新高考化学通用版总复习一轮课件模块3第七单元第4节金属材料与金属矿物利用

第4节金属材料与金属矿物利用考点一铜及其化合物1.铜(1)物理性质紫红延展

铜是一种有金属光泽的______色固体，有良好的导电、导热性(仅次于银，可用于制电缆)，有良好的________性。

(2)化学性质Ⅰ.与非金属反应(写出化学方程式)①与O2

反应加热：_______________________。常温下在潮湿的空气中：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===__________________。②与Cl2

反应：Cu＋Cl2CuCl2(棕黄色烟)。Cu2(OH)2CO32Cu＋O22CuOⅡ.与酸反应(写出化学方程式)①与非氧化性酸不反应；②与氧化性酸反应与浓硫酸反应：_________________________________________________。与浓硝酸反应：_________________________________________________。与稀硝酸反应：_________________________________________________。Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2OCu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2OⅢ.与盐溶液反应(用离子方程式表示)与硝酸银溶液反应：______________________________。与氯化铁溶液反应：______________________________。(3)制备方法Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag

2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋2.铜的化合物(1)氧化铜、氧化亚铜和氢氧化铜黑红蓝（续表）Cu2＋＋Cu＋H2O(2)碱式碳酸铜

碱式碳酸铜的化学式为______________，是铜绿、孔雀石的主要成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果。其受热分解的化学方程式为

______________________________________。(3)硫酸铜①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾，受热易分解。②无水CuSO4为______色粉末，遇水变______色(生成CuSO4·5H2O)，据此可用来检验水的存在。白蓝Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O(4)铜盐的毒性蛋白质蛋白质

铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与__________作用，使__________变性失去生理活性，因此人们根据这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来防治植物的病害。的氧化性强于Cu2+

的氧化性(

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)向CuSO4

溶液中加入铁粉，有红色固体析出，说明Fe2+)(2)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥()(3)将铜粉加入1.0mol·L－1Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现()(4)1molCu和足量热浓硫酸反应可生成NA

个SO3

分子(

)(5)将铜丝插入浓硫酸加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色()(6)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物()(7)气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√

2.【深度思考】设计实验证明H2

还原氧化铜所得的红色固体中是否含有Cu2O，并分析产生Cu2O可能的原因。_____________________________________________________________，_____________________________________________________。

答案：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，且有红色固体生成，则固体中含有Cu2O

可能的原因有(1)温度过高，(2)氢气用量不足(1)通常利用反应：2Cu＋O22CuO除去混合气体中的少量O2。

(2)Cu与稀H2SO4

不反应，但在通入O2

的条件下，Cu可在稀H2SO4

中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。

(3)无水CuSO4

只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。

(4)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用它的这一性质，用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来防治植物的病害。考向1铜及其化合物转化关系的应用联考)下列对于Cu及其化合物的说法正确的是()

A.在CuSO4

溶液中加入H2S气体，溶液中酸性增强，说明酸性H2S大于H2SO4

B.电解法精炼铜时，阴极析出的铜的质量与电路中通过电子的量没有确定关系

C.向氯化铁溶液中加入适量氧化铜固体，可得到红褐色沉淀

D.铜在潮湿空气中长时间放置，发生吸氧腐蚀，表面生成CuO

解析：发生CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，该反应发生后，溶液的酸性增强，由于CuS溶解度较小，不溶于强酸，氢硫酸为弱酸，硫酸为强酸，所以不能说明酸性H2S大于H2SO4，A错误；电解法精炼铜时，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，因此阴极析出的铜的质量与电路中通过电子的量有确定关系，B错误；氯化铁水解生成氢氧化铁和盐酸，加入氧化铜和盐酸反应促进水解正向进行，生成氢氧化铁红褐色沉淀，C正确；铜在潮湿空气中长时间放置，铜与氧气、水、二氧化碳共同作用生成碱式碳酸铜，不是氧化铜，D错误。答案：C硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：答案：D考向2含铜化合物的性质探究

3.(2020年浙江月考)实验室模拟用工业废弃固体(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2

等)制取粗铜、绿矾的操作流程如下：下列说法正确的是()

A.气体X能使酸性KMnO4

溶液褪色，表现出漂白性

B.试剂a是过量Fe，为了提高反应速率可用浓硫酸代替稀硫酸②C.溶液B可经过一系列反应和操作得到明矾D.溶液C获得绿矾的实验操作是蒸发结晶解析：废弃固体灼烧，Cu2S和O2反应生成CuO和SO2，气体X为SO2，固体A为Al2O3、Fe2O3、SiO2、CuO的混合物；固体A加KOH溶液，Al2O3、SiO2分别和KOH反应生成NaAlO2和水、Na2SiO3和水，溶液B为NaAlO2、Na2SiO3、KOH混合溶液，固体B为Fe2O3、CuO混合物；固体B和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4和水，试剂a为过量的Fe，Fe2(SO4)3、CuSO4和Fe反应生成FeSO4和Cu，固体C为Cu和Fe的混合物，溶液C、D为FeSO4溶液，据此解答。气体X为SO2，SO2有还原性，能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色，而不是漂白性，A错误；浓硫酸有强氧化性，剩余的浓硫酸可能使Fe钝化，反应速率减慢甚至停止；因为反应放热，还可能将铜溶解得不到FeSO4

单一溶液，B错误；溶液B为NaAlO2、Na2SiO3、KOH混合溶液，可以通过加入一定量的硫酸、过滤、将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作得明矾，C正确；溶液C获得绿矾的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作，D错误。

答案：C

A.①中出现蓝色沉淀

答案：D氯化铜晶体的流程如图。下列说法错..的是(考向3铜及其化合物的制备方法

5.(2020年日照期末)铜的氯化物是重要的化工原料，常用作有机合成催化剂。实验室用粗铜(含杂质Fe)制备氯化亚铜、误)

A.固体1和固体2中Fe元素的价态相同

B.检验溶液2中的杂质离子是否除尽可以选用KSCN溶液或铁氰化钾溶液

C.试剂X可能是CuO，操作②中结晶时需要通入HCl气体

解析：固体1含有氯化铁，固体2含有氢氧化铁，Fe元素化合价都为＋3价，A正确；杂质离子为铁离子，可用KSCN溶液检验，不能用铁氰化钾溶液，B错误；试剂X可能是CuO或氢氧化铜，用于调节溶液pH，促进铁离子水解生成氢氧化铁而除去，操作②中结晶时需要通入HCl气体，避免铜离子水解，C正确；反应②通入二氧化硫生成CuCl，发生氧化还原反应，4H＋，D正确。答案：BA.途径①所用混酸中H2SO4

与HNO3的最佳物质的量之比为3∶2B.与途径①、③相比，途径②更好地体现了绿色化学思想C.生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：①＝②<③D.利用途径②制备16g硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量为0.1mol解析：Cu与混酸反应，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，从方程式知，硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，所以硝酸为2mol时，硫酸为3mol，所用混酸中H2SO4

与HNO3

物质的量之比最好为3∶2，A正确；相对于途径①、③，途径②的优点：制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径②无污染性气体产生，B正确；生成等量的硫酸铜，三个途径中①、②参加反应的硫酸的物质的量相等，而③生成SO2，消耗更多的硫酸，则①＝②＜③，C正确；途径②中硫酸只表现为酸性，没有被还原，D错误。答案：D考点二合金、金属材料及其应用1.合金非金属低大铁、锰、铬2.常见金属材料(1)钢铁(2)铝合金(3)铜合金

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)下列物质或材料都属于合金：钢、青铜、铝镁合金、水银、硅钢()(2)合金中的金属元素以化合物的形式存在()(3)合金的硬度低于其成分金属，合金的熔点一般高于其成分金属())(4)合金比纯金属的导电性更强((5)合金不如纯金属的应用范围广()(6)不锈钢中碳的含量比生铁中碳的含量高()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2.(2020年安庆期末)我国出土的文物呈现了瑰丽的历史文)化。下列文物中，主要成分属于合金的是(

答案：D(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，不是简单相加；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。考向1金属材料与合金

1.(2020年丹东月考)以色列理工学院的丹尼尔·谢德曼因“发现准晶体”而一人独享了2011年度诺贝尔化学奖。某组成为Al65Cu23Fe12

的准晶体W具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层。下列有关说法中正确的是()A.W的熔点比铝、铁、铜的都高B.将一定量W投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定有Fe2＋C.等质量W分别与足量NaOH溶液、盐酸反应，生成氢气的质量之比为65∶73D.W在氯气中完全燃烧时可形成AlCl3、FeCl3

两种离子化合物65×65×＋12

解析：W属于合金，合金与组成它的各成分金属相比，其熔点较低，A错误；此合金中含有的金属中，铝的还原性最强，当酸量少时，溶液中一定存在Al3＋，可能存在Fe2＋，B错误；W与足量的NaOH溶液、盐酸反应，生成氢气的体积之比为3232＝6573，C正确；合金与氯气反应产生的AlCl3

为共价化合物，不是离子化合物，D错误。

答案：C

2.(2020年山东模拟)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是()A.此合金的熔点比镁和铝的熔点都高B.此合金能全部溶解于稀盐酸中C.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D.此合金的硬度比镁和铝的硬度都小

解析：镁铝合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度比它的各成分金属的硬度大，合金的化学性质与各成分金属的化学性质基本相同。答案：B了2种实验方案，下列说法不正确的是(考向2有关合金成分的分析3.为测定含镁3%～5%的铝镁合金中镁的质量分数，设计)

方案一：镁铝合金加入足量的氢氧化钠溶液中充分反应后过滤，测定剩余固体质量； 方案二：称量mg铝镁合金粉末，放在图中惰性电热板上，通电使其充分灼烧。测得固体质量增重。...mol·L－1NaOH溶液中反应，则V≥100mL燥、称量，则镁的质量分数偏高固体的质量

解析：含镁为5%时，金属铝的含量最低，5.4g合金中铝的质量为5.13g；则根据反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，2Al～2NaOH，5.13/27∶V×10－3×2＝2∶2，解得V＝95mL，因此取5.4g合金粉末样品，投入VmL2.0mol·L－1NaOH氢氧化钠溶液反应，过滤后剩余固体镁；测定剩余固体质量时，过滤后未洗涤固体就干燥、称量，相当于镁的质量偏大，则镁的质量分数偏高，B正确；Mg、Al均与氧气反应，生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，根据质量守恒列方程可以求出金属镁的质量，进而求出镁的质量分数，C正确；空气中有氮气和氧气，金属镁能够与氮气反应生成氮化镁，灼烧后固体质量误差较大，金属镁的质量误差较大，测定结果误差较大，D正确。

答案：A4.(2020年威海模拟)取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂)均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(

、Mg、Si、Zn、Na、Cu、Fe、Fe、Zn、Na、Cu、Mg、Si、Mn

解析：硬铝中一定含有Al，样品加入足量稀盐酸后有难溶物存在，说明有金属活动性在H之后的金属或非金属存在，再加入浓NaOH溶液后有气体生成和难溶物存在，根据题目信息可知硬铝样品中含有Si，最终的难溶物为Cu，D项中含有上述三种物质。答案：D考点三金属矿物的开发和利用1.金属在自然界中的存在正2.金属冶炼的一般步骤3.金属冶炼(1)金属冶炼方法与金属活动性的关系(2)金属冶炼方法(用化学方程式表示)

[自主测评]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛()(2)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()(3)制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液()(4)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜())(5)将MgO与铝粉混合发生铝热反应制备镁((6)在给定条件下制取金属镁MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×

2.【深度思考】(1)工业上冶炼铝为什么用电解熔融Al2O3而不用电解熔融AlCl3？冶炼镁为什么用电解熔融MgCl2

而不用电解熔融MgO?_________________________________________________。(2)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？_________________________________________________。(3)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：(1)AlCl3

为共价化合物，熔融时不导电，故不能用电解AlCl3

的方法冶炼铝。尽管MgO属于离子化合物，但其熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而MgCl2

的熔点较低，更易熔融，故工业冶炼镁使用电解熔融MgCl2

的方法

(2)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(3)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(1)电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧化物，而不是盐溶液。(2)铜除了用热还原法冶炼外，还可以用湿法炼铜或电解法进行冶炼。

(3)冶炼Mg时只能电解MgCl2

不能电解MgO(熔点太高)。

(4)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。考向1金属的开发和利用A.白炽灯能发光是因为灯丝中少量金属Na产生了焰色反应B.白炽灯使用钨灯丝是因为金属钨的熔点高

C.灯池中需充入一定量的惰性气体而不是将灯泡抽真空，目的是防止钨灯丝在真空中升华，延长灯泡的使用寿命D.在灯泡的感柱上涂磷，可以防止钨灯丝被氧化

解析：白炽灯能发光是因为灯丝在高温下辐射了光能量，与Na元素的焰色反应无关，而且金属Na在高温下就会气化，不能存在于灯丝上，A错误；由于白炽灯在通电发光时产生高温，所以灯丝需要耐高温的金属材料，钨是熔点最高的金属，其熔点达到了3422℃(沸点为5930℃)，B正确；减小压强，会降低物质的熔沸点，类似减压蒸馏，若将灯泡抽真空，会降低钨的蒸气压，钨丝在高温下会升华，使灯丝变细，使用寿命变短，C正确；磷可以与灯泡中少量的氧气反应，防止高温下钨丝与氧气反应而氧化，D正确。答案：A

