高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題三 元素及其化合物 第12講 常見(jiàn)金屬元素學(xué)案-人教版高三全冊(cè)化學(xué)學(xué)案

第12講常見(jiàn)金屬元素最新考綱考向分析1.了解鈉的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。2．了解鈉的重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。3．了解鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。4．了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。5．了解鐵的主要性質(zhì)及應(yīng)用。6．了解鐵的重要化合物的性質(zhì)及其應(yīng)用。1.客觀題：結(jié)合離子反應(yīng)、阿伏加德羅常數(shù)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和分析，考查重要金屬元素單質(zhì)和化合物的重要性質(zhì)。2．主觀題：結(jié)合物質(zhì)的制備或分離提純的工藝流程、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等綜合考查重要金屬元素及其化合物的性質(zhì)、化合物之間的相互轉(zhuǎn)化，并要將其與基本理論(電離、水解、電化學(xué)、膠體)等密切聯(lián)系起來(lái)?？键c(diǎn)一金屬及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化Zeq\o(\s\up7(真題感悟),\s\do5(hentiganwu))(課前)1．(2018·江蘇·9)在給定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是(A)A．NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3(s)eq\o(→,\s\up7(飽和石灰水))NaOH(aq)B．Al(s)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))NaAlO2(aq)eq\o(→,\s\up7(過(guò)量HClaq))Al(OH)3(s)C．AgNO3(aq)eq\o(→,\s\up7(氨水))[Ag(NH3)2]＋(aq)eq\o(→,\s\up7(蔗糖aq))Ag(s)D．Fe2O3(s)eq\o(→,\s\up7(Al),\s\do5(高溫))Fe(s)eq\o(→,\s\up7(HClaq))FeCl3(aq)[解析]B錯(cuò)：NaAlO2(aq)與過(guò)量HCl(aq)反應(yīng)，生成AlCl3。C錯(cuò)：蔗糖(aq)中無(wú)醛基，不能與[Ag(NH3)2]＋(aq)反應(yīng)生成Ag(s)。D錯(cuò)：Fe(s)與HCl(aq)反應(yīng)生成FeCl2(aq)。2．(2016·全國(guó)Ⅲ·6節(jié)選)過(guò)氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?；卮鹣铝袉?wèn)題：(一)碳酸鈣的制備(1)步驟①加入氨水的目的是_調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀__。(二)過(guò)氧化鈣的制備CaCO3eq\o(→,\s\up7(稀鹽酸、煮沸、過(guò)濾),\s\do5(②))濾液eq\o(→,\s\up7(氨水和雙氧水),\s\do5(冰?、?)eq\o(→,\s\up7(過(guò)濾))白色結(jié)晶(2)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時(shí)溶液呈_酸__性(填“酸”、“堿”或“中”)。將溶液煮沸，趁熱過(guò)濾。將溶液煮沸的作用是_除去溶液中的CO2__。(3)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行，原因是_溫度過(guò)高時(shí)雙氧水易分解__。(4)將過(guò)濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是_去除結(jié)晶表面水分__。[解析](1)由碳酸鈣的制備流程圖可以看出，加入鹽酸后得到的溶液中含有Ca2＋、Fe2＋或Fe3＋，加入雙氧水可以把Fe2＋氧化成Fe3＋，加入氨水先中和多余的鹽酸，再把Fe3＋轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀經(jīng)過(guò)濾而除去，即可得到比較純凈的氯化鈣溶液。(2)向CaCO3固體中逐滴加入稀鹽酸生成CaCl2、H2O和CO2，因?yàn)槿芤褐猩写嬗猩倭康墓腆w，所以鹽酸不足，溶液中的溶質(zhì)是CaCl2，因?yàn)镃aCl2是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，在水中不能水解，其溶液顯中性，但是由于產(chǎn)生的CO2 能夠部分溶于水生成碳酸，所以溶液顯酸性。將溶液煮沸可以除去溶液中溶解的CO2。(3)根據(jù)題意，反應(yīng)物是CaCl2、NH3·H2O和H2O2，生成物中一定有CaO2，根據(jù)元素守恒可以判斷還有NH4Cl和H2O，據(jù)此寫(xiě)出并且配平方程式；因?yàn)榉磻?yīng)物中H2O2受熱易分解，所以該反應(yīng)需要在冰浴中進(jìn)行。