2024版新教材高考化学全程一轮总复习第三章金属及其化合物第9讲金属材料金属矿物的开发和利用学生用书

第9讲　金属材料　金属矿物的开发和利用复 习 目 标1．了解铝、铜单质及其重要化合物的性质、用途和制备方法。2.了解常见金属的活动性顺序。3.了解合金的概念及金属材料的重要应用。考点一　铝及其化合物必备知识整理1.铝的结构与性质(1)铝的原子结构和存在铝位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族，铝是地壳中含量最多的金属元素。(2)铝的物理性质铝是　　　　色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地　　　　。(3)铝的化学性质铝原子的结构示意图为　　　　，铝原子最外层有3个电子，在反应中易　　　　电子，具有较强的　　　　性。写出图中标号反应的化学方程式或离子方程式：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤________________________________________________________________________。(4)铝热反应①实验原理：高温下铝将较不活泼的金属从其氧化物中还原出来。②实验装置：铝粉还原氧化铁的实验装置如图所示。③引燃剂和铝热剂：a．引燃剂：　　　　　　　　。助燃剂：　　　　　　　　。b．铝热剂：铝粉和金属氧化物(Fe2O3、Cr2O3、V2O5等)组成的　　　　　　　　。2．氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。(2)化学性质微点拨像Al2O3这类既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫作两性氧化物。（3）用途①作　　　　材料；②作冶炼铝的原料。3．Al（OH）3的性质（1）物理性质不溶于水的白色胶状固体，具有　　　　。（2）不稳定性加热时，氢氧化铝易分解，反应的化学方程式：____________________________________________________________________（3）两性——溶于强酸、强碱分别写出Al（OH）3与稀硫酸、NaOH溶液反应的离子方程式。①与稀硫酸反应_____________________________________________________。②与NaOH溶液反应Al（OH）3＋OH－===Al＋2H2O。（4）Al（OH）3的制备写出下列反应的离子方程式①Al3＋与氨水反应（不用强碱）　　　　　　　　　　　　　　。②Al溶液中通入过量的CO2　　　　　　　　　　　　　　　。③Al3＋与Al相互促进水解反应　　　　　　　　　　　　　　。4．明矾（1）化学式为　　　　　　　　　　　　，它是　　　　晶体，　　　　于水。（2）明矾净水的原理电离方程式为　　　　　　　　　　　　，其中Al3＋发生水解反应，产生　　　　，能吸附水中　　　　形成沉淀，使水澄清。5．可溶性铝盐与NaOH溶液反应的图像分析微点拨Na、K、Mg、Ca具有强还原性，不能用金属置换的方法制取。氧化镁的晶格能大，熔点高（常用作耐火材料），不宜用来冶炼镁。[正误判断]　（1）铝和酸反应时，氧化剂是酸，铝和碱反应时，氧化剂是碱（　　）（2）MgO与Al粉的混合物也可称为铝热剂（　　）（3）Al2O3的熔点高，可作耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等（　　）（4）氢氧化铝可作胃酸的中和剂（　　）（5）明矾可作净水剂，起到杀菌消毒的作用（　　）（6）蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液，制备无水AlCl3（　　）（7）用过量氨水除去Fe3＋溶液中的少量Al3＋（　　）（8）除去Fe2O3中的Al2O3，加入足量NaOH溶液，然后过滤（　　）（9）将AlCl3加入Ba（HCO3）2溶液中同时有气体和沉淀产生（　　）对点题组训练题组一　铝及其化合物的性质1．下列叙述正确的是（　　）A．依据铝热反应原理，能发生反应2Al＋3MgO eq \o(=====,\s\up7(高温)) 3Mg＋Al2O3B．存在于污水中的重金属离子，常用加入明矾等电解质的方法进行处理C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液D．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质：Al3＋＋3NH3·H2O===Al（OH）3↓＋3NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 2．工业上以铝土矿（主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是（　　）A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液B．试剂Y是HCl，它与Al反应生成氢氧化铝C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果微点拨含铝杂质的提纯方法归类,利用Al、Al2O3、Al（OH）3可溶于强碱的特性，可除去许多物质中的含铝杂质，如：（1）Mg（Al）：加足量NaOH溶液。（2）Fe2O3（Al2O3）：加足量NaOH溶液。