2022年高考总复习 化学 模块3 第七单元 第4节 金属材料与金属矿物利用课件PPT

这是一份2022年高考总复习 化学 模块3 第七单元 第4节 金属材料与金属矿物利用课件PPT，共60页。
铜是一种有金属光泽的______色固体，有良好的导电、导热性(仅次于银，可用于制电缆)，有良好的________性。(2)化学性质
Ⅰ.与非金属反应(写出化学方程式)
加热：_______________________。常温下在潮湿的空气中：2Cu＋O2＋H2O＋CO2===__________________。
②与 Cl2 反应：Cu＋Cl2
CuCl2(棕黄色烟)。
Cu2(OH)2CO3
Ⅱ.与酸反应(写出化学方程式)①与非氧化性酸不反应；②与氧化性酸反应与浓硫酸反应：
_________________________________________________。与浓硝酸反应：
_________________________________________________。与稀硝酸反应：
_________________________________________________。
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Ⅲ.与盐溶液反应(用离子方程式表示)与硝酸银溶液反应：______________________________。与氯化铁溶液反应：______________________________。(3)制备方法
Cu＋2Ag＋===Cu2＋＋2Ag　
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2.铜的化合物(1)氧化铜、氧化亚铜和氢氧化铜
Cu2＋＋Cu＋H2O
碱式碳酸铜的化学式为______________，是铜绿、孔雀石的主要成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结果。其受热分解
______________________________________。(3)硫酸铜①CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾或胆矾，受热易分解。②无水 CuSO4 为______ 色粉末，遇水变 ______ 色( 生 成
CuSO4·5H2O)，据此可用来检验水的存在。
Cu2(OH)2CO3 2CuO＋CO2↑＋H2O
铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与__________作用，使__________变性失去生理活性，因此人们根据这一性质用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来防治植物的病害。
的氧化性强于 Cu2+ 的氧化性(
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)向 CuSO4 溶液中加入铁粉，有红色固体析出，说明Fe2+
(2)除去 Cu 粉中混有 CuO 的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、
(3)将铜粉加入 1.0 ml·L－1Fe2(SO4)3 溶液中，现象是溶液变
(4)1 ml Cu 和足量热浓硫酸反应可生成 NA 个 SO3 分子
)(5)将铜丝插入浓硫酸加热，反应后把水加入反应器中，观
(6)铜锈是铜被空气中的氧气缓慢氧化生成的氧化物(
(7)气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水
2.【深度思考】设计实验证明 H2 还原氧化铜所得的红色固体中是否含有 Cu2O，并分析产生 Cu2O 可能的原因。_____________________________________________________________，_____________________________________________________。答案：向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，
且有红色固体生成，则固体中含有 Cu2O可能的原因有(1)温度过高，(2)氢气用量不足
(1)通常利用反应：2Cu＋O2
2CuO除去混合气体中的少
量O2。(2)Cu 与稀H2SO4 不反应，但在通入O2 的条件下，Cu 可在稀H2SO4 中逐渐溶解：2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O。(3)无水CuSO4 只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。(4)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此人们利用它的这一性质，用胆矾、熟石灰、水配成了波尔多液，用来防治植物的病害。
铜及其化合物转化关系的应用
1.(2020 年山东齐鲁名校教科研协作体、湖北部分重点中学
联考)下列对于 Cu 及其化合物的说法正确的是(
A.在 CuSO4 溶液中加入 H2S 气体，溶液中酸性增强，说明酸性 H2S 大于 H2SO4B.电解法精炼铜时，阴极析出的铜的质量与电路中通过电子的量没有确定关系C.向氯化铁溶液中加入适量氧化铜固体，可得到红褐色沉淀D.铜在潮湿空气中长时间放置，发生吸氧腐蚀，表面生成CuO
解析：发生CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4，该反应发生后，溶液的酸性增强，由于 CuS 溶解度较小，不溶于强酸，氢硫酸为弱酸，硫酸为强酸，所以不能说明酸性 H2S 大于 H2SO4，A错误；电解法精炼铜时，阴极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，因此阴极析出的铜的质量与电路中通过电子的量有确定关系，B 错误；氯化铁水解生成氢氧化铁和盐酸，加入氧化铜和盐酸反应促进水解正向进行，生成氢氧化铁红褐色沉淀，C 正确；铜在潮湿空气中长时间放置，铜与氧气、水、二氧化碳共同作用生成碱式碳酸铜，不是氧化铜，D 错误。
2.(2020 年甘肃临夏中学期中)某同学进行有关铜、硝酸、
硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示：
3.(2020年浙江月考) 实验室模拟 用工业废 弃 固 体 ( 含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2 等)制取粗铜、绿矾的操作流程如下：
A.气体 X 能使酸性 KMnO4 溶液褪色，表现出漂白性B.试剂 a 是过量 Fe，为了提高反应速率可用浓硫酸代替稀硫酸②
C.溶液 B 可经过一系列反应和操作得到明矾D.溶液 C 获得绿矾的实验操作是蒸发结晶
　　解析：废弃固体灼烧，Cu2S和O2反应生成CuO和SO2，气体X为SO2，固体A为Al2O3、Fe2O3、SiO2、CuO的混合物；固体A加KOH溶液，Al2O3、SiO2分别和KOH反应生成NaAlO2和水、Na2SiO3和水，溶液B为NaAlO2、Na2SiO3、KOH混合溶液，固体B为Fe2O3、CuO混合物；固体B和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3、CuSO4和水，试剂a为过量的Fe，Fe2(SO4)3、CuSO4和Fe反应生成FeSO4和Cu，固体C为Cu和Fe的混合物，溶液C、D为FeSO4溶液，据此解答。气体X为SO2，SO2有还
原性，能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色，而不是漂白性，A 错误；浓硫酸有强氧化性，剩余的浓硫酸可能使 Fe 钝化，反应速率减慢甚至停止；因为反应放热，还可能将铜溶解得不到 FeSO4 单一溶液，B 错误；溶液 B 为 NaAlO2、Na2SiO3、KOH 混合溶液，可以通过加入一定量的硫酸、过滤、将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作得明矾，C 正确；溶液 C 获得绿矾的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作，D 错误。答案：C
氯化铜晶体的流程如图。下列说法错. . 的是(
铜及其化合物的制备方法
5.(2020 年日照期末)铜的氯化物是重要的化工原料，常用作有机合成催化剂。实验室用粗铜(含杂质 Fe)制备氯化亚铜、
A.固体 1 和固体 2 中 Fe 元素的价态相同B.检验溶液 2 中的杂质离子是否除尽可以选用 KSCN 溶液或铁氰化钾溶液C.试剂 X 可能是 CuO，操作②中结晶时需要通入 HCl 气体
解析：固体 1 含有氯化铁，固体 2 含有氢氧化铁，Fe 元素化合价都为＋3 价，A 正确；杂质离子为铁离子，可用 KSCN溶液检验，不能用铁氰化钾溶液，B 错误；试剂 X 可能是 CuO或氢氧化铜，用于调节溶液 pH，促进铁离子水解生成氢氧化铁而除去，操作②中结晶时需要通入 HCl 气体，避免铜离子水解，C 正确；反应②通入二氧化硫生成 CuCl，发生氧化还原反应，
A.途径①所用混酸中 H2SO4 与 HNO3 的最佳物质的量之比
