1、课下限时集训（9） 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物(限时：45分钟)一、选择题1金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是()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、Cu都是用热还原法制得的C金属冶炼的本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2某合金与铁的物理性质的比较如表所示：还知该合金耐腐蚀，强度大，从以上性能看，该合金不适合作()A导线 B门窗框 C炉具 D飞机外壳3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，如表为四种金属的熔、沸点。NaCuAlFe熔点()97.51 083660
2、1 535沸点()8832 5952 2003 000根据以上数据判断其中不能形成合金的是()ACu和Al BFe和CuCFe和Na DAl和Na4下列说法中正确的是()ACuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现B铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高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5下列制备金属单质的方法或原理正确的是()A在高温条件下，用H2还原MgO制备单质MgB在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质AlC在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质NaD加强热
3、，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu6被称为“国防金属”的镁，60%来自于海洋，从海水中提取镁的正确方法是()物质氧化镁氯化镁熔点/2 852714A.海水Mg(OH)2MgB海水MgCl2溶液MgCl2(熔融)MgC海水Mg(OH)2MgOMgD海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg7工业上一般不用电解法生产的物质是()A生铁 B铝C烧碱 D精铜8(2016宝鸡质检)已知下列转化关系中，M、N均为单质，则M可能是()MNQQ溶液MNANa BAl CFe DCu9已知酸性条件下可发生反应：2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同，用H2还原CuO时，可能产生Cu或Cu2O，两者
4、都是红色固体。一同学对某次用H2还原CuO实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如表所示：由此推出本次H2还原CuO实验的产物是()ACuBCu2OC一定有Cu，可能有Cu2OD一定有Cu2O，可能有Cu10根据框图所示，下列说法正确的是()AM、E都是第四周期中的过渡元素，E的金属活动性比M的金属活动性强，E3的氧化性比M2的氧化性弱B反应、都属于氧化还原反应，且在反应和中硫酸都是既表现了酸性，又表现了氧化性C反应、的离子方程式分别可表示为E33SCN=E(SCN)3、3NH3H2OE3=E(OH)33NHD用K2EO4、Zn可制成一种高能电池，该电池中负极的电极反应式为：E
5、O4H2O3e=E(OH)35OH二、非选择题11某课外活动小组，收集了一种合金进行研究。(1)外观暗灰色，表面光滑；(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落；(3)取刮去表皮的合金10.0 g，放入足量稀H2SO4中，收集到标准状况下的H2 11.2 L；(4)另取刮去表皮的合金10.0 g，放入足量NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 11.2 L。试据此判断，合金中一定含有的元素是_(写元素符号)；下列元素可能含有的是_(填选项编号)。aAgbMgcNadFe如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是_。12铜器久置，表面会生成一层绿色固体，某化学兴趣小组收集家中铜器表面
6、的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进行实验，探究碱式碳酸铜的分解产物。对试管内的绿色固体进行加热至完全分解，观察到装置A中绿色固体逐渐变成黑色，装置B中无水硫酸铜变成蓝色，装置C中澄清石灰水变浑浊。取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝，观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题：(1)加热后试管中剩余的黑色物质是_。(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式：_。(3)写出上述实验步骤中反应的离子方程式：_。(4)实验装置最后的干燥管的作用是_。(
7、5)已知：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2开始沉淀时的pH1.97.04.7完全沉淀时的pH3.29.06.7若提供的药品有：Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去步骤溶液中Fe2的实验步骤：_。13(2016全国名校联盟百校联考)某实验小组利用Fe2O3、Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O)，实验方案如图所示： (1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为：Cu2O2H=CuCu2H2O、_、_。(2)溶液乙中加入适量CuO时发生反应的离子方程式为_。(3)操作主要包括_、_、过滤、洗涤、晾干等步骤。(4)实验室还可以利用沉淀丙
8、制取FeCO3，流程如下： 写出上述转化过程、中发生反应的离子方程式：过程：_。过程：_。过程：_。参考答案与详解1.解析：选B合金的化学性质与成分金属的化学性质相似，物理性质略有不同，A正确；Mg在工业上用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是Mnne=M，C正确；金属越活泼，金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。2.解析：选A该合金熔点高，硬度大，密度小，B、C、D项中的应用均适合，导电性仅为Ag的0.023倍，不适合作导线。3.解析：选CNa的沸点 883 ，而Fe的熔点为 1 535 ，当Fe熔化时，Na已汽化，二者不会形成合金。4.解析：选CA选项，CuOCu(
9、OH)2不能通过一步反应实现，错误；B选项，铝合金比纯铝的熔点低，错误；D选项，铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。5.解析：选BMg的活泼性强，不能用H2还原法制备Mg，而是用电解熔融MgCl2的方法制备，A错误；电解饱和食盐水得到NaOH而不是Na，C错误；CuO强热分解生成Cu2O而不是Cu，D错误。6.解析：选D因为海水中镁的含量很少，所以第一步需要富集，B错误；由信息可知MgO的熔点比MgCl2的熔点高，所以应电解熔融的MgCl2制取Mg，D正确。7.解析：选A工业上用电解熔融Al2O3的方法冶炼铝。用电解饱和食盐水的方法制备烧碱。用粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4溶液作电解质溶液，
10、电解精炼铜。工业上冶炼生铁是用CO作还原剂，高温下还原Fe2O3的方法。8.解析：选DNa、Al、Fe均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，题给转化是：CuCl2CuCl2CuCl2溶液Cu和Cl2。9.解析：选DH2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，上述实验只有加稀硫酸的设计是合理和必要的，加入稀硫酸变蓝和得到红色固体两种现象，证明原固体中含Cu2O，且由题目已知酸性条件下可发生反应2Cu=Cu2Cu，故不能证明H2还原CuO实验所得的红色固体中有无Cu。10.解析：选C根据框图信息，M和E分别是铜和铁，Fe3的氧化性比Cu2的氧化性
11、强，A错误；不属于氧化还原反应，和中硫酸都是只表现了酸性，B错误；用K2FeO4、Zn制成一种高能电池，负极材料是Zn，D错误。11.解析：灼烧，火焰呈绿色，则合金中含有铜；等量的合金与稀H2SO4或与NaOH溶液反应产生H2的量相等，则合金中含有Al，不可能含Mg或Fe，可能还含有Ag；Na的沸点较低，不能与高熔点的金属形成合金。所以该合金中一定含有Al和Cu，可能含有Ag，不可能含有Mg、Na、Fe。2Al3H254 g67.2 Lx 11.2 Lx9.0 g，即10.0 g该合金中含Al 9.0 g，则含Cu 10.0 g9.0 g1.0 g，m(Cu)m(Al)1.0 g9.0 g19
12、。答案：Al、Cuam(Cu)m(Al)1912.解析：根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成；根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成；根据黑色固体溶于稀盐酸后溶液变蓝色，插入铁丝后有红色物质析出，可知黑色物质应是CuO。(1)加热后试管中剩余的黑色物质是CuO。(2)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。(3)上述实验步骤中铁置换出铜，反应的离子方程式为Cu2Fe=CuFe2。(4)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的CO2进入广口瓶中，干扰实验。(5)要除去Fe2，根据表格可知Fe2开始沉淀的pH为7.0，而Cu2完全沉淀的pH为6
13、.7，所以当Fe2开始沉淀时Cu2已完全沉淀，要保证Cu2不被沉淀，只有把Fe2氧化为Fe3，再调节pH除去杂质，根据提供的氧化剂，只能选择Cl2，为了不引入杂质，选择CuO调节溶液的pH，注意沉淀后一定要过滤。答案：(1)CuO(2)Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2(3)Cu2Fe=CuFe2(4)防止空气中的CO2进入广口瓶，干扰实验(5)通入足量Cl2将Fe2氧化成Fe3，加入CuO调节溶液的pH至3.24.7，过滤除去Fe(OH)313.解析：Fe2O3、Cu2O的混合物溶于过量的硫酸，Cu2O在酸性条件下生成Cu2和铜单质，Fe2O3溶于酸生成Fe3，铜单质被Fe3氧化成C
14、u2，所以得到的溶液甲中含有Fe2、Cu2、Fe3等，加入双氧水将Fe2氧化成Fe3，再用氧化铜调节溶液的pH值，使Fe3沉淀，得到丙为氢氧化铁，丁为硫酸铜溶液，将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干得硫酸铜晶体。氢氧化铁中加入盐酸生成氯化铁，氯化铁再与足量铁反应生成FeCl2，FeCl2溶液中加入NH4HCO3，过滤洗涤得FeCO3。(1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为：Cu2O2H=CuCu2H2O、Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2Fe3=2Fe2Cu2。(2)溶液乙中含有Fe3，加入适量CuO与H反应生成Cu2，促进Fe3水解产生氢氧化铁沉淀，发生反应的离子方程式为：3CuO2Fe33H2O=2Fe(OH)33Cu2。(3)根据以上分析可知，操作主要包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干等步骤。(4)根据以上分析可知，反应的离子方程式为Fe(OH)33H=Fe33H2O，反应的离子方程式为Fe2Fe3=3Fe2，反应的离子方程式为2HCOFe2=FeCO3CO2H2O。答案：(1)Fe2O36H=2Fe33H2OCu2Fe3=2Fe2Cu2(2)3CuO2Fe33H2O=2Fe(OH)33Cu2(3)蒸发浓缩冷却结晶(4)Fe(OH)33H=Fe33H2OFe2Fe3=3Fe22HCOFe2=FeCO3CO2H2O