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第4课时 必备知识——金属材料及金属矿物的开发利用
知识清单 [重要物质]①铜；②CuO和Cu O；③Cu(OH) ；④CuSO ；⑤合金
2 2 4
[基本规律]①合金的组成及性质；②金属的冶炼方法与金属活动性的关系
知识点1 铜及其化合物
1．铜的性质及冶炼
(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
分别写出Cu与稀硝酸、FeCl 溶液反应的离子方程式：
3
3Cu ＋ 8H ＋ ＋ 2NO == =3Cu 2 ＋ ＋ 2NO ↑ ＋ 4H O、 2Fe 3 ＋ ＋ Cu == =2Fe 2 ＋ ＋ Cu 2 ＋ 。
2
常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面
逐渐形成一层绿色的铜锈，发生反应为：2Cu＋O＋CO＋HO===Cu (OH) CO。
2 2 2 2 2 3
(3)冶炼方法
①火法炼铜
反应原理为Cu (OH) CO=====2CuO＋CO↑＋HO、CO＋CuO=====Cu＋CO。
2 2 3 2 2 2
②湿法炼铜
反应原理为Cu (OH) CO＋4H＋===2Cu2＋＋3HO＋CO↑、Cu2＋＋Zn===Zn2＋＋Cu。
2 2 3 2 2
2．氧化铜和氧化亚铜
氧化铜 氧化亚铜
颜色、状态 黑色固体 砖红色固体
与酸反 CuO＋2H＋=== Cu O ＋ 2H ＋ == =
2
应(H＋) Cu2＋＋HO Cu 2 ＋ ＋ Cu ＋ H O
2 2
H＋CuO H＋Cu O=====
2 2 2
与H 反应
2
===== Cu＋HO 2Cu＋HO
2 2
转化关系 4CuO=====2Cu O＋O↑
2 2
3.氢氧化铜
(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。
(2)化学性质及应用反应①的化学方程式：Cu(OH) ===== CuO ＋ H O；
2 2
反应②的离子方程式：Cu(OH) ＋ 2H ＋ ===== C u 2 ＋ ＋ 2H O。
2 2
反 应 ③ 乙 醛 与 Cu(OH) 反 应 的 化 学 方 程 式 ： CH CHO ＋ 2Cu(OH) ＋
2 3 2
NaOH ――→ CH COONa ＋ Cu O ↓ ＋ 3H O。
3 2 2
4．重要的铜盐
(1)Cu (OH) CO 是碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被腐蚀的结果；受热
2 2 3
易分解，化学方程式为Cu (OH) CO ===== 2CuO ＋ H O ＋ CO ↑。
2 2 3 2 2
(2)CuSO ·5H O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，受热分解，蓝色晶体受热转化为白色粉末。
4 2
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020.7·浙江选考)工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜(√)
(2)(2019·全国卷Ⅱ)向CuSO 溶液中加入足量Zn粉，溶液蓝色消失：Zn＋CuSO ===Cu＋
4 4
ZnSO(√)
4
(3)(2018·江苏卷)向CuSO 溶液中加入铁粉，有红色固体析出，则Fe2＋的氧化性强于Cu2
4
＋的氧化性(×)
(4)(2017·海南卷)稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜(×)
(5)(全国卷Ⅱ)除去Cu粉中混有的CuO：加入稀硝酸溶液，过滤、洗涤、干燥(×)
(6)(全国卷Ⅰ)将铜粉加入1.0 mol·L－1Fe (SO ) 溶液中，溶液变蓝、有黑色固体出现，金属
2 4 3
铁比铜活泼(×)
[通关2] (人教必修1·P63，10题改编)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制
印刷电路时，要用FeCl 溶液作为“腐蚀液”。下列说法中不正确的是( )
3
A．离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
B．该反应中，FeCl 表现氧化性
3
C．若将“腐蚀液”换成Fe (SO ) 溶液，反应的实质不变
2 4 3
D．若将“腐蚀液”换成稀硫酸，仍可完成刻制印刷电路
D [用FeCl 溶液腐蚀铜箔，发生的反应为：2FeCl ＋Cu===2FeCl ＋CuCl ，离子方程式
3 3 2 2
为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，A项正确；该反应中，Fe元素由＋3价降低到＋2价，则FeCl
