2021版化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：34用途廣泛的金屬材料開(kāi)發(fā)利用金屬礦物(必修1)

1、第四節(jié) 用途廣泛的金屬材料 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物【高考新動(dòng)向】考點(diǎn)梳理1. 了解合金的概念及其重要應(yīng)用。2. 了解金屬銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用?！究季V全景透析】一、合金及常見(jiàn)金屬材料1 .合金(1)概念：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)性質(zhì)特點(diǎn)：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)或機(jī)械性能。具有金屬特性合金的硬度一般比它的各成分金屬的大，多數(shù)合金的熔點(diǎn)一般比它的各成分金屬的低。2 .常見(jiàn)金屬材料黑色金屬材料鐵、銘、鎰以及它們的合金金屬材料有色金屬材料除黑色金屬以外的其他 金屬及其合金(l)重要的黑色金屬材料(低碳鋼：韌性、焊接性好.強(qiáng)度低 碳素鋼史處

2、打強(qiáng)度高,韌性及加工性好直邂期,硬而脆,熱處理后彈性好合金州而行種不同的優(yōu)R性能.用于制不銹鋼及各種特種綱(2)幾種有色金屬材料性能：良好的延愜性和導(dǎo)電性鋁及鋁介金,:制導(dǎo)線性工雷度小、強(qiáng)度高裝性好、易于I鋁介金，成型、制造工藝簡(jiǎn)推.成本低廉用途；主要川于建企業(yè)、容髀和包裝業(yè).交通運(yùn)輸業(yè)、電予行業(yè)等性能；良好的導(dǎo)也性和導(dǎo)熱性|銅及 (用途工主號(hào)用于炫器和阻于工業(yè)、配筑業(yè)銅介金(銅合金：廿銅是我國(guó)使用最早的合金常見(jiàn)的還有黃鋼和白銅性能，極高的抗腐獨(dú)性、優(yōu)良的導(dǎo)熱和導(dǎo)電性、檢定急 的化性質(zhì)I用途,電子工業(yè)、航空和航天工業(yè)，銀I廣策用于有機(jī)分成，材料制造等二、金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用1 .金屬在自然界中存

3、在的形態(tài)除了金車(chē)匚等極少數(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(guò)程：mT + ne =M3 .金屬冶煉的一般步驟根據(jù)金屬的活動(dòng)性不同，金屬冶煉的方法分為：電解法、熱還原法、熱分解法和富集法等。三、金屬銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用1.單質(zhì)銅(1)物理性質(zhì)：紫紅色、不能被磁體吸弓I。(2)化學(xué)性質(zhì)莽金皿單府氧化性酸 部分益溶灌_與非金屬的反應(yīng)a.與O2反應(yīng)加熱：2Cu+O2=2CuO。常溫下在潮濕的空氣中：2Cu+Q+H2O+CO =Ci2（OH）2cQ。點(diǎn)燃b.與 C

4、l 2 反應(yīng)：Cu+C12=CuC12（棕黃色煙）。與酸的反應(yīng)a.與非氧化性酸：不反應(yīng)。b.與氧化性酸反應(yīng)與濃硫酸的反應(yīng)：Cu+2H2SO4（濃）=CuSO4+SO2 T + 2H2O。與濃硝酸的反應(yīng)：Cu + 4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2 T + 2H2。與稀硝酸的反應(yīng)：3Cu+8HNO3（?。?3Cu（NO 3）2+2NO T + 4H2O。與鹽溶液的反應(yīng)（用離子方程式表示）與硝酸銀溶液的反應(yīng)：Cu+2Ag+=Cu 2+2Ag與氯化鐵溶液的反應(yīng)：2Fe3+Cu=2Fe 2+ +Cu2+。2.氧化銅和氧化亞銅名稱(chēng)氧化銅氧化亞銅顏色黑色一紅色與酸反應(yīng)（H + ）CuO + 2H

5、=Cu2 +H2OCu2O + 2H =Cu2 + Cu + H2O與電反應(yīng)CuO + H2Cu +H2OCu2O + H 2=2Cu + H2O轉(zhuǎn)化關(guān)系高溫4CuO2Cu2O + O2T3.氫氧化銅（1）物理性質(zhì)：藍(lán)色不逢于水的固體。（2）化學(xué)性質(zhì)：Cu（OH） 2屬于弱堿,能與工反應(yīng)生成鹽和水。4. CuSO4 5H2OCuSO4 -5H2O為藍(lán)色晶體，俗稱(chēng)藍(lán)磯、膽磯。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)?！緹狳c(diǎn)難點(diǎn)全析】、金屬活動(dòng)性順序1.常見(jiàn)金屬的主要化學(xué)性質(zhì)總結(jié)列于下表:金屬活動(dòng)順K Ca NaMg Al ZnFe Sn Pb(H)

