2024屆新高考一輪復(fù)習(xí)人教版 第三章 第3講 金屬材料 金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用 學(xué)案

第3講金屬材料金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用

知識(shí)邏輯學(xué)業(yè)質(zhì)量要求.?丸?素養(yǎng)目標(biāo)

反映

J宏觀辨識(shí)與

金屬材料1.結(jié)合真實(shí)情境中的應(yīng)用實(shí)例，了解金屬材料的主要性質(zhì)，了“二月微觀探析

I*'

解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用

................//!證據(jù)推理與

金屬礦物的

2.從微觀的角度認(rèn)識(shí)鋁、鎂的原子結(jié)構(gòu)，理解其性質(zhì)，從宏觀模型認(rèn)知i

開(kāi)發(fā)利用

/?辨識(shí)鋁、鎂及其化合物的性質(zhì)和應(yīng)用，領(lǐng)悟結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)

科學(xué)探究與

鎂、鋁及其化1/；3.通過(guò)鋁、鎂及其化合物的反應(yīng)領(lǐng)悟可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化創(chuàng)新意識(shí)

合物的性質(zhì)卜

I學(xué)理念，培養(yǎng)歸納總結(jié)能力、分析問(wèn)題能力、解決問(wèn)題能力：\

科學(xué)態(tài)度與

社會(huì)責(zé)任

-------??必備知識(shí)?整合??-------

一、金屬材料

1.合金

常溫下，多數(shù)合金是固體，但鈉鉀合金是液體

(1)概念:合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而

成的具有金屬特性的物質(zhì)。

⑵特性:合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)或機(jī)械性能。

①熔點(diǎn):一般比它的各成分金屬的低；

②硬度和強(qiáng)度:一般比它的各成分金屬的大。

2.常見(jiàn)的金屬材料

(1)金屬材料。

黑色金屬材料有色金屬材料

除黑色金屬以外的其他金屬材料及其合

鐵、銘、鏡以及它們的合金

金

(2)黑色金屬材料一一鋼鐵。

①鋼是用量最大、用途最廣的合金。

「低碳鋼

根據(jù)含碳量

根據(jù)化學(xué)「碳素鋼一中碳鋼

鋼----------不同

②成分匚合金鋼一高碳鋼

(3)有色金屬材料一一銅和鋁。

'性能:密度小、強(qiáng)度高、塑性好、易于

成型、制造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉

①鋁合金，

用途:主要用于建筑業(yè)、容器和包裝業(yè)、

、交通運(yùn)輸業(yè)、電子行業(yè)等

②銅合金:靦是我國(guó)使用最早的合金,常見(jiàn)的還有黃銅和白銅。

［理解?辨析］

判斷正誤:正確的畫(huà)“，錯(cuò)誤的畫(huà)“X”。

⑴不銹鋼、硬鋁都是合金，青銅是銅單質(zhì),不屬于合金。()

⑵港珠澳大橋的建設(shè)使用了大量鋼材,鋼材是合金。()

(3)鋤饃合金能大量吸收比形成金屬氫化物,可作儲(chǔ)氫材料。()

⑷金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是金屬離子失去電子被還原的過(guò)程。()

⑸所有的金屬氧化物都能和鋁發(fā)生鋁熱反應(yīng)。()

解析：(1)青銅也是合金。

⑷化合價(jià)降低,金屬離子得到電子被還原。

⑸活動(dòng)性弱于A1的金屬，其氧化物能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。

答案：⑴X(2)V(3)V⑷X(5)X

二、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用

L金屬在自然界中的存在形式

金屬化合物中的金屬元素都顯正價(jià)

金、柏等極少數(shù)金屬

2.金屬冶煉的一X般步驟

富集o冶煉o

[.:I:

除去雜質(zhì),提高礦利用氧化還原反應(yīng)，提

純

石中有用成分的用還原劑把礦石中金

屬

含最的金屬離子還原成

單質(zhì)

3.金屬冶煉的實(shí)質(zhì)

金屬冶煉的過(guò)程就是把金屬?gòu)幕蠎B(tài)還原為流宣態(tài)的過(guò)程,

即:M""+ne-^=Mo

4.金屬冶煉的方法（用化學(xué)方程式表示）

（1）電解法。

Na:2NaCl（熔融）坐￡2Na+Ckt；

Mg:MgS（熔融）MMg+Cl2f;

電解

Al:2Al2。3（熔融）TZF4A1+302to

⑵熱還原法。

高爐煉鐵:高2。3+3篁）現(xiàn)2Fe+3c（）2;

鋁熱反應(yīng)制銘:2ABCr203?/\l203+2Cr;

焦炭還原銅：C+2CuO幽2C11+CO2t。

（3）熱分解法。

Hg:2HgO22Hg+02t;

Ag:2Ag2024Ag+。2t。

金屬活動(dòng)性與冶煉方法的關(guān)系：

KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAgPtAu

F—電解法一+―熱還原法一+熱分+■其他不

解法方法

三、鎂及其化合物

1.鎂的位置

鎂元素在元素周期表中位于第三周期第1IA族。鎂在化學(xué)反應(yīng)中,能

表現(xiàn)出較強(qiáng)的金屬性，即失電子的能力強(qiáng),是常用的還原劑。

2.鎂的物理性質(zhì)

具有銀白色金屬光澤的固體,密度、硬度均較小，熔點(diǎn)較低，有良好的

導(dǎo)電、傳熱和延展性。

3.鎂的化學(xué)性質(zhì)

鎂與非金屬的化合物

①與非金屬

2+④與H*1—i—1②與CO2

2

Mg\H2----------------Mg----------------MgO、C

下g熱水

Mg(OH)2.H2

①與非金屬反應(yīng)。

在色中燃燒：2M8a里繼2；

與N2反應(yīng):3Mg+Nz史壁此國(guó)版;

與與反應(yīng):Mg+Ck箜MgCb。

②與CO?反應(yīng)：2Mg+C02型2膽0+C。

鎂著火時(shí).，不能用干粉滅火器滅火

③與H,0反應(yīng):Mg+2H20UMg(0H)2+H2f。

④與H'反應(yīng):Mg+2H'M1++H2t。

4.鎂的用途

制造信號(hào)彈和焰火;鎂合金用于制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件;氧化鎂

用十制耐高溫材料,冶金工業(yè)上用作還原劑和脫氧劑。

5.海水提鎂

工藝流程:

