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  • 2021-05-14 发布

2020版高考化学一轮复习 第三章 金属及其重要化合物 第4节 金属材料及金属矿物的开发利用课时跟踪练

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第4节 金属材料及金属矿物的开发利用 课时跟踪练 一、选择题 ‎1.中国银行发行的中国航天普通纪念币,面额为10元,直径为27毫米,材质为双色铜合金,如下图。下列关于合金的叙述不正确的是(  )‎ A.铜合金和单质铜一样,具有良好的导电性、导热性和延展性 B.铜合金的硬度比单质铜大 C.铜合金的熔点比单质铜低 D.该纪念币能完全溶解于稀硫酸中 解析:合金有别于成分金属的特性是熔点低、硬度大,共性是具有金属的物理通性,但是化学性质没有改变,故D项错误。‎ 答案:D ‎2.在冶金工业上,均不能用化学还原剂制得的一组金属是(  )‎ A.Na、Mg、Al    B.Na、K、Zn、Fe C.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、Al、Zn、Fe 解析:Na、Mg、Al的冶炼方法为电解法;用Na还原K+是由于钾的沸点比钠的低,在高温时还原生成的单质K以气态形式挥发出来,从而制得金属钾;Zn、Fe的冶炼方法为化学还原剂还原法;Cu、Ag的冶炼方法为热分解法,故选A项。‎ 答案:A ‎3.明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也”(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是(  )‎ A.“倭铅”是指金属锌和铅的混合物 B.煤炭中起作用的主要成分是C C.冶炼Zn的化学方程式:ZnCO3+‎2CZn+3CO↑‎ D.该冶炼锌的方法属于热还原法 解析:由题意可知,“倭铅”是指金属锌,不是混合物,故A错误;煤炭的主要成分是碳,反应中碳作还原剂,故B、C、D均正确。‎ 6‎ 答案:A ‎4.下列几种关于金属冶炼方法的叙述中,正确的是(  )‎ A.蒸发海水制成饱和食盐水,将其电解可制得金属钠 B.炼铁高炉中,利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂 C.高炉炼铁能得到纯铁 D.铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来 解析:电解食盐水得到的是NaOH,得不到Na;炼铁高炉中利用CO作为铁矿石的还原剂;高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。‎ 答案:D ‎5.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.铝合金是一种混合物,它比纯铝的熔点高 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 解析:CuO→Cu(OH)2不能通过一步实现,A错误;铝合金比纯铝的熔点低,B错误;铜表面不能形成致密的氧化膜,D错误。‎ 答案:C ‎6.钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是(  )‎ A.金不溶于任何溶液 B.铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物 C.铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点 D.Cu的质子数和中子数之差为34‎ 解析:金能够溶于王水,A项错误;铜在空气中被腐蚀生成铜绿,主要成分是Cu2(OH)2CO3,B项错误;合金的熔点一般比成分金属的都低,C项正确;Cu的质子数和中子数之差为(63-29)-29=5,D项错误。‎ 答案:C ‎7.已知酸性条件下有反应:2Cu+===Cu2++Cu。氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同,可能产生Cu或Cu2O,两者都是红色固体。某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验,实验操作和实验现象列表如下:‎ 加入试剂 稀硫酸 浓硫酸并加热 稀硝酸 浓硝酸 实验现象 红色固体 无色气体 无色气体、‎ 红棕色气体、‎ 6‎ 不反应 蓝色溶液 蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物(  )‎ A.是Cu B.是Cu2O C.一定有Cu,一定有Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu 解析:由题目提供的信息可知:Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu和Cu2+,而向该红色固体中加入稀硫酸后红色固体不反应,故该红色固体中不存在Cu2O,全部为Cu。‎ 答案:A ‎8.如图所示的反应均是在高温引燃后进行,选项中的物质表示A和B,不合理的是(  )‎ A.CO2、Mg B.MgO、Al C.Fe2O3、Al D.CuO、H2‎ 解析:本题可采用逐个筛选法解答,显然本题综合了高温下可以进行的置换反应类型,中学化学中符合高温下可以进行的置换反应主要有①2Mg+CO2===2MgO+C,②铝热反应,③3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2,④CuO+C(或H2),⑤SiO2+‎2C===Si+2CO。故可得。‎ 答案:B ‎9.CuSO4是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是(  )‎ A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2‎ B.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想 C.生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:①=②<③‎ D.利用途径②制备‎16 g硫酸铜,被还原的硫酸的物质的量为0.1 mol 解析:三种途径制得CuSO4的原理为①3Cu+3H2SO4+2HNO3===3CuSO4+2NO↑+4H2O;②2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4===CuSO4+H2O;③Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。