化学人教版(高三)第三章(第4讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物)

化学人教版化学人教版 高三高三 第三章第三章 第第4 4讲用途广泛的金属材料及开讲用途广泛的金属材料及开 发利用金属矿物发利用金属矿物 第4讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物知识梳理探究高考练 出高分1 知道铜及其重要化合物的性质 2 了解合金的概念及重要应用 3 了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法 4 了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用 重难点铜及其重要化合物的主要性质 考纲要求 知识梳理探究高考练出高分用途广泛的金属材料及开 发利用金属矿物考点二合金的概念及其重要应用考点一铜及其化合 物知识梳理 题型构建考点三金属矿物的开发和利用知识梳理探究 高考练出高分知识梳理 题型构建考点一I铜及其化合物1 单质铜 1 物理性质色固体 具有良好的延展性 导性和导性 2 化学性质紫红热电知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构 建考点一I铜及其化合物写出图中有关反应的化学方程式或离子方程 式2Cu O2 CO2 H2O Cu2 OH 2CO3绿色 化学方程式 固体 2Cu S Cu2S 化学方程式 与氧化性酸a 与浓硫酸共热 Cu 2H2SO4 浓 3Cu 8Hb 与稀硝酸反应的离子方程式2NO 4H2O 与盐溶液反应 写离子方程式 a 与硝酸银溶液 Cu 2AgCu 2Fe 3 2Fe2 Cu2 b 与FeCl3溶液 CuSO4 SO2 2H2O 2NO 3 3Cu2 2Ag Cu2 知 识梳理探究高考练出高分名称氧化铜氧化亚铜颜色黑色砖红色与酸 反应 H CuO 2H Cu2 H2OCu2O 2H Cu2 Cu H2O 与H2反应转化关系知识梳理 题型构建考点一I铜及其化合物2 氧 化铜和氧化亚铜4CuO 高温2Cu2O O2 CuO H2 Cu H2O Cu2O H2 2Cu H2O知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题 型构建考点一I铜及其化合物3 氢氧化铜 1 物理性质色溶于水的固体 2 化学性质及应用4 CuSO4 5H2OCuSO4 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 蓝不知识梳理探究高考练出高分深度思考深度思考知识梳理 题型 构建波尔多液是一种农业上应用广泛的杀菌剂 它是由硫酸铜 生 石灰和水按一定比例配成的天蓝色胶状悬浊液 思考下列问题 1 波尔多液能否用铁桶盛放 为什么 2 波尔多液能杀菌的可能原因是什么 答案不能 原因是铁能置换波尔多液中的Cu2 降低杀菌能力 答案CuSO4是重金属盐 能使蛋白质变性 知识梳理探究高考练出高分 递进题组 题组一题组二知识梳理 题型构建12345知识梳理探究高考练出高分1 下表中 对陈述 的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 知识梳理 题型 构建题组一铜及其化合物的性质D选项陈述 陈述 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 对 对 无B 铜表面易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸 对 对 有C 向硫酸铜溶液通入氨气 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 对 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 错 对 无题组一题组二123 45知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建题组一铜及其化 合物的性质解析稀盐酸可以与Cu2 OH 2CO3反应 而且稀盐酸不能与 Cu反应 所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Cu2 OH 2CO3 有 因果关系 A错误 铜表面不能形成致密的氧化膜 铜与浓硫酸在一 定温度下能发生反应 所以不能用铜制容器盛装浓硫酸 B错误 蓝 色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成 属于化学 变化 CuSO4可用作消毒剂 但与前者没有因果关系 D正确 硫酸铜与氨水生成Cu OH 2 Cu OH 2受热分解生成黑色CuO 均正确 但没有因果关系 C错误 题组一题组二12345知识梳理探 究高考练出高分2 出土的锡青铜 铜锡合金 文物常有Cu2 OH 3Cl覆 盖在其表面 下列说法正确的是 A 锡青铜的熔点比纯铜高B 在自然环境中 锡青铜中的锡可对铜起保护作用C 锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀 比干燥环境中慢D 生成Cu2 OH 3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程 但不 是化学反应过程知识梳理 题型构建B题组一铜及其化合物的性质电 化学腐蚀过程实质是金属失去电子生成金属阳离子 有电子的转移 属于化学反应过程 D错 解析的熔点比任何一种纯金属的熔点低 一般合金的硬度比任何一 种纯金属的硬度大 可判断A错 由于锡比铜活泼 故在发生电化学 腐蚀时 锡失电子保护铜 B正确 潮湿的环境将会加快金属的腐蚀 C不正确 锡青铜是合金 合金题组一题组二12345知识梳理探究 高考练出高分知识梳理 题型构建3 铜是生命必需的元素 也是人 类最早使用的金属之一 铜的生产和使用对国计民生各个方面都产 生了深远的影响 请完成 1 3 题 1 在西汉古籍中曾有记载曾青得铁则化为铜 即曾青 CuSO4 跟铁反 应生成铜 试Fe CuSO4 FeSO4 Cu写出该反应的化学方程式 2 铜器表面有时会生成铜绿 请写出生成铜绿的化学方程式 2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2CO3 这层铜绿可以用化学方法除 去 试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式Cu2 OH 2CO3 4HCl 2 CuCl2 CO2 3H2O 3 铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币 试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币 选择铜做货币是因为铜的 熔点比较低 容易冶炼铸造成型 铜的化学性质比较稳定 不易被腐蚀 铜的熔点 是1183 4 铁的熔点是1534 8 题组一题组二12345题组一铜及 其化合物的性质知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建解 析 1 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 3 根据题给信息以及做货币的实际要求 选择铜做货币是因为铜的 熔点比较低 容易冶炼铸造成型 铜的化学性质比较稳定 不易被 腐蚀 2 2Cu O2 H2O CO2 Cu2 OH 2CO3 要除去铜器表面的铜绿 考虑选择盐酸 因盐酸不和铜反应 且盐酸具有挥发性 化学反应方程式如下Cu2 OH 2CO3 4HCl 2CuCl2 CO2 3H2O 题组一题组二12345题组一铜及其化合物的性质知识梳理探究高考练 出高分4 铜在自然界存在于多种矿石中 如矿石名称黄铜矿斑铜矿 辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2S CuCO3 Cu OH 2请回答下列问题 1 上表所列铜化合物中 铜的质量百分含量最高的是 2 工业上以黄铜矿为原料 采用火法熔炼工艺生产铜 该工艺的中间过程会发生反应2Cu2O Cu2S6Cu SO2 反应的氧化 剂是 3 SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 处理该尾气可得到有价值的化学品 写出其中1种酸和1种盐的名称 知识梳理 题型构建题组二铜及其化合物的制取高温硫酸 硫酸铵C u2SCu2O和Cu2S形成酸雨题组一题组二12345知识梳理探究高考练出 高分知识梳理 题型构建题组二铜及其化合物的制取 4 黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe Ag Au等金属杂质 需进一 步采用电解法精制 请简述粗铜电解得到精铜的原理 粗铜作阳极 纯铜作 阴极 电解质为硫酸铜溶液 阳极上发生氧化反应 Cu失去电子 使Cu单质变为Cu2 进入溶液中 Cu 2e Cu2 阴极上发生还原反应 Cu2 得到电子在阴 极上析出Cu单质 Cu2 2e Cu 从而达到精制Cu的目的 解析 2 Cu2O Cu2S的Cu由 1价被还原为0价 作氧化剂 Cu2S的S由 2 价被氧化为 4价 作还原剂 3 处理SO2尾气一般为循环制备硫酸 或用氨水吸收 最后可得到 NH4 2SO4等化学品 电解池中 题组一题组二12345知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建题组二铜及其化合物的制取5 某课外研究小组 用含有 较多杂质的铜粉 通过不同的化学反应精制CuO 其设计的实验过程 为 1 杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物 灼烧后含 有少ab量铜的可能原因是 a 灼烧过程中部分氧化铜被还原b 灼烧不充分铜未被完全氧化c 氧化铜在加热过程中分解生成铜d 该条件下铜无法被氧气氧化解析 1 灼烧后含有少量铜 其原因可能是灼烧不充分 铜未被完全氧化 也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原 题组一题组二12345知识梳理探究高考练出高分 2 由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO 与途径 相比 途径 