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- 2021-07-08 发布
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考点集训(十) 用途广泛的金属材料和开发金属矿物
(建议用时:25分钟)
(对应考点集训第210页)
[A级 基础达标]
1.下列说法中正确的是( )
A.Cu→CuO→Cu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现
B.工业上制Na的方法是电解NaCl溶液
C.金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀,生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜
D.金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能,其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜,阻止反应的进一步进行
C [A项,CuO→Cu(OH)2一步不能实现;B项,工业上制Na应电解熔融NaCl;D项,Cu形成Cu2(OH)2CO3。]
2.(2019·石家庄模拟)下列制备金属单质的方法或原理正确的是( )
A.在高温条件下,用H2还原MgO制备单质Mg
B.在通电条件下,电解熔融Al2O3与冰晶石(Na3AlF6)混合物制备单质Al
C.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质Na
D.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
B [A项,Mg的还原性强于H2的还原性,H2不能还原MgO;C项,制取钠应电解熔融NaCl;D项,发生的反应为4CuO2Cu2O+O2↑,得不到单质Cu。]
3.已知CuO经高温灼烧生成Cu2O,Cu2O与H+发生反应:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中,下列有关说法中正确的是( )
A.如果溶液变为蓝色,同时有紫红色固体出现,说明样品全部生成Cu2O
B.溶液中最终可能有紫红色固体出现
C.这种实验的结果无法说明CuO分解的程度
D.如果溶液中出现蓝色,最终没有紫红色固体出现,说明CuO没有分解
C [Cu2O的检验不能用稀硝酸,HNO3能氧化Cu2O为Cu2+。]
4.(2019·重庆模拟)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是( )
A.相对于途径①③,途径①更好地体现了绿色化学思想
B.途径①发生的反应可能是3Cu+2HNO3+3H2SO4===3CuSO4+2NO↑+4H2O
C.将CuSO4溶液蒸发,利用余热蒸干,可制得胆矾晶体
D.1 mol CuSO4在1 100 ℃所得混合气体X为SO3和O2,其中O2可能为0.75 mol
B [A项,途径①有污染气体NO生成,不能更好地体现绿色化学思想,错误;C项,胆矾晶体不能通过蒸干得到,应冷却结晶,过滤得到,错误;D项,1 mol CuSO4被还原成Cu2O转移1 mol电子,应得氧气0.25 mol,错误。]
5.铜是生活中常见的金属,请回答下列问题:
(1)Cu不活泼,通常情况下不与稀硫酸反应,但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后,溶液很快变蓝色,试写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体,试写出该反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:
________________________________________________________________________。
将溶液中红色物质反应掉,最终得到胆矾。则加入的试剂最好是________(填字母序号)。
A.适量的NaNO3
B.适量的HNO3
C.适量的H2O2
[解析] (1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应,但再加入H2O2溶液后铜开始溶解,溶液逐渐变为蓝色,说明过氧化氢在酸性溶液中具有氧化性,能溶解铜,离子方程式为Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O。
(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合,会析出Cu2(OH)2CO3,反应的离子方程式为2Cu2++CO+2H2O===Cu2(OH)2CO3↓+2H+。
(3)Cu2O在酸性条件下生成Cu2+(蓝色)和单质铜(红色),反应的离子方程式为Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O。
[答案] (1)Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
(2)2Cu2++CO+2H2O===Cu2(OH)2CO3↓+2H+
(3)Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O C
[B级 能力提升]
6.(2019·洛阳模拟)用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图:
(1)下列措施是为了加快浸取速率,其中无法达到目的的是________(填字母)。
A.延长浸取时间
B.将辉铜矿粉碎
C.充分搅拌
D.适当增加硫酸浓度
(2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式:________________________________________________________________________。
(3)研究发现,若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,可能的原因是________________________________________________________________________。
(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3。则加入的试剂A可以是________(填化学式);“赶氨”时,最适宜的操作方法是
________________________________________________________________________。
(5)“沉锰”(除Mn2+)过程中有关反应的离子方程式为________________________________________________。
(6)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是______(填化学式)。
[解析] (1)加快矿石浸取速率的一般措施有加热,增大浓度,搅拌,粉碎矿石等。
(2)根据题意反应物为Cu2S、MnO2、H+,生成物为Cu2+、S、Mn2+、H2O,配平即可。
(3)先除铁再浸取,发现浸取速率变慢,说明Fe2O3在浸取时有催化作用,即Fe3+可催化Cu2S被MnO2氧化。
(4)为了防止引入杂质,且沉淀Fe3+可加CuO或Cu(OH)2等。
(5)“沉锰”过程涉及的物质有NH4HCO3、Mn2+、NH3,可写出离子方程式。
(6)溶液Ⅱ中含有SO、NH。
[答案] (1)A
(2)2MnO2+Cu2S+8H+===S↓+2Cu2++2Mn2++4H2O
(3)Fe3+可催化Cu2S被MnO2氧化
(4)CuO或Cu(OH)2 将溶液加热
(5)Mn2++HCO+NH3===MnCO3↓+NH
(6)(NH4)2SO4