(4)過(guò)氧化鈣微溶于水，用水洗可以洗去結(jié)晶表面的少量雜質(zhì)，然后用乙醇洗滌結(jié)晶表面殘留的少量水，利用其揮發(fā)性而除去水。3．(2016·全國(guó)Ⅱ·28節(jié)選)某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是_防止Fe2＋被氧化__。(2)甲組同學(xué)取2mLFeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。[解析](1)Fe2＋具有還原性，F(xiàn)eCl2溶液易被氧化而變質(zhì)，配制FeCl2溶液時(shí)加入少量鐵屑，目的是防止Fe2＋被氧化。(2)溶液變紅，說(shuō)明有Fe3＋生成，則FeCl2溶液與氯水反應(yīng)生成FeCl3，離子方程式為：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。4．判斷正誤(下列敘述正確的畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”)(1)(2017課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，10B)乙醇和水都可與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生可燃性氣體，說(shuō)明乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性。(×)(2)(2017課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，13B)將金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入集滿(mǎn)CO2的集氣瓶，集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙，瓶?jī)?nèi)有黑色顆粒產(chǎn)生，說(shuō)明CO2具有氧化性。(√)(3)(2015課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，10C)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA。(√)(4)(2015課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，13A)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產(chǎn)生氣泡。(×)(5)(2016課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，7A)Al2(SO4)3和小蘇打反應(yīng)應(yīng)用于泡沫滅火器滅火。(√)(6)(2016課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，1B)將MgCl2溶液加熱蒸干制備無(wú)水MgCl2。(×)(7)(2015課標(biāo)全國(guó)Ⅰ，10C)用坩堝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。(×)(8)(2015課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，13B)濃硝酸滴入用砂紙打磨過(guò)的鋁條中，產(chǎn)生紅棕色氣體。(×)(9)(2015課標(biāo)全國(guó)Ⅱ，13C)氯化鋁溶液滴入濃NaOH溶液中，產(chǎn)生大量白色沉淀。(×)[解析](1)乙醇和水分子中都含有—OH，可與金屬鈉反應(yīng)，但乙醇分子中羥基氫的活性小于水分子中氫的活性，錯(cuò)誤。(2)金屬鈉在CO2中燃燒，反應(yīng)為4Na＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Na2O＋C或2Na＋CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2＋C，說(shuō)明CO2具有氧化性，正確。(3)23g鈉的物質(zhì)的量為1mol，鈉的氧化物中，鈉都是＋1價(jià)，1mol鈉轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA。(4)稀鹽酸先與溶液中的氫氧化鈉反應(yīng)，不會(huì)立即產(chǎn)生氣泡。(5)NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑，Al(OH)3覆蓋在可燃物表面隔絕空氣，CO2能阻止燃燒，因此能用于滅火器滅火。(6)鎂離子水解生成氫氧化鎂。(7)氧化鋁的熔點(diǎn)高，保護(hù)熔化的液態(tài)鋁，液態(tài)鋁不會(huì)滴落。(8)常溫下，鋁遇到濃硝酸發(fā)生鈍化，不能產(chǎn)生紅棕色氣體。(9)氫氧化鋁能溶解于NaOH溶液中，不會(huì)產(chǎn)生大量白色沉淀。Req\o(\s\up7(弱點(diǎn)突破),\s\do5(uodiantupo))(課堂)知能補(bǔ)漏1．區(qū)分8種物質(zhì)的顏色：Na2O2是_淡黃色__；Fe2O3是_紅棕色__；Fe3O4、CuO是_黑色__；Mg(OH)2、Al(OH)3是_白色__；Fe(OH)3是_紅褐色__；Cu(OH)2是_藍(lán)色__。2．熟記6種物質(zhì)的俗名或化學(xué)式：CuSO4·5H2O：_藍(lán)礬(膽礬)__，燒堿、火堿、苛性鈉：_NaOH__，熟石灰、消石灰：_Ca(OH)2__，銅綠、孔雀石：_Cu2(OH)2CO3__，水玻璃、泡花堿：_Na2SiO3溶液__，堿石灰：CaO與NaOH的混合物。