2023屆高考化學人教版一輪復習測評-(十)　銅、金屬材料和礦物的開發(fā)

銅、金屬材料和礦物的開發(fā)一、選擇題(本題包括9個小題，每小題只有一個選項符合題意)1．(2021·德陽模擬)下列關于合金的敘述中正確的是()A．青銅是我國使用最早的合金，也是目前使用最廣泛的合金B(yǎng)．不管哪種銅合金都含有銅元素，所以它們的性質(zhì)也和金屬銅一樣C．我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降?角硬幣屬于銅合金D．各種銅合金都有良好的導電、導熱性【詳解】C目前使用最廣泛的合金是鐵合金，A錯；合金因其構成元素及配比的不同，性質(zhì)與Cu不同，B錯；白銅的導電、導熱性很差，D錯。2．(2022·沈陽模擬)《五金·鐵》中記載：“若造熟鐵，則生鐵流出時，相連數(shù)尺內(nèi)，低下數(shù)寸，筑一方塘，短墻抵之。其鐵流入塘內(nèi)，數(shù)人執(zhí)柳木排立墻上……眾人柳棍疾攪，即時炒成熟鐵?！币韵抡f法不正確的是()A．金屬冶煉方法由金屬活動性決定B．生鐵比熟鐵質(zhì)地更硬，延展性稍差C．炒鐵是為了提高鐵水中的碳含量D．該法與近代往生鐵水中吹空氣煉鋼異曲同工【詳解】C活潑性不同的金屬，其冶煉方法不同，即金屬冶煉方法由金屬活動性決定，故A正確；熟鐵比生鐵質(zhì)地更軟，且延展性好，生鐵比熟鐵質(zhì)地更硬，延展性稍差，故B正確；炒鐵過程中降低了鐵水中的碳含量，從而將生鐵轉(zhuǎn)化成熟鐵，故C錯誤；該冶煉方法和近代往生鐵水中吹空氣煉鋼，都是利用空氣中的氧氣氧化C元素，其原理基本相同，故D正確。3．(2021·石嘴山模擬)下列有關金屬的工業(yè)制法中，正確的是()A．以海水為原料制得精鹽，再電解精鹽的水溶液制取鈉B．用海水、石灰乳等為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂，用H2還原氧化鎂制得鎂C．從鋁土礦中獲得氧化鋁再制得氯化鋁固體，電解熔融的氯化鋁得到鋁D．以鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石為原料，將反應產(chǎn)生的CO在高溫下還原鐵礦石制得鐵【詳解】D工業(yè)上是以海水為原料制得NaCl，電解熔融NaCl制金屬鈉，電解精鹽的水溶液制取氫氧化鈉和氯氣、氫氣，故A錯誤；用海水、石灰乳等為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂，但氧化鎂熔點高，用鹽酸溶解氧化鎂，再使溶液濃縮，得到氯化鎂。工業(yè)制鎂是電解熔融氯化鎂，故B錯誤；氯化鋁是分子晶體，熔融狀態(tài)下氯化鋁不導電，工業(yè)制鋁是從鋁土礦中獲得氧化鋁再電解熔融的氧化鋁來獲取金屬鋁，故C錯誤。4．(2021·山東實驗中學高三診斷)氯化亞銅(CuCl)是白色粉末，微溶于水，酸性條件下不穩(wěn)定，易生成金屬Cu和Cu2＋。某小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，并進行相關探究。下列說法正確的是()A．制備CuCl時產(chǎn)生的Cl2可以回收循環(huán)利用，也可以通入飽和NaCl溶液中除去B．Cu2(OH)2Cl2在200℃時反應的化學方程式為Cu2(OH)2Cl2eq\o(=,\s\up7(200℃))2CuO＋2HCl↑C．X氣體可以是N2，目的是作保護氣，抑制CuCl2·2H2O在加熱過程中發(fā)生水解D．CuCl與稀硫酸反應的離子方程式：2CuCl＋4H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=2Cu2＋＋2Cl－＋SO2↑＋2H2O【詳解】B制備CuCl時產(chǎn)生的Cl2可以轉(zhuǎn)化為HCl，回收循環(huán)利用，Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度小，不能被吸收除去，A錯誤；Cu2(OH)2Cl2加熱至200℃時生成CuO，結合原子守恒可知，還生成HCl，則化學方程式為Cu2(OH)2Cl2eq\o(=,\s\up7(200℃))2CuO＋2HCl↑，B正確；CuCl2水解生成氫氧化銅和HCl，X氣體是用于抑制CuCl2水解，則X為HCl，不是N2，C錯誤；由題意可知，CuCl在酸性條件下不穩(wěn)定，易生成金屬銅和Cu2＋，D錯誤。5．下列關于銅的化合物的說法正確的是()A．藍色硫酸銅晶體受熱轉(zhuǎn)化為白色硫酸銅粉末是化學變化B．常溫下將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中，有棕黃色的煙生成C．用稀鹽酸除去銅銹的離子方程式為CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2OD．向CuSO4溶液中滴入過量NaOH溶液充分反應后，將混合物倒入蒸發(fā)皿加熱煮沸一會兒，然后冷卻、過濾，濾紙上的物質(zhì)為“藍色固體”【詳解】AA項，膽礬(CuSO4·5H2O)受熱轉(zhuǎn)變?yōu)镃uSO4為化學變化，正確；B項，常溫下銅與氯氣不反應，無現(xiàn)象，錯誤；C項，銅銹的成分為Cu2(OH)2CO3，與稀鹽酸反應的離子方程式為Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋3H2O＋CO2↑，錯誤；D項，CuSO4溶液eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(△))CuO，CuO為黑色固體，錯誤。6．(2021·濰坊模擬)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()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【詳解】C金屬大規(guī)模被使用的先后順序跟金屬的活動性強弱關系最大，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錯誤；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。7．