2013化学复习知识点深度剖析教案： 专题十 第三章 化学与材料的制造和应用（人教版）

2013化学复习知识点深度剖析教案： 专题三 第三节 用途广泛的金属材料（人教版）
考纲解读
考纲内容
要求
名师解读
金属的活动顺序
Ⅰ
预计今后的考题还会以该元素化合物知识为载体考查有关概念、理论、实验和计算。
合金的概念及其重要应用
Ⅱ
基础巩固
一、合金
1．合金的定义
合金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 特性的物质。
2．合金的性能
合金具有许多优良的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于它的各成分金属。
(1)多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点 。
(2)合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度 。
3．金属材料
(1)黑色金属材料：包括 。
①生铁与钢
?
生铁
钢
主要成分
Fe
Fe
含碳量
2%～4.3%
0.03%～2%
含硫、磷量
少量
极少或没有
硅、锰含量
少
适量
②不锈钢
普通钢中，加入 、 等多种元素，使其具有 的特性。
(2)有色金属材料
除 以外的其他金属材料及其合金。
重要的有色金属有：镁、铝、金、银、铜、钛等。
【思考交流】合金是混合物，还是化合物？能否用实验来验证？
提示：合金属于混合物，金属与金属或金属与非金属形成合金时，一般认为没有发生化学反应，各成分的化学性质没有发生改变。如钢的电化学腐蚀中，镁作负极被氧化，而其中的碳作正极。
二、铜
1、物理性质： 色金属光泽，具有 性、 性、 性等。
2、化学性质：
（1）与非金属反应
①与O2的反应： ；
②与Cl2的反应： ；
③与S的反应： 。
（2）与盐反应
①与AgNO3的反应： ；
②与FeCl3的反应： 。
（3）与强氧化性酸反应
①与浓硫酸反应： ；
②与浓硝酸反应： ；
③与稀硝酸反应： 。
三、铜的冶炼： 。
四、铜单质的用途：制作 、 、日常生活用品等。
自我校对：
一、1．金属2．低 大3．铁、铬、锰及其合金 Cr、Ni 不生锈 Fe、Gr、Mn
二、铜 紫红 导电性、导热性、延展性
①与O2的反应：2Cu＋O2 2CuO（黑色）；
②与Cl2的反应：Cu＋Cl2 CuCl2；
③与S的反应：2Cu＋S Cu2S。
①与AgNO3的反应：Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag；
②与FeCl3的反应：2FeCl3＋Cu＝CuCl2＋2FeC l2。
①与浓硫酸反应：Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
②与浓硝酸反应：Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；
③与稀硝酸反应：3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
三、高温冶炼黄铜矿和电解精炼
四、导线、精密仪器
实验探究
拓展实验：不同条件下的氧化铜和氧化亚铜的稳定性
【原理】　Cu(OH)2受热分解得CuO，继续加热得红色粉末，通过定量计算来探究红色粉末的成分及性质。
【准备】Cu(OH)2固体 酒精灯 坩埚 泥三角 天平干燥器
【操作】1.取98 g Cu(OH)2固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g，则A的化学式为Cu2O。
2．向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到还有红色固体存在。
[操作提示]　1.称量A的质量至少要称量两次，且在干燥器中冷却，即两次称量结果的差值不能超过0.1 g。2．向A中加入的酸应是非氧化性酸——稀H2SO4或盐酸。
[实验小结]　1.加热过程中Cu(OH)2中的Cu不会以气体形式逸出，得到的黑色粉末应为CuO,98 g Cu(OH)2中含有的Cu的质量为m(Cu)＝×64 g·mol－1＝64 g，A的质量为72 g，即应还含有氧元素，且m(O)＝8 g，所以A的组成中原子个数比为N(Cu)∶N(O)＝∶＝2∶1，故A的化学式为Cu2O。由此可知，高温下Cu2O比CuO稳定。