3．知道十一種物質(zhì)的重要用途：鈉——制Na2O2、冶煉Ti等金屬、鈉鉀合金原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑鐵粉——袋裝食品中的脫氧劑生石灰(CaO)——袋裝食品中的干燥劑氧化鐵(Fe2O3)——紅色涂料、冶煉鐵氧化鋁(Al2O3)——耐火材料、冶煉鋁氫氧化鋁——中和胃酸明礬(KAl(SO4)2·12H2O)——凈水劑氯化鐵——印刷電路板回收銅、凈水劑小蘇打(NaHCO3)——治療胃酸過(guò)多、發(fā)酵粉、滅火劑純堿(Na2CO3)——去油污高鐵酸鈉(Na2FeO4)——?dú)⒕⑾?、凈?．辨明5個(gè)常見(jiàn)認(rèn)識(shí)誤區(qū)：(1)Na2O2不是_堿性__氧化物。(2)溶液中加入KSCN溶液，溶液變紅色，只能說(shuō)明溶液中含有_Fe3＋__，無(wú)法證明是否含有_Fe2＋__。含F(xiàn)e3＋的溶液中混有Fe2＋，一般可用酸性KMnO4溶液或K3[Fe(CN)6]溶液檢驗(yàn)，現(xiàn)象為酸性KMnO4溶液褪色或產(chǎn)生藍(lán)色沉淀；若該溶液中的陰離子含有Cl－，則容易被酸性KMnO4溶液氧化，不能使用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)。(3)既能與酸反應(yīng)生成氣體，又能與堿反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)不一定是Al，還可能是_(NH4)2CO3__或_NH4HCO3__等。(4)Fe與Cl2反應(yīng)，無(wú)論Cl2是否過(guò)量，產(chǎn)物均為_(kāi)FeCl3__。(5)Na在氧氣中燃燒，無(wú)論氧氣是否足量，產(chǎn)物均為_(kāi)Na2O2__。5．掌握3類(lèi)特殊的反應(yīng)：(1)既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)的物質(zhì)可能是Al、Al2O3、Al(OH)3、弱酸的酸式鹽(如NaHCO3)、弱酸的銨鹽[如(NH4)2CO3]、氨基酸和蛋白質(zhì)等。(2)與水接觸產(chǎn)生氣體的常見(jiàn)物質(zhì)有Na、K、Na2O2。(3)與水接觸既產(chǎn)生氣體又產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)有Al2S3、Mg3N2、CaC2等。6．混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的除去方法(1)除去Mg2＋(或Zn2＋)中混有Fe3＋的方法。向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2[或ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3]中之一，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，促進(jìn)Fe3＋的水解，將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀過(guò)濾除去。(2)除去Cu2＋中混有的Fe3＋的方法。向混合溶液中加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3四種物質(zhì)中的其中一種，與Fe3＋水解產(chǎn)生的H＋反應(yīng)，將Fe3＋轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀過(guò)濾除去。(3)除去Mg2＋(或Zn2＋)中混有Fe2＋的方法。先加氧化劑(如H2O2等)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。(4)除去Cu2＋中混有的Fe2＋的方法。先加氧化劑(如H2O2等)將溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，再按(2)的方法除去溶液中的Fe3＋。Beq\o(\s\up7(備考驗(yàn)證),\s\do5(èikǎoyànzhènɡ))(課后)1．(2018·濰坊三模)在給定的條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是(C)A．Al2O3eq\o(→,\s\up7(HClaq))AlCl3eq\o(→,\s\up7(NaOHaq),\s\do5(過(guò)量))Al(OH)3B．Naeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(加熱))Na2Oeq\o(→,\s\up7(H2O))NaOHC．FeCl3eq\o(→,\s\up7(銅粉))FeCl2eq\o(→,\s\up7(Cl2))FeCl3D．MgCO3eq\o(→,\s\up7(HClaq))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(電解))Mg[解析]A項(xiàng)，AlCl3與過(guò)量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成NaAlO2，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Na和O2加熱反應(yīng)生成Na2O2，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2、2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，C正確；D項(xiàng)，金屬鎂的冶煉方法是電解熔融的氯化鎂，D錯(cuò)誤。