第14講　金屬材料　金屬礦物的 開(kāi)發(fā)和利用
考點(diǎn)一　鋁及其化合物考點(diǎn)二　金屬材料與金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用經(jīng)典真題·明考向作業(yè)手冊(cè)
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(1)鋁在元素周期表中的位置及存在鋁位于元素周期表第　　　周期第　　　族,鋁是地殼中含量最多的金屬元素。?(2)鋁的物理性質(zhì)鋁是　　　　色有金屬光澤的固體,有良好的延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性等,密度較小,質(zhì)地　　　　。 ?
(3)鋁的化學(xué)性質(zhì)鋁原子的結(jié)構(gòu)示意圖為　　　　　　 ,鋁原子最外層有3個(gè)電子,在反應(yīng)中易　　　　電子,具有較強(qiáng)的　　　　性。?寫(xiě)出圖中標(biāo)號(hào)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:①　 ;?②　 ;?③　 ;?④　 ;?⑤　 。?
4Al+3O2 = 2Al2O3
2Al+6H+ = 2Al3++3H2↑
2Al+2OH-+6H2O = 2[Al(OH)4]-+3H2↑
(1)物理性質(zhì)白色固體,難溶于水,熔點(diǎn)很高。(2)化學(xué)性質(zhì)[微點(diǎn)撥] Al2O3是兩性氧化物,既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)。(3)用途①作　　　　材料;?②作冶煉鋁的原料。
Al2O3+6HCl = 2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH+3H2O = 2Na[Al(OH)4]
(1)物理性質(zhì)白色膠狀不溶于水的固體,有較強(qiáng)的　　　　性。?(2)化學(xué)性質(zhì)寫(xiě)出圖中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:①　 。?②　 。?③　 。?
Al(OH)3+3H+ = Al3++3H2O
Al(OH)3+OH- = [Al(OH)4]-
(3)用途①作胃酸中和劑;②Al(OH)3膠體具有凈水作用。(4)氫氧化鋁的制備方法(用離子方程式表示)①向鋁鹽中加入氨水:?　 。 ?②Na[Al(OH)4]溶液中通入過(guò)量CO2:?　 。 ?
4. 常見(jiàn)的鋁鹽——明礬
硫酸鋁鉀的結(jié)晶水合物是無(wú)色晶體,俗稱(chēng)明礬,其化學(xué)式為　　　　　　　　　　,　　溶于水,常溫下其水溶液的pH　　　(填“”或“=”)7。明礬可以凈水,其凈水的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　(離子方程式),因　　　　　　吸附水中雜質(zhì)形成沉淀而凈水。 ?
KAl(SO4)2·12H2O
Al3++3H2O ? Al(OH)3(膠體)+3H+
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)鋁制餐具不宜用來(lái)蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間存放酸性或堿性食物,其原因是Al和Al2O3都能與酸、堿反應(yīng)(　)(2)Al(OH)3能與胃酸(主要成分是鹽酸)反應(yīng),常用作胃酸中和劑(　)(3)1 ml Al與足量的硫酸或足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同(　)(4)對(duì)鋁制品的表面進(jìn)行處理,常采用化學(xué)方法,如增加膜的厚度、對(duì)氧化膜進(jìn)行著色等(　)
2.[2024·江蘇無(wú)錫調(diào)研] 下列關(guān)于金屬鋁及其化合物的敘述,正確的是(　 )A.鋁耐腐蝕是因?yàn)槌叵陆饘黉X不能與氧氣反應(yīng)B.鋁合金密度小,硬度大,耐腐蝕,是制造飛機(jī)的理想材料C.相同質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸和燒堿溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量比為3∶1D.鋁表面有氧化膜保護(hù),鋁制器皿可以長(zhǎng)時(shí)間盛放酸堿性溶液
[解析] 鋁耐腐蝕是因?yàn)槌叵陆饘黉X與氧氣反應(yīng)生成一層致密的氧化鋁薄膜,A錯(cuò)誤;鋁合金密度小,硬度大,耐腐蝕,是制造飛機(jī)的理想材料,B正確;鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和H2,鋁和燒堿反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉和H2,相同質(zhì)量的鋁分別與足量鹽酸和燒堿溶液反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量比為1∶1,C錯(cuò)誤;氧化鋁是兩性氧化物,氧化鋁可以和酸性溶液和強(qiáng)堿溶液反應(yīng),故鋁制器皿不可以長(zhǎng)時(shí)間盛放酸堿性溶液,D錯(cuò)誤。
1.下列關(guān)于金屬鋁及其化合物的敘述中,不正確的是(　 )A.鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑,但在空氣中不易銹蝕B.氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故氧化鋁為酸性氧化物C.等物質(zhì)的量的鋁分別與足量的HCl、NaOH溶液反應(yīng),所得H2物質(zhì)的量一定相等D.鋁在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化,因此可用鋁槽車(chē)運(yùn)輸濃硝酸
[解析] 鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在表面形成氧化鋁保護(hù)膜,故在空氣中不易銹蝕,A正確;氧化鋁既能和強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng),故氧化鋁為兩性氧化物,B錯(cuò)誤;根據(jù)反應(yīng)方程式2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2↑和2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,當(dāng)Al的物質(zhì)的量相等時(shí),反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等,C正確;鋁在冷的濃硝酸中發(fā)生鈍化,因此可用鋁槽車(chē)運(yùn)輸濃硝酸,D正確。
