人教版新教材高三化学一轮复习10 课时作业(十)

课时作业(十)金属材料及金属矿物的开发利用1．下列关于铝及其化合物的说法不正确的是()A．Al既可用于食品包装，也可用作建筑材料B．Al2O3既可用来冶炼金属Al，也可用作耐火材料C．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂，也可用作消毒剂D．Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物，也可用来制备一些铝盐C[A项，金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等，正确；B项，电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al，由于Al2O3具有耐高温的性质，也可用作耐火材料，正确；C项，明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后，Al3＋能发生水解反应，生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(OH)3并不具有消毒作用，错误；D项，Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水，正确。]2．下列关于铝单质的叙述中，正确的是()A．不能用铝制的器皿来盛放酸梅汤或碱水是因为铝会和酸或碱反应B．铝制品在空气中有很强的抗腐蚀性是因为铝的化学性质很稳定C．铝和NaOH溶液反应：Al＋2OH－=AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2H2↑D．用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热，熔化后的液态铝会滴落下来，是因为金属铝的熔点较低A[A项，无论是铝还是其氧化物都能与酸或碱反应，正确；B项，铝表面形成致密的氧化膜，错误；C项，电荷、电子均不守恒，正确的离子方程式为2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋3H2↑，错误；D项，打磨后的铝箔在酒精灯上灼烧表面生成Al2O3，高熔点的Al2O3兜住了熔融的液态铝，不会滴落，错误。]3．镁铝性质相似，下表中对两者的对比不正确的是()选项反应铝镁A与非金属反应能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应B与水反应能与沸水反应反应很困难C与碱反应能溶于强碱溶液不反应D与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧B[铝能被Cl2、O2氧化，能与某些金属氧化物发生铝热反应，与水反应很不明显，但与强碱溶液反应；Mg能在N2、O2、CO2中燃烧，能与沸水反应，但不能与强碱溶液反应。]4．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是()A．Al B．Al(OH)3C．AlCl3 D．Al2O3A[四个选项中的物质与NaOH溶液反应最终均生成NaAlO2。由NaAlO2的组成可知消耗n(NaOH)等于铝原子的物质的量，即四个选项中Al元素的百分含量越高，消耗的NaOH就越多。]5．下列金属材料中，最适合制造飞机外壳的是()A．镁铝合金 B．铜合金C．碳素钢 D．铅锡合金A[由于镁铝合金的密度小，强度大，机械性能好，适合于制造飞机外壳，故选A项。]6．《天工开物》中记载：凡铜供世用，出山与出炉，止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。其中涉及的物质中熔点最高的是()A．青铜 B．黄铜C．赤铜 D．白铜C[赤铜是纯度较高的铜，熔点比其合金高，青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，白铜是铜镍合金，C项正确。]7．下列有关金属的工业制法正确的是()A．制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯净的NaCl溶液D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.95%的铜B[钠与水反应，不能从溶液中置换出钛，A错；电解NaCl溶液得不到Na，C错；用粗铜电解精炼可得到纯度为99.95%的铜，而不是用黄铜矿，D错。]8．明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，……冷淀，毁罐取出，……，即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是()A.倭铅是指金属锌和铅的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶炼Zn的化学方程式：ZnCO3＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Zn＋3CO↑D．该冶炼锌的方法属于热还原法A[由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，故A错误；煤炭的主要成分是碳，反应中碳作还原剂，故B、C、D均正确。]9．实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是()A．将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSB．向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色C．向CuSO4溶液中加入适量的NaOH，过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuOD．在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解，再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，产生砖红色沉淀C[硫的氧化性较弱，只能将铜氧化为＋1价生成Cu2S，A项错误；铜与过量浓硫酸反应后稀释，应将反应后的溶液缓慢加入水中，并不断搅拌，B项错误；CuSO4与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，过滤、洗涤、灼烧后可得CuO，C项正确；淀粉水解后应先加NaOH溶液至溶液呈碱性，然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，才会产生砖红色沉淀，D项错误。]10．铝土矿的主要成分为氧化铝、氧化铁和二氧化硅，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝：eq\x(铝土矿)eq\o(→,\s\up7(盐酸),\s\do5(①))eq\x(a)eq\o(→,\s\up7(过量NaOH),\s\do5(②))eq\x(b)eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(c)eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(d)eq\o(→,\s\up7(电解))eq\x(Al)下列说法中错误的是()A．①②中除加试剂外，还需要进行过滤操作B．a、b中铝元素的化合价相同C．③中需要通入过量的氨气D．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝C[反应①后的体系中含有固体二氧化硅，需要过滤除去，反应②后的体系中有氢氧化铁沉淀，需要过滤除去，A正确；a、b中Al元素分别以AlCl3和NaAlO2形式存在，其中铝的化合价都是＋3价，B正确；由NaAlO2制备Al(OH)3需要通入过量CO2，C错误；由Al(OH)3制备Al2O3，加热即可，D正确。]11．下列是部分矿物资源的利用流程，有关说法不正确的是()A．粗铜电解精炼时，粗铜作阳极B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C．利用黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法B[电解精炼铜时，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，A正确。制备铝、铜、硅单质涉及氧化还原反应；制玻璃的主要反应是SiO2＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaSiO3＋CO2↑，各元素化合价未发生变化，均不属于氧化还原反应，B错误。SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4；FeO与CO在高温下反应可生成Fe，故C正确。