1、课时分层训练(十五) 金属材料 复合材料(建议用时：45 分钟)A 级 基础达标1铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是 ( )A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通B 制造货币的金属应具备性质稳定，不易被腐蚀，易成型。2(2018九江模拟)下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为( )在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使
2、用纯铁比生铁抗腐蚀性更强单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属向紫色石蕊试液中加入过量的 Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生青铜、不锈钢、硬铝都是合金可通过焰色反应区分钾元素和钠元素将 FeCl3溶液滴入 KI淀粉溶液中，溶液变蓝色铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应A4 B5 C6 D7A 活泼性越弱，越易被冶炼和使用；Al 是活泼金属，表面易形成致密氧化膜耐腐蚀；Na 2O2具有强氧化性能使有色物质退色；Al 不能把 Mg 置换出来，Al 与 MgO 不能发生铝热反应。3(2018哈尔滨模拟)下列说法正确的是( )A铝、铁、铜相比较，铜元素在自然界中的含量最低、铁元素
3、含量最高BAl 2O3、MgO 可用作耐高温材料，二氧化硅是生产光纤制品的基本原料C工业上采用电解熔融态 Al2O3、MgO 的方法冶炼 Al、MgD用钨作灯丝是因为其易导电B A 项，自然界中铝元素的含量比 Fe、Cu 高；C 项，冶炼 Mg 不是电解熔融的 MgO，而是电解熔融的无水 MgCl2；D 项，钨作灯丝是因为其熔点高。4下列说法中正确的是( )ACuCuOCu(OH) 2每步转化均能通过一步反应实现B工业上制 Na 的方法是电解 NaCl 溶液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
4、止反应的进一步进行C A 项，CuOCu(OH) 2一步不能实现；B 项，工业上制 Na 应电解熔融 NaCl；D 项，Cu 形成 Cu2(OH)2CO3。5(2018黑龙江质检)硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：将铜溶于硝酸中、先将铜与 O2反应生成 CuO，再溶于硝酸中、将铜溶于 N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是( )A方法是最经济和环保的B方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C方法需要消耗能源，对环境不产生污染D方法中 N2O4既是氧化剂又是还原剂A 、都生成污染性气体，制取同样的硝酸铜，
5、用稀硝酸比用浓硝酸耗酸量少，不生成污染性气体且 HNO3全部转化为 Cu(NO3)2。6氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用 CuSO4溶液和“某物质”在 4050 时反应可生成 CuH。下列叙述中错误的是( )A “某物质”具有还原性BCuH 与盐酸反应可能产生 H2CCuH 与足量稀硝酸反应：CuH3H NO =Cu2 NO2H 2O 3DCuH 在氯气中燃烧：CuHCl 2=CuClHClD A 项，用 CuSO4溶液和“某物质”在 4050 时反应可生成 CuH，铜元素由2价变为1 价，则 CuSO4作氧化剂， “某物质”为还原剂，表现出还原性；B 项
6、，CuH 与盐酸发生氧化还原反应：2CuH4HCl= =2CuCl23H 2；C 项，HNO 3具有强氧化性，与 CuH 反应时，1 价 Cu、1 价 H 均被氧化成最高价态；D 项，Cl 2具有强氧化性，CuH 具有强还原性，二者反应会生成 CuCl2和 HCl。7(2018淄博市高三摸底)某铜矿石的主要成分是 Cu2O，还含有少量的 Al2O3、Fe 2O3和 SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O2H =CuCu 2 H 2O)。0086】(1)滤液 A 中铁元素的存在形式为_(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_，检验滤液 A 中存在该离子的试剂为_(
7、填试剂名称)。(2)为使固体混合物 D 在空气中灼烧完全分解，应_，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于 0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是_。(3)溶液 G 与固体混合物 B 反应的离子方程式为_。(4)将 Na2CO3溶液滴入到一定量的 CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是_。【解析】 (1)根据Fe2O36H =2Fe3 3H 2O、 Cu2O2H =CuCu 2 H 2O、2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ，且铜矿石的主要成分为 Cu2O，而 Fe2O3是少量的，可知滤液
8、 A 中铁元素的存在形式为 Fe2 。检验 Fe2 ，可以用铁氰化钾溶液(或氯水和 KSCN 溶液、双氧水和 KSCN 溶液)。(2)灼烧固体混合物 D 需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧至质量不变，因此应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。(3)固体混合物 B 的主要成分为 SiO2和 Cu，溶解 SiO2可用 NaOH溶液。(4)结合题中信息知绿色的不溶于水的盐为 Cu2(OH)2CO3或 Cu(OH)2CuCO3。【答案】 (1)Fe 2 2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2 铁氰化钾溶液(或氯水和 KSCN 溶液、双氧水和 KSCN 溶液等，合理即可)(2)灼烧，冷却至室温后称
