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2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 3.4金屬材料 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物課時(shí)作業(yè) 一、選擇題 1．下列冶煉金屬的原理正確的是(　　) A．2Al2O3＋3C4Al＋3CO2↑ B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 C．MgO＋H2Mg＋H2O D．2HgO2Hg＋O2↑ 解析：A項(xiàng)冶煉金屬Al所用的為電解Al2O3；C項(xiàng)冶煉金屬M(fèi)g所用的為電解MgCl2；D項(xiàng)冶煉金屬Hg所用的是熱分解法。 答案：B 2．關(guān)于Al、Fe、Cu三種金屬，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．三者的單質(zhì)均為銀白色固體 B．三者都能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng) C．AlCl3、FeCl3、CuCl2均可作凈水劑 D．制備Al用電解法，制備Fe、Cu可用還原法 解析：CuCl2不能作凈水劑，Cu為重金屬，Cu2＋有毒。 答案：D 3．(xx年岳陽(yáng)檢測(cè))金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說(shuō)法不正確的是(　　) A．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同 B．工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是熱還原法制得的 C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子 D．越活潑的金屬越難冶煉 解析：工業(yè)上金屬鎂的制備通常用電解法，即電解熔融的MgCl2來(lái)制備，其反應(yīng)為：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。 答案：B 4．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，所以銀和汞可以用熱分解的方法冶煉 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)線連接再插進(jìn)稀NaOH溶液中，鎂條上產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明鋁比鎂活潑 解析：Na比Cu活潑，但將Na放入CuSO4溶液中，Na首先與水反應(yīng)，不能從CuSO4溶液中置換出Cu，B項(xiàng)錯(cuò)；工業(yè)上電解熔融MgCl2可制得金屬M(fèi)g，但熔融AlCl3是共價(jià)化合物不導(dǎo)電，所以不能用電解熔融AlCl3的方法來(lái)制取Al，C項(xiàng)錯(cuò)；由于鋁片能與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溶液中，Mg為原電池的正極，Mg條上產(chǎn)生氣泡，但不能說(shuō)明Al比Mg活潑。 答案：A 5．工業(yè)制硫酸銅不是直接用銅和濃硫酸反應(yīng)，而是將粗銅(含少量銀)浸入稀硫酸中，并不斷從容器下部吹入細(xì)小的空氣泡。有關(guān)該制備方法的敘述中，不正確的是(　　) A．該方法應(yīng)用了原電池工作原理 B．該方法不產(chǎn)生污染大氣的二氧化硫 C．該方法提高了硫酸的利用率 D．該方法提高了銅的利用率 解析：兩種方法銅的利用率相同，H2SO4的利用率不同。 答案：D 6．下列有關(guān)金屬及其合金的說(shuō)法正確的是(　　) A．錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高 B．生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次增加 C．將NH3通入熱的CuSO4溶液中能使Cu2＋還原成Cu D．目前我國(guó)流通的硬幣是由合金材料制造的 解析：錫青銅屬于合金，根據(jù)合金的特性，熔點(diǎn)比任何一種純金屬的低，A項(xiàng)錯(cuò)；生鐵、普通鋼和不銹鋼中的碳含量依次降低，故B項(xiàng)錯(cuò)；C錯(cuò)誤，溶液中該反應(yīng)難以發(fā)生，先是：2NH3＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋(NH4)2SO4，接著Cu(OH)2CuO＋H2O，溶液中NH3不能還原CuO為Cu，要還原必須是干燥的固態(tài)。 答案：D 7．(xx年棗莊模擬)元素及其化合物豐富了物質(zhì)世界，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．銅在冷的濃硫酸中會(huì)鈍化，所以把銅放入冷的濃硫酸中無(wú)明顯現(xiàn)象 B．NaOH溶液和AlCl3溶液相互滴加的現(xiàn)象不同 C．金屬比非金屬易失電子，所以金屬可以置換非金屬，而非金屬不能置換金屬 D．Al、Fe、Cu三者對(duì)應(yīng)的氧化物均為堿性氧化物 解析：Cu在濃H2SO4中不會(huì)鈍化，A項(xiàng)錯(cuò)；如C＋2CuO2Cu＋CO2↑，C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)中Al2O3為兩性氧化物，不是堿性氧化物。 答案：B 8．下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．Cu單質(zhì)放置在空氣中生成氧化物，且氧化物為堿性氧化物 B．FeCl3能利用置換反應(yīng)得到CuCl2 C．FeCl3溶液與Cu反應(yīng)的離子方程式為Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋ D．過(guò)量的Cu與濃HNO3反應(yīng)有一氧化氮生成 解析：Cu放置在空氣中生成Cu2(OH)2CO3，A項(xiàng)錯(cuò)；2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋不是置換反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)；C項(xiàng)電荷不守恒；當(dāng)濃HNO3變?yōu)橄NO3時(shí)會(huì)有NO生成，D項(xiàng)正確。 答案：D 9．用鋅、氧化銅、稀硫酸做原料制取銅，有下列兩種途徑： (1)ZnH2Cu； (2)CuOCuSO4Cu 若用這兩種方法制得相同質(zhì)量的銅時(shí)，下列敘述符合實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是(　　) A．生成的硫酸鋅質(zhì)量相同　 B．消耗相同質(zhì)量的硫酸 C．消耗相同質(zhì)量的鋅 D．消耗相同質(zhì)量的氧化銅 解析：H2還原CuO時(shí)H2的消耗量比理論值要多，則(1)中消耗Zn、H2SO4和生成的ZnSO4的量都多。 答案：D 10．(xx年衡水質(zhì)檢)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(shuō)法不正確的是(　　) 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．1 mol CuSO4在1 100 ℃所得混合氣體X中O2一定為0.75 mol D．Y可以是葡萄糖 解析：根據(jù)途徑①中的離子反應(yīng)方程式：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知n(NO)∶n(H＋)＝2∶8，即n(H2SO4)∶n(HNO3)＝3∶2，A項(xiàng)正確；途徑②的反應(yīng)為2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O，不產(chǎn)生污染性氣體，符合綠色化學(xué)思想，B項(xiàng)正確；葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液生成Cu2O，D項(xiàng)正確。 答案：C 二、非選擇題 11．工業(yè)上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下： (1)由泡銅冶煉粗銅的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是________。 a．Fe2O3 B．NaCl c．Cu2S D．Al2O3 (3)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應(yīng)：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，該反應(yīng)的還原劑是________。當(dāng)1 mol O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時(shí)有氣體生成，該氣體是________。 答案：(1)2Al＋3Cu2OAl2O3＋6Cu (2)bd　(3)Cu2S　4　H2 12．(xx年萍鄉(xiāng)模擬)Cu2S是火法煉銅的重要原料之一，下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO45H2O的流程圖。 Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬 (1)Cu2S中銅元素的化合價(jià)為_(kāi)_______，火法煉銅的反應(yīng)原理是__________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。 (2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A(chǔ)中溶液呈藍(lán)色，且有紅色物質(zhì)生成，請(qǐng)寫(xiě)出生成紅色物質(zhì)的離子方程式：__________________________________________。 (3)若將A中紅色物質(zhì)反應(yīng)掉，操作Ⅰ中加入的試劑最好是________(填字母序號(hào))。 A．適量的NaNO3 B．適量的HNO3 C．適量的H2O2 (4)取5.0 g膽礬樣品逐漸升高溫度使其分解，分解過(guò)程的熱重曲線如圖所示。通過(guò)計(jì)算確定258 ℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________________， e點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)___________________________________(計(jì)算過(guò)程略去)。 (5)取270 ℃所得樣品，于770 ℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________ ________________________________________________________________________； 把該黑色粉末溶解于稀硫酸中，經(jīng)濃縮、冷卻，有晶體析出，該晶體的化學(xué)式為_(kāi)_______________，其存在的最高溫度是________。 解析：(4)設(shè)258 ℃時(shí)反應(yīng)前后固體的摩爾質(zhì)量為M1 g/mol、M2 g/mol，則5.00∶3.56∶3.20＝250∶M1∶M2，解得M1＝178，M2＝160。對(duì)應(yīng)的固體分別為CuSO4H2O、CuSO4，故258 ℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4H2OCuSO4＋H2O。同理可以推斷d處物質(zhì)為1.60 g CuO，而e處物質(zhì)的質(zhì)量為1.44 g，為0.01 mol Cu2O。 答案：(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2 (2)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O　(3)C (4)CuSO4H2OCuSO4＋H2O　Cu2O (5)CuSO4CuO＋SO3 CuSO45H2O　102 ℃ 13．工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅(CuCl)，其工藝流程如下圖所示： 試根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化回答下列問(wèn)題： (1)工業(yè)生產(chǎn)Cl2時(shí)，尾氣常用石灰乳吸收，而不用燒堿溶液吸收的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)還原過(guò)程中的產(chǎn)物為Na[CuCl2]，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。 制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過(guò)程再制得CuCl，為什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－===2CuCl↓)____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)還原過(guò)程中加入少量鹽酸的作用是________，加入NaCl且過(guò)量的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是______________________________ ________________________________________________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)室中在CuCl2熱溶液中通入SO2氣體也可制備白色的CuCl沉淀，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)主要從原料經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)回答。(2)產(chǎn)物Na[CuCl2]中Cu的化合價(jià)為＋1價(jià)，因此還原過(guò)程發(fā)生的是歸中反應(yīng)。(3)主要考查鹽類水解和化學(xué)平衡知識(shí)。(4)產(chǎn)品用水和酒精洗的效果是不同的，酒精沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，易晾干。(5)反應(yīng)中CuCl2被還原為CuCl，則SO2的氧化產(chǎn)物必為H2SO4。 答案：(1)石灰乳來(lái)源豐富，成本低，且反應(yīng)結(jié)束后可得副產(chǎn)品漂白粉 (2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2]　CuCl沉淀沉積在Cu表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行 (3)防止Cu2＋水解　增大NaCl的濃度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高產(chǎn)率 (4)使CuCl盡快干燥，防止被空氣氧化 (5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO