河南省罗山高中高三化学二轮复习 考点突破50 金属材料（含解析）.doc

金属材料1、某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案：铜铝混合物测定生成气体的体积方案：铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是（）a溶液a和b均可以是盐酸b溶液a和b均可以是naoh溶液c溶液a和b均可选用稀硝酸d实验室中方案更便于实施【答案】c【解析】本题考查的是测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，在选项c中硝酸与铜、铝都能反应，不能用硝酸，因此选项c答案是不正确的。2、下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是（ ）金属存在形式冶炼方法a金游离态金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离b银化合态银的金属性弱，用加热的方法冶炼c铁化合态铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁d钠化合态钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和溶液方法冶炼【答案】d 3、金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于（ ）a. 金属在地壳中的含量多少b. 金属的熔沸点高低c. 金属的活泼性强弱d. 金属的导电性强弱【答案】c 4、下列说法不正确的是（ ）a. 通过加热分解hgo可制得单质hgb. 炼铁时，还原剂co将铁从铁矿石中还原出来c. 沙里淘金是利用金和沙子的密度不同，从而将金粒分离出来d. 活泼金属na、al的冶炼都是通过电解其氯化物水溶液制得的【答案】d 5、金属冶炼技术随人类对自然界认识的不断深入而发展。下列金属中，常用作还原剂冶炼其他金属的是（ ） aag bcu cfe dal【答案】d 6、下列有关金属冶炼方法叙述正确的是（ ）a. 电解法：fe 、al b. 热还原法: cu、na c. 热分解法:hg、mg d. 火法或湿法：cu【答案】d 7、铝和铝合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是（ ）a铝合金的熔点比纯铝高 b铝合金的硬度比纯铝小c镁铝合金腐蚀时，镁先于铝被腐蚀 d常温下可用铝制容器盛装浓硫酸【答案】d 8、下列关于合金与纯金属性质的说法中不正确的是（）a合金是两种金属或多种金属组成的混合物，没有固定的熔点b相同的几种金属不同含量组成的几种合金，其性质也可能有所差别c合金跟金属一样能导电、导热、具有较好的延展性d合金的性能在很多方面比纯金属更加优越，所以应用更加广泛【答案】a【解析】a项中由于合金具有特定的结构，所以其熔点也是固定的，a错；合金具有金属的特性，所以其导电导热性和延展性也很好，c正确；合金中不同的金属，及相同的金属不同的用量都可以形成性质不同的合金，即其性质可以调控，所以我们可以根据需要添加和控制合金的性质，使它的性能更加优越，因此应用也更加广泛，b、d正确。9、下列有关金属腐蚀的叙述正确的是（）a金属化学腐蚀的实质是mne=mn，电子直接由氧化剂提供b金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是mnh2o=m(oh)nn/2h2c金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行，以析出h2为主d在潮湿的强酸性环境下，金属的电化学腐蚀主要以正极上析出h2为主【答案】d【解析】金属的化学腐蚀是金属直接与氧化剂接触，金属提供电子，a项错误；在碱性或中性环境中，金属主要发生的是吸氧腐蚀，酸性环境中，金属主要发生析氢腐蚀，b、c项错误。10、海边的铁制品比较容易生锈，月球上的铁不易腐蚀。钢铁发生腐蚀时，正极上发生的反应为（）a2fe4e=2fe2b2fe24e=2fec2h2oo24e=4ohd2fe32e=2fe2【答案】c【解析】钢铁的腐蚀以电化学为主，电化学中又以吸氧腐蚀为主，正极是o2得电子。11、钛被誉为“太空金属”、“未来金属”。它的强度大、密度小、可塑性好、抗腐蚀性能强。它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备中。室温下，它不与水、稀硫酸、稀硝酸反应，但易溶于氢氟酸，推断其原因是（）a氟离子易与钛离子形成可溶性难电离物质b氢氟酸的氧化性比其他酸强c氢氟酸的还原性比其他酸强d氢氟酸的酸性比其他酸强【答案】a【解析】氢氟酸是一种弱酸且还原性极弱，所以c、d项错误。12、下列关于牺牲保护法的叙述中不正确的是（）a食品包装袋中附加的抗氧化剂小包可能是feso4，因为它是还原性较强的物质，极易与空气中的氧气反应而确保食品包装袋中始终是无氧环境b白铁抗腐蚀能力强，是因为内部结构发生了变化，铁的还原性消失而难以被氧化c黄铜中的锌对铜起到了保护作用d镁块与输油管道相连可保护管道不受腐蚀【答案】b【解析】白铁是镀锌铁，可隔离金属与氧化剂，起到防止化学腐蚀的作用；当镀层破损后，有水膜存在下，锌的活泼性比铁强，充当原电池的负极而被腐蚀，铁为阴极处于还原性环境中受到保护，b不正确。13、金属腐蚀是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应(氧化还原)而腐蚀损耗的过程。下列说法不正确的是（）a铁制品表面产生的铁锈可以阻止里面的铁与空气进一步接触b铁制品生锈的过程是一个缓慢氧化的过程c车、船表面涂上一层油漆可以防止铁生锈d生锈报废的铁制品可以回收重新炼铁【答案】a【解析】铁锈为疏松的结构，不能阻止里面的铁与空气、水进一步接触，直到锈透。14、下列有关合金性质的叙述中正确的是（）a合金与各成分金属相比，具有很多优良的物理、化学或机械性能b相同金属元素组成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的c铝与镁铝合金在冷的浓硝酸中的反应相同d合金具有各成分金属性质之和【答案】a【解析】虽然是由相同元素组成的合金，若各元素的含量不同，则其性质也有差异，b错；铝在冷的浓硝酸中发生钝化反应，在铝的表面上形成一层致密的氧化膜，而镁铝合金则是镁和铝依次与浓硝酸发生常规的氧化还原反应，c错；合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和，d错。15、下列金属中，常温下就易和氧气反应的是()a钯b铂c铁d铜【答案】c16、图中a-d是中学化学实验中常见的几种温度计装置示意图。(1)请从中选出必须使用温度计的实验，把编号填入ac的横线中(多选要倒扣分)。a b c .酒精和浓硫酸混合加热制乙烯 电石跟水反应制乙炔 分离苯跟硝基苯的混合物 苯跟溴的取代反应 石油分馏实验 浓盐酸和二氧化锰混合加热制氯气测定硝酸钾在水中的溶解度 食盐和浓硫酸混合加热制氯化氢(2)选用装置d做苯的硝化实验，d中长玻璃管的作用是： 。【答案】(1)a b. c. （2）减少苯的挥发（或“起冷凝器作用”）【解析】（1）实验室制乙烯温度控制170度，温度计水银球在反应物液面下，对应a；电石跟水反应制乙炔，不需要加热；利用沸点不同，通过加热，控制蒸汽温度，分馏各组分，温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处，对应为b；苯和溴的取代反应，不需要加热；利用沸点不同，通过加热，控制蒸汽温度，分馏各组分，温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处，对应为b；浓硫酸和二氧化锰混合加热制氯气，不需要控制温度；测定硝酸钾在水中的溶解度，要控制移动温度，温度计水银球在液面下，对应为c；盐和浓硫酸混合加热制氯化氢，不需要控制温度；故答案为：a；b；c （2）苯易挥发，所以d中长玻璃管的作用起冷凝器作用，减少苯的挥发故答案为：起冷凝器作用，以减少苯的挥发17、铝土矿是一种用口呵气后会发出强烈土臭味的矿石，主要含al2o3h2o、al2o33h2o以及少量fe2o3、sio2等，工业上常用铝土矿来提取冶炼铝的原料纯净的al2o3。工业上提取al2o3的工艺流程示意图如下，请据图回答下列问题：(1)滤液甲、丙的主要成分分别是_、_(用化学式表示)；(2)向滤液甲中通入co2时应注意的问题是：_ ；(3)溶液x应该是下列溶液中的_(填序号：氨水烧碱溶液硫酸溶液)；(4)若将沉淀b直接灼烧，会产生的后果是_ 。【答案】(1)naoh、naalo2、na2sio3alcl3(2)通入的co2要过量(3)(4)因沉淀b的成分是al(oh)3、h2sio3，故若将沉淀b直接灼烧，会导致最终制得的氧化铝中混有二氧化硅【解析】铝土矿中的al2o3、sio2能与氢氧化钠溶液反应，因而沉淀a为fe2o3，滤液甲的成分为naoh、naalo2、na2sio3；要想把矿石中的al2o3全部提取出来，各步所加的试剂均需过量；通入过量co2后，naalo2、na2sio3分别转化为不溶于水的al(oh)3、h2sio3，因而沉淀b为al(oh)3、h2sio3的混合物，如果直接灼烧，二者都会分解，只能得到al2o3、sio2的混合物。18、已知由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下： (注：nacl熔点为801；alcl3在181升华)(1)精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为_和_。(2)将cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。(3)在用废碱液处理气体a的过程中，所发生反应的离子方程式为_。(4)镀铝电解池中，金属铝为_极，熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以alcl4 和al2cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为_。(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。【答案】(1)2alfe2o3al2o32fe4al3sio23si2al2o3(2)hcl、alcl3nacl(3)cl22oh=clcloh2ohoh=h2o(4)阳极al3e7alcl4=4al2cl7(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜，它能阻止氧化深入内部 ，起到防腐保护作用【解析】根据题中所给出的信息分析，本题重点考查的是镀铝的相关知识。19、孔雀石主要含cu2(oh)2co3，还含少量fe、si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备cuso45h2o及caco3 ,步骤如下： 请回答下列问题：（1）溶液a中的金属离子有cu2+、fe2+、fe3+。从下列所给试剂中选择。“实验步骤中试剂为_（填代号），检验溶液a中fe3+的最佳试剂为_（填代号）。a.kmno4 b.（nh4）2s ？ c.h2o2 ？ d.kscn(2)由溶液c获得cuso45h2o，需要经过加热蒸发、_、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是_。（3）制备caco3时，应向cacl2溶液中先通入（或先加入）_（填化学式）。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列_装置回收（填代号）。（4）欲测定溶液a中fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应_，直到_。用kmno4标准溶液滴定时应选用_滴定管（填“酸式”或“碱式”）。【答案】（1）c d(2）冷却结晶 引流（3）nh3h2o b（4）平视凹液面（或平视刻度线） 凹液面的最低点与刻度线相切 酸式【解析】本题考查除杂、过滤、尾气吸收、溶液配制、中和滴定等实验知识，要求知识掌握准确、运用熟练。（1）由图中转化关系可知，试剂的目的是将fe2+氧化为fe3+，考虑到不引入新杂质，试剂应选h2o2，检验fe3+的最佳试剂为kscn。（2）由cuso4溶液得到cuso45h2o需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作，过滤时玻璃棒的作用是引流。（3）要使cacl2溶液中生成caco3，须在溶液显碱性的条件下通co2，为使溶液显碱性，可向溶液中加氨水或通nh3；nh3极易溶于水，吸收多余nh3时要防止倒吸。（4）kmno4有强氧化性，能腐蚀橡皮管，所以盛放kmno4溶液要用酸式滴定管。20、一定量的乙醇与苯的混合物与足量的金属钠反应，可生成11.2l氢气（在标准状况下），将此混合物燃烧能生成108g水求混合物中苯的质量【答案】混合物中苯的质量为78g【解析】标况下11.2l氢气的物质的量为：=0.5mol，则混合物中含有c2h5oh的物质的量为：0.5mol2=1mol，1mol乙醇完全燃烧会生成水的物质的量为：=3mol，质量为：18g/mol3mol=54g，混合物燃烧能生成108g水，则混合物中苯完全燃烧生成水的质量为：108g54g=54g，水的物质的量为：=3mol，3mol水中含有6molh原子，则苯的物质的量为：=1mol，所以混合物中苯的质量为：78g/mol1mol=78g，答：混合物中苯的质量为78g21、据新华社报道，发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图解答下列问题：请回答：(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是_(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品_(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)氧化铝熔点高达2 050 ，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是_。(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：_(用化学方程式表示)。(4)工业上制取金属镁时是电解mgcl2，电解反应方程式为_，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物：_。【答案】(1)al2o3石墨(或碳)(2)加入冰晶石(na3alf6)和少量caf2(3)2co22co(4)mgcl2mgcl2因为mgo熔点太高，mgcl2熔点低，熔化时能发生电离而导电；alcl3是共价化合物，熔化时不能发生电离【解析】该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及原料的合理利用。(1)铝土矿的主要化学成分是al2o3，另外还有sio2、fe2o3、tio2、h2o等，电解前必须进行提纯。石油炼制、煤的干馏产品的固体物质的成分为碳，具有导电性，可以作为电解铝的阳极和阴极材料。(2)纯净al2o3的熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，若采用纯净的al2o3进行电解，则加热熔融需要浪费大量的能量，所以工业上采用加入冰晶石(na3alf6)和氟化钙(caf2)的方法，降低al2o3的熔点。(3)工业冶炼铝的关键操作是电解，电解时阳极发生氧化反应，熔融物中的o2失电子，生成o2，在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应，在高温条件下生成co。(4)因为mgcl2为离子化合物，熔融时能发生电离，而alcl3为共价化合物，熔融时不发生电离，再者mgo熔点很高，很难熔化，耗能太大。22、（1）a、b、c三种物质的分子式都是c7h8o。若滴入fecl3溶液，只有c呈紫色；若投入金属钠，只有b无变化。写出a、b的结构简式：a_，b_。c有多种同分异构体，若其一溴代物最多有两种，c的这种同分异构体的结构简式是_。（2）有7瓶有机物a、b、c、d、e、f、g，它们可能是苯、甲苯、己烯、苯酚、乙醇、乙酫、乙酸，为确定每瓶成分，进行下列实验：取7种少量有机物，分别加水，振荡后与水分层的是a、d、g；取少量a、d、g分别加入溴水，振荡后，只有d不仅能使溴水褪色，而且油层也无色；取少量a、g，分别加入酸性kmno4溶液，振荡后，g能使酸性kmno4溶液褪色；取a少量，加入浓h2so4和浓hno3，加热后倒入水中，有苦杏仁味黄色油状液体生成；取少量b、c、e、f，分别加入银氨溶液，经水浴加热后，只有b出现银镜；取少量c、e、f，若分别加入金属钠，均有h2放出；若分别加入na2co3溶液，只有f有气体放出；取少量c、e，滴入fecl3溶液，e溶液呈紫色；取少量c、f，混合后加入浓h2so4，加热后有果香味的油状液体生成。试推断ag各是什么物质？a_，b_，c_，d_，e_，f_，g_。【答案】（1） （2）苯 乙醛 乙醇 己烯 苯酚 乙酸 甲苯【解析】（1）c能遇fecl3水溶液变紫色，说明属于酚类，应为：c与na能反应，a与na也能反应，说明a中也有羟基且羟基不能与苯环直接相连，则为醇。b中没有羟基，但与醇a、酚c又是同分异构体，可以考虑属于醚。（2）由可知：a、d、g可能是苯、甲苯和己烯，不可能为苯酚，因为所取有机物为少量。由可知：d应是己烯，因烯烃可与溴水发生加成反应。由可知：g为甲苯，而a则为苯。由可知：b中含有cho，所以b是乙醛。由可知：f是乙酸，因只有乙酸可与na2co3反应，而放出co2气体。由可知：e为苯酚，因苯酚遇fecl3溶液而呈紫色，c则为乙醇。