1、跟踪检测（十一）金属材料与矿物1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解析：选 C A 项，CuOCu(OH)2 不能通过一步实现，错误；B 项，铝合金比纯铝的熔点低，错误；D 项，铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。2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 NaDAl 和 Na解析：选 C Na 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。3(2017南昌模拟)工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是()A炭还原法B铝热法还原C直接加热法D盐的水溶液与活泼金属置换法解析：选 B 工业上用铝热法冶炼活泼性比 Al 差的、熔点较高的金属，如钒、铬、锰等。4利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是()A该反应的化学方程式是 2A
3、lFe2O3=高温 2FeAl2O3B该反应会产生高温，发出强光C根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属D若反应中转移 3 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是 1 mol解析：选 D A 项，铝是活泼金属，高温条件下可置换出氧化铁中的铁，正确；B 项，铝热反应放出大量的热，产生高温、发出强光，正确；C 项，高熔点的金属可采用铝热法冶炼，正确；D 项，铁元素的化合价从3 价降低到 0 价，因此 1 mol Fe2O3 在反应中得到6 mol 电子，则若反应中转移 3 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是 0.5 mol，错误。5(2017宝鸡质检)已知下列转化关系中，M、N 均为单质，则 M 可
4、能是()MN点燃 Q溶于水 Q 溶液惰性电极电解 MNANaBAlCFeDCu解析：选 D Na、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 溶液电解 CuCl2。6从经济效益和环境保护考虑，大量制取 Cu(NO3)2 最宜采用的方法是()ACu浓HNO3Cu(NO3)2BCu稀HNO3 Cu(NO3)2CCuO2空气CuO稀HNO3Cu(NO3)2DCuCl2CuCl2 硝酸银溶液 Cu(NO3)2解析：选 C A 项，Cu 与浓 HNO3 反应生成 NO2，NO2 是有毒气体，污染环境，错误；B 项，Cu 与
5、稀 HNO3 反应生成 NO，NO 是有毒气体，污染环境，错误；C 项，发生反应2CuO2=2CuO，CuO2HNO3=Cu(NO3)2H2O，过程中没有有毒气体生成，不污染环境，正确；D 项，硝酸银成本较高，不经济，错误。7氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用 CuSO4 溶液和另一种反应物在 4050 时反应可生成它。CuH 不稳定，易分解；CuH 在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A这里的“另一种反应物”具有还原性BCuH 可作氧化剂、还原剂CCuHCl2=CuClHCl(燃烧)DCuHHCl=CuClH2(常温)解析：选 C Cl2 具有强氧化性，与多价态金
6、属或化合物反应时，生成最高价态的金属化合物，CuH 与 Cl2 反应产物应为 CuCl2 和 HCl，C 项错误。8如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质 a、b、c、d 对应的物质正确的是()选项物质 a物质 b物质 c物质 dACu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞溶液BCuONaAlO2Fe2O3紫色石蕊溶液CCuOBaCl2FeO酚酞溶液DCu(OH)2Ba(NO3)2FeO紫色石蕊溶液解析：选 D 稀硫酸与 Fe(OH)3 反应得到的 Fe2(SO4)3 溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞溶液不变色，A 项错误，C 项错误；稀硫酸与 Fe2O3 反应得到的 Fe2(SO4
