1、课时分层训练( 九) 用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物A 组 专项基础达标(建议用时：30 分钟)1镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中正确的是( )A此合金的熔点、硬度比镁和铝的熔点、硬度都高B此合金能全部溶解于稀盐酸中C此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中D此合金不能全部溶于过量 FeCl3 溶液中B 合金的熔点一般比成分金属的低，A 错；Mg 不能溶解于 NaOH 溶液中，C 错；Mg 、Al 均与 FeCl3反应，能全部溶于过量 FeCl3溶液中，D 错。2(2017九江模拟 )下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数
2、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褪色； Al 不能把 Mg 置换出来，Al 与 MgO 不能发生铝热反应。资*源%库 3(201
3、7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
4、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(2016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
5、 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，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(2017衡水中学模拟 )用无机矿物资源生产部分材料，其产品流程示意图如下：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，SO 2 可用于生产硫酸，FeO 可用作冶炼铁的原料D粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法A Al 2O3Al、黄铜矿(CuFeS 2)Cu、石英(SiO 2)Si 都涉及了氧化还原反
6、应；石灰石、纯碱、石英制玻璃主要发生的反应为CaCO3SiO 2 CaSiO3CO 2、Na 2CO3SiO 2 Na2SiO3= = = = =高 温 = = = = =高 温 CO2 ，此过程未发生氧化还原反应，故 A 不正确。7铜的冶炼过程大致可分为富集，将硫化物矿进行浮选；焙烧，主要反应为 2CuFeS24O 2=%=Cu2S3SO 22FeO( 炉渣)；制粗铜，在 1 200 发生的主要反应为2Cu2S 3O2=2Cu2O2SO 2；2Cu 2OCu 2S=6CuSO 2；电解精炼铜。下列说法正确的是( )A冶炼过程中的尾气可用来制硫酸B上述过程中，由 1 mol CuFeS2 制取
7、 1 mol Cu 时共消耗 2 mol O2C在反应 2Cu2OCu 2S=6CuSO 2中，只有 Cu2O 作氧化剂D电解精炼铜的过程中，每转移 1 mol 电子时，阳极溶解铜的质量为 32 gA B 项，根据电子守恒可得：12n(O 2)426 知 n(O2) mol；C 项， Cu2O、Cu 2S 中 Cu 均降价，均作氧化剂，且 Cu2S 也作还原剂；52D 项，粗 Cu 精炼时，阳极溶解失电子不全是 Cu，溶解的 Cu 小于 32 g。8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
8、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，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，
9、二者反应会生成 CuCl2和 HCl。资*源% 库 9已知酸性条件下可发生反应：2Cu =Cu2 Cu。由于反应温度不同，用 H2 还原 CuO 时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用 H2 还原 CuO 实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如表所示：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 H2 还原 CuO 实验的产物是( )ACuBCu 2OC一定有 Cu，可能有 Cu2OD一定有 Cu2O，可能有 CuD 实验产物加稀 H2SO4有红色固体和蓝色溶液产
10、生，一定有 Cu2O，可能有 Cu。10铜是生活中常见的金属，请回答下列问题： (1)Cu 不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向 Cu 和稀硫酸的混合物中滴入 H2O2 溶液后，溶液很快变蓝色。试写出该反应的离子方程式_。WWW(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出 Cu2(OH)2CO3 绿色固体，试写出该反应的离子方程式_。(3)火法炼铜的原理：Cu 2SO 2 2CuSO 2，在该反应中每生成= = = = =高 温 1 mol Cu，转移 _ mol e 。(4)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 2 2H2SO417O
11、 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)：检验溶液 B 中 Fe3 是否被除尽的实验方法是_。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：_。解析 (1)溶液变蓝说明有 Cu2 生成，则 H2O2作氧化剂，离子反应方程式为：Cu H 2O22H =Cu2 2H 2O。(2)由题给信息可知反应的离子方程式为：2Cu 2 2CO H 2O=Cu2(OH)2CO3CO 2。(3)根据题给方程式可23知，生成 2 mol C
12、u 时，转移 6 mol 电子，则生成 1 mol Cu 时，转移 3 mol 电子。(4)验证 Fe3 最好用 KSCN 溶液。由硫酸铜得到铜，可以通过置换反应，也可以通过电解。答案 (1)CuH 2O2WWW2H =Cu2 2H 2O(2)2Cu2 2CO H 2O=Cu2(OH)2CO3CO 223(3)3 (4)取少量溶液 B 于试管中，加入几滴 KSCN 溶液，若无明显现象，则说明 Fe3 已被除尽CuSO 4Fe= =CuFeSO 4Z2CuSO42H 2O 2Cu2H 2SO4O 2(其他合理答案均可)= = = = =电 解 11银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制
13、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 2O3_CuAlO2_。= = = = =高 温 (4)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%，理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化为_mol CuAlO2，至少需要 1.0 molL
14、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 根据电解原理、物质的性质及工艺流程、氧化还原反应、守恒计算等分析。(1)气体变色发生的反应为 2NOO 2=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，所以固体 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，根据得失电子守恒、原子守恒确定缺项物质，然后配平化学方程式。(4)生成 CuAlO2的
15、物质的量为50 mol，据 Al 元素守恒可知，至少需要 Al2(SO4)3的物质的5 000 g63.5%63.5 gmol 1量为 25 mol，则需溶液体积为 25 L。(5)CuSO 4从饱和溶液中结晶生成CuSO45H2O(胆矾)，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)2NOO 2=2NO2(2)Al(OH)3 和 CuO Al(OH) 3OH =AlO 2H 2O (3)4 2 4 O 2 (4) 250 25 (5)蒸发浓缩、冷却结晶B 组 专项能力提升(建议用时：15 分钟)12(2017阳泉模拟 )部分氧化的 FeCu 合金样
16、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 、Fe 3 、H B样品中铁元素的质量为 2.24 C样品中 CuO 的质量为 4.0 gDV 896 mLB 根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与 Fe3 不共存，A 错误；最后的3.2 g 固体为 Fe2O3，其中铁元素的质量为 2.24 g， B 正确；样品中铜元素和氧元素的质量共 5.76 g2.24 g3.52 g，C 错误；2.24 g 铁元素不可能全是单质，故生成的氢气的体积小于 896 mL，D 错误。13(2017淄博市高三摸底)某铜矿石的主要成
17、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：Cu2O 2H =CuCu 2 H 2O)。(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_(填试剂名称) 。(2)金属 E 与固体 F 发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为_，在实验室中完成此实验还需要的试剂是_。aKClO 3 BKClcMg DMnO 2(3)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
18、的实验仪器是_。(4)溶液 G 与固体混合物 B 反应的离子方程式为_。(5)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、Cu 2O2H =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)E 为 Al， F
19、 中含有 Fe2O3，Al 与 Fe2O3可以发生铝热反应：2AlFe 2O3 Al2O32Fe，该反应可用于焊接钢= = = = =高 温 轨。实验室进行铝热反应，还需要 Mg 和 KClO3。(3)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。(4)固体混合物 B 的主要成分为 SiO2和 Cu，溶解 SiO2可用NaOH 溶液。 (5)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)2AlFe 2O3 Al2O32Fe ac= = = = =高 温 (3)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次 坩埚(4)SiO22OH =SiO H 2O23(5)Cu2(OH)2CO3或 Cu(OH)2CuCO3