B.与途径①、③相比，途径②更好地体现了绿色化学思想C.生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质
D.利用途径②制备 16 g 硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量
解析：Cu 与混酸反应，3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋
2NO↑＋4H2O，从方程式知，硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，所以硝酸为 2 ml 时，硫酸为 3 ml，所用混酸中 H2SO4 与 HNO3 物质的量之比最好为 3∶2，A 正确；相对于途径①、③，途径②的优点：制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径②无污染性气体产生，B 正确；生成等量的硫酸铜，三个途径中①、②参加反应的硫酸的物质的量相等，而③生成SO2，消耗更多的硫酸，则①＝②＜③，C 正确；途径②中硫酸只表现为酸性，没有被还原，D 错误。
合金、金属材料及其应用
2.常见金属材料(1)钢铁
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)下列物质或材料都属于合金：钢、青铜、铝镁合金、水
(2)合金中的金属元素以化合物的形式存在(
(3)合金的硬度低于其成分金属，合金的熔点一般高于其成
(4)合金比纯金属的导电性更强((5)合金不如纯金属的应用范围广(
(6)不锈钢中碳的含量比生铁中碳的含量高(
2.(2020 年安庆期末)我国出土的文物呈现了瑰丽的历史文
化。下列文物中，主要成分属于合金的是(
(1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可
以是金属与非金属，合金中一定含金属元素。
(2)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单相加；但在化学性质上，一般认为合金体现的是各成分金属的化学性质。
(3)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。
(4)合金一定是混合物。
1.(2020 年丹东月考) 以色列理工学院的丹尼尔· 谢德曼因“发现准晶体”而一人独享了 2011 年度诺贝尔化学奖。某组成为 Al65Cu23Fe12 的准晶体 W 具有低摩擦系数、高硬度、低表面能以及低传热性，正被开发为炒菜锅的镀层。下列有关说法中
A.W 的熔点比铝、铁、铜的都高
B.将一定量 W 投入少量的盐酸中，充分反应后溶液中一定
C.等质量 W 分别与足量 NaOH 溶液、盐酸反应，生成氢气
的质量之比为 65∶73
D.W 在氯气中完全燃烧时可形成 AlCl3、FeCl3 两种离子化
解析：W 属于合金，合金与组成它的各成分金属相比，其熔点较低，A 错误；此合金中含有的金属中，铝的还原性最强，当酸量少时，溶液中一定存在 Al3＋，可能存在 Fe2＋，B 错误；W 与足量的 NaOH 溶液、盐酸反应，生成氢气的体积之比为
，C 正确；合金与氯气反应产生的 AlCl3 为共价
化合物，不是离子化合物，D 错误。答案：C
2.(2020 年山东模拟)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：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。
了 2 种实验方案，下列说法不正确的是(
3.为测定含镁 3%～5%的铝镁合金中镁的质量分数，设计
方案一：镁铝合金加入足量的氢氧化钠溶液中充分反应后过滤，测定剩余固体质量；方案二：称量 m g 铝镁合金粉末，放在图中惰性电热板上，通电使其充分灼烧。测得固体质量增重。
A. 方案一中若称取 5.4 g 合金粉末样品，投入 V mL 2.0
ml·L－1NaOH 溶液中反应，则 V≥100 mL
B.方案一中测定剩余固体质量时，过滤后未洗涤固体就干
燥、称量，则镁的质量分数偏高
C.方案二中欲计算镁的质量分数，实验中还需测定灼烧后
D.方案二中若用空气代替 O2 进行实验，则测定结果误差较大
解析：含镁为 5%时，金属铝的含量最低，5.4 g 合金中铝的质量为 5.13 g；则根据反应：2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，2Al～2NaOH，5.13/27∶V×10－3×2＝2∶2，解得V＝95 mL，因此取 5.4 g 合金粉末样品，投入 V mL 2.0 ml·L－1
溶液中反应，则 V≥95 mL，A 错误；方案一中金属铝与
氢氧化钠溶液反应，过滤后剩余固体镁；测定剩余固体质量时，过滤后未洗涤固体就干燥、称量，相当于镁的质量偏大，则镁的质量分数偏高，B 正确；Mg、Al 均与氧气反应，生成金属氧
化物，则还需测定生成物的质量，根据质量守恒列方程可以求出金属镁的质量，进而求出镁的质量分数，C 正确；空气中有氮气和氧气，金属镁能够与氮气反应生成氮化镁，灼烧后固体质量误差较大，金属镁的质量误差较大，测定结果误差较大，D 正确。答案：A
4.(2020 年威海模拟)取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂
均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(
A.Al、Mg、Si、ZnC.Al、Na、Cu、Fe
B.Al、Fe、Zn、NaD.Al、Cu、Mg、Si、Mn
解析：硬铝中一定含有 Al，样品加入足量稀盐酸后有难溶物存在，说明有金属活动性在 H 之后的金属或非金属存在，再加入浓 NaOH 溶液后有气体生成和难溶物存在，根据题目信息可知硬铝样品中含有 Si，最终的难溶物为 Cu，D 项中含有上述三种物质。
1.金属在自然界中的存在
2.金属冶炼的一般步骤
(1)金属冶炼方法与金属活动性的关系
(2)金属冶炼方法(用化学方程式表示)
[ 自主测评 ]1.易错易混辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)。
(1)用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛(
(2)炼铁：用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿
(3)制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的 NaCl 溶
(4)用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜(
(5)将 MgO 与铝粉混合发生铝热反应制备镁((6)在给定条件下制取金属镁 MgCl2(aq)
2.【深度思考】(1)工业上冶炼铝为什么用电解熔融 Al2O3而不用电解熔融 AlCl3？冶炼镁为什么用电解熔融 MgCl2 而不用电解熔融 MgO?
_________________________________________________。(2)铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使
_________________________________________________。(3)热还原法用到的还原剂有焦炭、CO 和 H2，试从所得产
物纯度及对环境污染的角度考虑哪种还原剂更好？
答案：(1)AlCl3 为共价化合物，熔融时不导电，故不能用电解 AlCl3 的方法冶炼铝。尽管 MgO 属于离子化合物，但其熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而 MgCl2 的熔点较低，更易熔融，故工业冶炼镁使用电解熔融 MgCl2 的方法(2)铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多
(3)最好的还原剂是 H2；原因是焦炭会使产品的纯度降低，
(1)电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧
(2)铜除了用热还原法冶炼外，还可以用湿法炼铜或电解法
(3)冶炼Mg 时只能电解MgCl2 不能电解MgO(熔点太高)。(4)冶炼Al 时只能电解Al2O3 不能电解AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3 的熔化温度。
A.白炽灯能发光是因为灯丝中少量金属 Na 产生了焰色反
B.白炽灯使用钨灯丝是因为金属钨的熔点高
C.灯池中需充入一定量的惰性气体而不是将灯泡抽真空，目的是防止钨灯丝在真空中升华，延长灯泡的使用寿命
D.在灯泡的感柱上涂磷，可以防止钨灯丝被氧化
解析：白炽灯能发光是因为灯丝在高温下辐射了光能量，与 Na 元素的焰色反应无关，而且金属 Na 在高温下就会气化，不能存在于灯丝上，A 错误；由于白炽灯在通电发光时产生高温，所以灯丝需要耐高温的金属材料，钨是熔点最高的金属，其熔点达到了3422 ℃(沸点为 5930 ℃)，B 正确；减小压强，会降低物质的熔沸点，类似减压蒸馏，若将灯泡抽真空，会降低钨的蒸气压，钨丝在高温下会升华，使灯丝变细，使用寿命变短，C 正确；磷可以与灯泡中少量的氧气反应，防止高温下钨丝与氧气反应而氧化，D 正确。
