2019屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4章 材料家族中的元素 第3節(jié) 金屬材料 復(fù)合材料課后達(dá)標(biāo)檢測(cè) 魯科版.doc
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第3節(jié) 金屬材料 復(fù)合材料 [課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 一、選擇題 1.(教材改編題)下列說(shuō)法中正確的是( ) A.鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬材料 B.金、銀、銅是應(yīng)用最廣泛的金屬材料 C.鈦被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬”,應(yīng)用前景很廣闊 D.銅是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的有色金屬 解析:選C。銅是人類使用最早的金屬材料,A錯(cuò);鐵、鋁及鋁合金是應(yīng)用最廣泛的金屬材料,B錯(cuò);銀的導(dǎo)電性比銅好,D錯(cuò)。 2.合金與純金屬制成的金屬材料相比,優(yōu)點(diǎn)是( ) ①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大 ②一般地,合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低 ③改變?cè)系呐浔取⒏淖兩珊辖鸬臈l件,得到有不同性能的合金 ④合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng) ⑤合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛 A.②③④ B.①②③⑤ C.①②④ D.①②④⑤ 答案:B 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:用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物 C.通電條件下,電解熔融AlCl3制備單質(zhì)Al D.煉銅:用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅 解析:選B。A中不能用TiCl4溶液,要用熔融狀態(tài)的TiCl4;C中熔融AlCl3不導(dǎo)電,應(yīng)電解熔融Al2O3制取單質(zhì)Al;D中電解法精煉銅的原料是粗銅。 4.(2018阜陽(yáng)模擬)下列說(shuō)法中正確的是( ) A.氯化鋁是一種電解質(zhì),可用于電解法制鋁 B.工業(yè)上通過(guò)電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣 C.工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al涉及氧化還原反應(yīng) D.MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg,在給定條件下能實(shí)現(xiàn) 解析:選C。A項(xiàng),AlCl3屬于共價(jià)化合物,熔融時(shí)不發(fā)生電離;B項(xiàng),電解氯化鈉溶液的反應(yīng)方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;D項(xiàng),MgO熔點(diǎn)高,高溫熔化時(shí)耗能大,應(yīng)電解熔融MgCl2制Mg。 5.(2018蚌埠模擬)Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素,下列說(shuō)法正確的是( ) A.三者都有多種氧化物 B.三者的單質(zhì)放置在空氣中均只生成氧化物 C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2固體時(shí),均能采用將溶液直接蒸干的方法 D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時(shí)陰極上只能析出Cu 解析:選D。A項(xiàng),Al的氧化物只有Al2O3;B項(xiàng),Cu在空氣中久置時(shí)生成Cu2(OH)2CO3;C項(xiàng),由于Al3+、Fe3+、Cu2+均易水解,且加熱時(shí),水解生成的HCl易揮發(fā)促進(jìn)水解平衡正向移動(dòng),故不能得到相應(yīng)固體。 6.下列反應(yīng)中,反應(yīng)后固體物質(zhì)增重的是( ) A.將氫氣通過(guò)灼熱的CuO粉末 B.將二氧化碳通過(guò)Na2O2粉末 C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應(yīng) D.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中 解析:選B。氫氣與灼熱的CuO反應(yīng)生成Cu和水,反應(yīng)前固體為CuO,反應(yīng)后固體為Cu,二者物質(zhì)的量相同,固體質(zhì)量減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化碳與過(guò)氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,反應(yīng)前固體為過(guò)氧化鈉,反應(yīng)后固體為碳酸鈉,二者物質(zhì)的量相同,固體質(zhì)量增加,B項(xiàng)正確;Al與Fe2O3反應(yīng)生成Al2O3和Fe,反應(yīng)前后固體質(zhì)量不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;等物質(zhì)的量的Zn與Cu(NO3)2反應(yīng)生成Zn(NO3)2和Cu,反應(yīng)前固體為Zn,反應(yīng)后固體為Cu,固體質(zhì)量減小,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.氫化亞銅(CuH)是一難溶物質(zhì),用CuSO4溶液和另一種“反應(yīng)物”在40~50 ℃時(shí)反應(yīng)可生成它。CuH不穩(wěn)定,易分解;CuH在氯氣中能燃燒,跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯(cuò)誤的是( ) A.這里的另一種“反應(yīng)物”具有還原性 B.CuH可作氧化劑、還原劑 C.CuH+Cl2===CuCl+HCl(燃燒) D.CuH+HCl===CuCl+H2↑(常溫) 解析:選C。C項(xiàng)中Cl2具有強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物應(yīng)為CuCl2和HCl。 8.已知酸性條件下有如下反應(yīng):2Cu+Cu2++Cu。由于反應(yīng)溫度不同,用氫氣還原氧化銅時(shí),可能產(chǎn)生Cu或Cu2O,兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下: 加入試劑 稀硫酸 濃硫酸、加熱 稀硝酸 濃硝酸 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 紅色固體和藍(lán)色溶液 無(wú)色氣體和藍(lán)色溶液 無(wú)色氣體和藍(lán)色溶液 紅棕色氣體和藍(lán)色溶液 由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是( ) A.Cu B.Cu2O C.一定有Cu,可能有Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu 解析:選D。H2還原CuO生成紅色固體,可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種,產(chǎn)物中加入稀H2SO4溶液變藍(lán)并得到紅色固體,證明產(chǎn)物中含Cu2O,在酸性條件下2Cu+Cu2++Cu,故不能證明產(chǎn)物中是否含有Cu。 9.(2018安徽五校聯(lián)考)某物質(zhì)W由Cu、Al2O3、SiO2、Fe2O3中的一種或幾種物質(zhì)組成。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 4.7 g W 下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( ) A.由步驟Ⅰ可知W中一定存在Fe2O3和Cu B.由步驟Ⅱ可知4.7 g W中SiO2的質(zhì)量為1.5 g C.根據(jù)步驟Ⅰ、Ⅱ可以判斷W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2 D.根據(jù)步驟Ⅰ、Ⅱ可以得出m(Fe2O3)∶m(Cu)=1∶1 解析:選D。4.7 g W和過(guò)量鹽酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液,說(shuō)明溶液中有銅離子,但是金屬Cu和鹽酸不反應(yīng),所以W中一定含有氧化鐵,氧化鐵和鹽酸反應(yīng)生成的三價(jià)鐵離子可以和金屬銅反應(yīng)。二氧化硅可以和氫氧化鈉反應(yīng),2.46 g固體和氫氧化鈉反應(yīng)后,固體質(zhì)量減少了1.5 g,所以減少的1.5 g固體為二氧化硅,一定涉及的反應(yīng)有Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,又Cu與NaOH不反應(yīng),0.96 g固體中只含Cu,故W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2,A、B、C項(xiàng)正確;不能確定W中是否存在Al2O3,無(wú)法計(jì)算Fe2O3和Cu的質(zhì)量比,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 二、非選擇題 10.(2018銀川質(zhì)檢)黃銅礦(主要成分為CuFeS2,S為-2價(jià))是工業(yè)煉銅的主要原料,現(xiàn)有一種天然黃銅礦(含SiO2),為了測(cè)定該黃銅礦的純度,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn): 現(xiàn)稱取研細(xì)的黃銅礦樣品1.84 g,在空氣存在下進(jìn)行煅燒,發(fā)生如下反應(yīng): 3CuFeS2+8O23Cu+Fe3O4+6SO2 實(shí)驗(yàn)后取d中溶液的置于錐形瓶中,用0.050 0 molL-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。請(qǐng)回答下列問題: (1)3CuFeS2+8O23Cu+Fe3O4+6SO2中氧化產(chǎn)物是________________,當(dāng)生成0.3 mol SO2氣體時(shí),轉(zhuǎn)移電子________mol。 (2)將樣品研細(xì)后再反應(yīng),其目的是__________________________________________ ________________________________________________________________________; 裝置c的作用是________________。 (3)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定d中溶液的離子方程式是__________________________,滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是__________________________________________。 (4)上述反應(yīng)結(jié)束后,仍需通一段時(shí)間的空氣,其目的是 ________________________________________________________________________。 (5)通過(guò)計(jì)算可知,該黃銅礦的純度為________。 (6)若將原裝置d中的試液換為Ba(OH)2溶液,測(cè)得黃銅礦純度偏高,假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作均正確,可能的原因主要是__________________________________________。 解析:(1)該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移情況為,則氧化產(chǎn)物為Fe3O4、SO2。該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移38e-,則生成0.3 mol SO2氣體時(shí),轉(zhuǎn)移1.9 mol電子。 (2)將樣品研細(xì)后再反應(yīng),可以增大接觸面積,使原料充分反應(yīng),加快反應(yīng)速率。裝置c中銅網(wǎng)的作用是除去反應(yīng)后多余的氧氣。 (3)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定d中溶液,SO2和I2發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O===SO+2I-+4H+。滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),SO2消耗完,淀粉遇I2變藍(lán)色,錐形瓶中的溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不退色。 (4)反應(yīng)結(jié)束后,仍需通一段時(shí)間的空氣,目的是使反應(yīng)生成的SO2全部進(jìn)入d裝置中,以減少實(shí)驗(yàn)誤差。 (5)根據(jù)關(guān)系式CuFeS2~2SO2~2I2,得n(CuFeS2)=n(I2)=0.050 0 molL-120.0010-3 L10=0.005 mol,故該黃銅礦的純度為100%=50%。 (6)若將原裝置d中的試液換為Ba(OH)2溶液,空氣中的CO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4,均會(huì)使所得沉淀質(zhì)量偏大,實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高。 答案:(1)Fe3O4、SO2 1.9 (2)增大接觸面積,使原料充分反應(yīng),加快反應(yīng)速率 除去反應(yīng)后多余的氧氣 (3)SO2+I(xiàn)2+2H2O===SO+2I-+4H+ 錐形瓶中的溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不退色 (4)使反應(yīng)生成的SO2全部進(jìn)入d裝置中,以減少實(shí)驗(yàn)誤差 (5)50% (6)空氣中的CO2與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3沉淀(或BaSO3被氧化成BaSO4) 11.