2024年实战高考化学 第三章 金属及其化合物 第5讲金属材料与金属的冶炼

第5讲金属材料与金属的冶炼

第三章金属及其化合物

第5讲金属材料与金属的冶炼

一、课标要求

1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解金属材料的主要性质，了解这些物

质在生产、生活中的应用。

2.结合实例认识金属及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现

物质转化，认识物质及其转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的

重要价值。

考点一铜及其重要化合物

1.铜单质

(1)物理性质：紫红色固体，具有导电性、导热性和延展性，不能被磁体吸引。

(2)化学性质

反应物化学方程式

①常温下潮湿的空气中：2Cu+O2+CO2+H2O=CMOH)2coM碱式碳酸铜，

非

绿色)

金

02

属A

②在空气中加热：2CU+O2=2Cu0(黑色固体)

单

A

质C12Cu+C12=CuCh（棕黄色烟）

A

氧浓硫酸Cu+2H，SCh(浓)=CUS04+S04+2HOO

化

浓硝酸CU+4HNO3(浓尸CU(NO3)2+2NO2T+2HQ

性

酸稀硝酸3cLi+8HNCh(稀)=3Cu(NO3)2+2NOT+4H2O

AgNOa

Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag

溶液

盐

FeCh

Cu+2FeC13=CuCh+2FeCl2

溶液

【注意】①铜为变价金属，与Cb反应生成CuCb,与S反应生成C112S,由此可知氧化

性：Ch>So

②Cu与稀硫酸不反应，但在通入02的条件下，Cu可在稀硫酸中逐渐溶解:

2CU+O2+2H2so4=2CuSO4+2H2O°

2.氧化铜和氧化亚铜

名称氧化铜(CuO)氧化亚铜(C112O)

颜色黑色砖红色

与酸反

+2++2+

CUO+2H=CU+H2OCU2O+2H=CU+CU+H2O

应(H+)

与H2AA

=

CUO+H2CU+H2OCU2O+H2=2CU+H2O

反应

高温

转化关系4CUO^2CU2O+O2T

3.氢氧化铜

(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。

(2)化学性质及应用

A

=

反应①的化学方程式：CU(OH)2CUO+H2O<J

+2+

反应②的岗子方程式：CU(OH)2+2H=CU+2H2OO

试卷第2页，共18页

4.铜盐

(I)碱式碳酸铜

碱式碳酸铜的化学式为CU2(OH)2co3,是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被锈蚀的结

A

果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2t+H2Oo

(2)硫酸铜

®CuSO4・5H?O为蓝色晶体，俗称蓝桃或胆研。

②无水CuSO4为白色粉末，遇水变蓝色(生成CUS04-5H20)O

【注意】①无水CuSO4能用作检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂用于除杂或

干燥。

②铜盐溶液有毒，具有杀菌作用，这是因为CM+是一种重金属离子，能使蛋白质变性而

失去生理活性。

(3)铜盐的毒性：铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去

生理活性，因此人们利用这一-性质用胆矶、熟石灰、水配成了波尔多液，用米杀灭植物

的病毒。铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2+作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白

质变性失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用胆帆、熟石灰、水配成了波尔多

液，用来杀灭植物的病毒。

【注意】①通常利用反应2CU+O2=2CUO除去某些混合气体中的少量02。

②铜为变价金属，与CL反应生成CuCh,与S反应生成CuaS,由此可知氧化性：Ch>So

③Cu与稀硫酸不反应，但在通入02的条件下，Cu可在稀硫酸中逐渐溶解：

2Cu+O2+2H2so4=2CuSO4+2H2O。

④无水CuSCU只能作为检验水的试剂，不能作为水蒸气的吸收试剂而用于除杂。

5.铜的冶炼

(1)湿法炼铜：Fe+CuSO尸FeSCh+Cu。

(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：

800℃

2CuFeS2+4O2=Cu2s+3SO?+2FeO(炉渣)