23、已知a、b、c、d、e、f是含有同一种元素的化合物，其中f是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，它们之间能发生如下反应ah2obccfddnaohfeh2o(1)写出它们的化学式：c_、d_、e_。(2)写出、反应的离子方程式_；_。(3)工业生产c的过程中有如下一步反应，即f经催化氧化生成b和h2o，写出该步反应的化学方程式_。【答案】(1)hno3nh4no3nano3(2)3no2h2o= 2h2no3nonh4+ohnh3h2o(3)4nh35o24no6h2o【解析】根据题意“f是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体”可知f是nh3，再结合已知条件和反应关系可知c为hno3，d为nh4no3，e为nano3，a为no2，b为no。24、材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础回答下一问题：（1）下列生产工艺能获取新型无机非金属材料的是（填序号） 采用甲烷为原料，在微波和其他条件下生产金刚石在玻璃生产过程中加入k、pb生产其有特殊用途的光玻璃在水泥生产过程中加入高炉矿渣生产特殊用途的水泥采用传统方法用焦炭还原sio2制备单晶硅（2）工业炼金属铝的工艺流程如图：该工艺中冰晶石和氟化钙的作用是 ，物质w的化学式为 （3）金属腐蚀带来的损失无法估量钢铁腐蚀多为吸氧腐蚀，其正极反应式为 【答案】（1）；（2）降低al2o3的熔点，减少熔融电解质的能耗；al2o3；（3）o2+2h2o+4e=4oh【解析】解：（1）采用甲烷为原料，在微波和其他条件下生产的金刚石为新型无机非金属材料，故正确；光学玻璃是传统无机非金属材料，故错误；水泥是传统无机非金属材料，故错误；采用传统方法用焦炭还原sio2制备的单晶硅为新型无机非金属材料，故正确故答案为：；（2）al2o3属于离子晶体，熔点较高，加入冰晶石和氟化钙，熔融的冰晶石和氟化钙能溶解al2o3晶体，所以其在电解冶炼铝时被用作助熔剂，降低三氧二化铝熔化时所需的温度，在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是降低al2o3的熔点，减少熔融电解质的能耗；w是铝土矿中主要成分氧化铝，其化学式为：al2o3；故答案为：降低al2o3的熔点，减少熔融电解质的能耗；al2o3；（3）吸氧腐蚀中正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：o2+2h2o+4e=4oh，故答案为：o2+2h2o+4e=4oh25、金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属a(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属b的化合物还原以制取金属b(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。(1)用铝作还原剂生产金属铬，称为铝热法，化学方程式为_。(2)用硅作还原剂还原v2o3冶炼钒，称为硅热法，化学方程式为_。硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝，为使硅热还原更易进行，常加入cao作熔剂。试分析加入cao的作用：_。(3)试写出用镁热法还原ticl4生产金属钛的化学方程式：_。【答案】(1)2alcr2o32cral2o3(2)2v2o33si3sio24v加入cao与生成的sio2反应，caosio2casio3，使反应更易进行(3)ticl42mgti2mgcl2【解析】本题主要考查金属冶炼的原理，用硅还原法时，加入cao可与产物sio2化合生成casio3，有利于反应正向进行。26、白钨矿的主要成分是cawo4，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业生产钨流程如下：（完全沉淀离子的ph值：sio32为8，wo42为5）（1）白钨矿反应前需要进行粉碎，其目的是 cawo4与纯碱发生的化学反应方程式是 （2）滤渣a的主要成分是（写化学式） ，滤渣b的化学式是 （3）调节ph可选用的试剂是： a. 氨水 b. 氢氧化钠溶液 c. 盐酸（4）母液中加入盐酸的离子方程式为 （5）白钨矿中cawo4的质量分数为30%，576千克白钨矿理论上最多能生产钨 kg（已知钨酸钙的相对分