2024届高考化学一轮复习 课时跟踪检测（十二） 金属材料 （含答案）

这是一份2024届高考化学一轮复习 课时跟踪检测（十二） 金属材料 （含答案），共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
课时跟踪检测（十二） 金属材料一、选择题1．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．青铜是我国使用最早的合金，只含铜元素2．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载：“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。”下列说法不正确的是(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌)(　 )A．该冶炼锌的反应属于置换反应B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑D．倭铅是指金属锌和铅的混合物3．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是(　 )A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中4．(2023·苏北四市联考)湿法炼铜用稀硫酸溶解孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，再向其中加入铁屑可得铜。下列有关说法不正确的是(　 )A．Cu2(OH)2CO3属于盐类物质B．FeSO4溶液呈酸性C．Cu2(OH)2CO3和稀硫酸发生氧化还原反应D．CuSO4溶液可使蛋白质变性5．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如图所示。下列叙述错误的是(　 )A．合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用　B．从易拉罐中可回收的金属元素有Al和FeC．“沉淀”中的金属离子为Fe3＋D．上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO36．实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是(　 )A．合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源，又有利于保护环境B．“溶解”操作中可在酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2C．加入锌粉反应的离子为Cu2＋D．“过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO二、非选择题7．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题：(1)写出向混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？______________________________________________________________________________________________________________。(3)溶液a中存在的离子有__________________；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，原因是________________________________________________________________________。为此，改进方法是__________________________________________________。 8．纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为__________________________________________。(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1 mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为________；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为____________________________________________________________________。②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是__________________________________。(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示，当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为________。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、________、干燥、________等操作可得到Fe2O3产品。9．我国科学家以铬铁合金(主要成分：铬、铁、镍)为原料，提出了制备氧化铬的“铬铁-三价铬冶金化工联合法”，彻底解决了传统铬生产工艺中六价铬的污染问题，其工艺流程示意图如下。已知：整个工艺流程，溶液中的铬元素均为＋3价。(1)写出酸浸时的离子方程式：_________________________________________________ (至少写2个)。(2)硫化铬属于难溶电解质，FeS和NiS的溶度积如表所示，试剂a为________________。将NiS固体加入0.1 mol·L－1 FeSO4溶液中，分析是否有FeS生成：__________________________________________________________________________(简述计算过程，≈5.3)。硫化物KspFeS6.3×10－18NiS2.8×10－21(3)加入草酸(H2C2O4)生成草酸亚铁的化学方程式： ___________________________。(4)为满足冶金及颜料级铬绿的要求，氧化铬产品中铁的质量分数应低于0.03%。一种测定氧化铬中铁含量的操作如下：ⅰ.称取m g氧化铬产品，用酸溶解；ⅱ.多步操作分离铁和铬；ⅲ.取含有Fe3＋的溶液，调pH，加入指示剂，用c mol·L－1的无色EDTA-2Na溶液滴定，共消耗EDTA-2Na标准液V mL。资料：EDTA-2Na和Fe3＋按物质的量1∶1反应，低浓度时产物无明显颜色。①指示剂是________________，滴定终点的现象为______________________________；②氧化铬产品中铁的质量分数是________________。  课时跟踪检测（十二） 金属材料一、选择题1．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．青铜是我国使用最早的合金，只含铜元素解析：选D　青铜是以铜为主的合金；还含有锡、铅等元素，D项错误。2．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载：“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。”下列说法不正确的是(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌)(　 )A．该冶炼锌的反应属于置换反应B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑D．倭铅是指金属锌和铅的混合物答案：D3．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是(　 )A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中解析：选A　B、D项，沉淀不消失，错误；C项，开始不生成沉淀，后来生成沉淀，错误。4．(2023·苏北四市联考)湿法炼铜用稀硫酸溶解孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，再向其中加入铁屑可得铜。下列有关说法不正确的是(　 )A．Cu2(OH)2CO3属于盐类物质B．FeSO4溶液呈酸性C．Cu2(OH)2CO3和稀硫酸发生氧化还原反应D．CuSO4溶液可使蛋白质变性答案：C5．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。采用废易拉罐制备明矾的过程如图所示。下列叙述错误的是(　 )A．合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用　B．从易拉罐中可回收的金属元素有Al和FeC．“沉淀”中的金属离子为Fe3＋D．上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3解析：选D　易拉罐作为可再生资源，其回收再利用对提高经济效益、社会效益、保护环境有着巨大的促进作用，A正确；由题意可知，易拉罐中主要含有Al和Fe，因此可从易拉罐中回收的金属元素有Al和Fe，B正确；“沉淀”的主要成分是Fe(OH)3，C正确；铝离子与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应，可生成氢氧化铝沉淀，硫酸氢根离子是强酸的酸式酸根，不能与铝离子反应，D项错误。6．实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是(　 )A．合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源，又有利于保护环境B．“溶解”操作中可在酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2C．加入锌粉反应的离子为Cu2＋D．“过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO解析：选D　过滤后的溶液中含ZnSO4和Na2SO4，蒸发结晶得到ZnSO4和Na2SO4，高温灼烧不能得到纯净ZnO，D错误。二、非选择题7．某校化学兴趣小组用如图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2＋、K＋杂质并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题：(1)写出向混合物中加入足量氢氧化钠溶液时，溶液中发生反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。(2)氢氧化钠溶液能否用氨水代替，为什么？______________________________________________________________________________________________________________。(3)溶液a中存在的离子有__________________；在溶液a中加入盐酸时需控制盐酸的量，原因是________________________________________________________________________。为此，改进方法是__________________________________________________。答案：(1)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2OMg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓(2)不能，因为在Al3＋与氨水反应生成Al(OH)3后，Al(OH)3不能与氨水继续反应，从而不能将Al(OH)3与Mg(OH)2分开(3)Cl－、K＋、AlO、OH－、Na＋　Al(OH)3能与盐酸反应，所以在加入盐酸时，需要控制盐酸的量，以防止部分Al(OH)3转化成Al3＋　向溶液a中通入过量的二氧化碳气体代替盐酸8．纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为__________________________________________。(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1 mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为________；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是__________________________________。(3)“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4所示，当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是_____________________________________________________________________________________________________。(4)用“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为________。(5)在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、________、干燥、________等操作可得到Fe2O3产品。解析：(4)在碱性条件下，Cu2＋与N2H4反应生成氮气和铜，离子方程式为2Cu2＋＋N2H4＋4OH－===2Cu↓＋N2↑＋4H2O，反应中还原产物为Cu，氧化产物为N2，质量之比为(2×64)∶28＝32∶7。答案：(1)CuFeS2＋Cu＋2H＋===Cu2S＋Fe2＋＋H2S↑　(2)①2 mol　4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　②生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取　(3)Fe3＋水解程度随pH的升高而增大　(4)32∶7　(5)洗涤　煅烧(或灼烧)9．我国科学家以铬铁合金(主要成分：铬、铁、镍)为原料，提出了制备氧化铬的“铬铁-三价铬冶金化工联合法”，彻底解决了传统铬生产工艺中六价铬的污染问题，其工艺流程示意图如下。已知：整个工艺流程，溶液中的铬元素均为＋3价。(1)写出酸浸时的离子方程式：_________________________________________________ (至少写2个)。(2)硫化铬属于难溶电解质，FeS和NiS的溶度积如表所示，试剂a为________________。将NiS固体加入0.1 mol·L－1 FeSO4溶液中，分析是否有FeS生成：__________________________________________________________________________(简述计算过程，≈5.3)。硫化物KspFeS6.3×10－18NiS2.8×10－21 (3)加入草酸(H2C2O4)生成草酸亚铁的化学方程式： ___________________________。(4)为满足冶金及颜料级铬绿的要求，氧化铬产品中铁的质量分数应低于0.03%。一种测定氧化铬中铁含量的操作如下：ⅰ.称取m g氧化铬产品，用酸溶解；ⅱ.多步操作分离铁和铬；ⅲ.取含有Fe3＋的溶液，调pH，加入指示剂，用c mol·L－1的无色EDTA-2Na溶液滴定，共消耗EDTA-2Na标准液V mL。资料：EDTA-2Na和Fe3＋按物质的量1∶1反应，低浓度时产物无明显颜色。①指示剂是________________，滴定终点的现象为______________________________；②氧化铬产品中铁的质量分数是________________。解析：铬铁合金用硫酸酸浸时，金属与硫酸发生置换反应得到Fe2＋、Ni2＋和Cr3＋，过滤除去滤渣，滤液中加入适量Na2S溶液使Ni2＋生成NiS沉淀，经过滤除去，滤液中加入草酸(H2C2O4)，生成草酸亚铁沉淀，过滤除去草酸亚铁，再加入有机萃取剂进行深度除铁，分液后得硫酸铬溶液，调pH后得到氢氧化铬沉淀，最终转变为氧化铬。(1)酸浸时，铬、铁、镍与硫酸发生置换反应，离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；Ni＋2H＋===Ni2＋＋H2↑；2Cr＋6H＋===2Cr3＋＋3H2↑。(2)根据FeS的溶度积Ksp(FeS)＝c(Fe2＋)·c(S2－)＝6.3×10－18，0.1 mol·L－1的FeSO4溶液中，当c(S2－)>6.3×10－17 mol·L－1时，Q>Ksp，会生成FeS沉淀；根据NiS的溶度积Ksp(NiS)＝c(Ni2＋)·c(S2－)＝2.8×10－21，NiS饱和溶液中的c(S2－)≈5.3×10－11 mol·L－1≫6.3×10－17 mol·L－1，所以将NiS固体加入0.1 mol·L－1 FeSO4溶液中有FeS生成。(3)由流程知，硫酸亚铁溶液中加入草酸(H2C2O4)生成草酸亚铁和硫酸，则化学方程式为H2C2O4＋FeSO4===FeC2O4↓＋H2SO4。(4)①滴定时，EDTA-2Na和Fe3＋按物质的量1∶1反应，低浓度时产物无明显颜色，而铁离子与KSCN溶液反应所得溶液呈血红色，则指示剂是KSCN溶液，滴定终点的现象为溶液由红色变为无色，且30秒内无明显变化；②EDTA-2Na和Fe3＋按物质的量1∶1反应，消耗EDTA-2Na标准液的物质的量为mol，则铁的物质的量为mol，氧化铬产品中铁的质量分数是×100%。答案：(1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Ni＋2H＋===Ni2＋＋H2↑、2Cr＋6H＋===2Cr3＋＋3H2↑(2)Na2S溶液　根据FeS的溶度积，0.1 mol·L－1的FeSO4溶液中，当c(S2－)>6.3×10－17 mol·L－1时，Q>Ksp，会生成FeS沉淀；NiS饱和溶液中的c(S2－)≈5.3×10－11 mol·L－1≫6.3×10－17 mol·L－1，所以有FeS生成(3)H2C2O4＋FeSO4===FeC2O4↓＋H2SO4(4)①KSCN溶液　溶液由红色变为无色，且30秒无明显变化　②×100%