2.(2020年徐州模拟)从石器、青铜器时代到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()A.金属的化合价高低C.金属的导电性强弱B.金属的活动性强弱D.金属在地壳中的含量多少

解析：因技术的不成熟，越活泼的金属越难冶炼，相反越不活泼的金属越易冶炼得到，金属利用的先后取决于金属的活动性强弱。答案：B为原料制备金属铬的流程如图。下列说法不正确的是(考向2金属的冶炼方法

3.(2020年北京海淀区二模)金属铬常用于提升特种合金的性能，工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3))A.①中需持续吹入空气做氧化剂B.②中需加入过量稀硫酸...C.③中发生了置换反应D.溶液A为橙色

解析：Na2CO3

与FeO·Cr2O3灼烧生成Na2CrO4，应通入空气，做氧化剂，A正确；加入过量稀硫酸，氢氧化铝溶解而不能除去，B错误；③为铝热反应，发生了置换反应生成Cr，C正确；Na2CrO4

加入浓硫酸得到A为Na2Cr2O7，溶液为橙色，D正确。

答案：B

4.(2020年北京模拟)利用废旧电池铜帽(含Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液的主要流程如图(反应条件已略去)：已知：2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O

A.过程Ⅱ中分离操作的名称为过滤，该操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

B.溶液A中的溶质有H2SO4、CuSO4、ZnSO4

C.上述流程中加入的物质B为锌，物质D为盐酸 ～E中含铜、锌两种元素的物质有A和C

解析：依据框图可知：操作Ⅱ后得到固体和液体，所以操作Ⅱ为过滤，用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，A正确；铜与氧气、稀硫酸反应生成硫酸铜，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，所以溶液A含有溶质硫酸铜、硫酸锌，和过量的硫酸，B正确；上述流程中加入的物质B为锌，物质D为盐酸，则溶液E中含有杂质氯化锌，所以D不能用盐酸，应该用稀硫酸，C错误；依据分析可知：A为硫酸铜、硫酸锌、稀硫酸，B为锌，C为铜和锌，D为稀硫酸，E为硫酸锌，所以A～E中含铜、锌两种元素的物质有A和C，D正确。答案：C热点突破八新高考中陌生金属及其化合物探究

高考题“题在书外、理在书中”，陌生金属元素及其化合物，虽然教材中没有涉及，但在高考题中却经常涉及，如元素Mn、Cr、Co、Ni、Be等。命题者常以此类元素及其化合物为载体，命制新课标中要求的元素及其化合物的性质、化学方程式(离子方程式)、反应理论、相关实验等方面的问题。虽然高考不要求，但平时多了解、认识、储备相关物质及其性质，更有利于考生读题、审题和解题。热点1变价金属及其化合物性质与应用

[热点精讲]1.含铁、钴、镍元素的物质性质比较(续表)(续表)2.钒(V)及其化合物

(1)钒单质的性质：银白色金属，熔点高，有延展性，质地坚硬，无磁性。具有耐酸性，在空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。(2)钒的氧化物

钒能分别以＋2、＋3、＋4、＋5价与氧结合，形成四种氧化物：一氧化钒，三氧化二钒，二氧化钒，五氧化二钒。3.铬(Cr)及其化合物

(1)铬单质的性质：铬是银白色的金属，难熔(熔点1800℃)，铬是最硬的金属，铬的化学性质很稳定，在常温下，放在空气中或浸在水里，不会生锈。(2)重要化合物①Cr2O3性质：绿色颜料，俗称“铬绿”，它是一种两性氧化物，能与酸或浓碱溶液反应。②K2Cr2O7(重铬酸钾)

性质：橙红色晶体，具有强氧化性，与盐酸反应(加热)制备氯气，K2Cr2O7

还可以用来检测司机酒驾。在分析化学中，可以用K2Cr2O7来测定铁的含量。4.锰(Mn)及其化合物

(1)锰单质的性质：银白色金属，硬而脆，熔沸点高；在空气中易氧化生成褐色氧化物覆盖层，燃烧时生成四氧化三锰；溶于稀盐酸、稀硫酸生成二价锰盐。(2)锰的化合物①二氧化锰

性质：黑色结晶体或无定形粉末。熔点390℃，不溶于水和硝酸，与苛性碱和氧化剂共熔，放出二氧化碳而生成高锰酸盐，在535℃分解成三氧化二锰和氧气，是强氧化剂。②高锰酸钾(又名灰锰氧)：

性质：紫色的结晶固体，溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。具有强氧化性，在生活、医疗上广泛用作杀菌消毒剂，在实验室中和工业上常用作氧化剂，作氧化剂时其还原产物因介质的酸碱性而不同。[案例分析]

[典例1](2020年山东模拟)用软锰矿(主要成分为

MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3

的工艺流程如下：已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。回答下列问题：

(1)软锰矿预先粉碎的目的是_____________________________________，MnO2

与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为__________________________________________。

(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2

的量达到最大值后会减小，减小的原因是_______________________________。(3)滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。

(4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10－5

mol·L－1

时，可认为该离子沉淀完全)。

(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________。

[解析](1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由＋4价降低为＋2价，根据元素价态规律可知－2价的S元素应被氧化得到S单质，则MnO2

与BaS的系数比应为1∶1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为MnO2

＋BaS＋H2O===Ba(OH)2

＋MnO＋S。(2)根据题目信息可知MnO2

为两性氧化物，所以当MnO2

过量时，会消耗反应产生的Ba(OH)2，从而使Ba(OH)2

的量达到最大值后会减小。(3)滤液Ⅰ为结晶后剩余的Ba(OH)2

饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用。(4)净化时更好[热点精练]

1.(2020年济宁三模)三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3

是橙黄色的配合物，是合成其他一些含钴配合物的原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3

的工艺流程如图，回答下列问题：

(4)流程中“氧化”过程应先加入________(填“氨水”或“H2O2”)，需水浴控温在50～60℃，温度不能过高，原因是____________________________________________________________。写出“氧化”步骤发生反应的离子方程式：____________________________________________________，若无活性炭作催化剂，所得固体产物中除[Co(NH3)6]Cl3

外还会有大量二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2

和三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3晶体，这体现了催化剂的____________性。解析：以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3：用盐酸溶解废料，得到Co2＋、Fe2＋、Al3＋的酸性溶液，加入适量的NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加Na2CO3调pH，沉淀Al3＋、Fe3＋为Fe(OH)3和Al(OH)3，过滤，得到滤液，向含有Co2＋的溶液中加入盐酸调节pH＝2～3，加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl2·6H2O，再依次加入氨水和H2O2，发生反应：H2O2＋2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3·H2O＝2[Co(NH3)6]Cl3↓＋12H2O，再将沉淀在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得到产品。

＋12H2O；若无活性炭作催化剂，所得固体产物中除[Co(NH3)6]Cl3外还会有大量二氯化一氯五氨合钴[Co(NH3)5Cl]Cl2

和三氯化五氨一水合钴[Co(NH3)5H2O]Cl3

晶体，这体现了催化剂的选择性。热点2两性金属及其化合物性质与应用

[热点精讲]1.“心连心”——锌及其化合物(1)锌与酸、碱的反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑(2)氧化锌——两性氧化物②Na2[Zn(OH)4](或Na2ZnO2)2.铝的对位金属——铍(1)铍单质与强碱溶液反应Be＋2NaOH＋2H2O===Na2[Be(OH)4]＋H2↑或Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑(2)氢氧化铍与强碱溶液的反应Be(OH)2＋2NaOH===Na2[Be(OH)4]或Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O[案例分析]

[典例2](2020年山东师大附中模拟)铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含BeO、CuS、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。

已知：Ⅰ.铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质相似

(1)写出铍铜元件中SiO2

与NaOH溶液反应的离子方程式：______________________________________。

(2)滤渣B的主要成分为____________(填化学式)。写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.常温下：Ksp[Cu(OH)2]＝×10－20、Ksp[Fe(OH)3]＝×10－38、Ksp[Mn(OH)2]＝×10－13

(3)①溶液C中含NaCl、BeCl2

和少量HCl，为提纯BeCl2，选择合理步骤并排序____________。a.加入过量的NaOHc.加入适量的HCle.通入过量的CO2b.过滤d.加入过量的氨水

f.洗涤

②从BeCl2

溶液中得到BeCl2

固体的操作是________________________________________________________________________________________________________________________。

(4)MnO2

能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中CuS发生反应的离子方程式：_______________________________________________________________。

[解析](1)SiO2

是酸性氧化物，和NaOH反应生成硅酸钠和要成分是BeO、CuS、FeS、SiO2，由信息可知，BeO是两性氧化物，CuS、FeS不与NaOH反应，SiO2是酸性氧化物，能和氢氧化钠反应，因此滤渣B的主要成分是不反应的CuS、FeS；滤液A中含铍化合物为Na2[Be(OH)4]，Na2[Be(OH)4]与过量的盐酸反应的化学方程式为Na2[Be(OH)4]＋4HCl===BeCl2＋2NaCl＋4H2O。(3)①依据Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，难溶于水及具有两性的特点，在滤液C中加入过量的氨水，生成Be(OH)2沉淀，过滤后洗涤，再加入盐酸溶解即可，所以提纯BeCl2选择的合理步骤为dbfc。②BeCl2易发生水解，生成Be(OH)2和HCl，从BeCl2溶液中用蒸发结晶法得到BeCl2固体时，要抑制水解，所以操作为蒸发结晶时向溶液中持续通入HCl气体(或在HCl气流中加热蒸干)。(4)反应是在硫酸存在的条件下，MnO2和CuS反应，依据题目所给信息，CuS中的S元素被氧化成S单质，同时MnO2中的Mn被还原成Mn2＋，所以反应的离子方程式为MnO2＋CuS＋4H＋===S＋Mn2＋＋Cu2＋＋2H2O。(5)当加入氨水时，依据Ksp[Cu(OH)2]＝×10－20，欲使Cu(OH)2沉淀，根据c2(OH－)×c(Cu2＋)＝×10－20，即c(OH－)＝1×10－10mol·L－1时，就有Cu(OH)2沉淀，同理可求欲使Fe3＋、Mn2＋转化为沉淀的c(OH－)分别为×10－12mol·L－1、×10－6mol·L－1，因此首先沉淀的是Fe3＋。

[热点精练]

解析：铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，Be(OH)2与Al(OH)3

性质相似，Be(OH)2

既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液，A正确；某些共价化合物水溶液的导电性也较强，B错误；Na2BeO2

溶液蒸干灼烧后得到Na2BeO2，C错误；常温下BeCl2

溶液的pH<7，蒸干并灼烧后得到的残留物是BeO，D错误。答案：A

3.(2020年北京城西模拟)锌和铝都是活泼金属，其氢氧化物既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，但是Al(OH)3

不溶于氨水，而Zn(OH)2

能溶于氨水，生成[Zn(NH3)4]2＋。回答下列问题：(1)单质铝溶于NaOH溶液后，溶液中铝元素的存在形式为____________(用化学式表示)。

(2)写出锌和NaOH溶液反应的离子方程式：__________________________________________________________________。

(3)下列各组中的两种溶液，用相互滴加的实验方法可以鉴别的是________(填序号)。和

①Al2(SO4)3和NaOH②Al2(SO4)3和氨水③ZnSO4NaOH④ZnSO4

和氨水

(4)写出可溶性铝盐和氨水反应的离子方程式：_______________________________________________________________。试解释实验室不宜用可溶性锌盐与氨水反应制取氢氧化锌的原因：________________________________________________________________________。

A.胆矾的化学式为CuSO4B.胆矾可作为湿法冶铜的原料C.“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程D.“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应

解析：胆矾为硫酸铜晶体，化学式为CuSO4·5H2O，A说法错误；湿法冶铜是用铁与硫酸铜溶液发生置换反应制取铜，B说法正确；加热浓缩硫酸铜溶液可析出胆矾，故“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程，C说法正确；铁与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜，D说法正确。答案：A为Cu(OH)2·2CuCO3]。下列说法错误的是(

2.(2020年新课标Ⅲ卷)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色，历经千年色彩依然，其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3]，青色来自蓝铜矿颜料[主要成分)A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱D.Cu(OH)2·CuCO3

中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3..

解析：字画主要由纸张和绢、绫、锦等织物构成，为防止受潮和氧化，保存古代字画时要特别注意控制适宜的温度和湿度，A说法正确；由孔雀石和蓝铜矿的化学成分可知，其中的铜元素、碳元素和氢元素均处于最高价，其均为自然界较稳定的化学物质，因此，用其所制作的颜料不易被空气氧化，B说法正确；孔雀石和蓝铜矿的主要成分均可与酸反应生成相应的铜盐，因此，用其制作的颜料不耐酸腐蚀，C说法错误；因为