2019屆高中化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 配餐作業(yè)9 銅及其化合物 金屬材料.doc

配餐作業(yè)(九)　銅及其化合物　金屬材料 1．(2018豫北豫南聯(lián)考)《天工開(kāi)物》中記載：凡銅供世用，出山與出爐只有赤銅。以爐甘石或倭鉛參合，轉(zhuǎn)色為黃銅，以砒霜等藥制煉為白銅，礬、硝等藥制煉為青銅。其中涉及的物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是(　　) A．青銅 B．黃銅 C．赤銅 D．白銅 解析　合金的熔點(diǎn)低于其組成成分金屬的熔點(diǎn)。青銅是銅錫合金，熔點(diǎn)比銅低，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；黃銅是銅鋅合金，熔點(diǎn)比銅低，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；赤銅是純度較高的銅，熔點(diǎn)比合金高，故C項(xiàng)正確；白銅是銅鎳合金，熔點(diǎn)比銅低，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 2．(2018大連二十四中考試)人們習(xí)慣上把金、銀、銅、鐵、錫五種金屬統(tǒng)稱為“五金”。在“五金”順序中，把一種金屬的位置向后移一位，正好符合某化學(xué)規(guī)律。這種金屬和該化學(xué)規(guī)律是(　　) A．鐵、金屬活動(dòng)性順序表 B．金、質(zhì)量守恒定律 C．銀、元素周期律 D．銅、金屬密度順序表 解析　將鐵移到錫后，金、銀、銅、錫、鐵的金屬活動(dòng)性逐漸增強(qiáng)，A項(xiàng)正確。 答案　A 3．下列化學(xué)反應(yīng)在冶金工業(yè)中沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用的是(　　) A．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ B．Al2O3＋3C2Al＋3CO↑ C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．HgS＋O2Hg＋SO2 解析　Al為活潑金屬，不能用炭還原法冶煉，應(yīng)用電解法冶煉。 答案　B 4．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，根據(jù)下列四種金屬的熔沸點(diǎn)： Na Cu Al Fe 熔點(diǎn) 97.5 ℃ 1 083 ℃ 660 ℃ 1 535 ℃ 沸點(diǎn) 883 ℃ 2 595 ℃ 2 200 ℃ 3 000 ℃ 其中不能形成合金的是(　　) A．Cu和Na B．Fe與Cu C．Fe與Al D．Al與Na 解析　合金形成的條件是有共同的熔化狀態(tài)，所以看兩種金屬的熔沸點(diǎn)的范圍：A中鈉達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)Cu還沒(méi)熔化，所以不能形成合金；而其他三項(xiàng)均可。 答案　A 5．江西某銅業(yè)公司在火法煉銅時(shí)也生產(chǎn)硫酸。下列敘述不正確的是(　　) A．自然界中化合態(tài)的硫以FeS2、CuFeS2等形式存在 B．火法煉銅的礦石原料主要含Cu2S C．該公司煉銅產(chǎn)生的SO2可用于生產(chǎn)H2SO4 D．1 molL－1H2SO4溶液可儲(chǔ)存于鐵制或鋁制容器中 解析　1 molL－1 H2SO4是稀硫酸，會(huì)腐蝕鐵、鋁，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　D 6．(2018佛山質(zhì)檢)2017年國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919試飛成功，化學(xué)工作者研發(fā)的新材料發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于C919說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．機(jī)身涂料中的氫氧化鋁有阻燃作用 B．發(fā)動(dòng)機(jī)使用的高溫陶瓷材料氮化硅屬于硅酸鹽產(chǎn)品 C．使用的碳纖維復(fù)合材料能經(jīng)受許多由溫差帶來(lái)的“冷凍熱蒸”的考驗(yàn) D．使用的第三代鋁鋰合金具有低密度、高強(qiáng)度、優(yōu)良的耐低溫等性能 解析　氫氧化鋁受熱分解吸熱，分解得到的氧化鋁的熔點(diǎn)很高，所以氫氧化鋁有阻燃作用，A項(xiàng)正確；氮化硅不屬于硅酸鹽，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，具有出色的耐熱性和低膨脹系數(shù)，所以能經(jīng)受許多由溫差帶來(lái)的“冷凍熱蒸”的考驗(yàn)，C項(xiàng)正確；鋰是世界上最輕的金屬。把鋰作為合金元素加到金屬鋁中，就形成了鋁鋰合金。加入鋰之后，可以降低合金的密度，增加剛度，同時(shí)仍然保持較高的強(qiáng)度、較好的抗腐蝕性和耐低溫性以及適宜的延展性，D項(xiàng)正確。 答案　B 7．合金與純金屬制成的金屬材料相比，優(yōu)點(diǎn)是(　　) ①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大?、谝话愕?，合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的更低?、鄹淖?cè)系呐浔?、改變生成合金的條件，得到有不同性能的合金?