高三化学总复习 第3章 第4节 用途广泛的金属材料开发利用金属矿物课时跟踪检测

证对市爱幕阳光实验学校【优化指导】高三化学总复习 第3章 第4节 用途广泛的金属材料 利用金属矿物课时跟踪检测
1．所谓合金，必须是( )
①通过熔合而成 ②由两种或两种以上金属(或金属与非金属)组成 ③耐
腐蚀 ④耐高温 ⑤具有金属特征 ⑥铸造性能好
A ．①②④
B ．①②③④⑤⑥
C ．①②⑤
D ．②③⑥
解析：选C 由合金的义和特征可对题目分析如下：
2．以下有关金属及其合金的说法正确的选项是( )
A ．锡青铜的熔点比纯铜高
B ．生铁、普和不锈的碳含量依次增加
C ．将NH 3通入热的CuSO 4溶液中能使Cu 2＋
复原成Cu
D ．目前我国流通的硬币是由合金材料制造的
解析：选D 锡青铜属于合金，根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属
的低，判断A 错；生铁、普和不锈的碳含量依次降低，故B 项错；C 错误，溶
液中该反难以发生，先是：2NH 3＋2H 2O ＋CuSO 4===Cu(OH)2↓＋(NH 4)2SO 4，接着Cu(OH)2=====△ CuO ＋H 2O ，溶液中NH 3
不能复原CuO 为Cu ，要复原必须是枯燥的固态。

3．(2021·高三月考)CuSO 4是一种重要的化工原料，其制备途径及性质如下图。

以下说法不正确的选项是( )
A ．途径①所用混酸中H 2SO 4与HNO 3物质的量之比最好为3∶2
B ．相对于途径①、③，途径②更好地表达了绿色化学思想
C ．1 mol CuSO 4在1 100℃所得混合气体X 中O 2可能为0.75 mol
D ．Y 可以是葡萄糖
解析：选C 根据反式3Cu ＋8H ＋
＋2NO －
3===3Cu 2＋
＋2NO↑＋4H 2O 可知，硫
酸与硝酸的物质的量之比是3∶2，选项A 正确；途径①③中均生成大气污染物，
而②没有，所以选项B 正确；1 mol 硫酸铜可以生成0.5 mol 氧化亚铜，转移1
mol 电子，所以生成0.25 mol 氧气，选项C 不正确；醛基能被制的氢氧化铜悬
浊液氧化，生成氧化亚铜，葡萄糖含有醛基，D 正确。

4．以下有关金属冶炼方法表达正确的选项是( )
A ．电解氯化镁水溶液制备镁
B ．利用铝热反制备铝
C ．加热分解Fe 2O 3制备铁
D ．用火法或湿法均可制备铜
解析：选D 电解氯化镁水溶液的化学方程式：MgCl 2＋2H 2O=====电解 Mg(OH)2↓＋Cl 2↑＋H 2↑，不能制备镁，A 项错误；铝热反是利用铝的强复原性制备钨、
铬高熔点金属的一种方法，B项错误；冶炼铁用热复原法，C项错误。

5．A、B、C三种金属，将B、C分别放入稀硫酸中，B溶解而C不溶，将C 放入A的盐溶液中，C的外表有A析出，那么这三种金属的活泼性由强到弱的顺序为( )
A．A>B>C B．B>C>A
C．B>A>C D．C>B>A
解析：选B 因B能溶解在稀硫酸中而C不能，说明在顺序表中B排在氢前而C排在氢后，C能从溶液中置换出A，说明C排在A的前面，即在金属活动性顺序表中三种金属的相对位置为B、C、A。

6．“十二五〞(2021～)末期，随着铁路的开展，一票难求的情况将从根本上得到改观，或者说将成为历史。

以下有关说法中正确的选项是( ) A．铁路所需的大量水泥属于型无机非金属材料
B．铁路勘探时常用太阳能电池提供能量，太阳能电池是原电池
C．铁轨焊接时常用到铝热反，铝热反中放出大量的热足以使铁熔化
D．工业上铁、金的冶炼均采用热复原法
解析：选C 水泥是传统无机非金属材料；太阳能电池是将太阳能直接转化为电能的装置，不是将化学能转化为电能，故不属于原电池。

金元素在自然界以游离态存在。

7．(2021·模拟)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其外表。

以下说法正确的选项是( )
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比枯燥环境中慢
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反过程
解析：选B A项，合金的熔点比其中任何一种成分的纯金属低；C项，潮湿环境中容易发生电化学腐蚀，腐蚀速率较快；D项，生成Cu2(OH)3Cl发生了化学反。

