2018届一轮复习苏教版铜及其重要化合物　金属矿物的开发利用学案

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专题三 从矿物到基础物质 第九单元　铜及其重要化合物　金属矿物的开发利用 考试说明 ‎ ‎1．了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎2．了解常见金属的活动顺序。‎ ‎3．了解合金的概念及其重要应用。‎ ‎【考点互动探究】‎ ‎　考点一　铜及其重要化合物　‎ 知识梳理 ‎1．铜 ‎(1)物理性质：铜是________色金属，具有良好的________性、________性和延展性。‎ ‎(2)化学性质 ‎2．铜的化合物 ‎(1)氧化铜和氧化亚铜 ‎(2)氢氧化铜[Cu(OH)2]是________不溶于水的固体，可溶于酸，受热分解的化学方程式为________________________________________________________________________________；‎ 具有弱氧化性，可用于检验__________。‎ ‎(3)无水硫酸铜(CuSO4)是________色粉末，常用于检验水的存在，吸水后变为________色的晶体(CuSO4·5H2O)，俗称________________。铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，游泳馆常用________作池水消毒剂；CuSO4和________的混合液即为无机农药波尔多液，是一种良好的杀菌剂。‎ 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)电解CuCl2溶液的方程式：CuCl2Cu2＋＋2Cl－(　　)‎ ‎(2)H2还原CuO时，应先加热后通H2(　　)‎ ‎(3)常温下，Fe和Cu与浓硝酸反应产生的气体体积相同(　　)‎ ‎(4)将铁片和铜片用导线连接后置于稀H2SO4中，铜片上有气泡产生，说明铜比铁活泼(　　)‎ ‎(5)Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu2＋(　　)‎ ‎(6) 利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在　(　　)‎ ‎(7)CuCO3是铜锈的主要成分，可用盐酸除去铜锈(　　)‎ ‎(8)农业上配制波尔多液时可在铁桶或铝桶中进行(　　)‎ ‎2．填写下列铜及其化合物的颜色。‎ ‎①CuO________　②Cu2O________　③Cu2S________　④CuS________　⑤Cu2(OH)2CO3________ ⑥CuSO4·5H2O________　 ⑦Cu________　‎ ‎⑧CuSO4________　⑨Cu(OH)2________‎ 题组训练 题组一　铜及其化合物的性质 ‎1．【2016·陕西榆林模拟】下列实验的前后，铜的质量一定发生变化的是(　　)‎ A．铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇 B．铜片放入酸化的硝酸钠溶液 C．铜和铁的混合物放入稀硝酸 D．铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电 ‎2．【2016·黑龙江哈尔滨模拟】某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是(　　)‎ A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿 题组二　流程题中的铜及其化合物间的转化 ‎1．【2016·山西阳泉模拟】部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理：‎ 图391‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋‎ B．样品中铁元素的质量为 2.24 g C．样品中CuO的质量为 4.0 g D．V＝896 mL ‎2．【2015·天津卷】废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：‎ 图392‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是____________。写出操作①的名称：________。‎ ‎(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 操作②用到的主要仪器名称为______________，其目的是(填序号)________。‎ a．富集铜元素 b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加Cu2＋在水中的溶解度 ‎(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和________。若操作③使用如图393装置，图中存在的错误是_________________________________________。‎ 图393‎ ‎(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是________________。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是________________________________。‎ ‎(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是___________________________________。‎ ‎　考点二　合金　金属材料　‎ 知识梳理 ‎1．合金 ‎(1)概念：‎ 合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有____________的物质。‎ ‎(2)性能：‎ ‎①多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点________；‎ ‎②合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度________。