2.用砂紙仔細(xì)打磨鋁片后,稱(chēng)取質(zhì)量均為2.7 g的兩塊鋁片,將其中一鋁片迅速放入120 mL 2 ml·L-1 NaOH溶液中,另一鋁片在空氣中放置一段時(shí)間后,再放入等濃度等體積的NaOH溶液中。下列說(shuō)法不正確的是(　 )A.均有氧化還原反應(yīng)發(fā)生B.消耗NaOH的物質(zhì)的量相同C.均有氣體生成,且體積相同D.均有Na[Al(OH)4]生成,且質(zhì)量相同
[解析] 2.7 g Al的物質(zhì)的量為0.1 ml,120 mL 2 ml·L-1 NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量為0.12 L×2 ml·L-1=0.24 ml,二者發(fā)生反應(yīng):2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2↑;鋁片在空氣中放置一段時(shí)間,表面被氧化生成Al2O3,放入NaOH溶液中,表面的Al2O3先發(fā)生反應(yīng),隨后Al與NaOH溶液反應(yīng),A正確。無(wú)論Al還是Al2O3,與NaOH溶液反應(yīng)均生成Na[Al(OH)4],據(jù)Na、Al守恒可知,消耗NaOH的物質(zhì)的量相等,且生成Na[Al(OH)4]的質(zhì)量相等,B、D正確。兩塊鋁片與NaOH溶液反應(yīng)均有H2生成,放置在空氣中一段時(shí)間的鋁片,表面覆有Al2O3,與NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4],則內(nèi)層鋁與NaOH反應(yīng)放出H2量減小,故兩塊鋁片與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的體積不同,C錯(cuò)誤。
【規(guī)律小結(jié)】 鋁與酸、堿反應(yīng)的定量關(guān)系(1)無(wú)論是與酸還是與堿反應(yīng),Al與H2的關(guān)系都是2Al~3H2。(2)等質(zhì)量的鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng):①產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量相等。②消耗H+、OH-的物質(zhì)的量之比為n(H+)∶n(OH-)=3∶1。(3)足量的鋁分別與等物質(zhì)的量的HCl和NaOH反應(yīng):①消耗Al的物質(zhì)的量之比為1∶3。②生成H2的物質(zhì)的量之比為1∶3。
題組二　氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)
3.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(　 )A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過(guò)量燒堿溶液充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥B.用過(guò)量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾,向?yàn)V液中通入過(guò)量CO2后再過(guò)濾D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥,得到MgO
[解析] 向含有少量Al3+的Fe3+溶液中加入過(guò)量氨水時(shí),Fe3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達(dá)不到除雜的目的,B錯(cuò)誤。
【規(guī)律小結(jié)】 氧化鋁、氫氧化鋁兩性的重要應(yīng)用(1)檢驗(yàn)與鑒別①用過(guò)量NaOH溶液檢驗(yàn)Al3+的存在。②用過(guò)量NaOH溶液鑒別AlCl3溶液和MgCl2溶液。
(2)分離與除雜用過(guò)量NaOH溶液和相應(yīng)的酸溶液分離Al3+、Mg2+或分離MgO、Al2O3等。具體來(lái)說(shuō)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)):①M(fèi)g(Al):加足量NaOH溶液。②Fe2O3(Al2O3):加足量NaOH溶液。③Mg(OH)2[Al(OH)3]:加足量NaOH溶液。④Mg2+(Al3+):加過(guò)量NaOH溶液,過(guò)濾,再加酸充分溶解。
考點(diǎn)二　金屬材料與金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用
[微點(diǎn)撥1] ①合金具有金屬的大多共性。②合金中成分元素的含量影響著合金的性能。
3. 金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用
(1)金屬在自然界中的存在形式(2)金屬冶煉的實(shí)質(zhì)金屬的冶煉過(guò)程是指將金屬?gòu)钠洹　　　　≈羞€原出來(lái),用于生產(chǎn)各種金屬材料的過(guò)程,即　　　　　　　　　　(寫(xiě)反應(yīng)通式,用M表示金屬)。?
Mn++ne- = M
(3)金屬冶煉的方法(用化學(xué)方程式表示)
[微點(diǎn)撥2] “鋁熱法”是熱還原法中的一種,以鋁為還原劑,來(lái)冶煉熔點(diǎn)較高的金屬,一般情況下,該金屬的活潑性比鋁弱。
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)(1)合金的硬度一般大于它的成分金屬,而熔點(diǎn)一般低于它的成分金屬(　)(2)合金中不可能含有非金屬,各組分金屬元素以化合態(tài)形式存在(　)(3)利用MgO和鋁粉在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)冶煉金屬鎂(　)(4)鈣單質(zhì)可以從熔融TiCl4中置換出Ti(　)
[解析] (2)生鐵、鋼中都含有非金屬碳。
(5)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)(　)(6)用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物(　)(7)用海水為原料制得精鹽,再電解NaCl溶液制取金屬鈉(　)
[解析] (7)電解NaCl溶液得到的是氫氧化鈉溶液而不是金屬鈉,應(yīng)電解熔融態(tài)NaCl。
2.將金屬與冶煉金屬的方法搭配起來(lái)。①以C、CO或H2作還原劑還原?、诶娩X熱反應(yīng)原理用Al還原　③電解法?、軣岱纸夥?1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬　　　　。 ?(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬　　　　。 ?(3)Hg、Ag等不活潑金屬　　　　。 ?(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬　　　　。 ?