制备硅的过程中，利用沸点不同通过分馏可以将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，D正确。]12．生产上用过量烧碱溶液处理某矿物(含Al2O3、MgO)，过滤后得到的滤液用NaHCO3溶液处理，测得溶液pH、n[Al(OH)3]随加入NaHCO3溶液体积变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是()A．生成沉淀的离子方程式为HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))B．b点与c点溶液所含微粒种类相同C．a点溶液中大量存在的离子是Na＋、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、OH－D．NaHCO3溶液的物质的量浓度为0.8mol·L－1D[氧化铝和氢氧化钠反应，而氧化镁不反应，过滤后得到的滤液的溶质为生成的偏铝酸钠和过量的氢氧化钠，用碳酸氢钠溶液处理时，氢氧化钠先与碳酸氢钠反应，氢氧化钠完全反应后(用去碳酸氢钠溶液的体积为8mL)，有氢氧化铝沉淀生成(图像中b→d的过程)，发生反应HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，A正确；由于b→d发生的反应相同，则b点与c点溶液所含微粒种类相同，均为Na＋、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、OH－、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，B正确；a点溶液溶质为氢氧化钠和偏铝酸钠，大量存在的离子是Na＋、AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))、OH－，C正确；加入40mL碳酸氢钠溶液时沉淀量最大，为0.032mol，生成沉淀消耗的NaHCO3溶液的体积为40mL－8mL＝32mL＝0.032L，故NaHCO3溶液的物质的量浓度为eq\f(0.032mol,0.032L)＝1.0mol·L－1，D错误。]13．某同学这样描述“铝热反应”的现象：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知：Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如表所示：物质AlAl2O3FeFe2O3熔点/℃660205415351462沸点/℃246729802750－(1)该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理：________(填“合理”或“不合理”)。(2)该同学设计实验证明了所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为_______________________________________________。(3)实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是________(填字母)。A．浓硫酸 B．稀硫酸C．稀硝酸 D．氢氧化钠溶液解析：(1)根据铁、铝的熔点和沸点，不难判断在一定温度下Fe、Al能熔合。(2)根据Al与NaOH溶液反应生成H2，可证明Al的存在，故选用NaOH溶液。(3)Fe、Al均为活泼金属，可以用稀硫酸溶解；浓硫酸在常温下使铁、铝钝化，加热时有污染性气体生成，稀硝酸与铁、铝反应有污染性气体生成，故不选A、C；氢氧化钠溶液只能溶解铝，不能溶解铁，故不选D。答案：(1)合理(2)NaOH溶液2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋3H2↑(3)B14．(1)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子Na＋Mg2＋Cl－SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))浓度/(g·L－1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为________________________________________________________________________，产品2的化学式为________，1L浓海水最多可得到产品2的质量为________g。(2)采用石墨作阳极、不锈钢作阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)工艺流程中，脱硫加入的是得到产品2过程中过滤时的滤液，而此滤液中所含的能够脱硫的离子来源于合成步骤中的石灰乳，故脱硫阶段的主要离子方程式为Ca2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=CaSO4↓；而产品2是由加入石灰乳之后得到的沉淀得来的，即Mg2＋＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋Ca2＋，故产品2为Mg(OH)2；1L浓海水中Mg2＋为28.8g，故可得到产品2即Mg(OH)2的质量为eq\f(28.8g,24g·mol－1)×58g·mol－1＝69.6g。(2)电解熔融MgCl2会得到Mg和Cl2，故化学方程式为MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑。因为Mg会与H2O发生反应生成Mg(OH)2和H2，故水存在会造成产品Mg的消耗，有关反应的化学方程式为Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))Mg(OH)2＋H2↑。答案：(1)Ca2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=CaSO4↓Mg(OH)269.6(2)MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))Mg(OH)2＋H2↑15．为研究红色固体产物的组成，进行如下实验(以下每步均充分反应)：已知：Cu2Oeq\o(→,\s\up7(易溶于浓氨水))[Cu(NH3)4]＋(无色)eq\o(→,\s\up7(在空气中))[Cu(NH3)4]2＋(蓝色)。(1)摇动锥形瓶ⅰ的目的是_________________________________________________。(2)锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为_____________________。(3)将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约_______________________________________。解析：(1)由题给信息“Cu2O溶于浓氨水生成无色的[Cu(NH3)4]＋，[Cu(NH3)4]＋在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2＋”，可知摇动锥形瓶的目的是为了使溶液充分接触空气。(2)ⅱ中剩余固体为Cu，加浓氨水并摇动锥形瓶，最终生成蓝色的[Cu(NH3)4]2＋，Cu元素的化合价升高，说明被空气中的O2氧化，反应物为Cu、O2、NH3·H2O，生成物有[Cu(NH3)4]2＋，根据电子守恒配平有：2Cu＋O2＋NH3·H2O→2[Cu(NH3)4]2＋，后有4个正电荷，由于溶液呈碱性(氨水)，利用OH－平衡电荷有：2Cu＋O2＋NH3·H2O→2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－，最后根据原子守恒配平即可。(3)说明容量瓶ⅱ中[Cu(NH3)4]2＋的浓度是ⅰ中的100倍，容量瓶ⅰ中铜元素来自于Cu2O，容量瓶ⅱ中铜元素来自于Cu，则n(Cu2O)∶n(Cu)＝1∶200。答案：(1)使溶液与空气中O2充分接触(2)2Cu＋O2＋8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O(3)n(Cu2O)∶n(Cu)＝1∶20016．某研究性学习小组为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究，请根据他们的设计回答有关问题。[探究一]实验方案：铝镁合金eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))测定剩余固体质量。问题讨论：(1)实验中发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________。(2)若实验中称取5.4g铝镁合金粉末样品，投入VmL2.0mol/LNaOH溶液中，充分反应。则NaOH溶液的体积V≥________mL。(3)