2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)-課后限時(shí)集訓(xùn)10-金屬材料-銅與常見過渡金屬新人教版

2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)10金屬材料銅與常見過渡金屬新人教版2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)10金屬材料銅與常見過渡金屬新人教版PAGE6-2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)10金屬材料銅與常見過渡金屬新人教版2022屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)10金屬材料銅與常見過渡金屬新人教版年級：姓名：課后限時(shí)集訓(xùn)(十)(建議用時(shí)：40分鐘)1．(2020·豫北豫南聯(lián)考)《天工開物》中記載：凡銅供世用，出山與出爐只有亦銅。以爐甘石或倭鉛參合，轉(zhuǎn)色為黃銅，以砒霜等藥制煉為白銅，礬、硝等藥制煉為青銅。其中涉及的物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是()A．青銅B．黃銅C．赤銅 D．白銅C[青銅(Cu—Sn合金)，黃銅(Cu—Zn合金)，赤銅為純銅，白銅(Cu—Ni合金)，純銅比合金銅熔點(diǎn)高。]2．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(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷定，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CC．冶煉Zn的過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法A[A項(xiàng)，由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物；B項(xiàng)，反應(yīng)中C作還原劑，則煤炭中起作用的主要成分是C；C項(xiàng)，碳酸鋅與碳在高溫下反應(yīng)生成鋅和一氧化碳，發(fā)生氧化還原反應(yīng)；D項(xiàng)，該反應(yīng)是利用碳還原碳酸鋅生成鋅單質(zhì)，屬于熱還原法。]3．(2020·通州區(qū)模擬)向銅屑、稀鹽酸和鐵鹽的混合溶液中持續(xù)通入空氣可制備氯化銅。其反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A．Fe3＋對該反應(yīng)有催化作用B．該過程中的Fe3＋可由Fe(NO3)3提供C．可用K3[Fe(CN)6]溶液區(qū)分Fe2＋與Fe3＋D．制備CuCl2的總反應(yīng)為2Cu＋O2＋4HCl=2CuCl2＋2H2OB[依據(jù)題圖可知，Cu與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋，F(xiàn)e2＋與O2、HCl反應(yīng)生成Fe3＋與H2O，所以Fe3＋作催化劑，故A正確；Fe(NO3)3溶液為強(qiáng)酸弱堿鹽，NOeq\o\al(－,3)酸性環(huán)境下能夠氧化Cu，本身被還原為NO，NO會(huì)引起空氣污染，故B錯(cuò)誤；K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2＋反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液區(qū)分Fe3＋與Fe2＋，故C正確；依據(jù)題圖可知，Cu與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋，F(xiàn)e2＋與O2、HCl反應(yīng)生成Fe3＋和H2O，將兩步反應(yīng)聯(lián)立得2Cu＋O2＋4HCl=2CuCl2＋2H2O，故D正確。]4．如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色變化，其中物質(zhì)a、b、c、d對應(yīng)的物質(zhì)正確的是()選項(xiàng)物質(zhì)a物質(zhì)b物質(zhì)c物質(zhì)dACu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞溶液BCuONaAlO2Fe2O3紫色石蕊溶液CCuOBaCl2FeO酚酞溶液DCu(OH)2Ba(NO3)2FeO紫色石蕊溶液D[稀硫酸與Fe(OH)3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，稀硫酸遇酚酞溶液不變色，A、C項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；稀硫酸與Cu(OH)2反應(yīng)得到的CuSO4溶液呈藍(lán)色，稀硫酸與Ba(NO3)2反應(yīng)得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸與FeO反應(yīng)得到的FeSO4溶液呈淺綠色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液變紅，D項(xiàng)正確。]5．鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，被大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，正確的是()A．此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都高B．此合金能全部溶解于稀鹽酸中C．此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小B[鎂和鋁都可以與鹽酸反應(yīng)，故鎂鋁合金能全部溶解于稀鹽酸中。]6．某同學(xué)利用下列實(shí)驗(yàn)探究金屬鋁與銅鹽溶液的反應(yīng)。下列說法正確的是()A．由實(shí)驗(yàn)1可以得出結(jié)論：金屬鋁的活潑性弱于金屬銅B．實(shí)驗(yàn)2中生成紅色物質(zhì)的離子方程式為Al＋Cu2＋=Al3＋＋CuC．溶液中陰離子種類不同是導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)1、2出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因D．由上述實(shí)驗(yàn)可推知：用砂紙打磨后的鋁片分別與H＋濃度均為0.2mol·L－1的鹽酸和硫酸溶液反應(yīng)，后者更劇烈C[A項(xiàng)，Al比Cu活潑，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，離子方程式電荷不守恒，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，比較實(shí)驗(yàn)1、實(shí)驗(yàn)2可知二者的不同之處為二者中分別含有SOeq\o\al(2－,4)、Cl－，故二者現(xiàn)象不同是由于二者所含陰離子種類不同，正確；D項(xiàng)，由C項(xiàng)可知SOeq\o\al(2－,4)能使反應(yīng)速率變慢，故Al與鹽酸反應(yīng)劇烈，錯(cuò)誤。]7．(2020·長沙長郡中學(xué)一模)實(shí)驗(yàn)室利用廢棄舊電池的銅帽(Zn、Cu總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過程如圖所示：下列敘述錯(cuò)誤的是()A．合理處理廢棄舊電池的銅帽既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境B．“溶解”操作中可用酸性條件下不斷鼓入O2代替H2O2C．加入鋅粉反應(yīng)的離子為Cu2＋D．“過濾”操作后直接將溶液蒸發(fā)結(jié)晶、高溫灼燒得到ZnOD[過濾后所得溶液中含有Na2SO4等溶質(zhì)，蒸發(fā)結(jié)晶得到的晶體不是Zn(OH)2，是ZnSO4和Na2SO4的混合物，不能得到純凈的ZnO，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]8．