3
作氧化剂，表现氧化性，B项正确；若将“腐蚀液”换成Fe (SO ) 溶液，反应实质仍为2Fe3＋
2 4 3
＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，C项正确；若将“腐蚀液”换成稀硫酸，铜与稀硫酸不发生反应，故不
能完成刻制印刷电路，D项错误。]
[通关3] (2020·全国卷Ⅲ)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) ·CuCO)，青色来自蓝铜矿颜料(主要成
2 3分为Cu(OH) ·2CuCO)，下列说法错误的是( )
2 3
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) ·CuCO 中铜的质量分数高于Cu(OH) ·2CuCO
2 3 2 3
C [ 字画保存需要适宜的温度和湿度，温度过高会引起字画变色、褪色和翘曲、变形等，
湿度过大时，极易滋生霉菌，A项正确；Cu(OH) 、CuCO 中Cu、H、C元素都处于最高价，无还
2 3
原性，不易被O 氧化，B项正确；Cu(OH) 、CuCO 都可与酸性物质反应，C项错误；由于
2 2 3
Cu(OH) 中铜的质量分数高于CuCO 中铜的质量分数，故Cu(OH) ·CuCO 中铜的质量分数
2 3 2 3
高于Cu(OH) ·2CuCO 中铜的质量分数，D项正确。]
2 3
[通关4] (2021·辽宁实验中学检测)铜是一种紫红色金属，被称作“电器工业的主角”。铜
主要是由黄铜矿炼制，焙烧时发生反应2CuFeS＋O=====Cu S＋2FeS＋SO ，其简单流程如
2 2 2 2
图所示，下列说法正确的是( )
A．焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫
B．在焙烧时氧化剂只有氧气
C．粗铜精炼时用粗铜作阴极
D．Cu S可以用于火法炼制铜
2
D [由焙烧时的化学方程式可知，焙烧时只有部分硫元素转化为二氧化硫，A项错误；
焙烧时Cu元素由＋2价降低到＋1价，S元素由－2价升高到＋4价，氧气中O元素由0价降
低到－2价，则氧化剂为氧气和CuFeS，B项错误；粗铜精炼时用粗铜作阳极，C项错误；火法
2
炼铜的原理为Cu S＋O=====2Cu＋SO ，Cu S可用于火法炼制铜，D项正确。]
2 2 2 2
[通关5] (深度思考)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HO 溶解铜片，该反应的化学方程式为______________。
2 2
(2)电子工业使用 FeCl 溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程式
3
__________________________；配制的FeCl 溶液应保持______(填“酸性”“碱性”或“中
3
性”)，原因是__________________________________。
(3)溶液中Cu2＋的浓度可采用碘量法测定：
①2Cu2＋＋5I－===2CuI↓＋I
②I＋2SO===S O＋3I－
2 4
反应①中的氧化剂为______；现取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加入足量KI充分反应后，
用0.100 0 mol·L－1 NaSO 标准溶液滴定至终点，消耗NaSO 溶液25.00 mL，此溶液中Cu2
2 2 3 2 2 3
＋的浓度为______ mol·L－1。解析 (1)实验室使用稀硫酸和HO 溶解铜片，反应中Cu被氧化为Cu2＋，则发生反应的
2 2
化学方程式为：Cu＋HO＋HSO ===CuSO＋2HO。(2)电子工业使用FeCl 溶液刻蚀印刷电
2 2 2 4 4 2 3
路板铜箔，即Fe3＋将Cu氧化为Cu2＋，自身被还原为Fe2＋，所以过程中发生的反应为：Cu＋
2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，FeCl 溶液中Fe3＋发生水解使溶液呈酸性，需保持溶液为酸性抑制Fe3
3
＋水解。(3)反应①中Cu2＋将I－氧化为I，所以氧化剂为Cu2＋，取20.00 mL含Cu2＋的溶液，加
入足量KI充分反应后，用0.100 0 mol/L NaSO 标准溶液滴定至终点，消耗NaSO 溶液
2 2 3 2 2 3
25.00 mL，发生反应：I＋2SO===S O＋3I－，则消耗n(I)＝×0.100 0 mol/L×25.00×10－3 L
2 4
＝1.25×10－3 mol，根据I元素守恒，则20.00 mL溶液中c(Cu2＋)＝ mol/L＝0.125 mol/L。
答案 (1)Cu＋HO＋HSO ===CuSO＋2HO
2 2 2 4 4 2
