2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤練17銅及其化合物金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用

課時(shí)跟蹤練17銅及其化合物金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用[基礎(chǔ)鞏固]1.(2024·廣州越秀區(qū)高三測試)已有百年歷史的陳家祠是嶺南建筑藝術(shù)明珠，在建筑結(jié)構(gòu)上奇妙地運(yùn)用了多種裝飾工藝。下列裝飾工藝主要運(yùn)用金屬材料的是()A.活靈活現(xiàn)的石雕B.精妙生動的木雕C.精致的磚雕D.鑲嵌的銅鐵鑄答案：D2.在指定條件下，下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)的是()A.Cu2Seq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))eq\o(――→,\s\up7(O2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))),\s\do5(高溫))Cueq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))B.Cueq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))eq\o(――――――→,\s\up7(Fe2(SO4)3(aq)))Feeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))C.Cueq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))eq\o(――→,\s\up7(S\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))),\s\do5(△))CuSeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))D.Cueq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(s))eq\o(――→,\s\up7(H2SO4\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(濃))))SO2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g))解析：選A。A.由反應(yīng)Cu2S＋O2eq\o(=====,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2可知，物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化能實(shí)現(xiàn)；B.由反應(yīng)Cu＋Fe2(SO4)3===CuSO4＋2FeSO4可知，物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)；C.由反應(yīng)2Cu＋Seq\o(=====,\s\up7(△))Cu2S可知，物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)；D.常溫下，Cu和濃硫酸不反應(yīng)，物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化不能實(shí)現(xiàn)。3.下列關(guān)于鋁合金的說法錯(cuò)誤的是()A.鋁合金是一種混合物，它比純鋁的硬度大B.高溫鋁液易被氧化，鋁合金應(yīng)在熔劑層覆蓋下熔煉C.鎂鋁合金耐腐蝕，但能被燒堿腐蝕D.鎂鋁合金在鹽酸中無法溶解答案：D4.下表中金屬的冶煉原理與方法錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)冶煉原理方法A2HgOeq\o(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑熱分解法B2Al2O3(熔融)eq\o(=====,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑電解法C2NaCl(溶液)eq\o(=====,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑電解法DFe2O3＋3COeq\o(=====,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2熱還原法解析：選C。A.Hg是不活潑金屬，冶煉原理為2HgOeq\o(=====,\s\up7(△))2Hg＋O2↑，該方法是熱分解法，A正確；B.Al是活潑金屬，通常采納電解法冶煉，為降低Al2O3的熔點(diǎn)，要加入助熔劑冰晶石，冶煉原理為2Al2O3(熔融)eq\o(=====,\s\up7(電解),\s\do5(冰晶石))4Al＋3O2↑，B正確；C.制取活潑金屬Na通常采納電解熔融NaCl的方法，冶煉原理為2NaCl(熔融)eq\o(=====,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑，C錯(cuò)誤；D.通常采納還原劑CO在高溫下還原Fe2O3的方法冶煉Fe，冶煉原理為Fe2O3＋3COeq\o(=====,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，D正確。5.(2024·廣州執(zhí)信中學(xué)月考)利用自然資源制備相關(guān)化學(xué)物質(zhì)，下列化學(xué)工藝不行行的是()A．海水提取食鹽后的母液eq\o(――→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(――→,\s\up7(鹽酸))MgCl2(aq)eq\o(――→,\s\up7(電解))MgB．