2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 第四講 銅及其化合物 金屬材料一、選擇題1下列關(guān)于金屬元素的敘述正確的是()A金屬元素的單質(zhì)只有還原性，其離子只有氧化性B金屬元素的單質(zhì)在常溫下均為固體C金屬元素在不同化合物中化合價(jià)均相同D大多數(shù)金屬元素的單質(zhì)為電的良導(dǎo)體解析 金屬離子中的中間價(jià)態(tài)離子，比如Fe2，既有氧化性又有還原性，A錯(cuò)；常溫下金屬汞呈液態(tài)，B錯(cuò)；有的金屬元素存在變價(jià)，比如Fe、Cu等，C錯(cuò)。答案 D2合金比純金屬制成的金屬材料的優(yōu)點(diǎn)是 ()。合金的硬度一般比它的各成分金屬的大一般地，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低改變?cè)系呐浔?、改變生成合金的條件，得到有不同性能的合金合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng)合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛A B C D解析合金的機(jī)械性能比各成分金屬的大，故正確；根據(jù)教材知識(shí)，是正確的；合金的電阻率比純金屬要大，故是錯(cuò)誤的；合金由于性能好而應(yīng)用更廣泛，是正確的。答案A3氫化亞銅(CuH)是一難溶物質(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這里的“另一種反應(yīng)物”具有還原性BCuH可作氧化劑、還原劑CCuHCl2=CuClHCl(燃燒)DCuHHCl=CuClH2(常溫)解析C項(xiàng)中Cl2具有強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物應(yīng)為CuCl2和HCl。答案C4下列有關(guān)金屬的說(shuō)法中，不正確的是()A青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金B(yǎng)銅表面易形成致密的氧化膜C工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法制取金屬鎂D鋁是活潑金屬，但在空氣中耐腐蝕解析 通常情況下Cu表面生成銅綠(堿式碳酸銅)，該物質(zhì)非常疏松；Al易氧化生成致密的Al2O3薄膜，防止內(nèi)部Al繼續(xù)氧化。答案 B5硝酸銅是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，化學(xué)上有很多方法可以制取硝酸銅：將銅溶于硝酸中、先將銅與O2反應(yīng)生成CuO，再溶于硝酸中、將銅溶于N2O4的乙酸乙酯(溶劑，不參加反應(yīng))溶液中生成硝酸銅和一氧化氮。下列認(rèn)識(shí)或判斷錯(cuò)誤的是 ()。A方法是最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的B方法中，若從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度考慮，用稀硝酸比用濃硝酸好C方法需要消耗能源，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染D方法中N2O4既是氧化劑又是還原劑解析、都生成污染性氣體，不生成污染性氣體且HNO3全部轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2。答案A6為了比較鐵和銅金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，某研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一些方案，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：方案現(xiàn)象或產(chǎn)物將鐵片置于CuSO4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒產(chǎn)物分別為FeCl3和CuCl2將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中產(chǎn)物分別為Fe2(SO4)3和CuSO4將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中鐵片上有氣泡，銅片上不產(chǎn)生氣泡將鐵片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯中，并用導(dǎo)線(xiàn)連接鐵片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生能根據(jù)以上各種現(xiàn)象或產(chǎn)物證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)的方案一共有()。