6、Cu Hg AgPt Au原子失電子 能力由大到小，還原性有強(qiáng)到弱陽(yáng)離子得電 子能力由小到大，氧化性有弱到強(qiáng)性質(zhì)變化規(guī) 律元素的金屬性逐漸減弱，單質(zhì)的還原性依次減弱，離子的氧化性增強(qiáng)和水的反應(yīng)與冷水劇烈反 應(yīng)與沸水緩慢反 應(yīng)高溫水蒸氣/不與水反應(yīng)生成堿和氫氣生成氧化物和 氫氣和酸的反應(yīng)劇烈反應(yīng)反應(yīng)逐漸減緩/不能置換稀酸中的氫與非氧化性酸一H 2；與濃 HSO、濃HNO及稀HNO 反應(yīng)，不放出H2, 一般產(chǎn)物為：鹽+水+成酸元素的 低價(jià)產(chǎn)物與氧化性酸反 應(yīng)(但不放H)只溶于王 水和強(qiáng)堿的反 應(yīng)僅鋁、鋅、與強(qiáng)堿反應(yīng)放出 H2和鹽溶液的 反應(yīng)先與水反應(yīng)放 出H2,看生成堿 是否與鹽反應(yīng)排在前面的金屬

7、可將后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)和氧的反應(yīng)易被氧化常溫生成氧化 膜加熱能被氧化加熱能被氧化不能被氧 化金屬氧化物 的水化物及 堿的熱穩(wěn)定 性氧化物跟水劇 烈反應(yīng)，生成 堿，堿受熱不易 分解對(duì)應(yīng)氧化物(除 H外)不溶于水，也不跟水反應(yīng)，對(duì)應(yīng)堿的熱穩(wěn)定性 逐漸減弱冶煉方法電解法熱還原法熱分解法物理方法2.判斷金屬活動(dòng)性的規(guī)律(1)金屬與水或酸反應(yīng)的劇烈程度，反應(yīng)越劇烈，該金屬越活潑。(2)金屬對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的堿性強(qiáng)弱，堿性越強(qiáng)，該金屬越活潑。(3) 一種金屬能從另一種金屬的鹽溶液中將其置換出來(lái)，則該金屬活潑性比另一金屬?gòu)?qiáng)。(4)兩金屬能夠構(gòu)成原電池時(shí)，一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活

8、潑。(5)在電解過(guò)程中，一般先得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得電子的金屬陽(yáng)離子對(duì) 應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性差?！镜淅?】a、b、c、d、e分別是CuhAg、Fe、Al、Mg五種金屬中的一種。已知：a、c、e均能與稀硫酸反應(yīng)放出氣體；b與d的硝酸鹽反應(yīng)，置換出單質(zhì) d;c與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氣體； c、e在冷濃硫酸 中發(fā)生鈍化。由此可判斷a、b、c、d、e依次為（）A. Fe、Cuh Al、Ag、MgB. Al、Cuh Mg Ag、FeC. M4 Cuh Al、Ag、FeD. M4 Ag、Al、Cuh Fe【答案】C二、金屬的冶煉方法由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，金屬離子得到電子還原成金屬原子的

9、能力也就不同，因此需采用不同的冶煉 方法。1 .熱分解法對(duì)活潑性較弱的金屬，用加熱分解其氧化物的方法冶煉，如：2HgO坡2Hg+0T,2Ag2Ol 4Ag+Q T2 .電解法對(duì)一些非?；顫姷慕饘伲秒娊夥ㄒ睙?，如：電解熔融MgC2: MgC2（熔融）里上Mg+C12T電解熔融 Al 2O3： 2Al2O3（熔融）冰晶石4Al+302 T3 .熱還原法對(duì)于大多數(shù)活潑性較強(qiáng)的金屬，采用還原劑還原的方法冶煉，如：H2 還原 WO： WO+3H2 2豆W+3I2。Al 還原 Cr2O3： Cr2O3+2Al 扇 2Cr+Al 20s高西CO®原 Fe2O3： Fe2O3+3CO2Fe+3c殳

10、4 .鋁熱反應(yīng)（1）原理：高溫下鋁將金屬氧化物中的金屬還原出來(lái)。（2）實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示。(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂條劇烈燃燒，放出一定的熱量，使氧化鐵粉末和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應(yīng)。反應(yīng)放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的強(qiáng)光。紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷卻后，除去外層熔渣，仔細(xì)觀察，可以發(fā)現(xiàn)落下的是鐵珠。(4)鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，鋁在高溫下還原出了單質(zhì)鐵，在冶金工業(yè)上也常用這一原理制取熔點(diǎn)較高的金屬，高溫如銘、鎰等，3Mn+4Al2A12c3+3M年該反應(yīng)原理可以應(yīng)用在生產(chǎn)上，如焊接鋼軌等?！镜淅?】工業(yè)制硫酸銅不是直接用銅和濃硫酸反應(yīng)，而是將粗銅(含少量銀)浸入稀硫酸中

11、，并不斷從容器下部吹入細(xì)小的空氣泡。有關(guān)該制備方法的敘述中，不正確的是 () A.該方法應(yīng)用了原電池工作原理 B.該方法不產(chǎn)生污染大氣的二氧化硫 C.該方法提高了硫酸的利用率D.該方法提高了銅的利用率【解析】選D=該方法的原理是：2Cu+C2+2H2Sq=2CuS+2H20,由于銅、銀和稀硫酸能構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)速率，故A項(xiàng)正確；由該方法的原理知，B C項(xiàng)均正確；由于兩種方法銅的利用率相同，故D項(xiàng)錯(cuò)誤?！靖呖剂憔嚯x】1 (2012 江蘇高考 5)向27.2g Cu和CW0的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L ,固體物質(zhì)完全反應(yīng),生成N0和Cu (N0) 20在所得溶液中加入

