2019-2020年高三化學(xué)一輪 練出高分 3.4用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物 新人教版.doc

2019-2020年高三化學(xué)一輪 練出高分 3.4用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物 新人教版1xx年日本地震，導(dǎo)致福島第一核電站引發(fā)的核危機(jī)。核反應(yīng)堆的第一層護(hù)罩是鋯錫合金外殼，第二層護(hù)罩是壓力倉，第三層護(hù)罩是用最堅(jiān)固的鋼和混凝土制成的非常厚的球體。下列敘述錯(cuò)誤的是()A鋯錫合金、鋼、混凝土都屬于混合物B鋼的硬度和熔沸點(diǎn)都高于純鐵C鋯錫合金和鋼屬于金屬材料，混凝土屬于傳統(tǒng)的硅酸鹽材料D在高溫下，鋼和水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣答案B解析鋼是鐵碳合金，其硬度大于純鐵，但熔點(diǎn)低于純鐵。2下列有關(guān)金屬及其化合物的說法正確的是()A堿金屬從上到下熔沸點(diǎn)逐漸升高，密度逐漸增大，硬度逐漸減小B第三周期的金屬元素從左到右金屬性逐漸減小，硬度逐漸減小C鈉既是常見金屬，又是輕金屬，過氧化鈉可作供氧劑D明礬是一種凈水劑，經(jīng)它凈化過的水不需再消毒殺菌答案C解析堿金屬從上到下熔沸點(diǎn)逐漸降低；第三周期的金屬元素從左到右硬度逐漸增大；明礬凈水是除去水中的懸浮顆粒和雜質(zhì)，使水澄清，但不能殺菌消毒。3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)度均高于純鎂答案D解析A項(xiàng)不銹鋼都含有C等非金屬元素；流通硬幣材質(zhì)是合金，明代還沒有鋁制品，B、C錯(cuò)；D項(xiàng)一般來說合金熔點(diǎn)比其成分金屬低，硬度、強(qiáng)度比其成分金屬大。4下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()A在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)AlC在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD加強(qiáng)熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu答案B解析制備單質(zhì)Mg應(yīng)該用電解熔融MgCl2的方法；制備單質(zhì)Na采用電解熔融NaCl的方法；制備單質(zhì)Cu用熱還原法。5氫化亞銅(CuH)是一難溶物質(zhì)，用CuSO4溶液和另一種“反應(yīng)物”在4050 時(shí)反應(yīng)可生成它。CuH不穩(wěn)定，易分解；CuH在氯氣中能燃燒，跟鹽酸反應(yīng)能產(chǎn)生氣體。下列有關(guān)推斷中錯(cuò)誤的是()A這里的“另一種反應(yīng)物”具有還原性BCuH可作氧化劑、還原劑CCuHCl2=CuClHCl(燃燒)DCuHHCl=CuClH2(常溫)答案C解析C項(xiàng)中Cl2具有強(qiáng)氧化性，產(chǎn)物應(yīng)為CuCl2和HCl。6某研究小組通過實(shí)驗(yàn)探究Cu及其化合物的性質(zhì)，操作正確且能達(dá)到目的的是()A將銅絲插入濃硫酸中加熱，反應(yīng)后把水加入反應(yīng)器中，觀察硫酸銅溶液的顏色B常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，觀察CuCl2的生成C將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，得到無水CuCl2固體D將表面有銅綠Cu2(OH)2CO3的銅器放入鹽酸中浸泡，除去銅綠答案D解析A項(xiàng)反應(yīng)后應(yīng)將反應(yīng)后液體倒入盛水的燒杯中；B項(xiàng)應(yīng)將銅絲在空氣中加熱到紅熱后伸入盛裝氯氣的集氣瓶中；C項(xiàng)CuCl2水解生成的鹽酸易揮發(fā)，加熱蒸干CuCl2溶液得不到無水CuCl2固體。7某化學(xué)小組為測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：方案：銅鋁混合物測(cè)定生成氣體的體積方案：銅鋁混合物測(cè)定剩余固體的質(zhì)量下列有關(guān)判斷中不正確的是()A溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B溶液A和B均可以選用稀硝酸C若溶液B選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小D實(shí)驗(yàn)方案更便于實(shí)施答案B解析銅鋁混合物與鹽酸或NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，均只有Al參加反應(yīng)，因此A正確；若A、B均選用稀HNO3，則兩種金屬均可反應(yīng)，方案中無固體剩余，B錯(cuò)誤；當(dāng)B選用濃HNO3時(shí)，鋁鈍化生成氧化膜，所測(cè)鋁的質(zhì)量偏大，則銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，C正確；方案需收集氣體，并需要將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況，不如方案稱固體質(zhì)量方便，D正確。8(xx安徽理綜，12)右圖是三種稀酸對(duì)FeCr合金隨Cr含量變化的腐蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，下列有關(guān)說法正確的是 ()A稀硝酸對(duì)FeCr合金的腐蝕性比稀硫酸和稀鹽酸的弱B稀硝酸和鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe6HNO3(稀)=Fe(NO3)33NO23H2OCCr含量大于13%時(shí)，因?yàn)槿N酸中硫酸的氫離子濃度最大，所以對(duì)FeCr合金的腐蝕性最強(qiáng)D隨著Cr含量增加，稀硝酸對(duì)FeCr合金的腐蝕性減弱答案D解析根據(jù)圖可知，Cr的含量不同，三種酸對(duì)FeCr合金的腐蝕性不同，當(dāng)w(Cr)較小時(shí)，稀硝酸對(duì)其腐蝕性最強(qiáng)，A不正確；鐵與稀硝酸反應(yīng)生成的是NO而不是NO2，B錯(cuò)；三種酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，鹽酸中的氫離子濃度最大，C錯(cuò)；根據(jù)圖中稀HNO3的曲線變化，可知D正確。9銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學(xué)習(xí)小組取0.98 g(用精密天平測(cè)量)Cu(OH)2固體，將其加熱有銅的氧化物生成，其質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖1所示。另外，某同學(xué)繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素質(zhì)量的關(guān)系曲線，如圖2所示。則下列分析正確的是()A圖1中產(chǎn)物a、b的化學(xué)式分別為Cu2O和CuOB圖1整個(gè)過程中共生成0.26 g H2OC圖2三條曲線中，表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量的關(guān)系曲線是曲線AD圖2中繪制錯(cuò)誤的曲線共2條答案D解析0.98 g Cu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01 mol，若全部生成CuO，則質(zhì)量為0.01 mol80 gmol10.80 g，所以a點(diǎn)是CuO；若全部生成Cu2O，則質(zhì)量為0.005 mol144 gmol10.72 g，所以b點(diǎn)是Cu2O，A錯(cuò)誤。根據(jù)化學(xué)方程式4CuO2Cu2OO2，過程中有氧氣產(chǎn)生，B錯(cuò)誤。CuO和其所含銅元素的質(zhì)量關(guān)系(以CuO的質(zhì)量為10 g計(jì)算)為10 g CuO中含8 g銅元素，觀察圖2知，曲線B符合上述質(zhì)量關(guān)系(表示的是CuO)。而曲線A上的任何一點(diǎn)都表示金屬氧化物的質(zhì)量小于其所含金屬元素的質(zhì)量，這是錯(cuò)誤的，曲線C不符合Cu2O和其所含的銅元素的質(zhì)量關(guān)系，所以C錯(cuò)誤、D正確。10所謂合金，就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物，下表為四種金屬的熔、沸點(diǎn)：NaCuAlFe熔點(diǎn)()97.51 0836601 535沸點(diǎn)()8832 5952 2003 000根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷其中不能形成合金的是()ACu和Al BFe和CuCFe和Na DAl和Na答案C解析兩種金屬若形成合金，一種金屬的熔點(diǎn)不能超過另一種金屬的沸點(diǎn)。11堿式碳酸銅可表示為xCuCO3yCu(OH)2zH2O，測(cè)定堿式碳酸銅組成的方法有多種。(1)現(xiàn)采用氫氣還原法，請(qǐng)回答如下問題：寫出xCuCO3yCu(OH)2zH2O與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：_；實(shí)驗(yàn)裝置用下列所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是_(填入儀器接口字母編號(hào))；(a)()()()()()()()()()()(l)稱取23.9 g某堿式碳酸銅樣品，充分反應(yīng)后得到12.7 g殘留物，生成4.4 g二氧化碳和7.2 g 水。該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為_g，化學(xué)式為_；(銅的相對(duì)原子質(zhì)量按63.5計(jì)算)(2)某同學(xué)以氮?dú)獯鏆錃?，并用上述全部或部分儀器來測(cè)定堿式碳酸銅的組成，你認(rèn)為是否可行并請(qǐng)說明理由：_。答案(1)xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)H2(xy)CuxCO2(x2yz)H2Oakjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)l1.8CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可行，根據(jù)反應(yīng)xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)CuOxCO2(yz)H2O，以及堿式碳酸銅樣品、CuO、CO2和H2O的質(zhì)量(或其中任意三個(gè)量)，即可計(jì)算出其組成解析(1)堿式碳酸銅與H2的反應(yīng)，可以理解成堿式碳酸銅在加熱條件下分解成CuO、CO2和H2O，CuO與H2在加熱條件下生成Cu和H2O，所以xCuCO3yCu(OH)2zH2O與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為xCuCO3yCu(OH)2zH2O(xy)H2(xy)Cu(x2yz)H2OxCO2。本實(shí)驗(yàn)需要解決及注意的幾個(gè)問題是：aH2在與堿式碳酸銅反應(yīng)之前，先用盛水的洗氣瓶除去HCl雜質(zhì)，再用盛濃H2SO4的洗氣瓶除去水蒸氣。bH2與堿式碳酸銅反應(yīng)后，應(yīng)先用盛濃H2SO4的洗氣瓶吸收并測(cè)量反應(yīng)生成水的質(zhì)量，再用盛堿石灰的U形管來吸收并測(cè)量生成CO2的質(zhì)量。c為防止空氣中的CO2及水蒸氣被盛堿石灰的U形管吸收，最后應(yīng)再加一個(gè)盛堿石灰的干燥管。綜合考慮以上問題，可決定儀器的連接順序是：akjgf(或hi)de(或ed)hi(或gf)bc(或cb)l：n(CO2)0.1 mol，所以樣品中：n(CuCO3)0.1 mol；：反應(yīng)后Cu的質(zhì)量為12.7 g，則n(Cu)0.2 mol，根據(jù)銅元素守恒，則有樣品中nCu(OH)20.2 mol0.1 mol0.1 mol；：樣品中結(jié)晶水的物質(zhì)的量：n(H2O)0.1 mol0.2 mol0.1 mol，所以樣品中結(jié)晶水的質(zhì)量為18 gmol10.1 mol1.8 g；樣品的化學(xué)式為CuCO3Cu(OH)2H2O。(2)可以，由于N2與CuO不反應(yīng)，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品的質(zhì)量、反應(yīng)后生成的CuO的質(zhì)量、CO2的質(zhì)量及H2O的質(zhì)量，經(jīng)化學(xué)計(jì)算可確定x、y、z的值。12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(jì)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(hào)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_。答案(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用作紅色顏料用作制造銅鹽的原料解析(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是用廢鐵屑、常用的酸和堿，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。而廢水中含有Fe3、Cu2、Au3，因此首先加入廢鐵屑將Cu和Au都置換出來。Cu和Au的分離可以利用Cu與稀硝酸能反應(yīng)而Au不能將其分離，Cu2和Fe2分別加入堿使其轉(zhuǎn)化為沉淀，灼燒分別生成它們的氧化物。(2)由于廢水顯酸性，又含有Cu2、Au3、Fe3，因此加入鐵屑發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Fe2H=H2Fe2FeCu2=CuFe23Fe2Au3=2Au3Fe22Fe3Fe=3Fe2。(3)鐵紅的化學(xué)式為Fe2O3，鐵紅常用作紅色顏料，氧化銅常用作制銅鹽的原料。13Cu2S是火法煉銅的重要原料之一，下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO45H2O的流程圖。Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬(1)Cu2S中銅元素的化合價(jià)為_，火法煉銅的反應(yīng)原理是_(用化學(xué)方程式表示)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A(chǔ)中溶液呈藍(lán)色，且有紅色物質(zhì)生成，請(qǐng)寫出生成紅色物質(zhì)的離子方程式：_。(3)若將A中紅色物質(zhì)反應(yīng)掉，操作中加入的試劑最好是_(填字母序號(hào))。A適量的NaNO3B適量的HNO3C適量的H2O2(4)若B溶液的體積為0.2 L，電解B溶液一段時(shí)間后溶液的pH由2變?yōu)?(體積變化忽略不計(jì))，此時(shí)電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_。(5)取5.0 g膽礬樣品逐漸升高溫度使其分解，分解過程的熱重曲線如圖所示。通過計(jì)算確定258 時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_，e點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為_(計(jì)算過程略去)。答案(1)1Cu2SO22CuSO2(2)Cu2O2H=CuCu2H2O(3)C(4)0.018 mol(5)CuSO4H2OCuSO4H2OCu2O解析(1)Cu2S中銅為1價(jià)，火法煉銅中Cu、O被還原，S被氧化，反應(yīng)原理為Cu2SO22CuSO2。(2)生成的紅色物質(zhì)為Cu，Cu2O與硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Cu2O2H=CuCu2H2O。(4)根據(jù)2CuSO42H2O2H2SO42CuO2(轉(zhuǎn)移4e)，電解后生成的n(H2SO4)n(H)(0.1 molL10.01 molL1)0.2 L0.009 mol，故轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.018 mol。(5)設(shè)258 時(shí)反應(yīng)前后固體的摩爾質(zhì)量為M1 gmol1、M2 gmol1，則5.003.563.20250M1M2，解得M1178，M2160。對(duì)應(yīng)的固體分別為CuSO4H2O、CuSO4，故258 時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO4H2OCuSO4H2O。同理可以推斷d處物質(zhì)為1.60 g CuO，而e處物質(zhì)的質(zhì)量為1.44 g，為0.01 mol Cu2O。