2022《創(chuàng)新設(shè)計(jì)》高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)(江蘇專(zhuān)用)專(zhuān)題訓(xùn)練-3-4銅及其化合物-金屬材料-2-

基礎(chǔ)課時(shí)4銅及其化合物金屬材料(時(shí)間：45分鐘)一、選擇題(每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.“東方之冠”的主體結(jié)構(gòu)是用國(guó)產(chǎn)Q460鋼制成的。下列有關(guān)Q460鋼的說(shuō)法可能不正確的是]()。A．硬度比純鐵大B．性能優(yōu)于一般鋼C．熔點(diǎn)比純鐵高D．屬于合金解析合金的硬度比其組分金屬的大，熔點(diǎn)比其組分金屬的低，故選C。答案C2．金屬材料在日常生活以及生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。下列關(guān)于金屬的一些說(shuō)法不正確的是()。A．合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同B．工業(yè)上金屬M(fèi)g、Cu都是用熱還原法制得的C．金屬冶煉的本質(zhì)是金屬陽(yáng)離子得到電子變成金屬原子D．越活潑的金屬越難冶煉解析合金的化學(xué)性質(zhì)與成分金屬的化學(xué)性質(zhì)相像，物理性質(zhì)略有不同，A正確；Mg在工業(yè)上用電解法冶煉，Cu用熱還原法冶煉，B錯(cuò)誤；金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是Mn＋＋ne－=M，C正確；金屬越活潑，則金屬離子的氧化性越弱，越難被還原，D正確。答案B3．下列關(guān)于金屬的冶煉方法敘述不正確的是()。金屬存在形式冶煉方法A金游離態(tài)金子比沙子密度大，利用水洗法直接分別B銀化合態(tài)銀的金屬性弱，用加熱Ag2O的方法冶煉C鐵化合態(tài)鋁的金屬性比鐵強(qiáng)，可用鋁熱法煉鐵D鈉化合態(tài)鈉的金屬性強(qiáng)，一般還原劑很難將其還原出來(lái)，所以用電解飽和NaCl溶液的方法冶煉解析鈉一般是由電解熔融NaCl的方法來(lái)制取，而電解飽和食鹽水得到的是NaOH、H2和Cl2。同時(shí)留意，此題易誤選C，一般認(rèn)為鐵是由CO還原Fe2O3制得，但在實(shí)際生活中，在鐵軌焊接等方面時(shí)，是用鋁熱反應(yīng)來(lái)制取的。答案D4．某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如下表所示：熔點(diǎn)/℃密度/g·cm－3硬度(金剛石為10)導(dǎo)電性(銀為100)某合金25003.007.42.3鐵15357.864.517還知該合金耐腐蝕，強(qiáng)度大，從以上性能看，該合金不適合作()。A．導(dǎo)線(xiàn)B．門(mén)窗框C．爐具D．飛機(jī)外殼解析該合金熔點(diǎn)高，硬度大，密度小，B、C、D項(xiàng)中的應(yīng)用均適合，但導(dǎo)電性?xún)H為Ag的0.023倍，不適合作導(dǎo)線(xiàn)。答案A5．硝酸銅是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，化學(xué)上有很多方法可以制取硝酸銅：①將銅溶于硝酸中、②先將銅與O2反應(yīng)生成CuO，再溶于硝酸中、③將銅溶于N2O4的乙酸乙酯(溶劑，不參與反應(yīng))溶液中生成硝酸銅和一氧化氮。下列生疏或推斷錯(cuò)誤的是()。A．方法③是最經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的B．方法①中，若從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的角度考慮，用稀硝酸比用濃硝酸好C．方法②需要消耗能源，對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染D．方法③中N2O4既是氧化劑又是還原劑解析①、③都生成污染性氣體，②不生成污染性氣體且HNO3全部轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2。答案A6．CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是()。A．相對(duì)于途徑②，途徑①更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想B．Y可以是葡萄糖溶液C．X可能是SO2和SO3的混合氣體D．將CuSO4溶液蒸發(fā)，利用余熱蒸干，可制得膽礬晶體解析途徑①中會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)SO2而途徑②不會(huì)，A錯(cuò)誤；CuSO4與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)會(huì)生成新制Cu(OH)2懸濁液，葡萄糖溶液能還原新制Cu(OH)2懸濁液生成Cu2O，B正確；CuSO4熱分解過(guò)程中，銅元素價(jià)態(tài)降低，故必有化合價(jià)上升的元素，CuSO4中只有氧元素的化合價(jià)能上升，故X中必有O2，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)操作會(huì)導(dǎo)致開(kāi)頭得到的膽礬晶體失去結(jié)晶水，D錯(cuò)誤。答案B二、不定項(xiàng)選擇題(每小題有1～2個(gè)選項(xiàng)符合題意)7．氫化亞銅(CuH)是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，能在氯氣中燃燒，也能與酸反應(yīng)。用CuSO4溶液和“某物質(zhì)”在40～50℃()。A．“某物質(zhì)”具有氧化性B．CuH與鹽酸反應(yīng)可能產(chǎn)生H2C．CuH與足量稀硝酸反應(yīng)：CuH＋3H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋NO↑＋2H2OD．CuH在氯氣中燃燒：CuH＋Cl2=CuCl＋HCl解析A項(xiàng)，用CuSO4溶液和“某物質(zhì)”在40～50℃時(shí)反應(yīng)可生成CuH，Cu元素的化合價(jià)由＋2價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，則CuSO4作氧化劑，“某物質(zhì)”為還原劑，表現(xiàn)出還原性；B項(xiàng)，CuH與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2CuH＋4HCl=2CuCl2＋3H2↑；C項(xiàng)，HNO3具有強(qiáng)氧化性，與CuH反應(yīng)時(shí)，＋1價(jià)Cu、－1價(jià)H均被氧化成最高價(jià)態(tài)；D項(xiàng)，Cl2具有強(qiáng)氧化性，CuH具有強(qiáng)還原性，二者反應(yīng)會(huì)生成CuCl2和HCl。答案AD8．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下試驗(yàn)測(cè)量mg銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：下列說(shuō)法中不正確的是()。A．合金的熔點(diǎn)比其成分金屬高，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性B．銅銀都能與稀硝酸反應(yīng)，收集到的VL氣體可能全為NOC．操作Ⅰ是過(guò)濾，操作Ⅱ是洗滌，操作Ⅲ應(yīng)是烘干D．依據(jù)反應(yīng)收集到的氣體體積可以計(jì)算銅和銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解析解答本題要留意以下兩點(diǎn)：(1)沒(méi)有告知硝酸的濃度，合金與硝酸反應(yīng)放出的氣體中可能含有NO2；(2)Wg固體應(yīng)當(dāng)是干燥純潔的AgCl，由此確定三步操作。答案AD9．已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2Cu＋eq\o(=,\s\up12(H＋))Cu2＋＋Cu。由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅時(shí)，可能產(chǎn)生Cu或Cu2O，兩者都是紅色固體。一同學(xué)對(duì)某次用氫氣還原氧化銅試驗(yàn)所得的紅色固體產(chǎn)物做了驗(yàn)證，試驗(yàn)操作和試驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下：加入試劑稀硫酸濃硫酸、加熱稀硝酸濃硝酸試驗(yàn)現(xiàn)象紅色固體和藍(lán)色溶液無(wú)色氣體和藍(lán)色溶液無(wú)色氣體和藍(lán)色溶液紅棕色氣體和藍(lán)色溶液由此推出本次氫氣還原氧化銅試驗(yàn)的產(chǎn)物是()。A．CuB．Cu2OC．確定有Cu，可能有Cu2OD．確定有Cu2O，可能有Cu解析H2還原CuO生成紅色固體，可能是Cu和Cu2O中的一種或兩種，產(chǎn)物中加入稀H2SO4溶液變藍(lán)和得到紅色固體，證明產(chǎn)物中含Cu2O，在酸性條件下2Cu＋eq\o(=,\s\up12(H＋))Cu2＋＋Cu，故不能證明產(chǎn)物中是否含有Cu。答案D10．(2022·衡水二模)部分氧化的Fe-Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76g，經(jīng)如下處理：下列說(shuō)法正確的是()。A．濾液A中的陽(yáng)離子為Fe2＋、Fe3＋、H＋B．樣品中Fe元素的質(zhì)量為2.24gC．樣品中CuO的質(zhì)量為4.0gD．V＝896mL解析依據(jù)題意，3.2g濾渣確定是銅，而銅與Fe3＋不共存，故A中無(wú)Fe3＋則A項(xiàng)錯(cuò)誤；最終的3.2g固體為Fe2O3，其中Fe元素的質(zhì)量為2.24g，B項(xiàng)正確；樣品中Cu元素和O元素共5.76g－2.24g＝3.52g，則C項(xiàng)錯(cuò)誤；2.24gFe元素不行能全是單質(zhì)，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的H2的體積小于896mL，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B三、填空題11．工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅(CuCl)，其工藝流程如下圖所示：試回答下列問(wèn)題：(1)工業(yè)生產(chǎn)Cl2時(shí)，尾氣常用石灰乳吸取，而不用燒堿溶液吸取的緣由是___________________________________。(2)還原過(guò)程中的產(chǎn)物為Na[CuCl2]，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。制備過(guò)程中當(dāng)氯化完成后必需經(jīng)還原過(guò)程再制得CuCl，為什么不用一步法制得CuCl?(已知Cu2＋＋Cu＋2Cl－=2CuCl)________________________________________。(3)還原過(guò)程中加入少量鹽酸的作用是________________________，加入過(guò)量NaCl的緣由是_______________。(4)合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是________________。(5)試驗(yàn)室中在CuCl2熱溶液中通入SO2氣體也可制備白色的CuCl沉淀，試寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式_________________。解析(1)主要從原料經(jīng)濟(jì)性的角度來(lái)回答。(2)產(chǎn)物Na[CuCl2]中Cu元素的化合價(jià)為＋1價(jià)，因此還原過(guò)程發(fā)生的是歸中反應(yīng)。(3)主要考查鹽類(lèi)水解和化學(xué)平衡學(xué)問(wèn)。(4)產(chǎn)品用酒精洗滌，是由于酒精沸點(diǎn)低，易揮發(fā)，產(chǎn)品易晾干，可防止CuCl被空氣氧化。(5)反應(yīng)中CuCl2被還原為CuCl，則SO2被氧化為H2SO4。答案(1)石灰乳來(lái)源豐富，成本低(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu=2Na[CuCl2]CuCl沉淀沉積Cu表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行(3)防止Cu2＋水解增大NaCl的濃度有利于生成更多Na[CuCl2]，提高產(chǎn)率(4)使CuCl盡快干燥，防止其被空氣氧化(5)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up12(△))2CuCl↓＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)12．(2021·重慶化學(xué)，8)合金是建筑航空母艦的主體材料。(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。①鋁元素在周期表中的位置為_(kāi)________________________，工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過(guò)程中通入的氣體為_(kāi)_______。②Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為_(kāi)____________。焊接過(guò)程中使用的疼惜氣為_(kāi)_________________(填化學(xué)式)。(2)航母艦體材料為合金鋼。①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為_(kāi)__________________________。②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過(guò)程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為_(kāi)_____________。(3)航母螺旋漿主要用銅合金制造。①80.0gCu－Al合金用酸完全溶解后，加入過(guò)量氨水，過(guò)濾得白色沉淀39.0g，則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______________________。②為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)整pH，當(dāng)pH＝3.4時(shí)開(kāi)頭毀滅沉淀，分別在pH為7.0、8.0時(shí)過(guò)濾沉淀。結(jié)合下圖信息推斷該合金中除銅外確定含有____________________。解析(3)①因加入過(guò)量的氨水會(huì)發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，故得到的白色沉淀為Al(OH)3，物質(zhì)的量為0.5mol，據(jù)Al原子守恒可知Al的質(zhì)量為13.5g，則Cu的質(zhì)量為66.5g，Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為83.1%。②由圖像可知，F(xiàn)e3＋在pH≈1.9時(shí)開(kāi)頭沉淀，在pH≈3.2時(shí)沉淀完全，依次類(lèi)推。pH＝3.4時(shí)才開(kāi)頭毀滅沉淀，說(shuō)明溶液中沒(méi)有Fe3＋，則一般也無(wú)Fe2＋，由于Fe2＋在空氣中會(huì)被氧化成Fe3＋，此時(shí)的沉淀為Al(OH)3；pH＝7.0時(shí)過(guò)濾出的沉淀為Al(OH)3和Cu(OH)2；pH＝8.0時(shí)過(guò)濾出的沉淀為Ni(OH)2。答案(1)①第三周期第ⅢA族CO2②Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OAr(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO(3)①83.1%②Al、Ni13．試驗(yàn)室用輝銅礦(主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備堿式碳酸銅的主要試驗(yàn)流程如下。(1)濾渣Ⅰ的成分為MnO2、單質(zhì)S和__________(寫(xiě)化學(xué)式)；硫酸浸取時(shí)，Cu2S被MnO2氧化的化學(xué)方程式為_(kāi)___________。(2)浸取時(shí)，F(xiàn)e2O3溶于硫酸的離子方程式為_(kāi)__________________；爭(zhēng)辯發(fā)覺(jué)若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，其可能緣由是______________。(3)“趕氨”時(shí)，最適宜的操作方法是________。(4)濾液Ⅱ經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是________(寫(xiě)化學(xué)式)。解析(1)輝銅礦中含有Cu2S、Fe2O3和SiO2，加入H2SO4和MnO2后，Cu2S中＋1的Cu和－2價(jià)的S均被氧化生成Cu2＋和S，F(xiàn)e2O3溶解生成Fe3＋，SiO2不溶于H2SO4，故濾渣中還含有SiO2。Cu2S在H2SO4作用下，被MnO2氧化，產(chǎn)物有S、CuSO4、MnSO4和H2O，Cu2S的化合價(jià)共上升4，MnO2中的Mn由＋4價(jià)降低到MnSO4中的＋2價(jià)，變化2，依據(jù)化合價(jià)升降總值相等得，Cu2S前配1，MnO2前配2，然后再依據(jù)原子守恒即可寫(xiě)出其反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)Fe2O3犯難溶的氧化物，寫(xiě)離子方程式不行拆；由題意分析知，除鐵后速率變慢，說(shuō)明Fe3＋對(duì)浸取速率是有影響的，可聯(lián)想到Fe3＋可能作催化劑(實(shí)際是Fe3＋可先氧化Cu2S生成Fe2＋，F(xiàn)e2＋酸性條件下，再被MnO2氧化Fe3＋)。(3)此處考查NH3具有揮發(fā)性的性質(zhì)，以及[Cu(NH3)4]2＋受熱分解為Cu2＋和NH3，故接受加熱的方法