12、1.0mol/L 的Na0H夜1.0L,此時(shí)溶液呈中性，金屬離子已完 全沉淀，沉淀質(zhì)量為 39.2g 。下列有關(guān)說(shuō)法不正確 的是 A.Cu與Cu，0的物質(zhì)的量之比為 2:1 B.硝酸的物質(zhì)的量濃度為 2.6mol/LB.產(chǎn)生的N0在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L D.Cu、Cg0與硝酸反應(yīng)后剩余 HN0為0.2mol【解題指南】解答本題時(shí)可以按照以下流程:【解析】選B。根據(jù)題意得到的金屬離子的沉淀為氫氧化銅0.4mol ,根據(jù)元素守恒可以確定原混合物中有銅0.2mol有氧化亞銅0.1mol ,將溶液變成中性時(shí)消耗硝酸1mol,沉淀銅離子只消耗了 0.8mol ,因此反應(yīng)過(guò)程中硝酸過(guò)量0.2mol

13、 ,由于固體混合物與硝酸的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)過(guò)程中銅元素的化合價(jià)均升高為+2價(jià)，化合價(jià)升高了 0.4+0.2=0.6mol ,硝酸中氮原子的化合價(jià)由 +5價(jià)降低為+2價(jià)，因此生成的一 氧化氮的物質(zhì)的量為0.2mol ,根據(jù)氮元素守恒可以判斷原溶液中硝酸的物質(zhì)的量為1.2mol濃度為-12.4mol.L 。2、（2012 上海高考 20）火法煉銅首先要焙燒黃銅礦，其反應(yīng)為：2CuFeS+OfCaS+2FeS+SO下列說(shuō)法正確的是A . SO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物B . CuFeS僅作還原劑，硫元素被氧化C .每生成1 molCu 2S,有4mol硫被氧化D .每轉(zhuǎn)移1.2 mol電子，

14、有0. 2 mol硫被氧化AD【解析】本題考查氧化還原反應(yīng)，意在考生考生對(duì)概念的理解和計(jì)算能力。由反應(yīng)方程式知在反應(yīng)中CuFeS中Cu化合價(jià)降低還原為 C&S、CuFeS中1/4的S化合價(jià)升高，被氧化為 SO; Q在反應(yīng)后化合價(jià) 降低，還原為SO,因此可知SO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，A項(xiàng)正確；CuFeS既是氧化劑又是還原劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；每生成1molCu2S,有1molS被氧化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；利用反應(yīng)知轉(zhuǎn)移6mole-,有1molS被氧化，D項(xiàng)正確。3. （2011 山東高考 12） Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說(shuō)法正確的是A.三者對(duì)應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物B.三者的單質(zhì)放置在

15、空氣中只生成氧化物C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用將溶液直接蒸干的方法D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)陰極上依次析出Cu> Fe、Al.【答案】選Q【解析】正確地運(yùn)用所學(xué)的水解原理、電解原理分析C項(xiàng)和D項(xiàng)，同時(shí)對(duì)三者的化學(xué)性質(zhì)要相當(dāng)熟悉，尤其是對(duì)銅的性質(zhì)的拓展。A項(xiàng)，鋁的氧化物 A12Q屬于兩性氧化物，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Al與Fe一般都生成對(duì)應(yīng)的氧化物，而 Cu除了生 成氧化物，還易與空氣中的 CO、H2O反應(yīng)生成銅綠CU2( OH) 2CO3, B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，因AlCl 3、FeCl3> CuCl2 都屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，弱堿陽(yáng)離子都能發(fā)生水解，

16、生成對(duì)應(yīng)的堿和鹽酸，由于鹽酸屬于揮發(fā)性酸，故蒸干后得到的為對(duì)應(yīng)的堿，而不是原溶質(zhì)，C正確；D項(xiàng)，因氧化性：Cu2+>H+,故析出銅；但電解 A1C13和FeCl3時(shí)，不能析出鋁和鐵，因氧化性：H+>Al 3 Fe3+e-=Fe2+,應(yīng)產(chǎn)生氫氣和 Fe2+,故D錯(cuò)誤，4. (2010 安徽卷)右圖是一種稀硫?qū)?Fe-Gr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(shuō)法正確的是A.稀硫酸對(duì)Fe-Cr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：Fe+6HNO(稀)一Fe(NQ)3+3NOT +3H2OC.Cr含量大于13%寸，因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對(duì)

17、Fe-Cr合金的腐蝕性最強(qiáng)D.隨著Cr含量增加，稀硫酸對(duì) Fe-Cr合金的腐蝕性減弱【答案】D【解析】A選項(xiàng)應(yīng)該說(shuō)銘白含量大于 13%稀硝酸對(duì)合金的腐蝕速率比鹽酸硫酸弱。B應(yīng)生成NO C不能解釋鹽酸硝酸氫離子濃度相等，但硝酸腐蝕速度慢。5、(2012 浙江高考 26)已知：I2+2S2O3 = S4O6 + 2I相關(guān)物質(zhì)的溶度積常數(shù)見(jiàn)下表:物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuIKsp-202.2 X 10392.6 X 10-71.7 X 10-121.3 x 10(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的 FeCL,為得到純凈的 CuCl2?2HO晶體，加入 調(diào)至pH= 4,使溶 液中的

