【步步高】高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3章 第4講 用途廣泛的金屬材料配套文檔（含解析）魯科版(1).doc

第4講用途廣泛的金屬材料考綱要求1.知道銅及其重要化合物的性質(zhì)。2.了解合金的概念及重要應(yīng)用。3.了解常見金屬的活動(dòng)順序及金屬冶煉的一般方法。4.了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)自然資源開發(fā)利用的作用?？键c(diǎn)一銅及其化合物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)寫出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式：化學(xué)方程式：2cuo2co2h2o=cu2(oh)2co3(綠色固體)?；瘜W(xué)方程式：2cuscu2s。與氧化性酸a與濃硫酸共熱的化學(xué)方程式：cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o；b與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式：3cu8h2no=3cu22no4h2o。與鹽溶液反應(yīng)(寫離子方程式)a與硝酸銀溶液：cu2ag=2agcu2；b與fecl3溶液：cu2fe3=2fe2cu2。2氧化銅和氧化亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色與酸反應(yīng)(h)cuo2h=cu2h2ocu2o2h=cu2cuh2o與h2反應(yīng)cuoh2cuh2ocu2oh22cuh2o轉(zhuǎn)化關(guān)系4cuo2cu2oo23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4cuso45h2ocuso45h2o為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬、膽礬。無水cuso4為白色粉末，遇水變藍(lán)色(生成cuso45h2o)，可作為水的檢驗(yàn)依據(jù)。題組一銅及其化合物的性質(zhì)1某研究小組通過實(shí)驗(yàn)探究cu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?)a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，除去銅綠答案d解析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)需要先加熱銅才與氯氣發(fā)生反應(yīng)，故該項(xiàng)錯(cuò)誤；c項(xiàng)氯化銅溶液中存在水解平衡，加熱蒸干最終得到的是氫氧化銅，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。2銅是生命必需的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對(duì)國(guó)計(jì)民生各個(gè)方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，請(qǐng)完成(1)(3)題：(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅即曾青(cuso4)跟鐵反應(yīng)生成銅。試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)銅器表面有時(shí)會(huì)生成銅綠，請(qǐng)寫出生成銅綠的化學(xué)方程式：_，這層銅綠可以用化學(xué)方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的化學(xué)方程式：_。(3)銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣：_。(銅的熔點(diǎn)是1 183.4 ，鐵的熔點(diǎn)是1 534.8 )答案(1)fecuso4=feso4cu(2)2cuo2h2oco2=cu2(oh)2co3cu2(oh)2co34hcl=2cucl2co23h2o(3)選擇銅做貨幣是因?yàn)殂~的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕解析(2)2cuo2h2oco2=cu2(oh)2co3；要除去銅器表面的銅綠，考慮選擇鹽酸，因鹽酸不和銅反應(yīng)，且鹽酸具有揮發(fā)性?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式如下：cu2(oh)2co34hcl=2cucl2co23h2o。(3)根據(jù)題給信息以及做貨幣的實(shí)際要求，選擇銅做貨幣是因?yàn)殂~的熔點(diǎn)比較低，容易冶煉鑄造成型；銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕。題組二廢銅的利用3某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過不同的化學(xué)反應(yīng)精制cuo，其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程為(1)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可能原因是_(填字母序號(hào))。a灼燒過程中部分氧化銅被還原b灼燒不充分銅未被完全氧化c氧化銅在加熱過程中分解生成銅d該條件下銅無法被氧氣氧化(2)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取純凈cuo，與途徑相比，途徑有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)ab(2)耗酸少；無污染性氣體so2產(chǎn)生解析(1)灼燒后含有少量銅，其原因可能是灼燒不充分，銅未被完全氧化，也可能是灼燒過程中部分氧化銅被還原。(2)根據(jù)途徑的反應(yīng)方程式cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o和途徑的反應(yīng)方程式2cuo22h2so42cuso42h2o，可以看出途徑的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生等量的cuso4，比途徑消耗硫酸少；途徑不產(chǎn)生污染大氣的氣體so2。反思?xì)w納廢銅綜合利用的常見流程框圖模式考點(diǎn)二合金的概念及其重要應(yīng)用1熟記金屬活動(dòng)性順序金屬活動(dòng)性順序k、ca、namgal、znfe、sn、pb(h)cu、hg、agpt、au與o2反應(yīng)常溫下易氧化，點(diǎn)燃生成過氧化物或其他復(fù)雜氧化物常溫生成氧化膜加熱化合不反應(yīng)與h2o反應(yīng)常溫下生成與熱水反應(yīng)有堿存在與水反應(yīng)與高溫水蒸氣反應(yīng)不反應(yīng)與h反應(yīng)生成鹽和氫氣不反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)先與水反應(yīng)，生成的堿再與鹽反應(yīng)排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來自然界存在形態(tài)化合態(tài)游離態(tài)2合金(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)。(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。熔點(diǎn)：一般比它的各成分金屬的低；硬度和強(qiáng)度：一般比它的各成分金屬的大。3常見金屬材料(1)重要的黑色金屬材料鋼鋼是用量最大、用途最廣的合金。鋼(2)幾種有色金屬材料題組一金屬的性質(zhì)和應(yīng)用1下列關(guān)于金屬元素的敘述正確的是()a金屬元素的單質(zhì)只有還原性，其離子只有氧化性b金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體c金屬元素在不同化合物中化合價(jià)均相同d大多數(shù)金屬元素的單質(zhì)為電的良導(dǎo)體答案d解析金屬離子中的中間價(jià)態(tài)離子，比如fe2，既有氧化性又有還原性，a錯(cuò)；常溫下金屬汞呈液態(tài)，b錯(cuò)；有的金屬元素存在變價(jià)，比如fe、cu等，c錯(cuò)。2下列說法中正確的是()a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答案c解析銅是人類使用最早的金屬材料，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項(xiàng)錯(cuò)。題組二合金的性能特點(diǎn)及應(yīng)用3合金與純金屬制成的金屬材料相比，優(yōu)點(diǎn)是()合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低改變?cè)系呐浔?、改變生成合金的條件，得到有不同性能的合金合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛a bc d答案b題組三合金組成的分析4現(xiàn)代建筑的門窗架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(每一步試劑均過量)，由此可以推知硬鋁的組成可能為(提示：si2ohh2o=sio2h2)()aal、mg、si、zn bal、fe、zn、nacal、na、cu、fe dal、cu、mg、si、mn答案d解析通過反應(yīng)知合金中必須含有排在金屬活動(dòng)性順序中h之前的金屬和h之后的金屬；由反應(yīng)知合金中必須含有si及排在金屬活動(dòng)性順序表h之后的金屬或其他非金屬。5某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量m g銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：下列說法中不正確的是()a合金的熔點(diǎn)比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性b銅銀都能與稀硝酸反應(yīng)，收集到的v l氣體可能全為noc操作是過濾，操作是洗滌，操作應(yīng)是烘干d根據(jù)反應(yīng)收集到的氣體體積可以計(jì)算銅和銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)答案d解析解答本題要注意以下兩點(diǎn)：(1)沒有告訴硝酸的濃度，合金與硝酸反應(yīng)放出的氣體中可能含有no2；(2)w g固體應(yīng)該是干燥純凈的agcl，由此確定三步操作。方法指導(dǎo)1定性分析型形成合金的各種成分的特殊化學(xué)性質(zhì)仍按單一組分的性質(zhì)(例如鋁合金中的鋁既能溶于酸又能溶于堿的性質(zhì)不變，銅能溶于稀硝酸，且硝酸的還原產(chǎn)物為no氣體等性質(zhì)不變)，一般是將合金酸溶或堿溶，根據(jù)反應(yīng)中的特殊現(xiàn)象或根據(jù)溶解后所得溶液繼續(xù)加沉淀劑產(chǎn)生的現(xiàn)象判斷其成分。