2019年高考化學一輪綜合復習第三章金屬及其化合物練習（打包5套）.zip

2019年高考化學一輪綜合復習第三章金屬及其化合物練習（打包5套）.zip,2019,年高,化學,一輪,綜合,復習,第三,金屬,及其,化合物,練習,打包 第13講　金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用 考綱要求　1.了解常見金屬活動順序。2.了解合金的概念及重要應用。3.了解銅及其重要化合物的主要性質及其應用。 考點一　銅及其化合物 1．單質銅 (1)物理性質：紫紅色固體，具有良好的延展性、導熱性和導電性。 (2)化學性質 ①常溫下，銅在干燥的空氣中性質穩(wěn)定，但在潮濕的空氣里則會被銹蝕，在其表面逐漸形成一層綠色的____________。有關化學方程式_________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②寫出下列化學方程式： 銅在空氣中加熱：______________________________________________________________； 銅絲在硫蒸氣中反應：____________________________________________________________。 答案?、巽~銹　2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3 ②2Cu＋O22CuO　2Cu＋SCu2S 2．銅的重要化合物 (1)Cu2(OH)2CO3的名稱為堿式碳酸銅，是銅綠、孔雀石的主要成分，受熱分解可生成黑色的氧化銅，化學方程式：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，可溶于稀硫酸，離子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。 (2)黑色氧化銅在高溫下分解為紅色的Cu2O，化學方程式為4CuO2Cu2O＋O2↑。 (3)藍色的硫酸銅晶體受熱分解為白色的硫酸銅粉末，化學方程式為CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。 (4)紅色的Cu2O與稀硫酸反應，溶液變藍，同時生成紅色的單質銅，離子方程式為Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。 銅及其化合物的性質、應用 (1)CuO是黑色固體，與水反應生成Cu(OH)2(　　) (2)銅銹是銅被空氣中的氧氣緩慢氧化生成的氧化物(　　) (3)無水硫酸銅可用于檢驗酒精中是否含有水(　　) (4)將銅片置于干燥的空氣中，不易被腐蝕(　　) (5)CuSO4·5H2O失去結晶水屬于物理變化(　　) (6)用稀硝酸清除銅制品上的銅銹(　　) (7)過量銅與濃硝酸反應，產生的氣體中有NO2、NO和H2(　　) (8)銅是導電性最好的金屬材料(　　) (9)Cu2(OH)2CO3是銅銹的主要成分，在干燥的空氣中銅不易生銹(　　) (10)將CuCl2溶液在蒸發(fā)皿中加熱蒸干，制得無水CuCl2固體(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×　(9)√　(10)× 把銅及其化合物的化學式與其顏色連接起來 答案　 題組一　銅及其化合物的轉化 1．已知CuO經高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H＋發(fā)生反應：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。 將經高溫灼燒后的CuO樣品投入足量的熱的稀硝酸溶液中，下列有關說法中正確的是(　　) A．如果溶液變?yōu)樗{色，同時有紫紅色固體出現，說明樣品全部生成Cu2O B．溶液中最終可能有紫紅色固體出現 C．該實驗的結果無法說明CuO分解的程度 D．如果溶液中出現藍色，最終沒有紫紅色固體出現，說明CuO沒有分解 答案　C 解析　解答此題的關鍵是明確稀硝酸具有酸性和強氧化性，能溶解CuO、Cu2O和單質Cu，因而該實驗結果無法說明CuO分解的程度。 2．(2017·邯鄲調研)某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產CuCl2·2H2O晶體的工藝流程如下： 下列說法正確的是(　　) A．焙燒過程中每消耗1molCuS則消耗3molO2 B．焙燒后的廢氣能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色 C．濾渣中主要含鐵的氧化物 D．將獲得的CuCl2·2H2O晶體加熱可制得CuCl2固體 答案　B 解析　A項，2CuS＋3O22CuO＋2SO2，由方程式可知，1molCuS消耗1.5molO2，錯誤；B項，廢氣中含有SO2，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，正確；C項，調節(jié)pH時，Fe3＋水解轉化為Fe(OH)3而除去，錯誤；D項，將CuCl2·2H2O直接加熱脫水，Cu2＋水解，HCl揮發(fā)會產生Cu(OH)2，無法得到CuCl2，錯誤。 題組二　銅及其化合物的制取 3．Cu2S是火法煉銅的重要原料之一，下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO4·5H2O的流程圖： Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬 (1)Cu2S中銅元素的化合價為________，火法煉銅的反應原理是_______________(用化學方程式表示)。 (2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的體系A中溶液呈藍色，且有紅色物質生成，請寫出生成紅色物質的離子方程式：_________________________________________________。 (3)若將A中紅色物質反應掉，操作Ⅰ中加入的試劑最好是________(填字母)。 A．適量的NaNO3B．適量的HNO3C．適量的H2O2 答案　(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2 (2)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O (3)C 解析　(1)Cu2S中銅為＋1價，火法煉銅中Cu、O被還原，S被氧化，反應的化學方程式為Cu2S＋O22Cu＋SO2。 (2)依據信息知Cu2O在酸性條件下生成Cu2＋(藍色)和單質銅(紅色)，反應的離子方程式為Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。(3)H2O2不產生污染物，不引入雜質。 4．(2018·安順檢測)工業(yè)上由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)冶煉銅的主要流程如下： (1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的______吸收。 a．濃硫酸 b．稀硝酸 c．NaOH溶液 d．氨水 (2)由泡銅冶煉粗銅的化學方程式為_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是________________________________________________________________。 a．電能全部轉化為化學能 b．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應 c．溶液中Cu2＋向陽極移動 d．從陽極泥中可回收Ag、Pt、Au等金屬 (4)利用反應2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制備CuSO4，若將該反應設計為原電池，其正極電極反應式為____________________________________________________________。 答案　(1)cd (2)3Cu2O＋2AlAl2O3＋6Cu (3)bd (4)4H＋＋O2＋4e－===2H2O 解析　(1)氣體A中的大氣污染物為SO2，可以用NaOH溶液或氨水吸收。(2)依據圖示，泡銅中的Cu2O與Al高溫下發(fā)生鋁熱反應制得銅。(3)電解精煉銅過程中，電能轉變?yōu)榛瘜W能的同時，部分電能也轉化為熱能，a錯；電解精煉粗銅時，粗銅作陽極，與電源正極相連，發(fā)生氧化反應，b對；電解過程中Cu2＋向陰極移動，c錯；粗銅中Ag、Pt、Au的放電能力比銅的弱，形成陽極泥，可以回收，d對。(4)根據總反應，O2發(fā)生還原反應，因此正極反應式為O2＋4H＋＋4e－===2H2O。 銅的冶煉“兩方法” (1)濕法煉銅：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 (2)高溫煉銅：工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅)： 2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣) 2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2 2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑ 粗銅中銅的含量為99.5%～99.7%，主要含有Ag、Zn、Fe、Au等雜質，粗銅通過電解精煉可得到純度達99.95%～99.98%的銅。電解精煉銅的原理是用粗銅作陽極，失電子變?yōu)镃u2＋，用純銅棒作陰極即可得精銅。 考點二　金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用 1．合金 (1)概念：合金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。 (2)性能：合金具有不同于各成分金屬的物理、化學性能或機械性能。 ①熔點：一般比它的各成分金屬的低； ②硬度和強度：一般比它的各成分金屬的大。 2．常見金屬材料 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 鋁及鋁合金 銅及銅合金 3．金屬礦物的開發(fā)利用 (1)金屬在自然界中的存在 在地殼中除了金、鉑等少數極不活潑的金屬外，絕大多數金屬元素以________________形式存在。 (2)金屬冶煉的實質 金屬元素只有正價，沒有負價，所以金屬的冶煉過程就是把金屬從其化合物中____________出來的過程。 (3)金屬冶煉的方法 ①熱分解法。 如由HgO、Ag2O冶煉Hg、Ag：____________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 ②熱還原法。 a．CO還原Fe3O4：_______________________________________________________________； b．