2023屆高考化學魯科版一輪復習檢測-第三章第3課時　金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用

第3課時金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用題號知識易中難合金及金屬的冶煉等18鋁熱反應2銅及其化合物3,69鎂、鋁的冶煉及應用4,57綜合應用10一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1.下列有關金屬的用途與相應性質(zhì)不對應的是(C)A.用金做飾物是因為金的化學性質(zhì)穩(wěn)定,不褪色B.用鎢做白熾燈燈絲是因為其熔點高、導電性好C.用鎂合金做汽車部件是因為鎂的密度小、化學性質(zhì)活潑D.用鋁做包裝用的鋁箔是因為其延展性好,表面有鈍化膜解析:用鎂合金做汽車部件是因為合金的密度小,強度高,與鎂的化學性質(zhì)活潑沒有關系,C錯誤。2.鋁熱反應可用于焊接鋼軌。實驗室常用如圖裝置模擬鋁熱反應。下列說法錯誤的是(A)A.該反應的化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能B.鎂帶作引燃劑,為反應提供高溫條件C.反應過程中未涉及復分解反應D.鋁熱反應常用于冶煉高熔點的金屬解析:該反應中放出大量的熱,并發(fā)出耀眼的光芒,紙漏斗的下部被燒穿,有熔融物落入沙中,反應的化學能轉(zhuǎn)化為熱能、光能等,A錯誤;點燃,發(fā)生的反應為鎂與氧氣反應生成氧化鎂,氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣,故鎂帶作引燃劑,為反應提供高溫條件,B正確;反應過程中涉及的反應有化合反應(鎂與氧氣反應生成氧化鎂)、分解反應(氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣)、置換反應(2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe),未涉及復分解反應,C正確;鋁熱反應放出大量的熱,可以用于冶煉熔點高的金屬,D正確。3.我國古代的青銅器工藝精湛,有很高的藝術價值和歷史價值。下列說法不正確的是(C)A.我國使用青銅器的時間比使用鐵器、鋁器的時間均要早B.將青銅器放在銀質(zhì)托盤上,青銅器容易生成銅綠C.《本草綱目》載有名“銅青”之藥物,銅青是銅器上的綠色物質(zhì),則銅青就是青銅D.用蜂蠟做出銅器的蠟模,是古代青銅器的鑄造方法之一,蜂蠟的主要成分是有機物解析:金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的活動性關系最大,金屬性越弱的金屬使用越早,所以我國使用青銅器的時間比使用鐵器、鋁器的時間均要早,故A正確;Cu比Ag活潑,將青銅器放在銀質(zhì)托盤上,構(gòu)成原電池,銅為負極,青銅器容易生成銅綠,故B正確;銅在空氣中長時間放置,會與空氣中氧氣、二氧化碳、水反應生成堿式碳酸銅,因此《本草綱目》載有名“銅青”之藥物,“銅青”就是銅銹蝕生成的堿式碳酸銅,故C不正確;蜂蠟的主要成分是酯類、游離脂肪酸、游離脂肪醇和碳水化合物,主要成分是有機物,故D正確。4.鋁土礦的主要成分是Al2O3,還有部分SiO2、Fe2O3以及少量不溶于酸、堿溶液的其他雜質(zhì)。工業(yè)上從鋁土礦中提取鋁可采取如圖所示工藝流程,下列說法中正確的是(C)A.沉淀Ⅰ只有SiO2B.溶液Ⅱ中含有的陰離子只有AlOC.①～⑤中,只發(fā)生氧化還原反應的是⑤D.③的離子方程式只有CO2+AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+HC解析:沉淀Ⅰ不只有SiO2,還有少量不溶于酸、堿溶液的雜質(zhì),A錯誤;溶液Ⅱ中含有的陰離子有AlO2-和氫氧根離子,B錯誤;①～⑤中,只有⑤有元素化合價的變化,屬于氧化還原反應,C正確;③的離子方程式有CO2+AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+HCO3-,還有CO2+OH5.向3mol·L-1鹽酸中加入打磨后的鎂條,一段時間后生成灰白色固體X,并測得反應后溶液pH升高。為確認固體X的成分,過濾洗滌后進行實驗:①向固體X中加入足量硝酸,固體溶解,得到無色溶液,將其分成兩等份;②向其中一份無色溶液中加入足量AgNO3溶液,得到白色沉淀a;③向另一份無色溶液中加入足量NaOH溶液,得到白色沉淀b。下列分析不正確的是(D)A.溶液pH升高的主要原因:Mg+2H+Mg2++H2↑B.生成沉淀a的離子方程式:Ag++Cl-AgCl↓C.沉淀b是Mg(OH)2D.若a、b的物質(zhì)的量關系為n(a)∶n(b)=1∶3,則可推知固體X的化學式為Mg3(OH)6Cl解析:溶液pH升高的主要原因是H+被消耗,即Mg+2H+Mg2++H2↑,故A正確;向其中一份無色溶液中加入足量AgNO3溶液,得到白色沉淀a,a是不溶于HNO3的白色沉淀,應為AgCl,故B正確;沉淀b與OH-有關,NO3-、Cl-、Mg2+能形成沉淀的只有Mg2+6.某同學通過如圖流程制備氧化亞銅:Cu2(OH)2CO3CuCl2溶液CuClCu2O已知:CuCl難溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O。下列說法錯誤的是(D)A.步驟②中,SO2為還原劑,將CuCl2還原為CuClB.步驟③中為防止CuCl被氧化,可用H2SO3水溶液洗滌C.步驟④發(fā)生反應的離子方程式為2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2OD.得到的Cu2O試樣中可能會混有CuCl雜質(zhì),可通過加足量稀硫酸充分溶解、過濾后分離除去解析:步驟②中發(fā)生的反應為SO2+2CuCl2+2H2O2CuCl↓+H2SO4+2HCl,故SO2為還原劑,將CuCl2還原為CuCl,A正確;H2SO3中的S也是+4價,具有較強的還原性,故步驟③中為防止CuCl被氧化,可用H2SO3水溶液洗滌,B正確;步驟④中的反應物為CuCl和NaOH,產(chǎn)物為Cu2O,故所發(fā)生反應的離子方程式為2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,C正確;由題干信息得,CuCl難溶于水和稀硫酸,Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O,故得到的Cu2O試樣中可能會混有CuCl雜質(zhì),不能通過加足量稀硫酸充分溶解、過濾后分離除去,D錯誤。二、選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)7.實驗室以空氣和鎂為原料制備Mg3N2的裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略去):下列說法正確的是(AC)A.裝置A、B中可依次加入NaOH溶液、濃硫酸B.若去掉裝置C,對產(chǎn)品純度無影響C.實驗時應先加熱裝置C,通入一段時間空氣后再加熱裝置DD.裝置E中堿石灰的作用是吸收尾氣解析:要制備氮化鎂,需要除去空氣中的氧氣、CO2和水蒸氣,則裝置A、B中可依次加入NaOH溶液、濃硫酸,A正確;若去掉裝置C,鎂與氧氣反應生成氧化鎂,對產(chǎn)品純度有影響,B錯誤;實驗時,應先加熱裝置C,通入一段時間空氣除去氧氣,然后再加熱裝置D,C正確;裝置E中堿石灰的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,避免進入D中干擾實驗,D錯誤。8.我國是最早掌握煉鋅的國家,《天工開物》中記載了以菱鋅礦(主要成分為ZnCO3)和煙煤為原料的煉鋅罐剖面圖。已知:鋅的沸點為907℃,金屬鋅蒸氣遇熱空氣或CO2易生成ZnO。下列冶煉鋅過程中的相關說法不正確的是(C)A.尾氣可用燃燒法除去B.發(fā)生了氧化還原反應C.提純鋅利用了結(jié)晶法D.泥封的目的是防止鋅氧化解析:菱鋅礦煅燒,ZnCO3分解產(chǎn)生ZnO和CO2,ZnO與C在高溫下發(fā)生反應2ZnO+C2Zn+CO2↑,由于C過量,還會發(fā)生反應C+CO22CO,所以尾氣中含有毒氣體CO,可利用其可燃性,用燃燒的方法使CO轉(zhuǎn)化為CO2除去,A正確;ZnCO3轉(zhuǎn)化為Zn單質(zhì)及C轉(zhuǎn)化為CO、CO2的反應中有Zn、C元素化合價的變化,因此發(fā)生了氧化還原反應,B正確;由圖可知,反應區(qū)溫度達到1100～1300℃,Zn變?yōu)檎魵馀c雜質(zhì)分離,在500～700℃時冷凝為液體流出,不是結(jié)晶法分離,C不正確;泥封為了防止高溫下Zn蒸氣被空氣氧化為ZnO,D正確。9.銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學習小組取0.98g(用精密天平測量)Cu(OH)2固體加熱,有銅的氧化物生成,其質(zhì)量隨溫度變化如圖甲所示;另外,某同學繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素的質(zhì)量的關系曲線,如圖乙所示。則下列分析正確的是(D)A.圖甲中a點和b點對應物質(zhì)的化學式分別為Cu2O和CuOB.圖甲整個過程中共生成0.26g水C.圖乙三條曲線中,表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關系的曲線是AD.圖甲中,a到b的過程中有0.01mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移解析:0.98gCu(OH)2的物質(zhì)的量為0.01mol,若全部生成CuO,則質(zhì)量為0.01mol×80g·mol-1=0.80g,所以a點對應的物質(zhì)是CuO,若全部生成Cu2O,則質(zhì)量為0.005mol×144g·mol-1=0.72g,所以b點對應的物質(zhì)是Cu2O,A錯誤;根據(jù)化學方程式Cu(OH)2CuO+H2O、4CuO2Cu2O+O2↑可知,生成水的物質(zhì)的量為0.01mol,質(zhì)量為0.01mol×18g·mol-1=0.18g,B錯誤;CuO和其中所含Cu元素的質(zhì)量關系(以CuO的質(zhì)量為10g計算)為CuO～Cu 80 64 10g 8g觀察圖乙可知,B曲線符合上述質(zhì)量關系,C錯誤;根據(jù)化學方程式4CuO2Cu2O+O2↑可知,a到b的過程中有0.01mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,D正確。三、非選擇題10.(2019·全國Ⅰ卷,27)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源,變廢為寶,在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨,具體流程如下:回答下列問題:(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污,方法是。(2)步驟②需要加熱的目的是,溫度保持80～95℃,采用的合適加熱方式是。鐵屑中含有少量硫化物,反應產(chǎn)生的氣體需要凈化處理,合適的裝置為(填標號)。

(3)步驟③中選用足量的H2O2,理由是

,分批加入H2O2,同時為了,溶液要保持pH小于0.5。

(4)步驟⑤的具體實驗操作有

,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

(5)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水數(shù),將樣品加熱到150℃時失掉1.5個結(jié)晶水,失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學式為。

解析:(1)油污在堿性條件下容易水解,所以去除廢鐵屑表面的油污,工業(yè)上常用熱的碳酸鈉溶液清洗,即堿煮水洗。(2)用硫酸溶液處理鐵屑,加熱的目的是加快反應速率;溫度保持80～95℃比較恒定且低于水的沸點,合適的加熱方式是水浴加熱(熱水浴);鐵屑中含有少量硫化物,硫化物與硫酸反應生成硫化氫氣體,可以用氫氧化鈉溶液吸收,為了防止倒吸可以加裝倒置的漏斗,故選擇C裝置。(3)步驟③中將硫酸亞鐵氧化為硫酸鐵,選用足量的H2O2,將Fe2+氧化為Fe3+,同時得到的還原產(chǎn)物為H2O,不會引入新的雜質(zhì)。因為H2O2本身易分解,所以在加入時需分批加入,同時為了防止Fe3+水解,溶液要保持pH小于0.5。(4)為了除去可溶性的硫酸銨、鐵離子等,需要經(jīng)過的步驟有加熱濃