高考化学考点17 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物

高考化学考点17 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物

1 一、铜及其重要化合物 1．铜 （1）物理性质 纯净的铜为紫红色，属于有色金属，密度较大，硬度较小，熔、沸点较高，具有良好的导电、导热性。 （2）化学性质 Cl2 Cu +Cl2 CuCl2 O2 2Cu+O2 2CuO 与非金属单质 反应 S 2Cu +S Cu2S 非氧化性酸 不反应 与酸反应 氧化性酸 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O 3Cu+8HNO3 (稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O 与盐溶液反应 Cu+2Fe3+ 2Fe2++Cu2+ 潮湿空气中 形成铜锈 2Cu+O2+H2O+CO2 Cu2(OH)2CO3 2．氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 与酸反应(H+) CuO+2H+ Cu2++H2O Cu2O+2H+ Cu2++Cu+H2O 与 H2 反应 CuO+H2 Cu+H2O Cu2O+H2 2Cu+H2O 转化关系 4CuO 2Cu2O+O2↑ 3．氢氧化铜 Cu(OH)2 是一种不溶于水的蓝色固体。其化学性质主要有弱碱性，不稳定性和弱氧化性等。 Cu(OH)2 的化学性质 （1）弱碱性：Cu(OH)2+2H+ Cu2++2H2O （2）不稳定性：Cu(OH)2 CuO+H2O 2 （3）弱氧化性：能氧化醛基。 4．五水硫酸铜 CuSO4·5H2O 为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4 为白色粉末，遇水变蓝色(生成 CuSO4·5H2O)， 可作为水的检验依据。 二、合金及金属材料 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)熔合而成的具有金属特性的物质。 （2）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学或机械性能。 ①熔点：一般比它的各成分金属的低； ②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。 2．常见的金属材料 （3）几种有色金属材料 铝及铝合金Error! 铜及铜合金Error! 三、金属矿物的开发利用 1．金属在自然界中存在的形态 除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属元素以化合态的形式存在于自然界中。在这些金属化合物 中，金属元素都显正化合价。 2．金属冶炼的实质 使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：Mn＋＋ne－===M。 3．金属冶炼的一般步骤 3 4．金属冶炼方法 （1）热分解法冶炼金属 例如：2HgO ===== △ 2Hg＋O2↑，2Ag2O ===== △ 4Ag＋O2↑。 用热分解法冶炼金属的特点：金属元素的金属性弱，金属元素的原子不易失去电子，其金属离子容易 得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。 （2）热还原法冶炼金属 ①焦炭还原法。例如：C 还原 ZnO、CuO，其化学方程式依次为 C＋2ZnO===== △ 2Zn＋CO2↑，C＋2CuO ===== △ 2Cu＋CO2↑。 ②一氧化碳还原法。例如：CO 还原 Fe2O3、CuO，其化学方程式依次为 3CO＋Fe2O3 ===== 高温 2Fe＋3CO2， CO＋CuO ===== 高温 Cu＋CO2。 ③氢气还原法。例如：H2 还原 WO3、Fe3O4，其化学方程式依次为 3H2＋WO3 ===== 高温 W＋3H2O，4H2＋ Fe3O4 ===== 高温 3Fe＋4H2O。 ④活泼金属还原法。例如：Al 还原 Cr2O3、V2O5，其化学方程式依次为 2Al＋Cr2O3 ===== 高温 Al2O3＋2Cr，10Al ＋3V2O5 ===== 高温 6V＋5Al2O3。 （3）电解法冶炼金属 例如：电解 Al2O3、MgCl2、NaCl，其化学方程式依次为 2Al2O3(熔融) ===== 电解 冰晶石4Al＋3O2↑，MgCl2(熔融) ===== 电解 Mg＋Cl2↑，2NaCl(熔融) ===== 电解 2Na＋Cl2↑。 金属活动性顺序表中隐含的重要信息 金属活动性顺序 比较 K、Ca、Na Mg Al Zn Fe、Sn、 Cu Hg、Ag Pt、Au 4 Pb(H) 自然界存 在形态 化合态 多数是化合态，极少数是游离态 游离态 主要冶炼 方法 电解法 热还原法 热分解法 物理方法 与 O2 反应 常温下易反应 常温下生成氧化膜 加热化合 与 H2O 反 应 常温下生成 碱和氢气 与热水 反应 有碱存在 与水反应 与高温水 蒸气反应 不反应 与 H+反应 从酸中把氢置换出来，生成盐和氢气 不反应 不反应 与盐溶液 反应 先与水反应， 生成的碱再与 盐反应 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来 考向一 合金的性质及其应用 典例 1 2017 年 11 月 30 日，第二架国产大型客机 C 919 在上海浦东国际机场实现首飞。C 919 机身部分采 用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是 A.铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质 B.改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金 C.铝锂合金具有金属光泽，可导电导热 D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同 【答案】D 5 1．“蛟龙”号载人潜水器的外壳是耐超高压的钛合金。下列有关合金的说法中正确的是 A．钛合金是一种新型的金属单质 B．钛合金的熔点比成分金属的低，硬度小 C．钛合金的化学性质与钛单质相同 D．青铜、碳素钢、合金钢和硬铝均是合金 考向二 合金成分的检验与测定 典例 1 某同学设计了如下实验测量 m g 铜银合金样品中铜的质量分数： 下列说法中不正确的是 A．合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性 B．铜和银都能与稀硝酸反应，收集到的 V L 气体可能全为 NO C．操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是洗涤，操作Ⅲ应是低温干燥 D．根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数 【答案】D 2．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)， 由此可以推知硬铝的组成可能为 A．Al、Mg、Si、Zn B．Al、Fe、Zn、Na C．Al、Na、Cu、Fe 6 D．Al、Cu、Mg、Si、Mn 合金成分的定性分析 形成合金的各种成分的特殊化学性质仍按单一组分的性质(例如铝合金中的铝既能溶于酸又能溶于碱的 性质不变，铜能溶于稀硝酸，且硝酸的还原产物为 NO 气体等性质不变)，一般是将合金酸溶或碱溶，根据 反应中的特殊现象或根据溶解后所得溶液继续加沉淀剂产生的现象判断其成分。此类试题常以流程图的形 式呈现，解答的关键是理清每一步加入的物质和生成物质的成分。 考向三 铜及其化合物的性质 典例 1 某研究小组通过实验探究 Cu 及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是 A．将铜丝插入浓硫酸加热，反应后把水加入反应器中，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 【答案】D 3．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 和绿色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是 7 A．Cu B．Cu2O C．一定有 Cu，可能有 Cu2O D．一定有 Cu2O，可能有 Cu 考向四 铜及其化合物转化关系综合考查 典例 1 CuSO4 是一种重要的化工原料，其制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是 A．途径①所用混酸中 H2SO4 与 HNO3 物质的量之比最好为 3∶2 B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想 C．1 mol CuSO4 在 1 100 ℃所得混合气体 X 中 O2 一定为 0.75 mol D．Y 可以是葡萄糖 【答案】C 4．铜是生活中常见的金属，请回答下列问题： （1）Cu 不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向 Cu 和稀硫酸的混合物中滴入 H2O2 溶液后，溶液很 快变蓝。试写出该反应的离子方程式__________________。 （2）将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出 Cu 2(OH)2CO3 绿色固体，试写出该反应的离子方程式 _________________。 （3）火法炼铜的原理：Cu2S＋O2 ===== 高温 2Cu＋SO2，在该反应中每生成 1 mol Cu，转移_______mol 电子。 （4）以 CuSO4 溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、Zn、Ag、Pt、Au 等杂质)的电解精炼，下列说法正确 的是________(填字母)。 8 a．粗铜接电源正极，发生氧化反应 b．溶液中 Cu2＋向阴极移动 c．电解过程中，阳极和阴极的质量变化相等 d．利用阳极泥可回收 Al、Zn 等金属 （5）据报道，有一种叫 Thibacillus Ferroxidans 的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿 CuFeS2 氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反应后的溶液，按 如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)： ①检验溶液 B 中 Fe3＋是否被除尽的实验方法是____________________。 ②在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液 B 中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应 来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式。 方案一：___________________________； 方案二：___________________________。 