（3）Mg（OH）2[Al（OH）3]：加足量NaOH溶液。（4）Mg2＋（Al3＋）：加过量NaOH溶液，过滤，再加酸充分溶解题组二　与Al（OH）3图像的分析与计算3．下列曲线图（纵坐标为沉淀的量，横坐标为加入物质的物质的量）与对应的选项相符合的是（　　）A．向1 L浓度均为0.1 mol·L－1的Ba（OH）2、NaAlO2混合液中加入0.1 mol·L－1的稀H2SO4B．向1 L浓度分别为0.1 mol·L－1和0.3 mol·L－1的AlCl3、NH4Cl的混合液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液C．向烧碱溶液中滴加明矾溶液D．向AlCl3溶液中滴加过量氨水4．向HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl溶液中（假设各1 mol），逐滴加入NaOH溶液，沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。（假设Mg2＋、Al3＋结合OH－能力相同）分析图像的变化情况，回答下列问题：（1）H＋、Al3＋、Al（OH）3、N四种微粒与OH－反应的先后顺序依次为　　　　　。（2）依次写出各阶段的离子方程式：①OA：________________________________________。②AB：________________________________________。③BC：________________________________________。④CD：________________________________________。题组三　铝热反应及应用5．引发铝热反应的操作是：将铝粉和Fe2O3粉末混合均匀，置于纸漏斗上，外铺一层KClO3作氧化剂，外插一段光亮的镁带，然后点燃镁带。下列各组中能分别代替KClO3和镁带而引发铝热反应的是（　　）A．直接用酒精喷灯加热B．KMnO4、铝条C．火柴头、浓盐酸D．KMnO4、鞭炮引线6．铝粉与某些金属氧化物组成的混合物叫铝热剂，铝热剂在高温下发生的反应叫铝热反应。如：2Al＋Fe2O3 eq \o(=====,\s\up7(高温)) 2Fe＋Al2O3，反应发生时放出大量的热。仔细阅读上述信息回答下列问题：（1）“铝热反应”属于四种基本反应类型中的　　　　　　反应。（2）信息中的“某些”指　　　　（填“比铝活泼的”“比铝不活泼的”或“任意”）。（3）试写出铝粉与MnO2发生的铝热反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　。（4）题给的铝热反应可用于野外焊接钢轨，试解释其基本原理　　　　　　　　。（5）为完全沉淀氯化铝溶液中的铝元素，常加入过量的　　　　（化学式），反应的化学方程式：　　　　　　　　。新 情 境 新 高 考铝制品的表面处理在空气中，铝的表面自然形成的氧化膜很薄，耐磨性和抗蚀性不够强，为了使铝制品适应于不同的用途，常采用化学方法对铝的表面进行处理，如增加膜的厚度，对氧化膜进行着色等。以下为铝材表面处理的一种方法：[问题探究]（1）碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，写出反应的离子方程式　　　　　　　　。（2）碱洗时常有气泡冒出，其原因是　　　　　　　　　　　　（用离子方程式表示）。（3）电解氧化：以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成较厚的氧化膜，则阳极的电极反应方程式为________________________________________________________________________。（4）为了将碱洗槽液中的铝元素以沉淀的形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的　　　（填字母），离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。a．NH3 b．NaOHc．HNO3 d．CO2考点二　铜及其化合物必备知识整理1.铜（1）物理性质：　　　　色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。（2）化学性质①在潮湿的空气里铜表面逐渐形成一层　　　　色的铜锈，化学方程式：________________________________________________________________________。②铜丝在硫蒸气中反应：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③铜与氯化铁溶液：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。2．氧化铜和氧化亚铜（1）氧化铜是　　　　色固体，与盐酸反应的离子方程式为___________________________。（2）氧化亚铜是　　　　色固体，与盐酸反应Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。（3）转化关系：　　　　　　　　　　　　。3．氢氧化铜蓝色固体，受热发生分解，可表示为　　　　　　　　　　，新制的Cu（OH）2与含　　　　的有机物共热可生成砖红色Cu2O。4．碱式碳酸铜和硫酸铜（1）碱式碳酸铜是铜绿、孔雀石的主要成分。