2019届一轮复习鲁科版金属材料复合材料学案(2)

2019届一轮复习鲁科版金属材料复合材料学案(2)

第三节　金属材料 复合材料 ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．单质铜 ‎(1)物理性质：紫红色固体，具有良好的延展性、导热性和导电性。‎ ‎(2)化学性质 写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式：‎ ‎①化学方程式：‎ ‎2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。‎ ‎②化学方程式：2Cu＋SCu2S。‎ ‎③与氧化性酸反应 与浓硫酸 a.反应的化学方程式：‎ Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O 与稀硝酸 b.反应的离子方程式：‎ ‎3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎　　④与盐溶液反应(写离子方程式)‎ 与AgNO3‎ a.反应的离子方程式：Cu＋2Ag＋===2Ag＋Cu2＋‎ 与FeCl3‎ b.反应的离子方程式：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋‎ ‎2.氧化铜和氧化亚铜 名称 氧化铜 氧化亚铜 颜色 黑色 砖红色 与酸反应(H＋)‎ CuO＋2H＋===‎ Cu2＋＋H2O Cu2O＋2H＋===‎ Cu2＋＋Cu＋H2O 与H2反应 H2＋CuO Cu＋H2O H2＋Cu2O2Cu＋H2O 转化关系 ‎4CuO2Cu2O＋O2‎ ‎3．氢氧化铜 ‎(1)物理性质：蓝色不溶于水的固体。‎ ‎(2)化学性质及应用：‎ 反应①的化学方程式：Cu(OH)2CuO＋H2O；‎ 反应②的离子方程式：Cu(OH)2＋2H＋Cu2＋＋2H2O。‎ ‎4．铜盐 ‎(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿的成分，是铜在潮湿的空气中被腐蚀的结果，其受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2。‎ ‎(2)CuSO4·5H2O为蓝色晶体，俗称蓝矾、胆矾，其受热分解的化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O，蓝色晶体受热转化为白色粉末。无水CuSO4遇水变蓝色(生成CuSO4·5H2O)，可作为检验水的依据。‎ ‎(3)铜盐溶液有毒，主要是因为Cu2＋作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白质变性失去生理活性，因此可将胆矾、熟石灰、水配成波尔多液，用来杀灭植物的病毒。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　铜及其化合物的性质和应用 ‎1．某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是(　　)‎ A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成 C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体 D．将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿 解析：选D　铜与浓硫酸反应后浓度仍较高，不能把水加入反应容器中，A错误；Cu与Cl2常温下不反应，需要加热才能发生反应，B错误；CuCl2水解生成的HCl易挥发，加热蒸干CuCl2溶液得不到CuCl2固体，C错误。‎ ‎2．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 解析：选D　稀盐酸可以与碱式碳酸铜(铜绿的主要成分)反应，而且稀盐酸不与Cu反应，所以可用稀盐酸除铜器表面的铜绿，Ⅰ、Ⅱ有因果关系，A错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，铜与浓硫酸在一定温度下能发生反应，所以不能用铜制容器盛放浓硫酸，B错误；硫酸铜与氨水反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解生成黑色CuO，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，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。‎ 题点二　铜及其化合物的制取 ‎3．(2018·安徽三校联考)硫酸铜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．相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想 B．硫酸铜在1 100 ℃分解所得气体X可能是二氧化硫和三氧化硫的混合气体 C．Y可以是葡萄糖溶液 D．将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体 解析：选B　途径①：Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O，途径②：2Cu＋O2＋2H2SO4(稀)2CuSO4＋2H2O，制取等质量硫酸铜途径②需要的硫酸少，且途径②无污染性气体产生，故途径②更好地体现了绿色化学思想，A项正确；若X是二氧化硫和三氧化硫的混合气体，则硫酸铜中铜元素、硫元素的化合价都降低，而无元素化合价升高，故B项错误；葡萄糖中含有醛基，可与氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成Cu2O，C项正确；硫酸铜溶液中铜离子会水解，但生成的硫酸不挥发，故将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体，D项正确。‎ ‎4．孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸)：‎ ‎(1)反应①能观察到的现象是_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，有关反应的化学方程式为____________________。‎ ‎(2)反应②加入的金属可能是__________，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)孔雀石中加入稀硫酸可看到孔雀石逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色，且有气泡产生；反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O。(2)经过滤除去难溶于水和稀硫酸的杂质，则滤液中主要含有CuSO4，加入的金属粉末能将Cu2＋从溶液中置换出来即可，故金属可能是Fe或Zn等。‎ 答案：(1)固体逐渐消失，溶液由无色变成蓝色，有气泡产生 Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋CO2↑＋3H2O ‎(2)铁粉(答案合理即可)　Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．合金 ‎(1)概念：合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。‎ ‎(2)特性：合金具有不同于各成分金属的物理性能、化学性能或机械性能。‎ ‎①熔点：一般比它的各成分金属的低；‎ ‎②硬度和强度：一般比它的各成分金属的大。‎ ‎[注意]　(1)常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。‎ ‎(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。‎ ‎2．常见的金属材料 ‎(1)金属材料 黑色金属材料 有色金属材料 铁、铬、锰以及它们的合金 除黑色金属以外的其他金属材料及其合金 ‎(2)重要的黑色金属材料——钢铁 碳素钢 低碳钢：韧性、焊接性好，强度低 中碳钢：强度高，韧性及加工性好 高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好 合金钢 具有各种不同的优良性能，用于制不锈钢及各种特种钢 ‎(3)几种有色金属材料 铝及铝合金 铝 性能：良好的延展性和导电性 用途：制导线 铝合金 性能：密度小、强度高、塑性好、易于成型、制造工艺简单、成本低廉 用途：主要用于建筑业、容器和包装业、交通运输业、电子行业等 铜及铜合金 铜 性能：良好的导电性和导热性 用途：主要用于电器和电子工业、建筑业 铜合金 青铜是我国使用最早的合金，常见的还有黄铜和白铜 银及银合金 银 性能：具有良好的延展性、导电性和导热性 用途：广泛用于有机合成、能源开发、材料制造等方面 银合金 在化学电源开发、医学方面应用广泛 金及其合金 性能：具有良好的延展性、导电性和导热性 用途：广泛应用于电子工业、航空、航天工业 ‎3.金属矿物的开发利用 ‎(1)金属在自然界中的存在形式 ‎(2)金属冶炼的实质 金属冶炼的过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程，即：Mn＋＋ne－===M。‎ ‎(3)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)‎ ‎①电解法 Na：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑；‎ Mg：MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑；‎ Al：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。‎ ‎②热还原法 高炉炼铁：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2；‎ 铝热反应制铬：2Al＋Cr2O3Al2O3＋2Cr；‎ 焦炭还原铜：C＋2CuO2Cu＋CO2↑。‎ ‎③热分解法 Hg：2HgO2Hg＋O2↑；‎ Ag：2Ag2O4Ag＋O2↑。‎ 金属活动性与冶炼方法的关系：‎ ‎[注意]　①冶炼Mg时只能电解MgCl2不能电解MgO，原因是MgO的熔点高，熔融时耗费更多能源，增加生产成本。‎ ‎②冶炼Al时只能电解Al2O3不能电解AlCl3，原因是AlCl3是共价化合物，熔融态难导电。加入冰晶石(Na3AlF6)的目的是降低Al2O3的熔化温度。‎ ‎③用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。‎ ‎4．复合材料 ‎(1)概念：将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种新型材料。‎ ‎(2)组成 ‎①基体：在复合材料中起黏结作用。‎ ‎②增强体：在复合材料中起骨架作用。‎ ‎(3)分类 ‎①按基体 ‎②按增强体形状 ‎(4)性能：既保持或发展了原来材料的长处，又能弥补原材料的不足。