高中化學(xué) 第4章 元素與材料世界 第2節(jié) 鋁金屬材料（第2課時）金屬與金屬材料學(xué)業(yè)分層測評 魯科版必修

金屬與金屬材料 (建議用時：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1以下四種金屬中屬于有色金屬的是 ()A鐵 B鉻 C錳 D銅【解析】鐵、鉻、錳屬于黑色金屬，除鐵、鉻、錳以外的金屬均屬于有色金屬。【答案】D2Cu及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化常伴隨著顏色的變化。下列符合黑色紅色變化的是()ACu(OH)2CuOBCuCu2SCCu2(OH)2CO3CuODCuOCu2O【解析】A項(xiàng)，Cu(OH)2為藍(lán)色；B項(xiàng)，Cu為紫紅色，Cu2S為黑色；C項(xiàng)，Cu2(OH)2CO3為綠色，CuO為黑色?！敬鸢浮緿3下列敘述中，正確的是()A含金屬元素的離子不一定都是陽離子B在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)一定是氧化劑C某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，該元素一定被還原D金屬陽離子被還原一定得到金屬單質(zhì)【解析】A項(xiàng)，如MnO、FeO等；B項(xiàng)，如H2Cl22HCl中，H2作還原劑；C項(xiàng)，如2KClO32KCl3O2中，氧元素被氧化；D項(xiàng)，如2Fe3Fe=3Fe2。【答案】A4下列金屬中，屬于輕金屬且在常溫下不溶于濃硝酸的是()AFeBMgCAlDCu【解析】Fe、Cu屬于重金屬，故排除A、D兩項(xiàng)；常溫下Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，而Mg溶于濃硝酸?！敬鸢浮緾5(2016臨沂高一檢測)下列轉(zhuǎn)化不能通過一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是()ACuCuOBCuOCu(OH)2CCuCu2(OH)2CO3DCuOCu2O【答案】B6(2016長沙高一檢測)除去銅粉中混有的少量氧化銅，其主要操作過程是()A在空氣中燃燒B加適量稀硫酸、微熱、過濾C加適量水、微熱、過濾D加適量稀硫酸、微熱、蒸發(fā)【解析】向混合物中加入適量稀H2SO4時，CuOH2SO4=CuSO4H2O，過濾所得濾渣為銅粉?！敬鸢浮緽7用金屬銅制取硝酸銅，從節(jié)約原料和防止環(huán)境污染方面考慮，最好的方法是() 【導(dǎo)學(xué)號：20250068】A銅硝酸銅B銅硝酸銅C銅氯化銅硝酸銅D銅氧化銅硝酸銅【解析】從環(huán)境污染方面考慮，A、B、C三項(xiàng)均有污染性氣體產(chǎn)生?！敬鸢浮緿8某同學(xué)想用實(shí)驗(yàn)證明硫酸銅溶液顯藍(lán)色與SO無關(guān)，進(jìn)行的下列實(shí)驗(yàn)無意義的是()A觀察硫酸鈉溶液沒有顏色B向硫酸銅溶液中滴加適量的氯化鋇溶液，振蕩后靜置，溶液藍(lán)色未消失C向硫酸銅溶液中滴加適量的氫氧化鈉溶液，振蕩后靜置，溶液藍(lán)色消失D加水稀釋硫酸銅溶液，溶液藍(lán)色變淺【解析】稀釋硫酸銅溶液，溶液中仍同時存在Cu2、SO，不能證明藍(lán)色與哪種離子有關(guān)。【答案】D9下列說法正確的是()A所有不銹鋼都只含有金屬元素B我國流通的硬幣材質(zhì)是金屬單質(zhì)C廣東正在打撈的明代沉船上存在大量鋁制餐具D鎂合金的硬度和強(qiáng)度均高于純鎂【解析】有些不銹鋼含有碳、硅等非金屬，A錯；硬幣是合金，B錯；明代電解鋁的技術(shù)還未提出，沒有鋁制品，C錯；合金的性能一般優(yōu)于其純金屬，故選D?！敬鸢浮緿10中國歷史博物館中珍藏著很多古代金屬貨幣。(1)其中有些貨幣表面是黑色，且有少量的綠色銹狀物，則這肯定是_幣，黑色物質(zhì)是_ ，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為 _；綠色物質(zhì)是 _，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為_。要除去這些物質(zhì)應(yīng)選用_，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_，充分反應(yīng)后，這枚金屬幣的真面目為_色。(2)其中一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣，它肯定是_幣，表面一直未被氧化的原因是_。(3)若將金幣、銀幣、銅幣分別放到稀硝酸中浸泡，能溶解的是_，不溶解的是_，寫出溶解時的化學(xué)方程式_?！窘馕觥拷?、銀、銅是較穩(wěn)定的金屬，但時間長了銅表面會生銹，主要成分是Cu2(OH)2CO3，用稀鹽酸或稀H2SO4可溶解。而金更穩(wěn)定不會生銹，會保持原來的顏色。銅、銀都能與稀硝酸反應(yīng)，金則不能?！敬鸢浮?1)銅氧化銅2CuO2=2CuOCu2(OH)2CO32CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3稀鹽酸CuO2H=Cu2H2O，Cu2(OH)2CO34H=2Cu2CO23H2O紅(2)金 金不活潑，不易被氧化(3)銅幣、銀幣金幣3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O11某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)：(1)取樣品a g，稱取時使用的儀器名稱為_。(2)將樣品溶于足量稀鹽酸中，過濾，濾液中主要含有_，濾渣中含有_；在溶解過濾時使用的儀器有_。(3)往濾液中加入過量NaOH溶解，過濾，寫出該步操作中有關(guān)的離子方程式_。(4)在第(3)步的濾液中通入足量CO2過濾，將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后，烘干并灼燒至質(zhì)量不再減少為止，冷卻后稱量，質(zhì)量為b g。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)計算該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為_。(6)若第(3)步中加入NaOH溶液的量不足時，會使測定的結(jié)果_。