石英砂eq\o(――→,\s\up7(焦炭),\s\do5(高溫))粗硅eq\o(――→,\s\up7(HCl),\s\do5(高溫))SiHCl3eq\o(――→,\s\up7(H2),\s\do5(高溫))高純硅C．硫鐵礦eq\o(――→,\s\up7(O2),\s\do5(焙燒))SO2eq\o(――→,\s\up7(O2),\s\do5(催化劑))SO3eq\o(――→,\s\up7(98.3%濃硫酸),\s\do5(汲取))發(fā)煙硫酸eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H2SO4·xSO3))D．鋁土礦eq\o(――→,\s\up7(氫氧化鈉溶液),\s\do5(過濾))Na[Al(OH)4]溶液eq\o(――→,\s\up7(CO2),\s\do5(過濾))Al(OH)3eq\o(――→,\s\up7(煅燒))Al2O3eq\o(――→,\s\up7(電解))Al解析：選A。A.電解MgCl2溶液，不能獲得Mg，應(yīng)電解熔融氯化鎂，A工藝不行行；B.工業(yè)上利用石英砂與焦炭在高溫條件下反應(yīng)可制得粗硅，粗硅與HCl在高溫條件下反應(yīng)可制得SiHCl3，然后用H2還原SiHCl3可制得高純硅，B工藝可行；C.工業(yè)上煅燒硫鐵礦制得SO2，SO2催化氧化所得的SO3用98.3%的濃硫酸汲取，可得發(fā)煙硫酸，C工藝可行；D.鋁土礦“堿溶”后得到Na[Al(OH)4]溶液，通入過量二氧化碳，制得Al(OH)3，高溫煅燒Al(OH)3得到Al2O3，再電解熔融Al2O3可得到Al，D工藝可行。6.(2024·揭陽聯(lián)考)銅及含銅微粒的價(jià)荷圖如下所示。下列推斷不合理的是()A．要使Cu變成a可以加入稀鹽酸和過氧化氫的混合溶液B．Cu(OH)2轉(zhuǎn)化成Cu(OH)eq\o\al(2－,4)須要加堿C．在酸性環(huán)境中，c可以反應(yīng)生成a和CuD．b具有還原性解析：選D。依據(jù)銅及含銅微粒的價(jià)荷圖推斷，a是Cu2＋、b是CuOeq\o\al(－,2)、c是Cu2O、d是Cu(OH)2。A.a中Cu元素化合價(jià)為＋2價(jià)，在酸性條件下，H2O2氧化Cu變?yōu)镃u2＋，A正確；B.由題圖可知，Cu(OH)2轉(zhuǎn)化為Cu(OH)eq\o\al(2－,4)需在堿性條件下，B正確；C.Cu2O中Cu元素化合價(jià)為＋1價(jià)，在酸性條件下可以發(fā)生歧化反應(yīng)生成＋2價(jià)的銅和單質(zhì)銅，C正確；D.CuOeq\o\al(－,2)中銅元素化合價(jià)為＋3價(jià)，具有氧化性，D錯(cuò)誤。7.易拉罐的主要成分為鋁合金，其中以鋁鐵合金和鋁鎂合金最為常見。為確定鋁合金中金屬的成分，現(xiàn)取幾小塊易拉罐碎片進(jìn)行下列試驗(yàn)，其中試驗(yàn)方案、現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)試驗(yàn)方案現(xiàn)象與結(jié)論A加入鹽酸產(chǎn)生無色氣體，含鋁、鐵、鎂三種金屬B加入NaOH溶液有無色氣體產(chǎn)生，含有鎂、鋁兩種金屬C加入鹽酸后，向所得溶液中再加入少量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，肯定含有鎂D用鹽酸溶解并放置一會兒后，加入KSCN溶液溶液呈紅色，含有鐵解析：選D。A.因鋁、鐵、鎂都能和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，故不能確定含有鋁、鐵、鎂三種金屬，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.鋁、鐵、鎂中只有鋁可與NaOH溶液反應(yīng)生成無色氣體，只能證明含有Al，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.加入鹽酸后，向所得溶液中加入少量NaOH溶液，Mg2＋、Al3＋均可生成氫氧化物白色沉淀，說明合金中可能含有鎂，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.鐵單質(zhì)與鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子，在空氣中放置一會兒后，亞鐵離子易被空氣中的氧氣氧化為鐵離子，加入KSCN溶液，溶液呈紅色，D項(xiàng)正確。8.工業(yè)上，金屬的制取有多種方法，選擇何種方法與金屬的性質(zhì)親密相關(guān)。(1)金屬Na、Mg、Al等的制取常采納電解法。寫出以鉑為電極電解熔融氯化鎂制鎂的電極反應(yīng)式。陽極：___________________________________________；陰極：___________________________________________。(2)金屬鉀因易溶于鹽而不易分別，且電解時(shí)有副反應(yīng)發(fā)生，工業(yè)上通常用鈉與氯化鉀在高溫下反應(yīng)制取，該反應(yīng)為Na(l)＋KCl(l)?NaCl(l)＋K(g)ΔH＞0，依據(jù)下表有關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題：物質(zhì)密度/(g/cm3)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃Na0.9797.81890K0.8663.65770NaCl8011465KCl7761437①制取鉀的相宜溫度范圍為____________。②制取鉀的條件為________。A.適當(dāng)高溫高壓 B．適當(dāng)?shù)蜏氐蛪篊.適當(dāng)高溫低壓 D．適當(dāng)?shù)蜏馗邏孩酃I(yè)上采納此法制得的鉀往往不純，最可能含有的雜質(zhì)是________，檢驗(yàn)方法為____________。(3)用鋁熱反應(yīng)可將Fe3O4中的鐵還原出來，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。若用此法制得0.84tFe，則轉(zhuǎn)移________mol電子。