2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第3章 第10讲 金属材料及金属矿物的开发利用

2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第3章 第10讲 金属材料及金属矿物的开发利用

www.ks5u.com 基础知识训练 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．(2019·西湖区校级模拟)下列关于金属的说法正确的是(　　)‎ A．人类使用金属铝的年代早于铜、铁 B．“真金不怕火炼”表明金(Au)在高温条件下也很难与氧气反应 C．通过高炉炼得的铁为纯铁 D．武德合金的熔点高，可用于制造保险丝 答案　B ‎2．(2020·洛阳联考)下列有关金属的说法错误的是(　　)‎ A．氧化膜使得性质活泼的金属铝成为一种应用广泛的金属材料 B．钛被称为继铁、铝之后的第三金属，也有人说“21世纪将是钛的世纪”‎ C．在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能。因此，稀土元素又称为冶金工业的维生素 D．出土的古代铜制品往往覆盖着一层铜绿，铜绿的主要成分是CuCO3‎ 答案　D ‎3．下列关于合金的说法不正确的是(　　)‎ A．合金的熔点一般比它的成分金属的熔点高 B．合金的硬度一般比它的成分金属大 C．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能 D．合金在工业上的用途比纯金属更广 答案　A ‎4．(2018·闵行区二模)探究氢氧化铝的两性，最适宜的试剂是(　　)‎ A．Al、NaOH溶液、稀盐酸 B．Al2O3、氨水、稀盐酸 C．Al2(SO4)3溶液、NaOH溶液、稀盐酸 D．AlCl3溶液、氨水、稀盐酸 答案　C 解析　可溶性的铝盐Al2(SO4)3溶液与少量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀，继续加过量的氢氧化钠，氢氧化铝沉淀会溶解，氢氧化铝沉淀中加盐酸也会溶解。‎ ‎5．下列叙述正确的是(　　)‎ A．依据铝热反应原理，能发生反应 ‎2Al＋3MgO3Mg＋Al2O3‎ B．存在于污水中的重金属离子，常用加入明矾等电解质的方法进行处理 C．镁铝合金既可完全溶于过量盐酸又可完全溶于过量NaOH溶液 D．氯化铝溶液中加入过量氨水反应实质是：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 答案　D 解析　铝热反应的原理：Al与活动性比其差的金属氧化物发生置换反应，Mg的活动性强于铝，故Al与MgO不能反应，故A错误；明矾净水的原理是水解产物Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物，不能沉淀水中的重金属离子，故B错误；镁铝合金可溶于过量盐酸，但Mg不与NaOH反应，故不能完全溶于NaOH溶液，故C错误；Al(OH)3不溶于氨水，只溶于强碱，故D正确。‎ ‎6．不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是(　　)‎ A．钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制 B．铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单 C．由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质 D．炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳 答案　D 解析　A项，铁用CO还原法炼制，错误；B项，是因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，错误；D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。‎ ‎7．通过观察化学实验现象，分析归纳出正确的结论，是学习化学科学最基本的技能之一。下列由实验现象得出正确结论的是(　　)‎ 选项 实验现象 结论 A 把相同大小的一块铝和镁分别投入相同浓度的NaOH溶液中：铝溶解有气泡放出，而镁没有任何变化 由此得出：铝的金属性比镁强 B 取一块铝箔，用酒精灯点燃：铝箔只熔化成液体而没有脱落 由此得出：铝不易燃烧 C 向氯化铵溶液中投入一铝片：铝片上产生大量气泡 由此得出：该气体是氨气 D 向氯化铝溶液中逐滴滴加NaOH 由此得出：氢氧化铝能溶于强碱溶液 溶液至过量：先产生白色沉淀，后沉淀逐渐溶解，最后沉淀完全消失 答案　D 解析　A项，比较金属性的强弱是用金属单质与水或酸反应产生H2的快慢程度，错误；B项，由于生成了熔点很高的氧化铝，错误；C项，产生的气体应为H2和NH3的混合气体，错误。‎ ‎8．(2020·安徽池州联考)实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是(　　)‎ A．将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取CuS B．向Cu与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察CuSO4溶液的颜色 C．向CuSO4溶液中加入适量的NaOH，过滤洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取CuO D．在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解，再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液并加热，产生砖红色沉淀 答案　C 解析　硫的氧化性较弱，只能将铜氧化为＋1价，生成Cu2S，A项错误；铜与过量浓硫酸反应后稀释，应将反应后的溶液缓慢加入水中，并不断搅拌，B项错误；CuSO4与NaOH溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，过滤、洗涤、灼烧后可得CuO，C项正确；淀粉水解后应先加NaOH溶液至溶液呈碱性，然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，才会产生砖红色沉淀，D项错误。‎ 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎9．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(　　)‎ 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿 Ⅰ对；Ⅱ对；无 B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对；Ⅱ对；有 C 向硫酸铜溶液中通入少量氨气，有蓝色沉淀产生，过滤后灼烧滤渣，最后变成黑色固体 把铜丝放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面变黑 Ⅰ对；Ⅱ对；有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错；Ⅱ对；无 答案　D 解析　稀盐酸可以与Cu2(OH)2CO3反应，而且稀盐酸不能与Cu反应，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，B错误；Ⅰ、Ⅱ均正确，但没有因果关系，C错误；蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末有新物质生成，属于化学变化，CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。‎ ‎10．