1、课时分层训练(九)用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物A组专项基础达标(建议用时：30分钟)1镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是()A此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高B此合金能全部溶解于稀盐酸中C此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D此合金不能全部溶于过量FeCl3溶液中B合金的熔点一般比成分金属的低，A错；Mg不能溶解于NaOH溶液中，C错；Mg、Al均与FeCl3反应，能全部溶于过量FeCl3溶液中，D错。2(2017九江模拟)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
2、活泼的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褪色；Al不能把Mg置换出来，Al与MgO不能发生铝热反应。3(2017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
3、量最高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：95812058】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
4、进行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(2016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
5、HNO3全部转化为Cu(NO3)2。6(2017衡水中学模拟)用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下：下列有关说法不正确的是() 【导学号：95812059】A生产铝、铜、高纯硅及玻璃的过程中都涉及氧化还原反应B粗铜电解精炼时，粗铜作阳极C黄铜矿冶炼铜时，SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料D粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法AAl2O3Al、黄铜矿(CuFeS2)Cu、石英(SiO2)Si都涉及了氧化还原反应；石灰石、纯碱、石英制玻璃主要发生的反应为CaCO3SiO2CaSiO3CO2、Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2，此过程未发生氧化还原反应，故A不
6、正确。7铜的冶炼过程大致可分为富集，将硫化物矿进行浮选；焙烧，主要反应为2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO(炉渣)；制粗铜，在1 200 发生的主要反应为2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2；2Cu2OCu2S=6CuSO2；电解精炼铜。下列说法正确的是()A冶炼过程中的尾气可用来制硫酸B上述过程中，由1 mol CuFeS2制取1 mol Cu时共消耗2 mol O2C在反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中，只有Cu2O作氧化剂D电解精炼铜的过程中，每转移1 mol电子时，阳极溶解铜的质量为32 gAB项，根据电子守恒可得：12n(O2)426知n(O2)mol；C项，Cu2O
7、、Cu2S中Cu均降价，均作氧化剂，且Cu2S也作还原剂；D项，粗Cu精炼时，阳极溶解失电子不全是Cu，溶解的Cu小于32 g。8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
8、与盐酸发生氧化还原反应：2CuH4HCl=2CuCl23H2；C项，HNO3具有强氧化性，与CuH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。9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：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次H2还原CuO实验的产物是()ACu
9、BCu2OC一定有Cu，可能有Cu2OD一定有Cu2O，可能有CuD实验产物加稀H2SO4有红色固体和蓝色溶液产生，一定有Cu2O，可能有Cu。10铜是生活中常见的金属，请回答下列问题： 【导学号：95812060】(1)Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快变蓝色。试写出该反应的离子方程式_。(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2(OH)2CO3绿色固体，试写出该反应的离子方程式_。(3)火法炼铜的原理：Cu2SO22CuSO2，在该反应中每生成1 mol Cu，转移_ mol e。(4)据报道，有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液
10、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，按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O)：检验溶液B中Fe3是否被除尽的实验方法是_。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：_。解析(1)溶液变蓝说明有Cu2生成，则H2O2作氧化剂，离子反应方程式为：CuH2O22H=Cu22H2O。(2)由题给信息可知反应的离子方程式为：2Cu22COH2O=Cu2(OH)2CO3CO2。(3)根据题给方程式可知，
11、生成2 mol Cu时，转移6 mol电子，则生成1 mol Cu时，转移3 mol电子。(4)验证Fe3最好用KSCN溶液。由硫酸铜得到铜，可以通过置换反应，也可以通过电解。答案(1)CuH2O22H=Cu22H2O(2)2Cu22COH2O=Cu2(OH)2CO3CO2(3)3(4)取少量溶液B于试管中，加入几滴KSCN溶液，若无明显现象，则说明Fe3已被除尽CuSO4Fe=CuFeSO42CuSO42H2O2Cu2H2SO4O2(其他合理答案均可)11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8
12、0 (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。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是_、过滤、洗涤和干燥。解析根据电解原理、物质的性质及工艺流程、氧化还原反应、守
13、恒计算等分析。(1)气体变色发生的反应为2NOO2=2NO2。(2)向硫酸铜溶液中加入硫酸铝和稀氢氧化钠溶液，生成Al(OH)3和Cu(OH)2。由于Cu(OH)2沉淀在煮沸过程中分解为CuO，所以固体B含有CuO、Al(OH)3。若NaOH过量，则Al(OH)3会转化为NaAlO2。(3)该反应为氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质，然后配平化学方程式。(4)生成CuAlO2的物质的量为50 mol，据Al元素守恒可知，至少需要Al2(SO4)3的物质的量为25 mol，则需溶液体积为25 L。(5)CuSO4从饱和溶液中结晶生成CuSO45H2O(胆矾)，由CuSO4溶液制
14、备胆矾需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。答案(1)2NOO2=2NO2(2)Al(OH)3和CuOAl(OH)3OH=AlO2H2O(3)424O2(4)5025(5)蒸发浓缩、冷却结晶B组专项能力提升(建议用时：15分钟)12(2017阳泉模拟)部分氧化的FeCu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是() 【导学号：95812061】A滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、HB样品中铁元素的质量为2.24 gC样品中CuO的质量为4.0 gDV896 mLB根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3不共存，A错误；最后的3.2 g
15、固体为Fe2O3，其中铁元素的质量为2.24 g，B正确；样品中铜元素和氧元素的质量共5.76 g2.24 g3.52 g，C错误；2.24 g铁元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于896 mL，D错误。13(2017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)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_，
16、在实验室中完成此实验还需要的试剂是_。aKClO3BKClcMg DMnO2(3)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_。(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为_。(5)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
17、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)E为Al，F中含有Fe2O3，Al与Fe2O3可以发生铝热反应：2AlFe2O3Al2O32Fe，该反应可用于焊接钢轨。实验室进行铝热反应，还需要Mg和KClO3。(3)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。(4)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu，溶解SiO2可用NaOH溶液。(5)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)2AlFe2O3Al2O32Feac(3)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次坩埚(4)SiO22OH=SiOH2O (5)Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO3