高考化学大一轮复习苏教专用课时集训专题四第3课时金属材料与金属矿物的开发利用

第3课时金属材料与金属矿物的开发利用课时集训测控导航表知识点题号镁、铝及其化合物性质1,3,4铜及其化合物性质6,8金属通性、冶炼及金属材料2,5,7一、选择题1.镁、铝性质相似,下表中对两者的对比不正确的是(B)铝镁能被Cl2、O2氧化能与N2、O2反应能与沸水反应反应很困难能溶于强碱溶液不反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧解析:镁的金属性强于铝,铝与水反应很困难,镁能与沸水反应。2.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(B)解析:合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低,故A正确;锈蚀后的铁制品除去铁锈可以回收利用,保护矿产资源,故B不正确;越活泼的金属,其金属阳离子就越难得到电子被还原,越难冶炼,故D正确。3.下列说法不正确的是(A)3中,无现象,说明Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜B.如图所示,①中为AlCl3溶液,②中为浓氨水,①中有白色沉淀生成2O3NaAlO2(aq)Al(OH)33溶液中滴加NaOH溶液后铝的存在形式:n(解析:Al与稀硝酸不发生钝化,与浓硝酸在常温下发生钝化,则Al箔插入稀HNO3中金属溶解,有气泡冒出,选项A不正确;浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气属于碱性气体,溶于水形成一水合氨,一水合氨和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀:Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4+,所以,①中有白色沉淀生成,选项B正确;氧化铝为两性氧化物,能够与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液能够与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,所以该转化关系能够实现,选项C正确;OH与Al3+的物质的量之比为3∶1时,铝元素都以Al(OH)3的形式存在,即OH与Al3+的物质的量之比≤3时铝元素都以Al(OH)3和Al3+的形式存在,OH与Al3+的物质的量之比为4∶1时,铝元素都以AlO2-的形式存在,即OH与Al3+的物质的量之比≥4.如图所示的装置中,把X溶液逐滴滴下与Y物质反应,若X为浓硫酸,Y为第三周期金属元素中常温下与水难反应的单质。Z为品红溶液。实验中观察到Z褪色。则Y为(B)A.Na C.Al 解析:实验中品红溶液褪色,说明反应中有SO2产生,因为铝在常温下遇浓硫酸钝化,而钠是活泼的金属,极易与水反应,因此该金属是镁,B项正确。5.不同的金属在冶炼方法上也有所不同,下列说法正确的是(D)A.钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B.铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料,是因为铝的冶炼方法比较简单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解析:A项,铁用CO还原法炼制,错误;B项,是因为Al有良好的性能,才被广泛使用,错误;C项,氯化铝是共价化合物,所以熔融时不导电,工业上用电解氧化铝的方法制取铝,错误。6.为了探究铁铜及其化合物的性质,某同学设计并进行了下列实验。下列说法错误的是(B)A.高温加热装置中发生的反应为3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)C.实验时将螺旋状铜丝加热变黑后再趁热迅速伸入试管中,可观察到铜丝由黑色变为红色D.实验后,可用铝粉在高温下还原玻璃管中的固体获得铁单质解析:高温加热装置中铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气,化学方程式为3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),故A正确;生成的氢气的密度比空气的密度小,所以用向下排空气法进入H2,应选择装置乙,故B错误;氧化铜与氢气反应生成铜和水,发生的反应方程式为CuO+H2Cu+H2O,所以铜丝由黑色变为红色,故C正确;玻璃管中的固体含有Fe3O4,铝粉与Fe3O4发生铝热反应生成氧化铝和铁单质,故D正确。二、非选择题7.合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。①铝元素在周期表中的位置为,工业炼铝的原料由铝土矿提取而得,提取过程中通入的气体为。②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为。焊接过程中使用的保护气为(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为。②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为。解析:(1)①Al元素位于周期表中第3周期第ⅢA族;提纯铝土矿通入CO2使AlO2-转化为Al(OH)3沉淀。②Al2O3与NaOH溶液发生的反应为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2气体。(2)金属在海水中主要发生吸氧腐蚀;炼钢过程中为降低Si的含量,常加入CaCO3或CaO,将SiO2转化为CaSiO3而除去。答案:(1)①第3周期第ⅢA族CO2②Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2OAr(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蚀②CaCO3或CaO8.铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知,常温下,在溶液中Cu2+稳定,Cu+易在酸性条件下发生反应:2Cu+Cu2++Cu。大多数+1价铜的化合物多数不溶于有机溶剂,如Cu2O(红色)、CuI、CuCl、CuH等。(1)在CuCl2溶液中逐滴滴加过量的KI溶液可能发生:2++4I2CuI↓(白色)+I22++2Cl+2I2CuCl↓(白色)+I2为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是。2 B.苯溶液 D.乙醇(2)一定条件下,在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。①已知NH5是离子化合物且所有原子都达到稀有气体的稳定结构,请写出NH5的电子式:。②写出CuH在过量稀盐酸中有气体生成的离子方程式:。(3)纳米级Cu2O具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳能电池、传感器、超导体等方面有着潜在的应用,研究制备纳米氧化亚铜的方法已成为当前的热点研究之一。方法一:在新制Cu(OH)2中滴入N2H4·H2O水溶液,蓝色沉淀逐渐转化为红色,同时产生无污染、无色气体。①写出上述制备过程中的总反应方程式:

。方法二:以铜作阳极,石墨作阴极电解。已知:a.铜作阳极时,铜先被氧化生成Cu+,后Cu+继续氧化生成Cu2+2O。②以NaCl和含少量NaOH的溶液作为电解质溶液,电解时阳极区会产生白色沉淀,写出阳极反应方程式:

。③电解一段时间后,溶液中可能产生的现象:

,写出转化的离子方程式:

。④这样制得的Cu2O中往往含有CuCl,请设计实验证明CuCl的存在:。解析:(1)碘水是棕褐色的,影响白色沉淀的观察,可以用苯把碘单质萃取出来,由于酒精与水以任意比例混溶,因此不能作萃取剂。(2)①NH5所有原子都达到稀有气体的稳定结构,即氮原子最外层达到8电子稳定结构,所有氢原子达到2电子稳定结构,说明NH5是由NH4+和H组成的离子化合物。②CuH为难溶物质,保留化学式,根据题干信息知+1价的铜在酸性条件下发生歧化反应生成Cu2+和Cu,反应产生的气体是CuH中的H与盐酸中时H(3)①蓝色沉淀逐渐转化为红色,即氢氧化铜沉淀转化成氧化亚铜;无污染的气体只能是N2。②铜作阳极,先被氧化为Cu+,再与溶液中的Cl结合生成CuCl白色沉淀,即可写出阳极的电极反应方程式。③根据方法二的信息b可知,CuCl在碱性条件下易转化为Cu2O。④制得的Cu2O中往往含有CuCl,可以通过检验混合物中是否含有氯离子的方法来检验是否含有Cu