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用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物(人教版)

发布时间:2013-11-14 11:01:28  

第5讲

第 5 讲 用途广泛的金属材料及开发利 用金属矿物
[考纲解读] 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。

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基础再现·深度思考

第5讲

基础再现〃深度思考
考点一 铜及其化合物 1.单质铜 (1)物理性质: 紫红 色固体,具有良好的延展性、导 热 性和 导 电 性。 (2)化学性质 反应物质 化学方程式 ①潮湿的空气2Cu+O2+CO2+H2O ===Cu2(OH)2CO3 ( 绿色 固体) △ ②在空气中加热 2Cu+O2===== ( 黑色 固体) 2CuO
点燃 Cu+Cl2=====CuCl2

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O2 非金属 Cl2 S

△ 2Cu+S=====Cu2S

基础再现·深度思考

第5讲

氧 化 性 酸

浓 H2SO4 浓 HNO3 稀 HNO3

△ Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4 +SO2↑+2H2O

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Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+

2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+

2NO↑+4H2O



AgNO3 Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag FeCl3

Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2

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2.氧化铜和氧化亚铜 名称 颜色 氧化铜 氧化亚铜

第5讲

黑色


砖红色


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CuO+2H === Cu2O+2H === + 与酸反应(H ) Cu2++H2O Cu2++Cu+H2O △ △ Cu2O+H2===== CuO+H2===== 与 H2 反应 2Cu+H2O Cu+H2O 高温 转化关系 4CuO=====2Cu2O+O2↑

基础再现·深度思考
3.氢氧化铜 (1)物理性质: 蓝 盐和水。 4.CuSO4· 2O 5H 色 不 溶于水的固体。 (2)化学性质:Cu(OH)2 属于

第5讲

弱碱 ,能与 酸 反应生成

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CuSO4· 2O 为蓝色晶体,俗称蓝矾、胆矾。无水 CuSO4 5H 为白色粉末,遇水变蓝色(生成 CuSO4· 2O),可作为水的 5H 检验依据。

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深度思考

第5讲

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1.某研究小组用废铜粉制取胆矾,设计了如下几个实验方案: 浓H2SO 加水 蒸发 (1)Cu ――→ 4CuSO4――→硫酸铜溶液――→CuSO4· 2O。 5H 加热 稀释 结晶 O2 稀H2SO 蒸发 (2)Cu――→CuO ――→ 4硫酸铜溶液――→CuSO4· 2O。 5H 灼烧 结晶 ? Cu 蒸发结晶 ?稀硫酸 (3) ――→ 硫酸铜溶液 ――→ CuSO4· 2O。 5H 热空气? ? 对三个方案进行评价,你认为最好的是哪个方案?

答案 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。

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第5讲

2.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

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(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

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第5讲

(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净 CuO,与途径Ⅰ相比, 途径Ⅱ有明显的两个优点是___________________________。 (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________。 A.CuO 比 Cu(OH)2 颗粒粗大,更易于过滤从溶液中分离 B.Cu(OH)2 分解温度较低,加热其浊液即可使其分解 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 Cu2O D.过滤分离出的 CuO 不需洗涤就已非常纯净

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解析

第5讲

(1)灼烧后含有少量铜,其原因可能是灼烧不充分,铜未

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被完全氧化,也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。 △ (2)根据途径Ⅰ的反应方程式 Cu+2H2SO4(浓)===== CuSO4 + △ SO2↑+2H2O 和途径Ⅱ的反应方程式 2Cu+O2+2H2SO4===== 2CuSO4 + 2H2O , 可 以 看 出 途 径 Ⅱ 的 优 点 是 ① 产 生 等 量 的 CuSO4,比途径Ⅰ消耗硫酸少;②途径Ⅱ不产生污染大气的气 体 SO2。 (3)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的, D 项一定 故 不会成为本问题理由的。

答案 (1)a、b (2)耗酸少;无污染性气体 SO2 产生 (3)D

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考点二 1.合金 合金的概念及其重要应用

第5讲

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(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
机械性能。

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 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 。

