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1、-_第四讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物 2017 高考导航 考纲要求真题统计命题趋势1.了解常见金属的活动顺序及金属冶炼的一般方法。2了解合金的概念及其重要应用。3了解铜及其重要化合物的性质。4了解铜及其重要化合物的应用。5了解化学科学发展对自然资源开发利用的作用。2015，卷 10T(B)；2014，卷 9T本部分内容涉及题型较多，有选择题、综合推断题及实验探究题，铜及其重要化合物知识往往结合电化学知识一起考查。由金属材料、铜及其重要化合物知识联系生活实际，近几年高考的考查有升温趋势。预计在 2017 年高考中还会继续考查本部分内容，在平时的复习过程中，多注重与实验探究的结合。考点
2、一 铜及其重要化合物学生用书 P711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)化学性质反应物化学方程式O2(1)潮湿的空气中：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3 (碱式碳酸铜，绿色)(2)2CuO22CuO(黑色固体)= = = = =Cl2CuCl2CuCl2(棕黄色烟)= = = = =点燃非金属S2CuSCu2S= = = = =浓硫酸Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O= = = = =浓硝酸Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O氧化性酸稀硝酸3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O AgNO3Cu
3、2AgNO3=Cu(NO3)22Ag盐FeCl3Cu2FeCl3=CuCl22FeCl2 2.氧化铜和氧化亚铜名称氧化铜氧化亚铜 颜色黑色砖红色 水溶性不溶不溶 与酸反应(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O与 H2反应CuOH2CuH2O= = = = =Cu2OH22CuH2O= = = = =转化关系4CuO2Cu2OO2= = = = =高温3.氢氧化铜 (1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。 (2)化学性质及应用-_4铜盐 (1)碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu2(OH)2CO
4、32CuOH2OCO2。= = = = =(2)硫酸铜 CuSO45H2O 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 CuSO45H2O)，可作为水的检验依据。 (3)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 们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的病毒。1下列说法中正确的是( ) A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料 B金、银、铜是应用最广泛的金属材料 C钛被誉为“21 世纪的金属” ，应用前景很广阔 D铜是导电性、导热性最好的有色金属 答案：C 2铜钱在历史上曾经是一种广泛
5、流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用 于制造货币的说法正确的是( ) A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到 B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型 C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受 D铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通 答案：B名师点拨 1Cu 在加热条件下与 O2非常容易反应，利用这一性质，可把 Cu 作为 O2的吸收剂。若在实验题中看到加热的铜网或铜粉，应想到这一作用。2无水 CuSO4常用作水的检验试剂；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥剂使用。3铜盐属于重金属盐，可使蛋白质变性，故铜盐有毒。农业
6、上常用石灰乳和 CuSO4混合使用，是被称为“波尔多液”的农药。(2015高考天津卷)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的 几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某 化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：-_回答下列问题： (1)反应是将 Cu 转化为 Cu(NH3)，反应中 H2O2的作用是24_。 写出操作的名称：_。 (2)反应是铜氨溶液中的 Cu(NH3)4 与有机物 RH 反应，写出该反应的离子方程式：2_。操作用到的主要仪器名称为_，其目的是(填序号) _。 a富集铜元素 b使铜元素与水溶液中的物质分离 c增加
7、Cu2在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的 CuR2与稀硫酸反应生成 CuSO4和_。若操作使用右图 装置，图中存在的错误是 _ _。 (4)操作以石墨作电极电解 CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是 _。 操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 _。 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是_。 循环使用的 NH4Cl 在反应中的主要作用是 _ _。 解析 (1)Cu 转化为 Cu(NH3)4，化合价升高，发生氧化反应，故 H2O2 作氧化剂，将2Cu 氧化。从图中可以看出，经过操作得到溶液和残渣，故操作是过滤。 (2)铜氨溶液中的 Cu(NH3)4 与有机物
8、 RH 反应生成 NH3 和 NH4Cl 及溶解在有机层中的2CuR2，故反应的离子方程式为 Cu(NH3)42RH=2NH32NH4CuR2。操作得2到溶液和有机层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水 溶液中的物质分离，富集铜元素。 (3)根据反应可以判断出 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和 RH。图中的错误是分液漏斗 的尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中的液体太多。 (4)电解 CuSO4 溶液，阳极是水放电，电极反应式为 2H2O4e=O24H，故阳极 产物是 O2 和 H2SO4。将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。 (5)反应消耗 H2
9、SO4，操作电解 CuSO4 溶液产生 H2SO4，实现了 H2SO4 的循环使用。反应中 H2O2 将铜氧化为 Cu2，Cu2与 NH3 产生 Cu(NH3)4，因为 NH3 溶于水，溶2液显碱性，如果 c(OH)过高，会产生 Cu(OH)2 沉淀，为了防止产生 Cu(OH)2 沉淀，在反-_应中加入了 NH4Cl。 答案 (1)作氧化剂 过滤 (2)Cu(NH3)42RH=2NH42NH3CuR2 分液漏斗 ab2(3)RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、分液漏斗中的液体过多 (4)O2、H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、过滤 (5)H2SO4 防止由于溶液中 c(OH)过高，生成 Cu(OH
10、)2 沉淀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CuSO45H2O。浓H2SO4加热加水稀释蒸发结晶(2)CuCuO硫酸铜溶液CuSO45H2O。O2灼烧稀H2SO4蒸发结晶(3)Error!Error!硫酸铜溶液CuSO45H2O。稀硫酸蒸发结晶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。废铜综合利用的常见流程框图模式题组一 铜及其化合物的性质 1下列有关铜的化合物的性质的叙
11、述中正确的是( ) ACuSO45H2O 晶体加入浓硫酸中变成 CuSO4是物理变化，体现了浓硫酸的脱水性 B醋酸是弱酸，所以 Cu(OH)2悬浊液与醋酸不能反应 CCuO 是黑色固体，与水反应可生成 Cu(OH)2 DCu2O 遇硝酸可能会被氧化成 Cu2 解析：选 D。A 项：CuSO45H2O =CuSO45H2O 是化学变化，体现了浓硫酸的吸水性； B 项：在常温下，Cu(OH)2与醋酸也能发生中和反应；C 项：CuO 与水不反应；D 项：Cu2OCu2，利用硝酸的强氧化性。HNO32(2015高考四川卷)下列有关 CuSO4溶液的叙述正确的是( ) A该溶液中 Na、NH、NO、Mg
12、2可以大量共存 4 3 B通入 CO2气体产生蓝色沉淀 C与 H2S 反应的离子方程式：Cu2S2=CuS D与过量浓氨水反应的离子方程式：Cu22NH3H2O =Cu(OH)22NH 4 解析：选 A。A.CuSO4溶液显酸性，Na、NH、NO、Mg2可以大量共存，A 项正确； 4 3B.CO2与 CuSO4溶液不发生反应，违背了强酸制弱酸的原理，B 项错误；C.H2S 属于弱电 解质，书写离子反应方程式时，要写化学式，C 项错误；D.CuSO4溶液与过量浓氨水反应-_生成四氨基合铜离子，D 项错误。 题组二 废铜的回收利用 3(2016烟台莱州一中期末)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝
13、酸的混合溶液为原料 制备 CuSO45H2O 晶体。设计的工艺流程如图所示：请回答下列问题： (1)根据反应原理，操作所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为 _。操作中需要把 NO 与_(气体)混合通入水中，混入该气体的目的是 _(用化学方程式表示)。 (2)溶液中存在一定浓度的 Fe3、Cu2，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的 pH 如下表。操 作中某学生设计物质 X 为 H2O，若加水调整溶液 pH，则 Fe(OH)3开始沉淀的 pH_1.9(填“” “”或“”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液 pH，其主要原 因是_ _。 开始沉淀沉淀完全 Fe31.93.2 Cu24.7
