高考复习化学一轮复习 铜及其化合物 金属材料.docx
《高考复习化学一轮复习 铜及其化合物 金属材料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考复习化学一轮复习 铜及其化合物 金属材料.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考复习化学一轮复习铜及其化合物金属材料
配餐作业（九） 铜及其化合物 金属材料
►►见学生用书P373
1．（2018·豫北豫南联考）《天工开物》中记载：
凡铜供世用，出山与出炉只有赤铜。
以炉甘石或倭铅参合，转色为黄铜，以砒霜等药制炼为白铜，矾、硝等药制炼为青铜。
其中涉及的物质中熔点最高的是（ ）
A．青铜B．黄铜
C．赤铜D．白铜
解析 合金的熔点低于其组成成分金属的熔点。
青铜是铜锡合金，熔点比铜低，故A项错误；黄铜是铜锌合金，熔点比铜低，故B项错误；赤铜是纯度较高的铜，熔点比合金高，故C项正确；白铜是铜镍合金，熔点比铜低，故D项错误。
答案 C
2．（2018·大连二十四中考试）人们习惯上把金、银、铜、铁、锡五种金属统称为“五金”。
在“五金”顺序中，把一种金属的位置向后移一位，正好符合某化学规律。
这种金属和该化学规律是（ ）
A．铁、金属活动性顺序表
B．金、质量守恒定律
C．银、元素周期律
D．铜、金属密度顺序表
解析 将铁移到锡后，金、银、铜、锡、铁的金属活动性逐渐增强，A项正确。
答案 A
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
解析 Al为活泼金属，不能用炭还原法冶炼，应用电解法冶炼。
答案 B
4．所谓合金，就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔化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NaB．Fe与Cu
C．Fe与AlD．Al与Na
解析 合金形成的条件是有共同的熔化状态，所以看两种金属的熔沸点的范围：
A中钠达到沸点时Cu还没熔化，所以不能形成合金；而其他三项均可。
答案 A
5．江西某铜业公司在火法炼铜时也生产硫酸。
下列叙述不正确的是（ ）
A．自然界中化合态的硫以FeS2、CuFeS2等形式存在
B．火法炼铜的矿石原料主要含Cu2S
C．该公司炼铜产生的SO2可用于生产H2SO4
D．1mol·L－1H2SO4溶液可储存于铁制或铝制容器中
解析 1mol·L－1H2SO4是稀硫酸，会腐蚀铁、铝，D项错误。
答案 D
6．（2018·佛山质检）2017年国产大飞机C919试飞成功，化学工作者研发的新材料发挥了重要作用。
下列关于C919说法错误的是（ ）
A．机身涂料中的氢氧化铝有阻燃作用
B．发动机使用的高温陶瓷材料氮化硅属于硅酸盐产品
C．使用的碳纤维复合材料能经受许多由温差带来的“冷冻热蒸”的考验
D．使用的第三代铝锂合金具有低密度、高强度、优良的耐低温等性能
解析 氢氧化铝受热分解吸热，分解得到的氧化铝的熔点很高，所以氢氧化铝有阻燃作用，A项正确；氮化硅不属于硅酸盐，所以B项错误；碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维，具有出色的耐热性和低膨胀系数，所以能经受许多由温差带来的“冷冻热蒸”的考验，C项正确；锂是世界上最轻的金属。
把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。
加入锂之后，可以降低合金的密度，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和耐低温性以及适宜的延展性，D项正确。
答案 B
7．合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是（ ）
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低 ③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金 ④合金比纯金属的导电性更强 ⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A．②③④ B．①②③⑤
C．①②④D．①②④⑤
解析 合金具有比成分金属更加优良的机械加工性能，其硬度一般比它的各成分金属的大，熔点比各成分金属的低。
用途比纯金属的更为广泛。
但导电性并不比纯金属的强，④错误。
答案 B
8．（2018·河北三市联考）化学美无处不在，下图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是（ ）
选项
物质a
物质b
物质c
物质d
A.
Cu2（OH）2CO3
Ba（OH）2
Fe（OH）3
酚酞试液
B.
CuO
NaAlO2
Fe2O3
紫色石蕊试液
C.
Cu2O
BaCl2
Fe2O3和Cu
酚酞试液
D.