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2.常见金属材料

第5讲

金属材料包括纯金属和它们的合金,可分为黑色金属材料和 有色金属材料。 (1)重要的黑色金属材料 ①黑色金属材料:通常包括 铁、铬、锰以及它们的合金 。 ②钢 钢是用量最大、用途最广的合金。 ? ? 低碳钢 :韧性、焊接性好,强度低 ? ? ?碳素钢? 中碳钢 :强度高,韧性及加工性好 ? ? 高碳钢 :硬而脆,热处理后弹性好 ? 钢? ? ? 合金钢 :具有各种不同的优良性能,用于制不锈钢 ? 及各种特种钢 ?

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(2)几种有色金属材料

第5讲

①有色金属材料:除黑色金属以外的其他各种金属材料及其合 金。 ②几种有色金属材料

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深度思考

第5讲

3.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 C.密度小 B.导电性好 D.强度高 (B )

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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。

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第5讲

4.某化学兴趣小组对奥运会金牌成分提出猜想:甲认为金 牌是由纯金制成;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 C.盐酸 B.稀硝酸 D.硝酸银溶液 ( B )

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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。

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考点三 金属矿物的开发和利用

第5讲

1.金属在自然界中存在的形态 除了 金 、 铂 等极少数金属外,绝大多数金属以化合物 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。

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第5讲

3.金属冶炼的一般步骤

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4.金属冶炼方法 (1)热分解法

第5讲

△ △ 例如:2HgO=====2Hg+O2↑,2Ag2O=====4Ag+O2↑。 用热分解冶炼法冶炼金属的特点是: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

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△ △ 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=====2Fe+3CO2,CO+CuO=====

Cu+CO2



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第5讲

③氢气还原法。例如:H2 还原 WO3、Fe3O4,其化学方程式 △ △ 依次为 3H2+WO3=====W+3H2O,4H2+Fe3O4=====3Fe

+4H2O



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④活泼金属还原法。例如:Al 还原 Cr2O3、V2O5,其化学方 高温 程式依次为2Al+Cr2O3=====Al2O3+2Cr,10Al+3V2O5 高温 =====6V+5Al2O3 。 (3)电解法冶炼金属 例如:Al2O3、MgCl2、NaCl 的电解反应,其化学方程式依 次为 电解 电解 2Al2O3(熔融) ===== 4Al

+3O2↑,MgCl2(熔融)===== 冰晶石 电解 Mg+Cl2↑,2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑ 。

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深度思考 5.能否用电解 AlCl3 和 MgO 的方法冶炼 Al、Mg?
答案

第5讲

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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。

6.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。

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基础再现·深度思考 第5讲 7.2005 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 ①2MoS2+7O2=====2MoO3+4SO2; ②MoO3+2NH3· 2O===(NH4)2MoO4+H2O; H ③(NH4)2MoO4+2HCl===H2MoO4↓+2NH4Cl; △ ④H2MoO4=====MoO3+H2O; ⑤用还原剂将 MoO3 还原成金属钼。 则下列说法正确的是 ( ) A.MoS2 煅烧产生的尾气可直接排入空气中 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 H2、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

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解析

第5讲

A 项, MoS2 煅烧产生的 SO2 是大气污染物, 不能直接

排入空气,A 不正确;
B 项, MoO3 和氨水反应表现出酸性氧化物的性质, 不正确; B C 项, 2MoO4 不溶于水, H 受热易分解, 不是强酸,C 不正确; D 项,还原 1 mol MoO3 需要 6 mol 电子,消耗 H2、CO、Al 6 6 6 的物质的量分别为2∶2∶3=3∶3∶2,D 正确。

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答案 D

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考点四 1.本质 铝热反应

第5讲

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利用铝的还原性,将难熔金属从其氧化物中置换出来: 高温 2mAl+3MnOm=====mAl2O3+3nM。 2.实验(以 Al 和 Fe2O3 的反应为例) (1)实验步骤 ①把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状, 套在一起使四周都有四层。把内层滤 纸取出,在其底部剪一个孔,用水润 湿,再套回架在铁圈上的纸漏斗上(如 图所示),下面放置一盛沙子的蒸发皿。

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第5讲

②把 5 g 干燥的氧化铁粉末和 2 g 铝粉混合均匀, 放在纸漏斗 上,上面加少量氯酸钾固体并在混合物中间插一根镁条。 ③用燃着的小木条点燃镁条,观察发生的现象。 (2)实验现象:当外露部分镁条刚刚燃毕时,纸漏斗内的混合 物 立即剧烈反应 , 发出 耀眼的光芒 液珠冷却后变为 黑色固体 。 , 产生大量的烟。 纸漏斗被烧破,有 红热状态的液珠 落入蒸发皿内的细沙上, (3)实

验结论:在高温下,铝与氧化铁反应,放出大量的热 , 高温 化学方程式:Fe2O3+2Al=====2Fe+Al2O3 。

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3.反应特点

第5讲

在高温下进行,反应迅速,放出大量的热。新生成的金属单 质呈液态且易与 Al2O3 分离。 4.应用 (1)在生产上,可用于 焊接钢轨 等。 (2)在冶金工业上用于 冶炼难熔金属 5.铝热剂 (1)在铝热反应中, 反应混合物(铝、 金属氧化物)称为铝热剂 。 (2)能与 Al 组成铝热剂的金属氧化物常见的有 Fe2O3 、 。

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Fe3O4 、 Cr2O3 、 MnO2 、 V2O5

等。

基础再现·深度思考

第5讲

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深度思考 8. 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: ①取适量 A 进行铝热反应,产物中有单质 B 生成; ②另取 20 g A 全部溶于 0.15 L 6.0 mol· -1 盐酸中, L 得溶液 C; ③将①中得到的单质 B 和溶液 C 反应,放出 1.12 L(标况)气 体,同时生成溶液 D,还残留有固体物质 B; ④用 KSCN 溶液检验时,溶液 D 不变色。 请填空: (1)①中引发铝热反应的实验操作是________,产物中的单质 B 是________。 (2)②中所发生的各反应的化学方程式是________________。 (3)③中所发生的各反应的离子方程式是_______________。 + (4)若溶液 D 的体积仍视为 0.15 L, 则该溶液中 c(Mg2 )为___, + c(Fe2 )为__________。

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解析

第5讲

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 高温 Fe2O3+2Al=====Al2O3+2Fe,所以产物中单质 B 为 Fe。
(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。

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第5讲

(3)混合物中只有 Fe2O3 能和 Al 发生铝热反应,生成 Fe 单质。 C 溶液中有反应生成的 FeCl3,还有未反应的 HCl。发生的离 子反应为 Fe+2H ===Fe2 +H2↑;Fe+2Fe3 ===3Fe2 。 (4)假设步骤②用去的 20 g 固体中, MgO 的物质的量为 x, 2O3 Fe 的物质的量为 y,则 40 g· -1x+160 g· -1y=20 g。发生的 mol mol 反应有 MgO+2HCl===MgCl2 +H2O;Fe2O3 +6HCl===2FeCl3 +3H2O。 因为步骤③中 Fe 有剩余,说明经此步骤 HCl 全部消耗了。步 骤②剩余 HCl 的物质的量可根据步骤③中产生的气体确

定为 0.1 mol,所以又有:2x+6y+0.1 mol=0.9 mol, 解得:x=0.1 mol,y=0.1 mol。
+ + + +

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第5讲

根据 MgO~MgCl2 的关系,则溶液中 MgCl2 的浓度为 0.1 mol÷ 0.15 L=0.67 mol· -1。 L 步骤④说明溶液中没有 Fe3+,也就是溶质为 FeCl2 和 MgCl2。 根据 Cl-不变的关系,可知 MgCl2 和 FeCl2 的总的物质的量等 0.15 L×6.0 mol· -1 L 于 = 0.45 mol , 所 以 , FeCl2 的 浓 度 为 2 0.45 mol-0.1 mol =2.3 mol· -1。 L 0.15 L

