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文檔簡介

1、第四講用途廣泛的金屬材料及開發(fā)利用金屬礦物2017高考導(dǎo)航考綱要求真題統(tǒng)計命題趨勢1.了解常見金屬的活動順序及金屬冶煉的一般方法。2了解合金的概念及其重要應(yīng)用。3了解銅及其重要化合物的性質(zhì)。4了解銅及其重要化合物的應(yīng)用。5了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展對自然資源開發(fā)利用的作用。2015,卷 10T(B);2014,卷 9T本部分內(nèi)容涉及題型較多,有選擇題、綜合推斷題及實驗探究題,銅及其重要化合物知識往往結(jié)合電化學(xué)知識一起考查。由金屬材料、銅及其重要化合物知識聯(lián)系生活實際,近幾年高考的考查有升溫趨勢。預(yù)計在2017年高考中還會繼續(xù)考查本部分內(nèi)容,在平時的復(fù)習(xí)過程中,多注重與實驗探究的結(jié)合??键c一銅及其重要化合

2、物學(xué)生用書P711銅(1)物理性質(zhì):紫紅色固體,具有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。(2)化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)物化學(xué)方程式非金屬O2(1)潮濕的空氣中:2CuO2CO2H2O=Cu2(OH)2CO3(堿式碳酸銅,綠色)(2)2CuO22CuO(黑色固體)Cl2CuCl2CuCl2(棕黃色煙)S2CuSCu2S氧化性酸濃硫酸Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O濃硝酸Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O稀硝酸3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O鹽AgNO3Cu2AgNO3=Cu(NO3)22AgFeCl3Cu2FeCl3=CuCl22FeCl22.氧化銅和氧化

3、亞銅名稱氧化銅氧化亞銅顏色黑色磚紅色水溶性不溶不溶與酸反應(yīng)(H)CuO2H=Cu2H2OCu2O2H=Cu2CuH2O與H2反應(yīng)CuOH2CuH2OCu2OH22CuH2O轉(zhuǎn)化關(guān)系4CuO2Cu2OO23.氫氧化銅(1)物理性質(zhì):藍色不溶于水的固體。(2)化學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用4銅鹽(1)堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅,是銅綠的成分,它是銅在潮濕的空氣中被銹蝕的結(jié)果,它受熱易分解:Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。(2)硫酸銅CuSO4·5H2O為藍色晶體,俗稱藍礬、膽礬。無水CuSO4為白色粉末,遇水變藍色(生成CuSO4·5H2O),可作為水的檢驗

4、依據(jù)。(3)銅鹽的毒性銅鹽溶液有毒,主要是因為銅離子能與蛋白質(zhì)作用,使蛋白質(zhì)變性失去生理活性,因此人們利用了它的這一性質(zhì)用膽礬、熟石灰、水配成了波爾多液,用來殺滅植物的病毒。1下列說法中正確的是()A鐵是人類在生產(chǎn)、生活中最早使用的金屬材料B金、銀、銅是應(yīng)用最廣泛的金屬材料C鈦被譽為“21世紀(jì)的金屬”,應(yīng)用前景很廣闊D銅是導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的有色金屬答案:C2銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析,銅常用于制造貨幣的說法正確的是()A銅來源廣泛,易于從自然界冶煉得到B銅的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易被腐蝕,銅的熔點比較低,容易冶煉鑄造成型C銅的外觀為紫紅色,大方美觀,易

5、于被人們接受D銅的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中易轉(zhuǎn)化為銅綠,銅綠具有抗腐蝕能力,易于流通答案:B名師點撥(1)Cu在加熱條件下與O2非常容易反應(yīng),利用這一性質(zhì),可把Cu作為O2的吸收劑。若在實驗題中看到加熱的銅網(wǎng)或銅粉,應(yīng)想到這一作用。(2)無水CuSO4常用作水的檢驗試劑;由于其吸水效率不是太高,一般不作干燥劑使用。(3)銅鹽屬于重金屬鹽,可使蛋白質(zhì)變性,故銅鹽有毒。農(nóng)業(yè)上常用石灰乳和CuSO4混合使用,是被稱為“波爾多液”的農(nóng)藥。(2015·高考天津卷)廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達到礦石中的幾十倍。濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品。

6、某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡圖如下:回答下列問題:(1)反應(yīng)是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3),反應(yīng)中H2O2的作用是_。寫出操作的名稱:_。(2)反應(yīng)是銅氨溶液中的Cu(NH3)4與有機物RH反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式:_。操作用到的主要儀器名稱為_,其目的是(填序號)_。a富集銅元素b使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離c增加Cu2在水中的溶解度(3)反應(yīng)是有機溶液中的CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成CuSO4和_。若操作使用右圖裝置,圖中存在的錯誤是_。(4)操作以石墨作電極電解CuSO4溶液。陰極析出銅,陽極產(chǎn)物是_。操作由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是_。(5)流程中有三處實現(xiàn)了試劑的循環(huán)

7、使用,已用虛線標(biāo)出兩處,第三處的試劑是_。循環(huán)使用的NH4Cl在反應(yīng)中的主要作用是_。解析(1)Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)4,化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),故H2O2作氧化劑,將Cu氧化。從圖中可以看出,經(jīng)過操作得到溶液和殘渣,故操作是過濾。(2)銅氨溶液中的Cu(NH3)4與有機物RH反應(yīng)生成NH3和NH4Cl及溶解在有機層中的CuR2,故反應(yīng)的離子方程式為Cu(NH3)42RH=2NH32NH4CuR2。操作得到溶液和有機層,故該操作是分液,用到的主要儀器是分液漏斗。其目的是使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離,富集銅元素。(3)根據(jù)反應(yīng)可以判斷出CuR2與稀硫酸反應(yīng)生成 CuSO4和RH。圖中的錯誤是

8、分液漏斗的尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁,分液漏斗中的液體太多。(4)電解CuSO4溶液,陽極是水放電,電極反應(yīng)式為2H2O4e=O24H,故陽極產(chǎn)物是O2和H2SO4。將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾即得膽礬晶體。(5)反應(yīng)消耗H2SO4,操作電解CuSO4溶液產(chǎn)生H2SO4,實現(xiàn)了H2SO4的循環(huán)使用。反應(yīng)中H2O2將銅氧化為Cu2,Cu2與NH3產(chǎn)生Cu(NH3)4,因為NH3溶于水,溶液顯堿性,如果c(OH)過高,會產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀,為了防止產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀,在反應(yīng)中加入了NH4Cl。答案(1)作氧化劑過濾(2)Cu(NH3)42RH=2NH42NH3CuR2分液漏斗ab(3)RH

9、分液漏斗尖端未緊靠燒杯內(nèi)壁、分液漏斗中的液體過多(4)O2、H2SO4加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH)過高,生成 Cu(OH)2沉淀某研究小組用廢銅粉制取膽礬,設(shè)計了如下幾個實驗方案:(1)CuCuSO4硫酸銅溶液CuSO4·5H2O。(2)CuCuO硫酸銅溶液CuSO4·5H2O。(3)硫酸銅溶液CuSO4·5H2O。對三個方案進行評價,你認為最好的是哪個方案?答案:方案(1):產(chǎn)生污染性氣體,且消耗硫酸較多。方案(2):消耗能量較多,且步驟復(fù)雜。方案(3):不產(chǎn)生污染性氣體,原料利用率高,節(jié)約能源。因而方案(3)更經(jīng)濟合理。廢銅

10、綜合利用的常見流程框圖模式題組一銅及其化合物的性質(zhì)1下列有關(guān)銅的化合物的性質(zhì)的敘述中正確的是()ACuSO4·5H2O晶體加入濃硫酸中變成CuSO4是物理變化,體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性B醋酸是弱酸,所以Cu(OH)2懸濁液與醋酸不能反應(yīng)CCuO是黑色固體,與水反應(yīng)可生成Cu(OH)2DCu2O遇硝酸可能會被氧化成Cu2解析:選D。A項:CuSO4·5H2O =CuSO45H2O是化學(xué)變化,體現(xiàn)了濃硫酸的吸水性;B項:在常溫下,Cu(OH)2與醋酸也能發(fā)生中和反應(yīng);C項:CuO與水不反應(yīng);D項:Cu2OCu2,利用硝酸的強氧化性。2(2015·高考四川卷)下列有關(guān)CuS