Cu（OH）2
Ba（NO3）2
Fe（OH）2
紫色石蕊试液
解析 稀硫酸与Fe（OH）3反应得到的Fe2（SO4）3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞试液显无色，A项错误，C项错误；稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2（SO4）3溶液呈黄色，B项错误；稀硫酸与Cu（OH）2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba（NO3）2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与Fe（OH）2反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊试液变红，D项正确。
答案 D
9．已知酸性条件下有反应：
2Cu＋===Cu2＋＋Cu。
氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。
某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验，实验操作和实验现象列表如下：
加入
试剂
稀硫酸
浓硫酸
并加热
稀硝酸
浓硝酸
实验
现象
红色固体
不反应
无色气体
无色气体
蓝色溶液
红棕色气体
蓝色溶液
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物（ ）
A．是Cu
B．是Cu2O
C．一定有Cu，一定有Cu2O
D．一定有Cu2O，可能有Cu
解析 由题目提供的信息可知：
Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu和Cu2＋，而向该红色固体中加入稀硫酸后红色固体不反应，故该红色固体中不存在Cu2O，全部为Cu。
答案 A
10．历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。
（1）金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它们的________（填选项字母）。
A．硬度适中
B．密度适中
C．在自然界都可得到纯净的单质
D．不活泼性
（2）一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，这肯定是________币，黑色物质是________，形成这种物质的化学方程式为__________________，绿色物质是__________，形成这种物质的化学方程式为____________________，这枚金属币的真面目为________色。
另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是________币，表面一直未被氧化的原因是____________________________。
（3）不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。
下列方法中能有效鉴别其真假的是________（填选项字母）。
A．观察颜色
B．查看图案
C．用手掂量轻重
D．滴一滴硝酸在币的表面，观察现象
解析
（1）金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都曾经用作货币。
（2）铜稳定性略微差一些，容易与氧气等物质反应而“生锈”。
金的化学性质最不活泼，在空气中更稳定。
（3）有些假金币外形逼真，看上去也是“金光闪闪”，密度和真金币差不太多，手不太容易掂出来。
假金币中的Zn、Cu均可与硝酸反应产生大量气泡，而Au不与硝酸反应。
答案
（1）D
（2）铜 氧化铜 2Cu＋O2===2CuO
Cu2（OH）2CO3 2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2（OH）2CO3 红 金 金不活泼，不易被氧化
（3）D
11．某课外活动小组，收集了一种合金进行研究（已知Cu的焰色反应为绿色）。
①外观暗灰色，表面光滑；
②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落；
③取刮去表皮的金属10.0g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到标准状况下的H29.96L；
④另取刮去表皮的金属10.0g，放入足量NaOH溶液，也收集到标准状况下的H29.96L。
试据此判断，合金中一定含有的元素是________（写元素符号）；下列元素可能含有的是________（填选项字母）。
a．Ag b．Mg c．Mn d．Fe
如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是______________。
解析 将合金放在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，说明合金中含有铜，由实验③④可知合金中的金属与足量稀硫酸或足量NaOH溶液反应生成的H2量相等，即合金中含有Al。
合金中也可能含有不与酸碱反应的Ag，但不能含有比铜活泼的能与酸反应不与碱反应的金属。
若合金中只含两种元素Cu和Al，则其质量比为
m（Al）∶m（Cu）＝
∶
≈8∶2＝4∶1。
答案 Cu、Al a m（Al）∶m（Cu）＝4∶1
【拓展延伸】
1．钒及其化合物的性质
（1）V2O5：
两性氧化物，有较强的氧化性，V2O5＋6NaOH===2Na3VO4＋3H2O，V2O5＋H2SO4===（VO2）2SO4＋H2O，V2O5＋6HCl（浓）===2VOCl2＋Cl2↑＋3H2O。
（2）VO2＋、VO
：
VO
是一种较强的氧化剂，VO
＋Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O,2VO
＋H2C2O4＋2H＋===2VO2＋＋2CO2↑＋2H2O。
（3）NaVO3、NH4VO3：
偏钒酸盐，正钒酸盐为Na3VO4、（NH4）3VO4；NH4VO3在加热条件下不稳定，2NH4VO3
V2O5＋2NH3↑＋H2O。
2．锰及其化合物的性质
（1）Mn：
高温时，与O2反应，生成Mn3O4；Mn的活泼性在Al与Zn之间，与非氧化性酸反应生成H2，Mn＋2H＋===Mn2＋＋H2↑。
（2）MnO2：
具有氧化性，如MnO2＋4H＋＋2Cl－
Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
（3）KMnO4与K2MnO4：
KMnO4具有强氧化性，如2KMnO4＋16HCl（浓）===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O，酸性条件下还能与I－、SO2、SO
、Fe2＋等反应；电解K2MnO4溶液可制备KMnO4，2K2MnO4＋2H2O
2KMnO4＋2KOH＋H2↑。
12．铜是生活中常见的金属，请回答下列问题：