2.(2020 年徐州模拟)从石器、青铜器时代到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被
人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于(
A.金属的化合价高低C.金属的导电性强弱
B.金属的活动性强弱D.金属在地壳中的含量多少
解析：因技术的不成熟，越活泼的金属越难冶炼，相反越不活泼的金属越易冶炼得到，金属利用的先后取决于金属的活动性强弱。
为原料制备金属铬的流程如图。下列说法不正确的是(
3.(2020 年北京海淀区二模)金属铬常用于提升特种合金的性能，工业上以铬铁矿(主要成分为 FeO·Cr2O3，含有少量 Al2O3)
A.①中需持续吹入空气做氧化剂B.②中需加入过量稀硫酸
C.③中发生了置换反应D.溶液 A 为橙色
解析：Na2CO3 与 FeO·Cr2O3 灼烧生成 Na2CrO4，应通入空气，做氧化剂，A 正确；加入过量稀硫酸，氢氧化铝溶解而不能除去，B 错误；③为铝热反应，发生了置换反应生成 Cr，C正确；Na2CrO4 加入浓硫酸得到 A 为 Na2Cr2O7，溶液为橙色，D 正确。答案：B
4.(2020年北京模拟)利用废旧电池铜帽(含 Cu、Zn)制取海绵铜(Cu)，并得到硫酸锌溶液的主要流程如图(反应条件已略去)：
已知：2Cu＋2H2SO4＋O2
2CuSO4＋2H2O
A.过程Ⅱ中分离操作的名称为过滤，该操作过程中使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒B.溶液 A 中的溶质有 H2SO4、CuSO4、ZnSO4C.上述流程中加入的物质 B 为锌，物质 D 为盐酸D.A～E 中含铜、锌两种元素的物质有 A 和 C
解析：依据框图可知：操作Ⅱ后得到固体和液体，所以操作Ⅱ为过滤，用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，A 正确；铜与氧气、稀硫酸反应生成硫酸铜，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，所以溶液 A 含有溶质硫酸铜、硫酸锌，和过量的硫酸，B正确；上述流程中加入的物质 B 为锌，物质 D 为盐酸，则溶液E 中含有杂质氯化锌，所以 D 不能用盐酸，应该用稀硫酸，C错误；依据分析可知：A 为硫酸铜、硫酸锌、稀硫酸，B 为锌，C 为铜和锌，D 为稀硫酸，E 为硫酸锌，所以 A～E 中含铜、锌两种元素的物质有 A 和 C，D 正确。
新高考中陌生金属及其化合物探究
高考题“题在书外、理在书中”，陌生金属元素及其化合物，虽然教材中没有涉及，但在高考题中却经常涉及，如元素 Mn、Cr、C、Ni、Be 等。命题者常以此类元素及其化合物为载体，命制新课标中要求的元素及其化合物的性质、化学方程式(离子方程式)、反应理论、相关实验等方面的问题。虽然高考不要求，但平时多了解、认识、储备相关物质及其性质，更有利于考生读题、审题和解题。
变价金属及其化合物性质与应用
[ 热点精讲 ]1.含铁、钴、镍元素的物质性质比较
2.钒(V)及其化合物
(1)钒单质的性质：银白色金属，熔点高，有延展性，质地坚硬，无磁性。具有耐酸性，在空气中不被氧化，可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
钒能分别以＋2、＋3、＋4、＋5 价与氧结合，形成四种氧化物：一氧化钒，三氧化二钒，二氧化钒，五氧化二钒。
3.铬(Cr)及其化合物
(1)铬单质的性质：铬是银白色的金属，难熔(熔点 1800 ℃)，铬是最硬的金属，铬的化学性质很稳定，在常温下，放在空气中或浸在水里，不会生锈。
(2)重要化合物①Cr2O3
性质：绿色颜料，俗称“铬绿”，它是一种两性氧化物，
能与酸或浓碱溶液反应。
②K2Cr2O7(重铬酸钾)
性质：橙红色晶体，具有强氧化性，与盐酸反应(加热)制备氯气，K2Cr2O7 还可以用来检测司机酒驾。在分析化学中，可以用 K2Cr2O7 来测定铁的含量。
4.锰(Mn)及其化合物
(1)锰单质的性质：银白色金属，硬而脆，熔沸点高；在空气中易氧化生成褐色氧化物覆盖层，燃烧时生成四氧化三锰；溶于稀盐酸、稀硫酸生成二价锰盐。
(2)锰的化合物①二氧化锰
性质：黑色结晶体或无定形粉末。熔点 390 ℃，不溶于水和硝酸，与苛性碱和氧化剂共熔，放出二氧化碳而生成高锰酸盐，在 535 ℃分解成三氧化二锰和氧气，是强氧化剂。
②高锰酸钾(又名灰锰氧)：
性质：紫色的结晶固体，溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸。具有强氧化性，在生活、医疗上广泛用作杀菌消毒剂，在实验室中和工业上常用作氧化剂，作氧化剂时其还原产物因介质的酸碱性而不同。