7、)3 溶液呈黄色，B 项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与 FeO 反应得到的 FeSO4 溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红，D 项正确。9氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液(含 Cu2、H、SO24、Mg2、Al3、Fe2)经下列流程可制得高纯度硫酸铜晶体：已知：该实验条件下，各金属离子沉淀的 pH 如图所示。下列判断正确的是()A沉淀 1 的主要成分为 Al(OH)3 和 Fe(OH)3B溶液 2 中所含金属阳离子只有 Mg2C将溶液 3 蒸干即得 CuSO45H2O 晶体D若不加入 NaClO
8、溶液，对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响解析：选 A 酸浸液中含 Cu2、H、SO24、Mg2、Al3、Fe2，加入 NaClO 溶液，Fe2氧化为 Fe3，调节溶液的 pH4.7，由图可知，Al3、Fe3转化为 Al(OH)3 和 Fe(OH)3沉淀，过滤，沉淀 1 为 Al(OH)3 和 Fe(OH)3，溶液 1 含有 Cu2、H、SO24、Mg2，调节pH6.7，Cu2转化为 Cu(OH)2 沉淀，过滤，沉淀 2 为 Cu(OH)2，溶液 2 主要含有 Mg2，Cu(OH)2 与硫酸反应生成溶液 3 为硫酸铜溶液，然后加热浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体。A 项，沉淀 1 的主要成分为 Al(O
9、H)3 和 Fe(OH)3，正确；B 项，溶液 2 主要含有 Mg2、Na，还有少量的 Cu2、Al3、Fe3，因为 Cu2、Al3、Fe3不能全部转化为沉淀，错误；C项，从溶液中制得 CuSO45H2O 晶体，应加热浓缩、冷却结晶，不能蒸干，错误；D 项，若不加入 NaClO 溶液，在调节 pH4.7 时，Fe2不能转化为沉淀，在调节 pH6.7，Cu2转化为 Cu(OH)2 沉淀，而此时 Fe2不能转化为沉淀，但 Fe2具有很强的还原性，在操作过程中会有部分 Fe2被氧化，进而混入硫酸铜晶体中，影响硫酸铜晶体的纯度，错误。10铜有两种常见的氧化物 CuO 和 Cu2O。某学习小组取 0.9
10、8 g(用精密天平测量)Cu(OH)2 固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图 1 所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线，如图 2 所示。则下列分析正确的是()A图 1 中，A 到 B 的过程中有 0.005 mol 电子发生了转移B图 1 整个过程中共生成 0.18 g 水C图 2 三条曲线中，表示 CuO 和其中所含 Cu 元素质量关系的曲线是 AD图 1 中 A 和 B 化学式分别为 Cu2O 和 CuO解析：选 B 0.98 g Cu(OH)2 的物质的量为 0.01 mol，若全部生成 CuO，质量为 0.01 mol80 gmol10.
11、8 g，所以 A 点是 CuO；若全部生成 Cu2O，质量为 0.005 mol144 gmol10.72 g，所以 B 点是 Cu2O，D 项错误；根据 4CuO=高温 2Cu2OO2可知，A 到 B 的过程中有 0.01 mol 电子发生了转移，A 项错误；根据 Cu(OH)2=高温 CuOH2O、4CuO=高温 2Cu2OO2可知，水的物质的量为 0.01 mol，质量为 0.01 mol18 gmol10.18 g，B 项正确；CuO 和其中所含 Cu 元素的质量关系(以 CuO 的质量为 10 g 计算)为：CuOCu80 6410 g 8 g观察图 2 可知，B 曲线符合上述质量关
12、系，表示的是 CuO，C 项错误。11(2017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_(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
13、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 321606NA1.2NA。(2)H2SO4、Cu 和 O2反应的离子方程式为 2Cu4HO2=506
14、0 2Cu22H2O。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：2Cu22ClSO23 H2O=2CuClSO24 2H。(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)S 1.2NA(2)2Cu4HO2=5060 2Cu22H2O2Cu22ClSO23 H2O=2CuClSO24 2H(3)CuOSO2H2O ac
