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PAGEPAGE1课后限时集训10金属材料复合材料(建议用时:35分钟)一、选择题(1~6题只有一个正确答案,7~9题有一个或两个正确答案)1.(2024·豫北豫南联考)《天工开物》中记载:凡铜供世用,出山与出炉只有亦铜。以炉甘石或倭铅参合,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[青铜(Cu—Sn合金),黄铜(Cu—Zn合金),赤铜为纯铜,白铜(Cu—Ni合金),纯铜比合金铜熔点高。]2.江西某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸。下列叙述不正确的是()A.自然界中化合态的硫以FeS2、CuFeS2等形式存在B.火法炼铜的矿石原料主要含Cu2SC.该公司炼铜产生的SO2可用于生产H2SO4D.1mol·L-1H2SO4溶液可储存于铁制或铝制容器中D[1mol·L-1H2SO4溶液为稀H2SO4,与Fe、Al反应,不行储存于铁制或铝制容器中,D错误。]3.下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是()A.MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up9(通电))Mg+Cl2↑B.Al2O3+3Ceq\o(==,\s\up9(2125℃))2Al+3CO↑C.Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up9(高温))2Fe+3CO2D.HgS+O2eq\o(=,\s\up9(焙烧))Hg+SO2[答案]B4.易拉罐主要材料为铝合金,其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列试验,其中试验方案、现象与结论均正确的是()选项试验方案现象与结论A加入盐酸中产生无色气体,含铝、铁、镁三种元素B加入NaOH溶液中有无色气体产生,含有铝元素C加入盐酸后,所得溶液中再加入少量NaOH溶液产生白色沉淀,含有镁元素D加入盐酸后,所得溶液中再加入少量KSCN溶液无红色出现,说明不含铁元素B[选项A只能说明易拉罐含有三种元素中的一种、两种或三种,A错。选项C中加入少量NaOH溶液,产生的白色沉淀也可能是Al(OH)3,C错。选项D中铁和盐酸反应生成Fe2+,而Fe2+遇KSCN溶液无红色出现,因此不能说明合金中不含铁元素,D错。]5.(2024·重庆模拟)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。下列说法正确的是()A.相对于途径③,途径①更好地体现了绿色化学思想B.途径①发生的反应可能是3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2OC.将CuSO4溶液蒸发,利用余热蒸干,可制得胆矾晶体D.1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO3和O2,其中O2可能为0.75molB[A项,途径①有污染气体NO生成,不能更好地体现绿色化学思想,错误;C项,胆矾晶体不能通过蒸干得到,应冷却结晶,过滤得到,错误;D项,1molCuSO4被还原成Cu2O转移1mol电子,应得氧气0.25mol,错误。]6.如图是物质间发生化学反应的颜色改变,其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是()选项物质a物质b物质c物质dACu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞溶液BCuONa[Al(OH)4]Fe2O3紫色石蕊溶液CCuOBaCl2FeO酚酞溶液DCu(OH)2Ba(NO3)2FeO紫色石蕊溶液D[稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色,稀硫酸遇酚酞溶液不变色,A、C项错误;稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色,B项错误;稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色,稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀,稀硫酸与FeO反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色,稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红,D项正确。]7.某同学在试验室利用氢氧化钠、盐酸分别铁粉和铝粉混合物,物质转化关系如图所示:下列说法不正确的是()A.X为NaOH溶液,Y为盐酸B.a→b发生的反应为[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2OC.b→c→Al的反应条件分别为:加热、电解D.a、b、c既能与酸又能与碱反应D[A项,在铁粉和铝粉混合物中加入试剂X,过滤得到铁,试剂X能溶解铝不能溶解铁,X为NaOH溶液,a为Na[Al(OH)4]溶液,Na[Al(OH)4]和适量盐酸反应生成Al(OH)3沉淀,X为NaOH溶液,Y为盐酸,正确;B项,a为Na[Al(OH)4]溶液,b为Al(OH)3,a→b发生的反应为[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,正确;C项,b为Al(OH)3,Al(OH)3受热分解生成Al2O3和水,电解Al2O3生成铝和氧气,正确;D项,b为Al(OH)3,c为Al2O3,均既能与酸又能与碱反应,a为Na[Al(OH)4]溶液,只能和酸反应,不能和碱反应,错误。]8.(2024·唐山质检)某学生探究0.25mol·L-1Al2(SO4)3溶液与0.5mol·L-1Na2CO3溶液的反应,试验如下。试验1过量的Al2(SO4)3溶液白色沉淀a沉淀溶解,无气泡试验2过量的Na2CO3溶液白色沉淀b沉淀溶解,少量气泡下列分析不正确的是()A.试验1中,白色沉淀a是Al(OH)3B.试验2中,白色沉淀b中只含Al(OH)3C.试验1、2中,白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH有关D.检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,不行运用相同的检验试剂BD[白色沉淀b中加H2SO4有气泡,说明含有COeq\o\al(2-,3),B项错误;检验白色沉淀a、b是否洗涤干净,都可通过检验最终一次洗涤液中是否含有SOeq\o\al(2-,4)的方法,故可运用相同的检验试剂,D项错误。]9.取四等份铝,分别加入足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是()A.3mol·L-1氨水 B.4mol·L-1HNO3C.8mol·L-1NaOH D.18mol·L-1H2SO4C[铝与氨水不反应,铝与HNO3反应不能放出H2,铝与18mol·L-1的浓硫酸在常温下钝化。]二、非选择题10.某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在肯定条件下可实现下列物质之间的转化:据此回答下列问题:(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中分别溶液和沉淀采纳的相同的操作是________。(2)写出下列B、C、D、E所含物质的化学式:固体B为________;沉淀C为________;沉淀D为________;溶液E为________。(3)写出①、②、③、④四个反应的化学方程式或离子方程式:①_____________________________________________________________;②_____________________________________________________________;③_____________________________________________________________;④_____________________________________________________________。[解析]由混合物A的成分可知制取固体B的流程为其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四步中共同的操作为过滤。[答案](1)过滤(2)Al2O3Al2O3和Fe2O3Fe2O3K2SO4和(NH4)2SO4(3)①Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-②Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)③[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O④2Al(OH)3eq\o(=,\s\up9(△))Al2O3+3H2O11.某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。(1)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号),生成该离子的离子方程式为____________________________,检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。(2)混合物B的成分有________。(3)将Na2CO3溶液滴入肯定量的CuCl2溶液中,得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水),该盐受热分解产生三种氧化物,则该盐的化学式是________。[解析](1)依据Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,且铜矿石的主要成分为Cu2O,而Fe2O3是少量的,可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+。检验Fe2+,可以用铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液)。(2)SiO2与盐酸不反应,因为混合物可分别出粗Cu,可知混合物B的成分为SiO2和Cu。(3)由题中信息知绿色的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]。[答案](1)Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液等,合理即可)(2)SiO2、Cu(3)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]12.(2024·荆州模拟)某同学对Cu的常见化合物的性质进行试验探究,探究的问题和过程如下:(1)为探究不同价态铜的稳定性,进行如下试验:①将CuO粉末加热至1000℃以上完全分解成红色的Cu2O粉末,该试验说明:在高温条件下,+1价Cu比+2价Cu更________(填“稳定”或“不稳定”)。②向Cu2O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向Cu2O中加适量稀HNO3,反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________。(2)为了探究氨气能否和氢气一样还原CuO,他依据所供应的下列装置进行试验(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,依次为a→________→________→________→________→________→________→h。①试验结束后,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,在空气中无颜色改变,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_________________________________________________________________________________________________________________________。②装置C中的球形装置的作用是___________________________________。[答案](1)①稳定②Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O不稳定③3Cu2O+14H++2NOeq\o\al(-,3)=6Cu2++2NO↑+7H2O(2)gfbcde(bc可互换)①3CuO+2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu+N2+3H2O②防倒吸13.CuCl是有机合成的重要催化剂,可用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及SiO2杂质),生产CuCl的工艺流程如下:物质起先沉淀时的pH沉淀完全时的pHFe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7已知:CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCleq\o\al(-,2),CuCleq\o\al(-,2)的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。(1)煅烧的主要目的是____________________________________________。(2)操作Ⅰ为调整溶液的pH,范围为________,加入的物质X可以是________(填字母)。A.CuOB.Cu(OH)2C.NaOH溶液D.CaCO(3)滤渣Ⅱ的主要成分是________。(4)往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCleq\o\al(-,2),请写出反应的离子方程式:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
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