2020届高考化学一轮复习铜及其重要化合物　用途广泛的金属材料学案

2020届高考化学一轮复习铜及其重要化合物　用途广泛的金属材料学案

第9讲　铜及其重要化合物　用途广泛的金属材料 考纲要求 名师点拨 ‎1.了解铜单质及其重要化合物的制备方法。‎ ‎2．掌握铜单质及其重要化合物的主要性质及其应用。‎ ‎3．了解常见金属的活动顺序。‎ ‎4．了解合金的概念及其重要应用。‎ 高考对本节内容的考查以金属及其化合物的性质、合金的性质、金属的冶炼、提纯以及在日常生活、生产中的应用为主。以金属及其化合物化工生产为背景的工艺流程题和综合实验题是考查的热点。‎ 考点一　铜及其重要化合物 　‎ ‎1．铜的物理性质：‎ 铜是一种有金属光泽的__紫红___色固体，有良好的导电、导热性(仅次于银，可用于制电缆)，有良好的__延展___性。‎ ‎2．铜的化学性质 ‎(1)与非金属的反应(写出化学方程式)：‎ ‎①与O2反应 加热：__2Cu＋O22CuO___。‎ 常温下在潮湿的空气中：‎ ‎2Cu＋O2＋H2O＋CO2===__Cu2(OH)2CO3___。‎ ‎②与Cl2反应：Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟)‎ ‎(2)与酸的反应(写出相应的化学方程式)‎ ‎①与非氧化性酸：不反应。‎ ‎②与氧化性酸反应 与浓硫酸的反应：‎ ‎__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O___。‎ 与浓硝酸的反应：‎ ‎__Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O___。‎ 与稀硝酸的反应：‎ ‎__3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O___。‎ ‎(3)与盐溶液的反应(用离子方程式表示)：‎ 与硝酸银溶液的反应：__Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag___。‎ 与氯化铁溶液的反应：__2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋___。‎ ‎3．铜的化合物的主要性质 ‎(1)氧化铜和氢氧化铜：‎ 物质 氧化铜 氢氧化铜 化学式 CuO Cu(OH)2‎ 状态 不溶于水的__黑___色固体(粉末)‎ 不溶于水的__蓝___色固体 化学 性质 CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O CuO＋H2Cu＋H2O CuO＋COCu＋CO2‎ Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O Cu(OH)2CuO＋H2O ‎(2)碱式碳酸铜。‎ 碱式碳酸铜的化学式为__Cu2(OH)2CO3___，是铜绿、孔雀石的主要成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，其受热分解的化学方程式为__Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O___。‎ ‎(3)硫酸铜。‎ ‎①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾，受热易分解。‎ ‎②无水CuSO4为__白___色粉末，遇水变__蓝___色(生成CuSO4·5H2O)，据此可用来检验水的存在。‎ ‎(4)铜盐的毒性 铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与__蛋白质___作用，使__蛋白质___变性失去生理活性，因此人们根据这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。‎ 特别提醒：‎ 铜及其化合物的转化过程中，常伴随着颜色变化而使实验现象丰富多彩。故对铜及其化合物的常见颜色应熟记且灵活掌握。‎ 例如：紫红色—Cu 白色—CuSO4‎ 红色—Cu2O 蓝色—Cu(OH)2或CuSO4·5H2O 黑色—CuO或CuS或Cu2S 棕黄色—CuCl2‎ 　‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)电解CuCl2溶液的化学方程式：CuCl2Cu2＋＋2Cl－(　×　)‎ ‎(2)常温下，Fe和Cu与浓硝酸反应产生的气体体积相同(　×　)‎ ‎(3)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(　×　)‎ ‎(4)Cu2O遇硝酸会被氧化成Cu2＋(　√　)‎ ‎(5)利用无水硫酸铜遇水变成蓝色这一性质，来检验水的存在(　√　)‎ ‎(6)CuCO3是铜锈的主要成分，可用盐酸除去铜锈(　×　)‎ ‎(7)农业上配制波尔多液时可在铁桶或铝桶中进行(　×　)‎ ‎(8)Cu2(OH)2CO3是铜锈的主要成分，在干燥的空气中不易生成(　√　)‎ ‎(9)过量的铜与浓硝酸反应一定没有一氧化氮生成(　×　)‎ ‎(10)将铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有红色物质析出，说明铁比铜活泼(　√　)‎ ‎(11)将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体(　×　)‎ 提示：CuCl2水解，加热蒸干得到Cu(OH)2，灼烧后得到CuO。‎ ‎(12)将铜丝在空气中加热至红热后迅速伸入装有乙醇的试管中，可闻到刺激性气味(　√　)‎ 提示：铜丝在空气中加热生成CuO，CuO与乙醇生成有刺激性气味的乙醛。‎ ‎2．某研究小组用废铜粉制取胆矾，设计了如下几个实验方案：‎ ‎(1)CuCuSO4硫酸铜溶液CuSO4·5H2O。‎ ‎(2)CuCuO硫酸铜溶液CuSO4·5H2O。‎ ‎(3)硫酸铜溶液CuSO4·5H2O。‎ 对三个方案进行评价，你认为最好的是哪个方案？‎ 提示：方案(1)：产生污染性气体，且消耗硫酸较多。方案(2)：消耗能量较多，且步骤复杂。方案(3)：不产生污染性气体，原料利用率高，节约能源。因而方案(3)更经济合理。‎ 注意：(1)通常利用反应：2Cu＋O22CuO除去混合气体中的少量O2。‎ ‎(2)Cu与稀H2SO4不反应，但在通入O2的条件下，Cu可在稀H2SO4中逐渐溶解：‎ ‎2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。‎ ‎(3)无水CuSO4只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。‎ ‎3．(1)黄铜和金的颜色均为黄色，如何鉴别？