2019-2020年高考化学一轮复习 3.4铜及金属材料课时作业 新人教版.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 3.4铜及金属材料课时作业 新人教版一、选择题1.稀土金属铈(Ce)在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应。已知：铈常见的化合价为+3和+4；氧化性：Ce4+Fe3+。下列说法不正确的是()A.Ce、Ce、Ce、Ce它们互称为同位素B.工业上可以采用电解氯化铈水溶液来获得铈单质C.铈溶于氢碘酸的主要化学方程式可表示为2Ce+6HI2CeI3+3H2D.工业上金属铈一般保存在密闭容器中解析：原子数相同，中子数不同的同一元素的不同核素互称为同位素，A项正确；铈遇水很快反应，故工业上不能采用电解氯化铈水溶液来获得铈单质，B项错误；由信息可知氧化性：Ce4+Fe3+，铁与酸反应时不能被H+氧化成Fe3+，所以H+也不能把Ce氧化成Ce4+，即Ce与非氧化性酸反应生成Ce3+，C项正确；由于铈在空气中易氧化，故必须密闭保存，D项正确。答案：B2.下列说法中正确的是()A.CuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现B.铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高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，阻止反应的进一步进行解析：A项，CuOCu(OH)2不能通过一步实现，错误；B项，铝合金比纯铝的熔点低，错误；D项，铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。答案：C3.纯铁的熔点为1 535 ，而高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1 200 左右就熔化了，这是因为()A.铁的纯度越高熔点越低B.合金的熔点比其成分物质的熔点高C.因为形成了铁碳合金，所以熔点变低D.在高炉中熔化的过程中发生了化学反应解析：合金的熔点低于其成分物质的熔点，生铁的熔点低是因为Fe和C形成了合金。答案：C4.下列有关铜及其化合物的说法正确的是( )A.青铜是我国使用最早的合金，也是目前使用最广泛的合金B.CuO可以做双氧水分解的催化剂C.浓H2SO4使CuSO45H2O失去结晶水，体现了浓H2SO4的脱水性D.新制Cu(OH)2悬浊液可用于医学上检验尿糖是否偏高解析：因为CuSO45H2O存在水分子，所以浓H2SO4使CuSO45H2O失去结晶水，体现的是吸水性。答案：D5.下列说法正确的是( )A.镁合金的硬度和熔点均高于纯镁B.日常生活中接触到的金属制品，一般都是合金C.人类利用几种常用金属的先后顺序依次为：金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少D.实验室做铜与浓硫酸反应实验时，可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解析：合金的特点是：硬度比各成分的大，但熔点比各成分的低，所以A选项错误；人类对金属的利用先后顺序，主要取决于冶炼的难易程度，所以C选项错误；实验室做铜与浓硫酸反应实验后，溶液中有浓硫酸，而浓硫酸稀释时应该将浓硫酸加入到水中，所以D选项错误。答案：B6.某同学设计了如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数： 下列说法中不正确的是( )A.合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性B.铜、银都能与稀硝酸反应，收集到的V L气体可能全为NOC.操作是过滤，操作是洗涤，操作应是烘干D.根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数解析：解答本题要注意以下两点：(1)没有告诉硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2；(2)W g固体应该是干燥纯净的AgCl，由此确定三步操作。答案：D7.分析下表中的数据，不能形成合金的是()NaCuAlFe熔点/ 97.81 0836601 535沸点/ 8832 5672 4672 750A.Cu和AlB.Fe和CuC.Fe和NaD.Al和Na解析：金属要相互熔合必须都熔化，故不能出现超过一种金属的沸点而另一种金属还未达到熔点，故Na与Cu、Na与Fe都不可以形成合金。答案：C8.氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在4050 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+HClCuCl+H2(常温)解析：C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl。答案：C9.下列选项中的“颜色”不属于因化学反应而产生的现象是()A.硫酸亚铁晶体久置后变黄B.铜绿主要成分Cu2(OH)2CO3受热后变黑C.钠燃烧后变成淡黄色固体D.放烟火时，空气中的烟火由紫色转为绿色解析：A项，Fe2+在空气中易被氧化，发生氧化还原反应；B项，是分解反应生成黑色的CuO；C项，钠燃烧后变成淡黄色固体Na2O2。答案：D10.已知酸性条件下有反应：2Cu+Cu2+Cu。氢气还原氧化铜实验由于反应温度不同，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验，实验操作和实验现象列表如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸并加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体不反应无色气体无色气体、蓝色溶液红棕色气体、蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物()A.是CuB.是Cu2OC.一定有Cu和Cu2OD.一定有Cu2O，可能有Cu解析：上述实验只有加稀硫酸的设计是合理和必要的，加入稀硫酸，红色固体不反应，说明无Cu2O。答案：A11.氢氧化铜和碱式碳酸铜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25.25 g的上述混合物，恰好消耗1.0 mol/L盐酸500 mL。灼烧等量的上述混合物，得到的氧化铜质量为( )A.15 g B.20 gC.30 g D.35 g解析：利用氯元素守恒可以较快地解决，Cu2Cl，可以得到CuO的物质的量为0.25 mol，质量为20 g。答案：B 12.下列有关金属的说法中，不正确的是()A.青铜、不锈钢、硬铝都是合金B.铜表面易形成致密的氧化膜C.工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁D.铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀解析：铜性质稳定，不易形成致密的氧化膜，B项错误。答案：B13.6.4 g铜跟60 mL 8 mol/L 的硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO、NO2。铜完全溶解后，测得溶液中H+的物质的量为n mol，此时溶液中所含的物质的量为()A.(n+0.2) molB.(n+0.4) molC.0.28 molD.0.31 mol解析：当铜完全溶解后，此时溶液中含有硝酸铜和剩余的硝酸，所以溶液中n()=n(H+)+2n(Cu2+)=n mol+20.1 mol=(n+0.2) mol。答案：A14.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：Fe H2 CuCuO CuSO4 Cu若用这两种方法制得的铜质量相等，则下列有关说法符合实际情况的是( )A.消耗氧化铜的质量不同B.消耗铁的质量相同C.消耗硫酸的质量相同D.生成硫酸亚铁的质量不同解析：途径(1)中用H2还原CuO时，实验前先通H2排出装置中的空气，实验结束时要继续通H2至试管冷却，故利用途径(1)制取1 mol Cu，消耗的H2大于1 mol，即Fe和H2SO4的消耗量，(1)(2)，生成FeSO4的质量(1)(2)，但两途径中消耗CuO的质量相等。答案：D15.关于钢材和金属合金材料，下列说法正确的是()A.铁和钢材的主要化学成分相同，性质也相同B.硬铝(AlCuMgMnSi合金)可用于制造耐高温门窗C.黄铜矿(CuFeS2)可冶炼出Cu、Fe，同时可制取硫酸D.铁矿石是一种可再生资源，没有必要进行开采限制解析：A项，铁是纯净物，钢材是铁和其他单质如碳等组成的合金，在硬度、熔点等物理性质上存在很大差异；B项，硬铝是几种金属单质按一定比例熔合的混合物，合金的熔点比组成合金的金属单质的熔点都低，不耐高温，不能用于制造耐高温门窗；C项，黄铜矿(CuFeS2)含有Cu、Fe、S元素，故可冶炼出Cu、Fe，同时可制取H2SO4；D项，矿石开采一点就少一点，是不可再生资源，应按计划开采。答案：C二、非选择题16.三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验分析，确定一红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。(1)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g(ba)，则混合物中Cu2O的质量分数为。(2)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7实验室有下列试剂可供选择：A.氯水B.H2O2C.NaOHD.Cu2(OH)2CO3实验小组设计如下实验方案：试回答：用试剂编号表示：试剂1为，试剂2为。固体X的化学式为。操作为。解析：(1)固体粉末在空气中加热时，Cu2O被空气中的氧气氧化，2Cu2O+O24CuOm214432m(b-a) g解得m=9(b-a) g，则混合物中Cu2O的质量分数为100%。(2)由于红色粉末加入稀硫酸后生成Cu2+、Fe2+和Fe3+，而Fe2+和Cu2+这两种离子并不容易分离，根据表格中沉淀时所需溶液的pH，需将Fe2+氧化为Fe3+，然后通过调节溶液的pH使Fe3+沉淀完全，但氧化过程中不能引入新杂质，故试剂1为H2O2，试剂2为Cu2(OH)2CO3；得到的固体X为Fe(OH)3；用过滤后的滤液(CuSO4溶液)制备胆矾，需要通过操作，即蒸发浓缩、冷却结晶实现。