高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第4章第3节 金属材料 复合材料 鲁科版.doc

2013届高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第4章第3节 金属材料 复合材料 鲁科版1下列有关金属的说法中，不正确的是()a青铜、不锈钢、硬铝都是合金b铜表面易形成致密的氧化膜c工业上用电解熔融mgcl2的方法制取金属镁d铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀解析：选b。通常情况下，cu表面生成铜绿，该物质非常疏松；al易氧化生成致密的al2o3薄膜，防止内部al继续氧化。2化学知识在生产和生活中有着重要的应用。下列说法中，不正确的是()a与铜质水龙头连接处的钢质水管易发生腐蚀b明矾常作为净水剂c金属钠、镁等活泼金属着火时，可以使用泡沫灭火器来灭火d发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔解析：选c。fe、cu、h2o可形成原电池，fe做负极发生氧化反应而生锈；kal(so4)2中al3水解，al33h2o=al(oh)3(胶体)3h，具有净水作用；na燃烧后生成na2o2,2na2o22co2=2na2co3o2，因此不能用泡沫灭火器灭火，应用沙子盖灭；nahco3受热分解生成气体，2nahco3na2co3h2oco2，使食物疏松多孔。3某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：熔点/密度/ gcm3硬度(金刚石为10)导电性(银为100)某合金25003.007.42.3铁15357.864.517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：选a。由表中数据可知，该合金导电性较差，不适合做导线。4(2012安徽宿州高三调研)新型镁合金被大量应用于制笔记本电脑的外壳、竞赛自行车的框架等，这些实际应用充分体现了下列哪些镁合金的优异性能()熔点低硬度大延展性好导电性强密度小(质地轻盈)耐腐蚀a bc d解析：选d。合金比成分金属具有硬度大、延展性好、密度小、耐腐蚀等优点。5碱式碳酸铜可表示为xcuco3ycu(oh)2zh2o，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。(1)现采用氢气还原法，请回答如下问题：写出xcuco3ycu(oh)2zh2o与氢气反应的化学方程式：_；实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号)：(a)()()()()()()()()()()(l)称取23.9 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7 g残留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品的结晶水质量为_ g，化学式为_；(2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。解析：(1)本题的碱式碳酸铜与氢气反应看似一个很难的信息，其实只要把它理解为cuco3和cu(oh)2受热分解后产物cuo再与氢气反应，第问便可以解决。对于要能分析出测定反应后co2和h2o的质量，由反应物可知氢气中还有氯化氢和水蒸气，因此氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸气的装置；氢气与氧化铜反应后，首先用浓硫酸吸收水，然后用碱石灰吸收co2，为防止空气干扰，所以最后接l。n(co2)0.1 mol、n(cu)0.2 mol、n(h2o)0.4 mol，所以结晶水质量为23.9 gm(cuco3)mcu(oh)223.9 g0.1 mol123.5 gmol1(0.2 mol0.1 mol)97.5 gmol11.8 g。(2)其实在分析(1)方程式书写时便得到了碱式碳酸铜热分解方程式。答案：(1)xcuco3ycu(oh)2zh2o(xy)h2(xy)cuxco2(x2yz)h2o(a)kjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)(l)1.8cuco3cu(oh)2h2o(2)可行。根据反应xcuco3ycu(oh)2zh2o(xy)cuoxco2(yz)h2o，依据碱式碳酸铜、cuo、co2和h2o质量(或其中任意三个量)，即可计算出其组成。