8．(2021·)关于Al、Fe、Cu三种金属，以下说法正确的选项是( ) A．三者的单质均为银白色固体
B．三者都能与盐酸、稀硫酸反
C．AlCl3、FeCl3、CuCl2均可作净水剂
D．制备Al用电解法，制备Fe、Cu可用复原法
解析：选D A项Cu为固体，B项Cu与盐酸、稀H2SO4不反，C项CuCl2不能作为净水剂。

9．在稀硫酸中参加铜粉，铜粉不溶，再参加以下固体粉末：①FeCl2、②Fe2O3、③Zn、④KNO3、⑤HCl、⑥H2O2；可使铜粉溶解的是( ) A．①②⑤B．②④⑥
C．②③⑤D．①④⑥
解析：选B ②Fe2O3与稀硫酸反后，溶液中的Fe3＋能与铜粉继续反；④参加KNO3后，溶液中的H＋和NO－3能与铜粉反；⑥H2O2能将铜粉氧化，进而溶解在稀硫酸中。

10．某研究小组通过探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能到达目的的是( )
A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反后再参加水，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．将外表有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿
解析：选D A项浓硫酸溶于水时放热，该是把反后的溶液倒入水中，故该项错误；B项需要先加热铜才与氯气发生反，故该项错误；C项氯化铜溶液中存在水解平衡，加热蒸干最终得到的是氢氧化铜，故该项错误；D项铜和盐酸不反，只有铜绿[Cu2(OH)2CO3]与盐酸反，故该项正确。

11．酸性条件下有如下反：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。

由于反温度不同，用氢气复原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是固体。

一同学对某次用氢气复原氧化铜所得的固体产物作了验证，操作和现象记录如下：
由此推出本次氢气复原氧化铜的产物是( )
A．Cu
B．Cu2O
C．一有Cu，可能有Cu2O
D．一有Cu2O，可能有Cu
解析：选D 此题是通过现象推测反的本质。

H2复原CuO生成固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，参加稀H2SO4溶液变蓝和得到固体，证明原固体中含Cu2O，而Cu不能证明其有无。

12．CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g，可恰好完全溶解于300 ml、2 mol·L－1的盐酸中，假设加热分解量的这种混合物可得CuO固体质量为( ) A．16.0 g B．19.2 g
C．24.0 g D．30.6 g
解析：选C CuCO3和Cu2(OH)2CO3的混合物34.6 g，可恰好完全溶解于300 mL、2 mol·L－1的盐酸中，完全溶解后都生成CuCl2，Cl元素共有0.3×2＝0.6 mol，所以有0.3 mol的CuCl2，分解生成的CuO该为0.3 mol,0.3 mol CuO的质量为24.0 g。

13．(2021·模拟)铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。

铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。

(1)写出铜与稀硝酸反的化学方程式：
______________________________________。

(2)为了保护环境和节约资源，通常先用H 2O 2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。

写出溶出铜的离子方程式：___________________。

(3)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。

该工艺的中间过程
会发生反：2Cu 2O ＋Cu 2S=====高温 6Cu ＋SO 2
↑，该反的氧化剂是________；当生成19.2 g Cu 时，反中转移的电子为________mol 。

(4)铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu 2(OH)2CO 3(碱式碳酸铜)。

试写出上述过程中负极的电极反式：______________________________________
______________________________________。

(5)研究性学习小组用“间接碘量法〞测某试样中CuSO 4·5H 2O(不含能与I
－
反的氧化性杂质)的含量。

取a g 试样配成100 mL 溶液，每次取25.00 mL ，
滴加KI 溶液后有白色碘化物沉淀生成。

写出该反的离子方程式：______________________________________。

继续滴加KI 溶液至沉淀不再产生，溶液中的I 2用硫代硫酸钠溶液滴，发生反的化学方程式为I 2＋2Na 2S 2O 3===2NaI ＋Na 2S 4O 6，平均消耗c mol/L 的Na 2S 2O 3溶液V mL 。

那么试样中CuSO 4·5H 2O 的质量分数为________。

解析：(1)Cu 与稀硝酸反生成Cu(NO 3)2、NO 、H 2O 。

(2)该反的离子方程式为Cu ＋H 2O 2＋2H ＋
===Cu 2＋
＋2H 2O 。

(3)该反中Cu 的化合价降低，氧化剂为Cu 2O 和Cu 2S 。

每生成1 mol Cu 转移1 mol 电子，故生成19.2 g Cu 时，转移电子0.3 mol 。

(4)铜在H 2O 、CO 2、O 2存在时锈蚀生成Cu 2(OH)2CO 3，负极的电极反式为2Cu ＋4OH
－
＋CO 2－4e －===Cu 2(OH)2CO 3＋H 2O 。

(5)根据2Cu 2＋＋4I －
===2CuI↓＋I 2、I 2＋
2Na 2S 2O 3===2NaI ＋Na 2S 4O 6可得关系式：Cu 2＋
～Na 2S 2O 3，那么试样中CuSO 4·5H 2O 的质量为c mol/L×V ×10－3
L×250 g/mol×100 mL 25 mL ＝cV g ，故其质量分数为
cV
a
×100%。

答案：(1)3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O (2)Cu ＋H 2O 2＋2H ＋
===Cu 2＋
＋2H 2O (3)Cu 2O 和Cu 2S 0.3
(4)2Cu ＋4OH －
＋CO 2－4e －
===Cu 2(OH)2CO 3＋H 2O(假设写成Cu －2e －
===Cu 2＋
也可以)
(5)2Cu 2＋
＋4I －
===2CuI↓＋I 2 cV
a
×100%
14．(2021·高考)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。

某“变废为宝〞学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70% Cu 、25% Al 、4% Fe 及少量Au 、Pt 金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
请答复以下问题：
(1)第①步Cu 与酸反的离子方程式为______________；得到滤渣1的主要成分为________。

(2)第②步加H 2O 2的作用是____________，使用H 2O 2的优点是____________；调溶液pH 的目的是使________生成沉淀。

(3)用第③步所得CuSO 4·5H 2O 制备无水CuSO 4的方法是________________。

(4)由滤渣2制取Al 2(SO 4)3·18H 2O ，探究小组设计了三种方案：
甲：滤渣2――→H 2SO 4 酸浸液―――――――――――――――→蒸发、冷却、结晶、过滤 Al 2(SO 4)3·18H 2O 乙：滤渣2――→H 2SO 4 酸浸液―――――→适量Al 粉过滤滤液
―――――――――――――――――→蒸发、冷却、结晶、过滤 Al 2(SO 4)3·18H 2O
丙：滤渣2―――――→NaOH 溶液过滤滤液――→H 2SO 4
溶液―――――――――――――――――→蒸发、冷却、结晶、过滤 Al 2(SO 4)3·18H 2O
上述三种方案中，________方案不可行，原因是______________________；
从原子利用率角度考虑，________方案更合理。

(5)探究小组用滴法测CuSO 4·5H 2O(M r ＝250)含量。

取a g 试样配成100 mL
溶液，每次取20.00 mL ，消除干扰离子后，用c mol·L －1
EDTA(H 2Y 2－
)溶液滴至
终点，平均消耗EDTA 溶液b mL 。

滴反如下：Cu 2＋
＋H 2Y 2－
===CuY 2－
＋2H ＋。

写出计算CuSO 4·5H 2O 质量分数的表达式w ＝________________________； 以下操作会导致CuSO 4·5H 2O 含量的测结果偏高的是________。

a ．未枯燥锥形瓶
b ．滴终点时滴管尖嘴中产生气泡
c ．未除净可与EDTA 反的干扰离子
解析：(1)由于参加的为稀硫酸、浓硝酸，可确与Cu 反的为硝酸，发生的
离子反为Cu ＋4H ＋＋2NO －3===Cu 2＋＋2NO 2↑＋2H 2O 或3Cu ＋8H ＋＋2NO －3=====△
3Cu 2＋
＋2NO↑＋4H 2O ，Au 与Pt 不与酸反。

(2)分析滤液中的离子为Cu 2＋
、Fe 2＋
、Fe 3＋
、Al 3＋
，与氧化剂H 2O 2反的只有Fe 2＋
，所以加H 2O 2的目的为氧化Fe 2＋
为Fe 3＋
，便于在调节pH 时使其沉淀出来，用H 2O 2的优点为不引入杂质，对环境无污染；调节pH 的目的是使Fe 3＋
和Al 3＋
生成沉淀。

(3)用CuSO 4·5H 2O 制备CuSO 4，只需加热脱水即可。

(4)由滤渣2[Fe(OH)3、Al(OH)3]制取Al 2(SO 4)3·18H 2O ，甲方案中的Fe 3＋
未
除去，所得产品中含Fe 2(SO 4)3，不可行。

三个方案中乙方案原子利用率更高，
可获得更多的产品。

(5)未枯燥的锥形瓶对滴无影响；滴终点时，滴管尖嘴有气泡，使消耗的液
读数变小，结果偏低，可与EDTA 液反的干扰离子的存在消耗更多液，结果偏高。

答案：(1)Cu ＋4H ＋＋2NO －3=====△ Cu 2＋＋2NO 2↑＋2H 2O 或3Cu ＋8H ＋＋2NO －3=====△
3Cu 2＋
＋2NO↑＋4H 2O Au 、Pt
(2)将Fe 2＋
氧化为Fe 3＋
不引入杂质，对环境无污染 Fe 3＋
、Al 3＋
(3)加热脱水
(4)甲 所得产品中含有Fe 2(SO 4)3杂质 乙
(5)c mol·L －1×b ×10－3 L×250 g·mol －1×5a g
×100% c。