2019届一轮复习鲁科版金属材料复合材料学案(1)

2019届一轮复习鲁科版金属材料复合材料学案(1)

第3节 金属材料　复合材料 ‎1.了解常见金属活动顺序。‎ ‎2．了解合金的概念及其重要应用。‎ ‎3．了解铜及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ 考点一　金属材料与金属矿物的开发利用 ‎1．合金 ‎(1)概念及性质 ‎(2)注意事项 ‎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。‎ ‎③并非所有的金属都能形成合金。当一种金属的熔点高于另一种金属的沸点时，这两种金属则不能形成合金。‎ ‎2．常见金属材料 ‎(1)黑色金属材料——钢铁 ‎①是用量最大，用途最广的合金。‎ ‎②钢根据化学成分碳素钢根据含碳量高低分中碳钢低碳钢高碳钢合金钢 ‎(2)有色金属材料——铜和铝 ‎①我国使用最早的合金是青铜，常见的铜合金有黄铜和白铜。‎ ‎②铝合金。‎ ‎3．金属矿物的开发利用 ‎(1)金属在自然界中的存在 ‎(2)金属冶炼的一般步骤 ‎(3)金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即：Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。‎ ‎(4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)‎ ‎4．铝热反应 实验 装置 实验 现象 ‎①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在较高温度下发生剧烈反应；‎ ‎②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验 结论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3 2Fe＋Al2O3‎ 原理 应用 ‎①制取熔点较高、活泼性弱于Al的金属铬、锰、钨等；‎ ‎②金属焊接，如野外焊接钢轨等 ‎[题点全练]‎ 题点(一)　金属矿物的开发利用 ‎1．下列制备金属单质的方法或原理正确的是(　　)‎ A．在高温条件下，用H2还原MgO制备单质Mg B．在通电条件下，电解熔融Al2O3制备单质Al C．在通电条件下，电解饱和食盐水制备单质Na D．加强热，使CuO在高温条件下分解制备单质Cu 解析：选B　A项，应用电解熔融的MgCl2的方法制备单质镁；B项，铝为活泼金属，因此应用电解的方法制取；C项，电解水溶液得不到金属钠；D项，制备单质铜应用热还原法。‎ ‎2．明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定，毁罐取出……即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是(　　)‎ A．倭铅是指金属锌和铅的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是C C．冶炼Zn的过程中有氧化还原反应发生 D．该冶炼锌的方法属于热还原法 解析：选A　A项，由题意可知，倭铅是指金属锌，不是混合物；B项，反应中C作还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C；C项，碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，有氧化还原反应发生；D项，该反应是利用碳还原碳酸锌生成锌单质，属于热还原法。‎ ‎3．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______(填“强”或“弱”)。利用上述方法可制取Ba的主要原因是________(填字母)。‎ 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金属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，平衡右移，故能由铝制得钡。‎ 答案：弱　D ‎[规律方法]‎ 金属活动性与冶炼方法的关系 题点(二)　合金的组成与性质 ‎4．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是(　　)‎ A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高 B．此合金能全部溶解于稀盐酸中 C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中 D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小 解析：选B　镁铝合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度比它的各成分金属的硬度大，合金的化学性质与各成分金属的化学性质基本相同。‎ ‎5．球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验室测定化合物X的组成实验如下：‎ 下列说法不正确的是(　　)‎ A．固体2是氧化铁 B．X的化学式可以表示为Fe3C2‎ C．溶液甲中可能含有Fe3＋‎ D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成 解析：选B　A项，溶液乙是FeCl3，FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，在加热蒸干时HCl挥发，Fe(OH)3在灼烧时分解得到24.0 g Fe2O3，固体2是氧化铁；B项，24.0 g Fe2O3的物质的量为0.15 mol，其中含铁0.3 mol，相当于16.8 g铁，X含碳1.2 g，相当于0.1 mol碳，所以X的化学式可以表示为Fe3C；C项，＋2价铁可被氧气氧化，溶液甲中可能含有Fe3＋；D项，X中含碳，碳与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成。