《（全國通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 課時(shí)梯級(jí)作業(yè)九 3.4 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 課時(shí)梯級(jí)作業(yè)九 3.4 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物（9頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（全國通用版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 金屬及其化合物 課時(shí)梯級(jí)作業(yè)九 3.4 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物一、選擇題(本題包括9小題,每題6分,共54分)1.下列有關(guān)金屬冶煉的方法敘述正確的是()A.電解MgCl2水溶液制備金屬M(fèi)gB.利用鋁熱反應(yīng)制備金屬AlC.加熱分解Fe2O3的方法制備金屬鐵D.用火法或濕法均可制備金屬銅【解析】選D。應(yīng)電解熔融的MgCl2冶煉Mg,A錯(cuò)誤;鋁熱反應(yīng)是Al和某些金屬氧化物反應(yīng),B錯(cuò)誤;鐵的冶煉是用CO還原Fe2O3,C錯(cuò)誤。2.(2018洛陽模擬)2017年11月30日,第二架國產(chǎn)大型客機(jī)C 919在上海浦東國際機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)首飛。C 919

2、機(jī)身部分采用第三代新型鋁鋰合金材料。下列關(guān)于鋁鋰合金的認(rèn)識(shí)不正確的是()A.鋁鋰合金密度較小,強(qiáng)度較大,硬度大于純鋁,熔點(diǎn)低于鋰單質(zhì)B.改變?cè)系呐浔?可以制得性能不同的鋁鋰合金C.鋁鋰合金具有金屬光澤,可導(dǎo)電導(dǎo)熱D.鋁鋰合金的性質(zhì)與各成分金屬的性質(zhì)完全相同【解析】選D。合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)低,硬度大于其成分金屬,A正確;合金的性質(zhì)與成分的含量有關(guān),所以改變?cè)系呐浔?可以制得性能不同的鋁鋰合金,B正確;鋁鋰合金具有金屬材料的一些通性,有金屬光澤,可導(dǎo)電導(dǎo)熱, C正確;鋁鋰合金的性質(zhì)與各成分金屬的性質(zhì)不完全相同,D錯(cuò)誤。3.(2018開封模擬)“擬晶”是一種具有凸多面體規(guī)則外形但不

3、同于晶體的固態(tài)物質(zhì)。Al65Cu23Fe12是二十世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的幾百種擬晶之一,具有合金的某些優(yōu)良物理性能。下列有關(guān)這種擬晶的說法正確的是()A.無法確定Al65Cu23Fe12中三種金屬的化合價(jià)B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金屬鐵C.Al65Cu23Fe12不可用作長期浸泡在海水中的材料D.1 mol Al65Cu23Fe12溶于過量的硝酸時(shí)共失去265 mol電子【解析】選C。擬晶Al65Cu23Fe12是由三種金屬元素組成,由于金屬無負(fù)價(jià),根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0的原則,三種金屬的化合價(jià)均可視作0價(jià),A錯(cuò)誤;擬晶具有合金的某些優(yōu)良物理性能,合金的硬度一般比各成分金屬大,B錯(cuò)誤;Al65C

4、u23Fe12與海水可以構(gòu)成原電池,會(huì)加速金屬的腐蝕,因此不可用作長期浸泡在海水中的材料,C正確;溶于過量的硝酸時(shí),Al與Fe均變?yōu)?3價(jià),Cu變?yōu)?2價(jià),故1 mol Al65Cu23Fe12失電子為653+232+123=277 mol,D錯(cuò)誤。4.某同學(xué)通過系列實(shí)驗(yàn),探究Cu及其化合物的性質(zhì),下列操作正確且能達(dá)到目的的是()A.將銅粉和硫粉混合均勻并加熱以制取CuSB.將Cu片放入過量濃硫酸中,一段時(shí)間后加水以觀察CuSO4溶液的顏色C.向CuSO4溶液中加入NaOH溶液,過濾洗滌并收集沉淀,加熱以制取CuOD.設(shè)計(jì)Cu-Al-濃硝酸原電池,以證明金屬活動(dòng)性:CuAl【解析】選C。銅粉和