2．(2018·武漢考前模擬)下列關(guān)于元素及其化合物的說(shuō)法不正確的是(D)A．Fe在一定條件下可與濃鹽酸、稀硫酸、濃硝酸等劇烈反應(yīng)B．Al、Cl2均能和NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且兩單質(zhì)的作用不相同C．在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，若再繼續(xù)加入KNO3固體，銅粉會(huì)溶解D．金屬單質(zhì)Na、Mg、Fe在一定條件下與水反應(yīng)都生成H2和相應(yīng)的堿[解析]A項(xiàng)，鐵是活潑的金屬，在一定條件下可與濃鹽酸、稀硫酸、濃硝酸等劇烈反應(yīng)，A正確；B項(xiàng)，Al、Cl2均能和NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且兩單質(zhì)的作用不相同，鋁是還原劑，氯氣是氧化劑也是還原劑，B正確；C項(xiàng)，在酸性溶液中硝酸根具有強(qiáng)氧化性，能氧化金屬銅，C正確；D項(xiàng)，鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，D錯(cuò)誤。3．(新題預(yù)測(cè))已知下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中，M、N均為單質(zhì)，則M可能是(D)M＋Neq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))Qeq\o(→,\s\up7(溶于水))Q溶液eq\o(→,\s\up7(惰性電極電解))M＋NA．Na B．AlC．Fe D．Cu[解析]Na、Al、Fe均為活潑金屬，電解相關(guān)溶液不能制取其單質(zhì)；電解銅鹽溶液可以生成銅單質(zhì)，轉(zhuǎn)化關(guān)系是Cu＋Cl2→CuCl2→CuCl2eq\o(→,\s\up7(電解))Cu＋Cl2。4．(2018·深圳一模節(jié)選)小組同學(xué)稱(chēng)取13.8gMgCO3·nH2O進(jìn)行熱重分析，并繪制剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線(xiàn)如圖所示，則n＝_3__。溫度為T(mén)1時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MgCO3·3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgCO3·H2O＋2H2O↑；溫度為T(mén)2時(shí)所得固體為_(kāi)MgCO3__。[解析]由圖象可知，該晶體分解過(guò)程先逐步失去結(jié)晶水，當(dāng)結(jié)晶水全部失去后，碳酸鎂分解成氧化鎂和二氧化碳，最終氧化鎂質(zhì)量為4.0g。MgCO3·nH2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgO＋CO2↑＋nH2O84＋18n4013.8g4.0geq\f(84＋18n,13.8g)＝eq\f(40,4.0g)，解得n＝3。固體減少的質(zhì)量即為水的質(zhì)量，T1時(shí)質(zhì)量減少3.6g，T2時(shí)質(zhì)量又減少1.8g，可求得T1時(shí)所得固體為MgCO3·H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCO3·3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgCO3·H2O＋2H2O↑，T2時(shí)所得固體為MgCO3?？键c(diǎn)二以金屬為背景的化工流程Zeq\o(\s\up7(真題感悟),\s\do5(hentiganwu))(課前)1．(2017·全國(guó)Ⅱ節(jié)選)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)在分解水泥樣品過(guò)程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸，加入硝酸的目的是_將樣品中可能存在的Fe2＋氧化為Fe3＋__，還可使用_H2O2__代替硝酸。(2)沉淀A的主要成分是_SiO2或H2SiO3__，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為SiO2＋4HFSiF4↑＋2H2O或(H2SiO3＋4HF＝SiF4↑＋3H2O)。(3)加氨水過(guò)程中加熱的目的是_防止膠體生成，易沉淀分離__。沉淀B的主要成分為_(kāi)Al(OH)3__、_Fe(OH)3__(填化學(xué)式)。[解析]本題結(jié)合實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的流程考查元素化合物、物質(zhì)分離提純等知識(shí)的應(yīng)用。(1)水泥熟料中的CaO和鐵、鋁、鎂等金屬的氧化物均能溶于鹽酸，加入硝酸能將水泥樣品中可能含有的Fe2＋氧化為Fe3＋，為了不引入新雜質(zhì)，還可用H2O2代替硝酸。(2)根據(jù)圖示流程可知，不溶于鹽酸和硝酸的沉淀A為SiO2(或H2SiO3)，SiO2(或H2SiO3)能溶于弱酸氫氟酸，生成SiF4和H2O。(3)加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH＝4～5的過(guò)程中加熱，能防止膠體生成，易沉淀分離，結(jié)合流程圖可知，沉淀B的主要成分是Al(OH)3和Fe(OH)3。2．(2015·全國(guó)Ⅰ·36)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過(guò)程如下：回答下列問(wèn)題：(1)步驟①中得到的氧化產(chǎn)物是_CuSO4或Cu2＋__。溶解溫度應(yīng)控制在60～70℃，原因是_溫度低溶解速度慢、溫度過(guò)高銨鹽分解(2)寫(xiě)出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式2Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2Cl－＋H2O=2CuCl↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。(3)步驟⑤包括用pH＝2的酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是_硫酸__(寫(xiě)名稱(chēng))。(4)上述工藝中，步驟⑥不能省略，理由是_醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化__。(5)步驟②、④、⑤、⑧都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有_BD__(填字母)。A．分餾塔 B．離心機(jī)C．反應(yīng)釜 D．框式壓濾機(jī)(6)準(zhǔn)確稱(chēng)取所制備的氯化亞銅樣品mg，將其置于過(guò)量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用amol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液bmL，反應(yīng)中Cr2Oeq\o\al(2－,7)被還原為Cr3＋。樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)0.597ab/m×100%__。[解析](1)海綿銅的主要成分是Cu與CuO，溶解所需試劑中有硝酸銨、水、硫酸，則Cu被氧化為銅離子；由后面的流程可回收硫酸銨，可知溶液中的硫酸根離子未被還原，所以得到的氧化產(chǎn)物為CuSO4，而不是硝酸銅；(2)步驟③反應(yīng)后過(guò)濾，說(shuō)明步驟③反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生，則該沉淀為CuCl沉淀，結(jié)合硫酸銨的回收，可知步驟③發(fā)生的離子反應(yīng)為2Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋2Cl－＋H2O=2CuCl↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋；(3)根據(jù)步驟③發(fā)生的離子反應(yīng)可知，CuCl不溶于硫酸，所以酸洗所需要的酸應(yīng)是硫酸；(4)CuCl難溶于醇和水，潮濕空氣中易水解氧化，而水與醇互溶，所以醇洗不能省略的原因是醇洗有利加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化；(5)用于分離固體和液體的設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾的原理是相似的。A．分餾塔是用于分離互溶的液體的設(shè)備，錯(cuò)誤；B．離心機(jī)可利用離心力的作用使液體中的固體沉降，達(dá)到固液分離的目的，正確；C．反應(yīng)釜為發(fā)生反應(yīng)的設(shè)備，錯(cuò)誤；D．框式壓濾機(jī)可以使物料中的水通過(guò)擠壓而排出，達(dá)到固液分離的目的，正確，答案選BD；(6)根據(jù)題意，CuCl與K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應(yīng)，K2Cr2O7被還原為Cr3＋，則amol/LbmLK2Cr2O7溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是ab×10－3×2×3mol＝6ab×10－3mol，＋1價(jià)Cu會(huì)被氧化為Cu2＋，根據(jù)得失電子守恒，則CuCl的物質(zhì)的量是6ab×10－3mol，則樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(6ab×10－3mol×99.5g/mol)/mg×100%＝0.597ab/m×100%。3．(2018·全國(guó)Ⅱ卷·26)我國(guó)是世界上最早制得和使用金屬鋅的國(guó)家。一種以閃鋅礦(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Fe3＋Fe2＋Zn2＋Cd2＋開(kāi)始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問(wèn)題：(1)焙燒過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnS＋eq\f(3,2)O2eq\o(=,\s\up7(焙燒))ZnO＋SO2。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有_PbSO4__；氧化除雜工序中ZnO的作用是_調(diào)節(jié)溶液的pH__，若不通入氧氣，其后果是_無(wú)法除去雜質(zhì)Fe2＋__。