（全程復(fù)習(xí)方略）（安徽專用）2013版高考化學(xué) 課時(shí)提能演練(九) 3.4 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物 新人教版

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1、 【安徽】2013版化學(xué)復(fù)習(xí)方略 課時(shí)提能演練(九) 3.4 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物（人教版） （45分鐘 100分） 一、選擇題(本題包括10小題，每小題6分，共60分) 1.下列說法中不正確的是(　　) A.我國歷史上使用最早的合金是青銅 B.司母戊鼎是我國目前已發(fā)現(xiàn)的最重的青銅器 C.目前世界上使用量最大的合金是鋁合金 D.目前世界上用途最廣的合金是鋼 2.鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，被大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　) A.此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都高 B.此合金能全部

2、溶解于稀鹽酸中 C.此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中 D.此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小 3.(2012·馬鞍山模擬)“十二五”(2011～2015年)末期，隨著鐵路的建設(shè)發(fā)展，一票難求的情況將從根本上得到改觀，或者說將成為歷史。下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A.鐵路建設(shè)所需的大量水泥屬于新型無機(jī)非金屬材料 B.鐵路勘探時(shí)常用太陽能電池提供能量，太陽能電池是原電池 C.鐵軌焊接時(shí)常用到鋁熱反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)中放出大量的熱足以使鐵熔化 D.工業(yè)上鐵、金的冶煉均采用熱還原法 4.在稀硫酸中加入銅粉，銅粉不溶解，再加入下列固體粉末：①FeCl2；②Fe2O3；③Zn；④KNO3，銅粉可

3、溶解的是(　　) A.①②　　　B.②④　　　C.②③　　　D.①④ 5.分析推理是化學(xué)學(xué)習(xí)的方法之一。下列實(shí)驗(yàn)推理中，正確的是(　　) A.金屬的冶煉方法與金屬的活潑性有很大關(guān)系，所以鐵、鋅等金屬一般用熱還原法冶煉 B.鈉比銅活潑，所以鈉可以從硫酸銅溶液中置換出銅 C.工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得金屬鎂，所以工業(yè)上電解熔融氯化鋁可制得鋁 D.將鎂條和鋁片用導(dǎo)線連接后插進(jìn)稀NaOH溶液中，鎂條上產(chǎn)生氣泡，說明鋁比鎂活潑 6.下列有關(guān)純鐵的敘述正確的是(　　) A.熔點(diǎn)比生鐵的低 B.與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快 C.在冷的濃硫酸中可以鈍化 D.在潮濕空氣中比

4、生鐵容易被腐蝕 7.(2011·山東高考)Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素。下列說法正確的是(　　) A.三種金屬單質(zhì)在常溫下均可溶于濃硫酸 B.三種金屬單質(zhì)放置在空氣中均只能生成氧化物 C.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)陰極上依次析出Cu、Fe、Al D.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2三種固體物質(zhì)，均不能采用將溶液直接蒸干的方法 8.(2012·合肥模擬)銅的冶煉大致可分為：①富集：將硫化物礦進(jìn)行浮選； ②焙燒，主要反應(yīng)為：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)；③制粗銅，在 1 200 ℃發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Cu2S＋

5、3O2===2Cu2O＋2SO2； 2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑；④電解精煉。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.② ③兩步所涉及的反應(yīng)全部是氧化還原反應(yīng) B.由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu，反應(yīng)共消耗15 mol O2 C.反應(yīng)2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2中：SO2只是氧化產(chǎn)物 D.電解精煉時(shí)，粗銅應(yīng)與外電源正極相連 9.(2011·上海高考)物質(zhì)的量為0.10 mol的鎂條在只含有CO2和O2混合氣體的容器中燃燒(產(chǎn)物不含碳酸鎂)，反應(yīng)后容器內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量可能為(　　) A.3.2 g B

6、.4.0 g C.4.2 g D.4.6 g 10.(2012·宿州模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)測量m g銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 下列說法中不正確的是(　　) A.合金的熔點(diǎn)比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性 B.銅銀都能與稀硝酸反應(yīng)，收集到的V L氣體全為NO C.操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是洗滌，操作Ⅲ應(yīng)是烘干 D.根據(jù)反應(yīng)收集到的氣體體積可以計(jì)算銅和銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 二、非選擇題(本題包括3小題，共40分) 11.(12分)(預(yù)測題)以黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含少量雜質(zhì)SiO2等)為原料進(jìn)行煉銅，同時(shí)得