(2)Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ 酸性 抑制Fe3＋水解生成Fe(OH) (3)Cu2＋ 0.125
3
知识点2 合金材料及金属矿物的开发利用
1．合金材料
(1)合金及其性质
①定义：合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)高温熔合而成的具有金属特
性的物质。
②成分：一种金属为主，另一种或几种是金属或非金属。
③特性：具有金属特性。
①合金是混合物，没有固定的熔、沸点；②合金中一定含有金属元素，可能含有
非金属元素。
(2)合金的性质①合金具有许多优良的物理、化学或机械性能，在许多方面不同于其成分金属。
②合金的硬度一般大于其各成分金属。
③合金的熔点一般低于其各成分金属。
①合金具有金属的一切共性。②合金中成分元素的含量影响着合金的性能。
2．金属冶炼
(1)实质：使金属离子得到电子，被还原成金属单质的过程。
(2)一般步骤
(3)冶炼方法(写出相应化学方程式)
“铝热法”是热还原法中的一种，以铝为还原剂，来冶炼金属活动性顺序中Al
之后的金属。
(4)铝热反应实验
装置
①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温
实验
度下发生剧烈反应；
现象
②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中
实验 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为 2Al ＋
结论 Fe O ===== 2Fe ＋ Al O
2 3 2 3
原理 ①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属，如铬、锰、钨等；
应用 ②金属焊接，如野外焊接钢轨等
利用铝热反应只能冶炼活泼性比Al弱的金属，如Al与MgO不能发生铝热反
应。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020.1·浙江选考)钙单质可以从TiCl 中置换出Ti(√)
4
(2)(2020.1·浙江选考)可用H 还原MgO制备单质Mg(×)
2
(3)(2019·全国卷Ⅲ)铝合金大量用于高铁建设(√)
(4)(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(√)
(5)(2018·天津卷)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(√)
(6)(2017·上海卷)合金的熔、沸点一般比组成它们的各成分金属要高(×)
[通关2] (2020·北京卷)近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为
金属材料的是( )
A．“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金
B．“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——砷化镓
C．“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢
D．“C919”飞机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂
A [钛合金是合金材料，属于金属材料，A项正确；砷化镓是一种半导体材料，不是金属
材料，B项错误；液氢是液态氢气单质，氢元素是非金属，不是金属材料，C项错误；D.碳纤维
是碳元素组成的一种单质，是无机非金属材料，环氧树脂是有机高分子合成材料，都不是金
属材料，D项错误。]
[通关3] (2021·山东日照检测)金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途。下列相
关说法不正确的是( )
A．钛合金密度小，硬度大、熔点高，可用于飞机、火箭、导弹等领域
B．铁具有良好的导热性，可以用于制造炊具C．不锈钢抗腐蚀性好，常用于制造医疗器械
D．高碳钢硬而脆，常用于制造钢管、钢丝
D [高碳钢硬而脆，常用于制作器械、弹簧和刀具等，低碳钢韧性好，用于制造钢管、钢
丝等，D错误。]
[通关4] 下列金属的工业制法正确的是( )
A．制钛：用金属钠置换出氯化钛(TiCl )溶液中的钛
4
B．炼铁：用焦炭和空气反应生成的一氧化碳在高温下还原铁矿石中的铁
C．制钠：用海水作原料制得精盐，再电解纯净氯化钠溶液得到金属钠
D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到铜
B [钠与水反应，应用金属钠置换出熔融氯化钛中的钛，A项错误； CO具有较强的还
原性，工业上用CO还原铁矿石得到铁，B项正确；电解熔融NaCl可得到金属钠，电解氯化钠
溶液得不到钠，C项错误；利用黄铜矿与焦炭高温还原法冶炼铜，D项错误。]
[通关5] (人教必修2·P86，6题改编)工业上以铝土矿(主要成分Al O·3H O)为原料生产
2 3 2
铝，主要包括下列过程：①将粉碎、筛选后的铝土矿溶解在氢氧化钠溶液中；②通入足量二氧
化碳使①所得溶液中析出氢氧化铝固体；③使氢氧化铝脱水生成氧化铝；④电解熔融氧化铝
生成铝。下列说法中不正确的是( )
A．步骤①主要反应的离子方程式为Al O＋2OH－===2AlO＋HO
2 3 2
B．步骤②反应的离子方程式为2AlO＋CO＋3HO===2Al(OH) ↓＋CO
2 2 3
C．步骤③发生的反应属于分解反应
D．步骤④中生成27 g金属铝，转移电子物质的量为3 mol
B [AlO 与NaOH溶液反应生成NaAlO 和HO，离子方程式为Al O＋2OH－===2AlO
2 3 2 2 2 3
＋HO，A项正确；NaAlO 溶液中通入足量CO，生成Al(OH) 和NaHCO ，离子方程式为AlO
2 2 2 3 3
＋CO＋2HO===Al(OH) ↓＋HCO，B项错误；步骤③Al(OH) 受热分解生成Al O 和HO，C
2 2 3 3 2 3 2
项正确；电解熔融Al O 时，Al元素由＋3价降低到0价，则生成27 g金属铝(即1 mol)，转移
2 3
电子物质的量为3 mol，D项正确。]
金属冶炼方法的选择
利用金属活泼性的差异，可以采取不同的冶炼方法冶炼金属，常见金属的冶炼方法如下
表：
金属活动 K Ca Zn Fe
Mg Al (H) Cu Hg Ag Pt Au
性顺序 Na Sn Pb
自然界 少量游离态，
化合态(Fe有陨铁) 游离态
中存在 主要化合态
冶炼 热还原法 热分
电解法 富集
方法 (H除外) 解法
工业上通常利用CO还原氧化铁的方法来炼铁，采用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝，采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁。
训练(十五) 金属材料及金属矿物的开发利用
1．(2021·辽宁大连检测)下列关于合金的说法中正确的是( )
A．改变原料的配比、变更制造合金的工艺，可以制得具有不同性能的合金
B．合金都是由不同金属单质组成的混合物
C．古代留下大量的青铜器文物是由于青铜比纯铜柔软，容易制成各种器皿
D．飞机机身使用的是镁铝合金而不是钢材，是因为钢材价格高
A [合金可以由不同金属组成，也可以由金属和非金属组成，如生铁是铁和碳的合金，B
错误；青铜是合金，其硬度大于纯铜，C错误；镁铝合金用于制造飞机利用了其硬度大、强度
高、密度小等特点，D错误。]
2．(2021·山东枣庄一中检测)2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”
在海南三亚某军港交付海军，它宣告了中国海军的国产航母时代正式来临。据报道，该舰艇
的“超级甲板”采用了大量新型铝锂合金和铝镁合金等航天材料，真正实现了“浴千度火
仍无恙”。下列关于两种合金的说法正确的是( )
A．铝锂合金是铝与锂形成的新型化合物
B．铝锂合金的硬度比铝大，熔、沸点比铝高
C．铝镁合金不能全部溶解于稀盐酸中
D．铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝膜
D [铝锂合金是铝与锂在高温下熔合而形成的一种混合物，并未发生化学反应，不是化
合物，A错误。铝锂合金的硬度比铝大，但其熔、沸点比组分金属铝的低，B错误。铝镁合金中
Mg、Al都能与稀盐酸反应，故能全部溶解于稀盐酸中，C错误。Al O 是两性氧化物，可与
2 3
NaOH溶液反应生成NaAlO 和HO，故铝镁合金焊接前用NaOH溶液处理氧化铝膜，D正
2 2
确。]
3．我国使用金属的历史可以追溯到4 500年以前。如图是两种金属及其化合物的转化关
系。下列说法不正确的是( )
A．金属M、E分别是铜和铁
B．反应③的离子方程式为2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO
2 2 2
C．氧化性：HO＞Cu2＋＞Fe2＋
2 2
D．向Y溶液中滴入K[Fe(CN) ]溶液，生成特征蓝色沉淀
3 6D [由图可知，红色金属M加入稀HSO 、HO，得到MSO 蓝色溶液，则M是Cu；金属
2 4 2 2 4
M与CuSO 溶液反应生成M(Cu)和X，X中加入稀HSO 、HO 得到Y，Y中加入KSCN溶液，
4 2 4 2 2
得到红色溶液W，Y中加入氨水，得到红褐色固体Z，则Z为Fe(OH) ，从而推知X是FeSO ，
3 4
Y是Fe (SO )，E是Fe，A项正确。反应③中Fe2＋与HO 发生氧化还原反应生成Fe3＋，离子
2 4 3 2 2
方程式为2Fe2＋＋HO＋2H＋===2Fe3＋＋2HO，B项正确。反应①中HO 是氧化剂，Cu2＋是氧
2 2 2 2 2
