1、第4章 第3讲(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)一、选择题1下列有关金属元素特征的叙述正确的是()A金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性B金属元素在化合物中一定显正价C金属元素在不同化合物中的化合价均相同D金属元素的单质在常温下均为固态【解析】A不正确，对于变价金属离子，较低价态的金属离子既有氧化性又有还原性，如Fe2；B正确，因为金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价；C不正确，有变价金属元素；D不正确，少数金属在常温下为液态，如Hg。【答案】B2所谓合金就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物或冷却后的固体。下表中金属难与表中其他金属形成二元
2、合金的元素是(多选)()FeCuZnAgAuW熔点/1 5351 083419.5960.81 0633 380沸点/2 7502 5959072 2122 7075 627A.Fe BZnCAg DW【解析】若形成合金则需要两种金属有共同的熔化状态。而B的熔点过低，D的熔点过高，难以与其他金属形成共熔物(即合金)。【答案】BD3现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(提示：Si2OHH2O=SiO2H2)()AAl、Mg、Si、ZnBAl、Fe、Zn、NaCAl、Na、Cu、Fe DAl、Cu、Mg、Si、Mn
3、【解析】通过反应知合金中必须含有排在金属顺序中H之前的金属和H之后的金属；由反应知合金中必须含有Si及排在金属活动顺序表H之后的金属或其他非金属。【答案】D4下列事实能说明金属甲比金属乙的活动性强的是()A在发生化学反应时，甲原子失电子数比乙原子多B甲的阳离子的氧化性比乙离子强C甲的氢氧化物只有碱性，乙的氢氧化物为两性D在甲、乙、硫酸组成的原电池中，甲为负极【解析】A不正确，金属活动性越强，则金属原子的失电子能力越强，失电子能力和失电子数目无关；B不正确，阳离子的氧化性越强，则其原子的还原性越弱；C不正确，如Cu(OH)2以碱性为主而Al(OH)3具有两性，但显然铜的金属活动性小于铝；D正确，
4、在原电池反应中，活泼金属作负极，被氧化腐蚀。【答案】D5工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同，因此选用的冶炼方法也就不同。你认为这些方法的选择主要是依据()A金属在自然界里存在的形式B金属元素在地壳中的含量C金属阳离子得电子的能力D金属熔点的高低【解析】金属冶炼的一般原理是利用还原剂将金属从其矿物中还原出来。根据金属阳离子得电子的能力不同，而用不同的方法，如不活泼的金属一般采用热分解法(如Hg的冶炼)、活泼金属采用电解法(如Na、Mg、Al的冶炼)、介于活泼金属与不活泼金属之间采用热还原法(如Fe的冶炼)等。【答案】C6下列金属冶炼的反应原理，错误的是()A
5、MgCl2(熔融)MgCl2BAl2O33H22Al3H2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO2【解析】Al应该用电解法冶炼。【答案】B7某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计这种材料()耐高温不耐热导电、导热不导电、不导热可用于飞机机翼可用于导弹的壳体A BC D【解析】以碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。【答案】A8当三份Cu粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后，收集到的气体在相同状况下体积相等时，三份Cu粉的质量比为(不考虑NO2转化成N2O4和反应生成气体的溶解)()A31
6、2 B322C112 D263【解析】由3Cu2NO，Cu2NO2，CuSO2知，当生成气体的体积相等时，稀HNO3、浓HNO3、浓硫酸消耗铜的物质的量之比(即质量之比)为312。【答案】A9某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案：铜铝混合物测定生成气体的体积方案：铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是()A溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小C溶液A和B均可选用稀硝酸D实验室中方案更便于实施【解析】铜和铝组成的混合物遇到盐酸或NaOH溶液时，有铝与二者都发生反应，生成氢气，铜都不反应，故A项正确
7、。当B项选用浓硝酸时，铝常温下遇浓HNO3发生钝化，表面氧化成一薄层致密的氧化膜，故称剩余固体铝的质量时，使铝的质量偏大，因此铜的质量偏小，故质量分数偏小，则B正确。当C项选用稀HNO3时，二者都与HNO3反应，方案可以，而方案不行，故C错。D从操作性判断，方案实施性更好。故不正确的选C。【答案】C10将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入到适量稀硝酸中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 molL1 NaOH溶液60 mL时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀的质量为()A4.32 g B4.68 gC5.36 g D6.38 g【
8、解析】由题意知2.64 g混合物与稀硝酸恰好完全反应生成Mg(NO3)2和Cu(NO3)2，加入NaOH后，金属离子恰好完全沉淀。设Mg和Cu的物质的量分别为x、y，则xy0.06 mol24x64y2.64 g解得xy0.03 mol形成沉淀的质量为：0.03 mol58 gmol10.03 mol98 gmol14.68 g。【答案】B二、非选择题11冶炼金属一般有下列方法：焦炭法，水煤气(或氢气或一氧化碳)法，活泼金属置换法，电解法；四种方法在工业上均有应用。(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入下表中空格：火烧孔雀石炼铜湿法炼铜铝热法炼铬从光卤石中炼
