【全程复习方略】2104高考化学一轮复习 3.4 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物课时提升作业 新人教版.doc

课时提升作业（九）用途广泛的金属材料开发利用金属矿物 (45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)1.(2014长春模拟)下列金属用途与性质不对应的是()a.用铜做电线是由于其导电性良好b.用钨做灯丝是因为其熔点高c.铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化d.用铝制炊具是因为铝的熔点比铁高2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有cu2(oh)3cl覆盖在表面。下列说法不正确的是()a.锡青铜的熔点比纯铜的高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.生成的cu2(oh)3cl覆盖物受热时很可能得到黑色物质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)mg+cl2b.al2o3+3c2al+3coc.fe2o3+3co2fe+3co2d.hgs+o2hg+so24.(2014哈尔滨模拟)下列说法正确的是()a.铝、铁、铜相比较,铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高b.al2o3、mgo可用作高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料c.工业上采用电解熔融态al2o3、mgo的方法冶炼al、mgd.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体5.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜,有下列两种途径:(1)feh2cu(2)cuocuso4cu若用这两种方法制得的铜质量相等,则下列有关说法符合实际情况的是()a.消耗氧化铜的质量不同b.消耗铁的质量相同c.消耗硫酸的质量相同d.生成硫酸亚铁的质量不同6.(2013大庆模拟)下列有关金属的工业制法中,正确的是()a.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的nacl溶液b.制铁:以铁矿石为原料,co还原得到铁c.制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,h2还原得到镁d.制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝7.已知cu+在酸性条件下能发生下列反应:cu+cu+cu2+(未配平)。nh4cuso3与足量的10 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。据此判断下列说法一定合理的是()a.该反应显示硫酸具有酸性b.nh4cuso3中铜元素全部被氧化c.刺激性气味的气体是氨气d.反应中硫酸作氧化剂8.(2014南昌模拟)一种新型镁铝合金的化学式为mg17al12,它具有储氢性能,该合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式为mg17al12+17h2=17mgh2+12al,得到的混合物y(17mgh2+12al)在一定条件下能释放出氢气。下列说法正确的是()a.该合金的熔点介于金属镁和金属铝熔点之间b.该合金中镁元素呈负价,铝元素呈正价c.制备该合金应在氮气保护下,将一定比例的mg、al单质在一定温度下熔炼而获得d.1 mol mg17al12完全吸氢后得到的混合物y与盐酸完全反应释放出h2,若消耗盐酸的体积为14 l,则该盐酸的物质的量浓度为5 moll-19.某同学设计了如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数:下列说法中不正确的是()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vl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10.(能力挑战题)(2013上海高考)一定量的cus和cu2s的混合物投入足量hno3中,收集到气体vl(标准状况),向反应后的溶液中(存在cu2+和so42-)加入足量naoh,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到cuo 12.0 g,若上述气体为no和no2的混合物,且体积比为11,则v可能为()a.9.0 lb.13.5 lc.15.7 ld.16.8 l二、非选择题(本题包括3小题,共40分)11.(10分)cu2s是火法炼铜的重要原料之一,下面是由cu2s冶炼铜及制取cuso45h2o的流程图。cu2scucu2o、cuoab胆矾(1)cu2s中铜元素的化合价为,火法炼铜的反应原理是_(用化学方程式表示)。(2)向cu2o、cuo中加入足量稀硫酸得到的体系a中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:_。(3)若将a中红色物质反应掉,操作中加入的试剂最好是(填字母序号)。a.适量的nano3b.适量的hno3c.适量的h2o212.(14分)(2014柳州模拟)铜器久置,表面会生成一层绿色固体,某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后,得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进行实验,探究碱式碳酸铜的分解产物。对试管内的绿色固体进行加热至完全分解,观察到a装置中绿色固体逐渐变成黑色,b装置中无水硫酸铜变成蓝色,c装置中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀盐酸。观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题:(1)加热后试管中剩余的黑色物质是。(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式:_。(3)上述实验步骤中反应的离子方程式为_。(4)实验装置最后的干燥管的作用是_。(5)已知:物质开始沉淀时的ph完全沉淀时的phfe(oh)31.93.2fe(oh)27.09.0cu(oh)24.76.7若提供的药品有:cl2、浓硫酸、naoh溶液、cuo、cu,试结合题给表格,简述除去步骤溶液中fe2+的实验步骤_。13.(16分)某同学对cu的常见化合物的性质进行实验探究,研究的问题和过程如下:(1)为探究cu(oh)2是否和al(oh)3一样具有两性,除选择cu(oh)2外,必须选用的试剂为(填序号)。a.氨水b.氢氧化钠溶液c.稀硫酸d.冰醋酸(2)为探究不同价态铜的稳定性,进行如下实验:将cuo粉末加热至1 000以上完全分解成红色的cu2o粉末,该实验说明:在高温条件下,+1价的cu比+2价cu更(填“稳定”或“不稳定”)。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)为了探究氨气能否和氢气一样还原cuo,他根据所提供的下列装置进行实验(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,顺序为ah。实验开始时,打开分液漏斗的活塞k,发现浓氨水没有滴下,如果各仪器导管均没有堵塞,则可能的原因是_。实验结束后,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,在空气中无颜色变化,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_。装置c中的球形装置的作用是_。答案解析1.【解析】选d。用铝制炊具是因为铝的导热性能好,而不是铝的熔点高。2.【解析】选a。锡青铜属于合金,熔点比各成分金属的低,a错误;由于锡比铜活泼,在发生电化学腐蚀时,锡失电子,铜被保护,b正确;潮湿的环境更易形成原电池,将会加快金属的腐蚀速率,c正确;cu2(oh)3cl受热分解得到黑色cuo,d正确。3.【解析】选b。al为活泼金属,不能用碳还原法冶炼,应用电解法冶炼。【误区警示】本题学生易错选d,原因是学生对hgs与o2的反应不熟悉,错误认为hgs与o2焙烧生成了hgo,而忽视了在强热条件下,hgo也会分解生成单质hg这一知识点。4.【解析】选b。a项,三种元素在自然界中的含量铝元素最高,故错;c项,工业上采用电解熔融mgcl2的方法冶炼mg,故错;d项,用氨制碳酸铵是利用二氧化碳参加反应,而不是产生二氧化碳,故错。5.【解析】选d。途径(1)中用h2还原cuo时,实验前先通h2排出装置中的空气,实验结束时要继续通h2至试管冷却,故利用途径(1)制取1 mol cu,消耗的h2大于1 mol,即fe和h2so4的消耗量,(1)(2),生成feso4的质量(1)(2),但两途径中消耗cuo的质量相等。6.【解析】选b。电解nacl溶液得不到单质钠,a错误;工业上冶炼镁是用电解熔融mgcl2的方法,c错误;工业上冶炼al是用电解熔融al2o3的方法,d错误;工业炼铁的反应原理为3co+fe2o32fe+3co2。7.【解析】选a。由题目条件分析现象得出结论:nh4cu+1s+4o3红色金属cu0刺激性气味气体s+4o2溶液呈蓝色cu2+故:该反应中h2so4中各元素化合价不变,表现酸性,a正确,d错;+1价铜元素分别变为0价和+2价,既被氧化又被还原,b错;酸性条件下不可能产生nh3,c错;故选a。8.【解析】选d。合金的熔点比各成分金属的都低,a错误;合金中金属元素的化合价均为0,b错误;因mg能与n2反应,故制备合金时不能用n2作保护气,c错误;1 mol mg17al12完全吸氢后得到17 mol mgh2和12 mol al,分析mgh2中的h的价态可知,mgh2可与hcl发生如下反应:mgh2+2hcl=mgcl2+2h2,故17 mol mgh2消耗34 mol hcl;又因为12 mol al消耗36 mol hcl,所以共消耗hcl 70 mol,该盐酸浓度为5 moll-1,d正确。9.【解题指南】解答本题要注意以下两点:(1)与硝酸反应放出的气体中可能含有no2。(2)wg固体应该是干燥纯净的agcl,由此确定三步操作。【解析】选d。实验中过滤烘干得到的wg沉淀是agcl,根据“银”量守恒,可确定合金中ag的质量分数,而合金与硝酸反应生成的气体不一定全是no(有可能含有no2),故用排水法收集的气体不能用于计算cu、ag的质量分数。10.【解题指南】解答本题应注意以下两点:(1)运用元素守恒和得失电子守恒进行计算;(2)运用极端假设法确定气体体积范围。【解析】选a。12.0 g cuo的物质的量为0.15 mol。no2和no的混合气体,二者体积比为11,则组成相当于no1.5,n的平均化合价为+3。若混合物中只有cus,则cus的物质的量为0.15 mol。根据关系式cusso42-8e-,n(e-)=80.15 mol=1.2 mol;hno3no1.52e-,则n(no1.5)=12n(e-)=121.2 mol=0.6 mol,因此v=13.44 l。若混合物中只有cu2s,则cu2s的物质的量为0.075 mol。根据关系式cu2s2cu2+so42-10e-,n(e-)=100.075 mol=0.75 mol;hno3no1.52e-,则n(no1.5)=12n(e-)=120.75 mol=0.375 mol,因此v=8.4 l。因此v的取值范围为8.4 lv13.44 l,因此只有a选项符合题意。【加固训练】利用黄铜矿冶炼铜的主要原理为8cufes2+21o28cu+4feo+2fe2o3+16so2,下列有关判断合理的是()a.避免污染,排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收b.cufes2中铁显+2价,该反应中只有cu被还原c.检验炉渣中含+2价铁的试剂是盐酸、kscn溶液和氯水d.冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸【解析】选d。浓硫酸不能吸收so2,a项错误。该反应中铜、氧元素化合价降低,被还原,b项错误。在+3价铁存在下检验+2价铁,应用酸性高锰酸钾溶液,c项错误。炉渣含有氧化铁和氧化亚铁,可以冶炼铁;二氧化硫可以用作制硫酸的原料,d项正确。11.【解析】(1)cu2s中铜元素的化合价为+1;火法炼铜时cu2s与o2反应生成cu和so2,反应方程式为cu2s+o22cu+so2。(2)cu2o与稀硫酸反应生成cuso4和cu,反应的离子方程式为cu2o+2h+=cu2+cu+h2o。(3)a中的红色物质为cu,可在酸性条件下用h2o2将cu氧化成cu2+。答案:(1)+1cu2s+o22cu+so2(2)cu2o+2h+=cu2+cu+h2o(3)c【方法技巧】cuo与cu2o的性质比较(1)cuo为黑色,cu2o为红色。(2)cuo与酸反应生成铜盐和水,而cu2o与酸反应一般生成铜盐、铜和水。(3)cuo无还原性,cu2o有还原性,遇到hno3能被氧化。12.【解析】根据无水硫酸铜变蓝,可知反应中有水生成;根据澄清石灰水变浑浊,可知有co2生成;根据黑色固体溶于稀盐酸溶液变蓝色,插入铁丝后有红色物质析出,知黑色物质应是cuo。(1)加热后试管中剩余的黑色物质是cuo。(2)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为cu2(oh)2co32cuo+h2o+co2。(3)上述实验步骤中铁置换出铜,反应的离子方程式为cu2+fe=cu+fe2+。(4)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰,目的是防止空气中的co2进入广口瓶中,干扰实验。(5)要除去fe2+,根据表格可知fe2+开始沉淀的ph为7.0,而cu2+完全沉淀的ph为6.7,所以当fe2+开始沉淀时cu2+已完全沉淀,要保证cu2+不形成沉淀,只有把fe2+氧化为fe3+再调节ph除去杂质,根据提供的氧化剂,只能选择氯气,为了不带来杂质,选择cuo调节溶液的ph,注意沉淀后一