2020届高考化学一轮总复习第三章第13讲金属材料及金属矿物的开发利用练习（含解析）.docx

金属材料及金属矿物的开发利用1(2018洛阳测评)天工开物中记载：凡铜供世用，出山与出炉，止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，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白铜解析：赤铜是纯度较高的铜，熔点比其合金高，青铜是铜锡合金，黄铜是铜锌合金，白铜是铜镍合金，C项正确。答案：C2(2018怀化联考)下列有关金属的说法中正确的是()A生铁比纯铁抗腐蚀能力更强B青铜、不锈钢、硬铝都是合金C性质越活泼的金属越早被人类冶炼和使用D单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属解析：生铁容易被腐蚀，比纯铁抗腐蚀能力弱，A项错误；青铜、不锈钢、硬铝都是合金，B项正确；性质越不活泼的金属越早被人类冶炼和使用，C项错误；单质铝在空气中比较耐腐蚀，是因为其表面有一层致密的氧化膜，铝是活泼金属，D项错误。答案：B3某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点/ 密度/(g/cm3)硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金2 5003.007.42.3铁1 5357.864.517还知该合金耐腐蚀、强度大，从以上性能看，该合金不适合做()A导线B门窗框C炉具D飞机外壳解析：该合金与铁的性质比较可知，其导电性比Fe差很多，不适合做导线。答案：A4铜锌合金俗称黄铜，下列不易鉴别黄铜与真金的方法是()A测密度B测熔点C灼烧D看外观解析：黄铜和金的密度不可能相同，所以测密度可行，故A易鉴别；合金的熔点较低，真金的熔点高，所以测熔点可行，故B易鉴别；铜锌合金灼烧生成黑色的氧化物，而金性质稳定，颜色不变，可鉴别，故C可行；黄铜和金的颜色相同，故D不可行。答案：D5下列有关金属的工业制法正确的是()A制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)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99.95%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；用粗铜电解精炼可得到纯度为99.95%的铜，而不是用黄铜矿，D错。答案：B6(2018丛台二模)明代宋应星著的天工开物中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷淀，毁罐取出即倭铅也，”下列说法不正确的是(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌)()A该冶炼锌的反应属于置换反应B煤炭中起作用的主要成分是CC冶炼Zn的反应方程式为ZnCO32CZn3COD倭铅是指金属锌和铅的混合物解析：碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，反应的方程式为ZnCO32CZn3CO，该冶炼锌的反应属于置换反应，故A正确、C正确；反应中C做还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C，故B正确；由题意可知，倭铅是指金属锌，故D不正确。答案：D7用铝热反应还原下列物质，制得金属各1 mol时，消耗铝最少的是()AMnO2BCr2O3CV2O5DFe3O4解析：制得1 mol金属需要电子最少的消耗铝最少。AD项制得1 mol金属需要电子的物质的量依次为4 mol、3 mol、5 mol、 mol。答案：D8下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是()A粗铜电解精炼时，粗铜做阳极B生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料D粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法解析：电解精炼铜时，粗铜做阳极，故A正确；制备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2和SiO2CaCO3CaSiO3CO2，化合价未发生变化，均不属于氧化还原反应，故B错误；SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4；FeO与CO在高温下可生成Fe，故C正确；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，故D正确。答案：B9下表中，对陈述、的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿对；对；无B铜表面易形成致密的氧化膜铜制容器可以盛放浓硫酸对；对；有C向硫酸铜溶液中通入少量氨气，有蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑对；对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂错；对；无答案：D10新制氢氧化铜存在平衡：Cu(OH)22OHCu(OH)42(深蓝色)。某同学进行下列实验：下列说法不正确的是()A中出现蓝色沉淀B中现象是Cu(OH)22OHCu(OH)42正向移动的结果C中现象证明葡萄糖具有还原性D对比和可知Cu(OH)2氧化性强于Cu(OH)42解析：CuSO4溶液与NaOH溶液反应可生成蓝色沉淀Cu(OH)2，A正确。