用途广泛的金属材料开发利用金属矿物课时提升作业 九 34Word文档下载推荐.docx

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3.所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔融状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔、沸点：

Na

Cu

Al

Fe

熔点/℃

97.5

1083

660

1535

沸点/℃

883

2595

2200

3000

其中不能形成合金的是（　　）

A.Cu和Al　　　　　B.Fe和Cu

C.Fe和NaD.Al和Na

要想形成合金，则必须满足各成分都要有共同的液态温度范围（即合金中一种金属的熔点要高于另一种金属的熔点而低于它的沸点），这样才能熔合在一起。

当铁熔化时，钠已经变成钠蒸气了，所以铁和钠不具备形成合金的条件。

4.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

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.（2016·

郑州模拟）钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。

海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。

下列说法正确的是（　　）

A.金不溶于任何溶液

B.铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物

C.铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点

D

Cu的质子数和中子数之差为34

金能溶于王水，A错误；

铜在空气中转化为铜绿，不是CuO，B错误；

合金的熔点低于成分金属的熔点，C正确

Cu中，质子数为29，中子数为34，中子数与质子数之差为5，D错误。

6.下列叙述中不正确的是（　　）

A.常见金属铁和铝在工业上冶炼方法不同

B.除去Fe2O3中混有的Al2O3：

加氢氧化钠溶液，过滤

C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：

加入过量铁粉，过滤

D.除去铜粉中混有的CuO：

加适量稀硝酸后，过滤、洗涤

【解析】选D。

铁通常用CO还原Fe2O3得到，而铝一般用电解Al2O3的方法得到，A正确；

Al2O3能与NaOH反应而Fe2O3不能，B正确；

FeCl3与铁反应生成FeCl2，C正确；

Cu、CuO都能与HNO3反应，D错误。

7.下列说法中正确的是（　　）

A.Cu→CuO→Cu（OH）2每步转化均能通过一步反应实现

B.铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高

C.金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜

D.金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行

CuO→Cu（OH）2不能通过一步反应实现，A错误；

铝合金比纯铝的熔点低，B错误；

铁、铜表面不能形成致密的氧化物薄膜，D错误。

8.（2016·

九江模拟）下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为（　　）

①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用

②纯铁比生铁抗腐蚀性更强

③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属

④向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生

⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金

⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素

⑦将FeCl3溶液滴入KI-淀粉溶液中，溶液变蓝色

⑧铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应

A.4　　　B.5　　　C.6　　　D.7

【解析】选A。

②⑤⑥⑦正确。

在人类对金属材料的使用过程中，性质不活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用，①错误；

铝是活泼金属，③错误；

向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色后褪色，并有气泡产生，④错误；

铝粉和氧化镁粉末混合，镁比铝活泼不能发生铝热反应，⑧错误。

9.（2016·

赣州模拟）某化学小组为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：

测定剩余固体的质量

下列有关判断中不正确的是（　　）

A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液

B.若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小

C.溶液A和B均可选用稀硝酸

D.实验室中方案Ⅱ更便于实施

盐酸和Al反应，剩余铜，利用产生的氢气的体积，即可求出铝的质量分数，从而得出铜的质量分数；

如用NaOH和铝反应，根据产生的氢气的体积，也可求出铜的质量分数，A正确；

如果选用浓硝酸，硝酸可以和铜反应，铝钝化使剩余固体的质量偏大，从而使测得铜的质量分数偏小，B正确；

如果选用稀硝酸，稀硝酸与铜、铝均反应，就会造成方案Ⅱ中没有固体剩余，C错误；

无论选用NaOH溶液还是盐酸，最后剩余的固体都是Cu，利用方案Ⅱ直接测固体的质量比较方便，而方案Ⅰ测气体的体积比较麻烦，所以方案Ⅱ更便于实施，D正确。

【加固训练】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

D.铜的质量分数为

×

100%

不论是浓硝酸还是稀硝酸与Cu、Ag反应生成的气体用排水法收集到的一定全部是NO，B项正确；

Wg固体应该是干燥纯净的AgCl，故Ⅰ为过滤，由于过滤后的氯化银附着一些离子，应洗涤附着的物质，防止影响氯化银的质量测定，故Ⅱ为洗涤，C项正确；

氯化银的质量为Wg，所以合金中银的质量为Wg×

=

g，故合金中铜的质量分数为

100%=

100%，故D错误。

10.（能力挑战题）（2016·

阳泉模拟）部分氧化的Fe-Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76g，经如下处理：

A.滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、H+

B.样品中铁元素的质量为2.24g

C.样品中CuO的质量为4.0g

D.V=896mL

根据题意，3.2g滤渣一定是铜，而铜与Fe3+不共存，A错误；

最后的3.2g固体为Fe2O3，其中铁元素的质量为2.24g，B正确；

样品中铜元素和氧元素的质量共5.76g-2.24g=3.52g，C错误；

2.24g铁元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896mL，D错误。

二、非选择题（本题包括3小题，共50分）

11.（20分）（2016·

新乡模拟）工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜（CuCl），其工艺流程如下图所示：

试回答下列问题：

（1）工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是______

___________________________________________________________________。

（2）还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式：

_______________

制备过程中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？

（已知Cu2++Cu+2Cl-

2CuCl）

（3）还原过程中加入少量盐酸的作用是__________________________________，

加入过量NaCl的原因是________________________________________________

（4）合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_____________________________

（5）实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式：

_________________________________________________

【解析】

（1）主要从原料经济性的角度来回答。

（2）产物Na[CuCl2]中铜元素的化合价为+1价，因此还原过程发生的是归中反应。

（3）主要考查盐类水解和化学平衡知识。

（4）产品用酒精洗涤，是因为酒精沸点低，易挥发，产品易晾干，可防止CuCl被空气氧化。

（5）反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2被氧化为S

。

答案：

（1）石灰乳来源丰富，成本低

（2）CuCl2+2NaCl+Cu

2Na[CuCl2]　CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行

（3）防止Cu2+水解　增大NaCl的浓度有利于生成更多Na[CuCl2]，提高产率

（4）使CuCl尽快干燥，防止其被空气氧化

（5）2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O

2CuCl↓+4H++S

【加固训练】

（2016·

潍坊模拟）铜及其化

合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有+1、+2。

已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。

（1）工业上可用Cu2S+O2

2Cu+SO2反应制取粗铜，该反应中__________元素被还原。

（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃，加入H2O2溶液，一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为__________。

温度控制在50～60℃的原因除了加快反应速率外，还有___________________________________________________________________。

在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：

________________________________________________。

（3）现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入2L0.6mol·

L-1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到4480mLNO气体（标准状况）。

Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________________________________。

若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为__________g。

若混合物中含0.2molCu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为__________mol。

（1）在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。

（3）Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式是3Cu2O+2N

+14H+

6Cu2++2NO↑+7H2O。

硝酸发生反应后得到的产物是Cu（NO3）2和NO，由2L×

0.6mol·

L-1=2n[Cu（NO3）2]+

4.480L÷

22.4L·

mol-1得n[Cu（NO3）2]=0.5mol，n（Cu2+）=0.5mol，所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为0.5mol×

64g·

mol-1=32g。

若混合物中含0.2molCu，则根据原子守恒可得：

2n（Cu2O）+n（CuO）=0.3mol；

根据得失电子守恒可得：

2n（Cu）+2n（Cu2O）=3×

（4.480L÷

mol-1），解得n（CuO）=0.1mol，n（Cu2O）=0.1mol，消耗H2SO4的物质的量为0.1mol+0.1mol=

0.2mol。

（1）Cu、O

（2）Cu+H2O2+2H+

Cu2++2H2O　防止H2O2分解

2Cu2++2Cl-+S

+H2O

2CuCl↓+S

+2H+

（3）3Cu2O+2N

6Cu2++2NO↑+7H2O

32　0.2

12.（能力挑战题）（14分）某铝合金中含有元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：

（1）称取样品ag，称量时应该使用的主要仪器的名称是_____________________。

（2）将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤。

滤液中主要含有____________________，

滤渣中含有________，溶解、过滤用到的玻璃仪器是________________________

（3）滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤。

有关的离子反应方程式是____________。

（4）步骤（3）的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤。

有关反应的离子方程式是___________________________________________________________________。

（5）步骤（4）过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，其质量为bg。

有关反应的化学方程式是__________________________________，

原样品中铝的质量分数是_____________________________________________。

（6）若步骤（3）中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果____________（“偏高”“偏低”或“不影响”，下同）；

若步骤（5）中滤渣没有洗涤，则实验结果________；

若滤渣灼烧不充分，则实验结果________。

【解析】实验取样品ag，实验后得氧化铝bg，设bg氧化铝中含Al的质量为x。

Al2O3　～　2Al

10254

bgx

102∶54=bg∶x，x=

g

样品中铝的质量分数：

（1）托盘天平

（2）MgCl2、AlCl3、HCl　Cu、Si　烧杯、玻璃棒、普通漏斗

（3）Mg2++2OH-

Mg（OH）2↓，

Al3++4OH-

+2H2O

（4）Al

+CO2+2H2O

Al（OH）3↓+HC

（5）2Al（OH）3

Al2O3+3H2O　

（6）偏低　偏高　偏高

13.（16分）（2016·

荆州模拟）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________________________________________。

（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中的球形装置可防止因氨气极易溶于水而导致的倒吸。

（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

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