2019高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物 3-4 用途廣泛的金屬材料開發(fā)利用金屬礦物練習(xí) 新人教版.doc

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3-4 用途廣泛的金屬材料開發(fā)利用金屬礦物 板塊三 限時(shí)規(guī)范特訓(xùn) 　　時(shí)間：45分鐘　　　滿分：100分 一、選擇題(每題6分，共72分) 1．化學(xué)與生活密不可分，下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．變壓器鐵芯是含硅4%的硅鋼，有很高的導(dǎo)磁性 B．還原鐵粉可用作食品保鮮劑 C．甲醛溶液可以用作食品防腐劑 D．合金的硬度一般比成分金屬大 答案　C 解析　含硅4%的硅鋼具有導(dǎo)磁性，可用作變壓器鐵芯，A正確；鐵與氧氣和水反應(yīng)生成了鐵銹，消耗了氧氣，阻止了食品與氧氣的反應(yīng)，達(dá)到了食品保鮮的目的，B正確；甲醛溶液有毒，不能用作食品防腐劑，C錯(cuò)誤；根據(jù)合金的性質(zhì)可知，合金的硬度一般比成分金屬大，D正確。 2．下列關(guān)于資源的開發(fā)利用說法不正確的是(　　) A．目前世界上冶煉銅的主要方法是電解法 B．海水淡化最常用的方法之一是蒸餾法 C．海帶中提取碘的過程中需要氧化劑把碘離子氧化成碘單質(zhì) D．電解法冶煉鋁的過程中加入冰晶石的目的是降低氧化鋁的熔點(diǎn)以節(jié)約電能 答案　A 解析　目前世界上冶煉金屬銅的主要方法是火法煉銅和濕法煉銅，A錯(cuò)誤；海水淡化的方法主要有蒸餾法、電滲析法、離子交換法等，B正確；海帶中碘以I－的形式存在，要變成單質(zhì)碘需要加氧化劑氧化，C正確；電解法冶煉鋁的過程中加入冰晶石可降低氧化鋁的熔點(diǎn)，減少能耗，D正確。 3．我國晉代《抱樸子》中描述了大量的化學(xué)反應(yīng)，其中有：①“丹砂(HgS)燒之成水銀，積變又還成丹砂”；②“以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A．①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 答案　B 解析　①中描述的化學(xué)反應(yīng)為HgSHg＋S、Hg＋S===HgS，兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)條件不同，不是可逆反應(yīng)，A錯(cuò)誤；“鐵赤色如銅”，說明鐵置換出銅，故“曾青”應(yīng)為可溶性銅鹽的水溶液，B正確；“積變又還成丹砂”，發(fā)生的反應(yīng)是Hg＋S===HgS，Hg發(fā)生了氧化反應(yīng)，“還”是指恢復(fù)原來的狀態(tài)，C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錯(cuò)誤。 4．鉛的冶煉大致過程如下： ①富集：將方鉛礦(PbS)進(jìn)行浮選； ②焙燒：2PbS＋3O22PbO＋2SO2； ③制粗鉛：PbO＋CPb＋CO↑； PbO＋COPb ＋CO2。 下列說法正確的是(　　) A．浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學(xué)變化 B．方鉛礦焙燒反應(yīng)中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbO C．整個(gè)冶煉過程中，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移2 mol電子 D．將1 mol PbS完全冶煉成Pb理論上至少需要6 g碳 答案　D 解析　富集方鉛礦的過程屬于物理變化，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)中還原產(chǎn)物除PbO外還有SO2；整個(gè)冶煉過程中，制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移8 mol電子，C錯(cuò)誤。 5．下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是(　　) A．在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)Mg B．在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)Al C．在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)Na D．加強(qiáng)熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu 答案　B 解析　Mg的活潑性強(qiáng)，不能用H2還原制備Mg，而應(yīng)用電解熔融MgCl2的方法制備，A錯(cuò)誤；電解飽和食鹽水得到NaOH而不是單質(zhì)Na，C錯(cuò)誤；CuO加強(qiáng)熱分解生成Cu2O而不是Cu，D錯(cuò)誤。 6．美國“海狼”潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金(單質(zhì)鈉和單質(zhì)鋁熔合而成)作載熱介質(zhì)，下列有關(guān)說法不正確的是 (　　) A．該鋁鈉合金的熔點(diǎn)低于金屬鈉 B．鋁鈉合金若投入一定量的水中可得無色溶液，則n(Al)≤n(Na) C．鋁鈉合金投入足量氯化銅溶液中，會(huì)有氫氧化銅沉淀生成，也可能有銅析出 D．若m g不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中，放出的H2越多，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小 答案　D 解析　合金的熔點(diǎn)低于其組成金屬，A正確；鋁鈉合金投入水中，發(fā)生2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，當(dāng)n(Na)≥n(Al)時(shí)，金屬全部溶解，得到無色溶液，B正確；鋁鈉合金投入到足量氯化銅溶液中，鈉和水反應(yīng)生成的NaOH可以和CuCl2反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，若n(Al)>n(Na)，金屬鋁也會(huì)置換出金屬銅，C正確；2Al～3H2↑，2Na～H2↑，等質(zhì)量的金屬鈉和金屬鋁比較，Al產(chǎn)生的氫氣量多，所以放出的H2越多，鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，D錯(cuò)誤。 7．下列說法中正確的是(　　) A．純鐵易被腐蝕，可以在純鐵中混入碳元素制成“生鐵”，以提高其抗腐蝕能力 B．我們使用合金是因?yàn)樗燃兘饘倬哂懈鼉?yōu)良的化學(xué)性質(zhì) C．我國首艘航母“遼寧艦”上用于艦載機(jī)降落的攔阻索是特種鋼纜，屬于金屬材料 D．