11、O4溶液的敘述正確的是()A該溶液中Na、NH、NO、Mg2可以大量共存B通入CO2氣體產(chǎn)生藍色沉淀C與H2S反應(yīng)的離子方程式:Cu2S2=CuSD與過量濃氨水反應(yīng)的離子方程式:Cu22NH3·H2O =Cu(OH)22NH解析:選A。A.CuSO4溶液顯酸性,Na、NH、NO、Mg2可以大量共存,A項正確;B.CO2與CuSO4溶液不發(fā)生反應(yīng),違背了強酸制弱酸的原理,B項錯誤;C.H2S屬于弱電解質(zhì),書寫離子反應(yīng)方程式時,要寫化學(xué)式,C項錯誤;D.CuSO4溶液與過量濃氨水反應(yīng)生成四氨基合銅離子,D項錯誤。題組二廢銅的回收利用3(2016·煙臺萊州一中期末)實驗室以含有少

12、量鐵的粗銅粉和硫酸與硝酸的混合溶液為原料制備CuSO4·5H2O晶體。設(shè)計的工藝流程如圖所示:請回答下列問題:(1)根據(jù)反應(yīng)原理,操作所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理論配比(物質(zhì)的量之比)為_。操作中需要把NO與_(氣體)混合通入水中,混入該氣體的目的是_(用化學(xué)方程式表示)。(2)溶液中存在一定濃度的Fe3、Cu2,在該濃度時生成氫氧化物沉淀的pH如下表。操作中某學(xué)生設(shè)計物質(zhì)X為H2O,若加水調(diào)整溶液pH,則Fe(OH)3開始沉淀的pH_1.9(填“”“”或“”);而實際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液pH,其主要原因是_。開始沉淀沉淀完全Fe31.93.2Cu24.76.7(3)操作中物

13、質(zhì)Y為_。查閱資料知CuSO4·5H2O的溶解度曲線如上圖所示,則操作應(yīng)采取的措施是蒸發(fā)濃縮、_、過濾、洗滌、干燥等。解析:(1)操作是利用硝酸氧化而溶解銅,生成的Cu2與SO結(jié)合為CuSO4。根據(jù)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O知,生成3 mol CuSO4消耗3 mol硫酸、2 mol硝酸。操作中把NO與氧氣混合通入水中生成硝酸以循環(huán)利用,并減少污染,反應(yīng)方程式是4NO3O22H2O=4HNO3。(2)因加水使c(Fe3)降低,則Fe(OH)3開始沉淀的pH>1.9,而實際操作中一般不用此法調(diào)節(jié)溶液pH,其主要原因是加入的水較多不利于蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量

14、。(3)由溶液得到晶體需蒸發(fā)濃縮,而蒸發(fā)時硫酸銅會水解,因此加入硫酸抑制水解。根據(jù)CuSO4·5H2O的溶解度曲線知溫度越高,其溶解度越大,即溫度低時析出量多,而且30 時CuSO4·5H2O失水變?yōu)镃uSO4·3H2O,因此應(yīng)冷卻到30 下結(jié)晶。答案:(1)23O24NO3O22H2O=4HNO3(2)>不利于蒸發(fā)濃縮(或蒸發(fā)濃縮消耗很多的能量)(3)H2SO4冷卻到30 下結(jié)晶(1)溶液中的Cu2常為藍色(濃CuCl2溶液為綠色,稀CuCl2溶液為藍色),可作為Cu2的鑒別依據(jù)。例如:CuSO4溶液呈藍色,在推斷題中,“藍色溶液”基本可作為Cu2的存在依

