由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
课时跟踪检测九
用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(每小题6分,共60分)
1.(2017届温州市五校联考)镁铝合金质优体轻,又不易锈蚀,被大量用于航空工业、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.此合金的熔点比镁和铝的熔点都高
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.此合金的硬度比镁和铝的硬度都小
解析:此合金的熔点比镁、铝的熔点都低,A项错误;Mg、Al均与盐酸反应,故此合金能全部溶解于稀盐酸中,B项正确;Al能与NaOH溶液反应,而Mg不与NaOH溶液反应,此合金不能全部溶于NaOH溶液中,C项错误;此合金的硬度比镁、铝的硬度都大,D项错误。
答案:B
2.(2017届江西万年模拟)下列有关金属的性质及应用正确的是( )
A.Na放置在空气中生成淡黄色的Na2O2固体
B.Fe在O2中燃烧产物可用于制红色涂料
C.Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到
D.FeCl2溶液中滴加氨水至过量,加热蒸干溶液,最后灼烧可得到Fe2O3固体
解析:Na放置在空气中最后得到白色的碳酸钠,A项错误;Fe在O2中燃烧产物为黑色的四氧化三铁,而氧化铁用于制红色涂料,B项错误;活泼金属利用电解法冶炼,Cu为较不活泼金属可利用置换反应冶炼,Na、Al为活泼金属,均可以分别用电解冶炼法,Cu利用热还原法冶炼,C项错误;FeCl2溶液中滴加氨水至过量,生成氢氧化亚铁,加热蒸干溶液,氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁,灼烧氢氧化铁分解生成Fe2O3固体,D项正确。
答案:D
3.(2017届淄博模拟)明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底辅薪,发火煅红,……冷淀,毁罐取出,……即倭铅也”(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是( )
A.倭铅是指金属锌和铅的混合物
B.煤炭中起作用的主要成分是C
C.冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3+2CZn+3CO↑
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
D.该冶炼锌的方法属于热还原法
解析:根据题给信息可知倭铅是锌,A项错误;煤炭中的碳与碳酸锌反应生成锌,其中碳起还原剂的作用,B、C、D项正确。
答案:A
4.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的说法中不正确的是( )
A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Fe、Cu都是用热还原法制得的
C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
解析:工业上冶炼镁用电解熔融的MgCl2制备金属镁,B项错误。
答案:B
5.(2017届保定市高阳中学月考)在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶,再加入下列物质:①FeCl3;②Fe2O3;③Cu(NO3)2;④KNO3,铜粉溶解的是 ( )
A.只有①或② B.只有①或②或④
C.只有①或②或③ D.上述任意一种
解析:Fe2O3溶于稀硫酸生成Fe3+,因为Cu具有还原性,Fe3+能与Cu发生反应2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,使铜溶解;NO在酸性条件下具有强氧化性,发生反应3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,使Cu溶解,故选D项。
答案:D
6.(2017届南昌模拟)工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰,通常采用的方法是( )
A.碳还原法
B.铝热法还原
C.直接加热法
D.盐的水溶液与活泼金属置换法
解析:工业上用铝热法冶炼活泼性比Al差的、熔点较高的金属,如钒、铬、锰等。
答案:B
7.实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制备单质铜,有人设计以下两种方案:①FeH2Cu ②CuOCuSO4Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量的比较中,正确的是( )
A.①多 B.②多
C.相等 D.无法判断
解析:由于①方案中,H2还原CuO,反应前要先通一会儿H2,赶尽装置中的O2
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
,冷却Cu要继续通H2,由一定量的铁制得的H2并没有全部与CuO反应,而②中等量的铁,全部与CuSO4溶液反应,故②方案制得的单质铜多。
答案:B
8.(2017届河北省景县中学模拟)将24 g可能含Na、Mg、Al、Fe的合金投入稀HCl中放出氢气的质量为2 g,则此合金中一定含( )
A.Na B.Mg
C.Al D.Fe
解析:可利用极值法解答本题,假设纯金属与盐酸反应,要生成2 g氢气,需要Na、Mg、Al、Fe的质量分别是46 g、24 g、18 g、56 g。而题中需要24 g合金,则此合金中一定含Al,C项正确。
答案:C
9.(2017届武昌实验中学调研)某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案Ⅰ:铜铝混合物+足量溶液A,测定生成气体的体积
方案Ⅱ:铜铝混合物+足量溶液B,测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是( )
A.溶液A和B均可以是盐酸
B.溶液A和B均可选用稀硝酸