（2）CuSO4·5H2O俗称　　　　。无水CuSO4为白色固体遇水变　　　　色，可用于检验水的存在。[正误判断]　（1）无水硫酸铜可用于检验酒精中是否含有水（　　）（2）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（　　）（3）铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物（　　）（4）铜比铝早被发现的原因是铜矿较易被还原，铝矿很难被还原（　　）（5）CuSO4·5H2O失去结晶水属于物理变化（　　）对点题组训练题组一　铜及其化合物的性质和应用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．将铜丝插入浓硫酸中加热，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2．孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下（假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸）：（1）反应①能观察到的现象是　　　　　　　　　　　　，有关反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（2）反应②加入的金属可能是　　　　，有关反应的离子方程式为　　　　　　　　。（3）操作a可能的方法是　　　　，欲除掉的杂质为　　　　　　　　　　　　；要从操作a所得到的溶液中得到溶质的晶体，需要进行的操作是　　　　　　　　　　　　　。题组二　铜及其化合物的制备3．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（　　）A.焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2B.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4．铜的氯化物是重要的化工原料，常用作有机合成催化剂。实验室用粗铜（含杂质Fe）制备氯化亚铜、氯化铜晶体的流程如下：下列说法错误的是（　　）A．固体1和固体2中Fe元素的价态相同B．检验溶液2中的杂质离子是否除尽可以选用KSCN溶液或铁氰化钾溶液C．试剂X可能是CuO，操作②中结晶时需要通入HCl气体D．反应②的离子方程式为2Cu2＋＋SO2＋2H2O＋2Cl－===2CuCl↓＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋4H＋微点拨铜的冶炼“两方法”（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＋4O2 eq \o(=====,\s\up7(800 ℃)) Cu2S＋3SO2＋2FeO（炉渣）2Cu2S＋3O2 eq \o(=====,\s\up7(1200 ℃)) 2Cu2O＋2SO22Cu2O＋Cu2S eq \o(=====,\s\up7(1200 ℃)) 6Cu＋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。电解精炼铜的原理是用粗铜作阳极，失电子变为Cu2＋，用纯铜棒作阴极即可得精铜。考点三　金属材料与金属矿物的开发利用必备知识整理1.合金（1）概念：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：合金具有许多优良的物理、化学性能或机械性能。①熔点：一般比它的各成分金属都低；②硬度和强度：一般比它的各成分金属都大。微点拨　（1）合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质不变。（2）并非所有的金属都能形成合金，若一种金属的熔点高于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。2．常见金属材料（1）分类（2）常见的合金材料3．金属矿物的开发和利用（1）金属在自然界中的存在形态①在自然界中绝大多数金属以　　　　的形式存在。②金、铂等少数化学性质稳定的金属以　　　　的形式存在。（2）金属的冶炼①实质：把金属从　　　　还原为　　　　　。即　　　　　　　（写反应通式，用M表示金属）。②方法：根据金属的活动性不同，金属冶炼的方法分为热分解法、热还原法、电解法等。例如下列金属的冶炼（用化学方程式表示）微点拨　（1）冶炼Mg时电解熔融MgCl2而不电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。（2）冶炼Al时只能电解熔融Al2O3而不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电；加入冰晶石（Na3AlF6）的目的是降低Al2O3的熔化温度。[正误判断]　（1）合金中的金属元素都以化合态形式存在（　　）（2）金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性（　　）（3）铝合金的熔点比纯铝的低（　　）（4）人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高（　　）（5）电解氯化镁溶液制取金属镁（　　）（6）工业上利用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg（　　）（7）合金材料中不可能含有非金属元素（　　）（8）合金的硬度一般大于成分金属，而熔点一般低于成分金属（　　）对点题组训练题组一　金属材料、合金的性能及应用1．下列说法正确的是（　　）A．铝、铁、铜相比较，铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高B．Al2O3、MgO可用作耐高温材料，二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C．工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、MgD．用钨作灯丝是因为其易导电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电子题组二　金属冶炼、金属矿物的开发利用3．不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是（　　）A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳4．明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷淀，毁罐取出……即倭铅也。”（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭。）下列说法不正确的是（　　）A．倭铅是指金属锌和铅的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶炼Zn的化学方程式：ZnCO3＋2C eq \o(=====,\s\up7(高温)) Zn＋3CO↑D．该冶炼锌的方法属于热还原法本讲真题研练1．[2022·广东卷]中华文明源远流长，在世界文明中独树一帜，汉字居功至伟。随着时代发展，汉字被不断赋予新的文化内涵，其载体也发生相应变化。下列汉字载体主要由合金材料制成的是（　　）2.[2022·湖南卷]铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：下列说法错误的是（　　）A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2D.滤液可回收进入吸收塔循环利用3.[2022·浙江1月]下列说法不正确的是（　　）A.镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件B.还原铁粉可用作食品干燥剂C.氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒D.油脂是热值最高的营养物质4.[2021·广东卷]化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是（　　）5.[2021·河北卷]“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集注》中提到“钢铁是杂炼生作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁（含碳量约0.1%）混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是（　　）A.钢是以铁为主的含碳合金B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2O36.[2021·湖南卷]一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下：下列说法错误的是（　　）A.物质X常选用生石灰B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁C.“氯化”过程中发生的反应为MgO＋C＋Cl2 eq \o(=====,\s\up7(高温)) MgCl2＋COD.“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl27.[2021·河北卷]BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：下列说法错误的是（　　）A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C.水解工序中加入少量CH3COONa（s）可提高Bi3＋水解程度D.水解工序中加入少量NH4NO3（s）有利于BiOCl的生成8.[2023·浙江1月]硫酸铜应用广泛，下列说法不正确的是（　　）A.Cu元素位于周期表p区B.硫酸铜属于强电解质C.硫酸铜溶液呈酸性D.硫酸铜能使蛋白质变性第9讲　金属材料　金属矿物的开发和利用考点一必备知识整理1．(1)三　ⅢA(2)银白　柔软(3)　失去　还原①4Al＋3O22Al2O3②＋4H＋===Al3＋＋NO↑＋2H2O③2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑④＋3H2↑⑤2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3(4)镁条　氯酸钾　混合物2．(2)Al2O3＋6HCl===2AlCl3＋3H2OAl2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O(3)①耐火3．