高三化學(xué)暑期微訓(xùn)練：2.4《用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物》

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物1．下列說法中正確的是（)A．鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬材料B．金、銀、銅是應(yīng)用最廣泛的金屬材料C．鈦被譽(yù)為“21世紀(jì)的金屬",應(yīng)用前景很廣闊D．銅是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的有色金屬答案：C2．下列有關(guān)金屬的說法中，不正確的是（）A．青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金B(yǎng)．銅表面易形成致密的氧化膜C．工業(yè)上用電解熔融MgCl2的方法制取金屬鎂D．鋁是活潑金屬，但在空氣中耐腐蝕答案:B3．某工廠排放的酸性廢水中含有較多的Cu2＋，對農(nóng)作物和人畜都有害,欲采用化學(xué)法除去有害成分，最好是加入下列物質(zhì)中的(）A．食鹽、硫酸B．膽礬、石灰水C．鐵粉、生石灰D．蘇打、鹽酸答案：C4．工業(yè)上由含釩、鉻和錳的礦物冶煉難熔的金屬釩、鉻和錳,通常采用的方法是(）A．炭還原法B．鋁熱還原法C．直接加熱法D．鹽的水溶液與活潑金屬置換法解析：冶煉活潑性比Al差且熔點(diǎn)高的金屬，通常利用鋁熱反應(yīng)進(jìn)行冶煉。答案：B5．某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：熔點(diǎn)/℃密度（g/cm3)硬度（金剛石為10)導(dǎo)電性（銀為100)某合金25003。007。42。3鐵15357.864。517還知該合金耐腐蝕、強(qiáng)度大，從以上性能看，該合金不適合做（）A．導(dǎo)線B．門窗框C．爐具D．飛機(jī)外殼解析：該合金與鐵的性質(zhì)比較可知，其導(dǎo)電性比Fe差很多，不適合做導(dǎo)線.答案:A6．銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣.從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析,銅常用于制造貨幣的說法正確的是()A．銅來源廣泛，易于從自然界冶煉得到B．銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕，銅的熔點(diǎn)比較低.容易冶煉鑄造成型C．銅的外觀為紫紅色,大方美觀，易于被人們接受D．銅的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中易轉(zhuǎn)化為銅綠，銅綠具有抗腐蝕能力，易于流通答案：B7．實(shí)驗(yàn)室擬用一定量的鐵與足量的稀H2SO4及足量的CuO制成單質(zhì)銅，有人設(shè)計(jì)以下兩種方案：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4）)H2eq\o（→，\s\up7（CuO))Cu②CuOeq\o（→，\s\up7(H2SO4））CuSO4eq\o(→，\s\up7(Fe））Cu若按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行操作,則兩者制得單質(zhì)銅的量的比較中，正確的是(）A．①多B．②多C．相等D．無法判斷解析：①中在H2還原CuO之前應(yīng)先通入一段時(shí)間的H2，故②中制得的單質(zhì)銅較多。答案：B8.為了比較鐵和銅金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，某研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一些方案，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下：方案現(xiàn)象或產(chǎn)物①將鐵片置于CuSO4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出②將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒產(chǎn)物分別為FeCl3和CuCl2③將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中產(chǎn)物分別為Fe2（SO4)3和CuSO4④將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中鐵片上有氣泡，銅片上不產(chǎn)生氣泡⑤將鐵片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接鐵片溶解，銅片有氣泡產(chǎn)生能根據(jù)以上各種現(xiàn)象或產(chǎn)物證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)的方案一共有（)A．2種B．3種C．4種D．5種解析：①鐵能置換出銅，證明鐵比銅活潑;②不能證明；③不能證明；④鐵能置換出稀硫酸中的氫，銅不能，證明鐵比銅活潑;⑤鐵與銅形成原電池，鐵作負(fù)極，銅作正極，證明鐵比銅活潑，共有3種方案，選項(xiàng)B正確。答案:B9．已知X、Y為單質(zhì)，Z為化合物，能實(shí)現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化:X＋Yeq\o（→，\s\up7(點(diǎn)燃）)Zeq\o(→，\s\up7（溶于水））eq\o(→,\s\up7（惰性電極）,\s\do5（電解)）X＋Y下列說法正確的是()①若Z溶于水后得到強(qiáng)堿溶液,則X可能是Na②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2氣體，則X可能是H2③若Z的溶液中滴加KSCN溶液顯紅色,則Y可能為Fe④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有藍(lán)色沉淀生成，則Y可能為CuA．②④B．①②C．①③D．③④解析：該題可逐條驗(yàn)證,先假設(shè)說法正確，再將相應(yīng)物質(zhì)代入上述轉(zhuǎn)化關(guān)系,若能成立，則說明假設(shè)成立.若Z溶于水得到強(qiáng)堿溶液,X為鈉時(shí),則Y只能為氧氣，則Z為過氧化鈉，溶于水得NaOH溶液，電解該溶液得不到鈉，①不正確;若X為氫氣，Y為氯氣時(shí)，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，②正確；若Z的溶液中滴加KSCN溶液顯紅色，則Z中應(yīng)含有Fe3＋，此時(shí)Y如果為Fe，則X應(yīng)為氯氣,但用惰性電極電解FeCl3溶液，得不到Fe，故③錯(cuò)誤；若Z的溶液中滴加NaOH溶液有藍(lán)色沉淀，則Z中含有Cu2＋，此時(shí)Y如果為Cu，則X可以為氯氣，符合轉(zhuǎn)化關(guān)系，④正確。答案：A10．已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu＋=Cu2＋＋Cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O,兩者都是紅色固體.一同學(xué)對某次用氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅色固體和藍(lán)色溶液無色氣體和藍(lán)色溶液無色氣體和藍(lán)色溶液紅棕色氣體和藍(lán)色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物是(）A．CuB．Cu2OC．一定有Cu，可能有Cu2OD．一定有Cu2O，可能有Cu解析：H2還原CuO生成紅色固體，可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種，產(chǎn)物中加入稀H2SO4溶液變藍(lán)和得到紅色固體，證明產(chǎn)物中含Cu2O，在酸性條件下:2Cu＋=Cu2＋＋Cu，故不能證明產(chǎn)物中是否含有Cu。答案：D11．銅是生命必需的元素，也是人類最早使用的金屬之一，銅的生產(chǎn)和使用對國計(jì)民生各個(gè)方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,請完成(1）～（3)題：（1）在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅［即曾青(CuSO4）跟鐵反應(yīng)生成銅]。試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________。(2）銅器表面有時(shí)會(huì)生成銅綠，請寫出生成銅綠的化學(xué)方程式:________________，這層銅綠可以用化學(xué)方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的化學(xué)方程式：_______________。（3）銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么銅常用于制造貨幣:____________。(銅的熔點(diǎn)是1183。4℃,鐵的熔點(diǎn)是1534。8℃)答案：（1）Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu（2)2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2（OH）2CO3Cu2（OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋CO2↑＋3H2O（3）選擇銅做貨幣是因?yàn)殂~的熔點(diǎn)比較低,容易冶煉鑄造成型;銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易被腐蝕12．銅在自然界存在于多種礦石中，如：礦石名稱黃銅礦斑銅礦輝銅礦孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu（OH）2請回答下列問題:（1)上表所列銅化合物中，銅的質(zhì)量百分含量最高的是__________。(2）工業(yè)上以黃銅礦為原料,采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2Cu2O＋Cu2Seq\o（=，\s\up7（高溫))6Cu＋SO2↑，反應(yīng)的氧化劑是__________。(3）SO2尾氣直接排放到大氣中造成環(huán)境污染的后果是____________；處理該尾氣可得到有價(jià)值的化學(xué)品，寫出其中1種酸和1種鹽的名稱____________.(4)黃銅礦熔煉后得到的粗銅含少量Fe、Ag、Au等金屬雜質(zhì)，需進(jìn)一步采用電解法精制。請簡述粗銅電解得到精銅的原理：________________。解析:(2）Cu2O、Cu2S的Cu由＋1價(jià)被還原為0價(jià)，作氧化劑；Cu2S的S由－2價(jià)被氧化為＋4價(jià)，作還原劑。（3）處理SO2尾氣一般為循環(huán)制備硫酸,或用氨水吸收，之后可得到（NH4）2SO4等化學(xué)品。答案:（1）Cu2S(2)Cu2O和Cu2S(3)形成酸雨硫酸、硫酸銨（4）電解池中，粗銅作陽極,純銅作陰極，電解質(zhì)為硫酸銅溶液。陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu失去電子，使Cu單質(zhì)變?yōu)镃u2＋進(jìn)入溶液中，Cu－2e－=Cu2＋；陰極上發(fā)生還原反應(yīng),Cu2＋得到電子在陰極上析出Cu單質(zhì)，Cu2＋＋2e－=Cu，從而達(dá)到精制Cu的目的13．信息時(shí)代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅.某“變廢為寶”學(xué)生探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含70%Cu、25%Al、4％Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設(shè)計(jì)出如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的路線：請回答下列問題：（1）第①步Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為_________________；得到濾渣1的主要成分為__________。（2)第②步加H2O2的作用是________________,使用H2O2的優(yōu)點(diǎn)是________________(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制備無水CuSO4的方法是_________________。（4）由濾渣2制取Al2（SO4）3·18H2O，探究小組設(shè)計(jì)了三種方案：甲：eq\x(濾渣2）eq\o（→，\s\up7(H2SO4)）eq\x（酸浸液)，蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾Al2（SO4)3·18H2O乙：eq\x(濾渣2）eq\o(→,\s\up7(H2SO4））eq\x（酸浸液）eq\o（→,\s\up7（適量Al粉),\s\do5（過濾））eq\x（濾液)，蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾Al2（SO4）3·18H2O丙:eq\x(濾渣2)eq\o（→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5（過濾))eq\x（濾液）eq\o（→,\s\up7(H2SO4））eq\x(溶液）,蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、過濾Al2（SO4)3·18H2O上述三種方案中，____________方案不可行,原因是________________；從原子利用率角度考慮，__________方案更合理。(5）探究小組用滴定法測定CuSO4·5H2O(Mr＝250)含量。取ag試樣配成100mL溶液，每次取20。00mL，消除干擾離子后，用cmol·L－1EDTA(H2Y2－)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平均消耗EDTA溶液bmL.滴定反應(yīng)如下:Cu2＋＋H2Y2－=CuY2－＋2H＋。寫出計(jì)算CuSO4·5H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式w＝_____________;下列操作會(huì)導(dǎo)致CuSO4·5H2O含量的測定結(jié)果偏高的是________。a．未干燥錐形瓶b．滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴中產(chǎn)生氣泡c．未除凈可與EDTA反應(yīng)的干擾離子答案：（1）Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al（－,3)eq\o（=,\s\up7(△)）Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－，3）eq\o（=，\s\up7(△)）3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OAu、Pt（2）將Fe2＋氧化為Fe3＋不引入雜質(zhì)，對環(huán)境無污染Fe3＋、Al3＋(3）加熱脫水（4)甲所得產(chǎn)品中含有較多Fe2(SO4）3雜質(zhì)乙(5)eq\f（cmol·L－1×b×10－3L×250g·mol－1×5，ag）×100％c14．某同學(xué)將一定濃度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中,發(fā)現(xiàn)生成了沉淀，其對沉淀的成分進(jìn)行如下探究:[提出假設(shè)]假設(shè)1：沉淀是CuCO3;假設(shè)2:____________；假設(shè)3：沉淀是CuCO3和Cu(OH）2的混合物。[驗(yàn)證假設(shè)](1)如果假設(shè)1成立，則反應(yīng)的離子方程式為______________________.（2)用離子方程式表示假設(shè)3中有Cu（OH）2生成的理論依據(jù)：__________________.（3)為證明以上哪種假設(shè)成立，該同學(xué)用下圖裝置測定沉淀樣品中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：①實(shí)驗(yàn)時(shí)的步驟依次為a。打開K1、K3,關(guān)閉K2、K4，通入過量空氣;b.關(guān)閉K1、K3，打開K2、K4，充分反應(yīng)；c.打開K1、K4，關(guān)閉K2、K3,通入過量空氣，若未進(jìn)行步驟a,將使測定結(jié)果________(填“偏低”“偏高”或“無影響”）。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入過量空氣的目的是_______________。②若沉淀樣品的質(zhì)量為10.0g,裝置D的質(zhì)量增加了2。2g，則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。③由以上實(shí)驗(yàn)可知，假設(shè)________成立。［總結(jié)反思]除了以上方案，還可以通過測量____________來測定沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù).解析：(1)若假設(shè)1成立，則發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng),其離子方程式為Cu2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CuCO3↓。(2）若假設(shè)3成立，則Na2CO3溶液發(fā)生了水解反應(yīng)，生成OH－，然后OH－再和Cu2＋反應(yīng)生成Cu(OH）2。（3）若未進(jìn)行步驟a，則原裝置中的CO2也會(huì)被D裝置中的堿石灰吸收，造成結(jié)果偏高，而實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入空氣的目的是將滯留在裝置中的反應(yīng)產(chǎn)生的CO2排盡，使其能被堿石灰充分吸收。裝置D增加的質(zhì)量是碳酸銅分解產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量，計(jì)算出CO2的物質(zhì)的量為0.05mol，則碳酸銅的物質(zhì)的量也為0.05m