专题3.5 开发利用金属矿物和海水资源(金属综合)(讲)-2018年高考化学一轮复习讲练测(解析版)

1、了解金属冶炼的基本方法，能够选择合理的方法冶炼金属。

2、掌握海水资源的综合开发与利用。

能够从海水中得到Mg、I2、Br2等物质。

了解氯碱工业。

3、了解合金的概念及其重要应用。

一、金属的性质
1．金属的物理性质
金属具有共同的物理性质(金属光泽、导电性、传热性、延展性等)。

大多数金属单质呈银白色，但金、铜等少数金属有特殊颜色。

除汞外，常温下金属都是固体。

不同的金属，密度相差较大，其中密度最小的金属是锂(0.534 g·cm－3)，常见金属中密度最大的是铂(Pt，俗称白金，21.45 g·cm－3)。

金属中硬度最大是铬(Cr)。

金属的熔、沸点相差也很大，钠、钾、铷、铯的熔点都低于水的沸点(100℃)，而熔点最高的钨达到3 410 ℃。

金属可分成重金属和轻金属(以单质密度4．5g·cm－3为界)、有色金属和黑色金属(冶金工业中常用，铁、铬、锰是黑色金属)、常见金属和稀有金属(根据含量)等。

2．金属的化学性质
金属原子的最外层电子数一般小于4个，在化学反应中易失电子，因而常做还原剂，表现出较强的还原性，其主要表现为：
（1）易与O2、Cl2、Br2等非金属反应；
（2）大多数能与H2O反应；
（3）大多数能与酸反应；
（4）一般能与盐溶液发生反应。

【规律总结】熟记金属活动性顺序
Cu、Hg、金属活动性顺序K、Ca、Na Mg Al、Zn Fe、Sn、Pb(H)
Pt、Au
Ag
与O2反应常温下易被氧常温生成氧化膜加热化合不反应
化，点燃生成过
氧化物或其他
复杂氧化物
[来源学科网][来源:]与H2O反应
常温下生成碱
和氢气
与热水
反应
有碱存
在与水
反应
与高温水
蒸气反应[来
源学科网ZXXK][来源:]
不反应[来源学_科_网]与非氧化性酸反应生成盐和氢气不反应
与盐溶液反应
先与水反应，生
成的碱再与盐
反应
排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中
置换出来
自然界存在形态化合态(Fe有游离态) 游离态
二、合金及金属材料
1、合金
（1）概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。

（2）性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。

①熔点：一般比它的各成分金属的低；
②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。

2、常见金属材料
金属材料—
⎣
⎢
⎡黑色金属材料：铁、铬、锰以及它们的合金
有色金属材料：除黑色金属以外的其他金属及其合金
（1）重要的黑色金属材料——钢
钢是用量最大、用途最广的合金。

钢
⎩⎪
⎨
⎪⎧
碳素钢
⎩⎪
⎨
⎪⎧
低碳钢：韧性、焊接性好，强度低
中碳钢：强度高，韧性及加工性好
高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好
合金钢：具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢
（2）几种有色金属材料
⎩⎪
⎨
⎪⎧铝及铝合金
⎩
⎨
⎧铝
⎩
⎨
⎧性能：良好的延展性和导电性
用途：制导线
铝合金
⎩
⎨
⎧性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉
用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等
铜及铜合金
⎩⎪
⎨
⎪⎧铜
⎩
⎨
⎧性能：良好的导电性和导热性
用途：主要用于电器和电子工业、建筑业
铜合金：青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜
【典型例题1】【宁夏固原市第一中学2017届高三下学期第二次模拟】为比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：
方案现象或产物
①将铁片置于CuSO4溶液中铁片上有亮红色物质析出
②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧产物分别为FeCl3和CuCl2
③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4
④将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中铁片上有气泡，铜片上不产生气泡
⑤将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，并
铁片溶解，铜片上有气泡产生用导线连接
能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有（）A．2种B．3种C．4种D．5种
【答案】B
强于金属铜，故⑤正确；故选B。

【点评】本题考查学生金属活泼性的判断方法，可以根据所学知识来回答，注意平时知识的积累，综合性较强，难度中等。

常见判断金属活泼性的方法：1.利用金属活动性顺序表判断(K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au)排在前面的活泼；2.在周期表中的位置左下角的活泼性强；3.金属单质和水或酸反应的难易程度来判断,越容易反应,反应更剧烈的活泼性强；4.根据最高价氧化物对应水化物氢氧化物的碱性越强,越活泼；5.根据金属之间的置换反应判断;强的能把弱的从它的盐溶液中置换出来；6.根据金属阳离子的氧化性判断:金属阳离子的氧化越弱,金属单质的还原性越强,越活泼。

7、利用原电池和电解池的电极反应判断。

【迁移训练1】下列关于金属的叙述中正确的是（）
A．所有的金属都是固态的B．金属具有导电性、导热性和延展性
C ．所有金属能与酸反应
D ．金属元素在自然界中都是以化合态存在的 【答案】B
三、金属矿物的开发和利用 1、金属在自然界中存在的形态
除了Au 、Pt 等极少数金属外，绝大多数金属以化合态的形式存在于自然界中。

在这些金属化合物中，金属元素都显正化合价。

2、金属冶炼的实质
使金属化合物中的金属离子得电子被还原为金属单质的过程：M n ＋
＋n e －
=M 。

3、金属冶炼的一般步骤
4、金属冶炼方法
金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系
金属的活动性顺序 K 、Ca 、Na 、Mg 、Al Zn 、Fe 、Sn 、Pb(H)、Cu
Hg 、Ag
Pt 、Au
金属原子失电子能力 强―→弱 金属离子得电子能力 弱―→强学科&网 主要冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
物理方法
（1）热分解法
例如：2HgO=====△2Hg ＋O 2↑，2Ag 2O=====△
4Ag ＋O 2↑。

用热分解冶炼法冶炼金属的特点是：金属元素的金属性弱，金属元素的原子难失去电子，其金属离子容易得到电子，该金属元素所形成的化合物稳定性较差。

（2）热还原法冶炼金属 ①焦炭还原法。

例如：C 还原ZnO 、CuO ，。

②一氧化碳还原法。

例如：CO 还原Fe 2O 3、CuO 。

③氢气还原法。

例如：H 2还原WO 3、Fe 3O 4，其化学方程式依次为 3H 2＋WO 3=====△W ＋3H 2O,4H 2＋Fe 3O 4=====△
3Fe ＋4H 2O 。

④活泼金属还原法。

例如：Al 还原Cr 2O 3、V 2O 5，其化学方程式依次为
2Al ＋Cr 2O 3=====高温Al 2O 3＋2Cr,10Al ＋3V 2O 5=====高温
6V ＋5Al 2O 3。

（3）电解法冶炼金属
例如：Al 2O 3、MgCl 2、NaCl 的电解反应。

【归纳总结】
（1）选择金属冶炼的方法要依据金属在自然界中的存在形态和金属的活动性。

金属活动性顺序表中，金属的位置越靠后，越容易被还原；金属的位置越靠前，越难被还原。

（2）化学性质很稳定的金属如Au 、Pt 等，在自然界中呈游离态，用物理方法即可得到。

（3）有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼， 如：Na ＋KCl=====850 ℃
K↑＋NaCl
2RbCl ＋Mg =====700～800 ℃
MgCl 2＋2Rb↑等，
在此主要运用了化学平衡移动原理，利用K 、Rb 沸点低，汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。

【典型例题2】下列说法错误的是 （ ） ①加热HgO 制取Hg ②将钠加入氯化铜溶液中制取铜
③电解熔融氯化铝制取铝 ④电解饱和食盐水来制取金属钠 ⑤不能利用铝热反应制取镁
A ．②④
B ．①③⑤
C ．②③④
D ．①⑤ 【答案】C
【点评】选择金属的冶炼方法时，要依据金属活动性顺序：①热分解法，冶炼的是排在金属活动性顺序后面的一些不活泼金属；②热还原法，冶炼的是排在金属活动性顺序中处于中间位置的金属；③电解法，冶炼的是排在金属活动性顺序前面的一些比较活泼的金属。

【迁移训练2】【2018《单元滚动检测卷》高考化学（江苏专用,苏教版）精练检测三】工业上用铝土矿(主要成分Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：
下列叙述正确的是（）
A．试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸
B．反应①过滤后所得沉淀为Fe2O3
C．图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D．反应②的化学方程式为NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
【答案】BD
四、海洋资源的开发利用
1、海水淡化
（1）海水淡化途径：通过从海水中提取淡水或从海水中把盐分离出去。