題組一　金屬材料的利用
1.[2024·湖南雅禮中學(xué)模擬] 我國(guó)殲-20、運(yùn)-20等裝備集體亮相,展示了我國(guó)現(xiàn)代化戰(zhàn)略空軍建設(shè)的階段性成果和軍工領(lǐng)域的最新科研成果。航空航天領(lǐng)域成果的取得離不開(kāi)金屬材料的貢獻(xiàn)。下列關(guān)于金屬材料的說(shuō)法中不正確的是 (　 )A.金屬材料包括純金屬和它們的合金B(yǎng).合金的硬度一般比其成分金屬大,但熔點(diǎn)一般比其成分金屬低C.鋁合金應(yīng)用十分廣泛,因?yàn)樗粌H價(jià)格合適,耐酸、堿腐蝕,而且具有優(yōu)良的機(jī)械性能D.新型鈦合金強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫,廣泛用于航空航天領(lǐng)域,如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件和火箭結(jié)構(gòu)件
[解析] 金屬材料包括純金屬和它們的合金,A正確;合金的硬度一般比各成分金屬大,熔點(diǎn)一般比各成分金屬低,B正確;鋁易與酸、堿溶液發(fā)生反應(yīng),不耐酸、堿腐蝕,C錯(cuò)誤;新型鈦合金強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫,廣泛用于航空航天領(lǐng)域,如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件和火箭結(jié)構(gòu)件,D正確。
2.銀銅合金廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如圖所示:[注:Al(OH)3和Cu(OH)2開(kāi)始分解的溫度分別為450 ℃和80 ℃]
(1)電解精煉銀時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為?　　　　　　　　　。濾渣A與稀硝酸反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色,該氣體變色的化學(xué)方程式為　 。?
[解析] (1)電解精煉銀時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為Ag++e- = Ag;氣體變色是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)2NO+O2 = 2NO2。
Ag++e- = Ag
2NO+O2 = 2NO2
(2)固體B的組成為　 ;在生成?固體B的過(guò)程中,需要控制NaOH的加入量。若NaOH過(guò)量,則因過(guò)量而引起反應(yīng)的離子方程式為　 。?
[解析] (2)結(jié)合工藝流程及Al(OH)3和Cu(OH)2的分解溫度可知固體混合物B中含有CuO、Al(OH)3。若NaOH過(guò)量,則Al(OH)3會(huì)轉(zhuǎn)化為Na[Al(OH)4]。
CuO、Al(OH)3
(3)完成煅燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　CuO+　　Al2O3 　　CuAlO2+　　↑。?
[解析] (3)該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),根據(jù)得失電子守恒、原子守恒確定缺項(xiàng)物質(zhì)并配平方程式。
(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%,理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為　　(結(jié)果保留整數(shù)) ml CuAlO2,至少需要1.0 ml·L-1的Al2(SO4)3溶液　　L。?
(5)CuSO4溶液可用于制備膽礬,其基本操作是　　　　　　　　　　、過(guò)濾、洗滌和干燥。?
[解析] (5)由CuSO4溶液制備膽礬的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和干燥。
題組二　金屬的冶煉方法
3.[2024·遼寧錦州質(zhì)檢] 《天工開(kāi)物》中述及銅的開(kāi)采與冶煉:“凡銅砂……淘洗去土滓,然后入爐煎煉,其熏蒸旁溢者為自然銅……色似干銀泥……凡銅質(zhì)有數(shù)種,……有與鉛同體者,其煎煉爐法,旁通高、低二孔,鉛質(zhì)先化從上孔流出,銅質(zhì)后化從下孔流出?！毕铝杏嘘P(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　 )A.“淘洗去土滓”屬于原料的富集B.煉制所得自然銅為合金C.銅與鉛混合物的分離過(guò)程利用了物質(zhì)的熔點(diǎn)不同D.可用熱分解法冶煉銅
[解析] “淘洗去土滓”,使礦石和土分離,屬于原料的富集,A正確;純銅為紫紅色固體,“…自然銅……色似干銀泥”,可知煉制所得自然銅為合金,B正確;銅與鉛混合物的分離過(guò)程中,鉛質(zhì)先熔,從上孔流出,利用了物質(zhì)的熔點(diǎn)不同,C正確;不能用熱分解法冶煉銅,可用熱還原法冶煉銅,D錯(cuò)誤。
4.煉鐵廠以赤鐵礦石(主要成分為Fe2O3)、焦炭、石灰石、空氣等為主要原料煉鐵,主要反應(yīng)過(guò)程如圖所示:請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答相關(guān)問(wèn)題:(1)煉鐵廠用來(lái)煉鐵的主要設(shè)備是　　　　,原料中焦炭的作用有　 。?反應(yīng)③的化學(xué)方程式為　 。?
作還原劑制備原料氣CO
[解析] (1)煉鐵的主要設(shè)備是高爐;煉鐵過(guò)程中焦炭先與O2反應(yīng)生成CO2,CO2再與焦炭反應(yīng)生成CO,CO用于還原Fe2O3生成Fe,因此焦炭的作用為作還原劑制備原料氣CO;反應(yīng)③為CO與Fe2O3在高溫條件下制備Fe,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。
(2)鐵的化合物之一聚合硫酸鐵[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m廣泛用于水的凈化。以FeSO4·7H2O為原料,經(jīng)溶解、氧化、水解聚合等步驟,可制備聚合硫酸鐵。Ⅰ.將一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在約70 ℃下邊攪拌邊緩慢加入一定量的H2O2溶液,繼續(xù)反應(yīng)一段時(shí)間,得到紅棕色黏稠液體。H2O2氧化Fe2+的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O
②計(jì)算該樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
[解析] (2)Ⅰ.酸性條件下,H2O2氧化Fe2+生成Fe3+,同時(shí)自身被還原生成H2O,根據(jù)化合價(jià)升降守恒、電荷守恒、原子守恒和溶液為酸性可知反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O。Ⅱ.①Sn2+具有還原性,能被K2Cr2O7氧化,若實(shí)驗(yàn)中不除去過(guò)量的Sn2+,會(huì)導(dǎo)致K2Cr2O7消耗偏多,則樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果將偏大。
【方法技巧】 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(jiàn)金屬的冶煉方法如下表:
題組三　金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用
5.[2024·江西紅色十校聯(lián)考] 以輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含少量雜質(zhì)PbO2等)為原料,采用濕法冶金制備精鉍工藝流程如下,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　 )A.“浸出、置換、再生、電解精煉”工序中不全是氧化還原反應(yīng)B.“浸出”時(shí)鹽酸可以還原雜質(zhì)PbO2C.“浸出”產(chǎn)生S的主要離子反應(yīng)為6Fe3++Bi2S3 = 6Fe2++2Bi3++3SD.再生液可以加入“浸出”操作中循環(huán)利用
[解析] “浸出、置換、再生、電解精煉”工序中全是氧化還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;鹽酸能與PbO2反應(yīng)生成PbCl2和氯氣,故“浸出”時(shí)鹽酸可以還原雜質(zhì)PbO2,B正確;“浸出”時(shí)Bi2S3和FeCl3反應(yīng)生成FeCl2、BiCl3和S沉淀,主要離子反應(yīng)為6Fe3++Bi2S3 = 6Fe2++2Bi3++3S,C正確;再生液是氯氣和氯化亞鐵反應(yīng)生成的氯化鐵,“浸出”操作中需要加入氯化鐵溶液,可以循環(huán)利用,D正確。
6.某礦渣的成分為Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工業(yè)上用該礦渣獲取銅和膽礬的操作流程如圖所示:已知:①Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O。
②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下表所示:(1)為了加快反應(yīng)Ⅰ的速率,可以采取的措施是　 (寫(xiě)兩條)。?
[解析] (1)由于礦渣為固體,所以為了加快反應(yīng)Ⅰ的速率,可以采取的措施是將固體粉碎或適當(dāng)升高反應(yīng)的溫度或增大反應(yīng)物H2SO4的濃度等。
適當(dāng)升高溫度;不斷攪拌;將礦渣粉碎;適當(dāng)增大硫酸的濃度等(任寫(xiě)兩條)　
(2)固體混合物A中的成分是　 。?
[解析] (2)SiO2是酸性氧化物,不能與硫酸發(fā)生反應(yīng);其他金屬氧化物Cu2O、Al2O3、Fe2O3與硫酸發(fā)生反應(yīng):Cu2O+H2SO4 = Cu+CuSO4+H2O,Al2O3+3H2SO4 = Al2(SO4)3+3H2O,Fe2O3+3H2SO4 = Fe2(SO4)3+3H2O,Fe2(SO4)3+Cu = CuSO4+ 2FeSO4,因此發(fā)生反應(yīng)Ⅰ后過(guò)濾出的固體混合物A中的成分是SiO2和Cu。
(3)反應(yīng)Ⅰ完成后,鐵元素的存在形式為　　 　(填離子符號(hào));寫(xiě)出生成該離子的離子方程式:?　 。?
[解析] (3)因?yàn)樵诘V渣中鐵元素的化合價(jià)為+3價(jià),先與酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe2(SO4)3, Fe2(SO4)3與Cu發(fā)生反應(yīng):2Fe3++Cu = Cu2++2Fe2+,因固體混合物中有Cu,則Fe3+已反應(yīng)完全,鐵元素的存在形式為Fe2+。
2Fe3++Cu = Cu2++2Fe2+
(4)操作1主要包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、　 。?洗滌CuSO4·5H2O粗產(chǎn)品不能用大量水洗,而應(yīng)用冰水洗滌,原因是? 　。?
