【金版新学案】高考化学总复习 课时作业九 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物 新人教版必修1由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“金版新学案高三总复习”。
课时作业(九)用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物
一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)
1．某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2＋，对农作物和人畜都有害，欲采用化学法除去有害成分，最好是加入下列物质中的()
A．食盐、硫酸B．胆矾、石灰水
C．铁粉、生石灰D．苏打、盐酸
2．下列说法中正确的是()
A．铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料
B．金、银、铜是应用最广泛的金属材料
C．钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔
D．铜是导电性、导热性最好的有色金属
3．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
4．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是()
A．肯定发生的是置换反应
B．肯定发生的是氧化还原反应
C．只能用金属作还原剂冶炼金属
D．如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少
5．出土的锡青铜(铜锡合金)文物常用Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是
()
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡可加速对铜的腐蚀
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
6．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列关于金属的一些说法不正确的是()
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、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
7．实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制成单质铜，有人设计以下两
种方案：
H2SO4CuOH2SO4Fe①Fe――→H2――→Cu ②CuO――→CuSO4――→Cu
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
＋2＋8．已知酸性条件下有如下反应：2Cu===Cu＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧
化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所
A．Cu B．Cu2O
C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu
9．某单质X能从含元素Y的溶液中置换出Y单质，由此可知()A．当X、Y均为金属时，X一定比Y活泼 B．当X、Y均为非金属时，Y一定比X活泼 C．当X是金属时，Y
一定是金属
D．当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属 10．现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每－
一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(提示：Si＋2OH－＋H2O===SiO23＋2H2↑)()
A．Al、Mg、Si、ZnB．Al、Fe、Zn、Na C．Al、Na、Cu、FeD．Al、Cu、Mg、Si、Mn 11．已知X、Y为单质，Z为化合物，能实现下列转化：
点燃溶于水惰性电极X＋Y――→Z――→ ――→X＋Y
电解
下列说法正确的是()
①若Z溶于水后得到强碱溶液，则X可能是Na ②若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则X可能是H2 ③若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Y可能为Fe ④若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则Y可能为Cu
A．②④B．①② C．①③D．③④
12．氧化铁和氧化铜混合物m g，加3 mol/L盐酸溶液100 mL，恰好完全溶解，若m g的该混合物在过量氢气流中加热充分反应，冷却后剩余固体质量为()
A．(m－2.4)gB．(m－1.6)g C．(m－3.2)gD．无法确定
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
13．(8分)要除去铜屑中的少量铁屑。某同学设计了以下两个实验方案：
加适量CuSO4溶液
①Cu、Fe――→过滤―→洗涤
搅拌
加适量稀H2SO4溶液
②Cu、Fe――→过滤―→洗涤
搅拌
(1)写出两个实验方案中有关反应的离子方程式：
①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。
(2)以上两个实验方案中，你愿意选择的是
________________________________________________________________________。理由是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。14．(14分)(2012·海南高考)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：
Ⅰ.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；
Ⅱ.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38 回答下列问题：
(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为
________________________________________________________________________；(2)过程Ⅰ加入铁屑的主要作用是
________________________________________________________________________，分离得到固体的主要成分是
________________________________________________________________________，从固体中分离出铜需采用的方法是
________________________________________________________________________；(3)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________；(4)过程Ⅱ中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。(列式计算)
15．(14分)(2013·辽宁营口质检)Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图。
O2焙烧足量稀硫酸操作Ⅰ蒸发、结晶、过滤Cu2S――→Cu――→Cu――→A――→B――→胆矾 2O、CuO△
(1)Cu2S中铜元素的化合价为________，火法炼铜的反应原理是________________________________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：
________________________________________________________________________。(3)若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是________(填字母序号)。A．适量的NaNO3B．适量的HNO3 C．适量的H2O
2(4)取5.0 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重曲线如图所示。通过计算确定258 ℃时发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________，e点对应物质的化学式为________(计算过程略去)。
16．(16分)(2013·安徽池州质检)某同学将一定浓度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中，发现生成了沉淀，其对沉淀的成分进行如下探究：
[提出假设]
假设1：沉淀是CuCO3；
假设2：____________；
假设3：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。[验证假设]
(1)如果假设1成立，则反应的离子方程式为____________________________。
(2)用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据：________________________、__________________。
(3)为证明以上哪种假设成立，该同学用下图装置测定沉淀样品中CuCO3的质量分数：
①实验时的步骤依次为a.打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气；b.关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应；c.打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气，若未进行步骤a，将使测定结果________(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。实验结束时通入过量空气的目的是________________________________________________________________________。
②若沉淀样品的质量为10.0 g，装置D的质量增加了2.2 g，则沉淀中CuCO3的质量分数为________。
③由以上实验可知，假设________成立。[总结反思]
除了以上方案，还可以通过测量__________________来测定沉淀中CuCO3的质量分数。
课时作业(九)
1．C 2.C 3.B 4.B
5．C A项，合金的熔点低于各成分金属的熔点。B项，活泼金属作负极，活泼金属锡易腐蚀，而Cu被保护。D项，电化学腐蚀过程一定是化学反应过程。
6．B 合金的化学性质与成分金属的化学性质相似，物理性质略有不同，A正确；Mg在工业上有电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是Mn＋＋ne－===M，C正确；由于金属越活泼，则金属离子氧化性越弱，越难被还原，D正确。
7．B ①中在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2，故②中制得的单质铜较多。8．D H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，产物中加入稀H2SO
4＋2＋
溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下：2Cu===Cu＋Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。
9．A B项中应为X一定比Y活泼；由较活泼金属可以置换酸中氢知，C项一定错误；非金属单质不能置换溶液中的金属离子，D项错误。
10．D 通过反应①知合金中必须含有排在金属顺序中H之前的金属和H之后的金属；由反应②知合金中必须含有Si及排在金属活动顺序表H之后的金属或其他非金属。
11．A 该题可逐条验证，先假设说法正确，再将相应物质代入上述转化关系，若能成立，则说明假设成立。若Z溶于水得到强碱溶液，X为钠时，则Y只能为氧气，则Z为过氧化钠，溶于水得NaOH溶液，电解该溶液得不到钠，①不正确；若X为氢气，Y为氯气时，符合转化关系，②正确；若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Z中应含有Fe3＋，此时Y如果为Fe，则X应为氯气，但用惰性电极电解FeCl3溶液，得不到Fe，故③错误；若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀，则Z中含有Cu2＋，此时Y如果为Cu，则X可以为氯气，符合转化关系，④正确。
12．A 根据题意可知，剩余固体质量为氧化铁和氧化铜失去氧原子后的质量，氧原子
－
3的物质的量可根据盐酸中氯离子的物质的量求得，即n(O)＝100×10 L×3 mol/L/2＝0.15 mol，则剩余固体质量为m g－0.15 mol×16 g/mol＝(m－2.4)g，故选A。
13．解析： 除杂时选择的试剂只能与杂质反应，不能与主要物质反应，除杂的同时不能引入新的杂质。
答案：(1)①Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ ②Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(2)方案② 方案①生成的铜可能附着在铁的表面，导致很难完全除去其中的铁屑；方案②中的铁可完全与稀硫酸反应而铜不反应
14．解析：(1)Fe3＋具有强氧化性，能将Cu氧化为Cu2＋，即该反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(2)向废液中加入过量的铁屑，能将溶液中的Cu2＋还原为单质铜，便于回收铜；分离得到的固体的主要成分为生成的单质铜和未反应的铁屑；可向该混合物中加入足量盐酸，使铁屑充分反应，过滤即可得到单质铜。
(3)滤液的主要成分为FeCl2，加入石灰水时发生的反应为FeCl2＋Ca(OH)2===Fe(OH)2↓＋CaCl2。鼓入足量空气时，Fe(OH)2被O2氧化为Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
－－9
(4)当过程Ⅱ中溶液的pH＝5时，溶液中c(OH)＝10 mol/L，根据Ksp的表达式求得
4.0×10－383＋－1
1c(Fe)＝(mol·L－1)。－93＝4.0×10
10答案：(1)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(2)回收铜 Cu和Fe 加盐酸反应后过滤
(3)FeCl2＋Ca(OH)2===Fe(OH)2↓＋CaCl2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)
3－38
4.0×103＋－11－
1(4)c(Fe)＝(mol·L)－93＝4.0×101015．解析：(1)Cu2S中铜为＋1价，火法炼铜中Cu、O被还原，S被氧化，反应原理为
△
Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2。
＋2＋
(2)生成的红色物质为Cu，Cu2O与硫酸发生氧化还原反应：Cu2O＋2H===Cu＋Cu＋H2O。(4)设258 ℃时反应前后固体的摩尔质量为M1 g/mol、M2 g/mol，则5.00∶3.56∶3.20
＝250∶M1∶M2，解得M1＝178，M2＝160。对应的固体分别为CuSO4·H2O、CuSO4，故258 ℃
△
时发生反应的化学方程式为CuSO4·H2O=====CuSO4＋H2O。同理可以推断d处物质为1.60 g CuO，而e处物质的质量为1.44 g，为0.01 mol Cu2O。
△
答案：(1)＋1 Cu2S＋O2=====2Cu＋SO2(2)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O(3)C
△
(4)CuSO4·H2O=====CuSO4＋H2O Cu2O
2＋2－
16．解析：(1)若假设1成立，则发生的是复分解反应，其离子方程式为Cu＋CO3
－－2
===CuCO3↓。(2)若假设3成立，则Na2CO3溶液发生了水解反应，生成OH，然后OH再和Cu＋
反应生成Cu(OH)2。(3)若未进行步骤a，则原装置中的CO2也会被D装置中的碱石灰吸收，造成结果偏高，而实验结束时通入空气的目的是将滞留在装置中的反应产生的CO2排尽，使其能被碱石灰充分吸收。装置D增加的质量是碳酸铜分解产生的CO2的质量，计算出CO2的物质的量为0.05 mol，则碳酸铜的物质的量也为0.05 mol，碳酸铜的质量为6.2 g，其质量分数为62%；也就是说Cu(OH)2的质量分数为38%，所以假设3成立；除以上方案外，测量反应产生CO2的体积或者是称量充分加热后固体的质量等，也能测定碳酸铜的质量分数。
2＋2－
答案： 沉淀是Cu(OH)2(1)Cu＋CO3===CuCO3↓
－－－－2＋
(2)CO2===Cu(OH)2↓ 3＋H2O===HCO3＋OH 2OH＋Cu
(3)①偏高 将装置中滞留的CO2排至装置D中，使其被碱石灰吸收 ②62% ③3 反应产生CO2的体积(或样品质量和样品充分灼烧后的质量)(其他合理答案均可)