(2020·荊州模擬)某同學(xué)對Cu的常見化合物的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，探究的問題和過程如下：(1)為探究不同價(jià)態(tài)銅的穩(wěn)定性，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①將CuO粉末加熱至1000℃以上完全分解成紅色的Cu2O粉末，該實(shí)驗(yàn)說明：在高溫條件下，＋1價(jià)Cu比＋2價(jià)Cu更(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。②向Cu2O中加適量稀硫酸，得到藍(lán)色溶液和一種紅色固體，該反應(yīng)的離子方程式為，由此可知，在酸性溶液中，＋1價(jià)Cu比＋2價(jià)Cu更(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。③向Cu2O中加適量稀硝酸，反應(yīng)的離子方程式為。(2)為了探究氨氣能否和氫氣一樣還原CuO，他根據(jù)所提供的下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置未畫)，裝置A產(chǎn)生氨氣，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→→→→→→→h。①實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置B中固體由黑色變?yōu)榧t色，裝置E中收集到無色無味的氣體，在空氣中無顏色變化，點(diǎn)燃的鎂條可以在其中燃燒，則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②裝置C中的球形裝置的作用是。[答案](1)①穩(wěn)定②Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O不穩(wěn)定③3Cu2O＋14H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O(2)gfbcde(bc可互換)①3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2＋3H2O②防倒吸9．某同學(xué)通過如下流程制備氧化亞銅：已知：CuCl難溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O下列說法不正確的是()A．步驟②中的SO2可用Na2SO3替換B．步驟③中為防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗滌C．步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CuCl＋2OH－eq\o(=,\s\up7(△))Cu2O＋2Cl－＋H2OD．如果Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質(zhì)，用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)前、后固體質(zhì)量可計(jì)算試樣純度D[試樣用足量稀硫酸溶解后，得到的固體中有CuCl和Cu，無法計(jì)算其中Cu的質(zhì)量，故無法計(jì)算試樣純度。]10．(2019·全國卷Ⅲ)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是。(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為～6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“濾渣3”的主要成分是。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度過高，Mg2＋沉淀不完全，原因是。(6)寫出“沉錳”的離子方程式：。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為＋2、＋3、＋4。當(dāng)x＝y(tǒng)＝eq\f(1,3)時(shí)，z＝。[解析](1)硫化錳礦及二氧化錳粉末中加入硫酸后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)：MnO2＋MnS＋2H2SO4=2MnSO4＋S＋2H2O，故濾渣1的主要成分為S和SiO2(不溶性硅酸鹽)。(2)Fe2＋沉淀完全時(shí)，Mn2＋已經(jīng)開始沉淀，故加入MnO2是為了將溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，便于除去。(3)除去Fe3＋及Al3＋，應(yīng)使二者沉淀完全，故pH應(yīng)大于4.7。(4)鋅和鎳的硫化物都難溶于水，故“濾渣3”的主要成分為ZnS、NiS。(5)“除雜1”步驟結(jié)束后，雜質(zhì)金屬陽離子只有Mg2＋，加入MnF2形成MgF2沉淀而除去Mg2＋，若溶液酸度過高，H＋濃度偏大，則F－與H＋結(jié)合形成HF，使MgF2沉淀溶解平衡正向移動(dòng)而重新溶解。(6)“沉錳”時(shí)加入NH4HCO3發(fā)生反應(yīng)：Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。(7)根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0的原則，求得z＝eq\f(1,3)。[答案](1)SiO2(不溶性硅酸鹽)MnO2＋MnS＋2H2SO4=2MnSO4＋S＋2H2O(2)將Fe2＋氧化為Fe3＋(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F－與H＋結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2Mg2＋＋2F－平衡向右移動(dòng)(6)Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O(7)eq\f(1,3)11．(2020·開封模擬)鈉離子電池由于成本低、資源豐富，成為取代鋰離子電池在大規(guī)模儲能領(lǐng)域應(yīng)用的理想選擇。作為鈉離子電池的正極材料之一，束狀碳包覆K3V2(PO4)3納米線電極材料成為關(guān)注焦點(diǎn)之一。其制備工藝流程如圖：【資料】①石煤的主要成分為V2O3，含有Al2O3、CaO、Fe2O3等雜質(zhì)。②＋5價(jià)釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如下表。pH4～66～8主要離子VOeq\o\al(＋,2)VOeq\o\al(－,3)(1)K3V2(PO4)3中V的化合價(jià)為。(2)焙燒時(shí)，向石煤中加生石灰，將V2O3轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2。焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)加入的草酸晶體是過量的，其中只有eq\f(1,3)的草酸為還原劑，將VOeq\o\al(－,3)還原成VO2＋，eq\f(2,3)的草酸以C2Oeq\o\al(2－,4)的形式存在，此過程中反應(yīng)的離子方程式為。(4)“氬氣中煅燒”時(shí)，氬氣的作用是。(5)某工廠利用上述工藝流程，用10t石煤生產(chǎn)束狀碳包覆K3V2(PO4)3納米線0.8064t，若整個(gè)過程中釩的總回收率為80%，則石煤中釩元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。[解析]石煤的主要成分為V2O3，含有Al2O3、CaO、Fe2O3等雜質(zhì)，在空氣中焙燒，生成Ca(VO3)2，固體進(jìn)行酸浸，生成Fe3＋、Al3＋、Ca2＋、VOeq\o\al(＋,2)等，加入萃取劑將含VOeq