2022《创新设计》高考化学大一轮复习(江苏专用)专题训练-3-4铜及其化合物-金属材料-2-

基础课时4铜及其化合物金属材料(时间：45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)1.“东方之冠”的主体结构是用国产Q460钢制成的。下列有关Q460钢的说法可能不正确的是]()。A．硬度比纯铁大B．性能优于一般钢C．熔点比纯铁高D．属于合金解析合金的硬度比其组分金属的大，熔点比其组分金属的低，故选C。答案C2．金属材料在日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．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的C．金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D．越活泼的金属越难冶炼解析合金的化学性质与成分金属的化学性质相像，物理性质略有不同，A正确；Mg在工业上用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是Mn＋＋ne－=M，C正确；金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。答案B3．下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是()。金属存在形式冶炼方法A金游离态金子比沙子密度大，利用水洗法直接分别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D钠化合态钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼解析钠一般是由电解熔融NaCl的方法来制取，而电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2。同时留意，此题易误选C，一般认为铁是由CO还原Fe2O3制得，但在实际生活中，在铁轨焊接等方面时，是用铝热反应来制取的。答案D4．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点/℃密度/g·cm－3硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金25003.007.42.3铁15357.864.517还知该合金耐腐蚀，强度大，从以上性能看，该合金不适合作()。A．导线B．门窗框C．炉具D．飞机外壳解析该合金熔点高，硬度大，密度小，B、C、D项中的应用均适合，但导电性仅为Ag的0.023倍，不适合作导线。答案A5．硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：①将铜溶于硝酸中、②先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中、③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参与反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列生疏或推断错误的是()。A．方法③是最经济和环保的B．方法①中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染D．方法③中N2O4既是氧化剂又是还原剂解析①、③都生成污染性气体，②不生成污染性气体且HNO3全部转化为Cu(NO3)2。答案A6．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法正确的是()。A．相对于途径②，途径①更好地体现了绿色化学思想B．Y可以是葡萄糖溶液C．X可能是SO2和SO3的混合气体D．将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体解析途径①中会产生有毒物质SO2而途径②不会，A错误；CuSO4与过量NaOH溶液反应会生成新制Cu(OH)2悬浊液，葡萄糖溶液能还原新制Cu(OH)2悬浊液生成Cu2O，B正确；CuSO4热分解过程中，铜元素价态降低，故必有化合价上升的元素，CuSO4中只有氧元素的化合价能上升，故X中必有O2，C错误；D项操作会导致开头得到的胆矾晶体失去结晶水，D错误。答案B二、不定项选择题(每小题有1～2个选项符合题意)7．氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在40～50℃()。A．“某物质”具有氧化性B．CuH与盐酸反应可能产生H2C．CuH与足量稀硝酸反应：CuH＋3H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋NO↑＋2H2OD．CuH在氯气中燃烧：CuH＋Cl2=CuCl＋HCl解析A项，用CuSO4溶液和“某物质”在40～50℃时反应可生成CuH，Cu元素的化合价由＋2价变为＋1价，则CuSO4作氧化剂，“某物质”为还原剂，表现出还原性；B项，CuH与盐酸发生氧化还原反应：2CuH＋4HCl=2CuCl2＋3H2↑；C项，HNO3具有强氧化性，与CuH反应时，＋1价Cu、－1价H均被氧化成最高价态；D项，Cl2具有强氧化性，CuH具有强还原性，二者反应会生成CuCl2和HCl。答案AD8．某同学设计了如下试验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是()。A．合金的熔点比其成分金属高，通常比成分金属具有更优良的金属特性B．铜银都能与稀硝酸反应，收集到的VL气体可能全为NOC．操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是洗涤，操作Ⅲ应是烘干D．依据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数解析解答本题要留意以下两点：(1)没有告知硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2；(2)Wg固体应当是干燥纯洁的AgCl，由此确定三步操作。答案AD9．已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋eq\o(=,\s\up12(H＋))Cu2＋＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜试验所得的红色固体产物做了验证，试验操作和试验现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸试验现象红色固体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜试验的产物是()。A．CuB．Cu2OC．确定有Cu，可能有Cu2OD．确定有Cu2O，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H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下2Cu＋eq\o(=,\s\up12(H＋))Cu2＋＋Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。答案D10．(2022·衡水二模)部分氧化的Fe­Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76g，经如下处理：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Fe元素的质量为2.24gC．样品中CuO的质量为4.0gD．V＝896mL解析依据题意，3.2g滤渣确定是铜，而铜与Fe3＋不共存，故A中无Fe3＋则A项错误；最终的3.2g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24g，B项正确；样品中Cu元素和O元素共5.76g－2.24g＝3.52g，则C项错误；2.24gFe元素不行能全是单质，故标准状况下生成的H2的体积小于896mL，D项错误。答案B三、填空题11．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)，其工艺流程如下图所示：试回答下列问题：(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸取，而不用烧碱溶液吸取的缘由是___________________________________。(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式_______________________________。制备过程中当氯化完成后必需经还原过程再制得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________________________，加入过量NaCl的缘由是_______________。(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是________________。(5)试验室中在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_________________。解析(1)主要从原料经济性的角度来回答。(2)产物Na[CuCl2]中Cu元素的化合价为＋1价，因此还原过程发生的是归中反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡学问。(4)产品用酒精洗涤，是由于酒精沸点低，易挥发，产品易晾干，可防止CuCl被空气氧化。(5)反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2被氧化为H2SO4。答案(1)石灰乳来源丰富，成本低(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu=2Na[CuCl2]CuCl沉淀沉积Cu表面阻碍反应的进行(3)防止Cu2＋水解增大NaCl的浓度有利于生成更多Na[CuCl2]，提高产率(4)使CuCl尽快干燥，防止其被空气氧化(5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up12(△))2CuCl↓＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)12．(2021·重庆化学，8)合金是建筑航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。①铝元素在周期表中的位置为_________________________，工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。②Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为_____________。焊接过程中使用的疼惜气为__________________(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为___________________________。②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为______________。(3)航母螺旋浆主要用铜合金制造。①80.0gCu－Al合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0g，则合金中Cu的质量分数为________________________。②为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调整pH，当pH＝3.4时开头毁灭沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外确定含有____________________。解析(3)①因加入过量的氨水会发生反应Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，故得到的白色沉淀为Al(OH)3，物质的量为0.5mol，据Al原子守恒可知Al的质量为13.5g，则Cu的质量为66.5g，Cu的质量分数约为83.1%。②由图像可知，Fe3＋在pH≈1.9时开头沉淀，在pH≈3.2时沉淀完全，依次类推。pH＝3.4时才开头毁灭沉淀，说明溶液中没有Fe3＋，则一般也无Fe2＋，由于Fe2＋在空气中会被氧化成Fe3＋，此时的沉淀为Al(OH)3；pH＝7.0时过滤出的沉淀为Al(OH)3和Cu(OH)2；pH＝8.0时过滤出的沉淀为Ni(OH)2。答案(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OAr(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO(3)①83.1%②Al、Ni13．试验室用辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备碱式碳酸铜的主要试验流程如下。(1)滤渣Ⅰ的成分为MnO2、单质S和__________(写化学式)；硫酸浸取时，Cu2S被MnO2氧化的化学方程式为____________。(2)浸取时，Fe2O3溶于硫酸的离子方程式为___________________；争辩发觉若先除铁再浸取，浸取速率明显变慢，其可能缘由是______________。(3)“赶氨”时，最适宜的操作方法是________。(4)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是________(写化学式)。解析(1)辉铜矿中含有Cu2S、Fe2O3和SiO2，加入H2SO4和MnO2后，Cu2S中＋1的Cu和－2价的S均被氧化生成Cu2＋和S，Fe2O3溶解生成Fe3＋，SiO2不溶于H2SO4，故滤渣中还含有SiO2。Cu2S在H2SO4作用下，被MnO2氧化，产物有S、CuSO4、MnSO4和H2O，Cu2S的化合价共上升4，MnO2中的Mn由＋4价降低到MnSO4中的＋2价，变化2，依据化合价升降总值相等得，Cu2S前配1，MnO2前配2，然后再依据原子守恒即可写出其反应的化学方程式。(2)Fe2O3犯难溶的氧化物，写离子方程式不行拆；由题意分析知，除铁后速率变慢，说明Fe3＋对浸取速率是有影响的，可联想到Fe3＋可能作催化剂(实际是Fe3＋可先氧化Cu2S生成Fe2＋，Fe2＋酸性条件下，再被MnO2氧化Fe3＋)。(3)此处考查NH3具有挥发性的性质，以及[Cu(NH3)4]2＋受热分解为Cu2＋和NH3，故接受加热的方法