‎ ‎2．常见金属材料 — 其合金 ‎(1)黑色金属材料——钢铁 ‎①________是用量最大，用途最广的合金 ‎②‎ ‎ (2)有色金属材料——铜和铝。‎ ‎①我国使用最早的合金是________，常见的铜合金有黄铜和白铜。‎ ‎②铝合金：‎ 成分元素 主要特性 主要用途 Al、Mg、Cu、Si等 密度小、强度高 用于汽车、飞机、火箭、船舶制造 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)铝合金的熔点比纯铝的高(　　)‎ ‎(2)合金材料中不可能含有非金属元素(　　)‎ ‎(3)铁是人类在生产、生活中最早使用的金属(　　)‎ ‎(4)金、银、铜是应用最广泛的金属材料(　　)‎ ‎(5)合金中的金属元素以化合物的形式存在(　　)‎ ‎(6)合金中各元素的含量一定，所以合金是纯净物(　　)‎ ‎2．将下列合金与其用途连线。‎ ‎①青铜　　　　　　　　A．不锈钢 ‎②铬镍合金 B．司母戊鼎 ‎③低碳钢 C．门窗框架 ‎④铝合金 D．钢丝、钢管 题组训练 题组一　合金的组成、性质和用途 ‎1．所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔、沸点：‎ Na Cu Al Fe 熔点/℃‎ ‎97.5‎ ‎1083‎ ‎660‎ ‎1535‎ 沸点/℃‎ ‎883‎ ‎2595‎ ‎2200‎ ‎3000‎ 其中不能形成合金的是(　　)‎ A．Cu和Al B．Fe和Cu C．Fe和Na D．Al和Na ‎2．C919大型飞机采用了大量新材料铝锂合金，下列关于铝锂合金的说法不正确的是(　　)‎ A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B．铝锂合金的硬度比锂大 C．铝锂合金的熔沸点比铝低 D．铝锂合金耐酸碱腐蚀 ‎3．某合金与铁的物理性质的比较如表所示：‎ 熔点/℃‎ 密度/g·cm－3‎ 硬度(金刚石 为10)‎ 导电性 ‎(银为100)‎ 某合金 ‎2500‎ ‎3.00‎ ‎7.4‎ ‎2.3‎ 铁 ‎1535‎ ‎7.86‎ ‎4.5‎ ‎17‎ 还知该合金耐腐蚀，强度大，从以上性能看，该合金不适合做　　(　　)‎ A．导线 B．门窗框 C．炉具 D．飞机外壳 题组二　合金在流程题中应用的考查 ‎1．2016·广东佛山模拟银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：‎ 图394‎ ‎[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为 450 ℃ 和 80 ℃]‎ ‎(1)电解精炼银时，阴极反应式为__________________________________________。‎ 滤渣A与稀硝酸反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)固体混合物B的组成为_______________________________________________；‎ 在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH 过量，则因过量引起的反应的离子方程式为__________________________________________________________________。‎ ‎(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：‎ ‎________CuO＋________Al2O3________CuAlO2＋________↑。‎ ‎(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为__________mol CuAlO2，至少需要 1.0 mol·L－1 的Al2(SO4)3溶液________L。‎ ‎(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是____________________、过滤、洗涤和干燥。‎ ‎2．某研究性学习小组对某废旧合金(含有Cu、Fe、Si 三种成分)进行分离、回收。其工业流程如图395所示：‎ 图395‎ 已知：298 K时，Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13，根据上面流程回答有关问题：‎ ‎(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ一定都不含有的操作是____________。‎ A．过滤　　B．洗涤 C．干燥　　D．蒸馏 ‎(2)过量的还原剂应是____________，溶液a中发生的反应的离子方程式为________________________。‎ ‎(3)若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液y mL，则最后所得红棕色固体C的质量为________g(用含x、y的代数式表示)。‎ ‎(4)将溶液c调节pH至2.9～3.2的目的是________________________________。‎ ‎(5)常温下，取0.2 mol/L的CuCl2溶液，若要使Cu2＋开始沉淀，应调节pH至____________。‎ ‎(6)工业上由红棕色固体C制取相应单质常用的方法是________。‎ A．电解法　　B．热还原法　　C．热分解法 ‎ ‎(7)用惰性电极电解溶液e制取固体B，所发生的化学反应方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎　考点三　金属矿物的开发利用　‎ 知识梳理 ‎1．金属在自然界中的存在形式 金、铂等化学性质不活泼的金属，在自然界以________态存在；化学性质较活泼的金属在自然界中以________态存在。‎ ‎2．金属冶炼的一般步骤 ‎(1)富集：除去杂质，提高矿石中有用成分的含量。‎ ‎(2)冶炼：利用氧化还原反应，用还原剂把金属矿石中的金属从化合态还原为游离态。‎ ‎(3)精炼：提纯金属。‎ ‎3．