Na、Al、Cu可以分別用電解冶煉法、熱還原法和熱分解法得到 答案　C 解析　純鐵抗腐蝕能力很強(qiáng)，生鐵易腐蝕，A錯(cuò)誤；合金比其成分金屬具有更加優(yōu)良的物理機(jī)械性能，B錯(cuò)誤；Na、Al用電解法冶煉，Cu可以用熱還原法冶煉得到，D錯(cuò)誤。 8．如圖所示的反應(yīng)均是在高溫引燃后進(jìn)行，選項(xiàng)中的物質(zhì)表示A和B，不合理的是(　　) A．MgO　Al B．CO2　Mg C．Fe3O4　Al D．CuO　H2 答案　A 解析　Mg的活潑性強(qiáng)于Al，若A為MgO，B為Al，二者不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；CO2與Mg反應(yīng)生成C(即C)和MgO(即D)，Mg與O2反應(yīng)生成MgO，C與足量O2反應(yīng)生成CO2，B正確；Fe3O4與Al能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，生成Fe(即C)和Al2O3(即D)，C正確；H2還原CuO生成Cu(即C)和H2O(即D)，D正確。 9．CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽礬晶體 B．相對(duì)于途徑①、③，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想 C．CuSO4在1100 ℃分解所得氣體X可能是SO2和SO3的混合氣體 D．Y具有還原性 答案　C 解析　將CuSO4溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可制得膽礬晶體，A正確；途徑①有污染性氣體產(chǎn)生，相對(duì)于途徑③，途徑②的優(yōu)點(diǎn)是制取等質(zhì)量CuSO4需要的硫酸少并且無污染性氣體產(chǎn)生，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，B正確；由流程圖知硫酸銅分解生成了Cu2O，若X是SO2和SO3的混合氣體，則銅元素、硫元素化合價(jià)降低，無元素化合價(jià)升高，根據(jù)2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑知，X可能是O2、SO2和SO3的混合氣體，C錯(cuò)誤；由Cu(OH)2到Cu2O，銅元素化合價(jià)降低，被還原，D正確。 10．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)： 下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A．步驟Ⅰ中減少的3 g固體一定是混合物 B．步驟Ⅱ中質(zhì)量減少的物質(zhì)一定是Cu C．根據(jù)步驟Ⅰ、Ⅱ可以判斷混合物X的成分為Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2 D．根據(jù)步驟Ⅱ可以得出m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1 答案　D 解析　步驟Ⅰ中，加入過量氫氧化鈉溶液固體質(zhì)量減少了3 g，溶解的物質(zhì)可能是Al2O3和SiO2中的一種或兩種，故A、C錯(cuò)誤；步驟Ⅱ中加入過量鹽酸，F(xiàn)e2O3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Ⅱ中發(fā)生的總反應(yīng)為Fe2O3＋Cu＋6HCl===2FeCl2＋CuCl2＋3H2O，溶解的固體(6.4－1.92＝4.48 g)中，F(xiàn)e2O3和Cu的物質(zhì)的量相等，又因?yàn)辂}酸過量，F(xiàn)e2O3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。 11．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)測(cè)量m g銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)： 下列說法中不正確的是(　　) A．合金的熔點(diǎn)比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性 B．銅銀都能與稀硝酸反應(yīng)，收集到的V L氣體全為NO C．操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是洗滌 D．銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100% 答案　D 解析　不論是濃硝酸還是稀硝酸與Cu、Ag反應(yīng)生成的氣體用排水法收集到的一定全部是NO，B正確；W g固體應(yīng)該是干燥純凈的AgCl，故Ⅰ為過濾，由于過濾后的氯化銀附著一些離子，應(yīng)洗滌附著的物質(zhì)，防止影響氯化銀的質(zhì)量測(cè)定，故Ⅱ?yàn)橄礈欤珻正確；氯化銀的質(zhì)量為W g，所以合金中銀的質(zhì)量為W g＝ g，故合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝100%，故D錯(cuò)誤。 12．部分氧化的FeCu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.92 g，經(jīng)如下處理： 下列說法中正確的是(　　) ①濾液A中的陽離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋　②樣品中氧元素的物質(zhì)的量為0.03 mol?、廴芙鈽悠返倪^程中消耗H2SO4的總的物質(zhì)的量為0.04 mol　④V＝224 mL?、軻＝336 mL A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．①③⑤ 答案　B 解析　由濾液A中不含Cu2＋可知，樣品中加入足量稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)有Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，F(xiàn)e2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，F(xiàn)e＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，F(xiàn)e＋2Fe3＋===3Fe2＋。溶液中陽離子只有Fe2＋、H＋，無Fe3＋，①錯(cuò)誤；因?yàn)V液A中不含Cu2＋，故3.2 g濾渣只是Cu(物質(zhì)的量是0.05 mol)，濾液經(jīng)處理最終得到的3.2 g固體是Fe2O3。