2019高考化学总复习第三章金属及其化合物课时作业9用途广泛的金属材料金属矿物的利用新人

1、其中不能形成合金的是（）课时作业9用途广泛的金属材料 金属矿物的利用时间：45分钟一、选择题i 铜是一种紫红色金属，被称作“电器工业的主角”。铜主要是由黄铜矿炼制，焙烧高温时发生反应 2CuFeS+ Q=itS+ 2FeS+ SO,其简单流程如图所示，下列说法正确的是（ ）焙烧- 冰铜（Cu2S与FeS）一 粗铜J除渣-Ij加热S（）2A. 焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫B. 在焙烧时氧化剂只有氧气C. 粗铜精炼时用粗铜作阴极D. CuaS 可用于火法炼制铜解析：焙烧时还生成金属硫化物，部分硫元素转化为二氧化硫，A 错误；焙烧时铜元素由+2 价降低为+ 1 价，硫元素由一 2 价升高到+ 4

2、价，氧气中氧元素由 0 降低为一 2 价，贝 U氧化剂为氧气和 CuFeS, B 错误；粗铜精炼时用粗铜与电源正极相连，则粗铜为阳极，C 错高温误；火法炼铜的原理为 CuaS+ Q=2Cu+ SQ,贝 y Cu，S 可用于火法炼制铜， D 正确。答案：D2.所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔融状态下形成的一种熔合物, 根据下列四种金属的熔、沸点：NaCuAlFe精矿(CuFeSa)鼓风）F熔点/c97.51 0836601 535沸点/c8832 5952 2003 000A. Cu 和 AlB. Fe 和 Cu C. Fe 和 Na D. Al 和 Na解析： 要想形成合金，则

3、必须满足各成分都要有共同的液态温度范围( 即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点 ) ，这样才能熔合在一起。当铁熔化时， 钠已经变成钠蒸气了，所以铁和钠不具备形成合金的条件。答案： C3.下列说法正确的是 ( )A. 铝、铁、铜相比较，铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高B. AI2Q、MgC 可用作高温材料，二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C.工业上采用电解熔融态 AI2Q、MgC 的方法冶炼 Al、MgD. 用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会生成温室气体解析：A 项，三种元素在自然界中的含量铝元素最高，故错；C 项，工业上采用电解熔融 MgCl2的方法冶

4、炼 Mg 故错；D 项，用氨制碳酸铵是利用二氧化碳参加反应，而不是产生 二氧化碳，故错。答案： B4. 钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是()A. 金不溶于任何溶液B. 铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物C. 铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点D.23Cu 的质子数和中子数之差为 34解析：金能溶于王水，A 错误；铜在空气中转化为铜绿，不是 CuC B 错误；合金的熔 点低于成分金属的熔点， C 正确；2；Cu 中，质子数为 29,中子数为 34,中子数与质子数之差 为 5， D 错误。

5、答案： C5. 下列叙述中不正确的是 ()A. 常见金属铁和铝在工业上冶炼方法不同B. 除去 Fe2C3中混有的 Al2C3:加氢氧化钠溶液，过滤C. 除去 FeCl2溶液中混有的 FeCb：加入过量铁粉，过滤D. 除去铜粉中混有的 CuC 加适量稀硝酸后，过滤、洗涤解析：铁通常用 CO 还原 FezQ得到，而铝一般用电解 Al2C3的方法得到，A 正确；Al2O3能与 NaOH反应而 FaO 不能，B 正确；FeCb 与铁反应生成 FeC, C 正确；Cu、CuO 都能与 HNO 反应，D 错误。答案： D6. 下列说法中正确的是 ()A. CuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实

6、现B. 铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高C. 金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈一一碱式碳酸铜D. 金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜， 阻止反应的进一步进行解析：CuSCu(OH)2不能通过一步反应实现，A 错误；铝合金比纯铝的熔点低，B 错误;铁铜表面不能形成致密的氧化物薄膜，D 错误。答案： C7.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：足量溶液 A方案I:铜铝混合物 - 测定生成气体的体积充分反应足量溶液 B方案H:铜铝混合物一 测定剩余固体的质量充分反应下列有关判断中不正确的是 ()A. 溶液