有明显的两个优点是 耗酸少 无污染性气体SO2产生 3 有同学指出 由CuSO4溶液到生成CuO少了一个环节 即应先生成 Cu OH 2沉淀 过滤洗涤后再加热分解Cu OH 2得CuO 以下说法不可能成为减少该环节的理由的是 SO2 2H2O和途径 的反应方程式2Cu O2 2H2SO4 DA CuO 比Cu OH 2颗粒粗大 更易于过滤从溶液中分离2CuSO4 2H2O 可以 看出途径 的优点是 产生等量的CuSO4 比B Cu OH 2分解温度较 低 加热其浊液即可使其分解途径 消耗硫酸少 途径 不产生 污染大气的气体SO2 C 干态下分解Cu OH 2 温度难以控制 可能因温度过高导致CuO进 一步分解生成Cu2OD 过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净径消 耗少 解析 2 根据途径 的反应方程式Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 知识 梳理 题型构建题组二铜及其化合物的制取径产污染气的气体2解析 3 显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的 故D项一定不会 成为本问题理由的 题组一题组二12345知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建 铜的冶炼1 粗炼 1 火法炼铜 以CuFeS2为例 2CuFeS2 O2 高温Cu2S 2FeS SO 2 2Cu2S 3O2 高温2Cu2O 2SO2 2Cu2O Cu2S 高温6Cu SO2 2 湿法炼铜Fe CuSO4 Cu FeSO42 电解精炼电解时 以CuSO4 作电解液 粗铜为阳极 纯铜为阴极 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建考点二I合金的概念 及其重要应用1 合金 1 概念合金是指熔合而成的具有的物质 2 性能合金具有不同于各成分金属的物理 化学性能或机械性能 熔点一般比它的各成分金属的 硬度和强度一般比它的各成分 金属的 2 常见金属材料金属材料 黑色金属材料铁 铬 锰以及它们的合金有色金属材料除黑色金 属以外的其他金属及其合金两种或两种以上的金属 或金属与非金属 金属特性低大知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建考点 二I合金的概念及其重要应用 1 重要的黑色金属材料 钢钢是用量最大 用途最广的合金 钢 碳素钢 韧性 焊接性好 强度低强度高 韧性及 加工性好硬而脆 热处理后弹性好高碳钢具有各种不同的优良性能 用于制不锈钢及各种特种钢低碳钢中碳钢合金钢知识梳理探究高 考练出高分知识梳理 题型构建考点二I合金的概念及其重要应用 2 几种有色金属材料知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构 建 递进题组 题组一题组二12345知识梳理探究高考练出高分1 铝镁合金因坚硬 轻巧 美观 洁净易于加工而成为新型建筑装潢 材料 主要用于制作窗框 卷帘门 防护栏等 下列与这些用途无关的性质是 A 不易生锈B 导电性好C 密度小 D 强度高知识梳理 题型构建B题组一合金的性能特点及应用解析 合金材料在日常生活中使用很广泛 铝镁合金在家居装潢中经常会 用到 铝镁合金强度高 制成的门窗 防护栏等坚硬牢固 密度小 同体 积时比较轻 方便运输 搬运 不容易生锈 制成的装潢材料经久 耐用 只有导电性好与这方面的用途无关 题组一题组二12345知识梳理探究高考练出高分2 钛和钛的合金被 誉为 21世纪最有发展前景的金属材料 它们具有很多优良的性 能 如熔点高 密度小 可塑性好 易于加工 耐腐蚀等 尤其是 钛合金与人体器官具有很好的 生物相容性 根据它们的主要性能 下列用途不切合实际的是 A 用来做保险丝 B 用于制造航天飞机C 用来制造人造骨D 用于家庭装修 做钛合 金装饰门知识梳理 题型构建A题组一合金的性能特点及应用由于其 密度小 可塑性好 易于加工 因此可用于家庭装修 做钛合金装 饰门 D正确 解析由于钛和钛的合金密度小 可塑性好 因此可用 于航天领域 B正确 由于钛和钛合金与人体器官具有很好的 生物 相容性 可与人体的组织相容 不引起排异反应 因此可用来制造 人造骨 C正确 题组一题组二12345只有A错误 由于其熔点高 不 适合做保险丝 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建B题组二有关合金成 分的分析3 北京xx奥运会金牌直径为70mm 厚6mm 某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想甲认为金牌是由纯金制造 乙 认为金牌是由金银合金制成 丙认为金牌是由黄铜 铜锌合金 制成 为了验证他们的猜想 请你选择一种试剂来证明甲 乙 丙猜想的 正误 A 硫酸铜溶液B 稀硝酸C 盐酸D 硝酸银溶液解析当金牌 是纯金时遇到稀硝酸不溶解 当金牌是金银合金时遇到稀硝酸会部 分溶解 当金牌是黄铜时遇到稀硝酸会全部溶解 题组一题组二12345知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建 题组二有关合金成分的分析4 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 铜银 都能与稀硝酸反应 收集到的VL气体可能全为NOC 操作 是过滤 操作 是洗涤 操作 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 解析气体中可能含有NO2 2 Wg固体应该是干燥纯净的AgCl 由此确定三步操作 解答本题要注意以下两点 1 没有告诉硝酸的浓度 与硝酸反应放出的D题组一题组二12345知 识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建题组二5 某铝合金 硬铝 中含有镁 铜 硅 为了测定该合金中铝的含量 有人设有关 合金成分的分析计了如下实验 1 取样品a g 称取时使用的仪器名称为 2 将样品溶于足量稀盐酸中 过滤 滤液中主要含有 滤渣中含有 在溶解过滤时使用的主要仪器 有 Cu Si 漏斗 铁架台 3 往滤液中加入过量NaOH溶液 过滤 写出该步操作中有关的化学 方程式 HCl NaOH NaCl H2O MgCl2 2NaOH Mg OH 2 2NaCl AlCl3 4NaOH NaAlO2 3NaCl 2H2O托盘天平AlCl 3 MgCl 2 HCl C题组一题组二12345烧杯 玻璃棒 知识梳理探究高考练出高分知 识梳理 题型构建题组二有关合金成分的分析 4 在第 3 步的滤液中通入足量CO2 过滤 将沉淀用蒸馏水洗涤数次后 烘干并灼烧至重量不再减少为止 冷却后称量 质量为b g 有关反应的化CO2 NaOH NaHCO3 学方程式为 NaHCO3 Al OH 3 5 计算该样品中铝的质量分数的表达式为 6 若第 3 步中加入NaOH溶液的量不足 会使测定的结果 填 偏 高 偏低 或 不影响 下同 若第 4 步中的沉淀灼烧不充分 会使测定的结果 偏高9b17a 100 偏低解析由反应方程式可得如下关系2Al Al2O3w Al b g 2 27102a g 100 9b17a 100 题组一题组二12345NaAlO2 2H2O CO2 高温Al2O3 3H2O2Al OH 3 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建1 定性分析 型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 的现象判断成分 此类试题常以流程的形式呈现 解答的关键是理清每一步加入的物 质和生成物质的成分 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建2 定量分析型定量 测定合金的成分常用量气或沉淀两种方法 1 定量集气法定量集气法是指收集合金中某种物质溶解时所产生的 气体的量 应用化学方程式或关系式来判断合金的组成 其原理的关键点是根据某组分的特殊性质 特别是与酸或碱反应能产 生气体 其操作要点和注意事项有保证装置的气密性良好 注意收 集气体的读数方法 2 沉淀法沉淀法测定物质含量是常用的一种方法 采用沉淀法时 涉及到的基本实验操作和主要问题有称量 溶解 溶解试剂 沉淀 重点是沉淀试剂的选择 过滤 沉淀洗涤 沉淀的干燥 称量 数 据的处理 包括测定结果的误差分析 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建考点三I金属矿物的 开发和利用1 金属在自然界中存在的形态除了 等极少数金属外 绝大多数金属以的形式存在于自然界中 在这些金属化合物中 金属元素都显化合价 2 金属冶炼的实质使金属化合物中的金属离子电子被为金属单质的 过程Mn ne M 3 金属冶炼的一般步骤金铂化合物正得还原知识梳理探究高考练出 高分知识梳理 题型构建考点三I金属矿物的开发和利用4 金属冶 炼方法 1 热分解法例如2HgO 2Hg O2 2Ag2O 4Ag O2 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 该金属元素所形不易成的化合 物稳定性 2 热还原法冶炼金属 焦炭还原法 例如C还原ZnO CuO 其化学方程式依次为2ZnO 2Zn CO2 C 2CuO 一氧化碳还原法 例如CO还原Fe2O 3 CuO 其化学方程式依3CO Fe2O3 2Fe 3CO2 CO CuO 次为 弱容易较差C 2Cu CO2 Cu CO2知识梳理探究高考练出高 分知识梳理 题型构建考点三I金属矿物的开发和利用 氢气还原法 例如H2还原WO 3 Fe3O4 其化学方程式依次 W 3H2O 4H2 Fe3O4 为 3H2 WO3 活泼金属还原法 例如Al还原Cr2O 3 V2O5 其化学方程式依高温Al2O3 2Cr 10Al 3V2O5 次为 2Al Cr2O3 3 电解法冶炼金属例如Al2O 3 MgCl 2 NaCl的电解反应 其化学方程式依次为电解冰晶石4Al 3O2 MgCl2 熔融 电解2Na Cl2 2NaCl 熔融 3Fe 4H2O高温6V 5Al2O32Al2O3 熔融 电解Mg Cl2 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建深 度思考深度思考1 能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al Mg 答案 不能 因为AlCl3是共价化合物 熔融时无法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 熔融会消耗大量电能 成本较高 2 铝是地壳中含量最高的金属元素 为什么人类对铝的使用比铁 铜晚得多 答案铝的金属活动性比铁 铜强 难于冶炼 古代人们 的技术条件达不到 不能冶炼铝 故铝的发现和大量使用比铁 铜 晚得多 3 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 关于铝热反应思考下列问题 1 是否所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应 答案和Al不能发 生铝热反应 否 判断铝热反应能否发生 应首先看金属的活动性 例如MgO知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建深度思考深 度思考 2 在铝热反应中 镁条 KClO3的作用是 引燃作用 3 做铝热反应时 应注意哪些事项 答案 要保证纸漏斗重叠时四 周均为四层 且内层纸漏斗一定要用水润湿 以防止高温物质从四 周溅出 同时损坏纸漏斗 蒸发皿中的细纱要适量 既要防止蒸发皿炸裂 又要防止熔融的 液体溅出伤人 实验装置不要距人群太近 应远离易燃物 知识梳理探究高考练出高分 递进题组 题组一12345知识梳理 题 型构建题组二知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建题组 一金属冶炼原理的考查1 下列有关金属的工业制法中正确的 A 制钛用金属钠置换氯化钛 TiCl4 溶液中的钛B 炼铁用焦炭和空气 反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C 制钠用海水为原 料制得精盐 再电解纯净的NaCl溶液D 炼铜用黄铜矿经电解精炼得 到纯度为99 9 的铜解析A中不能用TiCl4溶液 要用熔融态的TiCl4 B题组一12345题组二电解NaCl溶液得到NaOH Cl2和H2 电解法精 炼铜的原料是粗铜 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建题组一12345题组二 2 xx年诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可 以作为非常有效的烯烃复分解催化剂 工业上冶炼钼的化学原理为高温2MoO3 4SO2 MoO3 2NH3 H2O NH4 2MoO4 H2O NH4 2MoO4 2HCl H2MoO4 2NH4Cl Mo O3 H2O 用还原剂将MoO3还原成金属钼 则下列说法正确的是 双选 A MoS2煅烧产生的尾气不能直接排入 空气中B MoO3是金属氧化物 也是碱性氧化物C H2MoO4是一种强酸D 利用H 2 CO和铝分别还原等量的MoO3 所消耗还原剂的物质的量之比为3 3 2 2MoS2 7O2 H2MoO4 AD题组一金属冶炼原理的考 查知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建B项 MoO3和氨水 反应表现出酸性氧化物的性质 B不正确 D项 还原1mol MoO3需要6mol电子 消耗H 2 CO Al的物质的量分别为62 62 63 3 3 2 D正确 C项 H2MoO4不溶于水 受热易分解 不是强酸 C不正确 题组一1 2345题组二题组一金属冶炼原理的考查解析A项 MoS2煅烧产生的SO 2是大气污染物 不能直接排入空气 A正确 知识梳理探究高考练 出高分3 粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物 进行如下实验 取适量A进行铝热反应 产物中有单质B生成 另 取20g A全部溶于0 15L6 0mol L 1盐酸中 得溶液C 将 中得到的单 质B和溶液C反应 放出1 12L 标况 气体 同时生成溶液D 还残留 有固体物质B 用KS溶液检验时 溶液D不变色 请填空 1 中引发铝热反应的实验操作是 加少量KClO3 插上镁条并将其点燃产物中的单质B是 知识梳理 题型构建题组二对铝热反应的定性及定量考查Fe题组一1 2345题组二知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建题组二 2 中所发生的各反应的化学方程式是 MgO 2HCl MgCl2 H2O对铝热反应的定性及定量考查 3 中所发生的各反应的离子方程式是 2Fe3 3Fe2 4 若溶液D的体积仍视为0 15L 则该溶液中c Mg2 为 c Fe2 为 2 3mol L 1Fe 2H Fe2 H2 Fe 0 67mol L 1Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O 题组一12345题组二知识梳理探究高考练 出高分知识梳理 题型构建题组二对铝热反应的定性及定量考查解 析此题将实验操作与元素化合物知识巧妙结合在一起考查 增大了 试题的容量 增强了试题的测试能力 