若第(4)步對沉淀的灼燒不充分時會使測定的結(jié)果_(“偏高”、“偏低”、“無影響”)。若第(4)步中的沉淀沒有用蒸餾水洗滌時，會使測定的結(jié)果_(“偏高”、“偏低”、“無影響”)?！窘馕觥?2)樣品溶于稀鹽酸，則鎂、鋁溶解。銅、硅不溶解，則濾液中含有Mg2、Al3、Cl，濾渣中含有Cu、Si。(3)濾液中加入過量NaOH溶液，Mg2反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，Al3轉(zhuǎn)化為Al(OH)4。(4)NaAl(OH)4溶液通入足量CO2，反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀。沉淀烘干、灼燒，Al(OH)3分解生成Al2O3。(5)m(Al2O3)b g，則m(Al)227 gmol1 g。則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%100%。(6)第(3)步加入NaOH溶液的量不足，則鋁元素沒有全部進(jìn)入溶液，最終所得Al2O3質(zhì)量偏低，則測定結(jié)果偏低。第(4)步沉淀灼燒不充分，造成Al(OH)3未完全分解，則所得Al2O3質(zhì)量偏高，測量結(jié)果偏高。第(4)步沉淀未洗滌，則沉淀表面吸附少量可溶性雜質(zhì)，使最終所得Al2O3質(zhì)量偏高，測量結(jié)果偏高?！敬鸢浮?1)托盤天平(2)Al3、Mg2、ClCu、Si燒杯、玻璃棒、漏斗、帶鐵圈的鐵架臺(或漏斗架)(3)Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=Al(OH)4(4)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO，2Al(OH)3Al2O32H2O(5)100%(6)偏低偏高偏高12某化學(xué)課外小組用含銅96%的廢銅屑制取膽礬(五水合硫酸銅)。將銅屑放入稀硫酸中，加熱并不斷鼓入空氣，在氧氣作用下便生成硫酸銅。(1)寫出生成硫酸銅的化學(xué)方程式_。(2)現(xiàn)用1 kg這種廢銅屑理論上能制取膽礬多少千克？(3)將膽礬與生石灰、水按質(zhì)量比依次為10.56100混合配制成無機(jī)銅殺菌劑波爾多液：此波爾多液中Cu2離子和Ca2離子的物質(zhì)的量之比為_(最簡整數(shù)比)。波爾多液有效成分的化學(xué)式可表示為CuSO4xCu(OH)2yCa(OH)2，此種配比當(dāng)x1時，試確定y的數(shù)值?！窘馕觥?2)根據(jù)銅與膽礬的比例關(guān)系，列式得出1 kg這種廢銅屑理論上能制取膽礬的質(zhì)量為250 gmol13.75 kg；(3)將膽礬與生石灰質(zhì)量之比10.56換算成物質(zhì)的量之比25； CuSO4Ca(OH)2=Cu(OH)2CaSO4反應(yīng)前2 5 0 0反應(yīng)后1 4 1 1所以CuSO4Cu(OH)2yCa(OH)2中y4?！敬鸢浮?1)2CuO22H2SO42CuSO42H2O(2)3.75 kg(3)254能力提升13(2016濟(jì)寧高一檢測)赤銅礦的成分是Cu2O，輝銅礦的成分是Cu2S，將赤銅礦與輝銅礦混合加熱有以下反應(yīng)：Cu2S2Cu2O6CuSO2。對于該反應(yīng)的下列說法正確的是()A該反應(yīng)中的氧化劑只有Cu2OBCu2S在反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑CCu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物D生成1 mol Cu，轉(zhuǎn)移2 mol電子【解析】Cu2S和Cu2O都是該反應(yīng)的氧化劑，同時Cu2S還作還原劑，Cu是還原產(chǎn)物，生成1 mol Cu，轉(zhuǎn)移1 mol電子?！敬鸢浮緽14把a(bǔ) g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量的NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵與鋁的物質(zhì)的量之比為 ()A98B89C11D73【解析】反應(yīng)前a g固體成分是鐵、鋁混合物，反應(yīng)后a g固體成分為Fe2O3，可見Fe2O3中鐵的質(zhì)量就是原合金中鐵的質(zhì)量，氧的質(zhì)量就是原合金中鋁的質(zhì)量。n(Fe)n(Al)298?！敬鸢浮緼15某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3、Cu2、Au3等離子。有人設(shè)計了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。填寫下面空白。(1)圖中標(biāo)號處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是_、_、_、_、_；(2)寫出處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_；寫出處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_；(3)鐵紅的化學(xué)式為_；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅_；氧化銅_?！窘馕觥坑晒に嚵鞒虉D示知，E為含鐵元素的溶液，而A為鐵、銅、金的混合物，通過過濾將E、A分離開，因此處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Au33Fe=2Au3Fe2；處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2的E溶液相混合；處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開；處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅(氧化鐵)?！敬鸢浮?1)鐵屑稀硫酸稀硝酸氫氧化鈉氫氧化鈉(2)Fe2H=Fe2H2，2Fe3Fe=3Fe2，Cu2Fe=CuFe2，2Au33Fe=2Au3Fe23Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)Fe2O3用作紅色涂料用作制造銅鹽的原料