1200℃

2Cu2S+3O22CU20+2SO2

1200℃

2C112O+C112S6Cu+S02T

(3)电解精炼铜:粗铜中铜的含量为99.5%〜99.7%,主要含有Ag、Zn、Fe、Au等杂质,

粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%〜99.98%的铜。电解精炼铜的原理是用粗铜作

阳极，铜在阳极上失电子变为C#+,用纯铜棒作阴极：CF+在阴极上得电子生成铜。

一种类:硅铝合金、镁铝合金、硬铝等

②|铝合金|特性:密度小、强度高、塑性好、易于加工

用途:建筑业、容器包装业、交通运输业等

作用能够大址吸收气气，并与氧气结合成

।金凤火化物

[储气合金)

3求储&ht大，金属气化物既容易形成，

新稍带加热乂容易分解，室温下吸、放

③型包的速率快

合T钛合金)—

金广泛应用于航空航天、

(耐热合金)—生物丁科、电子T业

等领域

―(形状记忆合金)

【特别提醒】合金的组成与性质

(I)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中一

定含金属元素。合金,定是混合物。

(2)常温F，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。

⑶合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性能,

在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在亿学性质上，一般认为合金体现的

是各成分金属的化学性质。

3.金属矿物的开发利用

(1)金属在自然界中的存在形态

在金属化合物中,金属元素都显出价

国离专)一金、伯等极少数金属

(2)金属冶炼的实质：把金属从化合态还原为游离态。

(3)金属冶炼的一般步骤

富集O治炼O精炼

[[

利用银化还原反应，用

除去杂质，提高矿石提纯

还原剂把矿石中的金属

中有用成分的含量金属

离子还原成单质

(4)金属冶炼的方法:根据金属活泼性的不同，金属冶炼的方法分为热分解法、热还原法、

电解法等。

方法主要反应原理(举例)

A

2HgO=2Hg+O2T

热分解法

A

2Ag2O=4Ag+O2T

温

co作为还原剂Fe2O3+3CO^2Fe+3co2（高炉炼铁）

高温

热还原法出作为还原剂WCh+3H2^W+3H2。

高温

铝热反应Fe2O3+2Al2Fe+AL（h

2Al2。3（熔融）==4A1+3O2：

冰晶石

电解

MgCb（熔融）=Mg+CbT

电解法

电解

2NaCl（熔融）2Na+Cl2T

【注意】①工业上用电解熔融AhCh的方法冶炼铝，而不能用电解熔融A1C13的方法，

这是因为AlCb为共价化合物，熔融时不导电。

②工业上用电解熔融MgCb的方法冶炼镁，而不用电解熔融MgO的方法，这是因为

MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本，而MgCb的熔点较低，更易熔

融。

0丽EiX

1.冶炼铝和钠都可以用电解法。（）

2.所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应。（）

3.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。（）

4.人类历史上使用铝的时间比快晚，原因是铝的冶炼成本高。（）

5.火烧孔雀石炼铜是采用的焦炭法来冶炼金属。（）

6.电解AlCh、FeCh>CuCb的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、AL（）

,考点探究

考点一铜及其重要化合物

题组一铜及其化合物的性质和应用

7.下列说法中正确的个数为

试卷第6页，共18页

①氢气通过灼热的CuO粉末反应后固体物质增重

②用CuCb溶液做导电实验，灯泡发光是因为CUC12”CM++2CT

+2+

③Cu溶于稀HNO3的离子方程式：3Cu+8H+2NO3=3Cu+2NOT+4H2O

④常温下，Cu既能与FeCb溶液反应乂能与浓硝酸反应

A.1B.2C.3D.4

8.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是

()

A.将铜丝插入浓硫酸一并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色

B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCL的生成

C.将CuCb溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCb固体

D.将表面有铜绿［CuMOH)2c03］的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿

归纳总结

铜及其化合物的颜色、状态及溶解性

颜

物质颜色状态及溶解性物质状态及溶解性

色

粉末，易溶干

紫红色，有固态，难溶于非氧化性白

CuCuSO4水，水溶液呈蓝

金属光泽酸，易溶于强氧化性酸色

色

蓝

CuO黑色粉末，可溶于酸溶液CUSO4-5H2O晶体

色

固体，难溶于水，可溶粉末，难溶于

绿

Cu2O砖红色于酸溶液(生成Cu和CU2(OH)2CO3水，可溶于酸溶

色

Cu2+)液

蓝难溶于水，可溶

白色

CuCICuI粉末，难溶于水CU(OH)2

色于酸溶液

深

粉末，难溶于水及非氧络合离子，溶于

2+

CuS黑色[CU(NH3)41蓝

化性强酸水

色

题组二铜及其化合物的制备

9.实验室从含有少量气化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如下图:

下列有关说法氐哪的是

A.溶解废铜粉“过量酸，是指稀硝酸

B.气体A是Ch,将亚铁离子氧化为铁离子

3+2+

C.生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO+2Fe+3H：O=2Fe(OH)3；+3Cu

D.从溶液中得到的无本硫酸铜的方法是冷却结晶

10.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产

CUC12-2H2O晶体的工艺流程如图所示：

空气盐酸

废气滤液

下列说法正确的是

A.焙烧过程中每消耗1molCuS则消耗3molO2

B.焙烧后的废气能使酸性高铸酸钾溶液褪色

C.滤渣中主要含铁的氢氧化物

D.将获得的CUC12-2HQ晶体直接加热可制得CuCh固体

考点二金属材料与金属矿物的开发利用

题组一金属材料及其应用

11.金属材料在口常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确

的是

A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同

B.锈蚀后的铁制品没有回收价值

C.金属冶炼的本质是金属阳离了•得到电子变成金属原子

D.越活泼的金属越难冶炼

12.下列关于新型合金材料说法不正确的是

A.捌银合金能大量吸收H2形成金属氧化物，可作储氢材料

B.钛合金生物相容性好，强度大，可作人造骨骼

试卷第8页，共18页

C.形状记忆合金可在使合金发生形变的作用力消失后恢复原状

D.利用合金的熔点低二成分金属这一特点可制得耐热合金

13.下列说法错误的是（）

A.制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢不是合金

B.商代后期铸造出工艺精湛的后（司）母戊鼎，该鼎属于铜合金制品

C.铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业

D.铝合金大量用于高铁建设

题组二金属冶炼方法的选择

14.下列制备金属单质的方法或原理正确的是（）

A.在高温条件下，用H?还原MgO制备单质Mg

B.在通电条件下，电解熔融AI2O3制备单质A1

C.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的

D.加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu

15.不同的金属在冶炼方法上也有所不同。下列说法正确的是

A.帆、铝、钵等难熔金属通常采用铝热反应冶炼

B.铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单

C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的

方式来获取它们的单质

D.炼铁时加入的焦炭除了用来制造还原剂一氧化碳外，还提供热量

考向三合金的性质及应用

16.“嫦娥五号”中使用了大量合金。下列有关金属或合金的说法中不氐画的是

A.生铁属于合金

B.一般合金的熔点比各成分金属的低

C.合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同

D.改变原料的配比、生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金

17.第二架国产大型客机C919将在本月底实现首飞。C919机身部分采用第三代新型铝

锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是

A.铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质

B.改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金

C.铝锂合金具有金属光泽，可导电导热

D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同

五、高考真题m

考向1.合金的性质与用途

（2021・新高考河北卷）

18.“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草经集

注》中提到“钢铁是杂炼生球作刀镰者”。“灌钢法''主要是将生铁和熟铁（含碳量约0.1%）

混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是

A.钢是以铁为主的含碳合金

B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大

C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高

D.冶炼铁的原料之•赤铁矿的主要成分为F.O3

考向解读

化学学科探索历史值得重视。本题以历史文献资料“灌钢法''设置情境，说明了化学对人

类文明的伟大贡献。利用传统文化情境，不仅考查了合金的概念和性能、铁的冶炼等方

面的知识，还能够培养将化学成果应用于生产、生活的意识。命题立意中华传统文化，

厚植爱国主义情怀，激发考生为中华民族奋斗的责任感和使命感。

（2021.新高考广东卷）

19.今年五一假期，人文考古游持续成为热点。很多珍贵文物都记载着中华文明的灿烂

成就，具有深邃的文化寓意和极高的学术价值。下列国宝级文物主要由合金材料制成的

是

选

ABCD

项

试卷第1。页，共18页

1

y

文

物d

曾i

名

铸客大铜鼎河姆渡出土陶灶兽首玛瑙杯角形玉杯

称

A.AB.BC.CD.D

考向2.铜及其化合物的性质

（2021・新高考湖北卷）

20.“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之%该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面,

艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。卜列叙述错误的是

A.铜的金属活动性大于银

B.通过揉搓可提供电解质溶液

C.银丝可长时间保持光亮

D.用铝丝代替银丝铜也会变黑

（2018・高考海南卷）

21.铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题：

（1）实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片，该反应的化学方程式为。

（2）电子工业使用FeCb溶液刻蚀印刷电路板铜箔，写出该过程的离子方程

式0配制的FeCh溶液应保持（填“酸性”“碱性，喊”中性）原因

是O

（3）溶液中Cu2+的浓度可采川碘量法测得：

①2C#++51=2CuIl+I，②b+2S2O^=3I+2S4O；-

反应①中的氧化剂为o现取20.00mL含3+的溶液，加入足量K【充分反

应后，用0.1000moLL-Na2s2。3标准溶液滴定至终点，消耗Na2s2O3溶液25.00mL,

此溶液中CM+的浓度为molL-L

考向3.金属及其化合物制备的工艺流程

(2022.山东等级考)

22.高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)

为主要原料制备Cu粉的工艺流程如图，可能用到的数据见表。

籍底溶港.岛压O?NHjftJKHi

i.__,'

破化钓相/.----中N]---------Jlrt---------*法a—d成一*

I;…♦畲♦M

冏体X

Fe(OH)3CU(OH)2Zn(OH)2

开始沉淀pH1.94.26.2

沉淀完全pH3.26.78.2

下列说法不正确的是

A.固体X主要成分是Fc(OH)3和S；金属M为Fe

B.浸取时，增大02压强可促进金属离子浸出

C.中和调pH的范围为3.2~4.2

D.还原时，发生反应的离子方程式为：C1P++H2=CU+2H+

1

六、分层训练///

A卷基础巩固

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

23.202()年II月I。日8时12分，中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐

底。“奋斗者”号使用了钛合金材料。有关合金的说法中正确的是

A.钛合金是一种新型金属单质

B.在合金中加入稀土金属，对改善合金的性能无太大影响

C.钛合金熔点比成分金属低，但硬度大

D.钛合金的化学性质与钛单质相同

24.镁是一种活泼的金属单质，下列关于金属镁的说法中正确的是()

A.镁能与NaOH溶液反应牛.成Mg(OH)2沉淀

B.大量镁条燃烧引起的火灾不能用干冰灭火器灭火

c.镁在任何条件卜.都不能与水反应

D.镁能在N2中燃烧，且生成MgN

试卷第12页，共18页

25.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是

A.铝的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品

B.氧化铝熔点高，可用作电解冶炼铝的原料

C.氢氧化铝受热分解，可用于中和过多的胃酸

D.明研溶于水井水解形成胶体，可用于净水

26.《五金•铁》中记载：“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方

塘，短墙抵之e其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。”

以下说法不正确的是（）

A.金属冶炼方法由金属活动性决定

B.生铁比熟铁质地更硬，延展性稍差

C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量

D.该法与近代往生供水中吹空气炼钢异曲同工

27.下列关于金属的冶炼方法叙述不止确的是

金存在形

冶炼方法

属式

A金游离态金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离

化合态

B银银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼

C铁化合态铝的金属性比铁弓虽，可用铝热法冻铁

钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和

D钠化合态

NaCl溶液的方法冶炼

A.AB.BC.CD.D

28.如图所示的反应均是在高温后引燃后进行，选项中的物质表示A和B,不合理的是

。2（足量）

A.MgOAlB.CO2MgC.Fe203AlD.CuOH2

二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

29.下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝，获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是