(1)吸附性(2)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O(3)①Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O(4) ①②③＋6H2O===4Al(OH)3↓4．(1)KAl(SO4)2·12H2O　无色　可溶(2)Al(OH)3(胶体)　悬浮物5．Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓＋2H2O＋2H2O＋6H2O===4Al(OH)3↓正误判断答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)√对点题组训练1．解析：铝热反应的原理：Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应，Mg的活动性强于铝，故Al与MgO不能反应，故A错误；明矾净水的原理是水解产物Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物，不能沉淀水中的重金属离子，故B错误；镁铝合金可溶于过量盐酸，但Mg不与NaOH反应，故不能完全溶于NaOH溶液，故C错误；Al(OH)3不溶于氨水，只溶于强碱，故D正确。答案：D2．解析：B项，若试剂Y是HCl，过量H＋与反应生成Al3＋，错误；C项，图中所示转化只有一步是氧化还原反应2Al2O34Al＋3O2↑，错误；D项，试剂X为氢氧化钠，滤渣C为氧化铁，滤液A为偏铝酸钠和氢氧化钠混合溶液，通入过量二氧化碳气体，发生反应：NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，不能对换，错误。答案：A3．解析：A项中，表示向浓度相同的Ba(OH)2、NaAlO2混合液中滴加等浓度稀硫酸时生成沉淀的过程：0～1阶段只生成BaSO4；1～1.5阶段发生＋H2O===Al(OH)3↓，反应生成Al(OH)3沉淀；1.5～3阶段是生成的Al(OH)3沉淀又溶于稀硫酸的过程，A正确。B项中，铝离子结合氢氧根离子的能力比铵根离子强，先进行反应，生成1 mol氢氧化铝需要3 mol氢氧根离子，溶解1 mol氢氧化铝只需要1 mol氢氧根离子，B错误。C项中，形成1 mol偏铝酸根离子需要1 mol铝离子，消耗1 mol偏铝酸根离子只需要 mol铝离子，C错误。D项中，氢氧化铝沉淀不能溶解于氨水中，D错误。答案：A4．答案：(1)H＋、Al3＋、、Al(OH)3　(2)①H＋＋OH－===H2O　②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓　③＋OH－===NH3·H2O　④＋2H2O5．解析：为使反应顺利进行，加入的氯酸钾为助燃剂，镁为引燃剂，所以选项中必须提供代替镁的引燃剂、代替氯酸钾的助燃剂，据此进行解答。A项：根据铝热反应装置可知，无法用酒精喷灯对反应的混合物进行加热，故A错误；B项：缺少引燃剂，铝热反应不会发生，故B错误；C项：火柴头可以做引燃剂，但是缺少助燃剂，无法达到反应所需温度，故C错误；D项：鞭炮引线为引燃剂，高锰酸钾为助燃剂，铝热反应可以发生，故D正确。答案：D6．解析：(1)铝热反应特点：一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，符合置换反应的定义，属于置换反应；(2)反应为置换反应，应为活泼金属置换出较不活泼金属，故答案为比铝不活泼的；(3)铝粉与MnO2在高温下反应生成Mn和Al2O3，反应的方程式为3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn；(4)铝和氧化铁能发生铝热反应且放出大量热，将生成的金属铁熔化流入裂缝中将钢轨焊接在一起；(5)由于氢氧化铝是两性氢氧化物，溶于强碱，故完全沉淀氯化铝溶液中的铝元素通常加入氨水，氯化铝与氨水反应生成氯化铵、氢氧化铝沉淀，反应化学方程式为：AlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl。答案：(1)置换　(2)比铝不活泼的　(3)3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn　(4)反应放出的大量热将生成的金属铁熔化流入裂缝中将钢轨焊接在一起　(5)NH3·H2OAlCl3＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl新情境新高考提示：＋H2O＋3H2↑(3)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋(4)槽液中铝元素的存在形式为NaAlO2，NaAlO2可与酸反应生成Al(OH)3沉淀，但Al(OH)3是两性氢氧化物，可溶于强酸，若加入HNO3，HNO3的量不易控制，HNO3的量不足，铝元素沉淀不完全，HNO3过量则生成Al3＋，故可向槽液中通入足量CO2，因为Al(OH)3不溶于H2CO3，离子方程式为。考点二必备知识整理1．(1)紫红　(2)①绿　　②2Cu＋SCu2S　③Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl22．(1)黑　CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O(2)砖红　(3)4CuO2Cu2O＋O2↑3．