（2）海水淡化的方法及其特点
淡化方法原理
蒸馏法 将海水加热蒸发汽化，然后冷凝水蒸气得到蒸馏水
电渗析法
利用阴、阳离子交换膜对水中阴离子、阳离子的选择透过性，在外加直流电场作用下，使水中的一部分离子转移入另一部分水中而达到除盐目的 离子交换法
用阳离子交换树脂和阴离子交换树脂除去海水中的阳离子和阴离子，得到去离子水的方法
海水淡化的方法主要有蒸馏法(如图所示)、电渗析法、离子交换法等。

其中蒸馏法的历史最久，技术和工艺也比较完善，但成本较高。

2、海水中提取镁的工艺流程及原理 （1）工艺流程
（2）主要过程及反应原理
①分解贝壳、制备Ca(OH)2：CaCO 3=====高温
CaO ＋CO 2↑；CaO ＋H 2O===Ca(OH)2。

②沉淀Mg 2＋
：Mg 2＋
＋2OH －
===Mg(OH)2↓。

③制备MgCl 2：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。

④制取Mg ：MgCl 2(熔融)=====电解
Mg ＋Cl 2↑。

3、从海水中提取溴——空气吹出法 （1）工艺流程
（2）主要过程及反应原理
①浓缩：海水晒盐和海水淡化的过程中副产物Br －
得到浓缩。

②氧化：向浓缩的海水中通入Cl 2，将Br －
氧化为Br 2，Cl 2＋2Br －
===Br 2＋2Cl －。

③富集：利用溴的挥发性，通入热空气和水蒸气，吹出的溴蒸气用SO 2吸收，Br 2＋SO 2＋2H 2O===2HBr ＋H 2SO 4。

④氧化：利用Cl 2将HBr 氧化得到溴单质，2HBr ＋Cl 2===2HCl ＋Br 2。

4、海带中碘的提取 （1）流程
（2）主要化学原理：Cl 2＋2KI=2KCl ＋I 2。

5、氯碱工业
以氯碱工业以电解饱和食盐水为基础的化工生产及产品的工业。

（1）食盐水精制
由于粗盐水中含有泥沙、Cu 2+、Mg 2+、Fe 3+、SO 2-4 杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。

精制食盐水时经常加入Na 2CO 3、NaOH 、BaCl 2等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH 。

例如：学*科&网
加入Na 2CO 3溶液以除去Ca 2+： Ca 2++CO 2-3 =CaCO 3↓
加入NaOH 溶液以除去Mg 2+、Fe 3+等：Mg 2+＋2OH -＝Mg(OH)2↓；Fe 3+＋3OH -＝Fe(OH)3↓
为了除去SO 2-4 ，可以先加入BaCl 2溶液，然后再加入Na 2CO 3溶液以除去过量的Ba 2+：
Ba 2++ SO 2-4 =BaSO 4↓ Ba 2++CO 2-3 =BaCO 3↓
这样处理后的盐水仍含有一些Ca 2+、Mg 2+等金属离子，由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜，因此该盐水还需送入阳离子交换塔，进一步通过阳离子交换树脂除去Ca 2+、Mg 2+等。

这时的精制盐水就可以送往电解槽中进行电解了。

（2）离子交换膜法电解
阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na +通过，而Cl -、OH -和气体则不能通过。

这样既能防止阴极产生的H 2和阳极产生的Cl 2相混合而引起爆炸，又能避免Cl 2和NaOH 溶液作用生成NaClO 而影响烧碱的质量。

精制的饱和食盐水进入阳极室；纯水（加入一定量的NaOH 溶液）加入阴极室。

通电时，H 2O 在阴极表面放电生成H 2，Na +穿过离子膜由阳极室进入阴极室，导出的阴极液中含有NaOH ；Cl -则在阳极表面放电生成Cl 2。

电解后的淡盐水从阳极导出，可重新用于配制食盐水。

离子交换膜法电解制碱的主要生产流程可以简单表示如上图所示： （3）基本原理
电解饱和食盐水的总反应可以表示为： 2NaCl+2H 2O=====电解
2NaOH+H 2↑+Cl 2↑
阳极反应：2Cl-－2e-=Cl2↑（氧化反应）
阴极反应：2H+＋2e-＝H2↑（还原反应）
【典型例题3】根据下图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法不正确的是（）
已知：MgCl2·6H2O受热生成Mg(OH) Cl和HC1气体等。