1(2011高考安徽卷)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()a饱和氯水中cl、no、na、sobc(h)1.01013 moll1溶液中c6h5o、k、so、brcna2s溶液中so、k、cl、cu2dph12的溶液中no、i 、na、al3解析：选b。离子能否大量共存，关键看离子间是否发生反应。a项中饱和氯水有强氧化性，so有还原性，不能大量共存；c项中s2cu2=cus，故不共存；d项中al34oh=al(oh)4，故不共存。2(2010高考课标全国卷)物质ag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)反应的化学方程式是_；(4)将0.23 mol b和0.11 mol氧气放入容积为1 l的密闭容器中，发生反应，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol d，则反应的平衡常数k_。若温度不变，再加入0.50 mol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“升高”、“不变”或“降低”)，d的体积分数_(填“增大”、“不变”或“减小”)。解析：本题采用逆推法。由g为砖红色沉淀可知，g必为cu2o，f为铜盐，又有c(单质)e(浓)fb反应，可能为cu和浓h2so4或cu和浓hno3的反应，又由bd的反应条件高温、催化剂，可推出b为so2，c为cu，d为so3，e为h2so4，f为cuso4。第(4)问2so2(g)o2(g) 2so3(g)h0c始(moll1) 0.230.110c平(moll1) 0.110.050.12平衡常数k23.8 lmol1。平衡时，温度不变，增大o2浓度，平衡向右移动，so2平衡浓度减小，而o2自身转化率降低。对于so3来说，虽平衡右移使其增加，但比不上总物质的量增加的趋势，故so3的体积分数减小。答案：(1)so2h2so4cu2o(2)粗铜精铜cuso4溶液(3)cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o(4)23.8 mol1l 减小降低减小1铜、银、金是人类最早知道的3种金属，因很早就被人们用做钱币，因而有“货币金属”之称。由于铁的金属性比铜、银、金强，相对而言，人类认识铁稍晚。某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强，他们设计了如下几种方案：(1)铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出(2)铁、铜和氯气反应分别生成fecl3和cucl2(3)足量的铁粉和铜粉分别与浓硫酸反应生成feso4和cuso4(4)铜片置于fecl3溶液中逐渐溶解(5)把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上无气泡产生，而铜片上有气泡产生(6)把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中，并用导线连接，铁片上有气泡产生，而铜片上无气泡产生其中合理的有()a两种方案 b三种方案c四种方案 d五种方案解析：选a。(1)铁置换铜，由氧化还原方程式可知还原性fecu；(2)金属的活泼性与得失电子的数目没有直接的关系，故不能据此判断；(3)与浓硫酸的反应也无法比较铁和铜的活动性；(4)据此反应只能判断cu的还原性强于fe2，但不能判断fe和cu的还原性；(5)铁、铜与稀硫酸组成原电池，铁做负极，证明金属活泼性铁比铜强；(6)铁、铜与浓硝酸组成原电池，fe发生钝化，所以无法比较。所以只有(1)和(5)两种方法合理。2某金牌直径为70 mm，厚6 mm。化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种可能的试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误()a硫酸铜溶液 b盐酸c稀硝酸 d硝酸银溶液解析：选c。利用稀硝酸，金和硝酸不反应，所以如果金属质量无损耗，甲正确，如果只损失一部分，乙正确；如果金属全部损失，丙正确。3下列金属冶炼的反应原理，错误的是()a2nacl(熔融)2nacl2bmgoh2mgh2ocfe3o44co3fe4co2d2hgo2hgo2解析：选b。钠、镁等活泼金属不能用普通还原剂还原出来，一般只能用电解熔融物的办法制取，故a正确，b错误；铁为中等活泼的金属可以用常用还原剂还原，故c正确；不活泼的金属可以用加热分解化合物的办法来制备，故d正确。4奥体中心体育场宛如水晶皇冠般璀璨地闪耀在浑河南岸，场馆建设中使用了大量的钢筋，下列关于钢筋的说法中不正确的是()a钢筋是混合物b钢筋属于金属材料c钢筋的韧性优于生铁d钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的合成材料解析：选d。钢筋是钢制产品之一，而钢是铁的一种合金，是含碳量在0.03%2%之间的金属材料，混合物；韧性、可塑性等性能优良，生铁则硬而脆，易断折；钢筋混凝土是钢筋与水泥沙浆凝固后形成的建筑构件，而非合成材料。5(2012福建南平高三模拟)某单质x能从含元素y的溶液中置换出y单质，由此可知()a当x、y均为金属时，x一定比y活泼b当x、y均为非金属时，y一定比x活泼c当x是金属时，y一定是金属d当x是非金属时，y可能是金属，也可能是非金属解析：选a。a项，如fecuso4=feso4cu；b项说明x比y活泼；c项，如x是mg，可与nh4cl溶液作用产生h2；d项，在盐溶液中，没有非金属置换出金属的情况。6下列叙述正确的是()a碳纤维增强复合材料可用于人体组织中韧带的制作b钢化玻璃是新型无机非金属材料c银、铜、铁都是有色金属材料d碳化硅陶瓷具有压电效应解析：选a。钢化玻璃是普通玻璃熔化后急速冷却而成的，成分与普通玻璃完全相同，仍属传统无机非金属材料；铁为黑色金属材料，银、铜皆为有色金属材料；压电陶瓷的主要成分是钛酸钡和钛酸铅等，而不是碳化硅。7下列对玻璃钢的叙述中正确的是()a玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷得到的，所以其成分与普通玻璃相同b玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维做增强体的复合材料c玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维d玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢稍差，而耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好解析：选c。a项叙述的是“钢化玻璃”；d项中玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢强。8(2012山东滨州高三第一次模拟)下面有关铜的化合物的性质叙述中正确的是()acuso4变成cuso45h2o是物理变化b一定条件下，新制的cu(oh)2悬浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应ccuo是黑色固体，与水反应可生成cu(oh)2dcu2o遇硝酸可能会被氧化成cu2解析：选d。a项中应是化学变化；b项中cu(oh)2能与乙酸反应；c项中cuo不能与水反应。9将铁粉放入由盐酸、mgcl2溶液、fecl3溶液、cucl2溶液组成的混合液中，充分反应后，铁粉有剩余，则溶液中含有的大量阳离子是()acu2和fe2 bh和cu2cfe3和fe2 dfe2和mg2解析：选d。铁粉可与fe3、cu2、h发生反应，因而反应后溶液中不存在以上离子。10“空对空”响尾蛇导弹头部的“红外眼睛”，能分辨出0.001 的温差变化，它是由热敏陶瓷材料和热释电陶瓷材料做成的。下列叙述中不正确的是()a“红外眼睛”对热非常敏感b“红外眼睛”的热目标是敌机发动机或尾部喷口高温区c“红外眼睛”的电阻值随温度明显变化d“红外眼睛”的工作原理与人眼相同解析：选d。“红外眼睛”的分辨能力是由热变化引起，与人眼不同。11研究性学习小组为检测实验室用h2还原cuo所得红色固体中是否含有cu2o进行了探究：.查阅资料：cu2o属于碱性氧化物；高温灼烧cuo生成cu2o；cu2o在酸性条件下能发生下列反应：cu2o2h=cucu2h2o。.设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化。方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。方案3：称得干燥坩埚的质量为a g，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。方案1：_；方案2：_。(2)方案3中，若确认红色粉末中含有cu2o，则a、b、c应符合的数学关系为_，该实验方案最少得进行_次称量。