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1、课时作业(九)用途广泛的金属材料开发利用金属矿物一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1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2下列说法中正确的是()A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21世纪的金属”，应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属3下列有关金属的说法中，不正确的是()A青铜、不锈钢、硬铝都是合金B铜表面易形成致密的氧化膜C工业上用电解熔融MgCl2的方法制取金属镁D铝是活泼金属，
2、但在空气中耐腐蚀4从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下列有关金属冶炼的说法正确的是 ()A肯定发生的是置换反应B肯定发生的是氧化还原反应C只能用金属作还原剂冶炼金属D如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于金属在地壳中的含量多少5出土的锡青铜(铜锡合金)文物常用Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是()A锡青铜的熔点比纯铜高B在自然环境中，锡青铜中的锡可加速对铜的腐蚀C锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快D生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程6金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。下列
3、关于金属的一些说法不正确的是()A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同B工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子D越活泼的金属越难冶炼7实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制成单质铜，有人设计以下两种方案：FeH2CuCuOCuSO4Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是()A多 B多C相等 D无法判断8已知酸性条件下有如下反应：2Cu=Cu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验
4、现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()ACuBCu2OC一定有Cu，可能有Cu2OD一定有Cu2O，可能有Cu9某单质X能从含元素Y的溶液中置换出Y单质，由此可知()A当X、Y均为金属时，X一定比Y活泼B当X、Y均为非金属时，Y一定比X活泼C当X是金属时，Y一定是金属D当X是非金属时，Y可能是金属，也可能是非金属10现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为(提示：Si2OHH2O=
5、SiO2H2)()AAl、Mg、Si、Zn BAl、Fe、Zn、NaCAl、Na、Cu、Fe DAl、Cu、Mg、Si、Mn11已知X、Y为单质，Z为化合物，能实现下列转化：XYZ XY下列说法正确的是()若Z溶于水后得到强碱溶液，则X可能是Na若Z的溶液遇Na2CO3放出CO2气体，则X可能是H2若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Y可能为Fe若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀生成，则Y可能为CuA BC D12氧化铁和氧化铜混合物m g，加3 mol/L盐酸溶液100 mL，恰好完全溶解，若m g的该混合物在过量氢气流中加热充分反应，冷却后剩余固体质量为()A(m2.4)g B(m1
6、.6)gC(m3.2)g D无法确定二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(8分)要除去铜屑中的少量铁屑。某同学设计了以下两个实验方案：过滤洗涤过滤洗涤(1)写出两个实验方案中有关反应的离子方程式：_；_。(2)以上两个实验方案中，你愿意选择的是_。理由是_。14(14分)(2012海南高考)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中，废液处理和资源回收的过程简述如下：.向废液中投入过量铁屑，充分反应后分离出固体和滤液；.向滤液中加入一定量石灰水，调节溶液pH，同时鼓入足量的空气。已知：KspFe(OH)34.01038回答下列问题：(1)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为_；(2)过
7、程加入铁屑的主要作用是_，分离得到固体的主要成分是_，从固体中分离出铜需采用的方法是_；(3)过程中发生反应的化学方程式为_；(4)过程中调节溶液的pH为5，金属离子浓度为_。(列式计算)15(14分)(2013辽宁营口质检)Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO45H2O的流程图。Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾(1)Cu2S中铜元素的化合价为_，火法炼铜的反应原理是_(用化学方程式表示)。(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：_。(3)若将A中红色物质反应掉，操作中加入的试剂最
8、好是_(填字母序号)。A适量的NaNO3 B适量的HNO3C适量的H2O2(4)取5.0 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重曲线如图所示。通过计算确定258 时发生反应的化学方程式：_，e点对应物质的化学式为_(计算过程略去)。16(16分)(2013安徽池州质检)某同学将一定浓度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中，发现生成了沉淀，其对沉淀的成分进行如下探究：提出假设假设1：沉淀是CuCO3；假设2：_；假设3：沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。验证假设(1)如果假设1成立，则反应的离子方程式为_。(2)用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据：_、_。(
