(全國通用)2014屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)方案 課時(shí)作業(yè)(九) 第9講 用途廣泛的金屬材料(含解析) 新人教版
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1、 課時(shí)作業(yè)(九) [第9講 用途廣泛的金屬材料] 1.合金與純金屬制成的金屬材料相比,合金的優(yōu)點(diǎn)是( ) ①合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度大 ②一般地,合金的熔點(diǎn)比它的各成分金屬的熔點(diǎn)更低 ③改變原料的配比、改變生成合金的條件,得到有不同性能的合金 ④合金比純金屬的導(dǎo)電性更強(qiáng) ⑤合金比純金屬的應(yīng)用范圍更廣泛 A.①②③⑤ B.②③④ C.①②④ D.①②④⑤ 2.如圖K9-1所示標(biāo)出了各種材料強(qiáng)度與密度的比值以及廣泛使用的年代。從圖中可以看出的信息有( ) 圖K9-1 A.科學(xué)技術(shù)的發(fā)展越來越快,新材料頻頻出現(xiàn) B.新材料發(fā)展的總
2、體趨勢是強(qiáng)度越來越大 C.1800年以前出現(xiàn)的材料強(qiáng)度都比鋁小 D.鋁的密度比鋼的密度大 3.[2012·青島二模] 鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物,加入過量鹽酸充分反應(yīng),過濾后向?yàn)V液中加入過量燒堿溶液,再過濾,濾液中存在的離子有( ) A.Mg2+ B.Cu2+ C.Al3+ D.AlO 4.[2012·威海一模] 下列關(guān)于銅的說法正確的是( ) A.銅在干燥的空氣中和在潮濕的空氣中存在的形態(tài)相同 B.相同質(zhì)量的銅分別與足量的氯氣、硫完全反應(yīng),失去的電子數(shù)相同 C.相同物質(zhì)的量的濃硫酸分別與足量的銅和氧化銅反應(yīng),生成硫酸銅的量相同 D.相同質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸
3、、濃硝酸完全反應(yīng),生成氣體的物質(zhì)的量不同 5.[2012·江西九校聯(lián)考] “十二五”(2011~2015年)末期,隨著鐵路的建設(shè)發(fā)展,一票難求的情況將從根本上得到改觀,或者說將成為歷史。下列有關(guān)說法中正確的是( ) A.鐵路建設(shè)所需的大量水泥屬于新型無機(jī)非金屬材料 B.鐵路勘探時(shí)常用太陽能電池提供能量,太陽能電池是原電池 C.鐵軌焊接時(shí)常用到鋁熱反應(yīng),鋁熱反應(yīng)中放出大量的熱足以使鐵熔化 D.工業(yè)上鐵、金的冶煉均采用熱還原法 6.制印刷電路時(shí)常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”,發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時(shí)加入鐵
4、粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是( ) A.燒杯中有銅無鐵 B.燒杯中有鐵無銅 C.燒杯中鐵、銅都有 D.燒杯中鐵、銅都無 7.[2012·惠州龍門中學(xué)] 部分氧化的Fe—Cu合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g,經(jīng)如下處理: 下列說法正確的是( ) A.濾液A中陽離子為Fe2+、Fe3+、H+ B.V=224 C.樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g D.V=448 8.某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3,若向其中逐漸加入鐵粉,溶液中Fe2+濃度和加入鐵粉的物質(zhì)的量之間的關(guān)系如圖K9-2所示。則稀溶液中Fe
5、(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物質(zhì)的量濃度之比為( ) 圖K9-2 A.1∶1∶1 B.1∶3∶1 C.3∶3∶8 D.1∶1∶4 9.[2012·寧波八校聯(lián)考] 向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L-1的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中不含F(xiàn)e3+,若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物,固體減少的質(zhì)量為( ) A.6.4 g B.4.8 g C.2.4 g D.1.6 g 10.所謂合金,就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔融狀態(tài)下形成的一種熔合物,根據(jù)下列四種金屬的熔、沸點(diǎn),判斷其中不能形成合金的是(
6、 ) Na Cu Al Fe 熔點(diǎn)(℃) 97.5 1 083 660 1 535 沸點(diǎn)(℃) 883 2 595 2 200 3 000 A.Cu和Al B.Fe和Cu C.Fe和Na D.Al和Na 11.[2012·南昌調(diào)研] 常溫下,將1.92 g銅加入到100 mL H2SO4和HNO3的混合液中,Cu全部溶解,放出無色氣體,再向溶液中加入足量鐵粉,充分反應(yīng),此時(shí)收集到448 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氫氣。下列有關(guān)結(jié)論不正確的是( ) A.溶解的鐵粉為2.8 g B.原溶液中c(SO)=0.5 mol/L C.原混合溶液中c(H+)=1
7、.2 mol/L D.原溶液中n(NO)=0.08 mol 12.銅是重要的金屬材料。試回答下列問題: (1)工業(yè)上可用Cu2S和O2反應(yīng)制取粗銅,該反應(yīng)中氧化劑為________。電解粗銅制取精銅,電解時(shí),陽極材料是________,電解液中必須含有的陽離子是________。 (2)在100 mL 18 mol/L濃硫酸中加入過量的銅片,加熱使之充分反應(yīng),反應(yīng)中被還原的n(H2SO4)<________mol。 (3)電子工業(yè)曾用30%的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板制印刷電路板,為了從使用過的廢腐蝕液中回收銅,并重新得到FeCl3溶液,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程: 圖K9-3
8、 上述流程中,所加試劑的化學(xué)式:X________,Y________,Z________;第⑥步反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________。 13.工業(yè)上以廢銅為原料經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)可生產(chǎn)氯化亞銅(CuCl),其工藝流程如圖K9-4所示: 圖K9-4 試根據(jù)上圖轉(zhuǎn)化回答下列問題: (1)工業(yè)生產(chǎn)Cl2時(shí),尾氣常用石灰乳吸收,而不用燒堿溶液吸收的原因是_____________________________________________________________
9、___________。 (2)還原過程中的產(chǎn)物為Na[CuCl2],試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。 制備中當(dāng)氯化完成后必須經(jīng)還原過程再制得CuCl,為什么不用一步法制得CuCl?(已知Cu2++Cu+2Cl-===2CuCl↓)________________________________________________________________________。 (3)還原過程中加入少量鹽酸的作用是_____________________
10、___________________________________________________, 加入NaCl且過量的原因是________________________________________________________________________。 (4)合成結(jié)束后所得產(chǎn)品用酒精淋洗的目的是________________________________________________________________________ _______________________________________________________________
11、_________。 (5)實(shí)驗(yàn)室中在CuCl2熱溶液中通入SO2氣體也可制備白色的CuCl沉淀,試寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________。 14.[2012·南京調(diào)研] 硫酸銅是一種重要的化工原料,工業(yè)上常用硫酸為原料來制備硫酸銅。 (1)工業(yè)上生產(chǎn)硫酸過程中,焙燒硫鐵礦時(shí)產(chǎn)生的廢渣是一種二次資源。為了從廢渣中磁選獲得品位合格的鐵精礦,高溫下利用CO使弱磁性Fe2O3轉(zhuǎn)化為強(qiáng)磁性Fe3O4。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________
12、______________________________________; 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):CO太多或太少都會導(dǎo)致磁鐵礦產(chǎn)率降低,原因是________________________________________________________________________。 (2)測定硫酸銅晶體中結(jié)晶水含量的實(shí)驗(yàn)步驟為: 步驟1:準(zhǔn)確稱量一個(gè)潔凈、干燥的坩堝; 步驟2:將一定量的硫酸銅晶體試樣研細(xì)后,放入坩堝中稱重; 步驟3:將盛有試樣的坩堝加熱,待晶體變成白色粉末時(shí),停止加熱; 步驟4:將步驟3中的坩堝放入干燥器,冷卻至室溫后,稱重; 步驟5:______________
13、__________________________________________________________; 步驟6:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算硫酸銅晶體試樣中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 請完成實(shí)驗(yàn)步驟5。 (3)已知硫酸銅晶體受熱可以逐步失去結(jié)晶水,溫度升高還可以分解生成銅的氧化物。取25.0 g CuSO4·5H2O 晶體均勻受熱,緩慢升溫至1 200 ℃并恒溫1小時(shí),實(shí)驗(yàn)測得固體殘留率(×100%)與溫度的關(guān)系如圖K9-5所示: 圖K9-5 在110 ℃時(shí)所得固體的成分為__________________________________________; 在1 200 ℃并恒
14、溫1小時(shí),反應(yīng)所得氣態(tài)產(chǎn)物除去水后,物質(zhì)的量為________。(填字母) A.0 mol B.0.1 mol C.0.125 mol D.大于0.125 mol 課時(shí)作業(yè)(九) 1.A 2.A [解析] B項(xiàng)、C項(xiàng)都是單獨(dú)分析材料的強(qiáng)度或密度,而圖中提供的是強(qiáng)度和密度之比同出現(xiàn)時(shí)間的關(guān)系,與題意不符。D項(xiàng)中鋼的密度比鋁的密度大。 3.D [解析] 4.D 5.C [解析] A項(xiàng),鐵路建設(shè)所需的大量水泥屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料;B項(xiàng),太陽能電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能,而原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;D項(xiàng),工業(yè)上鐵的冶煉采用熱還原法,金的冶煉采用富集法,屬于物理方法。 6.B
15、 [解析] 鐵的還原性比銅強(qiáng),F(xiàn)eCl3首先氧化Fe;只有Fe反應(yīng)完后,剩余的FeCl3才能再氧化Cu。故燒杯中有鐵無銅是不可能的。 7.D [解析] 加足量的稀硫酸,鐵、氧化物全部溶解,3.2 g濾渣全部為銅(0.05 mol),據(jù)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可知溶液中不含F(xiàn)e3+,A錯(cuò);0.05 mol的銅轉(zhuǎn)化為氧化銅(最大值)為0.05 mol×80 g/mol=4.0 g,銅只有部分被氧化,C錯(cuò);灼燒后剩余的3.2 g(0.02 mol)固體是氧化鐵,其中含鐵0.04 mol、質(zhì)量為2.24 g,合金中含氧原子5.76 g-3.2 g-2.24 g=0.32 g,即為
16、0.02 mol,假設(shè)氧化物全部為氧化銅,質(zhì)量為1.6 g,也可知C錯(cuò);根據(jù)題意構(gòu)造反應(yīng):Fe2O3+Fe+3H2SO4===3FeSO4+3H2O,F(xiàn)e+CuO+H2SO4===FeSO4+Cu+H2O,可認(rèn)為合金中氧化物全部為FeO,是0.02 mol,剩余的鐵(0.04 mol-0.02 mol=0.02 mol)置換出氫氣,得到的氫氣是0.02 mol、448 mL,B錯(cuò)、D正確。 8.D [解析] 據(jù)氧化性由強(qiáng)到弱的順序HNO3>Fe3+>Cu2+,可知隨鐵粉的增加,反應(yīng)的方程式分別為: 4HNO3(稀)+Fe===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 4 mol 1 mol
17、 1 mol 2Fe(NO3)3+Fe===3Fe(NO3)2 2 mol 1 mol 3 mol Cu(NO3)2+Fe===Fe(NO3)2+Cu 1 mol 1 mol 1 mol 所以原溶液中,F(xiàn)e(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物質(zhì)的量之比為:(2 mol-1 mol)∶1 mol∶4 mol=1∶1∶4。 9.C [解析] 因鹽酸溶解Fe2O3生成FeCl3,故n(Fe2O3)=n(HCl)=(0.3 L×1 mol·L-1)÷6=0.05 mol。由題意知,固體減輕的質(zhì)量,也就是氧元素的質(zhì)量: m=0.05 mol×3×16 g·mol-1=2.4
18、g。 10.C [解析] 分析數(shù)據(jù)得出,C錯(cuò)誤,因?yàn)殍F的熔點(diǎn)(1535 ℃)高于Na的沸點(diǎn)(883 ℃),無法制得合金。 11.D [解析] 此題的關(guān)鍵是要理解第一步反應(yīng)中銅與硝酸及硫酸反應(yīng)生成了CuSO4和NO及水,且硝酸恰好完全反應(yīng),銅的物質(zhì)的量為0.03 mol,所以根據(jù)電子得失守恒得出參加反應(yīng)的HNO3為0.02 mol,D錯(cuò)。第二步反應(yīng)為鐵和硫酸反應(yīng),鐵和銅離子反應(yīng),根據(jù)銅離子的物質(zhì)的量及氫氣的物質(zhì)的量,求算出鐵粉的質(zhì)量為2.8 g,再綜合第一步和第二步反應(yīng)求出c(SO)和c(H+)。 12.(1)Cu2S、O2 粗銅 Cu2+ (2)0.9 (3)Fe HCl(稀) Cl
19、2 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- [解析] 用30%的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板制印刷電路板時(shí)發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,廢液中含有Fe2+、Cu2+、Fe3+;加入過量鐵粉后,2Fe3++Fe===3Fe2+、Fe+Cu2+===Cu+Fe2+;濾渣中含有過量的Fe和Cu,加入鹽酸,F(xiàn)e+2HCl===FeCl2+H2↑;通入Cl2后,2FeCl2+Cl2===2FeCl3。 13.(1)石灰乳來源豐富,成本低,且反應(yīng)結(jié)束后可得副產(chǎn)品漂白粉 (2)CuCl2+2NaCl+Cu===2Na[CuCl2] CuCl沉淀沉積在Cu表面阻礙反應(yīng)
20、的進(jìn)行 (3)防止Cu2+水解 增大NaCl的濃度有利于生成更多的Na[CuCl2],提高產(chǎn)率 (4)使CuCl盡快干燥,防止被空氣氧化 (5)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO [解析] (1)主要從原料經(jīng)濟(jì)性的角度來回答。(2)產(chǎn)物Na[CuCl2]中Cu的化合價(jià)為+1,因此還原過程發(fā)生的是歸中反應(yīng)。(3)主要考查鹽類水解和化學(xué)平衡知識。(4)產(chǎn)品用水和酒精洗的效果是不同的,酒精沸點(diǎn)低,易揮發(fā),易晾干。(5)反應(yīng)中CuCl2被還原為CuCl,則SO2的氧化產(chǎn)物必為H2SO4。 14.(1)3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2 CO太多導(dǎo)致Fe3O4還原為鐵,CO太少,F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化成Fe3O4的轉(zhuǎn)化率不高 (2)將步驟4中的坩堝再加熱一定時(shí)間,放入干燥器中冷卻至室溫后,稱重。重復(fù)本操作,直至兩次稱量質(zhì)量差不超過0.1 g (3)CuSO4·3H2O D 6
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