15、據(jù)。(2)Cu2與堿反應(yīng)生成藍色沉淀Cu(OH)2,這也是鑒定Cu2的原理之一。 考點二金屬礦物的開發(fā)及利用學(xué)生用書P731金屬在自然界中的存在形態(tài)除了金、鉑等極少數(shù)金屬外,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)的形式存在于自然界中。在這些金屬化合物中,金屬元素都顯正化合價。2金屬的冶煉(1)實質(zhì):把金屬從化合態(tài)還原為游離態(tài)。(2)一般步驟(3)方法方法名稱主要反應(yīng)原理(舉例)熱分解法2HgO2HgO22Ag2O4AgO2熱還原法C作還原劑2ZnOC2ZnCO2CO作還原劑Fe2O33CO2Fe3CO2(高爐煉鐵)H2作還原劑WO33H2W3H2O活潑金屬作還原劑3MnO24Al3Mn2Al2O3電解法2Al2

16、O34Al3O2MgCl2MgCl22NaCl2NaCl23.合金(1)概念:是指兩種或兩種以上的金屬(或金屬與非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。(2)性能:合金具有不同于各成分金屬的物理、化學(xué)性能或機械性能。熔點:一般比它的各成分金屬都低;硬度和強度:一般比它的各成分金屬都大。4常見金屬材料(1)重要的黑色金屬材料鋼鋼是用量最大、用途最廣的合金。鋼(2)幾種有色金屬材料1(2016·高三金考卷單元滾動雙測卷)下列關(guān)于金屬的說法中,不正確的是()A合金比純金屬具有較好地性能,熔點比各成分金屬的低B一般情況下,合金的硬度大于其各成分金屬的硬度C常用電解法冶煉鈉、鎂、鋁等活潑金屬D由

17、于鋁在常溫下不能與氧氣反應(yīng),所以鋁制品具有一定的抗腐蝕性,是一種應(yīng)用廣泛的金屬材料解析:選D。合金的熔點比成分金屬的低,硬度比其成分金屬的大,化學(xué)性質(zhì)一般保持不變,A、B項正確,活潑金屬常用電解法冶煉,如鈉、鎂、鋁等,C項正確;鋁在常溫下能與氧氣反應(yīng),并在鋁的表面形成一層致密的氧化鋁保護膜,所以鋁制品具有一定的抗腐蝕性,D項錯誤。2某化學(xué)興趣小組對奧運會金牌成分提出猜想:甲認為金牌是由純金制造;乙認為金牌是由金銀合金制成;丙認為金牌是由黃銅(銅鋅合金)制成。為了驗證他們的猜想,請你選擇一種試劑來證明甲、乙、丙猜想的正誤 ()A硫酸銅溶液 B稀硝酸C鹽酸 D硝酸銀溶液解析:選B。當(dāng)金牌是純金時,

18、遇到稀硝酸不溶解;當(dāng)金牌是金銀合金時,遇到稀硝酸會部分溶解;當(dāng)金牌是黃銅時,遇到稀硝酸會全部溶解。3下列金屬冶煉的反應(yīng)原理,錯誤的是()AMgCl2MgCl2BAl2O33H22Al3H2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO2解析:選B。冶煉Al的反應(yīng)原理是2Al2O34Al3O2。4下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中正確的是 ()A制鈦:用金屬鈉置換氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B煉鐵:用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物C制鈉:用海水為原料制得精鹽,再電解純凈的NaCl溶液D煉銅:用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅解析:選B。A中不能用TiCl4溶液,要用

19、熔融狀態(tài)的TiCl4;電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2;電解法精煉銅的原料是粗銅。名師點撥(1)構(gòu)成合金的成分不一定是兩種或兩種以上的金屬,也可以是金屬與非金屬,合金中一定含金屬元素。(2)合金的性質(zhì)不是各成分金屬的性質(zhì)之和。合金具有許多良好的物理、化學(xué)和機械性能,在許多方面不同于各成分金屬,不是簡單加合;但在化學(xué)性質(zhì)上,一般認為合金體現(xiàn)的是各成分金屬的化學(xué)性質(zhì)。(3)并非所有的金屬都能形成合金,兩種金屬形成合金,其前提是兩種金屬在同一溫度范圍內(nèi)都能熔化,若一種金屬的熔點大于另一種金屬的沸點,則二者不能形成合金。(4)合金一定是混合物。(5)金屬活動性順序中,金屬的位置越靠后,其陽離

20、子越容易被還原,金屬的位置越靠前,其陽離子越難被還原。(6)冶煉Mg時只能電解MgCl2不能電解MgO(熔點太高)。(7)冶煉Al時只能電解Al2O3不能電解AlCl3(共價化合物,熔融時不導(dǎo)電)。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化溫度。(2016·石家莊模擬)下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是 ()A在高溫條件下,用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB在通電條件下,電解熔融Al2O3制備單質(zhì)AlC在通電條件下,電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD加強熱,使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu解析A項,Mg的還原性大于H2的還原性;C項,制取鈉應(yīng)電解熔融NaCl;D項,發(fā)生的反

21、應(yīng)為4CuO2Cu2OO2,得不到單質(zhì)Cu。答案B1鋁是地殼中含量最高的金屬元素,為什么人類對鋁的使用比鐵、銅晚得多?答案:鋁的金屬活動性比鐵、銅強,難于冶煉,古代人們的技術(shù)條件達不到,不能冶煉鋁,故鋁的發(fā)現(xiàn)和大量使用比鐵、銅晚得多。2熱還原法用到的還原劑有焦炭、CO和H2,試從所得產(chǎn)物純度及對環(huán)境污染的角度考慮哪種還原劑更好?答案:最好的還原劑是H2;原因是焦炭會使產(chǎn)品的純度降低,CO會污染環(huán)境。根據(jù)金屬活動順序表選擇冶煉方法(1)電解法KAl。(2)熱還原法ZnCu。(3)熱分解法HgAg。(4)富集法PtAu(此為物理方法)。(5)有些活潑性很強的金屬也可以用熱還原法來冶煉,如NaKCl

22、KNaCl、2RbClMgMgCl22Rb等,在此主要運用了化學(xué)平衡移動原理,利用K、Rb沸點低,汽化離開反應(yīng)體系,使化學(xué)反應(yīng)得以向正反應(yīng)方向進行。 題組一合金的組成、性質(zhì)及應(yīng)用1(2016·德陽高三一診)2015年底在上海首飛的C919大型飛機采用了大量新型材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說法不正確的是()A鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物B鋁鋰合金的硬度比鋰大C鋁鋰合金的熔、沸點比鋁低D鋁鋰合金耐酸堿腐蝕解析:選D。鋁鋰合金中的鋁能與酸和堿反應(yīng),鋰能與酸反應(yīng),故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。2某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示:熔點/密度(g/cm3)硬度(金剛石為10)導(dǎo)電性(銀為100

23、)某合金2 5003.007.42.3鐵1 5357.864.517還知該合金耐腐蝕、強度大,從以上性能看,該合金不適合做()A導(dǎo)線B門窗框C爐具 D飛機外殼解析:選A。該合金與鐵的性質(zhì)比較可知,其導(dǎo)電性比Fe差很多,不適合做導(dǎo)線。題組二有關(guān)金屬冶煉的考查3(教材改編)下列關(guān)于金屬冶煉的說法中正確的是()A金屬銀、汞可用熱分解法冶煉B可用熱分解法冶煉金、鉑C金屬Mg、Al都可以用電解熔融氯化物的方法制得D電解法是冶煉活潑金屬(如鉀、鈉、鎂、鋁等)的唯一方法解析:選A。銀、汞為不活潑金屬,工業(yè)上可用熱分解其氧化物的形式制得,A項正確;金、鉑極不活潑,應(yīng)用富集法(物理方法)冶煉,B項錯誤;AlCl

24、3為共價化合物,工業(yè)上制備金屬Al是用電解熔融Al2O3的方法,C項錯誤;工業(yè)上冶煉鉀可以用鈉還原法:NaKClNaClK,反應(yīng)制得的鉀蒸氣遇冷即得到金屬鉀,D項錯誤。4鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為2AlFe2O3Al2O32Fe。某同學(xué)對“鋁熱反應(yīng)”的現(xiàn)象有這樣的描述:“反應(yīng)放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒”“紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中”。查閱化學(xué)手冊知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸點數(shù)據(jù)如下:物質(zhì)AlAl2O3FeFe2O3熔點/6602 0541 5351 462沸點/2 4672 9802 750(1)該同學(xué)推測,鋁熱反應(yīng)所得到的熔融物應(yīng)是鐵鋁合金。這種推測有一定的道理