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基础再现·深度思考

第5讲

答案

(1)加少量 KClO3,插上镁条并将其点燃

Fe

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(2)Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O; MgO+2HCl===MgCl2+H2O

(3)Fe+2H+===Fe2++H2↑;Fe+2Fe3+===3Fe2+

(4)0.67 mol· L

-1

2.3 mol· L

-1

基础再现·深度思考

第5讲

9.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、Al2O3、 Fe、Fe2O3 的熔点、沸点数据如下: 物质 熔点/℃ Al 660 Al2O3 Fe Fe2O3 2 054 1 535 1 462

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沸点/℃ 2 467 2 980 2 750

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第5讲

(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 C.稀硝酸 B.稀硫酸 D.氢氧化钠溶液

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基础再现·深度思考
解析

第5讲

(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-+3H2↑。 2 (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,而且消耗的两种酸量又多;熔融物中铁不能与氢氧化 钠溶液反应。答案为 B。


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答案 (1)合理
(2)NaOH 溶液 2Al+2OH-+2H2O===2AlO-+3H2↑ 2

(3)B

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第5讲

10.用铝热反应还原下列物质,制得金属各 1 mol 时,消耗铝 最少的是 A.MnO2 B.Cr2O3 C.V2O5 ( D ) D.Fe3O4

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规律方

法·解题指导

第5讲

规律方法〃解题指导
规律方法 金属综合性质概括 1.金属活动性的判断规律 (1)单质与水或酸反应的难易程度:反应越剧烈,该金属越 活泼。 (2)最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:碱性越强,金属 越活泼。 (3)金属间的置换反应:若 A 能置换 B,则 A 的活动性比 B 的强。 (4)简单阳离子氧化性的强弱:氧化性越强,该金属的活动 性越弱。 (5)两金属构成原电池时,作负极(或电子流出、或电流流入、 或发生氧化反应等)的金属比作正极(或电子流入、或电流流 出、或发生还原反应等)的金属活泼。

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规律方法·解题指导
2.金属与酸反应的定量关系

第5讲

(1)金属与酸反应失去电子的物质的量=产生氢气的物质的量 ×2。 (2)当两溶液中参加反应的金属与产生氢气的质量差相等时, 则 反应后两溶液增加的质量相等。 (3)相同物质的量的金属与足量酸反应产生氢气的物质的量之 比等于反应后对应金属离子呈现的化合价之比。 (4)相同质量的金属与足量酸反应产生氢气的质量之比等于金 属失去 1 mol 电子时质量的倒数比。 (5)若产生相同量的氢气, 所需金属的物质的量之比等于反应后 对应金属离子呈现的化合价的倒数比。 (6)若产生相同量的氢气,所需金属的质量之比等于失去 1 mol 电子时金属的质量之比。

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规律方法·解题指导
【例1】 分反应,放出氢气最多的是 A.2 mol· L
-1

第5讲

等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充 ( A ) H2SO4溶液 H2SO4溶液

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B.18 mol· L

-1

C.6 mol· -1 KOH溶液 L D.3 mol· -1 HNO3溶液 L 解析 镁铝合金在 HNO3 溶液中反应不生成 H2,排除 D;
与浓 H2SO4 反应也不生成 H2,排除 B; Mg、 均可与稀 H2SO4 反应, Al 只有 Al 能与 KOH 溶液反应, 因此放出 H2 最多的是 A。
审题指导 ?1?18 mol· -1 H2SO4为浓硫酸。 ?2?硝酸具有强 L 氧化性,不能与金属反应产生 H2。

规律方法·解题指导
【例 2】 1 2 3

第5讲

有关 X、Y、Z、W 四种金属进行如下实验: 将 X 和 Y 用导线连接,浸入电解质溶液中, Y 不易腐蚀 将片状的 X、W 分别投入等浓度的盐酸中都 有气体产生,W 比 X 反应剧烈 用惰性电极电解等物质的量浓度的 Y 和 Z 的 硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质 Z ( )

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根据以上事实,下列判断或推测错误的是 A.Z 的阳离子氧化性最强 B.W 的还原性强于 Y 的还原性 C.Z 放入 CuSO4 溶液中一定有 Cu 析出

D.用 X、Z 和稀硫酸可构成原电池,且 X 作负极

规律方法·解题指导

第5讲

解析

由1知金属性:X>Y,由2知金属性:W>X,由3知金属


性Y>Z,即金属

性由强到弱的顺序为W>X>Y>Z。由3还可得出 Z阳离子的氧化性大于H ,即在金属活动性顺序表中Z排在H 之后,但Z与Cu的位置无法判断,所以Z与Cu的金属性强弱无 法比较,故C项不正确。

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答案 C

规律方法·解题指导
规律方法 1.流程 海水中镁的提取

第5讲

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规律方法·解题指导

第5讲

2.有关反应的化学方程式 MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2 Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O HCl MgCl2· 2O=====MgCl2+6H2O↑ 6H △ 电解 MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑

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规律方法·解题指导
【例3】 滤 要生产步骤有:①浓缩结晶 ⑤熔融电解 ②加熟石灰 ③加盐酸

第5讲

海水是镁的主要来源之一,从海水中提取金属镁的主 ④过

(1)正确的生产顺序是______________。 (2)以上提取镁的全过程中,没有涉及的化学反应类型是 ________(填序号)。 A.分解反应 C.置换反应 B.化合反应 D.复分解反应

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(3)下列关于提取镁的说法中,不正确的是________(填序号)。 A.此法的优点之一是原料来自大海 B.进行①②③步骤的目的是富集MgCl2 C.常用电解熔融氧化镁的方法制取镁 D.电解冶炼镁要消耗大量电能

规律方法·解题指导
解析

第5讲

(2)从海水中提取镁的全过程中,涉及的反应有: 高温 ①把贝壳制成石灰乳:CaCO3=====CaO+CO2↑,分解反 应;CaO+H2O===Ca(OH)2,化合反应; ②沉淀 Mg2+:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,复分解反应; ③沉淀物与盐酸反应:Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O, 复分解反应; 电解 ④电解:MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑,分解反应。未涉及 置换反应。 (3)由于 MgO 的熔点高,工业生产中不使用电解熔融 MgO 的方法冶炼 Mg。

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答案

(1)②④③①⑤

(2)C

(3)C

真题重组·规范集训

第5讲

真题重组〃规范集训
高考题组一 金属活动性、合金、金属冶炼 1.(2011· 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AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的 方法 D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出 Cu、Fe、Al ( )

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真题重组·规范集训
解析

第5讲

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 Al2O3、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 AlCl3、FeCl3、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;

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D 项,电解 AlCl3、FeCl3、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。

答案 C

真题重组·规范集训

第5讲

2.(2011· 上海春季,17)金属的使用是人类拓展自身能力的标 志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为:金、 铜、铁、铝,之所以有先后,主要取决于 A.金属在地壳中的含量多少 B.金属的熔、沸点高低 C.金属的活泼性强弱 D.金属的导电性强弱 ( C )

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解析 冶金的原理:Mn +ne ===M,活泼金属在自然界中 均以化合态存在,活泼性越强,对应阳离子氧化性越弱,越 难被还原。金、铜、铁、铝活泼性依次增强,冶炼难度也依 次增大。





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3.合金相对于纯金属制成的金属材料的优点是 ①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 金的熔点比它的各成分金属的更低 纯金属的导电性更强 A.①②③⑤ C.①②④

第5讲

( A ) ②一般地,合 ④合金比

③改变原料的配比、

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改变生成合金的条件,得到有不同性能的合金

⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 B.②③④ D.①②④⑤

解析 合金的机械性能比各成分金属的大,故①正确;
根据教材知识,②③是正确的; 合金的电阻率比纯金属要大,故④是错误的;

合金由于性能好而应用更广泛,⑤是正确的。

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第5讲

4.判断下列说法是否正确,正确的划“√”,错误的划“×” (1)电解熔融氯化镁制取金属镁 ( ) √ (2010· 上海,8A) (2)电解饱和氯化镁溶液,可制得金属镁 (3)目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 (4)生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 ( ×) (2009· 上海,5D) (√ ) (× ) (2009· 广东理基,23A) (2009· 广东理基,23B)