H2還原WO3：_______________________________________________________________； c．C還原ZnO：ZnO＋CZn＋CO↑。 ③電解法。 工業(yè)上用電解法冶煉Na、Mg、Al的化學方程式分別為______________________________、 ______________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 答案　(1)化合物　(2)還原　(3)①2HgO2Hg＋O2↑2Ag2O4Ag＋O2↑?、贔e3O4＋4CO3Fe＋4CO2　WO3＋3H2W＋3H2O　③2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑　MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑　2Al2O34Al＋3O2↑ 4．鋁熱反應實驗中的有關問題 實驗裝置 實驗現象 ①鎂帶劇烈燃燒，放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的白光，氧化鐵與鋁粉在較高溫度下發(fā)生劇烈的反應；②紙漏斗的下部被燒穿，有熔融物落入沙中 實驗結論 高溫下，鋁與氧化鐵發(fā)生反應，放出大量的熱Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3 原理應用 ①制取熔點較高、活動性弱于Al的金屬，如鐵、鉻、錳、鎢等。 ②金屬焊接，如野外焊接鋼軌等 1．金屬與合金的性質和應用 (1)金屬元素的單質只有還原性，其離子只有氧化性(　　) (2)金屬元素的單質在常溫下均為固體(　　) (3)金屬元素在不同化合物中化合價均相同(　　) (4)大多數金屬元素的單質為電的良導體(　　) (5)鋁合金的熔點比純鋁的高(　　) (6)合金材料中不可能含有非金屬元素(　　) (7)地震災區(qū)重建要使用大量鋼材，鋼材是合金(　　) (8)鐵是人類在生產、生活中最早使用的金屬(　　) (9)合金中的金屬元素都是以化合態(tài)形式存在(　　) (10)合金的硬度一般大于成分金屬，而熔點一般低于成分金屬(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×　(7)√　(8)×　(9)×　(10)√ 2．金屬礦物的開發(fā)利用 (1)金屬氧化物與鋁粉的混合物都是鋁熱劑(　　) (2)用金屬鈉在高溫下還原TiCl4可制取金屬鈦(　　) (3)人類歷史上使用鋁的時間比鐵晚，原因是鋁的冶煉成本高(　　) (4)用黃銅礦經電解精煉得到純度為99.9%的銅(　　) (5)電解氯化鎂溶液制取金屬鎂(　　) (6)用焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√ 題組一　金屬冶煉方法的選擇 1．(2018·蕪湖質檢)下列說法正確的是(　　) A．工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣 B．鋼鐵廠用熱還原法冶煉鐵 C．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al不涉及氧化還原反應 D．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg 答案　B 解析　電解NaCl溶液生成NaOH、H2和Cl2，得不到單質鈉，A錯誤；電解熔融Al2O3發(fā)生的是氧化還原反應，C錯誤；工業(yè)上冶煉鎂是電解熔融MgCl2而不是MgO，D錯誤。 2．金屬鋁質輕且有良好的防腐蝕性，在國防工業(yè)中有非常重要的應用。 完成下列填空： (1)鎵(Ga)與鋁同主族。寫出鎵的氯化物與氨水反應的化學方程式：_____________________。 (2)用鋁和金屬氧化物反應制備金屬單質是工業(yè)上較常用的方法。如： 2Al＋4BaO3Ba↑＋BaO·Al2O3 常溫下Al的金屬性比Ba的金屬性________(填“強”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是__________________________________________________________________。 a．高溫時Al的活潑性大于Ba b．高溫有利于BaO分解 c．高溫時BaO·Al2O3比Al2O3穩(wěn)定 d．Ba的沸點比Al的低 答案　(1)GaCl3＋3NH3·H2O===Ga(OH)3↓＋3NH4Cl　(2)弱　d 解析　(1)由AlCl3與NH3·H2O的反應可推出化學方程式。(2)依據元素周期律可知Al的金屬性弱于Mg，Mg的金屬性弱于Ba。應從化學平衡移動的觀點分析此反應發(fā)生的原因。 有些很活潑的金屬也可以用還原法來冶煉，如 Na＋KClK↑＋NaCl 2RbCl＋MgMgCl2＋2Rb↑等， 主要運用了化學平衡移動原理，利用K、Rb沸點低，氣化離開反應體系，使化學反應得以向正反應方向進行。 題組二　鋁熱反應及應用 3．鋁熱反應的本質是利用鋁的還原性，將難熔金屬從其氧化物中置換出來，關于鋁熱反應解答下列問題： (1)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有________。 A．KCl B．KClO3 C．MnO2 D．Mg (2)用等物質的量的MgO和Fe2O3組成的混合物在一定條件下與Al粉進行鋁熱反應。 ①引發(fā)鋁熱反應的操作是______________________________________________________。 ②產物中單質是________(寫名稱)。 (3)取少量(1)中鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現象，________(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是_______________ _____________________________________________________________(用離子方程式說明)。 答案　(1)BD　(2)①加少量KClO3，插上鎂條并將其點燃　②鐵　(3)不能　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 解析　(1)做鋁熱反應的實驗時，需要KClO3作助燃劑，且用鎂條引燃。(2)在混合物上加少量KClO3固體并插上Mg條，點燃Mg條后放出熱量，使KClO3固體分解放出O2，進一步加劇Mg的燃燒，可在短時間內使混合物溫度迅速升高，引發(fā)反應。MgO不能與鋁發(fā)生鋁熱反應，所以產物中單質為Fe。(3)反應后固體混合物中若有Fe2O3，因發(fā)生反應：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋轉化為Fe2＋，加KSCN溶液不會變紅。 題組三　定量測定合金組成的兩種方法 4．為測試一鐵片中鐵元素的含量，某課外活動小組提出下面兩種方案并進行了實驗(以下數據為多次重復實驗測定結果的平均值)： 方案一：將ag鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，測得生成氫氣的體積為580mL(標準狀況)； 方案二：將g鐵片完全溶解于過量稀硫酸中，將反應后得到的溶液用0.02000mol·L－1的KMnO4溶液滴定，達到終點時消耗了25.00mLKMnO4溶液。 請回答下列問題： (1)配平下面的化學方程式： KMnO4＋FeSO4＋H2SO4=== Fe2(SO4)3＋MnSO4＋K2SO4＋H2O (2)在滴定實驗中不能選擇________式滴定管，理由是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)根據方案一和方案二測定的結果計算，鐵片中鐵的質量分數依次為________和________。 (4)若排除實驗儀器和操作的影響，試對上述兩種方案測定結果的準確性做出判斷和分析。 ①方案一________(填“準確”“不準確”或“不一定準確”)，理由是 ________________________________________________________________________。 ②方案二________(填“準確”“不準確”或“不一定準確”)，理由是 ________________________________________________________________________。 答案　(1)2　10　8　5　2　1　8 (2)堿　KMnO4是強氧化劑，會腐蝕乳膠管 (3)　 (4)①不一定準確　如果鐵片中存在與稀硫酸反應并能生成氫氣的其他金屬，會導致結果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解、但不產生氫氣的鐵的氧化物，會導致結果偏低；如果上述情況均不存在，則結果準確 ②不一定準確　如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的其他金屬，生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化，會導致結果偏高；如果鐵片中存在與稀硫酸反應而溶解的鐵的氧化物，生成的Fe3＋在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化，會導致結果偏低；如果上述情況均不存在，則結果準確(答案合理即可) 解析　(1)在反應中MnO中Mn的化合價由＋7價降至＋2價，Fe2＋被氧化為Fe3＋，依據化合價升降相等可知KMnO4與FeSO4的化學計量數之比應為1∶5，考慮到Fe2(SO4)3的化學計量數為整數，將KMnO4與FeSO4的化學計量數分別配成2、10，依據原子守恒再配出其他物質的化學計量數即可。 (2)因KMnO4是強氧化劑，它會腐蝕堿式滴定管的乳膠管，因此不能用堿式滴定管盛裝KMnO4溶液。 (3)方案一：依據鐵與硫酸反應的方程式可知產生580mLH2(標準狀況)所需m(Fe)＝×56g·mol－1＝1.45g，故鐵的質量分數為；方案二：利用(1)中配平的方程式可知，g鐵片中含有m(Fe)＝0.02000mol·L－1×0.0250L×5×56g·mol－1＝0.140g，故鐵的質量分數為＝。 5．某鋁合金中含有元素鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，設計了如下實驗，請回答有關問題： (1)稱取樣品ag，稱量時應該使用的主要儀器的名稱是_______________________________。 (2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸，過濾。濾液中主要含有______________，濾渣中含有________，溶解、過濾用到的玻璃儀器是_________________________________________。 (3)濾液中加過量氫氧化鈉溶液、過濾。有關反應的離子方程式是 ________________________________________________________________________。 (4)步驟(3)的濾液中通入足量二氧化碳氣體，過濾。有關反應的離子方程式是 ________________________________________________________________________。 (5)步驟(4)過濾后的濾渣用蒸餾水洗滌數次，烘干并灼燒至恒重，冷卻后稱量，其質量為bg。有關反應的化學方程式是_____________________________________________________，原樣品中鋁的質量分數是________。 (6)若步驟(3)中加入氫氧化鈉的量不足，則實驗結果________(填“偏高”“偏低”或“不影響”，下同)；若步驟(5)中濾渣沒有洗滌，則實驗結果________；若濾渣灼燒不充分，則實驗結果__________。 答案　(1)托盤天平 (2)MgCl2、AlCl3、HCl　Cu、Si　燒杯、玻璃棒、普通漏斗 (3)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (4)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO (5)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O　×100% (6)偏低　偏高　偏高 1．定量集氣法 定量集氣法是指收集合金中某種物質溶于酸或堿溶液時所產生的氣體的量，應用化學方程式或關系式來判斷合金的組成。其原理的關鍵點是某組分具有特殊性質(特別是與酸或堿反應能產生氣體)。其操作要點和注意事項有：保證裝置的氣密性良好，注意收集氣體的讀數方法。 2．沉淀法 沉淀法測定物質含量是常用的一種方法，采用沉淀法時涉及的基本實驗操作和主要問題有：稱量、溶解(溶解試劑)、沉淀(重點是沉淀試劑的選擇)、過濾、沉淀洗滌、沉淀的干燥、稱量及數據的處理(包括測定結果的誤差分析)。 1．(2016·浙江理綜，7)下列說法不正確的是(　　) A．儲熱材料是一類重要的能量存儲物質，單位質量的儲熱材料在發(fā)生熔融或結晶時會吸收或釋放較大的熱量 B．Ge(32號元素)的單晶可以作為光電轉換材料用于太陽能電池 C．Ba2＋濃度較高時危害健康，但BaSO4可服入體內，作為造影劑用于X-射線檢查腸胃道疾病 D．納米鐵粉可以高效地去除被污染水體中的Pb2＋、Cu2＋、Cd2＋、Hg2＋等重金屬離子，其本質是納米鐵粉對重金屬離子較強的物理吸附 答案　D 解析　A項，儲熱材料具有在熔融或結晶時會吸收或釋放較大熱量的特點，正確；B項，Ge是一種優(yōu)質的光電轉換材料，可用于太陽能電池，正確；C項，硫酸鋇具有無毒、不溶于水、不溶于酸、不能被X-射線透過，用于造影，正確；D項，納米鐵粉屬于單質，能把Cu2＋、Hg2＋等重金屬離子置換出來，屬于化學變化，錯誤。 2．[2013·重慶理綜，8(1)(2)]合金是建造航空母艦的主體材料。 (1)航母升降機可由鋁合金制造。 ①鋁元素在周期表中的位置為__________________________________________________，工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為______________。 ②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學方程式為 ________________________________________________________________________。焊接過程中使用的保護氣為__________________(填化學式)。 (2)航母艦體材料為合金鋼。 ①艦體在海水中發(fā)生的電化學腐蝕主要為___________________________________________。 ②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質為______________。 答案　(1)①第三周期ⅢA族　CO2②Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O　Ar(其他合理答案均可) (2)①吸氧腐蝕?、贑aCO3(或CaO) 解析　本題圍繞金屬材料命題，要根據題目設問的角度，聯系相關知識解答。(1)①Al元素在周期表中的第三周期ⅢA族；提純鋁土礦通入CO2使AlO轉化為Al(OH)3沉淀。②Al2O3與NaOH溶液發(fā)生的反應為Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O；保護氣應不能與金屬反應，一般用稀有氣體。(2)金屬在海水中主要發(fā)生吸氧腐蝕；煉鋼過程中為降低Si的含量，常加入CaCO3或CaO，將SiO2轉化為CaSiO3而除去。 3．[2013·山東理綜，28(1)(2)]金屬冶煉與處理常涉及氧化還原反應。 (1)由下列物質冶煉相應金屬時采用電解法的是______________________________________。 a．Fe2O3 b．NaCl c．Cu2S d．Al2O3 (2)輝銅礦(Cu2S)可發(fā)生反應：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，該反應的還原劑是____________。當1molO2發(fā)生反應時，還原劑所失電子的物質的量為________mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是________。 答案　(1)bd　(2)Cu2S　4　H2 解析　(1)Na、K、Mg、Al等活潑金屬的冶煉均采用電解法，Fe、Cu的冶煉采用熱還原法。 (2)在輝銅礦和H2SO4、O2的反應中，O2作氧化劑，所以1molO2得到4mole－，還原劑失去4mole－。CuSO4溶液中由于Cu2＋水解而顯酸性，加入鎂條時，Mg與H＋反應放出H2。 1．(2018·河南省實驗中學高三檢測)明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，…然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，…冷淀，毀罐取出，…，即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是(　　) A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是C C．冶煉Zn的化學方程式：ZnCO3＋2CZn＋3CO↑ D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法 答案　A 解析　由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物，故A錯誤；煤炭的主要成分是碳，反應中碳作還原劑，故B、C、D均正確。 2．(2017·鄭州高三聯考)人們習慣上把金、銀、銅、鐵、錫五種金屬統(tǒng)稱為“五金”。在“五金”順序中，把一種金屬的位置向后移一位，正好符合某化學規(guī)律。這種金屬和該化學規(guī)律是(　　) A．鐵、金屬活動性順序 B．金、質量守恒定律 C．銀、元素周期律 D．銅、金屬密度順序 答案　A 解析　金、銀、銅、鐵、錫五種金屬的金屬活動性順序由弱到強的順序為金、銀、銅、錫、鐵，A項正確。 3．金屬材料在日常生活以及生產中有著廣泛的應用。下列關于金屬的一些說法不正確的是(　　) A．合金的性質與其成分金屬的性質不完全相同 B．銹蝕后的鐵制品沒有回收價值 C．金屬冶煉的本質是金屬陽離子得到電子變成金屬原子 D．越活潑的金屬越難冶煉 答案　B 解析　合金的熔點比它的各成分金屬的熔點都低，故A正確；銹蝕后的鐵制品除去鐵銹可以回收利用，保護礦產資源，故B錯誤；越活潑的金屬，其金屬陽離子就越難得到電子被還原，越難冶煉，故D正確。 4．(2017·石家莊第二中學高三模擬)銅在自然界多以化合態(tài)的形式存在于礦石中。常見的銅礦石有：黃銅礦(CuFeS2)、斑銅礦(Cu5FeS4)、輝銅礦(Cu2S)、孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]。下列說法不正確的是(　　) A．可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠 B．硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑 C．工業(yè)上常采用電解法制取粗銅 D．在上述幾種含銅化合物中，銅的質量分數最高的是Cu2S 答案　C 解析　CuSO4是重金屬鹽，能使蛋白質變性，B項正確；工業(yè)上常用電解法精煉銅，C項不正確。 5．不同的金屬在冶煉方法上也有所不同，下列說法正確的是(　　) A．釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制 B．鋁及其合金是電氣、工業(yè)、家庭廣泛使用的材料，是因為鋁的冶煉方法比較簡單 C．由于鈉、鎂、鋁等金屬化學性質太活潑，人們通常采用電解熔融狀態(tài)下的氯化物的方式來獲取它們的單質 D．煉鐵時加入的焦炭除了提供熱量外，還用來制造還原劑一氧化碳 答案　D 解析　A項，鐵用CO還原法煉制，錯誤；B項，是因為Al有良好的性能，才被廣泛使用，錯誤；C項，氯化鋁是共價化合物，所以熔融時不導電，工業(yè)上用電解氧化鋁方法制取鋁，錯誤；D項，高爐煉鐵中焦炭的作用為與氧氣反應產生熱量和制造還原劑一氧化碳，正確。 6．氫化亞銅(CuH)是一種難溶物質，用CuSO4溶液和另一種“反應物”在40～50℃時反應可生成它。CuH不穩(wěn)定，易分解；CuH在氯氣中能燃燒，跟鹽酸反應能產生氣體。下列有關推斷中錯誤的是(　　) A．這里的“另一種反應物”具有還原性 B．CuH可作氧化劑，還原劑 C．CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃燒) D．CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常溫) 答案　C 解析　C項中Cl2具有強氧化性，產物應為CuCl2和HCl。 7．(2018·哈爾濱高三質檢)利用如圖裝置做鋁熱反應實驗，下列說法不正確的是(　　) A．該反應的化學方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 B．該反應會產生高溫，發(fā)出強光 C．根據鋁熱反應的原理，可以冶煉某些金屬 D．若反應中轉移3mol電子，消耗氧化劑的物質的量是1mol 答案　D 8．擬晶Al65Cu23Fe12具有合金的某些優(yōu)良物理性能，將相同質量的此擬晶分別與足量的鹽酸、燒堿和稀硝酸反應，產生的氣體物質的量按由小到大的順序排列正確的是(　　) A．鹽酸、稀硝酸、燒堿 B．燒堿、鹽酸、稀硝酸 C．燒堿、稀硝酸、鹽酸 D．稀硝酸、燒堿、鹽酸 答案　D 解析　將Al65Cu23Fe12看作是由65 mol鋁、23 mol銅、12 mol 鐵組成的混合物，只有鋁與燒堿反應放出氫氣，氫氣的物質的量是65 mol×＝97.5 mol；與鹽酸反應時，鋁和鐵都反應，放出氫氣的物質的量是65 mol×＋12 mol＝109.5 mol；與稀硝酸反應時，三種金屬都溶解放出NO氣體，放出NO的物質的量是65 mol＋23 mol×＋12 mol≈92.3 mol。