2019版高考化學總復習 第3章 金屬及其重要化合物 第4節(jié) 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用模擬預測通關 新人教版.doc

第4節(jié) 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用一、選擇題1中國銀行發(fā)行的中國航天普通紀念幣，面額為10元，直徑為27毫米，材質(zhì)為雙色銅合金。下列關于合金的敘述不正確的是()A銅合金和單質(zhì)銅一樣，具有良好的導電性、導熱性和延展性B銅合金的硬度比單質(zhì)銅大C銅合金的熔點比單質(zhì)銅低D該紀念幣能完全溶解于稀硫酸中解析：選D。合金有別于成分金屬的特性是熔點低、硬度大，共性是具有金屬的物理通性，但是化學性質(zhì)沒有改變，故D項錯誤。2在冶金工業(yè)上，下列均不能用化學還原劑制得的一組金屬是()ANa、Mg、Al BNa、K、Zn、FeCZn、Fe、Cu、AgDMg、Al、Zn、Fe解析：選A。Na、Mg、Al的冶煉方法為電解法；Zn、Fe、Cu的冶煉方法為化學還原劑還原法；Ag的冶煉方法為熱分解法，故選A項。3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CC冶煉Zn的化學方程式：ZnCO32CZn3COD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，不是混合物，故A錯誤；煤炭的主要成分是碳，反應中碳作還原劑，故B、C、D均正確。4(2018泉州模擬)下列幾種關于金屬冶煉方法的敘述中，正確的是()A蒸發(fā)海水制成飽和食鹽水，將其電解可制得金屬鈉B煉鐵高爐中，利用焦炭作為還原鐵礦石的還原劑C高爐煉鐵能得到純鐵D鋁熱法能夠使氧化鐵跟鋁在高溫條件下煉出鐵來解析：選D。電解食鹽水得到的是NaOH，得不到Na；煉鐵高爐中利用焦炭與空氣反應生成的CO作為還原鐵礦石的還原劑；高爐煉鐵得到的是含碳等元素的生鐵。5下列說法中正確的是()ACuCuOCu(OH)2每步轉(zhuǎn)化均能通過一步反應實現(xiàn)B鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點高C金屬銅放置在潮濕的空氣中會被銹蝕，生成綠色的銅銹堿式碳酸銅D金屬鋁、鐵、銅都有一定的抗腐蝕性能，其抗腐蝕的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反應的進一步進行解析：選C。A選項，CuOCu(OH)2不能通過一步實現(xiàn)，錯誤；B選項，鋁合金比純鋁的熔點低，錯誤；D選項，鐵、銅表面不能形成致密的氧化膜，錯誤。6釣魚島群島的東海海域及部分太平洋海域探明為海底熱水礦床。海底熱水礦床是沉積著由巖漿熱氣從地底噴出的金、銅、鋅、稀有金屬等區(qū)域。下列說法正確的是()A金不溶于任何溶液B銅、鋅在潮濕的空氣中均能被氧化成對應的氧化物C銅鋅合金的熔點低于銅或鋅的熔點DCu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為34解析：選C。金能夠溶于王水，A項錯誤；銅在潮濕的空氣中被腐蝕生成銅綠，主要成分是Cu2(OH)2CO3，B項錯誤；合金的熔點一般比成分金屬的都低，C項正確；Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為(6329)295，D項錯誤。7已知酸性條件下有反應：2Cu=Cu2Cu。氫氣還原氧化銅實驗由于反應溫度不同，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。某同學對某次氫氣還原氧化銅的紅色固體產(chǎn)物做了如下實驗，實驗操作和實驗現(xiàn)象列表如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸并加熱稀硝酸濃硝酸實驗現(xiàn)象紅色固體不反應無色氣體無色氣體、藍色溶液紅棕色氣體、藍色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物()A是Cu B是Cu2OC一定有Cu，可能有Cu2O D一定有Cu2O，可能有Cu解析：選A。由題目提供的信息可知Cu2O在酸性條件下發(fā)生反應生成Cu和Cu2，而向該紅色固體中加入稀硫酸后紅色固體不反應，故該紅色固體中不存在Cu2O，全部為Cu。8如圖所示的反應均是在高溫或引燃條件下進行，選項中的物質(zhì)表示A和B，不合理的是()ACO2、MgBMgO、AlCFe2O3、AlDCuO、H2 解析：選B。A項，Mg高溫下與CO2反應生成C和MgO，C、Mg與足量氧氣引燃分別能生成CO2與MgO，故A項正確；B項，Al的還原性比Mg弱，故不能置換出Mg，故B項錯誤；C項，Al與Fe2O3高溫下反應生成Al2O3與Fe，F(xiàn)e與氧氣在高溫加熱條件下生成Fe2O3，故C項正確；D項，H2還原CuO生成H2O與Cu，H2、Cu與氧氣引燃反應分別生成H2O和CuO，故D項正確。9某同學設計了如下實驗測量m g銅、銀合金樣品中銅的質(zhì)量分數(shù)：下列說法中不正確的是()A合金的熔點比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性B銅、銀都能與硝酸反應，收集到的V L氣體全為NOC操作是過濾，操作是洗滌，操作應是烘干D根據(jù)反應收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質(zhì)量分數(shù)解析：選D。實驗中過濾、洗滌、烘干得到的W g沉淀是AgCl，根據(jù)“銀”質(zhì)量守恒，可確定合金中Ag的質(zhì)量分數(shù)，而合金與硝酸反應生成的氣體不一定全是NO(有可能含有NO2，NO2能溶于水生成NO)，故用排水法收集的氣體體積不能用于計算Cu、Ag的質(zhì)量分數(shù)。10CuSO4是一種重要的化工原料，有關制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法錯誤的是() A途徑所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為32B相對于途徑、，途徑更好地體現(xiàn)了綠色化學思想C生成等量的硫酸銅，三個途徑中參加反應的硫酸的物質(zhì)的量：<D利用途徑制備16 g硫酸銅，被還原的硫酸的物質(zhì)的量為0.1 mol解析：選D。三種途徑制得CuSO4的原理為3Cu3H2SO42HNO3=3CuSO42NO4H2O；2CuO22CuO，CuOH2SO4=CuSO4H2O；Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O。A項，根據(jù)途徑的總方程式可得n(H2SO4)n(HNO3)32最好；B項，途徑產(chǎn)生NO，途徑產(chǎn)生SO2，均有污染；C項，生產(chǎn)1 mol CuSO4消耗H2SO4的量：途徑為1 mol，途徑為1 mol，途徑為2 mol；D項，途徑中H2SO4沒有發(fā)生化合價變化，不被還原。二、非選擇題11冶煉金屬常用以下幾種方法：熱分解法以活潑金屬Na、Mg等作還原劑 以C、CO或H2作還原劑電解法利用鋁熱反應原理還原下列金屬各采用哪種方法還原最佳(用序號填寫下列空白)。(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬_。(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬_。(3)Hg、Ag等不活潑金屬_。(4)V、Cr、Mn、W等高熔點金屬_。答案：(1)(2)(3)(4)12銅器久置，表面會生成一層綠色固體，為了解銅在空氣中的腐蝕情況，某化學興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進行探究。查閱相關資料后，猜想該綠色物質(zhì)可能是銅的碳酸鹽。對試管內(nèi)的綠色固體進行加熱，至完全分解，觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色，B裝置中無水硫酸銅變成藍色，C裝置中澄清石灰水變渾濁。取少量加熱后生成的黑色固體于試管中，加入稀硫酸，觀察到黑色固體逐漸溶解，溶液變成藍色。取少量上述藍色溶液于試管中，浸入一根潔凈的鐵絲，觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。請回答下列問題：(1)綠色固體中含有的元素是_(填元素符號)。(2)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是_。(3)假設該綠色物質(zhì)是一種純凈物，則其化學式可能是_，加熱分解的化學方程式為_。(4)上述實驗步驟中反應的離子方程式為_。(5)實驗裝置最后的干燥管的作用是_。(6)如果將B、C兩裝置對調(diào)，能否達到實驗目的？_，為什么？_。解析：無水硫酸銅變藍，說明有H2O生成，澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成，所以綠色固體中含有H、C、O；由可知黑色固體為CuO。答案：(1)Cu、H、O、C(2)CuO(3)Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2(4)FeCu2=CuFe2(5)防止空氣中的CO2進入C裝置(6)不能對調(diào)后無法說明反應中有水生成13某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過不同的化學反應精制CuO，其設計的實驗過程為(1)雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物是氧化銅及少量銅的混合物，灼燒后含有少量銅的可能原因是_。A灼燒過程中部分氧化銅被還原 B灼燒不充分銅未被完全氧化C氧化銅在加熱過程中分解生成銅 D該條件下銅無法被氧氣氧化(2)由粗制氧化銅通過兩種途徑制取純凈CuO，與途徑相比，途徑有明顯的兩個優(yōu)點：_。(3)有同學指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一個環(huán)節(jié)，即應先生成Cu(OH)2沉淀，過濾洗滌后再加熱分解Cu(OH)2得CuO。以下說法不可能成為減少該環(huán)節(jié)的理由的是_。ACuO比Cu(OH)2顆粒粗大，更易于過濾從溶液中分離BCu(OH)2分解溫度較低，加熱其濁液即可使其分解C干態(tài)下分解Cu(OH)2，溫度難以控制，可能因溫度過高導致CuO進一步分解生成Cu2OD過濾分離出的CuO不需洗滌就已非常純凈解析：(1)灼燒后含有少量銅，其原因可能是灼燒不充分，銅未被完全氧化，也可能是灼燒過程中部分氧化銅被還原。(2)根據(jù)途徑的反應方程式：Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O和途徑的反應方程式：2CuO22H2SO42CuSO42H2O，可以看出途徑的優(yōu)點是產(chǎn)生等量的CuSO4，比途徑消耗硫酸少；途徑不產(chǎn)生污染大氣的SO2氣體。(3)顯然過濾得到的不溶物不經(jīng)洗滌是不會純凈的，故D項錯誤。答案：(1)AB(2)耗酸少；無污染性氣體SO2產(chǎn)生(3)D14(2018濰坊模擬)銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應用，銅在化合物中的常見化合價有1、2。已知Cu2O與稀硫酸反應，溶液呈藍色。(1)工業(yè)上可用Cu2SO22CuSO2反應制取粗銅，該反應中_元素被還原。(2)將少量銅絲放入適量的稀硫酸中，溫度控制在 50 ，加入H2O2溶液，一段時間后，升溫到60 ，再反應一段時間后可制得硫酸銅，該反應的離子方程式為_。溫度控制在5060 的原因除了加快反應速率外，還有_。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀，寫出生成CuCl的離子方程式：_。(3)現(xiàn)向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中，加入2 L 0.6 molL1 HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時收集到4 480 mL NO氣體(標準狀況)。Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式為_。若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質(zhì)量為_g。若混合物中含0.2 mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應，消耗H2SO4的物質(zhì)的量為_mol。解析：(1)在該反應中銅、氧元素的化合價降低，得到電子，被還原。(3)Cu2O 跟稀硝酸反應的離子方程式為3Cu2O2NO14H=6Cu22NO7H2O。硝酸發(fā)生反應后氮元素的存在形式是Cu(NO3)2和NO，由2 L0.6 molL12nCu(NO3)2 4.480 L22.4 Lmol1，得nCu(NO3)20.5 mol，n(Cu2)0.5 mol，所以若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質(zhì)量為0.5 mol64 gmol132 g。若混合物中含0.2 mol Cu，則根據(jù)銅原子守恒可得：2n(Cu2O)n(CuO)0.3 mol；根據(jù)得失電子守恒可得：2n(Cu)2n(Cu2O)3(4.480 L22.4 Lmol1)，解得n(CuO)0.1 mol，n(Cu2O)0.1 mol，消耗H2SO4的物質(zhì)的量為 0.1 mol0.1 mol0.2 mol。答案：(1)銅、氧(2)CuH2O22HCu22H2O防止H2O2分解2Cu22ClSOH2O2CuClSO2H(3)3Cu2O2NO14H=6Cu22NO7H2O320.2