届高考化学一轮复习 题组训练过关第3章 用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物.docx

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届高考化学一轮复习题组训练过关第3章用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物

用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物

1.镁是一种活泼的金属单质，下列关于金属镁的说法中正确的是（　　）

A．镁能与NaOH溶液反应生成Mg（OH）2沉淀

B．大量镁条燃烧引起的火灾不能用干冰灭火器灭火

C．镁在任何条件下都不能与水反应

D．镁能在N2中燃烧，且生成MgN

答案　B

解析　镁不是两性金属，不能与NaOH溶液反应，故A错误；镁能在CO2中燃烧，故B正确；镁在加热条件下能与水反应生成氢氧化镁和氢气，故C错误；镁能在N2中燃烧，且生成Mg3N2，故D错误。

2.（双选）下列有关说法错误的是（　　）

A.铝与盐酸反应时，Al是还原剂，HCl是氧化剂

B.铝跟氢氧化钠溶液的反应，Al是还原剂

C.等物质的量的铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生气体的物质的量之比为1∶3

D.足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为1∶1

【解析】选C、D。

2Al+6HCl

2AlCl3+3H2↑，Al是还原剂，HCl是氧化剂，A正确；铝跟氢氧化钠溶液的反应，Al是还原剂，B正确；根据铝分别与足量的盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式可知，产生气体的物质的量之比为1∶1，C错误；足量的铝分别与等物质的量浓度、等体积的盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生H2的体积比为1∶3，D错误。

3.用含少量镁粉的铝粉制取纯净的氢氧化铝，下列操作步骤中最恰当的组合是（　　）

①加盐酸溶解　②加烧碱溶液溶解　③过滤　④通入过量CO2生成Al（OH）3沉淀　⑤加入盐酸生成Al（OH）3沉淀　⑥加入过量烧碱溶液

A．①⑥⑤③B．②③④③

C．②③⑤③D．①③⑤③

答案　B

4.在500mLNaOH溶液中加入足量铝粉，反应完成后共收集到标准状况下的气体33.6L，该NaOH溶液的浓度为（　　）

A.1mol·L-1　　　　　B.2mol·L-1

C.0.5mol·L-1D.1.8mol·L-1

【解析】选B。

2NaOH　～　3H2

2mol3×22.4L

n（NaOH）33.6L

n（NaOH）=1mol

c（NaOH）=1mol÷0.5L=2mol·L-1。

5.（2019·西安调研）我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中记载：

“信州铅山县有苦泉，流以为涧。

挹其水熬之，则成胆矾。

熬胆矾铁釜，久之亦化为铜。

”下列对文中词语的理解，正确的是（　　）

A．“苦泉”中泉水属于胶体

B．“熬”表示加热蒸馏

C．“胆矾”化学式为CuSO4

D．“化”表示置换转化

答案　D

解析　由题意可知，“苦泉”泉水中含有硫酸铜，属于溶液，不属于胶体，故A错误；硫酸铜溶液蒸发得到硫酸铜晶体，从溶液中获取晶体，属于蒸发操作，故B错误；胆矾是硫酸铜晶体，“胆矾”化学式为CuSO4·5H2O，故C错误；熬胆矾铁釜，久之亦化为铜，是发生了：

Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4，硫酸铜与Fe置换反应生成Cu，即“化”表示置换转化，故D正确。

6.将表面有氧化膜的铝片伸入足量的NaOH溶液中，有关离子方程式正确的是（　　）

A.Al2O3+OH-

AlO2-+H2O

B.2Al3++6OH-

2Al（OH）3↓

C.2Al+2OH-+2H2O

2AlO2-+3H2↑

D.2Al+6H2O

2Al3++6OH-+3H2↑

【解析】选C。

首先是氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，当氧化铝反应完毕后，铝再与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，离子方程式分别为Al2O3+2OH-

2AlO2-+H2O和2Al+2OH-+2H2O

2AlO2-+3H2↑，故C项正确。

7.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下：

下列说法正确的是（　　）

A．焙烧过程中每消耗1molCuS则消耗3molO2

B．焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．滤渣中主要含铁的氧化物

D．将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体

答案　B

解析　A项，2CuS＋3O2

2CuO＋2SO2，由方程式可知，1molCuS消耗1.5molO2，错误；B项，废气中含有SO2，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，正确；C项，调节pH时，Fe3＋水解转化为Fe（OH）3而除去，错误；D项，将CuCl2·2H2O直接加热脱水，Cu2＋水解，HCl挥发会产生Cu（OH）2，无法得到CuCl2，错误。

8.下列说法中正确的是（　　）

A.氯化铝是一种电解质，可用电解法制铝

B.工业上通过电解氯化钾溶液制备金属钾和氯气

C.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，Na+被还原

D.MgCl2（aq）→Mg（OH）2→MgO→Mg，在给定条件下能实现

【解析】选C。

AlCl3是共价化合物，电解AlCl3熔融物不导电，不能生成Al，A错误；电解KCl溶液不能生成K，B错误；电解熔融氯化钠制取金属钠，Na+被还原，C正确；MgO熔点很高，制Mg时不是电解MgO而是电解MgCl2，D错误。

9.（2020·长子县模拟）《五金·铁》中记载：

“若造熟铁，则生铁流出时，相连数尺内，低下数寸，筑一方塘，短墙抵之。

其铁流入塘内，数人执柳木排立墙上……众人柳棍疾搅，即时炒成熟铁。

”以下说法不正确的是（　　）

A．金属冶炼方法由金属活动性决定

B．熟铁比生铁质地更硬，延展性稍差

C．炒铁是为了降低铁水中的碳含量

D．该法与近代往生铁水吹空气炼钢异曲同工

答案　B

解析　活泼性不同的金属，其冶炼方法不同，即金属冶炼方法由金属活动性决定，故A正确；熟铁比生铁质地更软，且延展性好，故B错误；炒铁过程中降低了铁水中的碳含量，从而将生铁转化成熟铁，故C正确；该冶炼方法和近代往生铁水吹空气炼钢，都是利用空气中氧气氧化C元素，其原理基本相同，故D正确。

10.在含有Cu（NO3）2、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是

（　　）

A.Mg　　　B.Cu　　　C.Ag　　　D.H2

【解析】选C。

金属的活动性Mg>Zn>Cu>Ag，则氧化性Ag+>Cu2+>Zn2+>Mg2+，加入锌粉首先置换出Ag，其次为Cu，不会出现Mg。

11.铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。

下列与这些用途无关的性质是（　　）

A.不易生锈　　　　　B.导电性好

C.密度小D.强度高

【解析】选B。

不容易生锈，制成的装潢材料经久耐用；只有导电性好与这方面的用途无关。

12.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气体可能全为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

【解析】选C。

合金的熔点比其成分金属低，A正确；不论是浓HNO3还是稀HNO3，用排水法收集到的气体一定全部是NO，B正确；Wg固体为AgCl，由于AgCl具有热不稳定性，故操作Ⅲ应是低温干燥而不是烘干，C错误；根据反应收集的气体体积，利用电子守恒及质量关系列式可求得Ag的质量分数，D正确。

13.C919大型客机是我国自主研发的，C919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。

下列关于铝锂合金的认识不正确的是（　　）

A.铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质

B.改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金

C.铝锂合金具有金属光泽，可导电导热

D.铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同

【解析】选D。

合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，A正确；合金的性质与成分的含量有关，所以改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，B正确；铝锂合金具有金属材料的一些通性，有金属光泽，可导电导热，C正确；合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，所以铝锂合金的性质与各成分金属的性质不完全相同，D错误。

14.（2019·潍坊期中）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2、少量FeS2）为原料，生产Fe3O4的部分工艺流程如下：

下列说法错误的是（　　）

A．用NaOH溶液吸收焙烧过程产生的SO2有利于保护环境和资源再利用

B．从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物

C．向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式由AlO

转化为Al3＋

D．FeS2与Fe2O3混合后在无氧条件下焙烧的目的是生成Fe3O4和SO2

答案　C

解析　C项，通入过量的二氧化碳，滤液中的AlO

只能转化为氢氧化铝沉淀。

15.某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下：

下列说法正确的是（　　）

A.焙烧过程中每消耗1molCuS则消耗3molO2

B.焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色

C.滤渣中主要含铁的氧化物

D.将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体

【解析】选B。

根据2CuS+3O2

2CuO+2SO2知，1molCuS消耗1.5molO2，A错误；废气含SO2能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；滤渣中主要是氢氧化铁，C错误；Cu2+水解，CuCl2·2H2O晶体加热，不能得CuCl2固体，D错误。

16.（双选）某同学通过如下流程制备氧化亚铜：

已知：

CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O+2H+

Cu2++Cu+H2O。

下列说法不正确的是（　　）

A.步骤②SO2可用Na2SO4替换

B.步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤

C.步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-

Cu2O+2Cl-+H2O

D.如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度

【解析】选A、D。

步骤②SO2不可用Na2SO4替换，因为SO2作还原剂，而Na2SO4无还原性，可用Na2SO3替换，反应为2Cl-+2Cu2++SO32-+H2O

2CuCl↓+SO42-+2H+，A错误；用SO2水溶液洗涤CuCl可防止步骤③中CuCl被氧化，B正确；步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-

Cu2O+2Cl-+H2O，C正确；如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，发生的反应有Cu2O+2H+

Cu2++Cu+H2O、CuO+2H+

Cu2++H2O，CuCl不溶于稀硫酸，因而无法根据反应前后固体质量计算试样纯度，D错误。

17.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，关于铝热反应解答下列问题：

（1）用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，需要的试剂还有________（填字母）。

A．KClB．KClO3

C．MnO2D．Mg

（2）用等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物在一定条件下与Al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）。

（3）取少量

（1）中铝热反应所得的固体混合物，将其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液无明显现象，________（填“能”或“不能”）说明固体混合物中无Fe2O3，理由是_____________

___________________________________（用离子方程式说明）。

答案　

（1）BD

（2）①加少量KClO3，插上镁条并将其点燃　②铁

（3）不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

解析　

（1）做铝热反应的实验时，需要KClO3作助燃剂，且用镁条引燃。

（2）在混合物上加少量KClO3固体并插上Mg条，点燃Mg条后放出热量，使KClO3固体分解放出O2，进一步加剧Mg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Fe。

（3）反应后固体混合物中若有Fe2O3，因发生反应：

Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋转化为Fe2＋，加KSCN溶液不会变红。

18.铝是应用广泛的金属。

以铝土矿（主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：

注：

SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为 ______________。

（2）向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH__________（填“增大”“不变”或“减小”），发生反应的化学方程式是______________。

（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是______

____________________， 

应该采取的措施是____________________。

（4）电解熔融Al2O3制备铝不用氯化铝的原因是 ____________________。

（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。

在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是______________。

【解析】

（1）Al2O3为两性氢氧化物，在NaOH溶液中会溶解生成NaAlO2。

（2）加入的NaHCO3与过量的NaOH反应，导致溶液的pH减小。

酸性HC

>Al（OH）3，根据强酸制取弱酸的原理得H2O+NaAlO2+NaHCO3

Al（OH）3↓+Na2CO3。

（3）电解Al2O3时生成O2，O2会氧化石墨。

应定期补充石墨。

（4）氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在。

（5）NH4Cl水解显酸性，H+可以去除铝表面的氧化膜，使得Al更易与N2反应。

答案：

（1）Al2O3+2OH-

2Al

+H2O

（2）减小　H2O+NaAlO2+NaHCO3

Al（OH）3↓+Na2CO3

（3）石墨电极被阳极上产生的O2氧化　定期补充石墨

（4）氯化铝是共价化合物，熔融氯化铝以分子的形式存在

（5）NH4Cl水解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜

19.[2016·海南，14

（1）

（2）（3）]KAl（SO4）2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。

实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。

回答下列问题：

（1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用________（填标号）。

a．HCl溶液b．H2SO4溶液

c．氨水d．NaOH溶液

（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为____________________________________。

（3）沉淀B的化学式为__________________________________________________________；

将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是_____________________________________。

答案　

（1）d　

（2）2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

（3）Al（OH）3　Al3＋水解，使溶液中H＋浓度增大

解析　

（2）选用NaOH溶液溶解易拉罐，主要发生反应为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

（3）滤液A中铝元素以AlO

形式存在，与溶液中HCO

发生反应：

AlO

＋HCO

＋H2O===Al（OH）3↓＋CO

，故沉淀B为Al（OH）3，明矾溶于水时，KAl（SO4）2===K＋＋Al3＋＋2SO

，Al3＋＋3H2OAl（OH）3＋3H＋，使溶液呈弱酸性。

20.铝是中学化学学习阶段的唯一一种既能与酸（非氧化性酸）反应又能与强碱溶液反应放出H2的金属，就铝的这一特殊性质回答下列问题：

（1）等质量的两份铝分别与足量的盐酸、氢氧化钠溶液反应，所得H2的体积之比是________。

（2）足量的两份铝分别投入到等体积、等物质的量浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中，产生H2的体积之比是__________________________________________________________________。

（3）足量的两份铝分别投入到等体积、一定物质的量浓度的HCl、NaOH溶液中，二者产生的H2相等，则HCl和NaOH的物质的量浓度之比是________。

（4）甲、乙两烧杯中各盛有100mL3mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V（甲）∶V（乙）＝1∶2，则加入铝粉的质量为________（填字母）。

A．5.4gB．3.6gC．2.7gD．1.8g

答案　

（1）1∶1　

（2）1∶3　（3）3∶1　（4）A

解析　

（1）根据化学方程式：

2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，得Al与H2的关系式均为2Al～3H2，故只要参加反应的Al的量相等，所得H2的量必相等。

（2）因为在反应中Al过量，产生的H2由HCl和NaOH的量决定。

根据化学反应中的关系式：

6HCl～3H2、2NaOH～3H2，故当HCl、NaOH物质的量相等时，二者产生H2的体积比为1∶3。

（3）因为铝足量且产生H2的量相等，根据关系式n（HCl）∶n（NaOH）＝3∶1，又因为两溶液体积相等，故物质的量浓度c（HCl）∶c（NaOH）＝n（HCl）∶n（NaOH）＝3∶1。

（4）其反应原理分别为2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

可见当参加反应的HCl和NaOH的物质的量一样多时，产生H2的体积比是1∶3，而题设条件体积比为1∶2，说明此题投入的铝粉对盐酸来说是过量的，而对于NaOH来说是不足的。

2Al＋6HCl===　2AlCl3　＋　3H2↑

6mol3mol

3mol·L－1×0.1L0.15mol

则Al与NaOH反应生成的H2为0.15mol×2＝0.3mol。

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

2×27g　　　　　　　　　　　　3mol

5．4g　　　　　　　　　　　　0.3mol

即投入的铝粉为5.4g。