(2018·渭南一模)CuSO4‎ 是一种重要的化工原料，其有关制备途径如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2‎ B．利用途径③制备16 g硫酸铜，消耗硫酸的物质的量为0.1 mol C．生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：①＝②＝③‎ D．与途径①③相比，途径②更好地体现了绿色化学思想 答案　AD 解析　Cu与混酸反应，硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3∶2，故A正确；途径③制备硫酸铜，这一过程中消耗硫酸的物质的量为0.2 mol，故B错误；三个途径中①②参加反应的硫酸的物质的量相等，而③生成SO2，消耗更多的硫酸，则①＝②<③，故C错误；途径②无污染性气体产生，更好地体现了绿色化学思想，故D正确。‎ ‎11．(2020·宝鸡期末)工业上，常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te，含少量的Ag、Au)回收碲，其工艺流程如下(已知TeO2微溶于水，易与浓强碱、浓强酸反应)：‎ 下列叙述错误的是(　　)‎ A．合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用 B．操作1、2、3均为过滤 C．可由滤渣2提取金属Ag、Au D．上述流程中用浓硝酸代替浓盐酸可提高碲的回收率 答案　D 解析　铜阳极泥主要成分为Cu2Te，含少量的Ag、Au，在稀硫酸中溶解，并通入氧气，得到TeO2、Au、Ag、硫酸铜溶液；然后过滤，滤液1含有硫酸铜等，滤渣1含有TeO2、Au、Ag，加入浓盐酸过滤，滤渣2含有Au、Ag，TeO2和加入的浓盐酸反应得到四氯化碲溶液，通入SO2气体，可将溶液中的Te4＋还原为Te，同时得到硫酸。阳极泥中的Cu2Te可用于制备硫酸铜、Te等，则合理处理阳极泥有利于保护环境和资源再利用，A项正确；由以上分析可知，操作1、2、3用于分离固体和液体，均为过滤，B项正确；可由滤渣2提取金属Ag、Au，C项正确；浓硝酸可氧化Ag，使制备的碲中混有杂质，则不能用浓硝酸，D项错误。‎ ‎12．下列是部分矿物资源铝土矿(主要含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的利用及产品生产流程，有关说法不正确的是(　　)‎ A．除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以如下：Al2O3→[Al(OH)4]－→Al(OH)3→Al2O3‎ B．Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得 C．粗铜炼制过程中反应2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2，每转移1.2 mol电子，则有0.2 mol硫被还原 D．若电解法分别制铝和铜的过程中转移电子数相等，理论上获得的铝和铜的物质的量之比为3∶2‎ 答案　CD 解析　制铝过程中Al～3e－，制铜过程中Cu～2e－，当转移电子数相等时，铝和铜的物质的量之比为2∶3。‎ ‎13．工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：‎ 试依据如图转化回答下列问题：‎ ‎(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出该反应的化学方程式：___________________。‎ 制备中当氯化过程完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－===2CuCl↓)________________________________________________。‎ ‎(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 加入NaCl且过量的原因是__________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式：_______________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉 ‎(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2]　CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行 ‎(3)防止Cu2＋水解　增大NaCl的浓度有利于生成更多的Na[CuCl2]，提高产率 ‎(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化 ‎(5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O2CuCl↓＋4H＋＋SO ‎14．氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中AlN的含量，某实验小组设计了如下两种实验方案。‎ 已知：AlN＋NaOH＋3H2O===Na[Al(OH)4]＋NH3↑‎ 方案1　取一定量的样品，用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。‎ ‎(1)上图装置C中球形干燥管的作用是______________________________________。‎ ‎(2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先________，再加入实验药品。接下来的实验操作是____________，打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体。打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。通入氮气的目的是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若去掉装置B，则导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见：___________________________。‎ 方案2　按以下步骤测定样品中AlN的纯度：‎ ‎(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为____________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)步骤③的操作是________________。AlN的纯度是____________(用含m1、m2的代数式表示)。‎ 答案　(1)防止倒吸 ‎(2)检查装置的气密性　关闭K1，打开K2　把装置中残留的氨气全部赶入装置C ‎(3)偏高　在装置C的出口处连接一个干燥装置 ‎(4)CO2＋[Al(OH)4]－===HCO＋Al(OH)3↓‎ ‎(5)过滤、洗涤　%‎ 解析　(2)实验步骤如下：组装好实验装置，首先检查装置的气密性，再加入实验药品；接下来的实验操作是关闭K1，打开K2，并打开分液漏斗活塞，加入NaOH浓溶液，至不再产生气体；打开K1，通入氮气一段时间，测定装置C反应前后的质量变化。由于反应中产生的氨气会残留在装置中，因此通入氮气的目的是把装置中残留的氨气全部赶入装置C。‎ ‎(3)生成的氨气中含有水蒸气，若去掉装置B，则装置C的质量增加，导致测定结果偏高。由于空气中含有的水蒸气也会进入装置C，导致测定结果偏高，因此改进的措施是在装置C的出口处连接一个干燥装置。‎ ‎(4)滤液中含有四羟基合铝酸钠，则步骤②生成沉淀的离子方程式为CO2＋[Al(OH)4]－===HCO＋Al(OH)3↓。‎ ‎(5)m2 g固体的成分是氧化铝，根据铝原子守恒可知AlN的纯度是×100%＝%。‎