鹽酸酸

'化、濃縮

制石灰乳:化學(xué)方程式為CaCOs幽CaO+CO2t>Ca0+H20

_Ca(OH)2

沉淀：離子方程式為MiCa(OH)2—Mg(OH)」+面+

酸化:化學(xué)方程式為Mg(0H)2+2HCl—MgCl2+2H2O

基本步驟及主蒸發(fā)結(jié)晶:析出MgC12?6H2。

要反應(yīng)L抑制MgCb水解

脫水:在氯化氫氣流中使MgCL?6H2。脫水制得無(wú)水

氯化鎂

電解：電解熔融氯化鎂制得鎂,化學(xué)方程式為

MgCk(熔融)螞Ig+Cbt

［理解?辨析］

判斷正誤:正確的畫(huà)“J”，錯(cuò)誤的畫(huà)“X”。

(DMg在空氣中燃燒,產(chǎn)物只是MgOo()

⑵鎂著火不可以用CO2滅火,鈉著火也不可以用CO?滅火。()

⑶下列轉(zhuǎn)化關(guān)系均可通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn):MgfMgOfMg(0H)2fMgCk。

()

(4)1molMg與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移2N4個(gè)電子(設(shè)NA為阿伏加德羅

常數(shù)的值)。()

解析：(l)Mg除了與氧氣反應(yīng)還能與此、C02反應(yīng)生成卜癌總、Co

(3)MgO不能與水反應(yīng)生成Mg(0H)2o

答案：⑴X⑵J⑶X⑷J

四、鋁及其化合物

1.鋁的結(jié)構(gòu)和存在

(+13)2^3

鋁位丁一元素周期表第二周期第3族，原了結(jié)構(gòu)示意圖為,鋁

是地殼中含量最多的金屬元素。自然界中的鋁全部以化合態(tài)的形式存

在。

2.金屬鋁的物理性質(zhì)

怨自色有金屬光澤的固體，有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等,密度

較小，質(zhì)地柔軟。

3.金屬鋁的化學(xué)性質(zhì)

L常溫:生成致密的氧化膜

—點(diǎn)燃

L點(diǎn)燃：4A1+3C）2=^=2A12O3

氧化遇冷的濃硝酸或濃硫酸堆，

性酸加熱產(chǎn)生NO2氣體或SO2氣體

A1-非氧化

二科也-2A1+6HC1^=2A1C13+3H2f

性酸（如鹽酸）---------------------------

FC高溫

FezCh2A1+Fe2（）3=AkO3+2Fe

她”2Al+2NaOH+2H2O^=2NaAlO2+3H2t

溶液

只能溶于強(qiáng)堿溶液（如NaOH溶液）,

不能溶于弱域溶液（如氨水）

4.鋁熱反應(yīng)

實(shí)

u鎂帶：為鋁熱反應(yīng)提供高溫條件

驗(yàn)

氯酸鉀:產(chǎn)生氧氣,引發(fā)反應(yīng)

蹲一氧化鐵和鋁粉的混合物

裝

置

實(shí)

①鎂帶劇烈燃燒,放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光,氧化鐵與鋁

驗(yàn)

粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng);②紙漏斗的下部被燒穿，有熔

現(xiàn)

融物落入沙中

象

實(shí)

驗(yàn)高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱:立絢里

結(jié)姑e+Al。

論

原①制取熔點(diǎn)較高、活動(dòng)性弱于A1的金屬，如鐵、銘、鎬、鴇等,

理如3Mn024-4AlM3Mn+2AL03;

應(yīng)②金屬焊接,如野外焊接鋼軌等

用

［理解?辨析］

判斷正誤:正確的面“，錯(cuò)誤的畫(huà)“X”。

⑴用用煙鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過(guò)的鋁箔在酒精燈上加熱，

熔化后的液態(tài)鋁滴落下來(lái),說(shuō)明鋁的熔點(diǎn)較低。()

(2)1molAl與足量的硫酸或足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)

相同。()

⑶鋁與Fa()3發(fā)生鋁熱反應(yīng)后，固體物質(zhì)質(zhì)量增加。()

(4)AkO3是兩性氧化物,故可用作耐高溫材料。()

(5)A1(OH)3具有弱堿性，可用于治療胃酸過(guò)多。()

解析：(1)熔化后的液態(tài)鋁不會(huì)滴落下來(lái)，因?yàn)殇X的表面會(huì)生成一層氧

化膜,AI2O3熔點(diǎn)高。

⑶化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，因此固體質(zhì)量不變。

(4)AL。,可用作耐高溫材料是因?yàn)槿埸c(diǎn)高。

答案：(1)X(2)V(3)X(4)X(5)V

五、銅及其化合物

1.單質(zhì)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)。

①生成銅綠的化學(xué)方程式:2CU+02+C0,+H20_CU2(OH)2cos(綠色固體)。

②Cu和S反應(yīng)的化學(xué)方程式:2CU+SACU2S。

③與濃硫酸共熱的化學(xué)方程式:Cu+2H2s0,(濃)ACuSOMOzt+2上0。

④與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：3Cu+8H'+2NOg_3Cu2++2NOt+4H20o

⑤與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式:Cu+4H'+2N03——Cj+2N02t+2乩0。

⑥與FeCL溶液反應(yīng)的離子方程式:Cu+2Fe”-2Fe2++Cu，

2.氧化銅和氧化亞銅

名稱(chēng)氧化銅氧化亞銅

顏色黑色磚紅色

與酸反應(yīng)

2+2+

CuO+2H\_:CU+H2OCU20+2H_CU+CU+H20

(10

與乩反應(yīng)CU0+H^CU+H20CwO+HzaCu+HQ

轉(zhuǎn)化關(guān)系4CUO*B2CU2O+O2t

3.氫氧化銅

(1)物理性質(zhì):遹色灌溶于水的固體。

(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用。

4.銅鹽

(1)Ci(OH)2cO3名稱(chēng)為堿式碳酸銅,是銅綠、孔雀石的主要成分。

△CU2(OH)2c。3與2CuO+

p7CO?t+H2O

Cll2(OAUHA)2cO3-----------------

稀硫酸一Cii2(OH)2co3+4H?一2C『十

CO2f+3H2O

(2)CuS0i?5HQ俗稱(chēng)藍(lán)磯、膽磯。

△①

可發(fā)生CuSO,?5H2。(藍(lán)色晶體)膏CuSON白色粉末)+5比(),無(wú)水CuSOt

遇水變藍(lán)色,可用于檢驗(yàn)水的存在。

(3)銅鹽溶液有毒，主要是因?yàn)镃/作為一種重金屬離子能與蛋白質(zhì)作

用，使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，因此可將膽磯、熟石灰、水配成波爾

多液，用來(lái)殺滅植物的病毒。

5.銅的冶煉

⑴濕法煉銅：Fe+CuSO1_FeSO1+Cu。

(2)高溫?zé)掋~:工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅):

8

2CuFeS2+4O,-^-Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣)

2g8+叫」20°Ue

2CU2O+CU2SJ^Z=6CU+S02t

⑶電解精煉銅的原理是用粗銅作陽(yáng)極,銅在陽(yáng)極上失電子變?yōu)镃u2+,

用純銅棒作陰極,Cj在陰極上得電子生成銅。

［理解?辨析］

判斷正誤:正確的畫(huà)“J”，錯(cuò)誤的畫(huà)“X”。

(1)將氣體通過(guò)無(wú)水硫酸銅,粉末變藍(lán),證明原氣體中含有水蒸氣。

()