A2種 B3種 C4種 D5種解析鐵能置換出銅，證明鐵比銅活潑；不能證明；不能證明；鐵能置換出稀硫酸中的氫，銅不能，證明鐵比銅活潑；鐵與銅形成原電池，鐵作負(fù)極，銅作正極，證明鐵比銅活潑，共有3種方案，選項(xiàng)B正確。答案B7常溫下，向含有H2SO4的CuSO4溶液中逐滴加入含a mol溶質(zhì)的NaOH溶液，恰好使溶液的pH7，下列敘述錯(cuò)誤的是()A反應(yīng)后溶液中c(Na)2c(SO)Ba/2 mol沉淀的物質(zhì)的量0C沉淀的質(zhì)量為49 a gD溶液中n(SO)a/2 mol解析 pH7時(shí)溶液中只有Na2SO4，故A、D對(duì)；沉淀是Cu(OH)2，若a mol NaOH全部與CuSO4反應(yīng)，則生成的沉淀為a/2 mol，而實(shí)際上NaOH還與硫酸反應(yīng)，B對(duì)、C錯(cuò)。答案 C二、非選擇題8美國(guó)航天飛機(jī)“哥倫比亞號(hào)”爆炸，是震驚世界的航天慘案。專(zhuān)家推測(cè)“哥倫比亞”航天飛機(jī)的失事原因之一是覆蓋在航天飛機(jī)外層的一片微不足道的隔熱瓦脫離，引起飛機(jī)外表金屬溫度迅速升高而熔化解體。(1)其中照片顯示，在“哥倫比亞號(hào)”機(jī)翼下方有幾片小瓷片脫落，引起了科學(xué)家的注意，這是一種覆蓋在航天飛機(jī)表面的特殊的陶瓷片，其主要作用是_。A增加航天飛機(jī)的強(qiáng)度，防止流星和太空垃圾撞擊而損壞航天飛機(jī)B將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能供航天飛機(jī)使用C便于雷達(dá)跟蹤，接受地面指揮中心的指令D在返回大氣層時(shí)，陶瓷耐高溫隔熱，有效地保護(hù)航天飛機(jī)平安返回地面(2)隔熱瓦是一種金屬陶瓷，金屬陶瓷是由陶瓷和黏結(jié)金屬組成的非勻質(zhì)的復(fù)合材料。陶瓷主要是Al2O3、ZrO2等耐高溫氧化物，黏結(jié)金屬主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔點(diǎn)金屬。下列關(guān)于復(fù)合材料的說(shuō)法不正確的是_。A由兩種或兩種以上金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的物質(zhì)叫復(fù)合材料B復(fù)合材料一般具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能，在綜合性能上超過(guò)了單一材料C玻璃鋼是以玻璃纖維和樹(shù)脂組成的復(fù)合材料，它可做船體、汽車(chē)車(chē)身等，也可做印刷電路板D復(fù)合材料的熔、沸點(diǎn)一般比它的各組成成分的熔、沸點(diǎn)低(3)將陶瓷和黏結(jié)金屬研磨，混合均勻，成型后在不活潑氣氛中燒結(jié)，就可制得金屬陶瓷。金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，其密度小、硬度高、耐磨、導(dǎo)熱性好，不會(huì)因?yàn)轶E冷或驟熱而脆裂。實(shí)驗(yàn)室有一金屬陶瓷制成的容器，可用來(lái)盛放下列哪些物質(zhì)_。ANaOH溶液 BKNO3溶液C氫氟酸 D鹽酸解析(1)從題干信息看出，特殊陶瓷片的主要作用是隔熱、防止機(jī)體與空氣摩擦產(chǎn)生高溫而熔化。故D正確。(2)復(fù)合材料是由基體和增強(qiáng)體組合而成。A項(xiàng)敘述的物質(zhì)是合金而不是復(fù)合材料。復(fù)合材料一般具有各成分的性質(zhì)，又比各成分的性能優(yōu)良，強(qiáng)度高、密度小、耐高溫、耐腐蝕等。故A、D錯(cuò)。(3)金屬陶瓷具有金屬的性質(zhì)和硅酸鹽的性質(zhì)，所以不能用來(lái)盛放酸性或堿性物質(zhì)。答案(1)D(2)A、D(3)B9要除去銅屑中的少量鐵屑。某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：過(guò)濾洗滌過(guò)濾洗滌(1)寫(xiě)出兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_；_。(2)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案中，你愿意選擇的是_。理由是_。(3)你是否有更簡(jiǎn)便的方法？寫(xiě)出你的做法。解析 除雜時(shí)選擇的試劑只能與雜質(zhì)反應(yīng)，不能與主要物質(zhì)反應(yīng)，除雜的同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)。答案 (1)FeCu2=CuFe2Fe2H=Fe2H2(2)方案方案生成的銅可能附著在鐵的表面，導(dǎo)致很難完全除去其中的鐵屑；方案中的鐵可完全與稀硫酸反應(yīng)而銅不反應(yīng)(3)用磁鐵進(jìn)行分離10利用廢鐵絲、硫酸銅廢液(含硫酸亞鐵)和被有機(jī)物污染的廢銅粉制備硫酸銅晶體。生產(chǎn)過(guò)程如下：試回答下列問(wèn)題：(1)鐵絲在投入硫酸銅廢液前需用稀H2SO4進(jìn)行處理，可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有_。(2)廢銅粉與還原所得銅粉混合灼燒，檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)灼燒后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因可能是：灼燒不充分Cu未被完全氧化。CuO被還原。還原劑可能是_，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(3)為了使灼燒后的氧化銅混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同時(shí)，還通入O2。通入O2的目的是(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)_。(4)直接向氧化銅混合物中加入濃硫酸并加熱進(jìn)行酸溶，也可達(dá)到充分酸溶的目的，但實(shí)際操作中較少使用，原因可能是_。解析 廢鐵絲中含有鐵銹(Fe2O3xH2O)，所以在用稀硫酸處理時(shí)可能發(fā)生的反應(yīng)有：Fe2O36H=2Fe33H2O,2Fe3Fe=3Fe2，F(xiàn)e2H=Fe2H2；廢銅粉在灼燒后得到的產(chǎn)物中含有單質(zhì)銅，可能是原來(lái)雜質(zhì)中含有C等還原性雜質(zhì)導(dǎo)致；Cu在不斷通入氧氣和加熱的條件下，可溶解于稀硫酸中，發(fā)生反應(yīng)2CuO22H2SO42CuSO42H2O；若用濃硫酸來(lái)溶解，發(fā)生反應(yīng)Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O，其缺點(diǎn)是生成等量硫酸銅晶體所消耗的硫酸更多，且會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體SO2。答案 (1)Fe2O36H=2Fe33H2O，2Fe3Fe=3Fe2，F(xiàn)e2H=Fe2H2(2)C或CO2CuOC2CuCO2或CuOCOCuCO2(3)2CuO22H2SO42CuSO42H2O(4)生成等量CuSO4晶體所消耗的H2SO4更多，且會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體11隨著材料科學(xué)的發(fā)展，金屬釩及其化合物得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，并被譽(yù)為“合金的維生素”。為回收利用含釩催化劑(含有V2O15、VOSO4及不溶性殘?jiān)?，科研人員最新研制了一種離子交換法回收釩的新工藝，回收率達(dá)91.7%以上。部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如表所示：物質(zhì)VOSO4V2O15NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶難溶難溶易溶該工藝的主要流程如下。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)寫(xiě)出加入Na2SO3溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(2)催化氧化所使用的催化劑釩觸媒(V2O15)能加快二氧化硫的氧化速率，此過(guò)程中產(chǎn)生了一連串的中間體(如圖1)。其中a、c兩步的化學(xué)方程式可表示為_(kāi)，_。(3)該工藝中沉釩率是回收釩的關(guān)鍵之一，沉釩率的高低除受溶液pH影響外，還需要控制氯化銨的系數(shù)(NH4Cl加入質(zhì)量與料液中V2O15的質(zhì)量比)和溫度。根據(jù)圖2和圖3，試建議控制氯化銨系數(shù)和溫度的適宜值分別為_(kāi)、_。解析(1)根據(jù)表格信息，V2O15難溶于水，被亞硫酸鈉還原成可溶于水的VOSO4，離子方程式為V2O15SO4H=2VO2SO2H2O。(2)V2O15是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。依題意和物質(zhì)轉(zhuǎn)化圖知，a反應(yīng)：五氧化二釩與二氧化硫反應(yīng)生成三氧化硫和四氧化二釩；c反應(yīng)：VOSO4在氧氣作用下生成V2O15和SO3。(3)根據(jù)圖像知，加氯化銨系數(shù)為4、溫度為80 時(shí)沉釩率最大。答案(1)V2O15SO4H=2VO2SO2H2O(2)SO2V2O15SO3V2O44VOSO4O22V2O154SO3(3)480