15、12以硅孔雀石主要成分为 CuCO3Cu(OH)2、CuSiO32H2O，含 SiO2、FeCO3、Fe2O3 等杂质为原料制备 CuCl2 的工艺流程如下：已知：SOCl2H2O=SO22HCl(1)“酸 浸”时 盐 酸 与CuCO3Cu(OH)2反 应 的 化 学 方 程 式 为_。检验“酸浸”后浸出液中的 Fe3可用_溶液。(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_。(3)“滤渣 2”的主要成分为_(填化学式)；“调 pH”时，pH 不能过高，其原因是_。(4)“加 热 脱 水”时，加 入 SOCl2 的 目 的 是 _。解 析：(1)盐 酸 与CuCO3Cu(OH)2 发生复分解反应，产
16、物为 CuCl2、CO2 和 H2O，配平后的化学方程式为CuCO3Cu(OH)24HCl=2CuCl2CO23H2O。检验 Fe3用 KSCN 溶液作试剂。(2)根据流程图，加盐酸“酸浸”后的溶液中只有 Fe2可被 Cl2 氧化，反应的离子方程式为 Cl22Fe2=2Fe32Cl。(3)根据流程图，经氧化后溶液中阳离子主要为 Cu2和 Fe3，加试剂 X 调节 pH 使 Fe3完全沉淀而除去，Cu2仍留在溶液中，实现 Cu2和 Fe3的分离，最终制备 CuCl2；“调 pH”时，pH 不能过高，否则 Cu2转化为 Cu(OH)2 沉淀。(4)由反应SOCl2H2O=SO22HCl知，“加热脱
17、水”时，加入 SOCl2 的目的是生成的 HCl抑制 CuCl2 的水解。答案：(1)CuCO3Cu(OH)24HCl=2CuCl2CO23H2O KSCN(2)Cl22Fe2=2Fe32Cl(3)Fe(OH)3 防止 Cu2转化为 Cu(OH)2 沉淀(4)生成的 HCl 抑制 CuCl2 的水解13某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体FeSO47H2O和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：回答下列问题：(1)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式_。(2)用滤渣 F 通过两种途径制取胆矾，与途径相比，途径明显具有的两个优点是_，_。(3)进行途径时，
18、该小组用如图所示装置及试剂，将制得的 CO2 气体通入滤液 A 中。一 段 时 间 后，观 察 到 烧 杯 中 产 生 的 白 色 沉 淀 逐 渐 减 少，其 原 因 是_(用离子方程式表示)；为了避免沉淀 D 减少，应该在装置和装置之间增加一个盛有_的洗气瓶。(4)通过途径制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：加硫酸、加热通氧气、过滤、_、冷 却 结 晶、过 滤、自 然 干 燥。其 中“加 热 通 氧 气”所 起 的 作 用 为_(用离子方程式表示)。(5)白磷有剧毒，不慎沾到皮肤上，可取少量胆矾配制成 CuSO4 溶液冲洗解毒。白磷可与热的 CuSO4 溶液反应生成 Cu3P(Cu 为1 价)
19、，与冷 CuSO4 溶液则析出 Cu，反应方程式分别(均未配平)为：P4CuSO4H2O,Cu3PH3PO4H2SO4P4CuSO4H2OCuH3PO4H2SO4若上述两反应中被氧化的 P4 的物质的量相等，则消耗的 CuSO4 的物质的量之比为_。解析：合金中只有铝和 NaOH 溶液反应，所得滤液 A 中含有 NaAlO2 和剩余的 NaOH，向滤液 A 通入足量的 CO2，生成沉淀为 Al(OH)3，滤渣为 Fe 和 Cu。滤渣 B 加入足量的稀硫酸，Fe 溶解，滤液 E 为 FeSO4 溶液，滤渣 F 为 Cu。(1)Al 和 NaOH 溶液反应的离子方程式为 2Al2OH2H2O=2A
20、lO2 3H2。(2)途径中通入空气，H2SO4 只表现酸性，所以产生等量胆矾途径消耗 H2SO4 少而且途径不会产生污染大气的气体。(3)大理石和浓盐酸反应生成的 CO2 中含有 HCl，通入 NaAlO2 溶液中，反应生成的Al(OH)3 和盐酸反应生成 AlCl3 和 H2O，离子方程式为 Al(OH)33H=Al33H2O。除去 CO2 中的 HCl，用饱和 NaHCO3 溶液。(4)要得到硫酸铜晶体，先蒸发浓缩，然后冷却结晶。加热通入氧气可以在酸性条件下把 Cu 氧化为 Cu2，离子方程式为 2CuO24H=2Cu22H2O。(5)两化学方程式配平后得 11P460CuSO460H2O,20Cu3P24H3PO460H2SO4，P410CuSO416H2O=10Cu4H3PO410H2SO4，前一个反应中，有 6 mol P4 被氧化，消耗 60 mol CuSO4，后一个反应中，有 1 mol P4 被氧化，消耗 10 mol CuSO4，所以当被氧化的 P4 的物质的量相等时，消耗的 CuSO4 的物质的量比为 11。答案：(1)2Al2OH2H2O=2AlO2 3H2(2)产生等量胆矾途径消耗硫酸少 途径不会产生污染大气的气体(3)Al(OH)33H=Al33H2O 饱和 NaHCO3 溶液(4)蒸发浓缩 2CuO24H=2Cu22H2O(5)11