、芎辖鸨燃兘饘俚膶?dǎo)電性更強(qiáng)?、莺辖鸨燃兘饘俚膽?yīng)用范圍更廣泛 A．②③④　　　　　　　 B．①②③⑤ C．①②④ D．①②④⑤ 解析　合金具有比成分金屬更加優(yōu)良的機(jī)械加工性能，其硬度一般比它的各成分金屬的大，熔點(diǎn)比各成分金屬的低。用途比純金屬的更為廣泛。但導(dǎo)電性并不比純金屬的強(qiáng)，④錯(cuò)誤。 答案　B 8．(2018河北三市聯(lián)考)化學(xué)美無(wú)處不在，下圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變化，其中物質(zhì)a、b、c、d對(duì)應(yīng)的物質(zhì)正確的是(　　) 選項(xiàng) 物質(zhì)a 物質(zhì)b 物質(zhì)c 物質(zhì)d A. Cu2(OH)2CO3 Ba(OH)2 Fe(OH)3 酚酞試液 B. CuO NaAlO2 Fe2O3 紫色石蕊試液 C. Cu2O BaCl2 Fe2O3和Cu 酚酞試液 D. Cu(OH)2 Ba(NO3)2 Fe(OH)2 紫色石蕊試液 解析　稀硫酸與Fe(OH)3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，稀硫酸遇酚酞試液顯無(wú)色，A項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硫酸與Cu(OH)2反應(yīng)得到的CuSO4溶液呈藍(lán)色，稀硫酸與Ba(NO3)2反應(yīng)得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸與Fe(OH)2反應(yīng)得到的FeSO4溶液呈淺綠色，稀硫酸遇紫色石蕊試液變紅，D項(xiàng)正確。 答案　D 9．已知酸性條件下有反應(yīng)：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)由于反應(yīng)溫度不同，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。某同學(xué)對(duì)某次氫氣還原氧化銅的紅色固體產(chǎn)物做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象列表如下： 加入 試劑 稀硫酸 濃硫酸 并加熱 稀硝酸 濃硝酸 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 紅色固體 不反應(yīng) 無(wú)色氣體 無(wú)色氣體 藍(lán)色溶液 紅棕色氣體 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(　　) A．是Cu B．是Cu2O C．一定有Cu，一定有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu 解析　由題目提供的信息可知：Cu2O在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)生成Cu和Cu2＋，而向該紅色固體中加入稀硫酸后紅色固體不反應(yīng)，故該紅色固體中不存在Cu2O，全部為Cu。 答案　A 10．歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應(yīng)用。 (1)金、銀、銅常被作為錢幣流通，從化學(xué)角度來(lái)看，主要是利用它們的________(填選項(xiàng)字母)。 A．硬度適中 B．密度適中 C．在自然界都可得到純凈的單質(zhì) D．不活潑性 (2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量綠色銹狀物的貨幣，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_(kāi)_________________，綠色物質(zhì)是__________，形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________，這枚金屬幣的真面目為_(kāi)_______色。另外一枚是閃閃發(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)不法分子有時(shí)用銅鋅合金制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是________(填選項(xiàng)字母)。 A．觀察顏色 B．查看圖案 C．用手掂量輕重 D．滴一滴硝酸在幣的表面，觀察現(xiàn)象 解析　(1)金、銀、銅都屬于不活潑金屬，易加工，因此，在歷史上都曾經(jīng)用作貨幣。(2)銅穩(wěn)定性略微差一些，容易與氧氣等物質(zhì)反應(yīng)而“生銹”。金的化學(xué)性質(zhì)最不活潑，在空氣中更穩(wěn)定。(3)有些假金幣外形逼真，看上去也是“金光閃閃”，密度和真金幣差不太多，手不太容易掂出來(lái)。假金幣中的Zn、Cu均可與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡，而Au不與硝酸反應(yīng)。 答案　(1)D (2)銅　氧化銅　2Cu＋O2===2CuO Cu2(OH)2CO3　2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3　紅　金　金不活潑，不易被氧化 (3)D 11．某課外活動(dòng)小組，收集了一種合金進(jìn)行研究(已知Cu的焰色反應(yīng)為綠色)。 ①外觀暗灰色，表面光滑； ②在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色；合金片熔化，但不滴落； ③取刮去表皮的金屬10.0 g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 9.96 L； ④另取刮去表皮的金屬10.0 g，放入足量NaOH溶液，也收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 9.96 L。 試據(jù)此判斷，合金中一定含有的元素是________(寫元素符號(hào))；下列元素可能含有的是________(填選項(xiàng)字母)。 a．Ag　　　b．Mg　　　c．Mn　　　d．Fe 如果該合金中只含兩種元素，它們的質(zhì)量比是______________。 解析　將合金放在酒精燈上灼燒，火焰呈綠色，說(shuō)明合金中含有銅，由實(shí)驗(yàn)③④可知合金中的金屬與足量稀硫酸或足量NaOH溶液反應(yīng)生成的H2量相等，即合金中含有Al。合金中也可能含有不與酸堿反應(yīng)的Ag，但不能含有比銅活潑的能與酸反應(yīng)不與堿反應(yīng)的金屬。 若合金中只含兩種元素Cu和Al，則其質(zhì)量比為 m(Al)∶m(Cu)＝∶≈8∶2＝4∶1。 答案　Cu、Al　a　m(Al)∶m(Cu)＝4∶1 【拓展延伸】 1．釩及其化合物的性質(zhì) (1)V2O5：兩性氧化物，有較強(qiáng)的氧化性，V2O5＋6NaOH===2Na3VO4＋3H2O，V2O5＋H2SO4===(VO2)2SO4＋H2O，V2O5＋6HCl(濃)===2VOCl2＋Cl2↑＋3H2O。 (2)VO2＋、VO：VO是一種較強(qiáng)的氧化劑，VO＋Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O,2VO＋H2C2O4＋2H＋===2VO2＋＋2CO2↑＋2H2O。 (3)NaVO3、NH4VO3：偏釩酸鹽，正釩酸鹽為Na3VO4、(NH4)3VO4；NH4VO3在加熱條件下不穩(wěn)定，2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O。 2．錳及其化合物的性質(zhì) (1)Mn：高溫時(shí)，與O2反應(yīng)，生成Mn3O4；Mn的活潑性在Al與Zn之間，與非氧化性酸反應(yīng)生成H2，Mn＋2H＋===Mn2＋＋H2↑。 (2)MnO2：具有氧化性，如MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 (3)KMnO4與K2MnO4：KMnO4具有強(qiáng)氧化性，如2KMnO4＋16HCl(濃)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O，酸性條件下還能與I－、SO2、SO、Fe2＋等反應(yīng)；電解K2MnO4溶液可制備KMnO4，2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋2KOH＋H2↑。 12．銅是生活中常見(jiàn)的金屬，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應(yīng)，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍(lán)色，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________________。 (2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會(huì)析出Cu2(OH)2CO3綠色固體，試寫出該反應(yīng)的離子方程式：______________。 (3)火法煉銅的原理：Cu2S＋O22Cu＋SO2，在該反應(yīng)中每生成1 mol Cu，轉(zhuǎn)移________ mol e－。 (4)據(jù)報(bào)道，有一種叫Thibacillus Ferroxidans的細(xì)菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可將黃銅礦CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。 利用反應(yīng)后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO45H2O)： 上述 溶液濁液BFe(OH)3沉淀溶液BCuSO45H2O ①檢驗(yàn)溶液B中Fe3＋是否被除盡的實(shí)驗(yàn)方法： __________________________________________。 ②在實(shí)驗(yàn)室中，設(shè)計(jì)兩個(gè)原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅(要求：一種方案只用一個(gè)反應(yīng)來(lái)完成)。寫出兩種方案中涉及的化學(xué)方程式： 方案一：____________________________________； 方案二：____________________________________。 解析　(1)加入H2O2，相當(dāng)于加入了較強(qiáng)氧化劑，從而使反應(yīng)發(fā)生。(2)Cu2＋、CO水解互相促進(jìn)，生成CO2，配平即可。(3)由反應(yīng)可知生成1 mol Cu，有0.5 mol－2價(jià)的S生成＋4價(jià)的S，反應(yīng)轉(zhuǎn)移3 mol電子。(4)從CuSO4溶液中得到銅可以用置換反應(yīng)，也可用電解法進(jìn)行。 