1、第12讲 镁、铝、铜及其化合物 金属冶炼【考情分析】1.掌握镁、铝、铜的主要性质及其应用。2.掌握镁、铝、铜的重要化合物的主要性质及其应用。3.了解镁、铝、铜及其重要化合物的制备方法。【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析：认识金属材料的性能和应用，根据金属及其化合物的性质理解常见金属的冶炼原理。2.科学态度与社会责任：根据金属的冶炼原理及方法，认识开发利用金属矿物应具有可持续性，培养绿色环保意识。3.科学探究与创新意识：科学领悟铜、铝及其化合物的性质及探究方案并进行实验探究，得出其主要性质。【重点知识梳理】知识点一 铝、镁的性质及应用1铝的结构和存在铝位于元素周期表第3周期A族，原子结构示意
2、图为。铝是地壳中含量最多的金属元素。自然界中的铝全部以化合态的形式存在。2金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体，有良好的延展性、导电性和导热性等，密度较小，质地柔软。3金属铝的化学性质4Al3O22Al2O32AlFe2O32FeAl2O32Al6H=2Al33H22Al2OH6H2O=2Al(OH)43H24铝热反应实验装置实验现象镁带剧烈燃烧，放出大量的热，并发出耀眼的白光，氧化铁与铝粉在较高温度下发生剧烈的反应；纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中实验结论高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热：Fe2O32Al2FeAl2O3原理应用制取熔点较高、活动性弱于Al的金属，如铁、铬、锰、
3、钨等，3MnO24Al3Mn2Al2O3；金属焊接，如野外焊接钢轨等5.铝的制备和用途(1)制备原理电解熔融Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al3O2。【特别提醒】工业上冶炼Al用电解熔融Al2O3而不用AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融态不导电。(2)铝的用途纯铝用作导线，铝合金用于制造汽车、飞机、生活用品等。【归纳总结】对比记忆铝、镁的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2MgO22MgO 3MgN2Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应 Mg2H2OMg(OH)2H2与碱反应能溶于强碱溶液不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝
4、热反应能在CO2中燃烧：2MgCO22MgOC【特别提醒】铝与酸或碱反应生成H2的量的关系2Al6HCl=2AlCl33H22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2(1)等质量的铝与足量的盐酸、氢氧化钠溶液分别反应：产生H2的物质的量相等。消耗H、OH的物质的量之比为n(H)n(OH)31。(2)足量的铝分别与等物质的量的HCl和NaOH反应：消耗Al的物质的量之比为13。生成H2的物质的量之比为13。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸、氢氧化钠溶液反应：若产生氢气的体积比为1，则必定铝与盐酸反应时，铝过量而HCl不足。 铝与氢氧化钠溶液反应时，铝不足而NaOH过量。知识点二 铝的
5、重要化合物1氧化铝(1)物理性质：白色固体，难溶于水，熔点很高。(2)化学性质2氢氧化铝(1)物理性质：白色胶状不溶于水的固体，有较强的吸附性。(2)化学性质(用化学方程式表示)Al(OH)3的电离方程式为酸式电离：Al(OH)3H2O Al(OH)4H碱式电离：Al(OH)3Al33OH写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：Al(OH)33H=Al33H2O。Al(OH)3OH=Al(OH)4。2Al(OH)3Al2O33H2O。(3)制备向铝盐中加入氨水，离子方程式为Al33NH3H2O =Al(OH)33NH。NaAl(OH)4溶液中通入足量CO2，离子方程式为Al(OH)4CO2=
6、Al(OH)3HCO。NaAl(OH)4溶液与AlCl3溶液混合：3Al(OH)4Al3=4Al(OH)3。3常见的铝盐(1)硫酸铝钾是由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的复盐。(2)明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，它是无色晶体，可溶于水，水溶液pH(填“”“”或“”)7。明矾可以净水，其净水的原理是Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Al(OH)3胶体吸附水中的杂质形成沉淀而净水。【方法拓展】数形结合与“铝三角”1Al3、Al(OH)3、Al(OH)4之间的转化关系 (1)Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl33Al(OH)4=4Al(OH)3Al33OH=A
7、l(OH)3(2)Al(OH)33H=Al33H2O(3)Al34OH=Al(OH)4(4)Al(OH)44H=Al34H2O(5)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCOAl(OH)4H=Al(OH)3H2O(6)Al(OH)3OH=Al(OH)42铝三角的应用(1)选择制备Al(OH)3的最佳途径由Al3制备Al(OH)3，宜用Al3与氨水反应：Al33NH3H2O=Al(OH)33NH由NaAlO2制备Al(OH)3宜用CO2与AlO反应：2H2OAlOCO2=Al(OH)3HCO从节约原料角度，由Al制备Al(OH)3，宜用Al制备Al3，Al制备AlO，然后将二者混合：Al33Al
8、O6H2O=4Al(OH)3(2)有关离子共存问题与Al3不能大量共存的(阴)离子有：OH、AlO、HS、SiO、CO、HCO、SO等。与AlO不能大量共存的(阳)离子有：H、Al3、NH、Fe2、Fe3等。AlO与HCO因发生(相对)强酸制弱酸的反应而不能共存。(3)分析离子反应顺序向含有Al3、NH、H的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，反应顺序是：.HOH=H2O；.Al33OH=Al(OH)3(若先与NH反应，则生成的NH3H2O又使Al3沉淀且生成NH)；.NHOH=NH3H2O若先溶解Al(OH)3，则产生的AlO又与NH反应生成沉淀；.Al(OH)3OH=AlO2H2O。向含有Al
9、O、CO、OH的混合溶液中逐滴加入盐酸，反应顺序是：.OHH=H2O；.AlOHH2O=Al(OH)3(AlO比CO先反应)；.COH=HCO；.HCOH=CO2H2OHCO比Al(OH)3先反应；.Al(OH)33H=Al33H2O。知识点三 铜及其化合物 1铜(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。(2)化学性质反应物化学方程式非金属O2潮湿的空气中：2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜，绿色)2CuO22CuO(_黑色_固体)Cl2CuCl2CuCl2(_棕黄_色烟)S2CuSCu2S氧化性酸浓硫酸Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O
10、浓硝酸Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O稀硝酸3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O盐AgNO3、FeCl3Cu2AgNO3=Cu(NO3)22Ag、Cu2FeCl3=CuCl22FeCl22.铜的氧化物和氢氧化物氧化铜氧化亚铜氢氧化铜化学式CuOCu2OCu(OH)2状态不溶于水的黑色固体(粉末)不溶于水的红色固体不溶于水的蓝色固体化学性质CuO2H=Cu2H2OCuOH2CuH2OCuOCOCuCO2Cu2O2H=Cu2CuH2OCu2OH22CuH2OCu(OH)22H=Cu22H2OCu(OH)2CuOH2O3.铜盐(1)Cu2(OH)2CO3的名
11、称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，它是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。(2)无水CuSO4是白色粉末，遇水变蓝色(生成CuSO45H2O)，可作为反应产物中是否含水的检验依据，但不适于作干燥剂。CuSO45H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾，受热易分解：CuSO45H2OCuSO45H2O，蓝色晶体受热转化为白色粉末。(3)铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子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，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来杀灭植物的害虫。知识点四 合金金属材料1合金(1)概念：合金是指两种或
12、两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。(2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。熔点：一般比它的各成分金属的低；硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。2常见金属材料及应用金属材料(1)重要的黑色金属材料钢钢是用量最大、用途最广的合金。钢(2)几种有色金属材料铝及铝合金铜及铜合金【归纳总结】合金的组成与性质(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。合金一定是混合物。(2)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。(3)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
13、多方面不同于各成分金属，不是简单加和；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金属的性质与金属冶炼(1)应用金属活动顺序表整合金属的性质金属活动性顺序K、Ca、NaMgAl、ZnFe、Sn、Pb(H)Cu、Hg、AgPt、Au与O2反应常温下易被氧化，点燃生成过氧化物或其他复杂氧化物常温下一般生成致密的氧化膜(铁在潮湿的空气中生成疏松的铁锈，不能保护内部金属)加热化合不反应与H2O反应常温下生成碱和氢气与热水反应有碱存在与水反应与高温水蒸气反应不反应与非氧化性酸反应生成盐和氢气生成盐和氢气不反应与盐溶液反应先与水反应，生成的碱再与盐反应排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐
14、溶液中置换出来 (2)金属活动顺序与金属冶炼的关系热分解法：适用于不活泼的金属，如Hg和Ag。由HgO冶炼Hg的化学方程式：2HgO2HgO2；由Ag2O冶炼Ag的化学方程式：2Ag2O4AgO2。热还原法：用还原剂(C、CO、H2、Al等)还原金属氧化物，适合较活泼的金属。完成冶炼铁、锌、钨的化学方程式：aCO还原Fe3O4：Fe3O44CO3Fe4CO2；bC还原ZnO：ZnOCZnCO；cH2还原WO3：WO33H2W3H2O。电解法：适合冶炼金属活动性很强的金属(一般指在金属活动性顺序中排在锌前面的金属)。工业上用电解法冶炼Na、Mg、Al的化学方程式分别为2NaCl(熔融)2NaCl
15、2、MgCl2(熔融)MgCl2、2Al2O34Al3O2。【典型题分析】高频考点一 铝及其化合物性质例1.（2020江苏卷）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（ ）A. 铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品B. 氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料C. 氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸D. 明矾溶于水并水解形成胶体，可用于净水【答案】D【解析】铝在空气中可以与氧气反应生成致密氧化铝，致密氧化铝包覆在铝表面阻止铝进一步反应，铝具有延展性，故铝可用于制作铝金属制品，A错误；氧化铝为离子化合物，可用作电解冶炼铝的原料，B错误；氢氧化铝为两性氢氧化物，可以用于中和过多的胃酸，C错误；明
16、矾溶于水后电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮物，用于净水，D正确；故选D。【变式探究】（高考组合题）下列说法错误的是（ ）A. (2018江苏卷) KAl(SO4) 212H2O溶于水可形成 Al(OH)3胶体B. (2019江苏卷) 0.1 molL-1 NaOH溶液:Na+、K+、CO32-、AlO2-能大量共存C. (2020江苏卷) 室温下，Al与4.0 molL-1NaOH溶液反应生成NaAlO2D.(2019江苏卷) 因为Al2O3具有两性，所以可用于电解冶炼铝【答案】D【解析】KAl(SO4) 212H2O溶于水电离出的Al3+水解形成Al(OH)
17、3胶体，离子方程式为Al3+3H2OAl(OH) 3(胶体) +3H+，A正确；碱性溶液中，Na+、K+、CO32-、AlO2-能大量共存，B正确；室温下，铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，C正确；和酸、碱都反应可以体现 Al2O3具有两性，电解冶炼铝，只能说明熔融氧化铝能导电，二者没有必然联系，D 错误。【变式探究】 (2018全国卷)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是 ()A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、LiC“沉淀”反
18、应的金属离子为Fe3D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】废旧电池中含有的金属元素、电解质溶液等会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，A项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属， B项正确；因流程中加入的有HNO3，HNO3具有氧化性，故在含Li、P、Fe等滤液中加碱液，发生“沉淀”反应的金属离子为Fe3，C项正确；因为锂及其化合物的性质与镁相似，由硫酸镁易溶于水推知，硫酸锂易溶于水，由碳酸镁微溶于水推知，碳酸锂微溶于水，所以不能用硫酸钠代替碳酸钠，D项错误。高频考点二 与Al(OH)3有关的图像例2.（2020河南郑州
19、实验中学模拟）向含Al2(SO4)3和AlCl3的混合溶液中逐滴加入1 molL1 Ba(OH)2溶液至过量，加入Ba(OH)2溶液的体积和所得沉淀的物质的量的关系如图，下列说法不正确的是()A图中C点铝元素存在形式是AlOB向D点溶液中通入CO2气体，立即产生白色沉淀C原混合溶液中cAl2(SO4)3c(AlCl3)12DOA段反应的离子方程式为2Al33SO3Ba28OH=2AlO3BaSO44H2O【解析】C点生成BaSO4(3 mol)沉淀和Ba(AlO2)2，此时铝元素以AlO的形式存在，A正确；D点溶液溶质为Ba(AlO2)2和Ba(OH)2，通入CO2气体，立即产生BaCO3和A
20、l(OH)3沉淀，B正确；B点为Al(OH)3和BaSO4沉淀，此时Al(OH)3的物质的量为7 mol3 mol4 mol，故原混合液中有1 mol Al2(SO4)3，AlCl3物质的量为4 mol1 mol22 mol，即cAl2(SO4)3c(AlCl3)12，C正确；OA段反应的离子方程式为2Al33SO3Ba26OH=3BaSO42Al(OH)3，D错误。【答案】D【方法技巧】与Al(OH)3沉淀生成有关的图像分析(1)可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像(从上述转化关系中选择符合图像变化的离子方程式，下同)操作可溶性铝盐溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴加入可溶
21、性铝盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀(有但即溶)出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像方程式序号AB：(1)AB：(3)BD：(6)BC：(1)(2)偏铝酸盐溶液与盐酸反应的图像操作偏铝酸盐溶液中逐滴加入稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴加入偏铝酸盐溶液至过量现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失无沉淀出现沉淀渐多最多沉淀不消失图像方程式序号AB：(5)AB：(4)BC：(2)BC：(1)【变式探究】（2020江苏盐城一中模拟）向0.1 L浓度均为0.1 molL1的NaOH和NaAlO2混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸。下列图象正确的是 ()【答案】B【解析】往混合液中滴加盐酸，NaOH首先
22、反应，然后NaAlO2与HCl反应产生Al(OH)3，最后Al(OH)3溶解变为AlCl3，有关化学方程式为NaOHHCl=NaClH2O，NaAlO2HClH2O=Al(OH)3NaCl，Al(OH)33HCl=AlCl33H2O，结合数值关系，可知B正确。高频考点三 有关铝及其化合物的工艺流程题例3.（2018江苏卷）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_。（2）添加1%CaO和不添加CaO的矿粉焙烧，其硫去除率随温度
23、变化曲线如题16图所示。已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 硫去除率=（1）100%不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。700焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_。（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为_（填化学式）。（4）“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）n（Fe2O3）=_。【解析】根据流程，矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2，在空气中CaO可
24、将SO2转化为CaSO4；“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，（1）过量SO2与NaOH反应生成NaHSO3和H2O，反应的化学方程式为SO2+NaOH=NaHSO3，离子方程式为SO2+OH-=HSO3-。（2）根据题给已知，多数金属硫酸盐的分解温度高于600，不添加CaO的矿粉低于500焙烧时，去除的硫元素主要来源于FeS2。添加CaO，CaO起固硫作用，添加CaO发生的反应为2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，根据硫去除率的含义，700焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加C
25、aO的矿粉硫去除率低的原因是：硫元素转化为CaSO4留在矿粉中。（3）“碱浸”时Al2O3、SiO2转化为溶于水的NaAlO2、Na2SiO3，向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，CO2与NaAlO2反应生成NaHCO3和Al（OH）3，反应的离子方程式为CO2+AlO2-+2H2O=Al（OH）3+HCO3-，即Al元素存在的形式由NaAlO2转化为Al（OH）3。（4）Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2，反应的化学方程式为FeS2+16Fe2O311Fe3O4+2SO2，理论上完全反应消耗的n（FeS2）：n（Fe2O3）=1:16。【答案】（1）SO2+O
26、H=HSO3（2）FeS2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中（3）NaAlO2 Al(OH)3（4）116【变式探究】（2017江苏卷）铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_。 （2）向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_ (填“增大”、“不变”或“减小”)。（3）“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。 （4）铝粉在1000时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分
27、混合，有利于AlN的制备，其主要原因是_。 【解析】结合流程及题中信息可知，铝土矿在碱溶时，其中的氧化铝和二氧化硅可溶于强碱溶液，过滤后，滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，氢氧化铝经灼烧后分解为氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。（1）氧化铝为两性氧化物，可溶于强碱溶液生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 。 (2为了提高铝土矿的浸取率，氢氧化钠溶液必须过量，所以过滤I所得滤液中含有氢氧化钠，加入碳酸氢钠溶液后，氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水，所以溶液的pH减小。 （3）电解I过程中，石墨阳极上氧离子被氧化为氧气，在高温下，氧气
28、与石墨发生反应生成气体，所以，石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化。 （4）铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化铵受热分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜，所以加入少量的氯化铵有利于AlN的制备。【答案】（1）Al2O3+2OH=2AlO2+H2O （2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化（4）NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜高频考点四 铜及其化合物的性质及转化例4. (2018海南卷)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为_。(2)电子工业使用Fe
29、Cl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式_，配制的FeCl3溶液应保持_(填“酸性”“碱性”或“中性”)，原因是_。(3)溶液中Cu2的浓度可采用碘量法测得：2Cu25I=2CuIII2S2O=S4O3I反应中的氧化剂为_。【解析】（1）H2O2在酸性条件下具有强氧化性，能跟铜反应，反应的化学方程式为CuH2O2H2SO4CuSO42H2O。（2）FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔，是铁离子把铜氧化成铜离子，反应的离子方程式为Cu2Fe3Cu22Fe2。由于Fe3+易水解，因此FeCl3溶液应保持酸性，目的是防止Fe3水解生成Fe(OH)3。（3）反应中的铜的化合价由+2+1价，化合
30、价降低，因此，氧化剂为Cu2。【答案】(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(2)Cu2Fe3=Cu22Fe2酸性防止Fe3水解生成Fe(OH)3(3)Cu2【变式探究】(2020江淮十校第二次联考)下列实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4 溶液的颜色C向CuSO4溶液中加入适量的NaOH，过滤、洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuOD在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解，再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，产生砖红色沉淀【答案】C【解析】硫的氧化性较弱，只能将铜氧化为
31、1价生成Cu2S，A项错误；稀释铜与过量的浓硫酸反应后的溶液，应将反应后的试管中的物质缓慢加入水中，并不断搅拌，B项错误；CuSO4与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，过滤、洗涤、灼烧后可得CuO，C项正确；淀粉水解后应先加NaOH溶液至溶液呈碱性，然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，才会产生砖红色沉淀，D项错误。高频考点五、铜及其化合物的制备例5(2020广东深圳中学一模)用CuCl22H2O制取无水CuCl2的实验装置如图所示，下列说法错误的是()A通入HCl可以抑制CuCl2的水解B先滴入浓硫酸，再点燃c处酒精灯C硬质玻璃管内部右侧会出现白雾D装置d中上层为苯，下层为NaOH溶
32、液【答案】D【解析】A项，氯化铜水解：CuCl22H2OCu(OH)22HCl，生成的氯化氢易挥发，通入HCl可以抑制CuCl2的水解，正确；B项，CuCl22H2O加热失去结晶水必须在HCl的气流中进行，所以先滴入浓硫酸产生HCl气体，使硬质玻璃管中充满HCl气体后再点燃c处酒精灯，正确；C项，硬质玻璃管内部右侧有生成的水蒸气和通入的氯化氢，由于氯化氢极易溶于水，会产生白雾，正确；D项，氯化氢极易溶于水，为了防止倒吸，d中下层应为有机溶剂，可以是四氯化碳，上层为氢氧化钠溶液，错误。【变式探究】(2020青海西宁质检)工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下：请回答下列问题
