2020届高考化学总复习——第三章 课时跟踪练(十一)

课时跟踪练(十一)　金属材料及金属

矿物的开发利用

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。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，下列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；Zn、Fe、Cu的冶炼方法为化学还原剂还原法；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。

答案：A

4．(2019·惠州模拟)下列几种关于金属冶炼方法的叙述，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；炼铁高炉中利用焦炭与空气反应生成的CO作为还原铁矿石的还原剂；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：A项，CuO→Cu(OH)2不能通过一步实现，错误；B项，铝合金比纯铝的熔点低，错误；D项，铁、铜表面不能形成致密的氧化膜，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、锌在潮湿的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；铜在潮湿的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．(2019·泉州模拟)已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生：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，说明样品全部生成了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．如果溶液变成蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解

解析：Cu、Cu2O、CuO均能与稀硝酸反应，故不可能有紫红色固体出现，无法说明CuO分解的程度。

答案：C

8．如图所示的反应均是在高温或引燃条件下进行，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：A项，Mg高温下与CO2反应生成C和MgO，C、Mg与足量氧气引燃分别能生成CO2与MgO，故A项正确；B项，Al的还原性比Mg弱，故不能置换出Mg，故B项错误；C项，Al与Fe2O3高温下反应生成Al2O3与Fe，Fe与氧气在高温加热条件下生成Fe2O3，故C项正确；D项，H2还原CuO生成H2O与Cu，H2、Cu与氧气引燃反应分别生成H2O和CuO，故D项正确。

答案：B

9．(2019·株洲检测)根据框图分析，下列说法不正确的是(　　)

A．我国是世界上最早使用反应②冶炼金属M的国家

B．M2＋的氧化性比E2＋的氧化性强

C．在反应③中若不加稀硫酸，可能观察到红褐色沉淀

D．在反应①中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性

解析：红色金属为Cu，反应①发生Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，蓝色溶液为CuSO4溶液，Z为红褐色固体，即Z为Fe(OH)3，说明E为Fe，反应②发生Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，反应③发生2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。A项，反应②是湿法炼铜，我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家，正确；B项，反应②发生Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即Cu2＋的氧化性强于Fe2＋，正确；C项，生成Fe3＋发生水解，生成氢氧化铁，因此可能观察到红褐色沉淀，正确；D项，反应①发生的反应方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，H2SO4中元素的化合价没有发生变化，H2SO4表现酸性，H2O2表现氧化性，故D说法错误。

答案：D

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(用序号填写下列空白)。

(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________。

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______________(填元素符号)。

(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的元素是Cu、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C装置

(6)不能　对调后无法说明反应中有水生成

12．(2019·潍坊模拟)铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。

(1)工业上可用Cu2S＋O22Cu＋SO2反应制取粗铜，该反应中________元素被还原。

(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50 ℃，加入H2O2溶液，一段时间后，升温到60 ℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，该反应的离子方程式为_______________________________

_____________________________________________________。

温度控制在50～60 ℃的原因除了加快反应速率外，还有____________________。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：

_______________________________________________________

______________________________________________________。

(3)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入2 L 0.6 mol·L－1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到4 480 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为：__________________

______________________________________________________。

若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为__________g。若混合物中含0.2 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，消耗H2SO4的物质的量为________mol。

解析：(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低，得到电子，被还原。

(3)Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为3Cu2O＋2NO＋14H＋===6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O。硝酸发生反应后氮元素的存在形式是Cu(NO3)2和NO，由题意知，n(NO)＝＝0.2 mol，由2 L×0.6 mol·L－1＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)，得n[Cu(NO3)2]＝0.5 mol，n(Cu2＋)＝0.5 mol，所以若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为0.5 mol×64 g·mol－1＝32 g。若混合物中含0.2 mol Cu，则根据铜原子守恒可得：2n(Cu2O)＋n(CuO)＝0.3 mol；根据得失电子守恒可得：2n(Cu)＋2n(Cu2O)＝3×(4.480 L÷22.4 L·mol－1)，解得n(CuO)＝0.1 mol，n(Cu2O)＝0.1 mol，消耗H2SO4的物质的量为0.1 mol＋0.1 mol＝0.2 mol。

答案：(1)铜、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