‎ A项,途径①的总方程式可得n(H2SO4)∶n(HNO3)=3∶2最好;‎ B项,途径①会产生NO,途径③产生SO2均有污染;‎ 6‎ C项,生产1 mol CuSO4消耗H2SO4,途径①为1 mol,途径②为1 mol,途径③为2 mol;‎ D项,途径②中H2SO4没有发生化合价变化,不被还原。‎ 答案:D 二、非选择题 ‎10.冶炼金属常用以下几种方法:‎ ‎①热分解法 ②以活泼金属Na、Mg等作还原剂 ‎③以C、CO或H2作还原剂 ④电解法 ⑤利用铝热反应原理还原 下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填空)。‎ ‎(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。‎ ‎(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。‎ ‎(3)Hg、Ag等不活泼金属________。‎ ‎(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属________。‎ 解析:(1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属:以C、CO或H2作还原剂;‎ ‎(2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属:电解法;‎ ‎(3)Hg、Ag等不活泼金属:热分解法;‎ ‎(4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属:利用铝热反应原理还原。‎ 答案:(1)③ (2)④ (3)① (4)⑤‎ ‎11.铜器久置,表面会生成一层绿色固体,为了解铜在空气中的腐蚀情况,某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。‎ 查阅相关资料后,猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐。‎ ‎①对试管内的绿色固体进行加热,至完全分解,观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,C装置中澄清石灰水变浑浊。‎ ‎②取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。‎ ‎③取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)绿色固体中含有的元素是________。‎ 6‎ ‎(2)加热后试管中剩余的黑色物质是________。‎ ‎(3)假设该绿色物质是一种纯净物,则其化学式可能是________,加热分解的化学方程式为____________________________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(4)上述实验步骤③中的反应的离子方程式为_______________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ ‎(5)实验装置最后的干燥管的作用是______________________。‎ ‎(6)如果将B、C两装置对调,能否达到实验目的?________,为什么?____________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ 解析:无水硫酸铜变蓝,说明有H2O生成,澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成,所以绿色固体中含有H、C、O;由②可知黑色固体为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)防止空气中的CO2进入 (6)不能 对调后无法说明反应中有水生成 ‎12.某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应精制CuO,其设计的实验过程为 ‎(1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,灼烧后含有少量铜的可能原因是________。‎ a.灼烧过程中部分氧化铜被还原 b.灼烧不充分铜未被完全氧化 c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.该条件下铜无法被氧气氧化 ‎(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是_________________________________。‎ ‎(3)有同学指出,由CuSO4溶液到生成CuO少了一个环节,即应先生成Cu(OH)2沉淀,过滤洗涤后再加热分解Cu(OH)2得CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是________。‎ A.CuO比Cu(OH)2颗粒粗大,更易于过滤从溶液中分离 6‎ B.Cu(OH)2分解温度较低,加热其浊液即可使其分解 C.干态下分解Cu(OH)2,温度难以控制,可能因温度过高导致CuO进一步分解生成Cu2O D.过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净 解析:(1)灼烧后含有少量铜,其原因可能是灼烧不充分,铜未被完全氧化,也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。‎ ‎(2)根据途径Ⅰ的反应方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O和途径Ⅱ的反应方程式2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O,可以看出途径Ⅱ的优点是①产生等量的CuSO4,比途径Ⅰ消耗硫酸少;②途径Ⅱ不产生污染大气的气体SO2。‎ ‎(3)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的,故D项一定不会成为本问题理由。‎ 答案:(1)ab (2)耗酸少;无污染性气体SO2产生 (3)D 6‎