高考化学一轮复习 第三单元 金属及其化合物 考点规范练9 用途广泛的金属材料 铜及其重要化合物

高考化学一轮复习 第三单元 金属及其化合物 考点规范练9 用途广泛的金属材料 铜及其重要化合物一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列有关说法中,正确的是() 普通钢较纯铁不易生锈冶炼铝和钠都可以用电解法KSCN溶液可以检验Fe3+缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血青铜、不锈钢、硬铝都是合金A.B.C.D.2.(xx河北邯郸二模)向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 0.5 molL-1的H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN 溶液后无红色出现,则原混合物中Cu 和Fe2O3物质的量之比为()A.21B.11C.12D.无法计算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:用焦炭与空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中的铁C.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液D.炼铜:用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)直接电解精炼得到纯度为99.9%的铜4.(xx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MgB.在通电条件下,电解熔融Al2O3制备单质AlC.在通电条件下,电解饱和食盐水制备单质NaD.加强热,使CuO在高温条件下分解制备单质Cu5.粗制的CuSO45H2O晶体中含有Fe2+。提纯时,为了除去Fe2+,常加入少量H2O2溶液,然后再加入少量碱至溶液pH=4,即可以除去铁离子而不损失硫酸铜。下列说法不正确的是()A.溶解CuSO45H2O晶体时要加入少量稀硫酸B.加入H2O2溶液,除Fe2+的离子方程式:2Fe2+H2O2+4OH-2Fe(OH)3C.由于CuSO4的催化作用,会使部分H2O2分解而损失D.调溶液pH=4的依据是当pH=4时Fe(OH)3沉淀完全,而Cu(OH)2还未开始沉淀6.(xx宁夏石嘴山测试)下列有关金属及其合金的说法不正确的是()A.目前我国流通的硬币是由合金材料制造的B.生铁、普通钢和不锈钢中的碳含量依次增加C.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光,可用于制作照明弹D.日用铝制品表面覆盖着氧化膜,对内部金属起保护作用7.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如下图所示。下列有关说法正确的是()A.实验中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原为NO2B.实验中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强C.实验发生反应的化学方程式为3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO+4H2OD.由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以与稀硝酸反应,也可以与稀硫酸反应8.CuSO4是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是()A.途径所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为32B.相对于途径,途径更好地体现了绿色化学思想C.生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:=D.利用途径制备16 g硫酸铜,被还原的硫酸的物质的量为0.1 mol9.用无机矿物资源生产部分材料,获得产品的流程示意图如下:下列有关说法不正确的是()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.用粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次分馏的方法10.碳酸铜和碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3均可溶于盐酸转化为氯化铜,在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜。溶解28.4 g碳酸铜和碱式碳酸铜的混合物,恰好消耗1.0 molL-1盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物,得到的氧化铜质量是()A.15 gB.30 gC.20 gD.35 g二、非选择题(本题共3个小题,共50分)11.(14分)合金在生产生活中的应用日趋广泛。(1)镁合金被用于制造笔记本电脑外壳、竞赛自行车车架等,是由于镁合金具有等优异性能。(2)测定某镁铝合金中镁的质量分数。称取一定质量的样品放入NaOH溶液中,发生反应的离子方程式是。另称取一定质量的样品放入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图(生成沉淀阶段的图像斜率视为恒定)。则合金中Al的质量为g,NaOH溶液的物质的量浓度为molL-1。(3)有一种镁铝合金(Mg17Al12)是贮氢材料,该合金在一定条件下完全吸氢的化学方程式为Mg17Al12+17H217MgH2+12Al。得到的混合物在6.0 molL-1的盐酸中能完全释放出H2。1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为(要求列出计算过程)。12.(xx湖北枣阳一模)(18分)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在4050 时反应可生成CuH。CuH具有的性质有:不稳定,易分解,在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体,Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+Cu2+Cu。根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题:(1)利用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中,从氧化还原观点分析,这“另一物质”在反应中所起的作用是(填“氧化剂”或“还原剂”)。(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学方程式。(3)CuH与稀盐酸反应中生成的气体是(填化学式)。(4)把CuH溶解在足量的稀硝酸中,若生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式:。13.(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到铜矿石的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:回答下列问题:(1)反应是将Cu转化为Cu(NH3,反应中H2O2的作用是。写出操作的名称:。(2)反应是铜氨溶液中的Cu(NH3与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式:。操作用到的主要仪器名称为,其目的是(填序号)。a.富集铜元素b.使铜元素与水溶液中的物质分离c.增加Cu2+在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和。若操作使用右图装置,图中存在的错误是。