7、A 和 B 均可以是盐酸或 NaOH 溶液B. 若溶液 B 选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小C. 溶液 A 和 B 均可选用稀硝酸D. 实验室中方案H更便于实施解析： 盐酸和 Al 反应，剩余铜，利用产生的氢气的体积，即可求出铝的质量分数，从 而得出铜的质量分数；如用NaOH 和铝反应，根据产生的氢气的体积，也可求出铜的质量分数，A 正确；如果选用浓硝酸，硝酸可以和铜反应，铝钝化使剩余固体的质量偏大，从而使 测得铜的质量分数偏小， B 正确；如果选用稀硝酸，稀硝酸与铜、铝均反应，就会造成方案n中没有固体剩余， C 错误；无论选用 NaOH 溶液还是盐酸，最后剩余的固体都是Cu,禾U用方案n直

8、接测固体的质量比较方便，而方案I测气体的体积比较麻烦，所以方案n更便于实施，D 正确。答案： C8. 铜、银、金是人类认识最早的三种金属,因为很早就被人们用作钱币,因而有“货 币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强,相对而言,人类认识铁稍晚。某研究性学 习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,设计了如下方案：1铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出。2铁、铜和氯气反应分别生成 FeCl3和 CuCl2。3足量的铁粉和铜粉分别与浓硫酸反应生成FeSQ 和 CuSQ4铜片置于 FeCl3溶液中铜片逐渐溶解。5把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并且用导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生。6把铁片和

9、铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生。以上设计合理的有（）A.两种方案 B.三种方案 C.四种方案D.五种方案解析：铁置换铜，由氧化还原方程式可知还原性FeCu;金属的活动性与得失电子的数目没有直接的关系，故不能据此判断；与浓硫酸反应无法比较铁和铜的活动性；据此反应只能判断 Cu 的还原性强于 Fe2+，但不能判断 Fe 和 Cu 的还原性；铁、铜与稀硫酸 组成原电池，铁作负极，证明金属活动性铁比铜强；铁、铜与浓HNO 组成原电池，Fe 发生钝化，所以 Fe 作正极，不能说明铁比铜活泼。故、两种方案合理。答案：A9.实验室用含有杂质（FeO、Fe2Q）

10、的废 CuO 制备胆矶晶体，经历了下列过程（已知 Fe3+在 pH= 5 时沉淀完全）。其中分析错误的是（）51LO晶体A.步骤发生的主要反应为2Fe2+ HO+ 2H+=2F（3+ 2HOB.步骤可用氯水、硝酸等强氧化剂代替 H2QC. 步骤用 CuCO 代替 CuO 也可调节溶液的 pHD. 步骤的操作为向漏斗中加入少量冷的蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复操 作 23 次解析：步骤的目的是把亚铁离子氧化为铁离子，发生的主要反应为2Fe2+ H2O2+ 2H+=2Fd+ 2H2O, A 项正确；步骤若用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2Q,则氧化剂的还原产物不是水，会引入新的杂质氯离子、硝酸根

11、离子，同时还会造成污染，所以不能将HQ 换为氯气或硝酸，B 项错误；步骤用 CuCO 代替 CuO 也可调节溶液的 pH,碳酸铜与过量的硫酸 反应生成硫酸铜、水、二氧化碳气体，不会引入新的杂质，C 项正确；洗涤固体的操作为向漏斗中加入少量冷的蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复操作23 次，然后得到硫酸样品足园硫酸H2O2溶液nCuO调 pH = 5过滤蒸发浓缩厲却结晶过滤洗涤CuS()铜晶体，D 项正确。答案：B10 .某混合物 X 由 AI2Q、FezQ、Cu、SiQ 中的一种或几种物质组成，进行如下实验。F 列有关说法正确的是()A. 步骤I中减少的 3 g 固体一定是混合物B.步骤H中

12、质量减少的物质一定是CuC.根据步骤I、n可以判断混合物 X 的成分为 AI26 Fe2Q、Cu、SQD.根据上述步骤n可以得出m(Fe2Q) ：m(Cu)= 1：1解析：AI2Q、SiO2都能够与 NaOH 溶液反应，所以步骤I中减少的3 g 固体可能为氧化丰3 丰铝或二氧化硅，不一定为混合物，故 A 错误；步骤n中发生了反应FUQ+ 6H =2Fe + 3HQCu+ 2Fe3+=2Fe+ Cu2+, 6.4 g 固体为铜和 FezQ的混合物，减少的为铜和氧化铁，故B 错误；根据步骤I只能判断混合物中至少含有AI2Q、SiO2的一种物质，无法确定ARG、SiO2是否都存在；步骤n可以确定FQ

13、Q、Cu 一定存在，故 C 错误；6.4 g 变成 1.92 g，质量减少了 6.4 g 1.92 g = 4.48 g，减少的质量为 FezQ和部分 Cu,剩余的 1.92 g 为铜，设与 FeO 反应的铜的物质的量为X,根据反应 Cu+ 2Fe3*=2F+ Cu2+和 Fe2O+ 6H+=2Fe*+ 3H2O 可知氧化铁的物质的量也为x,贝 U 64 g mol1x+ 160 g mol1x= 4.48 g,解得x= 0.02mol，贝 U n(Fe2C3) : n(Cu) = (160 g molx0.02 mol) : (64 g molx0.02 mol + 1.92 g) =1 :

14、 1,故D 正确。答案：D11.部分氧化的 Fe-Cu 合金样品(氧化产物为 Fe26 CuO)共 5.76 g，经如下处理:厂标准状况下V ml,气体样足虽泸渣3 2圧區稀硫酸漩峨滤液A足量NaOH溶液充分固体- 濟一(不含Ct?+)过滤灼烧3.2 g下列说法正确的是()A.滤液 A 中的阳离子为 Fe2*、Fe3+ H+B.样品中铁元素的质量为2.24 gC. 样品中 CuO 的质量为 4.0 gD.V= 896 mL过询溶怙 5 体聲9, 4g X步骤I蓝色溶液1.92 g固体解析：根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与 Fe3+不共存，A 错误；最后的 3.2 g 固 体为 Fez

15、Q，其中铁元素的质量为2.24 g ， B 正确；样品中铜元素和氧元素的质量共5.76 g2.24 g = 3.52 g , C 错误；2.24 g 铁元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896mL D 错误。答案： B二、非选择题 12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、2。已知 Cu2O 与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。工业上可用 CsS+ Q=2Cu+ SQ 反应制取粗铜，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50C,加入 HQ 溶液，一段时间后，升温到 60C,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

16、在50 60C的原因除了加快反应速率外，还有(3)现向 Cu Cu，Q 和 CuQ 组成的混合物中，加入2 L 0.6 molL1HNQ 溶液恰好使混合物溶解，同时收集到4 480 mL NQ 气体(标准状况)。CsQ 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 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_ fSQ的物质的量为 _ mol 。解析：(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。(3)CU2O 跟稀硝酸反应的离子方程式是 3CU2Q+ 2NQ + 14H+=6CLJ+ 2NQT+ 7fQ

17、。硝酸发生反应后得到的产 物是CU(NQ)2和 NQ 由 2 LX0.6 molL1=2nCu(NQ3)2+4.480 L-22.4 Lmol1得nCu(NQ3)2 =0.5 mol ,n(Cu2+) = 0.5 mol，所以若将上述混合物用足量的H 加热还原，所得到固体的质量为0.5 molX64 g mol1= 32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu，则根据原子守恒可得：2n(Cu2Q)+n(CuQ) = 0.3 mol ;根据得失电子守恒可得：2n(Cu) + 2n(CrO)=3X(4.480 L -22.4 L mol1)，解得n(CuQ) = 0.1 mol ,n(Cu2Q)=

