金属材料、过渡金属、金属矿物的开发和利用突破训练（一）.doc

金属材料、过渡金属、金属矿物的开发和利用 突破训练（一）‎ ‎1．如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是(　　)‎ 选项 物质a 物质b 物质c 物质d A Cu2(OH)2CO3‎ Ba(OH)2‎ Fe(OH)3‎ 酚酞溶液 B CuO NaAlO2‎ Fe2O3‎ 紫色石蕊溶液 C CuO BaCl2‎ FeO 酚酞溶液 D Cu(OH)2‎ Ba(NO3)2‎ FeO 紫色石蕊溶液 ‎【解析】稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞溶液不变色，A项错误，C项错误；稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，B项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与FeO反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红，D项正确。‎ ‎2．氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液(含Cu2＋、H＋、SO、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋)经下列流程可制得高纯度硫酸铜晶体：‎ 已知：该实验条件下，各金属离子沉淀的pH如图所示。‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A．沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3‎ B．溶液2中所含金属阳离子只有Mg2＋‎ C．将溶液3蒸干即得CuSO4·5H2O晶体 D．若不加入NaClO溶液，对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响 ‎【解析】酸浸液中含Cu2＋、H＋、SO、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋，加入NaClO溶液，Fe2＋氧化为Fe3＋，调节溶液的pH＝4.7，由图可知，Al3＋、Fe3＋转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤，沉淀1为Al(OH)3和Fe(OH)3，溶液1含有Cu2＋、H＋、SO、Mg2＋，调节pH＝6.7，Cu2＋转化为Cu(OH)2沉淀，过滤，沉淀2为Cu(OH)2，溶液2主要含有Mg2＋，Cu(OH)2与硫酸反应生成溶液3为硫酸铜溶液，然后加热浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体。A项，沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3，正确；B项，溶液 2主要含有Mg2＋、Na＋，还有少量的Cu2＋、Al3＋、Fe3＋，因为Cu2＋、Al3＋、Fe3＋不能全部转化为沉淀，错误；C项，从溶液中制得CuSO4·5H2O晶体，应加热浓缩、冷却结晶，不能蒸干，错误；D项，若不加入NaClO溶液，在调节pH＝4.7时，Fe2＋不能转化为沉淀，在调节pH＝6.7，Cu2＋转化为Cu(OH)2沉淀，而此时Fe2＋不能转化为沉淀，但Fe2＋具有很强的还原性，在操作过程中会有部分Fe2＋被氧化，进而混入硫酸铜晶体中，影响硫酸铜晶体的纯度，错误。‎ ‎3．铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线，如图2所示。则下列分析正确的是(　　)‎ A．图1中，A到B的过程中有0.005 mol电子发生了转移 B．图1整个过程中共生成0.18 g水 C．图2三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A D．图1中A和B化学式分别为Cu2O和CuO ‎【解析】0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol，若全部生成CuO，质量为0.01 mol×80 g·mol－1＝0.8 g，所以A点是CuO；若全部生成Cu2O，质量为0.005 mol×144 g·mol－1＝0.72 g，所以B点是Cu2O，D项错误；根据4CuO2Cu2O＋O2↑可知，A到B的过程中有0.01 mol电子发生了转移，A项错误；根据Cu(OH)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，水的物质的量为0.01 mol，质量为0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，B项正确；CuO和其中所含Cu元素的质量关系(以CuO的质量为10 g计算)为：‎ CuO～Cu ‎80　 64‎ ‎10 g　 8 g 观察图2可知，B曲线符合上述质量关系，表示的是CuO，C项错误。‎ ‎4．下列关于金属元素的叙述正确的是(　　)‎ A．金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性 B．金属元素的单质在常温下均为固体 C．金属元素在不同化合物中化合价均相同 D．大多数金属元素的单质为电的良导体 ‎【解析】金属离子中的中间价态离子，比如Fe2＋‎ ‎，既有氧化性又有还原性，A错；常温下金属汞呈液态，B错；有的金属元素存在变价，比如Fe、Cu等，C错。‎ ‎5．下列关于金属的一些说法不正确的是(　　)‎ A．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应 B．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的 C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D．越活泼的金属越难冶炼 ‎【解析】冶炼铝由化合态变游离态，有化合价变化属于氧化还原反应，A正确；Mg在工业上用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是Mn＋＋ne－===M，C正确；金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。‎ ‎6. 某些金属遇到某些酸会形成一层致密的“膜”，使金属不致溶解，以下不属于这种情况的是(　　)‎ A．铝与浓硫酸 B．铁与浓硝酸 C．铜与稀硫酸 D．铅与氢氟酸 ‎【解析】铝、铁在浓硝酸、浓硫酸中均钝化；铅制容器能盛放氢氟酸，实际上也是形成一层致密的膜。‎ ‎7.“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中错误的是(　　)‎ ‎①钠与水反应生成NaOH和H2，所有金属与水反应都生成碱和H2　②铁露置在空气中一段时间后就会生锈，性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中　③Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解，Fe(OH)3受热也易分解　④不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝，也不能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁 A．①④ B．②④‎ C．①②④ D．①②③④‎ ‎【解析】活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2，但铁和水蒸气反应生成Fe3O4，而不是碱，故①错误；铁露置在空气中一段时间后就会生锈，是因为发生电化学腐蚀而生锈，金属铝在空气中和氧气反应而生成致密的氧化膜而能稳定存在，故②错误；Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解，Fe(OH)3受热也易分解，故③正确；不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝是因为它是共价化合物；但可以用电解熔融的MgCl2来制取金属镁，故④错误。故答案选C。‎ ‎8.为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如图K13-4所示实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。‎ 图K13-4‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式:　　　　　。 ‎ ‎(2)试剂X是　　。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是　　　。 ‎ ‎(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图K13-5所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少,为了避免固体C减少,可采取的改进措施是　　　。 ‎ 图K13-5‎ ‎(4)用固体F制备CuSO4溶液,可设计如图K13-6所示三种途径:‎ 图K13-6‎ 写出途径①中反应的离子方程式:　　　　　　。请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由:　　　　　　　　。 ‎ ‎【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑‎ ‎(2)稀硫酸　过滤 ‎(3)在装置a、b之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 ‎(4)3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O　途径②最佳,理由是原料利用率高,环境污染小 ‎[解析] (1)三种金属中,只有Al能与强碱反应,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑。(2)分离铁、铜制备绿矾,所以用稀硫酸;三步操作的目的都是固液分离,故操作为过滤。(3)浓盐酸易挥发,制得的CO2中混有HCl气体,导致生成的氢氧化铝溶解,为了避免固体C减少,故要除去CO2中的HCl,应在装置a、b之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶。(4)途径②最佳。途径①会产生NO,途径③会产生SO2,都会污染环境,并且途径②中的H2SO4转化成CuSO4,原料利用率高。‎ ‎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。‎ ‎①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___________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为___________________‎ ‎____________________________________________。‎ 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。‎ ‎①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________________________________。‎ ‎②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。‎ ‎①80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为________。‎ ‎②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pH＝3.4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)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。②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)①在海水中，合金钢、海水及海水中溶解的氧气构成原电池，发生吸氧腐蚀。②在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，发生反应CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3，使SiO2形成炉渣，可以降低硅含量。(3)①白色沉淀Al(OH)3的质量为39.0 g，即0.5 mol，故合金中铝的质量为0.5 mol×27 g·mol－1＝13.5 g，则铜的质量为66.5 g，质量分数为×100%≈83.1%。②‎ 由于要将Cu溶解，所选用的酸应为氧化性酸，若合金中有铁存在，则Fe将被氧化为Fe3＋，由图知Fe3＋在pH＝1.8时开始沉淀，与题述不符，故合金中不含Fe。结合图示可知在pH＝3.4时出现的沉淀为Al(OH)3，在pH＝7.0～8.0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)①第三周期ⅢA族　CO2　②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　Ar(其他合理答案均可)　(2)①吸氧腐蚀　②CaCO3或CaO　(3)①83.1%　②Al、Ni ‎10．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)。‎ a．Hg、Ag B．Na、Mg c．Al、Fe D．Na、Ca ‎(2)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有少量Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料重铬酸钠(Na2Cr2O7)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。‎ ‎①工业上可用固体A制取粗硅，写出反应的化学方程式：________________________。‎ ‎②写出溶液D转化为溶液E过程中反应的离子方程式：_________________________。‎ ‎③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)‎ ‎①固体A为SiO2，工业上利用焦炭还原SiO2制取粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑。②分析流程图可知，操作①分离出SiO2，操作②除去铁元素、铝元素，故溶液D中含有Cr3＋，Cr3＋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：2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－===2CrO＋8H2O。③阴极上Cr2O发生还原反应转化为Cr，电极反应式：Cr2O＋12e－＋14H＋===2Cr＋7H2O。根据原子守恒和得失电子守恒，可得关系式：Cr2O～2Cr～3O2，n(O2)＝n(Cr)＝×＝1.5 mol，故V(O2)＝22.4 L·mol－1×1.5 mol＝33.6 L。