此類試題常以流程的形式呈現(xiàn)，解答的關(guān)鍵是理清每一步加入的物質(zhì)和生成物質(zhì)的成分。2定量分析型定量測(cè)定合金的成分常用量氣或沉淀兩種方法。(1)定量集氣法定量集氣法是指收集合金中某種物質(zhì)溶解時(shí)所產(chǎn)生的氣體的量，應(yīng)用化學(xué)方程式或關(guān)系式來判斷合金的組成。其原理的關(guān)鍵點(diǎn)是根據(jù)某組分的特殊性質(zhì)(特別是與酸或堿反應(yīng)能產(chǎn)生氣體)，其操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)有：保證裝置的氣密性良好，注意收集氣體的讀數(shù)方法。(2)沉淀法沉淀法測(cè)定物質(zhì)含量是常用的一種方法，采用沉淀法時(shí)，涉及到的基本實(shí)驗(yàn)操作和主要問題有：稱量、溶解(溶解試劑)；沉淀(重點(diǎn)是沉淀試劑的選擇)；過濾、沉淀洗滌、沉淀的干燥、稱量；數(shù)據(jù)的處理(包括測(cè)定結(jié)果的誤差分析)?？键c(diǎn)三金屬礦物的開發(fā)和利用1金屬在自然界中存在的形態(tài)除了金、鉑等極少數(shù)金屬外，絕大多數(shù)金屬以化合物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金屬冶煉的實(shí)質(zhì)使金屬化合物中的金屬離子得電子被還原為金屬單質(zhì)的過程：mnne=m。3金屬冶煉的一般步驟4金屬冶煉方法(1)熱分解法例如：2hgo2hgo2，2ag2o4ago2。用熱分解冶煉法冶煉金屬的特點(diǎn)：金屬元素的金屬性弱，金屬元素的原子不易失去電子，其金屬離子容易得到電子，該金屬元素所形成的化合物穩(wěn)定性較差。(2)熱還原法冶煉金屬焦炭還原法。例如：c還原zno、cuo，其化學(xué)方程式依次為c2zno2znco2，c2cuo2cuco2。一氧化碳還原法。例如：co還原fe2o3、cuo，其化學(xué)方程式依次為3cofe2o32fe3co2，cocuocuco2。氫氣還原法。例如：h2還原wo3、fe3o4，其化學(xué)方程式依次為3h2wo3w3h2o,4h2fe3o43fe4h2o?；顫娊饘龠€原法。例如：al還原cr2o3、v2o5，其化學(xué)方程式依次為2alcr2o3al2o32cr,10al3v2o56v5al2o3。(3)電解法冶煉金屬例如：電解al2o3、mgcl2、nacl，其化學(xué)方程式依次為2al2o3(熔融)4al3o2，mgcl2(熔融)mgcl2，2nacl(熔融)2nacl2。深度思考1能否用電解alcl3和mgo的方法冶煉al、mg?答案不能。因?yàn)閍lcl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)無法電離出自由移動(dòng)的離子，不導(dǎo)電；而mgo雖是離子化合物，但其熔點(diǎn)太高，熔融會(huì)消耗大量的電能，成本較高。2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？答案鋁的金屬活動(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。題組一金屬冶煉原理的考查1下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中正確的是()a制鈦：用金屬鈉置換四氯化鈦(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制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈的nacl溶液d煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅答案b解析a中不能用ticl4溶液，要用熔融態(tài)的ticl4；電解nacl溶液得到naoh、cl2和h2；電解法精煉銅的原料是粗銅。2下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯(cuò)誤的是()amgcl2(熔融)mgcl2bal2o33h22al3h2ocfe3o44co3fe4co2d2hgo2hgo2答案b解析金屬冶煉的方法很多，由于金屬離子得電子的能力不同，因此必須采取不同的冶煉方法。在金屬活動(dòng)性順序表中，位于氫后面的金屬(hg、ag等)的氧化物受熱就能分解得到單質(zhì)；位于前面的幾種金屬(如k、na、ca、al等)的還原性太強(qiáng)，這些金屬都很容易失去電子，只能用通電電解其熔融鹽或氧化物的方法冶煉。歸納總結(jié)(1)選擇金屬冶煉的方法要依據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬的活潑性。金屬活動(dòng)性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原；金屬的位置越靠前，越難被還原。(2)化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定的金屬如au、pt等，在自然界中呈游離態(tài)，用物理方法即可得到。(3)有些活潑性很強(qiáng)的金屬也可以用還原法來冶煉，如nakclknacl2rbclmgmgcl22rb等，在此主要運(yùn)用了化學(xué)平衡移動(dòng)原理，利用k、rb沸點(diǎn)低，汽化離開反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行。題組二金屬資源的合理利用3一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以co2o3coo的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。(已知co2o3的氧化性cl2的氧化性)從廢料中回收氧化鈷(coo)的工藝流程如下：(1)過程中采用naoh溶液溶出廢料中的al，反應(yīng)的離子方程式為_。(2)過程中加入稀h2so4酸化后，再加入na2s2o3溶液浸出鈷。則浸出含鈷物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)_。在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)時(shí)，也可用鹽酸浸出鈷，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸，請(qǐng)分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因：_。(3)過程得到鋰鋁渣的主要成分是lif和al(oh)3，碳酸鈉溶液在產(chǎn)生al(oh)3時(shí)起重要作用，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式：_(4)碳酸鈉溶液在過程和中所起作用有所不同，請(qǐng)寫出在過程中起的作用是_。(5)coo溶于鹽酸可得粉紅色的cocl2溶液。cocl2含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色，利用藍(lán)色的無水cocl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水。下圖是粉紅色的cocl26h2o晶體受熱分解時(shí)，剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線，物質(zhì)a的化學(xué)式是_。答案(1)2al2oh6h2o=2al(oh)43h2(2)4co2o3coona2s2o311h2so4=12coso4na2so411h2oco2o3coo可氧化鹽酸產(chǎn)生cl2，污染環(huán)境(3)2al33co3h2o=2al(oh)33co2(4)調(diào)節(jié)ph，提供co，使co2沉淀為coco3(5)cocl22h2o解析(2)廢料中co為3價(jià)和2價(jià)，由工藝流程中過程后溶液只含有co2，則可知co3氧化s2o，還原產(chǎn)物為co2，由產(chǎn)物中只有一種酸根可知氧化產(chǎn)物只有so。(3)al3與co可以發(fā)生雙水解生成al(oh)3沉淀。(4)由過程中提示加入na2co3后調(diào)節(jié)ph及產(chǎn)生coco3沉淀可獲得其在過程中的作用。(5)由無水cocl2可知其物質(zhì)的量為n(cocl2)65103 g130 gmol15104 mol，a中含有水的物質(zhì)的量為n(h2o)(8365)103 g18 gmol11103 mol，則n(cocl2)n(h2o)12，即物質(zhì)a為cocl22h2o。探究高考明確考向1下列說法錯(cuò)誤的是()a工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的al2o3制備al涉及氧化還原反應(yīng)(2012廣東理綜，10b)b四川災(zāi)區(qū)重建使用了大量鋼材，鋼材是合金(2009廣東，5)c金屬材料都是導(dǎo)體，非金屬材料都是絕緣體(2008山東理綜，9a)d合金材料中可能含有非金屬元素(2009山東理綜，9a)答案c22013山東理綜，28(1)(2)金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應(yīng)。(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是_。afe2o3 bnacl ccu2s dal2o3(2)輝銅礦(cu2s)可發(fā)生反應(yīng)：2cu2s2h2so45o2=4cuso42h2o，該反應(yīng)的還原劑是_。當(dāng)1 mol o2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_ mol。向cuso4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是_。答案(1)bd(2)cu2s4h2解析(1)na、k、mg、al等活潑金屬的冶煉均采用電解法，fe、cu的冶煉采用熱還原法。(2)在輝銅礦和h2so4、o2的反應(yīng)中，o2作氧化劑，所以1 mol o2得4 mol e，還原劑也失去4 mol e，cu22h2o=cu(oh)22h，mg2h=mg2h2，所以放出的氣體應(yīng)為h2。3(2013廣東理綜，32)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)，從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下：(1)電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為_；濾渣a與稀hno3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)反應(yīng)方程式為_。(2)固體混合物b的組成為_；在生成固體b的過程中，需控制naoh的加入量，若naoh過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為_。(3)完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_cuo_al2o3_cualo2_。