2．由反应现象可知发生的反应为：Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。说明可利用非氧化性酸鉴别红色粉末是铜还是氧化亚铜。因此在溶液中Cu2＋比Cu＋稳定。
练一练：
某同学对课本实验结论：“葡萄糖与新制氢氧化铜共热生成红色的Cu2O沉淀”提出质疑，认为红色沉淀不一定就是Cu2O。为了确定红色沉淀的成分，开展了研究。
(一)提出猜想：______________________________。
(二)查阅资料：①Cu2O属于碱性氧化物；②Cu＋在酸性条件下能发生自身氧化还原反应；③在空气中灼热的 Cu2O能生成CuO。
(三)制备红色沉淀：①制备氢氧化铜悬浊液；②氢氧化铜悬浊液与葡萄糖共热；③过滤、洗涤、低温烘干得红色粉末。
(四)红色沉淀探究。
该同学设计了四种方案：
方案Ⅰ：取该红色粉末溶于足量稀硝酸中，观察溶液颜色变化。
方案Ⅱ：取该红色粉末溶于足量稀硫酸中，观察是否有残渣。
方案Ⅲ：称量干燥坩埚的质量为a g，取红色粉末置于坩埚中再称量，其质量为b g；在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器中冷却，再称量，反复多次直到质量不变，称得最后质量为c g，比较a，b，c的关系。
方案Ⅳ：装置如图所示(夹持仪器略去)。
试回答下列问题：
(1)请你评价方案Ⅰ和方案Ⅱ。如果你认为该方案合理，简述其工作原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因：______________。
(2)方案Ⅲ中，如果a，b，c的关系符合c＝________，可确认红色粉末是Cu2O。
(3)方案Ⅳ中，实验前应检验装置气密性，请简述如何检验____________。
(4)方案Ⅳ中，要测定红色粉末的成分，至少测定下列哪些物理量________(填序号)。
①通入氢气的体积　②反应前，红色粉末＋双通管的总质量 ③实验前干燥管的质量　④完全反应后，红色粉末＋双通管的总质量　⑤双通管的质量　⑥锌粒质量　⑦稀硫酸的物质的量浓度　⑧实验后干燥管的质量　⑨实验条件下的大气压强和室温
(5)有人提出，方案Ⅳ中在氢气发生器与双通管之间应加一个干燥装置，你认为________(选填“需要”或“不需要”)，简述理由：__________。
参考答案：　
(一)红色沉淀可能是铜、氧化亚铜或两者的混合物　
(四)(1)方案Ⅰ不合理，铜和氧化亚铜都能和硝酸反应生成Cu2＋；方案Ⅱ不合理，Cu＋在酸性条件下能发生自身氧化还原反应，生成铜单质　(2)(10 b－a)　(3)在干燥管末端接上导管浸入水中，关闭分液漏斗活塞，用手捂住锥形瓶，如果导管口有气泡放出，松开手，导管口能形成一段水柱，可证明装置气密性良好　(4)②④⑤　(5)需要　反应后，应让铜粉在氢气流中冷却，如果没有干燥装置，铜粉将吸湿。
重点突破
一.直击考点：
考点一 金属的框图推断
框图推断具有覆盖面广、逻辑性强和灵活多变的特点，一直是高考的热点。近年来，常与新材料、新科技等话题结合起来，不断推陈出新，给人以新感觉，它既能考查化学基础知识的掌握程度，又能训练思维的敏捷性和信息的接受、迁移能力，还能培养在新情境下良好的心理素质。近几年的新课标的高考题中经常出现，
【例1】 化合物A是一种重要的光化学试剂，属不含结晶水的复盐。A～H之间相互转化关系如下图所示：（部分反应物、生成物没有列出）
已知：A中含二种阳离子和一种带二个单位负电荷的阴离子，三种离子的个数比为3：1：3。阴离子中各元素的质量分数与C相同且式量是C的2倍。C、D都为气体且含有元素种类相同，C能使澄清石灰水变浑，E是一种红棕色的颜料，F的焰色反应呈紫色，I能使苯酚溶液显紫色。
回答下列问题：
(1)C的电子式 。
(2)A的化学式 。
(3)D+E→C+G的方程式 。
(4)H+H2O2→I的离子反应方程式 。
(5)在A的溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液紫色褪去，而在A的溶液中滴入硫氰化钾溶液，溶液呈红色。产生上述现象的主要原因是 。
考点二 金属有关的实验探究
从近几年高中课改实验省区的高考化学试题来看，新课程改革后的高考化学试题，己非常重视与生产、生活的紧密联系。实验探究往往联系化学生产技术，此类题实际考查的是学生应用化学反应原理、化学平衡原理、水解理论、物质检验和分离的知识、晶体知识、绿色化学的观点、经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力。
【例2】 Fe是一种重要的金属，具有很多的重要用途：
（1）电子工业用FeCl3腐蚀铜的原理制造印刷电路板，写出FeCl3与Cu反应的离子方程式： ；
（2）某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：
首先取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈血红色，则溶液中含有的金属阳离子是： 。
在此基础上，又进行了定量组成的测定：
再取50.0mL待测溶液，向其中加入过量稀硝酸，得到0.448L（标准状况下）一种无色气体。写出反应的离子方程式： 。
待测溶液中c(Cu2+)= mol·L－1。（不考虑水解）
（3）在光照条件下，乙醇被FeCl3氧化生成一种能发生银镜反应的物质，写出反应的化学方程式： 。
模式中的实验事实，既包括学生直接从实验中获得的直接实验事实，又包括限于中学化学教学的实际条件，学生无法从实验中获得而只能从书本上获得的间接实验事实。模式Ⅰ是实验探究教学的基本模式，很多元素化合物知识、化学概念、定律、原理等，都可以通过此模式来获得。
实验探究模式Ⅱ可概括为：问题—实验事实—假说及其验证—结论—应用。模式中的假说是指根据已知的实验事实和科学理论，对未知的自然现象及其规律所做的一种推理和解释。假说的形成一般要经过提出假说和验证假说两个阶段。假说的提出通常包括两个环节：一是根据为数不多的实验事实和科学理论提出假设；二是在假设的基础上进行推断和判断。假说的验证包括实验检验和理论检验，其中实验检验是最直接、最可靠、最有力的方式。
考点三 铜及化合物的性质
这种题型的特点是以社会热点为背景，起点高落点低，只要结合所学知识分析，就能解题。解决这部分试题的关键在于要从生活中认识化学，将书本的知识与实际相联系。
【例3】铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称
黄铜矿
斑铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是　　　　　。
（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是　　　　　。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是　　　　　；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称　　　　　。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：　　　　　。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是　　(填字母）。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铜绿的主成分是碱酸铜
可用稀盐酸除铜器表面的铜绿
Ⅰ对；Ⅱ对；有
B
铜表易形成致密的氧化膜
铜容器可以盛放浓硫酸
Ⅰ对；Ⅱ对；有
C
铁比铜活泼
铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈
Ⅰ对；Ⅱ对；有
D
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化
硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
Ⅰ错；Ⅱ对；无
二.走出误区：
误区一、金属具有很多性质，但到底哪种性质可作为判断金属性的强弱？
金属性强弱的判断规律：
1、依据金属活动顺序表（极少数除外）。位置越靠前，金属性越强。
2、常温下与水反应的难易程度。与水反应越容易，金属性越强。
3、常温下与酸反应的难易程度。与酸反应越容易，金属性越强。
4、金属与盐溶液间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属。
5、金属阳离子的氧化性强弱（极少数除外）。阳离子的氧化性越强，对应金属的金属性越弱。6、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱。碱性越强，对应元素的金属性越强。
7、同周期中，从左向右，随核电荷数的增加，金属性减弱。同主族中，从上到下，随核电荷数的增加，金属性增强。
8、高温下与金属氧化物间的置换反应。金属性强的金属能置换出金属性弱的金属，如铝热反应。
【例1】下列关于金属或非金属性强弱的判断肯定正确的是（ ）
A.含有X3+和Y2+金属阳离子的溶液中，加入过量的碱溶液，只生成Y(OH)2沉淀，金属性X>Y
B.金属离子X3+可氧化金属单质Y，则金属性Y > X
C.含氧酸的酸性HmXOa>HmYb，则非金属性X>Y
D.X(OH)m只能被酸中和，Y(OH)n既能被酸又能被碱中和，所以金属性Y错解：B
正解：D
原因：金属性也就是还原性，其强弱与失电子难易有关；非金属性属于氧化性，其强弱与得电子难易有关，都有多种表现形式，对具体问题应做具体分析。
A选项，一般来说，金属性愈弱，对应的碱性愈弱，愈容易沉淀，但要考虑形成的沉淀是否又会被碱溶解，如含Al3+和Mg2+溶液加入过量的碱，只有Mg(OH)2沉淀，但金属性Mg>Al。B的叙述中，可以找到典型的例子，如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，但金属性Fe>Cu。若明确，Xn++Y=X+Yn+则金属性Y一定比X强。C中，元素的非金属性愈强，其最高价氧化物对应的水化物酸必愈强，若不是“最高价”，则不一定，HClO4酸性大于HF，但非金属F>Cl。D正确。因为X(OH)m只显碱性，而Y(OH)n是两性氧化物，这说明Y 已表现出一定的非金属性，所以X的金属性一定比Y的金属性强。
误区二、合金的概念及其重要应用
由金属与其它一种以上的金属或非金属所组成的具有金属通性的物质。我国是世界上最早研究和生产合金的国家之一，在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达；公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。合金类型主要是：(1)共熔混合物，如焊锡、铋镉合金等；(2)固熔体，如金银合金等；(3)金属互化物，如铜锌组成的黄铜等。合金的许多性能优于纯金属，故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢)。各类型合金都有以下通性：(1)熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点；(2)硬度比其组分中任一金属的硬度大；(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料，如在铁中掺入15％铬和9％镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。
【例2】铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（ ）
A．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
B． 不锈钢是铁合金，只含金属元素
C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
错解：D
正解：A
原因：本题考查了常见金属铁及其合金，金属腐蚀的有关知识。铁是一种较活波的金属单质，在高温的条件下可以与水蒸气反应，A为正确选项，不锈钢是由普通钢中加入铬、镍等多种元素炼成的钢材，里面含有碳元素，B是错项。C项铁在氢的前面，能与盐酸反应，铁合金主要成分是铁，能与盐酸反应，是错项，很多同学误选这项，只看了前面的内容，后面不看。金属的腐蚀与金属的活泼性有关，越活泼，越易被腐蚀,因此D为错项。
巩固复习
1．（2011郑州）如图标出了各种材料强度与密度的比值以及广泛使用的年代．从图中可以看出的信息有(　　)
A．科学技术的发展越来越快，新材料频频出现
B．新材料发展的总体趋势是强度越来越大
C．1800年以前出现的材料强度都比铝小
D．铝的密度比钢的密度大
1． A
解析：本题主要考查了学生对社会发展及其产物内在联系的分析能力，分析信息、运用信息能力。分析图表可以看出，科学技术的发展，是导致新材料出现的根本原因。
2．合金比纯金属制成的金属材料的优点是(　　)
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大　②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金　④合金比纯金属的导电性更强　⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A．①②③⑤ B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤
2．A
解析：合金的机械性能比各成分金属的大，故①正确；根据教材知识，②③是正确的；合金的电阻率比纯金属要大，故④是错误的；合金由于性能好而应用更广泛，⑤是正确的。
3．(2012玉林)下列表述Ⅰ和Ⅱ都正确，且存在因果关系的是 （ ）
表述Ⅰ（因）
表述Ⅱ（果）
A
Si和Ge同主族且位于金属和非金属交界线两侧
Si为非金属元素，其单质是半导体；Ge为金属元素，其单质是导体
B
“硅胶”是硅酸钠的冻状凝胶经脱水后得到的，多孔、吸附水分能力强
硅胶常用作实验室和袋装食品、瓶装药品等的干燥剂
C
打磨过的铝箔在空气中其表面会很快生成Al2O3薄膜，而且Al2O3的熔点高于Al
打磨过的铝箔在空气中燃烧会失去光泽但熔化的铝并不滴落
D
Fe2O3难溶于水
Fe(OH)3不能通过化合反应直接制得
3． C
解析：选项A中表述II错误，Si和Ce均是良好的半导体材料。选项B中表述I错误，“硅胶”应是硅酸的冻状凝胶经脱水后得到的。选项D中表述II错误，通过化合反应可制备Fe(OH)3，如4Fe(OH)2+O2+2H2O =4Fe(OH)3。
4．（2009广东）下列有关金属及其合金的说法不正确的是
A．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
B．生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加
C．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制作照明弹
D．日用铝制品表面覆盖着氧化膜，对内部金属起保护作用
4．B
解析 生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次降低，故B项错
5、(2011青岛)所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）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（ ）
Na
Cu
Al
Fe
熔点（℃）
97.5
1083
660
1535
沸点（℃）
883
2595
2200
3000
A．Cu和Al B．Fe和Cu C．Fe和Na D．Al和Na
5． C。
解析：分析数据得出，C错误，因为铁的熔点（1535℃）高于Na的沸点（883℃），无法制的合金。
6、(2011江都)出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
6． B、C。
解析：合金的各种性质与构成合金的元素之间有很大的差异，譬如：合金熔沸点低于构成元素单质的、机械强度强于构成元素单质的等等。综合分析：锡青铜的熔点比纯铜低，A错误；从作用看来，锡青铜中的锡对铜起保护作用，B正确；锡青铜文物在潮湿环境中容易发生吸氧腐蚀，腐蚀程度加快，C正确；生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是化学腐蚀过程，不是电化学腐蚀过程，D错误；
7．有A、B、C、D、E五种金属，A的溴化物在常温下见光分解成黑色的A；B的氧化物在空气中加热到熔融时不分解；B和C用导线相连，在稀H2SO4中组成原电池，C上有气体产生；D放入C的硫酸盐溶液中得到C的稳定氢氧化物沉淀；用E作电极电解C的盐酸盐溶液时，阴极上放出H2，阳极上放出Cl2。则关于五种金属活动性顺序的叙述正确的是（ ）
只能判断出B>C、D>C
可判断出D>C>B
可判断出E>C>A
可判断出D>B>C>A>E
7．D
[解析]本题将元素化合物性质融入金属活动性的判断。A的溴化物见光分解，可判断A是Ag；B、C能与稀H2SO4组成原电池，且C上放出气体，说明B、C都不与水反应，且B>C;D与C的硫酸盐反应生成C的氢氧化物沉淀，说明D与冷水反应，D是活泼金属（如K、Ca、Na等）；E能做阳极而不带电，说明E是惰性电极（如Pt），E最不活泼，而电解C的盐酸盐，C离子不放电，说明C位于金属活动性顺序表氢的前面。综上所述，它们的活动性顺序为：D>B>C>A>E。
8．冶炼金属一般有下列四种方法：①焦炭法；②水煤气（或氢气，或一氧化碳）法；③活泼金属置换法；④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜；（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（ ）
A．（Ⅰ）用① B．Ⅱ用② C．Ⅲ用③ D．Ⅳ用④
8．B
