高考化学大一轮复习练习第3章 金属及其化合物第4讲.docx
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高考化学大一轮复习练习第3章金属及其化合物第4讲
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.2HgO2Hg+O2↑
B.3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3
C.2MgO2Mg+O2↑
D.4CO+Fe3O43Fe+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+Cl2CuCl+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,CuOCuSO4溶液CuSO4·5H2O
B.AlO2,Al2O3Al2(SO4)3溶液
Al2(SO4)3
C.FeSO4溶液FeSFeS晶体
D.MgCl2溶液Mg(OH)2Mg(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)FeH2Cu
(2)CuOCuSO4Cu
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+Cu2S6Cu+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)2CO32CuO+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