新制Cu(OH)2存在平衡：Cu(OH)22OHCu(OH)42，加入NaOH，氢氧根离子的浓度增大，平衡正向移动，B正确。中加入葡萄糖溶液有砖红色的沉淀生成，说明葡萄糖中含有醛基，所以葡萄糖具有还原性，C正确。中氧化葡萄糖的是Cu(OH)42，而中未生成砖红色沉淀，可知氧化性：Cu(OH)2Cu(OH)42，D错。答案：D11CuSO4用途广泛，以Cu为原料制CuSO4有多种方法。(1)实验室可用Cu与浓硫酸反应制CuSO4。Cu与浓硫酸反应的化学方程式是_。该方法制CuSO4存在的不足是_(写出任意一条)。(2)实验小组采取如下方法制CuSO4。实验表明，Fe3能加快生成CuSO4的反应速率，加快原理可表述为.2Fe3Cu=2Fe2Cu2.的离子方程式是_。解析：(1)Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O；该方法反应产生SO2，对环境有污染，浓硫酸浓度减小后，反应停止，浓硫酸利用率不高。(2)生成的Fe2被氧气氧化，4Fe2O24H=4Fe32H2O。答案：(1)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O反应产生SO2，对环境有污染或氧化剂浓硫酸利用率不高(其他合理答案确均可)(2)4Fe2O24H=4Fe32H2O12孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：(1)反应能观察到的现象是_，有关反应的化学方程式为_。(2)反应加入的金属可能是_，有关反应的离子方程式为_。解析：孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O。经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末能将Cu2从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等。答案：(1)固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O(2)铁(答案合理即可)FeCu2=Fe2Cu13某课外研究小组用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计的实验过程为(1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是_(填字母序号)。a灼烧过程中部分氧化铜被还原b灼烧不充分铜未被完全氧化c氧化铜在加热过程中分解生成铜d该条件下铜无法被氧气氧化(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径相比，途径有明显的两个优点是_。解析：(1)杂铜灼烧得到的产物中仍会有少量Cu的原因是铜未完全氧化及生成的CuO又被还原成Cu。(2)粗制氧化铜中含有铜，按途径制CuSO4时发生反应：Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。按途径制CuSO4时发生反应：2CuO22H2SO4(稀)2CuSO42H2O。对比两反应可知制取相同量的CuSO4途径消耗H2SO4多，且产生污染环境的SO2气体。答案：(1)ab(2)耗酸少；无污染性气体SO2产生14粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；另取20 g A全部溶于0.15 L 6.0 mol/L盐酸中，得溶液C；将中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12 L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；用KSCN溶液检验时，溶液D不变色。请填空：(1)中引发铝热反应的实验操作是_，产物中的单质B是_。(2)中所发生的各反应的化学方程式是_。(3)中所发生的各反应的离子方程式是_。答案：(1)加少量KClO3，插上镁条并将其点燃Fe(2)Fe2O36HCl=2FeCl33H2O、MgO2HCl=MgCl2H2O(3)Fe2H=Fe2H2、Fe2Fe3=3Fe215工业上用黄铜矿冶炼铜并对炉渣进行综合利用的一种工艺流程如图所示：(1)冶炼过程中得到的Cu2O和Cu的混合物称为“泡铜”，Cu2O与金属Al在高温条件下混合反应可得粗铜，反应的化学方程式为_。粗铜精炼时应将粗铜连接在直流电源的_极，可在_极得到纯度较高的精铜。(2)传统炼铜的方法主要是火法炼铜，主要反应如下所示：2CuFeS24O2Cu2S3SO22FeO2Cu2S3O22Cu2O2SO22Cu2OCu2S6CuSO2每生成1 mol Cu，共消耗_mol O2。反应中的氧化剂是_。(3)用炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3可制备Fe2O3。加入适量NaClO溶液的目的是_(用离子方程式表示)。除去Al3发生反应的离子方程式是_。解析：(1)Cu2O与Al发生氧化还原反应生成Al2O3与Cu：3Cu2O2AlAl2O36Cu；粗铜精炼的目的是使粗铜溶解，精铜析出，所以粗铜做阳极，精铜在阴极产生。(2)根据反应可知，利用火法炼铜，CuFeS2中的铜元素、铁元素、硫元素最终分别转化为Cu、FeO、SO2，由此可写出总反应的化学方程式：2CuFeS25O22Cu2FeO4SO2，则由总反应化学方程