5、硫粉反應(yīng)生成Cu2S,A錯(cuò)誤;Cu與濃硫酸的反應(yīng)需要加熱,B錯(cuò)誤;CuSO4溶液與NaOH反應(yīng),過濾洗滌并收集沉淀,加熱以制取CuO,C正確;Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,故在Cu-Al-濃硝酸原電池中,Cu發(fā)生氧化反應(yīng),作負(fù)極,不能證明金屬活動(dòng)性:CuAl,D錯(cuò)誤。5.已知NH4CuSO3與足量的2 molL-1硫酸溶液混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:有紅色金屬生成;產(chǎn)生刺激性氣味的氣體;溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說法正確的是()A.反應(yīng)中硫酸作氧化劑B.NH4CuSO3中硫元素被氧化C.1 mol NH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子D.刺激性氣味的氣體是氨氣【解析】選C。由現(xiàn)象可知發(fā)生的反應(yīng)

6、為2NH4CuSO3+4H+Cu+Cu2+2SO2+2H2O+2N,反應(yīng)只有Cu的化合價(jià)發(fā)生變化,硫酸體現(xiàn)酸性,A錯(cuò)誤;NH4CuSO4反應(yīng)前后S的化合價(jià)沒有發(fā)生變化,B錯(cuò)誤;反應(yīng)只有Cu的化合價(jià)分別由+1+2,+10,每2 mol NH4CuSO3參加反應(yīng)則轉(zhuǎn)移1 mol電子,則1 mol NH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子,C正確;反應(yīng)是在酸性條件下進(jìn)行,不可能生成氨氣,D錯(cuò)誤。6.氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質(zhì),用CuSO4溶液和“另一種反應(yīng)物”在4050 時(shí)反應(yīng)可生成它。CuH不穩(wěn)定,易分解;CuH在氯氣中能燃燒,跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯(cuò)誤的是 ()A.這里

7、的“另一種反應(yīng)物”具有還原性B.CuH可作氧化劑、還原劑C.CuH+Cl2CuCl+HCl(燃燒)D.CuH+HClCuCl+H2(常溫)【解析】選C?！傲硪环N反應(yīng)物”具有還原性,才能使銅的化合價(jià)降低,A正確;CuH不穩(wěn)定,易分解,CuH可作氧化劑、還原劑,B正確;Cl2具有強(qiáng)氧化性,產(chǎn)物應(yīng)為CuCl2和HCl,C錯(cuò)誤;CuH跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氫氣,D正確。7.利用如圖裝置做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是 ()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3B.該反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生高溫,發(fā)出強(qiáng)光C.根據(jù)鋁熱反應(yīng)的原理,可以冶煉某些金屬D.若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3 mol 電子,消耗氧化劑的物質(zhì)的量是

8、1 mol【解析】選D。鋁熱反應(yīng)方程式是2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,A正確;鋁熱反應(yīng)會(huì)放出大量的熱以及發(fā)出強(qiáng)光,B正確;根據(jù)鋁熱反應(yīng)的原理,可以冶煉某些金屬,C正確;反應(yīng)中轉(zhuǎn)移3 mol 電子,消耗Fe2O3的物質(zhì)的量是0.5 mol,D錯(cuò)誤。8.某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成。進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):9.4 g X6.4 g固體藍(lán)色溶液和1.92 g固體下列有關(guān)說法正確的是()A.步驟中減少的3 g固體一定是混合物B.步驟中質(zhì)量減少的物質(zhì)一定是CuC.根據(jù)步驟、可以判斷混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2D.根據(jù)步驟可以得出,m(F

9、e2O3)m(Cu)=11【解析】選D。步驟中,加入過量NaOH溶液固體質(zhì)量減少了3 g,溶解的是Al2O3和SiO2中的一種或兩種,A、C錯(cuò)誤;步驟中加入過量鹽酸,Fe2O3溶解后又和Cu發(fā)生反應(yīng),故減少的固體是Fe2O3和Cu,B錯(cuò)誤;步驟中發(fā)生的總反應(yīng)為Fe2O3+Cu+6HCl2FeCl2+CuCl2+3H2O,溶解的固體(6.4 g-1.92 g=4.48 g)中,Fe2O3和Cu的物質(zhì)的量相等,又因?yàn)辂}酸過量,Fe2O3完全溶解,剩余的固體為Cu,可計(jì)算出Fe2O3和Cu的質(zhì)量相等,D正確。9.(能力挑戰(zhàn)題)火法煉銅首先要焙燒黃銅礦,在高溫下發(fā)生反應(yīng):2CuFeS2+O2Cu2S+

10、2FeS+SO2。下列說法正確的是()A.SO2只是氧化產(chǎn)物B.CuFeS2僅作還原劑,硫元素被氧化C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol 硫被氧化D.每轉(zhuǎn)移1.2 mol 電子,有0.2 mol 硫被氧化【解析】選D。SO2是O2被還原的產(chǎn)物,同時(shí)又是CuFeS2被氧化得到的,二氧化硫既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,A錯(cuò)誤;CuFeS2既是氧化劑,又是還原劑,B錯(cuò)誤;每生成1 mol Cu2S,應(yīng)有1 mol硫被氧化,C錯(cuò)誤;每轉(zhuǎn)移6 mol e-,有1 mol硫被氧化,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2 mol e-時(shí),有0.2 mol 硫被氧化,D正確。二、非選擇題(本題包括3小題,共46分)10.(15

11、分)(2018洛陽模擬)用輝銅礦(主要成分為Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如圖:(1)下列措施是為了加快浸取速率,其中無法達(dá)到目的的是_(填字母)。A.延長浸取時(shí)間B.將輝銅礦粉碎C.充分?jǐn)嚢鐳.適當(dāng)增加硫酸濃度(2)濾渣中的主要成分是MnO2、S、SiO2,請(qǐng)寫出“浸取”反應(yīng)中生成S的離子方程式:_。(3)研究發(fā)現(xiàn),若先除鐵再浸取,浸取速率明顯變慢,可能的原因是 _。(4)“除鐵”的方法是通過調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3。則加入的試劑A可以是_(填化學(xué)式);“趕氨”時(shí),最適宜的操作方法是_。(5)“沉錳”(除Mn2+)過程中有關(guān)反應(yīng)

12、的離子方程式為_。(6)濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是_(填化學(xué)式)。【解析】輝銅礦主要成分為Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì),加入稀硫酸和二氧化錳浸取,過濾得到濾渣為MnO2、SiO2、單質(zhì)S,濾液中含有Fe3+、Mn2+、Cu2+,調(diào)節(jié)溶液pH除去鐵離子,加入碳酸氫銨溶液沉淀錳,過濾得到濾液,趕出的氨氣循環(huán)使用。(1)酸浸時(shí),通過粉碎礦石或者增加溶液濃度或者進(jìn)行攪拌都可以提高浸取速率,延長浸取時(shí)間并不能提高速率。(2)“浸取”時(shí),在酸性條件下MnO2氧化Cu2S得到硫沉淀、CuSO4和MnSO4,反應(yīng)的離子方程式是2MnO2+Cu2S+8H+S+2Cu2+2Mn2+4H2O。(3)

13、若先除鐵再浸取,浸取速率明顯變慢,Fe2O3在浸取時(shí)起催化作用,Fe3+可催化Cu2S被MnO2氧化。(4)加入的試劑A應(yīng)用于調(diào)節(jié)溶液pH,促進(jìn)鐵離子的水解,但不能引入雜質(zhì),因最后要制備堿式碳酸銅,則可加入氧化銅、氫氧化銅等,因氨氣易揮發(fā),加熱可促進(jìn)揮發(fā),則可用加熱的方法。(5)“沉錳”(除Mn2+)過程中,加入碳酸氫銨和氨氣,生成碳酸錳沉淀,反應(yīng)的離子方程式為Mn2+HC+NH3MnCO3+N。(6)濾液主要是硫酸銨溶液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌得到硫酸銨晶體。答案:(1)A(2)2MnO2+Cu2S+8H+S+2Cu2+2Mn2+4H2O(3)Fe3+可催化Cu2S被MnO2氧化(4