(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為_ mol cualo2，至少需要1.0 moll1的al2(so4)3溶液_ l。(5)cuso4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是_、過濾、洗滌和干燥。答案(1)age=ag2noo2=2no2(2)al(oh)3、cu(oh)2al(oh)3oh=alo2h2o(3)424o2(4)5025(5)蒸發(fā)結(jié)晶解析根據(jù)電解原理、物質(zhì)的性質(zhì)及工藝流程、氧化還原反應(yīng)、守恒計(jì)算等分析。(1)電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為age=ag。氣體變色發(fā)生的反應(yīng)為2noo2=2no2。(2)固體b含有cu(oh)2、al(oh)3。若naoh過量，則al(oh)3會(huì)轉(zhuǎn)化為naalo2。(3)該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒確定缺項(xiàng)物質(zhì)，然后配平化學(xué)方程式。(4)生成cualo2的物質(zhì)的量為50 mol，據(jù)al元素守恒可知，至少需要al2(so4)3的物質(zhì)的量為25 mol，則需溶液體積為25 l。(5)cuso4從飽和溶液中結(jié)晶生成cuso45h2o(膽礬)，由cuso4溶液制備膽礬需要的操作為蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥。42012天津理綜，9(1)(2)(3)(4)信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對(duì)環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡(jiǎn)單處理后，得到含70% cu、25% al、4% fe及少量au、pt等金屬的混合物，并設(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：請(qǐng)回答下列問題：(1)第步cu與酸反應(yīng)的離子方程式為_；得到濾渣1的主要成分為_。(2)第步加h2o2的作用是_，使用h2o2的優(yōu)點(diǎn)是_；調(diào)溶液ph的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得cuso45h2o制備無水cuso4的方法是_。(4)由濾渣2制取al2(so4)318h2o ，探究小組設(shè)計(jì)了三種方案：上述三種方案中，_方案不可行，原因是_；從原子利用率角度考慮，_方案更合理。答案(1)cu4h2nocu22no22h2o或3cu8h2no3cu22no4h2oau、pt(2)將fe2氧化為fe3不引入雜質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染fe3、al3(3)加熱脫水(4)甲所得產(chǎn)品中含有較多fe2(so4)3雜質(zhì)乙解析根據(jù)制備路線可知，cu、al、fe、au、pt的混合物中加入稀h2so4、濃硝酸，則可以將cu、al、fe溶解，au、pt不溶解，所以濾渣1的主要成分為au、pt，濾液1中含有cu、fe、al的離子。根據(jù)濾液2和cuso45h2o可知，濾液2為cuso4溶液，濾渣2中含有fe(oh)3和al(oh)3。(1)第步中cu與酸發(fā)生的反應(yīng)為cu與濃硝酸的反應(yīng)：cu4h2nocu22no22h2o或濃硝酸與稀硫酸的混合過程中硝酸變稀，發(fā)生的反應(yīng)也可能為3cu8h2no3cu22no4h2o。根據(jù)分析可知濾渣1的主要成分為pt、au。(2)第步操作中加h2o2的目的是將fe2轉(zhuǎn)化為fe3，從而將fe3轉(zhuǎn)化為沉淀除去，防止對(duì)cuso4晶體的制備產(chǎn)生干擾。h2o2的優(yōu)點(diǎn)是還原產(chǎn)物為h2o，不引入雜質(zhì)，同時(shí)對(duì)環(huán)境沒有污染，調(diào)節(jié)ph的目的是將fe3和al3轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。(3)用cuso45h2o制備無水cuso4，只要除去結(jié)晶水即可。在加熱過程中cuso4發(fā)生水解，但是因?yàn)榱蛩岵粨]發(fā)，所以最終得到的仍然是cuso4，所以只要加熱脫水即可。(4)甲中制備的al2(so4)3晶體中含有fe2(so4)3。乙、丙兩種方案中，乙方案的原子利用率更高。練出高分1金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是()a合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同b工業(yè)上金屬mg、cu都是用熱還原法制得的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越活潑的金屬越難冶煉答案b解析合金的化學(xué)性質(zhì)與成分金屬的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)略有不同，a正確；mg在工業(yè)上用電解法冶煉，cu用熱還原法冶煉，b錯(cuò)誤；金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是mnne=m，c正確；金屬越活潑，則金屬離子的氧化性越弱，越難被還原，d正確。