答案：(1)100%(2)BDFe(OH)3蒸发浓缩、冷却结晶17.垃圾是放错地方的资源，工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含有铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe2O3)。其实验方案如下：(1)请写出在合金中加入KOH溶液后所发生的离子反应方程式：。(2)在滤液A中直接加入硫酸所获得的硫酸铝溶液中会含有杂质(K2SO4)，请设计一个更合理的实验方案由滤液A制备纯净的硫酸铝溶液。仿照上图形式画出制备流程图。(提示：在箭头上下方标出所用试剂或实验操作)滤液A(3)已知Fe(OH)3沉淀的pH是23.2。溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全。下列物质中，可用作调整溶液C的pH的试剂是(填序号)。A.铜粉B.氨水C.氧化铜D.氢氧化铜(4)利用滤液D制取硝酸铜晶体，必须进行的实验操作步骤是：加热蒸发、冷却结晶、(填操作名称)、自然干燥。(5)在0.1 L的混合酸溶液中，c(HNO3)=2 mol/L，c(H2SO4)=3 mol/L。将0.3 mol的铜放入并充分反应后，产生的铜盐的化学式是，被还原的n(HNO3)=。解析：(1)依题意可知：AE依次为：KAlO2，Fe和Cu的混合物，HNO3、Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合物，Cu(NO3)2，Fe(OH)3。(2)先将KAlO2转化为Al(OH)3沉淀，再加稀硫酸使沉淀恰好溶解即可。(3)调节pH使Fe3+沉淀完全的过程中不能引入新的杂质，不能加氨水；加铜粉，会产生有害气体；加氧化铜或氢氧化铜比较合适。(5)在题设条件下，Cu、H+和的物质的量分别为0.3 mol、0.8 mol和0.2 mol，它们按下列方式恰好完全反应：3Cu+8H+23Cu2+2NO+4H2O，硝酸全部被还原，得到硫酸铜溶液。答案：(1)2Al+2OH-+2H2O2+3H2(2)(3)CD(4)过滤(5)CuSO40.2 mol18.(xx山东卷，节选)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 。a.Fe2O3 b.NaClc.Cu2S d.Al2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2H2O，该反应的还原剂是 。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 。解析：(1)Na、K、Mg、Al等活泼金属的冶炼均采用电解法，Fe、Cu的冶炼采用热还原法。(2)在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中，O2作氧化剂，所以1 mol O2得4 mol e-，还原剂也失去4 mol e-，Cu2+2H2O=Cu(OH)2+2H+，Mg+2H+=Mg2+H2，所以放出的气体应为H2。答案：(1)b、d (2)Cu2S 4 H219.(xx广东卷)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80 (1)电解精炼银时，阴极反应式为；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5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2，至少需要1.0 molL-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。解析：(1)根据电解精炼金属的原理，精炼银时，粗银为阳极，纯银为阴极，电解质溶液为AgNO3溶液，阴极反应为Ag+e-=Ag。根据工艺流程可以看出，滤渣中含有Ag，与稀硝酸反应生成NO，NO与空气中的氧气反应生成红色NO2，反应的化学方程式为2NO+O2=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，可以判断出固体B为Al(OH)3和CuO的混合物；在制备Al(OH)3时必须控制NaOH的量，防止NaOH过量使得Al(OH)3溶解，NaOH过量时发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=+2H2O；(3)根据反应的化学方程式可以看出，反应后Cu的化合价降低，由+2价变成了+1价，根据元素守恒，则生成的气体只可能为O2(氧元素的化合价由-2价升到0价)，根据氧化还原反应得失电子守恒配平即可：4CuO+2Al2O3 4CuAlO2+O2；(4)根据元素守恒可知，银铜合金中的铜元素的物质的量为 ，所以生成的CuAlO2也是50 mol。然后再根据CuAlO2中的Cu和Al的物质的量之比为11，则需要硫酸铝溶液的体积=50 mol2/1.0 molL-1=25 L；(5)用硫酸铜溶液制备胆矾的一般步骤为蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥。答案：(1)Ag+e-=Ag 2NO+O2=2NO2(2)Al(OH)3和CuO Al(OH)3+OH-=+2H2O(3)4 2 4 O2 (4)50 25(5)蒸发、浓缩、冷却、结晶