铜金属材料与金属矿物的开发利用

基础课时练(十一)铜 金属材料与金属矿物的开发利用1．(2018济·宁联考)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 ( )．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＋3CO↑D．该冶炼锌的方法属于热还原法答案：A2．不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是 ( )．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B．炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其化合物中还原出来，区别在于炼钢时选用的还原剂的还原性更强C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳答案：D3．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是( )．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B．锈蚀后的铁制品没有回收价值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．越活泼的金属越难冶炼答案：B4．(2018商·丘统考)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( )．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63D.29Cu的质子数和中子数之差为 34答案：C5．下列说法中正确的是 ( )A．Cu→CuO→Cu(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．金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈 ——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答案：C6．(2017·庄期中枣)下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表解释的是 ( )．铝制器皿不宜盛放酸性食物B．电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠C．铁制容器盛放和运输浓硫酸D．镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀答案：C7．(2018唐·山调研)现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验 (每一步试剂均过量 )，由此可以推知硬铝的组成可能为 (提示：Si＋2OH－＋H2O===SiO23－＋2H2↑)( )气体溶液稀盐酸样品――→ 气体①浓NaOH溶液难溶物 ――→ 溶液②难溶物A．Al、Mg、Si、Zn B．Al、Fe、Zn、NaC．Al、Na、Cu、Fe D．Al、Cu、Mg、Si、Mn答案：D8．某研究小组通过实验探究 Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是( )．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色B．将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取 CuSC．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水 CuCl2固体D．将表面有铜绿 [Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿解析：选D A项浓硫酸溶于水时放热， 应该是把反应后的溶液倒入水中， 故该项错误；B项铜粉和硫粉混合加热应生成 Cu2S，故该项错误； C项氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得到的是氧化铜，故该项错误； D项铜和盐酸不反应，只有铜绿 [Cu2(OH)2CO3]与盐酸反应，故该项正确。9．(2018荆·州检测)粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe2＋。提纯时，为了除去Fe2＋，常加入少量H2O2，然后再加入少量碱至溶液pH＝4，即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是()A．溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀H2SO42＋的离子方程式为2＋＋H2O2＋4OH－B．加入H2O2除去Fe2Fe===2Fe(OH)3↓C．由于CuSO4的催化作用，会使部分H2O2分解而损失D．调溶液pH＝4的依据是当pH＝4时Fe3＋沉淀完全，而Cu2＋还未开始沉淀解析：选BCuSO4·5H2O晶体溶解后Cu2＋会发生水解生成Cu(OH)2和H2SO4，所以溶解时加入少量的稀硫酸可抑制 Cu2＋的水解，A正确；因为氧化 Fe2＋时，溶液为强酸性，在强酸性条件下，不可能大量存在 OH－，B错误；Cu2＋对过氧化氢的分解具有催化作用，所以使部分过氧化氢损失，

C正确；因为该操作的目的是除去

Fe3＋且硫酸铜不损失，所以调节溶液的

pH＝4，应是

Fe3＋完全沉淀而

Cu2＋还未开始沉淀，

D正确。10．(2018·赣州模拟)下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是( )．粗铜电解精炼时，粗铜作阳极B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C．黄铜矿冶炼铜时，副产物 SO2可用于生产硫酸， FeO可用作冶炼铁的原料D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法答案：B11．下图是以橄榄岩(主要成分为硅酸镁，还有少量的Fe3＋、Fe2＋、Al3＋及少量不溶于酸的杂质)为原料，制备硫酸镁晶体的流程图：下列说法正确的是()A．过滤1操作的主要目的是以硅酸盐的形式除去SiB．加氨水调节pH＝7～8，目的是使Fe3＋、Al3＋转化为氢氧化物沉淀而除去C．加H2O2溶液时发生的主要反应为2＋＋3＋H2O2＋Fe＋2H===Fe＋2H2OD．粗硫酸镁晶体通过一系列操作后得到硫酸镁晶体，目的是使硫酸镁晶体结晶得更漂亮解析：选B硅酸不溶于水，过滤1所得固体是硅酸，A项错误；C项电荷不守恒，故错误；从粗硫酸镁晶体到硫酸镁晶体的一系列操作是为了提纯，D项错误。12．(2018南·阳一中月考)铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98g(用精密天平测量 )Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图甲所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图乙所示。则下列分析正确的是 ( )A．图甲中a点和b点对应物质的化学式分别为Cu2O和CuOB．图甲整个过程中共生成0.26g水C．图乙三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是AD．图甲中，a到b的过程中有0.01mol电子发生了转移解析：选D0.98gCu(OH)2的物质的量为0.01mol，若全部生成CuO，则质量为0.01mol×80gmol·－1＝0.80g，所以a点对应的物质是CuO；若全部生成Cu2O，则质量为0.005mol×144g·mol－1＝0.72g，所以b点对应的物质是Cu2O，A项错误；根据化学方程式高温高温0.01mol，Cu(OH)2=====CuO＋H2O、4CuO=====2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物质的量为质量为0.01mol×18g·mol－1＝0.18g，B项错误；CuO和其中所含 Cu元素的质量关系 (以CuO的质量为10g计算)为：CuO～Cu806410g8g观察图乙可知，B曲线符合上述质量关系，表示的是CuO，C项错误；根据反应方程式高温D项正确。4CuO=====2Cu2O＋O2↑可知，a到b的过程中有0.01mol电子发生了转移，13．为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。请回答下列问题：(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)试剂X是________。步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是________________________________________________________________________。(3)进行步骤Ⅱ时，该小组用如图所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少，为了避免固体C减少，可采取的改进措施是 ____________________________________________________________。(4)用固体F制备CuSO4溶液，可设计以下三种途径：写出途径①中反应的离子方程式 ___________________________________，请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)三种金属中，只有 Al 能与碱反应，反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑。(2)分离铁、铜制备绿矾，所以用稀硫酸；三步操作的目的都是固液分离，故操作为过滤。

(3)浓盐酸易挥发，制得的

CO2中混有

HCl

气体，导致生成的氢氧化铝溶解，为了避免固体

C减少，故要除去

CO2中的

HCl，应在装置

a、b之间增加一个盛有饱和

NaHCO3溶液的洗气瓶。

(4)途径②最佳。途径①会产生

NO，途径③会产生

SO2，都会污染环境，并且途径②中的 H2SO4均转化成 CuSO4，原子利用率高。答案：(1)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2－＋3H2↑(2)稀硫酸过滤(3)在装置a、b之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶(4)3Cu＋2NO－3＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 途径②最佳，理由是原料利用率高，环境污染小14．(2018滨·州模拟)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O)。(1)滤液 A中铁元素的存在形式为 ________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为 ________(填试剂名称)。(2)金属单质 E与固体混合物 F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，在实验室中完成此实验还需要的试剂是________(填序号)。a．KClO3b．KClc．Mgd．MnO2(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应______________，直至连续两次测定的实验结果相同 (或质量相差小于 0.1g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是 ________。(4)溶液G与固体混合物 B反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的 CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是 ________。解析：(1)根据 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu