2019-2020年高考化學一輪復習 3.4 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)金屬礦物課時訓練.doc

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2019-2020年高考化學一輪復習 3.4 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)金屬礦物課時訓練 一、選擇題(每小題6分,共54分) 1.下列說法正確的是 (B) A.生鐵中含有碳,抗腐蝕能力比純鐵強 B.鑭鎳合金能大量吸收H2形成金屬氫化物,可作儲氫材料 C.過度開采礦物資源,促進地方經(jīng)濟發(fā)展 D.工業(yè)上通過電解熔融的MgO來制取金屬鎂 【解析】生鐵中含有碳,與鐵構(gòu)成原電池,加快了腐蝕速率,A項錯誤;鑭鎳合金能大量吸收氫氣,因此可用作儲氫材料,B項正確;過度開采礦物,會造成資源的浪費,應(yīng)該適度,C項錯誤;MgO熔點高,電解其熔融物制取金屬鎂需要消耗大量能量,工業(yè)上是通過電解熔融的MgCl2來制取金屬鎂的,D項錯誤。 2.(xx溫州五校聯(lián)考)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 (B) A.此合金的熔點比鎂和鋁的熔點都高 B.此合金能全部溶解于稀鹽酸中 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 【解析】合金的熔點比其成分金屬低,A項錯誤;鎂和鋁均能溶于鹽酸,B項正確;鎂不能溶于氫氧化鈉溶液,C項錯誤;鎂鋁合金的硬度大于鎂和鋁,D項錯誤。 3.出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法錯誤的是 (A) A.錫青銅的硬度比純銅低 B.在自然環(huán)境中,錫青銅中的錫對銅起保護作用 C.錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比在干燥環(huán)境中快 D.生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是化學腐蝕過程 【解析】合金的硬度比合金的各組分的硬度大,A項錯誤;錫比銅活潑,錫青銅中的錫對銅起保護作用,B項正確;錫青銅文物在潮濕環(huán)境中容易發(fā)生電化學腐蝕,腐蝕程度加快,C項正確;生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是化學腐蝕過程,D項正確。 4.已知NH4CuSO3與足量的1 molL-1硫酸溶液混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:①有紅色金屬生成;②有刺激性氣味氣體產(chǎn)生;③溶液呈藍色。據(jù)此判斷下列說法合理的是 (C) A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了 B.刺激性氣味的氣體是二氧化硫和氨氣的混合氣體 C.該反應(yīng)中NH4CuSO3既作氧化劑又作還原劑 D.該反應(yīng)中硫酸既表現(xiàn)為酸性又表現(xiàn)強氧化性 【解析】由溶液呈藍色且有紅色金屬生成,說明生成了Cu和Cu2+,可知+1價Cu發(fā)生了歧化反應(yīng),C項正確;有刺激性氣味氣體應(yīng)為SO2,在反應(yīng)中硫元素化合價沒有變化,A、B、D項錯誤。 5.(xx北京懷柔區(qū)模擬)從石器、青銅器到鐵器時代,金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平。如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限,金屬被利用年限的先后主要取決于 (D) A.金屬的導電性強弱 B.金屬在地殼中的含量多少 C.金屬的化合價高低 D.金屬的活動性強弱 【解析】金屬的活動性越強,越難冶煉,越晚被開發(fā)、使用。 6.現(xiàn)代建筑的門窗架常用電解加工成的古銅色硬鋁制造。取硬鋁樣品進行如下實驗(每一步試劑均過量),由此可以推知硬鋁的組成可能為(提示:Si+2OH-+H2OSi+2H2↑) (D) 樣品 A.Al、Mg、Si、Zn B.Al、Fe、Zn、Na C.Al、Na、Cu、Fe D.Al、Cu、Mg、Si、Mn 【解析】硬鋁中一定含有Al,樣品加入足量稀鹽酸后有難溶物存在,說明有金屬活動性在H之后的金屬或非金屬存在,再加入濃NaOH溶液后有氣體生成和難溶物存在,根據(jù)題給信息可知硬鋁樣品中含有Si,最終的難溶物為Cu,D項符合題意。 7.(xx雅安模擬)CuSO4是一種重要的化工原料,其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示,下列說法不正確的是 (C) A.相對于途徑①,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學思想 B.Y可以是葡萄糖溶液 C.利用途徑②制備16 g硫酸銅,被還原的硫酸的物質(zhì)的量為0.1 mol D.途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3∶2 【解析】相對于途徑①,途徑②的優(yōu)點:制取等質(zhì)量膽礬需要的硫酸少、途徑②無污染性氣體產(chǎn)生,A項正確;葡萄糖與氫氧化銅反應(yīng)可產(chǎn)生Cu2O,B項正確;根據(jù)反應(yīng):2H2SO4+O2+2Cu2CuSO4+2H2O,利用途徑②制備16 g硫酸銅,硫酸不被還原,C項錯誤;Cu與混酸反應(yīng),離子方程式為3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O,從離子方程式知,N由HNO3提供,H+由HNO3和H2SO4提供,所以HNO3為2 mol時,H2SO4為3 mol,混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3∶2,D項正確。 8.下列關(guān)于生鐵和鋼的敘述,正確的是 (B) A.由鐵礦石煉成鐵是化學變化,由生鐵煉成鋼是物理變化 B.用鐵制容器盛放硫酸銅溶液,容器易被腐蝕 C.生鐵和鋼都是鐵、碳合金,它們在性能和用途上差別不大 D.它們都能完全溶解在鹽酸中 【解析】鐵礦石煉鐵和生鐵煉鋼都是化學變化,A項錯誤;用鐵制容器盛放硫酸銅溶液,因發(fā)生化學反應(yīng)要消耗鐵,容器易被腐蝕,B項正確;生鐵和鋼都是鐵、碳合金,它們含碳量不同,在機械性能和用途上存在很大的差異,C項錯誤;因生鐵和鋼中的碳常溫下穩(wěn)定性好,不與稀鹽酸反應(yīng),D項錯誤。 9.鉀是一種非常活潑的金屬,易與氧氣反應(yīng)生成超氧化鉀(KO2),KO2具有很強的氧化性,可與鉀反應(yīng)而發(fā)生爆炸。理論上可以用電解熔融KCl的方法來制備金屬鉀,但實際是用熔融狀態(tài)下的KCl與Na反應(yīng)并及時抽走鉀蒸氣的方法制備鉀,可能的原因有以下四種,其中正確的是 (A) ①鉀易溶于熔融的鉀鹽中　②鉀蒸氣易逸出而污染環(huán)境 ③鉀被氧化后的產(chǎn)物與鉀反應(yīng)具有爆炸性?、艹樽哜浾魵鈺r有利于鈉與熔融的KCl反應(yīng) A.全部 B.①③ C.①④ D.②④ 【解析】由題給信息可知③是正確的,金屬鉀熔化后易溶于熔融的鉀鹽中,將溫度控制在比鉀沸點稍高,使鉀變?yōu)殁浾魵?將鉀蒸氣抽出有利于鈉與熔化的KCl反應(yīng);另外鉀蒸氣逸出會污染環(huán)境。 二、非選擇題(共46分) 10.(11分)冶煉金屬一般有下列方法:①焦炭法;②水煤氣(或氫氣或一氧化碳)法;③活潑金屬置換法;④電解法四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。 (1)請對下表中的金屬冶煉方法進行分析,從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號填入表中空格: 火燒孔雀石煉銅 [Cu2(OH)2CO3] 濕法煉銅 鋁熱法煉鉻 從光鹵石中煉鎂 ① ③ ③ ④ 火燒孔雀石煉銅所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式(寫主要的兩個):Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O、C+2CuO2Cu+CO2↑。 (2)寫出以下化學方程式: ①用焦炭法煉鐵:　3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑　; ②用鋁熱法煉錳:　4Al+3MnO23Mn+2Al2O3　; ③用電解法冶煉鈉:　2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑　。 11.(12分)某興趣小組用廢鐵泥(主要成分為Fe2O3、FeO和少量Fe)制備磁性Fe3O4納米材料的流程示意圖如下: 已知R=。步驟⑤中,相同條件下測得Fe3O4的產(chǎn)率與R的關(guān)系如圖所示。 (1)步驟②中,主要反應(yīng)的離子方程式是　2Fe3++Fe3Fe2+　。 (2)已知:Fe3+在pH=2.8時沉淀完全;Fe2+在pH=6.3時開始沉淀,在pH=8.3時沉淀完全。步驟③中,用NaOH溶液調(diào)pH至9,原因是　使Fe2+沉淀完全　。 (3)濁液D中鐵元素以FeOOH形式存在。步驟④中,反應(yīng)的化學方程式是　2Fe(OH)2+H2O22FeOOH+2H2O　。 (4)下列說法正確的是　abc　(填字母)。 a.步驟④中,當反應(yīng)完成后需再加熱一段時間 b.步驟⑤中,反應(yīng)過程中需要不斷補充堿液 c.步驟⑤恰好反應(yīng)時,=2∶1 d.