(4)操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜,阳极产物是。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是。参考答案考点规范练9用途广泛的金属材料铜及其重要化合物1.B钢中含有碳等杂质容易形成原电池,腐蚀比纯铁快,错误;冶炼铝和钠都是用电解法,正确;铁离子遇到硫氰化钾显红色,正确;钙是组成骨骼的重要元素,缺钙会引起骨质疏松,血红蛋白中含有铁元素,缺铁会引起缺铁性贫血,正确;青铜为铜锡等形成的合金,不锈钢为铁镍等形成的合金,硬铝为镁铝等形成的合金,正确。2.BCu、Fe2O3的混合物中加入H2SO4溶液,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现,说明不含Fe3+,溶液中溶质为CuSO4、FeSO4,根据得失电子守恒可知:n(Cu)=n(Fe2O3),所以原混合物中Cu 和Fe2O3物质的量之比为11。3.B将金属钠投入到氯化钛溶液中,钠先与水反应,故应用金属钠与熔融的氯化钛反应来制取金属钛,A项错误;工业制铁是CO还原铁矿石:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,B项正确;工业制钠是电解熔融NaCl:2NaCl(熔融)2Na+Cl2,而电解纯净的NaCl溶液的反应是2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,C项错误;黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜,粗铜进行电解精炼得到99.9%的铜,D项错误。4.B不能用H2还原MgO制备Mg,而应该用电解熔融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.B硫酸铜溶解后生成的铜离子会发生水解反应生成氢氧化铜和硫酸,所以加入少量的稀硫酸可抑制铜离子的水解,A项正确;因为氧化亚铁离子时,溶液为酸性,在酸性条件下,溶液中不存在大量的OH-,故反应物中不应有OH-,B项错误;铜离子对过氧化氢的分解具有催化作用,所以使部分过氧化氢损失,C项正确;因为加碱至溶液pH=4的目的是除去铁离子而硫酸铜不损失,所以调节溶液的pH=4时,氢氧化铁完全沉淀而氢氧化铜还未沉淀,D项正确。6.B目前我国流通的硬币是由合金材料制成,故A项正确。与生铁相比普通钢中含碳量降低,钢耐腐蚀增强,不锈钢中加入其他元素,改变内部组织结构,具有很强的抗腐蚀能力,生铁、普通钢和不锈钢耐腐蚀性依次增强,故B项错误。制造照明弹就是利用了镁燃烧发出耀眼的白光,故C项正确。铝与氧气反应生成致密的氧化铝保护膜,对内部金属起保护作用,故D项正确。7.CA项,Cu与稀硝酸反应生成NO,在试管口遇到O2而生成NO2,故A错误;B项,加稀硫酸提供了H+,N在酸性环境下与Cu反应,故B错误、C正确;D项,Cu在常温下与稀硝酸反应,不与稀硫酸反应,故D错误。8.DCu与混酸反应,3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,离子反应为3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O,从方程式知,硝酸根离子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,所以硝酸为2 mol时,硫酸为3 mol,则混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为32,A项正确;相对于途径,途径的优点:制取等质量的胆矾需要的硫酸少、无污染性气体产生,B项正确;生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量相等,而生成SO2,消耗更多的硫酸,则=,C项正确;途径中硫酸只表现为酸性,没有被还原,D项错误。9.A这是一道综合性的化工生产流程题,涉及电解法制铝、黄铜矿炼铜、石英制硅等。Al2O3Al、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CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2,此过程未发生氧化还原反应,故A不正确。10.C碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜,消耗1 molL-1盐酸500 mL,盐酸中溶质的物质的量为0.5 mol,则CuCl2为0.25 mol,根据Cu元素质量守恒,则可知原混合物中含有0.25 mol Cu,灼烧等质量的碳酸铜和碱式碳酸铜的混合物,得到氧化铜的物质的量为0.25 mol,则其质量为0.25 mol80 gmol-1=20 g。11.答案 (1)强度大、密度小、散热性好、消震性好(答案合理即可)(2)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H25.45(3)Mg17Al12+70HCl17MgCl2+12AlCl3+35H21 mol35 moln(H2)=35 mol+17 mol=52 mol解析 (2)镁不与NaOH溶液反应,铝能与NaOH溶液反应生成NaAlO2,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2。由图可知,生成沉淀的总物质的量为0.35 mol,其中Mg(OH)2的物质的量为0.15 mol,在加入(240-200)mL NaOH溶液时,氢氧化铝溶解,发生反应Al(OH)3+OH-Al+2H2O,氢氧化铝的物质的量为0.2 mol,合金中Al的质量为5.4 g,40 mL NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.2 mol,所以NaOH溶液的物质的量浓度为=5 molL-1。12.答案 (1)还原剂(2)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl(3)H2(4)CuH+3H+NCu2+2H2O+NO解析 (1)在CuSO4CuH转化过程中,铜元素化合价从+2价降为+1价,CuSO4作氧化剂,另一物质作还原剂。(2)CuH在氯气中燃烧,氯气作氧化剂,CuH作还原剂,反应的化学方程式为2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl。(3)CuH与稀盐酸反应,CuH中的H-失电子,盐酸中H+得电子,得到的气体是H2。(4)Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+Cu2+Cu,稀硝酸具有强氧化性,CuH具有还原性,CuH与足量稀硝酸反应生成一氧化氮气体、铜离子、H2O,离子方程式为CuH+3H+NCu2+2H2O+NO。13.答案 (1)作氧化剂过滤(2)Cu(NH3+2RH2N+2NH3+CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(4)O2、H2SO4加热浓缩、冷却结晶、过滤(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH-)过高,生成Cu(OH)2沉淀解析 (1)H2O2具有氧化性,可将Cu氧化为Cu2+;经操作后固、液分开,故操作为过滤。(2)由提示可知发生反应:Cu(NH3+2RHCuR2+2NH3+2N。操作为分液,主要用到分液漏斗。分液目的是a和b。(3)CuR2与H2SO4反应生成CuSO4和RH。操作对应图示中的错误有:液体过多,不利于充分萃取;分液漏斗尖端未紧贴烧杯内壁,会使液体溅出。(4)电解CuSO4溶液时,阳极附近OH-放电,生成H2SO4和O2。由稀溶液获得晶体的实验步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(5)结合流程图可知第三处可循环利用的物质为H2SO4。反应中利用NH4Cl溶液的酸性,控制反应环境的酸碱性。