(2)012(。中20)3是銅銹的主要成分,在干燥的空氣中銅不易生銹。

()

⑶1molCu和足量熱濃硫酸反應(yīng)可生成N,個(gè)S03分子(設(shè)NA為阿伏加

德羅常數(shù)的值)。()

(4)將CuCb溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，可制得無(wú)水CuCk固體。()

解析：（3）Cu和足量熱濃硫酸反應(yīng)生成S02,而不是S03o

（4）CuC12溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干時(shí),C/'水解最終得到CU（0H）2。

答案：（1）J（2）V（3）X（4）X

TX知識(shí)建構(gòu)

存在、原子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、存在、原子結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、

金

合金金冶煉方法

屬

黑色金屬材料一屬

材

銅「分類(lèi)冶

料

煉

銅的氧化物銅及其化合物有色金屬材料海水提鎂

銅的氫氧化物銅的化合物

銅鹽

?關(guān)鍵能力?提升??

考點(diǎn)一合金、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用

1.《天工開(kāi)物》中記載了有關(guān)“五金”的內(nèi)容：“……黃金美者，其值

去黑鐵（生鐵）一萬(wàn)六千倍，然使釜、鬻（xin,一種炊具）、斤（這里指菜

刀、鐮刀、鋤頭等）、斧不呈效于日用之間……貿(mào)遷有無(wú)……”下列

解釋正確的是（C）

A.明代使用的釜、鬻一類(lèi)的炊具都屬于青銅合金

B.添加了銘、銀的不銹鋼菜刀和農(nóng)具使用后即使不保養(yǎng),也不會(huì)生銹

C.金屬的另一個(gè)用途就是鑄成錢(qián)幣作為貿(mào)易交往中的流通手段

D.黑鐵在空氣中發(fā)生的腐蝕主要是化學(xué)腐蝕

解析：明代使用的釜、鬻都屬于鐵合金,故A錯(cuò)誤;不銹鋼就是在普通

鋼中添加倍、銀等元素改變了鋼鐵內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不銹鋼不容易生銹,家里

用的農(nóng)具是鐵合金,如果沒(méi)及時(shí)洗干凈后晾干,鐵能與氧氣、水分同時(shí)

接觸,容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而生銹，故B錯(cuò)誤;金屬可以用來(lái)鑄成錢(qián)幣

作為貿(mào)易交往中的流通手段，故C止確；生鐵的腐蝕主要是電化學(xué)腐

蝕，故D錯(cuò)誤。

2.國(guó)產(chǎn)大型客機(jī)C919機(jī)身部分采用第三代新型鋁鋰合金材料。下列

關(guān)于鋁鋰合金的認(rèn)識(shí)不正確的是（D）

A.鋁鋰合金密度較小,強(qiáng)度較大,硬度大于純鋁，熔點(diǎn)低于鋰單質(zhì)

B.改變?cè)系呐浔龋梢灾频眯阅懿煌匿X鋰合金

C.鋁鋰合金具有金屬光澤，可導(dǎo)電、導(dǎo)熱

D.鋁鋰合金的性質(zhì)與各成分金屬的性質(zhì)完全相同

解析:合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低，硬度大于其成分金屬，

故A正確;合金的性質(zhì)與成分的含量有關(guān),所以改變?cè)系呐浔?，可?/p>

制得性能不同的鋁鋰合金,故B正確;鋁鋰合金具有金屬材料的一些

通性,有金屬光澤,可導(dǎo)電、導(dǎo)熱,故C正確;合金的熔點(diǎn)比它的各成分

金屬的熔點(diǎn)低,硬度大于其成分金屬,所以鋁鋰合金的性質(zhì)與各成分

金屬的性質(zhì)不完全相同，故D錯(cuò)誤。

考向二金屬礦物的開(kāi)發(fā)與利用

3.（2023?河北邢臺(tái)月考）古代煉丹的五金通常是指金、銀、銅、鐵、

錫。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（C）

A.用焦炭熱還原SnOz可得到Sn

B.用乩還原F&Qs可得到Fe

C.Cu2S與過(guò)量共熱的固體產(chǎn)物中只含Cu

D.Ag2O直接熱分解可得到Ag

解析:根據(jù)金屬活動(dòng)性順序可知，可以用熱還原法冶煉Sn、Fe,因此可

以用焦炭熱還原SnOz得到Sn,故A止確；也可以用還原1詁2。3得到Fe,

故B正確;銅能夠與氧氣反應(yīng),Cu2s與過(guò)量。2共熱的產(chǎn)物中含有CuO

等，故C錯(cuò)誤;銀的活潑性較差,工業(yè)上將Ag。直接加熱分解可得到Ag,

故D正確。

4.氧化鋁是工業(yè)上電解制鋁的原料,工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為

A1A,還含有Fe2O3>SiOz等）為原料制取氧化鋁的流程如圖所示，下列

說(shuō)法錯(cuò)誤的是（B）

A.濾渣可用于煉鐵

B.實(shí)驗(yàn)室可在蒸發(fā)皿中加熱分解氫氧化鋁

C.步驟①②③中均不涉及氧化還原反應(yīng)

D.實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒

解析：鋁土礦（主要成分為A1A,還含有Fe。,、Si。2等）中加入足量燒

堿,ALO：,、SiO?溶解得到偏鋁酸鈉和硅酸鈉,加入氧化鈣,得到硅酸鈣

沉淀,濾液2中還含有NaOH和偏鋁酸鈉,通入足量的二氧化碳，偏鋁酸

鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁高溫灼燒得到氧化鋁。流程中濾

渣主要成分為氧化鐵,可用于煉鐵,A項(xiàng)正確；固體加熱要在用煙中進(jìn)

行,B項(xiàng)錯(cuò)誤;流程中第一步發(fā)生反應(yīng)A12O；i+2NaOH_2NaA102+H,0>

SiO2+2NaOH_Na2Si03+H20,第二步發(fā)生反應(yīng)CaO+Na2SiO3+H2O—CaSiO3

I+2NaOH,第三步是二氧化碳和氫氧化鈉、偏鋁酸鈉的反應(yīng),都不涉及

氧化還原反應(yīng),C項(xiàng)正確。

考點(diǎn)二鎂、鋁、銅及其重要化合物

戶典型例題

（2022?上海統(tǒng)測(cè)）科學(xué)探究可以培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維。某興趣小

組進(jìn)行了金屬燃燒實(shí)驗(yàn):

實(shí)

123

驗(yàn)