25、,理由是_。(2)設(shè)計一個簡單的實驗方案,證明上述所得的塊狀熔融物中含有金屬鋁。該實驗所用試劑是_,當(dāng)觀察到_的現(xiàn)象時,說明熔融物中含有金屬鋁。(3)實驗室溶解該熔融物,最好選用下列試劑中的_(填序號)。A濃硫酸 B稀硫酸C稀硝酸 D氫氧化鈉溶液答案:(1)該反應(yīng)溫度下鋁已熔化,未反應(yīng)的鋁可與生成的鐵熔合在一起,形成合金 (2)NaOH溶液有氣泡生成(3)B(1)熟記2個物理性質(zhì):合金的熔點比各成分金屬低;合金的硬度比各成分金屬大。(2)記住2種有色金屬:鋁、銅。(3)牢記4種物質(zhì)的顏色:Cu紫紅色,CuO黑色,CuSO4粉末白色,CuSO4·5H2O藍色。(4)熟記5個化學(xué)方程式2

26、CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3(銅銹),3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O,Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O,Cu(OH)2CuOH2O。 一、選擇題1釣魚島群島的東海海域及部分太平洋海域探明為海底熱水礦床。海底熱水礦床是沉積著由巖漿熱氣從地底噴出的金、銅、鋅、稀有金屬等區(qū)域。下列說法正確的是()A金不溶于任何溶液B銅、鋅在空氣中均能被氧化成對應(yīng)的氧化物C銅鋅合金的熔點低于銅或鋅的熔點D.Cu的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之差為34解析:選C。金能溶于王水(濃鹽酸和濃硝酸按體積比為31組成的混合物),A

27、錯誤;銅在空氣中轉(zhuǎn)化為銅綠Cu2(OH)2CO3,不是CuO,B錯誤;合金的熔點低于各成分的熔點,C正確;Cu中,質(zhì)子數(shù)為29,中子數(shù)為34,中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為5,D錯誤。2金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說法不正確的是()A合金的性質(zhì)與其組成金屬的性質(zhì)不完全相同B火燒孔雀石Cu2(OH)2CO3屬于還原法C金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽離子得到電子變成金屬原子D越活潑的金屬越易冶煉解析:選D。合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同,如硬度和強度更大、熔點更低等,A正確;火燒孔雀石分解生成CuO,CuO被焦炭還原為單質(zhì)Cu,屬于還原法制取,B正確;金屬冶煉就是把金屬陽離

28、子還原為金屬原子,越活潑的金屬,其陽離子的氧化性越弱,越難被還原,C正確,D錯誤。3已知酸性條件下有如下反應(yīng):2Cu=Cu2Cu。由于反應(yīng)溫度不同,用氫氣還原氧化銅時,可能產(chǎn)生Cu或Cu2O,兩者都是紅色固體。一同學(xué)對某次用氫氣還原氧化銅實驗所得的紅色固體產(chǎn)物作了驗證,實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下:加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸實驗現(xiàn)象紅色固體和藍色溶液無色氣體無色氣體和藍色溶液紅棕色氣體和藍色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物是()ACuBCu2OC一定有Cu,可能有Cu2OD一定有Cu2O,可能有Cu解析:選D。H2還原CuO生成紅色固體,可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種,加

29、入稀H2SO4得到紅色固體和藍色溶液,證明原固體中含Cu2O,而不能證明有無Cu。4(2016·青島高三教學(xué)質(zhì)量檢測)所謂合金,就是不同種金屬(也包括一些金屬和非金屬)在熔融狀態(tài)下形成的一種熔合物。根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點,判斷其中不能形成合金的是()NaCuAlFe熔點/97.51 0836601 535沸點/8832 5952 2003 000A.Cu和AlBFe和CuCFe和Na DAl和Na解析:選C。分析數(shù)據(jù)得出,鐵的熔點(1 535 )高于Na的沸點(883 ),無法制得合金。5在實驗室里用鐵屑、氧化銅、稀硫酸為原料制備銅,有下列兩種途徑:(1)FeH2Cu(2)CuO