[典例1](2020年山东模拟)用软锰矿(主要成分为 MnO2，含少量 Fe3O4、Al2O3)和 BaS 制备高纯 MnCO3 的工艺流程如下：
已知：MnO2 是一种两性氧化物；25 ℃时相关物质的 Ksp
(1)软锰矿预先粉碎的目的是_____________________________________，MnO2 与 BaS 溶液反应转化为 MnO 的化学方程式为__________________________________________。(2)保持 BaS 投料量不变，随 MnO2 与 BaS 投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而 Ba(OH)2 的量达到最大值后会减小，减小的原因是_______________________________。
(3)滤液Ⅰ可循环使用，应当将其导入到________操作中(填
(4)净化时需先加入的试剂 X 为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的 pH，则 pH 的理论最小值为______(当溶液中某离子浓度 c≤1.0×10－5 ml·L－1 时，可认为该离子沉淀完全)。(5) 碳化过程中发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
[解析](1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率；MnO2 与 BaS 反应转化为 MnO，Mn 元素的化合价由＋4 价降低为＋2 价，根据元素价态规律可知－2 价的 S 元素应被氧化得到 S 单质，则 MnO2 与 BaS 的系数比应为 1∶1，根据后续流程可知产物还有 Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为 MnO2 ＋ BaS ＋ H2O===Ba(OH)2 ＋MnO＋S。(2)根据题目信息可知 MnO2 为两性氧化物，所以当MnO2 过量时，会消耗反应产生的 Ba(OH)2，从而使 Ba(OH)2 的量达到最大值后会减小。(3)滤液Ⅰ为结晶后剩余的 Ba(OH)2 饱和溶液，所以可以导入到蒸发操作中循环使用。(4)净化时更好
1.(2020 年济宁三模)三氯化六氨合钴[C(NH3)6]Cl3 是橙黄色的配合物，是合成其他一些含钴配合物的原料。利用含钴废料(含少量 Fe、Al 等杂质)制取[C(NH3)6]Cl3 的工艺流程如图，回答下列问题：
(4)流程中“氧化”过程应先加入________(填“氨水”或“H2O2”) ，需水浴控温在 50 ～60 ℃，温度不能过高，原因是
______________________________________________________
______。写出“氧化”步骤发生反应的离子方程式：____________________________________________________，若无活性炭作催化剂，所得固体产物中除[C(NH3)6]Cl3 外还会有大量二氯化 一氯五氨合钴 [C(NH3)5Cl]Cl2 和 三 氯 化 五 氨 一 水 合 钴[C(NH3)5H2O]Cl3 晶体，这体现了催化剂的____________性。
　　解析：以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[C(NH3)6]Cl3：用盐酸溶解废料，得到C2＋、Fe2＋、Al3＋的酸性溶液，加入适量的NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加Na2CO3调pH，沉淀Al3＋、Fe3＋为Fe(OH)3和Al(OH)3，过滤，得到滤液，向含有C2＋的溶液中加入盐酸调节pH＝2～3，加入活性炭和NH4Cl溶液得到CCl2·6H2O，再依次加入氨水和H2O2，发生反应：H2O2＋2CCl2＋2NH4Cl＋10NH3·H2O＝2[C(NH3)6]Cl3↓＋12H2O，再将沉淀在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得到产品。
＋12H2O；若无活性炭作催化剂，所得固体产物中除[C(NH3)6]Cl3外还会有大量二氯化一氯五氨合钴[C(NH3)5Cl]Cl2 和三氯化五氨一水合钴[C(NH3)5H2O]Cl3 晶体，这体现了催化剂的选择性。
两性金属及其化合物性质与应用
[ 热点精讲 ]1.“心连心”——锌及其化合物(1)锌与酸、碱的反应
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn(OH)4]＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑
(2)氧化锌——两性氧化物
②Na2[Zn(OH)4](或 Na2ZnO2)
2.铝的对位金属——铍
(1)铍单质与强碱溶液反应
Be＋2NaOH＋2H2O===Na2[Be(OH)4]＋H2↑或 Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑(2)氢氧化铍与强碱溶液的反应
Be(OH)2＋2NaOH===Na2[Be(OH)4]
或 Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O
[典例2](2020 年山东师大附中模拟)铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含 BeO、CuS、少量 FeS 和 SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。
已知：Ⅰ.铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质相似
(1)写出铍铜元件中 SiO2 与 NaOH 溶液反应的离子方程式：______________________________________。(2)滤渣 B 的主要成分为____________(填化学式)。写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。
Ⅱ.常温下：Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20、Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38、Ksp[Mn(OH)2]＝2.1×10－13
(3)①溶液 C 中含 NaCl、BeCl2 和少量 HCl，为提纯 BeCl2，选择合理步骤并排序____________。
a.加入过量的 NaOHc.加入适量的 HCle.通入过量的 CO2
b.过滤d.加入过量的氨水f.洗涤
②从 BeCl2 溶液中得到 BeCl2 固体的操作是________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)MnO2 能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中 CuS 发生反应的离子方程式：_______________________________________________________________。
[解析](1)SiO2 是酸性氧化物，和 NaOH 反应生成硅酸钠和
要成分是BeO、CuS、FeS、SiO2，由信息可知，BeO是两性氧化物，CuS、FeS不与NaOH反应，SiO2是酸性氧化物，能和氢氧化钠反应，因此滤渣B的主要成分是不反应的CuS、FeS；滤液A中含铍化合物为Na2[Be(OH)4]，Na2[Be(OH)4]与过量的盐酸反应的化学方程式为Na2[Be(OH)4]＋4HCl=== BeCl2＋2NaCl＋4H2O。(3)①依据Be(OH)2和Al(OH)3性质相似，难溶于水及具有两性的特点，在滤液C中加入过量的氨水，生成Be(OH)2沉淀，过滤后洗涤，再加入盐酸溶解即可，所以提纯BeCl2选择的合理步骤为dbfc。②BeCl2易发生水解，生成
Be(OH)2和HCl，从BeCl2溶液中用蒸发结晶法得到BeCl2固体时，要抑制水解，所以操作为蒸发结晶时向溶液中持续通入HCl气体(或在HCl气流中加热蒸干)。(4)反应是在硫酸存在的条件下，MnO2和CuS反应，依据题目所给信息，CuS中的S元素被氧化成S单质，同时MnO2中的Mn被还原成Mn2＋，所以反应的离子方程式为MnO2＋CuS＋4H＋===S＋Mn2＋＋Cu2＋＋2H2O。 (5)当加入氨水时，依据Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，欲使Cu(OH)2沉淀，根据c2(OH－)×c(Cu2＋)＝2.2×10－20，即c(OH－)＝1×10－10 ml·L－1时，就有Cu(OH)2沉淀，同理可求欲使Fe3＋、Mn2＋转化为沉淀的c(OH－)分别为1.7×10－12 ml·L－1、4.58×10－6 ml·L－1，因此首先沉淀的是Fe3＋。
解析：铝、铍及其化合物具有相似的化学性质，Be(OH)2与 Al(OH)3 性质相似，Be(OH)2 既能溶于盐酸，又能溶于 NaOH溶液，A 正确；某些共价化合物水溶液的导电性也较强，B 错误；Na2BeO2 溶液蒸干灼烧后得到 Na2BeO2，C 错误；常温下BeCl2 溶液的 pH