2019版高考化学一轮复习：第3章第4节金属材料及金属

1、 模拟预测通关 一、选择题1 中国银行发行的中国航天普通纪念币，面额为10 元，直径为 27 毫米，材质为双色铜合金。下列关于合金的叙述不正确的是（）A 铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性B 铜合金的硬度比单质铜大C.铜合金的熔点比单质铜低D 该纪念币能完全溶解于稀硫酸中解析：选 D。合金有别于成分金属的特性是熔点低、硬度大 ，共性是具有金属的物理通 性，但是化学性质没有改变，故 D 项错误。2 在冶金工业上，下列均不能用化学还原剂制得的一组金属是（）A Na、Mg、AlB. Na、K、Zn、FeC. Zn、Fe、Cu、AgD. Mg、Al、Zn、Fe解析：选 A。Na、Mg

2、、Al 的冶炼方法为电解法；Zn、Fe、Cu 的冶炼方法为化学还原剂还原法；Ag 的冶炼方法为热分解法，故选 A 项。3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，冷淀，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C高温C.冶炼 Zn 的化学方程式：ZnCO3+ 2C=Zn + 3COfD. 该冶炼锌的方法属于热还原法解析：选 A。由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物，故 A 错误；煤炭的主要成 分是碳，反应中碳作还原剂，故 B

3、、C、D 均正确。4.（2018 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：选 D。电解食盐水得到的是 NaOH ,得不到 Na ;炼铁高炉中利用焦炭与空气反C. Fe2O3、AlD. CuO、H?应生成的 CO 作为还原铁矿石的还原剂；高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。5. 下列说法中正确的是（）A . CuTCuOTCu（OH）2每步转化均能通过一步反应实现B 铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高C.金属铜放

4、置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈一一碱式碳酸铜D .金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜, 阻止反应的进一步进行解析：选 CoA 选项，CuOTCU（OH）2不能通过一步实现，错误；B 选项，铝合金比纯 铝的熔点低，错误；D 选项，铁、铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。6.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、锌在潮湿的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.29CU的质子数和中子数之

5、差为 34解析： 选 Co金能够溶于王水， A 项错误； 铜在潮湿的空气中被腐蚀生成铜绿 ， 主要成 分是 CU2（OH）2CO3, B 项错误；合金的熔点一般比成分金属的都低 ,C 项正确；69cu 的质子 数和中子数之差为（63 29） 29= 5, D 项错误。7.已知酸性条件下有反应：2CU*=CU2+ +Cu。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

6、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，可能有 CU2OD .一定有 CU2O，可能有 Cu解析：选 A。由题目提供的信息可知Cu?。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。&如图所示的反应均是在高温或引燃条件下进行，选项中的物质表示的是（）A 和 B，不合理B . MgO、AlC. Fe2O3、AlD. CuO、H?A十1J0足址）4DA.CO2、Mg解析：选 B。A项，Mg 高温下与 C02反应生成 C 和 MgO , C、Mg 与足量氧

7、气引燃分 别能生成 C02与 MgO,故 A 项正确；B 项，Al 的还原性比 Mg 弱，故不能置换出 Mg，故 B 项错误；C 项，Al 与 Fe2O3高温下反应生成 Al2O3与 Fe，Fe 与氧气在高温加热条件下生 成 Fe2O3，故 C 项正确；D 项，H2还原 CuO生成 出 0 与 Cu，H2、Cu 与氧气引燃反应分别 生成 H?O 和 CuO，故 D 项正确。9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：A 途径所用混酸中 H2SO4与 HNO3物质的量之比最好为B 相对于途径、，途径更好地体现了绿色化学思想C.生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量

8、:D .利用途径制备 16 g 硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量为 解析：选 D。三种途径制得 CuSO4的原理为13Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NOf +4 出 0;_ ：2CuO , CuO + H2SO4=CuSO4+ 出。;Cu+ 2H2SO4(浓)=CuSO4+ SO2f+ 2 出 0。A 项，根据途径 的总方程式可得 n(H2SO4) : n(HNO3) = 3： 2 最好；B 项，途径产生 NO,途径产生 S02,均有污染；F 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、银都能与硝酸反应，收集到的VL 气体全为

9、NOc.操作1是过滤，操作n是洗涤，操作川应是烘干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：选 D。实验中过滤、洗涤、烘干得到的 W g 沉淀是 AgCl ,根据“银”质量守恒,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,NO2能Cu、Ag 的质量分数。10 CuSO4是一种重要的化工原料， 有关制备途径及性质如图所示。F 列说法错误的是二0.1 mol2Cu+O2：H IDC. Fe2O3、AlD. CuO、H?C 项，生产 1 mol CuSO4消耗 H2SO4的量：途径 为 1 mol,途径为 1 mol,途径为2 mol;

10、D 项，途径中 H2SO4没有发生化合价变化，不被还原。二、非选择题11 冶炼金属常用以下几种方法：热分解法以活泼金属 Na、Mg 等作还原剂以 C、CO 或 H2作还原剂 电解法利用铝热反应原理还原下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。(1) Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属_。(2) Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属 _ 。(3) Hg、Ag 等不活泼金属 _。(4) V、Cr、Mn、W 等高熔点金属_。答案：12.铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，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，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸

11、盐。绘也冏休n薇心據(rfsOH利Ea1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。2取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。3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：绿色固体中含有的元素是 _(填元素符号)。(2) 加热后试管中剩余的黑色物质是 _ 。(3) 假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是 _，加热分解的化学方程式为_ 。(4) 上述实验步骤中反应的离子方程式为 _。(5) 实验装置最后

12、的干燥管的作用是 _。如果将 B、C 两装置对调，能否达到实验目的？ _ ，为什么？解析：无水硫酸铜变蓝，说明有 H20 生成，澄清石灰水变浑浊，说明有 C02生成，所以绿色固体中含有 H、C、0;由可知黑色固体为 CuO。答案：(1)Cu、H、0、C (2)CuO(3)Cu2(OH)2CO3Cu2(0H)2CO3=2CuO+H2O+CO2T2+2+Fe + Cu =Cu + Fe(5)防止空气中的 C02进入 C 装置(6)不能对调后无法说明反应中有水生成13某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制计的实验过程为敵堕酸.加热1廉衫I*隊铜H粗制耳屈 逮松I典酸宙嘗逍(1)

13、_ 杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原 因是_。A 灼烧过程中部分氧化铜被还原B .灼烧不充分铜未被完全氧化C.氧化铜在加热过程中分解生成铜D 该条件下铜无法被氧气氧化(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净 CuO,与途径I相比，途径n有明显的两个优点： _。有同学指出，由 CuS04溶液到生成 CuO 少了一个环节，即应先生成Cu(OH)2沉淀,过滤洗涤后再加热分解Cu(OH)2得 CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是A . CuO 比 Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离B.Cu(OH)2分解温度较低，加热其浊液即可使其分解C.干态

14、下分解 Cu(OH)2，温度难以控制，可能因温度过高导致CuO 进一步分解生成Cu20D .过滤分离出的 CuO 不需洗涤就已非常纯净解析：(1)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化,也可能是 灼烧过程中部分氧化铜被还原。CuO，其设CuO根据途径I的反应方程式：Cu+ 2H2SO4(浓)=CuS04+ SO2T+ 2H2O 和途径n的反应方程式：2Cu+ O2+ 2H2SO4=2CuSO4+ 2 出 0,可以看出途径n的优点是 产生等量的 CuS04,比途径I消耗硫酸少；途径n不产生污染大气的 S02气体。(3)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的，故 D 项错误。答

15、案： (1)AB (2)耗酸少；无污染性气体 SO2产生 (3)D14. (2018 潍坊模拟)铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有 1 、 2。已知 Cu2O 与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。工业上可用 CU2S+ O2=2CU+SO2反应制取粗铜，该反应中 _ 元素被还原。将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 50C,加入 H2O2溶液，一段时间后,升温到 60C,再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为_ 。温度控制在 5060C的原因除了加快反应速率外，还有 _。在 CUSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3和 NaCI 溶液加热，生成 CuCl 沉淀

16、，写出生成CuCl 的离子方程式： _1现向 Cu、CU2O 和 CuO 组成的混合物中，加入 2 L 0.6 mol L HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到 4 480 mL NO 气体(标准状况)。Cu?。跟稀硝酸反应的离子方程式为若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为 _go若混合物中含 0.2 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为 _mol。解析： (1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低 ， 得到电子 ， 被还原。 (3)Cu2O 跟稀硝 酸反应的离子方程式为3Cu2O+ 2NO3+ 14H*=6Cu2 3+ 2NOf+ 7H20。硝酸发生反应后氮元素的存在形式是Cu(NO3)2和 NO,由 2 LX0.6 mol 一1= 2nCu(NO3)2 + 4.480 L-22.4L mol1,得 nCu(NO3)2 = 0.5 mol , n(Cu)= 0.5 mol ,所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为0.5 molX64 g mo1= 32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu ,则根据铜原子守恒可得：2n(Cu2O)