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1、2022届高考化学一轮复习 第4章 材料家族中的元素 第3节 金属材料 复合材料课后达标检测 鲁科版一、选择题1(教材改编题)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解析：选C。铜是人类使用最早的金属材料，A错；铁、铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，B错；银的导电性比铜好，D错。2合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金合金比纯金
2、属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛ABC D答案：B3下列有关金属的工业制法中正确的是 ()A制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B炼铁：用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C通电条件下，电解熔融AlCl3制备单质AlD炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为999%的铜解析：选B。A中不能用TiCl4溶液，要用熔融状态的TiCl4；C中熔融AlCl3不导电，应电解熔融Al2O3制取单质Al；D中电解法精炼铜的原料是粗铜。4(2018阜阳模拟)下列说法中正确的是()A氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝B工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气C工业上电解熔融
3、状态的Al2O3制备Al涉及氧化还原反应DMgCl2(aq)Mg(OH)2MgOMg，在给定条件下能实现解析：选C。A项，AlCl3属于共价化合物，熔融时不发生电离；B项，电解氯化钠溶液的反应方程式：2NaCl2H2O2NaOHCl2H2；D项，MgO熔点高，高温熔化时耗能大，应电解熔融MgCl2制Mg。5(2018蚌埠模拟)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素，下列说法正确的是()A三者都有多种氧化物B三者的单质放置在空气中均只生成氧化物C制备AlCl3、FeCl3、CuCl2固体时，均能采用将溶液直接蒸干的方法D电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上只能析出Cu解析：选D。
4、A项，Al的氧化物只有Al2O3；B项，Cu在空气中久置时生成Cu2(OH)2CO3；C项，由于Al3、Fe3、Cu2均易水解，且加热时，水解生成的HCl易挥发促进水解平衡正向移动，故不能得到相应固体。6下列反应中，反应后固体物质增重的是()A将氢气通过灼热的CuO粉末B将二氧化碳通过Na2O2粉末C铝与Fe2O3发生铝热反应D将锌粒投入Cu(NO3)2溶液中解析：选B。氢气与灼热的CuO反应生成Cu和水，反应前固体为CuO，反应后固体为Cu，二者物质的量相同，固体质量减小，A项错误；二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应前固体为过氧化钠，反应后固体为碳酸钠，二者物质的量相同，固体质量增
5、加，B项正确；Al与Fe2O3反应生成Al2O3和Fe，反应前后固体质量不变，C项错误；等物质的量的Zn与Cu(NO3)2反应生成Zn(NO3)2和Cu，反应前固体为Zn，反应后固体为Cu，固体质量减小，D项错误。7氢化亚铜(CuH)是一难溶物质，用CuSO4溶液和另一种“反应物”在4050 时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是()A这里的另一种“反应物”具有还原性BCuH可作氧化剂、还原剂CCuHCl2=CuClHCl(燃烧)DCuHHCl=CuClH2(常温)解析：选C。C项中Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl
6、。8已知酸性条件下有如下反应：2CuCu2Cu。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Cu2O D一定有Cu2O，可能有Cu解析：选D。H2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溶液变蓝并得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸
7、性条件下2CuCu2Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。9(2018安徽五校联考)某物质W由Cu、Al2O3、SiO2、Fe2O3中的一种或几种物质组成。进行如下实验：47 g W下列有关说法不正确的是()A由步骤可知W中一定存在Fe2O3和CuB由步骤可知47 g W中SiO2的质量为15 gC根据步骤、可以判断W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2D根据步骤、可以得出m(Fe2O3)m(Cu)11解析：选D。47 g W和过量盐酸反应生成蓝色溶液，说明溶液中有铜离子，但是金属Cu和盐酸不反应，所以W中一定含有氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应。二氧化硅可以和氢氧化钠反
8、应，246 g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了15 g，所以减少的15 g固体为二氧化硅，一定涉及的反应有Fe2O36H=2Fe33H2O，Cu2Fe3=2Fe2Cu2，SiO22NaOH=Na2SiO3H2O，又Cu与NaOH不反应，096 g固体中只含Cu，故W中一定存在Fe2O3、Cu、SiO2，A、B、C项正确；不能确定W中是否存在Al2O3，无法计算Fe2O3和Cu的质量比，D项错误。二、非选择题10(2018银川质检)黄铜矿(主要成分为CuFeS2，S为2价)是工业炼铜的主要原料，现有一种天然黄铜矿(含SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，设计了如下实验：现称取研细的黄铜矿样品1
9、84 g，在空气存在下进行煅烧，发生如下反应：3CuFeS28O23CuFe3O46SO2实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0050 0 molL1标准碘溶液进行滴定，消耗标准溶液2000 mL。请回答下列问题：(1)3CuFeS28O23CuFe3O46SO2中氧化产物是_，当生成03 mol SO2气体时，转移电子_mol。(2)将样品研细后再反应，其目的是_；装置c的作用是_。(3)用标准碘溶液滴定d中溶液的离子方程式是_，滴定达终点时的现象是_。(4)上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是_。(5)通过计算可知，该黄铜矿的纯度为_。(6)若将原装置d中的试液换为Ba(OH)2溶
10、液，测得黄铜矿纯度偏高，假设实验操作均正确，可能的原因主要是_。解析：(1)该反应中电子转移情况为，则氧化产物为Fe3O4、SO2。该反应中转移38e，则生成03 mol SO2气体时，转移19 mol电子。(2)将样品研细后再反应，可以增大接触面积，使原料充分反应，加快反应速率。装置c中铜网的作用是除去反应后多余的氧气。(3)用标准碘溶液滴定d中溶液，SO2和I2发生氧化还原反应，离子方程式为SO2I22H2O=SO2I4H。滴定达终点时，SO2消耗完，淀粉遇I2变蓝色，锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟内不退色。(4)反应结束后，仍需通一段时间的空气，目的是使反应生成的SO2全部进入d装
11、置中，以减少实验误差。(5)根据关系式CuFeS22SO22I2，得n(CuFeS2)n(I2)0050 0 molL12000103 L100005 mol，故该黄铜矿的纯度为100%50%。(6)若将原装置d中的试液换为Ba(OH)2溶液，空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4，均会使所得沉淀质量偏大，实验结果偏高。答案：(1)Fe3O4、SO219(2)增大接触面积，使原料充分反应，加快反应速率除去反应后多余的氧气(3)SO2I22H2O=SO2I4H锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟内不退色(4)使反应生成的SO2全部进入d装置中，以减少实
12、验误差(5)50%(6)空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀(或BaSO3被氧化成BaSO4)11(2018北京高三模拟)CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)生产CuCl的工艺流程如下：物质开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHFe(OH)32737Cu(OH)25667Al(OH)33847已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl，CuCl的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀。(1)煅烧的主要目的是_。(2)操作为调节溶液的pH，范围为_，加入的物质X可以是_。ACuOBCu(OH)2CNaOH溶液 D
13、CaCO3(3)滤渣的主要成分是_。(4)往滤液中加入食盐并通入SO2可生成CuCl，请写出反应的离子方程式：_。解析：(1)铜在废铜料中主要以铜单质的形式存在，由整个流程图可知，CuCl需从溶液中提取，故煅烧的目的是将铜转化为溶于酸的氧化物。(2)调节溶液中的pH时，应保证使Fe3和Al3完全沉淀，而Cu2不能沉淀，故溶液的pH应为47pH56，加入的物质能消耗H，但不能在含铜离子的溶液中引入新的杂质，再结合后面反应中需加入NaCl，符合要求的有ABC三项。(3)溶液的pH为47pH56时，Fe3和Al3完全转化为相应的氢氧化物沉淀，故滤渣的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根
14、据题给的反应物和生成物，再结合氧化还原反应的基本规律可写出反应的离子方程式：2H2O2Cu2SO24Cl=2CuClSO4H。答案：(1)使铜转化为可溶于酸的氧化物(2)47pH56ABC(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)2H2O2Cu2SO24Cl=2CuClSO4H12将铜器久置，其表面会生成一层绿色固体，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，得知该绿色物质是碱式碳酸铜。该小组同学利用如图装置进行实验，探究碱式碳酸铜的分解产物。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。
15、取少量A装置中加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀盐酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝绿色。取少量上述蓝绿色溶液于试管中，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)加热后试管中剩余的黑色物质是_(填化学式)。(2)写出该绿色物质受热分解的化学方程式：_。(3)上述实验步骤中反应的离子方程式为_。(4)实验装置最后的干燥管的作用是_。(5)已知：物质开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe(OH)32737Fe(OH)27090Cu(OH)25667若提供的药品有Cl2、浓硫酸、NaOH溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去步骤CuCl2溶液中Fe2的实验步骤
16、：_。解析：根据无水硫酸铜变蓝，可知反应中有水生成；根据澄清石灰水变浑浊，可知有CO2生成；根据黑色固体溶于稀盐酸，溶液变蓝绿色，插入铁丝后有红色物质析出，知黑色物质应是CuO。(1)加热后试管中剩余的黑色物质是CuO。(2)碱式碳酸铜受热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2。(3)上述实验步骤中为铁置换出铜的反应，离子方程式为Cu2Fe=CuFe2。(4)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰，目的是防止空气中的CO2进入广口瓶中，干扰实验。(5)根据表格中数据可知Fe2开始沉淀的pH为70，而Cu2完全沉淀的pH为67，所以当Fe2开始沉淀时Cu2已完全沉淀，要保证Cu2不被沉淀，只有把Fe2先氧化为Fe3，再调节溶液pH使Fe3生成沉淀。根据提供的氧化剂，只能选择Cl2，为了不引入杂质，选择CuO调节溶液的pH，注意沉淀后一定要过滤。答案：(1)CuO(2)Cu2(OH)2CO32CuOH2OCO2(3)Cu2Fe=CuFe2(4)防止空气中的CO2进入广口瓶，干扰实验(5)向溶液中通入足量Cl2，再加入过量CuO，然后进行过滤
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