(3)溶液中的Cd2＋可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為Cd2＋＋Zn=Cd＋Zn2＋。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－=Zn；沉積鋅后的電解液可返回_溶浸__工序繼續(xù)使用。[解析](1)閃鋅礦的主要成分是ZnS，所以高溫焙燒過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnS＋eq\f(3,2)O2焙燒,ZnO＋SO2。(2)閃鋅礦焙燒后的主要成分變?yōu)閆nO，還存在少量SiO2、Fe2O3、CdO、PbO，加稀H2SO4后，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)：ZnO＋H2SO4,ZnSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4,Fe2(SO4)3＋3H2O、CdO＋H2SO4,CdSO4＋H2O、PbO＋H2SO4,PbSO4＋H2O。其中SiO2和PbSO4不溶于水，以沉淀的形式沉降下來(lái)，所以濾渣1的主要成分是SiO2和PbSO4。氧化除雜工序中ZnO的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH在2.8～6.2，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3沉淀；通入O2的目的是使溶液中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，有利于除雜，若不通入O2，無(wú)法除去溶液中的雜質(zhì)Fe2＋。(3)溶液中的Cd2＋與加入的Zn粉反應(yīng)而被除去，反應(yīng)的離子方程式為Zn＋Cd2＋,Zn2＋＋Cd。(4)電解ZnSO4溶液制備單質(zhì)Zn時(shí)，陰極放電的是Zn2＋和H＋。因?yàn)槿芤褐械腪n2＋濃度較大，所以陰極電極反應(yīng)式應(yīng)該是Zn2＋＋2e－,Zn，陽(yáng)極放電的是OH－，電極反應(yīng)式是4OH－－4e－,2H2O＋O2↑。沉積鋅后的溶液應(yīng)該是ZnSO4和稀H2SO4，可返回到溶浸工序循環(huán)使用。Req\o(\s\up7(弱點(diǎn)突破),\s\do5(uodiantupo))(課堂)知能補(bǔ)漏“三抓法”解流程題1．抓箭頭：主線(xiàn)主產(chǎn)品；支線(xiàn)副產(chǎn)品；回頭循環(huán)品。2．抓設(shè)問(wèn)：礦樣的預(yù)處理方法：(1)粉碎及目的：①增大接觸面積；②增大反應(yīng)速率；③增大反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率。(2)煅燒及目的：①除去有機(jī)物雜質(zhì)或者碳的雜質(zhì)。②使一些具有還原性的物質(zhì)被空氣中氧氣氧化。(3)酸溶：與酸反應(yīng)；堿溶：與堿反應(yīng)；水溶：溶解于水或者與水反應(yīng)(一般在無(wú)機(jī)化工流程中，又叫酸浸、堿浸、水浸)。3．抓信息：(1)酸堿性的控制。①據(jù)題意提供的反應(yīng)條件作答；②從抑制水解、促進(jìn)水解的角度作答；③從題目提供的其他反應(yīng)物引起的不利副反應(yīng)角度作答。(2)溫度的控制。①據(jù)題意提供的反應(yīng)條件，一些反應(yīng)物或生成物的熔沸點(diǎn)聯(lián)系反應(yīng)原理作答(如控制某些物質(zhì)為固態(tài)、液態(tài)，另一些物質(zhì)為液態(tài))；②據(jù)題目提供的信息，某些物質(zhì)在某一個(gè)溫度易分解；③從抑制或促進(jìn)水解的角度作答；④從某些反應(yīng)物或生成物在某個(gè)溫度下會(huì)發(fā)生不利于生產(chǎn)流程的副反應(yīng)角度作答；⑤從運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的理論控制適宜化工生產(chǎn)條件角度作答。Beq\o(\s\up7(備考驗(yàn)證),\s\do5(èikǎoyànzhènɡ))(課后)1．(2018·山東聊城二模)A、B、C是所學(xué)過(guò)的三種單質(zhì)，A、B、C及其他物質(zhì)之間的反應(yīng)關(guān)系如圖所示，其中B、D、E、F的水溶液呈酸性。若D＋C→E＋F且常溫下只有B為氣態(tài)，則A、B、C分別為(A)A．Fe、Cl2、Cu B．Fe、Cl2、H2C．Cu、Cl2、Fe D．Fe、Cl2、Mg[解析]B單質(zhì)水溶液呈酸性，溫下為氣態(tài)，則B為Cl2，結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系可推出，A、B、C、D、E、F分別為Fe、Cl2、Cu、FeCl3、CuCl2、FeCl2。2．(2018·廣東重點(diǎn)中學(xué)第二次聯(lián)考)氯化銅已被廣泛用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等化工產(chǎn)品。某研究小組用粗銅(含雜質(zhì)Fe)按下述流程制備氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)。試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，X可選用下列試劑中的(B)①NaOH②NH3·H2O③CuO④Cu2(OH)2CO3⑤CuSO4A．①② B．③④C．①②③④ D．①②③④⑤[解析]溶液1中含有CuCl2和FeCl3，除去CuCl2溶液中的F