优化方案高考化学大一轮复习 第三章 金属及其重要化合物 第四讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物课后达标检测.doc

第四讲 用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物一、选择题1钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是()a金不溶于任何溶液b铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物c铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点d.cu的质子数和中子数之差为34解析：选c。金能溶于王水(浓盐酸和浓硝酸按体积比为31组成的混合物)，a错误；铜在空气中转化为铜绿cu2(oh)2co3，不是cuo，b错误；合金的熔点低于各成分的熔点，c正确；cu中，质子数为29，中子数为34，中子数与质子数之差为5，d错误。2金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()a合金的性质与其组成金属的性质不完全相同b火烧孔雀石cu2(oh)2co3属于还原法c金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子d越活泼的金属越易冶炼解析：选d。合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度和强度更大、熔点更低等，a正确；火烧孔雀石分解生成cuo，cuo被焦炭还原为单质cu，属于还原法制取，b正确；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，c正确，d错误。3已知酸性条件下有如下反应：2cu=cu2cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生cu或cu2o，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()acubcu2oc一定有cu，可能有cu2od一定有cu2o，可能有cu解析：选d。h2还原cuo生成红色固体，可能是cu和cu2o中的一种或两种，加入稀h2so4得到红色固体和蓝色溶液，证明原固体中含cu2o，而不能证明有无cu。4(2016青岛高三教学质量检测)所谓合金，就是不同种金属(也包括一些金属和非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物。根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是()nacualfe熔点/97.51 0836601 535沸点/8832 5952 2003 000a.cu和albfe和cucfe和na dal和na解析：选c。分析数据得出，铁的熔点(1 535 )高于na的沸点(883 )，无法制得合金。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)，但两种途径中消耗cuo的质量相同。6(2016银川高三质检)利用黄铜矿冶炼铜的主要原理为8cufes221o28cu4feo2fe2o316so2，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bcufes2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。炉渣中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。7铅的冶炼大致过程如下：富集：将方铅矿(pbs)进行浮选；焙烧：2pbs3o22pbo2so2；制粗铅：pbocpbco；pbocopbco2。下列说法正确的是()a浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化b方铅矿焙烧反应中，pbs是还原剂，还原产物只有pboc整个冶炼过程中，制取1 mol pb共转移2 mol电子d将1 mol pbs完全冶炼成pb理论上至少需要6 g碳解析：选d。富集方铅矿的过程属于物理变化，a错；方铅矿焙烧反应中还原产物除pbo外还有so2，b错；整个冶炼过程中，制取 1 mol pb共转移8 mol电子，c错。8氢氧化铜和碱式碳酸铜cu2(oh)2co3均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解25.25 g的上述混合物，恰好消耗1.0 moll1盐酸500 ml。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为()a15 g b20 gc30 g d35 g解析：选b。用盐酸溶解上述混合物，最后所得溶液为cucl2溶液，根据cl守恒得n(cucl2)0.25 mol。根据cu元素守恒得n(cuo)0.25 mol，其质量为0.25 mol80 gmol120 g。9(2016阳泉高三模拟)部分氧化的fecu合金样品(氧化产物为fe2o3、cuo)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()a滤液a中的阳离子为fe2、fe3、hb样品中fe元素的质量为2.24 gc样品中cuo的质量为4.0 gdv896 ml解析：选b。根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与fe3不共存，a错误；最后的3.2 g固体为fe2o3，其中fe元素的质量为2.24 g，b正确；样品中cu元素和o元素共5.76 g2.24 g3.52 g，c错误；2.24 g fe元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896 ml，d错误。二、非选择题10金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问题：(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。金属颜色密度(g/cm3)熔点()沸点()比热kj/kgfe银白色7.861 5352 7500.44cu红色8.921 0832 5670.38由表可推知，人类最早使用的金属材料是_，请写出判断的理由：_。(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：cuo2h2oco2=cu2(oh)2co3feo2h2o=fe2o3nh2o(3)镁、铝是现代人常用的金属材料，这些活泼金属的冶炼方法是_法，工业生产中，镁的冶炼采用的反应物是_，铝的冶炼采用的反应物是_。解析：(1)由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利用。(2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。答案：(1)铜铜的熔点低于铁的熔点(2)21 11 14 3 2n2(3)电解 熔融氯化镁(或mgcl2)熔融氧化铝(或al2o3)11历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。(1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它们的_。a硬度适中b密度适中c在自然界里都可得到纯净的单质d不活泼性(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是_币，黑色物质是_，形成这种物质的化学方程式为_，绿色物质是_，这枚金属币的真面目为_色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是_币，表面一直未被氧化的原因是_。(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是_。a观察颜色b查看图案c用手掂量轻重d滴一滴硝酸在币的表面，观察现象解析：(3)有些假金币外形逼真，看上去也是“金光闪闪”，密度和真金币差不太多，手不太容易掂出来。假金币中的zn、cu均可与硝酸反应产生大量气泡，而au不与硝酸反应。答案：(1)d(2)铜氧化铜2cuo2=2cuocu2(oh)2co3紫红金金不活泼，不易被氧化(3)d12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：_。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)2co32cuoh2oco2。(3)上述实验步骤中铁置换出铜，反应的离子方程式为cu2fe=cufe2。(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不被沉淀，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，为了不引入杂质，选择cuo调节溶液的ph，注意沉淀后一定要过滤。答案：(1)cuo(2)cu2(oh)2co32cuoh2oco2(3)cu2fe=cufe2(4)防止空气中的co2进入广口瓶(5)通入足量cl2将fe2氧化成fe3，加入cuo调节溶液的ph至3.24.7，过滤除去fe(oh)313金属镁和镁合金在航空、汽车制造和电子工业等领域具有广泛的用途，金属镁的冶炼有多种方法，其中之一为皮江法。该方法是以白云石(caco3mgco3)为原料，经高温煅烧生成氧化物(caomgo)，氧化物在还原炉中经1 200 真空条件下用硅铁还原生成镁蒸气(铁在反应前后化合价不变)，镁蒸气经冷凝器冷聚为粗镁，粗镁再经精炼、铸锭得到成品金属镁。反应工艺流程如下图：(1)在冶炼过程中反应温度对生成金属镁的影响如图，从图中分析，还原反应的反应热h_0(填“”或“”)，理由是_。 (2)还原炉中需要在1 200 真空条件下反应，反应达到平衡时的温度与压强的关系如下。剩余压强/mmhg7601010.1平衡时的温度/2 3701 7001 4301 235真空条件对制备金属镁来讲，可以达到的目的是_； _。 (3)含镁矿物常见的有菱镁矿(mgco3)、白云石和光卤石(kclmgcl26h2o)，其中kclmgcl26h2o属于_。 a复盐b混合物c配合物(4)写出下列反应的化学方程式：煅烧白云石：_。 caomgo与si的反应：_。 解析：(1)由图像可以看出，升高温度，mg的产率增大，即平衡向正反应方向移动，说明正反应为吸热反应