Cu(OH)2CuO＋H2O醛基(—CHO)4．(1)Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2OCu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O(2)蓝矾、胆矾　蓝正误判断答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×对点题组训练1．解析：A项，反应后，应将反应后液体倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌；B项，应将铜丝在空气中加热到红热后伸入盛满氯气的集气瓶中；C项，CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到无水CuCl2固体。答案：D2．解析：孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生，反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O。经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末能将Cu2＋从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等；要从滤液中得到CuSO4晶体，需进行加热浓缩、冷却结晶等操作。答案：(1)固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色，有气泡产生　Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O(2)铁粉　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu(答案合理即可)(3)过滤　难溶于水和稀硫酸的杂质　加热浓缩、冷却结晶3．解析：A项，2CuS＋3O22CuO＋2SO2，由方程式可知，1 mol CuS消耗1.5 mol O2，错误；B项，废气中含有SO2，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；C项，调节pH至3～4时，Fe3＋水解转化为Fe(OH)3而除去，错误；D项，将CuCl2·2H2O直接加热脱水，Cu2＋水解，HCl挥发会产生Cu(OH)2，无法得到CuCl2，错误。答案：B4．解析：粗铜与足量的氯气反应生成氯化铜、氯化铁，即固体1；在盐酸中溶解固体，得到氯化铜和氯化铁的混合液，即溶液1；加入氧化铜调节溶液的pH，使铁离子变为氢氧化铁沉淀，则固体2为氢氧化铁、试剂X为氧化铜；氯化铜与二氧化硫反应制取氯化亚铜；通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到二水合氯化铜晶体。A.分析可知，固体1为氯化铜、氯化铁，固体2为氢氧化铁，其中Fe元素的价态均为＋3价，A说法正确；B.检验溶液2中的杂质Fe3＋离子是否除尽可以选用KSCN溶液，不能用铁氰化钾溶液，B说法错误；C.试剂X可能是CuO或氢氧化铜，操作②中结晶时防止水解程度增大，需要通入HCl气体，C说法正确；D.反应②的离子方程式为＋4H＋，D说法正确。答案：B考点三必备知识整理1．(1)金属特性　2．(2)低碳钢　中碳钢　高碳钢　青铜　Cu、Sn、Pb　Cu、Zn3．(1)①化合态　②游离态　(2)①化合态　游离态　Mn＋＋ne－===M　2Hg＋O2↑　4Ag＋O2↑　2Fe＋3CO2　W＋3H2O　3Mn＋2Al2O3　4Al＋3O2↑　Mg＋Cl2↑　正误判断答案：(1)×　合金中的金属大部分以单质的形式存在(2)×　金属离子未必只有氧化性，如Fe2＋有还原性(3)√(4)×　铝比铁活泼，只能用电解法冶炼，故使用时间较晚(5)×　电解熔融的氯化镁制取金属镁(6)×　电解熔融氧化铝制取金属铝(7)×　碳素钢就含有碳元素(8)√对点题组训练1．解析：A项，自然界中铝元素的含量比Fe、Cu高；C项，冶炼Mg不是通过电解熔融的MgO，而是通过电解熔融的无水MgCl2；D项，钨作灯丝是因为其熔点高。答案：B2．解析：拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作0价，A错误；拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大，B错误；Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料，C正确；溶于过量的硝酸时，Al与Fe均变为＋3价，Cu变为＋2价，故1 mol Al65Cu23Fe12失电子的物质的量＝65×3＋2×23＋12×3 mol＝277 mol，D错误。答案：C3．解析：A项，铁用CO还原法炼制，错误；B项，是因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。答案：D4．解析：由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，A错误；煤炭的主要成分是碳，反应中碳作还原剂，B、C、D均正确。答案：A本讲真题研练1．