課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)9銅及其化合物金屬資源基礎(chǔ)題1.金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的運(yùn)用。下列關(guān)于金屬的一些說(shuō)法不正確的是()A合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同B銹蝕后的鐵制品沒(méi)有回收價(jià)值C金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子D越活潑的金屬越難冶煉解析：合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)都低，故A正確；銹蝕后的鐵制品可以除去鐵銹回收利用，保護(hù)礦產(chǎn)資源，B錯(cuò)誤；在化合物中金屬元素均顯正價(jià)，得到電子變成金屬原子，故C正確；越活潑的金屬，金屬陽(yáng)離子就越難得到電子被還原，故越難冶煉，D正確。答案：B2工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法，不同的金屬應(yīng)選用不同的冶煉方法。選擇的原則主要是依據(jù)()A金屬在地殼中的豐度 B金屬在自然界中的存在形式C金屬的還原性強(qiáng)弱 D金屬的利用價(jià)值解析：金屬活動(dòng)性順序中，從左至右金屬單質(zhì)的還原性逐漸減弱，對(duì)應(yīng)離子的氧化性逐漸增強(qiáng)(越來(lái)越易被還原為單質(zhì))，故其冶煉方法不同。答案：C3熱分解法、熱還原法、電解法是工業(yè)上制取金屬的三種常用方法。下列金屬與冶煉方法相對(duì)應(yīng)的是()選項(xiàng)金屬冶煉方法AK、NaBCa、CuCFe、MgDAl、Hg解析：K、Ca、Na、Mg、Al等活潑金屬應(yīng)使用電解法，Cu、Fe等金屬應(yīng)使用熱還原法，Hg、Ag等不活潑金屬應(yīng)使用熱分解法。答案：A4不同的金屬在冶煉方法上也有所不同，下列說(shuō)法正確的是()A釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制B煉鋼和煉鐵都是采用還原劑將鐵從其他化合物中還原出來(lái)，區(qū)別在于煉鋼時(shí)選用的還原劑的還原性更強(qiáng)C由于鈉、鎂、鋁等金屬化學(xué)性質(zhì)太活潑，人們通常采用電解熔融狀態(tài)下的氯化物的方式來(lái)獲取它們的單質(zhì)D煉鐵時(shí)加入的焦炭除了提供熱量外，還用來(lái)制造還原劑一氧化碳解析：A項(xiàng)，鐵用CO還原法煉制，用鋁熱反應(yīng)成本太高，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，不同點(diǎn)是前者使用氧化劑，后者使用還原劑，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，氯化鋁是共價(jià)化合物，所以熔融時(shí)，它是不導(dǎo)電的，工業(yè)上用電解氧化鋁方法制取鋁，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，高爐煉鐵中焦炭的作用為與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱量和制造還原劑一氧化碳，故D項(xiàng)正確。答案：D5某同學(xué)通過(guò)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加熱以制取CuSB將Cu片放入過(guò)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(guò)濾洗滌并收集沉淀，加熱以制取CuOD設(shè)計(jì)CuAl濃硝酸原電池，以證明金屬活動(dòng)性：Cu<Al解析：銅粉和硫粉反應(yīng)生成Cu2S，故A錯(cuò)；Cu與濃硫酸的反應(yīng)需要加熱，故B錯(cuò)；Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故在CuAl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：Cu<Al，故D錯(cuò)。答案：C6下列說(shuō)法正確的是()A工業(yè)上通過(guò)電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣B鋼鐵廠用熱還原法冶煉鐵C工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al不涉及氧化還原反應(yīng)DMgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg解析：電解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，而得不到單質(zhì)鈉，A錯(cuò)誤；電解熔融Al2O3發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；工業(yè)上冶煉鎂是電解熔融MgCl2而不是MgO，D錯(cuò)誤。答案：B7已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H發(fā)生反應(yīng)：Cu2O2H=CuCu2H2O。將經(jīng)高溫灼燒后的CuO樣品投入足量的熱的稀硝酸溶液中，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A如果溶液變?yōu)樗{(lán)色，同時(shí)有紫紅色固體出現(xiàn)，說(shuō)明樣品全部生成Cu2OB溶液中最終可能有紫紅色固體出現(xiàn)C該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無(wú)法說(shuō)明CuO分解的程度D如果溶液中出現(xiàn)藍(lán)色，最終沒(méi)有紫紅色固體出現(xiàn)，說(shuō)明CuO沒(méi)有分解解析：解答此題的關(guān)鍵是明確稀硝酸具有酸性和強(qiáng)氧化性，能溶解CuO、Cu2O和單質(zhì)Cu，因而該實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)法說(shuō)明CuO分解的程度。答案：C8下列生產(chǎn)、生活中的事實(shí)不能用金屬活動(dòng)性順序表解釋的是()A鋁制器皿不宜盛放酸性食物B電解飽和食鹽水陰極產(chǎn)生氫氣得不到鈉C鐵制容器盛放和運(yùn)輸濃硫酸D鍍鋅鐵桶鍍層破損后鐵仍不易被腐蝕解析：A項(xiàng)，鋁性質(zhì)較活潑，能和強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和氫氣，在金屬活動(dòng)性順序表中Al位于H之前，所以能用金屬活動(dòng)性順序解釋；B項(xiàng)，金屬陽(yáng)離子得電子能力越強(qiáng)，其單質(zhì)的還原性越弱，用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，陰極生成氫氣而得不到鈉，說(shuō)明Na的活動(dòng)性大于氫，所以可以用金屬活動(dòng)性順序解釋；C項(xiàng)，常溫下，濃硫酸和鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成致密的氧化物薄膜而阻止進(jìn)一步被氧化，該現(xiàn)象是鈍化現(xiàn)象，與金屬活動(dòng)性順序無(wú)關(guān)；D項(xiàng)，構(gòu)成原電池的裝置中，作負(fù)極的金屬加速被腐蝕，作正極的金屬被保護(hù)，F(xiàn)e、Zn和電解質(zhì)構(gòu)成原電池，Zn易失電子作負(fù)極，F(xiàn)e作正極，則Fe被保護(hù)，所以能用金屬活動(dòng)性順序解釋。答案：C9向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 molL1的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液不含F(xiàn)e3，若用過(guò)量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，固體減少的質(zhì)量為()A2.4 gB4.8 gC6.4 g D1.6 g解析：加入鹽酸后先后發(fā)生：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，2Fe3Cu=2Fe2Cu2，由可得n(O)3n(Fe2O3)n(HCl)0.310.15 mol，由質(zhì)量守恒可得，固體減少的質(zhì)量為Fe2O3中氧的質(zhì)量，為0.15162.4 g，A正確。答案：A10鉬(Mo)的主要用途是制造特種鋼，用CO還原MoO3(白色粉末，加熱時(shí)變黃)制備單質(zhì)Mo的裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A裝置中盛有飽和碳酸鈉溶液，裝置中盛有濃硫酸，均起到凈化CO2的作用B裝置中的稀鹽酸可用稀硫酸代替，石灰石可用碳酸鈉粉末代替C裝置的作用是制備CO，裝置的作用是CO還原MoO3D裝置能達(dá)到檢驗(yàn)MoO3是否被CO還原的目的解析：選項(xiàng)A，鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)制備的CO2中含HCl雜質(zhì)，除去HCl雜質(zhì)，用飽和NaHCO3溶液，而不是飽和Na2CO3溶液，錯(cuò)誤；選項(xiàng)B，啟普發(fā)生器中的固體反應(yīng)物不能呈粉末狀，錯(cuò)誤；選項(xiàng)C，裝置中CO2與熾熱的C反應(yīng)生成CO，裝置中CO與MoO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，正確；選項(xiàng)D，裝置中未反應(yīng)的CO2也能使裝置中澄清石灰水變渾濁，錯(cuò)誤。答案：C能力題11.銅有兩種常見(jiàn)的氧化物CuO和Cu2O。某學(xué)習(xí)小組取0.98 g(用精密天平測(cè)量)Cu(OH)2固體加熱，有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化如圖1所示。另外，某同學(xué)繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素的質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖2所示。則下列分析正確的是()A圖1中，A到B的過(guò)程中有0.01 mol電子轉(zhuǎn)移B圖1整個(gè)過(guò)程中共生成0.26 g水C圖2三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu質(zhì)量關(guān)系的曲線是XD圖1中A和B的化學(xué)式分別為Cu2O和CuO解析：0.98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol，若加熱時(shí)全部生成CuO，則CuO的質(zhì)量為0.01 mol80 gmol10.80 g，所以A點(diǎn)是CuO。若加熱時(shí)全部生成Cu2O，則Cu2O的質(zhì)量為0.005 mol144 gmol10.72 g，所以B點(diǎn)是Cu2O，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由A到B發(fā)生反應(yīng)：4CuO2Cu2OO2，根據(jù)化學(xué)方程式可知，當(dāng)0.01 mol CuO完全轉(zhuǎn)化為Cu2O時(shí)，轉(zhuǎn)移0.01 mol電子，A項(xiàng)正確；生成的水和氧氣的質(zhì)量總和為0.26 g，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CuO和其中所含Cu的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10 g計(jì)算)為CuOCu80 6410 g 8 g觀察圖2可知，曲線Y表示的是CuO和其中所含Cu質(zhì)量的關(guān)系，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A12我國(guó)晉代抱樸子中描述了大量的化學(xué)反應(yīng)，其中有：“丹砂(HgS)燒之成水銀，積變又還成丹砂”；“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”。下列有關(guān)敘述正確的是()A中描述的化學(xué)反應(yīng)是可逆反應(yīng)B“曾青”是含有Cu2的溶液，如硫酸銅溶液C“積變又還成丹砂”中的“還”可理解為“被還原”D水銀能跟曾青發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)銅解析：中描述的化學(xué)反應(yīng)為HgSHgS、HgS=HgS，兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；“鐵赤色如銅”，說(shuō)明鐵置換出銅，故“曾青”應(yīng)為可溶性銅鹽的水溶液，B項(xiàng)正確；“積變又還成丹砂”，發(fā)生的反應(yīng)是HgS=HgS，Hg發(fā)生了氧化反應(yīng)，“還”是指恢復(fù)原來(lái)的狀態(tài)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；Hg的活動(dòng)性比Cu弱，因此水銀不能與曾青發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)銅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B13銅在自然界存在于多種礦石中，如：礦石名稱黃銅礦斑銅礦輝銅礦孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3Cu(OH)2(1)上表所列銅化合物中，銅的質(zhì)量百分含量最高的是_。(2)工業(yè)上以黃銅礦為原料。采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過(guò)程會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2Cu2OCu2S6CuSO2，反應(yīng)的氧化劑是_。(3)SO2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是_；處理該尾氣可得到有價(jià)值的化學(xué)品，寫(xiě)出其中1種酸和1種鹽的名稱_。解析：(1)銅化合物中，銅的質(zhì)量百分含量100%；黃銅礦中銅的含量100%35%；斑銅礦中銅的含量100%63%；輝銅礦中銅的含量100%80%；孔雀石中銅的含量100%58%所以銅的質(zhì)量百分含量最高的是Cu2S。(2)2Cu2OCu2S6CuSO2，該反應(yīng)中銅的化合價(jià)由1價(jià)變?yōu)?價(jià)，銅元素在該反應(yīng)中得電子化合價(jià)降低，所以該反應(yīng)中的氧化劑是Cu2O、Cu2S。(3)二氧化硫是有毒氣體，二氧化硫溶于水后形成酸性溶液，隨雨水降下，就可能形成酸雨；二氧化硫能溶于水，且能和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸能被氧化成為硫酸，二氧化硫是酸性氧化物，所以能用堿液吸收生成鹽，如硫酸銨。答案：(1)Cu2S(2)Cu2O、Cu2S(3)二氧化硫是有毒氣體，二氧化硫溶于水后形成酸性溶液，隨雨水降下，就可能形成酸雨硫酸、硫酸銨14氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過(guò)程如下：回答下列問(wèn)題：(1)步驟中得到的氧化產(chǎn)物是_，溶解溫度應(yīng)控制在6070 ，原因是_。(2)寫(xiě)出步驟中主要反應(yīng)的離子方程式_。(3)步驟包括用pH2的酸洗、水洗兩步操作，酸洗采用的酸是_(寫(xiě)名稱)。(4)上述工藝中，步驟不能省略，理由是_。(5)步驟、都要進(jìn)行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有_(填字母)。A分餾塔B離心機(jī)C反應(yīng)釜 D框式壓濾機(jī)(6)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品m g，將其置于過(guò)量的FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加入適量稀硫酸，用a mol/L的K2Cr2O7溶液滴定到終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液b mL，反應(yīng)中Cr2O被還原為Cr3，樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。解析：(1)題中采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl，所以步驟還原劑只能是單質(zhì)銅，氧化產(chǎn)物為CuSO4。(2)步驟中的反應(yīng)物為硫酸銅、亞硫酸銨、氯化銨，生成了CuCl，銅元素化合價(jià)降低，所以SO作還原劑，生成SO，配平得2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H。(3)由步驟中加入了硫酸，經(jīng)過(guò)步驟回收到硫酸銨可知酸洗采用的酸是硫酸。(4)CuCl難溶于乙醇，在潮濕的空氣中易水解氧化，所以醇洗有利于加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化。(5)工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有離心機(jī)和框式壓濾機(jī)。(6)根據(jù)題中信息可得關(guān)系式：6CuCl6Fe2Cr2O，則n(CuCl)ab1036 mol，m(CuCl)ab103699.5 gmol10.597ab g，故樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。答案：(1)CuSO4或Cu2溫度低溶解速度慢、溫度過(guò)高銨鹽分解(2)2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H(3)硫酸(4)醇洗有利于加快去除CuCl表面水分，防止其水解氧化(5)BD(6)100%