金属冶炼方法 ‎(1)热分解法：用热分解冶炼法冶炼金属的特点：金属元素的金属性________，金属元素的原子________失去电子，其金属离子________得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性________。例如加热HgO和Ag2O：________________________________________，______________________________。‎ ‎(2)热还原法(适用于Zn、Cu等中等活泼金属)‎ ‎①焦炭还原法：C还原ZnO、CuO，其化学方程式依次为_______________________，‎ ‎ _________________________。‎ ‎②一氧化碳还原法：CO还原Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为______________________， ___________________________。‎ ‎③氢气还原法：H2还原WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为__________________________， __________________________。‎ ‎④活泼金属还原法(铝热反应)：Al还原Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为________________________， __________________________________________。‎ ‎(3)电解法(适用于Al以前的活泼金属)：Al2O3、MgCl2、NaCl的电解反应，其化学方程式依次为_________________，__________________，_____________________。‎ ‎4．铝热反应 对点自测 ‎1．判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)铝热剂属于混合物(　　)‎ ‎(2)用金属钠能置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛(　　)‎ ‎(3)人类使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高(　　)‎ ‎(4)用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液制取金属钠(　　)‎ ‎(5)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜(　　)‎ ‎(6)电解氯化镁溶液制取金属镁(　　)‎ ‎(7)用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物(　　)‎ ‎2．将金属与冶炼金属的方法搭配起来。‎ ‎①以C、CO或H2作还原剂还原　②以较活泼金属Na、Mg等还原　③利用铝热反应原理用Al还原　④电解法 ‎⑤热分解法 ‎(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。‎ ‎(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。‎ ‎(3)Hg、Ag等不活泼金属________。‎ ‎(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。‎ ‎(5)K、Rb、Ti等金属________。‎ 题组训练 题组一　金属的冶炼原理及应用 ‎1．以下方法可用于工业冶炼金属的是(　　)‎ A．电解熔融AlCl3获取金属铝 B．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg C．用CO还原铁矿石来获取金属铁 D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu ‎2．用自然资源生产部分材料，其产品流程示意图如图396所示：‎ 图396‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A．制取铝也可用电解熔融AlCl3的方法 B．由赤铁矿冶炼生铁时，发生的反应既有吸热反应，又有放热反应 C．粗铜精炼时往往以粗铜作电解池的阴极 D．将MgCl2溶液加热蒸发结晶，即可得到MgCl2‎ 方法技巧　铜的冶炼“三方法”‎ ‎(1)火法炼铜(还原法炼铜)：Cu2S＋O22Cu＋SO2。‎ 粗铜中铜的含量为99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质，粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%～99.98%的铜。‎ ‎(2)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。‎ ‎(3)生物炼铜：“吃岩石的细菌”能耐受铜盐的毒性，并能利用空气中的氧气氧化硫化亚铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。‎ 题组二　铝热反应 ‎1．【2015·山东卷节选】用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________。‎ A．KCl　　　　　　　　B．KClO3‎ C．MnO2 D．Mg 取少量铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加 KSCN溶液无明显现象，__________(填“能”或“不能”)说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_____________________________________________________________(用离子方程式说明)。‎ ‎2．【2016·山东聊城模拟】某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如表所示：‎ 物质 Al Al2O3‎ Fe Fe2O3‎ 熔点/℃‎ ‎660‎ ‎2054‎ ‎1535‎ ‎1462‎ 沸点/℃‎ ‎2467‎ ‎2980‎ ‎2750‎ ‎—‎ ‎(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：__________(填“合理”或“不合理”)。‎ ‎(2)设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是__________，反应的离子方程式为______________________________________________。‎ ‎(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填字母)。‎ A．浓硫酸 ‎ B．稀硫酸 C．稀硝酸 ‎ D．氢氧化钠溶液 ‎【考例考法直击】‎ ‎1．【2013·上海卷】用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：‎ ‎2Al＋4BaO3Ba↑＋BaO·Al2O3‎ 常温下Al的金属性比Ba的金属性________(选填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是________。‎ A．高温时Al的活泼性大于Ba B．高温有利于BaO分解 C．高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定 D．Ba的沸点比Al的低 ‎2．【2013·重庆卷节选】合金是建造航空母舰的主体材料。‎ ‎(1)航母升降机可由铝合金制造。‎ ‎①铝元素在周期表中的位置为____________。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_____________________________________________________。‎ ‎②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 焊接过程中使用的保护气为________(填化学式)。‎ ‎(2)航母舰体材料为合金钢。‎ ‎①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________。‎ ‎②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。‎ ‎3．【2013·山东卷节选】金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。‎ ‎(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________________________________________________________________________。‎ a．Fe2O3 b．NaCl ‎ c．Cu2S d．Al2O3‎ ‎(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是________。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为________mol。‎ ‎4．【2014·山东卷节选】离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。‎ ‎(1)钢制品接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为__________________________________________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。‎ ‎(2)为测定镀层厚度，用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层，当反应转移6 mol电子时，所得还原产物的物质的量为________mol。‎ 参考答案 第九单元　铜及其重要化合物　金属矿物的开发利用 ‎【考点互动探究】‎ 考点一 知识梳理 ‎1．(1)紫红　导电　导热　‎ ‎(2)2Cu＋O22CuO Cu＋Cl2CuCl2‎ ‎2Cu＋SCu2S Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O Cu＋4HNO3(浓) Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎3Cu＋8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋2AgNO3Cu(NO3)2＋2Ag Cu＋2FeCl3CuCl2＋2FeCl2‎ ‎2．(1)Cu＋H2O　CH3CHO＋H2O＋Cu ‎(2)蓝色　Cu(OH)2CuO＋H2O　醛基 ‎(3)白　蓝　蓝矾或胆矾　硫酸铜　石灰乳 对点自测 ‎1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)× (8)×‎ ‎[解析] (1)电解CuCl2溶液发生反应：CuCl2Cu＋Cl2↑。(2)氢气还原氧化铜时，应“先通氢，后点灯”，以免加热时发生爆炸危险。(3)常温下，铁在浓硝酸中发生钝化无气体产生，铜与浓硝酸作用生成NO2气体。(4)铁、铜电极在稀硫酸中组成原电池，铁发生氧化反应失电子，H＋在铜电极上得电子，铁比铜活泼。(6)无水硫酸铜能与水作用生成蓝色的CuSO4·5H2O，能作水的检测剂。(7)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分。(8)波尔多液的成分含有硫酸铜，能与单质铁和铝发生置换反应而降低药效，故不能在铁桶或铝桶中配制。‎ ‎2．①黑色　②红色　③黑色　④黑色　⑤绿色　⑥蓝色　⑦紫红色　⑧白色　⑨蓝色 题组训练 题组一 ‎1．B　[解析] 由于氧化铜能够和乙醇反应生成乙醛和铜，铜变成氧化铜，氧化铜又被还原成铜，最终铜质量没有变化，A项不符合题意；铜和稀硝酸反应生成了硝酸铜，质量一定减少，B项符合题意；由于铁还原性大于铜，铁先参加反应，若是铁足量，则铜不消耗，C项不符合题意；铜、锌构成的原电池，铜是正极，质量没有变化，D项不符合题意。‎ ‎2．