解析：兽骨，甲骨文的契刻载体之一，主要是牛的肩胛骨，一小部分是羊、猪、鹿的肩胛骨，还有极少部分的牛肋骨，其主要成分是碳酸钙和其它钙盐，故A不符合题意；青铜器是红铜与其他化学元素锡、铅等的合金，属于合金材料，故B项符合题意；纸张的主要成分是纤维素，故C不符合题意；液晶显示器是一种采用液晶为材料的显示器，液晶是一类介于固态和液态间的有机化合物，故D不符合题意。答案：B2．解析：流程梳理陶瓷中的SiO2能与HF反应，A项正确；喷淋法能使溶液与烟气充分接触，提高吸收效率，B项正确；根据流程梳理知，C项错误；滤液中含有Na2CO3，可用作吸收塔中的吸收剂，D项正确。答案：C3．解析：还原铁粉不能吸收水分，在食品中用作抗氧化剂，B项错误。答案：B4．解析：用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜与聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水没有关系，A符合题意；利用海水制取溴，是将Br－氧化成Br2，利用海水制取镁单质，是将Mg2＋还原成Mg，B不符合题意；利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品是因为氢氟酸可与二氧化硅反应，C不符合题意；公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆是设置防护涂层，使钢铁与潮湿空气隔绝从而防止钢铁腐蚀，D不符合题意。答案：A5．解析：钢是以铁为主的含碳合金，A说法正确；钢的含碳量越高，硬度和脆性越大，B说法正确；合金的熔点比其组分的熔点低，生铁含碳量(2%～4.3%)大于熟铁的含碳量(约0.1%)，故生铁熔点比熟铁低，C说法错误；赤铁矿的主要成分是Fe2O3，D说法正确。答案：C6．解析：苦卤水中含有大量镁离子，加入生石灰，生石灰与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙再与镁离子反应生成氢氧化镁，生石灰来源丰富、价格便宜，常用来做沉镁的沉淀剂，A说法正确；镁为活泼金属，工业上常用电解熔融氯化镁的方法来制备金属镁，B说法正确；根据题给流程图可知，“煅烧”氢氧化镁得到氧化镁，“氯化”过程中，加入碳和氯气与氧化镁反应，生成无水氯化镁和一种气体，根据原子守恒和化合价升降可得反应的化学方程式为MgO＋C＋Cl2MgCl2＋CO，C说法正确；向“煅烧”后所得氧化镁中加稀盐酸，得到氯化镁溶液，由于镁离子会发生水解反应Mg2＋＋2H2O⇌Mg(OH)2＋2H＋，直接蒸发MgCl2溶液，生成的HCl挥发，最终得到的是氢氧化镁，而不是无水氯化镁，D说法错误。答案：D7．解析：酸浸工序中分次加入稀HNO3可控制反应物浓度，降低反应剧烈程度，A说法正确；转化工序中加入NaCl可生成BiCl3，Bi3＋会水解生成BiOCl和BiONO3，加入稀HCl可抑制BiONO3的生成，提高BiOCl的产率，B说法正确；水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3＋＋Cl－＋H2O⇌BiOCl＋2H＋正向移动，有利于Bi3＋水解生成BiOCl，C说法正确；水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使C选项中的水解平衡逆向移动，不利于BiOCl的生成，D说法错误。答案：D8．解析：Cu的价电子排布式为3d104s1，位于周期表ds区，A项错误；硫酸铜属于盐，溶于水或熔融状态下完全电离，属于强电解质，B项正确；硫酸铜为强酸弱碱盐，由于Cu2＋水解溶液呈酸性，C项正确；硫酸铜属于重金属盐，能使蛋白质变性，D项正确。答案：A操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量向NaOH溶液中逐滴加入可溶性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失无沉淀（有但即溶）→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失图像反应的离子方程式AB：　　　　　　　.BD：　　　　　　　.AB：______________________.BC：______________________.方法名称主要反应原理（举例）热分解法2HgO eq \o(=====,\s\up7(△)) 　　　　　　　　　　.2Ag2O eq \o(=====,\s\up7(△)) 　　　　　　　　　　.热还原法CO作还原剂Fe2O3＋3CO eq \o(=====,\s\up7(高温)) 　　　　　　　.（高炉炼铁）H2作还原剂WO3＋3H2 eq \o(=====,\s\up7(△)) 　　　　　 　 　.活泼金属作还原剂3MnO2＋4Al eq \o(=====,\s\up7(高温)) 　　　　　　　.电解法2Al2O3（熔融） eq \o(=====,\s\up7(电解),\s\do5(冰晶石)) 　　　　　.MgCl2（熔融） eq \o(=====,\s\up7(电解)) 　　　　　 　　.2NaCl（熔融） eq \o(=====,\s\up7(电解)) 2Na＋Cl2↑汉字载体选项A.兽骨B.青铜器汉字载体选项C.纸张D.液晶显示屏选项生产活动化学原理A用聚乙烯塑料制作食品保鲜膜聚乙烯燃烧生成CO2和H2OB利用海水制取溴和镁单质Br－可被氧化、Mg2＋可被还原C利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品氢氟酸可与SiO2反应D公园的钢铁护栏涂刷多彩防锈漆钢铁与潮湿空气隔绝可防止腐蚀