由2Fe～Fe2O3可知，該5.92 g樣品中，鐵元素的總質(zhì)量為2.24 g(物質(zhì)的量是0.04 mol)，故混合物中氧元素的質(zhì)量為5.92 g－2.24 g－3.2 g＝0.48 g，即樣品中氧元素的物質(zhì)的量是＝0.03 mol，②正確；消耗的H2SO4以FeSO4的形式存在，故消耗的H2SO4的物質(zhì)的量為0.04 mol，③正確；因5.92 g樣品中含0.03 mol O、0.04 mol Fe、0.05 mol Cu，則樣品可以看作Fe、FeO、Cu的形式，因氧元素的物質(zhì)的量是0.03 mol，故FeO的物質(zhì)的量為0.03 mol、Fe的物質(zhì)的量為0.01 mol，與足量的稀硫酸反應(yīng)可生成0.01 mol的H2，標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為224 mL，④正確、⑤錯(cuò)誤。 二、非選擇題(共28分) 13．(14分)工業(yè)上用黃銅礦冶煉銅及對(duì)爐渣綜合利用的一種工藝流程如圖所示： (1)冶煉過程中得到Cu2O和Cu的混合物稱為“泡銅”，其與金屬Al在高溫條件下混合反應(yīng)可得粗銅，反應(yīng)化學(xué)方程式為_________________________________________________________。 (2)傳統(tǒng)煉銅的方法主要是火法煉銅，其主要反應(yīng)為： ①2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO ②2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 ③2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ 每生成1 mol Cu，共消耗________mol O2。反應(yīng)③中的氧化劑是________。 (3)煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制備Fe2O3。根據(jù)流程回答下列問題： ①加入適量NaClO溶液的目的是________________(用離子方程式表示)。 ②除去Al3＋的離子方程式是____________________________。 ③選用提供的試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO。 提供的試劑有：稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。 所選試劑是________，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：_________________________ _________________________________________________________。 答案　(1)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu (2)2.5　Cu2O和Cu2S (3)①2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O ②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O ③稀硫酸、KMnO4溶液　取少量高錳酸鉀溶液于試管中，滴加經(jīng)稀硫酸溶解的爐渣溶液，若高錳酸鉀溶液的紫色褪去，證明含有Fe2＋ 解析　(1)Al和Cu2O反應(yīng)生成Cu，化學(xué)方程式為3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu。 (2)由題中的化學(xué)方程式知，生成6 mol Cu，需要3 mol Cu2S,2 mol Cu2O，共需要O2 15 mol, 每生成1 mol Cu，共消耗O2 2.5 mol；由化合價(jià)變化知，氧化劑為Cu2O和Cu2S。 (3)由流程知，加入NaClO的目的是氧化Fe2＋，離子方程式為2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，加入足量NaOH溶液除去其中的Al3＋；稀硫酸溶解礦石，然后用KMnO4溶液檢驗(yàn)其中的Fe2＋。 14．[2018佛山檢測(cè)](14分)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下： [注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450 ℃和80 ℃] (1)濾渣A與稀硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________________。 (2)固體混合物B的組成為________；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________ _________________________________________________________。 (3)完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式： ______CuO＋______Al2O3________CuAlO2＋________↑。 (4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為________mol CuAlO2，至少需要1.0 molL－1的Al2(SO4)3溶液________L。 (5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是________________________、過濾、洗滌和干燥。 答案　(1)2NO＋O2===2NO2 (2)CuO、Al(OH)3　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (3)4　2　4　O2　(4)50　25 (5)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 解析　(1)氣體變色是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：2NO＋O2===2NO2。 (2)NaOH與Al2(SO4)3、CuSO4反應(yīng)生成Al(OH)3、Cu(OH)2，由Al(OH)3和Cu(OH)2的分解溫度知，煮沸時(shí)Cu(OH)2分解，Al(OH)3則不分解，則固體混合物B含有CuO、Al(OH)3。若NaOH過量，Al(OH)3會(huì)轉(zhuǎn)化為NaAlO2。 (3)反應(yīng)前CuO中銅元素＋2價(jià)，反應(yīng)后CuAlO2中銅元素＋1價(jià)，反應(yīng)過程中鋁元素的化合價(jià)不變，只有氧元素被氧化生成O2，根據(jù)得失電子數(shù)相等知，CuAlO2和O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為4∶1，配平后的化學(xué)方程式為4CuO＋2Al2O34CuAlO2＋O2↑。 (4)生成CuAlO2的物質(zhì)的量為＝50 mol，至少需要Al2(SO4)3的物質(zhì)的量為25 mol，即至少需要1.0 molL－1的Al2(SO4)3溶液25 L。 (5)由CuSO4溶液制備膽礬需要的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥。