第3章 金属及其化合物 第4讲练习题.docx

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第3章金属及其化合物第4讲练习题

课时规范训练

[单独成册]

1．下列关于金属元素的叙述正确的是（　　）

A．金属元素的单质只有还原性，其离子只有氧化性

B．金属元素的单质在常温下均为固体

C．金属元素在不同化合物中化合价均相同

D．大多数金属元素的单质为电的良导体

解析：

选D。

金属离子中的中间价态离子，比如Fe2＋，既有氧化性又有还原性，A错；常温下金属汞呈液态，B错；有的金属元素存在变价，比如Fe、Cu等，C错。

2．下列关于金属的一些说法不正确的是（　　）

A．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应

B．工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的

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

解析：

选B。

冶炼铝由化合态变游离态，有化合价变化属于氧化还原反应，A正确；Mg在工业上用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是Mn＋＋ne－===M，C正确；金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。

3．下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是（　　）

A．2HgO

2Hg＋O2↑

B．3MnO2＋4Al

3Mn＋2Al2O3

C．2MgO

2Mg＋O2↑

D．4CO＋Fe3O4

3Fe＋4CO2

答案：

C

4．将等质量的铜丝在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜丝质量不变的是（　　）

A．硝酸　　　　B．无水乙醇

C．石灰水D．盐酸

答案：

B

5.某些金属遇到某些酸会形成一层致密的“膜”，使金属不致溶解，以下不属于这种情况的是（　　）

A．铝与浓硫酸B．铁与浓硝酸

C．铜与稀硫酸D．铅与氢氟酸

解析：

选C。

铝、铁在浓硝酸、浓硫酸中均钝化；铅制容器能盛放氢氟酸，实际上也是形成一层致密的膜。

6．“类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论，因此类推的结论最终要经过实践的检验，才能决定其正确与否，下列几种类推结论中错误的是（　　）

①钠与水反应生成NaOH和H2，所有金属与水反应都生成碱和H2　②铁露置在空气中一段时间后就会生锈，性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中　③Al（OH）3、Cu（OH）2受热易分解，Fe（OH）3受热也易分解　④不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝，也不能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁

A．①④B．②④

C．①②④D．①②③④

解析：

选C。

活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2，但铁和水蒸气反应生成Fe3O4，而不是碱，故①错误；铁露置在空气中一段时间后就会生锈，是因为发生电化学腐蚀而生锈，金属铝在空气中和氧气反应而生成致密的氧化膜而能稳定存在，故②错误；Al（OH）3、Cu（OH）2受热易分解，Fe（OH）3受热也易分解，故③正确；不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝是因为它是共价化合物；但可以用电解熔融的MgCl2来制取金属镁，故④错误。

故答案选C。

7．氢化亚铜（CuH）是一种不稳定物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。

用CuSO4溶液和“某物质”在40～50℃时反应可产生CuH。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．“某物质”具有还原性

B．CuH与盐酸反应，可能产生H2

C．CuH与足量的稀硝酸反应：

CuH＋3H＋＋NO

===Cu2＋＋NO↑＋2H2O

D．CuH在氯气中燃烧：

CuH＋Cl2

CuCl＋HCl

解析：

选D。

Cl2具有强氧化性，能将CuH氧化成CuCl2，D错误。

8．（双选）某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：

方案Ⅰ：

铜铝混合物

测定生成气体的体积

方案Ⅱ：

铜铝混合物

测定剩余固体的质量

下列有关判断不正确的是（　　）

A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液

B．溶液A和B均可以选用稀硝酸

C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小

D．实验室中方案Ⅰ更便于实施

解析：

选BD。

因铝既能与酸反应，又能与碱反应，而铜不能与碱、非氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠时，都只与铝反应，故A正确；铜和铝都能和稀硝酸反应，故B错；若B是浓硝酸则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确；测固体质量比测气体体积易进行，故D错。

9．拟晶Al65Cu23Fe12具有合金的某些优良物理性能，将相同质量的此拟晶分别与足量的盐酸、烧碱和稀硝酸反应，产生气体物质的量关系为（　　）

A．n（盐酸）

B．n（烧碱）

C．n（烧碱）

D．n（稀硝酸）

解析：

选D。

将Al65Cu23Fe12看作65摩尔铝、23摩尔铜、12摩尔铁组成的混合物，只有铝与烧碱反应放出氢气，氢气的物质的量是65×3/2＝97.5（mol）；与盐酸反应时，铝和铁都反应，放出氢气的物质的量是65×3/2＋12＝109.5（mol）；与稀硝酸反应时三种金属都溶解放出NO气体，放出NO的物质的量是65＋23×2/3＋12＝92.3（mol）；所以产生气体物质的量关系为n（稀硝酸）

10．CuSO4是一种重要的化工原料，其制备途径及性质如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2

B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想

C．1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2可能为0.75mol

D．Y可以是葡萄糖

解析：

选C。

根据反应式3Cu＋8H＋＋2NO

===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，硫酸与硝酸的物质的量之比是3∶2，选项A正确；途径①③中均生成大气污染物，而②没有，所以选项B正确；1mol硫酸铜可以生成0.5mol氧化亚铜，转移1mol电子，所以生成0.25mol氧气，选项C不正确；醛基能被新制的氢氧化铜悬浊液氧化，生成氧化亚铜，葡萄糖含有醛基，D正确。

11．下列选项中最后的物质是要制取的物质，其中不能通过所列变化得到的是（　　）

A．CuO2,CuO

CuSO4溶液

CuSO4·5H2O

B．AlO2,Al2O3

Al2（SO4）3溶液

　Al2（SO4）3

C．FeSO4溶液

FeS

FeS晶体

D.MgCl2溶液

Mg（OH）2

Mg（NO3）2溶液

Mg（NO3）2·6H2O

解析：

选C。

FeS是可溶于酸的金属硫化物，故硫酸亚铁不能与硫化氢反应，不能制备硫化亚铁，错误。

12．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：

（1）Fe

H2

Cu

（2）CuO

CuSO4

Cu

若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是（　　）

A．消耗氧化铜的质量不同

B．消耗铁的质量相同

C．消耗硫酸的质量相同

D．生成硫酸亚铁的质量不同

解析：

选D。

A项，根据Cu守恒，消耗CuO的质量应相同。

B项，

（1）中H2必须过量，所以该方案中消耗铁多，同样该方案中消耗的H2SO4也多，生成的FeSO4也多，D项叙述正确。

13．铜在自然界存在于多种矿石中，如：

矿石名称

黄铜矿

斑铜矿

辉铜矿

孔雀石

主要成分

CuFeS2

Cu5FeS4

Cu2S

CuCO3·Cu（OH）2

请回答下列问题：

（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是。

（2）工业上以黄铜矿为原料。

采用火法熔炼工艺生产铜。

该工艺的中间过程会发生反应：

2Cu2O＋Cu2S

6Cu＋SO2↑，反应的氧化剂是。

（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称。

（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。

请简述粗铜电解得到精铜的原理：

。

（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（填字母）。

选项

陈述Ⅰ

陈述Ⅱ

判断

A

铜绿的主要成分是碱式碳酸铜

可用稀盐酸除铜器表面的铜绿

Ⅰ对；Ⅱ对；有

B

铜表面易形成致密的氧化膜

铜容器可以盛放浓硫酸

Ⅰ对；Ⅱ对；有

C

铁比铜活泼

铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈

Ⅰ对；Ⅱ对；有

D

蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化

硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂

Ⅰ错；Ⅱ对；无

答案：

（1）Cu2S

（2）Cu2O，Cu2S

（3）形成酸雨　硫酸，硫酸铵

（4）电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。

阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2＋进入溶液中Cu－2e－===Cu2＋；阴极上发生还原反应，Cu2＋得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2＋＋2e－===Cu，从而达到精制Cu的目的

（5）AD

14．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盐。

该小组同学利用下图装置进行实验（部分夹持仪器略。

）

①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：

（1）绿色固体中含有的元素是。

（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③中的反应的离子方程式为

。

（5）实验装置最后的干燥管的作用是。

（6）如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的（填“能”或“不能”），为什么？

。

解析：

根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成，根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成，根据黑色固体溶于稀H2SO4，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是CuO。

若该绿色固体是纯净物，根据组成元素和各元素的化合价分析该物质应是碱式盐，化学式可能是Cu2（OH）2CO3。

（5）该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的CO2进入广口瓶，干扰实验。

（6）若将B、C对调，气体先通过石灰水，则无法证明绿色物质分解时是否有水生成。

答案：

（1）Cu、H、O、C　

（2）CuO

（3）Cu2（OH）2CO3　Cu2（OH）2CO3

2CuO＋H2O＋CO2↑

（4）Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋

（5）防止空气中的CO2进入广口瓶

（6）不能　因为对调后无法说明反应中有水生成

15．某课外兴趣小组探究利用废铜屑制取CuSO4溶液，设计了以下几种实验方案。

完成下列填空：

（1）方案一：

以铜和浓硫酸反应制备硫酸铜溶液。

方案二：

将废铜屑在空气中灼烧后再投入稀硫酸中。

和方案一相比，方案二的优点是；方案二的实验中，发现容器底部残留少量紫红色固体，再加入稀硫酸依然不溶解，该固体为。

（2）方案三的实验流程如图所示。

溶解过程中有气体放出，该气体是。

随着反应的进行，生成气体速率加快，推测可能的原因是

。

设计实验证明你的推测：

。

（3）方案四的实验流程如图所示。

为了得到较纯净的硫酸铜溶液，硫酸和硝酸的物质的量之比应为；对方案四进行补充完善，设计一个既能防止污染，又能实现物料循环的实验方案（用流程图表示）。

解析：

（1）第一个方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成空气污染；第二个方案中铜和氧气加热生成氧化铜，氧化铜和硫酸反应产生硫酸铜和水，因此反应过程中没有污染物，且原料的利用率高。

方案二的实验中，发现容器底部残留少量紫红色固体为铜，不溶于稀硫酸。

（2）方案三中H2O2发生还原反应生成O2；随着反应的进行，生成气体速率加快，可能是反应产生的Cu2＋对H2O2分解有催化作用；取H2O2溶液，向其中滴加CuSO4溶液，如果产生气泡的速率加快，则证明Cu2＋对H2O2分解有催化作用。

（3）根据离子方程式：

3Cu＋2NO

＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，反应消耗2mol硝酸，生成3mol硫酸铜，故为了得到较纯净的硫酸铜溶液，硫酸和硝酸的物质的量之比应为3∶2；设计实验方案时，为防止NO污染空气，应通入空气氧化NO为NO2，用水吸收后，生成的HNO3再循环利用。

答案：

（1）不产生污染空气的SO2气体，制取等量的CuSO4溶液，消耗的硫酸量少　Cu

（2）O2　反应产生的Cu2＋对H2O2分解有催化作用　取H2O2溶液，向其中滴加CuSO4溶液，观察产生气泡的速率是否加快

（3）3∶2