7、到副產(chǎn)品綠礬(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下： 已知：① 4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O ②部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時(shí)溶液的pH如表 沉淀物 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀pH 6.7 3.7 9.6 (1)試劑a是　　　　　，試劑b是　　　　。 (2)操作X應(yīng)為蒸發(fā)濃縮、　　　　、　　　　　。 (3)反應(yīng)Ⅱ中加CuO調(diào)pH為　　　　，目的是使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，防止生成Cu(OH)2沉淀。 (4

8、)反應(yīng)Ⅴ的離子方程式為：___________________________________________ __________________________________________________________________。 12.(14分)(預(yù)測題)某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2)，現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃取(銅從水層進(jìn)入有機(jī)層的過程)和反萃取(銅從有機(jī)層進(jìn)入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。 已知：①Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O；②當(dāng)?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時(shí)，可用硫酸和硫酸鐵的

9、混合液浸出銅；③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液。 回答下列問題： (1)礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O、_____________________________________________________________ _________________________________________________________________、 _____________________________________________________(寫其中2個(gè))。 (2)將有機(jī)層和水層分離的操作方法叫　　　　，

10、實(shí)驗(yàn)室完成此操作所用到的一種主要儀器是　　　　。 (3)“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1不能繼續(xù)循環(huán)使用，但可分離出一種重要的硫酸鹽晶體，該晶體的化學(xué)式是　　　　。 (4)寫出電解過程中(兩電極都是惰性電極)陰極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式_______ _________________________________________________________________。 (5)“循環(huán)Ⅲ”中反萃取劑的主要成分是________________________________。 13.(14分)(探究題)某化學(xué)興趣小組用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體，

11、以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下： 試回答下列問題： (1)過濾用的器材已有濾紙、鐵架臺(tái)、鐵圈和燒杯，還要補(bǔ)充的玻璃儀器是　 ________________________________________________________________。 (2)由濾液A制得AlCl3溶液有途徑Ⅰ和Ⅱ兩條，你認(rèn)為合理的是　　　　。 (3)從濾液E中得到綠礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是_____________________________ __________________________________________________________________ ____

12、____________________________________________________________。 (4)寫出用濾渣F制備膽礬晶體的化學(xué)方程式___________________________ __________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (5)有同學(xué)提出可將方案中最初溶解合金的燒堿改用鹽酸，重新設(shè)計(jì)方案，也能制得三種物質(zhì)，你認(rèn)為后者的方案是

13、否更合理？　　　，理由是___________ ___________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 答案解析 1.【解析】選C?？疾榛瘜W(xué)史及合金的用途。A、B兩項(xiàng)均符合史實(shí)，目前世界上使用量最

14、大的合金是鋼而不是鋁合金，故C項(xiàng)不正確。 2.【解析】選B。合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)都低，硬度和強(qiáng)度比純金屬的都大，即A、D不正確；合金中的鎂鋁都能與稀鹽酸反應(yīng)，但只有鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以該合金能全部溶解于稀鹽酸中而只有部分金屬溶解于氫氧化鈉溶液中，即B正確而C不正確。 3.【解析】選C。A項(xiàng)，鐵路建設(shè)所需的大量水泥屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料；B項(xiàng)，太陽能電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能，而原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；D項(xiàng)，工業(yè)上鐵的冶煉采用熱還原法，金的冶煉采用富集法，屬于物理方法。 4.【解析】選B。①加入FeCl2不發(fā)生反應(yīng)；②加入Fe2O3發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3＋3H2SO4

15、===Fe2(SO4)3＋3H2O，F(xiàn)e2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4；③加入Zn發(fā)生反應(yīng)：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；④加入KNO3發(fā)生反應(yīng)：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋ 2NO↑＋4H2O，故選B項(xiàng)。 5.【解析】選A。B項(xiàng)，鈉比銅活潑，但將鈉放入硫酸銅溶液中鈉首先與水反應(yīng)，不能從硫酸銅溶液中置換出銅；C項(xiàng)，工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得金屬鎂，但熔融氯化鋁不導(dǎo)電，所以不能用電解熔融氯化鋁的方法來制取鋁；D項(xiàng)，由于鋁片能夠與NaOH溶液反應(yīng)，而鎂條與NaOH溶液不反應(yīng)，所以將鎂條和鋁片用導(dǎo)線連接再插進(jìn)稀NaOH溶液，鎂條為原電池正極，鎂條上產(chǎn)生

