2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案：第3章第4講金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用-教案下載-教習(xí)網(wǎng)

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第4課時(shí)　必備知識(shí)——金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用
知識(shí)清單
[重要物質(zhì)]①銅；②CuO和Cu2O；③Cu(OH)2；④CuSO4；⑤合金
[基本規(guī)律]①合金的組成及性質(zhì)；②金屬的冶煉方法與金屬活動(dòng)性的關(guān)系
知識(shí)點(diǎn)1　銅及其化合物

1．銅的性質(zhì)及冶煉
(1)物理性質(zhì)
紫紅色固體，具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。
(2)化學(xué)性質(zhì)

分別寫出Cu與稀硝酸、FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式：
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
常溫下，銅在干燥的空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，但在潮濕的空氣里則會(huì)被銹蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的銅銹，發(fā)生反應(yīng)為：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。
(3)冶煉方法
①火法煉銅
反應(yīng)原理為Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O、CO＋CuOCu＋CO2。
②濕法煉銅
反應(yīng)原理為Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O＋CO2↑、Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu。
2．氧化銅和氧化亞銅

氧化銅
氧化亞銅
顏色、狀態(tài)
黑色固體
磚紅色固體
與酸反
應(yīng)(H＋)
CuO＋2H＋===
Cu2＋＋H2O
Cu2O＋2H＋===
Cu2＋＋Cu＋H2O
與H2反應(yīng)
H2＋CuO
Cu＋H2O
H2＋Cu2O
2Cu＋H2O
轉(zhuǎn)化關(guān)系
4CuO2Cu2O＋O2↑
3.氫氧化銅
(1)物理性質(zhì)：藍(lán)色不溶于水的固體。
(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用

反應(yīng)①的化學(xué)方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O；
反應(yīng)②的離子方程式：Cu(OH)2＋2H＋Cu2＋＋2H2O。
反應(yīng)③乙醛與Cu(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式：CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
4．重要的銅鹽
(1)Cu2(OH)2CO3是堿式碳酸銅，是銅綠的成分，是銅在潮濕的空氣中被腐蝕的結(jié)果；受熱易分解，化學(xué)方程式為Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。
(2)CuSO4·5H2O為藍(lán)色晶體，俗稱藍(lán)礬、膽礬，受熱分解，藍(lán)色晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色粉末。

[通關(guān)1] (易錯(cuò)排查)判斷正誤
(1)(2020.7·浙江選考)工業(yè)上可采用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得粗銅(√)
(2)(2019·全國卷Ⅱ)向CuSO4溶液中加入足量Zn粉，溶液藍(lán)色消失：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4(√)
(3)(2018·江蘇卷)向CuSO4溶液中加入鐵粉，有紅色固體析出，則Fe2＋的氧化性強(qiáng)于Cu2＋的氧化性(×)
(4)(2017·海南卷)稀硫酸和銅粉反應(yīng)可制備硫酸銅(×)
(5)(全國卷Ⅱ)除去Cu粉中混有的CuO：加入稀硝酸溶液，過濾、洗滌、干燥(×)
(6)(全國卷Ⅰ)將銅粉加入1.0 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)，金屬鐵比銅活潑(×)
[通關(guān)2] (人教必修1·P63，10題改編)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復(fù)合而成，刻制印刷電路時(shí)，要用FeCl3溶液作為“腐蝕液”。下列說法中不正確的是(　　)
A．離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
B．該反應(yīng)中，F(xiàn)eCl3表現(xiàn)氧化性
C．若將“腐蝕液”換成Fe2(SO4)3溶液，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)不變
D．若將“腐蝕液”換成稀硫酸，仍可完成刻制印刷電路
D　[用FeCl3溶液腐蝕銅箔，發(fā)生的反應(yīng)為：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)中，F(xiàn)e元素由＋3價(jià)降低到＋2價(jià)，則FeCl3作氧化劑，表現(xiàn)氧化性，B項(xiàng)正確；若將“腐蝕液”換成Fe2(SO4)3溶液，反應(yīng)實(shí)質(zhì)仍為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，C項(xiàng)正確；若將“腐蝕液”換成稀硫酸，銅與稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)，故不能完成刻制印刷電路，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
[通關(guān)3] (2020·全國卷Ⅲ)宋代《千里江山圖》描繪了山清水秀的美麗景色，歷經(jīng)千年色彩依然，其中綠色來自孔雀石顏料(主要成分為Cu(OH)2·CuCO3)，青色來自藍(lán)銅礦顏料(主要成分為Cu(OH)2·2CuCO3)，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．保存《千里江山圖》需控制溫度和濕度
B．孔雀石、藍(lán)銅礦顏料不易被空氣氧化
C．孔雀石、藍(lán)銅礦顏料耐酸耐堿
D．Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3
C　[ 字畫保存需要適宜的溫度和濕度，溫度過高會(huì)引起字畫變色、褪色和翹曲、變形等，濕度過大時(shí)，極易滋生霉菌，A項(xiàng)正確；Cu(OH)2、CuCO3中Cu、H、C元素都處于最高價(jià)，無還原性，不易被O2氧化，B項(xiàng)正確；Cu(OH)2、CuCO3都可與酸性物質(zhì)反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于Cu(OH)2中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故Cu(OH)2·CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于Cu(OH)2·2CuCO3中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，D項(xiàng)正確。]
[通關(guān)4] (2021·遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)檢測)銅是一種紫紅色金屬，被稱作“電器工業(yè)的主角”。銅主要是由黃銅礦煉制，焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2，其簡單流程如圖所示，下列說法正確的是(　　)

A．焙燒時(shí)硫元素全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫
B．在焙燒時(shí)氧化劑只有氧氣
C．粗銅精煉時(shí)用粗銅作陰極
D．Cu2S可以用于火法煉制銅
D　[由焙燒時(shí)的化學(xué)方程式可知，焙燒時(shí)只有部分硫元素轉(zhuǎn)化為二氧化硫，A項(xiàng)錯(cuò)誤；焙燒時(shí)Cu元素由＋2價(jià)降低到＋1價(jià)，S元素由－2價(jià)升高到＋4價(jià)，氧氣中O元素由0價(jià)降低到－2價(jià)，則氧化劑為氧氣和CuFeS2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；粗銅精煉時(shí)用粗銅作陽極，C項(xiàng)錯(cuò)誤；火法煉銅的原理為Cu2S＋O22Cu＋SO2，Cu2S可用于火法煉制銅，D項(xiàng)正確。]
[通關(guān)5] (深度思考)銅是人類發(fā)現(xiàn)最早并廣泛使用的一種金屬。回答下列問題：
(1)實(shí)驗(yàn)室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
(2)電子工業(yè)使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔，寫出該過程的離子方程式__________________________；配制的FeCl3溶液應(yīng)保持______(填“酸性”“堿性”或“中性”)，原因是__________________________________。
(3)溶液中Cu2＋的濃度可采用碘量法測定：
①2Cu2＋＋5I－===2CuI↓＋I(xiàn)
②I＋2S2O===S4O＋3I－
反應(yīng)①中的氧化劑為______；現(xiàn)取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反應(yīng)后，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，此溶液中Cu2＋的濃度為______ mol·L－1。
解析　(1)實(shí)驗(yàn)室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片，反應(yīng)中Cu被氧化為Cu2＋，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O。(2)電子工業(yè)使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔，即Fe3＋將Cu氧化為Cu2＋，自身被還原為Fe2＋，所以過程中發(fā)生的反應(yīng)為：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，F(xiàn)eCl3溶液中Fe3＋發(fā)生水解使溶液呈酸性，需保持溶液為酸性抑制Fe3＋水解。(3)反應(yīng)①中Cu2＋將I－氧化為I，所以氧化劑為Cu2＋，取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反應(yīng)后，用0.100 0 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL，發(fā)生反應(yīng)：I＋2S2O===S4O＋3I－，則消耗n(I)＝×0.100 0 mol/L×25.00×10－3 L＝1.25×10－3 mol，根據(jù)I元素守恒，則20.00 mL溶液中c(Cu2＋)＝ mol/L＝0.125 mol/L。
答案　(1)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
(2)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋　酸性　抑制Fe3＋水解生成Fe(OH)3　(3)Cu2＋　0.125

知識(shí)點(diǎn)2　合金材料及金屬礦物的開發(fā)利用

1．合金材料
(1)合金及其性質(zhì)
①定義：合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)高溫熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
②成分：一種金屬為主，另一種或幾種是金屬或非金屬。
③特性：具有金屬特性。
①合金是混合物，沒有固定的熔、沸點(diǎn)；②合金中一定含有金屬元素，可能含有非金屬元素。
(2)合金的性質(zhì)
①合金具有許多優(yōu)良的物理、化學(xué)或機(jī)械性能，在許多方面不同于其成分金屬。
②合金的硬度一般大于其各成分金屬。
③合金的熔點(diǎn)一般低于其各成分金屬。
①合金具有金屬的一切共性。②合金中成分元素的含量影響著合金的性能。
2．金屬冶煉
(1)實(shí)質(zhì)：使金屬離子得到電子，被還原成金屬單質(zhì)的過程。
(2)一般步驟

