近年高考化学大一轮复习第3章金属及其化合物3-4用途广泛的金属材料开发利用金属矿物练习新人教版(2

2019高考化学大一轮复习第3章金属及其化合物3-4 用途广泛的金属材料开发利用金属矿物练习新人教版
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3—4 用途广泛的金属材料开发利用金属矿物
板块三限时规范特训
时间：45分钟满分:100分
一、选择题(每题6分，共72分）
1．化学与生活密不可分，下列说法错误的是（)
A．变压器铁芯是含硅4%的硅钢，有很高的导磁性
B．还原铁粉可用作食品保鲜剂
C．甲醛溶液可以用作食品防腐剂
D．合金的硬度一般比成分金属大
答案C
解析含硅4%的硅钢具有导磁性，可用作变压器铁芯,A正确；铁与氧气和水反应生成了铁锈，消耗了氧气，阻止了食品与氧气的反应,达到了食品保鲜的目的，B正确;甲醛溶液有毒，不能用作食品防腐剂，C错误；根据合金的性质可知，合金的硬度一般比成分金属大,D正确。

2．下列关于资源的开发利用说法不正确的是（)
A．目前世界上冶炼铜的主要方法是电解法
B．海水淡化最常用的方法之一是蒸馏法
C．海带中提取碘的过程中需要氧化剂把碘离子氧化成碘单质
D．电解法冶炼铝的过程中加入冰晶石的目的是降低氧化铝的熔点以节约电能
答案A
解析目前世界上冶炼金属铜的主要方法是火法炼铜和湿法炼铜，A错误;海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,B正确；海带中碘以I－的形式存在，要变成单质碘需要加氧化剂氧化，C正确；电解法冶炼铝的过程中加入冰晶石可降低氧化铝的熔点，减少能耗，D正确。

3．我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应，其中有：①“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂"；②“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。

下列有关叙述正确的是 ( ）
A．①中描述的化学反应是可逆反应
B．“曾青”是含有Cu2＋的溶液，如硫酸铜溶液
C．“积变又还成丹砂”中的“还”可理解为“被还原”
D．水银能跟“曾青”发生置换反应生成单质铜
答案B
解析①中描述的化学反应为HgS错误!Hg＋S、Hg＋S===HgS,两个反应的反应条件不同,不是可逆反应，A错误；“铁赤色如铜”，说明铁置换出铜，故“曾青"应为可溶性铜盐的水溶液，B正确；“积变又还成丹砂”，发生的反应是Hg＋S===HgS,Hg发生了氧化反应,“还”是指恢复原来的状态，C错误;Hg的活动性比Cu弱,因此水银不能与“曾青”发生置换反应生成单质铜，D错误。

4．铅的冶炼大致过程如下：
①富集：将方铅矿（PbS)进行浮选；
②焙烧：2PbS＋3O2错误!2PbO＋2SO2;
③制粗铅:PbO＋C错误!Pb＋CO↑;
PbO＋CO错误!Pb ＋CO2。

下列说法正确的是( ）
A．浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B．方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂，还原产物只有PbO
C．整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子
D．将1 mol PbS完全冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳
答案D
解析富集方铅矿的过程属于物理变化,A错误;B项中还原产物除PbO外还有SO2；整个冶炼过程中，制取1 mol Pb共转移8 mol电子，C错误。

5．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
答案B
解析Mg的活泼性强，不能用H2还原制备Mg,而应用电解熔融MgCl2的方法制备，A错误；电解饱和食盐水得到NaOH而不是单质Na,C错误；CuO加强热分解生成Cu2O而不是Cu,D错误.
6．美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金（单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，下列有关说法不正确的是 ( ）A．该铝钠合金的熔点低于金属钠
B．铝钠合金若投入一定量的水中可得无色溶液，则n(Al)≤n（Na)
C．铝钠合金投入足量氯化铜溶液中，会有氢氧化铜沉淀生成，也可能有铜析出
D．若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，放出的H2越多，则铝的质量分数越小
答案D
解析合金的熔点低于其组成金属,A正确；铝钠合金投入水中,发生2Na ＋2H2O===2NaOH＋H2↑,2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，当n(Na)≥n(Al）时,金属全部溶解,得到无色溶液，B正确；铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，钠和水反应生成的NaOH可以和CuCl2反应生成Cu（OH)2沉淀，若n(Al）〉n(Na),金属铝也会置换出金属铜，C正确;2Al～3H2↑，2Na～H2↑，等质量的金属钠和金属铝比较，Al产生的氢气量多，所以放出的H2越多，铝的质量分数越大，D错误.
7．下列说法中正确的是（）
A．纯铁易被腐蚀,可以在纯铁中混入碳元素制成“生铁"，以提高其抗腐蚀能力
B．我们使用合金是因为它比纯金属具有更优良的化学性质
C．我国首艘航母“辽宁舰”上用于舰载机降落的拦阻索是特种钢缆,属于金属材料
D．Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到
答案C
解析纯铁抗腐蚀能力很强,生铁易腐蚀，A错误；合金比其成分金属具有更加优良的物理机械性能，B错误；Na、Al用电解法冶炼，Cu可以用热还原法冶炼得到，D错误。

