1、课时分层训练(九)金属材料和开发利用金属矿物(建议用时：45分钟)(对应学生用书第265页)A级基础达标1铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，关于铜常用于制造货币的说法正确的是 ()A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造 成型C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力， 易于流通B制造货币的金属应具备性质稳定，不易被腐蚀，易成型。2(2018九江模拟)下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为()在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的
2、金属单质最早被人们冶炼和使用纯铁比生铁抗腐蚀性更强单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生青铜、不锈钢、硬铝都是合金可通过焰色反应区分钾元素和钠元素将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝色铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应A4B5C6D7A活泼性越弱，越易被冶炼和使用；Al是活泼金属，表面易形成致密氧化膜耐腐蚀；Na2O2具有强氧化性能使有色物质褪色；Al不能把Mg置换出来，Al与MgO不能发生铝热反应。3(2018哈尔滨模拟)下列说法正确的是()A铝、铁、铜相比较，铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最
3、高BAl2O3、MgO可用作耐高温材料，二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、MgD用钨作灯丝是因为其易导电BA项，自然界中铝元素的含量比Fe、Cu高；C项，冶炼Mg不是电解熔融的MgO，而是电解熔融的无水MgCl2；D项，钨作灯丝是因为其熔点高。4下列说法中正确的是() 【导学号：97500060】ACuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现B工业上制Na的方法是电解NaCl溶液C金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜D金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行
4、CA项，CuOCu(OH)2一步不能实现；B项，工业上制Na应电解熔融NaCl；D项，Cu形成Cu2(OH)2CO3。5(2018黑龙江质检)硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：将铜溶于硝酸中；先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中；将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是()A方法是最经济和环保的B方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C方法需要消耗能源，对环境不产生污染D方法中N2O4既是氧化剂又是还原剂A、都生成污染性气体，制取同样的硝酸铜，用稀硝酸比用浓硝酸耗酸量少，不生成污染性气体且HN
5、O3全部转化为Cu(NO3)2。6氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在4050 时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是()A“某物质”具有还原性BCuH与盐酸反应可能产生H2CCuH与足量稀硝酸反应：CuH3HNO=Cu2NO2H2ODCuH在氯气中燃烧：CuHCl2=CuClHClDA项，用CuSO4溶液和“某物质”在4050 时反应可生成CuH，铜元素由2价变为1价，则CuSO4作氧化剂，“某物质”为还原剂，表现出还原性；B项，CuH与盐酸发生氧化还原反应：2CuH4HCl=2CuCl23H2；C项，HNO3具有强氧化性，与Cu
6、H反应时，1价Cu、1价H均被氧化成最高价态；D项，Cl2具有强氧化性，CuH具有强还原性，二者反应会生成CuCl2和HCl。7(2018淄博市高三摸底)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O2H=CuCu2H2O)。(1)滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_，检验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(2)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应_，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是_。(3)溶液G与
7、固体混合物B反应的离子方程式为_。(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是_。【解析】(1)根据Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2O2H=CuCu2H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu2，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2。检验Fe2，可以用铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液)。(2)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧至质量不变，因此应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。(3)
8、固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu，溶解SiO2可用NaOH溶液。(4)结合题中信息知绿色的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO3。【答案】(1)Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液等，合理即可)(2)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次坩埚(3)SiO22OH=SiOH2O(4)Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO3B级能力提升8()据报道，有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。利用反应后的溶液
9、，按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O)：(1)检验溶液B中Fe3是否被除尽的实验方法是_。(2)在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：方案一：_；方案二：_。()银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 和80 (1)滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_。(2)固体混合物B的组成为_；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH过量，则因过量引起的
10、反应的离子方程式为_。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：_CuO_Al2O3_CuAlO2_。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为_mol CuAlO2，至少需要1.0 molL1的Al2(SO4)3溶液_L。【答案】()(1)加入KSCN溶液，若变红则含有Fe3，若溶液颜色不变红则Fe3已被除尽(2)CuSO4Fe=FeSO4Cu2CuSO42H2O2CuO22H2SO4()(1)2NOO2=2NO2(2)Al(OH)3和CuOAl(OH)3OH=AlO2H2O(3)424O2(4)50251(2018重庆模拟)CuSO4是一种重要的化
11、工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是()A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想B途径发生的反应可能是3Cu2HNO33H2SO4=3CuSO42NO 4H2OC将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体D1 mol CuSO4在1 100 所得混合气体X为SO3和O2，其中O2可能为 0.75 molBA项，途径有污染气体NO生成，不能更好地体现绿色化学思想；C项，胆矾晶体不能通过蒸干得到，应冷却结晶，过滤得到；D项，1 mol CuSO4被还原成Cu2O转移1 mol电子，应得氧气0.25 mol，错误。2已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H发生反应：
12、Cu2O2H=CuCu2H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是()A如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结果无法说明CuO分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解CCu2O的检验不能用稀HNO3，HNO3能氧化Cu2O为Cu2。3(2018长沙模拟)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。(1)工业上可用Cu2SO2=2CuSO2反应制取粗铜，反应中被氧化的元素是_，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是_
13、(用NA表示，NA表示阿伏加德罗常数的值)。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在5060 ，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为_。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：_。(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示为CuH2SO4(浓)_。乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是_(填字母)。aCu2S和CuS都是黑色的b铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可
14、能放出O2c浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能【解析】(1)硫元素的化合价从2升到4，被氧化，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是6NA1.2NA。(2)H2SO4、Cu和O2反应的离子方程式为2Cu4HO22Cu22H2O。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，离子方程式：2Cu22ClSOH2O2CuClSO2H。(3)按照甲同学猜想：铜被氧化得CuO，硫酸还原为SO2，化学方程式表示为CuH2SO4(浓)CuOSO2H2O。从化合价上分析，铜有可能升高到1价，而硫也有可能从6价降到2价，结合Cu2S和CuS均为黑色固体，故a、c符合。【答案】(1)S1.2NA(2)2Cu4HO22Cu22H2O2Cu22ClSOH2O2CuClSO2H(3)CuOSO2H2Oac