高中化学练习【金属材料-复合材料】

金属材料复合材料

一、选择题

1.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/℃883259522003000

A.Cu和AlB.Fe和Cu

C.Fe和NaD.A1和Na

解析分析数据得出，铁的熔点（1535°C）高于Na的沸点（883℃）,无法制

得合金。

答案C

2.下列有关金属的工业制法中正确的是（）

A.制钛：用金属钠置换氯化钛（TiCL）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99.9%的铜

解析钠与水反应，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，而不是用黄铜矿，D错。

答案B

3.下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是（）

A.铝制器皿不宜盛放酸性食物

B.电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠

C.铁制容器盛放和运输浓硫酸

D.镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀

解析A项，铝性质较活泼，能和强酸、强碱反应生成盐和氢气，在金属活动

性顺序表中A1位于H之前，所以能用金属活动性顺序解释；B项，金属阳离子

失电子能力越强，其单质的还原性越弱，用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极

生成氢气而得不到钠，说明Na的活动性大于氢，所以可以用金属活动性顺序解

释；C项，常温下，浓硫酸和铁发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻

进一步被氧化，该现象是钝化现象，与金属活动性顺序无关；D项，构成原电

池的装置中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn和电解

质构成原电池，Zn易失电子作负极，Fe作正极，则Fe被保护，所以能用金属

活动性顺序解释。

答案C

4.下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是（）

金属存在形式冶炼方法

铁的金属性比铜强，可将铁与CuSO4溶液反应冶

A铜化合态

炼铜

B银化合态银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼

C铁化合态铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁

钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，

D钠化合态

所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼

解析一般用电解熔融NaCl的方法来制取钠，而电解饱和食盐水得到的是

NaOH、H2和CI2。

答案D

5.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSCU溶液，向地下

深层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝（CuS）0下列分析正确的

是（）

A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度

B.原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性

2+2

C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu+S-=CuSI

D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应

解析CuSCU与PbS反应可以生成CuS,所以CuS的溶解度小于PbS的，A错

误；硫化物中硫的化合价为一2价，均具有还原性，B错误；ZnS难溶于水，不

能写成离子形式，C错误；铜的硫化物首先被氧化成CuSO4,然后硫酸铜与

ZnS、PbS发生复分解反应生成更难溶的CuS,D正确。

答案D

6.已知酸性条件下有如下反应：2Cu+=S=Cu2++Cuo由于反应温度不同，用

氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或CU20,两者都是红色固体。一同学对某次

用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记

录如下：

加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸

红色固体和无色气体和无色气体和红棕色气体和蓝色

实验现象

蓝色溶液蓝色溶液蓝色溶液溶液

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是（）

A.Cu

B.CU2O

C.一定有Cu,可能有C112O

D.一定有CU2。，可能有Cu

解析H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和CU2O中的一种或两种，产物中

加入稀H2s04溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含CU2。，在酸性条件下

2Cu+上=Cu2++Cu,故不能证明产物中是否含有Cu。

答案D

7.据央视新闻报道，考古人员在江西发掘一座距今2000多年、迄今保存最完好

的西汉古墓。2015年11月4日，江西省文物考古研究所首次对外公布了该阶段

性考古成果，其中包括10余吨西汉铜钱。这些铜钱锈迹斑斑，铜锈的主要成分

可表示为Cu2H2co5。下列有关判断正确的是（）

A.铜锈中Cu和C的化合价均为+2

B.铜质文物表面的铜锈可用稀硝酸除去

C.铜锈易溶于水

D.32g铜生成铜锈转移1mol电子

解析铜锈中Cu为+2价，C为+4价，A项错误；稀硝酸能够溶解铜锈，也能

溶解铜，除去铜质文物表面的铜锈应用稀硫酸或稀盐酸，B项错误；铜锈难溶

于水，C项错误；铜生成铜锈时，铜由0价变为+2价，32g（0.5mol）铜生成

铜锈时，转移1mol电子，D项正确。

答案D

8.A1、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是（）

A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物

B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物

C.制备AlCb、FeCh、CuCL均不能采用将溶液直接蒸干的方法

D.电解A1C13、FeCh.CuCb的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al

解析AI2O3属于两性氧化物，A错误；由铜绿、铁锈可知B错误；三种盐均可

水解，加热促进水解，且生成具有挥发性的盐酸和沉淀氢氧化物，所以C正

确；在阳离子放电顺序中AF+排在H+后，在溶液中不放电，Fe3‘得电子生成Fe2

+,D错误。

答案C

9.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（）

A.将CuSCU溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矶晶体

B.相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想

C.CUSO4在1100℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体

D.Y可能是葡萄糖

解析将CuSCU溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矶晶体，A项正确；途径①

有污染性气体产生，相对于途径③，途径②的优点是制取等质量CuS04需要的

硫酸少并且无污染性气体产生，途径②更好地体现了绿色化学思想，B项正

确；由流程图知硫酸铜分解生成了Cm。，若X是SO2和SO3的混合气体，则铜

元素、硫元素化合价降低，无元素化合价升高，根据2CuS00l丝‘Cu20+

SO2f+SO3t+02t知，X可能是02、S02和S03的混合气体，C项错误；葡

萄糖与氢氧化铜反应会生成Cm。，所以Y可能是葡萄糖，D项正确。

答案c

10.分别用等量的铁与足量的稀硫酸和足量的CuO制备单质铜，有人设计了以下

两种方案：

glH2so4“CuO「cH2so4cccFe„

①Fe----112----aCu,(2)CuO---->CuSO4---*Cu。

对制备得到Cu的量，下列判断正确的是()

A.一样多B.①多

C.②多D.无法判断

解析两种方案中所发生反应的化学方程式分别为：①Fe+H2so4=FeSO4+

H2t、H2+CUO=^=Cu+H20；②CuO+H2so4=CuSO4+H20、Fe+

CuSO4=Cu+FeSO4o方案①中氢气还原氧化铜实验，开始时需先通入一部分

氢气，排出装置中的空气，实验结束时还要通一会儿氢气，以防止生成的铜被

氧化，方案②中均可完全转化，故方案①生成的铜比方案②生成的铜少。

答案C

二'填空题

11.以黄铁矿为原料生产硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiCh、AI2O3、MgO等，

用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：

H.SO,FsS”粉滤渣A①NaOH②空气

硫酸渣滤液B

铁红

回答下列问题：

(1)酸溶时，粉碎硫酸渣的目的是

(2)还原过程中加入FeS2粉增大溶液中Fe2+的含量，同时有H2s。4生成，写出

该反应的离子方程式：

(3)滤渣A的主要成分为o

(4)为得到纯净的Fe(OH)3固体，需要对沉淀进行洗涤，判断沉淀Fe(OH)

3是否洗净的方法是___________________________________________________

(5)当离子浓度<1X10-5mol/L时可认为其沉淀完全。若要使Mg2’完全沉淀

则要保持c(0H-)2o(已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6X10%限N7.5}

解析(1)在工业生产中，增大接触面积，加快溶解或反应速率，常将固体粉

碎。(2)酸溶后的溶液中含有Fe3+、AF+和Mg2+,加入FeS2粉增大溶液中Fe?

十的含量，同时有H2s04,说明溶液中的Fe3+将FeS2中的硫元素氧化为H2so4,

Fe3+被还原为Fe2+,从而不难写出反应的离子方程式。(3)酸溶时，硫酸渣中

只有SiCh不溶于硫酸，因此滤渣A的主要成分为SiCh。(4)Fe(OH)3沉淀

表面附有SOT,判断沉淀Fe(OH)3是否洗净就是检验最后一次洗涤液中是否

含有SOF,若不含SOI,则沉淀已洗净。(5)当c(Mg2+)<1X10-5mol/L

时，Mg2+完全沉淀，则c(OH一='/=7.5X10

\li入iuYi入

4

mol/L0

答案(1)增大接触面积，加快溶解速率

3+2++

(2)FeS2+l4Fe+8H2。=15Fe+2SOr+16H

(3)SiO2

(4)取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中，滴加少量BaCb溶液，若无明显

现象，则沉淀已洗净

(5)7.5X104mol/L

12.硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。以下是某工厂用含铁的废铜为原料生

产胆研(CUSO4-5H2O)的生产流程示意图：

稀硝酸与稀硫

、酸的混合酸石灰浆

母液

胆研和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表。

温度（℃）20406080100

石膏0.320.260.150.110.07

胆帆3244.661.883.8114

请回答下列问题:

（1）红褐色滤渣的主要成分是

（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式

（3）操作I的温度应该控制在℃左右。

（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作n应为、洗涤、干

燥。

解析（2）由信息写出反应物（Cu、HNO3、H2so4）及生成物（CuS04）,分

析可知Cu被氧化，化合价升高，所以N的化合价降低，稀硝酸生成NO,加上

水配平此化学方程式即可。（3）因为石膏的溶解度随着温度的升高而降低，而

胆矶的溶解度随温度的升高而升高，所以温度越高得到的胆矶越纯净，所以温

度达到水的沸点最好。

答案（1）Fe（OH）3

（2）3Cu+2HNCh+3H2so4==3CuSO4+2NOt+4H2O

（3）100

（4）冷却结晶、过滤

13.铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化

学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，猜想该

绿色物质可能是铜的碳酸盐。

该小组同学利用下图装置进行实验（部分夹持仪器略）。

①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐

变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。

②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐

溶解，溶液变成蓝色。

③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。

观察到铁丝表面有红色物质析出。

请回答下列问题：

（1）绿色固体中含有的元素是

（2）加热后试管中剩余的黑色物质是

（3）假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能

是，加热分解的化学方程式为

（4）上述实验步骤③中的反应的离子方程式为

（5）实验装置最后的干燥管的作用是

（6）如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的（填“能”或“不

能”），为什么？

解析根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成，根据澄清石灰水变浑浊，

可知有C02生成，根据黑色固体溶于稀H2so4,插入铁丝后有红色物质析出，

知黑色物质应是CuOo若该绿色固体是纯净物，根据组成元素和各元素的化合

价分析该物质应是碱式盐，化学式可能是CU2(OH)2co3。

(5)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的C02进入

广口瓶，干扰实验。

(6)若将B、C对调，气体先通过石灰水，则无法证明绿色物质分解时是否有

水生成。

答案(1)Cu、H、0、C(2)CuO

(3)Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2co3=^=2CuO+H2O+CO2t

(4)Fe+Cu2=Cu+Fe2

(5)防止空气中的CO2进入广口瓶

(6)不能因为对调后无法说明反应中有水生成

14.某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究，研究的问题和过程如下：

(1)为探究Cu(OH)2是否和Al(OH)3一样具有两性，除选择Cu(OH)2

外，必须选用的试剂为(填序号)。

a.氨水b.氢氧化钠溶液

c.稀硫酸d.冰醋酸

(2)为探究不同价态铜的稳定性，进行如下实验：

①将CuO粉末加热至1000°C以上完全分解成红色的CU2。粉末，该实验说明：

在高温条件下，+1价的Cu比+2价Cu更(填“稳定”或“不稳

定”)。

②向CU2。中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反应的离子方程

式为________________________________________________________________

由此可知，在酸性溶液中，+1价Cu比+2价Cu更(填“稳定”或“不

稳定”)。

(3)为了探究氨气能否和氢气一样还原CuO,他根据所提供的下列装置进行实

验(夹持装置未画)，装置A产生氨气，按气流方向连接各仪器接口，顺序为

a-*ffffffho

①实验开始时，打开分液漏斗的活塞K,发现浓氨水没有滴下，如果各仪器导

管均没有堵塞则可能的原因是

②实验结束后，装置B中固体由黑色变为红色，装置E中收集到无色无味的气

体，在空气中无颜色变化，点燃的镁条可以在其中燃烧，则B装置中发生反应

的化学方程式为

③装置C中的球形装置的作用是

解析(1)为证明Cu(OH)2显两性，须分别使其与强酸和强碱溶液作用，若

均发生溶解，则证明Cu(OH)2显两性。应选氢氧化钠溶液和稀硫酸。

(2)①将CuO粉末加热至1000℃分解为CU2O,说明1000℃下012。比CuO

更稳定。②CU2O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液是硫酸铜溶液，生成的红色固

2+

体为单质铜，故离子方程式为Cu2O+2H^=Cu+Cu+H2Oo

(3)氨气还原CuO的实验，A用以制取氨气，经D碱石灰干燥，在B中反应，

反应后的气体经C洗去剩余的氨气，用E收集生成的气体。所以各仪器接口顺

序为afgfffb—c—d-e—h（b、c位置可互换）。

①分液漏斗的上口不与大气相通时，内部液体也不容易流出。

②氨气与氧化铜反应生成的无色无味气体是氮气，另有水生成，化学方程式为

3CuO+2NH3=^=3CU+N2+3H2O。

③装置C的球形漏斗可防止因氨气极易溶于水而导致倒吸。

答案（l）b、c（2）①稳定

②CU2O+2H'=CU2++CU+H2O不稳定

（3）gfbcde（b>c位置可互换）

①没有将分液漏斗颈上的玻璃塞打开

②3CUO+2NH3=^=3CU+N2+3H2O③防倒吸

15.铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答

问题。

（1）生铁中含有一种铁碳化合物X（Fe3C）oX在足量的空气中高温煨烧，生

成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子

是；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为o

（2）某溶液中有Mg2+、Fe2+、A13+、CM+等离子，向其中加入过量的NaOH溶

液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得

溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是

A.Mg2+B.Fe2+C.A13+D.CU2+

（3）氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下:

梢过录的NHHCOy溶液