16、氣泡，但不能說明鋁比鎂活潑。 6.【解析】選C。生鐵是鐵和碳的合金，由于合金的熔點(diǎn)低于組成成分中任一物質(zhì)的熔點(diǎn)，所以純鐵的熔點(diǎn)比生鐵的高；由于生鐵與鹽酸反應(yīng)時(shí)，鐵、碳和鹽酸形成無數(shù)微小的原電池，加快了反應(yīng)速率，所以與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率純鐵比生鐵的慢；鐵在冷的濃硫酸中可以鈍化；生鐵在潮濕空氣中，鐵、碳形成原電池發(fā)生吸氧腐蝕，加快了腐蝕速率，所以在潮濕空氣中純鐵比生鐵腐蝕得慢，故選C項(xiàng)。 7.【解析】選D。A項(xiàng)，常溫下，Al、Fe均能被濃硫酸鈍化，Cu在常溫下不與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)；B項(xiàng)，Al和Fe放置在空氣中會(huì)生成氧化物，而Cu放置在空氣中會(huì)生成Cu2(OH)2CO3；C項(xiàng)，由于氧

17、化性：H＋>Al3＋，所以電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)，陰極上依次析出Cu、Fe、H2，不會(huì)析出Al；D項(xiàng)，由于AlCl3、FeCl3、CuCl2水解產(chǎn)生的HCl具有揮發(fā)性，當(dāng)將溶液直接蒸干時(shí)會(huì)產(chǎn)生Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2，故選D項(xiàng)。 8.【解析】選C。上述三個(gè)反應(yīng)都有化合價(jià)的改變，都屬于氧化還原反應(yīng)，A對(duì)；將③中兩反應(yīng)合并得：Cu2S＋O2===2Cu＋SO2,6 mol CuFeS2在②反應(yīng)中將消耗 12 mol O2，同時(shí)生成3 mol Cu2S，在③反應(yīng)中3 mol Cu2S轉(zhuǎn)化為6 mol Cu剛好消耗3 mol O2，B對(duì)；在該反應(yīng)中

18、二氧化硫既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物，C錯(cuò)；在銅的電解精煉過程中粗銅與電源的正極相連，精銅與負(fù)極相連，D對(duì)。 9.【解析】選C。若混合氣體全部是CO2，則發(fā)生的反應(yīng)是：2Mg＋CO2 2MgO＋C,0.10 mol的鎂條產(chǎn)生0.10 mol MgO和0.050 mol C，其質(zhì)量為m1＝0.10 mol×40 g/mol＋0.050 mol×12 g/mol＝4.6 g；若混合氣體全部是O2，則發(fā)生的反應(yīng)是：2Mg＋O22MgO，0.10 mol的鎂條產(chǎn)生0.10 mol MgO，其質(zhì)量為m2＝0.10 mol×40 g/mol＝4.0 g；由于是CO2和O2的混合氣體，所以產(chǎn)生固體物質(zhì)的質(zhì)量

19、的范圍是：4.0 g＜m＜4.6 g，故選C項(xiàng)。 【方法技巧】極值法解題的基本思路和關(guān)鍵 1.極值法解題的基本思路 (1)把可逆反應(yīng)假設(shè)為向左或向右進(jìn)行完全的反應(yīng)； (2)把混合物假設(shè)為純凈物； (3)把平行反應(yīng)分別假設(shè)為單一反應(yīng)。 2.極值法解題的關(guān)鍵 緊扣題設(shè)的可能趨勢，選好極端假設(shè)的落點(diǎn)。 10.【解題指南】解答本題要注意以下兩點(diǎn)： (1)與硝酸反應(yīng)放出的氣體中可能含有NO2； (2)W g固體應(yīng)該是干燥純凈的AgCl，由此確定三步操作。 【解析】選D。實(shí)驗(yàn)中過濾烘干得到的W g沉淀是AgCl，根據(jù)“銀”量守恒，可確定合金中Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，而合金與硝酸反應(yīng)生成的氣

