高一化学课件 金属与金属材料

铁的质量分数为( )
A.30%
B.52.4%
C.47.6%
D.70%
【解析】选D。a g(Fe、Al)经一系列变化后生成a g Fe2O3，而该过程 中铁质量不变，原合金中铁的质量分数等于Fe2O3中铁元素的质量分数。
二、非选择题(本题包括3小题，共30分) 6.(9分)铜是生命必需的元素，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产生了深远的影响。请完成(1)(2)题。 (1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜［即：曾青(CuSO4)跟 铁反应就生成铜］。试写出该反应的化学方程式： ________________________________________。 (2)铜器表面有时会生成铜绿，请写出生成铜绿的化学方程式： ________________________________________。 这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学 方程式：__________________________。
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色，且有少量绿色锈状物的货币，则这 肯定是____币，黑色物质是____，形成这种物质的化学方程式为 _______，绿色物质是____，形成这种物质的化学方程式为______，这 枚金属币的真面目为___色。 另外一枚是闪闪发光的黄色金属币，它肯定是____币，表面一直未被氧 化的原因是_________。
【典例】若氢气还原氧化铜的反应进行得不 完全，便得到 Cu、Cu2O、CuO的固体混合物， 某化学兴趣小组同学为测定上述固体的组成进行如下操作： 取一定质 量的均匀固体混合物A，将其分成两等份，取其中一份用足量氢气还原， 测得反应后的固体质量减少 3.20 g ，另一份加入500 mL的稀硝酸，固体恰好完全溶解，且同时收 集到标准状况下NO气体2.24 L。 请根据以上操作计算： (1)A中，n(Cu)+n(Cu2O)=_________________； (2) 试计算所用硝酸的物质的量浓度。
【典例】思考并完成下列探究性问题： (一)取98 g Cu(OH)2固体，加热至80～100 ℃时，得到黑色固体粉末， 继续加热到1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。向A中加入适 量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器内还有红色固体存在。据 此可推得A的成分为________。(已知Cu2O+H2SO4====Cu+CuSO4+H2O)
7.(11分)(2011·福州高一检测)氧化铜有多种用途，如用
作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探
答案：(1)D (2)铜 氧化铜 2Cu+O2====2CuO Cu2(OH)2CO3 2Cu+O2+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO3 红 金 金不活泼，不易被氧化 (3)D
一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分) 1.下列叙述中正确的是( ) A.青铜器是纯铜打造而成的 B.日常生活中用到的五角硬币属于铜合金 C.合金的熔点一定比其成分金属的熔点高 D.合金是由两种或多种金属熔合而成的 【解析】选B。青铜器为铜合金；合金的熔点比其成分金属低；合金可 由金属与非金属熔合而成。
完善甲同学的方案的一种方法是：将所得的铜粉放入烧杯中，加入____，
不断搅拌，然后____、____、____，即得到纯净的铜。
【错因剖析】
【标准答案】(一)Cu2O或Cu和Cu2O (二)(1)B (2)甲方案中过量的铁混在制备的铜中使之会有杂质铁并且没有洗涤 乙方案由于用氢气还原CuO时氢气利用率太低，故用相同质量的硫酸所 得的氢气再去还原CuO，所得Cu将会很少 过量稀硫酸 过滤 洗 涤 烘干
2.某工厂排放的酸性废水中含有较多的Cu2+，对农作物和人畜都有害，
欲采用化学法除去有害成分，最好是加入下列物质中的( )
A.食盐、硫酸
B.胆矾、石灰水
C.铁粉、生石灰 D.苏打、盐酸
【解析】选C 。欲除去有害成分，须除去Cu2+并中和溶液的酸性。A无 法除去Cu2+，加入H2SO4，溶液的酸性会增强；B中加入胆矾，增大了 Cu2+浓度；C加入铁粉发生反应Fe+Cu2+====Cu+Fe2+，可除去Cu2+ 又可回收铜，加入生石灰可中和溶液的酸性， CaO+2H+====Ca2++H2O，故C正确；D无法除去Cu2+。
2.从降低成本和减少环境污染的角度考虑，制取硝酸铜最好的方法是 () A.铜和浓硝酸反应 B.铜和稀硝酸反应 C.氧化铜和硝酸反应 D.氯化铜和硝酸银反应 【解析】选C。A项和B项，均有部分硝酸转化为有毒气体，既增加成本 又造成环境污染，D项CuCl2与AgNO3反应增加了成本。
3.某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与SO42-无关，进行下列实验无 意义的是( ) A.观察硫酸钠溶液没有颜色 B.向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液，振荡后静置，溶液蓝色未消 失 C.向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液蓝色消 失 D.加水稀释硫酸铜溶液，溶液蓝色变浅 【解析】选D。加水稀释，铜离子和硫酸根离子的浓度均会降低，无法 证明硫酸铜溶液显蓝色与SO42-无关。
【方法技巧】“一”对“多”的反应顺序 溶液中同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与氧化性强的 氧化剂反应；同理，若同时含几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先 与还原性强的还原剂反应。
5.把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量NaOH溶液。过滤出沉
淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g，则原合金中
(3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中，能有效鉴 别其真假的是_____。 A.观察颜色 B.查看图案 C.用手掂量轻重 D.滴一滴硝酸在币的表面，观察现象
【解析】(1)金、银、铜都属于不活泼金属，易加工，因此，在历史上都 曾经用做货币。 (2)铜稳定性略微差一些，容易与氧气等物质反应而“生锈”。金的化学 性质最不活泼，在空气中更稳定。 (3)有些假金币外形逼真，看上去也是“金光闪闪”，密度和真金币差不 太多，手不太容易掂出来。假金币中的Zn、Cu均可与硝酸反应产生大 量气泡，而Au不与硝酸反应。
1.镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向
滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有( )
A.Mg2+
B.Cu2+
C.Al3+
D.[Al(OH)4]-
【解析】选D。加入过量盐酸，镁、铝溶解生成Mg2+和Al3+，再加过量
NaOH，Mg2+转变为Mg(OH)2沉淀，而Al3+转变为[Al(OH)4]-，所以 选D。
【解析】选D。利用原题给出的信息，结合所学金属的一些性质，对选 项具体分析。在1760年不会有电镀技术，这两件国宝若被酸雨冲淋，不 会再熠熠生辉。铜在空气中也能被氧化腐蚀，故可能就是由金、银、铜 等制成的合金，从而有了抗腐蚀能力。
5.历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。 (1)金、银、铜常被作为钱币流通，从化学角度来看，主要是利用它们 的_____。 A. 硬度适中 B. 密度适中 C. 在自然界里都可得到纯净的单质 D.不活泼性
4.普通铜器时间稍久便容易出现铜绿［主要成分为Cu2(OH)2CO3］。而圆 明园两件1760年铜铸的鼠首和兔首在今天看上去仍然熠熠生辉不生锈。 下列对其原因的分析，最可能的是( ) A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金 B.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去 C.铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化 D.它们是含一定比例金、银等的铜合金
(1)若两位同学消耗的稀硫酸和铁的量分别相同，请判断他们所制得铜
的质量大小关系_____。
A.相同
B.甲多wenku.baidu.com
C.乙多
D.以上三种情况均有可能
(2)丙同学认为上述两种制铜方案均需要加以完善。甲同学的方案不完
善的原因___________________________。
乙同学的方案不完善的原因_____________________。
(二)在某次探究性学习中，老师要求同学们在实验室中用氧化铜、稀硫 酸和铁来制取纯净的铜，甲、乙两位同学分别设计了如下两个制取铜的 实验方案。 甲：①CuO溶于适量稀硫酸中 ②在①的溶液中加入稍过量的铁，充分反应后，过滤、烘干，即得纯净 的铜。 乙：①铁与稀硫酸反应得氢气 ②将氢气通入氧化铜中并加热，充分反应后即得纯净的铜。
【思路点拨】解答此题可以注意以下两点：
【自主解答】(1)固体混合物与稀硝酸的反应中，Cu和Cu2O 均被氧化成Cu2+，硝酸被还原，根据化合价升降总数相等可 得每份[n(Cu)+n(Cu2O)]×2=n(NO)×3=0.3 mol,则可得 n(Cu)+n(Cu2O)=0.15 mol①,故混合物A中n(Cu)+n(Cu2O)= 0.3 mol。 (2)用H2还原氧化物时，减少的固体质量等于混合物中氧元 素的质量，故[n(Cu2O)+n(CuO)]×16 g/mol=3.20 g,所以 n(Cu2O)+n(CuO)=0.2 mol②。①+②可得n(Cu)+2n(Cu2O) +n(CuO)=0.35 mol，则n(HNO3)=0.35 mol×2+0.1 mol= 0.8 mol，c(HNO3)=1.6 mol/L
3.下列有关金属的说法正确的是( ) A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质，而钢不含 B.铜在自然界中的含量高，所以铜是人类最早使用的金属 C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物 D.金属一般都具有导电性、导热性、延展性 【解析】选D。生铁与钢的区别在于生铁含碳量高，钢含碳量低；铜熔 点低，活泼性差，冶炼方便，所以使用早；黑色金属材料包括铁、铬、 锰及其合金。
答案：(1)0.3 mol (2)c(HNO3)=1.6 mol/L
【典例】(2010·正定中学高一检测)下列金属的冶炼方法正确的是 A．Al：高温下用H2从其氧化物中还原出来 B．Cu：高温下使CuO分解 C．Hg：加热分解，可从其氧化物中得到汞 D．Fe：电解氧化铁 【思路点拨】
【自主解答】选C。冶炼金属Al时要采用电解氧化铝的方法；火法炼铜 是在高温条件下将Cu2S还原为Cu，湿法炼铜是用Fe将CuSO4中的铜还 原出来；Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法从其氧化物如 HgO中还原出来；冶炼Fe时，一般是在高温条件下用焦炭、一氧化碳等 还原剂从氧化铁中还原出来。
【解析】(1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。 (2)2Cu+O2+H2O+CO2====Cu2(OH)2CO3；要除去铜器表面的铜绿， 考虑选择酸，强氧化性酸能和裸露的铜继续反应，而盐酸不和铜继续反 应，并且盐酸具有挥发性。有关方程式如下： Cu2(OH)2CO3+4HCl====2CuCl2+CO2↑+3H2O。 答案：(1)Fe+CuSO4====FeSO4+Cu (2)2Cu+O2+H2O+CO2====Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3+4HCl====2CuCl2+CO2↑+3H2O
【解析】选B。向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的铁屑，对应的 反应为2FeCl3+Fe====3FeCl2,CuCl2+Fe==== FeCl2+Cu,若析出的固体为铜，则反应后的溶液中含有的阳离子一定有 Fe2+，一定不含有Fe3+，但不一定含有Cu2+；若析出的固体为铁和铜的 混合物，则反应后的溶液中的阳离子只有Fe2+。
4.在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的铁屑，反应完全后将固体 滤出，下列说法中正确的是( ) A.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+，一定不 含Cu2+ B.若滤出的固体中含有铁和铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+，一 定不含Cu2+和Fe3+ C.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+，可能含 有Cu2+和Fe3+ D.若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3+和Fe2+，一 定不含Cu2+