化学二轮复习届全程复习方略课时提升作业九 34用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物.docx
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化学二轮复习届全程复习方略课时提升作业九34用途广泛的金属材料开发利用金属矿物
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课时提升作业(九)
用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分)
1.(2014·长春模拟)下列金属用途与性质不对应的是 ( )
A.用铜做电线是由于其导电性良好
B.用钨做灯丝是因为其熔点高
C.铁制品表面镀铬是由于铬硬且不易被氧化
D.用铝制炊具是因为铝的熔点比铁高
2.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在表面。
下列说法不正确的是 ( )
A.锡青铜的熔点比纯铜的高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比在干燥环境中快
D.生成的Cu2(OH)3Cl覆盖物受热时很可能得到黑色物质
3.下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是 ( )
A.MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
B.Al2O3+3C
2Al+3CO↑
C.Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
D.HgS+O2
Hg+SO2
4.(2014·哈尔滨模拟)下列说法正确的是 ( )
A.铝、铁、铜相比较,铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高
B.Al2O3、MgO可用作高温材料,二氧化硅是生产光纤制品的基本原料
C.工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、Mg
D.用纯碱制玻璃、用铁矿石炼铁、用氨制碳酸铵都会产生温室气体
5.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
6.(2013·大庆模拟)下列有关金属的工业制法中,正确的是 ( )
A.制钠:
用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液
B.制铁:
以铁矿石为原料,CO还原得到铁
C.制镁:
用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H2还原得到镁
D.制铝:
从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝
7.已知Cu+在酸性条件下能发生下列反应:
Cu+
Cu+Cu2+(未配平)。
NH4CuSO3与足量的10mol·L-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:
①有红色金属生成;②有刺激性气味气体产生;③溶液呈蓝色。
据此判断下列说法一定合理的是 ( )
A.该反应显示硫酸具有酸性
B.NH4CuSO3中铜元素全部被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气
D.反应中硫酸作氧化剂
8.(2014·南昌模拟)一种新型镁铝合金的化学式为Mg17Al12,它具有储氢性能,该合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式为Mg17Al12+17H2====17MgH2+12Al,得到的混合物Y(17MgH2+12Al)在一定条件下能释放出氢气。
下列说法正确的是
( )
A.该合金的熔点介于金属镁和金属铝熔点之间
B.该合金中镁元素呈负价,铝元素呈正价
C.制备该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质在一定温度下熔炼而获得
D.1molMg17Al12完全吸氢后得到的混合物Y与盐酸完全反应释放出H2,若消耗盐酸的体积为14L,则该盐酸的物质的量浓度为5mol·L-1
9.某同学设计了如下实验测量mg铜银合金样品中铜的质量分数:
下列说法中不正确的是 ( )
A.合金的熔点比其成分金属低,通常比成分金属具有更优良的金属特性
B.铜银都能与稀硝酸反应,收集到的VL气体全为NO
C.操作Ⅰ是过滤,操作Ⅱ是洗涤,操作Ⅲ应是烘干
D.根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数
10.(能力挑战题)(2013·上海高考)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量HNO3中,收集到气体VL(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和S
)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1∶1,则V可能为 ( )
A.9.0LB.13.5L
C.15.7LD.16.8L
二、非选择题(本题包括3小题,共40分)
11.(10分)Cu2S是火法炼铜的重要原料之一,下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图。
Cu2S
Cu
Cu2O、CuO
A
B
胆矾
(1)Cu2S中铜元素的化合价为 ,火法炼铜的反应原理是 ____________
__________________________________(用化学方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:
________________________________
____________________________________________ 。
(3)若将A中红色物质反应掉,操作Ⅰ中加入的试剂最好是 (填字母序号)。
