【走向高考】2022届高三化学(人教版)总复习作业：第3章-第4节用途广泛的金属材料-

第一部分第三章第四节一、选择题1．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的进展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是()A．确定发生的是置换反应B．确定发生的是氧化还原反应C．只能用金属还原剂冶炼金属D．如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少解析：金属的冶炼是将化合态的金属还原成金属单质，确定是氧化还原反应；金属冶炼的方法有热分解法、热还原法和电解法，多数反应不是置换反应；还原法所用的还原剂有H2、CO、活泼金属等；金属的活动性越弱，越简洁以游离态形式存在于自然界，金属阳离子的氧化性越强，越简洁被还原为金属单质，因而冶炼越简洁。答案：B2．(2022·河北省保定市高三模底)金属钛素有“将来金属”美誉，是造船工业和航天工业常用到的金属，在地壳中主要以TiO2的形式存在。钛制取较难，工业上接受金属钠热还原四氯化钛方法炼制。有关物质的熔沸点数据见下表：NaTiTiO2TiCl4NaCl熔点/℃97.816681850－25801沸点/℃882.932603000136.41442下列说法不正确的是()A．依据信息推想钛是一种活泼金属，易溶于水生成氢气B．金属钛耐腐蚀性强，其缘由可能是表面形成了致密的氧化膜C．冶炼Ti的化学方程式为：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up14(△))Ti＋4NaClD．TiCl4易挥发，在潮湿的空气中产生白雾答案：A3．近年来，科技人员又争辩得到一种新型材料——泡沫铝。它是由发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金(合金是指金属跟其他金属或非金属所组成的具有金属特性的物质)中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.16～0.5g·cm－3)，比木材还轻，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，近几年就可大批量投放市场，则下列关于泡沫铝的说法错误的是()A．泡沫铝是纯洁物B．泡沫铝是一种合金C．泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料D．泡沫铝可用于飞机制造解析：泡沫铝是一种合金，属于混合物，A错误。答案：A4．(2021·石家庄模拟)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H2还原MgO制备单质MgB．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质AlC．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu答案：B5．被称为“国防金属”的镁，60%来自于海洋，从海水中提取镁的正确方法是()物质氧化镁氯化镁熔点/℃2852714A.海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(电解))MgB．海水eq\o(→,\s\up14(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up14(电解))MgC．海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(灼烧))MgOeq\o(→,\s\up14(电解))MgD．海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up14(电解))Mg答案：D6．(2021·山东模拟)已知A、B为单质，C为化合物。能实现下列转化关系的是()A＋Beq\o(→,\s\up14(点燃))Ceq\o(→,\s\up14(溶于水))eq\o(→,\s\up14(惰性电极电解))A＋B①若C溶于水后得到强碱溶液，则A可能是Na②若C溶液遇Na2CO3，放出CO2气体，则A可能是H2③若向C溶液中滴加KSCN溶液显红色，则B可能为Fe④若向C溶液中滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成，则B可能为CuA．①② B．②④C．①③ D．③④解析：惰性电极电解NaOH的水溶液，得不到金属钠，①错；若C溶液遇Na2CO3，放出CO2气体，则A、B分别为H2和Cl2时能实现题述转化，②对；电解含Fe3＋的溶液不能得到Fe单质，③错；若向C溶液中滴加NaOH溶液，有蓝色沉淀生成，当A、B分别为Cl2和Cu时能实现题述转化，④对。答案：B7．(2021·上海模拟)甲、乙、丙、丁、戊是中学常见的无机物，其中甲、乙均为单质，它们的转化关系如下图所示(某些条件和部分产物已略去)。下列说法不正确的是()A．若甲既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应，则丙可能属于两性氧化物B．若甲为短周期中原子半径最大的主族元素的单质，且戊为碱，则丙只能为Na2O2C．若丙、丁混合产生白烟，且丙为18电子分子，丁为10电子分子，则乙的水溶液可能具有漂白作用D．若甲、丙、戊含有同一种元素，则三种物质中，该元素的化合价由低到高的挨次可能为：甲＜丙＜戊解析：A项，甲为铝，乙为氧气，则丙为氧化铝，A项正确。