(3)冶煉方法(寫出相應(yīng)化學(xué)方程式)

“鋁熱法”是熱還原法中的一種，以鋁為還原劑，來冶煉金屬活動(dòng)性順序中Al之后的金屬。
(4)鋁熱反應(yīng)
實(shí)驗(yàn)
裝置

實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
①鎂帶劇烈燃燒，放出一定的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵和鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈反應(yīng)；
②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中
實(shí)驗(yàn)
結(jié)論
高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應(yīng)，放出大量的熱，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
原理
應(yīng)用
①制取熔點(diǎn)較高、活潑性弱于Al的金屬，如鉻、錳、鎢等；
②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等
利用鋁熱反應(yīng)只能冶煉活潑性比Al弱的金屬，如Al與MgO不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)。

[通關(guān)1] (易錯(cuò)排查)判斷正誤
(1)(2020.1·浙江選考)鈣單質(zhì)可以從TiCl4中置換出Ti(√)
(2)(2020.1·浙江選考)可用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg(×)
(3)(2019·全國卷Ⅲ)鋁合金大量用于高鐵建設(shè)(√)
(4)(2019·天津卷)鋁中添加適量鋰，制得低密度、高強(qiáng)度的鋁合金，可用于航空工業(yè)(√)
(5)(2018·天津卷)商代后期鑄造出工藝精湛的后(司)母戊鼎，該鼎屬于銅合金制品(√)
(6)(2017·上海卷)合金的熔、沸點(diǎn)一般比組成它們的各成分金屬要高(×)
[通關(guān)2] (2020·北京卷)近年來，我國航空航天事業(yè)成果顯著。下列成果所涉及的材料為金屬材料的是(　　)
A．“天宮二號(hào)”航天器使用的質(zhì)量輕強(qiáng)度高的材料——鈦合金
B．“北斗三號(hào)”導(dǎo)航衛(wèi)星使用的太陽能電池材料——砷化鎵
C．“長征五號(hào)”運(yùn)載火箭使用的高效燃料——液氫
D．“C919”飛機(jī)身使用的復(fù)合材料——碳纖維和環(huán)氧樹脂
A　[鈦合金是合金材料，屬于金屬材料，A項(xiàng)正確；砷化鎵是一種半導(dǎo)體材料，不是金屬材料，B項(xiàng)錯(cuò)誤；液氫是液態(tài)氫氣單質(zhì)，氫元素是非金屬，不是金屬材料，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.碳纖維是碳元素組成的一種單質(zhì)，是無機(jī)非金屬材料，環(huán)氧樹脂是有機(jī)高分子合成材料，都不是金屬材料，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
[通關(guān)3] (2021·山東日照檢測)金屬材料的性質(zhì)在很大程度上決定了它們的用途。下列相關(guān)說法不正確的是(　　)
A．鈦合金密度小，硬度大、熔點(diǎn)高，可用于飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈等領(lǐng)域
B．鐵具有良好的導(dǎo)熱性，可以用于制造炊具
C．不銹鋼抗腐蝕性好，常用于制造醫(yī)療器械
D．高碳鋼硬而脆，常用于制造鋼管、鋼絲
D　[高碳鋼硬而脆，常用于制作器械、彈簧和刀具等，低碳鋼韌性好，用于制造鋼管、鋼絲等，D錯(cuò)誤。]
[通關(guān)4] 下列金屬的工業(yè)制法正確的是(　　)
A．制鈦：用金屬鈉置換出氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦
B．煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)生成的一氧化碳在高溫下還原鐵礦石中的鐵
C．制鈉：用海水作原料制得精鹽，再電解純凈氯化鈉溶液得到金屬鈉
D．煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到銅
B　[鈉與水反應(yīng)，應(yīng)用金屬鈉置換出熔融氯化鈦中的鈦，A項(xiàng)錯(cuò)誤； CO具有較強(qiáng)的還原性，工業(yè)上用CO還原鐵礦石得到鐵，B項(xiàng)正確；電解熔融NaCl可得到金屬鈉，電解氯化鈉溶液得不到鈉，C項(xiàng)錯(cuò)誤；利用黃銅礦與焦炭高溫還原法冶煉銅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
[通關(guān)5] (人教必修2·P86，6題改編)工業(yè)上以鋁土礦(主要成分Al2O3·3H2O)為原料生產(chǎn)鋁，主要包括下列過程：①將粉碎、篩選后的鋁土礦溶解在氫氧化鈉溶液中；②通入足量二氧化碳使①所得溶液中析出氫氧化鋁固體；③使氫氧化鋁脫水生成氧化鋁；④電解熔融氧化鋁生成鋁。下列說法中不正確的是(　　)
A．步驟①主要反應(yīng)的離子方程式為Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
B．步驟②反應(yīng)的離子方程式為2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
C．步驟③發(fā)生的反應(yīng)屬于分解反應(yīng)
D．步驟④中生成27 g金屬鋁，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為3 mol
B　[Al2O3與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O，離子方程式為Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，A項(xiàng)正確；NaAlO2溶液中通入足量CO2，生成Al(OH)3和NaHCO3，離子方程式為AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，B項(xiàng)錯(cuò)誤；步驟③Al(OH)3受熱分解生成Al2O3和H2O，C項(xiàng)正確；電解熔融Al2O3時(shí)，Al元素由＋3價(jià)降低到0價(jià)，則生成27 g金屬鋁(即1 mol)，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為3 mol，D項(xiàng)正確。]

