1、第四节铜及其化合物金属材料题号123456616278答案一、单项选择题1合金比纯金属制成的金属材料的优点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛A BC D解析：合金的机械性能比各成分金属的大，故正确；根据教材知识，是正确的；合金的电阻率比纯金属要大，故是错误的；合金由于性能好而应用更广泛，是正确的。答案：A2下列关于金属的一些说法错误的是()A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B工业上金属Mg、Al都是用电解熔融的氯化物制得的C金属冶炼的本
2、质是金属阳离子得到电子变成金属原子D越活泼的金属越难冶炼解析：合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，例如很多合金物理性质比纯金属优越，A正确；金属镁的制备是通过电解熔融的氯化镁，而金属铝是通过电解熔融的氧化铝得到，因为氯化铝是共价化合物，B错误；金属冶炼的本质是金属阳离子得电子被还原，C正确；金属越活泼，金属阳离子的氧化性越弱，越难以得到电子，冶炼也就越困难，D正确。答案：B3下面有关铜的化合物的性质叙述中正确的是()ACuSO4变成CuSO45H2O是物理变化B一定条件下，新制的Cu(OH)2浊液能与乙醛反应但不能与乙酸反应CCuO是黑色固体，与水反应可生成Cu(OH)2DCu2O遇硝酸可
3、能会被氧化成Cu2解析：A项中变化属于化学变化；Cu(OH)2是碱，能与酸反应，B项错误；CuO不能与水反应，C项错误；Cu2O中铜处于低价态，能被强氧化剂硝酸氧化。答案：D4下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BAl2O33C2Al3COCFe2O33CO2Fe3CO2D2Ag2O4AgO2解析：较活泼的金属如钾、钙、钠、镁、铝等还原性很强，其冶炼采用电解法，A正确，若铝采用热还原法，则所需温度过高，能量消耗过大，B错误；中等活泼金属的冶炼采用热还原法，C正确；不活泼的金属的化合物加热即可分解，可以采用加热分解法，D正确。答案：B5近年来，科技人
4、员又研究得到一种新型材料泡沫铝。它是由发泡剂加到熔融或固体粉末的铝合金中而制成的，其优点是硬度高，密度小(约为0.160.5 gcm3)，比木材密度还小，可浮于水面，又有很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料。则下列关于泡沫铝的说法错误的是()A泡沫铝是纯净物B泡沫铝是一种合金C泡沫铝是一种优质的建筑材料和轻质材料D泡沫铝可用于飞机制造解析：由题意可知，泡沫铝是一种合金，属于混合物，A错误，B、C正确；其优点是硬度高，很大刚性，且隔音、保温，是一种良好的建筑材料和轻质材料，故可用于飞机制造，D正确。答案：A6往CuO和铁粉混合物中，加入一定量的稀H2SO4并微热，当反应停止后，
5、滤出不溶物，并向溶液中插入一枚铁钉，片刻后，取出铁钉，发现铁钉并无变化，根据上述现象，确定下面结论中正确的是()A不溶物一定是铜B稀H2SO4可能过量C不溶物中一定含铜，但不一定含铁D溶液中一定含有FeSO4，可能含有CuSO4答案：C61.等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应，下列产生氢气的质量与反应时间的关系图，合理的是()解析：Zn比Fe活泼，所以Zn的反应速率快，斜率大，Zn的相对原子质量大于Fe的相对原子质量，同质量的Zn和Fe，Zn的物质的量小于Fe的物质的量，Zn置换出的H2量小于Fe置换出的H2量，故B正确。答案：B62.部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共
6、5.76 g，经如下处理： (不含Cu2)滤液A下列说法正确的是()A滤液A中阳离子为Fe2、Fe3、HBV224C样品中CuO的质量为4.0 gDV448解析：加入足量的稀硫酸，铁、氧化物全部溶解，3.2 g滤渣全部为铜(0.05 mol)，据2Fe3Cu=2Fe2Cu2，可知溶液中不含Fe3，A错误；根据灼烧后剩余的3.2 g(0.02 mol)固体是氧化铁，其中含铁0.04 mol，质量为2.24 g，合金中含氧原子5.76 g3.2 g2.24 g0.32 g，即为0.02 mol，假设氧化物全部为氧化铜，质量为1.6 g，C错误；根据题意写有关总的反应：Fe2O3Fe3H2SO4=3
7、FeSO43H2O，FeCuOH2SO4=FeSO4CuH2O，可认为合金中氧化物全部为FeO，是0.02 mol，剩余的铁(0.04 mol0.02 mol0.02 mol)置换出氢气，得到的氢气的物质的量是0.02 mol、标准状况下的体积为448 mL，B错误、D正确。答案：D二、双项选择题7已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H发生：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，说明样品全部生成了Cu2OB溶液中最终不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
