2022届高三化学一轮复习实战训练合金的应用（一）

2022届高三化学一轮复习实战训练合金的应用（一）-原卷

一、选择题

1.钢铁、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途，下列说法正确的是（）

A.碳钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同

B.镁铝合金可用于制造飞机、汽车的部件

C.铜合金具有优良的导电、导热性能，但耐腐蚀能力较差

D.铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料

2.铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFej溶液中，剩余固体

质量为3.2g,下列说法正确的是（）

A.剩余固体是铁、铜混合物B.原固体混合物中铜的质量是6.4g

C.反应后溶液中/i（Fe3+）=0.10molD.反应后溶液中n（Fe2+）+n（Cu2t）=0.75mol

3.近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材

料的是（）

A.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金

B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——神化线

C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢

DJC919”飞机身使用的复合材料—碳纤维和环氧树脂

4.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480

mLNO2气体和336mL的N2O4气体（气体的体积已折算到标准状况），在

反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为（）

A.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g

5.下列有关实验的叙述正确的是（）

可抽动的恻”

A.用图1装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体

B.利用图2装置可制备Fe（OH）2

C.图3微热稀HNO.,片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色

D.利用图4可收集氯化氢并进行尾气吸收

6.CUSO4是一种重要的化工原料，其有关制备、途径及性质如下图所示。

下列说法正确的是（）

A.相对于途径②，途径①更好地体现了绿色化学思想

B.Y可以是葡萄糖溶液

C.X可能是SO2和SO3的混合气体

D.将CuSC）4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矶晶体

7.某同学通过实验探究Cu及其化合物的性质,下列操作正确且能达到相应

实验目的的是（）

A.将铜粉与硫粉混合均匀加热以制取CuS

B.常温下晌Cu与过量浓硫酸反应后的溶液中加水以观察Cuso“溶液的颜色

C.向cuso,溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤、洗涤并收集沉淀，充分灼烧

以制取CuO

D.足量铜与浓硝酸反应制取纯净的NO2

8.用如图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反

应，下列有关说法不合理的是（）

A.为确认cuso4生成，向①中加水，观察颜色

B.上下移动①中铜丝可控制so2的量

C.②中选用品红溶液验证so2的生成

D.③中选用NaOH溶液吸收多余的so?

9.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口

瓶中（如图），滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空

隙，依次观察到如下现象：①滴管内产生红棕色气体，液面下降；②滴管

内的液面上升，气体变成无色；③滴管内的液面再次下降。下列说法中不

正确的是（）

A.现象①中产生的红棕色气体为NO2

产生现象②的原因是与水反应

B.NO2

C.产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应

D.最终瓶内溶液中的溶质一定只有CU（N（）3）2

10.将足量的X气体通入丫溶液中，实验结果与预测的现象一致的组合是

（）

X气体丫溶液预测的现象E体

—•«-

①

co2饱和Cad2溶液白色沉淀析出

②

so2Ba（NC>3）2溶液白色沉淀析出

③NH

3AgNO3溶液白色沉淀析出

④

NO2Na2s溶液白色沉淀析出

A.只有①②③B.只有①②C.只有②D.②④

11.利用表中药品及图示装置不能制取的气体是（）

选项制备气体①②

ANH3浓氨水碱石灰

Cl浓盐酸二氧化锌

B24

CNO2浓硝酸铜粉

Dso2浓硫酸亚硫酸钠

A.AB.BC.CD.D

12.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现()

△盐酸

A.H2SiO3^SiO2.SiCl4

C稀硝酸△

B.Cu->Cu(NC)3),(aq)fCU(NC>3)2(S)

NaOH(aq)Cu(OH),

C.C1CH2—CH2C1-HOCH2—CH.OH—HOOC—COOH

△△

Fe3O4NaOH(aq)

D.Al7A12O3—>NaAIO2(aq)

irqitni

13.重要的农药、医药中间体碱式氯化铜[CU.C1〃(OH),.XH2O],可以通过以下

步骤制备。步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成Cuj。

已知Fe“对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。步骤2:在制得的

Cud?溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法

不正确的是()

B.a、b、c之间的关系式为2a=b+c

C.步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe"

D.若制备Imol的cuj,理论上消耗标准状况下11.2LO2

14.有首歌唱道“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的

化学成分是CL(OH)2co，(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应

为2C11+O2+CO2+H2O—C%(OH)2c0、下列有关该反应的说法正确的是()

A.该反应不是氧化还原反应

B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应

C.该反应中铜得电子,O?失电子，所以是氧化还原反应

D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种元素

二、非选择题

15.一种以辉铜矿(主要成分为cu?s,含少量sioj为原料制备硝酸铜的工艺

器1F吃辟液卜岫溶液

一铜矿互过一士^)过渡“过亡发浓缩、|过谩广住

------------H没取卜丁!♦换保温］铁卜11落却结晶^晶体

、方羊□心「一回收S右WrK6/&M忑1滤渣

流程如图所不：50⑷)C

(1)写出“浸取”过程中C%S溶解时发生反应的离子方程式：

(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的漫取速率先增大后减小，有研究指

出CuJ是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为

Cu2s+2CUC12===4CuCl+S;②。

(3)“回收S”过程中温度控制在50〜60℃之间，不宜过高的原因是

(4)向滤液M中加入(或通入)(填字母)，可得到一种可循环利用

的物质。

a.铁b.氯气c.高锌酸钾d.氯化氢

(5)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是；“蒸发浓

缩、冷却结晶”过程中，要用HN。、溶液调节溶液的pH,其理由是

(6)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeSJ通过电化学反应转变而成，有关

转化如图，转化时转移0.2mol电子，生成Cu2smolo

_H*FHs

Cu

CuFfiS.

16.铢可用于制造航空发动机的核心部件。在周期表中铢(Re)与铺位于同副

族，铢主要伴生于其他矿物，如铜矿、铝矿中。以某辉铜矿(主要成分是

Cu2S,含少量ReS2、Re2s7等)为原料提取锌的一种工艺流程如下:

空气

有机层

高铢酸镀(NH4ReO4)-{3—鬻"一।操『氨水

有机层

已知：Re?。’的熔点为297℃、沸点为361℃。

(1)“粉碎过筛”的目的是o

(2)写出“焙烧”中ReSzGl价S)参与反应的化学方程式

⑶"还原”中CjO和Cu2s反应中氧化产物、还原物的质量之比为

(4)当含锌溶液的量一定时，操作“A”中铢的提取率与温度、有机溶剂体

积均相关。如图所示，加入有机溶剂的体积一定时，温度高于6，铢提取

率降低的主要原因可能是0

铢提取率

■［有机溶理(1)1

(5)“操作B”中加入氨水发生反应的化学方程式为

（6）“电解”中，阴极的电极反应式为,常温下，在

电解后的废液中加入烧碱溶液沉淀Cu2+,当pH=8时废液中

2+20

c（Cu）=mol.L-i（已知：常温下，A：sp[Cu（OH）2]=2.2xlO-）o

17.“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的

出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题：

SiO2Si（粗＞'SiHCls—皿越覆料*蹦《维》（1）无机非金属材

高温3001!lOTO-UOTln

料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发

现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：

①写出步骤I的化学方程式：

②步骤n经过冷凝得到的SiHCb（沸点为33.0C）中含有少量的SiC14

（沸点为57.6C）和HC1（沸点为-84.7C）,提纯SiHCb的实验方法

是_，所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、锥形瓶外还需要_。

（2）磁性材料。这种黑色材料含有某种铁的氧化物，请写出该氧化物溶

于稀硫酸溶液的化学方程式简述检验所得溶液中较低价态阳离子的实

验操作方法

（3）激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石（AI2O3）是最早用

于产生激光的材料。请用离子方程式来证明它是一种两性氧化

物：一、一。

（4）高分子材料。一种新型高效净水剂[AlFe（OH）11cLi属于无机高分子材

料，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价

为

（5）消毒材料。棕黄色强刺激性气体3。为国际公认高效安全灭菌消毒

剂之一，实验室可用潮湿的d与Na2c反应制取少量JO,补充完整并配

平下列反应方程式：

Cl2+Na2CO,+=NaHCO,+NaCl+C12O

18.难溶物CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分

解CuC12・2HzO制备CuCl,并进行相关探究。该小组用下图所示装置进行

实验(夹持仪器略)。

ABCI)

题：

(1).实验操作的先后顺序是：①一—ff⑤。

①检查装置的气密性后加入药品；②熄灭酒精灯，冷却；③在“气体入

口”处通干燥HC1；④点燃酒精灯，加热；⑤停止通人HC1,然后通入

N2O

(2).在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色

变化是;A中发生主要反应的化学方程式为o

(3).反应结束后，CuCl产品中若含有少量CuCb杂质，则产生的原因可能

是;若含有少量CuO杂质，则产生的原因可能是

(4).取agCuCl产品，先加入足量FeCk溶液使其完全溶解，再稀释到

lOOmLo从中取出25.00mL,cmol•f1Ce(SO)标准液滴定至终点

[Ce(S0)2被还原为Ce口；如此滴定三次，平均消耗标准液的体积为VmL。

请写出产品溶于FeCh溶液的离子方程式：;产品中CuCl的

质量分数为(用含字母的式子表示)。

2022届高三化学一轮复习实战训练合金的应用（一）-解析卷

一、选择题

1.钢铁、铝合金、铜合金三种合金具有广泛的用途，下列说法正确的是（）

A.碳钢与生铁的主要成分相同，所以性能相同

B.镁铝合金可用于制造飞机、汽车的部件

C.铜合金具有优良的导电、导热性能，但耐腐蚀能力较差

D.铝铁合金具有很高的熔点，能用于制造火箭外层材料

1.答案：B

解析：碳钢和生铁都是铁碳合金，但二者含碳量不同，所以性能差异很

大，A项错误；镁铝合金具有质地轻硬度大、耐腐蚀等性能，所以其能用

于制造飞机、汽车的部件，B项正确；铜是不活泼金属，其合金性质稳

定、耐腐蚀能力很强，C项错误；一般合金的熔点比成分金属的低，铝铁

合金的熔点低于单质铝的熔点，不能用于制造火箭外层材料，D项错

2.铁、铜混合粉末18.0g加入到100mL5.0mol/LFeCi、溶液中，剩余固体

质量为3.2g,下列说法正确的是（）

A.剩余固体是铁、铜混合物B.原固体混合物中铜的质量是6.4g

C.反应后溶液中n（Fe3+）=0.10molD.反应后溶液中n（Fe2+）+n（Cu2t）=0.75mol

2.答案：D

解析：本题考查金属及其化合物、化学计算。铁的还原性强于铜，把铁、

铜混合粉末加入氯化铁溶液中，铁先与铁离子反应，氯化铁的物质的量是

0.5mol,设0.5mol铁离子完全反应消耗铜、铁的质量分别为叫、啊，则：

Cu+2Fe"=Cu"+2Fe”;Fe+2Fe"=3Fe"

64g2mol56g2mol

网0.5mol?M20.5mol

64x0.5mol56x0.5mol一

忙4g，

溶解的金属质量为18g32g=14.8g.l4g<14.8gVlg,则铁完全反应，铜部

分反应，且Fe，+完全反应，剩余的金属为CU,溶液中含Fe"、C/,A、C错

误设反应消耗铜的物质的量为“，反应消耗铁的物质的量为%，则①64%

+56〃2-14.8g②％+%=J〃（Fe"）=0.25mol解得m=0.1moLm=0.15moL则原

来混合物中含有的铜的质量为0.1molX64g/mol+3.2g=9.6g,B错误根据

元素守恒知，溶液中Fe2+和C/+的物质的量为

n（Fe2+）+n（Cu2+）=0.Imol+0.15mol+0.5mol=0.75mol，D正确。

3.近年来，我国航空航天事业成果显著。下列成果所涉及的材料为金属材

料的是（）

A.“天宫二号”航天器使用的质量轻强度高的材料——钛合金

B.“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料——神化线

C.“长征五号”运载火箭使用的高效燃料——液氢

DJC919”飞机身使用的复合材料—碳纤维和环氧树脂

3.答案：A

解析：钛合金是合金材料，属于金属材料，故A符合题意；碎化像是种半

导体材料，不是金属材料，故B不符合题意；液氢是液态氢气单质，氢元

素是非金属，不是金属材料，故C不合题意；碳纤维是碳元素组成的一种

单质，是无机非金属材料，环氧树脂是有机高分子台成材料，都不是金属

材料，故D不合题意。

4.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480

mLNO2气体和336mL的N2O4气体（气体的体积已折算到标准状况），在

反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为（）

A.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g

4答案:B

解析：4.48L的NO?气体的物质的量为上=0.2moL0.336L的N2O4

22.4L/mol

气体物质的量为3"=0.015moL根据电子转移守恒，金属失去电子

22.4L/mol

物质的量0.2molxl+0.015moix2xl=0.23mol,最终生成沉淀为Cu（OH）2和

Mg（OH）2,根据电荷守恒可知，金属失去电子物质的量等于沉淀中氢氧根

的物质的量，故沉淀质量为4.6g+0.23moixl7g/mol=8.51g,故答案选B。

5.下列有关实验的叙述正确的是（）

可抽动的恻”

A.用图1装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体

B.利用图2装置可制备Fe(OH)2

C.图3微热稀HNO.,片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色

D.利用图4可收集氯化氢并进行尾气吸收

5.答案：B

解析：A.加热促进氯化铁水解，且生成盐酸易挥发，则不能直接蒸干，应

在HC7气流中蒸发，故A错误；

B.民与稀硫酸反应生成氢气，氢气将空气排出，且NaO”与硫酸亚铁生

成氢氧化亚铁，则图中装置可制备，故8正确；

C.C”与稀硝酸反应生成NO,NO与氧气反应生成二氧化氮，则无色变为

红棕色，故C错误；

D.”C7的密度比空气密度大，收集时导管应长进短出，故。错误；

故选：瓦

6.CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备、途径及性质如下图所示。

下列说法正确的是()

A.相对于途径②，途径①更好地体现了绿色化学思想

B.Y可以是葡萄糖溶液

C.X可能是SO2和SO3的混合气体

D.将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矶晶体

6.答案：B

解析：相对于途径①，铜和浓硫酸反应会生成二氧化硫气体污染空气，途

径②的优点：制取等质量胆矶需要的硫酸少、无污染性气体产生，更好地

体现了绿色化学思想，A错误；葡萄糖可以与新制的氢氧化铜悬浊液反应

生成成红色沉淀，所以丫可为葡萄糖，B正确；硫酸铜分解生成CsO与

氧气、SO3、SO2,根据2CuS04=0=Cu20+S02f+S03T+02T知,X可能是

02、SO2和SO3的混合气体，若只是二氧化硫和三氧化硫，铜元素、硫元

素化合价只有降低，无元素化合价升高，C错误；将CuSO4溶液蒸发浓

缩、冷却结晶、过滤、洗涤可制得胆矶晶体，D错误。答案选B。

7.某同学通过实验探究Cu及其化合物的性质,下列操作正确且能达到相应

实验目的的是（）

A.将铜粉与硫粉混合均匀加热以制取CuS

B.常温下，向Cu与过量浓硫酸反应后的溶液中加水以观察cuso4溶液的颜色

C.向cuso,溶液中加入过量的NaOH溶液,过滤、洗涤并收集沉淀，充分灼烧

以制取CuO

D.足量铜与浓硝酸反应制取纯净的NO2

7.答案：C

解析：A项，硫的氧化性较弱，只能将铜氧化成c%s,A项错误。B项,常温下

铜与浓硫酸不反应,B项错误。C项，向Cuso4溶液中加入过量的NaOH溶液

产生氢氧化铜沉淀，过滤洗涤并灼烧氢氧化铜，最终得到氧化铜,C项正确。

D项，足量铜与浓硝酸反应的过程中，随着HNO,溶液浓度的降低，会有NO生

成,D项错误。

8.用如图所示实验装置（夹持仪器已略去）探究铜丝与过量浓硫酸的反

应，下列有关说法不合理的是（）

A.为确认cuso,生成，向①中加水，观察颜色

B.上下移动①中铜丝可控制so2的量

C.②中选用品红溶液验证SQ的生成

D.③中选用NaOH溶液吸收多余的so?

8.答案：A

9.用内置有螺旋状铜丝的胶头滴管小心吸取一滴管浓硝酸后迅速插入细口

瓶中（如图），滴管与瓶口接触处垫一小块滤纸使滴管与瓶口留少量空

隙，依次观察到如下现象：①滴管内产生红棕色气体，液面下降；②滴管

内的液面上升，气体变成无色；③滴管内的液面再次下降。下列说法中不

正确的是（）

上亮铜丝

个氐产酸

曼邦水

A.现象①中产生的红棕色气体为NO2

B.产生现象②的原因是NO2与水反应

C.产生现象③的原因是铜与稀硝酸反应

D.最终瓶内溶液中的溶质一定只有CU（NC）3）2

9.答案：D

解析：铜和浓硝酸发生反应：Cu+4HNC）3（浓）一CU（NOJ+2NO2T+2HQ,生成

的二氧化氮为红棕色气体，A正确；现象①中产生的二氧化氮能和水发生

反应：3NO2+H,O=2HNO,+NO,从方程式可知，3moi红棕色的二氧化氮

与水反应，生成lmol无色的一氧化氮气体，气体的体积减小，滴管内的

压强减小，所以滴管内的液面上升，气体变成无色，B正确；浓硝酸变成

稀硝酸后，稀硝酸与内置的螺旋状铜丝发生反应：

3Cu+8HN0,(«)=3CU(NO3)2+2N0T-MH2O,因滴管内有气体生成，压强增大,

所以滴管内的液面再次下降，C正确；当铜丝不足时有硝酸剩余，所以最

终瓶内溶液中的溶质一定有CU（NOJ也可能有硝酸，D错误。

10.将足量的X气体通入丫溶液中，实验结果与预测的现象一致的组合是

（）

X气体丫溶液预测的现象XI体

一L

①

co2饱和Ca"溶液白色沉淀析出

②

so2Ba（NC>3）2溶液白色沉淀析出

③NH

3AgNO3溶液白色沉淀析出

④

NO2Na2s溶液白色沉淀析出

A.只有①②③B.只有①②C.只有②D.②④

10.答案：C

11.利用表中药品及图示装置不能制取的气体是（）

选项制备气体®②

ANH3浓氨水碱石灰

BCl2浓盐酸二氧化镒

CNO2浓硝酸铜粉

Dso2浓硫酸亚硫酸钠

A.AB.BC.CD.D

11.答案：B

解析：A.碱石灰具有吸水性，且溶于水放热，可促进氨气的挥发，可用于

制备氨气，故A正确；

B.浓盐酸和二氧化镒应在加热条件下进行，常温下不反应，故B错误；

C.铜粉和浓硝酸在常温下反应生成二氧化氮，故C正确；

D.浓硫酸和亚硫酸钠在常温下反应可制备二氧化硫，故D正确

12.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（）

△盐酸

A.H2SiO3->SiO2TSiCl4

C稀硝酸△

B.CuCu(NO3)2(aq)Cu(NO3)2(s)

NaOH(叫)CU(OH)2

C.C1CH,—CH,C1->HOCH—CH,OHtHOOC—COOH

△2△

Fe5O4NaOH(aq)

D.Al->A1O.tNaAlO(aq)

高温9J2

12.答案：D

解析：盐酸与二氧化硅不反应，故A错误；加热硝酸铜溶液，由于

Cu（NOj水解不能得到硝酸铜固体，故B错误；醇与新制氢氧化铜悬浊液

不反应，故C错误；A1和Fes。4发生铝热反应生成42。3，刈。3与NaOH

溶液反应生成NaAR,均可实现，故D正确。

13.重要的农药、医药中间体碱式氯化铜[CuQ〃（OH）jxHQ],可以通过以下

步骤制备。步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成CuCL。

已知Fe"对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。步骤2:在制得的

Cu.溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法

不正确的是（）

Cu、，M、HQ

Cu,NO2+H

A.图中M、N分别为Fe。*、Fe"

B.a、b、c之间的关系式为2a="+c

C.步骤1充分反应后，加入少量CuO是为了除去Fe-"

D.若制备Imol的Cue总理论上消耗标准状况下11.2LO2

13.答案:A

解析：由氧化还原反应规律可知M是Fe“、N是Fe“，A符合题意；由正

负化合价代数和为零可知2。=匕+c,B不符合题意；加入少量CuO可消耗

田，从而使得Fe"沉淀，C不符合题意；由质量守恒及得失电子守恒可

知：2n(CuCi2)=4rt(o2),所以要制得ImolcuCL理论消耗0.5molc)2,即标准状

况下的体积为112L,D不符合题意。

14.有首歌唱道“帘外芭蕉惹骤雨，门环惹铜绿”，其中的“铜绿”即是铜锈，它的

化学成分是Cu/OH)2co3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应

为2Cu+O,+C02+H2O=CU2(OH),CO,下列有关该反应的说法正确的是()

A.该反应不是氧化还原反应

B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化，所以是氧化还原反应

C.该反应中铜得电子失电子，所以是氧化还原反应

D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种元素

14.答案：D

解析：在该反应中，铜元素的化合价由0价变成+2价，失去电子,被氧化，氧元

素的化合价由0价变成-2价，得到电子，被还原,其余元素的化合价都没有发

生变化。

二、非选择题

15.一种以辉铜矿(主要成分为Cu?S,含少量SiO2)为原料制备硝酸铜的工艺

流程如图所示:

F84|①HN。,溶液空渐

海/IF-1②Cub出NO避淞

辉----铜---矿H浸五取过广丁遽!士置换r卜i过厂滤I1保2日温阶,由钦过射滤-却读结发浓晶缩」过震晶体

回收6、千人岳海4M滤渣

2j()-wU

(1)写出“浸取”过程中Cu2s溶解时发生反应的离子方程式:

(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的漫取速率先增大后减小，有研究指

出CuCk是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为①

Cu2S+2CuCl,===4CuCl+S;②。

(3)“回收S”过程中温度控制在50〜60C之间，不宜过高的原因是

(4)向滤液M中加入(或通入)(填字母)，可得到一种可循环利用

的物质。

a.铁b.氯气c.高镭酸钾d.氯化氢

(5)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是；“蒸发浓

缩、冷却结晶”过程中，要用HN。、溶液调节溶液的pH,其理由是

(6)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeSJ通过电化学反应转变而成，有关

转化如图，转化时转移0.2mol电子，生成Cu2smolo

15.答案：(1)C%S+4Fe"===2Cu2++4Fe2++S

(2)CuCl+FeCl,===CuCl2+FeCl2

⑶温度高苯容易挥发

(4)b

(5)调节溶液的pH,使铁完全转化为Fe(OH%沉淀；抑制Cu"的水解

(6)0.2

解析：加入氯化铁溶液浸取后过滤，向得到的矿渣中加入苯可回收硫单

质，说明Cu2s和Fej发生氧化还原反应生成S,离子方程式为

Cu2s+4Fe"===2Cu"+4Fe2++S;向滤液中加入单质铁可置换铜离子生成Cu并

且还原Fe",过滤，滤液M中主要含Fe，+,可通入氯气氧化生成FeJ循环

使用，保温除铁时加入稀硝酸溶液将过量的Fe氧化为Fe“，加入CuO调

节溶液pH可除去杂质Fe",过滤得到的滤液为硝酸铜溶液，在稀硝酸溶液

中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，最后得到较纯的硝酸铜晶体。

(1)通过以上分析可知，浸取时铁离子作氧化剂，Cu2S作还原剂，反应的离

子方程式为Cu?S+4Fe"===2Cu?++4Fe2++S。

(2)作为催化剂的CuJ在反应前后质量、性质均不发生变化故其反应原

理可表示为①Cu2s+2CUC12===4CUC1+S,②CuCl+FeJ===CuCU+FeC、。

(3)苯的沸点比较低，温度过高时，苯容易挥发，温度过低时，矿渣的溶解

速率小，故“回收S”过程中温度控制在50-60C之间，不宜过高或过

低。

(4)滤液M中含有氯化亚铁，氯化亚铁能被氯气氧化生成氯化铁，从而循

环使用，使用高镒酸钾时会引进新的杂质。

(5)加入CuO能中和未反应的硝酸，从而调节溶液的pH,促进Fe“的水解

平衡正向移动，生成FegH%沉淀；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中Cu“会

水解，加入硝酸可抑制Cu"的水解。

(6)根据图示可知，正极上得到电子发生还原反应，电极反应为：

-2+

2CuFeS,+6H*+2e-Cu2S+2Fe+3H,ST,负极上失去电子发生氧化反应，电极

反应为：2Cu+H2s-2e-===Cu2s+2H+,则总反应为:

+2+

2CuFeS2+2Cu+4H===2Cu,S+2Fe+2H2ST,故当转移0.2mol电子时，生成

CU2S0.2molo

16•铢可用于制造航空发动机的核心部件。在周期表中铢(Re)与镜位于同副

族，铢主要伴生于其他矿物，如铜矿、铝矿中。以某辉铜矿(主要成分是

Cu2S,含少量ReS2、Re2s7等)为原料提取铢的一种工艺流程如下：

空Cu2S

辉铜矿・粉碎41鬻粗铜T电嗣一精铜

的节k(高温"s器抑1溶剂

・烟气(so2,洗/—铢卜水层

Re?。,)干溶液LnrJ

水含镁

有机层

高铢酸钱(NILReO.)Tl^lT嘉—I操氨水

有机层

已知：1^2。7的熔点为297℃、沸点为361℃。

(1)“粉碎过筛”的目的是O

(2)写出“焙烧”中ReS2(-l价S)参与反应的化学方程式

(3)“还原”中CU2。和Cu2s反应中氧化产物、还原物的质量之比为

(4)当含锌溶液的量一定时，操作“A”中铢的提取率与温度、有机溶剂体

积均相关。如图所示，加入有机溶剂的体积一定时，温度高于6,锌提取

率降低的主要原因可能是0

铢提取率

V[有机溶剂(1)]

0T.T

(5)“操作B”中加入氨水发生反应的化学方程式为

(6)“电解”中，阴极的电极反应式为,常温下，在

电解后的废液中加入烧碱溶液沉淀C/+,当pH=8时废液中

c(Cu2+)=mol[T(已知：常温下，(p[Cu(OH)2]=2.2x10-2。)。

16.答案：(1)增大固体接触面加快反应

―1000℃

(2)4ReS2+150,—2Re2O7+8SO2

(3)1:6

(4)温度升高，有机溶剂挥发加快

(5)HReO4+NH3-H2O=NH4RCO4+H20

(6)Cu2++2e-=Cu;2.2x10-8

解析：分析如下:

2Cu2s+30?^^02€»20+2802

2Re2s产⑹曾32Re2O7+14SO2

1000七

4RCS24-15O^---2--Re,O,+8SO,一

A272高温

目的：增大固体接触2CU2O+CU^S=6Cu+SO」

面，加快反应I阴菽：Ci?・+2c-=^=Cu

A空气•Cu2slf

焙烧

辉铜歹■粉碎.粗锵一|电域)一精铜

1000七

：过筛(高温'[废气(SO,等)有伊溶剂

烟气(SO2,一水洗Q含铢T操作水层

CU2SNReS2、IAQ

R恪Re2O7)溶液

涔金铢•——萃取

RcO,+H,O—2HReO有机.层

7Z/Za4

高铢酸核(NH4ReO4)—|蒸馅卜一皆当一~~|操芥B卜■氨水

有机层:

操作R为反萃取；HReO4+NH.­H2O=NI14RCO4-»-H2O

(1)固体与气体反应，反应速率受固体与气体接触面的大小影响，故矿石粉

碎过筛的目的是增大固体接触面，加快反应速率。

(2)依题意可知含铢的硫化物经焙烧生成七氧化二锌和二氧化硫，发生的反

1000℃1000C

应有：4ReS2+15O22Re2O7+8SO2、2Re2S7+210,=2Re2O7+14SO2o

(3)氧化亚铜和硫化亚铜在高温下反应生成铜和二氧化硫：

2CU2O+CU2SS6CU+SO2T,铜是还原产物，二氧化硫是氧化产物，则氧化产

物与还原产物的质量之比是64:(6x64)=l:6。(4)加入有机溶剂的体积定时，

温度高于4，随温度升高，有机溶剂挥发加快，从而导致铢的提取率降

低。

(5)观察流程图可知，最终得到高铢酸镂，说明水洗时生成高铢酸：

Re2O7+H2O=2HReO4,操作B中氨水与高铢酸反应得到高铢酸钱：

HReO4+NH3-H2O=NH4ReO4+H20。

(6)电解精炼铜时，阳极上粗铜放电，阴极上铜离子得电子生成铜，电极反

应式为Cp+2e--Cu。常温下pH=8时，c(H+)=1x10-8mo[.匚1,

2+2

{OH-)=1xlO^moi.L,根据A：sp[Cu(OH)2]=c(Cu)-c(OIT)知，

c(Cu2+)=22X10,mol-L-'=2.2x10-8mol-。

、)(ixlO-6)-

17.“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的

出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请回答下列问题:

.舒手(粗)喘*匕叽逋费西

SiHC蹦《维》

moo-HOOT：

(1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半

导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以

按下列方法制备：

①写出步骤I的化学方程式：

②步骤n经过冷凝得到的SiHCb(沸点为33.0C)中含有少量的SiC14

(沸点为57.6C)和HCI(沸点为-84.7℃),提纯SiHCb的实验方法

是所用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计•、锥形瓶外还需要

（2）磁性材料。这种黑色材料含有某种铁的氧化物，请写出该氧化物溶

于稀硫酸溶液的化学方程式简述检验所得溶液中较低价态阳离子的实

验操作方法

（3）激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石（AI2O3）是最早用

于产生激光的材料。请用离子方程式来证明它是一种两性氧化

物：_、_。

（4）高分子材料。一种新型高效净水剂［AlFe（OH）11cLz1属于无机高分子材

料，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价

为一。

（5）消毒材料。棕黄色强刺激性气体3。为国际公认高效安全灭菌消毒

剂之一，实验室可用潮湿的5与Na2cO,反应制取少量JO,补充完整并配

平下列反应方程式：

Ch+_Na2co3+_=_NaHCO,+_NaCl+_Cl,0

17.答案：（1）①SQ+2C酗Si+2C0T②蒸馈（或分储）；蒸馈烧瓶和冷凝

管

（2）Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O;取少量该溶液于试管中，滴入

几滴KMnO,溶液，溶液变浅，说明溶液中含有Fe?+或加入铁氧化