高考A计划新高考化学一轮复习 3.4 用途广泛的金属材料 开发金属矿物课时训练.doc

第四节用途广泛的金属材料开发金属矿物一、选择题(每小题6分,共54分)1.下列说法正确的是(b)a.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁强b.镧镍合金能大量吸收h2形成金属氢化物,可作储氢材料c.过度开采矿物资源,促进地方经济发展d.工业上通过电解熔融的mgo来制取金属镁【解析】生铁中含有碳,与铁构成原电池,加快了腐蚀速率,a项错误;镧镍合金能大量吸收氢气,因此可用作储氢材料,b项正确;过度开采矿物,会造成资源的浪费,应该适度,c项错误;mgo熔点高,电解其熔融物制取金属镁需要消耗大量能量,工业上是通过电解熔融的mgcl2来制取金属镁的,d项错误。2.(2016温州五校联考)镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是(b)a.此合金的熔点比镁和铝的熔点都高b.此合金能全部溶解于稀盐酸中c.此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中d.此合金的硬度比镁和铝的硬度都小【解析】合金的熔点比其成分金属低,a项错误;镁和铝均能溶于盐酸,b项正确;镁不能溶于氢氧化钠溶液,c项错误;镁铝合金的硬度大于镁和铝,d项错误。3.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有cu2(oh)3cl覆盖在其表面。下列说法错误的是(a)a.锡青铜的硬度比纯铜低b.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用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cu2(oh)3cl覆盖物是化学腐蚀过程【解析】合金的硬度比合金的各组分的硬度大,a项错误;锡比铜活泼,锡青铜中的锡对铜起保护作用,b项正确;锡青铜文物在潮湿环境中容易发生电化学腐蚀,腐蚀程度加快,c项正确;生成cu2(oh)3cl覆盖物是化学腐蚀过程,d项正确。4.已知nh4cuso3与足量的1 moll-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:有红色金属生成;有刺激性气味气体产生;溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是(c)a.nh4cuso3中硫元素被氧化了b.刺激性气味的气体是二氧化硫和氨气的混合气体c.该反应中nh4cuso3既作氧化剂又作还原剂d.该反应中硫酸既表现为酸性又表现强氧化性【解析】由溶液呈蓝色且有红色金属生成,说明生成了cu和cu2+,可知+1价cu发生了歧化反应,c项正确;有刺激性气味气体应为so2,在反应中硫元素化合价没有变化,a、b、d项错误。5.(2015北京怀柔区模拟)从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,金属被利用年限的先后主要取决于(d)a.金属的导电性强弱b.金属在地壳中的含量多少c.金属的化合价高低d.金属的活动性强弱【解析】金属的活动性越强,越难冶炼,越晚被开发、使用。6.现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量),由此可以推知硬铝的组成可能为(提示:si+2oh-+h2osio32-+2h2)(d)样品气体溶液难溶物气体溶液难溶物a.al、mg、si、znb.al、fe、zn、nac.al、na、cu、fed.al、cu、mg、si、mn【解析】硬铝中一定含有al,样品加入足量稀盐酸后有难溶物存在,说明有金属活动性在h之后的金属或非金属存在,再加入浓naoh溶液后有气体生成和难溶物存在,根据题给信息可知硬铝样品中含有si,最终的难溶物为cu,d项符合题意。7.(2015雅安模拟)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(c)a.相对于途径,途径更好地体现了绿色化学思想b.y可以是葡萄糖溶液c.利用途径制备16 g硫酸铜,被还原的硫酸的物质的量为0.1 mold.途径所用混酸中h2so4与hno3物质的量之比最好为32【解析】相对于途径,途径的优点:制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径无污染性气体产生,a项正确;葡萄糖与氢氧化铜反应可产生cu2o,b项正确;根据反应:2h2so4+o2+2cu2cuso4+2h2o,利用途径制备16 g硫酸铜,硫酸不被还原,c项错误;cu与混酸反应,离子方程式为3cu+8h+2no3-3cu2+2no+4h2o,从离子方程式知,no3-由hno3提供,h+由hno3和h2so4提供,所以hno3为2 mol时,h2so4为3 mol,混酸中h2so4与hno3物质的量之比最好为32,d项正确。8.下列关于生铁和钢的叙述,正确的是(b)a.由铁矿石炼成铁是化学变化,由生铁炼成钢是物理变化b.用铁制容器盛放硫酸铜溶液,容器易被腐蚀c.生铁和钢都是铁、碳合金,它们在性能和用途上差别不大d.它们都能完全溶解在盐酸中【解析】铁矿石炼铁和生铁炼钢都是化学变化,a项错误;用铁制容器盛放硫酸铜溶液,因发生化学反应要消耗铁,容器易被腐蚀,b项正确;生铁和钢都是铁、碳合金,它们含碳量不同,在机械性能和用途上存在很大的差异,c项错误;因生铁和钢中的碳常温下稳定性好,不与稀盐酸反应,d项错误。9.钾是一种非常活泼的金属,易与氧气反应生成超氧化钾(ko2),ko2具有很强的氧化性,可与钾反应而发生爆炸。理论上可以用电解熔融kcl的方法来制备金属钾,但实际是用熔融状态下的kcl与na反应并及时抽走钾蒸气的方法制备钾,可能的原因有以下四种,其中正确的是(a)钾易溶于熔融的钾盐中钾蒸气易逸出而污染环境钾被氧化后的产物与钾反应具有爆炸性抽走钾蒸气时有利于钠与熔融的kcl反应a.全部b.c.d.【解析】由题给信息可知是正确的,金属钾熔化后易溶于熔融的钾盐中,将温度控制在比钾沸点稍高,使钾变为钾蒸气,将钾蒸气抽出有利于钠与熔化的kcl反应;另外钾蒸气逸出会污染环境。二、非选择题(共46分)10.(11分)冶炼金属一般有下列方法:焦炭法;水煤气(或氢气或一氧化碳)法;活泼金属置换法;电解法四种方法在工业上均有应用。(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析,从上述四种方法中选择相应的序号填入表中空格:火烧孔雀石炼铜cu2(oh)2co3湿法炼铜铝热法炼铬从光卤石中炼镁火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个):cu2(oh)2co32cuo+co2+h2o、c+2cuo2cu+co2。(2)写出以下化学方程式:用焦炭法炼铁:3c+2fe2o34fe+3co2;用铝热法炼锰:4al+3mno23mn+2al2o3;用电解法冶炼钠:2nacl(熔融)2na+cl2。11.(12分)某兴趣小组用废铁泥(主要成分为fe2o3、feo和少量fe)制备磁性fe3o4纳米材料的流程示意图如下:已知r=n(fe+3)n(fe+2)。步骤中,相同条件下测得fe3o4的产率与r的关系如图所示。(1)步骤中,主要反应的离子方程式是2fe3+fe3fe2+。(2)已知:fe3+在ph=2.8时沉淀完全;fe2+在ph=6.3时开始沉淀,在ph=8.3时沉淀完全。步骤中,用naoh溶液调ph至9,原因是使fe2+沉淀完全。(3)浊液d中铁元素以feooh形式存在。步骤中,反应的化学方程式是2fe(oh)2+h2o22feooh+2h2o。(4)下列说法正确的是abc(填字母)。a.步骤中,当反应完成后需再加热一段时间b.步骤中,反应过程中需要不断补充碱液c.步骤恰好反应时,n(feooh)n(fe2+)=21d.当n(浊液d中的feooh)n(滤液b中的铁元素)=47时,fe3o4的产率最高【解析】铁泥经过预处理后与稀盐酸反应得到含fe2+、fe3+的溶液,加入铁粉可将fe3+还原为fe2+,同时可防止fe2+被氧化,再过滤得到的滤液b主要含有fe2+,加入naoh溶液得到fe(oh)2悬浊液,加入h2o2将fe(oh)2氧化为feooh(铁为+3价),发生的反应为2fe(oh)2+h2o22feooh+2h2o。(4)根据fe3o4中fe3+与fe2+的物质的量比为21知n(feooh)n(fe2+)=21时恰好反应,反应的离子方程式为2oh-+2feooh+fe2+fe3o4+2h2o,由该离子方程式看出,反应中消耗oh-,则b、c项正确;步骤中,当反应完成后需再加热一段时间使过量的h2o2分解,a项正确;由题图中曲线看出当n(浊液d中的feooh)n(滤液b中的铁元素)=74时,fe3o4的产率最高,d项错误。12.(12分)某化学兴趣小组利用由cu2o、al2o3、fe2o3、sio2组成的混合物模拟工业上提取铜的工艺,设计如图所示的简单操作流程:提示:cu+在酸性条件下不稳定,易生成金属cu和cu2+。(1)若固体b的成分为混合物,则其成分的化学式为sio2和cu。此时,滤液a中铁元素的存在形式为(填写离子符号)fe2+。(2)金属e与固体混合物f发生反应的化学方程式为2al+fe2o3al2o3+2fe、2al+3cuoal2o3+3cu。(3)检验粗铜中含有金属e单质的试剂是naoh溶液,反应的离子方程式为2al+2oh-+2h2o2alo2-+3h2。(4)用电解法将上述粗铜进行精炼时,下列叙述正确的是ad。a.电解时以精铜作阴极b.电解时阴极发生氧化反应c.粗铜连接电源正极,其电极反应是cu-2e-cu2+d.电解后,电解液中cu2+浓度减小【解析】(1)若b为混合物,则其中必含有cu,故溶液中没有fe3+。(4)粗铜作阳极,其电极反应不只是cu失去电子,粗铜中比铜活泼的金属均会失去电子。13.(11分)(2015泰安模拟)元素铝是在生产、生活中应用广泛的金属元素。(1)氧化铝是工业电解冶炼铝的重要原料,生产中加入冰晶石(na3alf6),其作用是作(助)熔剂(或降低氧化铝的熔点)。工业冶炼铝的装置示意图如下:阴极的反应式:al3+3e-al。在电解池工作过程中,需要不断补充阳极材料,原因是电解时阳极产生o2,在高温条件下,石墨阳极被不断氧化为co2而消耗。(2)有资料介绍:溶液中铝元素以氢氧化物用al(oh)3表示形式存在的ph范围是3.810。现有a、b两种均含铝元素形成的某种离子溶液,其ph分别为1、13,两溶液等体积混合时反应的离子方程式为3alo2-+al3+6h2o4al(oh)3。(3)一种新型高效净水剂pafc聚合氯化铁铝alfe(oh)ncl6-nm广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。有关pafc的说法正确的是bc(填字母)。a.pafc中铁元素显+2价b.pafc用于净水时,比用相同量的氯化铝和氯化铁对水的ph改变小c.pafc可看成一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物d.pafc在强酸性和强碱性溶液中都能稳定存在【解析】(1)氧化铝熔点高,难于熔融电解,生产中加入冰晶石(na3alf6)以降低氧化铝的熔点。电解过程中阴极上al3+得到电子生成铝。电解氧化铝阳极上是氧离子失电子发生氧化反应生成氧气,氧气和电极石墨反应生成二氧化碳或一氧化碳,电极石墨不断被消耗,所以需要不断补充石墨电极。(2)a、b两种均含铝元素形成的某种离子溶液,其ph