B项，甲为钠，乙为氧气，丙为氧化钠或过氧化钠，丁为水，戊为氢氧化钠，B项错误。C项，若甲为氢气、乙为氯气，丙为氯化氢，丁为氨气，戊为氯化铵，当然，甲可以为氯气，乙为氢气，C符合题意。D项，甲为铁、乙为硫或碘，丙为硫化亚铁或碘化亚铁，丁为硝酸，戊为硝酸铁，符合题意。当然，甲为铜、乙为硫、丙为硫化亚铜、丁为硝酸、戊为硝酸铜，也符合题意。另一种可能是，甲为铁、乙为氯气、丙为氯化铁、丁为硫化氢、碘化氢等，戊为氯化亚铁。所以是“可能”，不是“肯定”。答案：B8．(2022·泰安模拟)新浪网2021年2月3日报道，珠三角渔港污染严峻，生蚝中铜超标740倍。可溶性铜盐都有毒性，能引起蛋白质变性。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”具有还原性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＋Cl2eq\o(=,\s\up14(点燃))CuCl＋HCl解析：解答本题时，要抓住CuH具有还原性这一关键点，利用氧化还原反应学问进行分析。A项，用CuSO4溶液和“某物质”在40～50℃时反应可生成CuH，Cu元素由＋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＋2HCl=CuCl2＋Cu＋2H2↑；C项，HNO3具有强氧化性，与CuH反应时，＋1价的Cu、－1价的H均被氧化成最高价态；D项，Cl2具有强氧化性，与CuH反应时生成CuCl2和HCl。答案：D9．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl掩盖在表面。下列说法不正确的是()A．锡青铜的熔点比纯铜的高B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起爱护作用C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快D．生成的Cu2(OH)3Cl掩盖物受热时很可能得到黑色物质解析：锡青铜属于合金，熔点比各成分金属的低，A错误；由于锡比铜活泼，在发生电化学腐蚀时，锡失电子，铜被爱护，B正确；潮湿的环境更易形成原电池，将会加速金属的腐蚀速率，C正确；Cu2(OH)3Cl受热分解得到黑色CuO，D正确。答案：A10．(2021·大庆模拟)下列有关金属的工业制法中，正确的是()A．制钠：用海水为原料制得精盐，再电解纯洁的NaCl溶液B．制铁：以铁矿石为原料，CO还原得到铁C．制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，H2还原得到镁D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝答案：B11．(2021·丽水模拟)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．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想C．混合气体X不能使品红溶液褪色D．Y可以是葡萄糖解析：Cu与混酸反应的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故n(H2SO4)∶n(HNO3)＝3∶2，A正确。途径①、③中均产生了污染环境的气体(NO和SO2)，而途径②无污染性气体生成，且原子利用率最高，符合绿色化学的思想，B正确。混合气体X中含有SO2，能使品红溶液褪色，C错误。答案：C12．某同学设计如下试验测量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低，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：试验中过滤烘干得到的wg沉淀是AgCl，其中含银元素的质量为eq\f(108w,143.5)g，铜的质量分数为eq\f(mg－\f(108w,143.5)g,mg)×100%＝eq\f(143.5m－108w,143.5m)×100%。硝酸与合金反应生成的气体用排水法收集，收集到的NO气体中必定含有水蒸气，量取的气体的体积不能用于计算。答案：BD13．(2022·江西南昌一中月考)京沪高铁铺设的铁轨为稀土钢轨。稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应并产生气体。已知：铈常见的化合价为＋3和＋4，且Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋。下列说法正确的是()A．用惰性电极电解Ce(SO4)2溶液，可在阴极获得铈B．将少量的碘化亚铁溶液滴加到Ce(SO4)2溶液中，其离子方程式为Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋C．金属铈着火时，可用水浇灭D．金属铈可浸于煤油中保存，储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源解析：Ce易与水反应，A、C错误；I－的还原性大于Fe2＋，所以I－先与Ce4＋反应，B错误；金属铈化学性质活泼，经常浸于煤油中保存，储存在阴凉、通风的地方，要远离火种和热源，D正确。答案：D14．