14已知某混合金屬粉末中，除鋁外還含有鐵、銅中的一種或兩種，所含金屬的量都在5%以上。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究該混合金屬粉末中鐵、銅元素的存在。僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1 molL1硫酸、2 molL1硝酸、2 molL1 NaOH溶液、20% KSCN溶液。完成以下實(shí)驗(yàn)探究過程：(1)提出假設(shè)假設(shè)1：該混合金屬粉末中除鋁外還含有_元素；假設(shè)2：該混合金屬粉末中除鋁外還含有_元素；假設(shè)3：該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案基于假設(shè)3，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案(不需在答題卡上作答)(3)實(shí)驗(yàn)過程根據(jù)(2)的實(shí)驗(yàn)方案，敘述實(shí)驗(yàn)操作，預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論答案(1)CuFe(答案順序可交換)(3)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論用藥匙取少許樣品，加入試管A中，再用滴管取過量NaOH溶液并滴加到試管A中，充分反應(yīng)后，靜置，棄去上層清液，剩余固體備用。樣品部分溶解，并有氣體放出。往試管A的剩余固體中加過量稀硫酸，充分反應(yīng)后，靜置。取上層清液于試管B中，剩余固體備用。固體部分溶解，并有氣體放出，溶液呈淺綠色，可能含鐵。在試管B中加入少許稀硝酸，再滴加KSCN溶液。溶液先變成黃色，加KSCN后顯血紅色，結(jié)合可知，一定含鐵。往剩余固體中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液。固體溶解，有無色刺激性氣體產(chǎn)生并很快變成紅棕色，溶液顯藍(lán)色，加NaOH溶液后有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生，一定含銅。解析考查學(xué)生對(duì)元素化合物性質(zhì)的掌握；考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)技能和對(duì)實(shí)驗(yàn)室常用儀器的主要用途和使用方法的了解；考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力和對(duì)常見物質(zhì)進(jìn)行分離、提純和檢驗(yàn)的能力；考查學(xué)生運(yùn)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行綜合分析的方法，以及運(yùn)用正確的化學(xué)術(shù)語與文字等表達(dá)分析解決問題的過程，并做出合理解釋的能力。15.某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量。(1)A中試劑為_。(2)實(shí)驗(yàn)前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_。(3)檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進(jìn)行的操作還有：記錄C的液面位置；將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C的液面位置；由A向B滴加足量試劑。上述操作的順序是_(填序號(hào))；記錄C的液面位置時(shí)，除視線平視外，還應(yīng)_。(4)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(5)若實(shí)驗(yàn)用鋁鎂合金的質(zhì)量為a g，測(cè)得氫氣體積為b mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為c g，則鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為_。(6)實(shí)驗(yàn)過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測(cè)得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”)。答案(1)NaOH溶液(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜(3)使D和C的液面相平(4)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(5)(6)偏小解析(1)觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖可知是用定量集氣法完成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故A中應(yīng)盛NaOH溶液，在B中發(fā)生反應(yīng)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2。(2)目的是除去鋁鎂合金表面的氧化膜。(3)正確順序應(yīng)為；為使C中氣體的壓強(qiáng)與外界大氣壓相等，還應(yīng)使D與C的液面相平。(5)據(jù)2Al3H2 2 mol 3 mol 得M(Al)(6)據(jù)w(Al)100%的計(jì)算公式可知未洗滌不溶物會(huì)造成鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。