18、Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，此時(shí)溶液中的 c(Fe3+) =;過(guò)濾后，將所得濾 液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶，可得到CuCl2?2H2O晶體。(2)在空氣中直接加熱 CuCl2?2H2。晶體得不到純的無(wú)水 CuCl2,原因是 。(用化學(xué)方程式表示)。由CuCl2?2H2O晶體得到純的無(wú)水 CuCl2的合理方法是。(3)某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)定含有CuCl2?2HO晶體的試樣(不含能與 發(fā)生反應(yīng)的氧化性質(zhì)雜質(zhì))的純度，過(guò)程如下：取 0.36 g試樣溶于水，加入過(guò)量 KI固體，充分反應(yīng)，生成白色沉淀。用 0.1000 mol/L Na 2s2Q標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗Ns2QQ標(biāo)準(zhǔn)溶

19、液20.00 mL?？蛇x用 作滴定指示荊，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。CuCl2溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為 。該試樣中CuCl2?2HO的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為?！窘忸}指南】解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1) CuCl2是強(qiáng)酸弱堿鹽，帶結(jié)晶水的該鹽加熱時(shí)，會(huì)發(fā)生水解得不到該物質(zhì)；(2)涉及到碘單質(zhì)的滴定一般使用淀粉作指示劑。【解析】(1)加入的物質(zhì)在調(diào)節(jié) pH時(shí)應(yīng)該保證兩點(diǎn)，一個(gè)是使pH減小，再一個(gè)是不能加入新的雜質(zhì)離子，所以應(yīng)該選用氫氧化銅或者堿式碳酸銅；若此時(shí)pH=4,則c(Fe”尸Ksp (Fe (OH 3) /(1 X10-4 mol/L) 3=2.6X109 mol/L 。(2)在空氣中直接加熱 Cu

20、Cl2?2H2。晶體時(shí)，由于 CuCl2是強(qiáng)酸弱堿鹽，所以 02+會(huì)發(fā)生水解，故得不到純 的無(wú)水CuC%所以要想得到純凈的無(wú)水氯化銅必須在加熱過(guò)程中抑制其水解，所以應(yīng)該在干燥的HCl氣流中加熱。(3)由于相當(dāng)于用NS2&Q標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定滴定碘單質(zhì)，所以可以用淀粉溶液作指示劑，到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液有藍(lán)色變成無(wú)色且放置一段時(shí)間后不退色。銅離子具有弱氧化性可以把碘離子氧化成碘單質(zhì)，自身被還原成+1價(jià)的銅。由題給反應(yīng)和反應(yīng)可推知，關(guān)系式如下：CuCl2?2H2。Na 2s2Q11n (CuCl2?2HO)0.1000 mol/L x 0.020L貝U n (CuCl2?2H2O) =0.10

21、00 mol/L x 0.020L=0.002mol貝U m (CuCl2?2H2。)=0.002mol x 171g/mol=3.42g則該試樣中 CuCl2?2H2。的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：3.42g/3.6g=95 %.答案：(1) Cu(OH)2或 Ci2(OH)2 CO3 2.6 X 10-9 mol/L(2) 2CuCl2?2H20 fz Cu(OH)2?CuCl2 +2HCl +2H 2。(主要產(chǎn)物寫(xiě)成 Cu(OH»、Cu(OH)2Cl、CuO勻可)在干燥的HCl氣流中加熱脫水(3)淀粉溶液 藍(lán)色褪去，放置一定時(shí)間后不復(fù)色2Cu2+4I =2CuI J +12 95%6、(20

22、12 江蘇高考 19) (15分)廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢棄舊電的銅帽(Zn、Cu總含量約為99%)回收銅并制備Zn。的部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：水NaOH溶液鋅灰(精過(guò)量)電池銅帽一超聲清洗.海靴一調(diào)pu=2一 反應(yīng)過(guò)濾一一一辦0海綿鋼(1)銅帽溶解時(shí)加入 H2Q的目的是 ( 用化學(xué)方程式表示)。銅帽溶解后需將溶液中過(guò)量HQ除去。除去 HQ的簡(jiǎn)便方法是 。(2)為確定加入鋅灰(主要成分為 Zn、ZnQ雜質(zhì)為鐵及其氧化物)含量，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定除去H2Q后溶液中Cu2+的含量。實(shí)驗(yàn)操作為：準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu"的溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋?zhuān){(diào)節(jié)

23、pH= 34,加入過(guò)量KI,用NS2S2Q標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。上述過(guò)程中的離子方程式如下：2CU2 +4I = 2CuI(白色)J + I 2 I2+2GQ2 = 2I + SO2滴定選用的指示劑為 ,滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為 。若滴定前溶液中HbQ沒(méi)有除盡，所測(cè)定的 CiT的含量將會(huì)( 填“偏高”“偏低”“不變”)。已知pH> 11時(shí)Zn(OH)2能溶于 脂0的液生成Zn(OH) 4 2，下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol L-計(jì)算)開(kāi)始沉淀的pH完全沉淀的pH3+Fe1.13.22+Fe5.88.82+Zn5.98.9實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑

24、：30% H2Q、1.0 mol - L 1HN(3) 1.0 mol L1 NaOHo由除去銅的濾液制備 ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為： 過(guò)濾;過(guò)濾、洗滌、干燥900 c煨燒。【參考答案】(1) Cu+ H2Q + H2SQ= CuSO+ 2H20加熱(至沸)(2)淀粉溶液藍(lán)色褪去偏高(3)向?yàn)V液中加入 30%勺H2Q使其充分反應(yīng)滴加1.0 moL L-的氫氧化鈉，調(diào)節(jié) pH約為5(或3.2WpHv 5.9),使Fe3+沉淀完全向?yàn)V液中滴加1.0 moL - L-的氫氧化鈉，調(diào)節(jié) pH約為10(或8.9WpHW 11),使Zn2+沉淀完全【分析】本題以實(shí)驗(yàn)室利用廢棄舊電池的銅帽回收銅并制備ZnO制

25、取和分析為背景的綜合實(shí)驗(yàn)題，涉及元素化合物知識(shí)、氧化還原滴定、指示劑選擇、誤差分析、實(shí)驗(yàn)步驟、pH調(diào)節(jié)等多方面內(nèi)容，考查學(xué)生對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)處理能力。【備考提示】實(shí)驗(yàn)的基本操作、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)誤差分析、物質(zhì)的除雜和檢驗(yàn)等內(nèi)容依然是高三復(fù)習(xí)的重點(diǎn)，也是我們能力培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一?！窘忸}指南】可按以下思路解答本題：|題給信息I相關(guān)原理，一|分析粹決具體問(wèn)題|I物質(zhì)性質(zhì).【解析】(1)結(jié)合第(1)問(wèn)要求將銅帽溶解可知其目的是將銅溶解；雙氧水受熱易分解；(2)碘遇淀粉顯藍(lán)色；若雙氧水沒(méi)除盡，銅離子與雙氧水均能氧化碘離子產(chǎn)生碘，碘與硫代硫酸鈉反應(yīng)，導(dǎo)致硫代硫酸鈉用量增大，所測(cè)銅離子含量將會(huì)偏高；(3)結(jié)

26、合給出離子沉淀的 pH和實(shí)驗(yàn)步驟，應(yīng)先用雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+,使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，過(guò)濾除去后，繼續(xù)調(diào)節(jié) pH使鋅轉(zhuǎn)化為氫氧化鋅，再過(guò)濾、洗滌、干燥、燃燒得氧化鋅。【答案】(J )1 DCu+HI0+H1SO<= CuSO.L&O加熱(至狒)淀粉價(jià)款藍(lán)色褪去偏高(3 ”1響據(jù)液中加入適量的 1丫亞使其充分反應(yīng)口滴加I.Omul 洞節(jié)溶液pH約為5(或使F產(chǎn)沉淀完全用晌旋液中滴加LOmol L/NaOH,調(diào)節(jié)溶液pH妁為皿或&加*沉淀完全7. (2011 新課標(biāo)全國(guó)卷 26) 0.80gCuSO4 5H2O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)

27、如圖所示。W度七請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)試確定200c時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式 (要求寫(xiě)出推斷過(guò)程)；(2)取270c所得樣品，于 570c灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為,其存在的最高溫度是 ;(3)上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物，該化合物的濃溶液與Cu在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(4)在0.10mol L -1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢栌袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8 時(shí)，c C Cu+) =mo卜 L -1(KspCu (OH句=2.2 X10-20)。在0.1m

28、ol L -1硫酸銅溶液中通入過(guò)量HbS氣體，使Cu2+完全沉淀為CuS此時(shí)溶液中的 H+濃度是 mol” -1?！窘馕觥拷獯鸨绢}時(shí)應(yīng)首先根據(jù)圖像推斷各溫度時(shí)存在的物質(zhì)。根據(jù)KspCu (OH 2= c (Cu2+) xc2 (OH),可以計(jì)算c (Cu2+)。(1) CuSO- 5出2= CuSC4 - (5n) H2O+ n H2O25018n0.80g0.80g 0.57g=0.23g解得n=4,所以200時(shí)該固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSO-H2。(2)高于258c時(shí)，固體由 0.80g變?yōu)?.51g ,根據(jù)(1)中的計(jì)算方法，可知剩余固體為CuSO, CuSO加熱分解得到的黑色物質(zhì)為CuQ

29、氧化性氣體只能是SO, CuO溶于稀硫酸后濃縮、冷卻，得到的晶體為CuSO- 5H2。，根據(jù)圖示，CuSO5屋。高于102c就開(kāi)始分解，所以其存在的最高溫度是102C。(3) SO與水反應(yīng)生成 H2SO,其濃溶液加熱時(shí)與 Cu反應(yīng)生成CuSQ SO和H2O(4) KspCu (OH 2= c (Cu2+) x c2 (OH),常溫下 PH=8 的溶液中 c (OH) =10-14 - 10-8=10-6mol/L ,所以 c (Cu2+) =2.2 X10-20 + (10-6)2=2.2 X10-8OH 2s + Cu2+ = CuS J + 2H +0.1mol L -1x可知 X=0.2

30、mol - L -1【答案】(1) CuSO- 5H，O- CuSO4 - (5n) H2O+ n H2O25018n0.80g0.80g 0.57g=0.23g解得n=4,所以200時(shí)該固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSOH2。(2) CuSO570 C CuO+SQT CuSO 4 - 5H2O 102 c(3) 2HzSO(濃)+Cu = CuSO+SOT +2H2O(4) 2.2X10-80.28. (2010 福建 25T)工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了以下探究活動(dòng):探究一（1）將已去除表面氧化物的鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，10分鐘后移人硫酸

31、銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無(wú)明顯變化，其原因是 。（2）另稱(chēng)取鐵釘6. 0g放入15. 0ml.濃硫酸中，加熱，充分應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體 Y。甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3外還可能含有Fe2 。若要確認(rèn)其中的 Fe2 ,應(yīng)先用 選填序號(hào)）。a. KSCNB液和氯水b .鐵粉和KSCN§液 c .濃氨水 d .酸性KMnO4溶液乙同學(xué)取336ml （標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體 Y通入足量濱水中，發(fā)生反應(yīng)：SO2 Br2 2H2O 2HBr H 2sQ然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體2. 33go由于此推知?dú)怏w Y中SQ的體積分?jǐn)?shù)為。探究二分析上述實(shí)驗(yàn)中SC2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果，

32、丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含量有 H2和Q氣體。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)狀置（圖中夾持儀器省略）。t %而于也at 斗部位出奇（3）裝置B中試劑的作用是。（4）認(rèn)為氣體Y中還含有Q的理由是 （用化學(xué)方程式表示）（5）為確認(rèn)Q的存在，需在裝置中添加M于 （選填序號(hào)）a . A 之前 b . A-B 間 c . B-C 間 d . C-D 間（6）如果氣體 Y中含有H 2 ,預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是 （7）若要測(cè)定限定體積氣體 丫中H2的含量（標(biāo)準(zhǔn)狀況下約有28ml H2）,除可用測(cè)量H2體積的方法外,可否選用質(zhì)量稱(chēng)量的方法？做出判斷并說(shuō)明理由 。【解析】（1）鐵釘（碳素鋼）放入冷濃硫酸中，濃硫酸有較強(qiáng)的氧化

33、性能使鐵釘鈍化阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行（2）+2價(jià)亞鐵離子能使算話的高鎰酸鉀褪色，溶液中已經(jīng)有+3價(jià)鐵離子，選擇a會(huì)造成干擾，選c會(huì)造成兩種沉淀，受氫氧化鐵顏色的影響無(wú)法辨別（3） A除去SQ, B可以本金驗(yàn)A中是否完全除去 SQ（4） C 2H 2SO4（濃）CO22SO22H2O5） Q 為 CO2 ，他與二氧化硫一樣都能使澄清石灰水便渾濁，選擇 a 或 b 受二氧化硫的影響無(wú)法判斷Q的存在；選擇d, Q被堿石灰吸收6）氫氣還原氧化銅會(huì)生成水蒸氣能使白色的硫酸銅粉末變藍(lán)7）中學(xué)階段的質(zhì)量稱(chēng)量選擇托盤(pán)天平，分度值0.1g ，無(wú)法精確稱(chēng)量出差量?！敬鸢浮?）鐵釘表面被鈍化（或其他合理答案）（2）d

34、66.7% （或其他合理答案）3）檢驗(yàn)SO2 是否除盡4） ） C 2H 2SO4（濃）CO22SC22H2O5） c（6） D中固體由黑變紅和E中固體由白變藍(lán)7）否，用托盤(pán)天平無(wú)法稱(chēng)量D 或 E 的差量可，用分析天平稱(chēng)量D或E的差量【考點(diǎn)提升訓(xùn)練】一、選擇題1. 鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，被大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，正確的是（ ）A. 此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都高B. 此合金能全部溶解于稀鹽酸中C. 此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中D. 此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小2 .（2012 武漢模擬）下列說(shuō)法中不正確的是（）A. 我國(guó)歷史上使用

35、最早的合金是青銅B. 司母戊鼎是我國(guó)目前已發(fā)現(xiàn)的最重的青銅器C. 目前世界上使用量最大的合金是鋁合金D. 目前世界上用途最廣的合金是鋼3 .a g鐵粉與含有HbSO的CuSO溶液完全反應(yīng)后，得到a g銅，則參與反應(yīng)的CuSO與HbSO的物質(zhì)的量之比為 （）A. 1 ： 7B. 7 ： 1C. 7 ： 8D , 8 ： 74.（2012 江西九校聯(lián)考）“十二五” （20112015年）末期，隨著鐵路的建設(shè)發(fā)展，一票難求的情況將從根本上得到改觀，或者說(shuō)將成為歷史。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是（ ）A. 鐵末建設(shè)所需的大量水泥屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料B. 鐵末勘探時(shí)常用太陽(yáng)能電池提供能量，太陽(yáng)能電池是原電池

36、C. 鐵軌焊接時(shí)常用到鋁熱反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)中放出大量的熱足以使鐵熔化D. 工業(yè)上鐵、金的冶煉均采用熱還原法5. 金屬銅的提煉多從黃銅礦開(kāi)始，已知黃銅礦中鐵為+2價(jià)。黃銅礦的焙燒過(guò)程中主要反應(yīng)之一的化學(xué)方程式為：2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2 ，下列說(shuō)法不正確的是A O2 只做氧化劑B. CuFeS既是氧化劑又是還原劑C. SO既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物D.若有1mol O 2參加反應(yīng)，則反應(yīng)中有 4mol電子轉(zhuǎn)移6. 學(xué)興趣小組對(duì)某獎(jiǎng)牌中金屬的成分提出猜想：甲認(rèn)為該金屬是由純金制成；乙認(rèn)為該金屬是由金銀合金制成；丙認(rèn)為該金屬是由黃銅（銅鋅合金）制成。為證明甲、乙、丙猜想的正誤，可

37、取少量制造該獎(jiǎng)牌的材質(zhì)粉末，加入一種試劑，該試劑應(yīng)是（ ）A.硫酸銅溶液B.硝酸銀溶液C.鹽酸D.稀硝酸7 在含有硝酸銅、硝酸鐵、硝酸銀各 0.1 mol 的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后，析出 3.2 g 銅，則向溶液中加入的鐵粉質(zhì)量為 （）A 5.6 gB 2.8 gC 14 gD 8.4 g8. （2012 威海一模）下列關(guān)于銅的說(shuō)法正確的是A. 銅在干燥的空氣中和在潮濕的空氣中存在的形態(tài)相同B. 相同質(zhì)量的銅分別與足量的氯氣、硫完全反應(yīng)，失去的電子數(shù)相同C.相同物質(zhì)的量的濃硫酸分別與足量的銅和氧化銅反應(yīng)，生成硫酸銅的量相同D.相同質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸、濃硝酸完全反應(yīng)，生成氣體的物

38、質(zhì)的量不同9. （2012 煙臺(tái)一模）下列說(shuō)法不正確的是A. SiO2 既能溶于NaOH 溶液，又能與氫氟酸反應(yīng)，屬于兩性氧化物B. 電解熔融 NaCl 或其水溶液都可制得Cl2C.鋁熱反應(yīng)不僅可用于焊接鋼軌，還可用于金屬的冶煉D.玻璃鋼的基體是合成樹(shù)脂，增強(qiáng)體是玻璃纖維10. （2012 平頂山模擬）下列敘述正確的是（）A.鎂鋁合金在冷的濃 H2SO4中鈍化8. Na的金屬活性比Mg強(qiáng)，故可用Na與MgCl2溶液反應(yīng)制MgC.通過(guò)鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，比較三種單質(zhì)的金屬性D. Fe在C12中燃燒生成FeCl3,故在與其他非金屬反應(yīng)的產(chǎn)物中的Fe也顯+ 3價(jià)11. （2012 安慶模擬）鉛

39、的冶煉大致過(guò)程如下：富集：將方鉛礦（PbS）進(jìn)行浮選；焙燒：2PbS+ 3O2工辿=2PbO+ 2SO2;制粗鉛：PbO + C=fiH=Pb+ co f ；局溫PbO+CO=Pb+CO2。下列說(shuō)法正確的是（）A.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 1 mol Pb共轉(zhuǎn)移2 mol電子D .將1 mol PbS完全冶煉成Pb理論上至少需要 6 g碳12.所謂合金，就是不同種金屬（也包括一些非金屬）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)（C）97

40、.510836601535沸點(diǎn)（C）883259522003000A.Cu 和 AlB. Fe 和 Cu1 . Fe 和 Na D . Al 和 Na二、非選擇題13黃銅礦（CuFea）是制取銅及其化合物的主要原料之一，還可以制備硫及鐵的化合物。（1）冶煉銅的反應(yīng)為 8CuFe與+21O2電；8Cu+ 4FeO+ 2Fe2Q+16S殳，若CuFe%中Fe的化合價(jià)為+2價(jià)，反 應(yīng)中被還原的元素是（填元素符號(hào)）。（2）上述冶煉過(guò)程中產(chǎn)生大量SQ。下列處理方案合理的是（填代號(hào)）。a.高空排放b.用于制備硫酸c.用純堿溶液吸收制 Na2SQd.用濃硫酸吸收(3)過(guò)二硫酸鉀(K2s208)具有強(qiáng)氧化性，

41、可將I-氧化為試用離I2： S2O82+2I = 2SO42 + I2,通過(guò)改變反應(yīng)途徑，F(xiàn)e3+、Fe2 +均可催化上述反應(yīng)。子方程式表示 Fe3+對(duì)上述反應(yīng)的彳t化過(guò)程。 、。(4)利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeQ SiO2、Al2O3)可制備F。方法為：a.用稀鹽酸浸取爐渣，過(guò)濾。b.濾液先氧化，再加入過(guò)量NaOH§液，過(guò)濾，將沉淀洗滌、干燥、煨燒即得。據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題：除去A13+的離子方程式是。選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeQ提供的試劑：稀鹽酸 稀硫酸 KSCN溶液酸fKMnO給液 NaOH溶液 碘水所選試劑為 。證明爐渣中含有 FeO的實(shí)

