2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 第4節(jié) 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用課時(shí)跟蹤練（含解析）.doc

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金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用 1．中國銀行發(fā)行的中國航天普通紀(jì)念幣，面額為10元，直徑為27毫米，材質(zhì)為雙色銅合金。下列關(guān)于合金的敘述不正確的是(　　) A．銅合金和單質(zhì)銅一樣，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性 B．銅合金的硬度比單質(zhì)銅大 C．銅合金的熔點(diǎn)比單質(zhì)銅低 D．該紀(jì)念幣能完全溶解于稀硫酸中 解析：合金有別于成分金屬的特性是熔點(diǎn)低、硬度大，共性是具有金屬的物理通性，但是化學(xué)性質(zhì)沒有改變，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D 2．在冶金工業(yè)上，下列均不能用化學(xué)還原劑制得的一組金屬是(　　) A．Na、Mg、Al　　 B．Na、K、Zn、Fe C．Zn、Fe、Cu、Ag D．Mg、Al、Zn、Fe 解析：Na、Mg、Al的冶煉方法為電解法；Zn、Fe、Cu的冶煉方法為化學(xué)還原劑還原法；Ag的冶煉方法為熱分解法，故選A項(xiàng)。 答案：A 3．明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷淀，毀罐取出……即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是(　　) A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是C C．冶煉Zn的化學(xué)方程式：ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法 解析：由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物，故A錯(cuò)誤；煤炭的主要成分是碳，反應(yīng)中碳作還原劑，故B、C、D均正確。 答案：A 4．(2019惠州模擬)下列幾種關(guān)于金屬冶煉方法的敘述，正確的是(　　) A．蒸發(fā)海水制成飽和食鹽水，將其電解可制得金屬鈉 B．煉鐵高爐中，利用焦炭作為還原鐵礦石的還原劑 C．高爐煉鐵能得到純鐵 D．鋁熱法能夠使氧化鐵跟鋁在高溫條件下煉出鐵來 解析：電解食鹽水得到的是NaOH，得不到Na；煉鐵高爐中利用焦炭與空氣反應(yīng)生成的CO作為還原鐵礦石的還原劑；高爐煉鐵得到的是含碳等元素的生鐵。 答案：D 5．下列說法正確的是(　　) A．Cu→CuO→Cu(OH)2每步轉(zhuǎn)化均能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn) B．鋁合金是一種混合物，它比純鋁的熔點(diǎn)高 C．金屬銅放置在潮濕的空氣中會(huì)被銹蝕，生成綠色的銅銹——堿式碳酸銅 D．金屬鋁、鐵、銅都有一定的抗腐蝕性能，其抗腐蝕的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行 解析：A項(xiàng)，CuO→Cu(OH)2不能通過一步實(shí)現(xiàn)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鋁合金比純鋁的熔點(diǎn)低，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鐵、銅表面不能形成致密的氧化膜，錯(cuò)誤。 答案：C 6．釣魚島群島的東海海域及部分太平洋海域探明為海底熱水礦床。海底熱水礦床是沉積著由巖漿熱氣從地底噴出的金、銅、鋅、稀有金屬等區(qū)域。下列說法正確的是(　　) A．金不溶于任何溶液 B．銅、鋅在潮濕的空氣中均能被氧化成對(duì)應(yīng)的氧化物 C．銅鋅合金的熔點(diǎn)低于銅或鋅的熔點(diǎn) D.Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為34 解析：金能夠溶于王水，A項(xiàng)錯(cuò)誤；銅在潮濕的空氣中被腐蝕生成銅綠，主要成分是Cu2(OH)2CO3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；合金的熔點(diǎn)一般比成分金屬的都低，C項(xiàng)正確；Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為(63－29)－29＝5，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 7．(2019泉州模擬)已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H＋發(fā)生：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。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)說法正確的是(　　) A．如果溶液變?yōu)樗{(lán)色，同時(shí)有紫紅色固體出現(xiàn)，說明樣品全部生成了Cu2O B．溶液中最終可能有紫紅色固體出現(xiàn) C．這種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果無法說明CuO分解的程度 D．如果溶液變成藍(lán)色，最終沒有紫紅色固體出現(xiàn)，說明CuO沒有分解 解析：Cu、Cu2O、CuO均能與稀硝酸反應(yīng)，故不可能有紫紅色固體出現(xiàn)，無法說明CuO分解的程度。 答案：C 8．如圖所示的反應(yīng)均是在高溫或引燃條件下進(jìn)行，選項(xiàng)中的物質(zhì)表示A和B，不合理的是(　　) A．CO2、Mg　 B．MgO、Al C．Fe2O3、Al D．CuO、H2 解析：A項(xiàng)，Mg高溫下與CO2反應(yīng)生成C和MgO，C、Mg與足量氧氣引燃分別能生成CO2與MgO，故A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，Al的還原性比Mg弱，故不能置換出Mg，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Al與Fe2O3高溫下反應(yīng)生成Al2O3與Fe，F(xiàn)e與氧氣在高溫加熱條件下生成Fe2O3，故C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，H2還原CuO生成H2O與Cu，H2、Cu與氧氣引燃反應(yīng)分別生成H2O和CuO，故D項(xiàng)正確。 答案：B 9．(2019株洲檢測)根據(jù)框圖分析，下列說法不正確的是(　　) A．我國是世界上最早使用反應(yīng)②冶煉金屬M(fèi)的國家 B．M2＋的氧化性比E2＋的氧化性強(qiáng) C．在反應(yīng)③中若不加稀硫酸，可能觀察到紅褐色沉淀 D．在反應(yīng)①中稀硫酸既表現(xiàn)出氧化性又表現(xiàn)出酸性 解析：紅色金屬為Cu，反應(yīng)①發(fā)生Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，藍(lán)色溶液為CuSO4溶液，Z為紅褐色固體，即Z為Fe(OH)3，說明E為Fe，反應(yīng)②發(fā)生Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，反應(yīng)③發(fā)生2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。