33、：(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的_吸收。a浓H2SO4b稀HNO3cNaOH溶液 d氨水(2)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_。(3)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是_。a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c溶液中Cu2向阳极移动d从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属(4)利用反应2CuO22H2SO4=2CuSO42H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为_。【解析】(1)气体A中的大气污染物为SO2，可以用NaOH溶液或氨水吸收。(2)依据图示，泡铜中的Cu2O与
34、Al高温下发生铝热反应制得铜。(3)电解精炼铜过程中，电能转变为化学能的同时，部分电能也转化为热能，a错；电解精炼粗铜时，粗铜做阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，b对；电解过程中Cu2向阴极移动，c错；粗铜中Ag、Pt、Au的放电能力比铜弱，形成阳极泥，可以回收，d对。(4)根据总反应，O2发生还原反应，因此正极电极反应式为O24H4e=2H2O。【答案】(1)cd(2)3Cu2O2AlAl2O36Cu(3)bd(4)4HO24e=2H2O高频考点六、金属材料的性质及其应用例6.（高考组合题）下列说法错误的是()A(2019全国卷)制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢不是合金B(2018天津卷)
35、商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品C(2019天津卷)铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业D(2019全国卷) 铝合金大量用于高铁建设【答案】A【解析】不锈钢是铁与铬、镍等形成的合金，A错误；商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器，青铜是铜锡合金，B正确；铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业，C正确；铝合金具有密度小、硬度大等优点，可大量用于高铁建设，D正确。【变式探究】（2020河北省衡水中学调研）国产大型客机C919首飞成功，即将量产。C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是(
36、 )A. 铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质B. 改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金C. 铝锂合金具有金属光泽，可导电导热D. 铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同【答案】 D【解析】合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，故A正确；合金的性质与成分的含量有关，所以改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，故B正确；铝锂合金具有金属材料的一些通性，有金属光泽，可导电导热，故C正确合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，所以铝锂合金的性质与各成分金属的性质不完全相同，故D错误。高频考点七 金属的冶炼例7.（2020江苏扬州中学模
37、拟）金属铝质轻且有良好的防腐蚀性，在国防工业中有非常重要的应用。完成下列填空：(1)镓(Ga)与铝同主族，镓的氯化物与氨水反应的化学方程式：_。(2)用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：2Al4BaO3BaBaOAl2O3常温下Al的金属性比Ba的金属性_(填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是_。a高温时Al的活泼性大于Bab高温有利于BaO分解c高温时BaOAl2O3比Al2O3稳定dBa的沸点比Al的低【解析】(1)由AlCl3与NH3H2O的反应可推出化学方程式。(2)依据元素周期律可知Al的金属性弱于Mg，Mg的金属性弱于Ba。应从化学平衡移动的
38、观点分析此反应发生的原因。【答案】(1)GaCl33NH3H2O=Ga(OH)33NH4Cl(2)弱d【方法技巧】有些很活泼的金属也可以用还原法来冶炼，如NaKClKNaCl2RbClMgMgCl22Rb等，主要运用了化学平衡移动原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。【变式探究】 (2020江西省九江质检)下列说法正确的是()A工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气B钢铁厂用热还原法冶炼铁C工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al不涉及氧化还原反应DMgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg【答案】B【解析】电解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，得不到单质钠，A错误；电解熔融Al2O3发生的是氧化还原反应，C错误；工业上冶炼镁是电解熔融MgCl2而不是MgO，D错误。