8．如图所示的反应均是在高温引燃后进行,选项中的物质表示A和B，不合理的是（）
A．MgO Al
B．CO2Mg
C．Fe3O4Al
D．CuO H2
答案A
解析Mg的活泼性强于Al，若A为MgO，B为Al,二者不能发生铝热反应，A错误；CO2与Mg反应生成C(即C）和MgO(即D),Mg与O2反应生成MgO，C与足量O2反应生成CO2，B正确；Fe3O4与Al能发生铝热反应，生成Fe(即C)和Al2O3（即D),C正确；H2还原CuO生成Cu(即C）和H2O(即D），D正确。

9．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①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C．CuSO4在1100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D．Y具有还原性
答案C
解析将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体,A正确；途径①有污染性气体产生，相对于途径③,途径②的优点是制取等质量CuSO4需要的硫酸少并且无污染性气体产生,途径②更好地体现了绿色化学思想，B正确；由流程图知硫酸铜分解生成了Cu2O，若X是SO2和SO3的混合气体，则铜元素、硫元素化合价降低，无元素化合价升高，根据2CuSO4错误!Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑知，X可能是O2、SO2和SO3的混合气体,C错误；由Cu（OH）2到Cu2O，铜元素化合价降低，被还原，D正确.
10．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。

进行如下实验：
下列有关说法正确的是 ( ）
A．步骤Ⅰ中减少的3 g固体一定是混合物
B．步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Cu
C．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
D．根据步骤Ⅱ可以得出m(Fe2O3）∶m(Cu)＝1∶1
答案D
解析步骤Ⅰ中,加入过量氢氧化钠溶液固体质量减少了 3 g，溶解的物质可能是Al2O3和SiO2中的一种或两种，故A、C错误;步骤Ⅱ中加入过量盐酸，Fe2O3溶解后又和Cu发生反应,故减少的固体是Fe2O3和Cu，B错误；步骤Ⅱ中发生的总反应为Fe2O3＋Cu＋6HCl===2FeCl2＋CuCl2＋3H2O，溶解的固体（6。

4－1。

92＝4。

48 g)中，Fe2O3和Cu的物质的量相等,又因为盐酸过量，Fe2O3完全溶解，剩余的固体为Cu,可计算出Fe2O3和Cu的质量相等，D正确。

11．某同学设计了如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法中不正确的是（)
A．合金的熔点比其成分金属低，通常比成分金属具有更优良的金属特性B．铜银都能与稀硝酸反应,收集到的V L气体全为NO
C．操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是洗涤
D．铜的质量分数为错误!×100％
答案D
解析不论是浓硝酸还是稀硝酸与Cu、Ag反应生成的气体用排水法收集到的一定全部是NO，B正确;W g固体应该是干燥纯净的AgCl，故Ⅰ为过滤，由于过滤后的氯化银附着一些离子，应洗涤附着的物质,防止影响氯化银的质量测定，故Ⅱ为洗涤,C正确；氯化银的质量为W g，所以合金中银的质量为W
g×错误!＝错误! g,故合金中铜的质量分数为错误!×100％＝错误!×100％，故D错误.
12．部分氧化的Fe.Cu合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO)共5。

92 g，经如下处理：
下列说法中正确的是( ）
①滤液A中的阳离子为Fe2＋、Fe3＋、H＋②样品中氧元素的物质的量为0。

03 mol ③溶解样品的过程中消耗H2SO4的总的物质的量为0。

04 mol ④V＝224 mL ⑤V＝336 mL
A．①③④ B．②③④ C．②③⑤ D．①③⑤
答案B
解析由滤液A中不含Cu2＋可知，样品中加入足量稀硫酸发生的反应有Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4)3＋3H2O，CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。

溶液中阳离子只有Fe2＋、H ＋，无Fe3＋,①错误;因滤液A中不含Cu2＋,故3。

2 g滤渣只是Cu(物质的量是0。

05 mol)，滤液经处理最终得到的3.2 g固体是Fe2O3。

由2Fe～Fe2O3可知，该5.92 g样品中，铁元素的总质量为2。

24 g(物质的量是0。

04 mol），故混合物中氧元素的质量为 5.92 g－2.24 g－3.2 g＝0。

48 g，即样品中氧元素的物质的量是错误!＝0。

03 mol，②正确；消耗的H2SO4以FeSO4的形式存在，故消耗的H2SO4的物质的量为0。

04 mol，③正确；因5.92 g样品中含0.03 mol O、0。

04 mol Fe、0.05 mol Cu,则样品可以看作Fe、FeO、Cu的形式，因氧元素的物质的量是0.03 mol，故FeO的物质的量为0.03 mol、Fe的物质的量为0.01 mol,与足量的稀硫酸反应可生成0.01 mol的H2,标准状况下H2的体积为224 mL，④正确、⑤错误.
二、非选择题(共28分)
13．(14分)工业上用黄铜矿冶炼铜及对炉渣综合利用的一种工艺流程如图所示:
（1)冶炼过程中得到Cu2O和Cu的混合物称为“泡铜”,其与金属Al在高温条件下混合反应可得粗铜，反应化学方程式为_________________________________________________________。

(2)传统炼铜的方法主要是火法炼铜,其主要反应为：
①2CuFeS2＋4O2错误!Cu2S＋3SO2＋2FeO
②2Cu2S＋3O2错误!2Cu2O＋2SO2
③2Cu2O＋Cu2S错误!6Cu＋SO2↑
每生成1 mol Cu，共消耗________mol O2。

反应③中的氧化剂是________.
（3）炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3.根据流程回答下列问题：
①加入适量NaClO溶液的目的是________________（用离子方程式表示）。

②除去Al3＋的离子方程式是____________________________。

③选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO.
提供的试剂有:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水。

所选试剂是________，实验设计:_________________________
_________________________________________________________。

答案(1）3Cu2O＋2Al错误!Al2O3＋6Cu
(2）2.5 Cu2O和Cu2S
(3）①2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
②Al3＋＋4OH－===AlO错误!＋2H2O
③稀硫酸、KMnO4溶液取少量高锰酸钾溶液于试管中，滴加经稀硫酸溶解的炉渣溶液，若高锰酸钾溶液的紫色褪去,证明含有Fe2＋
解析（1）Al和Cu2O反应生成Cu，化学方程式为3Cu2O＋2Al错误!Al2O3
＋6Cu 。

(2）由题中的化学方程式知，生成6 mol Cu ，需要3 mol Cu 2S,2 mol Cu 2O ，共需要O 2 15 mol, 每生成1 mol Cu ，共消耗O 2 2.5 mol ；由化合价变化知，氧化剂为Cu 2O 和Cu 2S.
（3)由流程知,加入NaClO 的目的是氧化Fe 2＋,离子方程式为2Fe 2＋＋ClO －＋2H ＋===2Fe 3＋＋Cl －＋H 2O ，加入足量NaOH 溶液除去其中的Al 3＋;稀硫酸溶解矿石,然后用KMnO 4溶液检验其中的Fe 2＋。

14．[2018·佛山检测］(14分）银铜合金广泛用于航空工业。

从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
［注：Al （OH)3和Cu （OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃]
(1)滤渣A 与稀硝酸反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为____________________________。

（2）固体混合物B 的组成为________；在生成固体B 的过程中,需控制NaOH 的加入量。

若NaOH 过量，则因过量引起的反应的离子方程式为________________________________________________
_________________________________________________________.
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:
______CuO ＋______Al 2O 3=====高温
________CuAlO 2＋________↑。

(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg 废料中的铜可完全转化为________mol CuAlO 2,至少需要 1.0 mol·L
－1的Al 2（SO 4）3溶液
________L 。

（5）CuSO 4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是________________________、过滤、洗涤和干燥。

答案 （1）2NO ＋O 2===2NO 2
(2）CuO、Al(OH)3Al（OH）3＋OH－===AlO错误!＋2H2O
(3）4 2 4 O2（4)50 25
(5）蒸发浓缩、冷却结晶
解析（1)气体变色是因为发生反应:2NO＋O2===2NO2。

（2）NaOH与Al2（SO4)3、CuSO4反应生成Al（OH）3、Cu（OH）2，由Al（OH）3
和Cu（OH)2的分解温度知，煮沸时Cu(OH)2分解，Al(OH）3则不分解，则固体混合物B含有CuO、Al（OH)3。

若NaOH过量，Al(OH）3会转化为NaAlO2。

（3）反应前CuO中铜元素＋2价，反应后CuAlO2中铜元素＋1价，反应过程中铝元素的化合价不变，只有氧元素被氧化生成O2，根据得失电子数相等知,CuAlO2和O2的化学计量数之比为4∶1，配平后的化学方程式为4CuO＋2Al2O3错误!4CuAlO2＋O2↑。

（4)生成CuAlO2的物质的量为5.0×1000×63.5%
63.5
＝50 mol，至少需要Al2
（SO4）3的物质的量为25 mol,即至少需要1。

0 mol·L－1的Al2（SO4)3溶液25 L。

(5）由CuSO4溶液制备胆矾需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥.。