(2018北京高三模擬)CuCl是有機(jī)合成的重要催化劑,并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含F(xiàn)e、Al及其化合物、SiO2雜質(zhì))生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下: 物質(zhì) 開始沉淀時(shí)的pH 沉淀完全時(shí)的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 5.6 6.7 Al(OH)3 3.8 4.7 已知:CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl,CuCl的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。 (1)煅燒的主要目的是__________________________________________。 (2)操作Ⅰ為調(diào)節(jié)溶液的pH,范圍為________,加入的物質(zhì)X可以是________。 A.CuO B.Cu(OH)2 C.NaOH溶液 D.CaCO3 (3)濾渣Ⅱ的主要成分是________。 (4)往濾液Ⅱ中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl,請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)銅在廢銅料中主要以銅單質(zhì)的形式存在,由整個(gè)流程圖可知,CuCl需從溶液中提取,故煅燒的目的是將銅轉(zhuǎn)化為溶于酸的氧化物。(2)調(diào)節(jié)溶液中的pH時(shí),應(yīng)保證使Fe3+和Al3+完全沉淀,而Cu2+不能沉淀,故溶液的pH應(yīng)為4.7≤pH<5.6,加入的物質(zhì)能消耗H+,但不能在含銅離子的溶液中引入新的雜質(zhì),再結(jié)合后面反應(yīng)Ⅰ中需加入NaCl,符合要求的有ABC三項(xiàng)。(3)溶液的pH為4.7≤pH<5.6時(shí),F(xiàn)e3+和Al3+完全轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氫氧化物沉淀,故濾渣Ⅱ的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根據(jù)題給的反應(yīng)物和生成物,再結(jié)合氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律可寫出反應(yīng)的離子方程式:2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-===2CuCl+SO+4H+。 答案:(1)使銅轉(zhuǎn)化為可溶于酸的氧化物 (2)4.7≤pH<5.6 ABC (3)Fe(OH)3和Al(OH)3 (4)2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-===2CuCl+SO+4H+ 12.將銅器久置,其表面會(huì)生成一層綠色固體,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,得知該綠色物質(zhì)是堿式碳酸銅。該小組同學(xué)利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物。 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A裝置中加熱后生成的黑色固體于試管中,加入稀鹽酸,觀察到黑色固體逐漸溶解,溶液變成藍(lán)綠色。 ③取少量上述藍(lán)綠色溶液于試管中,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)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。 (2)寫出該綠色物質(zhì)受熱分解的化學(xué)方程式:__________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述實(shí)驗(yàn)步驟③中反應(yīng)的離子方程式為____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)裝置最后的干燥管的作用是__________________________________________。 (5)已知: 物質(zhì) 開始沉淀時(shí)的pH 完全沉淀時(shí)的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.0 9.0 Cu(OH)2 5.6 6.7 若提供的藥品有Cl2、濃硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu,試結(jié)合題給表格,簡(jiǎn)述除去步驟③CuCl2溶液中Fe2+的實(shí)驗(yàn)步驟:________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:根據(jù)無(wú)水硫酸銅變藍(lán),可知反應(yīng)中有水生成;根據(jù)澄清石灰水變渾濁,可知有CO2生成;根據(jù)黑色固體溶于稀鹽酸,溶液變藍(lán)綠色,插入鐵絲后有紅色物質(zhì)析出,知黑色物質(zhì)應(yīng)是CuO。(1)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是CuO。(2)堿式碳酸銅受熱分解的化學(xué)方程式為Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。(3)上述實(shí)驗(yàn)步驟③中為鐵置換出銅的反應(yīng),離子方程式為Cu2++Fe===Cu+Fe2+。(4)該實(shí)驗(yàn)裝置中最后的干燥管中裝有堿石灰,目的是防止空氣中的CO2進(jìn)入廣口瓶中,干擾實(shí)驗(yàn)。(5)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知Fe2+開始沉淀的pH為7.0,而Cu2+完全沉淀的pH為6.7,所以當(dāng)Fe2+開始沉淀時(shí)Cu2+已完全沉淀,要保證Cu2+不被沉淀,只有把Fe2+先氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+生成沉淀。根據(jù)提供的氧化劑,只能選擇Cl2,為了不引入雜質(zhì),選擇CuO調(diào)節(jié)溶液的pH,注意沉淀后一定要過(guò)濾。 答案:(1)CuO (2)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ (3)Cu2++Fe===Cu+Fe2+ (4)防止空氣中的CO2進(jìn)入廣口瓶,干擾實(shí)驗(yàn) (5)向溶液中通入足量Cl2,再加入過(guò)量CuO,然后進(jìn)行過(guò)濾- 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)的問題本站不予受理。
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