A.适量的NaNO3
B.适量的HNO3
C.适量的H2O2
12.(14分)(2014·柳州模拟)铜器久置,表面会生成一层绿色固体,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,得知该绿色物质是碱式碳酸铜。
该小组同学利用如图装置进行实验,探究碱式碳酸铜的分解产物。
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,加入稀盐酸。
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)加热后试管中剩余的黑色物质是 。
(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式:
__________________________。
(3)上述实验步骤③中反应的离子方程式为 ___________________________
_________________________________________________________________。
(4)实验装置最后的干燥管的作用是________________________________
_________________________________________________________________。
(5)已知:
物质
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe(OH)3
1.9
3.2
Fe(OH)2
7.0
9.0
Cu(OH)2
4.7
6.7
若提供的药品有:
Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu,试结合题给表格,简述除去步骤③溶液中Fe2+的实验步骤 ________________________________________。
13.(16分)某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究,研究的问题和过程如下:
(1)为探究Cu(OH)2是否和Al(OH)3一样具有两性,除选择Cu(OH)2外,必须选用的试剂为 (填序号)。
a.氨水b.氢氧化钠溶液
c.稀硫酸d.冰醋酸
(2)为探究不同价态铜的稳定性,进行如下实验:
①将CuO粉末加热至1000℃以上完全分解成红色的Cu2O粉末,该实验说明:
在高温条件下,+1价的Cu比+2价Cu更 (填“稳定”或“不稳定”)。
②向Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液和一种红色固体,该反应的离子方程式为 ________________________________________________________________,
由此可知,在酸性溶液中,+1价Cu比+2价Cu更 (填“稳定”或“不稳定”)。
(3)为了探究氨气能否和氢气一样还原CuO,他根据所提供的下列装置进行实验(夹持装置未画),装置A产生氨气,按气流方向连接各仪器接口,顺序为
a→ → → → → → →h。
①实验开始时,打开分液漏斗的活塞K,发现浓氨水没有滴下,如果各仪器导管均没有堵塞,则可能的原因是 __________________________________________。
②实验结束后,装置B中固体由黑色变为红色,装置E中收集到无色无味的气体,在空气中无颜色变化,点燃的镁条可以在其中燃烧,则B装置中发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________。
③装置C中的球形装置的作用是 ____________________________________。
答案解析
1.【解析】选D。
用铝制炊具是因为铝的导热性能好,而不是铝的熔点高。
2.【解析】选A。
锡青铜属于合金,熔点比各成分金属的低,A错误;由于锡比铜活泼,在发生电化学腐蚀时,锡失电子,铜被保护,B正确;潮湿的环境更易形成原电池,将会加快金属的腐蚀速率,C正确;Cu2(OH)3Cl受热分解得到黑色CuO,D正确。
3.【解析】选B。
Al为活泼金属,不能用碳还原法冶炼,应用电解法冶炼。
【误区警示】本题学生易错选D,原因是学生对HgS与O2的反应不熟悉,错误认为HgS与O2焙烧生成了HgO,而忽视了在强热条件下,HgO也会分解生成单质Hg这一知识点。
4.【解析】选B。
A项,三种元素在自然界中的含量铝元素最高,故错;C项,工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg,故错;D项,用氨制碳酸铵是利用二氧化碳参加反应,而不是产生二氧化碳,故错。
5.【解析】选D。
途径
(1)中用H2还原CuO时,实验前先通H2排出装置中的空气,实验结束时要继续通H2至试管冷却,故利用途径
(1)制取1molCu,消耗的H2大于1mol,即Fe和H2SO4的消耗量,
(1)>
(2),生成FeSO4的质量
(1)>
(2),但两途径中消耗CuO的质量相等。
6.【解析】选B。
电解NaCl溶液得不到单质钠,A错误;工业上冶炼镁是用电解熔融MgCl2的方法,C错误;工业上冶炼Al是用电解熔融Al2O3的方法,D错误;工业炼铁的反应原理为3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2。
7.【解析】选A。
由题目条件分析现象得出结论:
NH4
O3
故:
该反应中H2SO4中各元素化合价不变,表现酸性,A正确,D错;+1价铜元素分别变为0价和+2价,既被氧化又被还原,B错;酸性条件下不可能产生NH3,C错;故选A。
8.【解析】选D。
合金的熔点比各成分金属的都低,A错误;合金中金属元素的化合价均为0,B错误;因Mg能与N2反应,故制备合金时不能用N2作保护气,C错误;
1molMg17Al12完全吸氢后得到17molMgH2和12molAl,分析MgH2中的H的价态可知,MgH2可与HCl发生如下反应:
MgH2+2HCl====MgCl2+2H2↑,故17molMgH2消耗34molHCl;又因为12molAl消耗36molHCl,所以共消耗HCl70mol,该盐酸浓度为5mol·L-1,D正确。
9.【解题指南】解答本题要注意以下两点:
(1)与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2。
(2)Wg固体应该是干燥纯净的AgCl,由此确定三步操作。
【解析】选D。
实验中过滤烘干得到的Wg沉淀是AgCl,根据“银”量守恒,可确定合金中Ag的质量分数,而合金与硝酸反应生成的气体不一定全是NO(有可能含有NO2),故用排水法收集的气体不能用于计算Cu、Ag的质量分数。
10.【解题指南】解答本题应注意以下两点:
(1)运用元素守恒和得失电子守恒进行计算;
(2)运用极端假设法确定气体体积范围。
【解析】选A。
12.0gCuO的物质的量为0.15mol。
NO2和NO的混合气体,二者体积比为1∶1,则组成相当于NO1.5,N的平均化合价为+3。
①若混合物中只有CuS,则CuS的物质的量为0.15mol。
根据关系式CuS→S
→8e-,n(e-)=8×0.15mol=1.2mol;
HNO3→NO1.5→2e-,则n(NO1.5)=
n(e-)=
×1.2mol=0.6mol,因此V=13.44L。
②若混合物中只有Cu2S,则Cu2S的物质的量为0.075mol。
根据关系式Cu2S→2Cu2++S
→10e-,
n(e-)=10×0.075mol=0.75mol;
HNO3→NO1.5→2e-,则n(NO1.5)=
n(e-)=
×0.75mol=0.375mol,因此V=8.4L。
因此V的取值范围为8.4L 【加固训练】利用黄铜矿冶炼铜的主要原理为8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,下列有关判断合理的是 ( ) A.避免污染,排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收 B.CuFeS2中铁显+2价,该反应中只有Cu被还原 C.检验炉渣中含+2价铁的试剂是盐酸、KSCN溶液和氯水 D.冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸 【解析】选D。 浓硫酸不能吸收SO2,A项错误。 该反应中铜、氧元素化合价降低,被还原,B项错误。 在+3价铁存在下检验+2价铁,应用酸性高锰酸钾溶液,C项错误。 炉渣含有氧化铁和氧化亚铁,可以冶炼铁;二氧化硫可以用作制硫酸的原料,D项正确。 11.【解析】 (1)Cu2S中铜元素的化合价为+1;火法炼铜时Cu2S与O2反应生成Cu和SO2,反应方程式为Cu2S+O2 2Cu+SO2。 (2)Cu2O与稀硫酸反应生成CuSO4和Cu,反应的离子方程式为 Cu2O+2H+====Cu2++Cu+H2O。 (3)A中的红色物质为Cu,可在酸性条件下用H2O2将Cu氧化成Cu2+。 答案: (1)+1 Cu2S+O2 2Cu+SO2 (2)Cu2O+2H+====Cu2++Cu+H2O (3)C 【方法技巧】CuO与Cu2O的性质比较 (1)CuO为黑色,Cu2O为红色。 (2)CuO与酸反应生成铜盐和水,而Cu2O与酸反应一般生成铜盐、铜和水。 (3)CuO无还原性,Cu2O有还原性,遇到HNO3能被氧化。 12.【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盐酸溶液变蓝色,插入铁丝后有红色物质析出,知黑色物质应是CuO。 (1)加热后试管中剩余的黑色物质是CuO。 (2)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑。 (3)上述实验步骤③中铁置换出铜,反应的离子方程式为Cu2++Fe====Cu+Fe2+。 (4)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进入广口瓶中,干扰实验。 (5)要除去Fe2+,根据表格可知Fe2+开始沉淀的pH为7.0,而Cu2+完全沉淀的pH为6.7,所以当Fe2+开始沉淀时Cu2+已完全沉淀,要保证Cu2+不形成沉淀,只有把Fe2+氧化为Fe3+再调节pH除去杂质,根据提供的氧化剂,只能选择氯气,为了不带来杂质,选择CuO调节溶液的pH,注意沉淀后一定要过滤。 答案: (1)CuO (2)Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑ (3)Cu2++Fe====Cu+Fe2+ (4)防止空气中的CO2进入广口瓶 (5)通入足量Cl2将Fe2+氧化成Fe3+,加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7,过滤除去Fe(OH)3 13.【解析】 (1)为证明Cu(OH)2显两性,须分别使其与强酸和强碱溶液作用,若均发生溶解,则证明Cu(OH)2显两性。 应选氢氧化钠溶液和稀硫酸。 (2)①将CuO粉末加热至1000℃分解为Cu2O,说明1000℃下Cu2O比CuO更稳定。 ②Cu2O中加适量稀硫酸,得到蓝色溶液是硫酸铜溶液,生成的红色固体为单质铜,故离子方程式为Cu2O+2H+====Cu2++Cu+H2O。 (3)氨气还原CuO的实验,A用以制取氨气,经D碱石灰干燥,在B中反应,反应后的气体经C洗去剩余的氨气,用E收集生成的气体。 所以各仪器接口顺序为a→g→f→b→c→d→e→h(b、c位置可互换)。 ①分液漏斗的上口不与大气相通时,内部液体也不容易流出。 ②氨气与氧化铜反应生成的无色无味气体是氮气,另有水生成,化学方程式为3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O。 ③装置C的球形漏斗可防止因氨气极易溶于水而导致的倒吸。 答案: (1)b、c (2)①稳定 ②Cu2O+2H+====Cu2++Cu+H2O 不稳定 (3)g f b c d e(b、c位置可互换) ①没有将分液漏斗颈上的玻璃塞打开 ②3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O ③防倒吸 关闭Word文档返回原板块
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