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專題9　專題共享
微專題一　金屬的冶煉
1．金屬冶煉方法與金屬活動性的關系
金屬的活動性順序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
金屬原子失電子能力 強→弱
金屬離子得電子能力 弱→強
自然界中的存在形態 化合態 多數是化合態、 極少數是游離態 游離態
主要冶煉方法 電解法 高溫 還原法 熱分 解法 物理 方法
2.幾種常用金屬冶煉方法的比較
特別提醒
煉鐵時，CO來源于焦炭與空氣中O2的反應，會在金屬中含有碳元素，形成含碳的合金。
[微訓練一]
1．金屬材料在日常生活以及生產中有著廣泛的運用。下列關于金屬的一些說法中不正確的是(　　)
A．合金的性質與其成分金屬的性質不完全相同
B．工業上金屬Mg、Al都是用電解熔融的氯化物制得的
C．金屬冶煉的本質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
2．下列在煉鐵高爐中所發生的反應及其作用與實際不相符的是(　　)
3．我國古代制得的“藥金”外觀與金相似，常被誤認為是金子。其冶煉方法是將爐甘石(ZnCO3)和赤銅礦(Cu2O)以及木炭按一定比例混合，加熱至800 ℃左右，即煉出閃爍著金子般光澤的“藥金”。下列有關敘述正確的是(　　)
①“藥金”是銅鋅合金　②冶煉過程中爐甘石直接被木炭還原，有鋅生成　③用灼燒法可區分黃金和“藥金”　④用稀硝酸能區別黃金和“藥金”　⑤表面有黑色氧化物的是“藥金”，用稀硫酸洗滌后可去掉黑色膜，但可能顯示出銅紅色
A．①②　　　　B．①③④⑤
C．①②③④ D．①②③④⑤
4．冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法　②水煤氣(或氫氣，或一氧化碳)法　③活潑金屬置換法　④電解法。
(1)請對下表中的金屬冶煉方法進行分析，從上述四種方法中選擇相應的序號填入表中空格：
火燒孔雀 石煉銅 濕法煉銅 鋁熱法煉鉻 從光鹵石 中煉鎂
火燒孔雀石煉銅所發生反應的化學方程式(寫主要的兩個)：________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)請再舉出使用上述方法冶煉金屬的例子各一個(用化學方程式表示)：
①________________________________________________________________________、
②________________________________________________________________________、
③________________________________________________________________________、
④________________________________________________________________________。
5．某同學做“鋁熱反應”的實驗。查閱《化學手冊》知，Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔點、沸點數據如下：
物質 Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔點/℃ 660 2 054 1 535 1 462
沸點/℃ 2 467 2 980 2 750 —
(1)鋁熱反應方程式為_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)下列能與Al發生鋁熱反應的有________(填序號)。
A．MnO2 B．Na2O
C．MgO D．FeO
(3)某同學推測，鋁熱反應所得的熔融物應是鐵鋁合金。設計實驗方案，證明所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。
所用試劑
實驗操作及現象
有關反應的化學方程式
(4)實驗室欲在常溫下溶解此熔融物，下列試劑中最好的是________(填序號)，理由是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
A．濃硫酸 B．稀硫酸
C．硫酸銅溶液 D．NaOH溶液
微專題二　鐵、鋁及其重要化合物的轉化與應用
1．鐵及其重要化合物的轉化關系
2．鋁及其重要化合物之間的轉化關系
3．常見物質的特征顏色
(1)有色固體：紅色：Cu；磚紅色：Cu2O；紅棕色：Fe2O3；紅褐色：Fe(OH)3；淡黃色：S或Na2O2；藍色：Cu(OH)2；紫黑色：KMnO4、I2；黑色：炭粉、CuO、FeO、MnO2、Fe3O4；白色沉淀：Fe(OH)2、、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3；
(2)有色溶液：Fe2＋(淺綠色)、Fe3＋(棕黃色)、Cu2＋(藍色)、(紫紅色)、Fe(SCN)3(紅色)。
4．常見的特征反應現象
(1)焰色反應：Na＋(黃色)、K＋(紫色)。
(2)白色沉淀[Fe(OH)2]紅褐色[Fe(OH)3](由白色→灰綠色→紅褐色)。
(3)單質與堿反應產生氣體。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
[微訓練二]
1．已知有以下物質相互轉化：
試回答下列問題：
(1)寫出B的化學式：____________，D的化學式：____________。
(2)寫出由E轉變成F的化學方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)寫出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
向G溶液中加入A的有關反應離子方程式為
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．某研究小組為了探究一種無機礦物鹽X(僅含四種元素)的組成和性質，設計并完成了如圖所示實驗：
另取10.80 g X在惰性氣流中加熱至完全分解，得到6.40 g固體1。請回答如下問題：
(1)畫出白色沉淀1中金屬元素的原子結構示意圖________，寫出氣體甲的化學式________。
(2)X的化學式是________，在惰性氣流中加熱X至完全分解的化學反應方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀的原因是____________________________(用化學反應方程式表示)。
(4)一定條件下，氣體甲與固體1中的某種成分可能發生氧化還原反應，寫出一個可能的化學反應方程式________________________，并設計實驗方案驗證該反應的產物________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．已知X為Fe2O3和CuO的混合物，且氧化性強弱順序：Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋。X樣品可發生如圖所示的轉化關系：
(1)寫出步驟③可能發生反應的離子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(共有3個)。
(2)若溶液E中只有一種金屬離子，則一定是________；若溶液E中含有兩種金屬離子，則一定是________。
(3)若D固體是純凈物，該固體是________(填化學式)。
(4)印刷電路板是由高分子材料和銅箔復合而成的，可用FeCl3溶液作“腐蝕劑”刻制印刷電路板，該過程發生反應的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
專題9　專題共享
微專題一
微訓練一
1．解析：合金的性質與其成分金屬的性質不完全相同，如硬度、強度更大，熔點更低等，A正確；因AlCl3是共價化合物，熔融時不導電，冶煉鋁時應采用冰晶石(Na3AlF6)作熔劑電解熔融Al2O3的方法，B不正確；金屬冶煉就是把金屬陽離子還原為金屬原子，C正確；越活潑的金屬，其金屬陽離子的氧化性越弱，越難被還原，D正確。
答案：B
2．答案：C
3．解析：ZnCO3ZnO＋CO2↑，故②錯誤；因為“藥金”是銅鋅合金，故灼燒時生成CuO、ZnO且溶于稀硝酸。
答案：B
4．解析：(1)火燒孔雀石煉銅是C還原孔雀石分解得到CuO，故選①；濕法煉銅和鋁熱法煉鉻都是利用活潑金屬置換較不活潑金屬，故選③；光鹵石煉鎂的反應為MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，故選④。(2)根據金屬性較強金屬，活潑性介于Zn～Cu之間的金屬、活潑性較弱金屬，分別采用電解法、高溫還原法、熱分解法冶煉。
答案：(1)①　③　③　④
CuCO3·Cu(OH)22CuO＋CO2↑＋H2O
C＋2CuO2Cu＋CO2↑
(2)①3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑
②H2＋CuOCu＋H2O
③3MnO2＋4Al3Mn＋2Al2O3
④2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
5．解析：(2)根據鋁的活動性比Na、Mg弱，比Mn、Fe強知，MnO2、FeO均可與Al發生鋁熱反應。(3)要證明所得的鐵中含有單質鋁，只需加入NaOH溶液，看有無氣泡產生即可。(4)鋁和鐵遇到濃硫酸在常溫下會發生鈍化現象；硫酸銅溶液能夠溶解兩種金屬，但是同時置換出單質銅；NaOH溶液不能和鐵反應，只能溶解鋁。
答案：(1)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3
(2)AD
(3)氫氧化鈉溶液　取適量樣品置于試管中，加入NaOH溶液，有氣泡產生　2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑(其他合理答案均可)
(4)B　稀硫酸能夠完全溶解此熔融物，并且不會造成環境污染
微專題二
微訓練二
1．解析：解題的突破口是白色沉淀→紅褐色沉淀→G溶液，即為→Fe(OH)3→FeCl3。
答案：(1)FeCl2　KCl
(2)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(3)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2．解析：突破口1：
突破口2：
從框圖可知，氣體甲為CO2；由溶液1轉變為白色沉淀1，白色沉淀1又能溶解在CO2水溶液中，可推斷白色沉淀1為；從固體2的轉化過程可知，白色沉淀2為，最終的紅褐色沉淀為；由上述推斷可初步確定X為含有Ca、Fe元素的碳酸鹽，且其中鐵元素的化合價為＋2，故可推斷其為CaFe(CO3)2，分解得到的固體1為CaO與FeO的混合物，應用題給數據可以進一步確認上述判斷的正確性。(1)白色沉淀1中的金屬元素為鈣，其原子結構示意圖為，氣體甲為CO2。(2)X的化學式為；在惰性氣流中加熱至完全分解的化學反應方程式為CaFe(CO3)2CaO＋FeO＋2CO2↑。(3)白色沉淀2在空氣中變成紅褐色沉淀是因為Fe(OH)2被氧化成，反應的化學方程式為。(4)CO2氣體與固體1中的FeO可能發生氧化還原反應，反應的化學方程式為2FeO＋CO2Fe2O3＋CO；檢驗產物的方法：取反應所得固體物質，加稀鹽酸溶解，然后加入KSCN溶液，若溶液呈紅色，說明反應產物中有Fe(Ⅲ)。將生成的氣體通過灼熱CuO，若黑色固體變為紅色，證明生成的氣體中含有CO。
答案：(1)　CO2
(2)CaFe(CO3)2　CaFe(CO3)2CaO＋FeO＋2CO2↑
(3)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
(4)2FeO＋CO2Fe2O3＋CO　檢測Fe2O3：將固體用稀鹽酸溶解，加入KSCN溶液，若溶液顯紅色，表明產物中有Fe(Ⅲ)；檢測CO：將氣體通過灼熱CuO，若黑色固體變為紅色，表明產物中有CO
3．解析：(1)①步中的反應為CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O、Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O，所得溶液為FeCl3、CuCl2及過量的HCl的混合溶液；步驟②得到的固體有銅、鐵兩種，若B是銅，根據題給的氧化性順序可知，只有一個反應，不符合3個反應的要求，故B應是鐵。(2)若溶液E中只有一種金屬離子，則必然是氧化性最弱的Fe2＋；若溶液E中含有兩種金屬離子，則為Fe2＋、Cu2＋。(4)根據氧化性Fe3＋>Cu2＋可知，腐蝕電路板的反應為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
答案：(1)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu、2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
(2)Fe2＋　Fe2＋、Cu2＋　(3)Cu
(4)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

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