1 铝热反应是指单质Al和某些金属氧化物发生的反应 反应过程中 放出大量热 但该反应需要较高的温度才能引发 在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条 点燃Mg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 发生的反应为Fe2O3 2Al 高温Al2O3 2Fe 所以产物中单质B 为Fe 3 混合物中只有Fe2O3能和Al发生铝热反应 生成Fe单质 C溶液中有反应生成FeCl3 还有未反应的HCl 发生的离子反应为Fe 2H Fe2 H2 Fe 2Fe3 3Fe2 题组一12345题组二 2 Fe2O3和MgO都是碱性氧化物 能和酸反应生成盐和水 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O MgO 2HCl MgCl2 H2O 知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建题组二对铝热反应 的定性及定量考查 4 假设步骤 用去的20g固体中 MgO的物质的量为x 则Fe2O3的物 质的量也为x 则40g mol 1x 160g mol 1x 20g 解得x 0 1 mol 根据MgO MgCl2的关系 则溶液中MgCl2的浓度为0 1mol 0 15L 0 67mol L步骤 说明溶液中没有Fe3 也就是溶质为FeCl2和MgC l2 根据Cl 1 不变的关系 可知MgCl2和FeCl2的总的物质的量等于0 15L 6 0m ol L 12 0 45mol 所以 FeCl2的浓度为0 45mol 0 1mol0 15L 2 3mol L 1 题组一12345题组二知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建 题组二4 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 并放出耀眼的光芒 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 Al2O 3 Fe Fe2O3的熔点 沸点数据如下对铝热反应的定性及定量考查 物质熔点 AlAl2O3FeFe2O3660205415351462沸点 246729802750 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 填序号 A 浓硫酸B 稀硫酸C 稀硝酸D 氢氧化钠溶液合理NaOH溶液2Al 2OH 2H2O 2AlO 2 3H2 B题组一12345题组二知识梳理探究 高考练出高分知识梳理 题型构建题组二对铝热反应的定性及定量 考查解析 1 这种解释是合理的 它体现了铝热反应的特点之一 放热较多 并且结合了表格中提供的熔点数据 2 区别某固体是不是纯铝 只要加入足量的NaOH溶液就可以了 因 为纯铝将完全溶解 若含有铁则有固体剩余 铁与NaOH溶液不反应 相应的离子方程式为2Al 2OH 2H2O 2AlO 2 3H2 3 铁铝熔融物在一定条件下与浓硫酸或稀硝酸反应 会产生有毒气 体 而且消耗两种酸的量又多 熔融物中铁不能与氢氧化钠溶液反 应 答案为B 题组一12345题组二知识梳理探究高考练出高分知识梳理 题型构建 题组二对铝热反应的定性及定量考查5 用铝热反应还原下列物质 制得金属各1mol时 消耗铝最少的是 A MnO2B Cr2O3C V2O5D Fe3O4D题组一12345题组二知识梳理探究高考练出高分探究高考 明 确考向 考题训练 广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高 考练出高分探究高考 明确考向1 判断正误 正确的划 错误 的划 1 实验 放置一段时间后 饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体 xx 广东 理综 22D 解析CaO能吸收水蒸气且与H2O反应 所以会析出CuSO4晶 体 2 四川灾区重建使用了大量钢材 钢材是合金 xx 广东 5 3 将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中 观察Mg OH 2沉淀的生成 xx 广东理综 10B 4 工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应 xx 广东 理综 10B 1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探 究高考练出高分探究高考 明确考向2 xx 广东 10 出土的锡青铜 铜锡合金 文物常有Cu2 OH 3Cl覆盖在其表面 下列说法正确的是 A 锡青铜的熔点比纯铜高B 在自然环境中 锡青 铜中的锡可对铜起保护作用C 锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干 燥环境中快D 生成Cu2 OH 3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程 但不是化学 反应过程解析锡青铜是合金 