當時,Fe3O4的產(chǎn)率最高 【解析】鐵泥經(jīng)過預(yù)處理后與稀鹽酸反應(yīng)得到含F(xiàn)e2+、Fe3+的溶液,加入鐵粉可將Fe3+還原為Fe2+,同時可防止Fe2+被氧化,再過濾得到的濾液B主要含有Fe2+,加入NaOH溶液得到Fe(OH)2懸濁液,加入H2O2將Fe(OH)2氧化為FeOOH(鐵為+3價),發(fā)生的反應(yīng)為2Fe(OH)2+H2O22FeOOH+2H2O。(4)根據(jù)Fe3O4中Fe3+與Fe2+的物質(zhì)的量比為2∶1知=2∶1時恰好反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2OH-+2FeOOH+Fe2+Fe3O4+2H2O,由該離子方程式看出,反應(yīng)中消耗OH-,則b、c項正確;步驟④中,當反應(yīng)完成后需再加熱一段時間使過量的H2O2分解,a項正確;由題圖中曲線看出當時,Fe3O4的產(chǎn)率最高,d項錯誤。 12.(12分)某化學興趣小組利用由Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2組成的混合物模擬工業(yè)上提取銅的工藝,設(shè)計如圖所示的簡單操作流程: 提示:Cu+在酸性條件下不穩(wěn)定,易生成金屬Cu和Cu2+。 (1)若固體B的成分為混合物,則其成分的化學式為　SiO2和Cu　。此時,濾液A中鐵元素的存在形式為(填寫離子符號)　Fe2+　。 (2)金屬E與固體混合物F發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為　2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe、2Al+3CuOAl2O3+3Cu　。 (3)檢驗粗銅中含有金屬E單質(zhì)的試劑是　NaOH溶液　,反應(yīng)的離子方程式為　2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑　。 (4)用電解法將上述粗銅進行精煉時,下列敘述正確的是　AD　。 A.電解時以精銅作陰極 B.電解時陰極發(fā)生氧化反應(yīng) C.粗銅連接電源正極,其電極反應(yīng)是Cu-2e-Cu2+ D.電解后,電解液中Cu2+濃度減小 【解析】(1)若B為混合物,則其中必含有Cu,故溶液中沒有Fe3+。(4)粗銅作陽極,其電極反應(yīng)不只是Cu失去電子,粗銅中比銅活潑的金屬均會失去電子。 13.(11分)(xx泰安模擬)元素鋁是在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛的金屬元素。 (1)氧化鋁是工業(yè)電解冶煉鋁的重要原料,生產(chǎn)中加入冰晶石(Na3AlF6),其作用是　作(助)熔劑(或降低氧化鋁的熔點)　。工業(yè)冶煉鋁的裝置示意圖如下: ①陰極的反應(yīng)式:　Al3++3e-Al　。 ②在電解池工作過程中,需要不斷補充陽極材料,原因是　電解時陽極產(chǎn)生O2,在高溫條件下,石墨陽極被不斷氧化為CO2而消耗　。 (2)有資料介紹:溶液中鋁元素以氫氧化物[用Al(OH)3表示]形式存在的pH范圍是3.8~10?，F(xiàn)有A、B兩種均含鋁元素形成的某種離子溶液,其pH分別為1、13,兩溶液等體積混合時反應(yīng)的離子方程式為　3Al+Al3++6H2O4Al(OH)3↓　。 (3)一種新型高效凈水劑PAFC——聚合氯化鐵鋁[AlFe(OH)nCl6-n]m廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理。有關(guān)PAFC的說法正確的是　BC　(填字母)。 A.PAFC中鐵元素顯+2價 B.PAFC用于凈水時,比用相同量的氯化鋁和氯化鐵對水的pH改變小 C.PAFC可看成一定比例的氯化鐵與氯化鋁水解的中間產(chǎn)物 D.PAFC在強酸性和強堿性溶液中都能穩(wěn)定存在 【解析】(1)氧化鋁熔點高,難于熔融電解,生產(chǎn)中加入冰晶石(Na3AlF6)以降低氧化鋁的熔點。①電解過程中陰極上Al3+得到電子生成鋁。②電解氧化鋁陽極上是氧離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,氧氣和電極石墨反應(yīng)生成二氧化碳或一氧化碳,電極石墨不斷被消耗,所以需要不斷補充石墨電極。(2)A、B兩種均含鋁元素形成的某種離子溶液,其pH分別為1、13,溶液呈酸性是因為Al3+水解,溶液呈堿性是因為Al水解,兩者混合后水解相互促進,反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀。(3)陰離子總價態(tài)為-n+n-6=-6,鋁為+3價,所以Fe是+3價,m表示分子聚合度,與價態(tài)無關(guān),A項錯誤;PAFC用于凈水時,OH-的存在對水的電離起抑制作用,比用相同量的氯化鋁和氯化鐵對水的pH改變小,B項正確;PAFC是堿式復鹽,可看成一定比例的氯化鐵與氯化鋁水解的中間產(chǎn)物,C項正確;PAFC在強酸性和強堿性溶液中都不能穩(wěn)定存在,D項錯誤。