18、 0.1 mol，消耗 HSQ 的 物质的量为 0.1 mol + 0.1 mol = 0.2 mol。答案： (1)Cu 、 Q2(2) Cu + HO+ 2H =Cu + 2fQ 防止 HQ 分解(3) 3Cu2Q+ 2NQ+ 14H+=6Ciu+ 2NQT+ 7fQ320.213为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：请回答：绿矶的化学式为：_。(2)_写出反应的化学方程式，反应生成沉淀的离子方程式(3) 为了检测滤液 D 中含有的金属离子，可设计实验方案为(试剂自选)：_。(4) 在滤渣 B 中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是。(5)

19、若考虑绿色化学工艺，在滤渣E 中加入稀硫酸和试剂Y 制胆矶晶体，试剂Y 为无色液 体， 则 反 应 的 总 化 学 方 程 式 为若不考虑绿色化学工艺，所选试剂Y 为 1 mol L_1的硝酸，欲使 3 mol Cu 全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSQ,则需该硝酸的体积为_ L。解析：(2)滤液 A 是 NaAIQ 溶液，生成 Al(OH)3沉淀应该通入酸性气体 CQ; (3)滤渣 B 含 Cu Fe,由绿矶的化学式可知向滤渣B 中加入稀硫酸过滤后得 FeSO 溶液 D,蒸发浓缩、冷却结晶即可得到绿矶；(5)滤渣 E 为 Cu,试剂 Y 是氧化剂，常见的无色液体氧化剂为双氧 水、稀硝酸

20、等，双氧水属于绿色氧化剂；因为反应物有Cu H2SQ、HNO,所以应该用离子方程式进行计算 3Cu+ 8H+ 2NQ=3CU*+ 4H2Q+ 2NOT, 3 mol Cu 需要 2 mol NO即卩 2 mol HNO,又知加入硝酸的浓度为1 mol Lt，所以需硝酸的体积为 2 L。答案：(1)FeSO4 7H2O(2) 2Al + 2NaOHF 2H2O=2NaAIO+ 3H4AlO+CO+2H2O=AI(OH)3J +HCO(3) 用试管取少量滤液 D,向滤液中滴加 KSCN 或 NaSCN 或 NHSCN 溶液无明显现象，再滴入氯水(或双氧水或通入 Cl2)若变成红色，则溶液中存在Fe

21、2+(4) 铜、铁与稀硫酸形成了原电池(5) Cu + HO+ HSQ=CuS 研 2H2O 2合金足碱操一反烧液量溶作应足量的气体X反应沉淀C晞盐酸*溶液F*绿矶稀硫酸、试剂Y反应胆矶滤液A14.某铝合金中含有元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：(1)称取样品ag，称量时应该使用的主要仪器的名称是(2)将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤。滤液中主要含有滤渣中含有_， 溶解、过滤用到的玻璃仪器是滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤。有关的离子反应方程式是(4)向第(3)题中的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤。有关反应的离子方程式是(5)将第(4)题中过滤后的滤渣用蒸

22、馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重， 冷却后称重，其质量为bg。有关反应的化学方程式是 _，原样品中铝的质量分数是(6)_ 若第题中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果 _ ( “偏高”“偏低”或“不影响”，下同)；若第(5)题中滤渣没有洗涤，则实验结果 _；若滤渣灼烧不充分,则实验结果_。解析：实验取样品ag，实验后得氧化铝bg，设bg 氧化铝中含 Al 的质量为X。Al 2Q 2AI10254bgx54xbg 9b102 : 54=bg :x,x=102=17 g9b17 g9b样品中铝的质量分数：一x100%R 严x100%ag17a答案：(1)托盘天平(2) MgCI2、AICI3、HCI C

23、u、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗2I(3) Mg+20H =Mg(OH2),3IAl + 4OH =AIQ + 2fO(4) AIO2+CO+2H2O=AI(OH)JJ +HC(灼烧9b(5) 2AI(OH)3=Al2O+3fOx100%17a(6) 偏低偏高偏高15.某粗氧化铜样品中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质，某化学兴趣小组欲利用该样品制取胆矶晶体，测定胆矶晶体中结晶水的含量，并计算样品中氧化铜的含量，设计了如下方案进行实验。查阅资料知 Fe3*、Cut Fe2+在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:请回答下列问题：（1）在整个实验过程中，下列仪器中不可能用到的是 _（填字母）gh ijk1物质