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專題3.4 金屬材料與礦物 銅及其化合物 1.了解銅及其重要化合物的主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 2.了解常見金屬的活動(dòng)性順序。 3.了解合金的概念及其重要應(yīng)用。 熱點(diǎn)題型一 銅及其化合物 例1、 某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬。其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程為： (1)雜銅中含有大量的有機(jī)物，可采用灼燒的方法除去有機(jī)物，灼燒時(shí)將瓷坩堝置于________上(用以下所給儀器的編號(hào)填空，下同)，取用坩堝應(yīng)使用_______，灼燒后的坩堝應(yīng)放在_______上，不能直接放在桌面上。 實(shí)驗(yàn)所用儀器： a．蒸發(fā)皿 b．石棉網(wǎng) c．泥三角 d．表面皿 e．坩堝鉗 f．試管夾 (2)雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的可能原因是______(填字母)。 a．灼燒過程中部分氧化銅被還原 b．灼燒不充分銅未被完全氧化 c．氧化銅在加熱過程中分解生成銅 d．該條件下銅無法被氧氣氧化 (3)通過途徑Ⅱ?qū)崿F(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、過濾、________、冷卻結(jié)晶、________、自然干燥。 (4)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取膽礬，與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是____________________。 【答案】(1)c　e　b　(2)ab　(3)蒸發(fā)　過濾 (4)產(chǎn)生等量膽礬途徑Ⅱ消耗硫酸更少　途徑Ⅱ不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體 【提分秘籍】 (1)Cu在加熱條件下與O2非常容易反應(yīng)，利用這一性質(zhì)，可把Cu作為O2的吸收劑。若在實(shí)驗(yàn)題中看到加熱的銅網(wǎng)或銅粉，應(yīng)想到這一作用。 (2)無水CuSO4常用作水的檢驗(yàn)試劑；由于其吸水效率不是太高，一般不作干燥劑使用。 (3)銅鹽屬于重金屬鹽，可使蛋白質(zhì)變性，故銅鹽有毒。農(nóng)業(yè)上常用石灰乳和CuSO4混合使用，是被稱為“波爾多液”的農(nóng)藥。 【歸納提升】　熟記銅及其化合物的顏色 物質(zhì) 顏色 物質(zhì) 顏色 Cu 紫紅色 CuSO4 白色 CuO 黑色 CuSO45H2O 藍(lán)色 Cu2O 磚紅色 Cu2(OH)2CO3 綠色 Cu2S 黑色 Cu(OH)2 藍(lán)色 【舉一反三】 某研究小組通過實(shí)驗(yàn)探究Cu及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) A．將銅絲插入濃硫酸中并加熱，反應(yīng)后再加入水，觀察硫酸銅溶液的顏色 B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成 C．將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體 D．將表面有銅綠的銅器放入鹽酸中浸泡，除去銅綠 【答案】D 熱點(diǎn)題型二 合金的性能特點(diǎn)及性質(zhì) 例2、 下圖是三種稀酸對(duì)FeCr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．稀硝酸對(duì)FeCr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱 B．稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe＋6HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O C．Cr含量大于13%時(shí)，因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對(duì)FeCr合金的腐蝕性最強(qiáng) D．隨著Cr含量增加，稀硝酸對(duì)FeCr合金的腐蝕性減弱 【答案】D 【解析】根據(jù)圖可知，Cr的含量不同，三種酸對(duì)FeCr合金的腐蝕性不同，當(dāng)w(Cr)較小時(shí)，稀硝酸對(duì)其腐蝕性最強(qiáng)， A不正確；鐵與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO而不是NO2，B錯(cuò)；三種酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，鹽酸中的氫離子濃度最大，C錯(cuò)；根據(jù)圖中稀HNO3的曲線變化，可知D正確。 【提分秘籍】 (1)構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬，也可以是金屬與非金屬，合金中一定含金屬元素。 (2)合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能，在許多方面不同于各成分金屬，不是簡(jiǎn)單加合；但在化學(xué)性質(zhì)上，一般認(rèn)為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。 (3)并非所有的金屬都能形成合金，兩種金屬形成合金，其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化，若一種金屬的熔點(diǎn)大于另一種金屬的沸點(diǎn)，則二者不能形成合金。 (4)合金一定是混合物。 【舉一反三】 合金是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。分析下表數(shù)據(jù)，不能形成合金的是(　　) 金屬 Na Cu Al Fe 熔點(diǎn)/℃ 97.8 1 083 660 1 535 沸點(diǎn)/℃ 883 2 567 2 467 2 750 A. Cu和Al B．Fe和Na C．Fe和Cu D．Al和Na 【答案】B 【解析】B項(xiàng)，F(xiàn)e熔化時(shí)Na已汽化，不能熔合。 熱點(diǎn)題型三 金屬冶煉的常見方法 例3．金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是(　　) A．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同 B．工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的 C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子 D．越活潑的金屬越難冶煉 【答案】B 【提分秘籍】 (1)選擇金屬冶煉的方法要依據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬的活動(dòng)性。金屬活動(dòng)性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原；金屬的位置越靠前，越難被還原。 (2)化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定的金屬如Au、Pt等，在自然界中呈游離態(tài)，用物理方法即可得到。 (3)有些活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬也可以用還原法來冶煉，如： Na＋KCl K↑＋NaCl 2RbCl＋Mg MgCl2＋2Rb↑ 在此主要運(yùn)用了化學(xué)平衡移動(dòng)原理，利用K、Rb沸點(diǎn)低，汽化離開反應(yīng)體系，使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 【舉一反三】 冶煉金屬一般有以下幾種方法：①熱分解法；②焦炭法；③水煤氣法(CO或H2)；④活潑金屬置換法；⑤電解法。這幾種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，它們?cè)诠I(yè)上均有應(yīng)用。古代有：a.火燒孔雀石煉銅；b.濕法煉銅；現(xiàn)代有：c.鋁熱法煉鐵；d.光鹵石法煉鎂。對(duì)它們的冶煉方法分析不正確的是(　　) A．a(chǎn)用② B．b用③ C．c用④ D．d用⑤ 【答案】B 1．【2015新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】下列實(shí)驗(yàn)中，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是（ ） 選項(xiàng) 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 結(jié) 論 A． 將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液 有氣體生成，溶液呈血紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B． 將銅粉加1.0 molL－1 Fe2(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 C． 用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱 熔化后的液態(tài)鋁滴落下來 金屬鋁的熔點(diǎn)較低 D． 將0.1molL－1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1molL－1CuSO4溶液 先有白色沉淀生成后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀 Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小 【答案】D 【解析】 A、稀硝酸與過量的Fe分反應(yīng)，則生成硝酸亞鐵和NO氣體、水，無鐵離子生成，所以加入KSCN溶液后，不變紅色，現(xiàn)象錯(cuò)誤；B、Cu與硫酸鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，無黑色固體出現(xiàn)，現(xiàn)象錯(cuò)誤；C、鋁在空氣中加熱生成氧化鋁的熔點(diǎn)較高，所以內(nèi)部熔化的鋁不會(huì)滴落，現(xiàn)象錯(cuò)誤；D、硫酸鎂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀（硫酸鎂足量是關(guān)鍵信息），再加入硫酸銅，則生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，沉淀的自發(fā)轉(zhuǎn)化應(yīng)該由溶解度小的向溶解度更小的沉淀轉(zhuǎn)化，所以氫氧化銅的溶度積比氫氧化鎂的溶度積小，正確，答案選D。 【2015上?；瘜W(xué)】與氫硫酸反應(yīng)有沉淀生成的電解質(zhì)是（ ） A．硫酸銅 B．氫氧化鈉 C．硫酸亞鐵 D．二氧化硫 【答案】A 【2014年高考新課標(biāo)Ⅰ卷第8題】化學(xué)與社會(huì)、生活密切相關(guān)。對(duì)下列現(xiàn)象或事實(shí)的解釋正確的是 選項(xiàng) 現(xiàn)象或事實(shí) 解釋 A 用熱的純堿溶液洗去油污 Na2CO3可直接和油污反應(yīng) B 漂白粉在空氣中久置變質(zhì) 漂白粉中的CaCl2 與空氣中的CO2反應(yīng)生成CaCO3 C 施肥時(shí)，草木灰(有效成分為K2CO3)不能與NH4Cl混合使用 K2CO3與NH4Cl反應(yīng)生成氨氣會(huì)降低肥效 D FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板制作 FeCl3能從含有Cu2＋的溶液中置換出銅 【答案】C 【解析】A、鹽的水解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，促進(jìn)鹽的水解，溶液的堿性更強(qiáng)。因此用熱的純堿溶液可以洗去油污。并不是碳酸鈉可與油污直接反應(yīng)。錯(cuò)誤。B、漂白粉在空氣中久置變質(zhì)，是因?yàn)橛行С煞諧a(ClO)2會(huì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的HClO不穩(wěn)定，光照分解產(chǎn)生HCl和氧氣，錯(cuò)誤；C、當(dāng)施肥時(shí)草木灰（有效成分為K2CO3）與NH4Cl混合使用，則二者的水解作用相互促進(jìn)，使N元素以氨氣的形式逸出因而肥效會(huì)降低。正確。D、FeCl3溶液可用于銅質(zhì)印刷線路板的制作，是因?yàn)槎甙l(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅，把多余的Cu腐蝕掉。錯(cuò)誤。 【2014年高考廣東卷第22題】下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 向蘇打和小蘇打溶液中分別加入鹽酸 均冒氣泡 兩者均能與鹽酸反應(yīng) B 向AgNO3溶液中滴加過量氨水 溶液澄清 Ag+與NH3H2O能大量共存 C 將可調(diào)高度的銅絲伸入到稀NHO3中 溶液變藍(lán) Cu與稀HNO3發(fā)生置換反應(yīng) D 將KI和FeCl3溶液在試管中混合后，加入CCl4，震蕩，靜置 下層溶液顯紫紅色 氧化性：Fe3+>I2 【答案】AD 【解析】A、向蘇打與小蘇打的溶液中分別加鹽酸，均冒氣泡，說明二者均與鹽酸反應(yīng)，生成二氧化碳?xì)怏w，正確；B、向硝酸銀溶液中滴加過量氨水，溶液澄清，說明硝酸銀與氨水生成的AgOH又溶于氨水生成銀氨溶液，而銀離子與一水合氨是不能大量共存的，錯(cuò)誤；C、銅與稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸銅，溶液變藍(lán)，不是置換反應(yīng)，錯(cuò)誤；D、下層溶液為紫紅色，說明有碘單質(zhì)生成，即Fe3+氧化I-為I2，根據(jù)同一氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性判斷，氧化性：Fe3+> I2，正確，答案選AD。 【2014年高考海南卷第9題】下列關(guān)于物質(zhì)應(yīng)用的說法錯(cuò)誤的是 A．玻璃容器可長(zhǎng)期盛放各種酸 B．純堿可用于清洗油污 C．濃氨水可檢驗(yàn)氯氣管道漏氣 D．Na2S可除去污水中的Cu2+ 【答案】A 【2014年高考北京卷第9題】下列解釋事實(shí)的方程式不正確的是（ ） A．測(cè)0.1mol/L氨水的pH為11：NH3H2ONH4++OH- B．將Na塊放入水中，產(chǎn)生氣體：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ C．用CuCl2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)，燈泡發(fā)光：CuCl2 Cu2++2Cl- D．Al片溶于NaOH溶液中，產(chǎn)生氣體：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ 【答案】C 【解析】A、氨水為弱電解質(zhì)，存在電離平衡，正確；B、Na性質(zhì)非?；顫?，可與水反應(yīng)放出H2，正確；C、電離本身不需要通電，故方程式錯(cuò)誤；D、Al可與NaOH溶液反應(yīng)放出氫氣，正確。 【2014年高考福建卷第9題】常溫下，下列各組物質(zhì)中，Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的是 X Y Z ① NaOH溶液 Al(OH)3 稀硫酸 ② KOH溶液 SiO2 稀鹽酸 ③ O2 N2 H2 ④ FeCl3溶液 Cu 濃硝酸 A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 【答案】B 【解析】第①組Y為兩性氫氧化物，既能與強(qiáng)堿又能與強(qiáng)酸反應(yīng)，正確；第②組SiO2不與鹽酸反應(yīng)，錯(cuò)誤；第③組常溫下N2既不與O2反應(yīng)，又不與H2反應(yīng)，錯(cuò)誤；第④組常溫下Cu既與FeCl3反應(yīng)，又與濃硝酸反應(yīng)，正確。 1．下列關(guān)于金屬的冶煉方法敘述不正確的是(　　) 選項(xiàng) 金屬 存在形式 冶煉方法 A 金 游離態(tài) 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分離 B 銀 化合態(tài) 銀的金屬性弱，用加熱Ag2O的方法冶煉 C 鐵 化合態(tài) 鋁的金屬性比鐵強(qiáng)，可用鋁熱法煉鐵 D 鈉 化合態(tài) 鈉的金屬性強(qiáng)，一般還原劑很難將其還原出來，所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉 【答案】D 2．下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是(　　) A．氫氣通過灼熱的CuO粉末 B．二氧化碳通過Na2O2粉末 C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) D．將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液 【答案】B 【解析】四個(gè)選項(xiàng)的反應(yīng)方程式及固體物質(zhì)質(zhì)量變化如下： A．H2＋ ＋H2O，固體質(zhì)量減小，不正確。 B．2CO2＋2Na2O ===2Na2CO＋O2，固體質(zhì)量增大，正確。 C．2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，固體質(zhì)量不變，不正確。 D．Zn＋Cu(NO3) ===＋Zn(NO3)2，固體質(zhì)量減小，不正確。 3．某化學(xué)小組為測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案： 下列有關(guān)判斷中不正確的是(　　) A．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液 B．溶液A和B均可以選用稀硝酸 C．若溶液B選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小 D．實(shí)驗(yàn)方案Ⅱ更便于實(shí)施 【答案】B 4．硝酸銅是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，化學(xué)上有很多方法可以制取硝酸銅：①將銅溶于硝酸中、②先將銅與O2反應(yīng)生成CuO，再溶于硝酸中、③將銅溶于N2O4的乙酸乙酯(溶劑，不參加反應(yīng))溶液中生成硝酸銅和一氧化氮。下列認(rèn)識(shí)或判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．方法③是最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的 B．方法①中，若從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度考慮，用稀硝酸比用濃硝酸好 C．方法②需要消耗能源，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染 D．方法③中N2O4既是氧化劑又是還原劑 【答案】A 【解析】①、③都生成污染性氣體，②不生成污染性氣體且HNO3全部轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2。 5．CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如下圖所示。下列說法正確的是(　　) A．相對(duì)于途徑②，途徑①更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想 B．Y可以是葡萄糖溶液 C．X可能是SO2和SO3的混合氣體 D．將CuSO4溶液蒸發(fā)，利用余熱蒸干，可制得膽礬晶體 【答案】B 6．鉛的冶煉大致過程如下： ①富集：將方鉛礦(PbS)進(jìn)行浮選； ②焙燒：2PbS＋3O22PbO＋2SO2； ③制粗鉛：PbO＋CPb＋CO↑； PbO＋COPb＋CO2。 下列說法正確的是(　　) A．浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學(xué)變化 B．方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbO C．整個(gè)冶煉過程中，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移2 mol電子 D．將1 mol PbS完全冶煉成Pb理論上至少需要6 g碳 【答案】D 【解析】富集方鉛礦的過程屬于物理變化，A錯(cuò)；B項(xiàng)中還原產(chǎn)物除PbO外還有SO2；整個(gè)冶煉過程中，根據(jù)Pb原子守恒，則PbS轉(zhuǎn)化為PbO轉(zhuǎn)移電子是6 mol e－，PbO轉(zhuǎn)化為Pb轉(zhuǎn)移電子是2 mol e－，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移8 mol電子，C錯(cuò)。根據(jù)方程式得出：2PbS～2PbO～C～2Pb，則理論上1 mol PbS冶煉成Pb至少需要0.5 mol C，即需要6 g碳，故D正確。 7．已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu＋Cu2＋＋Cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下： 由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是(　　) A．Cu B．Cu2O C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu 【答案】D 8．金屬材料是使用最廣泛的一種材料，從古代到現(xiàn)代，金屬材料經(jīng)歷了幾次較大的變革。請(qǐng)回答下列問題： (1)下面表格中的數(shù)據(jù)(鐵和銅的某些物理數(shù)據(jù))摘自某化學(xué)手冊(cè)。 由表可推知，人類最早使用的金屬材料是________，請(qǐng)寫出判斷的理由：_____________________________。 (2)考古中出土的青銅器、鐵劍等往往銹跡斑斑。請(qǐng)完成下面銅、鐵制品在自然條件下發(fā)生銹蝕的化學(xué)方程式： ①Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3 ②Fe＋O2＋H2O===Fe2O3nH2O (3)鎂、鋁是現(xiàn)代人常用的金屬材料，這些活潑金屬的冶煉方法是________法，工業(yè)生產(chǎn)中，鎂的冶煉采用的反應(yīng)物是_________________，鋁的冶煉采用的反應(yīng)物是_______________。 【答案】(1)銅　銅的熔點(diǎn)低于鐵的熔點(diǎn) (2)①2　1　1　1　　1?、?　3　2n　2 (3)電解　　熔融氯化鎂(或MgCl2)　熔融氧化鋁(或Al2O3) 【解析】(1)由于銅的熔點(diǎn)低于鐵的熔點(diǎn)，限于當(dāng)時(shí)人類的冶煉條件，熔點(diǎn)低的銅先被人類利用。 (2)采用氧化還原反應(yīng)的配平方法可以配平兩個(gè)化學(xué)方程式。 (3)活潑金屬可采用電解法冶煉，冶煉不同的金屬時(shí)，采用的原料的類別可能不同，但都是在熔融狀態(tài)下進(jìn)行的。 9． CuCl是有機(jī)合成的重要催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含F(xiàn)e、Al及其化合物、SiO2雜質(zhì))，生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下： 物質(zhì) 開始沉淀時(shí)的pH 沉淀完全時(shí)的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 5.6 6.7 Al(OH)3 3.8 4.7 已知：CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl，CuCl的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。 (1)煅燒的主要目的是_______________________________。 (2)操作Ⅰ為調(diào)節(jié)溶液的pH值，范圍為__________________，加入的物質(zhì)X可以是________(填字母)。 A．CuO B．Cu(OH)2 C．NaOH溶液 D．CaCO3 (3)濾渣Ⅱ的主要成分是___________________。 (4)往濾液Ⅱ中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl，請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式：________________________________。 【答案】(1)使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物 (2)4.7≤pH<5.6　ABC (3)Fe(OH)3和Al(OH)3 (4)2H2O＋2Cu2＋＋SO2＋4Cl－===2CuCl＋SO＋4H＋ 【解析】(1)銅在廢銅料中主要以銅單質(zhì)的形式存在，綜觀整個(gè)流程圖可知，CuCl需從溶液中提取，故煅燒的目的是將銅轉(zhuǎn)化為溶于酸的氧化物。 (2)調(diào)節(jié)溶液中的pH時(shí)，應(yīng)保證使Fe3＋和Al3＋完全沉淀，而Cu2＋不能沉淀，故溶液的pH應(yīng)4.7≤pH<5.6， 加入的物質(zhì)能消耗，但不能在含銅離子的溶液中引入新的雜質(zhì)，再結(jié)合后面反應(yīng)Ⅰ中需加入NaCl，符合要求的有ABC三項(xiàng)。 9．合金是建造航空母艦的主體材料。 (1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。 ①鋁元素在周期表中的位置為___________________________，工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為________。 ②AlMg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為_______________________。焊接過程中使用的保護(hù)氣為________(填化學(xué)式)。 (2)航母艦體材料為合金鋼。 ①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為_________________。 ②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為________________。 (3)航母螺旋漿主要用銅合金制造。 ①80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入過量氨水，過濾得白色沉淀39.0 g，則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 ②為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH＝3.4時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時(shí)過濾沉淀。結(jié)合下圖信息推斷該合金中除銅外一定含有____________。 【答案】(1)①第三周期ⅢA族　CO2 ②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　Ar(其他合理答案均可) (2)①吸氧腐蝕?、贑aCO3或CaO (3)①83.1%?、贏l、Ni 【解析】(3)①因加入過量的氨水會(huì)發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋4NH3H2O===2＋＋4H2O，故得到的白色沉淀為Al(OH)3，物質(zhì)的量為0.5 mol，據(jù)Al原子守恒可知Al的質(zhì)量為13.5 g，則Cu的質(zhì)量為66.5 g，Cu的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)約為83.1%。②由圖象可知，F(xiàn)e3＋在pH≈1.9時(shí)開始沉淀，在pH≈3.2時(shí)沉淀完全，依次類推。pH＝3.4時(shí)才開始出現(xiàn)沉淀，說明溶液中沒有Fe3＋，則一般也無Fe2＋，因?yàn)镕e2＋在空氣中會(huì)被氧化成Fe3＋，此時(shí)的沉淀為Al(OH)3；pH＝7.0時(shí)過濾出的沉淀為Al(OH)3和Cu(OH)2；pH＝8.0時(shí)過濾出的沉淀為Ni(OH)2。 10．某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究銅的常見化學(xué)性質(zhì)，過程設(shè)計(jì)如下。 問題1：在周期表中，銅與鋁的位置很接近，銅不如鋁活潑，氫氧化鋁具有兩性，氫氧化銅也有兩性嗎？ 問題2：鐵和銅都有變價(jià)，一般情況下，正二價(jià)鐵的穩(wěn)定性小于正三價(jià)的鐵，正一價(jià)銅的穩(wěn)定性也小于正二價(jià)的銅嗎？ 問題3：氧化銅有氧化性，能被H2、CO還原，它也能被氮的某種氣態(tài)氫化物還原嗎？ Ⅰ.解決問題1。 (1)需用到的藥品除銅、鋁、1 molL－1 CuSO4溶液、稀H2SO4外還需________(填試劑的化學(xué)式)溶液。 (2)配制1 molL－1 CuSO4溶液250 mL，選用的儀器除燒杯、托盤天平、玻璃棒、量筒、膠頭滴管外，還有________________(填儀器名稱)。 (3)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阏J(rèn)為應(yīng)進(jìn)行哪些相關(guān)實(shí)驗(yàn)？ 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟： ①Cu與稀H2SO4反應(yīng)； ②____________________； ③____________________。 Ⅱ.解決問題2。 取一定量制得的氫氧化銅固體，于坩堝中灼燒，當(dāng)溫度達(dá)到80～100 ℃得到黑色固體粉末；繼續(xù)加熱至1 000 ℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末氧化亞銅；取適量紅色氧化亞銅粉末于潔凈試管中，加入過量的稀硫酸(或鹽酸)，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到試管底部還有紅色固體存在。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答問題。 (1)寫出氧化亞銅與稀硫酸(或鹽酸)反應(yīng)的離子方程式：________________。 (2)從實(shí)驗(yàn)Ⅱ可得出的結(jié)論是____________________________。 Ⅲ.解決問題3。 設(shè)計(jì)如下裝置(夾持裝置未畫出)： 當(dāng)?shù)哪撤N氣態(tài)氫化物(X)緩緩?fù)ㄟ^灼熱的氧化銅時(shí)，觀察到氧化銅由黑色變成了紅色，無水硫酸銅變成藍(lán)色，生成物中還有一種無污染的氣體Y；將X通入灼熱的CuO燃燒管完全反應(yīng)后，消耗0.01 mol X，測(cè)得B裝置增重0.27 g，并收集到0.14 g單質(zhì)氣體Y。 (1)研究小組同學(xué)驗(yàn)證燃燒管生成的紅色物質(zhì)是銅，你認(rèn)為他們驗(yàn)證的方法是____________________。 (2)X氣體的摩爾質(zhì)量是____________。 (3)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。 【答案】Ⅰ.(1)NaOH　(2)250 mL容量瓶　(3)②用CuSO4溶液和NaOH溶液反應(yīng)制Cu(OH)2　③將Cu(OH)2分別與稀硫酸、NaOH溶液反應(yīng) Ⅱ.(1)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O (2)80～100 ℃時(shí)，Cu2＋穩(wěn)定；1 000 ℃以上Cu＋穩(wěn)定；在酸性環(huán)境中Cu2＋穩(wěn)定，Cu＋不穩(wěn)定 Ⅲ.(1)將紅色物質(zhì)置于稀硫酸中，若溶液不變藍(lán)，則說明紅色物質(zhì)為Cu　(2)17 gmol－1　 (3)2NH3＋3CuO3Cu＋3H2O＋N2