2018届高考化学总复习第3章金属及其化合物跟踪检测十一金属材料与矿物

跟踪检测（十一） 金属材料与矿物1．下列说法中正确的是( )A ．Cu→CuO→Cu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现B ．铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高C ．金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜D ．金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行解析：选C A 项，CuO→Cu(OH)2不能通过一步实现，错误；B 项，铝合金比纯铝的熔点低，错误；D 项，铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。

2．所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔化状态下形成的一种熔合物，如表为四种金属的熔、沸点。

A ．Cu 和AlB ．Fe 和CuC ．Fe 和NaD ．Al 和Na解析：选C Na 的沸点 883 ℃，而Fe 的熔点为 1 535 ℃，当Fe 熔化时，Na 已汽化，二者不会形成合金。

3．(2017·南昌模拟)工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )A ．炭还原法B ．铝热法还原C ．直接加热法D ．盐的水溶液与活泼金属置换法解析：选B 工业上用铝热法冶炼活泼性比Al 差的、熔点较高的金属，如钒、铬、锰等。

4．利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是( )A ．该反应的化学方程式是2Al ＋Fe 2O 3=====高温 2Fe ＋Al 2O 3B ．该反应会产生高温，发出强光C ．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属D ．若反应中转移3 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是1 mol解析：选D A 项，铝是活泼金属，高温条件下可置换出氧化铁中的铁，正确；B 项，铝热反应放出大量的热，产生高温、发出强光，正确；C 项，高熔点的金属可采用铝热法冶炼，正确；D 项，铁元素的化合价从＋3价降低到0价，因此1 mol Fe 2O 3在反应中得到6 mol 电子，则若反应中转移3 mol 电子，消耗氧化剂的物质的量是0.5 mol ，错误。

5．(2017·宝鸡质检)已知下列转化关系中，M 、N 均为单质，则M 可能是( )M ＋N ――→点燃 Q ――→溶于水 Q 溶液――→惰性电极电解M ＋N A ．NaB ．AlC ．FeD ．Cu解析：选D Na 、Al 、Fe 均为活泼金属，电解相关溶液不能制取其单质；电解铜盐溶液可以生成铜单质，题给转化是：Cu ＋Cl 2―→CuCl 2―→CuCl 2溶液――→电解Cu ＋Cl 2。

6．从经济效益和环境保护考虑，大量制取Cu(NO 3)2最宜采用的方法是( )A ．Cu ――→浓HNO 3Cu(NO 3)2B ．Cu ――→稀HNO 3Cu(NO 3)2 C ．Cu ――→O 2 空气 △CuO ――→稀HNO 3△Cu(NO 3)2 D ．Cu ――→Cl 2△CuCl 2――→硝酸银溶液Cu(NO 3)2 解析：选C A 项，Cu 与浓HNO 3反应生成NO 2，NO 2是有毒气体，污染环境，错误；B 项，Cu 与稀HNO 3反应生成NO ，NO 是有毒气体，污染环境，错误；C 项，发生反应2Cu ＋O 2=====△2CuO ，CuO ＋2HNO 3===Cu(NO 3)2＋H 2O ，过程中没有有毒气体生成，不污染环境，正确；D 项，硝酸银成本较高，不经济，错误。

7．氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO 4溶液和另一种反应物在40～50 ℃时反应可生成它。

CuH 不稳定，易分解；CuH 在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。

下列有关推断中错误的是( )A ．这里的“另一种反应物”具有还原性B ．CuH 可作氧化剂、还原剂C ．CuH ＋Cl 2===CuCl ＋HCl(燃烧)D ．CuH ＋HCl===CuCl ＋H 2↑(常温)解析：选C Cl 2具有强氧化性，与多价态金属或化合物反应时，生成最高价态的金属化合物，CuH与Cl2反应产物应为CuCl2和HCl，C项错误。

8．如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是( )解析：选D 稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞溶液不变色，A项错误，C项错误；稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，B项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与FeO反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红，D项正确。

9．氧化铜矿用稀硫酸溶解后所得酸浸液(含Cu2＋、H＋、SO2－4、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋)经下列流程可制得高纯度硫酸铜晶体：已知：该实验条件下，各金属离子沉淀的pH如图所示。

下列判断正确的是( )A．沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3B ．溶液2中所含金属阳离子只有Mg 2＋C ．将溶液3蒸干即得CuSO 4·5H 2O 晶体D ．若不加入NaClO 溶液，对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响解析：选A 酸浸液中含Cu 2＋、H ＋、SO 2－4、Mg 2＋、Al 3＋、Fe 2＋，加入NaClO 溶液，Fe 2＋氧化为Fe 3＋，调节溶液的pH ＝4.7，由图可知，Al 3＋、Fe 3＋转化为Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，过滤，沉淀1为Al(OH)3和Fe(OH)3，溶液1含有Cu 2＋、H ＋、SO 2－4、Mg 2＋，调节pH ＝6.7，Cu2＋转化为Cu(OH)2沉淀，过滤，沉淀2为Cu(OH)2，溶液2主要含有Mg 2＋，Cu(OH)2与硫酸反应生成溶液3为硫酸铜溶液，然后加热浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体。

A 项，沉淀1的主要成分为Al(OH)3和Fe(OH)3，正确；B 项，溶液 2主要含有Mg 2＋、Na ＋，还有少量的Cu 2＋、Al 3＋、Fe 3＋，因为Cu 2＋、Al 3＋、Fe 3＋不能全部转化为沉淀，错误；C 项，从溶液中制得CuSO 4·5H 2O 晶体，应加热浓缩、冷却结晶，不能蒸干，错误；D 项，若不加入NaClO 溶液，在调节pH ＝4.7时，Fe 2＋不能转化为沉淀，在调节pH ＝6.7，Cu 2＋转化为Cu(OH)2沉淀，而此时Fe 2＋不能转化为沉淀，但Fe 2＋具有很强的还原性，在操作过程中会有部分Fe 2＋被氧化，进而混入硫酸铜晶体中，影响硫酸铜晶体的纯度，错误。

10．铜有两种常见的氧化物CuO 和Cu 2O 。

某学习小组取0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线，如图2所示。

则下列分析正确的是( )A ．图1中，A 到B 的过程中有0.005 mol 电子发生了转移B ．图1整个过程中共生成0.18 g 水C ．图2三条曲线中，表示CuO 和其中所含Cu 元素质量关系的曲线是AD ．图1中A 和B 化学式分别为Cu 2O 和CuO解析：选B 0.98 g Cu(OH)2的物质的量为0.01 mol ，若全部生成CuO ，质量为0.01 mol×80 g·mol －1＝0.8 g ，所以A 点是CuO ；若全部生成Cu 2O ，质量为0.005 mol×144 g·mol －1＝0.72 g ，所以B 点是Cu 2O ，D 项错误；根据4CuO=====高温 2Cu 2O ＋O 2↑可知，A 到B 的过程中有0.01 mol 电子发生了转移，A 项错误；根据Cu(OH)2=====高温 CuO ＋H 2O 、4CuO=====高温2Cu 2O ＋O 2↑可知，水的物质的量为0.01 mol ，质量为0.01 mol×18 g·mol －1＝0.18 g ，B 项正确；CuO 和其中所含Cu 元素的质量关系(以CuO 的质量为10 g 计算)为：CuO ～Cu80 6410 g 8 g观察图2可知，B 曲线符合上述质量关系，表示的是CuO ，C 项错误。

11．(2017·长沙模拟)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。

(1)工业上可用Cu 2S ＋O 2===2Cu ＋SO 2反应制取粗铜，反应中被氧化的元素是________，当消耗32 g Cu 2S 时，转移电子数目是________(用N A 表示，N A 表示阿伏加德罗常数的值)。

(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50～60 ℃，通入O 2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为___________________________________。

CuSO 4溶液中加入一定量的Na 2SO 3溶液和NaCl 溶液加热，生成CuCl 沉淀，写出生成CuCl 的离子方程式：________________________________________________________________________。

(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。

①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO ，其猜想可用化学方程式表示为：Cu ＋H 2SO 4(浓)=====△ ____________________。

②乙同学认为：黑色固体除CuO 外，还可能含有Cu 2S 和CuS ，其理由可能是________(填字母)。

a ．Cu 2S 和CuS 都是黑色的b ．铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O 2c ．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu 的化合价升高与S 的化合价降低有多种可能 解析：(1)硫元素的化合价从－2升到＋4，被氧化，当消耗32 g Cu 2S 时，转移电子数目是32160×6N A ＝1.2N A 。

(2)H 2SO 4、Cu 和O 2反应的离子方程式为2Cu ＋4H ＋＋O 2=====50～60 ℃2Cu 2＋＋2H 2O 。

CuSO 4溶液中加入一定量的Na 2SO 3溶液和NaCl 溶液加热，生成CuCl 沉淀，离子方程式：2Cu 2＋＋2Cl －＋SO 2－3＋H 2O===2CuCl↓＋SO 2－4＋2H ＋。

(3)①按照甲同学猜想：铜被氧化得CuO ，硫酸还原为SO 2，化学方程式表示为Cu ＋H 2SO 4(浓)△,CuO＋SO 2↑＋H 2O 。

②从化合价上分析，铜有可能升高到＋1价，而硫也有可能从＋6价降到－2价，结合Cu 2S 和CuS 均为黑色固体，故a 、c 符合。