2018年高考化学大二轮复习 专题三 元素及其化合物 第12讲 常见金属元素练习

给哥哥发发发飒飒A．延长浸取时间 C．充分搅拌

B．将辉铜矿粉碎 D．适当增加硫酸浓度

(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2，请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式： 2MnO2＋Cu2S＋8H===2Mn＋2Cu＋S＋4H2O 。

(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_Fe可催化Cu2S被MnO2氧化(或Fe2O3在浸取时起催化作用)__。

(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH，使Fe转化为Fe(OH)3，则加入的试剂A可以是_CuO[或Cu(OH)2等其他合理答案]__(填化学式)；“赶氨”时，最适宜的操作方法是_将溶液加热(或通入热空气)__。

(5)“沉锰”(除Mn)过程中有关反应的离子方程式为 Mn＋HCO3＋NH3===MnCO3↓＋NH4 。

[解析] 辉铜矿主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质，加入稀硫酸和二氧化锰浸取，过滤得到滤渣为MnO2、SiO2、单质S，滤液中含有Fe、Mn、Cu，调节溶液pH除去Fe，加入碳酸氢铵溶液沉淀锰，过滤得到滤液，赶出氨气循环使用，得到碱式碳酸铜。(1)酸浸时，通过粉碎矿石或者升高温度或者进行搅拌或者适当增加硫酸浓度都可以提高浸取速率，延长浸取时间并不能提高速率。(2)“浸取”时，在酸性条件下MnO2氧化Cu2S得到硫沉淀、CuSO4和MnSO4，其反应的离子方程式是2MnO2 ＋Cu2S＋8H===S＋2Cu＋2Mn＋4H2O。

(3)浸取时Fe2O3与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，说明浸取时生成的Fe可催化Cu2S被MnO2氧化。(4)加入的试剂A应用于调节溶液pH，促进Fe的水解，但不能引入杂质，因最后要制备碱式碳酸铜，则可加入氧化铜、氢氧化铜等；因氨气易挥发，加热可促进挥发，则可用加热的方法“赶氨”。(5)“沉锰”(除Mn)过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程式为Mn＋HCO3＋NH3===MnCO3↓＋NH4。

12．(2018·湖北四校联考)引火铁——一种活性很强的铁粉，一般用于焊接铁轨等。某课外活动小组设计如下两套装置，拟用普通铁粉在加热条件下与水蒸气反应，再将制得的铁氧化物经此反应的逆反应制备颗粒很细、活性很高的引火铁。

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2＋

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Ⅰ.“铁氧化物制备实验”的探究

(1)因试管A内壁沾有少量蒸馏水，为防止装铁粉时将其沾在试管内壁上，应先倾斜试管，然后用_纸槽或药匙__将铁粉送至试管中下部。

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给哥哥发发发飒飒△

(2)试管A中发生反应的化学方程式为 3Fe＋4H2O(g)=====Fe3O4＋4H2 。装置Ⅰ中酒精灯的作用是_将水转化为水蒸气，同时提供反应所需的能量__。

(3)某学生设计如下方案，确认A中固体的成分，其中不正确的是_bc__(填选项字母)。 a．取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液不变红，说明A中固体含有Fe

b．取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液变红，说明A中固体含有Fe2O3

c．取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KMnO4溶液，紫色褪去，说明A中固体含有Fe3O4

Ⅱ.“引火铁制备实验”的问题探究

(4)仪器B的名称为_长颈漏斗__，其中盛装的试剂为_a__(填选项字母)。U形管中应加入的试剂是_碱石灰或CaO等__。

a．6 mol·L盐酸 b．4 mol·LNaOH溶液 c．浓硫酸

(5)为确保实验安全，在实验过程中必须注意：①C中反应前，在D出口必须_检验氢气的纯度(其他答案合理即可)__；②点燃氢气。

[解析] (2)根据化学方程式可知酒精灯在此处的作用。(3)b项Fe3O4溶解也产生＋3价的铁；c项没有反应完的铁粉有可能转化为Fe，然后使KMnO4溶液的紫色褪去。(4)选择的试剂应能制取纯净的H2。(5)可燃性气体H2在与铁氧化物反应前需要验纯，防止爆炸，过量的氢气不能直接排放到空气中。

13．(2018·豫北名校联考)铜是一种古老而又年轻的金属元素，铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。

(1)古代留下来的青铜器表面呈绿色，原因是在潮湿的空气中，铜易发生腐蚀生成铜绿，有关反应的化学方程式： 2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3 。

(2)现代工业主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2，也可表示为Cu2S·Fe2S3)的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO，每转移0.6 mol电子，有_0.1__ mol硫原子被氧化。

(3)CuSO4可用于游泳池水的消毒，原因是_CuSO4能使蛋白质变性__。

(4)向CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入CuO粉末会产生新的沉淀，该沉淀的主要成分的化学式为_Fe(OH)3__(已知：Fe水解程度比Cu大)。

(5)利用Cu和FeCl3溶液的反应可制作印刷电路板，为了从含有FeCl3、FeCl2、CuCl2的废液中回收Cu，某化学兴趣小组的同学设计了以下两种实验方案：

方案1：向废液中加入过量铁粉，充分反应后过滤。在所得滤渣中加入足量盐酸，充分

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3＋

2＋2＋

－1－1

给哥哥发发发飒飒反应后，再过滤即得到铜。方案1中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为_Fe>Cu

＋

3＋2

>H>Fe__。

方案2：在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH＝1，用铜和石墨作电极进行电解。当观

＋2＋

察到阴极上有少量气泡产生时，即停止电解，这时Cu已全部析出，在电极上可直接回收铜。操作上比方案1简便，但方案2也有不足之处，主要表现为_有污染性气体Cl2产生，使用了电解装置，成本较高__。

[解析] (1)在潮湿的空气中，铜易与O2、H2O、CO2发生反应生成铜锈，铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(2)在CuFeS2中Cu、Fe、S三种元素的化合价依次是＋1价、＋3价、－2价，2 mol CuFeS2发生反应时，转移18 mol电子，有3 mol硫原子被氧化，则每转移0.6 mol电子，有0.1 mol硫原子被氧化。(3)CuSO4是重金属盐，能使蛋白质变性，可杀灭水中的细菌。(4)CuCl2和FeCl3水解使溶液显酸性，向混合溶液中加入CuO时，CuO与水解生成的酸反应，使水解平衡正向移动，因Fe水解程度比Cu大，故主要生成Fe(OH)3沉淀。(5)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知氧化性：Fe>Cu>H>Fe。方案2电解时有污染性的气体Cl2产生，且能耗大。

3＋

2＋

＋

2＋

3＋

2＋

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