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[课后达标检测][学生用书P270(单独成册)]
一、选择题
1．(教材改编题)下列说法中正确的是( )
A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料
B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔
D．铜是导电性、导热性最好的有色金属
解析：选C。铜是人类使用最早的金属材料，A错；铁、铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，B错；银的导电性比铜好，D错。
2．合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大
②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低
③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金
④合金比纯金属的导电性更强
⑤合金比纯金属的应用范围更广泛
A．②③④ B．①②③⑤
C．①②④ D．①②④⑤
答案：B
3．下列有关金属的工业制法中正确的是 ( )
A．制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛
B．炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物
C．通电条件下，电解熔融AlCl3制备单质Al
D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99．9%的铜
解析：选B。A中不能用TiCl4溶液，要用熔融状态的TiCl4；C中熔融AlCl3不导电，应电解熔融Al2O3制取单质Al；D中电解法精炼铜的原料是粗铜。
4．(2018·阜阳模拟)下列说法中正确的是( )
A．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝
B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气
C．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应
D．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg，在给定条件下能实现
解析：选C。A项，AlCl3属于共价化合物，熔融时不发生电离；B项，电解氯化钠溶液的反应方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；D项，MgO熔点高，高温熔化时耗能大，应电解熔融MgCl2制Mg。
5．(2018·蚌埠模拟)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是( )
A．三者都有多种氧化物
B．三者的单质放置在空气中均只生成氧化物
C．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2固体时，均能采用将溶液直接蒸干的方法
D．电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上只能析出Cu
解析：选D。A项，Al的氧化物只有Al2O3；B项，Cu在空气中久置时生成Cu2(OH)2CO3；C项，由于Al3＋、Fe3＋、Cu2＋均易水解，且加热时，水解生成的HCl易挥发促进水解平衡正向移动，故不能得到相应固体。
6．下列反应中，反应后固体物质增重的是( )
A．将氢气通过灼热的CuO粉末
B．将二氧化碳通过Na2O2粉末
C．铝与Fe2O3发生铝热反应
D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液中
解析：选B。氢气与灼热的CuO反应生成Cu和水，反应前固体为CuO，反应后固体为Cu，二者物质的量相同，固体质量减小，A项错误；二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应前固体为过氧化钠，反应后固体为碳酸钠，二者物质的量相同，固体质量增加，B项正确；Al与Fe2O3反应生成Al2O3和Fe，反应前后固体质量不变，C项错误；等物质的量的Zn与Cu(NO3)2反应生成Zn(NO3)2和Cu，反应前固体为Zn，反应后固体为Cu，固体质量减小，D项错误。
7．氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在40～50 ℃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
B．CuH可作氧化剂、还原剂
C．CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃烧)
D．CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温)
解析：选C。C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。
8．已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋Cu2＋＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：
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
无色气体和蓝色溶液
无色气体和蓝色溶液
红棕色气体和蓝色溶液
由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( )
A．Cu B．Cu2O
C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu
解析：选D。H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，产物中加入稀H2SO4溶液变蓝并得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下2Cu＋Cu2＋＋Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。
9．(2018·安徽五校联考)某物质W由Cu、Al2O3、SiO2、Fe2O3中的一种或几种物质组成。进行如下实验：
4．7 g W
下列有关说法不正确的是( )
A．由步骤Ⅰ可知W中一定存在Fe2O3和Cu
B．由步骤Ⅱ可知4．7 g W中SiO2的质量为1．5 g
C．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2
D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以得出m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1
解析：选D。4．7 g W和过量盐酸反应生成蓝色溶液，说明溶液中有铜离子，但是金属Cu和盐酸不反应，所以W中一定含有氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应。二氧化硅可以和氢氧化钠反应，2．46 g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了1．5 g，所以减少的1．5 g固体为二氧化硅，一定涉及的反应有Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，又Cu与NaOH不反应，0．96 g固体中只含Cu，故W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2，A、B、C项正确；不能确定W中是否存在Al2O3，无法计算Fe2O3和Cu的质量比，D项错误。
二、非选择题
10．(2018·银川质检)黄铜矿(主要成分为CuFeS2，S为－2价)是工业炼铜的主要原料，现有一种天然黄铜矿(含SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，设计了如下实验：
现称取研细的黄铜矿样品1．84 g，在空气存在下进行煅烧，发生如下反应：
3CuFeS2＋8O23Cu＋Fe3O4＋6SO2
实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0．050 0 mol·L－1标准碘溶液进行滴定，消耗标准溶液20．00 mL。请回答下列问题：