‎ ‎(5)几种常见的复合材料 增强体 基体 性能 玻璃钢 玻璃纤维 合成树脂 强度大，密度小，耐腐蚀，电绝缘性 碳纤维增强复合材料 碳纤维 合成树脂 韧性好，强度高，质轻 隔热陶瓷瓦 纤维 陶瓷 耐高温，韧性好 ‎[题点全练——过高考]‎ 题点一　合金的性质和应用 ‎1．合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是(　　)‎ ‎①合金的硬度一般比它的各成分金属的大　②一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低　③改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金　④合金比纯金属的导电性更强　⑤合金比纯金属的应用范围更广泛 A．①②③⑤　　　　　　　 B．②③④‎ C．①②④ D．①②④⑤‎ 解析：选A　合金的硬度比其成分金属大，①正确；合金的熔点比成分金属低，②正确；合金的性能与其配比及生成条件有关，③正确；合金的导电能力比纯金属差，④‎ 错误；合金由于性能好而应用更广泛，⑤正确。‎ ‎2．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：铜铝混合物测定生成气体的体积 方案Ⅱ：铜铝混合物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均可以是盐酸或NaOH溶液 B．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 C．溶液A和B均可选用稀硝酸 D．实验室中方案Ⅱ更便于实施 解析：选C　盐酸和Al反应，剩余Cu，利用产生H2的体积，可求出Al的质量分数，从而得出Cu的质量分数；若用NaOH溶液和Al反应，根据产生H2的体积，也可求出Cu的质量分数，A正确；浓硝酸和Cu反应，使铝钝化，使剩余固体的质量偏大，从而使测得Cu的质量分数偏小，B正确；如果选用稀硝酸，稀硝酸与Cu、Al均反应，就会造成方案Ⅱ中没有固体剩余，C错误；无论选用NaOH溶液还是盐酸，最后剩余的固体都是Cu，利用方案Ⅱ直接测固体的质量比较方便，而方案Ⅰ测气体的体积比较麻烦，方案Ⅱ更便于实施，D正确。‎ 题点二　金属矿物的开发与利用 ‎3．下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是(　　)‎ 选项 金属 存在形式 冶炼方法 A 铜 化合态 铁的金属性比铜强，可将铁与CuSO4溶液反应冶炼铜 B 银 化合态 银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁 D 钠 化合态 钠的金属性强，一般的还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼 解析：选D　一般用电解熔融NaCl的方法来制取钠，而电解饱和食盐水得到的是NaOH、H2和Cl2。‎ ‎4．用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如：‎ ‎2Al＋4BaO3Ba↑＋BaO·Al2O3‎ 常温下Al的金属性比Ba的金属性______(选填“强”“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是______。‎ A．高温时Al的活泼性大于Ba B．高温有利于BaO分解 C．高温时BaO·Al2O3比Al2O3稳定 D．Ba的沸点比Al的低 解析：因Ba的金属性强于Mg，而Mg的金属性强于Al，故Al的金属性比Ba弱，题中由Al制备Ba不符合常规金属性强的制备金属性弱的反应规律，原因是此反应为可逆反应，Ba在此温度下为气体，移出钡蒸气后，上述平衡右移，故能由铝制得钡。‎ 答案：弱　D 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎ [课堂真题集训——明考向]‎ ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)(2016·全国卷Ⅱ)除去Cu粉中混有CuO的方法是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥(　　)‎ ‎(2)(2015·全国卷Ⅰ)将铜粉加入1.0 mol·L－1 Fe2(SO4)3溶液中，现象是溶液变蓝，有黑色固体出现(　　)‎ ‎(3)(2015·广东高考)1 mol Cu和足量热浓硫酸反应可生成NA个SO3分子(　　)‎ ‎(4)(2015·四川高考)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈(　　)‎ ‎(5)(2015·四川高考)气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气(　　)‎ ‎(6)(2014·全国卷Ⅱ)H2通过灼热的CuO粉末，反应后固体物质增重(　　)‎ 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎2．(2017·江苏高考)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。‎ ‎(1)碱式氯化铜有多种制备方法。‎ ‎①方法1：45～50 ℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M′的化学式为________。