提高训练
9. (原创)朱砂（又名丹砂）是一种红色的颜料，它是某种金属的高价化合物。现通过以下实验来确定朱砂的组成：

下列分析错误的是（ ）
A．朱砂的化学式是HgS
B．A → C的离子方程式是SO2 + Br2 + 2H2O ＝4H+ +SO42- + 2Br –
C．B→ E的化学方程式是3Hg + 8HNO3(稀) ＝3Hg (NO3 )2 + 2NO↑ + 4H2O
D．D可能为BaSO4或BaSO3
9. D
10、钢笔的笔头是合金钢，钢笔尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。铱金笔的笔头是用不锈钢制成的，为了改变钢笔头的耐磨性能，在笔头尖端点上安装铱金粒，为与钢笔区别而叫铱金笔。金笔是笔头用黄金的合金，笔尖用铱的合金制成的高级自来水笔。下列说法中错误的是(　　)
A．钢笔的笔头不易被氧化，抗腐蚀性能好
B．铱金笔的耐磨性能比钢笔好
C．金笔的笔头和笔尖都是用纯金制成的
D．金笔经久耐磨，是一种很理想的硬笔
10、 C
解析　金笔的笔头是用黄金合金制成的，而笔尖是用铱的合金制成的。
11、（2011山东）Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是
A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物
B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法
D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al
11、C
12、 (2011汉中)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是
A．加入合金的质量不可能为6.4g
B．参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150mL
D．溶解合金时收集到NO气体的体积为2.24L
12.D
解析：分析题意，镁、铜合金都与硝酸反应，根据反应中电子得失守恒，金属失电子的物质的量等于OH—的物质的量，所以n(e—)=n（OH—）=5.1g/17g/mol=0.3mol。反应中HNO3中+5价的N得电子变成+2价的N，由此得到NO气体的体积为2.24L，D正确。
13．（2010安徽）如图是三种稀酸对Fe-Cr合金随Cr含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法正确的是(　　)
A．稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
B．稀硝酸和铁反应的化学方程式是：Fe＋6HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O
C．Cr含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对Fe-Cr合金的腐蚀性最强
D．随着Cr含量增加，稀硝酸对Fe-Cr合金的腐蚀性减弱
13．D
解析：图中纵坐标“腐蚀速率”就是题中“腐蚀性”的标志。A项，观察图中三条曲线，可知稀硝酸的腐蚀性并不总是比另两种酸弱，只有在铬的含量大于13%时，腐蚀性才较弱，故不正确；B项与图无关，要知道稀硝酸与铁反应生成NO而非NO2，故B不正确；C项的推理依据虚妄，同为5%的三种酸，换算成物质的量浓度（稀酸的密度差别不大，可忽略）后方可比较出氢离子浓度，其实并不是硫酸最大，而是盐酸最大。D项叙述符合图中硝酸腐蚀性曲线的走势，故正确。
14．（原创）某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：
下列叙述中不正确的是（ ）
A．铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物
B．灼烧后含有少量铜的可能原因是该条件下铜无法被氧气氧化
C．通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥
D．与途径Ⅱ相比，产生等量胆矾途径Ⅰ消耗硫酸少，途径Ⅰ不会产生污染大气的气体
14．D
解析：此题是一道综合性的实验题，考查了仪器的使用、实验方案的设计与评价、实验基本操作，以及对实验结果的分析。在灼烧过程中铜可被空气氧化，但生成的氧化铜也可被有机物还原，因此A、B、C正确；粗制的氧化铜经途径Ⅰ制取硫酸铜会产生二氧化硫，污染空气，且耗酸较多，而途径Ⅱ相对经济环保。