9、重，重复多次 坩埚(3)SiO22OH =SiO H 2O23(4)Cu2(OH)2CO3或 Cu(OH)2CuCO3B 级 能力提升8()据报道，有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿 CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS 22H 2SO417O 2=4CuSO42Fe 2(SO4)32H 2O。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO 45H2O)：(1)检验溶液 B 中 Fe3 是否被除尽的实验方法是_。(2)在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液 B 中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：方案一：_；方案二：_。()银铜
10、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)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_Al 2O32H 2O_CuAl(OH)4_。= = = = =高 温 (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
11、转化为_mol CuAl(OH)4，至少需要 1.0 molL1 的 Al2(SO4)3溶液_L。【答案】 ()(1)加入 KSCN 溶液，若变红则含有 Fe3 ，若溶液颜色不变红则 Fe3 已被除尽(2)CuSO4Fe= =FeSO4Cu2CuSO42H 2O 2CuO 22H 2SO4= = = = =通 电 ()(1)2NOO 2=2NO2(2)Al(OH)3和 CuO Al(OH) 3OH =Al(OH)4 (3)4 2 4 O 2 (4)50 251(2018重庆模拟)CuSO 4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法正确的是( )A相对于途径，途径更好地体现了
12、绿色化学思想B途径发生的反应可能是 3Cu2HNO 33H 2SO4=3CuSO42NO4H 2OC将 CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体D1 mol CuSO 4在 1 100 所得混合气体 X 为 SO3和 O2，其中 O2可能为 0.75 molB A 项，途径有污染气体 NO 生成，不能更好地体现绿色化学思想；C 项，胆矾晶体不能通过蒸干得到，应冷却结晶，过滤得到；D 项，1 mol CuSO4被还原成 Cu2O 转移 1 mol 电子，应得氧气 0.25 mol，错误。2已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu2O，Cu 2O 与 H 发生反应：Cu2O2H =CuCu 2
13、H 2O。将经高温灼烧后的 CuO 样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是( )A如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成 Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结果无法说明 CuO 分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明 CuO 没有分解C Cu 2O 的检验不能用稀 HNO3，HNO 3能氧化 Cu2O 为 Cu2 。3(2018长沙模拟)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。(1)工业上可用 Cu2SO 2=2CuSO 2反应制取粗铜，反应中被氧化的元素是_，当消耗 32 g Cu2S
14、 时，转移电子数目是_(用 NA表示，设 NA表示阿伏加德罗常数的值)。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在 5060 ，通入 O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为_。CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3溶液和 NaCl 溶液加热，生成 CuCl 沉淀，写出生成CuCl 的离子方程式：_。(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的 CuO，其猜想可用化学方程式表示为CuH 2SO4(浓) _ = = = = = _。乙同学认为：黑色固体除 CuO 外，还可能含有 Cu2S 和 CuS，其理
15、由可能是_(填字母)。aCu 2S 和 CuS 都是黑色的b铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出 O2c浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu 的化合价升高与 S 的化合价降低有多种可能【解析】 (1)硫元素的化合价从2 升到4，被氧化，当消耗 32 g Cu2S 时，转移电子数目是 6NA1.2 NA。(2)H 2SO4、Cu 和 O2反应的离子方程式为 2Cu4H O 2321602Cu2 2H 2O。CuSO 4溶液中加入一定量的 Na2SO3溶液和 NaCl 溶液加热，= = = = =50 60 生成 CuCl 沉淀，离子方程式：2Cu2 2Cl SO H 2O 2CuClSO 2H 。(3)按照甲同学猜想：23 = = = = = 24铜被氧化得 CuO，硫酸还原为 SO2，化学方程式表示为 CuH 2SO4(浓)CuOSO 2H 2O。从化合价上分析，铜有可能升高到1 价，而硫也有= = = = = 可能从6 价降到2 价，结合 Cu2S 和 CuS 均为黑色固体，故 a、c 符合。【答案】 (1)S 1.2 NA(2)2Cu4H O 2 2Cu2 2H 2O= = = = =50 60 2Cu2 2Cl SO H 2O 2CuClSO 2H 23 = = = = = 24(3)CuOSO 2H 2O ac
