2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 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(kāi)發(fā)利用模擬預(yù)測(cè)通關(guān) 新人教版.doc
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第4節(jié) 金屬材料及金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用 一、選擇題 1.中國(guó)銀行發(fā)行的中國(guó)航天普通紀(jì)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(guān)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(dǎo)電性、導(dǎo)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(diǎn)比單質(zhì)銅低 D.該紀(jì)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(diǎn)低、硬度大,共性是具有金屬的物理通性,但是化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.在冶金工業(yè)上,下列均不能用化學(xué)還原劑制得的一組金屬是( ) A.Na、Mg、Al B.Na、K、Zn、Fe C.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、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(xué)還原劑還原法;Ag的冶煉方法為熱分解法,故選A項(xiàng)。 3.明代《天工開(kāi)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(shuō)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(xué)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,不是混合物,故A錯(cuò)誤;煤炭的主要成分是碳,反應(yīng)中碳作還原劑,故B、C、D均正確。 4.(2018泉州模擬)下列幾種關(guān)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(lái) 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(yīng)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(shuō)法中正確的是( ) A.Cu→CuO→Cu(OH)2每步轉(zhuǎn)化均能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn) B.鋁合金是一種混合物,它比純鋁的熔點(diǎn)高 C.金屬銅放置在潮濕的空氣中會(huì)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(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行 解析:選C。A選項(xiàng),CuO→Cu(OH)2不能通過(guò)一步實(shí)現(xiàn),錯(cuò)誤;B選項(xiàng),鋁合金比純鋁的熔點(diǎn)低,錯(cuò)誤;D選項(xiàng),鐵、銅表面不能形成致密的氧化膜,錯(cuò)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(shuō)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(duì)應(yīng)的氧化物 C.銅鋅合金的熔點(diǎn)低于銅或鋅的熔點(diǎn) D.Cu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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤;合金的熔點(diǎn)一般比成分金屬的都低,C項(xiàng)正確;Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為(63-29)-29=5,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.已知酸性條件下有反應(yīng):2Cu+===Cu2++Cu。氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)由于反應(yīng)溫度不同,可能產(chǎn)生Cu或Cu2O,兩者都是紅色固體。某同學(xué)對(duì)某次氫氣還原氧化銅的紅色固體產(chǎn)物做了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 紅色固體不反應(yīng) 無(wú)色氣體 無(wú)色氣體、 藍(lán)色溶液 紅棕色氣體、 藍(lán)色溶液 由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物( ) A.是Cu B.是Cu2O C.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(yīng)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(yīng),故該紅色固體中不存在Cu2O,全部為Cu。 8.如圖所示的反應(yīng)均是在高溫或引燃條件下進(jìn)行,選項(xiàng)中的物質(zhì)表示A和B,不合理的是( ) A.CO2、Mg B.MgO、Al C.Fe2O3、Al D.CuO、H2 解析:選B。A項(xiàng),Mg高溫下與CO2反應(yīng)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(xiàng)正確;B項(xiàng),Al的還原性比Mg弱,故不能置換出Mg,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),Al與Fe2O3高溫下反應(yīng)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(xiàng)正確;D項(xiàng),H2還原CuO生成H2O與Cu,H2、Cu與氧氣引燃反應(yīng)分別生成H2O和CuO,故D項(xiàng)正確。 9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量m g銅、銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù): 下列說(shuō)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、銀都能與硝酸反應(yīng),收集到的V L氣體全為NO C.操作Ⅰ是過(guò)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) 解析:選D。實(shí)驗(yàn)中過(guò)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?jǐn)?shù),而合金與硝酸反應(yīng)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(jì)算Cu、Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 10.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(shuō)法錯(cuò)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(duì)于途徑①、③,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想 C.生成等量的硫酸銅,三個(gè)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 解析:選D。三種途徑制得CuSO4的原理為 ①3Cu+3H2SO4+2HNO3===3CuSO4+2NO↑+4H2O; ②2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4===CuSO4+H2O; ③Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。 A項(xiàng),根據(jù)途徑①的總方程式可得n(H2SO4)∶n(HNO3)=3∶2最好; B項(xiàng),途徑①產(chǎn)生NO,途徑③產(chǎn)生SO2,均有污染; C項(xiàng),生產(chǎn)1 mol CuSO4消耗H2SO4的量:途徑①為1 mol,途徑②為1 mol,途徑③為2 mol; D項(xiàng),途徑②中H2SO4沒(méi)有發(fā)生化合價(jià)變化,不被還原。 二、非選擇題 11.冶煉金屬常用以下幾種方法: ①熱分解法?、谝曰顫娊饘貼a、Mg等作還原劑 ③以C、CO或H2作還原劑 ④電解法?、堇娩X熱反應(yīng)原理還原 下列金屬各采用哪種方法還原最佳(用序號(hào)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(diǎn)金屬________。 答案:(1)③ (2)④ (3)① (4)⑤ 12.銅器久置,表面會(huì)生成一層綠色固體,為了解銅在空氣中的腐蝕情況,某化學(xué)興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進(jìn)行探究。 查閱相關(guān)資料后,猜想該綠色物質(zhì)可能是銅的碳酸鹽。 ①對(duì)試管內(nèi)的綠色固體進(jìn)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(wú)水硫酸銅變成藍(lán)色,C裝置中澄清石灰水變渾濁。 ②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(lán)色。 ③取少量上述藍(lán)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(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)綠色固體中含有的元素是______________(填元素符號(hào))。 (2)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是________。 (3)假設(shè)該綠色物質(zhì)是一種純凈物,則其化學(xué)式可能是________,加熱分解的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (4)上述實(shí)驗(yàn)步驟③中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)裝置最后的干燥管的作用是_________________________________________。 (6)如果將B、C兩裝置對(duì)調(diào),能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康??________,為什么?________________________________________________________________________。 解析:無(wú)水硫酸銅變藍(lán),說(shuō)明有H2O生成,澄清石灰水變渾濁,說(shuō)明有CO2生成,所以綠色固體中含有H、C、O;由②可知黑色固體為CuO。 答案:(1)Cu、H、O、C (2)CuO (3)Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ (4)Fe+Cu2+===Cu+Fe2+ (5)防止空氣中的CO2進(jìn)入C裝置 (6)不能 對(duì)調(diào)后無(wú)法說(shuō)明反應(yīng)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(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)精制CuO,其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)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(guò)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(guò)程中分解生成銅 D.該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化 (2)由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取純凈CuO,與途徑Ⅰ相比,途徑Ⅱ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):_______________________________________________________________________。 (3)有同學(xué)指出,由CuSO4溶液到生成CuO少了一個(gè)環(huán)節(jié),即應(yīng)先生成Cu(OH)2沉淀,過(guò)濾洗滌后再加熱分解Cu(OH)2得CuO。以下說(shuō)法不可能成為減少該環(huán)節(jié)的理由的是__________。 A.CuO比Cu(OH)2顆粒粗大,更易于過(guò)濾從溶液中分離 B.Cu(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(guò)高導(dǎo)致CuO進(jìn)一步分解生成Cu2O D.過(guò)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(guò)程中部分氧化銅被還原。 (2)根據(jù)途徑Ⅰ的反應(yīng)方程式:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O和途徑Ⅱ的反應(yīng)方程式:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,可以看出途徑Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是①產(chǎn)生等量的CuSO4,比途徑Ⅰ消耗硫酸少;②途徑Ⅱ不產(chǎn)生污染大氣的SO2氣體。 (3)顯然過(guò)濾得到的不溶物不經(jīng)洗滌是不會(huì)純凈的,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:(1)AB (2)耗酸少;無(wú)污染性氣體SO2產(chǎn)生 (3)D 14.(2018濰坊模擬)銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用,銅在化合物中的常見(jiàn)化合價(jià)有+1、+2。已知Cu2O與稀硫酸反應(yīng),溶液呈藍(lán)色。 (1)工業(yè)上可用Cu2S+O22Cu+SO2反應(yīng)制取粗銅,該反應(yīng)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(shí)間后,升溫到60 ℃,再反應(yīng)一段時(shí)間后可制得硫酸銅,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________。 溫度控制在50~60 ℃的原因除了加快反應(yīng)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 molL-1 HNO3溶液恰好使混合物溶解,同時(shí)收集到4 480 mL NO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)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_(kāi)_________g。若混合物中含0.2 mol Cu,將該混合物與稀硫酸充分反應(yīng),消耗H2SO4的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。 解析:(1)在該反應(yīng)中銅、氧元素的化合價(jià)降低,得到電子,被還原。(3)Cu2O 跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu2O+2NO+14H+===6Cu2++2NO↑+7H2O。硝酸發(fā)生反應(yīng)后氮元素的存在形式是Cu(NO3)2和NO,由2 L0.6 molL-1=2n[Cu(NO3)2]+ 4.480 L22.4 Lmol-1,得n[Cu(NO3)2]=0.5 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 gmol-1=32 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 Lmol-1),解得n(CuO)=0.1 mol,n(Cu2O)=0.1 mol,消耗H2SO4的物質(zhì)的量為 0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol。 答案:(1)銅、氧 (2)Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O 防止H2O2分解 2Cu2++2Cl-+SO+H2O2CuCl↓+SO+2H+ (3)3Cu2O+2NO+14H+===6Cu2++2NO↑+7H2O 32 0.2- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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