將另一片相同鋁箔伸將一段鎂條在

步將?片鋁箔在空氣中

入充滿氧氣的集氣瓶空氣中用酒精

驟用酒精燈加熱

中，引燃燈加熱

鋁箔不燃燒,熔化后也

現(xiàn)鋁箔劇烈燃燒，發(fā)出鎂條劇烈燃燒，

不滴下，外面立即形成

象耀眼白光發(fā)出耀眼白光

一層薄膜

回答下列問(wèn)題。

⑴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1、2的目的是研究鋁和氧氣反應(yīng)的劇烈程度是否與氧氣

的有關(guān)。

⑵某同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)2、3后就得出如下結(jié)論:不同金屬的活動(dòng)性是不

同的。其他同學(xué)認(rèn)為這個(gè)結(jié)論不可靠,你認(rèn)為他們的理由是。

（3）小組同學(xué)認(rèn)為鎂和鋁的活動(dòng)性可以通過(guò)與氧氣反應(yīng)的劇烈程度來(lái)

比較，你認(rèn)為還可以通過(guò)的實(shí)驗(yàn)

來(lái)比較。

（4）在實(shí)驗(yàn)1中，有同學(xué)用細(xì)針去刺破液態(tài)鋁外面的薄膜，觀察到里面

的液態(tài)鋁依然沒(méi)有流出來(lái)。實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們查閱資料獲知該薄膜是氧

化鋁,其熔點(diǎn)明顯高于酒精燈火焰的溫度，由此推斷,刺破薄膜后液態(tài)

鋁會(huì)迅速和反應(yīng),又會(huì)形成致密氨化膜,所以液態(tài)鋁不會(huì)流

出來(lái)。

人思路點(diǎn)撥

金屬活動(dòng)性不同

控制變量來(lái)

探分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

究

和酸反應(yīng)的快慢不

解析：⑴實(shí)驗(yàn)1、2中氧氣的濃度不同，故實(shí)驗(yàn)的目的是研究鋁和氧氣

反應(yīng)的劇烈程度是否與氧氣的濃度有關(guān)。（2）不能只用鎂、鋁金屬做

實(shí)驗(yàn),且選擇的金屬樣本種類(lèi)太少（或?qū)嶒?yàn)中存在氧氣濃度和金屬種

類(lèi)兩個(gè)變量沒(méi)有控制）就得出此結(jié)論。（3）還可以用鎂、鋁和酸反應(yīng)產(chǎn)

生氣泡得快慢或者鎂是否和可溶性鋁鹽反應(yīng)來(lái)驗(yàn)證鎂、鋁的活動(dòng)性。

（4）鋁能迅速和氧氣反應(yīng)生成氧化鋁膜,故液態(tài)鋁不會(huì)流出。

答案：（1）濃度（或純度、含量）

⑵只用鎂、鋁金屬做實(shí)驗(yàn),選擇的金屬樣本種類(lèi)太少（或?qū)嶒?yàn)中存在

氧氣濃度和金屬種類(lèi)兩個(gè)變量沒(méi)有控制）（3）鎂、鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣

泡得快慢（或鎂是否與可溶性鋁鹽反應(yīng)等）（4）氧氣

①變式發(fā)散

由以上3個(gè)實(shí)驗(yàn)可知,鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在的原因是什么？

提示:鋁能和氧氣反應(yīng)生成氧化鋁膜，保護(hù)了內(nèi)部的鋁不會(huì)與氧氣接

觸。

?針對(duì)訓(xùn)練

1.下列關(guān)于鎂、鋁的說(shuō)法正確的是（D）

A.鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在是因?yàn)殇X不活潑

B.濃硝酸、濃硫酸能用鋁制器皿盛裝是因?yàn)殇X與濃硝酸、濃硫酸不反

應(yīng)

C.鎂、鋁均能與NaDH溶液反應(yīng)

D.鋁與Fez。,發(fā)生鋁熱反應(yīng)是利用了A1的還原性比Fe的強(qiáng)

解析:鋁是一種比較活潑的金屬,鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),在其表面生

成一層致密的氧化物薄膜,這是鋁在空氣中能夠穩(wěn)定存在的原因，故A

錯(cuò)誤;常溫下，鋁和濃硫酸、濃硝酸發(fā)生鈍化,在鋁表面生成一層致密

的氧化物薄膜而阻止進(jìn)一步反應(yīng),而不是鋁和濃硫酸、濃硝酸不反應(yīng)，

故B錯(cuò)誤;鎂與NaOH溶液不反應(yīng),而A1能與NaOH溶液反應(yīng)，故C錯(cuò)誤;

鋁可與1詁2。3發(fā)生鋁熱反應(yīng),2Al+Fe2O3±±2Fe+Al2O3,則A1的還原性比

Fe的強(qiáng)，故D正確。

2.某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究Mg、Al、Cu的性質(zhì)，下列操作正確且能達(dá)到目

的的是（A）

A.鎂條在空氣中燃燒所得的固體物質(zhì)是混合物

B.將水加入濃硫酸中得到稀硫酸,將鋁條置于其中探究A1的活潑性

C.金屬鎂質(zhì)地柔軟,不適宜制作高強(qiáng)度的合金材料

D.常溫下，將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCk的生成

解析:Mg在空氣中燃燒生成MgO、Mg.N和C,所以鎂條在空氣中燃燒所

得的固體物質(zhì)是混合物,故A正確;稀釋濃硫酸時(shí)應(yīng)將濃硫酸加入水

中并不斷攪拌,故B錯(cuò)誤;雖然Mg質(zhì)地柔軟，但密度小,常用來(lái)制作合

金材料,如鎂鋁合金,故C錯(cuò)誤;觀察CuCL的生成應(yīng)該用紅熱的銅絲,

故D錯(cuò)誤。

3.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(C?

A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過(guò)量燒堿溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干

燥

B.Al(0H)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾，

向?yàn)V液中通入過(guò)量CO?后過(guò)濾

C.用過(guò)量氨水除去含F(xiàn)葭溶液中的少量Al3+

D.除去CO?中混有的少量CO:將氣體通入灼熱的氧化銅

解析:鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣,鎂與氫氧化鈉

溶液不反應(yīng),故A正確;氫氧化鋁與氫氧化納溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉

和水,氫氧化鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),反應(yīng)生成的偏鋁酸鈉溶液能

與二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁，故B正確;鐵離子和鋁離子與氨水反

應(yīng)分別生成氫氧化鐵沉淀和氫氧化鋁沉淀，氫氧化鐵沉淀和氫氧化鋁

沉淀都不能與氨水反應(yīng)，則用過(guò)量氨水不能除去含F(xiàn)e"溶液中的少量

A1",故C錯(cuò)誤;一氧化碳與氧化銅共熱反應(yīng)生成銅和二氧化碳,則將

混有少量一氧化碳的二氧化碳混合氣體通入灼熱的氧化銅能除去一

氧化碳，故D正確。

4.(2022?山西晉城二模)“鋁渣”是鋁工業(yè)的副產(chǎn)品，主要成分為Al、

AIR、LiF、CaOo利用“鋁渣”制備Li2c的流程如圖所示:

濃硫酸Na2cCh溶液水CO2

濾渣濾液A1(OH)3

Li3P稀溶液

系列-------I—

口2c。3二X熱分解一除鈣

操作X1-------------r-

Ca3(PO4)2

已知:LiHC03易溶于水;Li2c(卜在不同溫度下的溶解度如下表。

溫度/℃010205075100

溶解度/

(g/100g1.5931.4061.3291.1810.8660.740

H2O)

回答下列問(wèn)題。

(1)“酸浸”過(guò)程不能在玻璃反應(yīng)釜中進(jìn)行，其主要原因是

(2)“沉淀”反應(yīng)得到沉淀中，其成分有CaCQ，、o

(3)“轉(zhuǎn)化”步驟的目的是—o

(4)“除鈣”時(shí)溫度不能太高，否則會(huì)影響IjCOs的產(chǎn)率，其原因

是_(用化學(xué)方程式表示)。

⑸從“熱分解”后的溶液中獲得LizCQ,晶體的操作是蒸發(fā)結(jié)

晶、、洗滌、干燥。

(6)利用表中數(shù)據(jù)計(jì)算100℃時(shí)Li2c的降近似值為o

⑺以LizCQ,為原料采用固相法可制備鋰離子電池的正極材料LiMn2Ob

其制備過(guò)程:將血位和Li2c0,按?定物質(zhì)的量之比配料，球磨后，高溫

加熱,反應(yīng)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生兩種氣體,則兩種氣體的物質(zhì)的量之比為

(要求：密度大的氣體與密度小的氣體作比)O

解析：“鋁渣”主要成分為Al、A1F：,、LiF、CaO,經(jīng)濃硫酸酸浸后，氟

化物轉(zhuǎn)化為HF氣體逸此部分氧化鈣轉(zhuǎn)化為微溶的硫酸鈣以濾渣形

式除去，得到的濾液中含鋁離子、鋰離子和少量鈣離子，再加入碳酸鈉

溶液后，會(huì)生成Ca。4、Li2c。3、Al(OH"沉淀，過(guò)濾后的濾液分離除去，

濾渣中再通入二氧化碳和水，使其中的碳酸鹽轉(zhuǎn)化為可溶于水的碳酸

氫鹽,從而過(guò)濾除去Al(0H)3沉淀,再加入磷酸鋰稀溶液使鈣離子轉(zhuǎn)化

為磷酸鈣沉淀,達(dá)到“除鈣”目的,碳酸氫鋰溶液經(jīng)過(guò)熱分解和一系列

操作生成碳酸鋰、二氧化碳和水。

(1)“酸浸”過(guò)程會(huì)產(chǎn)生HF,因?yàn)镠F會(huì)腐蝕玻璃，所以不能在玻璃反

應(yīng)釜中進(jìn)行。

(2)依據(jù)上述分析可知，“沉淀”反應(yīng)得到沉淀中有CaCO3、Li2c0八

Al(OH)3o

(3)沉淀過(guò)程有Cad%、Li2c0：,、Al(OH"生成，所以通入二氧化碳和水，

會(huì)使CaCO：,、Li2cO3分別轉(zhuǎn)化為可溶于水的Ca(HC03)2、LiHCOs,再經(jīng)過(guò)

濾可除去A1(OH)3沉淀。

(4)因?yàn)長(zhǎng)iHCU的性質(zhì)與NaHCU相似,可推知，若溫度過(guò)高,LiHCO,受

熱易分解,其化學(xué)方程式為2LiHC03±￡Li2C03+C02t+乩0。

(5)根據(jù)Li2c(卜在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)可知，隨著溫度的升

高,Li2cQ,的溶解度不斷減小,所以從“熱分解”后的溶液中獲得Li2CO3

晶體的操作是蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥。

(6)100℃時(shí),Li2c(X的溶解度為0.740g/100g則溶質(zhì)Li2cCb的

物質(zhì)的量為4W二°?018。1，其濃度約為黑署二0」mol/L所以

74g,mol0.100L

24-3

Ksp=c(Li)?c(C0t)=4X10o

(7)MnO2和Li2cO3發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iMmOi過(guò)程中,Mn元素化合價(jià)降低,

根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知，必有元素化合價(jià)升高,C元素和Li元

素化合價(jià)均已是最高價(jià),所以推知必產(chǎn)生02,另一種氣體應(yīng)為C02,根

據(jù)氧化還原反應(yīng)的配平原則可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式為8MnO2+2Li3CO3

=^4LiMnA+2C02t+021,又因?yàn)槊芏菴02>02,則兩種氣體的物質(zhì)的量

之比為2：1。

答案：(1)生成的HF會(huì)腐蝕玻璃

⑵Li2c。3、Al(0H)3

(3)將CaC()3、LizCQ轉(zhuǎn)化為易溶于水的碳酸氫鹽,便于與Al(OHK分離

(4)2LiHC03回i2cCb+CO2t+1120

(5)趁熱過(guò)濾

(6)4X103

(7)2：1

[歸納總結(jié)]含鋁雜質(zhì)的提純方法歸類(lèi)

利用ALAl。、Al(0H)3可溶于強(qiáng)堿的特性，可除去許多物質(zhì)中的含

鋁雜質(zhì)。如：

(l)Mg(Al):加足量NaOH溶液;

(2)Fe203(Al203):加足量NaOH溶液;

⑶Mg(OH)2[A1(OH)3]:加足量NaOH溶液；

(4)Mg"(AK):加過(guò)量NaOH溶液,過(guò)濾,再加酸充分溶解。

微專(zhuān)題6工藝流程中的熱點(diǎn)金屬

1.工藝流程題的結(jié)構(gòu)

規(guī)律：“主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)”。

2.對(duì)原料預(yù)處理的常用方法

(1)研磨一一減小固體顆粒的體積，增大固體與液體或氣體間的接觸

面積,加快反應(yīng)速率。

(2)水浸一一與水接觸反應(yīng)或溶解。

(3)酸浸一一與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶

物通過(guò)過(guò)濾除去。

(4)灼燒一一除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化,如從海帶中提取碘

時(shí)灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)。

⑸煨燒一一改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧

化、分解。

3.解答工藝流程題的方法一一目標(biāo)分析法

制備類(lèi)工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成,每一步操作都有其具

體的目標(biāo)、任務(wù)。

重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目

審題時(shí)

標(biāo)、任務(wù)上

要從成本角度原料是否廉價(jià)易得)、

《析可環(huán)保角度展否符合綠色化學(xué)的要求)、

現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮

要看框內(nèi),看框外，里外結(jié)合；邊分析,邊

考慮，易處著手;先局部，后全盤(pán),逐步深

入。而且還要看清問(wèn)題，不能答非所問(wèn)

