1、1跟踪检测（十五） 归纳拓展金属单质的共性归纳1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：选 B 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。2根据金属活动性顺序分析，下列描述或判断错误的是( )A常温下，在空气中金属镁比铁容易氧化B在氧气中灼烧时，铁丝比铜丝反应剧烈C与同种盐酸反应时，锌片比铁片反应剧烈D铜活动性不
2、强，故铜不能与硝酸银溶液反应得到银解析：选 D Mg 比 Fe 活泼，则常温下在空气中金属镁比铁容易氧化，A 正确；Fe 比Cu 活泼，则在氧气中灼烧时，铁丝比铜丝反应剧烈，B 正确；金属越活泼，与盐酸反应越剧烈，Zn 比 Fe 活泼，则与同种盐酸反应时，锌片比铁片反应剧烈，C 正确；Cu 比 Ag 活泼，则铜能与硝酸银溶液反应得到银，D 错误。3下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是( )选项 冶炼原理 方法A 2HgO 2HgO2= = = = = 热分解法B2Al2O3(熔融)4Al3O 2= = = = =电 解 冰 晶 石 电解法C Cu2SO 2 2CuSO 2= = = = =
3、高 温 热分解法D Fe2O33CO 2Fe3C= = = = =高 温 O2热还原法解析：选 C Hg 为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，A 正确；Al 为活泼金属，通常用电解熔融的金属化合物的方法冶炼，但氧化铝的熔点较高，加入冰晶石的目的是降低熔点，B 正确；Cu 2SO 2 2CuSO 2，该= = = = =高 温 反应不属于分解反应，所以采用的不是热分解法，C 错误；高温下用 CO 作还原剂冶炼铁，2属于热还原法，D 正确。4下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序解释的是( )A电解饱和食盐水阴极产生氢气而得不到钠B铝制器皿不宜盛放酸性食物C铁制容
4、器盛放和运输浓硫酸D镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀解析：选 C 金属活动性顺序中，钠在氢前，形成的阳离子氧化性 H Na ，H 先放电生成氢气，和金属活动性顺序有关，故 A 不选；在金属活动性顺序中，铝排在氢的前面，铝和酸发生反应，铝制器皿不宜盛放酸性食物，故 B 不选；在金属活动性顺序中，铁比氢活泼，但可用铁制容器盛放和运输浓硫酸，是因为铁在冷的浓硫酸中发生钝化，不能用金属活动性顺序解释，故 C 选；在金属活动性顺序中，锌比铁活泼，所以破损后腐蚀的是锌，保护的是铁，能用金属活动性顺序解释，故 D 不选。5.某电镀厂的电镀液中含有金盐，为了回收其中的金元素，技术人员制作了如图的“吸金球” ，
5、 “吸金球”是装入一些“吸金”物质的纱袋，把“吸金球”浸入电镀液，能“吸”出盐溶液中的金，据上所述， “吸金球”中的“吸金”物质可能是( )A活性炭(C) B磁石(主要成分是 Fe3O4)C铁屑(Fe) D胆矾(CuSO 45H2O)解析：选 C 吸金球中的物质和溶液中金离子发生反应生成金单质。活性炭不与金离子反应，A 项错误；Fe 3O4不与金离子反应，B 项错误；Fe 具有还原性，其金属活动性大于金，所以能将金离子还原生成金单质，C 项正确；胆矾不与金离子反应，D 项错误。6科学家研制出了一种新型的贮氢材料，这种镁铝合金的成分可表示为 Mg17Al12；其贮氢和释氢的原理可表示为 Mg17
6、Al1217H 2 17MgH212Al，下列有关说法正确的是 贮 氢 释 氢( )AMg 17Al12是离子化合物B为防止金属氧化，熔炼制备 Mg17Al12时通氮气做保护气C732 g 的合金能吸收 380.8 L 氢气D该合金的熔点比镁和铝的熔点低解析：选 D 合金是加热熔合而成的，不存在阴阳离子，不属于离子化合物，A 项错误；Mg、Al 为较活泼金属，加热时易和氮气发生反应，可以通入氩气来防止金属被氧化，不可以通氮气做保护气，B 项错误；氢气所处的状况未知，不能计算出氢气的具体体积，C 项错误；合金的熔点比各成分的熔点低，该合金的熔点低于金属镁、金属铝的熔点，D 项正确。7某化学小组为
7、测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：3方案：铜铝混合物 测定生成气体的体积 足 量 溶 液 A 充 分 反 应方案：铜铝混合物 测定剩余固体的质量 足 量 溶 液 B 充 分 反 应下列有关判断中不正确的是( )A溶液 A 和 B 均可以是盐酸或 NaOH 溶液B若溶液 B 选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小C溶液 A 和 B 均可选用稀硝酸D实验室中方案更便于实施解析：选 C 盐酸和 Al 反应，剩余 Cu，利用产生 H2的体积，可求出 Al 的质量分数，从而得出 Cu 的质量分数；若用 NaOH 溶液和 Al 反应，根据产生 H2的体积，也可求出 Cu 的质量分数
8、，A 正确；浓硝酸和 Cu 反应，铝与浓硝酸发生钝化，使剩余固体的质量偏大，从而使测得 Cu 的质量分数偏小，B 正确；如果选用稀硝酸，稀硝酸与 Cu、Al 均反应，就会造成方案中没有固体剩余，C 错误；无论选用 NaOH 溶液还是盐酸，最后剩余的固体都是Cu，利用方案直接测固体的质量比较方便，而方案测气体的体积比较麻烦，方案更便于实施，D 正确。8球墨铸铁中含有一种铁碳化合物 X。实验室测定化合物 X 的组成实验如下：化 合 物 X18.0 g 足 量 空 气 高 温 煅 烧 固 体 过 量 盐 酸 溶 液 甲 足 量 Cl2 溶 液 乙 加 热 、 蒸 发 灼 烧 固 体 224.0 g下
9、列说法不正确的是( )A固体 2 是氧化铁BX 的化学式可以表示为 Fe3C2C溶液甲中可能含有 Fe3DX 与足量的热浓硝酸反应有 NO2和 CO2生成解析：选 B A 项，溶液乙是 FeCl3，FeCl 33H 2OFe(OH) 33HCl，在加热蒸干时HCl 挥发，Fe(OH) 3在灼烧时分解得到 24.0 g Fe2O3，固体 2 是氧化铁；B 项，24.0 g Fe2O3的物质的量为 0.15 mol，其中含铁 0.3 mol，质量为 16.8 g，X 含碳 1.2 g，其物质的量为 0.1 mol，所以 X 的化学式可以表示为 Fe3C；C 项，2 价铁可被 O2氧化，溶液甲中可能
10、含有 Fe3 ；D 项，X 中含碳，碳与足量的热浓硝酸反应有 NO2和 CO2生成。9合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位置为_。工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_。AlMg 合金焊接前用 NaOH 溶液处理 Al2O3膜，其化学方程式为_4_。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0 g CuAl 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀
11、 39.0 g，则合金中 Cu 的质量分数为_。为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用 NaOH 溶液调节 pH，当 pH3.4时开始出现沉淀，分别在 pH 为 7.0、8.0 时过滤出沉淀。结合题图信息推断该合金中除铜外还一定含有_。解析：(1)工业上通过电解熔融 Al2O3制得金属铝，从铝土矿中提取 Al2O3的过程：使铝土矿与 NaOH 溶液反应并过滤除去杂质得到 NaAlO2溶液，再向溶液中通入 CO2，生成Al(OH)3沉淀，加热使沉淀分解可得到 Al2O3。镁能与氧气、二氧化碳、氮气等气体发生反应，所以焊接时应使用 Ar 等稀有气体做保护气。(2)在海水中，合金钢、海水及海水
12、中溶解的氧气构成原电池，发生吸氧腐蚀。在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，发生反应CaOSiO 2 CaSiO3或 CaCO3 CaOCO 2、CaOSiO 2= = = = =高 温 = = = = =高 温 CaSiO3，使 SiO2形成炉渣，可以降低硅含量。(3)白色沉淀 Al(OH)3的= = = = =高 温 质量为 39.0 g，即 0.5 mol，故合金中铝的质量为 0.5 mol27 gmol1 13.5 g，则铜的质量为 66.5 g，质量分数为 100%83.1%。 由于要将 Cu 溶解，所选用的酸应66.5 g80.0 g为氧化性酸，若合金中有铁存在，则 Fe 将被氧化为 Fe3
13、 ，由图知 Fe3 在 pH1.8 时开始沉淀，与题述不符，故合金中不含 Fe。结合图示可知在 pH3.4 时出现的沉淀为 Al(OH)3，在 pH7.08.0 时，产生的沉淀为 Ni(OH)2，故该合金中除铜外还一定含有 Al 和 Ni。答案：(1)第三周期A 族 CO 2 Al 2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O Ar(其他合理答案均可) (2)吸氧腐蚀 CaCO 3或 CaO (3)83.1% Al、Ni510金属及其化合物用途广泛，研究金属的提取、冶炼意义重大。(1)下列各组金属，冶炼方法一定不同的是_(填字母)。aHg、Ag bNa、MgcAl、Fe dNa、Ca(2)以铬
14、铁矿(主要成分为 FeO 和 Cr2O3，含有少量 Al2O3、SiO 2等杂质)为主要原料生产化工原料重铬酸钠(Na 2Cr2O7)并制取铬，其主要工艺流程如下：查阅资料得知：在碱性条件下，某些氧化剂能将 Cr3 氧化为 CrO 。24工业上可用固体 A 制取粗硅，写出反应的化学方程式：_。写出溶液 D 转化为溶液 E 过程中反应的离子方程式：_。将金属铁和惰性电极浸入重铬酸钠酸性溶液，以铁为阴极就能实现铁上镀铬。电镀过程中阴极反应式为_。阴极上每沉积 52 g 铬，阳极上放出_L 氧气(标准状况下，忽略气体溶解)。解析：(1)a 项，Hg、Ag 均用热分解法制备；b 项，Na、Mg 均用电
15、解法制备；c 项，Al用电解法制备，Fe 用热还原法制备；d 项，Na、Ca 均用电解法制备。(2)固体 A 为SiO2，工业上利用焦炭还原 SiO2制取粗硅：SiO 22C Si2CO。分析= = = = =高 温 流程图可知，操作分离出 SiO2，操作除去铁元素、铝元素，故溶液 D 中含有Cr3 ，Cr 3 与 H2O2、OH 可发生氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平离子方程式：2Cr 3 3H 2O210OH =2CrO 8H 2O。阴极上 Cr2O 发生还原反24 27应转化为 Cr，电极反应式：Cr 2O 12e 14H =2Cr7H 2O。根据原子守恒和得失电27子守恒，可得关系式：Cr 2O 2Cr3O 2， n(O2) n(Cr) 1.5 mol，2732 32 52 g52 gmol 1故 V(O2)22.4 Lmol 1 1.5 mol33.6 L。答案：(1)c (2)SiO 22C Si2CO= = = = =高 温 10OH 2Cr 3 3H 2O2=2CrO 8H 2O24Cr 2O 12e 14H =2Cr7H 2O 33.6276
