(苏教版化学选修2)4.1《材料的加工处理》同步练习(含答案)

第一单元 材料的加工处理
(时间：30分钟)
考查点一 电化学
1．我国首创的海洋电池以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气
中的氧气与铝反应产生电流。

电池总反应为4Al ＋3O 2＋6H 2O===4Al(OH)3，下列说法不正确的是
( )。

A ．正极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －
B ．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
C ．以网状的铂为正极，可增大与氧气的接触面积
D ．该电池通常只需更换铝板就可继续使用
解析 该电池铝为负极，氧气为正极，所以电池工作时，电流由铂电极沿导线流向铝电极，所以B 错误。

答案 B
2．某同学按如图所示的装置进行电解实验。

下列说法正确的是
( )。

A ．电解过程中，铜电极上有H 2产生
B ．电解初期，主反应方程式为Cu ＋H 2SO 4=====通电
CuSO 4＋H 2↑
C ．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出
D ．整个电解过程中，H ＋的浓度不断增大
解析 电解是最强有力的氧化还原手段，有些在通常条件下不能发生的反应(如本题中铜与稀硫酸)通过电解的方法可以发生反应。

阳极反应：Cu －2e －===Cu 2＋，阴极反应：2H ＋＋2e －===H 2↑(起始)，随着电解的进行，阳极产生的Cu 2＋浓度增大，在电场的作用下向阴极移动，由于Cu 2＋的氧化性大于
H＋，因此Cu2＋也会在阴极放电生成铜，即阴极上先是H＋得电子放出H2，后是Cu2＋得电子析出Cu。

因此在整个电解过程中，起始时H＋的浓度不断减小，随后基本保持不变。

答案BC
考查点二金属表面处理
3．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是()。

A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有锌离子
B．铂作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有锌离子
C．铁作阳极，铁制品作阴极，溶液中含有亚铁离子
D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含有亚铁离子
解析根据电镀原理，应用镀层金属作阳极，镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液，因此选A。

答案 A
4．钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中，在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。

其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130 ℃反应。

其过程可以用如下化学方程式表示：
①3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑
②6Na2FeO2＋NaNO2＋===5H2O3Na2Fe2O4＋NH3↑＋7NaOH
③Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2O===Fe3O4＋4NaOH下列说法正确的是()。

A．反应①不是氧化还原反应
B．该生产过程不产生任何污染
C．整个反应过程中，每有5.6 g Fe参加反应转移0.8 mol电子
D．反应②中的氧化剂是NaNO2
解析①中Fe是还原剂，NaNO2为氧化剂，是氧化还原反应，A错；②中NaNO2是氧化剂，Na2FeO2是还原剂，D对；整个反应过程中产生的NH3污染环境，B错；由元素守恒可知3Fe→Fe3O4,3 mol Fe转移8 mol电子。

则0.1
mol Fe 参加反应生成Fe 3O 4转移0.83 mol 电子，C 错。

答案 D
考查点三 金属的腐蚀技术
5．铜是重要的金属材料。

(1)工业上可用Cu 2S 和O 2反应制取粗铜，该反应中氧化剂为________。

电解粗铜制取精铜，电解时，阳极材料是________，电解液中必须含有的阳离子是________。

(2)在100 mL 18 mol·L －1浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，反应中被还原的H 2SO 4为________mol 。

(3)电子工业曾用质量分数为30%的FeCl 3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板制印刷电路板，为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新得到FeCl 3溶液，设计如下实验流程。

上述流程中，所加试剂的化学式为：X________，Y________，Z________；第⑥步反应的离子方程式为
___________________________________________________。

解析 用30%的FeCl 3溶液腐蚀有铜箔的绝缘板印刷电路板时发生反应：2Fe 3＋＋Cu===2Fe 2＋＋Cu 2＋，废液中会含有Fe 2＋、Cu 2＋、Fe 3＋；加入铁粉后，2Fe 3
＋＋Fe===3Fe 2＋、Fe ＋Cu 2＋===Cu ＋Fe 2＋；滤渣中含有过量的
Fe 和Cu ，加入盐酸：Fe ＋2HCl===FeCl 2＋H 2↑；通入Cl 2后，2FeCl 2＋Cl 2===2FeCl 3。

答案 (1)O 2 粗铜 Cu 2＋
(2)小于0.9
(3)Fe HCl Cl 2 2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl －
6．(北京朝阳)铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。

(1)铜可采用如下方法制备：
火法炼铜：Cu 2S ＋O 2=====高温
2Cu ＋SO 2
湿法炼铜：CuSO 4＋Fe===FeSO 4＋Cu
上述两种方法中，铜元素均被________(填“氧化”或“还原”)成铜单质。

(2)印刷电路板上使用的铜需要回收利用。

方法一：用FeCl 3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl 2·2H 2O ，实验室模拟回收过程如下：
印刷电路板――――――→
FeCl 3溶液步骤1含Cu 2＋、Fe 2＋、Fe 3＋溶液――――――→加氧化剂步骤2含Cu 2＋
、Fe 3＋溶液――――――――→加试剂1调溶液pH 步骤3――→过滤步骤4CuCl 2溶液――→步骤4CuCl 2·2H 2O ①证明步骤1所加FeCl 3溶液过量的方法是
_____________________________________________________。

②步骤2中所加的氧化剂最适宜的是
_____________________________________________________。

A ．HNO 3
B ．H 2O 2
C ．KMnO 4
③步骤3的目的是使溶液的pH 升高到4.2，此时Fe 3＋完全沉淀，可选用的“试剂1”是________。

(写出一种即可)
④蒸发浓缩CuCl 2溶液时，要滴加浓盐酸，目的是________(用化学方程式并结合简要的文字说明)，再经冷却、结晶、过滤，得到CuCl 2·2H 2O 。

方法二：用H 2O 2和稀硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜时，其热化学方程式是：
Cu(s)＋H 2O 2(l)＋H 2SO 4(aq)===CuSO 4(aq)＋2H 2O(l) ΔH 1＝－320 kJ·mol －1 又知：2H 2O 2(l)===2H 2O(l)＋O 2(g)
ΔH 2＝－196 kJ·mol －1
H 2(g)＋12O 2(g)===H 2O(l) ΔH 3＝－286 kJ·mol －1
则反应Cu(s)＋H 2SO 4(aq)===CuSO 4(aq)＋H 2(g)的ΔH ＝________。

(3)欲实现反应Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料(填“Cu”或“C”)。

解析本题考查实验探究，难度中等。

(2)①检验Fe3＋的试剂为KSCN溶液；
②所加的氧化剂的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，但是不能引进新的杂质离子，所以最适合的是H2O2；③溶液显酸性，加CuO或者Cu(OH)2或者CuCO3与H＋反应，促进Fe3＋的水解，生成Fe(OH)3；④加盐酸的目的是抑制Cu2＋的水解。

(3)该反应不能自发进行，所以必须选用电解池的装置，铜作为电解池的阳极即可。

答案(1)还原(2)方法一①取少量充分反应后的溶液于试管中，滴加KSCN溶液，若溶液变为红色，证明所加FeCl3溶液过量②B③CuO或Cu(OH)2(答案合理均可)④CuCl2在溶液中能发生水解反应，CuCl2＋2H2O Cu(OH)2＋2HCl，滴加浓盐酸，可以抑制其水解
方法二：＋64 kJ·mol－1
(3)。