答案　(1)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O (2)2Cu2＋＋2CO＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑ (3)3 (4)①加入KSCN溶液，若變紅證明含有鐵離子，若加入后溶液不變紅證明不含鐵離子　 ②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 【素養(yǎng)立意】 本題意在考查考生應(yīng)用化學(xué)原理分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，難度中等。高考對(duì)工藝流程的考查常涉及工業(yè)冶煉銅、鐵，從海水中提取溴、鎂，工業(yè)制備粗硅等。 13．(2018河北正定中學(xué)第五次月考)某紅色固體粉末樣品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一種或兩種，某?；瘜W(xué)自主探究實(shí)驗(yàn)小組擬對(duì)其組成進(jìn)行探究。查閱資料：Cu2O在酸性溶液中會(huì)發(fā)生反應(yīng)： Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O 實(shí)驗(yàn)探究一　學(xué)生甲利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，稱量反應(yīng)前后裝置C中樣品的質(zhì)量，以確定樣品的組成。回答下列問(wèn)題： (1)儀器組裝完成后，夾好止水夾，_________________， 則說(shuō)明裝置A的氣密性良好。 (2)從下列實(shí)驗(yàn)步驟中，選擇正確的操作順序：__________________(填序號(hào))。 ①打開(kāi)止水夾?、谙鏑處的酒精噴燈?、跜處冷卻至室溫后，關(guān)閉止水夾?、茳c(diǎn)燃C處的酒精噴燈?、菔占瘹錃獠Ⅱ?yàn)純 實(shí)驗(yàn)探究二 (3)學(xué)生乙取少量樣品于燒杯中，加入過(guò)量稀硫酸，并作出如下假設(shè)和判斷，結(jié)論正確的是________(填選項(xiàng)字母)。 A．若固體全部溶解，說(shuō)明樣品中一定含有Fe2O3，一定不含有Cu2O B．若固體部分溶解，說(shuō)明樣品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3 C．若固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，說(shuō)明樣品一定含有Fe2O3和Cu2O 另取少量樣品于試管中，加入適量的濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體證明樣品中一定含有________，寫出產(chǎn)生上述氣體的化學(xué)方程式： __________________________________________________ __________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)探究三 (4)學(xué)生丙取一定量樣品于燒杯中，加入足量的稀硫酸，反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾得到固體3.2 g，測(cè)得濾液中Fe2＋有1.0 mol，則樣品中n(Cu2O)＝________ mol。 解析　(2)氫氣中混有空氣加熱易發(fā)生爆炸，所以開(kāi)始先通氫氣，打開(kāi)止水夾，使生成的氫氣通過(guò)后續(xù)裝置，目的是排出裝置中的空氣，檢驗(yàn)玻璃管出來(lái)的氫氣純度，氣體純凈后再點(diǎn)燃C處的酒精噴燈，反應(yīng)完成后熄滅C處的酒精噴燈，待C處冷卻至室溫后，關(guān)閉止水夾，防止生成的金屬被空氣中的氧氣氧化，正確的操作順序?yàn)棰佗茛堍冖邸?3)若固體全部溶解，說(shuō)明樣品中一定含有Fe2O3，由于Fe3＋能氧化金屬銅，所以可能含有Cu2O，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若固體部分溶解，說(shuō)明樣品中一定含有Cu2O，由于Fe3＋能氧化金屬銅，可能含有少量Fe2O3，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，即不存在Fe3＋，由于Fe3＋能氧化金屬銅，說(shuō)明樣品一定含有Fe2O3和Cu2O，C項(xiàng)正確。另取少量樣品于試管中，加入適量的濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體，說(shuō)明硝酸被還原，因此證明樣品中一定含有Cu2O。(4)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O,2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，固體為Cu，F(xiàn)e3＋全部反應(yīng)生成Fe2＋，生成1.0 mol Fe2＋消耗0.5 mol Cu，剩余Cu的物質(zhì)的量為＝0.05 mol，原樣品中Cu2O的物質(zhì)的量為n(Cu2O)＝n(Cu)＝0.05 mol＋0.5 mol＝0.55 mol。 答案　(1)向裝置A中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，過(guò)一段時(shí)間若液柱高度保持不變 (2)①⑤④②③　 (3)C　Cu2O　Cu2O＋6HNO3(濃)===2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O　 (4)0.55