要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：

4根據(jù)什4所以有什

?晨論目募戶陋

S*典型例題

(2022?四川成都摸底測(cè)試)硫酸鋅是制造鋅領(lǐng)白和鋅鹽的主要原料,

也可用作木材的防腐劑等。用氧化鋅煙塵(主要成分為ZnO,還含有少

量PbO、CuO、Fe2O3,FeO等)生產(chǎn)ZnS0-7H20的流程如圖所示:

過(guò)

量

稀

酸NaClO

杞

，|ZnO鋅粉

化L

酸

鋅

浸一帶,7H2。

煙

—

塵

-T射

對(duì)濾渣2濾渣3

有關(guān)金屬離子［c(M”)=0.1mol?Lf形成氫氧化物沉淀的pH范圍如

下:

金屬離子Fe3'Fe2'Zn2-Cu2+

開(kāi)始沉淀的pH1.56.36.24.7

沉淀完全的pH2.88.38.26.7

(1)“酸浸”時(shí)用的稀酸是;濾渣1的主要成分是

(2)“氧化”時(shí)的離子方程式為；

加入ZnO除雜時(shí)溶液的pH控制范圍是?5.Oo

⑶濾渣3含有鋅和;由濾液得到ZnSO.-7H20的操作

是_、

洗滌、干■燥。

⑷取14.35gZnSOi?7H2O加熱至不同溫度,剩余固體的質(zhì)量如下表:

溫度/℃100250680930

質(zhì)量/g8.958.056.724.05

則680℃時(shí)剩余固體的化學(xué)式為(填字母)。

A.ZnOB.Zn30(SO,)2

C.ZnSO,D.ZnSOt-H20

人思路點(diǎn)撥

2-3

2Fe*+C10+2H*=2Fe*+Cr+H2O

4

稀被破

調(diào)節(jié)pH,沉淀Fe?二部分十

過(guò)量

NaClO

稀酸|ZnO鋅射Zr^Cu"=Cu+Zn

申嗑-ZnS(h-7H3O

酸浸L化

上濾渣1濾渣2濾渣3?

/:*.?.'

PbSO4/*\ZnS()4溶液

將金屬氧化物CU(OH)2>ci.Zn

轉(zhuǎn)化為硫酸鹽Fe(OH)3

解析：⑴因制備的是ZnS0「7H2。，“酸浸”時(shí)為不引入雜質(zhì)，應(yīng)用稀

硫酸；由于PbSOi不溶于稀硫酸,故濾渣1的主要成分是PbSO,o

⑵加入NaClO可將溶液中的F/氧化為Fe",故“氧化”時(shí)的離子方

程式為2F￡+C10+2H__2Fe*+Cr+H2。；由表中數(shù)據(jù)可知,Fe*完全轉(zhuǎn)化

為為(0H)3沉淀時(shí)的pH為2.8,故加入ZnO除雜時(shí)pH最小為2.8。

⑶由于Ci??完全轉(zhuǎn)化為Cu(0H)2沉淀時(shí)的pH為6.7,故加入ZnO調(diào)pH

除雜后溶液中還有Cu2+,當(dāng)加入過(guò)量鋅粉時(shí)發(fā)生置換反應(yīng)Zn+Cu2+-

Zn2++Cu,則濾渣3含有過(guò)量的鋅和生成的銅；由濾液得到ZnSO.?7HQ

的操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。

(4)14.35gZnSO.?7H20的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)Zn原子守恒

計(jì)算,若加熱得到ZnSOt?H20,則剩余固體質(zhì)量為8.95g,此時(shí)溫度為

100℃;若加熱得到ZnSOi,則剩余固體質(zhì)量為8.05g,此時(shí)溫度為

250°C;若加熱得到ZnO,則剩余固體質(zhì)量為4.05g,此時(shí)溫度為

930℃;若加熱得到Zn30(S0)2,則剩余固體質(zhì)量為6.72g,此時(shí)溫度

為680℃;故680℃時(shí)剩余固體的化學(xué)式為ZmO(SOD2。

答案：⑴稀硫酸(或H2s0,)PbSO.

243，

(2)2Fe+C10+2H_2Fe+Cr+H202.8(3)銅(或Cu)蒸發(fā)濃縮、

冷卻結(jié)晶、過(guò)濾

(4)B

①變式發(fā)散

(1)“酸浸”時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為—O

(2)濾渣2的主要成分是

答案：(l)ZnO+H2soi-ZnSOMbO

(2)Fe(01I)3>Cu(011)2

-針對(duì)訓(xùn)練

1.(2022?江蘇阜寧中學(xué)期中)工業(yè)上由粗鎰粉(主要雜質(zhì)為Fe、Ni、

Pb等金屬單質(zhì))制備高純碳酸錦。其主要工藝流程如圖：

下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(B)

A.可以通過(guò)攪拌的方式提高“酸浸”時(shí)粗罐粉的單位時(shí)間內(nèi)浸取率

B.向酸浸后的濾液中加入MnO?反應(yīng)的離子方程式為Mn4++2Fe2+_

2Fe3++Mn2+

C.除鐵時(shí)加入物質(zhì)X的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe*轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3

沉淀而除去

D.取除鐵后的濾液,加入幾滴KSCN溶液，尢明顯現(xiàn)象，證明Fe"已除盡

解析:提高“酸浸”時(shí)粗錦粉單位時(shí)間內(nèi)浸取率,可以采取的措施有適

當(dāng)升高溫度、攪拌、適當(dāng)升高硫酸濃度等，故A正確;在書(shū)寫(xiě)離子方程

式時(shí),氧化物不能拆寫(xiě)成離子,正確的離子方程式為MnO2+2Fe"+4H-

Mr?+2F/+2Ho故B不正確；氧化過(guò)程中將Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe",加入X調(diào)

節(jié)pH,使F/以氫氧化鐵形式沉淀除去，故C正確；向含F(xiàn)e”容液中滴

加KSCN溶液,溶液變紅，因此取除鐵后的濾液,加入幾滴KSCN溶液，

無(wú)明顯現(xiàn)象，證明Fb已除盡，故D正確。

2.（2022?山東濟(jì)寧二模）一種以銀電極廢料（含Ni以及少量Ab。,、

Fe2’（）3和不溶性雜質(zhì)）為原料制備N(xiāo)iOOH的流程如圖所示：

稀磯酸KC10溶液

銀電極廢料T酸浸H除雜H總化卜NiOOH

“酸浸”后溶液中的金屬離子除Ni2+外還有少量的和Fe『等,下列

說(shuō)法錯(cuò)誤的是（B）

A.氧化性:Fe*>Ni2+

B.除雜過(guò)程僅為過(guò)濾操作

C.氧化過(guò)程中每生成1molNiOOH消耗2molOH

D.工業(yè)上也可電解堿性Ni（OH）2懸濁液制備N(xiāo)iOOH,加入一定量的KC1

有助于提高生產(chǎn)效率

解析：“酸浸”后溶液中的金屬離子除Ni2^卜還有少量的A產(chǎn)和Fe"等,

則發(fā)生反應(yīng)Ni+2Fe3+—2Fe2++Ni2；則氧化性Fe3+>Ni2+,A項(xiàng)正確；除雜

過(guò)程包括調(diào)節(jié)pH,將Al，'和Fe?'轉(zhuǎn)化為沉淀,再過(guò)濾除去不溶性雜質(zhì)，B

項(xiàng)錯(cuò)誤;Ni在經(jīng)過(guò)KC10的氧化，得到NiOOH,離子方程式為

2Ni2++C10+40H_2Ni001II+C「+112。，則氧化過(guò)程中每生成1mol

NiOOH消耗2molOH；C項(xiàng)正確；電解堿性Ni(OH)2懸濁液制備N(xiāo)iOOH,

陽(yáng)極反應(yīng)為Ni(OH)2-e+OH_NiOOH+H2O,若加入一定量的KC1,氯離

子在陽(yáng)極上失電子變?yōu)槁葰?氯氣在堿性條件下生成CIO；CIO將

Ni(OH)2氧化為NiOOH,有助于提高生產(chǎn)效率,D項(xiàng)正確。

3.(2022?重慶巴蜀中學(xué)練習(xí))工業(yè)上常采用堆浸一反萃取一電積法

從鋅礦(主要成分為ZnS,含有FeS2>CuS、NiS、SiO?等雜質(zhì))中獲得鋅,

其流程如圖所示：

H2O2NaOH適量Zn粉萃取劑

已知:①“堆浸”時(shí)金屬硫化物均轉(zhuǎn)化為硫酸鹽;

②pH較高時(shí),FeOOH為膠狀沉淀；

③在我國(guó)，富礦少、貧礦多,礦物中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于5%的礦屬于貧

礦。

回答下列問(wèn)題。

⑴“堆浸渣”的主要成分為「堆浸”時(shí)為了提高反應(yīng)速率，

可以采取的措施為(填字母)o

A.將鋅礦粉碎B.大幅度升溫

C.延長(zhǎng)堆浸時(shí)間D.將鋅礦充分暴露

⑵流程中①和②的操作名稱(chēng)分別為、o

(3)“除鐵”時(shí),pH對(duì)不同金屬離子沉淀率的影響如圖所示,事實(shí)上Zn2\

Cu2\Ni"在pHW6時(shí)難以沉淀，但是有鐵離子存在時(shí),pH升高,Zn2\

Cu2\Ni"的沉淀率均升高，原因可能為—。

2.72.83.03.23.43.6

pH

(4)“置換銅”時(shí)用鋅粉同時(shí)直接置換銀的速率極小,可采用“睇鹽凈

化法”，即在酸性含Ni??溶液中同時(shí)加入鋅粉和Sb203,得到合金NiSb,

該反應(yīng)的離子方程式為

(5)反萃液的主要成分為ZnS0?可通過(guò)一系列反應(yīng)制備對(duì)可見(jiàn)光敏感

的半導(dǎo)體催化劑ZnFe20lo其中在無(wú)氧條件下灼燒ZnFe2(C20,)3?6H20

獲得產(chǎn)品ZnFe20i時(shí)需要借助電爐和下列儀器中(填字母)共

同完成。

abcde

(6)“電積”時(shí)得到的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.0機(jī)某企業(yè)利用上述流程

從1600噸鋅礦中可獲得此種鋅的質(zhì)量為80噸，已知上述流程的總損

耗率約為2%則該鋅礦為(填“富礦”或“貧礦”)。

解析:鋅礦(主要成分為ZnS,含有FeS?、CuS、NiS、SiO2等雜質(zhì))中加

入野外細(xì)菌堆浸,金屬硫化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,Si。?不反應(yīng),堆浸渣中含

有SiB等難溶物，堆浸液中含有硫酸鋅、硫酸銅、硫酸銀、硫酸亞鐵

等物質(zhì)。堆浸液中加入上。2是為了將Fe"轉(zhuǎn)化為Fe3+,加入NaOH溶液

是為了將Fe"轉(zhuǎn)化為FeOOH沉淀而除去,過(guò)濾出FeOOH沉淀,濾液中主

要含有Cu/Ni?.和Znt向其中加入適量的Zn粉,是將Ci?,置換出來(lái)

而除去,過(guò)濾出Cu后,濾液中主要含有Z/和Ni2+,有機(jī)相萃取劑萃取

Zn2+,分液得到含鋅有機(jī)相,含鋅有機(jī)相經(jīng)過(guò)反萃取獲得含有Z廣的反

萃液,最后電積反萃液提取金屬鋅。

(1)由分析可知，“堆浸渣”的主要成分為SiOz。

A.將鋅礦粉碎，增大接觸面積,可以加快反應(yīng)速率;B.大幅度升溫,將

使細(xì)菌失去活性,反應(yīng)速率減慢。延長(zhǎng)堆浸時(shí)間,可以提高浸取率，

但不能加快反應(yīng)速率;D.將鋅礦充分暴露,酒大與的接觸面積,可加

快反應(yīng)速率；故選ADo

(3)“除鐵”時(shí)ZiACu2\Hi?/在pHW6時(shí)難以沉淀而除去,但是有Fe*

存在時(shí),pH升高,能夠形成FeOOH膠體,其具有很強(qiáng)的吸附性,能吸附

Zn2\Cu2\NF,從而使它們的沉淀率均升高。

(4)在酸性含Ni"溶液中同時(shí)加入鋅粉和Sb203,可得到合金NiSb,該反

應(yīng)的離子方程式為5Zn+2Ni2++6H++Sb.O_2NiSb+5Zn2++3H20。

(5)灼燒時(shí)需要借助電爐，灼燒固體應(yīng)該在母期中進(jìn)行,故選eo

(6)鋅礦中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;x100%^4.90%<5%,則該鋅礦為貧

1600X98為

礦。

答案：(l)SiO2AD

⑵過(guò)濾分液

⑶有F葭存在時(shí),pH升高,能夠形成FeOOH膠體,其具有很強(qiáng)的吸附性,

能吸附Zn'Cu2\Ni：從而使它們的沉淀率均升高

2+f2+

(4)5Zn+2Ni+6H+S3203__2NiSb+5Zn+3H20

⑸e

(6)貧礦

4.疊氮化鈉(NaNj不溶于乙醛，微溶于乙醇,易溶于水,常用于汽車(chē)安

全防護(hù)袋的氣源,汽車(chē)發(fā)生劇烈碰撞時(shí),立即自動(dòng)充氣。實(shí)驗(yàn)室模擬尿

素法制備水合助(凡也?乩0)并利用其進(jìn)一步反應(yīng)制取NaW的流程如

圖所示：

冰

水

冷

卻

嬴初①結(jié)品，抽濾、洗滌

NaN3

-f②重結(jié)晶

硫酸由催化劑)NaOH與亞硝酸乙酯混合溶液

己知:①凡乩?H20易溶于水,具有強(qiáng)還原性,易被氧化成N2；

②一定條件下，堿性NaClO溶液與尿素溶液反應(yīng)生成N2H4?ILOo

回答下列問(wèn)題。

⑴吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

⑵寫(xiě)出反應(yīng)器1中生成水合冊(cè)反應(yīng)的化學(xué)方程式:

⑶反應(yīng)器2中加入無(wú)水乙醛的作用是o

(4)已知亞硝酸乙酯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH20N0,反應(yīng)器2中生成NaN,和

CH3CH20HO若生成39gNaN.則該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量

為o

⑸反應(yīng)器1要控制NaClO溶液的用量,其主要目的是

(6)某實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了如圖所示裝置制備N(xiāo)JU雙極膜是陰、陽(yáng)復(fù)合膜,

層間的H20解離成0H和H'并可分別通過(guò)雙極膜定向移動(dòng)。

雙極膜

①雙極膜中產(chǎn)生的(填或"0H”)移向多孔鉗電極。

②石墨電極反應(yīng)式為

解析：由題給流程可知,氯氣與氫氧化鈉溶液在吸收塔中反應(yīng)得到次

氯酸鈉溶液，次氯酸鈉溶液與尿素在反應(yīng)器1中硫酸鎰作催化劑、堿

性條件下反應(yīng)得到含有碳酸鈉、氯化鈉的水合脫溶液,溶液經(jīng)蒸儲(chǔ)、

脫鹽、精制得到碳酸鈉和水合脫，水合脫溶于無(wú)水乙醛后，與亞硝酸乙

酯和氫氧化鈉混合液在反應(yīng)器2中發(fā)生反應(yīng)生成疊氮化鈉和乙醇,所

得反應(yīng)液經(jīng)過(guò)結(jié)晶、抽濾、洗滌、重結(jié)晶，制得疊氮化鈉。

(1)由分析可知，吸收塔內(nèi)發(fā)生反應(yīng)為氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成

氯化鈉、次氯酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+20H_Cr+C10>H20o

⑵由分析可知,反應(yīng)器1中生成水合冊(cè)的反應(yīng)為次氯酸鈉溶液與尿

素在硫酸鋅作催化劑、堿性條件下反應(yīng)得到碳酸鈉、氯化鈉和水合脫，

反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(NH2)2+NaC10+2NaOH-N2Hl?H20+Na2C03+NaCl0

(3)由題中信息可知,疊氮化鈉是離子化合物,不溶于乙醛，微溶于乙

醇，易溶于水,所以在反應(yīng)器2中加入無(wú)水乙醛的作用是降低疊氮化

鈉的溶解度,便于疊氮化鈉結(jié)晶析出。

(4)由題意可知反應(yīng)器2中發(fā)生的反應(yīng)為M也?H,0+CH3CH20N0+Na0H_

NaN3+CH3CH2OH+3H2O,CH3CH2ONO中N元素化合價(jià)為+3價(jià),NaN3中N元素

化合價(jià)為W價(jià)。若反應(yīng)生成39g疊氮化鈉,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的

量為小段X?2mole

65g/mol3

(5)由題給信息可知,水合股具有強(qiáng)還原性,易被氧化成氮?dú)?若次氯

酸鈉溶液過(guò)量，會(huì)將水合股氧化,導(dǎo)致產(chǎn)率降低。

(6)由圖可知，多孔伯電極為負(fù)極,氨分子在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反

應(yīng)生成冊(cè),石墨電極為正極,在水分子作用下，次氯酸根離子在正極得

到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氯離子和氫氧根離子。①由分析可知，多孔

伯電極為負(fù)極，石墨電極為正極,溶液中陰離子(0H)向多孔的電極移

動(dòng);②由分析可知,石墨電極為正極，次氯酸根離子在正極得到電子發(fā)

生還原反應(yīng)生成氯離子和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為C10+2e>H20_

Cr+20H-o

答案：⑴ck+2OH—cr+ciow

(2)CO(NH2)2+NaC10+2Na0H^N2H4?H20+Na2C03+NaCl

(3)降低Nag的溶解度,有利于NaN結(jié)晶析出

(4)2mol

⑸防止過(guò)量的NaClO將生成的N2H4-H20氧化

(6)@01f(2)C10>2e+H20_C1+201f

［規(guī)律方法］化工生產(chǎn)工藝流程類(lèi)試題解答方法

1.抓首尾,看中間：從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序試題,其關(guān)鍵點(diǎn)

是認(rèn)真分析對(duì)比原材料與產(chǎn)品的組成，從中得出將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品和

除去原材料中所含雜質(zhì)的基本原理和所用工藝。

2.用交叉,看分流:有些化工生產(chǎn)選用多組原料,解題關(guān)鍵在于找準(zhǔn)中

間產(chǎn)品和相互交叉的流水生產(chǎn)線,在分析過(guò)程中，抓住中間產(chǎn)品的關(guān)

聯(lián)作用，逐一破解。

3.明目的,讀流程:化工工藝流程綜合題目一般是關(guān)于物質(zhì)制備,首先

明確題目目的是制取什么物質(zhì)，從題干或問(wèn)題中獲取有用信息，了解

產(chǎn)品的性質(zhì)，并結(jié)合基本概念和反應(yīng)原理分析流程圖試題中的元素及

化合物知識(shí),從質(zhì)量守恒原理的角度分析未知物質(zhì)，尋找解題的突破

□o“一”前是投料(反應(yīng)物)，“一”后是生成物。

4.看控制，找分離:物質(zhì)制備工藝都涉及物質(zhì)的分離提純,注意制備過(guò)

程中所需的原料和條件的控制以及物質(zhì)分離方法的選擇(如過(guò)濾、萃

取、分液、蒸鏘等)，盡可能寫(xiě)出主要反應(yīng)的化學(xué)方程式或制備原理。

若出現(xiàn)工藝評(píng)價(jià)內(nèi)容，從成本、環(huán)保、現(xiàn)實(shí)等多角度考慮分析即可。

--------------??高考真題.導(dǎo)向“--------------

L(不定項(xiàng))(2022?山東卷)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬

粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工

藝流程如下,可能用到的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

硫酸溶液，

高壓NH3高壓H2

硫化」—H中和——I

銅精礦T浸取fT過(guò)漉還原-*過(guò)濾fCu

-------1調(diào)pH|

?(a

【金氤

固體X

Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2

開(kāi)始沉淀pH1.94.26.2

沉淀完全P1I3.26.78.2

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(