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第5讲

(5)用嵌有一铜螺丝钉的铁板在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液, 则负极反应为 Cu-2e-===Cu2+ (×) (2011· 浙江理综,10D 改编) (6)常温下 Na 与足量 O2 反应生成 Na2O,随温度升高生成 Na2O 的速率逐渐加快 (7)用金属钠可区分乙醇和乙醚 (× ) (2011· 北京理综,10C) (√ ) (2011· 大纲全国卷,7A)

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第5讲

高考题组二

铜、铜合金及其化合物

5.(2010· 北京理综,11)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、 淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的 ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是 ( A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度 B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性 C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2 +S2 ===CuS↓ D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应

和复分解反应
+ -

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)

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解析

第5讲

CuSO4 与 PbS 反应可以生成 CuS, 所以 CuS 的溶解度

小于 PbS 的,A 错误; 硫化物中硫的化合价为-2,均具有还原性,B 错误; ZnS 难溶于水,不能写成离子形式,C 错误; 铜的硫化物首先被氧化成 CuSO4,然后硫酸铜与 ZnS、PbS 发 生复分解反应生成更难溶的 CuS,D 正确。

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答案 D

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第5讲

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6.(2009· 广东,10 改编)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有 Cu2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法不正确的是( D ) A.锡青铜的熔点比纯铜低 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 正确; 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。

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第5讲

7.(2010· 课标全国卷,26)物质A~G有下图所示转化关系 (部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主 要成分,经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的 浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。

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第5讲

请回答下列问题: (1)写出下列物质的化学式:B________、E__________、 G________; (2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是 ________,阴极物质是________,电解质溶液是________; (3)反应②的化学方程式是 ___________________________________________。

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第5讲

(1)由 G 为砖红色沉淀及 F 转化为 G 的条件可知, G

为 Cu2O,则 C 为 Cu,E 为浓硫酸或者硝酸,结合题中所 给的信息可知, 矿物 A 应为 Cu2S, B 为 SO2, 为 SO3, 则 D E 为浓硫酸而不是硝酸,F 为 CuSO4。 (2)用电解法提纯金属铜的方法是将粗铜作为电解池的阳 极,精铜作为电解池的阴极,一般用 CuSO4 溶液作电解质 △ (3)反应②的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)===== CuSO4 + SO2↑+2H2O。 溶液。

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答案 (1)SO2
(2)粗铜 精铜

浓 H2SO4

Cu2O

CuSO4 溶液 △ (3)Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O

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纠错笔记 品味高考评分细则,提高答题能力 考生答卷案例——找错纠错

第5讲

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第5讲

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第5讲

规范答案 (1)将气体通入品红溶液中,溶液褪色, 加热恢复原色(合理即得分) b 防止倒吸 过滤 (2)d e c 吸收多余的SO2 (3)铁屑

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(4)将小片pH试纸放在点滴板(或 低(小)

表面皿)上,用玻璃棒蘸取少量待测液点 在试纸上,与标准比色卡对照

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第5讲

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答题规范点拨 1.以下三种答案同样给分: (1)将气体通入品红溶液,溶液褪色;(2)将气体通入高锰酸 钾溶液,溶液褪色;(3)将气体通入溴水溶液,溶液褪色。 不给分的情况:品红倒入;看是否褪色;出现错字等。 2.第一空大写字母不得分;第二防止回流、防倒流、防止 氢氧化钠回流、安全瓶等都得分,但有错别字不得分;第 三空吸收SO2、除去SO2、防止SO2污染空气、与SO2反应、 中和SO2等都给分,但必须写出SO2字样,否则不得分,如 吸收尾气、除尾气、防止污染等都不给分。 3.只要出现Fe就有分,加入硫酸和铁不得分;“过滤”写 错别字不得分。 4.玻璃棒可写成胶头滴管或玻棒,润湿的pH试纸不得 分,必须有“与标准比色卡对照”字眼。


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