[解析] (4)從硫酸銅溶液中制取CuSO4·5H2O粗產(chǎn)品的操作1主要包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾;洗滌CuSO4·5H2O粗產(chǎn)品不能用大量水洗,而用冰水洗滌的原因是CuSO4·5H2O溶于水,而且溫度越高,溶解度越大,用冰水既可以洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,又可以減少晶體的損失。
冰水既可以洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,又可以減少晶體的損失
(5)用NaClO調(diào)pH,生成沉淀B的同時(shí)生成一種具有漂白作用的物質(zhì),利用題中所給信息分析沉淀B為　　　　　　,該反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
[解析] (5)根據(jù)題中信息②可知加入NaClO調(diào)pH時(shí)將Fe2+氧化為Fe3+,NaClO具有氧化性,Fe2+具有還原性,用NaClO調(diào)節(jié)pH時(shí),反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀和具有漂白作用的HClO。
2Fe2++5ClO-+5H2O = 2Fe(OH)3↓+Cl-+4HClO
1. [正誤判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)[2023·湖南卷] 青銅器“四羊方尊”的主要材質(zhì)為合金(　)(2)[2023·遼寧卷] 冶煉鎂:2MgO(熔融) 2Mg+O2↑(　)(3)[2023·浙江卷] 鋁有強(qiáng)還原性,可用于制作門(mén)窗框架(　)
[解析] (2)工業(yè)上采用電解熔融MgCl2的方法冶煉Mg。
[解析] (3)鋁制作門(mén)窗框架與其還原性無(wú)關(guān),與其物理性質(zhì)有關(guān)。
(4)[2023·湖北卷] 用離子方程式表示Al(OH)3溶于燒堿溶液:Al(OH)3+OH- = [Al(OH)4]-(　)(5)[2022·湖北卷] Be2+與Al3+的電荷與半徑之比相近,導(dǎo)致兩元素性質(zhì)相似。Be(OH)2和Al(OH)3 均可表現(xiàn)出弱酸性(　)(6)[2022·浙江卷] 工業(yè)上通過(guò)電解六水合氯化鎂制取金屬鎂(　)(7)[2022·廣東卷] 鋁能形成致密氧化膜,故技術(shù)人員開(kāi)發(fā)高端耐腐蝕鍍鋁鋼板(　)
2. [2021·廣東卷] 今年五一假期,人文考古游持續(xù)成為熱點(diǎn)。很多珍貴文物都記載著中華文明的燦爛成就,具有深邃的文化寓意和極高的學(xué)術(shù)價(jià)值。下列國(guó)寶級(jí)文物主要由合金材料制成的是(　 )
[解析] 鑄客大銅鼎屬于銅合金,A項(xiàng)正確;河姆渡出土陶灶的主要化學(xué)成分是硅酸鹽,不屬于合金,B項(xiàng)錯(cuò)誤;獸首瑪瑙杯的主要化學(xué)成分為二氧化硅,不屬于合金,C項(xiàng)錯(cuò)誤;角形玉杯的主要化學(xué)成分是硅酸鹽,不屬于合金,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3. [2022·湖北卷] 武當(dāng)山金殿是銅鑄鎏金大殿。傳統(tǒng)鎏金工藝是將金溶于汞中制成“金汞漆”,涂在器物表面,然后加火除汞,使金附著在器物表面。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 　)A. 鎏金工藝?yán)昧斯膿]發(fā)性B. 鎏金工藝中金發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C. 鎏金工藝的原理可用于金的富集D. 用電化學(xué)方法也可實(shí)現(xiàn)銅上覆金
[解析] 加熱除汞,說(shuō)明汞易揮發(fā),A正確;將金溶于汞中制成“金汞漆”,然后加熱汞揮發(fā)后留下金,整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,可用于金的富集,B錯(cuò)誤,C正確;用電解的方法,銅作陰極,電解液中含有可溶性的含金離子,則可實(shí)現(xiàn)銅上鍍金,D正確。
4. [2021·河北卷] “灌鋼法”是我國(guó)古代勞動(dòng)人民對(duì)鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn),陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生 作刀鐮者”?！肮噤摲ā敝饕菍⑸F和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱,生鐵熔化灌入熟鐵,再鍛打成鋼。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　 )A.鋼是以鐵為主的含碳合金B(yǎng).鋼的含碳量越高,硬度和脆性越大C.生鐵由于含碳量高,熔點(diǎn)比熟鐵高D.冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3
[解析] 生鐵和鋼都屬于鐵的合金,都是以鐵為主的含碳合金,A項(xiàng)正確;鋼中含碳量越高,硬度越大,韌性越低,反之,則硬度越低,韌性越高,B項(xiàng)正確;由題可知,生鐵熔化灌入熟鐵,再鍛打成鋼,說(shuō)明生鐵的熔點(diǎn)比熟鐵的熔點(diǎn)要低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;工業(yè)煉鐵的原料之一是鐵礦石,包括赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、黃鐵礦等,D項(xiàng)正確。
5. [2022·山東卷] 高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下,可能用到的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 　)A.固體X主要成分是Fe(OH)3和S;金屬M(fèi)為ZnB.浸取時(shí),增大O2壓強(qiáng)可促進(jìn)金屬離子浸出C.中和調(diào)pH的范圍為3.2~4.2D.還原時(shí),增大溶液酸度有利于Cu的生成
[解析] CuS精礦(含有Zn、Fe元素的雜質(zhì))在高壓O2作用下,用硫酸溶液浸取,CuS反應(yīng)產(chǎn)生CuSO4、S、H2O,Fe2+被氧化為Fe3+,然后加入NH3調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中,過(guò)濾得到的固體X中含有S、Fe(OH)3;然后向?yàn)V液中通入高壓H2,根據(jù)還原性:Zn>H2>Cu,Cu2+被還原為Cu單質(zhì),通過(guò)過(guò)濾分離出來(lái);而Zn2+仍然以離子形式存在于溶液中,再經(jīng)一系列處理可得到Zn單質(zhì)。由上述分析可知固體X主要成分是S、Fe(OH)3,金屬M(fèi)為Zn,A正確;
CuS難溶于硫酸,在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s) ? Cu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的濃度,可以反應(yīng)消耗S2-,使之轉(zhuǎn)化為S,從而使沉淀溶解平衡正向移動(dòng),促進(jìn)金屬離子的浸取,B正確;
根據(jù)流程圖可知,用NH3調(diào)節(jié)溶液pH時(shí),要使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀,而Cu2+、Zn2+仍以離子形式存在于溶液中,結(jié)合離子沉淀的pH范圍,可知中和時(shí)應(yīng)該調(diào)節(jié)溶液pH范圍為3.2~4.2,C正確;在用H2還原Cu2+變?yōu)镃u單質(zhì)時(shí),H2失去電子被氧化為H+,若還原時(shí)增大溶液的酸度,c(H+)增大,不利于H2失去電子還原Cu2+,因此不利于Cu的生成,D錯(cuò)誤。
1. 下列關(guān)于鋁及其化合物的說(shuō)法,不正確的是(　　)A.明礬可用作凈水劑和消毒劑B.利用鋁熱反應(yīng)可冶煉高熔點(diǎn)金屬C.鋁可用作包裝材料和建筑材料D.氫氧化鋁可用作治療胃酸過(guò)多的藥物
[解析] 明礬中的Al3+水解生成Al(OH)3膠體,可以吸附水中的雜質(zhì),但是膠體不具有殺菌消毒的作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。
2. 釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用如圖所示工藝流程可由黏土釩礦制備N(xiāo)H4VO3。該工藝條件下,溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列問(wèn)題:(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是　 　。?
[解析] (1)由于在常溫下,酸浸、氧化反應(yīng)較慢,所以可加熱以加快酸浸和氧化反應(yīng)速率。
加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)
(3)“中和沉淀”中,釩水解并沉淀為V2O5·xH2O,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2+、Na+、　 　,以及部分的　 　。?
[解析] (3)Mn2+開(kāi)始沉淀的pH=8.1,當(dāng)pH=3.2時(shí),Fe3+完全沉淀,Al3+開(kāi)始沉淀的pH=3.0,完全沉淀的pH=4.7,故pH=3.0~3.1時(shí),Mn2+未沉淀,Fe3+大部分已經(jīng)沉淀,Al3+剛開(kāi)始沉淀,故可除去Mn2+,Fe3+和Al3+能除去一部分。
(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中,V2O5·xH2O轉(zhuǎn)化為釩酸鹽溶解,濾渣③的主要成分是　 　。?
[解析] (4)濾餅②中除含有V2O5·xH2O外,還含有Fe(OH)3和Al(OH)3,沉淀轉(zhuǎn)溶時(shí)Fe(OH)3沉淀不會(huì)溶解,鋁元素以[Al(OH)4]-的形式存在,故濾渣③的主要成分為Fe(OH)3。
(5)“調(diào)pH”中有沉淀生成,生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是　 　。?
[解析] (5)因在強(qiáng)堿環(huán)境中沉淀轉(zhuǎn)溶時(shí),鋁元素以[Al(OH)4]-的形式存在,用HCl調(diào)節(jié)pH=8.5時(shí),發(fā)生反應(yīng)Na[Al(OH)4]+HCl = Al(OH)3↓+NaCl+H2O。
Na[Al(OH)4]+HCl = Al(OH)3↓+NaCl+H2O
(6)“沉釩”中析出NH4VO3晶體時(shí),需要加入過(guò)量NH4Cl,其原因是　 　。?
利用同離子效應(yīng),促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全
1. [2024·山西忻州名校聯(lián)考] 某同學(xué)通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)探究Al及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達(dá)到目的的是( 　)A.實(shí)驗(yàn)室中將NH3·H2O溶液滴入Al2 (SO4)3溶液中,制備Al(OH)3沉淀B.將一塊鋁箔用砂紙打磨后立即在酒精燈上點(diǎn)燃,觀察鋁燃燒的火焰C.將Al(OH)3沉淀轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中加足量稀鹽酸,加熱蒸干得無(wú)水AlCl3固體D.將鋁置于裝有濃硫酸的試管中再加水,探究Al在不同濃度硫酸中的反應(yīng)
[解析] 氫氧化鋁是兩性氫氧化物,溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液,不溶于弱堿溶液,實(shí)驗(yàn)室中將NH3·H2O溶液滴入硫酸鋁溶液中,制備氫氧化鋁,A正確;鋁在空氣中不能燃燒,鋁被氧化生成的氧化鋁熔點(diǎn)高,B錯(cuò)誤;氯化鋁在溶液中水解生成氫氧化鋁和氯化氫,蒸發(fā)時(shí)氯化氫揮發(fā),得到水解產(chǎn)物氫氧化鋁,不能得到氯化鋁,C錯(cuò)誤;常溫下,鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化,不再繼續(xù)反應(yīng),且應(yīng)將濃硫酸加入水中進(jìn)行稀釋,稀硫酸和鋁發(fā)生反應(yīng),題述操作不能探究不同濃度溶液中的反應(yīng),D錯(cuò)誤。
2. [2024·山東日照模擬] 下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象與結(jié)論中不對(duì)應(yīng)的是( 　)
[解析] 滴加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說(shuō)明該溶液含有Fe3+,不能判斷是否含有Fe2+,A錯(cuò)誤;將鋁箔置于火焰上灼燒,其表面生成Al2O3 ,鋁箔熔化但不滴落,說(shuō)明熔點(diǎn):氧化鋁>鋁,B正確;Al與沸水反應(yīng)生成Al(OH)3和H2,但由于反應(yīng)緩慢,無(wú)明顯現(xiàn)象,加入NaOH,NaOH與附著在Al表面的Al(OH)3反應(yīng),促使鋁與水的反應(yīng)正向進(jìn)行,產(chǎn)生大量氫氣,C正確;向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過(guò)量,先生成白色沉淀Al(OH)3,后沉淀消失轉(zhuǎn)化為Na[Al(OH)4],說(shuō)明Al(OH)3具有酸性,D正確。
3. [2024·湖南懷化質(zhì)檢] 鋁及其部分化合物的“價(jià)—類(lèi)”二維圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　 )A.反應(yīng)⑤⑥基本類(lèi)型相同B.反應(yīng)①⑥所加試劑可能相同C.1 ml a完全轉(zhuǎn)化為b時(shí)失去3 ml電子D.物質(zhì)類(lèi)別處“　　”代表四羥基合鋁酸鹽
[解析] 根據(jù)“價(jià)—類(lèi)”二維圖可知,a為Al,b為Al2O3,c為鋁鹽,e為Al(OH)3,c與d、d與e可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)含有鋁元素物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化可以得出d為四羥基合鋁酸鹽。反應(yīng)⑤是四羥基合鋁酸鹽轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,離子方程式為[Al(OH)4]-+H+(少量) Al(OH)3↓+H2O,屬于復(fù)分解反應(yīng),反應(yīng)⑥是鋁鹽轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,離子方程式為Al3++3OH- = Al(OH)3↓,屬于復(fù)分解反應(yīng),A正確。
反應(yīng)①是鋁轉(zhuǎn)化為鋁鹽,加酸可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,反應(yīng)⑥是鋁鹽轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁,通入氨氣或者加少量堿可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,B錯(cuò)誤。a轉(zhuǎn)化為b時(shí)Al元素的化合價(jià)由0價(jià)升高到+3價(jià),則1 ml a完全轉(zhuǎn)化為b時(shí),失去3 ml電子,C正確。c與d、d與e可以相互轉(zhuǎn)化,根據(jù)含有鋁元素物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化可以得出d為四羥基合鋁酸鹽,D正確。
4. [2023·福建四地六校聯(lián)考] 新材料的發(fā)展充分體現(xiàn)了“中國(guó)技術(shù)”“中國(guó)制造”和“中國(guó)力量”。下列成果所涉及的材料為金屬材料的是(　 )A.“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器太陽(yáng)翼的材料——石墨纖維復(fù)合聚酰胺薄膜B.“長(zhǎng)征五號(hào)B”運(yùn)載火箭中使用了耐熱性、導(dǎo)熱性好的材料——氮化鋁陶瓷C.“領(lǐng)雁”AG50飛機(jī)主體結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料——玻璃纖維復(fù)合材料D.“奮斗者”號(hào)深潛器載人艙的外殼——鈦合金
[解析] 石墨纖維屬于無(wú)機(jī)非金屬材料;聚酰胺為有機(jī)高分子合成材料,石墨纖維復(fù)合聚酰胺薄膜屬于復(fù)合材料,不屬于金屬材料,A錯(cuò)誤。氮化鋁陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,B錯(cuò)誤。玻璃纖維是由熔融狀態(tài)下的玻璃快速抽拉而形成的細(xì)絲,玻璃纖維復(fù)合材料不屬于金屬材料,C錯(cuò)誤。鈦合金是合金,屬于金屬材料,D正確。
5. [2024·遼寧沈陽(yáng)二中模擬] 合金在生產(chǎn)和科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用。下列有關(guān)合金的性質(zhì)與用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(　 )A.生鐵容易被腐蝕,可用于煉鋼和制造各種鑄件B.鈉鉀合金常溫下呈液態(tài)、導(dǎo)熱性好,可用于核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)C.鎂鋰合金密度小、硬度和強(qiáng)度大,可用于制造火箭、導(dǎo)彈、航天器等D.鎳鉻鋁銅合金具有很高的電阻率,可用于制備電路中的精密元件
[解析] 生鐵用于煉鋼和制造各種鑄件,是由于生鐵具有優(yōu)良的鑄造、切削加工和耐磨性能,題中性質(zhì)與用途不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,A錯(cuò)誤;鈉鉀合金用于核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì),是由于鈉鉀合金常溫下呈液態(tài)、導(dǎo)熱性好,B正確;鎂鋰合金用于制造火箭、導(dǎo)彈、航天器等,是由于鎂鋰合金具有密度小、硬度和強(qiáng)度大的特點(diǎn),C正確;鎳鉻鋁銅合金用于制備電路中的精密元件,是由于鎳鉻鋁銅合金具有很高的電阻率,D正確。
6. [2023·黑龍江望奎一中模擬] 合理、高效地開(kāi)發(fā)、利用金屬礦物,將其中的金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái),用于生產(chǎn)各種金屬材料,這一過(guò)程在工業(yè)上稱(chēng)為金屬的冶煉。下列有關(guān)金屬的冶煉的說(shuō)法不正確的是(　 )A.電解熔融NaCl制取金屬鈉的反應(yīng)中,鈉元素被還原,氯元素被氧化B.古法煉銅“曾青得鐵則化為銅”的反應(yīng)中,利用的是置換反應(yīng)的原理C.用鋁熱法原理煉鐵的反應(yīng)中,1 ml Fe3O4被Al還原成Fe,轉(zhuǎn)移9 ml e-D.高爐煉鐵的主要反應(yīng)是用CO還原Fe2O3進(jìn)行煉鐵
[解析] 電解熔融NaCl制取金屬鈉的反應(yīng)中,Na+得電子生成Na,Cl-失電子生成Cl2,鈉元素被還原,氯元素被氧化,A正確;“曾青得鐵則化為銅”的原理為鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,屬于置換反應(yīng),B正確;在鋁熱反應(yīng)煉鐵過(guò)程中,1 ml Fe3O4被Al還原生成Fe,Fe元素化合價(jià)從+2、+3價(jià)降低為0價(jià),轉(zhuǎn)移電子為1 ml×2+2 ml×3=8 ml,C錯(cuò)誤;高爐煉鐵主要是利用CO的還原性將Fe2O3還原為Fe,D正確。