ABCD

过量*

1NaOH

Y溶液

区嚣的■

匕工硫酸铝

图/溶液

制硫酸铝制氢氧化铝过滤氢氧化铝妁烧制氧化铝

A.AB.BC.CD.D

30.氯化亚铜(CuQ)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuQ难溶于水，可溶于氯离

子浓度较大的体系，易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，生产

CuCl的工艺如下：

海

绵

铜

卜列说法错误的是

A.“溶解”过程发生氧化还原反应的离子方程式是3Cu+8H++2NO；=3CM++2NOT+4H20

B.“反应”过程发生反应的离子方程式是Cu2++SO+Cr+H20=CuCll+S0+2H+

C.“溶解”过程中硫酸可用浓盐酸代替

D.“烘干”需在隔绝空气的环境中进行

31.氧化亚铜(CsO)主要用于制造船底防污。已知CuO经高温灼烧生成CsO,Cu2O

与H+发生反应：CU2O+2H+=CU+CU2++H2OO现将经高温灼烧后的CuO样品投入足量稀

硫酸中得到混合溶液，下列有关说法不止确的是

A.稳定性:Cu2O>CuO

B.样品与酸反应中CsO既是氧化剂又是还原剂

C.如果溶液中出现蓝色，说明CuO已分解

D.若有14.4gCU2。参加反应，则转移电子数为0.2NA

三、非选择题

32.铝、铁、铜及其化合物在日常生活中应用广泛，根据下列事实回答问题。

(1)铝土矿的主要成分是氧化铝，写出铝土矿与稀硫酸反应的离子方程式：°

(2)铁矿石主要分为赤铁矿和磁铁矿。写出赤铁矿主要成分的化学式：。磁铁矿与

铝粉在一定条件下发生铝热反应，写出反应的化学方程式：。

(3)现有一定浓度的FeCz溶液，检验溶液是否变质的方法是取少量溶液，向其中加入几

试卷第14页，共18页

滴KSCN溶液，如果溶液,证明溶液变质。

(4)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为o

(5)向新制的FeCb溶液中滴加氢氟化钠溶液，可以观察到的现象为。

(6)Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中通入02后，

溶液很快变蓝色，试写出该反应的离子方程式：0

33.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。

J知CsO与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。

回答下列问题：

(1)工业上可用CsS+O2=2Cu+SO2反应制取粗铜，该反应中元素被还原。

⑵将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃,加入H2O2溶液，一段时间后，

升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为c.

温度控制在50〜60℃的原因除了加快反应速率外，还有o在

CuSO』溶液中加入-定量的Na2so.，和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl

的离子方程式：o

1

⑶现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入2L0.6mol-L-HNO3溶液恰好使混合

物溶解，同时收集到4480mLNO气体(标准状况)。CsO与稀硝酸反应的离子方程式

为。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—

go若混合物中含0.2molCu,将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2s04的物质的量

为mol0

B卷能力突破

34.《考工记》：金(青铜)有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居

一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃

之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。下列有关说法错

误的是

A.六齐是铜锡合金6种配比B.大刃硬度大于斧斤

C.六齐之金，日久也会有铜绿生成D.依据铜锡不同比例可以配成黄铜

35.根据古代文献记载的化学知识，卜列相关结论或应用错误的是

选

文献记载结论或应用

项

唐代金陵子称石胆(主要成分为CuSdSH?。)“浅碧色，

A古人鉴别石胆真伪

烧之变白色者为真”

造瓦时浇水转釉后，铁元

《大工开物》记载:造乩“凡坯既成，干燥之后，则堆枳窖

B素主要以氧化铁形式存

中燃薪举火':浇木转釉（主要为青色）,与造砖同法”

在

C《抱朴子内篇》记载:“曾青涂铁,铁赤色如铜”描述了湿法治铜的原理

南北朝时期陶弘景说:“水银，能消化金、银使成泥，人以汞、金、银形成的合金

D

镀物是也“可用于器物上镀金、银.

