新课标19版高考化学一轮复习第三单元金属及其化合物考点规范练9

。 。 。 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 考点规范练9 用途广泛的金属材料 铜及其重要化合物

(时间:45分钟 满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列有关说法中,正确的是( ) ①普通钢较纯铁不易生锈 ②冶炼铝和钠都可以用电解法 ③KSCN溶液可以检验Fe

④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血 ⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 A.①②③④⑤ B.②③④⑤ C.①③④ D.①②④⑤

2.(2017河北邯郸二模)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 0.5 mol·L的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN 溶液后无红色出现,则原混合物中Cu 和Fe2O3物质的量之比为( )

A.2∶1 C.1∶2

B.1∶1 D.无法计算

-1

3+

3.下列有关金属的工业制法中,正确的是( ) A.制钛:用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛

B.炼铁:用焦炭与空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁 C.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液

D.炼铜:用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)直接电解精炼得到纯度为99.9%的铜 4.(2017石家庄模拟)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

1

B.在通电条件下,电解熔融Al2O3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

5.粗制的CuSO4·5H2O晶体中含有Fe。提纯时,为了除去Fe,常加入少量H2O2溶液,然后再加入少量碱至溶液pH=4,即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是( ) A.溶解CuSO4·5H2O晶体时要加入少量稀硫酸 B.加入H2O2溶液,除Fe的离子方程式:2Fe+H2O2+4OHC.由于CuSO4的催化作用,会使部分H2O2分解而损失

D.调溶液pH=4的依据是当pH=4时Fe(OH)3沉淀完全,而Cu(OH)2还未开始沉淀 6.(2017宁夏石嘴山测试)下列有关金属及其合金的说法不正确的是( ) A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的 B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加 C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹 D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用

7.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如下图所示。下列有关说法正确的是( )

2+

2+

-2+

2+

2Fe(OH)3

A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2 B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 C.实验③发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4

4CuSO4+2NO↑+4H2O

D.由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以与稀硝酸反应,也可以与稀硫酸反应 8.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①③,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 9.用无机矿物资源生产部分材料,获得产品的流程示意图如下:

2

下列有关说法不正确的是( )

A.生产铝、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应 B.粗铜电解精炼时,粗铜作阳极

C.黄铜矿冶炼铜时,SO2可用于生产硫酸,FeO可用作冶炼铁的原料 D.用粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次分馏的方法

10.碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]均可溶于盐酸转化为氯化铜,在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解28.4 g碳酸铜和碱式碳酸铜的混合物,恰好消耗1.0 mol·L盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物,得到的氧化铜质量是( ) A.15 g

B.30 g

C.20 g

D.35 g

二、非选择题(本题共3个小题,共50分) 11.(14分)合金在生产生活中的应用日趋广泛。

(1)镁合金被用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车车架等,是由于镁合金具有

等优异性能。

(2)测定某镁铝合金中镁的质量分数。

称取一定质量的样品放入NaOH溶液中,发生反应的离子方程式是 。

另称取一定质量的样品放入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图(生成沉淀阶段的图像斜率视为恒定)。则合金中Al的质量为 g,NaOH溶液的物质的量浓度为 mol·L

1

--1

。

(3)有一种镁铝合金(Mg17Al12)是贮氢材料,该合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式为Mg17Al12+17H2计算过程)。

12.(2017湖北枣阳一模)(18分)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在40~50 ℃时反应可生成CuH。CuH具有的性质有:不稳定,易分解,在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体,Cu在酸性条件下发生的反应是2Cu

+

+

17MgH2+12Al。得到的混合物在6.0 mol·L的盐酸中能完全释放出H2。1 mol

-1

Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为 (要求列出

Cu+Cu。

2+

根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题:

(1)利用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中,从氧化还原观点分析,这“另一物质”在反应中所起的作用是 (填“氧化剂”或“还原剂”)。

3

(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学方程式 。

(3)CuH与稀盐酸反应中生成的气体是 (填化学式)。

(4)把CuH溶解在足量的稀硝酸中,若生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式:

