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2019年高考化學一輪復習 第三單元 金屬及其化合物 考點規(guī)范練9 用途廣泛的金屬材料 銅及其重要化合物 一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求) 1.下列有關(guān)說法中,正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 ①普通鋼較純鐵不易生銹 ②冶煉鋁和鈉都可以用電解法 ③KSCN溶液可以檢驗Fe3+ ④缺鈣會引起骨質(zhì)疏松,缺鐵會引起貧血 ⑤青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金 A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①③④ D.①②④⑤ 2.(xx河北邯鄲二模)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 0.5 molL-1的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN 溶液后無紅色出現(xiàn),則原混合物中Cu 和Fe2O3物質(zhì)的量之比為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.無法計算 3.下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中,正確的是(　　) A.制鈦:用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦 B.煉鐵:用焦炭與空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中的鐵 C.制鈉:用海水為原料制得精鹽,再電解純凈的NaCl溶液 D.煉銅:用黃銅礦(主要成分為CuFeS2)直接電解精煉得到純度為99.9%的銅 4.(xx石家莊模擬)下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是(　　) A.在高溫條件下,用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg B.在通電條件下,電解熔融Al2O3制備單質(zhì)Al C.在通電條件下,電解飽和食鹽水制備單質(zhì)Na D.加強熱,使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu 5.粗制的CuSO45H2O晶體中含有Fe2+。提純時,為了除去Fe2+,常加入少量H2O2溶液,然后再加入少量堿至溶液pH=4,即可以除去鐵離子而不損失硫酸銅。下列說法不正確的是(　　) A.溶解CuSO45H2O晶體時要加入少量稀硫酸 B.加入H2O2溶液,除Fe2+的離子方程式:2Fe2++H2O2+4OH-2Fe(OH)3 C.由于CuSO4的催化作用,會使部分H2O2分解而損失 D.調(diào)溶液pH=4的依據(jù)是當pH=4時Fe(OH)3沉淀完全,而Cu(OH)2還未開始沉淀 6.(xx寧夏石嘴山測試)下列有關(guān)金屬及其合金的說法不正確的是(　　) A.目前我國流通的硬幣是由合金材料制造的 B.生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加 C.鎂在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光,可用于制作照明彈 D.日用鋁制品表面覆蓋著氧化膜,對內(nèi)部金屬起保護作用 7.某化學興趣小組進行了有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學性質(zhì)的實驗,實驗過程如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.實驗①中溶液呈藍色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,說明稀硝酸被Cu還原為NO2 B.實驗③中滴加稀硫酸,銅片繼續(xù)溶解,說明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強 C.實驗③發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O D.由上述實驗可得出結(jié)論:Cu在常溫下既可以與稀硝酸反應(yīng),也可以與稀硫酸反應(yīng) 8.CuSO4是一種重要的化工原料,有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法錯誤的是(　　) A.途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3∶2 B.相對于途徑①③,途徑②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(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量:①=②<③ D.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 9.用無機礦物資源生產(chǎn)部分材料,獲得產(chǎn)品的流程示意圖如下: 下列有關(guān)說法不正確的是(　　) A.生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃的過程中都涉及氧化還原反應(yīng) B.粗銅電解精煉時,粗銅作陽極 C.黃銅礦冶煉銅時,SO2可用于生產(chǎn)硫酸,FeO可用作冶煉鐵的原料 D.用粗硅制高純硅時,提純四氯化硅可用多次分餾的方法 10.碳酸銅和堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅,在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅。溶解28.4 g碳酸銅和堿式碳酸銅的混合物,恰好消耗1.0 molL-1鹽酸500 mL。灼燒等量的上述混合物,得到的氧化銅質(zhì)量是(　　) A.15 g B.30 g C.20 g D.35 g 二、非選擇題(本題共3個小題,共50分) 11.(14分)合金在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用日趨廣泛。 (1)鎂合金被用于制造筆記本電腦外殼、競賽自行車車架等,是由于鎂合金具有 　等優(yōu)異性能。 (2)測定某鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)。 稱取一定質(zhì)量的樣品放入NaOH溶液中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是　。 另稱取一定質(zhì)量的樣品放入500 mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖(生成沉淀階段的圖像斜率視為恒定)。則合金中Al的質(zhì)量為　　　　g,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為　　　　molL-1。 (3)有一種鎂鋁合金(Mg17Al12)是貯氫材料,該合金在一定條件下完全吸氫的化學方程式為Mg17Al12+17H217MgH2+12Al。得到的混合物在6.0 molL-1的鹽酸中能完全釋放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氫后得到的混合物與上述鹽酸完全反應(yīng),釋放出H2的物質(zhì)的量為　　　　(要求列出計算過程)。 12.(xx湖北棗陽一模)(18分)氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì),用CuSO4溶液和“另一物質(zhì)”在40~50 ℃時反應(yīng)可生成CuH。CuH具有的性質(zhì)有:不穩(wěn)定,易分解,在氯氣中能燃燒;與稀鹽酸反應(yīng)能生成氣體,Cu+在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)是2Cu+Cu2++Cu。 根據(jù)以上信息,結(jié)合自己所掌握的化學知識,回答下列問題: (1)利用CuSO4溶液和“另一物質(zhì)”制CuH的反應(yīng)中,從氧化還原觀點分析,這“另一物質(zhì)”在反應(yīng)中所起的作用是　　　　　　(填“氧化劑”或“還原劑”)。 (2)寫出CuH在氯氣中燃燒的化學方程式　　　　　　　　　　　　。 (3)CuH與稀鹽酸反應(yīng)中生成的氣體是　　　　(填化學式)。 (4)把CuH溶解在足量的稀硝酸中,若生成的氣體只有NO,請寫出CuH溶解在足量稀硝酸中反應(yīng)的離子方程式: 　。 13.(18分)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到銅礦石的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。某化學小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下: 回答下列問題: (1)反應(yīng)Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3,反應(yīng)中H2O2的作用是　　　　　　　　　　　　。寫出操作①的名稱:　　　　　　。 (2)反應(yīng)Ⅱ是銅氨溶液中的Cu(NH3與有機物RH反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。操作②用到的主要儀器名稱為　　　　　　,其目的是(填序號)　　　。 a.富集銅元素 b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離 c.增加Cu2+在水中的溶解度 (3)反應(yīng)Ⅲ是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和　　　。若操作③使用右圖裝置,圖中存在的錯誤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)操作④以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產(chǎn)物是　　　　　　。操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是　　　　　　　　　　　　　。 (5)流程中有三處實現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標出兩處,第三處的試劑是　　　　　。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)Ⅰ中的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 參考答案 考點規(guī)范練9　用途廣泛的金屬材料　 銅及其重要化合物 1.B?、黉撝泻刑嫉入s質(zhì)容易形成原電池,腐蝕比純鐵快,錯誤;②冶煉鋁和鈉都是用電解法,正確;③鐵離子遇到硫氰化鉀顯紅色,正確;④鈣是組成骨骼的重要元素,缺鈣會引起骨質(zhì)疏松,血紅蛋白中含有鐵元素,缺鐵會引起缺鐵性貧血,正確;⑤青銅為銅錫等形成的合金,不銹鋼為鐵鎳等形成的合金,硬鋁為鎂鋁等形成的合金,正確。 2.B　Cu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后無紅色出現(xiàn),說明不含F(xiàn)e3+,溶液中溶質(zhì)為CuSO4、FeSO4,根據(jù)得失電子守恒可知:n(Cu)=n(Fe2O3),所以原混合物中Cu 和Fe2O3物質(zhì)的量之比為1∶1。 3.B　將金屬鈉投入到氯化鈦溶液中,鈉先與水反應(yīng),故應(yīng)用金屬鈉與熔融的氯化鈦反應(yīng)來制取金屬鈦,A項錯誤;工業(yè)制鐵是CO還原鐵礦石:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,B項正確;工業(yè)制鈉是電解熔融NaCl:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,而電解純凈的NaCl溶液的反應(yīng)是2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,C項錯誤;黃銅礦(主要成分為CuFeS2)經(jīng)過冶煉后得到粗銅,粗銅進行電解精煉得到99.9%的銅,D項錯誤。 4.B　不能用H2還原MgO制備Mg,而應(yīng)該用電解熔融MgCl2的方法制備,電解飽和食鹽水得到NaOH而不是Na;CuO強熱分解生成Cu2O而不是Cu。 5.B　硫酸銅溶解后生成的銅離子會發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸,所以加入少量的稀硫酸可抑制銅離子的水解,A項正確;因為氧化亞鐵離子時,溶液為酸性,在酸性條件下,溶液中不存在大量的OH-,故反應(yīng)物中不應(yīng)有OH-,B項錯誤;銅離子對過氧化氫的分解具有催化作用,所以使部分過氧化氫損失,C項正確;因為加堿至溶液pH=4的目的是除去鐵離子而硫酸銅不損失,所以調(diào)節(jié)溶液的pH=4時,氫氧化鐵完全沉淀而氫氧化銅還未沉淀,D項正確。 6.B　目前我國流通的硬幣是由合金材料制成,故A項正確。與生鐵相比普通鋼中含碳量降低,鋼耐腐蝕增強,不銹鋼中加入其他元素,改變內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),具有很強的抗腐蝕能力,生鐵、普通鋼和不銹鋼耐腐蝕性依次增強,故B項錯誤。制造照明彈就是利用了鎂燃燒發(fā)出耀眼的白光,故C項正確。鋁與氧氣反應(yīng)生成致密的氧化鋁保護膜,對內(nèi)部金屬起保護作用,故D項正確。 7.C　A項,Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO,在試管口遇到O2而生成NO2,故A錯誤;B項,加稀硫酸提供了H+,N在酸性環(huán)境下與Cu反應(yīng),故B錯誤、C正確;D項,Cu在常溫下與稀硝酸反應(yīng),不與稀硫酸反應(yīng),故D錯誤。 8.D　Cu與混酸反應(yīng),3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,離子反應(yīng)為3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O,從方程式知,硝酸根離子由硝酸提供,氫離子由硝酸和硫酸提供,所以硝酸為2 mol時,硫酸為3 mol,則混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3∶2,A項正確;相對于途徑①③,途徑②的優(yōu)點:制取等質(zhì)量的膽礬需要的硫酸少、無污染性氣體產(chǎn)生,B項正確;生成等量的硫酸銅,三個途徑中①②參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量相等,而③生成SO2,消耗更多的硫酸,則①=②<③,C項正確;途徑②中硫酸只表現(xiàn)為酸性,沒有被還原,D項錯誤。 9.A　這是一道綜合性的化工生產(chǎn)流程題,涉及電解法制鋁、黃銅礦煉銅、石英制硅等。Al2O3→Al、黃銅礦(CuFeS2)→Cu、石英(SiO2)→Si都涉及了氧化還原反應(yīng)。石灰石、純堿、石英制玻璃主要發(fā)生的反應(yīng)為CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,此過程未發(fā)生氧化還原反應(yīng),故A不正確。 10.C　碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸,轉(zhuǎn)化為氯化銅,消耗1 molL-1鹽酸500 mL,鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.5 mol,則CuCl2為0.25 mol,根據(jù)Cu元素質(zhì)量守恒,則可知原混合物中含有0.25 mol Cu,灼燒等質(zhì)量的碳酸銅和堿式碳酸銅的混合物,得到氧化銅的物質(zhì)的量為0.25 mol,則其質(zhì)量為0.25 mol80 gmol-1=20 g。 11.答案 (1)強度大、密度小、散熱性好、消震性好(答案合理即可) (2)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑　5.4　5 (3)Mg17Al12+70HCl17MgCl2+12AlCl3+35H2↑ 1 mol 35 mol n(H2)=35 mol+17 mol=52 mol 解析 (2)鎂不與NaOH溶液反應(yīng),鋁能與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2,離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑。由圖可知,生成沉淀的總物質(zhì)的量為0.35 mol,其中Mg(OH)2的物質(zhì)的量為0.15 mol,在加入(240-200)mL NaOH溶液時,氫氧化鋁溶解,發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3+OH-Al+2H2O,氫氧化鋁的物質(zhì)的量為0.2 mol,合金中Al的質(zhì)量為5.4 g,40 mL NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量為0.2 mol,所以NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為=5 molL-1。 12.答案 (1)還原劑 (2)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl (3)H2 (4)CuH+3H++NCu2++2H2O+NO↑ 解析 (1)在CuSO4CuH轉(zhuǎn)化過程中,銅元素化合價從+2價降為+1價,CuSO4作氧化劑,另一物質(zhì)作還原劑。 (2)CuH在氯氣中燃燒,氯氣作氧化劑,CuH作還原劑,反應(yīng)的化學方程式為2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl。 (3)CuH與稀鹽酸反應(yīng),CuH中的H-失電子,鹽酸中H+得電子,得到的氣體是H2。 (4)Cu+在酸性條件下發(fā)生的反應(yīng)是2Cu+Cu2++Cu,稀硝酸具有強氧化性,CuH具有還原性,CuH與足量稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮氣體、銅離子、H2O,離子方程式為CuH+3H++NCu2++2H2O+NO↑。 13.答案 (1)作氧化劑　過濾 (2)Cu(NH3+2RH2N+2NH3+CuR2　分液漏斗　ab (3)RH　分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁、液體過多 (4)O2、H2SO4　加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾 (5)H2SO4　防止由于溶液中c(OH-)過高,生成Cu(OH)2沉淀 解析 (1)H2O2具有氧化性,可將Cu氧化為Cu2+;經(jīng)操作①后固、液分開,故操作①為過濾。 (2)由提示可知發(fā)生反應(yīng):Cu(NH3+2RHCuR2+2NH3+2N。操作②為分液,主要用到分液漏斗。分液目的是a和b。 (3)CuR2與H2SO4反應(yīng)生成CuSO4和RH。操作③對應(yīng)圖示中的錯誤有:液體過多,不利于充分萃取;分液漏斗尖端未緊貼燒杯內(nèi)壁,會使液體濺出。 (4)電解CuSO4溶液時,陽極附近OH-放電,生成H2SO4和O2。由稀溶液獲得晶體的實驗步驟為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。 (5)結(jié)合流程圖可知第三處可循環(huán)利用的物質(zhì)為H2SO4。反應(yīng)Ⅰ中利用NH4Cl溶液的酸性,控制反應(yīng)環(huán)境的酸堿性。