A．过程①的提纯是化学过程，过程②通过氧化还原反应可产生2种单质
B．在过程③中将MgCl2·6H2O直接灼烧得不到MgCl2
C．在过程④、⑥反应中每氧化0.2 mol Br一需消耗2．24LCl2
D．过程⑤反应后溶液呈强酸性，生产中需解决其对设备的腐蚀问题
【答案】C
所以生产中需解决其对设备的腐蚀问题，D项正确，答案选C。

【点评】本题考查了海水资源的综合利用，对于海水资源的综合利用，通常包括海水中水资源的利用和其他资源的利用，水资源利用中最重要的是海水淡化的方法，包括蒸馏法、离子交换法和电渗析法；其他资源的利用主要包括氯碱工业、海水提溴、海水提碘和海水提镁，要顺利解决此类型题，需要注意如下几点：海洋资源的综合利用的原理分析：熟悉工艺流程的过程，清楚各步工艺流程的设计意图，如由于在海水中钠、镁、溴、碘都以化合态形式存在且含量较低，所以需要先富集再提取，提取过程中需要发生氧化还原反应获得它们的单质。

如海水中的Br－、I－，一般要加入氧化剂氧化使其生成Br2、I2，然后再采用萃取法或蒸馏法提纯物质。

【迁移训练3】海水中蕴藏着丰富的资源。

除从海水中可制得食盐外，还可以制取镁、钾、溴及其化工产品。

从海水中制取金属镁、溴的化工流程图如下：
已知：MgO的熔点为28000C，MgCl2的熔点为7120C。

回答下列问题：
（1）操作2的方法是_____________，操作3具体指_____________________。

（2）操作1粗盐精制主要是要除掉粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42- 离子，以下试剂合理的组合是________
①稀盐酸② NaOH ③ Na2CO3 ④ BaCl2
A．②③④①B．③②④①C．④②③①D．④③①②
（3）SO2水溶液可以起到富集溴的目的，该溶液吸收溴的离子反应方程式是____________ 。

（4）写出电解MgCl2制取Mg的化学方程式______________________。

（5）有同学认为：上述流程过于复杂，可直接加热Mg(OH)2得到MgO，再电解熔融的MgO制取金属镁，这样可简化实验步骤，体现实验的简约性原则。

你同意该同学的想法吗？_______（填“同意”或“不同意”），请说出你同意或不同意的理由____________________________。

【答案】过滤蒸发浓缩降温结晶 c Br2+ SO2+ 2H2O ==== 2Br-+ SO42-+ 4H+
不同意MgO的熔点太高
BaCl2、Na2CO3、NaOH、稀盐酸，故选C。

（3）SO2水溶液可以起到富集溴的目的，溴将SO2氧化，该溶
液吸收溴的离子反应方程式是Br2 + SO2 + 2H2O= 2Br- + SO42- + 4H+；（4）电解MgCl2制取Mg的化学方程
式；（5）不同意，MgO的熔点太高，,使其熔融所费能量太多,而MgCl2是离子晶体并且熔点低,熔融电解耗能少。

考点：无机化工流程题的解题策略
1．解题基本步骤
（1）审题
①从题干中获取有用信息，了解生产的产品，并在流程框图上，标出原料中的成分，找出原料中的杂质。

②审流程图：看箭头，进入的是投料(即反应物)，出去的是生成物(包括主产物和副产物)；找三线，物料进出线、操作流程线、循环线。

（2）析题：分析流程中的每一步骤，知道“四个什么”：①反应物是什么？②发生了什么反应？③该反应造成了什么后果？④对制造产品有什么作用？抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。

（3）技巧：从问题中获取信息，帮助解题，流程图下面题目中所提的问题，有时对我们分析流程中某一步的作用有很大帮助，所以我们在做题时，不仅要把题中所给信息及流程图审一遍，还要把题中所提问题浏览一遍。

2．解题思维方向
化工流程题目在流程上一般分为3个过程：
原料处理―→分离提纯―→获得产品
（1）原料处理阶段的常见考点与常见名词
①研磨、粉碎、加热：加快反应速率。

②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。

③水浸：与水接触反应或溶解。

④浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。

⑤浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化)。

⑥酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。

⑦灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化，分解。

（2）分离提纯阶段的常见考点
①调pH除杂
a．控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。

物质开始沉淀沉淀完全
Fe(OH)3 2.7 3.7
Fe(OH)27.6 9.6
Mn(OH)28.3 9.8
若要除去Mn2＋溶液中含有＋
提示：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。