解析：(1)電解熔融氯化鎂時(shí)，陽極上Cl－失電子被氧化成Cl2，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑；陰極上Mg2＋得電子被還原成Mg，電極反應(yīng)式為Mg2＋＋2e－===Mg。(2)①K、Na的活潑性相近，要從題給可逆的置換反應(yīng)中制取K，主要是利用K的沸點(diǎn)比Na的低，而限制溫度使K汽化，其余三種物質(zhì)均為液體，便于生成的K蒸氣不斷逸出，使反應(yīng)向生成K的方向進(jìn)行而制得K，所以相宜的溫度范圍為801～890℃。②該反應(yīng)為氣體體積增大的吸熱反應(yīng)，上升溫度和減小壓強(qiáng)均能使平衡Na(l)＋KCl(l)?NaCl(l)＋K(g)正向移動，所以制取鉀的條件為適當(dāng)高溫低壓。③因?yàn)橹苽浞磻?yīng)為可逆反應(yīng)，而且鉀蒸氣和鈉蒸氣的沸點(diǎn)差別不是特殊大，所以制備的鉀蒸氣中最可能含有少量的鈉蒸氣。檢驗(yàn)金屬鈉可以用焰色試驗(yàn)，鈉的焰色為黃色。(3)鋁熱反應(yīng)是熱還原法的一種，利用鋁的還原性比鐵的強(qiáng)將鐵從其氧化物中置換出來，反應(yīng)的化學(xué)方程式為8Al＋3Fe3O4eq\o(=====,\s\up7(高溫))9Fe＋4Al2O3，由化學(xué)方程式可得關(guān)系式9Fe～24e－，所以制得0.84tFe時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為eq\f(8,3)n(Fe)＝eq\f(8,3)×eq\f(0.84t×106g/t,56g/mol)＝4×104mol。答案：(1)2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2＋＋2e－===Mg(2)①801～890℃②C③鈉焰色試驗(yàn)(3)8Al＋3Fe3O4eq\o(=====,\s\up7(高溫))9Fe＋4Al2O34×104[素養(yǎng)提升]9.某小組同學(xué)探究Cu和物質(zhì)A的反應(yīng)，試驗(yàn)如下。下列分析不正確的是()裝置序號物質(zhì)A試驗(yàn)現(xiàn)象①0.6mol·L－1Fe(NO3)3溶液(調(diào)pH＝1)銅粉溶解，溶液變?yōu)樯钭厣玔經(jīng)檢驗(yàn)含F(xiàn)e(NO)2＋]②0.6mol·L－1FeCl3溶液銅粉溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色③1.8mol·L－1NaNO3溶液(調(diào)pH＝1)無明顯改變A.試驗(yàn)②中銅粉溶解的緣由：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋B.試驗(yàn)①中產(chǎn)生NO的緣由：pH＝1時(shí)銅干脆將NOeq\o\al(－,3)還原為NOC.若向試驗(yàn)③中加入FeSO4固體，推想銅粉會溶解D.試驗(yàn)①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質(zhì)氧化性(或還原性)強(qiáng)弱有關(guān)，也與反應(yīng)速率有關(guān)解析：選B。A.試驗(yàn)②中，銅與鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色的銅離子和綠色的亞鐵離子，A正確；B.試驗(yàn)①中，經(jīng)檢驗(yàn)反應(yīng)后溶液中含F(xiàn)e(NO)2＋，說明加入銅粉后，銅與鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色的銅離子和綠色的亞鐵離子，酸性條件下亞鐵離子與硝酸根離子反應(yīng)產(chǎn)生NO，B不正確；C.若向試驗(yàn)③中加入FeSO4固體，酸性條件下亞鐵離子與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子，依據(jù)試驗(yàn)①的條件，推想銅粉會溶解，C正確；D.試驗(yàn)①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質(zhì)氧化性(或還原性)強(qiáng)弱有關(guān)，如鐵離子、硝酸根離子等氧化性強(qiáng)弱，亞鐵離子有還原性等，也與反應(yīng)速率有關(guān)，如硝酸根離子、氫離子濃度等對反應(yīng)速率的影響，D正確。10.氧化亞銅(Cu2O)主要用于制造船底防污漆。已知CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O，Cu2O與H＋發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O?，F(xiàn)將經(jīng)高溫灼燒后的CuO樣品投入足量稀硫酸中得到混合溶液，下列有關(guān)說法不正確的是()A.穩(wěn)定性：Cu2O＞CuOB.Cu2O與酸的反應(yīng)中Cu2O既是氧化劑又是還原劑C.若溶液變藍(lán)色，則說明CuO已分解D.若有14.4gCu2O參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)解析：選C。A項(xiàng)，CuO經(jīng)高溫灼燒生成Cu2O和O2，說明Cu2O比CuO穩(wěn)定，故A正確；B項(xiàng)，反應(yīng)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中，Cu元素的化合價(jià)部分從＋1價(jià)降低到0價(jià)，部分從＋1價(jià)上升到＋2價(jià)，故Cu2O既是氧化劑又是還原劑，故B正確；C項(xiàng)，若溶液變藍(lán)色，不能說明CuO已分解，因?yàn)镃uO與稀硫酸反應(yīng)時(shí)溶液也變藍(lán)色，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，反應(yīng)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O中，1mol氧化亞銅完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mol電子，故14.4g(0.1mol)Cu2O完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.1mol電子，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.1NA，故D正確。