‎ ‎(2)碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClc·xH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验：①称取样品1.116 0 g，用少量稀HNO3溶解后配成 100.00 mL 溶液A；②取25.00 mL 溶液A，加入足量AgNO3溶液，得AgCl 0.172 2 g；③另取 25.00 mL溶液A，调节pH 4～5，用浓度为0.080 00 mol·L－1的EDTA(Na2H2Y·2H2O)标准溶液滴定Cu2＋(离子方程式为Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋)，滴定至终点，消耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程)。‎ 解析：(1)①在H2O存在的条件下，CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl2·3H2‎ O，根据Cu和O得失电子守恒配平反应的化学方程式。②由题图知，O2氧化M′生成M，根据题意“Fe3＋对该反应有催化作用”，则M′为Fe2＋。(2)由②中生成AgCl的质量，可计算出1.116 0 g样品中Cl－的物质的量n(Cl－)；由③可计算出1.116 0 g样品中Cu2＋的物质的量n(Cu2＋)，根据电荷守恒：n(OH－)＋n(Cl－)＝2n(Cu2＋)，得出n(OH－)，最后由质量守恒得出n(H2O)；由四种粒子的物质的量，可确定样品的化学式。‎ 答案：(1)①4CuCl＋O2＋8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ‎②Fe2＋‎ ‎(2)n(Cl－)＝n(AgCl)×＝×＝4.800×10－3 mol n(Cu2＋)＝n(EDTA)×＝0.080 00 mol·L－1×30.00 mL×10－3 L·mL－1×＝9.600×10－3 mol n(OH－)＝2n(Cu2＋)－n(Cl－)＝2×9.600×10－3 mol－4.800×10－3 mol＝1.440×10－2 mol m(Cl－)＝4.800×10－3 mol×35.5 g·mol－1＝0.170 4 g m(Cu2＋)＝9.600×10－3 mol×64 g·mol－1＝0.614 4 g m(OH－)＝1.440×10－2 mol×17 g·mol－1＝0.244 8 g n(H2O)＝＝4.800×10－3 mol a∶b∶c∶x＝n(Cu2＋)∶n(OH－)∶n(Cl－)∶n(H2O)＝2∶3∶1∶1‎ 化学式为Cu2(OH)3Cl·H2O ‎3．(2013·重庆高考)合金是建造航空母舰的主体材料。‎ ‎(1) 航母升降机可由铝合金制造。‎ ‎①工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。‎ ‎②AlMg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 焊接过程中使用的保护气为______________(填化学式)。‎ ‎(2)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0 g CuAl合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀39.0 g，则合金中Cu的质量分数为________。‎ 解析：(1)①提取铝土矿中的氧化铝，通入CO2气体使[Al(OH)4]－转化为Al(OH)3沉淀。②Al2O3与NaOH溶液发生反应：Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]；焊接过程中的保护气与金属不能反应，故一般用稀有气体，如Ar。‎ ‎(2)白色沉淀Al(OH)3的质量为39.0 g，为0.5 mol，合金中Al的质量为0.5 mol×27 g·mol－1＝13.5 g，‎ 铜的质量分数为×100%＝83.1%。‎ 答案：(1)①CO2‎ ‎②Al2O3＋2NaOH＋3H2O===2Na[Al(OH)4]　Ar ‎(2)83.1%‎ ‎[课下能力测评——查缺漏]‎ ‎1．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是(　　)‎ ‎①合金的性质与其组成金属的性质不完全相同　②火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]制取Cu也属还原法　③金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子　④工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的　⑤越活泼的金属越难冶炼 A．①②③　　　　　　　　　 B．只有④‎ C．④⑤ D．②③④‎ 解析：选B　合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大、熔点更低等，①正确；火烧孔雀石分解生成CuO，CuO被炭还原为单质Cu，属于还原法制取，②正确；因AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法，④错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，③、⑤正确。‎ ‎2．下列对玻璃钢的叙述正确的是(　　)‎ A．玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的，所以其成分与普通玻璃相同 B．玻璃钢是以玻璃为基体，钢纤维做增强体的复合材料 C．