高考化学一轮复习 第3章 金属及其重要化合物 第4课时 用途广泛的金属材料复习练案 新人教版.doc

用途广泛的金属材料一、选择题1(2017安徽省六安市一中)哈大齐高铁的通车，标志我国高寒地区高铁技术领先世界，车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金(a)a质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强b具有比较活泼的化学性质c各种成分在自然界中含量丰富，容易获取d比纯铝熔点高，耐高温解析a车厢大部分采用铝合金材料制造，这是因为铝合金具有质量轻，强度大，抗腐蚀能力比较强的优点，a正确；b铝合金的化学性质的确比较活泼，但与被用于制造车厢没有必然联系，b错误；c铝元素在地壳中含量占第三位，含量比较丰富，但因铝性质活泼，只能采用电解法制取，成本较高，并不容易获得，c错误；d铝合金的熔点比纯铝的低，d错误，答案选a。2(2016高三金考卷单元滚动双测卷)下列关于金属的说法中，不正确的是(d)a合金比纯金属具有较好地性能，熔点比各成分金属的低b一般情况下，合金的硬度大于其各成分金属的硬度c常用电解法冶炼钠、镁、铝等活泼金属d由于铝在常温下不能与氧气反应，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性，是一种应用广泛的金属材料解析合金的熔点比成分金属的低，硬度比其成分金属的大，化学性质一般保持不变，a、b项正确，活泼金属常用电解法冶炼，如钠、镁、铝等，c项正确；铝在常温下能与氧气反应，并在铝的表面形成一层致密的氧化铝保护膜，所以铝制品具有一定的抗腐蚀性，d项错误。3工业上一般不用电解法生产的物质是(a)a生铁b铝c烧碱d精铜解析工业上用电解熔融al2o3的方法冶炼铝，用电解饱和食盐水的方法制备naoh，用粗铜作阳极，纯铜作阴极，cuso4溶液作电解质溶液，电解精炼铜，工业上冶炼生铁是用co作还原剂，高温下还原fe2o3的方法。4(2017江西省南昌市二中)下列有关金属及其化合物的说法正确的是(d)a1 l生理盐水(0.9% nacl溶液)中含有9 mol nab出土的古代铜制品表面覆盖着铜绿，其主要成分是cuoc装修门窗使用的铝合金材料的硬度比铝小，熔点比铝低d节日燃放的烟花是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩解析a0.9%是质量分数，那么1 l生理盐水中氯化钠的质量是9 g，故钠离子的物质的量氯化钠的物质的量，而不是9 mol，故a错误；b铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，不是氧化铜，故b错误；c铝合金材料的硬度比铝大，熔点比铝低，各种性能比纯铝优越，故c错误；d金属元素发生焰色反应会出现不同的色彩，节日燃放的烟花即是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩，故d正确；故选d。5(2017吉林长春外国语学校)某合金与铁的物理性质比较如下熔点密度硬度导电性某合金32003.20 g/cm37.53.5铁15357.86 g/cm34.517(注：硬度以金刚石为10作标准，导电性以银的导电性100为标准)已知某合金耐腐蚀、强度大。从以上性能看，该合金不适合制成(c)a门窗框 b炉具c导线d飞机外壳解析a该合金的硬度大、密度小，可用作门窗框，故选项错误；b该合金的熔点高，可用作炉具，故选项错误；c该合金的导电性差，不能用作导线，故选项正确；d该合金的硬度大、密度小、熔点高，可用作飞机外壳，故选项错误；故选c。6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(d)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h2so4d1 moll1 h2so4溶液可储存于铁制或铝制容器中解析1 moll1 h2so4是稀硫酸，会腐蚀铁、铝，d错误。7(2016宝鸡质检)已知下列转化关系中，m、n均为单质，则m可能是(d)mnqq溶液mnanabalcfedcu解析na、al、fe均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，题给转化是：cucl2cucl2cucl2溶液cu和cl2。8某同学设计了如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：下列说法中不正确的是(c)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v l气体全为noc操作是过滤，操作是洗涤，操作应是烘干d根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不论是浓hno3还是稀hno3，用排水法收集到的气体一定全部是no；w g固体为agcl，由于agcl具有热不稳定性，故操作应是低温干燥而不是烘干，c项错误。根据反应收集的气体体积，利用电子守恒及质量关系列式可求得ag的质量分数。9(2016河南周口期末)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(b)a途径、和都体现了硫酸的酸性和氧化性by可以是甲醛溶液ccuso4在1100 分解所得气体x可能是so2和so3的混合气体d将cuso4溶液蒸发浓缩、冷却结晶，因cu2水解得不到胆矾晶体解析分析转化关系可知，途径表现硫酸的酸性，而表现浓硫酸的强氧化性和酸性，a错误；在碱性条件下，新制cu(oh)2可以和醛基反应生成cu2o，所以y可为甲醛，b正确；硫酸铜分解生成cu2o与o2、so3、so2，反应的化学方程式为2cuso4cu2oso2so3o2，则x是o2、so2和so3的混合气体，若只生成so2和so3气体，铜元素、硫元素化合价只有降低，无元素化合价升高，违背氧化还原反应原理，c错误；cuso4水解生成cu(oh)2和h2so4，h2so4是难发挥性酸，则将cuso4溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤可制得胆矾晶体，d错误。10(2016甘肃省会宁一中高三月考)已知x为feo和cuo的混合物，取两份等质量的x样品进行下列实验：设第3步所得固体d的质量为32 g，溶液e中只含有一种金属离子，气体f在标准状况下体积为5.6 l，则x中feo与cuo的物质的量之比为(c)a41b12c21d11解析a氧化亚铁和氧化铜和盐酸反应生成氯化亚铁和氯化铜，还有剩余的盐酸，混合物和一氧化碳反应生成b为铜和铁，c为二氧化碳。铜和铁的混合物和氯化铜和氯化亚铁和盐酸的混合溶液反应生成氯化亚铁和铜，固体d为铜，溶液e中只有亚铁离子，盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气。铜为32克，剩余铜为0.5摩尔，则两份中的氧化铜的物质的量为0.25摩尔和盐酸反应的铁的物质的量由氢气的物质的量计算，为0.25摩尔，氧化亚铁的物质的量为0.5摩尔，剩余氧化亚铁和氧化铜的物质的量比为21。11(2017天津市部分区高中)在硫酸铁溶液中，加入a g铜完全溶解后再加入b g铁，充分反应后得到c g残余固体，且ac，则下列说法中正确的是(d)a残余固体可能为铁和铜的混合物b最后得到的溶液可能含有fe3c残余固体是铁，溶液中一定不含cu2d残余固体全部是铜解析加入的a克铜由于发生了如下的反应2fe3cu=2fe2cu2而全部溶解，如果这部分铜在加入b克铁后被全部还原出来，则c应与a相等，现题给条件中已知ac，这明加入的a克铜没有全部被还原，溶液中还有cu2，同时也说明加入的铁粉不足(否则a克铜将会被全部还原出来)，加入的铁被氧化成fe2，而fe3由于不能与单质铜共存，说明在溶液中已经不再存在。综上所述，说明c克滤渣是铜，滤液中还存在cu2、fe2、h这三种阳离子。答案选d。12(2016陕西省西安市曲江一中高三期中)向27.2 g cu和cu2o的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 l，固体物质完全反应，生成no和cu(no3)2。在所得溶液中加入1.0 mol/l的naoh溶液1.0 l，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是(b)acu与cu2o的物质的量之比为21b硝酸的物质的量浓度为2.6 mol/lc产生的no在标准状况下的体积为4.48 ldcu、cu2o与硝酸反应后剩余hno3为0.2 mol解析在所得溶液中加入1.0 mol naoh溶液1.0 l，溶液呈性，金属离已完全沉淀，此时溶液溶质为nano3；n(nano3)n(naoh)1 mol；沉淀cu(oh)2质量为39.2 g，物质的量为39.2 g98 g/mol0.4 mol；根据铜元素守恒n(cu)2n(cu2o)ncu(oh)2；反应后溶液中ncu(no3)2ncu(oh)20.4 mol；故该反应硝酸剩余。a设cu、cu2o物质量分别为x mol、y mol，根据质量64x144y27.2，根据铜元素守恒x2y0.4联立程解x0.2，y0.1。所以n(cu)n(cu2o)0.20.121，故a正确；c根据氮原守恒知原硝酸反应n(hno3)n(nano3)n(no)1 mol0.2 mol1.2 mol，故硝酸物质量浓度1.2 mol0.5 l2.4 mol/l，故b错误；由a计算知混合物n(cu)0.2 mol，n(cu2o)0.1 mol，根据电子转移守恒，生成no物质量0.2 mol，故no体积0.2 mol22.4 l/mol4.48 l，故c正确；反应后溶液加入氢氧化钠溶液，一部分氢氧化钠与硝酸铜反应，剩余氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠溶液，根据氮元素守恒知反应溶液n(hno3)2ncu(no3)2n(nano3)，所以n(hno3)n(nano3)2ncu(no3)21 mol20.4 mol0.2 mol，故d正确。二、非选择题13某课外活动小组，收集了一种合金进行研究。(1)外观暗灰色，表面光滑；(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落；(3)取刮去表皮的合金10.0 g，放入足量稀h2so4中，收集到标准状况下的h2 11.2 l；(4)另取刮去表皮的合金10.0 g，放入足量naoh溶液中，也收集到标准状况下的h2 11.2 l。试据此判断，合金中一定含有的元素是_al和cu_(写元素符号)；下列元素可能含有的是_a_(填选项编号)。aagbmgcnadfe如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是_m(cu)m(al)19_。解析灼烧，火焰呈绿色，合金中含有铜；等量的合金与稀h2so4或与naoh溶液反应产生氢气的量相等，合金中含有铝，不可能含mg或fe，可能还含有ag，na的沸点较低，不能与高熔点的金属形成合金，所以该合金中一定含有al和cu，可能含有ag，不可能含有mg、na、fe。2al3h254 g67.2 lx11.2 lx9.0 g，即10.0 g该合金中含al 9.0 g，则含cu 10.0 g9.0 g1.0 g，则m(cu)m(al)1.0 g9.0 g19。14(2016株洲质检)铜是生活中常见的金属，请回答下列问题：(1)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滴入h2o2溶液后，溶液很快变蓝色。试写出该反应的离子方程式cuh2o22h=cu22h2o。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出cu2(oh)2co3绿色固体，试写出该反应的离子方程式2cu22coh2o=cu2(oh)2co3co2。(3)火法炼铜的原理：cu2so22cuso2，在该反应中每生成1 mol cu，转移_3_mol e。(4)以cuso4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_ab_(填选项字母)。a粗铜接电源正极，发生氧化反应b溶液中cu2向阴极移动c电解过程中，阳极和阴极的质量变化相等d利用阳极泥可回收al、zn等金属(5)据报道，有一种叫thibacillus ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿cufes2氧化成硫酸盐：4cufes22h2so417o2=4cuso42fe2(so4)32h2o。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(cuso45h2o)：检验溶液b中fe3是否被除尽的实验方法是_取少量溶液b于试管中，加入几滴kscn溶液，若溶液无明显现象，则说明fe3已被除尽_。在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液b中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：方案一：_cuso4fe=cufeso4_；方案二：_2cuso42h2o2cu2h2so4o2(其他合理答案均可) _。解析(1)溶液变蓝说明有cu2生成，则h2o2作氧化剂，离子反应方程式为：cuh2o22h=cu22h2o。(2)由题给信息可知反应的离子方程式为：2cu22coh2o=cu2(oh)2co3co2。(3)根据题给方程式可知，生成2 mol cu时，转移6 mol电子，则生成1 mol cu时，转移3 mol电子。(4)粗铜接电源的正极，作阳极，发生氧化反应，a正确；溶液中阳离子向阴极移动，b正确；电解过程中，阳极是铝、锌、铜放电，ag、pt、au形成阳极泥，而阴极始终是cu2得电子生成单质铜，所以阴极和阳极质量变化不一定相等，c错误；阳极泥是比铜活泼性差的ag、pt、au沉积在阳极形成的，d错误。(5)验证fe3最好用kscn溶液。由硫酸铜得到铜，可以通过置换反应，也可以通过电解。15(工业上用黄铜矿冶炼铜及对炉渣综合利用的一种工艺流程如图所示：(1)冶炼过程中得到cu2o和cu的混合物称为“泡铜”，其与金属al在高温条件下混合反应可得粗铜，反应化学方程式为_3cu2o2alal2o36cu_。黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量fe、ag、au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，cu失去电子，使cu单质变为cu2进入溶液中，cu2e=cu2；阴极上发生还原反应，cu2得到电子在阴极上析出cu单质，cu22e=cu，从而达到精制cu的目的。(2)传统炼铜的方法主要是火法炼铜，其主要反应为：2cufes24o