14、6.7(3)操作中物质 Y 为_。查阅资料知 CuSO45H2O 的溶解度曲线如上 图所示，则操作应采取的措施是蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥等。 解析：(1)操作是利用硝酸氧化而溶解铜，生成的 Cu2与 SO结合为 CuSO4。根据243Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 知，生成 3 mol CuSO4消耗 3 mol 硫酸、2 3 mol 硝酸。操作中把 NO 与氧气混合通入水中生成硝酸以循环利用，并减少污染，反应 方程式是 4NO3O22H2O=4HNO3。 (2)因加水使 c(Fe3)降低，则 Fe(OH)3开始沉淀的 pH1.9，而实际操作中一般不用此法调 节溶液 pH，其主要
15、原因是加入的水较多不利于蒸发浓缩或蒸发浓缩消耗很多的能量。 (3)由溶液得到晶体需蒸发浓缩，而蒸发时硫酸铜会水解，因此加入硫酸抑制水解。根据 CuSO45H2O 的溶解度曲线知温度越高，其溶解度越大，即温度低时析出量多，而且 30 时 CuSO45H2O 失水变为 CuSO43H2O，因此应冷却到 30 下结晶。 答案：(1)23 O2 4NO3O22H2O=4HNO3 (2) 不利于蒸发浓缩(或蒸发浓缩消耗很多的能量) (3)H2SO4 冷却到 30 下结晶(1)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
16、色，在推断题中， “蓝色溶液”基本可作为 Cu2的存在依据。(2)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。考点二 金属矿物的开发及利用学生用书 P731金属在自然界中的存在形态-_除了金、铂等极少数金属外，绝大多数金属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金属的冶炼 (1)实质：把金属从化合态还原为游离态。 (2)一般步骤(3)方法方法名称主要反应原理(举例)热分解法2HgO2HgO2= = = = =2Ag2O4AgO2= = = = =C 作还原剂2ZnOC2ZnCO2= = = = =高温CO 作还原剂Fe2O33C
17、O2Fe3CO2= = = = =高温(高炉炼铁)H2作还原剂WO33H2W3H2O= = = = =热还原 法活泼金属 作还原剂3MnO24Al3Mn2Al2O3= = = = =高温2Al2O34Al3O2= = = = =电解冰晶石MgCl2MgCl2= = = = =电解电解法2NaCl2NaCl2= = = = =电解3.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、化学性能或机械性能。 熔点：一般比它的各成分金属都低； 硬度和强度：一般比它的各成分金属都大。 4常见金属材料Error!Erro
18、r!金属 材料 (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Error!Error! (2)几种有色金属材料Error!Error!有 色 金 属 材 料1(2016高三金考卷单元滚动双测卷)下列关于金属的说法中，不正确的是( ) A合金比纯金属具有较好地性能，熔点比各成分金属的低 B一般情况下，合金的硬度大于其各成分金属的硬度 C常用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属 D由于铝在常温下不能与氧气反应，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性，是一种应用广泛-_的金属材料 解析：选 D。合金的熔点比成分金属的低，硬度比其成分金属的大，化学性质一般保持不 变，A、B 项正确，活泼金属常用电解法
19、冶炼，如钠、镁、铝等，C 项正确；铝在常温下 能与氧气反应，并在铝的表面形成一层致密的氧化铝保护膜，所以铝制品具有一定的抗腐 蚀性，D 项错误。 2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：选 B。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。 3下列金属冶炼的反应原理，错误的是( )AMgCl2MgCl2= =
20、= = =电解BAl2O33H22Al3H2O= = = = =CFe3O44CO3Fe4CO2= = = = =高温D2HgO2HgO2= = = = =解析：选 B。冶炼 Al 的反应原理是 2Al2O34Al3O2。= = = = =电解冰晶石 4下列有关金属的工业制法中正确的是 ( ) 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：选 B。A 中不能用 TiCl4溶液，要用熔融状态的 TiCl
21、4；电解 NaCl 溶液得到 NaOH、Cl2和 H2；电解法精炼铜的原料是粗铜。名师点拨(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。(2)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加合；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)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。(4)合金一定是混合物。(5)金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，其阳离子越容易被
22、还原，金属的位置越靠前，其阳离子越难被还原。(6)冶炼 Mg 时只能电解 MgCl2不能电解 MgO(熔点太高)。(7)冶炼 Al 时只能电解 Al2O3不能电解 AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低 Al2O3的熔化温度。(2016石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是 ( ) A在高温条件下，用 H2还原 MgO 制备单质 Mg-_B在通电条件下，电解熔融 Al2O3制备单质 Al C在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质 Na D加强热，使 CuO 在高温条件下分解制备单质 Cu 解析 A 项，Mg 的还原性大于 H2的还原性；C 项，
23、制取钠应电解熔融 NaCl；D 项，发生的反应为 4CuO2Cu2OO2，得不到单质 Cu。= = = = =高温答案 B1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。 2热还原法用到的还原剂有焦炭、CO 和 H2，试从所得产物纯度及对环境污染的角度考虑 哪种还原剂更好？ 答案：最好的还原剂是 H2；原因是焦炭会使产品的纯度降低，CO 会污染环境。根据金属活动顺序表选择冶炼方法 (1)电解法 KAl。(2)热还原法 ZnCu。(3)热分解法 HgAg。(
24、4)富集法 PtAu(此为物理方法)。(5)有些活泼性很强的金属也可以用热还原法来冶炼，如NaKClKNaCl、2RbClMgMgCl22Rb等，在此主要运= = = = =850 = = = = =700800 用了化学平衡移动原理，利用 K、Rb 沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。题组一 合金的组成、性质及应用 1(2016德阳高三一诊)2015 年底在上海首飞的 C919 大型飞机采用了大量新型材料铝锂合 金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是( ) A铝锂合金是铝与锂形成的混合物 B铝锂合金的硬度比锂大 C铝锂合金的熔、沸点比铝低 D铝锂合金耐酸碱腐蚀 解析：选
25、D。铝锂合金中的铝能与酸和碱反应，锂能与酸反应，故铝锂合金不耐酸碱腐蚀。2某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点/密度(g/cm3)硬度(金刚 石为 10)导电性(银 为 100) 某合金2 5003.007.42.3 铁1 5357.864.517 还知该合金耐腐蚀、强度大，从以上性能看，该合金不适合做( ) A导线 B门窗框 C炉具 D飞机外壳 解析：选 A。该合金与铁的性质比较可知，其导电性比 Fe 差很多，不适合做导线。 题组二 有关金属冶炼的考查 3(教材改编)下列关于金属冶炼的说法中正确的是( ) A金属银、汞可用热分解法冶炼 B可用热分解法冶炼金、铂-_C金属 Mg、Al 都
26、可以用电解熔融氯化物的方法制得 D电解法是冶炼活泼金属(如钾、钠、镁、铝等)的唯一方法 解析：选 A。银、汞为不活泼金属，工业上可用热分解其氧化物的形式制得，A 项正确； 金、铂极不活泼，应用富集法(物理方法)冶炼，B 项错误；AlCl3为共价化合物，工业上制 备金属 Al 是用电解熔融 Al2O3的方法，C 项错误；工业上冶炼钾可以用钠还原法：NaKClNaClK，反应制得的钾蒸气遇冷即得到金属钾，D 项错误。= = = = =850 4铝热反应的化学方程式为 2AlFe2O3Al2O32Fe。某同学对“铝热反应”= = = = =高温的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒
27、” “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、沸点数据如下： 物质AlAl2O3FeFe2O3 熔点/6602 0541 5351 462 沸点/2 4672 9802 750 (1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。这种推测有一定的道理，理由是 _ _。 (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_，当观察到_的现象时，说明熔融物中含有金属铝。 (3)实验室溶解该熔融物，最好选用下列试剂中的_(填序号)。 A浓硫酸 B稀硫酸 C稀硝酸 D氢氧化钠溶液 答案：(1)该反应温度下
28、铝已熔化，未反应的铝可与生成的铁熔合在一起，形成合金 (2) NaOH 溶液 有气泡生成 (3)B(1)熟记 2 个物理性质：合金的熔点比各成分金属低；合金的硬度比各成分金属大。(2)记住 2 种有色金属：铝、铜。(3)牢记 4 种物质的颜色：Cu紫红色，CuO黑色，CuSO4粉末白色，CuSO45H2O蓝色。(4)熟记 5 个化学方程式2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3(铜锈)，3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O，= = = = =Cu(OH)2CuOH2
29、O。= = = = =一、选择题 1钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着 由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是( ) A金不溶于任何溶液 B铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物 C铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点 D.Cu 的质子数和中子数之差为 346329 解析：选 C。金能溶于王水(浓盐酸和浓硝酸按体积比为 31 组成的混合物)，A 错误；铜 在空气中转化为铜绿Cu2(OH)2CO3，不是 CuO，B 错误；合金的熔点低于各成分的熔点， C 正确；Cu 中，质子数为 29，中子数为 34，中子数与质子数之差为 5，D
30、错误。6329-_2金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是 ( ) A合金的性质与其组成金属的性质不完全相同 B火烧孔雀石Cu2(OH)2CO3属于还原法 C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D越活泼的金属越易冶炼 解析：选 D。合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度和强度更大、熔点更低 等，A 正确；火烧孔雀石分解生成 CuO，CuO 被焦炭还原为单质 Cu，属于还原法制取， B 正确；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性 越弱，越难被还原，C 正确，D 错误。 3已知酸性条件下有如下反应：2Cu=
31、Cu2Cu。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 蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( ) ACu BCu2O C一定有 Cu，可能有 Cu2O D一定有 Cu2O，可能有 Cu 解析：选 D。H2还原 CuO 生成红色固体，可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种，加入稀 H2SO4得到红色固体和蓝色溶液，证明原固体中含 Cu2O，
32、而不能证明有无 Cu。 4(2016青岛高三教学质量检测)所谓合金，就是不同种金属(也包括一些金属和非金属)在 熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的 是( ) NaCuAlFe 熔点/97.51 0836601 535 沸点/8832 5952 2003 000 A.Cu 和 Al BFe 和 Cu CFe 和 Na DAl 和 Na 解析：选 C。分析数据得出，铁的熔点(1 535 )高于 Na 的沸点(883 )，无法制得合金。5在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：(1)FeH2H2SO4CuCuO(2)CuOCuSO4C
33、uH2SO4Fe若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是( ) A消耗氧化铜的质量不同 B消耗铁的质量相同 C消耗硫酸的质量相同 D生成硫酸亚铁的质量不同 解析：选 D。途径(1)中用 H2还原 CuO 时，实验前先通 H2排出装置中的空气，实验结束时 要继续通 H2至试管冷却，故利用途径(1)制取 1 mol Cu，消耗的 H2大于 1 mol，即 Fe 和 H2SO4的消耗量：(1)(2)，生成 FeSO4的质量：(1)(2)，但两种途径中消耗 CuO 的质量相 同。 6(2016银川高三质检)利用黄铜矿冶炼铜的主要原理为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O
34、316SO2，下列有关判断合理的是 ( )= = = = =高温A避免污染，排放的尾气用 98.3%的浓硫酸吸收 BCuFeS2中铁显2 价，该反应中只有 Cu 被还原-_C检验炉渣中含2 价铁的试剂是盐酸、KSCN 溶液和氯水 D冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸 解析：选 D。浓硫酸不能吸收 SO2，A 项错误。该反应中铜、氧元素化合价降低，被还原， B 项错误。在3 价铁存在下检验2 价铁，应用酸性高锰酸钾溶液，C 项错误。炉渣中含 有氧化铁和氧化亚铁，可以冶炼铁；二氧化硫可以用作制硫酸的原料，D 项正确。 7铅的冶炼大致过程如下： 富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；焙烧：2PbS3O22P
35、bO2SO2；= = = = =高温制粗铅：PbOCPbCO；= = = = =高温PbOCOPbCO2。= = = = =高温下列说法正确的是( ) 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 解析：选 D。富集方铅矿的过程属于物理变化，A 错；方铅矿焙烧反应中还原产物除 PbO 外还有 SO2，B 错；整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 8 mol 电子，C 错。 8氢氧化铜和碱式碳酸铜
36、Cu2(OH)2CO3均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化 合物均能分解生成氧化铜。溶解 25.25 g 的上述混合物，恰好消耗 1.0 molL1盐酸 500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为( )A15 g B20 g C30 g D35 g 解析：选 B。用盐酸溶解上述混合物，最后所得溶液为 CuCl2溶液，根据 Cl守恒得n(CuCl2)0.25 mol。根据 Cu 元素守恒得 n(CuO)0.25 mol，其质1.0 molL1 0.5 L2 量为 0.25 mol80 gmol120 g。 9(2016阳泉高三模拟)部分氧化的 Fe-Cu 合金样品(氧化产物为
37、Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经 如下处理：下列说法正确的是( ) A滤液 A 中的阳离子为 Fe2、Fe3、H B样品中 Fe 元素的质量为 2.24 g C样品中 CuO 的质量为 4.0 g DV896 mL 解析：选 B。根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与 Fe3不共存，A 错误；最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3，其中 Fe 元素的质量为 2.24 g，B 正确；样品中 Cu 元素和 O 元素共 5.76 g2.24 g3.52 g，C 错误；2.24 g Fe 元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于 896 mL，D 错误。 二、非选择题 10金属材料是使用
38、最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。 请回答下列问题： (1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。-_金属颜色密度(g/cm3)熔点()沸点()比热kJ/kgFe银白色7.861 5352 7500.44 Cu红色8.921 0832 5670.38 由表可推知，人类最早使用的金属材料是_，请写出判断的理由： _。 (2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生 锈蚀的化学方程式：CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3FeO2H2O=Fe2O3nH2O (3)镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼
39、方法是_法，工业生产中， 镁的冶炼采用的反应物是_，铝的冶炼采用的反应物是_。 解析：(1)由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利 用。(2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法 冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。 答案：(1)铜 铜的熔点低于铁的熔点 (2)2 1 1 1 1 4 3 2n 2 (3)电解 熔融氯化镁(或 MgCl2) 熔融氧化铝(或 Al2O3) 11历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。 (1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用
40、它们的_。 A硬度适中 B密度适中 C在自然界里都可得到纯净的单质 D不活泼性 (2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是_币，黑 色物质是_，形成这种物质的化学方程式为 _， 绿色物质是_，这枚金属币的真面目为_色。另外一枚是闪闪发光 的黄色金属币，它肯定是_币，表面一直未被氧化的原因是 _。 (3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是 _。 A观察颜色 B查看图案 C用手掂量轻重 D滴一滴硝酸在币的表面，观察现象 解析：(3)有些假金币外形逼真，看上去也是“金光闪闪” ，密度和真金币差不太多，手不 太容易掂出来。假金币中的 Zn、C
41、u 均可与硝酸反应产生大量气泡，而 Au 不与硝酸反应。 答案：(1)D (2)铜 氧化铜 2CuO2=2CuO Cu2(OH)2CO3 紫红 金 金不活泼，不 易被氧化 (3)D 12铜器久置，表面会生成一层绿色固体，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体 进行探究。查阅相关资料后，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进 行实验，探究碱式碳酸铜的分解产物。-_对试管内的绿色固体进行加热至完全分解，观察到 A 装置中绿色固体逐渐变成黑色，B 装置中无水硫酸铜变成蓝色，C 装置中澄清石灰水变浑浊。 取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液 变成蓝色。 取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题： (1)加热后试管中剩余的黑色物质是 _。 (2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式： _ _。 (3)上述实验步骤中反应的离子方程式为 _ _。 (4)实验装置最后的干燥管的作用是 _ _。 (5)已知： 物质开始沉淀时的 pH完全沉淀时的 pH Fe(OH)31.93.2 Fe(OH)27.09.0 Cu(OH)24.76.7 若提供的药品有：Cl2、浓硫酸、NaOH 溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去步骤 溶液中 Fe2的实验步骤： _