玻璃钢的基体是合成树脂，增强体是玻璃纤维 D．玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢稍差，但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好 解析：选C　玻璃钢是一种以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料，强度高于合金钢，有较好的耐化学腐蚀性和电绝缘性。‎ ‎3．下列说法中正确的是(　　)‎ A．Cu→CuO→Cu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现 B．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高 C．金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜 D．金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行 解析：选C　CuO→Cu(OH)2不能通过一步反应实现，A错误；铝合金比纯铝的熔点低，B错误；铁、铜表面不能形成致密的氧化物薄膜，D错误。‎ ‎4．已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu↓。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2‎ O，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得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：‎ 加入试剂 稀硫酸 浓硫酸、‎ 加热 稀硝酸 浓硝酸 实验现象 有红色固体剩余，溶液变为蓝色 产生无 色气体 产生无色气体，溶液变为蓝色 产生红棕色气体，溶液变为绿色 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物(　　)‎ A．是Cu B．是Cu2O C．一定有Cu，一定有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu 解析：选D　浓H2SO4(加热)、硝酸均能氧化Cu或Cu2O；而稀H2SO4与Cu不反应，与Cu2O反应。‎ ‎5．某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制造；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请你选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误(　　)‎ A．硫酸铜溶液 B．稀硝酸 C．盐酸 D．硝酸银溶液 解析：选B　当金牌是纯金时遇到稀硝酸不溶解；当金牌是金银合金时遇到稀硝酸部分溶解；当金牌是黄铜时遇到稀硝酸全部溶解。‎ ‎6．为了比较铁和铜金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案，并将实验结果记录如下：‎ 方案 现象或产物 ‎①将铁片置于CuSO4溶液中 铁片上有亮红色物质析出 ‎②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧 产物分别为FeCl3和CuCl2‎ ‎③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中 产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4‎ ‎④将铁片和铜片分别放入稀硫酸中 铁片上有气泡，铜片上不产生气泡 ‎⑤将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中，并用导线连接 铁片溶解，铜片上有气泡产生 能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有(　　)‎ A．2种 B．3种 ‎ C．4种 D．5种 解析：选B　①铁能置换出铜，证明铁比铜活泼；②③不能证明；④铁能置换出稀硫酸中的氢，铜不能，证明铁比铜活泼；⑤铁与铜形成原电池，铁作负极，铜作正极，证明铁比铜活泼，共有3种方案，选项B正确。‎ ‎7．下列说法中正确的是(　　)‎ A．氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 B．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 C．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应 D．MgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg，工业上制镁 解析：选C　氯化铝是共价化合物，熔融时不能电离出自由移动的离子而不导电，A错误；电解熔融的NaCl制备Na和Cl2，B错误；MgO熔点过高，不适合用于电解法制镁，应电解熔融的MgCl2制镁，D错误。‎ ‎8．下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是(　　)‎ A．粗铜电解精炼时，粗铜作阳极 B．生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应 C．黄铜矿冶炼铜时，副产物SO2可用于生产硫酸，FeO可用作冶炼铁的原料 D．粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法 解析：选B　电解精炼铜时，粗铜作阳极，自身可以溶解，故A正确；制备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑和SiO2＋CaCO3CaSiO3＋CO2↑，元素化合价未发生变化，均不属于氧化还原反应，故B错误；SO2可以转化成SO3，进而生成H2SO4，FeO与CO在高温下可生成Fe，故C正确；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将SiCl4从杂质中提取出来，再与H2发生置换反应得到高纯硅，故D正确。‎ ‎9．根据框图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．M、E都是第四周期中的过渡元素，E的金属活动性比M的金属活动性强，E3＋的氧化性比M2＋的氧化性弱 B．反应①、②、③、④、⑤都属于氧化还原反应，且在反应①和③中硫酸都是既表现了酸性，又表现了氧化性 C．反应④、⑥的离子方程式分别可表示为E3＋＋3SCN－===E(SCN)3、3NH3·H2O＋E3＋===E(OH)3↓＋3NH D．用K2EO4、Zn可制成一种高能电池，该电池中负极的电极反应式为EO＋4H2O＋3e－===E(OH)3＋5OH－‎ 解析：选C　根据框图信息，M和E分别是铜和铁，Fe3＋的氧化性比Cu2＋的氧化性强，A错误；④不属于氧化还原反应，①和③中硫酸都是只表现了酸性，B错误；用K2FeO4、Zn制成一种高能电池，负极材料是Zn，D错误。‎ ‎10．如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是(　　)‎ 选项 物质a 物质b 物质c 物质d A Cu2(OH)2CO3‎ Ba(OH)2‎ Fe(OH)3‎ 酚酞溶液 B CuO NaAlO2‎ Fe2O3‎ 紫色石蕊溶液 C CuO BaCl2‎ FeO 酚酞溶液 D Cu(OH)2‎ Ba(NO3)2‎ FeO 紫色石蕊溶液 解析：选D　稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞溶液不变色，A项错误，C项错误；稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，B项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与FeO反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红，D项正确。‎ ‎11．铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98g(用精密天平测量) Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线，如图2所示。则下列分析正确的是(　　)‎ A．图1中，A到B的过程中有0.005 mol电子发生了转移 B．图1整个过程中共生成0.18 g水 C．图2三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A D．图1中A和B化学式分别为Cu2O和CuO 解析：选B　0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol，若全部生成CuO，质量为0.01 mol×80 g·mol－1＝0.8 g，所以A点是CuO；若全部生成Cu2O，质量为0.005 mol×144 g·mol－1＝0.72 g，所以B点是Cu2O，D项错误；根据4CuO2Cu2O＋O2↑可知，A到B的过程中有0.01 mol电子发生了转移，A项错误；根据Cu(OH)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，水的物质的量为0.01 mol，质量为0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，B项正确；CuO和其中所含Cu元素的质量关系为＝＝，观察图2可知，B曲线符合上述质量关系，表示的是CuO，C项错误。‎ ‎12．铜是生活中常见的金属，请回答下列问题：‎ ‎(1)Cu不活泼，通常情况下不与稀硫酸反应，但向Cu和稀硫酸的混合物中滴入H2O2溶液后，溶液很快变蓝色，试写出该反应的离子方程式：___________________________。‎ ‎(2)将硫酸铜溶液和碳酸钠溶液混合，会析出Cu2(OH)2CO3 绿色固体，试写出该反应的离子方程式：____________________________________________________________。‎ ‎(3)火法炼铜的原理：Cu2S＋O22Cu＋SO2，在该反应中每生成1 mol Cu，转移________mol e－。‎ ‎(4)据报道，有一种叫Thibacillus Ferroxidans的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O，利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)：‎ ‎①检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的实验方法__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：‎ 方案一：_______________________________________________________________；‎ 方案二：_______________________________________________________________。