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2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 第9講 銅及其化合物 金屬材料課時(shí)作業(yè) 一、單項(xiàng)選擇題 1．在冶金工業(yè)上，均不能用化學(xué)還原劑制得的一組金屬是(　　) A．Na、K、Mg、Al B．Na、K、Zn、Fe C．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe 【答案】A 2．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(　　) A．此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)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 【答案】B 3．合金是不同種金屬及一些非金屬在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物。觀察下表，下列選項(xiàng)中不可能形成合金的是(　　) 金屬 鈉 銅 鋁 鐵 熔點(diǎn)/℃ 97.8 1083 660 1535 沸點(diǎn)/℃ 883 2595 2467 2750 A．銅與鋁 B．鐵與銅 C．鐵與鈉 D．鋁與鈉 【答案】C 4．銅粉放入稀硫酸中，加熱后無明顯變化，但加入某鹽一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)銅粉質(zhì)量減少，溶液呈藍(lán)色，則該鹽可能是(　　) A．NH4 Cl B．Na2CO3 C．KNO3 D．FeSO4 【答案】C 5．氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬冶煉，下列說法不正確的是(　　) A．電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的反應(yīng)中，Na＋被還原 B．濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng) C．用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)中，1 mol Fe3O4被CO還原成Fe，轉(zhuǎn)移9 mol電子 D．鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化 【答案】C 【解析】用磁鐵礦煉鐵的反應(yīng)為Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2，當(dāng)有1 mol Fe3O4被CO還原成Fe時(shí)，轉(zhuǎn)移8 mol電子。 6．潛艇上的核反應(yīng)使用液態(tài)鋁鈉合金(單質(zhì)鈉和單質(zhì)鋁熔合而成)作載熱介質(zhì)，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．該合金的熔點(diǎn)介于鈉、鋁之間 B．鈉或鋁形成的氧化物均為堿性氧化物 C．鈉和鋁分別與少量的鹽酸反應(yīng)所得溶液均呈中性 D．若合金中n(Na)＞n(Al)，將其投入到足量的水中可得無色透明的溶液 【答案】D 【解析】合金的熔點(diǎn)一般都低于各成分金屬，A錯(cuò)誤；過氧化鈉、氧化鋁均不屬于堿性氧化物，B錯(cuò)誤；鈉與少量的鹽酸反應(yīng)后所得溶液呈堿性，鋁與少量的鹽酸反應(yīng)后所得溶液呈酸性，C錯(cuò)誤；合金中n(Na)＞n(Al)，投入到足量的水中，鋁最終能全部被溶解，D正確。 7．(xx新課標(biāo)Ⅱ卷)下列反應(yīng)中，反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是(　　) A．氫氣通過灼熱的CuO粉末 B．二氧化碳通過Na2O2粉末 C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) D．將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液 【答案】B 【解析】A．氫氣通過灼熱的CuO粉末發(fā)生的反應(yīng)為CuO＋H2Cu＋H2O，固體由CuO變?yōu)镃u，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，錯(cuò)誤；B.二氧化碳通過Na2O2粉末發(fā)生的反應(yīng)為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，固體由Na2O2變?yōu)镹a2CO3，反應(yīng)后固體質(zhì)量增加，正確；C．鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng)，化學(xué)方程式為2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe，反應(yīng)前后各物質(zhì)均為固體，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，反應(yīng)后固體質(zhì)量不變，錯(cuò)誤；D.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液發(fā)生的反應(yīng)為Zn＋Cu(NO3)2===Zn(NO3)2＋ Cu，固體由Zn變?yōu)镃u，反應(yīng)后固體質(zhì)量減小，錯(cuò)誤。 8．近年來，科技人員又研究得到一種新型材料——泡沫鋁。它是由發(fā)泡劑加到熔融或固體粉末的鋁合金(合金是指金屬跟其他金屬或非金屬所組成的具有金屬特性的物質(zhì))中而制成的，其優(yōu)點(diǎn)是硬度高，密度小(約為0.16～0.5 gcm－3)，比木材還輕，可浮于水面，又有很大剛性且隔音、保溫，是一種良好的建筑材料，近幾年就可大批量投放市場(chǎng)。下列關(guān)于泡沫鋁的說法錯(cuò)誤的是(　　) A．泡沫鋁是混合物 B．泡沫鋁性質(zhì)穩(wěn)定，耐酸堿 C．泡沫鋁是一種優(yōu)質(zhì)的建筑材料和輕質(zhì)材料 D．泡沫鋁可用于飛機(jī)制造 【答案】B 【解析】鋁合金不耐酸堿，B錯(cuò)誤。 9．我國(guó)出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆蓋在其表面。下列說法正確的是(　　) A． 錫青銅的熔點(diǎn)比純銅高 B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對(duì)銅起保護(hù)作用 C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比干燥環(huán)境中慢 D．生成Cu2(OH)3Cl覆蓋物是電化學(xué)腐蝕過程，但不是化學(xué)反應(yīng)過程 【答案】B 【解析】錫青銅屬于合金，根據(jù)合金的特性，熔點(diǎn)比任何一組分的低，A錯(cuò)誤；由于錫比銅活潑，故在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，錫失電子保護(hù)銅，B正確；潮濕的環(huán)境將會(huì)加快金屬的腐蝕速率，C錯(cuò)誤；電化學(xué)腐蝕過程實(shí)質(zhì)是有電子的轉(zhuǎn)移，屬于化學(xué)反應(yīng)過程，D錯(cuò)誤。 二、非選擇題 10．判斷題(對(duì)的畫“√”，錯(cuò)的畫“”)。 ①“鳥巢”使用釩氮合金鋼，該合金熔點(diǎn)、硬度和強(qiáng)度均比純鐵高(　　) ②高溫下用鋁熱法煉鐵制備鋼材(　　) ③除去Cu粉中混有的CuO，可向混合物中滴加適量的稀硝酸(　　) ④向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入鐵粉，有紅色固體析出，說明氧化性：Cu2＋>Fe3＋(　　) ⑤在無色溶液中：Cu2＋、Na＋、MnO、SO能大量共存(　　) ⑥使石蕊變紅的溶液中：Cu2＋、Cl－、Na＋、SO可以大量共存(　　) ⑦能溶解銅粉的溶液：Al3＋、I－、Cl－、NH能大量共存(　　) ⑧制飯勺、飯盒高壓強(qiáng)等的不銹鋼是合金(　　) ⑨如下圖所示裝置可用銅和濃硝酸反應(yīng)制取少量NO2(　　) 【答案】①～⑤√?