考向五 金属冶炼原理 典例 1 下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是 选项 金属 存在形式 冶炼方法 A 金 游离态 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离 B 银 化合态 银的金属性弱，用加热 Ag2O 的方法冶炼 C 铁 化合态 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 D 钠 化合态 钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所 以用电解饱和 NaCl 溶液的方法冶炼 【答案】D 5．下列金属冶炼的反应原理中错误的是 9 A．MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ B．Al2O3+3H2 2Al+3H2O C．C+2ZnO 2Zn+CO2↑ D．2HgO 2Hg+O2↑ 1．下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是 A.电解 MgCl2 水溶液制备金属 Mg B.利用铝热反应制备金属 Al C.加热分解 Fe2O3 的方法制备金属铁 D.用火法或湿法均可制备金属铜 2．“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12 是二十世纪发现的几百种拟 晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是 A.无法确定 Al65Cu23Fe12 中三种金属的化合价 B.Al65Cu23Fe12 的硬度小于金属铁 C.Al65Cu23Fe12 不可用作长期浸泡在海水中的材料 D.1 mol Al65Cu23Fe12 溶于过量的硝酸时共失去 265 mol 电子 3．利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是 A.该反应的化学方程式是 2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3 B.该反应会产生高温，发出强光 C.根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属 D.若反应中转移 3 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是 1 mol 4．下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是 10 A.粗铜电解精炼时，粗铜作阳极 B.生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应 C.黄铜矿冶炼铜时，副产物 FeO 可用作冶炼铁的原料 D.粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法 5．铅的冶炼大致过程如下： ①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选； ②焙烧：2PbS+3O2 2PbO+2SO2； ③制粗铅：PbO+C Pb+CO↑； PbO+CO Pb+CO2。 下列说法正确的是 A．浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化 B．方铅矿焙烧反应中，PbS 是还原剂，还原产物只有 PbO C．整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 2 mol 电子 D．将 1 mol PbS 完全冶炼成 Pb 理论上至少需要 6 g 碳 6．向 27.2 g Cu 和 Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸 0.5 L，固体物质完全反应，生成 NO 和 Cu(NO3)2， 在所得溶液中加入 1.0 mol·L－1 的 NaOH 溶液 1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量 为 39.2 g。下列有关说法不正确的是 A．Cu 与 Cu2O 的物质的量之比为 2∶1 B．硝酸的物质的量浓度为 2.6 mol·L－1 C．产生的 NO 在标准状况下的体积为 4.48 L D．Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余 HNO3 为 0.2 mol 7．某化学兴趣小组进行了有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的 是 11 A.实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被铜还原为 NO2 B.实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 C.实验③发生反应的化学方程式为 3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 4CuSO4+2NO↑+4H2O D.由上述实验可得出结论:铜在常温下既可以和稀硝酸反应，也可以和稀硫酸反应 8．从某含有 FeCl2、FeCl3、CuCl2 的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下： 则下列说法正确的是 A．试剂 a 是铁、试剂 b 是稀硫酸 B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同 C．试剂 c 是氯气，相应的反应为 2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋ D．用酸性 KMnO4 溶液可检验溶液 W 中是否还有 Fe2＋ 9．取一定质量含 Cu、Cu2O、CuO 的固体混合物，将其分成两等份并进行下列转化： 则转化过程中所加稀 HNO3 的物质的量浓度为 A．4.4 mol·L−1 B．3.6 mol·L−1 C．4.0 mol·L−1 D．3.2 mol·L−1 10．为了确定一批合金废料的成分并加以回收利用，某同学拟定了以下实验方案: 12 (已知 Si+2NaOH+H2O Na2SiO3+2H2↑) 请回答下列问题: （1）从上述信息可确定该合金中一定含有 Fe 和______________(填化学式)。 （2）“试剂 a”是一种不引入杂质的绿色氧化剂，该氧化剂的化学式为__________________；滤渣 D 与稀 硫酸和试剂 a 总反应的化学方程式为_________________________________。 （3）若反应①产生的气体是 H2，则验证滤液 A 只含 NaAlO2 不含 Na2SiO3 的方法是取少量滤液 A 于试 管中，__________________ ；如果滤液 A 只含 NaAlO2 而不含 Na2SiO3 ，则反应①的离子方程式为 _________________。 11．某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体[FeSO4·7H2O]和胆矾晶体， 以探索工业废料的再利用。其实验方案如下： 回答下列问题： （1）写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式：___________________________。 （ 2 ） 用 滤 渣 F 通 过 两 种 途 径 制 取 胆 矾 ， 与 途 径 ③ 相 比 ， 途 径 ④ 明 显 具 有 的 两 个 优 点 是 __________________________，____________________________。 （3）进行途径②时，该小组用如下图所示装置及试剂，将制得的 CO2 气体通入滤液 A 中。一段时间后， 观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是_____________________________(用离子方程式表 示)；为了避免沉淀 D 减少，应该在装置Ⅰ和装置Ⅱ之间增加一个盛有__________的洗气瓶。 13 （4）通过途径④制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：加硫酸、加热通氧气、过滤、________、冷却 结晶、过滤、自然干燥。其中“加热通氧气”所起的作用为_____________________(用离子方程式表示)。 （5）白磷有剧毒，不慎沾到皮肤上，可取少量胆矾配制成 CuSO4 溶液冲洗解毒。白磷可与热的 CuSO4 溶液反应生成 Cu3P(Cu 为＋1 价)，与冷 CuSO4 溶液反应则析出 Cu，反应的化学方程式分别(均未配平) 为： ①P4＋CuSO4＋H2O ――→ △ Cu3P＋H3PO4＋H2SO4 ②P4＋CuSO4＋H2O―→Cu＋H3PO4＋H2SO4 若上述两反应中被氧化的 P4 的物质的量相等，则消耗的 CuSO4 的物质的量之比为____________。 1．［2015·四川］下列有关 CuSO4 溶液的叙述正确的是 A．该溶液中 Na+、 、 、Mg2+可以大量共存 B．通入 CO2 气体产生蓝色沉淀 C．与 H2S 反应的离子方程式：Cu2++ S2−===CuS↓ D．与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2 2．［2017·江苏］碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。 （1）碱式氯化铜有多种制备方法 ①方法 1： 45 ~ 50℃时，向 CuCl 悬浊液中持续通入空气得到 Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程 式为_________________________。 ②方法 2： 先制得 CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反 应生成 CuCl2，Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M'的化学式为______。 （2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为 Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实 验：①称取样品 1.1160 g，用少量稀 HNO3 溶解后配成 100.00 mL 溶液 A；②取 25.00 mL 溶液 A，加入 4NH  3NO 4NH  14 足量 AgNO3 溶液，得 AgCl 0.1722 g；③另取 25.00 mL 溶液 A，调节 pH 4 ~ 5，用浓度为 0.08000 mol·L−1 的 EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定 Cu2+ (离子方程式为 Cu2++ H2Y2− CuY2−+2H+)，滴定至终点， 消耗标准溶液 30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。 1．【答案】D 2．【答案】D 【解析】硬铝中一定含有 Al，样品加入足量稀盐酸后有难溶物存在，说明有金属活动性在 H 之后的金属 或非金属存在，再加入浓 NaOH 溶液后有气体生成和难溶物存在，根据题目信息可知硬铝样品中含有 Si，最终的难溶物为 Cu。 3．【答案】D 4．【答案】（1）Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O （2）2Cu2＋＋2 ＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑ （3）3 （4）ab （5）①取少量溶液 B 于试管中，加入几滴 KSCN 溶液，若溶液无明显现象，则说明 Fe3＋已被除尽　② CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4　2CuSO4＋2H2O 2Cu＋2H2SO4＋O2↑(合理答案均可) 【解析】（1）酸性条件下 H2O2 将 Cu 氧化：Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 （2）由题给信息可知反应的离子方程式为 2Cu2＋＋2 ＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑。 （3）根据题给方程式可知，生成 2 mol Cu 时，转移 6 mol 电子，则生成 1 mol Cu 时，转移 3 mol 电子。 （4）粗铜接电源的正极，作阳极，发生氧化反应，a 正确；溶液中阳离子向阴极移动，b 正确；电解过 程中，阳极是铝、锌、铜放电，Ag、Pt、Au 等形成阳极泥，而阴极始终是 Cu2＋得电子生成单质铜，所 以阴极和阳极质量变化不一定相等，c 错误；阳极泥是比铜活动性差的 Ag、Pt、Au 沉积在阳极形成的，d 错误。*网 2 3CO  2 3CO  15 （5）①验证 Fe3＋最好用 KSCN 溶液。②由硫酸铜得到铜，可以通过置换反应，也可以通过电解。 5．【答案】B 【解析】Al 活动性比 H2 强，不能用 H2 还原法进行冶炼，应用电解法进行冶炼。 1．【答案】D 【解析】应电解熔融的 MgCl2 冶炼 Mg，A 错误；铝热反应是 Al 和某些金属氧化物反应，B 错误；铁 的冶炼是用 CO 还原 Fe2O3，C 错误。 2．【答案】C 3．【答案】D 【解析】铝热反应方程式是 2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3，A 正确；铝热反应会放出大量的热以及发出强 光，B 正确；根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属，C 正确；反应中转移 3 mol 电子，消耗 Fe2O3 的物质的量是 0.5 mol，D 错误。 4．【答案】B 【解析】电解精炼铜时，粗铜作阳极，自身可以溶解，A 正确；制备单质时涉及化合价变化，是氧化 还原反应，制玻璃的反应是 SiO2+Na2CO3 Na2SiO3+CO2↑和 SiO2+CaCO3 CaSiO3+CO2↑，化合价 未发生变化，不属于氧化还原反应，B 错误；FeO 与 CO 在高温下可生成 Fe，C 正确；制备硅的过程 中，利用沸点不同进行分馏，将 SiCl4 从杂质中提取出来，再与 H2 发生置换反应得到高纯硅，D 正确。* 网 5．【答案】D 【解析】富集方铅矿的过程属于物理变化，A 错误；方铅矿焙烧反应中还原产物除 PbO 外还有 SO2，B 错误；整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 8 mol 电子，C 错误。 6．【答案】B 【解析】设 Cu 为 x mol，则 Cu 2O 的质量为(27.2－64x)g，根据铜元素守恒，x＋2(27.2－64x)/144＝ 39.2/98，解得 x＝0.2 mol，则 Cu2O 的物质的量为 0.1 mol，即两者物质的量之比为 2∶1，A 正确；加入 16 氢氧化钠后，溶液显中性，说明溶质为 NaNO3，即氢氧化钠的物质的量＝n(NO－3 )＝1×1 mol＝1 mol，根 据得失电子数目守恒，0.2×2＋0.1×2×1＝n(NO)×3，解得 n(NO) ＝ 0.2 mol，根据氮元素守恒，硝酸的物 质的量浓度＝(1 ＋ 0.2)/0.5 mol·L－1 ＝ 2.4 mol·L－1，B 错误；根据选项 B 的分析，V(NO)＝0.2×22.4 L＝ 4.48 L，C 正确；剩余硝酸的物质的量＝[1.2－0.2－(0.2＋0.1 × 2)×2] mol＝0.2 mol，D 正确。 7．【答案】C 【解析】①中发生反应:3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，溶液为蓝色，试管口 NO 被氧化生 成红棕色的二氧化氮，但硝酸被还原为 NO，A 错误；③中加稀硫酸，铜与稀硫酸不反应，但硝酸铜在 酸性条件下具有硝酸的强氧化性，继续与铜反应，B、D 错误，C 正确。 8．【答案】C 【解析】由最终要得到的氯化铁及流程图知试剂 b 为盐酸，A 错误；操作Ⅰ和操作Ⅱ是过滤，操作Ⅲ为 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故所用仪器有差异，B 错误；滤液 Z 中含有氯化亚铁，所以试剂 c 为氯气，C 正确；高锰酸钾能氧化氯离子，D 错误。 9．【答案】D 10．【答案】（1）Cu （2）H2O2　Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O （3）逐滴滴加稀盐酸(或稀硫酸)至过量，先产生白色沉淀，然后沉淀完全溶解 2Al+2OH-+2H2O 2 +3H2↑ 【解析】（1）最终生成胆矾，一定含有铜。 （2）H2O2 是绿色氧化剂；H2O2 在酸性条件下，氧化铜的方程式为 Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O。 （3）如果含有 Na2SiO3，则 Na2SiO3 与酸反应生成 H2SiO3 沉淀，此沉淀不与过量的酸反应，所以最终白 色沉淀不消失。*网 11．