解析：(1)方案1不合理，因为稀硝酸具有强氧化性，若红色物质中存在氧化亚铜，也会被氧化成cu2，使溶液始终呈现蓝色，无法验证，方案2可以证明。(2)若红色物质都是铜，则存在反应：2cuo22cuo4cuo2cu2oo2，得到关系：2cu2cuocu2o 128 144 ba ca解得c(9ba)/8，若红色物质中存在cu2o，则c(9ba)/8，称量时，要保证高温灼烧后质量不发生变化，则高温灼烧后要称量两次，若质量不变，则反应完全。答案：(1)不合理，因为铜和氧化亚铜均可与稀硝酸反应形成蓝色溶液合理，因为氧化亚铜与稀硫酸反应生成cu和cu2，导致溶液呈蓝色，而铜不与稀硫酸反应(2)c(9ba)/8412已知m、n为两种常见的金属单质，a为蓝色溶液，e为红棕色气体，f可与kscn溶液反应生成红色溶液。各有关物质(反应中部分物质已略)之间的相互反应转化关系如图所示：(1)写出下列物质的化学式：b：_，d：_。(2)写出反应的化学方程式：_。(3)把a g m投入到a溶液中反应一段时间后，称量所得固体为b g，则反应得到的n的质量为_g。(4)写出反应的离子方程式：_；若把该反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。正极反应式：_，负极反应式：_。解析：a为蓝色溶液，则其应为铜盐溶液，该溶液可由f溶液与金属单质n反应得到，因此n为cu。e为红棕色气体，则为no2，可以确定d为no，c为hno3，a为cu(no3)2。f可与kscn溶液反应生成红色溶液，则f中含有fe3，b中含有fe2，m为fe。 因此b为fe(no3)2，f为fe(no3)3。对于(3)中可用差量法计算：cu(no3)2fe=fe(no3)2cum 56 g 64 g 8 g m(cu) (ba)g，解得m(cu)8(ba)g。fe3具有强氧化性，可氧化铜得到cu2，发生反应的离子方程式：2fe3cu=2fe2cu2。把该反应设计成原电池，反应中铜的化合价升高，发生氧化反应，铜做负极；fe3化合价降低，发生还原反应，正极可以选用石墨棒，电解质溶液应选用fe(no3)3溶液。仿照教材上的铜锌原电池装置，可以画出该原电池的装置图。答案：(1)fe(no3)2no(2)3cu8hno3(稀)=3cu(no3)22no4h2o(3)8(ba)(4)2fe3cu=2fe2cu2装置如图所示2fe32e=2fe2cu=cu22e13氧化铜有多种用途，如用做玻璃着色剂、油类脱硫剂等，为获得纯净的氧化铜并探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：制备氧化铜：工业cuso4cuso4溶液cuso45h2ocuo(1)步骤的目的是除去不溶性杂质。操作是_。(2)步骤的目的是除去硫酸亚铁。操作是：滴加h2o2溶液，稍加热；fe2转化完全后，慢慢加入cu2(oh)2co3粉末，搅拌，以控制溶液ph3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至ph1。滴加h2o2的目的是_，加入cu2(oh)2co3粉末的目的是_。(3)步骤的目的是得到cuso45h2o晶体，操作是将cuso45h2o溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，_，水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是_。解析：(2)依据信息h2o2把fe2氧化为fe3，fe3再水解生成fe(oh)3沉淀而除去溶液中的铁元素。答案：(1)加适量水溶解、搅拌、过滤(2)将fe2氧化为fe3调节溶液的ph，使fe3水解全部转化为fe(oh)3沉淀(3)冷却结晶防止cuso45h2o晶体分解14实验室利用废铜合金(含少量铁和铝)来制取硫酸铜晶体(cuso4xh2o)，方案如下：金属离子生成氢氧化物沉淀的ph可参考下列数据：fe3fe2cu2al3开始沉淀时的ph2.27.55.23.7完全沉淀时的ph3.29.06.74.7请回答：(1)写出加入混酸后，合金中铜溶解的离子方程式_。(2)若溶解合金时加入的混酸由2 l 3 mol/l硫酸和1 l 2 mol/l 硝酸混合而成，则反应后生成标准状况下的no的体积最多为_l。(3)加入h2o2的目的是_。(4)为保证产品的纯度，m物质最好选用_(填字母)，调节ph的范围为_。acu(oh)2 bh2so4cnh3h2o dna2co3(5)滤液d中加入稀硫酸的目的为_。(6)从溶液e制得cuso4xh2o晶体所需要的步骤为_、_、过滤