用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物

1、第9讲 用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物基础题组1. （2017吉林长春第一次质量检测 ）下列物质或物质的主要成分对应的化学式错误的是（）A. 胆矶（CuSO4 5H2O）B. 磁性氧化铁（Fe3O4）C. 苏打（NaHCO 3）D. 铁锈（Fe2O3 XH2O）2. （2017河北八所重点中学第一次联考）下列离子方程式书写不正确的是（）A. Fe 与盐酸反应：2Fe+6H = 2Fe +3H2 fB. Cu 与 AgNO 3溶液反应:2Ag +Cu C+2AgC. 醋酸溶液与 NaOH 溶液反应：CH3COOH+OH-CH3COO-+H2OBaSO4 J +Cu(OH2 JD. CuSO

2、4与 Ba(OH)2溶液反应:Cu2+S -+Ba2+2OH)3某同学设计了如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数F列说法中不正确的是 （A. 合金的熔点比其成分金属低，合金通常比成分金属具有更优良的金属特性B. 铜、银都能与硝酸反应，收集到的V L气体一定全为NOc.操作1是过滤，操作n是洗涤，操作川是烘干D.根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数4.（2017贵州遵义一中模拟）下表各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是（）选项化合物ABCdYCO2Fe2O3SiO2FeCl3WMgOAl 2O3COCuCl25.（2017吉林长春调研）已知下列转化关系中,M、N

3、均为单质，则M可能是（）M+NQ溶液M+NA. NaB.AlC.FeD.Cu6下列制取硝酸铜的方法最合理的是()A. Cu+HNO 3(浓) Cu(NO3)2B. Cu+HNO 3(稀严Cu(NO3)2c.cu2TCuO “ 曲 Cu(NO3)2D.Cu BnOJO,CuSO4Cu(NO3)27下列叙述正确的是（）A. 将钠放入滴有酚酞的水中，溶液颜色没有明显变化B. 用惰性电极电解 NaCI溶液，开始时阴极、阳极产生气体体积比为1 : 1C. H2O在反应LiH+H 2OLiOH+H 2仲既是氧化剂又是还原剂D. 用铁作电极电解 CuCl2溶液的离子方程式为 Cu2+2CI- ：Cu+Cl2

4、f8. （2017辽宁瓦房店模拟）CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正 确的是（）AA. 与途径相比，途径更好地体现了绿色化学思想B. Y可以是葡萄糖溶液C. CuSO4在1 100 C分解所得气体 X可能是SO2和SO3的混合气体D. 将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矶晶体9. （2017辽宁大连双基检测）铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知大多数+1价铜的化合物是难溶物,如 CuH、CuI、CuCl 等。（1）一定条件下，在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜（CuH）。已知NH5的所有原子都达到稀有气体的稳定结构,NH5是（填 离子化合

5、物”或 共价化合物”。在上述反应中NH5作（填氧化剂”或还原剂”。（2）在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液可能发生如下反应：a. 2Cu2+4l-2Cul J 白色）+12b. 2Cu2+2CI-+2l-2CuCl J 白色）+12 若a反应是主要反应 则Ksp（Cul）（填“”或”=” s）KCuCI）。 为顺利观察到白色沉淀，可以加入的最佳试剂是（填序号）。A. 淀粉溶液B. 苯C. 氯化铁溶液D. 乙醇10. 铜及其化合物在生产、生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有 +1价、+2价。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。（1）工业上可用CU2S+O2上一2CU+SO2反应制取

6、粗铜，该反应中 元素被还原。（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中 ，温度控制在50 C，加入H2O2溶液，一段时间后，升温到60 C ,再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为。温度控制在5060 C的原因除了加快反应速率外 ，还有。在CUSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCI溶液加热住成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：。现向Cu、CU2O和CuO组成的混合物中，加入2 L 0.6 mol L-1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集 到4 480 mL NO气体（标准状况）。CU2O跟稀硝酸反应的离子方程式为。若将上述混合物用足量的 H2加热还原，所得到固体的

7、质量为 g。若混合物中含0.2 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应 ，消耗H2SO4的物质的量为mol。提升题组11. （2018山东枣庄模拟）在100 mL硫酸和硝酸的混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是 0.3 mol/L、0.15 mol/L,向该混合液中加入 2.56 g铜粉,加热,待充分反应后，所得溶液中铜离子的物质的量浓度 是（）A. 0.15 mol/LB. 0.225 mol/LC. 0.30 mol/LD. 0.45 mol/L12. （2017辽宁沈阳模拟）部分被氧化的Fe、Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76 g,经如下处理 芷抵 I

8、V mLJELt hUOH 充少M A（不奔 CiT）舞髓H辭注+飪at旳烧下列说法正确的是（）A. 滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+B. 样品中Fe元素的质量为 2.24 gC. 样品中CuO的质量为4.0 gD. V=896 mL13.某小组同学利用如图装置对电解氯化铜溶液的实验进行了研究。（1）甲认为电解过程中阳极产生的是溶液变绿的原因，写出产生该物质的电极反应式乙查阅资料，CuCl2溶液中存在平衡：Cu2+4CI-RCuCl42-（黄色） H0。据此乙认为：电解过程中，CuCl42-（黄色）浓度增大，与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。乙依据平衡移动原理推 测在电解过程中CuCl

9、 42_浓度增大的原因：。丙改用下图装置，在相同条件下电解CuCl2溶液,对溶液变色现象继续探究。11JB石甜CuCI:W装置现象电解相同时间时，阳 极石墨表面产生气 泡，其附近溶液仍为 蓝色；阴极石墨上附 着红色物质，其附近 溶液由蓝色变为绿 色;U形管变热，冷却 后，阴极附近溶液仍 为绿色丙通过对现象分析证实了甲和乙的观点均不正确。丙否定甲的依据是 ，否定乙的依据是。（4）丙继续查阅资料：i .电解CuCl2溶液时可能产生CuCl2-,CuCl2掺杂少量Cu2+后呈黄色；ii .稀释含CuCl 2-的溶液生成CuCl白色沉淀。据此丙认为：电解过程中，产生的CuCl 2-掺杂Cu2+后呈黄色

10、，与CuCl2蓝色溶液混合呈绿色。丙进行如下实验：a. 取电解后绿色溶液 2 mL，加20 mL水稀释，静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。b. 另取铜粉和少量氯化铜晶体，向其中加入2 mL浓盐酸，加热获得含CuCl2-的黄色溶液。c. 冷却后向上述溶液中d. 取c中2 mL溶液，加20 mL水稀释,静置5分钟后溶液中产生白色沉淀。 a的目的是_。 写出b中生成CuCl 2-的离子方程式：_。 补充c中必要的操作及现象:.。据此丙得出结论：电解时阴极附近生成CuCl 2-是溶液变绿的原因。答案精解精析基础题组1. C苏打的化学式为Na2CO3。2. A Fe与盐酸反应生成 Fe2+和出人错误。3.

11、 D 解答本题要注意以下两点：题中没有给出硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2,但经排水法收集到的气体均为NO;W g固体应该是干燥、纯净的 AgCl,由此确定三步操作。4. D CO2与Mg发生置换反应，可生成MgO;Fe2O3与AI发生铝热反应可生成 AI2O3,该反应为置换反 应;SiO2可与C发生置换反应 住成CO;FeCl3和Cu反应生成FeCI?和CuCJ,不是置换反应。5. D Na、Al、Fe均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，转化关系为 Cu+CI CuCl2CuCl2 溶液 4：CU 和 Cl2。6. C A项,有NO2生成

12、,污染环境，不符合题意;B项有NO生成，污染环境，不符合题意；D项,有SO2生成,污 染环境，不符合题意。7. B A项,钠能和水反应生成氢氧化钠和氢气，所以会看到溶液变成红色，错误;B项，用惰性电极电解 NaCI溶液的化学方程式为 2NaCl+2H 2O竺2NaOH+H 2 f +Q f根据化学方程式知，氢气和氯气的体积之比为1 : 1,正确;C项,反应中丄iH中H由-1价变为0价,LiH作还原剂，水只作氧化剂，错误;D项，用Fe作阳极时， 铁会参与电极反应，故其离子方程式应为 Fe+Cu2+Fe2+Cu,错误。8. C途径中铜和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，会污染空气，通过途径制取等质量 C