‎ 提示：①测密度　②是否溶于稀硝酸　③测硬度 ‎(2)波尔多液是一种杀菌剂，它是由CuSO4、生石灰和水按一定比例配制而成的天蓝色胶状悬浊液，其杀菌的可能原因是什么？‎ 提示：CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性。‎ ‎1．(2019·山东滨州检测)下表中，对除述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(　D　)‎ 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；无 B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有 C 向硫酸铜溶液中通入氨气，有深蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体 把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑 Ⅰ对；Ⅱ对；有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无 ‎2．(2019·重庆万盛区模拟)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 和绿色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是(　D　)‎ A．Cu B．Cu2O C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu 萃取精华：‎ 区分红色物质Cu和Cu2O的方法 向红色物质中加入稀H2SO4，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu，反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。‎ ‎3．(2019·山东潍坊检测)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下：‎ 下列说法正确的是(　B　)‎ A．焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2‎ B．焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 C．滤渣中主要含铁的氧化物 D．将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体 ‎[解析]　根据2CuS＋3O22CuO＋2SO2知，1 mol CuS则消耗1.5 mol O2，A错误；废气含SO2能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；滤渣中主要是氢氧化铁，C错误；Cu2＋水解，CuCl2·2H2O晶体加热，不能得CuCl2固体，D错误。‎ ‎4．(2019·新题预测)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(　C　)‎ 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 ‎[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。‎ ‎5．(2019·山东潍坊检测)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。‎ ‎(1)工业上可利用反应Cu2S＋O22Cu＋SO2制取粗铜，反应中被氧化的元素是__S___，当消耗‎32 g Cu2S时，转移电子数目是__1.2NA___(设NA为阿伏加德罗常数的值)。‎ ‎(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50～‎60℃‎，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为__2Cu＋4H＋＋O22Cu2＋＋2H2O___。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：‎ ‎__2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋___。‎ ‎(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。‎ ‎①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示为：‎ Cu＋H2SO4__CuO＋SO2↑＋H2O___。‎ ‎②乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是__ac___(填字母)。‎ a．Cu2S和CuS都是黑色的 b．铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2‎ c．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能 ‎[解析]　(1)反应Cu2S＋O2Cu＋SO2中，硫元素的化合价从－2价升到＋4价，被氧化，反应中被氧化的元素是S，当消耗‎32 g Cu2S时，转移电子数目是 ×6NA mol－1＝1.2 NA。‎ ‎(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50～‎60℃‎，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为2Cu＋4H＋＋O22Cu2＋＋2H2O。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，离子方程式：‎ ‎2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋。‎ ‎(3)该小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。‎ ‎①按照甲同学猜想：铜被氧化得CuO，硫酸被还原为SO2，化学方程式为Cu＋H2SO4CuO＋SO2↑＋H2O。‎ ‎②乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，分析可能的理由时，应该从反应现象和氧化还原反应原理入手，ac符合。‎ ‎6．(2019·山东德州一中检测)工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：‎ ‎(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的__cd___吸收。