1、课时作业(十二)铜金属材料及金属矿物的开发利用1(2019湖北武汉调研)下列生活用品中主要由黑色金属材料制造的是()A塑钢门窗B不锈钢刀C纯铜导线D18K 金首饰B冶金工业上习惯把铁、铬、锰以及它们的合金(主要指合金钢及钢铁)叫作黑色金属。塑钢门窗以聚氯乙烯(UPVC)树脂为主要原料，A项不符合；不锈钢刀的原料为铁的合金，B项符合；纯铜导线的原料为铜单质，铜属于有色金属，C项不符合；18K金首饰的原料为金的合金，属于有色金属材料，D项不符合。2(2019山东滕州模拟)录音磁带是在醋酸纤维、聚酯纤维等纤维制成的片基上均匀涂上一层磁性材料磁粉制成的。制取该磁粉的主要物质是()ACu2OBFe2O3
2、CFe3O4DAl2O3C选项中具有磁性的物质只有四氧化三铁， C正确。3下面是某同学对图示的理解，你认为正确的是()A铜比铝使用早的原因是Cu在地壳中含量比Al高B新材料发展的总体趋势是强度越来越大C科技在发展，新材料的发展更加日新月异D材料、科技、金钱被誉为当代文明的三大支柱CAl是地壳中含量最高的金属，Cu不如Al活泼，易于冶炼，先使用，A错误；由图知是强度与密度比值在增大，不只是单纯看强度，B错误；科学技术的发展越来越快，新材料频频出现，C正确；信息、材料、能源被誉为当代文明的三大支柱，D错误。4不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是()A钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝
3、热法炼制B炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其化合物中还原出来，区别在于炼钢时选用的还原剂的还原性更强C由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳答案D5(2019河北唐山调研)现代建筑的门窗框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)()样品AAl、Mg、Si、ZnBAl、Fe、Zn、NaCAl、Na、Cu、FeDAl、Cu、Mg、Si、Mn答案D6(2019四川乐山调研)某研究小组通过
4、实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是()A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色B将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuSC将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿DA项浓硫酸溶于水时放热，应该是把反应后的溶液倒入水中，故该项错误；B项铜粉和硫粉混合加热应生成Cu2S，故该项错误；C项氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得到的是氧化铜，故该项错误；D项铜和盐酸不反应，只有铜绿Cu2(OH)2CO3与盐酸反应，故该项正确。7从节约原料和防止环境污染因素考虑，用铜制取硝
5、酸铜，方法最佳的是()ACuCu(NO3)2BCuCu(NO3)2CCuCuCl2Cu(NO3)2DCu CuOCu(NO3)2D反应过程中生成二氧化氮污染气体，污染环境，A错误；反应过程生成一氧化氮污染气体，污染环境，B错误；反应过程中氯气是污染性气体，生成的氯化铜和硝酸不反应，C错误； 原料是空气节约原料，过程中无污染气体，符合节约原料和防止环境污染的要求，D正确。8(2019辽宁中学月考)铜是一种紫红色金属，被称作“电器工业的主角”。铜主要是由黄铜矿炼制，焙烧时发生反应2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2，其简单流程如图所示，下列说法正确的是()A焙烧时硫元素全部转化为二氧化硫B在焙
6、烧时氧化剂只有氧气C粗铜精炼时用粗铜作阴极DCu2S可以用于火法炼制铜D由焙烧时的化学方程式可知，焙烧时只有部分硫元素转化为二氧化硫，故A错误；焙烧时Cu元素由2价降低到1价，S元素由2价升高到4价，氧气中O元素由0价降低到2价，则氧化剂为氧气和CuFeS2，故B错误；粗铜精炼时用粗铜作阳极，故C错误；火法炼铜的原理为Cu2SO22CuSO2，Cu2S可用于火法炼制铜，故D正确。9(2019广西柳铁模拟)已知CuS和Cu2S都能溶于硝酸且它们在高温下灼烧的产物相同，为区别这两种黑色粉末，某同学设计了如下几种实验方案，其中合理的是()A将两种样品分别溶于硝酸，根据所产生的气体差异进行区别B将两种
7、样品分别溶于硝酸，根据溶液的颜色差异进行区别C取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的质量D取两种同质量的样品分别在高温灼烧，区别残留固体的颜色C两种样品分别溶于硝酸，生成的产物相同，如：3CuS8HNO3(稀)=3Cu(NO3)23S2NO4H2O、3Cu2S16HNO3(稀)=6Cu(NO3)23S4NO8H2O。产生的气体都为NO，不能区别，A错误；溶液的颜色都为蓝色，B错误；等质量的CuS和Cu2S分别在高温下灼烧都生成CuO和SO2，但质量变化不同，CuS灼烧后质量减小，Cu2S灼烧后残留固体质量不变，根据物质的质量可鉴别，C正确；灼烧后固体都为黑色的氧化铜，不能鉴别，D错误
8、。10(2019四川攀枝花诊断)CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是()A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想BY可以是葡萄糖溶液CCuSO4在1 100 分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体D将CuSO4溶液蒸发浓缩，冷却结晶可制得胆矾晶体C相对于途径、，途径的优点：制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径2无污染性气体产生，A正确；葡萄糖与氢氧化铜反应的方程式为：C6H12O62Cu(OH)2=C6H12O7Cu2O2H2O，所以Y可为葡萄糖，B正确；若X为SO2、SO3的混合气体，则CuSO4中铜镁、硫元素的化合价都降低，而无元素化合价升高