（1）Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快变蓝色，试写出该反应的离子方程式：
________________________________。
（2）将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2（OH）2CO3绿色固体，试写出该反应的离子方程式：
______________。
（3）火法炼铜的原理：
Cu2S＋O2
2Cu＋SO2，在该反应中每生成1molCu，转移________mole－。
（4）据报道，有一种叫ThibacillusFerroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：
4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2（SO4）3＋2H2O。
利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾（CuSO4·5H2O）：
上述
溶液
浊液B
Fe（OH）3沉淀溶液B
CuSO4·5H2O
①检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的实验方法：
__________________________________________。
②在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜（要求：
一种方案只用一个反应来完成）。
写出两种方案中涉及的化学方程式：
方案一：
____________________________________；
方案二：
____________________________________。
解析
（1）加入H2O2，相当于加入了较强氧化剂，从而使反应发生。
（2）Cu2＋、CO
水解互相促进，生成CO2，配平即可。
（3）由反应可知生成1molCu，有0.5mol－2价的S生成＋4价的S，反应转移3mol电子。
（4）从CuSO4溶液中得到铜可以用置换反应，也可用电解法进行。
答案
（1）Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
（2）2Cu2＋＋2CO
＋H2O===Cu2（OH）2CO3↓＋CO2↑
（3）3
（4）①加入KSCN溶液，若变红证明含有铁离子，若加入后溶液不变红证明不含铁离子
②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu 2CuSO4＋2H2O
2Cu＋O2↑＋2H2SO4
【素养立意】
本题意在考查考生应用化学原理分析问题和解决问题的能力，难度中等。
高考对工艺流程的考查常涉及工业冶炼铜、铁，从海水中提取溴、镁，工业制备粗硅等。
13．（2018·河北正定中学第五次月考）某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。
查阅资料：
Cu2O在酸性溶液中会发生反应：
Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
实验探究一 学生甲利用如图所示装置进行实验，称量反应前后装置C中样品的质量，以确定样品的组成。
回答下列问题：
（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，_________________，
则说明装置A的气密性良好。
（2）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：
__________________（填序号）。
①打开止水夹 ②熄灭C处的酒精喷灯 ③C处冷却至室温后，关闭止水夹 ④点燃C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯
实验探究二
（3）学生乙取少量样品于烧杯中，加入过量稀硫酸，并作出如下假设和判断，结论正确的是________（填选项字母）。
A．若固体全部溶解，说明样品中一定含有Fe2O3，一定不含有Cu2O
B．若固体部分溶解，说明样品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3
C．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O
另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色气体证明样品中一定含有________，写出产生上述气体的化学方程式：
__________________________________________________
__________________________________________________。
实验探究三
（4）学生丙取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，反应后经过滤得到固体3.2g，测得滤液中Fe2＋有1.0mol，则样品中n（Cu2O）＝________mol。
解析
（2）氢气中混有空气加热易发生爆炸，所以开始先通氢气，打开止水夹，使生成的氢气通过后续装置，目的是排出装置中的空气，检验玻璃管出来的氢气纯度，气体纯净后再点燃C处的酒精喷灯，反应完成后熄灭C处的酒精喷灯，待C处冷却至室温后，关闭止水夹，防止生成的金属被空气中的氧气氧化，正确的操作顺序为①⑤④②③。
（3）若固体全部溶解，说明样品中一定含有Fe2O3，由于Fe3＋能氧化金属铜，所以可能含有Cu2O，A项错误；若固体部分溶解，说明样品中一定含有Cu2O，由于Fe3＋能氧化金属铜，可能含有少量Fe2O3，B项错误；若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，即不存在Fe3＋，由于Fe3＋能氧化金属铜，说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O，C项正确。
另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色气体，说明硝酸被还原，因此证明样品中一定含有Cu2O。
（4）Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O,2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，固体为Cu，Fe3＋全部反应生成Fe2＋，生成1.0molFe2＋消耗0.5molCu，剩余Cu的物质的量为
＝0.05mol，原样品中Cu2O的物质的量为n（Cu2O）＝n（Cu）＝0.05mol＋0.5mol＝0.55mol。
答案
（1）向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，过一段时间若液柱高度保持不变
（2）①⑤④②③
（3）C Cu2O Cu2O＋6HNO3（浓）===2Cu（NO3）2＋2NO2↑＋3H2O
（4）0.55
升级会员 