42、驗(yàn)現(xiàn)象為 。14 .某化學(xué)興趣小組用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠磯晶體和膽磯晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下：試回答下列問(wèn)題：(1)過(guò)濾用的器材已有濾紙、鐵架臺(tái)、鐵圈和燒杯，還要補(bǔ)充的玻璃儀器是 。(2)由濾液A制得AlCl 3溶液有途徑I和H兩條，你認(rèn)為合理的是 。(3)從濾液E中得到綠磯晶體的實(shí)驗(yàn)操作是 。(4)寫(xiě)出用濾渣F制備膽磯晶體的化學(xué)方程式 。(5)有同學(xué)提出可將方案中最初溶解合金的燒堿改用鹽酸，重新設(shè)計(jì)方案，也能制得三種物質(zhì)，你認(rèn)為后者的方案是否更合理？ ,理由是 。15 . (2012 南京調(diào)研)硫酸銅是一種重要的化工原料，工業(yè)上常用硫酸為原料來(lái)制備

43、硫酸銅。(1)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸過(guò)程中，焙燒硫鐵礦時(shí)產(chǎn)生的廢渣是一種二次資源。為了從廢渣中磁選獲得品位合格的鐵精礦，高 溫下利 用CO使弱磁 性Fe2Q轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性Fe3Q。寫(xiě)出該反應(yīng) 的化學(xué) 方程式;實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：CO太多或太少都會(huì)導(dǎo)致磁鐵礦產(chǎn)率降低，原因是 。(2)測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)步驟為：步驟1:準(zhǔn)確稱(chēng)量一個(gè)潔凈、干燥的增竭；步驟2:將一定量的硫酸銅晶體試樣研細(xì)后，放入堪期中稱(chēng)重；步驟3:將盛有試樣的增竭加熱，待晶體變成白色粉末時(shí)，停止加熱；步驟4:將步驟3中的增竭放入干燥器，冷卻至室溫后，稱(chēng)重；步驟5: ;步驟6:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅晶體試樣中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟5

44、。(3)已知硫酸銅晶體受熱可以逐步失去結(jié)晶水，溫度升高還可以分解生成銅的氧化物。取25.0 gCuSO- 5H2O晶體均勻受熱，緩慢升溫至1 200c并恒溫1小時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得固體殘留率 (剩余固體的質(zhì)量/原始固體質(zhì)量)與溫度的關(guān)系如下圖所示：質(zhì)的量為。（填字母）A. 0 molB . 0.1 molC. 0.125 mol D .大于 0.125 mol【答案及解析】1 .【答案】選Bo【解析】 合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)都低，硬度和強(qiáng)度比純金屬的大，即A、D不正確；合金中的鎂鋁都能與稀鹽酸反應(yīng)，但只有鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以該合金能全部溶解于稀鹽酸中而只有部分溶解于氫氧化鈉溶液中，即

45、B正確而C不正確。2 .【解析】 選C?？疾榛瘜W(xué)史及合金的用途。A、B兩項(xiàng)均符合史實(shí)，目前世界上使用量最大的合金是鋼而不是鋁合金，故 C項(xiàng)不正確。a a3 .【解析】可設(shè)參加反應(yīng)的 H2SO的物質(zhì)的量為 x,則根據(jù)電子得失守恒有 無(wú)><2=64><2+2x,求得x=熹，則參加反應(yīng)的 CuSO和H2SQ的物質(zhì)的量之比為 a- : -ar=7 ： 1,故選B。44864 4484、解析】選C。A項(xiàng)，鐵路建設(shè)所需的大量水泥屬于傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料；B項(xiàng)，太陽(yáng)能電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能，而原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；D項(xiàng)，工業(yè)上鐵的冶煉采用熱還原法，金的冶煉采用富集法，屬于物理方法

46、。5 .【答案】 D6 .【答案】 D7 .【答案】D8 .【答案】D9 .【答案】A10 .解析：鎂在冷的濃H2SO4中不發(fā)生鈍化，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na是活潑金屬，Na與MgCl2溶液反應(yīng)時(shí)，先與水反應(yīng)得到 H2, B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)金屬性強(qiáng)弱的判斷依據(jù)，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)Fe與其他非金屬反應(yīng)的產(chǎn)物中Fe的化合價(jià)取決于非金屬的氧化性強(qiáng)弱，并不一定是+ 3價(jià)，如Fe與S反應(yīng)生成FeS中Fe顯+ 2價(jià),D錯(cuò)誤。選Co11 .解析：焙燒方鉛礦(PbS)的反應(yīng)中還原劑是 PbS,還原產(chǎn)物是 PbO和SO2, B錯(cuò)誤；冶煉過(guò)程中，2e-PbO>Pb(Pb 異 6e-)由1 mol PbS制取1 mol Pb轉(zhuǎn)移4 mol電子二,C錯(cuò)誤；Pb的冶煉過(guò)程:2PbSf2PbO一PbO1Jmo_C pbPbO1 mol-CO Pb一2 mol Pb因止匕,1 mol PbS完全冶煉成 Pb,理論至少需要0.5 mol C,即6 g碳。答案：D12.【答案】C【解析】分析數(shù)據(jù)得出，C錯(cuò)誤，因?yàn)殍F的熔點(diǎn)(1535 C)高于 Na的沸點(diǎn)(883 C),無(wú)法制得合金。13.【解析】(1)若CuFe與中Fe