9、，故除SO2、SO3外还应有O2，C错误；将CuSO4溶液蒸发浓缩，冷却结晶可制得胆矾晶体，D项正确。11(2019陕西西安月考)某铝合金中含有元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：(1)称取样品a g，称量时应该使用的主要仪器的名称是_。(2)将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤。滤液中主要含有_，滤渣中含有_，溶解、过滤用到的玻璃仪器是_。(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤。有关反应的离子方程式是_ _。(4)步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤。有关反应的离子方程式是_。(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称量，其
10、质量为b g。有关反应的化学方程式是_，原样品中铝的质量分数是_。(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果_(填“偏高”“偏低”或“不影响”，下同)；若步骤(5)中滤渣没有洗涤，则实验结果_；若滤渣灼烧不充分，则实验结果_。答案(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3、HClCu、Si烧杯、玻璃棒、普通漏斗(3)Mg22OH=Mg(OH)2、Al34OH=AlO2H2O(4)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO(5)2Al(OH)3Al2O33H2O100%(6)偏低偏高偏高12(2018河南开封三模)铜在自然界存在于多种矿石中。()以硅孔雀石(主要成分为CuSiO32H2
11、O，含少量SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质)为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：(4)“还原”工艺中其中一个反应为：Cu2S2Cu2O6CuSO2，该反应的氧化剂是_。(5)粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，电解精炼铜时，阴极反应式为_。完成图2中由粗铜电解得到精铜的示意图，并作相应标注。解析硅孔雀石加硫酸溶浸，发生的反应为CuSiO32H2OH2SO4=CuSO4H2SiO32H2O，FeCO3、Fe2O3与硫酸反应生成二价铁和三价铁离子，则浸出液中含有二价铜、二价铁和三价铁离子，再加二氧化锰，将二价铁氧化成三价铁离子，进一步除杂最终得到硫酸铜晶体，(1)“溶浸”中CuSiO32H2O
12、和H2SO4发生生成硫酸铜、硅酸和水，方程式为：CuSiO32H2OH2SO4=CuSO4H2SiO32H2O；(2)根据图像变化趋势，随着浸出时间的增长，铜的浸出率相应增加；浸出时间超过24小时后，铜的浸出率变化不是很明显；(3)因为要将铁转化成氢氧化铁除去，则二氧化锰将二价铁氧化成三价铁，离子方程式为：2Fe2MnO24H=2Fe32H2OMn2；pH到34只有Fe3完全沉淀，所以滤渣的主要成分为氢氧化铁；(4)Cu2S2Cu2O6CuSO2，化合价发生降低的有Cu2O、Cu2S，所以氧化剂为：Cu2O、Cu2S；(5)电解精炼铜时，粗铜应该放在阳极，精铜为阴极，发生还原反应Cu22e=C
13、u，电解质溶液为硫酸铜溶液。答案(1)CuSiO32H2OH2SO4=CuSO4H2SiO32H2O(2)铜的浸出率相应增加浸出时间超过24小时后，铜的浸出率变化不是很明显(3)2Fe2MnO24H=2Fe32H2OMn2Fe(OH)3(4)Cu2O、Cu2S(5)Cu22e=Cu13(2019陕西汉中检测)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl，并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。请回答下列问题：(1)仪器X的名称是_。(2)实验操作的先后顺序是a_e(填操作的编号)。a检查装置的气密性后加入
14、药品b熄灭酒精灯，冷却c在“气体入口”处通入干燥HCld点燃酒精灯，加热e停止通入HCl，然后通入N2(3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_。(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_。【探究反思】(5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析：若杂质是CuCl2，则产生的原因是_。若杂质是CuO，则产生的原因是_。解析(1)X盛放固体无水CuSO4，为干燥管。(2)先通HCl再加热(防止加热时生成Cu2(OH)2Cl2)，结束时应先停止加热，冷却，再停止通HCl。顺序为cdb。(3)CuCl2分解
15、生成的Cl2，遇湿润的蓝色石蕊试纸，先变红后褪色(Cl2H2OHClHClO，变红是因为生成HCl，褪色是因为生成具有强氧化性的HClO)。(4)D装置的作用是吸收Cl2，防止排入空气，污染大气，发生反应：Cl22OH=ClClOH2O。(5)若有CuCl2剩余，说明没有完全分解，由题给信息可知，温度高于300 时CuCl2才分解生成CuCl和Cl2，说明温度不够高或加热不充分。由题给信息，CuO是Cu2(OH)2Cl2分解生成的，说明CuCl22H2O分解生成部分Cu2(OH)2Cl2，说明通入HCl的量不足。答案(1)干燥管(2)cdb(3)先变红后褪色(4)Cl22OH=ClClOH2O(5)加热时间不足或温度偏低通入HCl的量不足
