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1、1第第 4 4 节节 金属材料及金属矿物的开发利用金属材料及金属矿物的开发利用课时跟踪练一、选择题1中国银行发行的中国航天普通纪念币，面额为 10 元，直径为 27 毫米，材质为双色铜合金，如下图。下列关于合金的叙述不正确的是( )A铜合金和单质铜一样，具有良好的导电性、导热性和延展性B铜合金的硬度比单质铜大C铜合金的熔点比单质铜低D该纪念币能完全溶解于稀硫酸中解析：合金有别于成分金属的特性是熔点低、硬度大，共性是具有金属的物理通性，但是化学性质没有改变，故 D 项错误。答案：D2在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是( )ANa、Mg、Al BNa、K、Zn、FeCZn、Fe、Cu
2、、Ag DMg、Al、Zn、Fe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。答案：A3明代天工开物记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，冷淀，毁罐取出，即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是( )A “倭铅”是指金属锌和铅的混合物B煤炭中起作用的主要成分是 CC冶炼 Zn 的化学方程式：ZnCO32CZn3C
3、O=高温D该冶炼锌的方法属于热还原法解析：由题意可知， “倭铅”是指金属锌，不是混合物，故 A 错误；煤炭的主要成分是碳，反应中碳作还原剂，故 B、C、D 均正确。2答案：A4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。答案：D5下列说法中正确的是( )ACuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现B铝合金
4、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：CuOCu(OH)2不能通过一步实现，A 错误；铝合金比纯铝的熔点低，B 错误；铜表面不能形成致密的氧化膜，D 错误。答案：C6钓鱼岛群岛的东海海域及部分太平洋海域探明为海底热水矿床。海底热水矿床是沉积着由岩浆热气从地底喷出的金、铜、锌、稀有金属等区域。下列说法正确的是( )A金不溶于任何溶液B铜、锌在空气中均能被氧化成对应的氧化物C铜锌合金的熔点低于铜或锌的熔点D.Cu 的质子数和中子数之差为 3463
5、29解析：金能够溶于王水，A 项错误；铜在空气中被腐蚀生成铜绿，主要成分是 Cu2(OH)2CO3，B 项错误；合金的熔点一般比成分金属的都低，C 项正确；Cu 的质子数和中子数之6329差为(6329)295，D 项错误。答案：C7已知酸性条件下有反应：2Cu=Cu2Cu。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：加入试剂稀硫酸浓硫酸并加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体无色气体无色气体、红棕色气体、3不反应蓝色溶液蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物( )A是 C
6、uB是 Cu2OC一定有 Cu，一定有 Cu2OD一定有 Cu2O，可能有 Cu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。答案：A8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( )ACO2、Mg BMgO、AlCFe2O3、Al DCuO、H2解析：本题可采用逐个筛选法解答，显然本题综合了高温下可以进行的置换反应类型，中学化学中符合高温下可以进行的置换反应主要有2MgCO2=2MgOC，铝热反应，3Fe4H2O=Fe3O44H2，C
7、uOC(或 H2)，SiO22C=Si2CO。故可得。答案：B9CuSO4是一种重要的化工原料，有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( )A途径所用混酸中 H2SO4与 HNO3物质的量之比最好为 32B相对于途径、，途径更好地体现了绿色化学思想C生成等量的硫酸铜，三个途径中参加反应的硫酸的物质的量：D利用途径制备 16 g 硫酸铜，被还原的硫酸的物质的量为 0.1 mol解析：三种途径制得 CuSO4的原理为3Cu3H2SO42HNO3=3CuSO42NO4H2O；2CuO22CuO，CuOH2=SO4=CuSO4H2O；Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O。=A 项，途径
8、的总方程式可得n(H2SO4)n(HNO3)32 最好；B 项，途径会产生 NO，途径产生 SO2均有污染；C 项，生产 1 mol CuSO4消耗 H2SO4，途径为 1 mol，途径为 1 mol，途径为 2 4mol；D 项，途径中 H2SO4没有发生化合价变化，不被还原。答案：D二、非选择题10冶炼金属常用以下几种方法：热分解法 以活泼金属 Na、Mg 等作还原剂以 C、CO 或 H2作还原剂 电解法 利用铝热反应原理还原下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填空)。(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属_。(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag 等不活泼金属_
9、。(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属_。解析：(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属：以 C、CO 或 H2作还原剂；(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属：电解法；(3)Hg、Ag 等不活泼金属：热分解法；(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属：利用铝热反应原理还原。答案：(1) (2) (3) (4)11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。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
10、清石灰水变浑浊。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。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_。5(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)上述实验步骤中的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？_。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
11、H、C、O；由可知黑色固体为 CuO。答案：(1)Cu、H、O、C (2)CuO (3)Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2 (4)FeCu2=CuFe2 (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12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
12、相比，途径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_。ACuO 比 Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离6BCu(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Cu2OD过滤分离出的 CuO 不需洗涤就已非常纯净解析：(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)根据途径的反应方程式 Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O 和=途径的反应方程式 2CuO22H2SO42CuSO42H2O，可以看出途径的优=点是产生等量的 CuSO4，比途径消耗硫酸少；途径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 项一定不会成为本问题理由。答案：(1)ab (2)耗酸少；无污染性气体 SO2产生 (3)D