《化学》高中复习课讲义 第10讲 金属材料与金属冶炼

第10讲金属材料与金属冶炼

课时分层集训

选题表

题号

矢商过关集训培优专练

镁、铝及其化合物的性质1,4,8

铜及其化合物的性质51,2

合金及金属的冶炼等3

综合应用2,6,73

工过关集训

1.(2023•广东深圳模拟)下列关于铝及其化合物的说法不正确的是

(C)

A.A1既可用于食品包装,又可用作建筑材料

B.Ah。,既可用来冶炼金属A1,又可用作耐火材料

C.明研［KAl(S0)2•12H。既可用作净水剂，又可用作消毒剂

D.Al(OH)：,既可用作治疗胃酸过多的药物，又可用来制备一些铝盐

解析:金属铝具有良好的延展性，因此铝可以制成铝箔用于食品包装，

金属铝也可用作建筑材料，如铝合金门窗等,A正确；电解熔融的A12O3

可冶炼金属Al,由于Al。具有耐高温的性质，也可用作耐火材料,B正

确；明矶［KA1(SO)2・12HS溶于水后，A1"能发生水解反应，生成的

Al(0H)3胶体具有吸附作用，可用作净水剂，但Al(0H)3并不具有消毒

作用,C错误;Al(0田3与胃酸中的盐酸中和生成氯化铝和水,D正确。

2.下列除去杂质的方法不正确的是(B)

A.镁粉中混有少量铝粉：加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、

干燥

B.用过量氨水除去铁盐溶液中的少量AM

C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2：加入足量烧碱溶液,充分反应,过流，

向滤液中通入过量CO?后过滤

D.MgO中混有少量AI2O3：加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤、洗涤、

干燥得到MgO

解析:Al(0H)3不溶于氨水,故向含少量A产的铁盐溶液中加入过量氨

水时,Fe\Al"均转化为氢氧化物沉淀,达不到除杂的目的，故选Bo

3.下列有关金属的说法正确的是(A)

A.湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应

B.加强热使CuO在高温条件下分解制备单质Cu

C.黑色金属材料包括铁、铭、镒及其化合物

D.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质，而钢不含

解析:湿法炼铜和火法炼铜的反应中，铜元素的化合价均降低，发生还

原反应,A项正确;CuO在高温条件下不能分解生成单质Cu,B项错误；

黑色金属材料包括铁、铭、镒及其合金,C项错误；生铁和钢都是铁碳

合金,D项错误。

4.下列叙述正确的是(A)

3+

A.向氯化铝溶液中加入过量氨水反应的实质是A1+3NH3-H20_

Al(OH)3I+3NH]

B.存在于污水中的重金属离子，常用加入明研等电解质的方法进行

处理

C.镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液

D.依据铝热反应原理，能发生反应2Al+3MgOM3Mg+Al2O3

解析：明帆只能使污水中的悬浮物沉降，不能除去重金属离子，B错

误；Mg不能溶于NaOH溶液,C错误;Mg的金属性比A1的强,故A1与MgO

不能发生铝热反应,D错误。

5.（2022•四川成都月考）氢化亚铜（CuH）是一种不稳定的物质，能在

氯气中燃烧,也能与酸反应。用CuSOi溶液和“某物质”在40-50℃

时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是（D）

A.“某物质”具有还原性

B.Cull与盐酸反应可能产生112

C.Cull与足量稀硝酸反应:CUH+31「+NO3—CU2++N0t+21L0

D.CuH在氯气中燃烧:CuH+Ck笆CuCl+HCl

解析:用CuSOi溶液和“某物质”在40〜50°C时反应可生成CuH,铜元

素由+2价变为+1素则CuSO”作氧化剂，“某物质”为还原剂,表现出

还原性,A正确;CuH与盐酸发生氧化还原反应生成乩,B正确;HNO：，具有

强氧化性,与CuH反应时,+1价Cu.-l价H均被氧化成最高价态,C正

确;Ck具有强氧化性,CuH具有强还原性，两者反应会生成CuCb和

HC1,D错误。

6.铝土矿的主要成分是AL03,还有部分SiG、Fe2（）3以及少量不溶于酸、

碱溶液的其他杂质。工业上从铝土矿中提取铝可采取如图所示工艺流

程，下列说法中正确的是（C）

过量

铝9氧想

A.沉淀I只有淀。2

B.溶液II中含有的阴离子只有A102

C.①〜⑤中，只发生氧化还原反应的是⑤

D.③的离子方程式只有C02+A102+2H20_A1（OH）3I+HCO3

解析:沉淀I不只有SiO2,还有少量不溶于酸、碱溶液的杂质,A错误;

溶液H中含有的阴离子有A102、C「和（）I「,B错误;①〜⑤中，只有⑤

有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,C正确;③的离子方程式有

C02+A102+2H20=A1（OH）31+HCO3,还有CO2+OH=HCO3,D错误。

7.（2022•江苏苏州联考）实验室用含有杂质（FeO、Fe203）的废CuO制

备胆研晶体,经历了下列过程（己知Fe"在pH=3.2时沉淀完全）。其中

分析错误的是（B）

用①足硫咚廨祠决T溶液口第方

F111c；0

I峋△---------H2O2--------调pH=3.2

CuSO4-5H2O晶体-----

243+

A.步骤②发生的主要反应为2Fe+H202+2H^_2Fe+2H20

B.步骤②可用氯水、硝酸等强氧化剂代替乩。2

C.步骤③用CuCQ,代替CuO也可调节溶液的pH

D.步骤⑤的操作为向漏斗中加入少量冷的蒸储水至浸没晶体,待水自

然流下，重复操作2〜3次

解析:为了不引入新的杂质，氧化F婷时应选绿色氧化剂过氧化氢c

8.铝热反应的本质是利用铝的还原性,将难熔金属从其氧化物中置换

出来,根据铝热反应解答下列问题：

⑴用铝粉和Fez。：,做铝热反应实验,需要的试剂还有（填

字母）。

A.KC1B.KCW

C.Mn02D.Mg

⑵用等物质的量的MgO和FezOs组成的混合物在一定条件下与铝粉进

行铝热反应。

①引发铝热反应的操作是。

②产物中单质是（写名称）o

⑶取少量⑴中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀HzSM

滴加KSCN溶液无明显现象,（填“能”或“不能”）说明固体

混合物中无Fe203,理由是_____________________________________

（用离子方程式说明）。

解析：（1）做铝热反应的实验时，需要KC1（）3作助燃剂，且用镁条引燃。

⑵在混合物上加少量KC1O3固体并插上镁条，点燃镁条后放出热量，

使KC1。,固体分解放出02,进一步加剧镁条的燃烧,可在短时间内使混

合物温度迅速升高,引发反应。MgO不能与铝发生铝热反应,所以产物

中单质为Feo(3)反应后固体混合物中若有Fe20：1,因发生反应Fe203+

3322

6H_2Fe+3H20>Fe+2Fe_3Fe,,Fe"转化为Fe1,力口KSCN溶液无明

显现象。

答案：⑴BD(2)①加少量KC1O3,插上镁条并将其点燃②铁(3)不能

+3+3+2+

Fe203+6H_2Fe+3H20>Fe+2Fe=_：3Fe

|j培优专练

1.某同学通过如图流程制备氧化亚铜：

CMOHW^^CuCb溶液冬温CuCl—―瀛回

已知:CuCl难溶于水和稀硫酸;CU20+2H'^=CU"+CU+H20。下列说法错误

的是(D)

A.步骤②中，SO?为还原剂，将CuCL还原为CuCl

B.步骤③中为防止CuCl被氧化,可用ILSO：,水溶液洗涤

C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+20H^Cu20+2Cr+H20

D.得到的Cu20试样中可能会混有CuCl杂质，可通过加足量稀硫酸充

分溶解、过滤后分离除去

解析:步骤②中发生的反应为S02+2CUC12+2H20_2CUC1I+H2soi+2HC1,

故SO?为还原剂，将CuCk还原为CuCl,A正确;H2sO3中的S是+4价,具

有较强的还原性，故步骤③中为防止CuCl被氧化,可用H2s水溶液洗

涤,B正确；步骤④中的反应物为CuCl和NaOH,产物有Cu2O,故发生反

应的离子方程式为2CuCl+20H^Cu20+2Cr+H20,C正确；由题干信息

2+

得,CuCl难溶于水和稀硫酸,CU20+2H_CU+CU+H20,故得到的Cu20试

样中可能会混有CuCl杂质，不能通过加足量稀硫酸充分溶解、过滤后

分离除去,D错误。

2.铜有两种常见的氧化物CuO和C5O。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

如图中所不；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。

L

S00

680

660

40

20

0.

温度/七金属氧化物的质量/g

甲乙

则下列分析正确的是(D)

A.图甲中a点和b点对应物质的化学式分别为Cu20和Cu()

B.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A

D.图甲中，a到b的过程中有0.01mol电子发生了转移

解析:0.98gCu(0H)2的物质的量为0.01mol,若全部生成CuO,则质

量为0.01molX80g-mor=0.80g,所以a点对应的物质是CuO,若

全部生成Cu20,则质量为0.005molX144g•mol』.72g,所以b点

对应的物质是Cu20,A错误;根据化学方程式CU(OH)2MCUO+H2O.

4CuO92CU2O+O2t可知，生成水的物质的量为0.01mol,质量为

0.01molX18g•mol_1=0.18g,B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〜Cu

8064

10g8g

观察图乙可知，B曲线符合上述质量关系,C错误；根据化学方程式

4CuO卫2CU2O+O2f可知，a到b的过程中有0.01mol电子发生了转

移,D正确。

3.（2022•四川成都联考）工业上用铝土矿（主要成分为AI2O3,含有少

量SiOz、FeO•xFezOs等杂质）制取铝的一种工艺流程示意图如下：

浸渣滤渣滤液

已知：生成氢氧化物沉淀的pH如下表。

项目Al(0H)3Fe(OH)2Fe(OH)3

开始沉淀时3.77.52.2

完全沉淀时4.79.03.2

（1）为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有—

_______________________________________（写出两条）。

⑵浸渣的主要成分为o