2025屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課后限時集訓(xùn)16金屬材料復(fù)合材料含解析魯科版

PAGE6-課后限時集訓(xùn)(十六)(建議用時：40分鐘)1．(2024·豫北豫南聯(lián)考)《天工開物》中記載：凡銅供世用，出山與出爐只有亦銅。以爐甘石或倭鉛參合，轉(zhuǎn)色為黃銅，以砒霜等藥制煉為白銅，礬、硝等藥制煉為青銅。其中涉及的物質(zhì)中熔點(diǎn)最高的是()A．青銅 B．黃銅C．赤銅 D．白銅C[青銅(Cu—Sn合金)，黃銅(Cu—Zn合金)，赤銅為純銅，白銅(Cu—Ni合金)，純銅比合金銅熔點(diǎn)高。]2．明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅……冷定，毀罐取出……即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是()A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶煉Zn的過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng)D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法A[A項，由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物；B項，反應(yīng)中C作還原劑，則煤炭中起作用的主要成分是C；C項，碳酸鋅與碳在高溫下反應(yīng)生成鋅和一氧化碳，發(fā)生氧化還原反應(yīng)；D項，該反應(yīng)是利用碳還原碳酸鋅生成鋅單質(zhì)，屬于熱還原法。]3．(2024·通州區(qū)模擬)向銅屑、稀鹽酸和鐵鹽的混合溶液中持續(xù)通入空氣可制備氯化銅。其反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．Fe3＋對該反應(yīng)有催化作用B．該過程中的Fe3＋可由Fe(NO3)3供應(yīng)C．可用K3[Fe(CN)6]溶液區(qū)分Fe2＋與Fe3＋D．制備CuCl2的總反應(yīng)為2Cu＋O2＋4HCl=2CuCl2＋2H2OB[依據(jù)題圖可知，Cu與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋，F(xiàn)e2＋與O2、HCl反應(yīng)生成Fe3＋與H2O，所以Fe3＋作催化劑，故A正確；Fe(NO3)3溶液為強(qiáng)酸弱堿鹽，NOeq\o\al(－,3)酸性環(huán)境下能夠氧化Cu，本身被還原為NO，NO會引起空氣污染，故B錯誤；K3[Fe(CN)6]溶液遇到Fe2＋反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，所以可以用K3[Fe(CN)6]溶液區(qū)分Fe3＋與Fe2＋，故C正確；依據(jù)題圖可知，Cu與Fe3＋反應(yīng)生成Fe2＋和Cu2＋，F(xiàn)e2＋與O2、HCl反應(yīng)生成Fe3＋和H2O，將兩步反應(yīng)聯(lián)立得2Cu＋O2＋4HCl=2CuCl2＋2H2O，故D正確。]4．如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的顏色改變，其中物質(zhì)a、b、c、d對應(yīng)的物質(zhì)正確的是()選項物質(zhì)a物質(zhì)b物質(zhì)c物質(zhì)dACu2(OH)2CO3Ba(OH)2Fe(OH)3酚酞溶液BCuONa[Al(OH)4]Fe2O3紫色石蕊溶液CCuOBaCl2FeO酚酞溶液DCu(OH)2Ba(NO3)2FeO紫色石蕊溶液D[稀硫酸與Fe(OH)3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，稀硫酸遇酚酞溶液不變色，A、C項錯誤；稀硫酸與Fe2O3反應(yīng)得到的Fe2(SO4)3溶液呈黃色，B項錯誤；稀硫酸與Cu(OH)2反應(yīng)得到的CuSO4溶液呈藍(lán)色，稀硫酸與Ba(NO3)2反應(yīng)得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸與FeO反應(yīng)得到的FeSO4溶液呈淺綠色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液變紅，D項正確。]5．鎂鋁合金質(zhì)優(yōu)體輕，又不易銹蝕，被大量用于航空工業(yè)、造船工業(yè)、日用化工等領(lǐng)域。下列關(guān)于鎂鋁合金性質(zhì)的敘述中，正確的是()A．此合金的熔點(diǎn)比鎂和鋁的熔點(diǎn)都高B．此合金能全部溶解于稀鹽酸中C．此合金能全部溶解于氫氧化鈉溶液中D．此合金的硬度比鎂和鋁的硬度都小B[鎂和鋁都可以與鹽酸反應(yīng)，故鎂鋁合金能全部溶解于稀鹽酸中。]6．某同學(xué)利用下列試驗探究金屬鋁與銅鹽溶液的反應(yīng)。下列說法正確的是()A．由試驗1可以得出結(jié)論：金屬鋁的活潑性弱于金屬銅B．試驗2中生成紅色物質(zhì)的離子方程式為Al＋Cu2＋=Al3＋＋CuC．溶液中陰離子種類不同是導(dǎo)致試驗1、2出現(xiàn)不同現(xiàn)象的緣由D．由上述試驗可推知：用砂紙打磨后的鋁片分別與H＋濃度均為0.2mol·L－1的鹽酸和硫酸溶液反應(yīng)，后者更猛烈C[A項，Al比Cu活潑，錯誤；B項，離子方程式電荷不守恒，錯誤；C項，比較試驗1、試驗2可知二者的不同之處為二者中分別含有SOeq\o\al(2－,4)、Cl－，故二者現(xiàn)象不同是由于二者所含陰離子種類不同，正確；D項，由C項可知SOeq\o\al(2－,4)能使反應(yīng)速率變慢，故Al與鹽酸反應(yīng)猛烈，錯誤。]7．(2024·長沙長郡中學(xué)一模)試驗室利用廢棄舊電池的銅帽(Zn、Cu總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分試驗過程如圖所示：下列敘述錯誤的是()A．合理處理廢棄舊電池的銅帽既有利于節(jié)約資源，又有利于愛護(hù)環(huán)境B．“溶解”操作中可用酸性條件下不斷鼓入O2代替H2O2C．加入鋅粉反應(yīng)的離子為Cu2＋D．“過濾”操作后干脆將溶液蒸發(fā)結(jié)晶、高溫灼燒得到ZnOD[過濾后所得溶液中含有Na2SO4等溶質(zhì)，蒸發(fā)結(jié)晶得到的晶體不是Zn(OH)2，是ZnSO4和Na2SO4的混合物，不能得到純凈的ZnO，D項錯誤。]8．(2024·荊州模擬)某同學(xué)對Cu的常見化合物的性質(zhì)進(jìn)行試驗探究，探究的問題和過程如下：(1)為探究不同價態(tài)銅的穩(wěn)定性，進(jìn)行如下試驗：①將CuO粉末加熱至1000℃以上完全分解成紅色的Cu2O粉末，該試驗說明：在高溫條件下，＋1價Cu比＋2價Cu更________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。②向Cu2O中加適量稀硫酸，得到藍(lán)色溶液和一種紅色固體，該反應(yīng)的離子方程式為________________________，由此可知，在酸性溶液中，＋1價Cu比＋2價Cu更________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。③向Cu2O中加適量稀硝酸，反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________。(2)為了探究氨氣能否和氫氣一樣還原CuO，他依據(jù)所供應(yīng)的下列裝置進(jìn)行試驗(夾持裝置未畫)，裝置A產(chǎn)生氨氣，按氣流方向連接各儀器接口，依次為a→________→________→________→________→________→________→h。①試驗結(jié)束后，裝置B中固體由黑色變?yōu)榧t色，裝置E中收集到無色無味的氣體，在空氣中無顏色改變，點(diǎn)燃的鎂條可以在其中燃燒，則B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________。②裝置C中的球形裝置的作用是_________________________________。[答案](1)①穩(wěn)定②Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O不穩(wěn)定③3Cu2O＋14H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O(2)gfbcde(bc可互換)①3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up8(△))3Cu＋N2＋3H2O②防倒吸9．某同學(xué)通過如下流程制備氧化亞銅：已知：CuCl難溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O下列說法不正確的是()A．步驟②中的SO2可用Na2SO3替換B．步驟③中為防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗滌C．步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CuCl＋2OH－eq\o(=,\s\up8(△))Cu2O＋2Cl－＋H2OD．假如Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質(zhì)，用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應(yīng)，依據(jù)反應(yīng)前、后固體質(zhì)量可計算試樣純度D[試樣用足量稀硫酸溶解后，得到的固體中有CuCl和Cu，無法計算其中Cu的質(zhì)量，故無法計算試樣純度。]10．氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于顏料、防腐等工業(yè)。它難溶于水，不溶于乙醇，露置于潮濕的空氣中易被氧化，但在干燥的空氣中穩(wěn)定。某探討性學(xué)習(xí)小組模擬用熱分解CuCl2·2H2O法制備CuCl。該小組用如圖所示裝置進(jìn)行試驗(夾持儀器略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)B中盛裝無水CuSO4的儀器名稱為________。(2)試驗起先時，在“氣體入口”處通干燥HCl，其目的是______________________________________________________________。(3)在試驗過程中，視察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色改變是________；A中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________。(4)反應(yīng)結(jié)束后，CuCl產(chǎn)品中若含有少量CuCl2雜質(zhì)，緣由可能是____________；若含有少量CuO雜質(zhì)，緣由可能是________________________。[解析](2)利用熱分解CuCl2·2H2O法制備CuCl時，為了抑制CuCl2的水解以及防止CuCl被氧化，所以在試驗起先前須要從氣體入口通入HCl氣體。(3)B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，說明生成了H2O；分解過程中Cu元素的化合價由＋2降為＋1，即Cu元素被還原，則反應(yīng)中還有Cl2生成，C中潮濕的藍(lán)色石蕊試紙先變紅，后退色。依據(jù)得失電子守恒和原子守恒，A中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuCl2·2H2Oeq\o(=,\s\up8(△))2CuCl＋Cl2↑＋4H2O。(4)反應(yīng)結(jié)束后，CuCl產(chǎn)品中若含有少量CuCl2雜質(zhì)，緣由可能是加熱溫度不夠，部分CuCl2·2H2O只失去結(jié)晶水；若含有少量CuO雜質(zhì)，緣由可能是沒有在HCl氣流中加熱或HCl氣流較弱，CuCl2水解生成Cu(OH)2，加熱時Cu(OH)2分解成CuO和H2O。[答案](1)球形干燥管(2)抑制CuCl2的水解以及防止CuCl被氧化(3)先變紅，后退色2CuCl2·2H2Oeq\o(=,\s\up8(△))2CuCl＋Cl2↑＋4H2O(4)加熱溫度不夠沒有在HCl氣流中加熱(或HCl氣流較弱)11．(2024·全國卷Ⅲ)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由自然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋起先沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和______________________；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________。(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________。(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)整為______～6之間。(4)“除雜1”的目的是除去Zn2＋和Ni2＋，“濾渣3”的主要成分是________。(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2＋。若溶液酸度過高，Mg2＋沉淀不完全，緣由是______________________________________________________________________________________________________________。(6)寫出“沉錳”的離子方程式：________________________________________________________________________________________________。(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價分別為＋2、＋3、＋4。當(dāng)x＝y(tǒng)＝eq\f(1,3)時，z＝________。[解析](1)硫化錳礦及二氧化錳粉末中加入硫酸后，發(fā)生氧化還原反應(yīng)：MnO2＋MnS＋2H2SO4=2MnSO4＋S＋2H2O，故濾渣1的主要成分為S和SiO2(不溶性硅酸鹽)。(2)Fe2＋沉淀完全時，Mn2＋已經(jīng)起先沉淀，故加入MnO2是為了將溶液中的Fe2＋氧化為Fe3＋，便于除去。(3)除去Fe3＋及Al3＋，應(yīng)使二者沉淀完全，故pH應(yīng)大于4.7。(4)鋅和鎳的硫化物都難溶于水，故“濾渣3”的主要成分為ZnS、NiS。(5)“除雜1”步驟結(jié)束后，雜質(zhì)金屬陽離子只有Mg2＋，加入MnF2形成MgF2沉淀而除去Mg2＋，若溶液酸度過高，H＋濃度偏大，則F－與H＋結(jié)合形成HF，使MgF2沉淀溶解平衡正向移動而重新溶