A.AB.BC.CD.D

36.研究铜和铁与浓硫酸的反应，实验如下：

①②

期纹城铁蛾g」甩r处岸

;液碗假\

铜丝表面无明显现象铜丝或铁丝逐渐溶解，产生大量气体，

铁丝表面迅速变黑，之后无明显现象品红溶液褪色

下列说法正确的是

A.常温卜.不能用铁制容器盛放浓硫酸，可用铜制容器盛放浓硫酸

B.②中铜丝或铁丝均有剩余时，产生气体的物质的量相等

C.依据②，可推断出铜和铁与浓硫酸反应可生成SO?

D.①②中现象的差异仅是由于温度改变了化学反应速率

37.CuSOa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.途径①所用混酸中H2s04与HNCh物质的量之比最好为3:2

B.相对于途径①、③，途径②再好地体现了绿色化学思想

C.ImolCuSCh在11002所得混合气体X中可能为0.75mol

试卷第16页，共18页

D.Y可以是葡萄糖

38.将质量为32g的铜与15（）mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况

下11.2L的NO和NO?的混合气体，将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量

NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成NaNQn下列说法不正确的是

A.标准状况下，通入的02体枳为5.6L

B.向反应后的溶液加NaOH,使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为I.Omol

C.标准状况下，混合气体构成是5.6L的NO和5.6L的NO?

D.硝酸的物质的量浓度为lO.Omol-L1

39.工业上由黄铜矿（主要成分CuFeSz）冶炼铜的主要流程如下：

气体A

泡铜A1电解

—粗铜

（CuOCu）*精铜

2局温精炼

熔渣B

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的吸收.

a.浓H2so4b.稀HNO3c.NaOH溶液d.氨水

（2）用稀H2sCh浸泡熔渣B,取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液

中存在（填离子符号），检验溶液中还存在F7+的方法是

（注明试剂、现象）.

（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为.

（4）以CuSO』溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质）的电解

精炼，下列说法正确的是.

a.电能全部转化为化学能

b.粗铜接电源正极，发生氧化反应

c.溶液中QP+向阳极移动

d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

（5）利用反应2Cu+O2-2H2so4=2CuSCh+2H2O可制备CuSO』，若将该反应设计为原电

池，其正极电极反应式为.

40.孔雀石的主要成分为Cm（OH）2CO3（含少量FeO、FezCh、SiCh）。某小组同学在

实验室以孔雀石为原料制备胆矶，并测定所得胆矶中结晶水的含量。实验步骤如下：

(提供试剂：NaOH溶液、H2O2溶液、CuO、Na2co3)

完成下列填空：

(1)孔雀石的主要成分与稀硫酸反应的离子方程式为o

(2)按试剂加入顺序，w所代表的试剂依次为o沉淀B的成分为。

(3)a操作依次为：加热蒸发、、过滤、洗涤、o除烧杯、漏斗之外过

滤还需要另一玻璃仪器.该仪器在此操作中的主要作用是。

(4)欲检验溶液A中Fe2+的试剂是(选填序号)。如果测定Fe2+的含量，需

要用容量瓶配制某标准溶液，请简述配制中“定容”的操作：―。

aNaOH(aq)bNa2co3(aq)c淀粉KI(aq)d酸性KMnCh(aq)

(5)在测定所得胆研(CUSO4-XH2O)中结晶水x值的实验过程中，若测定结果的实验

误差为1.5%,可能的原因是。

a加热温度过高b胆矶晶体的颗粒较大

c加热后放在空气中冷却d加热胆研晶体时有晶体从坨烟中溅出

、m,,222

(6)该小组一位同学根据实验结果求出样品中孔雀石的质量分数为：孟乂丁，另

25Uzni)

一位同学不同意，其原因是。

试卷第18页，共18页

参考答案:

1.正确

【详解】铝和钠是活泼的金属单质，冶炼铝和钠都可以用电解法，说法正确。

2.错误

【详解】并不是所有的金属氧化物都能和铝发生铝热反应，活泼性比A1弱的难熔金属，如

帆，铭，锦，铁，铜的氧化物与A1发生铝热反应，因此本题说法错误。

3.正确

【详解】碳和氧气不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳具有还原性，可以还原氧化铁，生

成铁单质，故正确。

4.正确

【详解】人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝要通过电解所得，其冶炼成本高，故答

案为：正确。

5.正确

【详解】火烧孔雀石炼铜是采用的焦炭法来冶炼金属，涉及反应为

A商・温

CU2(OH)2CO3=2CUO+H2O+CO2T2Q1O+C=2Cu+C0?T，答案为正确。

6.错误

【详解】用精性电极电解AlCb、FeCh.CuCb的混合溶液时，阴极上离子放电顺序是

Fe3+4Cu2+AHfFe2+>A13+,所以阴极上先析出Cu,后生成氢气，不能生成Fe和AL所以该

说法错误，故答案为：错误。

7.B

【详解】①氢气与CuO反应生成Cu和水，反应前固体为CuO,反应后固体为Cu,固体质

量减小，故①错误；

②用CuCb溶液做导电实验，相当于电解氯化铜溶液，在阴阳两极上分别生成Cu和Cb,故

②错促；

③Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2N0,

=3Cu2++2NOT+4H2O，故③正确；

④常温下，Cu能够被铁离子氧化，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,也能被浓硝酸氧化，

Cu+4HNOK浓尸CU(NO3"+2NChT+2H2O,故④正确；

正确的有2个，故选B“

答案笫1页，共15页

8.D

【详解】A、浓硫酸溶于H放热，正确的操作应该将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后取一定

量的反应液加入盛有水的烧杯中，A错误；

B、应该用红热的铜丝，B错误；

C、CM+水解，加热CuC12溶液不能得到CuCb固体，C错误；

D、铜绿溶了盐酸而铜不溶于•盐酸，故可用盐酸除去铜器表面的铜绿，D正确。

答案选D。

9.C

【分析】因为要制备硫酸铜，则过量酸为稀硫酸，废铜粉(含有少量氧化铁)加过量稀硫酸,

氧化铁溶于硫酸生成硫酸铁和水，Cu和硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，得到硫酸亚铁、

硫酸铜、硫酸混合溶液，混合溶液通入气体A将亚铁离子氧化为铁离子，调pH=4将铁离子

转化为氢氧化铁，然后过滤除去，固体B可为CuO或氢氧化铜等，滤液C为硫酸铜溶液，

将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铜晶体。

【详解】A.过量的酸应为稀硫酸，不适合用稀硝酸，原因是引入硝酸根杂质，A错误；

B.向混合溶液通入气体A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，气体A为氧气，

不能使用氯气，防止引入氯离子杂质，B错误：

C.加入固体B的作用是调节溶液的pH,使Fe3,水解平衡正向移动，转变为氢氧化铁沉淀

而除去，为了不引入新的杂质，可选用CuO、Cu(OH”或Cu2(OH)2co3,加CuO时离子方

3+2+

程式为3CuO+2Fe+3H2O=2Fe(OH).44-3Cu,C正确；

D.从溶液中冷却结晶是得到硫酸铜晶体，D错误；

选C。

10.BC

【分析】废渣在空气中焙烧，硫化铜转化为氧化铜和二氧化硫，铁转化为氧化铁，加入盐酸，

反应生成CuC12和FcC13,调节pH至3-4,氏3+转化为FC(OH)3除去，过滤后经蒸发浓缩、冷

却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CUCL・2H2O晶体。

【详解】A.焙烧过程中发生反应：2CuS+3O2高&2CuO+2sCh,由化学方程式可知，每消

耗1molCuS则消耗1.5molO2,故A错误；

B.废气中含有SO2,能使酸性高钵酸钾溶液褪色，故B正确；

C.调节pH时，Fe3+水解转化为Fe(0H)3沉淀而除去，故C正确；

D.将CuCb2H2O直接加热脱水，CM十水解生成的HCI会挥发而产生CU(OH)2,无法得到

答案第2页，共15页

CuCb固体，故D错误。

答案为BCo

II.B

【详解】A.合金的熔点比其各成分金属的熔点都低，硬度比其各成分金属的都大，A正确：

B.锈蚀后的铁制品除去铁锈可以回收利用，保护矿产资源，B错误；

C.金属冶炼的本质是将金属的化合物变为金属单质，而金属化合物变为金属单质都是让金属

以金属阳离子的形式被还原为金属单质；在化化物中，金属往往以离子的形式存在,C正确；

D.越活泼的金属，其金属阳离子就越难得到电子被还原，越难冶炼，D正确；

故合理选项为B。

12.D

【详解】A.锄锲合金能大量吸收Hz,并与H2结合成金属氢化物，金属氢化物稍稍加热又

容易分解，所以可用作储氢材料，故A正确：

B.钛合金生物相容性好，强度大，常用作人造骨骼，故B正确；

C.形状记忆合金具有记忆功能，可使形状记忆合金发生形变的作用力消失后恢复原状，故

C正确；

D.耐热合金的熔点很高，与合金的熔点低说法相悖，故D错误；

答案为D。

13.A

【详解】A.合金是一种金属与另一种或几种金属或非金属形成的混合物。不锈钢是铁与格、

银等形成的合金，A错误；

B.商代的后（司）母戊鼎属于青铜器，青铜是铜锡合金，B正确；

C.铝和锂的密度都很小，且形成合金后可以降低合金的比重，增加刚度，同时仍然保持较

高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性，这些特点都适合用于航空工业,

C正确；

D.铝合金具有密度小、硬度大等优点，可大量用于高铁建设，D正确；

故选Ao

14.B

【详解】A.Mg属于活泼金属，不能用H2还原MgO制备Mg,而是用电解熔融MgCL的方

法制备Mg,A错误；

答案笫3页，共15页

B.铝属于活泼金属，用电解熔融AI2O3制备单质AI,反应的方程式为2Al2。3（熔融）—

冰晶石

4AI+3O2f,B正确；

C.Mg属于活泼金属，工业上用电解熔融MgCb制备Mg,Cu可用热还原法制得，C错误;

D.CuO加强热分解生成CsO而不是Cu,D错误；

答案选B。

15.AD

【详解】A.帆、铭、钵熔点很高，通常采用铝热反应冶炼，A项正确；

B.铝及其合金被广泛使用是因为铝及其合金具有良好的性能，B项错误；

C.氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，C项错误;

D.高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，D项正确；

答案诜ADo

16.C

【详解】A.生铁由铁和碳等元素组成，属于合金，故A正确；

B.形成合金后，结构发生了改变，一般合金的熔点比各成分金属的低，故B正确；

C.合金的化学性质与其成分金属的化学性质相同，故C错误；

D.改变原料的配比、生成合金的条件，组成合金的成分、结构不同，对合金的性质产生不

同的影响，可以得到只有不同性能的合金，故D正确；

故答案选C。

17.D

【详解】A.合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，故A正确；

B.合金的性质与成分的含量有关，所以改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，

故B正确；

C.铝锂合金具有金属材料的些通性，有金属九泽，可导电导热，故C正确；

D.合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，所以铝锂合金的性质与

各成分金属的性质不完全相同，故D错误；

故选D.

【点睛】本题主要考查合金与合金的性质，合金概念的三个特点要记牢：①一定是混合物;

②合金中各成分都是以单质形式存在；③合金中至少有一种金属；还要理解合金的性质，即

合金的硬度大，熔点低，耐腐蚀。

答案笫4页，共15页

18.C

【详解】A.钢是含碳量低的铁合金，故A正确；

B.钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故正确；

C.由题意可知，生铁熔化灌入热铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误;

D.赤铁矿的主要成分是Fe?03,可用于冶炼铁，故D正确；

故选C。

19.A

【详解】A.铸客大铜鼎属于铜的合金，A符合题意；

B.河姆渡出土陶灶属于陶器，主要成分为硅酸盐，不属于合金，B不符合题意；

C.兽首玛瑙杯主要成分为二氧化硅，不属于合金，C不符合题意：

D.角形玉杯主要成分为硅酸盐，不属于合金，D不符合题意；

故诜Ao

20.D

【详解】A.根据金属活动性顺序表，铜的金属活动性大于银，A项正确；

B.通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液，B项正确；

C.银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性较弱，可长时间保持光亮，C

项正确；

D.铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D