用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物练习卷

1．向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2，在所得溶液中加入1.0 mol·L－1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是

A．Cu与Cu2O 的物质的量之比为2∶1

B．硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L－1

C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L

D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol

2．[双选]将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L－1 NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g。则下列有关叙述中不正确的是

A．当金属全部溶解时，失去电子的物质的量为0.2 mol

B．当金属全部溶解时收集NO气体体积为2.24 L

C．当生成的沉淀量达最大时，消耗NaOH溶液的体积V≥100 mL

D．参加反应的金属总质量为9.6 g>m>3.6 g

3．从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：

则下列说法正确的是

A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸

B．操作Ⅰ、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同

C．试剂c是氯气，相应的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋

D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋

4．取一定质量含Cu、Cu2O、CuO的固体混合物，将其分成两等份并进行下列转化：

则转化过程中所加稀HNO3的物质的量浓度为

A．4.4 mol·L−1     B．3.6 mol·L−1

C．4.0 mol·L−1     D．3.2 mol·L−1

5．下列实验前后，铜的质量一定发生变化的是

A．铜丝在空气中灼烧后立即插入乙醇

B．铜片放入酸化的硝酸钠溶液

C．铜和铁的混合物放入稀硝酸

D．铜、锌、稀硫酸构成的原电池放电

6．现代飞机采用了大量新型材料铝锂合金。下列关于铝锂合金的说法不正确的是

A．铝锂合金是铝与锂形成的混合物

B．铝锂合金的硬度比锂大

C．铝锂合金的熔沸点比铝低

D．铝锂合金耐酸碱腐蚀

7．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Al2O3和Na3AlF6的熔融体制备单质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

8．铅的冶炼大致过程如下：

①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；

②焙烧：2PbS+3O22PbO+2SO2；

③制粗铅：PbO+CPb+CO↑；

PbO+COPb+CO2。

9.下列说法正确的是

A．浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化

B．方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，还原产物只有PbO

C．整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移2 mol电子

D．将1 mol PbS完全冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳

10．氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂。

已知：氯化铜容易潮解。

Ⅰ.实验室用如图所示装置，用铜粉和氯气来制备氯化铜。

（1）石棉绒的作用是_______________________________________；B装置中的试剂是__________ 。E和F装置及试剂可用______________________替换(填装置及所装试剂)。

（2）当Cl2排尽空气后，加热D。则D中发生反应的化学方程式为______________________。

（3）若实验测得CuCl2质量分数为90.0%，则其中可能含有的杂质是________(一种即可)。

Ⅱ.另取纯净CuCl2固体用于制备CuCl。

（4）溶解时加入HCl溶液的目的主要是______________________________________________(结合离子方程式回答)。

（5）若按上述操作用10. 0  mol·L－1的HCl代替0.2  mol·L－1 HCl，通人SO2后，200.00 mL黄绿色溶液颜色褪去，但无白色沉淀。对此现象：

甲同学提出假设：c(H＋)过大。

为验证此假设，可取75.00 g CuCl2固体与100 mL 0.2 mol·L －1HCl及______mL 9.8 mol·L－1 H2SO4配制成200.00 mL溶液再按上述操作进行实验。

乙同学查阅资料：体系中存在平衡2Cl－ (aq)＋CuCl(s)===CuCl (aq)。则出现此现象另一可能的原因是__________________。

11．碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。

（1）碱式氯化铜有多种制备方法

①方法1： 45 ~ 50℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为_________________________。

②方法2： 先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3+对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M'的化学式为______。

（2）碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.1160 g，用少量稀HNO3溶解后配成100.00 mL溶液A；②取25.00 mL溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.1722 g；③另取25.00 mL溶液A，调节pH 4 ~ 5，用浓度为0.08000 mol·L−1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2+ (离子方程式为Cu2++ H2Y2−CuY2−+2H+)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。

12．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。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）火法炼铜的原理：Cu2S＋O22Cu＋SO2，在该反应中每生成1 mol Cu，转移_______mol电子。

（4）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________(填字母)。

a．粗铜接电源正极，发生氧化反应

b．溶液中Cu2＋向阴极移动

c．电解过程中，阳极和阴极的质量变化相等

d．利用阳极泥可回收Al、Zn等金属

（5）据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)：

①检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的实验方法是____________________。

②在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式。

方案一：___________________________；

方案二：___________________________。

参考答案

1．【答案】AB

2．【答案】C

3．【答案】D

4．【答案】A

5．【答案】B

6．【答案】D

7．【答案】B

8．【答案】D

9．【答案】B

10．【答案】（1）增大铜粉与氯气的接触面积　NaCl溶液　装有碱石灰(或生石灰)的干燥管

（2）Cu＋Cl2CuCl2

（3）Cu(或CuCl)

（4）Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，加酸抑制Cu2＋的水解

（5）50　c(Cl－) 过大

11．【答案】（1）①4CuCl + O2+ 8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O    ②Fe2+

（2）n(Cl−)=n(AgCl)×==4.800×10−3mol

n(Cu2+)=n(EDTA)×=0.08000 mol·L−1×30.00 mL×10−3 L·mL−1×=9.600×10−3 mol

n(OH−)=2n(Cu2+)−n(Cl−)=2×9.600×10−3 mol－4.800×10−3 mol=1.440×10−2 mol

m(Cl−)=4.800×10−3 mol×35.5 g· mol −1 =0.1704 g

m(Cu2+)=9.600×10−3 mol×64 g· mol −1=0.6144 g

m(OH−)=1.440×10−2 mol×17 g· mol −1 =0.2448 g

n(H2O)==4.800×10−3 mol

a∶b∶c∶x = n(Cu2+)∶n(OH−)∶n(Cl−)∶n(H2O)=2∶3∶1∶1

化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O

12．【答案】（1）Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

（2）2Cu2＋＋2CO＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑

（3）3

（4）ab

（5）①取少量溶液B于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液无明显现象，则说明Fe3＋已被除尽　②CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4　2CuSO4＋2H2O2Cu＋2H2SO4＋O2↑(合理答案均可)