8、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没有分解解析：若误认为Cu不与热的稀硝酸反应会造成错选D；如果样品部分生成了Cu2O，也会有类似现象发生，即这种实验的结果无法说明CuO分解的程度，A错误、C正确；由于Cu能够与热的稀硝酸反应，所以无论CuO是否完全分解，溶液中最终不可能有紫红色固体出现，B正确、D错误。答案：BC8(2013广东卷)下列实验的现象与对应结论均正确的是()选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显变化Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸
9、气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应解析：将浓硫酸滴到蔗糖表面，浓硫酸因脱水性使蔗糖脱水炭化，浓硫酸因强氧化性与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，所以蔗糖固体变黑膨胀，A正确；Al放入浓硝酸，因浓硝酸具有强氧化性使Al钝化，阻碍反应继续进行，B错误；Na放入无水乙醇中，会与活泼性较强的羟基反应，置换出氢气，C正确；铁与水蒸气在高温下反应生成黑色的四氧化三铁和氢气，D错误。答案：AC三、非选择题9某校化学兴趣小组为探索金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的硫酸铝溶液、绿矾晶体(FeSO47H2O)和胆矾晶体(CuSO45H2O)，其实验方案如下：请回答下列问
10、题：(1)过滤用的玻璃仪器有_。(2)写出由沉淀转化为硫酸铝溶液的离子方程式_；滤液C转化成沉淀时，硫酸的用量不易控制，可改用_ _。(3)小组成员经过检测，发现制得的绿矾不纯，试分析原因_，要想由沉淀最终制得纯度较高的绿矾，应_。(4)兴趣小组提出以下两种方案将滤渣B转化成胆矾晶体，你认为哪种方案更合适_。用浓硫酸与Cu在加热条件下反应生成硫酸铜。在空气中加热铜生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜。小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣B中加入稀硫酸和H2O2来制备胆矾晶体，则该反应的总化学方程式为_。(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的硫酸改用烧碱，重新设计方案，也能
11、最终制得三种物质，你认为改进后的方案相对于原方案_(填“更合理”或“不合理”)，理由是_。解析：(1)过滤的玻璃仪器有三种：烧杯、漏斗、玻璃棒；(2)滤液C中加入硫酸可以生成Al(OH)3沉淀，而Al(OH)3能和过量的硫酸反应，因此硫酸的用量不易控制，此时可改用向滤液C中通入CO2气体的方法，因为CO2也可以与滤液中的NaAlO2反应生成Al(OH)3，但Al(OH)3不能和CO2发生反应；(3)绿矾中之所以有杂质只能是Fe2转化成Fe3，而将Fe3转化成Fe2且不引入其他杂质可加入足量的铁粉将Fe3还原成Fe2；(4)方案评价，从绿色化学角度及硫酸消耗用量角度考虑，再写方程式即可；(5)首
12、先用NaOH溶液溶解合金，则得到绿矾时不用再消耗NaOH，只需要铁与稀硫酸反应，制取Al2(SO4)3也比原方案少一步与H2SO4的反应。答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒(2)Al(OH)33H=Al33H2O向滤液C中通入足量的二氧化碳气体(3)反应过程中部分Fe2转化成了Fe3向滤液D中加入足量铁粉，反应完全后过滤，取滤液蒸发结晶即可得到纯度较高的绿矾(4)CuH2O2H2SO43H2O=CuSO45H2O或CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O(5)更合理原方案操作步骤多、时间长、消耗试剂量过大10某同学将一定浓度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中，发现生成了沉淀，其对沉淀的成分进
13、行如下探究：提出假设假设1：沉淀是CuCO3；假设2：_ _；假设3：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。验证假设(1)如果假设1成立，则反应的离子方程式为_ _。(2)用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据：_、_。(3)为证明以上哪种假设成立，该同学用下图装置测定沉淀样品中CuCO3的质量分数：实验时的步骤依次为a.打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气；b.关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应；c.打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气。若未进行步骤a，将使测定结果_(填“偏低”“偏高”或“无影响”)，实验结束时通入过量空气的目的是_ _。若沉淀样品
14、的质量为10.0 g，装置D的质量增加了2.2 g，则沉淀中CuCO3的质量分数为_。由以上实验可知，假设_成立。总结反思除了以上方案，还可以通过测量_来测定沉淀中CuCO3的质量分数。解析：(1)若假设1成立，则发生的是复分解反应，其离子方程式为Cu2CO=CuCO3；(2)若假设3成立，则Na2CO3溶液发生了水解反应，生成OH，然后OH再和Cu2反应生成Cu(OH)2；(3)若未进行步骤a，则原装置中的CO2也会被D装置中的碱石灰吸收，造成结果偏高，而实验结束时通入空气的目的是将滞留在装置中的反应产生的CO2排尽，使其能被碱石灰充分吸收。装置D增加的质量是碳酸铜分解产生的CO2的质量，计
15、算出CO2的物质的量为0.05 mol，则碳酸铜的物质的量也为0.05 mol，碳酸铜的质量为6.2 g，其质量分数为62%；也就是说Cu(OH)2的质量分数为38%，所以假设3成立；除以上方案外，测量反应产生CO2的体积或者是称量充分加热后固体的质量等，也能测定碳酸铜的质量分数。答案：沉淀是Cu(OH)2(1)Cu2CO=CuCO3(2)COH2O=HCOOH；2OHCu2=Cu(OH)2(3)偏高将装置中滞留的CO2排至装置D中，使其被碱石灰吸收62%3反应产生CO2的体积(或样品质量和样品充分灼烧后的质量)(其他合理答案均可)。11工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuC
16、l)，其工艺流程如下图所示：试根据上图转化回答下列问题：(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_ _。(2)还原过程中的产物为NaCuCl2，试写出反应的化学方程式_。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2Cu2Cl=2CuCl)_。(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是_ _，加入NaCl且过量的原因是_ _。(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_ _。(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式_。解析：(1)主要从原料经济性的角度来回答。(2)产
17、物NaCuCl2中Cu的化合价为1，因此还原过程发生的是归中反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡知识。(4)产品用水和酒精洗的效果是不同的。酒精沸点低，易挥发，易晾干。(5)反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2的氧化产物必为H2SO4。答案：(1)石灰乳类来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉(2)CuCl22NaClCu=2NaCuCl2CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行(3)防止Cu2水解增大NaCl的浓度有利于生成更多的NaCuCl2，提高产率(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化(5)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO12(2013广东卷)银铜合金广
18、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)电解精炼银时，阴极反应式为_；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A
19、l2(SO4)3溶液_L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_、过滤、洗涤、干燥。解析：(1)电解精炼时，阴极上Ag得电子生成金属银，电极反应式为Age=Ag；气体迅速变红是因为生成的NO气体被空气氧化为NO2,2NOO2=2NO2；(2)Al2(SO4)3和CuSO4溶液中加入NaOH溶液后得到的固体为Al(OH)3和Cu(OH)2的混合物，但是煮沸后，氢氧化铜在80度即分解，故应该为氢氧化铝和氧化铜的混合物；在该过程中加入的NaOH过量后会使生成的Al(OH)3溶解，反应的离子方程式为Al(OH)3OH=AlO2H2O；(3)在该未完成的方程式中，产生的气体只能是氧气，故配平后的方程式为4CuO2Al2O3=4CuAlO2O2；(4)根据铜守恒可知n(CuAlO2)50 mol；因为n(Al)n(Cu)n(CuAlO2)50 mol，故需要溶液的体积为25 L；(5)从硫酸铜溶液中得到晶体的过程为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。答案：(1)Age=Ag2NOO2=2NO2(2)Al(OH)3和CuOAl(OH)3OH=AlO2H2O或Al(OH)3OH=Al(OH)4(3)4241O2(4)5025(5)蒸发浓缩、冷却结晶