C.溶液A和B均可以是NaOH溶液
D.实验室中方案Ⅱ更便于实施
解析:铜铝混合物中铝既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,而铜与盐酸、NaOH溶液均不反应,故A、B均可以是盐酸,也可以均为NaOH溶液,测量固体的质量更方便操作,故A、C、D项正确,铜、铝均与稀HNO3反应,稀HNO3足量,不会有剩余固体,B项错误。
答案:B
10.(2017届贵阳市模拟)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )
A.将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体
B.相对于途径①③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C.CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
D.Y可能是葡萄糖
解析:CuSO4易溶于水,将CuSO4溶液蒸发浓缩得到其高温饱和溶液,再冷却结晶可析出CuSO4·5H2O晶体,A正确;途径②中反应为2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O,而途径①中产生NO气体,途径③中产生SO2气体,显然途径②不产生污染性气体,更好地体现了绿色化学思想,B正确;由题图可知,CuSO4在1 100 ℃时分解得到Cu2O,该过程Cu元素化合价由+2降低到+1,S元素的化合价为+6价,不能继续升高,只能是O元素的化合价升高,即有O2产生,化学方程式为2CuSO4Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑,故X是SO2、SO3、O2三种气体的混合物,C错误;CuSO4与过量NaOH溶液反应生成Cu(OH)2,再与Y在加热条件下转化为Cu2O,则Y具有还原性,可以是乙醛、葡萄糖等含有醛基的有机物,D正确。
答案:C
二、非选择题(共40分)
11.(12分)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Cu2S+O2===2Cu+SO2反应制取粗铜,反应中被氧化的元素是________,当消耗32 g Cu2S时,转移电子数目是________。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50 ℃~60 ℃,加入H2O2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。
①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:
Cu+H2SO4(浓)___________________________________ ____________________。
②乙同学认为:黑色固体除CuO外,还可能含有Cu2S和CuS,其理由可能是________(填字母)。
a.Cu2S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O2
c.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)+ ===2+2,由化合价变化可知S被氧化消耗=0.2 mol,转移电子数为0.2 mol×6=1.2NA。
(2)生成CuSO4反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O,生成CuCl反应的离子方程式为2Cu2++2Cl-+SO+H2O===2CuCl↓+SO+2H+。
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
(3)①由于反应中生成CuO,故H2SO4被还原为SO2,故其反应为Cu+H2SO4(浓)CuO+SO2↑+H2O。
②由于Cu2S、CuS、CuO都为黑色且Cu被氧化,故a项正确;铜与浓硫酸反应Cu作还原剂,浓H2SO4作氧化剂,其还原产物为SO2,不会有O2放出,b项错误;浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu单质可被氧化为+2价或+1价,浓硫酸中的S元素可被还原为多种价态,c项正确。
答案:(1)S 1.2NA (2)Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O 2Cu2++2Cl-+SO+H2O===2CuCl↓+SO+2H+(3)①CuO+SO2↑+H2O ②ac
12.(14分)(2017届山西省康杰中学等四校联考)金属锂在通信和航空航天领域中有重要的应用。以某锂矿为原料制取锂的工艺流程如图,其主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2,另含有FeO、MgO、CaO等杂质。
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表:
温度/℃
0
10
20
50
75
100
Li2CO3的溶解度/g
1.539
1.406
1.329
1.181
0.866
0.728
请回答下列问题:
(1)锂矿中的FeO在反应Ⅰ中发生的化学反应方程式为________________。
(2)反应Ⅱ中pH的范围是__________________。
(3)沉淀B中主要成分为CaCO3和________________(填化学式);沉淀C应使用________(填 “热水”或“冷水”)洗涤。
(4)反应Ⅳ发生的离子方程式为________________。
(5)电解熔融LiCl的阴极电极反应式为____________________;阳极产生的氯气中会混有少量氧气,原因是______________________________。
解析:(1)FeO在浓硫酸中Fe被氧化成+3价,反应方程式为2FeO+4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3+SO2↑+4H2O。(2)由流程信息可知,发生反应Ⅱ目的是除去铁离子和铝离子,故应控制pH的范围是4.7≤pH