金屬冶煉方法的選擇
利用金屬活潑性的差異，可以采取不同的冶煉方法冶煉金屬，常見金屬的冶煉方法如下表：

金屬活動(dòng)
性順序
K Ca
Na
Mg Al
Zn Fe
Sn Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt Au
自然界
中存在
化合態(tài)(Fe有隕鐵)
少量游離態(tài)，
主要化合態(tài)
游離態(tài)
冶煉
方法
電解法
熱還原法
(H除外)
熱分
解法
富集
工業(yè)上通常利用CO還原氧化鐵的方法來煉鐵，采用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，采用電解熔融氯化鎂的方法冶煉鎂。
訓(xùn)練(十五)　金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用

1．(2021·遼寧大連檢測)下列關(guān)于合金的說法中正確的是(　　)
A．改變?cè)系呐浔取⒆兏圃旌辖鸬墓に?，可以制得具有不同性能的合?br /> B．合金都是由不同金屬單質(zhì)組成的混合物
C．古代留下大量的青銅器文物是由于青銅比純銅柔軟，容易制成各種器皿
D．飛機(jī)機(jī)身使用的是鎂鋁合金而不是鋼材，是因?yàn)殇摬膬r(jià)格高
A　[合金可以由不同金屬組成，也可以由金屬和非金屬組成，如生鐵是鐵和碳的合金，B錯(cuò)誤；青銅是合金，其硬度大于純銅，C錯(cuò)誤；鎂鋁合金用于制造飛機(jī)利用了其硬度大、強(qiáng)度高、密度小等特點(diǎn)，D錯(cuò)誤。]
2．(2021·山東棗莊一中檢測)2019年12月17日，我國第一艘國產(chǎn)航空母艦“山東艦”在海南三亞某軍港交付海軍，它宣告了中國海軍的國產(chǎn)航母時(shí)代正式來臨。據(jù)報(bào)道，該艦艇的“超級(jí)甲板”采用了大量新型鋁鋰合金和鋁鎂合金等航天材料，真正實(shí)現(xiàn)了“浴千度火仍無恙”。下列關(guān)于兩種合金的說法正確的是(　　)
A．鋁鋰合金是鋁與鋰形成的新型化合物
B．鋁鋰合金的硬度比鋁大，熔、沸點(diǎn)比鋁高
C．鋁鎂合金不能全部溶解于稀鹽酸中
D．鋁鎂合金焊接前用NaOH溶液處理氧化鋁膜
D　[鋁鋰合金是鋁與鋰在高溫下熔合而形成的一種混合物，并未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不是化合物，A錯(cuò)誤。鋁鋰合金的硬度比鋁大，但其熔、沸點(diǎn)比組分金屬鋁的低，B錯(cuò)誤。鋁鎂合金中Mg、Al都能與稀鹽酸反應(yīng)，故能全部溶解于稀鹽酸中，C錯(cuò)誤。Al2O3是兩性氧化物，可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2O，故鋁鎂合金焊接前用NaOH溶液處理氧化鋁膜，D正確。]
3．我國使用金屬的歷史可以追溯到4 500年以前。如圖是兩種金屬及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法不正確的是(　　)