合金的熔点比任何一种纯金属的熔点低 一般合金的硬度比任何一种纯金属的硬度大 可判断A错 由于锡比 铜活泼 故在发生电化学腐蚀时 锡失电子保护铜 B正确 潮湿的环境 将会加快金属的腐蚀 C正确 电化学腐蚀过程实质是金属失去电子生 成金属阳离子 有电子的转移 属于化学反应过程 D错 BC1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探 究高考 明确考向3 xx 广东理基 23 下列有关金属及其合金的说 法不正确的是 A 目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B 生铁 普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C 镁在空气中燃烧发出耀眼 的白光 可用于制作照明弹D 日用铝制品表面覆盖着氧化膜 对内部 金属起保护作用解析生铁 普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低 故 B项错 B1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探究 高考 明确考向4 xx 广东 22 铜在自然界存在于多种矿石中 如 矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2S CuCO3 Cu OH 2请回答下列问题 1 上表所列铜化合物中 铜的质量百分含量最高的是 2 工业上以黄铜矿为原料 采用火法熔炼工艺生产铜 该工艺的中间过程会发生反应 2Cu2O Cu2S Cu2S和Cu2O高温6C u SO2 反应的氧化剂是 Cu2S1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分 3 SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 处理该尾气可得到有雨 会对植物和 建筑物等造成严重危害价值的化学品 写出其中1种酸和1种盐的名称 4 黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe Ag Au等金属杂质 需进一 步采用电解法精制 请简述粗铜电解得到精铜的原理 以硫酸铜溶液为电解液 电解时 粗铜 阳极 中的铜以及比 铜活泼的金属失去电子进入溶液 不如铜 活泼的金属沉入电解槽形成 阳极泥 溶液中的Cu2 得到电子沉 积在纯铜 阴极 上 5 下表中 对陈述 的正确性及其有无因果关系的判断都正确 的是 填字母 A探究高考 明确考向形成酸硫酸 硫酸钠1234广东五年高考各省市 五年高考知识梳理探究高考练出高分探究高考 明确考向选项陈述 陈述 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 对 对 有B铜表面易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓 硫酸 对 对 有C铁比铜活泼铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易 生锈 对 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 错 错 无1234广东五 年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探究高考 明确 考向解析 1 根据矿石的主要成分分析可知 每1mol Cu中含有的其他元素的质量Cu2S中最小 因此Cu2S中铜的质量分数最 高 2 根据反应方程式 可知Cu2O和Cu2S都作氧化剂 3 SO2排放到大气中会造成酸雨 处理该尾气可得到有价值的化学品 H2SO4或Na2SO4 4 粗铜的精炼中 应将粗铜与电源的正极相连作阳极 而将纯铜与电 源的负极相连作阴极 用铜盐CuSO 4 CuCl2等盐溶液作电解质溶液 1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探究 高考 明确考向 5 铜绿的成分为Cu2 OH 2CO3 能与盐酸发生反应而除去 而Cu和盐 酸不反应 A正确 铜在常温下和浓H2SO4不反应 因此B中前后无因果 关系 B错误 在潮湿的空气中铁和铜形成原电池 铁作负极 铜作正极 铁易生锈 因此C也不正确 CuSO4 5H2O晶体转化为CuSO4白色粉末 是化学变化 CuSO4为重金属盐 可以使蛋白质变性 因此可以作为消 毒剂 因此D错误 1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探究 高考 明确考向12341 判断正误 正确的划 错误的划 石灰乳Mg OH 2 1 MgCl2 aq 煅烧MgO 电解Mg xx 江苏 7 改编 2 相同条件下 溶液中Fe3 Cu2 Zn2 的氧化性依次减弱 xx 江苏 8D 3 合金材料中可能含有非金属元素 xx 山东理综 9A 4 金属材料都是导体 非金属材料都是绝缘体 xx 山东理综 9A 解析有的非金属材料也能导电 如石墨 广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分 探究高考 明确考向2 xx 山东理综 12 Al Fe Cu都是重要的 金属元素 下列说法正确的是 A 三者对应的氧化物均为碱性氧化 物B 三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C 制备AlCl 3 FeCl 3 CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D 电解AlCl 3 FeCl 3 CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu Fe Al解析A项 Fe Cu 对应的氧化物都是碱性氧化物 而Al对应的氧化物Al2O3属于两性氧 化物 故A错误 B项 Al Fe放置在空气中生成氧化物Al2O 3 Fe2O3 而Cu放置在空气中会生成Cu2 OH 2CO3 铜绿 故B错误 C项 制备AlCl 3 FeCl 3 CuCl2若直接蒸干会由于盐水解生成氢氧化物和HCl而失败 故C 正确 D项 电解AlCl 3 FeCl 3 CuCl2的混合溶液时 阴极上离子的放电顺序为Fe3 Cu2 H 析出的物质只有Cu和H2 Fe3 生成Fe2 故D错误 C1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探究 高考 明确考向3 xx 天津理综 9 信息时代产生的大量电子垃 圾对环境构成了极大的威胁 某 变废为宝 学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后 得 到含70 Cu 25 Al 4 Fe及少量Au Pt等金属的混合物 并设计出 如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线请回答下列问题 1 第 步Cu与酸反应的离子方程式为 Cu 4H 2NO3Cu2 2NO 4H2O 或3Cu 8H得到滤渣1的 主要成分为 Au Pt 2NO 3 Cu2 2NO2 2H2O 3 1234广 东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分 2 第 步加H2O2的作用是 使用H2O2的优点是将Fe 2 氧化为Fe3 调溶液pH的目的是使 生成沉不引入杂质 对环境无污染淀 3 用第 步所得CuSO4 5H2O制备无水CuSO4的方法是 4 由滤渣2制取Al2 SO4 3 18H2O 探究小组设计了三种方案探究 高考 明确考向加热脱水Fe3 Al3 1234广东五年高考各省市五 年高考知识梳理探究高考练出高分上述三种方案中 方案不可 行 原因是 从原子利用率角度考 虑 方案更合理 5 探究小组用滴定法测定CuSO4 5H2O Mr 250 含量 取a g试样配成100mL溶液 每次取20 00mL 消除干扰离子后 用c mol LEDTA H2Y2 标准溶液滴定至终点 平均消耗EDTA溶液b mL 滴定反应如下Cu2 H2Y2 CuY2 2H写出计算CuSO4 5H2O质 量分数的表达式c mol La g 100 1 w 下列操作 会导致CuSO4 5H2O含量的测定结果偏高的是 a 未干燥锥形瓶b 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c 未除净可 与EDTA反应的干扰离子探究高考 明确考向所得产品中含有较多Fe2 SO4 3杂质甲乙 1 b 10 3L 250g mol 1 5c1234广东五年 高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探究高考 明确考 向解析根据制备路线可知 Cu Al Fe Au Pt的混合物中加入稀H 2SO 4 浓硝酸 则可以将Cu Al Fe溶解 Au Pt不溶解 所以滤渣1 的主要成分为Au Pt 滤液1中含有Cu Fe Al的离子 根据滤液2和CuSO4 5H2O可知 滤液2为CuSO4溶液 滤渣2中含有Fe OH 3和Al OH 3 1 第 步中Cu与酸发生的反应为Cu与浓硝酸的反应Cu 4HCu2 2 NO2 2H2O或浓硝酸与稀硫酸的混合过程中硝酸变稀 发生的反应 也可 2NO 3 能为3Cu 8H 2NO 3 3Cu2 2N O 4H2O 根据分析可知滤渣1的主要成分为Pt Au 2 第 步操作中加H2O2的目的是将Fe2 转化为Fe3 从而将Fe3 转化为沉淀除去 防止对CuSO4晶体的制备产生干扰 H2O2的优点是还原产物为H2O 不引入杂质 同时对环境没有污染 调节pH的目的是将Fe3 和Al3 转化为沉淀而除去 1234广东五年高考各省市五年高考知识梳理探究高考练出高分探究 高考 明确考向 3 用CuSO4 5H2O制备无水CuSO4 只要除去结晶水即可 在加热过程中CuSO4发生水解 但是因为硫酸不挥发 最终得到的仍 然是CuSO4 所以只要加热脱水即可 4 甲中制备的Al2 SO4 3晶体中含有Fe2 SO4 3 乙 丙两种方案中 乙方案的原子利用率更高 5 根据题意可知 Cu2 H2Y2 发生反应的EDTA的物质的量为c mol L 1 b 1000L 所以20mL该溶液中含有的CuSO4的物质的量为 c mol L 1 b 1000L 样品中含有的CuSO4