版新高考化學總復習京津魯瓊版檢測：第14講　用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物 Word版含解析

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1、 一、選擇題 1.(2019·山東高三調(diào)研)下列生活用品中主要由黑色金屬材料制造的是(　　) A.塑鋼門窗　　　　　　　 B.不銹鋼刀 C.純銅導線 D.18K金首飾 解析：選B。冶金工業(yè)上習慣把鐵、鉻、錳以及它們的合金(主要指合金鋼及鋼鐵)叫作黑色金屬材料。塑鋼門窗是以聚氯乙烯樹脂為主要原料制造的，A項錯誤；不銹鋼刀為鐵的合金，主要由黑色金屬材料制造而成，B項正確；純銅導線為銅單質(zhì)，銅屬于有色金屬，C項錯誤；18K 金首飾為金的合金，屬于有色金屬材料，D項錯誤。 2.(2019·懷化聯(lián)考)下列有關金屬的說法中正確的是(　　) A.生鐵比純鐵抗腐蝕能力更強 B.青銅、不

2、銹鋼、硬鋁都是合金 C.性質(zhì)越活潑的金屬越早被人類冶煉和使用 D.單質(zhì)鋁在空氣中比較耐腐蝕，所以鋁是不活潑金屬 解析：選B。生鐵容易被腐蝕，比純鐵抗腐蝕能力弱，A項錯誤；青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金，B項正確；性質(zhì)越不活潑的金屬越早被人類冶煉和使用，C項錯誤；單質(zhì)鋁在空氣中比較耐腐蝕，是因為其表面有一層致密的氧化膜，鋁是活潑金屬，D項錯誤。 3.(2019·河南八市第一次測評)《天工開物》中記載：“凡銅供世用，出山與出爐，止有赤銅。以爐甘石或倭鉛參和，轉色為黃銅，以砒霜等藥制煉為白銅，礬、硝等藥制煉為青銅?！逼渲猩婕暗奈镔|(zhì)中熔點最高的是(　　) A.青銅 B.黃銅 C.赤銅 D

3、.白銅 解析：選C。赤銅是純度較高的銅，熔點比其合金高，青銅是銅錫合金，黃銅是銅鋅合金，白銅是銅鎳合金，C項正確。 4.(2019·山東省實驗中學高三檢測)明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷淀，毀罐取出……即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是(　　) A.倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物 B.煤炭中起作用的主要成分是C C.冶煉Zn的化學方程式：ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ D.該冶煉鋅的方法屬于熱還原法 解析：選A。由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是鋅和鉛的混合物

4、，故A錯誤；煤炭的主要成分是碳，反應中碳做還原劑，故B、C、D均正確。 5.不同的金屬在冶煉方法上也有所不同。下列說法正確的是(　　) A.釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制 B.鋁及其合金是電氣、工業(yè)、家庭廣泛使用的材料，是因為鋁的冶煉方法比較簡單 C.由于鈉、鎂、鋁等金屬化學性質(zhì)太活潑，人們通常采用電解熔融狀態(tài)下的氯化物的方式來獲取它們的單質(zhì) D.煉鐵時加入的焦炭除了提供熱量外，還用來制造還原劑一氧化碳 解析：選D。A項，鐵用CO還原法煉制，錯誤；B項，Al及其合金被廣泛使用是因為Al及其合金有良好的性能，錯誤；C項，氯化鋁是共價化合物，熔融時不導電，工業(yè)上用電解氧化鋁

5、的方法制取鋁，錯誤；D項，高爐煉鐵中焦炭的作用為與氧氣反應產(chǎn)生熱量和制造還原劑一氧化碳，正確。 6.(2019·哈爾濱高三質(zhì)檢)利用如圖裝置做鋁熱反應實驗。下列說法不正確的是(　　) A.該反應的化學方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B.該反應會產(chǎn)生高溫，發(fā)出強光 C.根據(jù)鋁熱反應的原理，可以冶煉某些金屬 D.若反應中轉移3 mol電子，消耗氧化劑的物質(zhì)的量是1 mol 解析：選D。反應中轉移3 mol電子，即1 mol Al參加反應，則消耗氧化劑Fe2O3的物質(zhì)的量為0.5 mol。 7.下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關系的判斷都正確的是(　　) 選

6、項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 銅綠的主要成分是堿式碳酸銅 可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠 Ⅰ對； Ⅱ對；無 B 銅表面易形成致密的氧化膜 銅制容器可以盛放濃硫酸 Ⅰ對； Ⅱ對；有 C 向硫酸銅溶液中通入少量氨，有深藍色沉淀產(chǎn)生，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑色固體 把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲表面變黑 Ⅰ對； Ⅱ對；有 D 藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末是物理變化 硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑 Ⅰ錯； Ⅱ對；無 解析：選D。稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應，而且稀鹽酸不能與Cu反應，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Cu2(OH)2CO3

7、，Ⅰ、Ⅱ有因果關系，A錯誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，銅與濃硫酸在一定溫度下能發(fā)生反應，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯誤；硫酸銅與氨水反應生成 Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正確，但沒有因果關系，C錯誤；藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末有新物質(zhì)生成，屬于化學變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒有因果關系，D正確?！? 8.(2019·青島高三質(zhì)檢)所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些金屬和非金屬)在熔融狀態(tài)下形成的一種熔合物。根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點，判斷其中不能形成合金的是　(　　) 金屬 Na Cu Al Fe 熔點/℃ 97

8、.5 1 083 660 1 535 沸點/℃ 883 2 595 2 200 3 000 A.Cu和Al B.Fe和Cu C.Fe和Na D.Al和Na 解析：選C。分析數(shù)據(jù)得出，銅和鐵的熔點高于鈉的沸點，無法制得合金。 9.已知酸性條件下有如下反應：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。由于反應溫度不同，用氫氣還原氧化銅時，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗證，實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下： 加入 試劑 稀硫酸 濃硫酸、加熱 稀硝酸 濃硝酸 實驗 現(xiàn)象 紅色固體和 藍色溶液 無色氣

9、體和 藍色溶液 無色氣體和 藍色溶液 紅棕色 氣體和 藍色溶液 由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物是(　　) A.Cu B.Cu2O C.一定有Cu，可能有Cu2O D.一定有Cu2O，可能有Cu 解析：選D。H2還原CuO生成紅色固體，該紅色固體可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種。紅色固體產(chǎn)物中加入稀H2SO4，溶液變藍并得到紅色固體，證明原紅色固體產(chǎn)物中含Cu2O；由于上述反應中有Cu生成，干擾了對原紅色固體產(chǎn)物中是否含有Cu的判斷，故不能證明原紅色固體產(chǎn)物中是否含有Cu。 10.下列是部分礦物資源的利用及產(chǎn)品流程，有關說法不正確的是(　　) A.

10、粗銅電解精煉時，粗銅做陽極 B.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應 C.黃銅礦冶煉銅時，副產(chǎn)物SO2可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料 D.粗硅制高純硅時，提純四氯化硅可用多次分餾的方法 解析：選B。電解精煉銅時，粗銅做陽極，自身可以溶解，故A正確；制備單質(zhì)時涉及化合價變化，是氧化還原反應，制玻璃的反應是SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，元素化合價未發(fā)生變化，均不屬于氧化還原反應，故B錯誤；SO2可以轉化成SO3，進而生成H2SO4，F(xiàn)eO與CO在高溫下可生成Fe，故C正確；制備硅的過程中，利用沸點不同進行分

11、餾，將SiCl4從雜質(zhì)中提取出來，再與H2發(fā)生置換反應得到高純硅，故D正確。 二、非選擇題 11.銅是生活中常見的金屬，請回答下列問題： (1)Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍色，試寫出該反應的離子方程式：________________________ ________________________________________________________________________。 (2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3綠色固體，試寫出該反應的離子方程式： _________

12、_______________________________________________________________。 (3)火法煉銅的原理：Cu2S＋O22Cu＋SO2，在該反應中每生成1 mol Cu，轉移　　　　mol e－。 (4)據(jù)報道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可將黃銅礦CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO4·5H2O)： ①檢驗溶液B中Fe3＋是否被除盡的實驗方法：_____

13、__________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在實驗室中，設計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅(要求：一種方案只用一個反應來完成)。寫出兩種方案中涉及的化學方程式：方案一___________________ ___________________________________

14、_____________________________________； 方案二________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)金屬銅投入稀硫酸中不發(fā)生反應，但再加入H2O2溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{色，說明過氧化氫在酸性溶液中具有氧化性，能溶解銅，離子方程式為Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 (2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出

15、 Cu2(OH)2CO3，反應的離子方程式為2Cu2＋＋2CO＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑。 (3)反應中Cu元素化合價由＋1價降低到0價，O元素化合價由0價降低到－2價，S元素化合價由－2價升高到＋4價，由方程式可計算出電子轉移數(shù)目。 (4)①檢驗溶液B中Fe3＋是否被除盡的試劑是KSCN溶液。取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，若溶液變紅證明含有鐵離子，若不變紅證明不含鐵離子。 ②從硫酸銅溶液中得到金屬銅的方法，可以加入鐵粉置換銅，反應的化學方程式為CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu；也可用惰性電極通電電解硫酸銅溶液，反應的化學方程式為2CuSO4＋2H2O

16、2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 答案：(1)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O (2)2Cu2＋＋2CO＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑ (3)3 (4)①取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，若溶液變紅證明含有鐵離子，若不變紅證明不含鐵離子 ②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4(答案合理即可) 12.(2019·萊蕪模擬)實驗室以含有少量鐵的粗銅粉和硫酸與硝酸的混合溶液為原料制備CuSO4·5H2O晶體。設計的工藝流程如圖所示： 請回答下列問題： (1)根據(jù)反應原理，操作①所需的混酸溶液中

17、硝酸和硫酸的理論配比(物質(zhì)的量之比)為　　　　。操作②中需要把NO與　　 　(氣體)混合通入水中，混入該氣體的目的是________________________________________________________________________ (用化學方程式表示)。 (2)溶液Ⅰ中存在一定濃度的Fe3＋、Cu2＋，在該濃度時生成氫氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某學生設計物質(zhì)X為H2O，若加水調(diào)節(jié)溶液pH，則Fe(OH)3開始沉淀的pH　　1.9(填“＜”“＞”或“＝”)；而實際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液pH，其主要原因是_________________________

18、_______________________________________________。 金屬離子 開始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3＋ 1.9 3.2 Cu2＋ 4.7 6.7 (3)操作④中物質(zhì)Y為　　　　　。查閱資料知CuSO4·5H2O的溶解度曲線如圖所示，則操作⑤應采取的措施是蒸發(fā)濃縮、______________________________________________、 過濾、洗滌、干燥等。 解析：(1)操作①是利用硝酸的氧化性而溶解銅，生成的Cu2＋與SO結合為CuSO4。根據(jù)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4

19、H2O知，生成3 mol CuSO4消耗3 mol硫酸、2 mol硝酸。操作②中把NO與氧氣混合通入水中生成硝酸以循環(huán)利用，并減少污染，反應方程式是4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 (2)因加水使c(Fe3＋)降低，則Fe(OH)3開始沉淀的pH>1.9，而實際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液pH，其主要原因是加入的水較多不利于蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量。 (3)由溶液Ⅱ得到晶體需蒸發(fā)濃縮，而蒸發(fā)時硫酸銅會水解，因此需加入稀硫酸抑制水解。根據(jù)CuSO4·5H2O的溶解度曲線知溫度越高，其溶解度越大，即溫度低時析出量多，而且30 ℃時CuSO4·5H2O失水變?yōu)镃uSO4·3H2O

20、，因此應冷卻到30 ℃以下結晶。 答案：(1)2∶3　O2　4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 (2)>　不利于蒸發(fā)濃縮(或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量) (3)稀H2SO4　冷卻到30 ℃以下結晶 13.某化學興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體，其實驗方案如圖所示： (1)合金屬于　　　　(填“純凈物”或“混合物”)，合金與NaOH溶液反應的離子方程式為________________________________________________________________________ _______

21、_________________________________________________________________。 (2)方案中途徑②的離子方程式為_______________________________________ 　　　　　　　　　　　　，D中加入適量鹽酸的離子方程式為________________________________________________________________________。 (3)濾渣F為　　　　，途徑③、④的化學方程式分別為 ____________________________________________

22、____________________________、 ________________________________________________________________________。 途徑③④相比，途徑　　　　更好，理由是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)CuSO4溶液中獲得膽礬的操作為_________________________________________ 　　

23、　　　、洗滌、自然干燥。 (5)CuO與Al反應的化學方程式為________________________________________ 　　　　　　　　。 (6)Cu在潮濕的空氣中放置較長的時間，最后得到綠色的銅銹，其化學式為　　　　　　。 解析：(1)合金屬于混合物；合金中鋁與NaOH溶液反應的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。 (2)方案中途徑②的離子方程式為AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO；D中加入適量鹽酸的離子方程式為Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 (3)濾渣F為Cu；途徑③、④的化學方程式分別為

24、Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O、2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O；途徑④相對途徑③來說H2SO4利用率更高且無污染。 (4)CuSO4溶液中獲得膽礬的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、自然干燥。 (5)CuO與Al反應的化學方程式為3CuO＋2Al3Cu＋Al2O3。 (6)銅銹的化學式為Cu2(OH)2CO3。 答案：(1)混合物　2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ (2)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)Cu　Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 2Cu＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O?、堋⊥緩舰芟鄬ν緩舰蹃碚fH2SO4的利用率更高且無污染 (4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾 (5)3CuO＋2Al3Cu＋Al2O3 (6)Cu2(OH)2CO3