11.高壓氫還原法可干脆從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下?？赡苡玫降臄?shù)據(jù)見下表：物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2起先沉淀的pH1.94.26.2沉淀完全的pH3.26.78.2下列說法錯(cuò)誤的是()A.固體X的主要成分是S和Fe(OH)3，金屬M(fèi)為ZnB.“浸取”時(shí)，增大O2壓強(qiáng)可促進(jìn)金屬離子浸出C.“中和調(diào)pH”的范圍為3.2～4.2D.“還原”時(shí)，增大溶液酸度有利于Cu的生成解析：選D。CuS精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))在高壓O2作用下，用硫酸溶液“浸取”，CuS轉(zhuǎn)化為CuSO4、S，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，然后通入NH3調(diào)整溶液pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以離子形式存在于溶液中，過濾得到的濾渣中含有S、Fe(OH)3，濾液中含有Cu2＋、Zn2＋；向?yàn)V液中通入高壓H2，依據(jù)還原性：Zn＞H2＞Cu，Cu2＋被還原為Cu單質(zhì)，通過“過濾”分別出來，而Zn2＋仍舊以離子形式存在于溶液中，再經(jīng)一系列處理可得到Zn單質(zhì)。A.依據(jù)上述分析可知，固體X的主要成分是S和Fe(OH)3，金屬M(fèi)為Zn，A正確；B.CuS難溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuS(s)?Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的壓強(qiáng)，即增大O2的濃度，可以反應(yīng)消耗S2－，使之轉(zhuǎn)化為S，從而使沉淀溶解平衡正向移動，促進(jìn)金屬離子浸出，B正確；C.依據(jù)流程圖可知，用NH3調(diào)整溶液pH時(shí)，要使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以離子形式存在于溶液中，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，“中和調(diào)pH”的范圍為3.2～4.2，C正確；D.在用H2還原Cu2＋變?yōu)镃u單質(zhì)時(shí)，H2失去電子被氧化為H＋，與溶液中OH－結(jié)合形成H2O，若還原時(shí)增大溶液的酸度，即c(H＋)增大，不利于H2失去電子還原Cu2＋使之變?yōu)镃u單質(zhì)，因此不利于Cu的生成，D錯(cuò)誤。12.(2024·陽江模擬)CuCl在染色和催化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，某探討小組欲利用下圖所示的裝置(加熱和夾持裝置略去)將二氧化硫通入新制Cu(OH)2中制備CuCl。已知：CuCl為白色固體，難溶于水和乙醇，能溶于濃鹽酸。試驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：①向裝置C中先加入15mL0.5mol·L－1CuCl2溶液，再加入30mL0.6mol·L－1NaOH溶液；②打開裝置A中分液漏斗的活塞產(chǎn)生SO2氣體至過量，剛起先裝置C中出現(xiàn)少量淡黃色固體，靜置一會兒之后，底部有較多的白色沉淀，上層是淡綠色溶液；③將裝置C中混合物過濾，依次用水和乙醇洗滌、烘干，所得固體的質(zhì)量為0.594g?；卮鹣铝袉栴}：(1)試劑a為濃硫酸，儀器b的名稱為________________________________________________________。(2)裝置B中長頸漏斗的作用是___________________________________________________________。(3)將SO2通入裝置C中，與新制Cu(OH)2反應(yīng)，產(chǎn)生白色固體的離子方程式為________________________________________________。(4)小組成員針對步驟②中的現(xiàn)象綻開進(jìn)一步的探究得出：ⅰ.白色沉淀為CuCl。ⅱ.上層淡綠色溶液中的主要溶質(zhì)為NaCl和少量Cu(HSO3)2。結(jié)論：本試驗(yàn)中較多量的新制氫氧化銅與二氧化硫發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，少量與之發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)，二者為競爭關(guān)系。試分析主要發(fā)生氧化還原反應(yīng)的緣由：____________________________________________________________________________________________。(5)用乙醇洗滌CuCl的優(yōu)點(diǎn)為____________________________________________________________________________________________________________________。(6)該試驗(yàn)中CuCl的產(chǎn)率為________%。(7)已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，CuCl＋HCl===HCuCl2，HCuCl2eq\o(=====,\s\up7(稀釋))CuCl↓＋HCl。若所得CuCl固體中混有少量Cu2O，請補(bǔ)充下列除去Cu2O