(1)3CuFeS2＋8O23Cu＋Fe3O4＋6SO2中氧化产物是________________，当生成0．3 mol SO2气体时，转移电子________mol。
(2)将样品研细后再反应，其目的是__________________________________________
________________________________________________________________________；
装置c的作用是________________。
(3)用标准碘溶液滴定d中溶液的离子方程式是__________________________，滴定达终点时的现象是__________________________________________。
(4)上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是
________________________________________________________________________。
(5)通过计算可知，该黄铜矿的纯度为________。
(6)若将原装置d中的试液换为Ba(OH)2溶液，测得黄铜矿纯度偏高，假设实验操作均正确，可能的原因主要是__________________________________________。
解析：(1)该反应中电子转移情况为，则氧化产物为Fe3O4、SO2。该反应中转移38e－，则生成0．3 mol SO2气体时，转移1．9 mol电子。
(2)将样品研细后再反应，可以增大接触面积，使原料充分反应，加快反应速率。装置c中铜网的作用是除去反应后多余的氧气。
(3)用标准碘溶液滴定d中溶液，SO2和I2发生氧化还原反应，离子方程式为SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋。滴定达终点时，SO2消耗完，淀粉遇I2变蓝色，锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟内不退色。
(4)反应结束后，仍需通一段时间的空气，目的是使反应生成的SO2全部进入d装置中，以减少实验误差。
(5)根据关系式CuFeS2～2SO2～2I2，得n(CuFeS2)＝n(I2)＝×0．050 0 mol·L－1×20．00×10－3 L×10＝0．005 mol，故该黄铜矿的纯度为×100%＝50%。
(6)若将原装置d中的试液换为Ba(OH)2溶液，空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4，均会使所得沉淀质量偏大，实验结果偏高。
答案：(1)Fe3O4、SO2 1．9
(2)增大接触面积，使原料充分反应，加快反应速率 除去反应后多余的氧气
(3)SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋ 锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟内不退色
(4)使反应生成的SO2全部进入d装置中，以减少实验误差
(5)50%
(6)空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀(或BaSO3被氧化成BaSO4)
11．(2018·北京高三模拟)CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)生产CuCl的工艺流程如下：
物质
开始沉淀时的pH
沉淀完全时的pH
Fe(OH)3
2．7
3．7
Cu(OH)2
5．6
6．7
Al(OH)3
3．8
4．7
已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl，CuCl的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。
(1)煅烧的主要目的是__________________________________________。
(2)操作Ⅰ为调节溶液的pH，范围为________，加入的物质X可以是________。
A．CuO B．Cu(OH)2
C．NaOH溶液 D．CaCO3
(3)滤渣Ⅱ的主要成分是________。
(4)往滤液Ⅱ中加入食盐并通入SO2可生成CuCl，请写出反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)铜在废铜料中主要以铜单质的形式存在，由整个流程图可知，CuCl需从溶液中提取，故煅烧的目的是将铜转化为溶于酸的氧化物。(2)调节溶液中的pH时，应保证使Fe3＋和Al3＋完全沉淀，而Cu2＋不能沉淀，故溶液的pH应为4．7≤pH<5．6，加入的物质能消耗H＋，但不能在含铜离子的溶液中引入新的杂质，再结合后面反应Ⅰ中需加入NaCl，符合要求的有ABC三项。(3)溶液的pH为4．7≤pH<5．6时，Fe3＋和Al3＋完全转化为相应的氢氧化物沉淀，故滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根据题给的反应物和生成物，再结合氧化还原反应的基本规律可写出反应的离子方程式：2H2O＋2Cu2＋＋SO2＋4Cl－===2CuCl＋SO＋4H＋。
答案：(1)使铜转化为可溶于酸的氧化物
(2)4．7≤pH<5．6 ABC
(3)Fe(OH)3和Al(OH)3
(4)2H2O＋2Cu2＋＋SO2＋4Cl－===2CuCl＋SO＋4H＋
12．将铜器久置，其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。
①对试管内的绿色固体进行加热至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量A装置中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，溶液变成蓝绿色。
③取少量上述蓝绿色溶液于试管中，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________(填化学式)。
(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述实验步骤③中反应的离子方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)实验装置最后的干燥管的作用是__________________________________________。
(5)已知：
物质
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe(OH)3
2．7
3．7
Fe(OH)2
7．0
9．0
Cu(OH)2
5．6
6．7
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③CuCl2溶液中Fe2＋的实验步骤：________________________________________________
________________________________________________________________________。
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，溶液变蓝绿色，插入铁丝后有红色物质析出，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)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑。(3)上述实验步骤③中为铁置换出铜的反应，离子方程式为Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋。(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)根据表格中数据可知Fe2＋开始沉淀的pH为7．0，而Cu2＋完全沉淀的pH为6．7，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＋先氧化为Fe3＋，再调节溶液pH使Fe3＋生成沉淀。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)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑
(3)Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
(4)防止空气中的CO2进入广口瓶，干扰实验
(5)向溶液中通入足量Cl2，再加入过量CuO，然后进行过滤
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