注意：把溶液调节pH到3.7，并不是加酸调节，而是增大pH，应该加碱或其他与酸反应的物质。

b．调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。

例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。

②试剂除杂：要注意所加试剂是还原剂还是氧化剂，然后分析反应类型，如果加入氧化剂(或还原剂)，则说明原溶液中有还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应。

加入酸，是为了除去碱性物质；加入碱，是为了除去酸性物质。

③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。

如果在制备过程中出现一些受热易分解、易水解的物质或产物，则要注意对温度的控制。

如：侯氏制碱中的NaHCO3，还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。

④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)，为使化学平衡向着题目要求的方向移动。

⑤萃取：利用萃取原理将混合物进行分离，一般还需通过分液和蒸馏等方法。

（3）获得产品阶段的常见考点
①洗涤(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防止其水解。

③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。

④蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。

⑤重结晶。

3．解题规范作答
文字叙述类题目要规范答题，防止出现因叙述不严谨导致失分，如
（1）洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次。

（2）从溶液中得到晶体：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤、烘干或干燥)。

（3）趁热过滤(或冰水洗涤)的目的：防止某些物质降温时会析出(或升温时会溶解)而带入新的杂质。

（4）反应中采取加热措施的作用：一般是为了增大反应速率或加速某固体的溶解。

【典型例题4】钼(Mo)是一种过渡金属元素，通常用作合金及不锈钢的添加剂，这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性，还可增强其耐高温及耐腐蚀性能。

如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图，已
知钼酸难溶于水。

（1）写出反应①的化学方程式：________________________。

（2）写出反应②的化学方程式：_________________________。

（3）反应①的尾气可以用碳酸钠溶液吸收。

已知
根据表中提供的数据可知，在溶液中不能大量共存的微粒是
A．HCO3-、HSO3- B .HCO3-、SO32-
C．HCO3-、H2SO3 D .HSO3-、CO32-
向过量碳酸钠溶液中通入少量二氧化硫，写出反应的离子方程式：__________________。

（4）如果在实验室模拟操作1和操作2，则需要使用的主要玻璃仪器有。

学@科&网
（5）工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2＋CH42CO＋2H2，CH4＋H2O CO＋3H2。

含甲烷体积分数为80%的10L(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应，甲烷转化率为90%，用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼，理论上能生产钼的质量为 g(小数点后保留1位，钼的相对原子质量为96)。

【答案】（1）2MoS2+7O22MoO3+4SO2；
（2）MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4；
（3）C、D；SO2+H2O+ 2CO32-= HCO3+ SO32-；
（4）烧杯、漏斗、玻璃棒；（5）41.1。

【解析】
反应，可以大量共存，故符合题意的选项是CD ；向过量碳酸钠溶液中通入少量二氧化硫，由于酸性H 2SO 3>H 2CO 3>HSO 3->HCO 3-，所以发生反应的离子方程式是SO 2+H 2O+ 2CO 32-= HCO 3+ SO 32-；（4）操作1、2是难溶性的固体物质与溶液的分离，采用的操作方法是过滤，用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；（5）根据反应方程式知，1 mol 甲烷完全反应生成4 mol 还原性气体，而3CO ＋MoO 3
Mo ＋3CO 2，3H 2＋MoO 3Mo ＋3H 2O ，3 mol 还原性气体理论上生成1 mol 钼。

n(CH 4)＝mol L L /4.2210×80%，n(H 2＋CO)＝mol L L /4.2210×80%×90%×4 mol ＝mol 6.5007210⨯，n(Mo)＝mol 6
.5007210⨯×31＝8.162.7 mol ，m(Mo)＝8
.162.7mol×96 g·mol －1≈41.1g 。

【考点定位】考查化学方程式的书写、化学平衡常数的应用、物质的量在化学反应方程式计算的应用的知识。

【点评】金属及合金的用途非常广泛，制取合金的成分元素不同，元素的含量不同，加工处理方法不同，得到的物质的性质就不相同，因此用途也不相同，对于不同状态的物质进行分离就是分离混合物，常用的方法有过滤、蒸馏、分液、萃取等，采用什么方法要结合物质的存在状态及物质的熔沸点、挥发性、溶解性等的不同而不同，因而操作方法不同，使用的仪器也不同。

对于本题来说，涉及的分离混合物的方法有过滤，使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；钼矿煅烧会产生SO 2，若不处理就会导致大气污染，可以利用复分解反应的原理，强酸制取弱酸，用无毒、无害的弱酸的盐的溶液与SO 2反应，将其转化为盐，既消除了污染，同时也可以得到有经济价值的盐，达到变废为宝，使物质得到充分利用。

【迁移训练4】【河北省衡水中学2017届高三20周周测】黄铜矿（CuFeS 2）是冶炼铜及制备铁的氧化物的重要矿藏，常含有微量的金、银等。

如图是以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红（氧化铁）颜料的工艺流程图：
（1）反应Ⅰ的离子方程式为_________________________________________。

（2）CuCl难溶于水，但可与过量的C l-反应生成溶于水的[CuCl2]-。

该反应的离子方程式为
_________________________________________________。

（3）有大量Cl-存在时，Na2SO3可将CuCl2还原成[CuCl2]-。

Na2SO3要缓慢滴加到溶液中的原因是_________________________________________________。

（4）反应Ⅰ〜Ⅴ五个反应中属于非氧化还原反应的是反应____________。

（5）已知Cu+在反应Ⅴ中发生自身氧化还原反应，歧化为Cu2+和Cu，由此可推知溶液A中的溶质为_______________（填化学式）。

（6）含AsO43-的废水对环境造成严重污染，常用新制的氢氧化铁沉淀与之作用形成FeAsO4沉淀而除去，相同温度下溶解度：Fe(OH)3__________（填“<”“ >”或“=”）FeAsO4。

（7）在酸性、有氧条件下，一种叫Thibacillus ferroxidans的细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐，该过程中发生反应的离子方程式为________________________________。

（8）将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol • L-1盐酸中，再加入足量铁粉，待反应结束后共收集到气体2.24 L （标准状况），经检测，溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为_____________。

【答案】CuFeS2+3Fe3++Cl- ==4Fe2++CuCl+2S Cl-+CuCl =[CuCl2]-如果加入过快，部分SO32-会与生成的H+作用生成SO2导致原料损耗Ⅱ、ⅣCuCl2、NaCl > 4CuFeS2+4H++ 17O2 ==4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O 11.2g
（3）有大量Cl -存在时，Na 2SO 3可将CuCl 2还原成[CuCl 2]-，该反应的离子方程式为：
SO 32-+2Cu 2++4Cl -+H 2O==2[CuCl 2]-+SO 42-+2H +，所以反应后溶液显酸性，如果加入Na 2SO 3过快，部分SO 32-会与生成的H +作用生成SO 2导致原料损耗。

（4）反应Ⅰ〜Ⅴ五个反应中，只有II 和IV 中没有化合价发生变化 ，所以属于非氧化还原反应的是反应Ⅱ、Ⅳ 。

（5）已知Cu +在反应Ⅴ中发生自身氧化还原反应，歧化为Cu 2+和Cu ，由此可推知溶液A 中的溶质为CuCl 2、NaCl 。

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（6）新制的氢氧化铁沉淀与AsO 43-作用形成FeAsO 4沉淀，说明在相同温度下FeAsO 4比Fe(OH)3小。

（7）在酸性、有氧条件下， Thibacillus ferroxidans 的细菌将黄铜矿转化成硫酸盐，说明该细菌可以做催化剂，该反应的离子方程式为4CuFeS 2+4H ++ 17O 2==4Cu 2++4Fe 3++8SO 42-+2H 2O 。

（8）铁红溶于160 mL 5 mol • L -1盐酸中，再加入足量铁粉，共收集到标准状况下氢气2.24 L ，氢气的物质的量为0.1mol 。

反应过程中，盐酸中的氢离子参与的两个离子反应分别为Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O 和Fe+2H +=Fe 2++H 2。

由Fe 2O 3+6H +=2Fe 3++3H 2O ，求出n(Fe 3+)=1
3n(H +)=13
(31160105L mol L --⨯⨯n -0.1mol 2⨯)=0.2mol.。

反应后溶液中的溶质只有氯化亚铁，由氯离子守恒可求出n(Fe 2+)=12n(Cl -)=3111601052
L mol L --⨯⨯⨯n =0.4mol ，由铁元素守恒可求出参加反应的铁粉的物质的量为0.2mol ，质量为0.2mol 56g ⨯/mol=11.2g 。