D　[解析] 铜与浓硫酸反应后仍有大量浓硫酸，不能把水加入反应器中，否则会发生危险，A项错误；Cu与Cl2常温下不反应，需要加热才能发生反应，B项错误；CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干能促进CuCl2的水解而得不到CuCl2固体，C项错误。‎ 题组二 ‎1．B　[解析] 根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与Fe3＋ 不共存，A项错误；最后的 3.2 g 固体为Fe2O3，其中铁元素的质量为 2.24 g，B项正确；样品中铜元素和氧元素的质量共 5.76 g－2.24 g＝3.52 g，C项错误；2.24 g 铁元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于 896 mL，D项错误。‎ ‎2．(1)作氧化剂　过滤 ‎(2)Cu(NH3)＋2RH===2NH＋2NH3＋CuR2　分液漏斗　ab ‎(3)RH　分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁；液体过多 ‎(4)O2、H2SO4　加热浓缩、冷却结晶、过滤 ‎(5)H2SO4　防止由于溶液中c(OH－)过高，生成Cu(OH)2沉淀 ‎[解析] (1)Cu转化为Cu(NH3)，Cu被氧化，因此H2O2作氧化剂。操作①得到溶液和残渣，为过滤。(2)根据流程图，Cu(NH3)与RH反应，生成NH3、NH和CuR2，根据原子守恒、电荷守恒配平离子方程式。操作②得到有机层和溶液，为分液，需要用到的仪器为分液漏斗，目的是富集铜元素，并分离出铜元素。(3)CuR2与稀硫酸发生复分解反应，生成CuSO4和HR。图中错误有：分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中液体太多。(4)电解CuSO4溶液，阳极为OH－放电，阳极产物为H2SO4和O2。由CuSO4溶液制得胆矾的步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤。(5)电解CuSO4溶液制得的H2SO4可以循环利用。循环使用NH4Cl，可以防止Cu2＋转化为沉淀。‎ 考点二 知识梳理 ‎1．(1)金属特性　(2)①低　②大 ‎2．铁、铬、锰　(1)钢　(2)青铜 对点自测 ‎1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×‎ ‎[解析] (1)合金的熔点一般低于组成各成分金属的熔点。(2)生铁、钢中都含有非金属碳。(3)人类应用最早的金属为铜 。(4)生铁或钢为应用广泛的金属材料。(5)合金中的金属元素以游离态形式存在。(6)合金都为混合物。‎ ‎2．①—B，②—A，③—D，④—C 题组训练 题组一 ‎1．C　[解析] 要想形成合金，则必须满足各成分都要有共同的液态温度范围(即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点)，这样才能熔合在一起。当铁熔化时，钠已经变成钠蒸气了，所以铁和钠不具备形成合金的条件。‎ ‎2．D　[解析] 铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。‎ ‎3．A 题组二 ‎1．(1)Ag＋＋e－===Ag　2NO＋O2===2NO2‎ ‎(2)CuO、Al(OH)3　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O ‎(3)4　2　4　O2‎ ‎(4)50　25‎ ‎(5)蒸发浓缩、冷却结晶 ‎[解析] (1)电解精炼银时，阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag；气体变色是因为发生反应：2NO＋O2===2NO2。‎ ‎(2)结合工艺流程及Al(OH)3和Cu(OH)2的分解温度知固体混合物B含有CuO、Al(OH)3。若NaOH过量，则Al(OH)3会转化为NaAlO2。‎ ‎(3)该反应为氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质并配平方程式。‎ ‎(4)生成CuAlO2的物质的量为＝50 mol，至少需要Al2(SO4)3的物质的量为 25 mol，即至少需要 1.0 mol·L－1 的Al2(SO4)3溶液 25 L。‎ ‎(5)由CuSO4溶液制备胆矾需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。‎ ‎2．(1)D ‎(2)Cu(铜)　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋‎ ‎(3)0.4xy ‎(4)保证Fe3＋ 沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀 ‎(5)4.5‎ ‎(6)B ‎(7)CuCl2Cu＋Cl2↑‎ ‎[解析] (1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ一定都不含有的操作是蒸馏。‎ ‎(2)过量的还原剂应是铜，溶液a中发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。‎ ‎(3)若用x mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液y mL，反应的高锰酸钾的物质的量为10－3xy mol，1 mol 高锰酸钾参与反应转移 5 mol 电子，则氧化的亚铁离子的物质的量为5×10－3xy mol，最后所得红棕色固体氧化铁的质量为0.5×5×10－3xy mol×160 g·mol－1＝0.4xy g。‎ ‎(4)将溶液c调节pH至2.9～3.2的目的是保证Fe3＋ 沉淀完全而其他金属阳离子不沉淀。‎ ‎(5)常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2.0×10－20，取 0.2 mol/L 的CuCl2溶液，若要使Cu2＋ ‎ 开始沉淀，c(OH－)＝(2.0×10－20/0.2)0.5＝10－9.5 mol/L，故溶液的pH应调节至4.5。