高三化学一轮复习专讲专练：第9讲用途广泛的金属材料（含详解） 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第9讲用途广泛的金属材料eq\a\vs4\al\co1（基础热身）1．合金与纯金属制成的金属材料相比，合金的优点是(）①合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大②一般地,合金的熔点比它的各成分金属的熔点更低③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A．①②③⑤B．②③④C．①②④D．①②④⑤2．如图K9－1所示标出了各种材料强度与密度的比值以及广泛使用的年代.从图中可以看出的信息有（）图K9－1A．科学技术的发展越来越快,新材料频频出现B．新材料发展的总体趋势是强度越来越大C．1800年以前出现的材料强度都比铝小D．铝的密度比钢的密度大3．[2012·青岛二模］镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有()A．Mg2＋B．Cu2＋C．Al3＋D．AlOeq\o\al（－,2)4．[2012·威海一模］下列关于铜的说法正确的是（)A．铜在干燥的空气中和在潮湿的空气中存在的形态相同B．相同质量的铜分别与足量的氯气、硫完全反应，失去的电子数相同C．相同物质的量的浓硫酸分别与足量的铜和氧化铜反应，生成硫酸铜的量相同D．相同质量的铜分别与足量的稀硝酸、浓硝酸完全反应，生成气体的物质的量不同5．［2012·江西九校联考]“十二五”(2011～2015年）末期，随着铁路的建设发展,一票难求的情况将从根本上得到改观，或者说将成为历史.下列有关说法中正确的是（）A．铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料B．铁路勘探时常用太阳能电池提供能量，太阳能电池是原电池C．铁轨焊接时常用到铝热反应,铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化D．工业上铁、金的冶炼均采用热还原法eq\a\vs4\al\co1（能力提升）6．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（）A．烧杯中有铜无铁B．烧杯中有铁无铜C．烧杯中铁、铜都有D．烧杯中铁、铜都无7．［2012·惠州龙门中学]部分氧化的Fe—Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g,经如下处理：eq\x(\a\al（样，品））eq\f（\a\vs4\al(足量，稀硫酸),)eq\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(→标准状况下VmL气体，→滤渣3。2g,→滤液A（不含Cu2＋）\o（→，\s\up7(足量NaOH),\s\do5(溶液,过滤))滤渣\o（→，\s\up7(充分），\s\do5（灼烧))\a\vs4\al(固体，3。2g））)下列说法正确的是(）A．滤液A中阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋B．V＝224C．样品中CuO的质量为4。0gD．V＝4488．某稀溶液中含有Fe（NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图K9－2所示。则稀溶液中Fe(NO3）3、Cu（NO3）2、HNO3物质的量浓度之比为（)图K9－2A．1∶1∶1B．1∶3∶1C．3∶3∶8D．1∶1∶49．［2012·宁波八校联考]向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300mL1mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物,固体减少的质量为()A．6.4gB．4.8gC．2。4gD．1.6g10．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，判断其中不能形成合金的是（）NaCuAlFe熔点（℃）97.510836601535沸点（℃）883259522003000A。Cu和AlB．Fe和CuC．Fe和NaD．Al和Na11．［2012·南昌调研]常温下，将1。92g铜加入到100mLH2SO4和HNO3的混合液中，Cu全部溶解,放出无色气体，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到448mL(标准状况)的氢气。下列有关结论不正确的是（）A．溶解的铁粉为2。8gB．原溶液中c(SOeq\o\al(2－,4））＝0.5mol/LC．原混合溶液中c（H＋）＝1。2mol/LD．原溶液中n（NOeq\o\al(－，3)）＝0。08mol12．铜是重要的金属材料。试回答下列问题：(1）工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，该反应中氧化剂为________.电解粗铜制取精铜，电解时,阳极材料是________，电解液中必须含有的阳离子是________.(2)在100mL18mol/L浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应，反应中被还原的n(H2SO4）<________mol。(3)电子工业曾用30％的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板制印刷电路板，为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新得到FeCl3溶液,设计如下实验流程：图K9－3上述流程中，所加试剂的化学式:X________，Y________，Z________；第⑥步反应的离子方程式为____________________________________________________________________。13．工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl），其工艺流程如图K9－4所示：图K9－4试根据上图转化回答下列问题：(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是________________________________________________________________________。（2）还原过程中的产物为Na［CuCl2］,试写出反应的化学方程式________________________________________________________________________。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？（已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－=2CuCl↓）________________________________________________________________________。(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是________________________________________________________________________，加入NaCl且过量的原因是________________________________________________________________________。（4）合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5）实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________。eq\a\vs4\al\co1(挑战自我)14．[2012·南京调研]硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。（1）工业上生产硫酸过程中，焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿，高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式______________________________________________________；实验发现：CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是________________________________________________________________________。(2)测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验步骤为：步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚；步骤2：将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重;步骤3：将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热;步骤4：将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后，称重；步骤5：________________________________________________________________________；步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。请完成实验步骤5。(3）已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水，温度升高还可以分解生成铜的氧化物。取25.0gCuSO4·5H2O晶体均匀受热，缓慢升温至1200℃并恒温1小时，实验测得固体残留率(eq\f(剩余固体的质量,原始固体质量)×100％）与温度的关系如图K9－5所示:图K9－5在110℃时所得固体的成分为__________________________________________；在1200℃并恒温1小时，反应所得气态产物除去水后，物质的量为________。（填字母)A．0molB．0.1molC．0。125molD．大于0.125mol

1．A2．A[解析]B项、C项都是单独分析材料的强度或密度，而图中提供的是强度和密度之比同出现时间的关系，与题意不符。D项中钢的密度比铝的密度大。3．D[解析]eq\b\lc\\rc\|（\a\vs4\al\co1(Mg，Al，Cu））eq\o（→,\s\up7(过量H＋),\s\do5(过滤)）eq\b\lc\|（\a\vs4\al\co1（\o(→，\s\up7（沉淀)）Cu,\o(→，\s\up7(滤液)）Mg2＋与Al3＋\o（→,\s\up7(过量OH－)，\s\do5（过滤）)\b\lc\|（\a\vs4\al\co1（\o(→，\s\up7（沉淀))Mg(OH)2,\o(→，\s\up7（滤液））AlOeq\o\al(－，2）））))4．D5．C[解析］A项，铁路建设所需的大量水泥属于传统无机非金属材料;B项，太阳能电池是把光能转化为电能,而原电池是把化学能转化为电能；D项，工业上铁的冶炼采用热还原法,金的冶炼采用富集法，属于物理方法.6．B[解析]铁的还原性比铜强，FeCl3首先氧化Fe；只有Fe反应完后,剩余的FeCl3才能再氧化Cu。故烧杯中有铁无铜是不可能的。7．D［解析]加足量的稀硫酸，铁、氧化物全部溶解，3.2g滤渣全部为铜(0。05mol），据2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋,可知溶液中不含Fe3＋,A错；0.05mol的铜转化为氧化铜(最大值）为0.05mol×80g/mol＝4.0g,铜只有部分被氧化，C错；灼烧后剩余的3。2g（0。02mol)固体是氧化铁,其中含铁0。04mol、质量为2.24g，合金中含氧原子5.76g－3。2g－2.24g＝0.32g,即为0.02mol,假设氧化物全部为氧化铜，质量为1。6g，也可知C错；根据题意构造反应：Fe2O3＋Fe＋3H2SO4=3FeSO4＋3H2O，Fe＋CuO＋H2SO4=FeSO4＋Cu＋H2O，可认为合金中氧化物全部为FeO，是0.02mol，剩余的铁(0.04mol－0。02mol＝0。02mol）置换出氢气，得到的氢气是0。02mol、448mL,B错、D正确。8．D［解析］据氧化性由强到弱的顺序HNO3〉Fe3＋〉Cu2＋，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：4HNO3(稀)＋Fe=Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O4mol1mol1mol2Fe（NO3）3＋Fe=3Fe（NO3）22mol1mol3molCu（NO3）2＋Fe=Fe（NO3)2＋Cu1mol1mol1mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu（NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2mol－1mol）∶1mol∶4mol＝1∶1∶4。9．C[解析］因盐酸溶解Fe2O3生成FeCl3，故n(Fe2O3）＝eq\f（1,6)n（HCl)＝(0.3L×1mol·L－1）÷6＝0.05mol。由题意知，固体减轻的质量，也就是氧元素的质量:m＝0。05mol×3×16g·mol－1＝2。4g。10．C[解析］分析数据得出，C错误，因为铁的熔点(1535℃）高于Na的沸点(883℃）,无法制得合金。11．D［解析］此题的关键是要理解第一步反应中铜与硝酸及硫酸反应生成了CuSO4和NO及水,且硝酸恰好完全反应，铜的物质的量为0。03mol,所以根据电子得失守恒得出参加反应的HNO3为0.02mol，D错.第二步反应为铁和硫酸反应，铁和铜离子反应，根据铜离子的物质的量及氢气的物质的量，求算出铁粉的质量为2。8g，再综合第一步和第二步反应求出c（SOeq\o\al(2－，4））和c（H＋)。12．(1)Cu2S、O2粗铜Cu2＋(2)0。9（3）FeHCl(稀）Cl22Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－[解析］用30％的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板制印刷电路板时发生反应2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2