7. [2024·山東濱州聯(lián)考] 某礦石主要含CuO和Cu2(OH)2CO3,以及少量Fe2O3、FeO和SiO2。按如下流程可制得Cu3N和鐵紅。下列說(shuō)法不正確的是(　 )A.每生成1 ml Cu3N,轉(zhuǎn)移的電子為6 mlB.濾液G可以并入濾液E加以利用C.加入NH4HCO3溶液需控制溫度以抑制NH4HCO3分解D.由FeCO3轉(zhuǎn)化為Fe2O3的操作包括洗滌、干燥、空氣中煅燒
[解析] 某礦石主要含CuO和Cu2(OH)2CO3,以及少量Fe2O3、FeO和SiO2,酸浸時(shí),SiO2不反應(yīng),濾渣A為SiO2,濾液B中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+,加物質(zhì)C過(guò)濾,濾渣D最終轉(zhuǎn)化為Cu3N,濾液E最終轉(zhuǎn)化為氧化鐵,所以濾液E中含有Fe2+,濾渣D為Cu和多余的Fe,物質(zhì)C應(yīng)該為鐵粉,濾渣D加酸溶解,過(guò)濾,得到的濾液G為含F(xiàn)e2+溶液,濾渣F為Cu;濾液E中的Fe2+與碳酸氫銨反應(yīng)生成FeCO3,FeCO3在空氣中煅燒得到Fe2O3。Cu轉(zhuǎn)化為 Cu3N,Cu的化合價(jià)升高為+1價(jià),則每生成1 ml Cu3N,轉(zhuǎn)移的電子為3 ml,A錯(cuò)誤;
濾液G為含F(xiàn)e2+溶液,濾液E中含有Fe2+,所以濾液G可以并入濾液E加以利用,B正確;溫度太高,會(huì)促進(jìn)NH4HCO3分解,故需控制溫度以防止NH4HCO3分解,C正確;通過(guò)過(guò)濾把FeCO3從溶液中分離出來(lái),需要洗滌、干燥,然后在空氣中煅燒得到Fe2O3,D正確。
9. [2024·湖北部分學(xué)校聯(lián)考] 以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下:已知浸出時(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 　)A.浸出鎂的反應(yīng)為MgO+2NH4Cl = MgCl2+2NH3↑+H2OB.沉鎂的操作能在較高溫度下進(jìn)行C.分離Mg2+與Al3+、Fe3+是利用了它們氫氧化物Ksp的不同,調(diào)節(jié)溶液的pH來(lái)實(shí)現(xiàn)D.流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4Cl
[解析] 菱鎂礦煅燒時(shí),MgCO3轉(zhuǎn)化為MgO,加氯化銨溶液浸出鎂,化學(xué)方程式為MgO+2NH4Cl = MgCl2+2NH3↑+H2O,A正確;加入氨水可將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,高溫會(huì)使氨水揮發(fā)、一水合氨分解,B錯(cuò)誤;Mg2+與 Al3+、 Fe3+的氫氧化物都是難溶物沉淀,不同的沉淀其Ksp不同,可利用該原理選擇沉淀的順序,而且三者沉淀完全的pH是不一樣的,只需要調(diào)節(jié)pH來(lái)完成,C正確;浸出產(chǎn)生的氨氣可溶于水成為氨水,用于后續(xù)的沉鎂,沉鎂的濾液中的氯化銨可用來(lái)浸出輕燒粉,D正確。
10. 現(xiàn)有一種制取銅和其他產(chǎn)物的新工藝,原料的綜合利用率較高,其主要流程如下:注:反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl- = 2[CuCl2]-+S。
考點(diǎn)三　金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用綜合考查
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)從黃銅礦冶煉粗銅的傳統(tǒng)工藝是將精選后的富銅礦砂與空氣在高溫下煅燒,這種方法的缺點(diǎn)是要消耗大量的熱能以及　 。?
[解析] (1)黃銅礦的主要成分是FeCuS2,與空氣在高溫下煅燒,反應(yīng)生成的SO2會(huì)污染大氣。
產(chǎn)生的SO2會(huì)污染大氣(合理即可)
(2)為使反應(yīng)Ⅰ充分進(jìn)行,工業(yè)上可采取的措施是　　　　　　(寫(xiě)出合理的一種即可),反應(yīng)Ⅰ的產(chǎn)物為　　　　　　　　(填化學(xué)式)。?
[解析] (2)由反應(yīng)Ⅱ的離子方程式及濾渣分離后物質(zhì)可知,反應(yīng)Ⅰ中FeCuS2與S反應(yīng)得到FeS2和CuS。
(3)反應(yīng)Ⅲ的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。一定溫度下,在反應(yīng)Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸,可以析出硫酸銅晶體,其可能的原因是　?　 。?
4[CuCl2]-+O2+4H+ = 4Cu2++8Cl-+2H2O
該溫度下,硫酸銅的溶解度小于氯化銅
(4)工業(yè)上煉鋼時(shí),為了降低碳含量,可將鐵紅投入熔融的生鐵(含碳量大于2%的鐵碳合金)中,該過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是?　 。?
[解析] (4)工業(yè)上煉鋼時(shí),為了降低碳含量,可將鐵紅投入熔融的生鐵中,鐵紅是Fe2O3,在高溫下與C反應(yīng)生成Fe和CO,化學(xué)方程式為3C+Fe2O3 2Fe+3CO↑。

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