‎ a．浓硫酸　　 b．浓硝酸 c．NaOH溶液　　 d．氨水 ‎(2)用稀硫酸浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在__Fe3＋___(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是__取少量待测液放在试管中，加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去，则含有Fe2＋___(注明试剂、现象)。‎ ‎(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为__3Cu2O＋2Al6Cu＋Al2O3___。‎ ‎(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__bd___。‎ a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应 c．溶液中Cu2＋向阳极移动 d．从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属 ‎(5)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为__O2＋4e－＋4H＋===2H2O___。‎ ‎[解析]　(1)气体A中的大气污染物为二氧化硫，能够被NaOH 溶液或氨水吸收。浓硫酸不能吸收二氧化硫。浓硝酸与SO2反应生成的一氧化氮有毒。(2)熔渣B中含有铁元素的化合物，加稀硫酸溶解，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在Fe3＋。(3)泡铜和铝在高温下发生反应3Cu2O＋2Al6Cu＋Al2O3。(4)精炼粗铜，粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电解液，a.电能不全部转化为化学能，还有热能，错误；b.粗铜接电源正极，发生氧化反应，正确；c.溶液中Cu2＋向阴极移动，错误；d.利用阳极没有参与反应的金属进入阳极泥，利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属，正确。(5)利用反应2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可以制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极发生还原反应，O2在正极被还原，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。‎ ‎7．(2019·南昌模拟)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：‎ ‎(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__Cu___(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__H2O2___；滤渣D与稀硫酸和试剂a总反应的化学方程式为__Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O___。‎ ‎(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，__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___；如果滤液A只含NaAlO2而不含Na2SiO3，则反应①的离子方程式为__2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋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。‎ 萃取精华：‎ ‎1．新制Cu(OH)2常用来检验醛基，该反应需在碱性环境中进行，加热至沸腾可生成红色沉淀氧化亚铜(Cu2O)。‎ ‎2．溶液中的Cu2＋常为蓝色(浓CuCl2溶液为绿色，稀CuCl2溶液为蓝色)，可作为Cu2＋的鉴别依据。例如：CuSO4溶液呈蓝色，在推断题中，“蓝色溶液”基本可作为Cu2＋‎ 的存在依据。‎ ‎3．Cu2＋与碱反应生成蓝色沉淀[Cu(OH)2]，这也是鉴定Cu2＋的原理之一。‎ ‎4．废铜综合利用的常用化工流程 考点二　金属材料与金属矿物的开发利用 　‎ ‎1．金属材料 ‎(1)合金 ‎(2)常见金属材料。‎ ‎①钢铁。‎ ‎2．金属矿物的开发利用 ‎(1)金属在自然界中的存在。‎ ‎(2)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)。‎ 由于金属的化学活动性不同，金属离子得电子还原成金属原子的能力不同。必须采用不同的冶炼方法。常用方法如下：‎ ‎(3)金属冶炼的实质。‎ 金属的冶炼过程就是把金属从__化合___态还原为__游离___态的过程。即__Mn＋＋ne－===M___(写反应通式，用M表示金属)。‎ ‎(4)铝热反应 实验 装置 实验 现象 ‎①镁条剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；‎ ‎②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验 结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为__2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3___‎ 原理 应用 ‎①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等；②金属焊接，如野外焊接钢轨等 特别提醒：铝热反应的三个注意事项 ‎(1)铝热反应是在高温干态下进行的置换反应，铝只能与金属活动性顺序中排在铝之后的金属的氧化物反应。‎ ‎(2)铝热反应会放出大量的热(这一特性常出现在推断题中)。Mg条、KClO3的作用是产 生高温，引发铝热反应。‎ ‎(3)铝热反应不能用来冶炼大量的金属铁、铜等(要考虑冶炼成本)。‎ 　‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)合金材料中不可能含有非金属元素(　×　)‎ 提示：合金中也可能含有非金属。‎ ‎(2)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料(　√　)‎ 提示：镧镍合金具有可逆吸放氢的功能。‎ ‎(3)大多数合金比各成分金属硬度大，熔点低(　√　)‎ 提示：大多数合金比各成分金属硬度大，熔点低，这是大多数合金的特点。‎ ‎(4)高铁车厢大部分材料采用铝合金，因铝合金强度大、质量轻、抗腐蚀能力强(　√　)‎ 提示：常常利用铝合金的特性来制飞机、车厢等的外壳。‎ ‎(5)地震灾区重建要使用大量钢材，钢材是合金(　√　)‎ ‎(6)用金属钠能置换氯化铜溶液中的铜(　×　)‎ ‎(7)工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应(　√　)‎ ‎(8)电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、Al(　×　)‎ ‎(9)电解氯化镁溶液可制取金属镁(　×　)‎ ‎(10)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(　√　)‎ ‎(11)合金是混合物，合金中的成分金属保持各自的化学性质(　√　)‎ ‎(12)金属在自然界中都以化合态存在，故金属的冶炼就是将金属从其化合物中置换出来(　×　)‎ ‎(13)湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生了还原反应(　√　)‎ ‎(14)工业上金属Al是用电解熔融的氯化物制得的(　×　)‎ ‎(15)金属不论是否活泼都比较难冶炼，铝热反应可以冶炼难熔金属(　×　)‎ ‎2．问题思考：‎ ‎(1)下表中是四种金属的熔、沸点数据：‎ 金属 Na Al Cu Fe 熔点/℃‎ ‎97.81‎ ‎660‎ ‎1038‎ ‎1535‎ 沸点/℃‎ ‎883‎ ‎2467‎ ‎2567‎ ‎2750‎ ‎①根据表中数据，归纳两种金属不能形成合金的有哪些组合？‎ 提示：Na—Cu，Na—Fe ‎②概括出能形成合金的两种金属应具备的条件。‎ 提示：要形成合金，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。‎ ‎(2)工业生产中是否可用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg?‎ 提示：不是。因为AlCl3是共价化合物，熔融时不能电离出自由移动的离子，不导电；而MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，使其熔融会消耗大量的热能，成本较高。‎ ‎1．(2019·广东实验中学月考)下列有关金属的说法正确的是(　A　)‎ A．湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应 B．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu C．黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物 D．生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质，而钢不含 ‎2．(2019·河北张家口崇礼一中期中)下列关于合金的说法不正确的是(　A　)‎ A．合金的熔点一般比它的成分金属的熔点高 B．合金的硬度一般比它的成分金属大 C．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能 D．合金在工业上的用途比纯金属更广 ‎[解析]　合金的熔点一般比它的成分金属要低，故A项错误；合金的硬度一般比各成分金属大，故B项正确；合金具有许多良好的物理、化学、机械性能，故C项正确；合金比纯金属用途更广泛，故D项正确。‎ ‎3．(2019·新题选萃)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(　D　)‎ 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应是烘干 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 ‎[解析]　Cu、Ag合金与足量硝酸反应生成Cu(NO3)2、AgNO3溶液、NO或NO2气体。由于NO2与水反应生成NO。则用排水法收集到的V L气体为NO，向反应后溶液中加入NaCl溶液，反应生成AgCl沉淀，经过滤、洗涤、烘干后得到AgCl固体。由于没有告诉硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2，故D错误。‎ 萃取精华：‎ 正确认识合金 ‎(1)合金属于混合物。‎ ‎(2)‎ 合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于其成分金属，不是简单的加合，但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。‎ ‎(3)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。‎ ‎(4)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。‎ ‎(5)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。‎ ‎4．(2019·吉林长春模拟)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是(　C　)‎ A．2HgO2Hg＋O2↑‎ B．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑‎ C．2MgO(熔融)2Mg＋O2↑‎ D．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2‎ ‎[解析]　Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法冶炼，故A正确；钠是活泼金属，应采用电解法制取，故B正确；镁是活泼金属，应采用电解氯化镁的方法制取，氧化镁的熔点太高，消耗太多的能源，故C错误；Fe的冶炼通常是用还原剂(C、CO、H2、活泼金属等)将铁从其化合物中还原出来，故D正确。‎ 萃取精华：‎ 金属活泼性与冶炼方法的关系 有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如：Na＋KClK↑＋NaCl ‎5．(2019·新题选萃)下列有关金属的工业制法中，正确的是(　C　)‎ A．以海水为原料制得精盐，再电解精盐的水溶液制取钠 B．用海水、石灰乳等为原料，经一系列过程制得氧化镁，用H2还原氧化镁制得镁 C．以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得铁 D．从铝土矿中获得氧化铝再制得氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝 ‎[解析]　工业制钠是通过电解熔融NaCl：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑，而电解NaCl溶液得不到金属钠：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，A错误；镁的还原性比氢气的还原性强，不能用氢气还原氧化镁制取镁，工业制镁是通过电解熔融氯化镁：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，B错误；工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，因为炼铁的矿石中含有一定量的二氧化硅，所以石灰石的作用是将二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去，C正确；氯化铝是共价化合物，熔融状态下不导电，所以工业上一般从铝土矿中获得氧化铝再电解熔融的氧化铝来获取金属铝，D错误。‎ ‎6．(2019·吉林省实验中学一模)部分氧化的Fe－Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)‎ 共‎5.76 g，经如下处理：‎ 下列说法不正确的是(　C　)‎ A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、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＝448 mL ‎[解析]　加入稀硫酸后得到的‎3.2 g滤渣是铜，金属铜可以和Fe3＋反应，所以滤液A中一定不含有Fe3＋，故A正确；灼烧后得到的‎3.2 g固体为Fe2O3，其物质的量为＝0.02 mol，样品中铁元素的物质的量为0.02 mol×2＝0.04 mol，质量为0.04 mol×‎56 g·mol－1＝‎2.24 g，故B正确；根据B中分析可知样品中铁元素的质量为‎2.24 g，而原来样品固体质量共‎5.76 g，所以样品中CuO质量不超过‎5.76 g－‎2.24 g＝‎3.52 g，故C错误；滤液A中溶质主要为FeSO4，而样品中铁元素的物质的量为0.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量为0.04 mol，含氢离子0.08 mol，其中部分氢离子生成氢气，另外一部分H＋和合金中的氧结合生成水，由于合金中氧元素的物质的量为＝0.02 mol，可结合氢离子0.04 mol，所以硫酸中有0.08 mol－0.04 mol＝0.04 mol的H＋生成氢气，即生成0.02 mol氢气，标准状况下体积为448 mL，故D正确。‎ ‎7．(1)(2019·山东滨州高三检测)利用如图做铝热反应实验，下列说法不正确的是(　D　)‎ A．该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋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 ‎(2)铝热反应的本质是利用铝的还原性，将难熔金属从其氧化物中置换出来，关于铝热反应解答下列问题：‎ ‎①用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有__BD___。‎ A．KCl　 B．KClO3　‎ C．MnO2　 D．Mg ‎②用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与铝粉进行铝热反应。‎ a．引发铝热反应的操作是__加少量KClO3，插入镁条并将其点燃___。‎ b．产物中单质是__铁___(写名称)。‎ ‎[解析]　(1)A项，铝是活泼金属，高温条件下可置换出氧化铁中的铁，正确；B项，铝热反应放出大量的热，产生高温、发出强光，正确；C项，高熔点的金属可采用铝热法冶炼，正确；D项，铁元素的化合价从＋3价降低到0价，因此1 mol Fe2O3在反应中得到6 mol电子，则若反应中转移3 mol电子，消耗氧化剂的物质的量是0.5 mol，错误。‎ ‎(2)①做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃。‎ ‎②在混合物上加少量KClO3固体并插入镁条，点燃镁条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg的燃烧，可在短时间内使混合物温度迅速升高，引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应，所以产物中单质为Fe。‎ 要点速记：‎ ‎1．合金的两个特点：熔点较低，硬度较大。‎ ‎2．金属冶炼的三种方法 ‎(1)电解法(K、Ca、Na、Mg、Al等活泼金属)‎ ‎(2)热还原法(Zn～Cu之间较活泼金属)‎ ‎(3)热分解法(Hg、Ag等不活泼金属)‎ ‎3．必记五反应 ‎(1)工业上冶炼Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑‎ ‎(2)工业上冶炼Al：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑‎ ‎(3)工业上冶炼Fe：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2‎ ‎(4)铝热反应：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe ‎(5)铜绿的生成：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3‎ ‎4．铜的冶炼“三方法”：‎ ‎(1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。‎ ‎(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：‎ ‎2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)‎ ‎2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2‎ ‎2Cu2O＋Cu2S6Cu＋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。‎ ‎(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铜矿石，然后把不溶性的硫化铜转化为可溶性的硫酸铜。生物炼铜的优点：a.成本低；b.污染小；c.反应条件简单；d.含量很低的矿石也可以被利用。‎