2下列有關(guān)金屬的說法中，不正確的是()a青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金b銅表面易形成致密的氧化膜c工業(yè)上用電解熔融mgcl2的方法制取金屬鎂d鋁是活潑金屬，但在空氣中耐腐蝕答案b解析銅銹的主要成分是cu2(oh)2co3，不是氧化膜。3下列說法正確的是()a所有不銹鋼都只含有金屬元素b我國(guó)流通的硬幣材質(zhì)是金屬單質(zhì)c廣東打撈的明代沉船上存在大量鋁制餐具d鎂合金的硬度和強(qiáng)度均高于純鎂答案d解析a項(xiàng)不銹鋼都含有c等非金屬元素；流通硬幣材質(zhì)是合金，明代還沒有鋁制品，b、c錯(cuò)；d項(xiàng)一般來說合金熔點(diǎn)比其成分金屬低，硬度、強(qiáng)度比其成分金屬大。4下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()a在高溫條件下，用h2還原mgo制備單質(zhì)mgb在通電條件下，電解熔融al2o3制備單質(zhì)alc在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)nad加強(qiáng)熱，使cuo在高溫條件下分解制備單質(zhì)cu答案b解析制備單質(zhì)mg應(yīng)該用電解熔融mgcl2的方法；制備單質(zhì)na采用電解熔融nacl的方法；制備單質(zhì)cu用熱還原法。5氫化亞銅(cuh)是一難溶物質(zhì)，用cuso4溶液和另一種“反應(yīng)物”在4050 時(shí)反應(yīng)可生成它。cuh不穩(wěn)定，易分解；cuh在氯氣中能燃燒，跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯(cuò)誤的是()a這里的“另一種反應(yīng)物”具有還原性bcuh可作氧化劑、還原劑ccuhcl2=cuclhcl(燃燒)dcuhhcl=cuclh2(常溫)答案c解析c項(xiàng)中cl2具有強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物應(yīng)為cucl2和hcl。6已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2cu=cu2cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生cu或cu2o，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色固體和藍(lán)色溶液無色氣體和藍(lán)色溶液無色氣體和藍(lán)色溶液紅棕色氣體和藍(lán)色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是()acubcu2oc一定有cu，可能有cu2od一定有cu2o，可能有cu答案d解析h2還原cuo生成紅色固體，可能是cu和cu2o中的一種或兩種，產(chǎn)物中加入稀h2so4溶液變藍(lán)和得到紅色固體，證明產(chǎn)物中含cu2o，在酸性條件下2cu=cu2cu，故不能證明產(chǎn)物中是否含有cu。7某化學(xué)小組為測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：方案：銅鋁混合物測(cè)定生成氣體的體積方案：銅鋁混合物測(cè)定剩余固體的質(zhì)量下列有關(guān)判斷中不正確的是()a溶液a和b均可以是鹽酸或naoh溶液b溶液a和b均可以選用稀硝酸c若溶液b選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小d實(shí)驗(yàn)方案更便于實(shí)施答案b解析銅鋁混合物與鹽酸或naoh溶液反應(yīng)時(shí)，均只有al參加反應(yīng)，因此a正確；若a、b均選用稀hno3，則兩種金屬均可反應(yīng)，方案中無固體剩余，b錯(cuò)誤；當(dāng)b選用濃hno3時(shí)，鋁鈍化生成氧化膜，所測(cè)鋁的質(zhì)量偏大，則銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，c正確；方案需收集氣體，并需要將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，不如方案稱固體質(zhì)量方便，d正確。8所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，下表為四種金屬的熔、沸點(diǎn)：nacualfe熔點(diǎn)()97.51 0836601 535沸點(diǎn)()8832 5952 2003 000根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷其中不能形成合金的是()acu和al bfe和cucfe和na dal和na答案c解析兩種金屬若形成合金，一種金屬的熔點(diǎn)不能超過另一種金屬的沸點(diǎn)。9如圖是三種稀酸對(duì)fecr合金隨cr含量變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列有關(guān)說法正確的是()a稀硝酸對(duì)fecr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱b稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是fe6hno3(稀)=fe(no3)33no23h2occr含量大于13%時(shí)，因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對(duì)fecr合金的腐蝕性最強(qiáng)d隨著cr含量增加，稀硝酸對(duì)fecr合金的腐蝕性減弱答案d解析根據(jù)圖可知，cr的含量不同，三種酸對(duì)fecr合金的腐蝕性不同，當(dāng)w(cr)較小時(shí)，稀硝酸對(duì)其腐蝕性最強(qiáng)，a不正確；鐵與稀硝酸反應(yīng)生成的是no而不是no2，b錯(cuò)；三種酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，鹽酸中的氫離子濃度最大，c錯(cuò)；根據(jù)圖中稀hno3的曲線變化，可知d正確。10銅有兩種常見的氧化物cuo和cu2o。某學(xué)習(xí)小組取0.98 g(用精密天平測(cè)量)cu(oh)2固體，將其加熱有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖1所示。另外，某同學(xué)繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖2所示。則下列分析正確的是()a圖1中產(chǎn)物a、b的化學(xué)式分別為cu2o和cuob圖1整個(gè)過程中共生成0.26 g h2oc圖2三條曲線中，表示cuo和其中所含cu元素質(zhì)量的關(guān)系曲線是曲線ad圖2中繪制錯(cuò)誤的曲線共2條答案d解析0.98 g cu(oh)2的物質(zhì)的量為0.01 mol，若全部生成cuo，則質(zhì)量為0.01 mol80 gmol10.80 g，所以a點(diǎn)是cuo；若全部生成cu2o，則質(zhì)量為0.005 mol144 gmol10.72 g，所以b點(diǎn)是cu2o，a錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式4cuo2cu2oo2，過程中有氧氣產(chǎn)生，b錯(cuò)誤；cuo和其所含銅元素的質(zhì)量關(guān)系(以cuo的質(zhì)量為10 g計(jì)算)為10 g cuo中含8 g銅元素，觀察圖2知，曲線b符合上述質(zhì)量關(guān)系(表示的是cuo)。而曲線a上的任何一點(diǎn)都表示金屬氧化物的質(zhì)量小于其所含金屬元素的質(zhì)量，這是錯(cuò)誤的，曲線c不符合cu2o和其所含的銅元素的質(zhì)量關(guān)系，所以c錯(cuò)誤、d正確。11甲、乙為單質(zhì)，丙、丁為化合物，它們之間存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。(1)若甲、乙均為非金屬，丙為氧化物，則：乙為氧化產(chǎn)物時(shí)，乙可能是_(填化學(xué)式，下同)，按照元素周期表推測(cè)，此時(shí)反應(yīng)物甲可能是_。乙為還原產(chǎn)物時(shí)，丁所屬的物質(zhì)類別是_。(2)若該轉(zhuǎn)化關(guān)系為我國(guó)古代濕法冶煉金屬乙的原理，寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。若該轉(zhuǎn)化關(guān)系為高溫火法冶煉金屬乙的原理，且同時(shí)生成的丁是一種有刺激性氣味的氣體，則丙可能為_(填化學(xué)式)。答案(1)o2f2氧化物(2)fecuso4=feso4cucu2s(或cus)12某廢金屬屑中主要成分為cu、fe、al，還含有少量的銅銹cu2(oh)2co3、少量的鐵銹和少量的氧化鋁，用上述廢金屬屑制取膽礬(cuso45h2o)、無水a(chǎn)lcl3和鐵紅的過程如下圖所示：請(qǐng)回答：(1)在廢金屬屑粉末中加入試劑a，生成氣體1的反應(yīng)的離子方程式是_。(2)溶液2中含有的金屬陽(yáng)離子是_；氣體2的成分是_。(3)溶液2轉(zhuǎn)化為固體3的反應(yīng)的離子方程式是_。(4)利用固體2制取cuso4溶液有多種方法。在固體2中加入濃h2so4并加熱，使固體2全部溶解得cuso4溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。在固體2中加入稀h2so4后，通入o2并加熱，使固體2全部溶解得cuso4溶液，反應(yīng)的離子方程式是_。(5)溶液1轉(zhuǎn)化為溶液4過程中，不在溶液1中直接加入試劑c，理由是_。(6)直接加熱alcl36h2o不能得到無水a(chǎn)lcl3。socl2為無色液體，極易與水反應(yīng)生成hcl和一種具有漂白性的氣體。alcl36h2o與socl2混合加熱制取無水a(chǎn)lcl3，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。答案(1)2al2oh6h2o=2al(oh)43h2(2)fe2co2和h2(3)4fe28oho22h2o=4fe(oh)3(4)cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o2cu4ho22cu22h2o(5)若在溶液1中直接加入鹽酸，會(huì)使溶液4中混有試劑a中的陽(yáng)離子(如na等)，而不是純凈的alcl3溶液(6)alcl36h2o6socl2alcl312hcl6so2解析由溶液1和co2反應(yīng)可知試劑a為naoh溶液；溶液1為naal(oh)4，固體4為al(oh)3，溶液4為alcl3溶液；固體1為cu、fe、cu2(oh)2co3、鐵銹，由固體2最終到膽礬可知固體2為cu，試劑b為非氧化性酸，溶液2為fe2、氣體2為co2cu2(oh)2co3與酸反應(yīng)生成和h2，溶液2到固體3有空氣存在所以應(yīng)該生成fe(oh)3。13某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的fe3、cu2、au3等離子。有人設(shè)計(jì)了圖中的