某化学小组在常温下测定肯定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下试验方案：方案Ⅰ：铜铝混合物eq\o(→,\s\up14(足量溶液A),\s\do14(充分反应))测定生成气体的体积方案Ⅱ：铜铝混合物eq\o(→,\s\up14(足量溶液B),\s\do14(充分反应))测定剩余固体的质量下列有关推断中不正确的是()A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B．溶液A和B均可以选用稀硝酸C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D．试验室方案Ⅱ更便于实施解析：因铝既能溶于强酸溶液，又能溶于强碱溶液，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠时，都与铝反应，故A项正确；又因测固体质量比测气体体积易进行，故D正确；若A和B都是稀硝酸时则方案Ⅰ、Ⅱ均无法实施，故B错；若B是浓硝酸时则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确。答案：B15．(2022·山东临沂一模)下列有关含铜化合物的说法错误的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()A．用盐酸可以洗去铜表面的铜锈B．0.1mol·L－1的CuSO4溶液中，Cu2＋的数目肯定小于0.1NAC．在CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入铁粉，若有固体残留，则其中肯定含有铜D．在FeSO4溶液中加入CuS固体，溶液中c(Fe2＋)不变，说明Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)解析：铜锈是碱式碳酸铜，可以与盐酸反应而除去，A正确；B项中，溶液体积未知，无法推断Cu2＋的微粒数目，故错误；CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入铁粉，铁粉优先和FeCl3反应，明显若有固体残留，则其中肯定含有铜，C正确；D项中，沉淀转化不易发生，说明Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)，D正确。答案：B二、非选择题16．物质A～G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分，经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应，G为砖红色沉淀。请回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：B________、E________、G________；(2)利用电解可提纯C物质，在该电解反应中阳极物质是________，阴极物质是________，电解质溶液是________；(3)反应②的化学方程式是______________________；(4)将0.23molB和0.11mol氧气放入容积为1L的密闭容器中，发生反应①，在肯定温度下，反应达到平衡，得到0.12molD，则反应的平衡常数K＝________，若温度不变，再加入0.50mol氧气后重新达到平衡，则B的平衡浓度________(填“增大”、“不变”或“减小”)，氧气的转化率________(填“上升”、“不变”或“降低”)，D的体积分数________(填“增大”、“不变”或“减小”)。解析：本题主要考查常见无机物的推断、化学平衡的移动及化学平衡常数的计算，意在考查考生的分析推断力量和计算分析力量。(1)由连续氧化：Aeq\o(→,\s\up14(O2))Beq\o(→,\s\up14(O2))Deq\o(→,\s\up14(H2O))E及反应①的条件，得B为SO2，D为SO3，E为硫酸。F与葡萄糖、NaOH加热反应生成砖红色沉淀G，则G为Cu2O，单质C为铜。(2)铜的精炼，以粗铜作阳极，精铜作阴极，以含Cu2＋的电解质溶液作电解液。(4)由已知得反应①为2SO2＋O22SO3。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)c(始)(mol·L－1)0.230.110c(变)(mol·L－1)0.120.060.12c(平)(mol·L－1)0.110.050.12K＝eq\f(c2SO3,c2SO2·cO2)＝eq\f(0.12mol·L－12,0.11mol·L－12·0.05mol·L－1)＝23.8L·mol－1。增加氧气的浓度，则平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，浓度减小，而氧气的转化率降低，前次平衡时D的体积分数为eq\f(0.12,0.28)，假设再次平衡时，B完全转化，则D的体积分数为eq\f(0.23,0.725)，故重新达到平衡时D的体积分数减小。答案：(1)SO2H2SO4Cu2O(2)粗铜精铜CuSO4溶液(3)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up14(Δ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(4)23.8L·mol－1减小降低减小17．七水硫酸钴(CoSO4·7H2O)是一种重要的工业原料，其热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示：请回答下列问题：(1)试确定200℃______________________