‎ 考点二　铜及其化合物 ‎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 ‎①常温下，铜在干燥的空气中性质稳定，但在潮湿的空气里则会被锈蚀，在其表面逐渐形成一层绿色的铜锈。有关化学方程式：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3。‎ ‎②写出下列化学方程式：‎ 铜在空气中加热：2Cu＋O22CuO；‎ 铜丝在硫蒸气中反应：2Cu＋SCu2S。‎ ‎2．铜的重要化合物 Cu2(OH)2CO3Cu(OH)2Cu2O ‎(1)Cu2(OH)2CO3的名称为碱式碳酸铜，是铜绿、孔雀石的主要成分，受热分解可生成黑色的氧化铜，化学方程式：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，可溶于稀硫酸，离子方程式：Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。‎ ‎(2)黑色氧化铜在高温下分解为红色的Cu2O，化学方程式为4CuO2Cu2O＋O2↑。‎ ‎(3)蓝色的硫酸铜晶体受热分解为白色的硫酸铜粉末，化学方程式为CuSO4·5H2OCuSO4＋5H2O。‎ ‎(4)红色的Cu2O与稀硫酸反应，溶液变蓝，同时生成红色的单质铜，离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。‎ ‎3．铜及其化合物的应用 ‎(1)原电池：铜可作为铜锌原电池中的极材料。‎ ‎(2)电解池：电解CuCl2溶液，即CuCl2Cu＋Cl2↑。‎ ‎(3)铜的精炼：以粗铜为极，纯铜为极，CuSO4溶液为电解液进行电解，可将粗铜提纯。‎ ‎(4)氧化铜与醇反应时作氧化剂，并可实现从CuO到Cu的转化。‎ ‎(5)用新制的氢氧化铜悬浊液来检验基，并可实现从Cu(OH)2到Cu2O的转化。‎ ‎(6)Cu2＋作为重金属离子能使蛋白质变性，可利用此性质来配制农药，如配制波尔多液。‎ ‎(7)在制取乙炔的实验中，可用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质H2S等：CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4。‎ ‎(8)Cu2＋能催化H2O2分解制O2，加快其分解速率。‎ ‎(9)无水CuSO4粉末遇水变蓝的特性检验(或水蒸气)的存在。‎ ‎[题点全练]‎ 题点(一)　铜及其化合物的性质 ‎1．下列关于铜的化合物的说法正确的是(　　)‎ A．蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是化学变化 B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，有棕黄色的烟生成 C．用稀盐酸除去铜锈的离子方程式为CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O D．向CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后，将混合物倒入蒸发皿加热煮沸一会儿，然后冷却、过滤，滤纸上的物质为“蓝色固体”‎ 解析：选A　蓝色硫酸铜晶体受热失去结晶水转化为白色硫酸铜粉末是化学变化，A正确；常温下铜与氯气不反应，需在点燃条件下才能反应，观察到有棕色的烟生成，B错误；铜锈的成分是碱式碳酸铜，不是氧化铜，C错误；CuSO4溶液中滴入过量NaOH溶液充分反应后生成Cu(OH)2沉淀，加热后过滤，滤纸上留下的是黑色物质CuO，D错误。‎ ‎2．下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是(　　)‎ 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A SO2有漂白性 SO2能使溴水退色 B 铁比铜活泼 铜容器可以盛放浓硝酸 C 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 D 铜表面易形成致密的氧化膜 铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 解析：选C　SO2具有漂白性，但SO2使溴水退色利用的是SO2的还原性，A项错误；铜在常温下能与浓硝酸反应，铜容器不能盛放浓硝酸，B项错误；碱式碳酸铜能与盐酸反应生成氯化铜、水和CO2，而铜不与稀盐酸反应，故可以用稀盐酸除去铜器表面的铜绿，C项正确；铜板上的铁钉在潮湿空气中易发生电化学腐蚀，铁作负极加快腐蚀速率，D项错误。‎ ‎3．已知酸性条件下有反应：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Cu2O，两者都是红色固体。一位同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，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 红色固体和蓝色溶液 无色气体 无色气体和蓝色溶液 红棕色气体和绿色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是(　　)‎ A．Cu　　　　　　　　　 B．Cu2O C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu 解析：选D　根据题中信息，可推出原红色固体里一定有Cu2O；溶液中的红色固体铜，可能是原来固体中含有铜，也可能是由Cu2O和硫酸反应生成的。‎ ‎[规律方法]‎ 区别红色物质Cu和Cu2O的方法 向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为Cu2O，否则为Cu。反应的化学方程式为Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。‎ 题点(二)　铜及其化合物的制备 ‎4．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：‎ Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾 ‎(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)。‎ A．适量的NaNO3　 B．适量的HNO3　 C．适量的H2O2‎ 解析：(1)Cu2S中铜为＋1价，火法炼铜中Cu、O被还原，S被氧化，反应的化学方程式为Cu2S＋O22Cu＋SO2。‎ ‎(2)依据信息知Cu2O在酸性条件下生成Cu2＋(蓝色)和单质铜(红色)，反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。‎ ‎(3)H2O2不产生污染物，不引入杂质。‎ 答案：(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2‎ ‎(2)Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O ‎(3)C ‎[规律方法]‎ ‎1．冶炼铜的“两方法”‎ ‎(1)湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。‎ ‎(2)高温炼铜：工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜)：‎ ‎2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)‎ ‎2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2‎ ‎2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑‎ ‎[注]　粗铜通过电解精炼获得精铜。‎ ‎2．制备CuSO4的流程 Cu2SCuCu2O、CuOCuSO4‎ ‎[注]　不能用Cu与浓硫酸反应制备CuSO4。‎ ‎[综合演练提能]　 ‎ ‎[课堂真题练]‎ ‎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·天津高考)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈(√)‎ ‎(5)(2015·天津高考)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(×)‎ ‎(7)(2017·天津高考)用氯气处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子(×)‎ ‎2．(2015·四川高考)下列有关CuSO4溶液的叙述正确的是(　　)‎ A．该溶液中Na＋、NH、NO、Mg2＋可以大量共存 B．通入CO2气体产生蓝色沉淀 C．与H2S反应的离子方程式：Cu2＋＋S2－===CuS↓‎ D．与过量浓氨水反应的离子方程式：‎ Cu2＋＋2NH3·H2O===Cu(OH)2↓＋2NH 解析：选A　CO2与CuSO4不反应，没有蓝色沉淀生成，B错误；CuSO4与H2S反应的离子方程式为H2S＋Cu2＋===2H＋＋CuS↓，C错误；CuSO4与过量浓氨水反应的离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，D错误。‎ ‎3．(2017·江苏高考)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂；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________________。‎ 解析：(1)在H2O存在的条件下，CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl2·3H2O，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＋。‎ 答案：(1)4CuCl＋O2＋8H2O ‎2Cu2(OH)2Cl2·3H2O ‎(2)Fe2＋‎ ‎4．(2017·北京高考)TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2)制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：‎ 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化合物 SiCl4‎ TiCl4‎ AlCl3‎ FeCl3‎ MgCl2‎ 沸点/℃‎ ‎58‎ ‎136‎ ‎181(升华)‎ ‎316‎ ‎1 412‎ 熔点/℃‎ ‎－69‎ ‎－25‎ ‎193‎ ‎304‎ ‎714‎ 在TiCl4中 的溶解性 互溶 ‎——‎ 微溶 难溶 ‎(1)氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。‎ 已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)　ΔH1＝＋175.4 kJ·mol－1‎ ‎2C(s)＋O2(g)===2CO(g)　ΔH2＝－220.9 kJ·mol－1‎ ‎①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据图判断：CO2生成CO反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)，判断依据： ________________________________。‎ ‎③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是____________________________________________________。‎ ‎④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有________________________________________________________________________。‎ ‎(2)精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：‎ 物质a是________，T2应控制在_________________________________________。‎ 解析：(1)①根据盖斯定律，将已知的两个热化学方程式相加即可得到所求热化学方程式。②由题图知，温度升高，CO2‎ 的物质的量减少，CO的物质的量增多，平衡向生成CO的方向移动，又因温度升高平衡向吸热反应方向移动，故CO2生成CO反应的ΔH>0。③根据题意，尾气中的HCl经吸收得到粗盐酸，因此吸收液为水；尾气中的Cl2经吸收得到FeCl3溶液，因此吸收液为FeCl2溶液；为防止HCl、Cl2吸收不完全污染环境，最后用NaOH溶液进行吸收。④由资料可知，冷却至室温时，滤渣中含有难溶于TiCl4的MgCl2以及微溶于TiCl4的AlCl3和FeCl3。(2)粗TiCl4中含有的杂质是与TiCl4互溶的SiCl4和少量微溶于TiCl4的AlCl3和FeCl3，根据各物质的沸点差异，采用蒸馏的方法先除去沸点较低的SiCl4，再控制温度在136～181 ℃之间，蒸馏得到纯TiCl4。‎ 答案：(1)①TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1　②>　随温度升高，CO含量增大，说明生成CO的反应是吸热反应　③H2O、FeCl2溶液、NaOH溶液　④MgCl2、AlCl3、FeCl3‎ ‎(2)SiCl4　高于136 ℃，低于181 ℃‎ ‎[课下提能练]‎ ‎1．(2018·东城质检)化学反应中，反应物用量、浓度或反应条件不同可能对生成物产生影响。下列反应的生成物不受上述因素影响的是(　　)‎ A．铜与硝酸反应　　　 B．钠与氧气反应 C．氢气与氯气反应 D．氯化铝与氢氧化钠溶液反应 解析：选C　A项，铜与浓硝酸、稀硝酸反应的产物不同；B项，钠与氧气在常温条件下的反应和在加热条件下反应的产物不同；C项，氢气与氯气无论是加热还是点燃条件下的产物都是HCl，不受反应物用量、条件、反应物浓度的影响；D项，氯化铝与少量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝，与足量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，产物不同。‎ ‎2．(2018·宝鸡质检)已知下列转化关系中，M、N均为单质，则M可能是(　　)‎ M＋NQQ溶液M＋N A．Na B．Al C．Fe D．Cu 解析：选D　Na、Al、Fe均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，题给转化是：Cu＋Cl2CuCl2CuCl2溶液Cu＋Cl2。‎ ‎3．下列常见金属的冶炼原理中不合理的是(　　)‎ 选项 金属 冶炼原理 A Fe Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2‎ B Hg ‎2HgO2Hg＋O2↑‎ C Mg ‎2MgO(熔融) 2Mg＋O2↑‎ D Na ‎2NaCl(熔融) 2Na＋Cl2↑‎ 解析：选C　A项，铁可以通过还原剂还原铁的氧化物进行冶炼，正确；B项，Hg是不活泼金属，通过热分解冶炼，正确；C项，镁是活泼金属，电解熔融的MgCl2冶炼Mg，错误；D项，Na是活泼金属，电解熔融NaCl冶炼Na，正确。‎ ‎4．从经济效益和环境保护考虑，大量制取Cu(NO3)2最宜采用的方法是(　　)‎ A．CuCu(NO3)2‎ B．CuCu(NO3)2‎ C．CuCuOCu(NO3)2‎ D．CuCuCl2Cu(NO3)2‎ 解析：选C　A项，Cu与浓HNO3反应生成NO2，NO2是有毒气体，污染环境，错误；B项，Cu与稀HNO3反应生成NO，NO是有毒气体，污染环境，错误；C项，发生反应2Cu＋O22CuO，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，过程中没有有毒气体生成，不污染环境，正确；D项，硝酸银成本较高，不经济，错误。‎ ‎5．(2018·南阳一中月考)铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98 g(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甲所示；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的质量的关系曲线，如图乙所示。‎ 则下列分析正确的是(　　)‎ A．图甲中a点和b点对应物质的化学式分别为Cu2O和CuO B．图甲整个过程中共生成0.26 g水 C．图乙三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A D．图甲中，a到b的过程中有0.01 mol电子发生了转移 解析：选D　0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol，若全部生成CuO，则质量为0.01 mol×80 g·mol－1＝0.80 g，所以a点对应的物质是CuO；若全部生成Cu2O，则质量为0.005 mol×144 g·mol－1＝0.72 g，所以b点对应的物质是Cu2O，A项错误；根据化学方程式Cu(OH)2CuO＋H2O、4CuO2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物质的量为0.01‎ ‎ mol，质量为0.01 mol×18 g·mol－1＝0.18 g，B项错误；CuO和其中所含Cu元素的质量关系(以CuO的质量为10 g计算)为：‎ CuO　～　Cu ‎80　　　　64‎ ‎10 g　　　8 g 观察图乙可知，B曲线符合上述质量关系，表示的是CuO，C项错误；根据反应方程式4CuO2Cu2O＋O2↑可知，a到b的过程中有0.01 mol电子发生了转移，D项正确。‎ ‎6．有NaCl、FeCl2、FeCl3、CuCl2、AlCl3、NH4Cl六种溶液，只用一种试剂就可以把它们鉴别开来，该试剂是(　　)‎ A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．氨水 D．稀HNO3‎ 解析：选B　A项，加入硫酸溶液，六种溶液都无现象，所以不能鉴别；B项，加入NaOH溶液，NaCl无现象，FeCl2生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，FeCl3生成红褐色沉淀，CuCl2生成蓝色沉淀，AlCl3生成白色沉淀，NaOH过量时，沉淀逐渐溶解消失，NH4Cl生成刺激性气体，六种物质现象各不相同，可鉴别；C项，加入氨水，NaCl和NH4Cl无现象，所以不能鉴别；D项，加入稀HNO3，NaCl、AlCl3、NH4Cl均为无色溶液，无法区分。‎ ‎7．(2018·湖北七校联考)下列关于Fe、Cu、Mg、Al四种金属元素的说法中正确的是(　　)‎ A．四种元素的单质都能和盐酸反应，生成相应的盐和氢气 B．制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 C．将Mg棒和Al棒作为原电池的两个电极插入NaOH溶液中，Mg棒上发生氧化反应 D．铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是氧化铜 解析：选B　A项，Cu单质不与盐酸反应。C项，一般情况下，在原电池中，金属性强的作负极，但也要根据电解质溶液的实际情况考虑，Mg的金属性大于Al的，但是电解质溶液为NaOH溶液，而Mg不与NaOH溶液反应，Al与NaOH溶液反应，所以Al棒作负极，发生氧化反应。D项，铁锈的主要成分是氧化铁，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。‎ ‎8．“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是(　　)‎ A．无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价 B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁 C．Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料 D．1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子 解析：选C　A项，拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作零价；B项，拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大；C项，Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料；D项，溶于过量硝酸时，Al与Fe均变为＋3价，Cu变为＋2价，故1 mol Al65Cu23Fe12失电子为65 mol×3＋23 mol×2＋12 mol×3＝277 mol。‎ ‎9．(2018·泉州模拟)已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H＋发生：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是(　　)‎ A．如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成了Cu2O B．溶液中最终可能有紫红色固体出现 C．这种实验的结果无法说明CuO分解的程度 D．如果溶液变成蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解 解析：选C　Cu、Cu2O、CuO均能与稀硝酸反应，故不可能有紫红色固体出现，无法说明CuO分解的程度。‎ ‎10．CuSO4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．将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体 B．相对于途径①③，途径②更好地体现了绿色化学思想 C．CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体 D．Y可能是葡萄糖 解析：选C　CuSO4易溶于水，将CuSO4溶液蒸发浓缩得到其高温饱和溶液，再冷却结晶可析出CuSO4·5H2O晶体，A正确；途径②中发生的反应为2Cu＋2H2SO4＋O22CuSO4＋2H2O，而途径①中产生NO气体，途径③中产生SO2气体，显然途径②不产生污染性气体，更好地体现了绿色化学思想，B正确；由题图可知，CuSO4在1 100 ℃时分解得到Cu2O，该过程Cu元素化合价由＋2价降低到＋1价，S元素的化合价为＋6价，不能继续升高，只能是O元素的化合价升高，即有O2产生，化学方程式为2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑，故X是SO2、SO3、O2三种气体的混合物，C错误；CuSO4与过量NaOH溶液反应生成Cu(OH)2，再与Y在加热条件下转化为Cu2O，则Y具有还原性，可以是乙醛、葡萄糖等含有醛基的有机物，D正确。‎ ‎11．部分氧化的铁铜合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．滤液A中的阳离子为Fe3＋、Fe2＋、H＋‎ B．样品中Fe元素的质量为2.24 g C．样品中CuO的质量为4.0 g D．V＝896‎ 解析：选B　硫酸足量，只有金属Cu不与H2SO4反应，所以滤渣3.2 g为金属铜，物质的量为0.05 mol，即合金样品中总共含有铜元素0.05 mol，滤液A中加入足量NaOH溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2 g为Fe2O3。生成的滤渣3.2 g是铜，金属铜可以和Fe3＋反应，所以滤液A中一定不含Fe3＋，则滤液A中含有的阳离子为Fe2＋、H＋，A错误；Fe的物质的量为×2＝0.04 mol，其质量为0.04 mol×56 g·mol－1＝2.24 g，B正确；根据B项分析可知铁元素质量为2.24 g，而合金样品质量为5.76 g，所以CuO的质量不超过5.76 g－2.24 g＝3.52 g，C错误；最后滤液A中溶质为过量H2SO4和FeSO4，而铁元素物质的量为0.04 mol，说明参加反应的硫酸的物质的量为0.04 mol，含H＋0.08 mol，其中部分H＋生成氢气，另外的H＋和合金中的O2－结合成水，由于合金中氧元素的物质的量为＝0.02 mol，全转化为H2O需消耗H＋0.04 mol，所以硫酸中生成H2的H＋的物质的量为0.08 mol－0.04 mol＝0.04 mol，即生成0.02 mol H2，标准状况下体积为448 mL，D错误。‎ ‎12．(2018·海南五校一模)CuCl是有机合成中常用的一种催化剂，在乙醇中溶解度较小。实验室可用氯化铜溶液、铜粉、浓盐酸反应制备，其反应原理和流程为 CuCl2＋Cu＋2HCl2HCuCl2(无色)2CuCl↓(白色)＋2HCl 已知反应过程中可能存在的副反应有：CuCl＋H2OCuOH＋HCl ‎(1)“反应”步骤中加入氯化钠的目的是_________________________________。‎ ‎(2)用乙醇洗涤产品的原因，一是____________________，二是__________________。‎ ‎(3)“反应”步骤中往往使用过量的浓盐酸，其主要目的是________________________________________________。‎ ‎(4)CuCl在潮湿的环境中易被氧化为Cu2(OH)3Cl，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)若实验时用到3 mL 0.5 mol·L－1CuCl2溶液，最终得到产品0.21 g，则该实验的产率为____________________(列出算式并计算出结果，结果保留小数点后两位)。‎ 解析：(1)从平衡移动角度考虑，增大Cl－浓度，有利于平衡正向移动，增大反应物的转化率。(2)氯化亚铜在乙醇中的溶解度小，使用乙醇洗涤可减少产品损失。乙醇的沸点低，易挥发，“烘干”可以在较低温度下进行，不但可以缩短时间，还可以节约能源。(3)根据勒夏特列原理，盐酸能抑制氯化亚铜的水解。(4)根据元素守恒可知，反应中需要水，生成物中含有HCl。(5)根据题目所给的方程式可知CuCl2～2CuCl，结合提供数据求得理论上应生成产品的质量，进一步可以计算出产率。‎ 答案：(1)增大Cl－浓度，有利于生成HCuCl2‎ ‎(2)减少洗涤过程中的产品损失　乙醇的沸点低，既可缩短烘干时间，又能降低能耗 ‎(3)抑制“稀释”过程中CuCl的水解(或抑制CuCl的水解)‎ ‎(4)4CuCl＋4H2O＋O2===2Cu2(OH)3Cl＋2HCl ‎(5)×100%＝70.35%‎ ‎13．(2018·宁德模拟)为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物，并测定铁碳合金中铁元素的质量分数，某化学活动小组设计了如图所示的实验装置，并完成以下实验探究。‎ ‎(1)往圆底烧瓶中加入m g铁碳合金，并滴入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：①常温下碳与浓硫酸不反应；②________________________________________________________________________。‎ ‎(2)点燃酒精灯，反应一段时间后，从A中逸出气体的速率仍然较快，除因反应温度较高外，还可能的原因是___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)装置B的作用是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成，他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为____________________________。‎ ‎(5)乙同学认为甲同学的结论是错误的，他认为为了确认二氧化碳的存在，需在装置B和C之间添加装置M。装置E、F中盛放的试剂分别是____________、____________。重新实验后观察到装置F中的现象是_______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(6)有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO4溶液来测定(5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O)。测定铁元素质量分数的实验步骤如下：‎ Ⅰ.往烧瓶A中加入过量铜使溶液中的Fe3＋完全转化为Fe2＋，过滤，得到滤液B；‎ Ⅱ.将滤液B稀释为250 mL；‎ Ⅲ.取稀释液25.00 mL，用浓度为c mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为V mL。‎ ‎①步骤Ⅱ中，将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还必须要用到的是____。‎ ‎②判断滴定终点的标志是________________________________________________________________________。‎ ‎③铁碳合金中铁元素的质量分数为_____________________________________。‎ 解析：(1)分液漏斗中盛放的是浓硫酸，常温下浓硫酸和铁发生钝化，阻碍反应的进行。(2)加入的是铁碳合金，铁和碳在硫酸溶液中可构成原电池，加快反应速率。(3)品红溶液用来检验SO2，品红溶液退色，说明反应产生了SO2。(5)SO2也能使澄清石灰水变浑浊，因此要验证CO2的存在需要除去SO2，利用SO2的还原性，通过溴水或酸性高锰酸钾溶液，再通过品红溶液，验证SO2是否完全被吸收，品红溶液不退色，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2产生。(6)①还需要用250 mL容量瓶；②高锰酸钾微过量，浓度很小，所以呈浅紫色；③铁元素的质量为V×10－3 L×c mol·L－1×5×56 g·mol－1×＝2.8cV g，故其质量分数为×100%，即%。‎ 答案：(1)常温下Fe在浓硫酸中发生钝化 ‎(2)铁、碳在硫酸溶液中形成原电池 ‎(3)检验SO2的存在 ‎(4)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ‎(5)酸性KMnO4溶液或溴水(或其他合理答案)　品红溶液　品红溶液不退色或无明显现象 ‎(6)①250 mL容量瓶　②滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液呈浅紫色，且30 s内不退色　③%‎ ‎14．(2018·湖南十三校联考)‎ 近年来，硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法，其工艺流程如图甲所示：‎ 反应温度、固液比、反应时间和氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响，下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图乙～戊所示)。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)火法炼铜的主要反应：‎ ‎①2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)；‎ ‎②2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2；‎ ‎③2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑。‎ 则在反应①、②、③中被氧化的元素为________(填元素符号)；若生成的SO2在标准状况下的体积为4.48 L，则反应中转移的电子数目为________ NA；由a mol CuFeS2生成a mol Cu，共消耗________ mol O2。‎ ‎(2)写出反应1的化学方程式： __________________________________________。‎ 经查，硫黄、FeSO4·7H2O均可入药，用途广泛。湿法炼铜与火法炼铜相比，优点是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)根据实验以及工业生产的实际要求，从下表中得出的最佳工艺条件为________(填字母)。‎ 选项 反应温 度/℃‎ 固液比 c(Cl－)/‎ ‎(mol·L－1)‎ 反应时间/h A ‎95‎ ‎1∶5‎ ‎0.8‎ ‎7‎ B ‎100‎ ‎1∶5.5‎ ‎0.7‎ ‎7‎ C ‎110‎ ‎1∶6‎ ‎0.9‎ ‎8‎ 解析：(1)整个过程中化合价升高的元素即被氧化的元素只有硫；每个硫原子失6个电子，故生成4.48 L(即0.2 mol)SO2电子转移数为1.2NA；CuFeS2反应后的最终产物为SO2、FeO、Cu，根据原子守恒即得消耗O2的物质的量。‎ ‎(2)根据流程图得出CuS的氧化产物为S，H2SO4提供酸性环境，从而得出反应1的化学方程式；湿法炼铜没有SO2生成，故污染小，同时可得到有药用价值的副产物硫酸亚铁晶体及硫黄。‎ ‎(3)从溶液中获得结晶水合物的常规操作为蒸发浓缩、冷却结晶。‎ ‎(4)根据图乙～戊可知，A项为最佳工艺条件，95 ℃时铜的浸出率已经很高，且高温需要更多的燃料供能，不经济。‎ 答案：(1)S　1.2　2.5a ‎(2)2CuS＋O2＋2H2SO42CuSO4＋2H2O＋2S　污染小，同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄，资源得到充分利用　(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤　(4)A