‎ 答案：(1)c　(2)①SiO2＋2CSi＋2CO↑‎ ‎②10OH－＋2Cr3＋＋3H2O2===2CrO＋8H2O ‎③Cr2O＋12e－＋14H＋===2Cr＋7H2O　33.6‎ ‎11．利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程图，回答下列问题：‎ 已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋、Mg2＋、Ca2＋等。‎ ‎②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀。‎ ‎③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示：‎ 沉淀物 Fe(OH)3‎ Fe(OH)2‎ Co(OH)2‎ Al(OH)3‎ Mn(OH)2‎ 开始沉淀 ‎2.7‎ ‎7.6‎ ‎7.6‎ ‎4.0‎ ‎7.7‎ 完全沉淀 ‎3.7‎ ‎9.6‎ ‎9.2‎ ‎5.2‎ ‎9.8‎ ‎(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为____________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为___________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)加入Na2CO3调pH至5.2，目的是__________________________________________；萃取剂层含锰元素，则沉淀Ⅱ的主要成分为___________________________________。‎ ‎(4)操作Ⅰ包括：将水层加入浓盐酸调整pH为2～3，__________、________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。‎ ‎(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%，其原因可能是_____________________________________(回答一条原因即可)。‎ ‎(6)将5.49 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如表。‎ 温度范围/℃‎ 固体质量/g ‎150～210‎ ‎4.41‎ ‎290～320‎ ‎2.41‎ 经测定，整个受热过程，只产生水蒸气和CO2气体，则290～320 ℃温度范围，剩余的固体物质化学式为______。(已知：CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183 g·mol－1)‎ 解析：(1)浸出过程中，Co2O3与盐酸、Na2SO3发生反应，Co2O3转化为Co2＋，Co元素化合价降低，则S元素化合价升高，SO转化为SO，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：Co2O3＋4H＋＋SO===2Co2＋＋SO＋2H2O。(2)NaClO3加入浸出液中，将Fe2＋氧化为Fe3＋，ClO被还原为Cl－，反应的离子方程式为ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。(3)根据工艺流程图，结合表格中提供的数据可知，加Na2CO3调pH至5.2，目的是使Fe3＋和Al3＋沉淀完全。滤液Ⅰ 中含有的金属阳离子为Co2＋、Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋等，萃取剂层含锰元素，结合流程图中向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液，知沉淀Ⅱ为MgF2、CaF2。(4)经过操作Ⅰ由溶液得到结晶水合物，故除题中已知过程外，操作Ⅰ还包括蒸发浓缩、冷却结晶。(5)根据CoCl2·6H2O的组成及测定过程分析，造成粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%的原因可能是：含有氯化钠杂质，使氯离子含量增大或结晶水合物失去部分结晶水，导致相同质量的固体中氯离子含量变大。(6)整个受热过程中只产生水蒸气和CO2气体，5.49 g CoC2O4·2H2O为0.03 mol，固体质量变为4.41 g时，质量减少1.08 g，恰好为0.06 mol H2O的质量，因此4.41 g固体为0.03 mol CoC2O4。依据原子守恒知，生成n(CO2)＝0.06 mol，m(CO2)＝0.06 mol×44 g·mol－1＝2.64 g。而固体质量由4.41 g变为2.41 g时，质量减少2 g，说明290～320 ℃内发生的不是分解反应，参加反应的物质还有氧气。则参加反应的m(O2)＝2.64 g－2 g＝0.64 g，n(O2)＝0.02 mol；n(CoC2O4)∶n(O2)∶n(CO2)＝0.03∶0.02∶0.06＝3∶2∶6，依据原子守恒，配平化学方程式：3CoC2O4＋2O2Co3O4＋6CO2，故290～320 ℃温度范围，剩余固体物质的化学式为Co3O4(或CoO·Co2O3)。‎ 答案：(1)Co2O3＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋2H2O ‎(2)ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O ‎(3)使Fe3＋和Al3＋沉淀完全　CaF2和MgF2‎ ‎(4)蒸发浓缩　冷却结晶 ‎(5)粗产品中结晶水含量低(或粗产品中混有氯化钠杂质)‎ ‎(6)Co3O4(或CoO·Co2O3)‎ ‎12．(2019·襄阳调研)铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业，但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强，必须进行处理。‎ ‎(一)工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：‎ ‎(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是______(填序号)。‎ ‎(2)第①步，含Cr2O的废水在酸性条件下用绿矾FeSO4·7H2O处理，写出并配平反应的离子方程式：________________________________________________。‎ ‎(3)第②步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后，沉淀物中除了Cr(OH)3外，还有________、________(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3，是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质，写出从该沉淀物中分离出Cr(OH)3的离子方程式：__________________、_________________________________。‎ ‎(4)回收所得的Cr(OH)3，经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：‎ ‎①Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O ‎②2S2O＋I2===S4O＋2I－‎ 准确称取纯净的K2Cr2O7 0.122 5 g，配成溶液，用上述方法滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为________(保留四位有效数字)。‎ ‎(二)电解法也是常用的处理废水的方法之一：用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。‎ ‎(5)用Fe作阳极的原因为__________________________；阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释)_________________________________________________。‎ 解析：(1)①中铬元素由＋6价降至＋3价，④中铬元素由＋3价升至＋6价。(2)亚铁离子具有强还原性，与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。(3)第①步反应后，溶液中有铁离子和硫酸根离子，再加入碱石灰，除生成Cr(OH)3外，还会生成氢氧化铁和硫酸钙。氢氧化铬类似氢氧化铝，具有两性，能与氢氧化钠反应生成NaCrO2：Cr(OH)3＋NaOH===NaCrO2＋2H2O，NaCrO2类似偏铝酸钠，通入过量的CO2生成氢氧化铬、碳酸氢钠：NaCrO2＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓‎ ‎＋NaHCO3。(4)根据反应得关系式K2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3，n(Na2S2O3)＝6n(K2Cr2O7)，c(Na2S2O3)＝＝0.100 0 mol·L－1。(5)阳极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，可提供还原剂Fe2＋；阴极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，随着反应进行，阴极附近溶液pH升高。‎ 答案：(1)①④‎ ‎(2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O ‎(3)Fe(OH)3　CaSO4　Cr(OH)3＋OH－===CrO＋2H2O　CrO＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋HCO ‎(4)0.100 0 mol·L－1‎ ‎(5)阳极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，提供还原剂Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑‎ ‎13．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。‎ ‎①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___________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为________________‎ ‎____________________________________________。‎ 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。‎ ‎①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为________________________________。‎ ‎②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。‎ ‎①80.0 g ‎ CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为________。‎ ‎②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pH＝3.4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)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。②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)①在海水中，合金钢、海水及海水中溶解的氧气构成原电池，发生吸氧腐蚀。②在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，发生反应CaO＋SiO2CaSiO3或CaCO3CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2CaSiO3，使SiO2形成炉渣，可以降低硅含量。(3)①白色沉淀Al(OH)3的质量为39.0 g，即0.5 mol，故合金中铝的质量为0.5 mol×27 g·mol－1＝13.5 g，则铜的质量为66.5 g，质量分数为×100%≈83.1%。②由于要将Cu溶解，所选用的酸应为氧化性酸，若合金中有铁存在，则Fe将被氧化为Fe3＋，由图知Fe3＋在pH＝1.8时开始沉淀，与题述不符，故合金中不含Fe。结合图示可知在pH＝3.4时出现的沉淀为Al(OH)3，在pH＝7.0～8.0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)①第三周期ⅢA族　CO2　②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　Ar(其他合理答案均可)　(2)①吸氧腐蚀　②CaCO3或CaO　(3)①83.1%　②Al、Ni ‎14．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)。‎ a．Hg、Ag b．Na、Mg c．Al、Fe d．Na、Ca ‎(2)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有少量Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料重铬酸钠(Na2Cr2O7)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。‎ ‎①工业上可用固体A制取粗硅，写出反应的化学方程式：________________________。‎ ‎②写出溶液D转化为溶液E过程中反应的离子方程式：_________________________。‎ ‎③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)①固体A为SiO2，工业上利用焦炭还原SiO2制取粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑。②分析流程图可知，操作①分离出SiO2，操作②除去铁元素、铝元素，故溶液D中含有Cr3＋，Cr3＋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：2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－===2CrO＋8H2O。③阴极上Cr2O发生还原反应转化为Cr，电极反应式：Cr2O＋12e－＋14H＋===2Cr＋7H2O。根据原子守恒和得失电子守恒，可得关系式：Cr2O ‎～2Cr～3O2，n(O2)＝n(Cr)＝×＝1.5 mol，故V(O2)＝22.4 L·mol－1×1.5 mol＝33.6 L。‎ 答案：(1)c　(2)①SiO2＋2CSi＋2CO↑‎ ‎②10OH－＋2Cr3＋＋3H2O2===2CrO＋8H2O ‎③Cr2O＋12e－＋14H＋===2Cr＋7H2O　33.6‎