2022届高考化学第一轮复习配套作业：课时跟踪检测(四)-金属材料-铜及其化合物2.docx

课时跟踪检测(四)　金属材料　铜及其化合物

1．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：

熔点/℃
密度/ g·cm－3
硬度(金刚石为10)
导电性(银为100)
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
铁
1 535
7.86
4.5
17

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
2．下列化学反应在冶金工业中没有得到广泛应用的是(　　)
A．MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ B．Al2O3＋3C2Al＋3CO↑
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．HgS＋O2Hg＋SO2
3．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的进展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是(　　)
A．确定发生的是置换反应
B．确定发生的是氧化还原反应
C．只能用金属作还原剂冶炼金属
D．如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少

4．(2022·石家庄模拟)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Mg
B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al
C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na
D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu
5．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛运用。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
6．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，下表为四种金属的熔、沸点：

Na
Cu
Al
Fe
熔点(℃)
97.5
1 083
660
1 535
沸点(℃)
883
2 595
2 200
3 000

依据以上数据推断其中不能形成合金的是(　　)
A．Cu和Al B．Fe和Cu
C．Fe和Na D．Al和Na
7．(2022·宝鸡质检)已知下列转化关系中，M、N均为单质，则M可能是(　　)
M＋NQQ溶液M＋N
A．Na B．Al
C．Fe D．Cu
8．某争辩小组通过试验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是(　　)
A．将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后把水加入反应器中，观看硫酸铜溶液的颜色
B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观看CuCl2的生成
C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体
D．将表面有铜绿的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿
9．(2022·兰州模拟)铜在自然界存在于多种矿石中，如
矿石名称
黄铜矿
斑铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu(OH)2

请回答下列问题：
(1)上表所列铜化合物中，铜的质量分数最高的是______________________(填化学式)。
(2)工业上以黄铜矿为原料，接受火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，该反应的氧化剂是________。
(3)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的推断都正确的是________(填字母)。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
推断
A
铜绿的主要成分是碱式碳酸铜
可用稀盐酸除铜器表面的铜绿
Ⅰ对；Ⅱ对；有
B
铜表面易形成致密的氧化膜
铜容器可以盛放浓硫酸
Ⅰ对；Ⅱ对；有
C
铁比铜活泼
铆在铜板上的铁钉在潮湿的空气中不易生锈
Ⅰ对；Ⅱ对；有
D
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化
硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
Ⅰ错；Ⅱ对；无

10.某课外活动小组，收集了一种合金进行争辩。
(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。
试据此推断，合金中确定含有的元素是________(写元素符号)；下列元素可能含有的是________(填选项编号)。
a．Ag　　b．Mg　　　c．Na　　　d．Fe
假如该合金中只含两种元素，它们的质量比是_________________________________。
11．(2021·重庆高考改编)合金是建筑航空母舰的主体材料。
(1) 航母升降机可由铝合金制造。
①工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。
②Al­Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为__________________。
焊接过程中使用的疼惜气为____________________(填化学式)。
(2)航母舰体材料为合金钢。
航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为________。
(3) 航母螺旋桨主要用铜合金制造。
为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用NaOH溶液调整pH，当pH＝3.4时开头毁灭沉淀，分别在pH为7.0、8.0时过滤沉淀。结合题图信息推断该合金中除铜外确定含有________________________________________________________________________。

12．(2022·曲靖二模)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(　　)
A．滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋
B．样品中Fe元素的质量为2.24 g
C．样品中CuO的质量为4.0 g
D．V＝896 mL
13．(2021·广东高考改编)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 开头分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中快速变为红棕色，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，需把握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 mol·L－1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。

答 案

1．A　2.B　3.B
4．选B　Mg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，电解饱和食盐水得到NaOH而不是Na；CuO强热分解生成Cu2O而不是Cu。
5．选B　工业上冶炼镁接受的是电解熔融氯化镁的方法；冶炼铜的方法较多，大多使用的是热还原法，也可以使用生物炼铜等绿色环保的方法。
6．选C　钠的沸点883℃，而铁的熔点为1 535℃，当铁熔化时，钠已汽化，二者不会形成合金。
7．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：Cu＋Cl2―→CuCl2―→CuCl2溶液Cu和Cl2。
8．选D　铜与浓H2SO4反应后仍有大量浓H2SO4，不能把水加入到反应器中，否则发生危急，A错误；Cu与Cl2常温下不反应，需要加热才能发生反应，B错误；CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2得不到无水CuCl2固体，C错误。
9．解析：(1)依据四种矿石的化学式，可确定Cu2S中铜元素的质量分数最高。
(2)Cu2O与Cu2S的反应为：
该反应中的氧化剂是Cu2O和Cu2S。
(3)铜与盐酸不反应而碱式碳酸铜与盐酸反应，A正确；铜表面不易形成致密氧化膜，但常温下铜与浓硫酸不反应，B错误；铁比铜活泼，Fe、Cu在潮湿空气形成原电池时，铜作正极，受到疼惜，C错误；CuSO4溶液作游泳池消毒剂的缘由是重金属盐使蛋白质变性、 能杀菌消毒，D推断正确。
答案：(1)Cu2S　(2)Cu2S和Cu2O　(3)A、D
10．解析：灼烧，火焰呈绿色，合金中含有铜；等量的合金与稀H2SO4或与NaOH溶液反应产生的氢气量相等，合金中含有铝，不行能含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，所以该合金中确定含有Al和Cu，可能含有Ag，不行能含有Mg、Na、Fe。
2Al―→3H2
54 g　 67.2 L
x 11.2 L
x＝＝9.0 g，即10.0 g该合金中含Al 9.0 g，
则含Cu 10.0 g－9.0 g＝1.0 g，
m(Cu)∶m(Al)＝1.0 g∶9.0 g＝1∶9。
答案： Al和Cu　a　m(Cu)∶m(Al)＝1∶9
11．解析：(1)①铝土矿的主要成分是氧化铝，提取铝的过程是：氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，再向溶液中通入二氧化碳，生成氢氧化铝沉淀，加热使沉淀分解可得到氧化铝，最终电解得到铝。②镁能与氧气、二氧化碳、氮气等气体发生反应，所以焊接时必需使用Ar等稀有气体作疼惜气。(2)在炼铁时加入氧化钙或碳酸钙，以降低硅含量。(3)看图可知在pH为3.4时开头沉淀，故溶液中有Al3＋，没有Fe3＋，而Fe2＋和Ni2＋在pH为7.0～8.0之间均已开头沉淀若溶解合金的酸过量，假设合金中含有Fe，则溶解后Fe转化为Fe3＋，而不是Fe2＋，因此合金中不行能含有Fe，确定含有Al和Ni。
答案：(1)①CO2　②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　Ar
(2)CaCO3或CaO　(3)Al、Ni
12．选B　依据题意，3.2 g滤渣确定是铜，而铜与Fe3＋不共存，则A项错误；最终的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g－2.24 g＝3.52 g，则C项错误；2.24 g Fe元素不行能全是单质，故生成的氢气的体积小于896 mL，D错误。
13．解析：(1)气体变色是由于发生反应：2NO＋O2===2NO2。(2)结合工艺流程及Al(OH)3和Cu(OH)2的分解温度知固体混合物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，依据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质并配平方程式。(4)生成CuAlO2的物质的量为＝50(mol)，至少需要Al2(SO4)3的物质的量为25 mol，即至少需要1.0 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液25 L。(5)由CuSO4溶液制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)2NO＋O2===2NO2
(2)CuO、Al(OH)3　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(3)4　2　4　O2　(4)50　25　(5)蒸发浓缩、冷却结晶