2019屆高考化學一輪復習 第4章 材料家族中的元素 第3節(jié) 金屬材料 復合材料課后達標檢測 魯科版.doc
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第3節(jié) 金屬材料 復合材料 [課后達標檢測] 一、選擇題 1.(教材改編題)下列說法中正確的是( ) A.鐵是人類在生產、生活中最早使用的金屬材料 B.金、銀、銅是應用最廣泛的金屬材料 C.鈦被譽為“21世紀的金屬”,應用前景很廣闊 D.銅是導電性、導熱性最好的有色金屬 解析:選C。銅是人類使用最早的金屬材料,A錯;鐵、鋁及鋁合金是應用最廣泛的金屬材料,B錯;銀的導電性比銅好,D錯。 2.合金與純金屬制成的金屬材料相比,優(yōu)點是( ) ①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大 ②一般地,合金的熔點比它的各成分金屬的更低 ③改變原料的配比、改變生成合金的條件,得到有不同性能的合金 ④合金比純金屬的導電性更強 ⑤合金比純金屬的應用范圍更廣泛 A.②③④ B.①②③⑤ C.①②④ D.①②④⑤ 答案:B 3.下列有關金屬的工業(yè)制法中正確的是 ( ) A.制鈦:用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦 B.煉鐵:用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物 C.通電條件下,電解熔融AlCl3制備單質Al D.煉銅:用黃銅礦經電解精煉得到純度為99.9%的銅 解析:選B。A中不能用TiCl4溶液,要用熔融狀態(tài)的TiCl4;C中熔融AlCl3不導電,應電解熔融Al2O3制取單質Al;D中電解法精煉銅的原料是粗銅。 4.(2018阜陽模擬)下列說法中正確的是( ) A.氯化鋁是一種電解質,可用于電解法制鋁 B.工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣 C.工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al涉及氧化還原反應 D.MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg,在給定條件下能實現 解析:選C。A項,AlCl3屬于共價化合物,熔融時不發(fā)生電離;B項,電解氯化鈉溶液的反應方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;D項,MgO熔點高,高溫熔化時耗能大,應電解熔融MgCl2制Mg。 5.(2018蚌埠模擬)Al、Fe、Cu都是重要的金屬元素,下列說法正確的是( ) A.三者都有多種氧化物 B.三者的單質放置在空氣中均只生成氧化物 C.制備AlCl3、FeCl3、CuCl2固體時,均能采用將溶液直接蒸干的方法 D.電解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液時陰極上只能析出Cu 解析:選D。A項,Al的氧化物只有Al2O3;B項,Cu在空氣中久置時生成Cu2(OH)2CO3;C項,由于Al3+、Fe3+、Cu2+均易水解,且加熱時,水解生成的HCl易揮發(fā)促進水解平衡正向移動,故不能得到相應固體。 6.下列反應中,反應后固體物質增重的是( ) A.將氫氣通過灼熱的CuO粉末 B.將二氧化碳通過Na2O2粉末 C.鋁與Fe2O3發(fā)生鋁熱反應 D.將鋅粒投入Cu(NO3)2溶液中 解析:選B。氫氣與灼熱的CuO反應生成Cu和水,反應前固體為CuO,反應后固體為Cu,二者物質的量相同,固體質量減小,A項錯誤;二氧化碳與過氧化鈉反應生成碳酸鈉和氧氣,反應前固體為過氧化鈉,反應后固體為碳酸鈉,二者物質的量相同,固體質量增加,B項正確;Al與Fe2O3反應生成Al2O3和Fe,反應前后固體質量不變,C項錯誤;等物質的量的Zn與Cu(NO3)2反應生成Zn(NO3)2和Cu,反應前固體為Zn,反應后固體為Cu,固體質量減小,D項錯誤。 7.氫化亞銅(CuH)是一難溶物質,用CuSO4溶液和另一種“反應物”在40~50 ℃時反應可生成它。CuH不穩(wěn)定,易分解;CuH在氯氣中能燃燒,跟鹽酸反應能產生氣體。下列有關推斷中錯誤的是( ) A.這里的另一種“反應物”具有還原性 B.CuH可作氧化劑、還原劑 C.CuH+Cl2===CuCl+HCl(燃燒) D.CuH+HCl===CuCl+H2↑(常溫) 解析:選C。C項中Cl2具有強氧化性,產物應為CuCl2和HCl。 8.已知酸性條件下有如下反應:2Cu+Cu2++Cu。由于反應溫度不同,用氫氣還原氧化銅時,可能產生Cu或Cu2O,兩者都是紅色固體。一同學對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產物做了驗證,實驗操作和實驗現象記錄如下: 加入試劑 稀硫酸 濃硫酸、加熱 稀硝酸 濃硝酸 實驗現象 紅色固體和藍色溶液 無色氣體和藍色溶液 無色氣體和藍色溶液 紅棕色氣體和藍色溶液 由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產物是( ) A.Cu B.Cu2O C.一定有Cu,可能有Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu 解析:選D。H2還原CuO生成紅色固體,可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種,產物中加入稀H2SO4溶液變藍并得到紅色固體,證明產物中含Cu2O,在酸性條件下2Cu+Cu2++Cu,故不能證明產物中是否含有Cu。 9.(2018安徽五校聯考)某物質W由Cu、Al2O3、SiO2、Fe2O3中的一種或幾種物質組成。進行如下實驗: 4.7 g W 下列有關說法不正確的是( ) A.由步驟Ⅰ可知W中一定存在Fe2O3和Cu B.由步驟Ⅱ可知4.7 g W中SiO2的質量為1.5 g C.根據步驟Ⅰ、Ⅱ可以判斷W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2 D.根據步驟Ⅰ、Ⅱ可以得出m(Fe2O3)∶m(Cu)=1∶1 解析:選D。4.7 g W和過量鹽酸反應生成藍色溶液,說明溶液中有銅離子,但是金屬Cu和鹽酸不反應,所以W中一定含有氧化鐵,氧化鐵和鹽酸反應生成的三價鐵離子可以和金屬銅反應。二氧化硅可以和氫氧化鈉反應,2.46 g固體和氫氧化鈉反應后,固體質量減少了1.5 g,所以減少的1.5 g固體為二氧化硅,一定涉及的反應有Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O,又Cu與NaOH不反應,0.96 g固體中只含Cu,故W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2,A、B、C項正確;不能確定W中是否存在Al2O3,無法計算Fe2O3和Cu的質量比,D項錯誤。 二、非選擇題 10.(2018銀川質檢)黃銅礦(主要成分為CuFeS2,S為-2價)是工業(yè)煉銅的主要原料,現有一種天然黃銅礦(含SiO2),為了測定該黃銅礦的純度,設計了如下實驗: 現稱取研細的黃銅礦樣品1.84 g,在空氣存在下進行煅燒,發(fā)生如下反應: 3CuFeS2+8O23Cu+Fe3O4+6SO2 實驗后取d中溶液的置于錐形瓶中,用0.050 0 molL-1標準碘溶液進行滴定,消耗標準溶液20.00 mL。請回答下列問題: (1)3CuFeS2+8O23Cu+Fe3O4+6SO2中氧化產物是________________,當生成0.3 mol SO2氣體時,轉移電子________mol。 (2)將樣品研細后再反應,其目的是__________________________________________ ________________________________________________________________________; 裝置c的作用是________________。 (3)用標準碘溶液滴定d中溶液的離子方程式是__________________________,滴定達終點時的現象是__________________________________________。 (4)上述反應結束后,仍需通一段時間的空氣,其目的是 ________________________________________________________________________。 (5)通過計算可知,該黃銅礦的純度為________。 (6)若將原裝置d中的試液換為Ba(OH)2溶液,測得黃銅礦純度偏高,假設實驗操作均正確,可能的原因主要是__________________________________________。 解析:(1)該反應中電子轉移情況為,則氧化產物為Fe3O4、SO2。該反應中轉移38e-,則生成0.3 mol SO2氣體時,轉移1.9 mol電子。 (2)將樣品研細后再反應,可以增大接觸面積,使原料充分反應,加快反應速率。裝置c中銅網的作用是除去反應后多余的氧氣。 (3)用標準碘溶液滴定d中溶液,SO2和I2發(fā)生氧化還原反應,離子方程式為SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+。滴定達終點時,SO2消耗完,淀粉遇I2變藍色,錐形瓶中的溶液由無色變?yōu)樗{色且半分鐘內不退色。 (4)反應結束后,仍需通一段時間的空氣,目的是使反應生成的SO2全部進入d裝置中,以減少實驗誤差。 (5)根據關系式CuFeS2~2SO2~2I2,得n(CuFeS2)=n(I2)=0.050 0 molL-120.0010-3 L10=0.005 mol,故該黃銅礦的純度為100%=50%。 (6)若將原裝置d中的試液換為Ba(OH)2溶液,空氣中的CO2與Ba(OH)2反應生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4,均會使所得沉淀質量偏大,實驗結果偏高。 答案:(1)Fe3O4、SO2 1.9 (2)增大接觸面積,使原料充分反應,加快反應速率 除去反應后多余的氧氣 (3)SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+ 錐形瓶中的溶液由無色變?yōu)樗{色且半分鐘內不退色 (4)使反應生成的SO2全部進入d裝置中,以減少實驗誤差 (5)50% (6)空氣中的CO2與Ba(OH)2反應生成BaCO3沉淀(或BaSO3被氧化成BaSO4) 11.(2018北京高三模擬)CuCl是有機合成的重要催化劑,并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料(含Fe、Al及其化合物、SiO2雜質)生產CuCl的工藝流程如下: 物質 開始沉淀時的pH 沉淀完全時的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 5.6 6.7 Al(OH)3 3.8 4.7 已知:CuCl溶于NaCl的濃溶液可生成CuCl,CuCl的溶液用水稀釋后可生成CuCl沉淀。 (1)煅燒的主要目的是__________________________________________。 (2)操作Ⅰ為調節(jié)溶液的pH,范圍為________,加入的物質X可以是________。 A.CuO B.Cu(OH)2 C.NaOH溶液 D.CaCO3 (3)濾渣Ⅱ的主要成分是________。 (4)往濾液Ⅱ中加入食鹽并通入SO2可生成CuCl,請寫出反應的離子方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)銅在廢銅料中主要以銅單質的形式存在,由整個流程圖可知,CuCl需從溶液中提取,故煅燒的目的是將銅轉化為溶于酸的氧化物。(2)調節(jié)溶液中的pH時,應保證使Fe3+和Al3+完全沉淀,而Cu2+不能沉淀,故溶液的pH應為4.7≤pH<5.6,加入的物質能消耗H+,但不能在含銅離子的溶液中引入新的雜質,再結合后面反應Ⅰ中需加入NaCl,符合要求的有ABC三項。(3)溶液的pH為4.7≤pH<5.6時,Fe3+和Al3+完全轉化為相應的氫氧化物沉淀,故濾渣Ⅱ的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根據題給的反應物和生成物,再結合氧化還原反應的基本規(guī)律可寫出反應的離子方程式:2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-===2CuCl+SO+4H+。 答案:(1)使銅轉化為可溶于酸的氧化物 (2)4.7≤pH<5.6 ABC (3)Fe(OH)3和Al(OH)3 (4)2H2O+2Cu2++SO2+4Cl-===2CuCl+SO+4H+ 12.將銅器久置,其表面會生成一層綠色固體,某化學興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進行探究。查閱相關資料后,得知該綠色物質是堿式碳酸銅。該小組同學利用如圖裝置進行實驗,探究堿式碳酸銅的分解產物。 ①對試管內的綠色固體進行加熱至完全分解,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色,C裝置中澄清石灰水變渾濁。 ②取少量A裝置中加熱后生成的黑色固體于試管中,加入稀鹽酸,觀察到黑色固體逐漸溶解,溶液變成藍綠色。 ③取少量上述藍綠色溶液于試管中,浸入一根潔凈的鐵絲,觀察到鐵絲表面有紅色物質析出。 請回答下列問題: (1)加熱后試管中剩余的黑色物質是________(填化學式)。 (2)寫出該綠色物質受熱分解的化學方程式:__________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)上述實驗步驟③中反應的離子方程式為____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)實驗裝置最后的干燥管的作用是__________________________________________。 (5)已知: 物質 開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.0 9.0 Cu(OH)2 5.6 6.7 若提供的藥品有Cl2、濃硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu,試結合題給表格,簡述除去步驟③CuCl2溶液中Fe2+的實驗步驟:________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:根據無水硫酸銅變藍,可知反應中有水生成;根據澄清石灰水變渾濁,可知有CO2生成;根據黑色固體溶于稀鹽酸,溶液變藍綠色,插入鐵絲后有紅色物質析出,知黑色物質應是CuO。(1)加熱后試管中剩余的黑色物質是CuO。(2)堿式碳酸銅受熱分解的化學方程式為Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑。(3)上述實驗步驟③中為鐵置換出銅的反應,離子方程式為Cu2++Fe===Cu+Fe2+。(4)該實驗裝置中最后的干燥管中裝有堿石灰,目的是防止空氣中的CO2進入廣口瓶中,干擾實驗。(5)根據表格中數據可知Fe2+開始沉淀的pH為7.0,而Cu2+完全沉淀的pH為6.7,所以當Fe2+開始沉淀時Cu2+已完全沉淀,要保證Cu2+不被沉淀,只有把Fe2+先氧化為Fe3+,再調節(jié)溶液pH使Fe3+生成沉淀。根據提供的氧化劑,只能選擇Cl2,為了不引入雜質,選擇CuO調節(jié)溶液的pH,注意沉淀后一定要過濾。 答案:(1)CuO (2)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑ (3)Cu2++Fe===Cu+Fe2+ (4)防止空氣中的CO2進入廣口瓶,干擾實驗 (5)向溶液中通入足量Cl2,再加入過量CuO,然后進行過濾- 配套講稿:
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