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课时跟踪检测(十二) 金属材料与金属矿物

发布时间:2013-12-04 10:24:56  

课时跟踪检测(十二) 金属材料与金属矿物

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)

1.钠、镁、铝、铁、铜等金属共有的性质是( )

A.都是银白色金属,易导电、导热

B.都具有还原性,都能置换酸中的氢

C.都需要用电解法冶炼

D.都能与其他金属或非金属形成合金

2.某合金与铁的物理性质的比较如下表所示:

还知该合金耐腐蚀、强度大,从以上性能看,该合金不适合做( )

A.导线

C.炉具 B.门窗框 D.飞机外壳 3.镁、铝、铜三种金属粉末混合物,加入过量盐酸充分反应,过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液,再过滤,滤液中存在的离子有( )

A.Mg2 + B.Cu2 +

C.Al3 + D.AlO2 -

4.工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰,通常采用的方法是( )

A.炭还原法

B.铝热还原法

C.直接加热法

D.盐的水溶液与活泼金属置换法

5.海水是镁的主要来源之一,从海水中提取镁可按如下步骤进行:①把贝壳(主要成分是碳酸钙)煅烧成石灰;②在引有海水的渠中加入石灰,经过沉降,然后过滤得沉淀物;③将沉淀物与稀盐酸反应,然后结晶、过滤、干燥;④电解得产品。在上述提取镁的全过程中,没有涉及到的反应类型有( )

A.分解反应

C.置换反应 B.化合反应 D.复分解反应

6.在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜,有下列两种途径:

(1)Fe――→H2――→Cu

(2)CuO――→CuSO4――→Cu

若用这两种方法制得的铜质量相等,则下列有关说法符合实际情况的是( )

A.消耗氧化铜的质量不同

B.消耗铁的质量相同

C.消耗硫酸的质量相同

D.生成硫酸亚铁的质量不同

7.(2012·银川质检)利用黄铜矿冶炼的主要原理为8CuFeS2+2lO2=====8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,下列有关判断合理的是( )

A.避免污染,排放的尾气用98.3%的浓硫酸吸收

B.CuFeS2中铁湿+2价,该反应中只有Cu被还原

C.检验炉渣中含+2价铁的试剂是盐酸、KSCN溶液和氯水

D.冶炼铜的废料可以冶炼铁和制硫酸

8.(2013·蚌埠模拟)在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的混合溶液中加入0.01 mol铁粉,经搅拌后发生的变化应是( )

A.铁溶解,析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu

B.铁溶解,析出0.01 mol Ag并放出H2

C.铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Fe3 +H2SO4CuOH2SO4Fe高温

D.铁溶解,析出0.01 mol Ag,溶液中不再有Cu2 +

9.(2012·泉州五校质检)为了比较铁和铜金属活动性强弱,某研究小组的同学设计了如下一些方案,并将实验结果记录如下:

能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有( )

A.2种 B.3种

+C.4种 D.5种 +10.已知酸性条件下有如下反应:2Cu===Cu2+Cu。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作了验证,实验操作和实验现象记录如下:

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是( ) A.Cu B.Cu2O

C.一定有Cu,可能有Cu2O D.一定有Cu2O,可能有Cu

二、非选择题(本题包括4小题,共50分)

11.(12分)金属材料是使用最广泛的一种材料,从古代到现代,金属材料经历了几次较大的变革。请回答下列问题:

(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。

由表可推知,人类最早使用的金属材料是________,请写出判断的理由:________________________________________________________________________。

(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式:

①□Cu+□O2+□H2O+□CO2===□Cu2(OH)2CO3 ②□Fe+□O2+□H2O===□Fe2O3·nH2O

(3)镁、铝是现代人常用的金属材料,这些活泼金属的冶炼方法是________法,工业生产中,镁的冶炼采用的反应物是________,铝的冶炼采用的反应物是________。

12.(12分)硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)的生产流程示意图:

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g)见下表。

请回答下列问题:

(1)红褐色滤渣的主要成分是________。

(2)写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式:_______________________________ ________________________________________________________________________。 (3)操作Ⅰ的温度应该控制在________左右。

(4)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为:将热溶液________、________、洗涤、干燥。

13.(14分)铜器久置,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。

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,加入稀盐酸。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)加热后试管中剩余的黑色物质是________________。

(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③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:

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③溶液中Fe2的实验步骤:_______________________________________________

________________________________________________________________________。 14.(12分)日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%,而天然铝土矿的氧化铝含量为50%~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下:

一些氢氧化物沉淀的pH如下表。

请回答下列问题。

(1)实验室进行步骤④的操作名称为________。 (2)固体A的化学式为________,物质C为________。

(3)步骤④调节pH的范围为______________________________________________。 (4)步骤⑥反应的化学方程式为____________________________________________。

答 案

课时跟踪检测(十二)

1.选D Cu是紫红色金属,不能置换酸中的氢;铁、铜不需要用电解法冶炼;钠、镁、铜主要与其他金属形成合金,Al可与Si,Fe可与C、Si等非金属形成合金。

2.选A 该合金与铁的性质比较可知,其导电性比Fe差很多,不适合做导线。

3.选D 3+2+?过量盐酸过滤??滤液:Al和Mg等Al?――→ ――→? ?滤渣:Cu??Cu?

-Mg?

过量NaOH――→ ――→? ?滤渣:Mg?OH?2??滤液:AlO2等过滤?

4.选B 冶炼活泼性比Al差且熔点高的金属,通常利用铝热反应进行冶炼。

5.选C 从海水中提取镁的过程涉及的主要反应有:

CaCO3=====CaO+CO2↑

CaO+H2O===Ca(OH)2

Ca(OH)2+MgCl2===CaCl2+Mg(OH)2↓

Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O

MgCl2·6H2O=====MgCl2+6H2O

MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑

6.选D 途径(1)中用H2还原CuO时,实验前先通H2排出装置中的空气,实验结束时要继续通H2至试管冷却,故利用途径(1)制取1 mol Cu,消耗的H2大于1 mol,即Fe和H2SO4的消耗量,(1)>(2),生成FeSO4的质量(1)>(2),但两途径中消耗CuO的质量相等。

7.选D 浓硫酸不能吸收SO2,A项错误。该反应中铜、氧元素化合价降低,被还原,B项错误。在+3价铁存在下检验+2价,应用酸性高锰酸钾溶液,C项错误。炉渣含有氧化铁和氧化亚铁,可以治炼铁;二氧化硫可以用作制硫酸的原料,D项正确。

8.选C 根据金属活动性顺序,位置越靠后,金属阳离子越易得电子,易被还原,氧化性Fe3>Cu2,故混合溶液中的金属阳离子被还原后顺序为Ag、Fe3、Cu2、Zn2,Fe++++++高温△电解

被氧化为Fe2,因0.01 mol Fe只失电子0.02 mol,由此得出0.01 mol Ag全部转化为Ag,0.01 ++

mol Fe3全部转化为Fe2,其他不变。 ++

9.选B ①铁能置换出铜,证明铁比铜活泼;②不能证明;③不能证明;④铁能置换出稀硫酸中的氢,铜不能,证明铁比铜活泼;⑤铁与铜形成原电池,铁作负极,铜作正极,证明铁比铜活泼,共有3种方案,选项B正确。

10.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,加入稀H2SO4变蓝和得到红色固体,证明原固体中含Cu2O,而不能证明有无Cu。

11.解析:(1)由于铜的熔点低于铁的熔点,限于当时人类的冶炼条件,熔点低的铜先被人类利用。(2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。(3)活泼金属可采用电解法冶炼,冶炼不同的金属时,采用的原料的类别可能不同,但都是在熔融状态下进行的。

答案:(1)铜 铜的熔点低于铁的熔点

(2)①2 1 1 1 1 ②4 3 2n 2

(3)电解 熔融氯化镁(或MgCl2) 熔融氧化铝(或Al2O3)

12.解析:(2)由信息写出反应物(Cu、HNO3、H2SO4)及生成物(CuSO4),分析可知Cu被氧化,化合价升高,所以N的化合价降低,稀硝酸生成NO,加上水配平此方程式即可。

(3)因为石膏的溶解度随着温度的升高而降低,而胆矾随温度的升高而升高,所以温度越高得到的胆矾越纯净,所以温度达到水的沸点最好。

答案:(1)Fe(OH)3

(2)3Cu+2HNO3+3H2SO4===3CuSO4+2NO↑+4H2O

(3)100 ℃ (4)冷却结晶 过滤

13.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)2CO3=====2CuO+H2O+CO2↑。

(3)上述实验步骤③中铁置换出铜,反应的离子方程式为Cu2+Fe===Cu+Fe2。 ++△

(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)要除去Fe2,根据表格可知Fe2开始沉淀的pH为7.0,而Cu2完全沉淀的pH为6.7,+++

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氧化为Fe3,+++++再调节pH除去杂质,根据提供的氧化剂,只能选择氯气,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)2CO3=====2CuO+H2O+CO2↑

(3)Cu2+Fe===Cu+Fe2 ++△

(4)防止空气中的CO2进入广口瓶

(5)通入足量Cl2将Fe2氧化成Fe3,加入CuO调节溶液的pH至3.2~4.7,过滤除去++

Fe(OH)3

14.解析:本题以工业生产铝锭的工艺流程为背景,考查内容包括pH的选择,过滤操作、常见金属元素及其化合物的主要性质等。SiO2是酸性氧化物不与盐酸反应,进行过滤

操作(步骤②),得到固体A是SiO2;加入NaOH溶液,调节pH使Fe3沉淀,步骤④是过滤+

得到氢氧化铝沉淀。步骤④为使Al3完全沉淀,而Mg2不能产生沉淀,需调节溶液的pH++

在5.2~10.4之间。

答案:(1)过滤

(2)SiO2 NaOH溶液(其他合理答案也可)

(3)5.2<pH<10.4 (4)2Al2O3(熔融)=====4Al+3O2↑

电解

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