A．金屬M(fèi)、E分別是銅和鐵
B．反應(yīng)③的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
C．氧化性：H2O2＞Cu2＋＞Fe2＋
D．向Y溶液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，生成特征藍(lán)色沉淀
D　[由圖可知，紅色金屬M(fèi)加入稀H2SO4、H2O2，得到MSO4藍(lán)色溶液，則M是Cu；金屬M(fèi)與CuSO4溶液反應(yīng)生成M(Cu)和X，X中加入稀H2SO4、H2O2得到Y(jié)，Y中加入KSCN溶液，得到紅色溶液W，Y中加入氨水，得到紅褐色固體Z，則Z為Fe(OH)3，從而推知X是FeSO4，Y是Fe2(SO4)3，E是Fe，A項(xiàng)正確。反應(yīng)③中Fe2＋與H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3＋，離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，B項(xiàng)正確。反應(yīng)①中H2O2是氧化劑，Cu2＋是氧化產(chǎn)物，則氧化性：H2O2＞Cu2＋；反應(yīng)②為Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，則氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，從而可得：H2O2＞Cu2＋＞Fe2＋，C項(xiàng)正確。含F(xiàn)e2＋的溶液中K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生特征藍(lán)色沉淀，而Y是Fe2(SO4)3，故Y溶液滴入K3[Fe(CN)6]溶液，不生成藍(lán)色沉淀，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]
4．(2021·遼寧葫蘆島檢測)液體鋁鈉合金(鈉和鋁熔合而成)可用于核反應(yīng)堆的載熱介質(zhì)。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．自然界中沒有游離的鈉和鋁
B．若鋁鈉合金投入水中無固體剩余，則有n(Al)≤n(Na)
C．鋁鈉合金投入到氯化銅溶液中，一定有氫氧化銅沉淀，也可能有銅析出
D．相同質(zhì)量不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中，若放出的H2越多，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小
D　[鈉和鋁都是活潑金屬，在自然界中均以化合態(tài)形式存在，A正確；鈉與水反應(yīng)生成NaOH和H2，NaOH與Al發(fā)生反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，若固體無剩余，則有n(Al)≤n(Na)，B正確；鋁鈉合金投入到氯化銅溶液中，Na與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH與CuCl2反應(yīng)生成Cu(OH)2，則一定有氫氧化銅沉淀，Al可能與CuCl2發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，C正確；生成1 mol H2時(shí)，消耗46 g Na或18 g Al，故相同質(zhì)量不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中，若放出的H2越多，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，D錯(cuò)誤。]

5．(2021·福建廈門檢測)粗制的CuSO4·5H2O晶體中含有Fe2＋。提純時(shí)，為了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量堿至溶液pH＝4，即可以除去Fe3＋而不損失硫酸銅。下列說法不正確的是(　　)
A．溶解CuSO4·5H2O晶體時(shí)要加入少量稀H2SO4
B．加入H2O2除去Fe2＋的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋4OH－===2Fe(OH)3↓
C．由于CuSO4的催化作用，會(huì)使部分H2O2分解而損失
D．調(diào)溶液pH＝4的依據(jù)是當(dāng)pH＝4時(shí)Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋還未開始沉淀
B　[CuSO4·5H2O晶體溶解后Cu2＋會(huì)發(fā)生水解生成Cu(OH)2和H2SO4，所以溶解時(shí)加入少量的稀硫酸可抑制Cu2＋的水解，A項(xiàng)正確；因?yàn)檠趸疐e2＋時(shí)，溶液為強(qiáng)酸性，在強(qiáng)酸性條件下，不可能大量存在OH－，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Cu2＋對(duì)過氧化氫的分解具有催化作用，所以使部分過氧化氫損失，C項(xiàng)正確；因?yàn)樵摬僮鞯哪康氖浅e3＋且硫酸銅不損失，所以調(diào)節(jié)溶液的pH＝4，應(yīng)是Fe3＋完全沉淀而Cu2＋還未開始沉淀，D項(xiàng)正確。]
6．用輝銅礦(主要成分為 Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如圖所示：

(1)下列措施是為了加快浸取速率，其中無法達(dá)到目的是____________(填字母)。
A．延長浸取時(shí)間　　　B．將輝銅礦粉碎
C．充分?jǐn)嚢? D．適當(dāng)增加硫酸濃度
(2)濾渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2，請(qǐng)寫出“浸取”反應(yīng)中生成S的離子方程式：________________________________________________________________________。
(3)研究發(fā)現(xiàn)，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，可能的原因是_____________。
(4)“除鐵”的方法是通過調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，則加入的試劑A可以是______________(填化學(xué)式)；“趕氨”時(shí)，最適宜的操作方法是__________________。
(5)“沉錳”(除Mn2＋)過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為________________。
(6)濾液Ⅱ經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是______________(填化學(xué)式)。
解析　(1)酸浸時(shí)，通過粉碎礦石或升高溫度或進(jìn)行攪拌都可以提高浸取率，延長浸取時(shí)間并不能提高速率。
(2)浸取時(shí)，在酸性條件下二氧化錳氧化硫化亞銅得到硫沉淀、硫酸銅和硫酸錳，其反應(yīng)的離子方程式為：2MnO2＋Cu2S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O。
(3)浸取時(shí)氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，氧化鐵在浸取時(shí)其媒介作用， Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化。
(4)加入的試劑A應(yīng)用于調(diào)節(jié)溶液的pH，促進(jìn)鐵離子水解，但不能引入雜質(zhì)，因最后要制備堿式碳酸銅，則可以加入CuO或Cu(OH)2，因氨氣容易揮發(fā)，加熱可以促進(jìn)揮發(fā)，則可以用加熱的方法。
(5)沉錳過程中，加入碳酸氫銨和氨氣，生成碳酸錳沉淀，離子方程式為：Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH 。
(6)濾液主要是硫酸銨溶液通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到(NH4)2SO4晶體。
答案　(1)A
(2)MnO2＋Cu2S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4H2O
(3)Fe3＋可催化Cu2S被MnO2氧化
(4)CuO或Cu(OH)2　加熱
(5)Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH
(6)(NH4)2SO4

7．( 2021·山東濰坊中學(xué)檢測)某課外興趣小組為探究某種鋁合金(合金元素Mg、Al)是否符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(國家規(guī)定其中鋁含量不能低于78%)，設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是________________________。
(2)合金樣品固體M與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為____________________。
(3)傾斜左邊裝置使氫氧化鈉溶液(足量)與a g合金粉末充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，讀取量氣管液面之前進(jìn)行的操作是___________________________________________________。
進(jìn)入量氣管氣體的體積為V mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，若量氣管最大量程為50 mL，則固體M中鋁的質(zhì)量范圍為________________。此試驗(yàn)所采用的氫氧化鈉溶液為0.1 mol·L－1，若要配制450 mL氫氧化鈉溶液，稱量氫氧化鈉的操作是先____________________，
_____________________________待天平平衡后，再__________________g
砝碼，在左盤慢慢加入氫氧化鈉固體直至天平平衡。
(4)若將裝置中的氫氧化鈉溶液替換為足量的鹽酸，則反應(yīng)停止后量氣管內(nèi)氣體體積________(填“＞”“＜”或“＝”)V mL。
(5)若a＝38 mg，V＝44.8 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，該合金______(填“符合”或“不符合”)國家標(biāo)準(zhǔn)。
解析　(1)采用“壓強(qiáng)差法”檢驗(yàn)裝置的氣密性：向水準(zhǔn)管中注入水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻，若水準(zhǔn)管中液面與量氣管中液面維持一定的高度差，說明裝置的氣密性良好。
(2)鋁合金中合金元素為Mg、Al，合金樣品中Al與NaOH溶液反應(yīng)，離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
(3)Al與NaOH溶液反應(yīng)生成H2并放出熱量，故讀取量氣管液面前要冷卻至室溫，上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，使量氣管和水準(zhǔn)管中液面相平。
(4)合金中Mg、Al均能與鹽酸反應(yīng)，且都產(chǎn)生H2，故量氣管內(nèi)氣體的體積大于V mL。
(5)若a＝38 mg，V＝44.8 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則有n(H2)＝2×10－3 mol，結(jié)合反應(yīng)可知，n(Al)＝×10－3 mol，m(Al)＝×10－3 mol×27 g/mol＝0.036 g＝36 mg，從而可得該鋁合金中鋁的含量為×100%≈94.7%>78%，故符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
答案　(1)連接好裝置，向水準(zhǔn)管中注水，向下移動(dòng)水準(zhǔn)管，靜置片刻。若水準(zhǔn)管中液面與量氣管中液面維持一定的高度差，說明裝置氣密性良好
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)冷卻至室溫，量氣管中與水準(zhǔn)管中液面相平　小于等于0.04 g　在托盤天平左盤上放置一個(gè)小燒杯，稱量小燒杯的質(zhì)量　在托盤天平右盤上放置2
(4)＞　(5)符合

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