‎ 解析：(1)金属铜投入稀硫酸中不发生反应，但再加入H2O2溶液后铜开始溶解，溶液逐渐变为蓝色，说明H2O2在酸性溶液中具有氧化性，能溶解铜，离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。(2)将CuSO4溶液和Na2CO3溶液混合，会析出 Cu2(OH)2CO3‎ ‎，反应的离子方程式为2Cu2＋＋CO＋2H2O ===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋。(3)反应中Cu元素化合价由＋1价降低到0价，O元素化合价由0价降低到－2价，S元素化合价由－2价升高到＋4价，由方程式可知生成2 mol Cu，转移6 mol电子，则该反应中每生成1 mol Cu，转移3 mol电子。(4)①检验溶液B中Fe3＋是否被除尽的试剂是KSCN溶液，加入KSCN溶液若变红证明含有Fe3＋，若加入后溶液不变红证明不含Fe3＋。②CuSO4溶液得到金属铜的方法，可以加入铁粉置换铜，反应的化学方程式为CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu；也可用惰性电极通电电解CuSO4溶液，反应的化学方程式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4。‎ 答案：(1)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O ‎(2)2Cu2＋＋CO＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2H＋‎ ‎(3)3　‎ ‎(4)①取适量上层清液于试管中，加入KSCN溶液若变红证明含有Fe3＋，否则不含Fe3＋‎ ‎②CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu ‎2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4‎ ‎13．某同学对Cu的常见化合物的性质进行实验探究，探究的问题和过程如下：‎ ‎(1)为探究Cu(OH)2是否和Al(OH)3一样具有两性，除选择Cu(OH)2外，必须选用的试剂为________(填字母)。‎ a．氨水 b．氢氧化钠溶液 c．稀硫酸 d．冰醋酸 ‎(2)为探究不同价态铜的稳定性，进行如下实验：‎ ‎①将CuO粉末加热至1 000 ℃以上完全分解成红色的Cu2O粉末，该实验说明：在高温条件下，＋1价Cu比＋2价Cu更________(填“稳定”或“不稳定”)。‎ ‎②向Cu2O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液和一种红色固体，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________，‎ 由此可知，在酸性溶液中，＋1价Cu比＋2价Cu更______(填“稳定”或“不稳定”)。‎ ‎(3)为了探究氨气能否和氢气一样还原CuO，他根据所提供的下列装置进行实验(夹持装置未画)，装置A产生氨气，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→________→______→______→______→______→______→h。‎ ‎①实验开始时，打开分液漏斗的活塞K，发现浓氨水没有滴下，如果各仪器导管均没有堵塞，则可能的原因是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②实验结束后，装置B中固体由黑色变为红色，装置E中收集到无色无味的气体，在空气中无颜色变化，点燃的镁条可以在其中燃烧，则B装置中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎③装置C中的球形装置的作用是_____________________________________。‎ 解析：(1)为证明Cu(OH)2显两性，须分别使其与强酸和强碱溶液作用，若均发生反应，则证明Cu(OH)2显两性。应选氢氧化钠溶液和稀硫酸。‎ ‎(2)①将CuO粉末加热至1 000 ℃分解为Cu2O，说明1 000 ℃下 Cu2O比CuO更稳定。②Cu2O中加适量稀硫酸，得到蓝色溶液是CuSO4溶液，生成的红色固体为单质Cu，故离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O，说明酸性条件下Cu2＋更稳定。‎ ‎(3)氨气还原CuO的实验，A用以制取氨气，经D碱石灰干燥，在B中反应，反应后的气体经C洗去剩余的氨气，用E收集生成的气体。所以各仪器接口顺序为a→g→f→b→c→d→e→h(b、c位置可互换)。①分液漏斗的上口不与大气相通时，内部液体不容易流出。②氨气与氧化铜反应生成的无色无味气体是N2，另有H2O生成，反应的化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O。③装置C中的球形装置可防止因氨气极易溶于水而导致的倒吸。‎ 答案：(1)bc　(2)①稳定 ‎②Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O　不稳定 ‎(3)g　f　b　c　d　e(b、c位置可互换)‎ ‎①没有将分液漏斗上口的玻璃塞打开 ‎②3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O　③防倒吸