【导学教程】（教师用书）高考化学总复习 考点核心突破 3.4 金属材料及金属矿物(1).doc

【导学教程】（教师用书）2015届高考化学总复习 考点核心突破 3.4 金属材料及金属矿物热点集训1(2013长安模拟)合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛abc d解析合金具有比成分金属更加优良的机械加工性能，其硬度一般比它的各成分金属的大，熔点比各成分金属的低。用途比纯金属的更为广泛。但导电性并不比纯金属的强，错误。答案b2(2014乐山高三教学质量检测)下列各组物质中，常温下能起反应产生气体的是a铜跟稀硫酸 b铁跟浓硫酸c铝跟浓硝酸 d铜跟浓硝酸解析铜和稀h2so4不反应，常温下，铁在浓硫酸中，铝在浓硝酸中均钝化。答案d3下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是amgcl2(熔融)mgcl2bal2o33c2al3cocfe2o33co2fe3co2dhgso2hgso2解析al为活泼金属，不能用炭还原法冶炼，应用电解法冶炼。答案b4钛和钛的合金被誉为21世纪最有发展前景的金属材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、耐腐蚀等，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能，下列用途不切合实际的是a用来做保险丝b用于制造航天飞机c用来制造人造骨d用于家庭装修，做钛合金装饰门解析由于钛和钛的合金密度小、可塑性好，因此可用于航天领域，b正确；由于钛和钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”，可与人体的组织相容，不引起排异反应，因此可以用来制造人造骨，c正确；由于其密度小、可塑性好、易于加工，因此可用于家庭装修，做钛合金装饰门，d正确；只有a错误，由于其熔点高，不适合做保险丝。答案a5在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质，铜粉溶解的是fecl3fe2o3cu(no3)2kno3a只有或 b只有或c只有或或 d中任意一种解析cu与fe3作用：2fe3cu=2fe2cu2，fe2o3与稀h2so4反应生成fe3，故、能使铜粉溶解。h、no具有强氧化性，能使铜粉溶解。答案d6阅读以下内容，回答问题。冶炼金属一般有下列四种方法：焦炭法；水煤气(或h2或co)法；活泼金属置换法；电解法。四种方法各有优缺点，在工业上均有应用。(1)一种无色气体a与红热的炭反应，得到另一种无色气体b，b与灼热的氧化铜反应，又得到a，则a、b分别为_(填序号)。ao2、co2 bo2、cocco2、co dco、co2(2)下列说法错误的是_(填序号)。a对废旧金属最好的处理方法是回收、再利用b提炼金属要经过矿石的富集、冶炼、精炼三步c活泼金属的冶炼都是通过电解其盐溶液制得d热还原法中还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气或活泼金属等(3)钛(ti)有“未来钢铁”之称，工业上常以ticl42mgti2mgcl2获得海绵状钛，该反应在下列哪种环境中进行_(填序号)。a稀有气体中 b空气中c氮气中 dco2气体中解析(1)co2c2co，cuococuco2。(2)活泼金属的冶炼方法主要为电解法，如na、mg、al的冶炼分别为电解熔融的nacl、mgcl2、al2o3。(3)空气中的n2、o2、co2在加热时均与镁反应，故反应应在稀有气体中进行。答案(1)c(2)c(3)a能力提升限时45分钟满分100分一、选择题(每小题5分，共60分)1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合金的性质与其组成金属的性质不完全相同火烧孔雀石cu2(oh)2co3也属还原法金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子工业上金属mg、al都是用电解熔融氯化物制得的越活泼的金属越难冶炼ab只有c d解析合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大、熔点更低等，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，正确；因alcl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解熔融al2o3的方法，错误；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，、正确。答案b2在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是ana、mg、al bna、k、zn、feczn、fe、cu、ag dmg、al、zn、fe解析na、mg、al的冶炼方法为电解法；用na还原k是由于钾的沸点比钠的低，在高温时还原生成的单质k以气态形式挥发出来，从而制得金属钾；zn、fe的冶炼方法为化学还原剂还原法；cu、ag的冶炼方法为热分解法，故选a项。答案a3(2013豫北联考)关于al、fe、cu三种金属，下列说法正确的是a三者的单质均为银白色固体b三者都能与盐酸、稀硫酸反应calcl3、fecl3、cucl2均可作净水剂d制备al用电解法，制备fe、cu可用还原法答案d4(2014泉州模拟)下列几种关于金属冶炼方法的叙述中，正确的是a蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠b炼铁高炉中，利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂c高炉炼铁能得到纯铁d铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来解析电解食盐水得到的是naoh，得不到na；炼铁高炉中利用co作为铁矿石的还原剂；高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。答案d5下列实验的设计不可行的是a向alcl3溶液中加入浓氨水可以制取al(oh)3b在实验室中用cu和浓硫酸反应制取cuso4c可用磁铁来检验铝热反应后的产物中是否有铁单质生成d用如图所示的装置测定黄铜(cu、zn合金)中zn的含量解析al(oh)3不溶于过量的氨水，故a项方案可行；cu和浓h2so4反应会生成so2，污染环境，b方案不可行；磁铁可以吸引铁单质，所以c方案可行；黄铜中的zn和稀盐酸反应，而铜不反应，可以通过测量产生h2的体积，计算出黄铜中zn的含量，故d方案可行。答案b6铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是a铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到b铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型c铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受d铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通解析铜的化学性质较稳定，不易被腐蚀，熔点低，容易冶炼铸造成型。答案b7(2014上饶模拟)核潜艇上的核反应堆使用液态铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，下列有关说法中正确的是a该合金的熔点介于钠、铝之间b钠或铝形成的氧化物均为碱性氧化物c钠和铝分别与足量的盐酸反应，所得溶液均呈中性d若合金中n(na)n(al)，将其投入到足量的水中，可得无色透明溶液解析合金的硬度比纯金属的硬度大，但合金的熔点比纯金属的熔点高，a错；钠的氧化物有氧化钠、过氧化钠，其中氧化钠是碱性氧化物，过氧化钠不属于碱性氧化物，属于过氧化物，铝的氧化物为氧化铝，属于两性氧化物，b错；钠与足量的盐酸反应生成强酸强碱盐氯化钠，溶液显中性，铝与足量的盐酸反应生成强酸弱碱盐氯化铝，溶液显酸性，c错；若将合金投入足量的水中，钠与水反应生成氢氧化钠与氢气，且生成的氢氧化钠又与铝反应生成偏铝酸钠，由于钠的物质的量大于铝，且氢氧化钠与铝以11反应，即氢氧化钠过量，最终得到无色溶液，d正确。答案d8已知酸性条件下有反应：2cu=cu2cu。氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同，可能产生cu或cu2o，两者都是红色固体。某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验，实验操作和实验现象列表如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸并加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体不反应无色气体无色气体、蓝色溶液红棕色气体蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物a是cub是cu2oc一定有cu，一定有cu2od一定有cu2o，可能有cu解析由题目提供的信息可知：cu2o在酸性条件下发生反应生成cu和cu2，而向该红色固体中加入稀硫酸后红色固体不反应，故该红色固体中不存在cu2o，全部为cu。答案a9(2014南京质检)铜的冶炼过程大致可分为：富集，将硫化物矿进行浮选焙烧，主要反应为：2cufes24o2=cu2s3so22feo(炉渣)制粗铜，在1 200 主要反应为：2cu2s3o2=2cu2o2so2；2cu2ocu2s=6cuso2电解精炼铜下列说法不正确的是a冶炼过程中的尾气可用来制硫酸b上述过程中，由1 mol cufes2制取1 mol cu时共消耗2 mol o2c在反应2cu2ocu2s=6cuso2中，氧化剂是cu2o和cu2sd电解精炼铜的过程中，每转移1 mol电子时，阳极溶解铜的质量小于32 g解析尾气的主要成分是so2，可用来制硫酸，a正确；1 mol cufes2焙烧时需要氧气2 mol；生成的cu2s转化为cu2o还需要氧气，b不正确。c项中cu2o和cu2s中铜元素均得电子，作氧化剂，正确。电解精炼铜时阳极除溶解铜外还溶解比较活泼的金属，当转移1 mol电子时，溶解的铜小于0.5 mol。答案b10美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是a该过程中，能量的转化形式只有两种b铝镓合金可以循环使用c铝镓合金与水反应的化学方程式为：2al3h2o=al2o33h2d总反应式为2h2o2h2o2解析铝镓合金与水反应的过程中必然伴随着能量变化，主要是化学能转化为热能；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转化形式有三种，故a错误。根据题意可知b、c、d均正确。答案a11将一定量的镁铝合金样品分成两等份，一份加入足量naoh溶液中，充分反应后，收集到标准状况下气体6.72 l；另一份加入到足量稀盐酸中，充分反应后，收集到标准状况下气体11.2 l。则原合金样品中镁的质量为a4.8 g b6 gc9.6 g d12g解析将合金加入足量naoh溶液中，只有al参与反应，加入足量稀盐酸中，两种金属均反应，由电子守恒可知，al与足量naoh溶液反应和与足量稀盐酸反应得到的气体的量相同，均为6.72 l，故mg与稀盐酸反应产生的气体为11.2 l6.72 l4.48 l，结合关系式mgh2知，n(mg)0.2 mol，m(mg)n(mg)24 gmol14.8 g，此处计算的质量为原来的一半，故原有质量为9.6 g。答案c12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实验中过滤烘干得到的w g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用排水法收集到的no不一定是标准状况，无法计算no的物质的量。答案d二、非选择题(共40分)13(12分)(2014三台电大培训中心第3次考试)黄铁矿(主要成分为fes2)是我国大多数硫酸厂制取的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。实验一测定硫元素的含量.将m1 g该黄铁矿样品放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中，从a处持续不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。.反应结束后，将乙瓶中的溶液按下述流程进行处理。实验二测定铁元素的含量.测定铁元素含量的实验步骤如下：用足量稀硫酸溶解石英管中的固体残渣；加还原剂使溶液中的fe3完全转化为fe2后，过滤、洗涤；将滤液稀释至250 ml；每次取稀释液25.00 ml，用物质的量浓度为c moll1的酸性kmno4溶液滴定。三次滴定实验所需kmno4溶液体积的平均值为v ml(该反应中还原产物为mn2)。请完成下列问题：(1)已知12 g fes2完全燃烧放热85.3 kj，则表示fes2燃烧热的热化学方程式是_。(2)中乙瓶内发生反应的离子方程式有_。中玻璃纤维的作用是_。(3)中的滤渣在称量前还应进行的操作是_。(4)的步骤中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还有_。(5)该黄铁矿中铁元素的质量分数_(用、中有关实验数据表达)。答案(1)fes2(s)11/4o2(g)1/2fe2o3(s)2so2(g)h853 kjmol1(2)2ohso2=soh2o2soo2=2so防止固体粉末随气流进入导管及乙装置，引起实验误差(3)洗涤、干燥(4)250 ml容量瓶(5)100%14(14分)(2013西宁模拟)某课外活动小组，收集了一种合金进行研究(已知cu的焰色反应为绿色)。(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)取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到标准状况下的h2 9.96 l；(4)另取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量naoh溶液中，也收集到标准状况下的h2 9.96 l。试据此判断，合金中一定含有的元素是_(写元素符号)；下列元素可能含有的是_(填选项编号)。aag bmgcmn dfe如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是_。解析将合金放在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，说明合金中含有铜；由实验(3)、(4)可知合金中的金属与足量稀硫酸或足量naoh溶液反应生成的h2量相等，即合金中含有al。合金中也可能含有不与酸碱反应的ag，但不能含有比铜活泼的能与酸反应不与碱反应的金属。若合金中只含两种元素cu和al，则其质量比为m(al)m(cu)8241。答案cu、alam(al)m(cu)41