【答案】（1）2Al＋2OH－＋2H2O===2 ＋3H2↑ 2AlO 2AlO 17 （2）产生等量胆矾途径④消耗硫酸少　途径④不会产生污染大气的气体 （3）Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O　饱和 NaHCO3 溶液 （4）蒸发浓缩　2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O （5）1∶1 【解析】合金中只有铝和 NaOH 溶液反应，所得滤液 A 中含有 NaAlO2 和剩余的 NaOH，向滤液 A 通入 足量的 CO2，生成沉淀 Al(OH)3。滤渣为 Fe 和 Cu，滤渣 B 中加入足量的稀硫酸，Fe 溶解，滤液 E 为 FeSO4 溶液，滤渣 F 为 Cu。 （2）途径④中通入氧气，H2SO4 只表现酸性，所以产生等量胆矾途径④消耗 H2SO4 少，而且途径④不会 产生污染大气的气体。 （3）大理石和浓盐酸反应生成的 CO2 中含有 HCl，通入 NaAlO2 溶液中，反应生成的 Al(OH)3 和盐酸反 应生成 AlCl3 和 H2O，离子方程式为 Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。除去 CO2 中的 HCl，用饱和 NaHCO3 溶液。 1．【答案】A 【解析】B、无现象；C、H2S 不拆；D、过量浓氨水反应产生[Cu(NH3)4]2+。选 A。*网 2．【答案】（1）①4CuCl + O2+ 8H2O 2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ②Fe2+ （2）n(Cl−)=n(AgCl)× = =4.800×10−3mol n(Cu2+)=n(EDTA)× =0.08000 mol·L−1×30.00 mL×10−3 L·mL−1× =9.600×10−3 mol n(OH−)=2n(Cu2+)−n(Cl−)=2×9.600×10−3 mol－4.800×10−3 mol=1.440×10−2 mol m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35.5 g· mol −1 =0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1=0.6144 g 100.00 mL 25.00 mL -1 0.1722 g 100.00 mL 143.5 g mol 25.00 mL  100.00 mL 25.00 mL 100.00 mL 25.00 mL 18 m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1 =0.2448 g n(H2O)= =4.800×10−3 mol a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH−)∶n(Cl−)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1 化学式为 Cu2(OH)3Cl·H2O （2）由实验②可以求出该样品中所含 Cl−的物质的量，由氯离子守恒得： n(Cl−)=n(AgCl)× = =4.800×10−3mol 由实验③结合反应信息 Cu2++ H2Y2− CuY2−+2H+，可以求出样品中所含 Cu 元素的物质的量： n(Cu2+)=n(EDTA)× =0.08000 mol·L−1×30.00 mL×10−3 L·mL−1× =9.600×10−3 mol 再由化合物中电荷守恒得： n(OH−)=2n(Cu2+)−n(Cl−)=2×9.600×10−3 mol－4.800×10−3 mol=1.440×10−2 mol 分别求出这 3 种离子的质量，根据质量守恒，求出 H2O 的质量： m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35.5 g· mol −1=0.1704 g m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1=0.6144 g m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1=0.2448 g 再求出结晶水的物质的量： n(H2O)= =4.800×10−3 mol 最后求出各粒子的个数之比，写出化学式： 因为 a ∶b ∶c ∶x = n(Cu 2+) ∶n(OH −) ∶n(Cl −) ∶n(H 2O)=2 ∶3 ∶1 ∶1 ，所以该样品的化学式为 Cu2(OH)3Cl·H2O。*网 【名师点睛】本题重点考查学生对化学反应中物质间转化的计量关系、反应条件的定量控制及化学反应 原理的理解和应用水平，考查学生运用实验数据和结果进行化学计算的能力，也考查了学生获取信息的 -1 1.1160 g 0.1704 g 0.6144 g 0.2448 g o18g m l － － － 100.00 mL 25.00 mL -1 0.1722 g 100.00 mL 143.5 g mol 25.00 mL  100.00 mL 25.00 mL 100.00 mL 25.00 mL -1 1.1160 g 0.1704 g 0.6144 g 0.2448 g o18g m l － － － 19 能力和分析推理的能力。解题的关键有：①分析反应前后元素的化合价变化情况，明确反应中的定量关 系。②体验从定量的角度控制反应的基本条件的方法。③理解溶液中的离子反应与实验滴定方法的定量 计算，理清物质间的计量关系。④综合运用电荷守恒和质量守恒，理清思路，做到步骤清晰、细心运算。 火彩虹 火彩虹看似高空燃烧的彩虹，但并非彩虹。它是一种发生在大气层中罕见的自然现象，看起来就像是在 天空中自发燃烧的彩虹。火彩虹学名为环地平弧，又称日载或日承。其形成原理与环天顶弧相似，均为太阳 光照射高层大气中冰晶折射所产生。