14、)CuO或Cu(OH)2加熱(5)Mn2+HC+NH3MnCO3+N(6)(NH4)2SO4【加固訓(xùn)練】以海綿銅(主要成分為銅和氧化銅)為原料采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)氯化亞銅的工藝流程如圖所示:請(qǐng)回答下列問題:(1)溶解時(shí)硫酸濃度一般控制在0.25 molL-1。配制1 000 mL此硫酸,需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%、密度為1.84 gcm-1的濃硫酸_mL(小數(shù)點(diǎn)后保留1位數(shù)字)。(2)溶解時(shí)需要控制溫度在6070 ,原因是_。(3)操作X的名稱是_。(4)還原、氯化過程的化學(xué)方程式是 _。亞硫酸銨要適當(dāng)過量,可能的原因是 _(答出一條即可)。【解析】(1)濃硫酸的c=18.4(molL-1)。

15、由18.4 molL-1V(濃)=0.25 molL-11 000 mL,得V(濃)13.6 mL。(2)由流程可以看出,溫度過低,銅的溶解速率慢;溫度過高,銨鹽會(huì)發(fā)生分解。(3)操作X是將不溶雜質(zhì)除去,故為過濾。(4)目的是制取CuCl,還原、氯化過程是將Cu2+還原為CuCl。亞硫酸銨適當(dāng)過量,溶液中的離子濃度較大,可以提高反應(yīng)速率,同時(shí)亞硫酸銨具有還原性,可以防止空氣中的氧氣將CuCl中+1價(jià)的Cu氧化。答案:(1)13.6(2)溫度低,銅的溶解速率慢;溫度高,銨鹽會(huì)發(fā)生分解(3)過濾(4)2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O2CuCl+2(NH4)2SO4+H2SO4

16、可以提高反應(yīng)速率,防止生成的CuCl被空氣氧化(答出一條即可)11.(15分)某化學(xué)興趣小組用只含有鋁、鐵、銅的工業(yè)合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體(FeSO47H2O)和膽礬晶體,其實(shí)驗(yàn)方案如圖所示:(1)合金屬于_(填“純凈物”或“混合物”),合金與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為_。(2)方案中途徑的離子方程式為_,D中加入適量鹽酸的離子方程式為_。(3)濾渣F為_,途徑、的化學(xué)方程式分別為_、_。途徑相比,途徑_更好,理由是_ _。(4)CuSO4溶液中獲得膽礬的操作為_,洗滌、自然干燥。(5)CuO與Al反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(6)Cu在潮濕的空氣中放置較長時(shí)間,最后得到綠色的銅銹,

17、其化學(xué)式為_?！窘馕觥?1)合金屬于混合物;合金中鋁與NaOH溶液反應(yīng)離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2。(2)方案中途徑的離子方程式Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC;D中加入適量鹽酸的離子方程式為Al(OH)3+3H+Al3+3H2O。(3)濾渣F為Cu;途徑、的化學(xué)方程式分別為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O、2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O;途徑無污染。(4)CuSO4溶液中獲得膽礬的操作為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、自然干燥。(5)CuO與Al反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO+2Al3Cu+Al2O3(6)銅銹的化學(xué)式為Cu

18、2(OH)2CO3。答案:(1)混合物 2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2(2)Al+CO2+2H2OAl(OH)3+HC Al(OH)3+3H+Al3+3H2O(3)CuCu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O相對(duì)來說H2SO4的利用率高且無污染(4)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾(5)3CuO+2Al3Cu+Al2O3(6)Cu2(OH)2CO312.(16分)(能力挑戰(zhàn)題)鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一,其主要成分為鐵的氧化物(設(shè)雜質(zhì)中不含鐵元素和氧元素,且雜質(zhì)不與H2SO4反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式

19、進(jìn)行探究。.鐵礦石中含氧量的測(cè)定按如圖組裝儀器,_;將5.0 g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中,裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略);從左端導(dǎo)氣管口處不斷地緩緩?fù)ㄈ際2,待裝置C出口處H2驗(yàn)純后,點(diǎn)燃A處酒精燈;充分反應(yīng)后,撤掉酒精燈,再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。(1)補(bǔ)全步驟的操作:_。(2)裝置C的作用為_。(3)測(cè)得反應(yīng)后裝置B增重1.35 g,則鐵礦石中氧的質(zhì)量百分含量為_。.鐵礦石中含鐵量的測(cè)定(4)步驟中煮沸的作用是_。(5)下列有關(guān)步驟的操作中說法正確的是_(填字母)。a.因?yàn)榈馑疄辄S色,所以滴定過程中不需加指示劑b.滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑c.滴定管用蒸餾水洗滌后可以直

20、接裝液d.錐形瓶不需要用待測(cè)液潤洗e.滴定過程中,眼睛注視滴定管中液面變化f.滴定結(jié)束后,30 s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色,再讀數(shù)(6)若滴定過程中消耗0.400 0 molL-1的KI溶液25.00 mL,則鐵礦石中鐵的質(zhì)量百分含量為_。.(7)由、可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式為_?！窘馕觥?(1)組裝儀器后要檢驗(yàn)裝置的氣密性。(2)實(shí)驗(yàn)中,氫氣和鐵的氧化物反應(yīng)生成金屬鐵和水,根據(jù)固體質(zhì)量的變化來計(jì)算鐵的含量,裝置B處的干燥管作用是吸收反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣,所以裝置C要防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置B中,影響測(cè)定結(jié)果。(3) B增重1.35 g是水的質(zhì)量,n(H2O)=0.075 m

21、ol,則鐵礦石中含n(O)=0.075 mol 。則鐵礦石中氧的質(zhì)量百分含量是100%=24%。.(4)濾液A中通入足量的Cl2,將Fe2+氧化為Fe3+,煮沸后可以降低Cl2在溶液中的溶解度,趕走溶液中溶解的過量Cl2,防止在步驟中Cl2與KI反應(yīng),影響測(cè)定結(jié)果。(5)碘水和Fe3+在溶液中都呈黃色,需加指示劑,a錯(cuò)誤;滴定中,Fe3+將I-氧化生成I2,只要有I2 生成,遇到淀粉溶液顯示藍(lán)色,不能確定是否達(dá)到滴定終點(diǎn),b錯(cuò)誤;滴定管用蒸餾水洗滌后必須用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,c錯(cuò)誤;錐形瓶不需要用待測(cè)液潤洗,d正確;滴定中,眼睛應(yīng)注視錐形瓶,觀察顏色的變化,e錯(cuò)誤;滴定結(jié)束后,30 s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來

22、的顏色,再讀數(shù),f正確。(6)根據(jù)2Fe3+2I-2Fe2+I2,n(Fe3+)=n(KI)=0.400 0 molL-10.025 L=0.01 mol,在10.0 g鐵礦石中含有Fe的物質(zhì)的量是n(Fe3+)=0.01 mol=0.125 mol,鐵元素的百分含量為100%=70%。.(7)鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是70%,氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為24%,所以100 g鐵礦石中,鐵元素的質(zhì)量是70 g,氧元素的質(zhì)量是24 g,物質(zhì)的量比為=56,鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe5O6。答案:.(1)檢驗(yàn)裝置的氣密性(2)防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置B中,影響測(cè)定結(jié)果(3)24%.(4)趕走溶液中溶解的過量Cl2(5)df(6)70%.(7)Fe5O6