13、uSO4需要的硫酸少且无污染性气体产生，更好地体现了绿色化学思想，故A正确;葡萄糖溶液与新制氢氧化铜反应可生成Cu2O,所以Y可为葡萄糖溶液，故B正确若X是二氧化硫和三氧化硫的混合气体 ，则只有铜元素、硫元素 化合价降低，无元素化合价升高，故C错误;将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矶晶体，故D正确。9. 答案（1）离子化合物还原剂 0.6 mol L-1=2nCu(NO 3)2+4.480 L 22.4 L mol-1 得 nCu(NO 3)2=0.5 mol,n(Cu 2+)=0.5 mol,所以若将上述混合物 用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为 0.5 mol 4 g mo

14、l-1=32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu,则根据铜 原子守恒可得 2n(Cu2O)+n(CuO)=0.3 mol;根据得失电子守恒可得 ：2n(Cu)+2n(Cu 2O)=3 4.480 L 22.4L mol-1)，解得 n(CuO)=0.1 mol,n(Cu 2O)=0.1 mol,消耗 H2SO4 的物质的量为 0.1 mol+0.1 mol=0.2 mol。提升题组11. 答案 B 溶液中 n(H+)=0.15 mol/L 2 .1 L+0.3 mol/L 0.L=0.06 mol,相关计算如下+-2+3Cu + 8H + 2N 一 3Cu +2NOf +42O3X54 g

15、 8 mo2 moB mol2+2.56 g 0.06 mol 0.03 mol n(Cu )因为，所以N -过量，因此用H +的量进行计算,得 n(Cu2+)=0.022 5 mol,则 c(Cu2+)=0.225 mol/L。12. B 由于氧化性Fe3+Cu2+H+,铁离子优先反应，所以滤液A中一定不存在铁离子，故A错误;滤液A中含有亚铁离子和氢离子，加入足量氢氧化钠溶液后，过滤，最后灼烧得到的固体为氧化铁,3.2 g氧化铁的物质的量为0.02 mol,样品中所有铁元素都生成了氧化铁，所以样品中Fe元素的质量为56 g/mol X.04mol=2.24 g,故B正确；滤液A中不含铜离子，

16、滤渣为金属铜，铜的物质的量为 0.05 mol,若样品中Cu元素全 部以氧化铜形式存在，则氧化铜的质量为 80 g/mol X.05 mol=4.0 g,由于部分铜被氧化成氧化铜，则样品中 氧化铜的质量一定小于4.0 g,故C错误;由于部分铁用于置换金属铜，故与氢离子反应生成氢气的铁的物质的量小于0.04 mol,反应生成的气体的物质的量小于0.04 mol,标准状况下生成的气体的体积一定小于22.4L/mol X.04 mol=0.896 L=896 mL,故 D 错误。13. 答案 (1)Cl2 2CI -2e-一电解过程放热导致温度升高，Cu2+4C CuCI 42-正向移动阳极附近溶液

17、仍为蓝色U形管冷却后阴极附近溶液仍为绿色(4)证明在题述实验条件下，电解后的绿色溶液中存在CuCI 2-04- Cu +4CI-+Cu2CuCl2 加入CuCl2蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后的绿色溶液基本相同解析（1）电解氯化铜溶液，阳极氯离子失电子转化为Cl2,Cl2为黄绿色气体,溶解在溶液中可能使溶液变绿电极反应式为2Cl-2e-Cl2 To由信息可知，反应Cu2+4CI-CuCI 42-为吸热反应，电解过程放热，导致温度升高，平衡正向移动，CuCl42-的浓度增大。（3）阳极石墨表面产生气泡，则阳极生成了氯气，但阳极附近 溶液仍为蓝色，说明溶有氯气不是溶液变绿的原因；如果乙的观点正确，U形管冷却后，