15、（2012河南郑州）下列实验方案中，不能测定CuO和FeO混合物中FeO质量分数的是
A. 取a g混合物—定条件下与足量H2充分反应，将反应后的气体通过碱石灰，碱石灰增重c g
B. 取a g混合物在高温下通入足量CO气体，充分反应后，冷却后称得固体质量为c g
C. 取a g混合物完全溶于稀硝酸中，加入足量铁粉，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，固体比加入的铁粉增重b g
D. 取a g混合物用稀硫酸充分溶解后，加人足量Na2O2粉末，过滤、洗涤、烘干、灼烧，所得固体质量为b g
15.C
16、(2012浙江)已知电极上每通过96 500 C的电量就会有1 mol电子发生转移。精确测量金属离子在惰性电极上以镀层形式沉积的金属质量，可以确定电解过程中通过电解池的电量。实际测量中，常用银电量计，如图所示。下列说法不正确的是
A．电量计中的银棒应与电源的正极相连，铂坩埚上发生的电极反应是：Ag+ + e- = Ag
B．称量电解前后铂坩埚的质量变化，得金属银的沉积量为108.0 mg，则电解过程中通过电解池的电量为96.5 C
C．实验中，为了避免银溶解过程中可能产生的金属颗粒掉进铂坩埚而导致测量误差，常在银电极附近增加一个收集网袋。若没有收集网袋，测量结果会偏高。
D．若要测定电解饱和食盐水时通过的电量，可将该银电量计中的银棒与待测电解池的阳极相连，铂坩埚与电源的负极相连
16．D
解析：银棒应与电源的正极相连，铂坩埚则作阴极，发生还原反应，A正确；Ag++e—=Ag，n（Ag）=108.0×10—3g/108=1×10—3mol, n（e—）=1×10—3mol, 通过电解池的电量为96.5 C，B正确；若没有收集网袋，银可能落入，导致测量结果偏高，C正确；电解饱和食盐水，银若作阳极，会参与反应，D错。
17、下图是工业制取Cr2O3流程图。已知：溶液A中含Na2CrO4和NaFeO2；D是实验室常用的氧化剂，E铬的最高价氧化物；“氧化碱熔”是指在通入空气条件下跟Na2CO3共熔。
(1)写出框图中有关物质的化学式：B 、D 、F ；
(2)写出有关的反应式：铬铁矿→A 、
E→F 。
17．答案：(1)B、Fe(OH)3；D、K2Cr2O7；F、Cr2O3 (每空1分)
(2)4Fe(CrO2)2＋10Na2CO3+7O28Na2CrO4+2NaFeO2+10CO2↑
4CrO32Cr2O3+3O2 (每空2分)
解析：本题的突破口是D是中学常用氧化剂，且含有K元素、铬元素，可以联想到重铬酸钾，则E为重铬酸，E为铬的最高价氧化物CrO3，F为产物Cr2O3。A是Na2CrO4和NaFeO2的混合溶液，中和后，+3价铁生成沉淀、
18、(2011通辽)研究金属的冶炼对人类有重要意义。
（1）人类历史上大量生产和使用铝、铁、钛、铜四种金属单质的时间顺序是____________。
（2）铜的冶炼中有一步是2CuFeS2＋4O2＝Cu2S＋3SO2＋2FeO，反应的氧化产物是 。
（3）右图是部分金属氧化物被一氧化碳还原时lg[p(CO)/p(CO2)]与温度的关系曲线图。则四种金属氧化物中最易被还原的金属氧化物是 ，该反应的△H 0。
（4）下列说法正确是
A．氧化镁跟铝粉共热适于炼镁
B．不锈钢含有金属和非金属元素
C．所有金属均以化合物存在于自然界
D．金属冶炼中还原剂可以是一些活泼金属
E．活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得
F．金属提炼一般要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步
（5）为测定某一铁矿石样品中的铁元素的质量分数， 取3.702g该铁矿石(铁以Fe2O3形式存在,其余物质不含铁)溶于浓热盐酸中，稀释至250mL，从中取出25mL溶液，作如下处理：加入过量的氨水，使铁以氢氧化铁的形式沉淀，将沉淀过滤，洗净并灼烧，使之完全转化为氧化铁。有关实验数据：坩埚质量：15.2861g，三次灼烧后坩埚和固体的质量：15.6209g、15.6205g、15.6205g 。则铁矿石中的铁元素的质量分数为______（保留到小数点后一位）。
18．答案：（1）铜→铁→铝→钛 （2）SO2 （3）Cu2O < （4）BDF 　（5）63．2%
解析：（1）金属的大量生产与使用既与金属的活泼性有关，又与金属在自然界中的含量有关，由于铁的性质相对不活泼，所以最早被发现、使用，其次是铁，再次是铝，而钛的性质虽然较稳定，但由于在自然界中含量较少，所以在这四种金属里最后被发现并使用
（2）分析价态变化，知SO2为氧化产物；
（3）金属氧化物越易被还原，说明在反应体系中生成的CO2越多，而剩余的CO越少，p(CO2)越大，p(CO)越小，则lg[p(CO)/p(CO2)]越小，对比几种氧化物对应的曲线可知，在相同条件下，Cu2O对应的曲线值最小，即其最易被还原；随着温度的升高，lg[p(CO)/p(CO2)]逐渐增大，即p(CO)/p(CO2)越来越大，说明平衡向左移动，即加热平衡左移，故该反应的△H<0。
（4）A项镁比铝活泼，不能发生铝热反应制镁，错误；C项金、银等不活泼金属能以游离态存在，C错；E项铝的冶炼采取电解熔融的Al2O3,而不是氯化物。（5）灼烧过后，计算平均值求得Fe2O3的质量为0.3345g，则铁矿石中的铁元素的质量分数为：
19、(2011潍坊) 某化学兴趣小组探究由4种单质组成的合金的组成，其实验方案及过程如下，试回答：
⑴组成合金A的四种元素的单质： 、 、 、 。
⑵操作1的名称是： ；操作1所用的玻璃仪器有： 。
⑶写出合金A中的有关组成与过量的烧碱反应生成无色气体E的化学方程式（写一个即可）
。
⑷向浅绿色溶液中加入漂白粉生成沉淀的离子方程式 。⑸无色气体F可引起温室效应，将5．6L F气体缓慢通过一定量的Na2O2固体后，得到3.36L气体(气体体积均在标准状况下测定)，所得气体的质量为 。
19、答案： ⑴Al Si Fe C
⑵过滤 烧杯 漏斗 玻璃棒
⑶2Al + 2NaOH + 2H2O ==2NaAlO2 + 3H2 ↑或Si + 2NaOH + H2O ==Na2SiO3 + 2H2 ↑
⑷2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O == 2Fe(OH)3↓+ Cl- + 4HClO
⑸ 5.4g
解析：（1）分析框图，由于合金A能够溶于烧碱溶液，并产生可燃性气体H2，推测为Al和Si。由溶液C到沉淀D到白色固体G和H，推断正确。固体B加盐酸得到浅绿色溶液，推测含有Fe，红热固体加入硝酸得到气体F和红棕色气体NO2，推测含有C单质。综上所述，合金中含有四种单质为Al 、Si、Fe、C 。
（2）分离固体与液体的方法为过滤操作。其中使用的玻璃仪器有烧杯、 漏斗和玻璃棒。（3）合金中能够与烧碱反应生成H2的化学方程式有2Al + 2NaOH + 2H2O ==2NaAlO2 + 3H2 ↑或Si + 2NaOH + H2O ==Na2SiO3 + 2H2 ↑
（4）浅绿色溶液中加入漂白粉生成沉淀的离子方程式：
2Fe2+ + 5ClO- + 5H2O == 2Fe(OH)3↓+ Cl- + 4HclO
(5)根据化学方程式计算，得出其体质量为5.4g。
20．铁是日常生活中最常见的金属，某班学生在学习铁的知识时，有下列问题：
问题1：铁为何被称为黑色金属？
问题2：CuO在高温下可分解为Cu2O和O2，Fe2O3在高温下也分解为FeO和O2？
（1）对于问题1,学生上网查询，有两种解释：
A、因为在铁表面上有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属
B、因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以叫黑色金属
①你认为正确的说法是 （填选项）；
②若有一黑色粉末你如何鉴别是铁粉，还是Fe3O4粉末： ；
③若有一黑色粉末为铁和四氧化三铁的混合物，你如何证明其中有Fe3O4（只要求简述实验方法）： 。
（2）对于问题2,学生准备用实验探究来验证，他们设想了两种方法：
A、将Fe2O3高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化
B、将Fe2O3高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化
①实验中应将Fe2O3放在 中灼烧（填仪器名称）；
②方法A中，如果高温灼烧后颜色由 变为 ，说明Fe2O3确实发生了变化。能否说明生成的一定为FeO？ （填“能”或“不能”），理由是 ；
③方法B中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为 ，但是实验结果中固体灼烧前后质量比为30：29,则高温灼烧后生成物是 ；
④比较两种方法，你认为较好的方法是 （填选项）。