越靠前，其陽(yáng)離子越難被還原。(6)冶煉Mg時(shí)只能電解 MgCl2不能電解 MgO(熔點(diǎn)太高)。(7)冶煉Al時(shí)只能電解23不能電解AlCl3AlO(共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化溫度。(教材改編題)下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中正確的是 ( )A．制鈦：用金屬鈉置換氯化鈦 (TiCl4)溶液中的鈦B．煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物C．通電條件下，電解熔融AlCl3制備單質(zhì)AlD．煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為 99.9%的銅[解析] A中不能用 TiCl4溶液，要用熔融狀態(tài)的 TiCl4；C中熔融 AlCl3不導(dǎo)電，應(yīng)電解熔融Al2O3制取單質(zhì) Al；D中電解法精煉銅的原料是粗銅。[答案] B(1)鋁是地殼中含量最高的金屬元素，為什么人類對(duì)鋁的使用比鐵、銅晚得多？(2)熱還原法用到的還原劑有焦炭、 CO和H2，試從所得產(chǎn)物純度及對(duì)環(huán)境污染的角度考慮哪種還原劑更好？答案：(1)鋁的金屬活動(dòng)性比鐵、銅強(qiáng)，難于冶煉，古代人們的技術(shù)條件達(dá)不到，不能冶煉鋁，故鋁的發(fā)現(xiàn)和大量使用比鐵、銅晚得多。(2)最好的還原劑是 H2；原因是焦炭會(huì)使產(chǎn)品的純度降低， CO會(huì)污染環(huán)境。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表選擇冶煉方法(1)電解法K～Al。(2)熱還原法 Zn～Cu。(3)熱分解法 Hg、Ag。(4)富集法Pt、Au(此為物理方法)。(5)有些活潑性很強(qiáng)的金屬也可以用熱還原法來(lái)冶煉850℃，如Na＋KCl=====K↑＋NaCl、2RbCl＋Mg700～800℃，利用K、Rb沸=====MgCl2＋2Rb↑等，在此主要運(yùn)用了化學(xué)平衡移動(dòng)原理點(diǎn)低，汽化離開(kāi)反應(yīng)體系 ，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行。金屬及合金的組成、性質(zhì)和應(yīng)用1．下列說(shuō)法中正確的是 ( )．鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬材料B．金、銀、銅是應(yīng)用最廣泛的金屬材料C．鈦被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”，應(yīng)用前景很廣闊D．銅是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的有色金屬解析：選C。銅是人類最早使用的金屬材料，A錯(cuò)；鐵、鋁及鋁合金是應(yīng)用最廣泛的金屬材料，B錯(cuò)；銀的導(dǎo)電性比銅好，D錯(cuò)。2．某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：熔點(diǎn)3硬度(金剛導(dǎo)電性(銀為100)密度(g/cm)/℃石為10)某合25003.007.42.3金鐵15357.864.517還知該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大，從以上性能看，該合金不適合做()A．導(dǎo)線B．門窗框C．爐具D．飛機(jī)外殼解析：選A。由該合金與鐵的性質(zhì)比較可知，其導(dǎo)電性比Fe差很多，不適合做導(dǎo)線。有關(guān)金屬冶煉的考查3．(2017成·都模擬)金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是( )A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應(yīng)中，＋Na被還原B．利用焦炭煅燒孔雀石[Cu2(OH)2CO3]制得銅也屬于還原法C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子D．工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的解析：選D。金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子，A、C均正確；煅燒孔雀石分解生成CuO，CuO被焦炭還原為單質(zhì)Cu，屬于還原法制取，B正確；工業(yè)上利用電解熔融MgCl2的方法來(lái)制得金屬鎂，D錯(cuò)誤。4．粉末狀試樣A是由等物質(zhì)的量的MgO和Fe2O3組成的混合物。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取適量A進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，產(chǎn)物中有單質(zhì)B生成；－1②另取20gA全部溶于0.15L6.0molL·鹽酸中，得溶液C；③將①中得到的單質(zhì)B和溶液C反應(yīng)，放出1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，同時(shí)生成溶液D，還殘留有固體物質(zhì)B；④用KSCN溶液檢驗(yàn)時(shí)，溶液D不變色。請(qǐng)?zhí)羁眨?1)①中引發(fā)鋁熱反應(yīng)后所得產(chǎn)物中的單質(zhì)B是________。(2)②中所發(fā)生的各反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)③中所發(fā)生的各反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若溶液D的體積仍視為0.15L，則該溶液中c(Mg2＋2＋)為_(kāi)_______________，c(Fe)為_(kāi)_______________。解析：(1)MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)，所以產(chǎn)物中單質(zhì)B為Fe。23和MgO都是堿性氧化物，能與酸反應(yīng)生成鹽和水：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋(2)FeO22＋H23HO、MgO＋2HCl===MgClO。(3)單質(zhì)B為Fe，C溶液中有反應(yīng)生成的 FeCl3和MgCl2(與Fe不反應(yīng))，還有未反應(yīng)的HCl。(4)假設(shè)步驟②反應(yīng)的20g固體中，MgO的物質(zhì)的量為23的物質(zhì)的量也為x，x，則FeO則40g·mol－1×x＋160g·mol－1×x＝20g，解得x＝0.1mol。根據(jù)MgO～MgCl2的關(guān)系，則溶液中MgCl2的濃度為 0.1mol÷0.15L≈0.67molL·－1。步驟④說(shuō)明溶液 D中沒(méi)有Fe3＋，且步驟③中還剩余Fe，也就是溶質(zhì)為FeCl2和MgCl2。根據(jù)Cl－守恒關(guān)系，可知MgCl2和FeCl20.15L×6.0mol·L－10.45mol－0.1mol的總的物質(zhì)的量等于2＝0.45mol，所以FeCl2的濃度為0.15L≈2.3mol·L－1。答案：(1)Fe(2)Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O、MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑－1 －1(4)0.67molL· 2.3mol·L[課后達(dá)標(biāo)檢測(cè) ][學(xué)生用書 P301(獨(dú)立成冊(cè))]一、選擇題1．(2017·安模擬西)下列有關(guān)金屬的說(shuō)法中不正確的是 ( )．純鐵比生鐵的抗腐蝕性強(qiáng)B．青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金C．鋁在空氣中耐腐蝕，所以鋁是不活潑金屬D．人體缺鈣會(huì)引起骨質(zhì)疏松，缺鐵會(huì)引起貧血解析：選C。生鐵中的鐵和碳在潮濕的空氣中形成原電池會(huì)加快腐蝕速率

，故

A正確；青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金

，B正確；鋁是活潑金屬

，鋁在空氣中耐腐蝕是因?yàn)殇X表面形成了一層致密的氧化膜

，故C

錯(cuò)誤；人體缺鈣會(huì)引起骨質(zhì)疏松

，缺鐵會(huì)引起貧血 ，D

正確。2．下列關(guān)于金屬的說(shuō)法中，不正確的是 ( )．合金比純金屬具有較好地性能，熔點(diǎn)比各成分金屬的低B．一般情況下，合金的硬度大于其各成分金屬的硬度C．常用電解法冶煉鈉、鎂、鋁等活潑金屬D．由于鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng)，所以鋁制品具有一定的抗腐蝕性，是一種應(yīng)用廣泛的金屬材料解析：選D。合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低

，硬度比其各成分金屬的大

，化學(xué)性質(zhì)一般保持不變

，A、B

項(xiàng)正確；活潑金屬常用電解法冶煉

，如鈉、鎂、鋁等，C

項(xiàng)正確；鋁在常溫下能與氧氣反應(yīng)

，并在鋁的表面形成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜

，所以鋁制品具有一定的抗腐蝕性，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．(2017·連重點(diǎn)中學(xué)質(zhì)檢大 )分別用等量的鐵與足量的稀硫酸和足量的 CuO制備單質(zhì)銅，有人設(shè)計(jì)了以下兩種方案：H2SO4CuO①Fe――→H2――→Cu，H2SO4Fe②CuO――→CuSO4――→Cu。對(duì)制備得到Cu的量，下列判斷正確的是()A．一樣多B．①多C．②多D．無(wú)法判斷解析：選C。兩種方案中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為△①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑、H2＋CuO=====Cu＋H2O；②CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。方案①中氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)，開(kāi)始時(shí)需先通入一部分氫氣，排出裝置中的空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)還要通一會(huì)兒氫氣，以防止生成的銅被氧化，方案②中均可完全轉(zhuǎn)化，故方案①生成的銅比方案②生成的銅少。4．(2017青·島高三質(zhì)檢)所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些金屬和非金屬)在熔融狀態(tài)下形成的一種熔合物。根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點(diǎn)，判斷其中不能形成合金的是()NaCuAlFe熔點(diǎn)/℃97.510836601535沸點(diǎn)/℃883259522003000A.Cu和AlB．Fe和CuC．Fe和NaD．Al和Na解析：選C。分析數(shù)據(jù)得出，鐵的熔點(diǎn)(1535℃)高于Na的沸點(diǎn)(883℃)，無(wú)法制得合金。5．下列關(guān)于生鐵和鋼的敘述，正確的是 ( )．由鐵礦石煉成鐵是化學(xué)變化，由生鐵煉成鋼是物理變化B．用鐵制容器盛放硫酸銅溶液，容器易被腐蝕C．生鐵和鋼都是鐵、碳合金，它們?cè)谛阅芎陀猛旧喜顒e不大D．它們都能完全溶解在稀鹽酸中解析：選B。鐵礦石煉鐵和生鐵煉鋼都是化學(xué)變化 ，A錯(cuò)誤；用鐵制容器盛放硫酸銅溶液，因?yàn)榘l(fā)生化學(xué)反應(yīng)要消耗鐵 ，所以容器易被腐蝕 ，B正確；生鐵和鋼都是鐵、碳合金 ，它們含碳量不同 ，在機(jī)械性能和用途上存在很大的差異 ，C錯(cuò)誤；因生鐵和鋼中的碳常溫下穩(wěn)定性好，不與稀鹽酸反應(yīng) ，故生鐵和鋼不能完全溶于稀鹽酸中。高溫6．(2017銀·川高三質(zhì)檢)利用黃銅礦冶煉銅的主要原理為8CuFeS2＋21O2=====8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2，下列有關(guān)判斷合理的是()A．為避免污染，排放的尾氣用98.3%的濃硫酸吸收B．CuFeS2中鐵顯＋2價(jià)，該反應(yīng)中只有Cu被還原C．檢驗(yàn)爐渣中含＋2價(jià)鐵的試劑是鹽酸、KSCN溶液和氯水D．冶煉銅的廢料可以冶煉鐵和制硫酸解析：選D。濃硫酸不能吸收SO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤。該反應(yīng)中銅、氧元素化合價(jià)降低，被還原，B項(xiàng)錯(cuò)誤。在＋3價(jià)鐵存在下檢驗(yàn)＋2價(jià)鐵，應(yīng)用酸性高錳酸鉀溶液，C項(xiàng)錯(cuò)誤。爐渣中含有氧化鐵和氧化亞鐵，可以冶煉鐵；二氧化硫可以用作制硫酸的原料，D項(xiàng)正確。7．鉛的冶煉大致過(guò)程如下：①富集：將方鉛礦 (PbS)進(jìn)行浮選；高溫②焙燒：2PbS＋3O2=====2PbO＋2SO2；高溫③制粗鉛：PbO＋C=====Pb＋CO↑；高溫PbO＋CO=====Pb＋CO2。下列說(shuō)法正確的是 ( )．浮選法富集方鉛礦的過(guò)程屬于化學(xué)變化B．方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbOC．整個(gè)冶煉過(guò)程中，制取1molPb共轉(zhuǎn)移2mol電子D．將1molPbS完全冶煉成Pb理論上至少需要6g碳解析：選D。富集方鉛礦的過(guò)程屬于物理變化，A錯(cuò)；方鉛礦焙燒反應(yīng)中還原產(chǎn)物除PbO外還有SO2，B錯(cuò)；整個(gè)冶煉過(guò)程中，制取1molPb共轉(zhuǎn)移8mol電子，C錯(cuò)。8．被稱為“國(guó)防金屬”的鎂，60%來(lái)自于海洋，從海水中提取鎂的正確方法是()物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點(diǎn)/℃2852714石灰乳電解A.海水――→Mg(OH)2――→MgHCl電解B．海水――→MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)――→Mg石灰乳灼燒電解C．海水――→Mg(OH)2――→MgO――→Mg石灰乳HCl電解D．海水――→Mg(OH)2――→MgCl2溶液―→MgCl2(熔融)――→Mg解析：選D。因?yàn)楹Ｋ墟V的含量很少，所以第一步需要富集，B錯(cuò)誤；由信息可知MgO的熔點(diǎn)比MgCl2的熔點(diǎn)高，所以應(yīng)電解熔融的MgCl2制取Mg，D正確。9．(2017·泉高三模擬陽(yáng))部分氧化的Fe-Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76g，經(jīng)如下處理：下列說(shuō)法正確的是 ( )A．濾液A中的陽(yáng)離子為 Fe2＋、Fe3＋、H＋B．樣品中 Fe元素的質(zhì)量為 2.24gC．樣品中 CuO的質(zhì)量為 4.0gD．V＝896mL解析：選B。根據(jù)題意，3.2g濾渣一定是銅，而銅與Fe3＋不共存，A錯(cuò)誤；最后的 3.2g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為 2.24g，B正確；樣品中 Cu元素和O元素共5.76g－2.24g＝3.52g，C錯(cuò)誤；2.24gFe元素不可能全是單質(zhì)，故生成的氫氣的體積小于896mL，D錯(cuò)誤。二、非選擇題10．(12分)鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為高溫2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe。某同學(xué)對(duì)“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述：“反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中”。查閱《化學(xué)手冊(cè)》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如下：物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點(diǎn)/℃660205415351462沸點(diǎn)/℃246729802750—該同學(xué)推測(cè)，鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。這種推測(cè)有一定的道理，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案，證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實(shí)驗(yàn)所用試劑是____________，當(dāng)觀察到________________的現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明熔融物中含有金屬鋁。(3)實(shí)驗(yàn)室溶解該熔融物，最好選用下列試劑中的 ________(填序號(hào))。A．濃硫酸

B．稀硫酸C．稀硝酸

D．氫氧化鈉溶液(4)鎂、鋁是現(xiàn)代人常用的金屬材料，這些活潑金屬的冶煉方法是

________法，工業(yè)生產(chǎn)中，鎂的冶煉采用的反應(yīng)物是

____________，鋁的冶煉采用的反應(yīng)物是

____________。答案：

(1)該反應(yīng)溫度下鋁已熔化，未反應(yīng)的鋁可與生成的鐵熔合在一起，形成合金(2)NaOH

溶液

有氣泡生成

(3)B(4)電解

熔融氯化鎂

(或MgCl2)

熔融氧化鋁

(或

Al2O3)11．(10

分)歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應(yīng)用。(1)金、銀、銅常被作為錢幣流通，從化學(xué)角度來(lái)看，主要是利用它們的

________。A．硬度適中B．密度適中C．在自然界里都可得到純凈的單質(zhì)D．不活潑性(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量綠色銹狀物的貨幣，這肯定是

________幣，黑色物質(zhì)是

________，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________，綠色物質(zhì)是________________(化學(xué)式)，這枚金屬幣的真面目為 ________色。另外一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣，它肯定是 ________幣，表面一直未被氧化的原因是______________________________。不法分子有時(shí)用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是________。．觀察顏色B．查看圖案C．用手掂量輕重D．滴一滴硝酸在金幣的表面，觀察現(xiàn)象解析：(3)有些假金幣外形逼真，看上去也是“金光閃閃”，密度和真金幣差不太多，用手不太容易掂出來(lái)。假金幣中的Zn、Cu均可與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，而Au不與硝酸反應(yīng)。答案：(1)D(2)銅氧化銅2Cu＋O2===2CuOCu2(OH)2CO3紫紅金金不活潑，不易被氧化(3)D12．(8分)某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)精制CuO，其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示：雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的原因可能是________(填字母)。．灼燒過(guò)程中部分氧化銅被還原B．灼燒不充分銅未被完全氧化C．氧化銅在加熱過(guò)程中分解生成銅D．該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化(2)由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取純凈 CuO，與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________________________。(3)有同學(xué)指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一個(gè)環(huán)節(jié)，即應(yīng)先生成Cu(OH)2沉淀，過(guò)濾洗滌后再加熱分解Cu(OH)2得CuO。以下說(shuō)法不可能成為減少該環(huán)節(jié)的理由的是________(填字母)。A．CuO比Cu(OH)2顆粒大，更易于從溶液中過(guò)濾分離B．Cu(OH)2分解溫度較低，加熱其濁液即可使其分解C．干態(tài)下分解Cu(OH)2，溫度難以控制，可能因溫度過(guò)高導(dǎo)致CuO進(jìn)一步分解生成Cu