所以產生的氣體物質的量由小到大的順序為稀硝酸、燒堿、鹽酸，D項正確。 9．下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關系的判斷都正確的是(　　) 選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 銅綠的主要成分是堿式碳酸銅 可用稀鹽酸除去銅器表面的銅綠 Ⅰ對；Ⅱ對；無 B 銅表面易形成致密的氧化膜 銅制容器可以盛放濃硫酸 Ⅰ對；Ⅱ對；有 C 向硫酸銅溶液中通入少量氨氣，有藍色沉淀產生，過濾后灼燒濾渣，最后變成黑色固體 把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲表面變黑 Ⅰ對；Ⅱ對；有 D 藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末是物理變化 硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑 Ⅰ錯；Ⅱ對；無 答案　D 解析　稀鹽酸可以與Cu2(OH)2CO3反應，而且稀鹽酸不能與Cu反應，Ⅰ、Ⅱ有因果關系，A錯誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，B錯誤；Ⅰ、Ⅱ均正確，但沒有因果關系，C錯誤；藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末有新物質生成，屬于化學變化，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒有因果關系，D正確。 10．(2017·蘭州模擬)下列是部分礦物資源的利用及產品流程，有關說法不正確的是(　　) A．粗銅電解精煉時，粗銅作陽極 B．生產鋁、銅、高純硅及玻璃過程中都涉及氧化還原反應 C．黃銅礦冶煉銅時，副產物SO2可用于生產硫酸，FeO可用作冶煉鐵的原料 D．粗硅制高純硅時，提純四氯化硅可用多次分餾的方法 答案　B 解析　電解精煉銅時，粗銅作陽極，故A正確；制備單質時涉及化合價變化，是氧化還原反應，制玻璃的反應是SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，元素化合價未發(fā)生變化，均不屬于氧化還原反應，故B錯誤；SO2可以轉化成SO3，進而生成H2SO4，FeO與CO在高溫下可生成Fe，故C正確；制備硅的過程中，利用沸點不同進行分餾，將SiCl4從雜質中提取出來，再與H2發(fā)生置換反應得到高純硅，故D正確。 11．銅是生活中常見的金屬，請回答下列問題： (1)Cu不活潑，通常情況下不與稀硫酸反應，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快變藍色，試寫出該反應的離子方程式：___________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3綠色固體，試寫出該反應的離子方程式：_________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)火法煉銅的原理：Cu2S＋O22Cu＋SO2，在該反應中每生成1molCu，轉移_______mole－。 (4)以CuSO4溶液為電解質溶液進行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質)的電解精煉，下列說法正確的是________(填字母)。 a．粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應 b．溶液中Cu2＋向陰極移動 c．電解過程中，陽極和陰極的質量變化相等 d．利用陽極泥可回收Al、Zn等金屬 (5)據報道，有一種叫ThibacillusFerroxidans的細菌在有氧氣存在的酸性溶液中，可將黃銅礦CuFeS2氧化成硫酸鹽：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O，利用反應后的溶液，按如下流程可制備膽礬(CuSO4·5H2O)： ①檢驗溶液B中Fe3＋是否被除盡的實驗方法：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 ②在實驗室中，設計兩個原理不同的方案，從溶液B中提煉金屬銅(要求：一種方案只用一個反應來完成)。寫出兩種方案中涉及的化學方程式：方案一：__________________________ ______________________________________________________________________________； 方案二：________________________________________________________________________。 答案　(1)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O(2)2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋(3)3　(4)ab(5)①取少量溶液于試管中，加入KSCN溶液，若溶液變紅證明含有鐵離子，若不變紅證明不含鐵離子②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu　2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4 解析　(1)金屬銅投入稀硫酸中不發(fā)生反應，但再加入H2O2溶液后銅開始溶解，溶液逐漸變?yōu)樗{色，說明過氧化氫在酸性溶液中具有氧化性，能溶解銅，離子方程式為Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 (2)將硫酸銅溶液和碳酸鈉溶液混合，會析出Cu2(OH)2CO3，反應的離子方程式為2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋。 (3)反應中Cu元素化合價由＋1價降低到0價，O元素化合價由0價降低到－2價，S元素化合價由－2價升高到＋4價，由方程式可計算出電子轉移數目。 (5)①檢驗溶液B中Fe3＋是否被除盡的試劑是KSCN溶液，加入KSCN溶液，若溶液變紅證明含有鐵離子，若不變紅證明不含鐵離子； ②硫酸銅溶液得到金屬銅的方法，可以加入鐵粉置換銅，反應的化學方程式為CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu；也可用惰性電極通電電解硫酸銅溶液，反應的化學方程式為2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。 12．(2017·石家莊模擬)銅是與人類關系非常密切的有色金屬。已知，常溫下，在溶液中Cu2＋穩(wěn)定，Cu＋易在酸性條件下發(fā)生反應：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。大多數＋1價銅的化合物多數不溶于有機溶劑，如Cu2O(磚紅色)、CuI、CuCl、CuH等。 (1)在CuCl2溶液中逐滴滴加過量的KI溶液可能發(fā)生： a．2Cu2＋＋4I－===2CuI↓(白色)＋I2 b．2Cu2＋＋2Cl－＋2I－===2CuCl↓(白色)＋I2 為順利觀察到白色沉淀可以加入的最佳試劑是______。 A．SO2 B．苯 C．NaOH溶液 D．乙醇 (2)一定條件下，在CuSO4中加入NH5反應生成氫化亞銅(CuH)。 ①已知NH5是離子化合物且所有原子都達到稀有氣體的穩(wěn)定結構，請寫出NH5的電子式：________________________________________________________________________。 ②寫出CuH在過量稀鹽酸中有氣體生成的離子方程式： ________________________________________________________________________。 (3)納米級Cu2O具有特殊的光學、電學及光電化學性質，在太陽能電池、傳感器、超導體等方面有著潛在的應用，研究制備納米氧化亞銅的方法已成為當前的熱點研究之一。 方法一：在新制Cu(OH)2懸濁液中滴入N2H4·H2O水溶液，藍色沉淀逐漸轉化為磚紅色，同時產生無污染無色氣體。 ①寫出上述制備過程中的總反應方程式：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 方法二：以銅作陽極，石墨作陰極電解。已知：a.銅作陽極時，銅先被氧化生成Cu＋，后Cu＋繼續(xù)氧化生成Cu2＋；b.在堿性溶液中CuCl濁液易轉化為Cu2O。 ②以NaCl和含少量NaOH的溶液作為電解質溶液，電解時陽極區(qū)會產生白色沉淀，寫出陽極反應方程式：______________________________________________________________。 ③電解一段時間后，溶液中可能產生的現象：______________________________________ ________________________________________________________________________，寫出轉化的離子方程式：_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ④這樣制得的Cu2O中往往含有CuCl，請設計實驗證明CuCl的存在：________________________________________________________________________。 答案　(1)B　(2)①②2CuH＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋2H2↑ (3)①4Cu(OH)2＋N2H4·H2O===2Cu2O＋N2↑＋7H2O?、贑u＋Cl－－e－===CuCl③白色沉淀逐漸變?yōu)榇u紅色　2CuCl＋2OH－===Cu2O＋H2O＋2Cl－④取試樣少量于試管中，加入稀硝酸溶解，再加硝酸銀溶液，若生成沉淀，則含有CuCl，若無明顯現象，則無CuCl 解析　(1)碘水是棕褐色的，影響白色沉淀的觀察，可以用苯把碘單質萃取出來，由于酒精與水以任意比例混溶，因此不能作萃取劑。 (2)①NH5所有原子都達到稀有氣體的穩(wěn)定結構，即氮原子最外層達到8電子穩(wěn)定結構，所有氫原子達到2電子穩(wěn)定結構，說明NH5是由NH和H－組成的離子化合物。②CuH為難溶物質，保留化學式，根據題干信息知＋1價的銅在酸性條件下發(fā)生歧化反應生成Cu2＋和Cu，反應產生的氣體是CuH中的H－與鹽酸中H＋發(fā)生歸中反應產生的氫氣。 (3)①藍色沉淀逐漸轉化為磚紅色，即氫氧化銅沉淀轉化成氧化亞銅；無污染的氣體只能是N2。②銅作陽極，先被氧化為Cu＋，再與溶液中的Cl－結合生成CuCl白色沉淀，即可寫出陽極的電極反應方程式。③根據方法二的信息②可知，CuCl在堿性條件下易轉化為Cu2O。④得到的Cu2O中往往含有CuCl，可以通過檢驗混合物中是否含有氯離子的方法來檢驗是否含有CuCl，應先用硝酸溶解，再檢驗氯離子。 - 19 -