A項(xiàng)，反應(yīng)②是濕法煉銅，我國是世界上最早使用濕法煉銅的國家，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)②發(fā)生Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，利用氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，即Cu2＋的氧化性強(qiáng)于Fe2＋，正確；C項(xiàng)，生成Fe3＋發(fā)生水解，生成氫氧化鐵，因此可能觀察到紅褐色沉淀，正確；D項(xiàng)，反應(yīng)①發(fā)生的反應(yīng)方程式為Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，H2SO4中元素的化合價(jià)沒有發(fā)生變化，H2SO4表現(xiàn)酸性，H2O2表現(xiàn)氧化性，故D說法錯(cuò)誤。 答案：D 10．冶煉金屬常用以下幾種方法： ①熱分解法?、谝曰顫娊饘貼a、Mg等作還原劑 ③以C、CO或H2作還原劑　④電解法?、堇娩X熱反應(yīng)原理還原 下列金屬各采用哪種方法還原最佳(用序號(hào)填寫下列空白)。 (1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________。 (2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬________。 (3)Hg、Ag等不活潑金屬________。 (4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬________。 答案：(1)③　(2)④　(3)①　(4)⑤ 11．銅器久置，表面會(huì)生成一層綠色固體，為了解銅在空氣中的腐蝕情況，某化學(xué)興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進(jìn)行探究。 查閱相關(guān)資料后，猜想該綠色物質(zhì)可能是銅的碳酸鹽。 ①對(duì)試管內(nèi)的綠色固體進(jìn)行加熱，至完全分解，觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色，B裝置中無水硫酸銅變成藍(lán)色，C裝置中澄清石灰水變渾濁。 ②取少量加熱后生成的黑色固體于試管中，加入稀硫酸，觀察到黑色固體逐漸溶解，溶液變成藍(lán)色。 ③取少量上述藍(lán)色溶液于試管中，浸入一根潔凈的鐵絲，觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。 請(qǐng)回答下列問題： (1)綠色固體中含有的元素是______________(填元素符號(hào))。 (2)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是________。 (3)假設(shè)該綠色物質(zhì)是一種純凈物，則其化學(xué)式可能是________，加熱分解的化學(xué)方程式為____________________________________ _____________________________________________________。 (4)上述實(shí)驗(yàn)步驟③中反應(yīng)的離子方程式為_________________ _____________________________________________________。 (5)實(shí)驗(yàn)裝置最后的干燥管的作用是_______________________ _____________________________________________________。 (6)如果將B、C兩裝置對(duì)調(diào)，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?？____________，為什么？_________________________________________________ ______________________________________________________。 解析：無水硫酸銅變藍(lán)，說明有H2O生成，澄清石灰水變渾濁，說明有CO2生成，所以綠色固體中含有的元素是Cu、H、C、O；由②可知黑色固體為CuO。 答案：(1)Cu、H、O、C　(2)CuO (3)Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑ (4)Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ (5)防止空氣中的CO2進(jìn)入C裝置 (6)不能　對(duì)調(diào)后無法說明反應(yīng)中有水生成 12．(2019濰坊模擬)銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用，銅在化合物中的常見化合價(jià)有＋1、＋2。已知Cu2O與稀硫酸反應(yīng)，溶液呈藍(lán)色。 (1)工業(yè)上可用Cu2S＋O22Cu＋SO2反應(yīng)制取粗銅，該反應(yīng)中________元素被還原。 (2)將少量銅絲放入適量的稀硫酸中，溫度控制在50 ℃，加入H2O2溶液，一段時(shí)間后，升溫到60 ℃，再反應(yīng)一段時(shí)間后可制得硫酸銅，該反應(yīng)的離子方程式為_______________________________ _____________________________________________________。 溫度控制在50～60 ℃的原因除了加快反應(yīng)速率外，還有____________________。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加熱，生成CuCl沉淀，寫出生成CuCl的離子方程式： _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)現(xiàn)向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中，加入2 L 0.6 molL－1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同時(shí)收集到4 480 mL NO氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為：__________________ ______________________________________________________。 若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質(zhì)量為__________g。若混合物中含0.2 mol Cu，將該混合物與稀硫酸充分反應(yīng)，消耗H2SO4的物質(zhì)的量為________mol。 解析：(1)在該反應(yīng)中銅、氧元素的化合價(jià)降低，得到電子，被還原。 (3)Cu2O跟稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu2O＋2NO＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。硝酸發(fā)生反應(yīng)后氮元素的存在形式是Cu(NO3)2和NO，由題意知，n(NO)＝＝0.2 mol，由2 L0.6 molL－1＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)，得n[Cu(NO3)2]＝0.5 mol，n(Cu2＋)＝0.5 mol，所以若將上述混合物用足量的H2加熱還原，所得到固體的質(zhì)量為0.5 mol64 gmol－1＝32 g。若混合物中含0.2 mol Cu，則根據(jù)銅原子守恒可得：2n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.3 mol；根據(jù)得失電子守恒可得：2n(Cu)＋2n(Cu2O)＝3(4.480 L22.4 Lmol－1)，解得n(CuO)＝0.1 mol，n(Cu2O)＝0.1 mol，消耗H2SO4的物質(zhì)的量為0.1 mol＋0.1 mol＝0.2 mol。 答案：(1)銅、氧 (2)Cu＋H2O2＋2H＋Cu2＋＋2H2O　防止H2O2分解 2Cu2＋＋2Cl－＋SO＋H2O2CuCl↓＋SO＋2H＋ (3)3Cu2O＋2NO＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O　32　0.2