9、镁火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个)：_、_。(2)写出以下化学方程式用焦炭法炼铁_用水煤气法炼钨_用铝热法炼锰_用电解法冶炼钠_【解析】选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自然界中的存在状态。孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3，火烧时易分解，木柴或煤炭中有碳，能还原出Cu。【答案】(1)Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2OC2CuO2CuCO2(2)3C2Fe2O34Fe3CO23H2WO3W3H2O4Al3MnO23Mn2Al2O32NaCl(熔融)2NaCl212铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了
10、深远的影响，请完成(1)(3)题：(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜。试写出该反应的化学方程式：_。(2)铜器表面有时会生成铜绿，请写出生成铜绿的化学方程式：_，这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：_。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4 ，铁的熔点是1 534.8 )【解析】(1)FeCuSO4=FeSO4Cu(2)2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3；要除去铜器表面的铜绿，考虑选择酸，强氧化性酸能和裸露的铜继续反应，
11、而盐酸不和铜继续反应，并且盐酸具有挥发性。有关方程式如下：Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl2CO23H2O。(3)根据题给信息以及作货币的实际，选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。【答案】(1)FeCuSO4=FeSO4Cu(2)2CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO34HCl=2CuCl2CO23H2O (3)选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。13实验室有CuO和Cu粉的混合物，请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品(已称得其质量为m克)中氧化
12、铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。实验方法实验过程中所发生反应的化学方程式实验所用仪器(用编号表示)实验需直接测定的有关物理量(用文字说明)12实验可能用到的主要仪器：托盘天平启普发生器硬质玻璃管泥三角烧杯坩埚酒精灯玻璃棒漏斗干燥管实验可能用到的试剂：a锌粒 b稀硫酸c氯化钠溶液 d浓硫酸【答案】1H2SO4CuO= CuSO4H2O过滤后剩余固体的质量22CuO22CuO实验前坩埚与样品总质量(或坩埚质量)实验后坩埚与CuO总质量14.氧化铜有多种用途，如用做玻璃着色剂、油类的脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：(1)制备氧化
13、铜工业CuSO4CuSO45H2OCuO步骤的目的是除不溶性杂质。操作是_。步骤的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH1。控制溶液pH3.5的原因是_。步骤的目的是得到CuSO45H2O晶体。操作是_，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是_。(2)探究氧化铜性质取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是_。为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有_。【解析
14、】(1)除去沉淀，必须要先溶解，再进行过滤，才能得到可溶性的盐溶液。除去CuSO4中的FeSO4，直接采用沉淀法会除去Cu2，所以采用H2O2将Fe2氧化为Fe3，再加热，使Fe3水解完全，可以得到纯CuSO4溶液。由溶液得到晶体，采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法。【答案】(1)加蒸馏水溶解，过滤既促进Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，又阻止Cu2的水解蒸发浓缩、冷却结晶可以控制加热温度，且温度不超过100 ，加热均匀(2)CuO对H2O2的分解有催化作用量筒、水槽(或集气瓶)、秒表(计时器)、导管15(2010年北京市宣武区质检)由C、Cu、FeCO3、铜锈主要成分为Cu2(OH)2CO3组成的固
15、体混合物，进行了如下所示的实验过程：回答下列问题：(1)无色气体1的成分是：_。(2)混合物乙中加入NaNO3后，反应的离子方程式是：_。(3)溶液X中含有的金属阳离子是_。(4)无色气体3的成分是：_：检验无色气体3成分的实验方案是：_。【解析】第一步两种碳酸盐与稀H2SO4反应，产生CO2气体。加入NaNO3后相当于Fe2、Cu与稀HNO3反应。过滤后固体混合物主要为C(也可能还有Cu)，与浓H2SO4反应产生CO2和SO2。【答案】(1)CO2(2)NO3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2OCu2Fe3=Cu22Fe2(3)Cu2、Fe2、Na(4)CO2、SO2将无色气体3通入Br2水中(不能完全褪色)，若Br2水颜色变浅证明有SO2；再将逸出的气体通入石灰水中，若有白色沉淀，则有CO2