、蕖帷獭獭? 11．金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。 (1)選出下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)是采用電解法的，寫出它的電解方程式：________________________________________________________________________。 a．Fe2O3　　　b．Ag2O　　　c．Cu2S　　d．Al2O3 (2)早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，我國(guó)就開始生產(chǎn)和使用鐵器，請(qǐng)寫出高爐煉鐵的主要反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________。 (3)請(qǐng)根據(jù)“曾青得鐵則化為銅”寫出“濕法煉銅”的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 工業(yè)上火法煉銅是用輝銅礦(Cu2S)高溫煅燒得到銅單質(zhì)，請(qǐng)寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：________________________________________________________________________。 (4)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________mol。 【答案】(1)2Al2O3(熔融)4Al＋3O2 (2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (3)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　Cu2S＋O22Cu＋SO2 (4)Cu2S　4 12．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(xué)反應(yīng)精制CuO，其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)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______(填字母)。 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Ⅰ相比，途徑Ⅱ有明顯的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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________(填字母)。 a．CuO比Cu(OH)2顆粒粗大，更易于過濾從溶液中分離 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，可能因溫度過高導(dǎo)致CuO進(jìn)一步分解生成Cu2O d．過濾分離出的CuO不需洗滌就已非常純凈 【答案】(1)ab (2)耗酸少，無污染性氣體(SO2)產(chǎn)生 (3)d 【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)生污染大氣的氣體(SO2)。 (3)顯然過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。 13．(xx蘭州一模)工業(yè)上用輝銅礦(主要成分Cu2S，含F(xiàn)e3O4、SiO2雜質(zhì))為原料，生產(chǎn)硫酸銅晶體的工藝流程如下： 已知：①固體B為氧化物組成的混合物； ②[Cu(NH3)4]2＋(aq)Cu2＋(aq)＋4NH3(aq)。 (1)氣體X是________，高溫下在過量空氣中煅燒輝銅礦時(shí)，Cu2S發(fā)生反應(yīng)的方程式為__________________________。 (2)固體B酸溶時(shí)加入稀硫酸和H2O2，目的是________________，不用濃硫酸的原因是__________________________。 (3)鑒別溶液D中Fe3＋完全除盡的方法是__________________________________，濾液G的主要溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)。 (4)由溶液E獲得硫酸銅晶體的實(shí)驗(yàn)操作Ⅰ的方法是蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、________、烘干。 (5)用“間接碘量法”測(cè)定所制備的CuSO45H2O(不含能與I－反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度。取a g試樣配成100 mL溶液，取25.00 mL該溶液，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，滴加KI溶液至不再產(chǎn)生為止，然后用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2＋2Na2S2O3===2NaI＋2NaS4O6，消耗c molL－1Na2S2O3溶液的體積為V mL。 ①寫出CuSO4與KI反應(yīng)的離子方程式__________________________。 ②計(jì)算試樣中CuSO45H2O的純度____________(用a、c、V表示)。 【答案】(1)SO2　Cu2S＋2O22CuO＋SO2或2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 (寫一個(gè)即可 ) (2)溶解CuO、Fe3O4，并將Fe2＋氧化為Fe3＋　濃硫酸與Fe2＋反應(yīng)會(huì)生成對(duì)環(huán)境有污染的SO2 (3)取少量D溶液于試管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出現(xiàn)血紅色，則證明Fe3＋完全除盡　 (NH4)2SO4 (4)過濾洗滌 (5)① 2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2 ?、? 14．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)回答下列問題： (1)綠色固體中含有的元素是__________。 (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_________________________________________________________　。 (4)上述實(shí)驗(yàn)步驟③中反應(yīng)的離子方程式為_________________________。 (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？ _____________。 【答案】(1)Cu、H、O、C (2)CuO (3)Cu2(OH)2CO3　Cu(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑ (4)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ (5)防止空氣中的CO2進(jìn)入 (6)不能　對(duì)調(diào)后無法說明反應(yīng)中有水生成 【解析】無水硫酸銅變藍(lán)，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Cu、H、C、O；由②可知黑色固體為CuO。