。

13.(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到铜矿石的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:

回答下列问题:

(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3的名称: 。 (2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3

与有机物RH反应,写出该反应的离子方程

,反应中H2O2的作用是 。写出操作①

式: 。操作②用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。 a.富集铜元素

b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加Cu在水中的溶解度

2+

(3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作③使用右图装置,图中存在的错误是 。

(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。

(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用

是 。

4

参考答案

考点规范练9 用途广泛的金属材料

铜及其重要化合物

1.B ①钢中含有碳等杂质容易形成原电池,腐蚀比纯铁快,错误;②冶炼铝和钠都是用电解法,正确;③铁离子遇到硫氰化钾显红色,正确;④钙是组成骨骼的重要元素,缺钙会引起骨质疏松,血红蛋白中含有铁元素,缺铁会引起缺铁性贫血,正确;⑤青铜为铜锡等形成的合金,不锈钢为铁镍等形成的合金,硬铝为镁铝等形成的合金,正确。

2.B Cu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现,说明不含Fe,溶液中溶质为CuSO4、FeSO4,根据得失电子守恒可知:n(Cu)=n(Fe2O3),所以原混合物中Cu 和Fe2O3物质的量之比为1∶1。

3.B 将金属钠投入到氯化钛溶液中,钠先与水反应,故应用金属钠与熔融的氯化钛反应来制取金属钛,A项错误;工业制铁是CO还原铁矿石:3CO+Fe2O3NaCl:2NaCl(熔融)2NaCl+2H2O

2Fe+3CO2,B项正确;工业制钠是电解熔融

3+

2Na+Cl2↑,而电解纯净的NaCl溶液的反应是

2NaOH+H2↑+Cl2↑,C项错误;黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜,粗铜

进行电解精炼得到99.9%的铜,D项错误。

4.B 不能用H2还原MgO制备Mg,而应该用电解熔融MgCl2的方法制备,电解饱和食盐水得到NaOH而不是Na;CuO强热分解生成Cu2O而不是Cu。

5.B 硫酸铜溶解后生成的铜离子会发生水解反应生成氢氧化铜和硫酸,所以加入少量的稀硫酸可抑制铜离子的水解,A项正确;因为氧化亚铁离子时,溶液为酸性,在酸性条件下,溶液中不存在大量的OH,故反应物中不应有OH,B项错误;铜离子对过氧化氢的分解具有催化作用,所以使部分过氧化氢损失,C项正确;因为加碱至溶液pH=4的目的是除去铁离子而硫酸铜不损失,所以调节溶液的pH=4时,氢氧化铁完全沉淀而氢氧化铜还未沉淀,D项正确。

6.B 目前我国流通的硬币是由合金材料制成,故A项正确。与生铁相比普通钢中含碳量降低,钢耐腐蚀增强,不锈钢中加入其他元素,改变内部组织结构,具有很强的抗腐蚀能力,生铁、普通钢和不锈钢耐腐蚀性依次增强,故B项错误。制造照明弹就是利用了镁燃烧发出耀眼的白光,故C项正确。铝与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,对内部金属起保护作用,故D项正确。

--

5

7.C A项,Cu与稀硝酸反应生成NO,在试管口遇到O2而生成NO2,故A错误;B项,加稀硫酸提供了H,N

+

在酸性环境下与Cu反应,故B错误、C正确;D项,Cu在常温下与稀硝酸反应,不与稀硫酸反

应,故D错误。

8.D Cu与混酸反应,3Cu+8HNO3(稀)3Cu+8H+2N

+

2+

3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,离子反应为

3Cu+2NO↑+4H2O,从方程式知,硝酸根离子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,

所以硝酸为2 mol时,硫酸为3 mol,则混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2,A项正确;相对于途径①③,途径②的优点:制取等质量的胆矾需要的硫酸少、无污染性气体产生,B项正确;生成等量的硫酸铜,三个途径中①②参加反应的硫酸的物质的量相等,而③生成SO2,消耗更多的硫酸,则①=②<③,C项正确;途径②中硫酸只表现为酸性,没有被还原,D项错误。

9.A 这是一道综合性的化工生产流程题,涉及电解法制铝、黄铜矿炼铜、石英制硅等。

Al2O3→Al、黄铜矿(CuFeS2)→Cu、石英(SiO2)→Si都涉及了氧化还原反应。石灰石、纯碱、石英制玻璃主要发生的反应为CaCO3+SiO2化还原反应,故A不正确。

10.C 碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜,消耗1 mol·L盐酸500 mL,盐酸中溶质的物质的量为0.5 mol,则CuCl2为0.25 mol,根据Cu元素质量守恒,则可知原混合物中含有0.25 mol Cu,灼烧等质量的碳酸铜和碱式碳酸铜的混合物,得到氧化铜的物质的量为0.25 mol,则其质量为0.25 mol×80 g·mol=20 g。

11.答案 (1)强度大、密度小、散热性好、消震性好(答案合理即可) (2)2Al+2OH+2H2O(3)Mg17Al12+70HCl

--1

-1

CaSiO3+CO2↑、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,此过程未发生氧

2Al+3H2↑ 5.4 5

17MgCl2+12AlCl3+35H2↑ 1 mol

35 mol

n(H2)=35 mol+17 mol=52 mol

解析 (2)镁不与NaOH溶液反应,铝能与NaOH溶液反应生成NaAlO2,离子方程式为2Al+2OH+2H2O

2Al

-

+3H2↑。由图可知,生成沉淀的总物质的量为0.35 mol,其中Mg(OH)2的物质的量为

-

0.15 mol,在加入(240-200)mL NaOH溶液时,氢氧化铝溶解,发生反应Al(OH)3+OHAl+2H2O,氢

氧化铝的物质的量为0.2 mol,合金中Al的质量为5.4 g,40 mL NaOH溶液中NaOH的物质的量为

0.2 mol,所以NaOH溶液的物质的量浓度为=5 mol·L。

-1

6

12.答案 (1)还原剂 (2)2CuH+3Cl2(3)H2 (4)CuH+3H+N解析 (1)在CuSO4还原剂。

(2)CuH在氯气中燃烧,氯气作氧化剂,CuH作还原剂,反应的化学方程式为2CuH+3Cl2

2CuCl2+2HCl。

-+

+

2CuCl2+2HCl

Cu+2H2O+NO↑

CuH转化过程中,铜元素化合价从+2价降为+1价,CuSO4作氧化剂,另一物质作

2+

(3)CuH与稀盐酸反应,CuH中的H失电子,盐酸中H得电子,得到的气体是H2。 (4)Cu在酸性条件下发生的反应是2Cu

+

+

Cu+Cu,稀硝酸具有强氧化性,CuH具有还原性,CuH与足

+

2+

量稀硝酸反应生成一氧化氮气体、铜离子、H2O,离子方程式为CuH+3H+N13.答案 (1)作氧化剂 过滤 (2)Cu(NH3

+2RH

2N

+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab

Cu+2H2O+NO↑。

2+

(3)RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多 (4)O2、H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、过滤

(5)H2SO4 防止由于溶液中c(OH)过高,生成Cu(OH)2沉淀

解析 (1)H2O2具有氧化性,可将Cu氧化为Cu;经操作①后固、液分开,故操作①为过滤。 (2)由提示可知发生反应:Cu(NH3分液目的是a和b。

(3)CuR2与H2SO4反应生成CuSO4和RH。操作③对应图示中的错误有:液体过多,不利于充分萃取;分液漏斗尖端未紧贴烧杯内壁,会使液体溅出。

(4)电解CuSO4溶液时,阳极附近OH放电,生成H2SO4和O2。由稀溶液获得晶体的实验步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

(5)结合流程图可知第三处可循环利用的物质为H2SO4。反应Ⅰ中利用NH4Cl溶液的酸性,控制反应环境的酸碱性。

-2+

-

+2RHCuR2+2NH3+2N。操作②为分液,主要用到分液漏斗。

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