山东专用2022版高考化学一轮复习课后集训14金属材料铝铜及其化合物含解析鲁科版

1、金属材料 铝、铜及其化合物 (建议用时：40分钟)1天工开物中记载：凡铜供世用，出山与出炉只有亦铜。以炉甘石或倭铅参合，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。其中涉及的物质中熔点最高的是()A青铜 B黄铜 C赤铜 D白铜C青铜(CuSn合金)，黄铜(CuZn合金)，赤铜为纯铜，白铜(CuNi合金)，纯铜比合金铜熔点高。2明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红冷定，毁罐取出即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是()A倭铅是指金属锌和铅的混合物B煤炭中起作用的主要成分是CC冶炼Z

2、n的过程中发生氧化还原反应D该冶炼锌的方法属于热还原法AA项，由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物；B项，反应中C作还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C；C项，碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，发生氧化还原反应；D项，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法。3向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。下列说法错误的是()AFe3对该反应有催化作用B该过程中的Fe3可由Fe(NO3)3提供C可用K3Fe(CN)6溶液区分Fe2与Fe3D制备CuCl2的总反应为2CuO24HCl=2CuCl22H2OB依据题图可知，Cu与Fe3反应生成Fe2和

3、Cu2，Fe2与O2、HCl反应生成Fe3与H2O，所以Fe3作催化剂，故A正确；Fe(NO3)3溶液为强酸弱碱盐，NO酸性环境下能够氧化Cu，本身被还原为NO，NO会引起空气污染，故B错误；K3Fe(CN)6溶液遇到Fe2反应生成蓝色沉淀，所以可以用K3Fe(CN)6溶液区分Fe3与Fe2，故C正确；依据题图可知，Cu与Fe3反应生成Fe2和Cu2，Fe2与O2、HCl反应生成Fe3和H2O，将两步反应联立得2CuO24HCl=2CuCl22H2O，故D正确。4根据如图的转化关系判断，下列说法正确的是(反应条件已略去) ()A生成等质量H2时，和反应消耗n(HCl)n(NaOH)B反应中氧化

4、剂与还原剂的物质的量之比为23C反应和消耗等量的Al时，生成的n(Cu) n(Fe)32D等浓度等体积的稀HCl和NaOH溶液与足量Al反应，生成H2的分子数之比为31CA项，根据方程式可知n(HCl)3n(NaOH)，错误；B项，根据电子守恒，n(氧化剂)2n(还原剂)3；可知n(氧化剂)n(还原剂)32，错误；D项，根据方程式可知生成H2的分子数比为13，错误。5工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示：下列叙述正确的是 ()A试剂X可以是NaOH溶液，也可以是盐酸B反应过滤后所得沉淀为Fe(OH)3C图中所有转化反应都不是氧化还原反应D反应的

5、化学方程式为NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3DA项，试剂X不可以是盐酸；B项，过滤后所得沉淀为Fe2O3；C项，电解Al2O3生成Al是氧化还原反应。6某学生探究0.25 molL1Al2(SO4)3溶液与0.5 molL1Na2CO3溶液的反应，实验如下。实验1实验2下列分析不正确的是()A实验1中，白色沉淀a是Al(OH)3B实验2中，白色沉淀b中含有COC实验1、2中，白色沉淀成分不同与混合后溶液的pH有关D检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，不可使用相同的检验试剂D实验1在过量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀a，加入稀硫酸，沉淀溶解

6、，没有气泡，说明白色沉淀a是Al(OH)3；实验2在过量的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液，过滤、洗涤得到白色沉淀b，加入稀硫酸，沉淀溶解并产生少量气泡，说明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸盐。由以上分析可知，A、B两项正确；实验1、2中加入试剂的顺序不同，混合后溶液的pH不同，生成的沉淀不同，说明白色沉淀的成分不同与混合后溶液的pH有关，C项正确；检验白色沉淀a、b是否洗涤干净，都可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO的方法，故可使用相同的检验试剂，D项错误。 7实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示：下列叙述错误的

7、是 ()A合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源，又有利于保护环境B“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2C加入锌粉反应的离子为Cu2D“过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnOD过滤后所得溶液中含有Na2SO4等溶质，蒸发结晶得到的晶体不是Zn(OH)2，是ZnSO4和Na2SO4的混合物，不能得到纯净的ZnO，D项错误。8(2020荆州模拟)某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究，探究的问题和过程如下：(1)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Cu比2价Cu更_(

8、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”)。 向Cu2O中加适量稀硝酸，反应的离子方程式为_。(2)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a_h。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(1)稳定Cu2O2H=Cu2CuH2

9、O不稳定3Cu2O14H2NO=6Cu22NO7H2O(2)gfbcde(bc可互换)3CuO2NH33CuN23H2O防倒吸9(2020威海一模)如图是实验室中制取KMnO4的流程图，已知K2MnO4显墨绿色，下列说法错误的是()A第步在瓷坩埚中进行，第步中加热浓缩在蒸发皿中进行B第步加入的MnO2作还原剂，第步通CO2发生反应：3MnO2CO2=2MnOMnO22CO，MnO2是还原产物C第步分批浸取可提高浸取率D第步加热趁热过滤，说明KMnO4的溶解度随温度变化比较大A瓷坩埚中含有SiO2，可与熔融的KOH发生反应，故第步不能在瓷坩埚中进行，A项错误；第步加入的MnO2作还原剂以制备K2

10、MnO4，第步通CO2发生反应：3MnO2CO2=2MnOMnO22CO，MnO2是还原产物，B项正确；第步分批浸取可提高浸取率，C项正确；第步加热趁热过滤是为了防止降温过程中KMnO4析出而损耗，说明KMnO4的溶解度随温度变化比较大，D项正确。10铝鞣剂主要成分为Al(OH)2Cl，主要用于鞣制皮革。利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂的一种工艺流程如图所示：请回答下列问题： (1)气体A、气体C的分子式为_、_。(2)产生气体B的化学方程式为_。(3)氧化时，发生反应的离子方程式为 _。(4)废渣的主要成分为_(填化学式)。(5)某同学设计如下方案测定铝鞣剂

11、样品中Al(OH)2Cl的质量分数。操作：准确称取所制备的铝鞣剂样品m g放入烧杯中。操作：加入_(填试剂名称)，并用玻璃棒搅拌至固体全部溶解。操作：加入足量_(填化学式)溶液，充分反应，过滤、_、_，得固体n g。则样品中Al(OH)2Cl的质量分数为_ (用含m、n的代数式表示)。 解析(1)铝灰的主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等，能水解的只有AlN，AlN水解生成Al(OH)3和NH3，则气体A为NH3。在“酸溶”过程中Al、Al2O3、Al(OH)3和FeO转化为Al3、Fe2；“氧化”过程中H2O2将Fe2氧化为Fe3；“除杂”过程中加入纯碱，则“酸溶”过程中加入的稀酸与

12、纯碱反应可生成CO2，气体C为CO2。(2)“酸溶”过程中，Al、Al2O3、Al(OH)3和FeO与稀酸反应， 其中生成气体B的反应是Al与稀酸的反应，结合Al(OH)2Cl中含有氯元素可知，所用稀酸为稀盐酸，则生成气体B的反应是Al与HCl反应生成H2和AlCl3。(3)“酸溶”时，FeO溶于盐酸生成Fe2，则“氧化”过程中，在酸性条件下，Fe2被H2O2氧化为Fe3。(4)“除杂”过程中，加入纯碱，调节溶液pH，使Fe3转化为Fe(OH)3，以除去Fe3，故废渣的主要成分是Fe(OH)3。(5)可通过测定铝鞣剂样品中Cl的含量测定铝鞣剂样品中Al(OH)2Cl的质量分数，加入酸溶解Al(

13、OH)2Cl，因此操作应加入稀硝酸溶解铝鞣剂样品，操作应加入足量AgNO3溶液沉淀Cl，充分反应后，通过过滤、洗涤、干燥得到AgCl。nAl(OH)2Cln(Cl)n(AgCl)，Al(OH)2Cl的质量分数为96.5 gmol1m g100%100%。答案(1)NH3CO2(2)2Al6HCl=2AlCl33H2(3)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(4)Fe(OH)3(5)稀硝酸AgNO3洗涤干燥100%11钠离子电池由于成本低、资源丰富，成为取代锂离子电池在大规模储能领域应用的理想选择。作为钠离子电池的正极材料之一，束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线电极材料成为关注焦点之一。其制

14、备工艺流程如图：【资料】石煤的主要成分为V2O3，含有Al2O3、CaO、Fe2O3等杂质。5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如下表。pH4668主要离子VOVO(1)K3V2(PO4)3中V的化合价为_。(2)焙烧时，向石煤中加生石灰，将V2O3转化为Ca(VO3)2。焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。(3)加入的草酸晶体是过量的，其中只有的草酸为还原剂，将VO还原成VO2，的草酸以C2O的形式存在，此过程中反应的离子方程式为_。(4)“氩气中煅烧”时，氩气的作用是_。(5)某工厂利用上述工艺流程，用10 t石煤生产束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线0.8064 t，若整个过程

15、中钒的总回收率为80%，则石煤中钒元素的质量分数为_。解析石煤的主要成分为V2O3，含有Al2O3、CaO、Fe2O3等杂质，在空气中焙烧，生成Ca(VO3)2，固体进行酸浸，生成Fe3、Al3、Ca2、VO等，加入萃取剂将含VO的物质萃取，然后进行反萃取操作将含VO的物质提纯，向所得溶液中加入沉淀剂生成NH4VO3，NH4VO3与KOH、H3PO4反应后得到棕红色透明含VO溶液，然后向溶液中加入过量草酸晶体发生氧化还原反应，将VO还原成VO2，然后进行干燥，将固体在氩气中煅烧制备束状碳包覆K3V2(PO4)3纳米线。(3)只有的草酸为还原剂，草酸被氧化为CO2，并将VO还原成VO2，的草酸以

16、C2O的形式存在，根据氧化还原转移电子守恒、电荷守恒以及原子守恒可知该离子反应方程式为：2H2VO3H2C2O42H2O=2VO22C2O2CO210H2O。(5)根据V元素守恒可得，2.04%。答案(1)3(2)CaOO2V2O3Ca(VO3)2(3)2H2VO3H2C2O42H2O=2VO22C2O2CO210H2O(4)防止K2V2(PO4)3被氧化(5)2.04%12铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含BeO 25%、CuS 71%、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。已知：铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质

17、相似。(1)滤液A的主要成分除NaOH外，还有_(填化学式)，写出反应中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式：_。(2)滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，选择合理步骤并排序_(填字母代号)。a加入过量的NaOHb通入过量的CO2c加入过量的氨水 d加入适量的盐酸e过滤 f洗涤(3)MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应中CuS发生反应的化学方程式：_。若用浓硝酸溶解金属硫化物，缺点是_(任写一条)。解析(1)根据流程图以及废旧铍铜元件含有的成分，铍与铝的化学性质相似，SiO2为酸性氧化物，可知滤液A中含有的主要成分是NaOH、Na2BeO2、Na2SiO3；反应中含铍的化合物是Na2BeO2，Na2BeO2与过量盐酸反应的离子方程式为BeO4H=Be22H2O。(2)提纯BeCl2，应先将BeCl2转化成沉淀Be(OH)2，Be(OH)2为两性氢氧化物，能与过量的NaOH溶液反应，不与氨水反应，即先加过量氨水