化产物，则氧化性：HO＞Cu2＋；反应②为Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，则氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，从
2 2
而可得：HO＞Cu2＋＞Fe2＋，C项正确。含Fe2＋的溶液中K[Fe(CN) ]溶液，产生特征蓝色沉淀，
2 2 3 6
而Y是Fe (SO )，故Y溶液滴入K[Fe(CN) ]溶液，不生成蓝色沉淀，D项错误。]
2 4 3 3 6
4．(2021·辽宁葫芦岛检测)液体铝钠合金(钠和铝熔合而成)可用于核反应堆的载热介质。
下列有关说法不正确的是( )
A．自然界中没有游离的钠和铝
B．若铝钠合金投入水中无固体剩余，则有n(Al)≤n(Na)
C．铝钠合金投入到氯化铜溶液中，一定有氢氧化铜沉淀，也可能有铜析出
D．相同质量不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H 越多，则铝的质量分数
2
越小
D [钠和铝都是活泼金属，在自然界中均以化合态形式存在，A正确；钠与水反应生成
NaOH和H，NaOH与Al发生反应：2Al＋2NaOH＋2HO===2NaAlO＋3H↑，若固体无剩
2 2 2 2
余，则有n(Al)≤n(Na)，B正确；铝钠合金投入到氯化铜溶液中，Na与水反应生成NaOH，
NaOH与CuCl 反应生成Cu(OH) ，则一定有氢氧化铜沉淀，Al可能与CuCl 发生置换反应生
2 2 2
成Cu，C正确；生成1 mol H 时，消耗46 g Na或18 g Al，故相同质量不同组成的铝钠合金投
2
入足量盐酸中，若放出的H 越多，则铝的质量分数越大，D错误。]
2
5．(2021·福建厦门检测)粗制的CuSO ·5H O晶体中含有Fe2＋。提纯时，为了除去Fe2＋，
4 2
常加入少量HO，然后再加入少量碱至溶液pH＝4，即可以除去Fe3＋而不损失硫酸铜。下列
2 2
说法不正确的是( )
A．溶解CuSO ·5H O晶体时要加入少量稀HSO
4 2 2 4
B．加入HO 除去Fe2＋的离子方程式为2Fe2＋＋HO＋4OH－===2Fe(OH) ↓
2 2 2 2 3
C．由于CuSO 的催化作用，会使部分HO 分解而损失
4 2 2
D．调溶液pH＝4的依据是当pH＝4时Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋还未开始沉淀
B [CuSO ·5HO晶体溶解后Cu2＋会发生水解生成Cu(OH) 和HSO ，所以溶解时加
4 2 2 2 4
入少量的稀硫酸可抑制Cu2＋的水解，A项正确；因为氧化Fe2＋时，溶液为强酸性，在强酸性条
件下，不可能大量存在OH－，B项错误；Cu2＋对过氧化氢的分解具有催化作用，所以使部分过
氧化氢损失，C项正确；因为该操作的目的是除去Fe3＋且硫酸铜不损失，所以调节溶液的pH
＝4，应是Fe3＋完全沉淀而Cu2＋还未开始沉淀，D项正确。]
6．用辉铜矿(主要成分为 Cu S，含少量Fe O、SiO 等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜
2 2 3 2
的流程如图所示：(1)下列措施是为了加快浸取速率，其中无法达到目的是____________(填字母)。
A．延长浸取时间 B．将辉铜矿粉碎
C．充分搅拌 D．适当增加硫酸浓度
(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO 、S、SiO，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式：
2 2
________________________________________________________________________。
(3)研究发现，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，可能的原因是_____________。
(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH) ，则加入的试剂A可以是
3
______________(填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是__________________。
(5)“沉锰”(除Mn2＋)过程中有关反应的离子方程式为________________。
(6)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是______________(填化学式)。
解析 (1)酸浸时，通过粉碎矿石或升高温度或进行搅拌都可以提高浸取率，延长浸取时
间并不能提高速率。
(2)浸取时，在酸性条件下二氧化锰氧化硫化亚铜得到硫沉淀、硫酸铜和硫酸锰，其反应
的离子方程式为：2MnO ＋Cu S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4HO。
2 2 2
(3)浸取时氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，
氧化铁在浸取时其媒介作用， Fe3＋可催化Cu S被MnO 氧化。
2 2
(4)加入的试剂A应用于调节溶液的pH，促进铁离子水解，但不能引入杂质，因最后要制
备碱式碳酸铜，则可以加入CuO或Cu(OH) ，因氨气容易挥发，加热可以促进挥发，则可以用
2
加热的方法。
(5)沉锰过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，离子方程式为：Mn2＋＋HCO＋
NH ===MnCO↓＋NH 。
3 3
(6)滤液主要是硫酸铵溶液通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到(NH )SO 晶体。
4 2 4
答案 (1)A
(2)MnO ＋Cu S＋8H＋===S↓＋2Cu2＋＋2Mn2＋＋4HO
2 2 2
(3)Fe3＋可催化Cu S被MnO 氧化
2 2
(4)CuO或Cu(OH) 加热
2
(5)Mn2＋＋HCO＋NH ===MnCO↓＋NH
3 3
(6)(NH )SO
4 2 4
7．( 2021·山东潍坊中学检测)某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素Mg、Al)是否
符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%)，设计如图装置进行实验。(1)检验该装置气密性的方法是________________________。
(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为____________________。
(3)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与a g合金粉末充分反应，待反应停止后，读取
量气管液面之前进行的操作是___________________________________________________。
进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况)，若量气管最大量程为50 mL，则固
体M中铝的质量范围为________________。此试验所采用的氢氧化钠溶液为0.1 mol·L－1，若
要配制450 mL氢氧化钠溶液，称量氢氧化钠的操作是先____________________，
_____________________________待天平平衡后，再__________________g
砝码，在左盘慢慢加入氢氧化钠固体直至天平平衡。
(4)若将装置中的氢氧化钠溶液替换为足量的盐酸，则反应停止后量气管内气体体积
________(填“＞”“＜”或“＝”)V mL。
(5)若a＝38 mg，V＝44.8 mL(标准状况)，该合金______(填“符合”或“不符合”)国家
标准。
解析 (1)采用“压强差法”检验装置的气密性：向水准管中注入水，向下移动水准管，
静置片刻，若水准管中液面与量气管中液面维持一定的高度差，说明装置的气密性良好。
(2)铝合金中合金元素为Mg、Al，合金样品中Al与NaOH溶液反应，离子方程式为2Al
＋2OH－＋2HO===2AlO＋3H↑。
2 2
(3)Al与NaOH溶液反应生成H 并放出热量，故读取量气管液面前要冷却至室温，上下
2
移动水准管，使量气管和水准管中液面相平。
(4)合金中Mg、Al均能与盐酸反应，且都产生H，故量气管内气体的体积大于V mL。
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(5)若a＝38 mg，V＝44.8 mL(标准状况)，则有n(H )＝2×10－3 mol，结合反应可知，n(Al)
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＝×10－3 mol，m(Al)＝×10－3 mol×27 g/mol＝0.036 g＝36 mg，从而可得该铝合金中铝的
含量为×100%≈94.7%>78%，故符合国家标准。
答案 (1)连接好装置，向水准管中注水，向下移动水准管，静置片刻。若水准管中液面与
量气管中液面维持一定的高度差，说明装置气密性良好
(2)2Al＋2OH－＋2HO===2AlO＋3H↑
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(3)冷却至室温，量气管中与水准管中液面相平 小于等于0.04 g 在托盘天平左盘上放
置一个小烧杯，称量小烧杯的质量 在托盘天平右盘上放置2
(4)＞ (5)符合
