1、1金属材料及金属矿物的开发利用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。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,下列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、Ag DMg、Al、Zn、Fe解析:Na、Mg、Al 的冶炼方法为电解
2、法;Zn、Fe、Cu 的冶炼方法为化学还原剂还原法;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:ZnCO 32C Zn3CO= = = = =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。答案:A
3、4(2019惠州模拟)下列几种关于金属冶炼方法的叙述,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;炼铁高炉中利用焦炭与空气反应生成的CO 作为还原铁矿石的还原剂;高炉炼铁得到的是含碳等元素的生铁。2答案:D5下列说法正确的是( )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
4、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:A 项,CuOCu(OH) 2不能通过一步实现,错误;B 项,铝合金比纯铝的熔点低,错误;D 项,铁、铜表面不能形成致密的氧化膜,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、锌在潮湿的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 346329解析:金能够溶于王水,A 项错误;铜在潮湿的空气中被腐蚀生成铜绿,主要成分是Cu2(OH)2CO3,B
5、 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6329中子数之差为(6329)295,D 项错误。答案:C7(2019泉州模拟)已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu2O,Cu 2O 与 H 发生:Cu2O2H =CuCu 2 H 2O。将经高温灼烧后的 CuO 样品投入足量的热的稀硝酸溶液中,下列有关说法正确的是( )A如果溶液变为蓝色,同时有紫红色固体出现,说明样品全部生成了 Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结果无法说明 CuO 分解的程度D如果溶液变成蓝色,最终没有紫红色固体出现,说明 CuO 没有分解解析:Cu、Cu 2O、CuO 均能与稀硝酸
6、反应,故不可能有紫红色固体出现,无法说明 CuO分解的程度。答案:C8如图所示的反应均是在高温或引燃条件下进行,选项中的物质表示 A 和 B,不合理的是( )3ACO 2、Mg BMgO、AlCFe 2O3、Al DCuO、H 2解析:A 项,Mg 高温下与 CO2反应生成 C 和 MgO,C、Mg 与足量氧气引燃分别能生成CO2与 MgO,故 A 项正确;B 项,Al 的还原性比 Mg 弱,故不能置换出 Mg,故 B 项错误;C项,Al 与 Fe2O3高温下反应生成 Al2O3与 Fe,Fe 与氧气在高温加热条件下生成 Fe2O3,故 C项正确;D 项,H 2还原 CuO 生成 H2O 与
7、Cu,H 2、Cu 与氧气引燃反应分别生成 H2O 和 CuO,故D 项正确。答案:B9(2019株洲检测)根据框图分析,下列说法不正确的是( )A我国是世界上最早使用反应冶炼金属 M 的国家BM 2 的氧化性比 E2 的氧化性强C在反应中若不加稀硫酸,可能观察到红褐色沉淀D在反应中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性解析:红色金属为 Cu,反应发生 CuH 2O2H 2SO4=CuSO42H 2O,蓝色溶液为CuSO4溶液,Z 为红褐色固体,即 Z 为 Fe(OH)3,说明 E 为 Fe,反应发生FeCuSO 4=FeSO4Cu,反应 发生 2Fe2 2H H 2O2=2Fe3 2H 2O。A
8、项,反应是湿法炼铜,我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家,正确;B 项,反应发生FeCuSO 4=FeSO4Cu,利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,即 Cu2 的氧化性强于 Fe2 ,正确;C 项,生成 Fe3 发生水解,生成氢氧化铁,因此可能观察到红褐色沉淀,正确;D 项,反应发生的反应方程式为 CuH 2O2H 2SO4=CuSO42H 2O,H 2SO4中元素的化合价没有发生变化,H 2SO4表现酸性,H 2O2表现氧化性,故 D 说法错误。答案:D10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
9、列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白)。(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属_。4(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属_。(3)Hg、Ag 等不活泼金属_。(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属_。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
10、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_(填元素符号)。(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?_。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的元素是 Cu、H、C、O;由可知黑色固体为 CuO
11、。答案:(1)Cu、H、O、C (2)CuO(3)Cu2(OH)2CO35Cu2(OH)2CO3 2CuOH 2OCO 2= = = = = (4)FeCu 2 =CuFe 2(5)防止空气中的 CO2进入 C 装置(6)不能 对调后无法说明反应中有水生成12(2019潍坊模拟)铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有1、2。已知 Cu2O 与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。(1)工业上可用 Cu2SO 2 2CuSO 2反应制取粗铜,该反应中_= = = = = 元素被还原。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在 50 ,加入 H2O2溶液,一段时间后,升温到 60 ,
12、再反应一段时间后可制得硫酸铜,该反应的离子方程式为_。温度控制在 5060 的原因除了加快反应速率外,还有_。在CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3和 NaCl 溶液加热,生成 CuCl 沉淀,写出生成 CuCl 的离子方程式:_。(3)现 向 Cu、 Cu2O和 CuO组 成 的 混 合 物 中 , 加 入 2 L 0.6 molL 1HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到 4 480 mL NO 气体(标准状况)。Cu 2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为:_。若将上述混合物用足量的 H2加热还原,所得到固体的质量为_g。若混合物中含 0.2 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,
13、消耗 H2SO4的物质的量为_mol。解析:(1)在该反应中铜、氧元素的化合价降低,得到电子,被还原。(3)Cu2O 跟稀硝酸反应的离子方程式为 3Cu2O2NO 14H =6Cu2 2NO7H 2O。 3硝酸发生反应后氮元素的存在形式是 Cu(NO3)2和 NO,由题意知, n(NO) 0.2 mol,由 2 L0.6 molL1 2 nCu(NO3)2 n(NO),得 nCu(NO3)4.480 L22.4 Lmol 120.5 mol, n(Cu2 )0.5 mol,所以若将上述混合物用足量的 H2加热还原,所得到固体的质量为 0.5 mol64 gmol1 32 g。若混合物中含 0.2 mol Cu,则根据铜原子守恒可得:2 n(Cu2O) n(CuO)0.3 mol;根据得失电子守恒可得:2 n(Cu)2 n(Cu2O)3(4.480 L22.4 Lmol1 ),解得 n(CuO)0.1 mol, n(Cu2O)0.1 mol,消耗H2SO4的物质的量为 0.1 mol0.1 mol0.2 mol。6答案:(1)铜、氧(2)CuH 2O22H Cu2 2H 2O 防止 H2O2分解= = = = = 2Cu2 2Cl SO H 2O 2CuClSO 2H 23 = = = = = 24(3)3Cu2O2NO 14H =6Cu2 2NO7H 2O 32 0.2 37