2017年高考一轮复习名师伴我行之课时作业13.doc

课时作业(十三) 金属材料及金属矿物

1.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是( )

①合金的性质与其组成金属的性质不完全相同 ②火烧孔雀石[Cu2(OH)2CO3]也属还原法 ③金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 ④工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的

⑤越活泼的金属越难冶炼

A．①②③ B．只有④ C．④⑤ D．②③④

答案：B 解析：合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，①正确；火烧孔雀石，孔雀石分解生成CuO，CuO被焦炭还原为单质Cu，属于还原法制取，②正确；因AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解熔融Al2O3的方法，④错误；金属冶炼就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，③、⑤正确。

2．在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是( ) A．Na、Mg、Al B．Na、K、Zn、Fe C．Zn、Fe、Cu、Ag

D．Mg、Al、Zn、Fe

＋

答案：A 解析：Na、Mg、Al的冶炼方法为电解法；用Na还原K是由于钾的沸点比钠的低，在高温时还原生成的单质K以气态形式挥发出来，从而制得金属钾；Zn、Fe的冶炼方法为化学还原剂还原法；Cu、Ag的冶炼方法为热分解法，故选A项。

3．(2016·泉州模拟)下列几种关于金属冶炼方法的叙述中，正确的是( ) A．蒸发海水制成饱和食盐水，将其电解可制得金属钠 B．炼铁高炉中，利用焦炭作为还原铁矿石的还原剂 C．高炉炼铁能得到纯铁

D．铝热法能够使氧化铁跟铝在高温条件下炼出铁来

答案：D 解析：电解食盐水得到的是NaOH，得不到Na；炼铁高炉中利用CO作为铁矿石的还原剂；高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。

4．下列说法正确的是( )

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

答案：C 解析：A选项，CuO→Cu(OH)2不能通过一步实现，错误；B选项，铝合金

比纯铝的熔点低，错误；D选项，铜表面不能形成致密的氧化膜，错误。

5．已知酸性条件下有反应：2Cu===Cu2＋Cu。氢气还原氧化铜实验由于反应温度不

＋

＋

同，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。某同学对某次氢气还原氧化铜的红色固体产物做了如下实验，实验操作和实验现象列表如下： 加入试剂 实验现象 稀硫酸 红色固体不反应 浓硫酸并加热 无色气体 稀 无色气体、 蓝色溶液 浓 红棕色气体、 蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( ) A．是Cu

B．是Cu2O

D．一定有Cu2O，可能有Cu

C．一定有Cu和Cu2O

答案：A 解析：由题目提供的信息可知：Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu和Cu2

＋

，而向该红色固体中加入稀硫酸后红色固体不反应，故该红色固体中不存在Cu2O，全部为

Cu。

6．美国普度大学研究开发出一种利用铝镓合金制备氢气的新工艺(如图所示)。下列有关该工艺的说法错误的是( )

A．该过程中，能量的转化形式只有两种 B．铝镓合金可以循环使用

C．铝镓合金与水反应的化学方程式为2Al＋3H2O===Al2O3＋3H2↑ 电解

D．总反应式为2H2O=====2H2↑＋O2↑

答案：A 解析：铝镓合金与水反应的过程中必然伴随着能量变化，主要是化学能转化为热能；太阳能电池工作时，太阳能转化为电能；电解过程中电能又转化为化学能。因此，上述过程中能量的转化形式有三种，故A错误。根据题意可知B、C、D均正确。

7．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，操作Ⅲ应是烘干 D．根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数

答案：D 解析：实验中过滤烘干得到的W g沉淀是AgCl，根据“银”量守恒，可确定合金中Ag的质量分数，而合金与反应生成的气体不一定全是NO(有可能含有NO2)，故用排水法收集的气体不能用于计算Cu、Ag的质量分数。

8．铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。

查阅相关资料后，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐。

①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。

②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸。观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。

③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。

请回答下列问题：

(1)绿色固体中含有的元素是________。 (2)加热后试管中剩余的黑色物质是________。

(3)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是________，加热分解的化学方程式为_______________________________________________。

(4)上述实验步骤③中反应的离子方程式为_________________________。 (5)实验装置最后的干燥管的作用是__________________________。 (6)如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的？________，为什么？ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________。

△

答案：(1)Cu、H、O、C (2)CuO (3)Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3=====2CuO＋H2O＋CO2↑ (4)Fe＋Cu2===Cu＋Fe2

＋

＋

(5)防止空气中的CO2进入 (6)不能 对调后无法说明反应中有水生成

解析：无水硫酸铜变蓝，说明有H2O生成，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，所以绿色固体中含有H、C、O；由②可知黑色固体为CuO。

9．(2016·西宁模拟)某课外活动小组，收集了一种合金进行研究(已知Cu的焰色反应为绿色)。

(1)外观暗灰色，表面光滑；

(2)在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色；合金片熔化，但不滴落；

(3)取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量稀硫酸溶液中，收集到标准状况下的H2 9.96 L； (4)另取刮去表皮的金属10.0 g，放入足量NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 9.96 L。

试据此判断，合金中一定含有的元素是________(写元素符号)；下列元素可能含有的是________(填选项编号)。

a．Ag B．Mg c．Mn D．Fe

如果该合金中只含两种元素，它们的质量比是________。 答案：Cu、Al a m(Al)∶m(Cu)＝4∶1

解析：将合金放在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，说明合金中含有铜；由实验(3)、(4)可知合金中的金属与足量稀硫酸或足量NaOH溶液反应生成的H2量相等，即合金中含有Al。合金中也可能含有不与酸碱反应的Ag，但不能含有比铜活泼的能与酸反应而不与碱反应的9.962金属。若合金中只含两种元素Cu和Al，则其质量比为m(Al)∶m(Cu)＝(××27)∶(10.0

22.439.962－××27)≈8∶2＝4∶1。 22.43

10．某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计的实验过程为：

(1)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是________。

a．灼烧过程中部分氧化铜被还原 b．灼烧不充分铜未被完全氧化 c．氧化铜在加热过程中分解生成铜 d．该条件下铜无法被氧气氧化

(2)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是_______________________________________________

_______________________________________________。

(3)有同学指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一个环节，即应先生成Cu(OH)2沉淀，过滤洗涤后再加热分解Cu(OH)2得CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是

________。

A．CuO比Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离 B．Cu(OH)2分解温度较低，加热其浊液即可使其分解

C．干态下分解Cu(OH)2，温度难以控制，可能因温度过高导致CuO进一步分解生成Cu2O

D．过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净

答案：(1)ab (2)耗酸少；无污染性气体SO2产生 (3)D

解析：(1)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是△

灼烧过程中部分氧化铜被还原。(2)根据途径Ⅰ的反应方程式Cu＋2H2SO4(浓)=====CuSO4＋△

SO2↑＋2H2O和途径Ⅱ的反应方程式2Cu＋O2＋2H2SO4=====2CuSO4＋2H2O，可以看出途径Ⅱ的优点是①产生等量的CuSO4，比途径Ⅰ消耗硫酸少；②途径Ⅱ不产生污染大气的气体SO2。(3)显然过滤得到的不溶物不经洗涤是不会纯净的，故D项一定不会成为本环节理由。