30、CuSO4Cu若用這兩種方法制得的銅質(zhì)量相等,則下列有關(guān)說法符合實際情況的是()A消耗氧化銅的質(zhì)量不同B消耗鐵的質(zhì)量相同C消耗硫酸的質(zhì)量相同D生成硫酸亞鐵的質(zhì)量不同解析:選D。途徑(1)中用H2還原CuO時,實驗前先通H2排出裝置中的空氣,實驗結(jié)束時要繼續(xù)通H2至試管冷卻,故利用途徑(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的質(zhì)量:(1)>(2),但兩種途徑中消耗CuO的質(zhì)量相同。6(2016·銀川高三質(zhì)檢)利用黃銅礦冶煉銅的主要原理為8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2,下列有關(guān)

31、判斷合理的是 ()A避免污染,排放的尾氣用98.3%的濃硫酸吸收BCuFeS2中鐵顯2價,該反應(yīng)中只有Cu被還原C檢驗爐渣中含2價鐵的試劑是鹽酸、KSCN溶液和氯水D冶煉銅的廢料可以冶煉鐵和制硫酸解析:選D。濃硫酸不能吸收SO2,A項錯誤。該反應(yīng)中銅、氧元素化合價降低,被還原,B項錯誤。在3價鐵存在下檢驗2價鐵,應(yīng)用酸性高錳酸鉀溶液,C項錯誤。爐渣中含有氧化鐵和氧化亞鐵,可以冶煉鐵;二氧化硫可以用作制硫酸的原料,D項正確。7鉛的冶煉大致過程如下:富集:將方鉛礦(PbS)進行浮選;焙燒:2PbS3O22PbO2SO2;制粗鉛:PbOCPbCO;PbOCOPbCO2。下列說法正確的是()A浮選法富

32、集方鉛礦的過程屬于化學(xué)變化B方鉛礦焙燒反應(yīng)中,PbS是還原劑,還原產(chǎn)物只有PbOC整個冶煉過程中,制取1 mol Pb共轉(zhuǎn)移2 mol電子D將1 mol PbS完全冶煉成Pb理論上至少需要6 g碳解析:選D。富集方鉛礦的過程屬于物理變化,A錯;方鉛礦焙燒反應(yīng)中還原產(chǎn)物除PbO外還有SO2,B錯;整個冶煉過程中,制取 1 mol Pb共轉(zhuǎn)移8 mol電子,C錯。8氫氧化銅和堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅。溶解25.25 g的上述混合物,恰好消耗1.0 mol·L1鹽酸500 mL。灼燒等量的上述混合物,得到的氧化銅質(zhì)量為

33、()A15 g B20 gC30 g D35 g解析:選B。用鹽酸溶解上述混合物,最后所得溶液為CuCl2溶液,根據(jù)Cl守恒得n(CuCl2)0.25 mol。根據(jù)Cu元素守恒得n(CuO)0.25 mol,其質(zhì)量為0.25 mol×80 g·mol120 g。9(2016·陽泉高三模擬)部分氧化的Fe­Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g,經(jīng)如下處理:下列說法正確的是()A濾液A中的陽離子為Fe2、Fe3、HB樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24 gC樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 gDV896 mL解析:選B。根據(jù)題意,3.2 g濾渣一定

34、是銅,而銅與Fe3不共存,A錯誤;最后的3.2 g固體為Fe2O3,其中Fe元素的質(zhì)量為2.24 g,B正確;樣品中Cu元素和O元素共5.76 g2.24 g3.52 g,C錯誤;2.24 g Fe元素不可能全是單質(zhì),故生成的氫氣的體積小于896 mL,D錯誤。二、非選擇題10金屬材料是使用最廣泛的一種材料,從古代到現(xiàn)代,金屬材料經(jīng)歷了幾次較大的變革。請回答下列問題:(1)下面表格中的數(shù)據(jù)(鐵和銅的某些物理數(shù)據(jù))摘自某化學(xué)手冊。金屬顏色密度(g/cm3)熔點()沸點()比熱kJ/kg·Fe銀白色7.861 5352 7500.44Cu紅色8.921 0832 5670.38由表可推知

35、,人類最早使用的金屬材料是_,請寫出判斷的理由:_。(2)考古中出土的青銅器、鐵劍等往往銹跡斑斑。請完成下面銅、鐵制品在自然條件下發(fā)生銹蝕的化學(xué)方程式:CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3FeO2H2O=Fe2O3·nH2O(3)鎂、鋁是現(xiàn)代人常用的金屬材料,這些活潑金屬的冶煉方法是_法,工業(yè)生產(chǎn)中,鎂的冶煉采用的反應(yīng)物是_,鋁的冶煉采用的反應(yīng)物是_。解析:(1)由于銅的熔點低于鐵的熔點,限于當(dāng)時人類的冶煉條件,熔點低的銅先被人類利用。(2)采用氧化還原反應(yīng)的配平方法可以配平兩個化學(xué)方程式。(3)活潑金屬可采用電解法冶煉,冶煉不同的金屬時,采用的原料的類別可能不同,但都是在熔

36、融狀態(tài)下進行的。答案:(1)銅銅的熔點低于鐵的熔點(2)21 11 14 3 2n2(3)電解 熔融氯化鎂(或MgCl2)熔融氧化鋁(或Al2O3)11歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應(yīng)用。(1)金、銀、銅常被作為錢幣流通,從化學(xué)角度來看,主要是利用它們的_。A硬度適中B密度適中C在自然界里都可得到純凈的單質(zhì)D不活潑性(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量綠色銹狀物的貨幣,這肯定是_幣,黑色物質(zhì)是_,形成這種物質(zhì)的化學(xué)方程式為_,綠色物質(zhì)是_,這枚金屬幣的真面目為_色。另外一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣,它肯定是_幣,表面一直未被氧化的原因是_。(3)不法分子有時用銅鋅合金制成假金

37、幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是_。A觀察顏色B查看圖案C用手掂量輕重D滴一滴硝酸在幣的表面,觀察現(xiàn)象解析:(3)有些假金幣外形逼真,看上去也是“金光閃閃”,密度和真金幣差不太多,手不太容易掂出來。假金幣中的Zn、Cu均可與硝酸反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡,而Au不與硝酸反應(yīng)。答案:(1)D(2)銅氧化銅2CuO2=2CuOCu2(OH)2CO3紫紅金金不活潑,不易被氧化(3)D12銅器久置,表面會生成一層綠色固體,某化學(xué)興趣小組收集家中銅器表面的綠色固體進行探究。查閱相關(guān)資料后,得知該綠色物質(zhì)是堿式碳酸銅。該小組同學(xué)利用如圖裝置進行實驗,探究堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物。對試管內(nèi)的綠色固體進行加熱至完全分

38、解,觀察到A裝置中綠色固體逐漸變成黑色,B裝置中無水硫酸銅變成藍色,C裝置中澄清石灰水變渾濁。取少量加熱后生成的黑色固體于試管中,加入稀鹽酸。觀察到黑色固體逐漸溶解,溶液變成藍色。取少量上述藍色溶液于試管中,浸入一根潔凈的鐵絲。觀察到鐵絲表面有紅色物質(zhì)析出。請回答下列問題:(1)加熱后試管中剩余的黑色物質(zhì)是_。(2)寫出該綠色物質(zhì)受熱分解的化學(xué)方程式:_。(3)上述實驗步驟中反應(yīng)的離子方程式為_。(4)實驗裝置最后的干燥管的作用是_。(5)已知:物質(zhì)開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe(OH)31.93.2Fe(OH)27.09.0Cu(OH)24.76.7若提供的藥品有:Cl2、濃硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu,試結(jié)合題給表格,簡述除去步驟溶液中Fe2的實驗步驟:_。解析:根據(jù)無水硫酸銅變藍,可知反應(yīng)中有水生成;根據(jù)澄清石灰水變渾濁,可知有CO2生成;根據(jù)黑色固體溶于稀鹽酸溶液變藍色,插入鐵絲后有紅色物質(zhì)析出,知黑色物質(zhì)應(yīng)是CuO。(

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