‎ ‎(6)工业上制取铁的方法是用CO还原氧化铁得到铁单质，故选择热还原法。‎ ‎(7)用惰性电极电解氯化铜溶液制取固体铜，所发生的化学反应方程式为CuCl2Cu＋Cl2↑。‎ 考点三 知识梳理 ‎1．游离　化合 ‎3．(1)弱　不易　容易　较差　2HgO2Hg＋O2↑　2Ag2O4Ag＋O2↑。 ‎ ‎(2)①C＋2ZnO2Zn＋CO2↑　C＋2CuO2Cu＋CO2↑‎ ‎②3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　CO＋CuOCu＋CO2‎ ‎③3H2＋WO3W＋3H2O　4H2＋Fe3O43Fe＋4H2O ‎④2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr　10Al＋3V2O56V＋5Al2O3‎ ‎(3)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑　MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑‎ ‎4．Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3‎ 对点自测 ‎1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√‎ ‎[解析] (2)金属钠先与溶液中的水反应，不能与TiCl4发生置换反应。(4)电解纯净的NaCl溶液得到氢氧化钠溶液而不是金属钠。(5)黄铜矿冶炼得到的粗铜电解可得99.9%的铜。(6)电解MgCl2溶液得不到金属镁，而是生成Mg(OH)2、H2、Cl2。‎ ‎2．(1)①　(2)④　(3)⑤　(4)③　(5)②‎ 题组训练 题组一 ‎1．C　[解析] 工业上是电解熔融氧化铝获取金属铝，氯化铝是共价化合物，A项错误；Mg是活泼的金属，应采用电解熔融MgCl2的方法制取，B项错误；用CO还原铁矿石来获取金属铁是工业上炼铁的原理，属于还原法，C项正确；利用CuO制备Cu，应采用热还原法，如H2＋CuOCu＋H2O，D项错误。‎ ‎2．B　[解析] AlCl3属于共价化合物，熔融状态下不能导电，故无法通过电解熔融AlCl3的方法制取金属铝，A项错误；冶炼生铁时发生反应C＋O2CO2(放热反应)、C＋CO22CO(吸热反应)，B项正确；粗铜精炼时应以粗铜作阳极，C项错误。‎ 题组二 ‎1．BD　不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋‎ ‎[解析] 做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃。固体混合物中若有Fe2O3，因发生反应Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O和Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋ 转化为Fe2＋，KSCN溶液也不会变红。‎ ‎2．(1)合理 ‎(2)NaOH溶液　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑‎ ‎(3)B ‎[解析] (1)根据铁、铝的熔点、沸点，在一定温度下Fe、Al能熔合。‎ ‎(2)根据Al与碱液反应生成H2，可证明Al的存在，故选用NaOH溶液。‎ ‎(3)Fe、Al均为活泼金属，可以用稀硫酸溶解。‎ ‎【考例考法直击】‎ ‎1．弱　D ‎2．(1)①第三周期第ⅢA族　CO2‎ ‎②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　Ar(其他合理答案均可)‎ ‎(2)①吸氧腐蚀　②CaCO3或CaO ‎3．(1)b、d　(2)Cu2S　4‎ ‎[解析] (1)在金属活动顺序表中，排在金属铝前面的金属需采取电解法冶炼，而金属Fe、Cu利用热还原法冶炼。(2)在反应中Cu2S中Cu、S化合价升高被氧化，Cu2S在反应中作还原剂；1 mol O2发生反应，得到4 mol电子，因此还原剂所失去的电子也一定是4 mol。‎ ‎4．(1)负　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2　(2)3‎ ‎[解析] (1)电镀时，镀件应连接电源负极，作阴极；在阴极上发生还原反应，结合题中“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”可知阴极上的反应式是4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl；若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极反应是水电离出的H＋得电子还原为H2。(2)用NaOH溶解铝镀层时发生反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，H2是还原产物，当转移6 mol电子时，该反应可得到3 mol还原产物。‎ ‎【教师备用习题】‎ ‎1. 【2016·河北唐山模拟】已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：‎ 加入试剂 稀硫酸 浓硫酸、加热 稀硝酸 浓硝酸 实验现象 红色固体和蓝色溶液 无色气体 无色气体和蓝色溶液 红棕色气体和蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是(　　)‎ A．Cu B．Cu2O C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu ‎[解析] D　H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，加入稀硫酸变蓝和得到红色固体，证明原固体中含Cu2O，而不能证明有无Cu。‎ ‎2．