20、體不一定全是NO(有可能含有NO2)，故用排水法收集的氣體不能用于計(jì)算Cu、Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 11.【解析】以黃銅礦為原料進(jìn)行煉銅，同時(shí)得到副產(chǎn)品綠礬的主要流程如下：反應(yīng)Ⅰ是將CuFeS2轉(zhuǎn)化為CuSO4和Fe2(SO4)3，并過濾除去SiO2。反應(yīng)Ⅱ是通過水解反應(yīng)分離CuSO4和Fe2(SO4)3，根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)可知，F(xiàn)e3＋的氫氧化物從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍是2.7～3.7，Cu2＋的氫氧化物從開始沉淀到沉淀完全的pH范圍是4.7～6.7，要想將溶液中的Fe3＋完全沉淀且Cu2＋不能沉淀，需要調(diào)節(jié)溶液的pH為3.7～4.7；為了不引入新雜質(zhì)，可以向溶液中加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH

21、至3.7～4.7，此時(shí)Fe3＋完全沉淀；最后過濾，即可得到純凈的CuSO4溶液和Fe(OH)3沉淀。由實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹磻?yīng)Ⅲ是將CuSO4轉(zhuǎn)化為Cu，所以加入的試劑a是過量的Fe，反應(yīng)后過濾得到FeSO4溶液和Fe、Cu混合物。反應(yīng)Ⅳ是從Fe、Cu混合物中得到Cu，所以加入的試劑b是稀硫酸。反應(yīng)Ⅴ是將Fe2(SO4)3轉(zhuǎn)化為FeSO4溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。操作X是從FeSO4溶液中得到綠礬，操作方法為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。 答案：(1)Fe(或鐵)　稀硫酸 (2)冷卻結(jié)晶　過濾(洗滌干燥) (3)3.7～4.7 (4)Fe＋2Fe3＋===3

22、Fe2＋ 12.【解析】(1)礦石的成分為CuO、Cu2O、Fe2O3和SiO2，用稀硫酸處理過程中發(fā)生的離子反應(yīng)除Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O外，還有：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (2)將有機(jī)層和水層分離的操作方法叫分液，實(shí)驗(yàn)室完成該操作的主要儀器是分液漏斗。 (3)“循環(huán)Ⅰ”經(jīng)多次循環(huán)后的水層1，因含有較多的亞鐵鹽而不能繼續(xù)循環(huán)使用，可將其中的亞鐵鹽結(jié)晶分離，得FeSO4·7H2O。 (4)對(duì)水層2用惰性電極電解，陰極發(fā)生的反應(yīng)為Cu2＋＋2e－===Cu。 (5

23、)“循環(huán)Ⅲ”中的反萃取劑是用惰性電極電解硫酸銅溶液后的剩余溶液，主要成分為H2SO4。 答案：(1)CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　2Fe3＋＋Cu=== 2Fe2＋＋Cu2＋(任填兩個(gè)即可) (2)分液　分液漏斗 (3)FeSO4·7H2O (4)Cu2＋＋2e－===Cu (5)H2SO4 13.【解析】(1)聯(lián)想過濾裝置常用儀器，可知需補(bǔ)充的玻璃儀器有漏斗和玻璃棒。(2)由題意知濾液A為NaAlO2溶液，若按途徑Ⅰ，則發(fā)生反應(yīng)NaAlO2＋4HCl===NaCl＋AlCl3＋2H2O，所得AlCl3溶液中會(huì)含有大量NaCl

24、雜質(zhì)，而按途徑Ⅱ時(shí)，NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3，過濾得純凈Al(OH)3，Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O，所得AlCl3不含雜質(zhì)，故合理的途徑為Ⅱ。(3)濾渣B為Fe、Cu混合物，與稀硫酸反應(yīng)后，所得濾液為FeSO4，濾渣為Cu。將濾液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶，可得綠礬。(4)由Cu制備膽礬一般經(jīng)過以下幾個(gè)反應(yīng)： 2Cu＋O2===2CuO， CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O， CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O。 (5)按該同學(xué)的方案需經(jīng)如下的轉(zhuǎn)化： 顯然操作步驟多，消耗試劑量更大，所需時(shí)間過長。 答案：(1)漏斗、玻璃棒 (2)途徑Ⅱ (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (4)2Cu＋O22CuO， CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O， CuSO4＋5H2O===CuSO4·5H2O(答案不惟一，合理即可) (5)不合理　因?yàn)樵摲桨覆环蠈?shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的簡約性原則，即操作步驟多、消耗試劑量更大、時(shí)間長 - 9 -