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1、专题六镁、铝、铁、铜金属的冶炼考点1 镁及其化合物1. 2018全国名校第二次大联考镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是()A.高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C.镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D.铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物2.在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验,三组各取 60 mL 同浓度盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:实验序号甲乙丙合金质量/mg510770918气体体积/mL560672672则下列说法正确的是()A.甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的 B.盐
2、酸的物质的量浓度为0.8 molL-1 C.合金中镁铝的物质的量之比为11 D.丙组中铝的物质的量为0.009 mol3.(1)2014新课标全国卷,36(4),4分采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式 。(2)2015新课标全国卷,27(6)改编单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸(H3BO3)和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程: 。考点2 铝及其化合物4.下列关于铝的说法中正确的有()铝制容器可盛装热的浓硫酸工业上电解熔融状态AlCl3制备Al常温下将Al片放入浓硝
3、酸中无明显变化,说明Al与浓硝酸不反应 铝镁合金可完全溶解于烧碱溶液中氧化铝和氧化镁都可以作耐火材料A.1个B.2个C.3个D.4个5.2016上海,20,4分已知NaOH+Al(OH)3 NaAl(OH)4。向集满CO2的铝制易拉罐中加入过量NaOH浓溶液,立即封闭罐口,易拉罐渐渐凹瘪;再过一段时间,罐壁又重新凸起。上述实验过程中没有发生的离子反应是()A.CO2+2OH- C+H2OB.Al2O3+2OH-+3H2O 2Al(OH)4-C.2Al+2OH-+6H2O 2Al(OH)4-+3H2D.Al3+4OH- Al(OH)4-6.铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的
4、气体在相同状况下体积相等时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为 ()A.31 B.21 C.11 D.137.2014北京理综,7,6分下列金属中,表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化的是()A.K B.Na C.Fe D.Al8.向MgSO4、(NH4)2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列图像中,能正确表示上述反应的是(x轴表示加入NaOH溶液的体积,y轴表示反应生成沉淀的质量)()ABC D9.利用铝热反应可以焊接钢轨。下列说法正确的是()A.铝、氧化铝中铝原子、铝离子的半径r(Al)r(Al3+)B.工业上可用铝热反应的方法制取镁C.在
5、铝热反应中,化学能全部转化为光能D.在铝热反应中,铁的还原性大于铝的还原性10.2015广东理综,32,16分七铝十二钙(12CaO7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料。用白云石(主要含CaCO3和 MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:(1)煅粉主要含MgO和。用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后,镁化合物几乎不溶,若滤液中 c(Mg2+) 小于510-6 molL-1,则溶液pH大于Mg(OH)2的Ksp=510-12;该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3,原因是 。(2)滤液中的阴离子有(忽略杂质成分的影响);若滤液中仅通入CO2,会生成,从而导致CaCO3产率降低
6、。(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜,反应的离子方程式为 。(4)电解制备Al(OH)3时,电极分别为Al片和石墨,电解总反应方程式为 。(5)一种可超快充电的新型铝电池,充放电时AlC和Al2C两种离子在Al电极上相互转化,其他离子不参与电极反应。放电时负极Al的电极反应式为 。11. 2018合肥调研检测在给定条件下,下列物质的转化不能实现的是()A.Fe2O3FeCl3溶液无水FeCl3B.饱和NaCl溶液NaHCO3 Na2CO3C.Al2O3NaAlO2溶液Al(OH)3D.MgCl2溶液Mg(OH)2MgO12. 2016海南,14,8分KAl(SO4)212H2O(明
7、矾)是一种复盐,在造纸等方面应用广泛。实验室中,采用废易拉罐(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示。回答下列问题:(1)为尽量少引入杂质,试剂应选用(填标号)。a.HCl溶液 b.H2SO4溶液 c.氨水 d.NaOH溶液(2)易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 。(3)沉淀B的化学式为;将少量明矾溶于水,溶液呈弱酸性,其原因是。(4)已知:Kw=1.010-14,Al(OH)3Al+H+H2OK=2.010-13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于。考点3 铁及其化合物13.向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉,充分反应后仍有固体存在,则
8、下列判断不正确的是()A.加入KSCN溶液可能变红色B.溶液中一定含Fe2+C.溶液中可能含有Cu2+D.剩余固体中一定含Cu14. 2016全国卷,28,15分某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成 0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是 。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 m
9、L煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL-1KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是(填离子符号);实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为 。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶
10、液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移动原理解释)。15.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。.方法一:用FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用的方法。(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是。.方法二:在如图所示装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是 。(2)在试管里加入的试剂是
11、 。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管和中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是。(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是。16.甲、乙、丙三位同学欲分别完成“铁与水蒸气反应”的实验。.甲同学的方案如图1:试管中依次放入湿棉花和还原性铁粉,加热。把生成的气体通入蒸发皿中的肥皂液中,用坩埚钳夹取燃着的火柴在蒸发皿中点火,观察到的现象是;发生反应的化学方程式为。.乙同学所采用的装置如图2:分别用灯1和灯2加热反应器中的水和还原性铁粉,当水蒸气将空气排出后用排水法收集一试管气体。乙同学所采用的装置与甲同学的装置相比较,优点是;结束实验的操作是 。.丙同学将甲、乙
12、两位同学所用装置进行改进,如图3所示:在硬质玻璃管中放入还原性铁粉和石棉绒的混合物,硬质玻璃管中加入CuO。干燥管中盛装的物质是碱石灰,干燥管中盛装的物质是无水硫酸铜和石棉绒的混合物。(1)丙同学所采用的装置与乙同学的装置相比较,优点是 。 (2)实验开始时应先点燃a处的酒精灯,然后才点燃b处的酒精喷灯,原因是 。(3)能证明铁与水蒸气反应的现象是 。考点4 铜及其化合物17. 2018湖南师大附中模拟CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是()A.相对于途径,途径更好地体现了绿色化学思想B.Y可以是葡萄糖溶液C.CuSO4在1 100 分解所得气体X是
13、SO2和SO3的混合气体D.将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体18.2013广东理综,32,15分银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 和80 (1)电解精炼银时,阴极反应为;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应方程式为 。(2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量。若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:CuO+Al2O3CuAlO2+ 。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要1.0 molL-1的A