9、3)为证明以上哪种假设成立，该同学用下图装置测定沉淀样品中CuCO3的质量分数：实验时的步骤依次为a.打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气；b.关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应；c.打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气，若未进行步骤a，将使测定结果_(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。实验结束时通入过量空气的目的是_。若沉淀样品的质量为10.0 g，装置D的质量增加了2.2 g，则沉淀中CuCO3的质量分数为_。由以上实验可知，假设_成立。总结反思除了以上方案，还可以通过测量_来测定沉淀中CuCO3的质量分数。课时作业(九)1C2.C3.B4.B5CA项，合金的熔点低于
10、各成分金属的熔点。B项，活泼金属作负极，活泼金属锡易腐蚀，而Cu被保护。D项，电化学腐蚀过程一定是化学反应过程。6B合金的化学性质与成分金属的化学性质相似，物理性质略有不同，A正确；Mg在工业上有电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是Mnne=M，C正确；由于金属越活泼，则金属离子氧化性越弱，越难被还原，D正确。7B中在H2还原CuO之前应先通入一段时间的H2，故中制得的单质铜较多。8DH2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，产物中加入稀H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下：2Cu=Cu2Cu，故不能证明产物中是否含有C
11、u。9AB项中应为X一定比Y活泼；由较活泼金属可以置换酸中氢知，C项一定错误；非金属单质不能置换溶液中的金属离子，D项错误。10D通过反应知合金中必须含有排在金属顺序中H之前的金属和H之后的金属；由反应知合金中必须含有Si及排在金属活动顺序表H之后的金属或其他非金属。11A该题可逐条验证，先假设说法正确，再将相应物质代入上述转化关系，若能成立，则说明假设成立。若Z溶于水得到强碱溶液，X为钠时，则Y只能为氧气，则Z为过氧化钠，溶于水得NaOH溶液，电解该溶液得不到钠，不正确；若X为氢气，Y为氯气时，符合转化关系，正确；若Z的溶液中滴加KSCN溶液显红色，则Z中应含有Fe3，此时Y如果为Fe，则X
12、应为氯气，但用惰性电极电解FeCl3溶液，得不到Fe，故错误；若Z的溶液中滴加NaOH溶液有蓝色沉淀，则Z中含有Cu2，此时Y如果为Cu，则X可以为氯气，符合转化关系，正确。12A根据题意可知，剩余固体质量为氧化铁和氧化铜失去氧原子后的质量，氧原子的物质的量可根据盐酸中氯离子的物质的量求得，即n(O)100103 L3 mol/L/20.15 mol，则剩余固体质量为m g0.15 mol16 g/mol(m2.4)g，故选A。13解析：除杂时选择的试剂只能与杂质反应，不能与主要物质反应，除杂的同时不能引入新的杂质。答案：(1)FeCu2=CuFe2Fe2H=Fe2H2(2)方案方案生成的铜可
13、能附着在铁的表面，导致很难完全除去其中的铁屑；方案中的铁可完全与稀硫酸反应而铜不反应14解析：(1)Fe3具有强氧化性，能将Cu氧化为Cu2，即该反应的离子方程式为2Fe3Cu=2Fe2Cu2。(2)向废液中加入过量的铁屑，能将溶液中的Cu2还原为单质铜，便于回收铜；分离得到的固体的主要成分为生成的单质铜和未反应的铁屑；可向该混合物中加入足量盐酸，使铁屑充分反应，过滤即可得到单质铜。(3)滤液的主要成分为FeCl2，加入石灰水时发生的反应为FeCl2Ca(OH)2=Fe(OH)2CaCl2。鼓入足量空气时，Fe(OH)2被O2氧化为Fe(OH)3，即4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)
14、3。(4)当过程中溶液的pH5时，溶液中c(OH)109 mol/L，根据Ksp的表达式求得c(Fe3)4.01011(molL1)。答案：(1)2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)回收铜Cu和Fe加盐酸反应后过滤(3)FeCl2Ca(OH)2=Fe(OH)2CaCl2、4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(4)c(Fe3)4.01011(molL1)15解析：(1)Cu2S中铜为1价，火法炼铜中Cu、O被还原，S被氧化，反应原理为Cu2SO22CuSO2。(2)生成的红色物质为Cu，Cu2O与硫酸发生氧化还原反应：Cu2O2H=CuCu2H2O。(4)设258 时反应前后固体的摩尔质
15、量为M1 g/mol、M2 g/mol，则5.003.563.20250M1M2，解得M1178，M2160。对应的固体分别为CuSO4H2O、CuSO4，故258 时发生反应的化学方程式为CuSO4H2OCuSO4H2O。同理可以推断d处物质为1.60 g CuO，而e处物质的质量为1.44 g，为0.01 mol Cu2O。答案：(1)1Cu2SO22CuSO2(2)Cu2O2H=CuCu2H2O(3)C(4)CuSO4H2OCuSO4H2OCu2O16解析：(1)若假设1成立，则发生的是复分解反应，其离子方程式为Cu2CO=CuCO3。(2)若假设3成立，则Na2CO3溶液发生了水解反应
16、，生成OH，然后OH再和Cu2反应生成Cu(OH)2。(3)若未进行步骤a，则原装置中的CO2也会被D装置中的碱石灰吸收，造成结果偏高，而实验结束时通入空气的目的是将滞留在装置中的反应产生的CO2排尽，使其能被碱石灰充分吸收。装置D增加的质量是碳酸铜分解产生的CO2的质量，计算出CO2的物质的量为0.05 mol，则碳酸铜的物质的量也为0.05 mol，碳酸铜的质量为6.2 g，其质量分数为62%；也就是说Cu(OH)2的质量分数为38%，所以假设3成立；除以上方案外，测量反应产生CO2的体积或者是称量充分加热后固体的质量等，也能测定碳酸铜的质量分数。答案：沉淀是Cu(OH)2(1)Cu2CO=CuCO3(2)COH2O=HCOOH2OHCu2=Cu(OH)2(3)偏高将装置中滞留的CO2排至装置D中，使其被碱石灰吸收62%3反应产生CO2的体积(或样品质量和样品充分灼烧后的质量)(其他合理答案均可)