【2016·江西九江模拟】下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为(　　)‎ ‎①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用 ‎②纯铁比生铁抗腐蚀性更强 ‎③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 ‎④向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生 ‎⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 ‎⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素 ‎⑦将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝色 ‎⑧铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应 A．4　　　B．5　　　C．6　　　D．7‎ ‎[解析] A　②⑤⑥⑦正确。在人类对金属材料的使用过程中，性质不活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用，①错误；铝是活泼金属，③错误；向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液先变为蓝色后褪色，并有气泡产生，④错误；铝粉和氧化镁粉末混合，镁比铝活泼，不能发生铝热反应，⑧错误。‎ ‎3．【2016·江西赣州模拟】某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：‎ 方案Ⅰ：铜铝混合物测定生成气体的体积 方案Ⅱ：铜铝混合物测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是(　　)‎ A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 C．溶液A和B均可选用稀硝酸 D．实验室中方案Ⅱ更便于实施 ‎[解析] C　盐酸和Al反应，剩余铜，利用产生的氢气的体积，即可求出铝的质量分数，从而得出铜的质量分数；如用NaOH溶液和铝反应，根据产生的氢气的体积，也可求出铜的质量分数，A正确；如果选用浓硝酸，硝酸可以和铜反应，铝钝化使剩余固体的质量偏大，从而使测得铜的质量分数偏小，B正确；如果选用稀硝酸，稀硝酸与铜、铝均反应，就会造成方案Ⅱ中没有固体剩余，C错误；无论选用NaOH溶液还是盐酸，最后剩余的固体都是Cu，利用方案Ⅱ直接测固体的质量比较方便，而方案Ⅰ测气体的体积比较麻烦，所以方案Ⅱ更便于实施，D正确。‎ ‎4．【2016·山东潍坊模拟】铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1价、＋2价。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。‎ ‎(1)工业上可用Cu2S＋O22Cu＋SO2反应制取粗铜，该反应中________元素被还原。‎ ‎(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 50 ℃，加入H2O2溶液，一段时间后，升温到 60 ℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为____________________________________________________________________________。‎ 温度控制在50～60 ℃ 的原因除了加快反应速率外，还有________________。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(3)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入 2 L 0.6 mol·L－1 HNO3‎ 溶液恰好使混合物溶解，同时收集到4480 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ 若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为________g。若混合物中含 0.2 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为________________________________________________________________________mol。‎ ‎[答案] (1)Cu、O ‎(2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O　防止H2O2分解　2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋‎ ‎(3)3Cu2O＋2NO＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O　32　0.2‎ ‎[解析] (1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。(3)Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式是3Cu2O＋2NO＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。硝酸发生反应后得到的产物是Cu(NO3)2和NO，由 2 L×0.6 mol·L－1＝2n[Cu(NO3)2]＋4.480 L÷22.4 L·mol－1 得n[Cu(NO3)2]＝0.5 mol，n(Cu2＋)＝0.5 mol，所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为 0.5 mol×64 g·mol－1＝32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu，则根据原子守恒可得：2n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.3 mol；根据得失电子守恒可得：2n(Cu)＋2n(Cu2O)＝3×(4.480 L÷22.4 L·mol－1)，解得n(Cu2O)＝0.1 mol，n(CuO)＝0.1 mol，消耗H2SO4的物质的量为 0.1 mol＋0.1 mol＝0.2 mol。‎