(2022·漢中模擬)向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量氣體逸出，同時放熱，一段時間后，藍色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O)，繼續(xù)加入H2O2溶液，紅色渾濁又變?yōu)樗{色溶液，這個反應可以反復多次。下列關于上述過程的說法不正確的是()A．Cu2＋是H2O2分解反應的催化劑B．Cu2＋將H2O2還原為O2C．H2O2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性D．發(fā)生了反應：Cu2O＋H2O2＋4H＋=2Cu2＋＋3H2O【詳解】B向CuSO4溶液中加入H2O2溶液，很快有大量氣體逸出，同時放熱，說明Cu2＋是H2O2分解反應的催化劑，A正確；H2O2變?yōu)镺2，氧元素化合價升高，Cu2＋將H2O2氧化為O2，B錯誤；根據(jù)“藍色溶液變?yōu)榧t色渾濁(Cu2O)”，說明＋2價的Cu2＋被還原成＋1價，H2O2表現(xiàn)了還原性；繼續(xù)加入H2O2溶液，紅色渾濁又變?yōu)樗{色溶液，說明發(fā)生了反應Cu2O＋H2O2＋4H＋=2Cu2＋＋3H2O，Cu2O中＋1價Cu被氧化成＋2價Cu2＋，H2O2又表現(xiàn)了氧化性，C正確；紅色渾濁又變?yōu)樗{色溶液，Cu2O中＋1價Cu被氧化成＋2價Cu2＋，發(fā)生反應為Cu2O＋H2O2＋4H＋=2Cu2＋＋3H2O，D正確。8．鉛的冶煉過程大致如下：①富集：將方鉛礦(PbS)進行浮選；②焙燒：2PbS＋3O2=2PbO＋2SO2；③制粗鉛：PbO＋C=Pb＋CO↑；PbO＋CO=Pb＋CO2。下列說法正確的是()A．浮選法富集方鉛礦的過程屬于化學變化B．方鉛礦焙燒反應中，PbS是還原劑，還原產(chǎn)物只有PbOC．整個冶煉過程中，制取1molPb共轉(zhuǎn)移2mol電子D．將1molPbS完全冶煉成Pb理論上至少需要6g碳【詳解】DA項，浮選法富集方鉛礦為物理變化；B項，O2被還原為PbO和SO2，二者均為還原產(chǎn)物；C項，制取1molPb共轉(zhuǎn)移8mole－；D項，將1molPbS冶煉成Pb的過程中根據(jù)方程式可得：2PbS～2PbO～C～2Pb，1molPbS冶煉成Pb理論上至少需0.5molC，即6g碳。9．為了探究鐵、銅及其化合物的性質(zhì)，某同學設計并進行了下列實驗。下列說法錯誤的是()A．高溫加熱裝置中發(fā)生的反應為3Fe(s)＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4(s)＋4H2(g)B．虛線框處宜選擇的裝置是甲C．實驗時將螺旋狀銅絲加熱變黑后再趁熱迅速伸入試管中，可觀察到銅絲由黑色變?yōu)榧t色D．實驗后，可用鋁粉在高溫下還原玻璃管中的固體獲得鐵單質(zhì)【詳解】B高溫加熱裝置中鐵粉與水蒸氣反應生成四氧化三鐵與氫氣，化學方程式為3Fe(s)＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4(s)＋4H2(g)，A項正確；氫氣的密度比空氣的密度小，所以用向下排空氣法收集H2，應選擇裝置乙，B項錯誤；銅絲加熱變黑是發(fā)生反應2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO，氧化銅與氫氣反應生成銅和水是發(fā)生反應CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O，所以銅絲由黑色變?yōu)榧t色，C項正確；實驗后，玻璃管中的固體中含有Fe3O4，鋁粉與Fe3O4發(fā)生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵單質(zhì)，D項正確。二、非選擇題(本題包括3個小題)10．(2021·赤峰模擬)地球上的金屬礦物資源是有限的，應合理開發(fā)利用。(1)金屬冶煉的實質(zhì)是金屬離子被________(填“氧化”或“還原”)生成金屬單質(zhì)。(2)銅在自然界存在于多種礦石中，如：礦石名稱黃銅礦輝銅礦孔雀石主要成分CuFeS2Cu2SCu2(OH)2CO3請回答下列問題：①上表所列銅化合物中，推斷銅的質(zhì)量百分含量最高的是________。②CuFeS2其中Cu為＋1價、Fe為＋3價，高溫焙燒時發(fā)生的反應是CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))SO2＋FeS＋Cu，焙燒過程中被還原的元素有________。③工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅，火法煉銅的反應為Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋SO2，該反應中氧化劑是________。④Cu2(OH)2CO3與稀硫酸反應的離子方程式為______________________________________________________________________________________________________。(3)溶液中Cu2＋的濃度可采用碘量法測得：①2Cu2＋＋5I－=2CuI↓＋Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))②Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=S4Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(6))＋3I－反應①中的氧化劑為________?，F(xiàn)取20.00mL含Cu2＋的溶液，加入足量的KI充分反應后，用0.1000mol·L－1的Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，此溶液中Cu2＋的濃度為________mol·L－1?！驹斀狻?2)①銅化合物中，銅的質(zhì)量百分含量＝eq\f(銅的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù),相對分子質(zhì)量)，黃銅礦中銅的含量＝eq\f(64,64＋56＋32×2)×100%≈35%；輝銅礦中銅的含量＝eq\f(64×2,64×2＋32)×100%＝80%；孔雀石中銅的含量＝eq\f(64×2,64×2＋12＋16×5＋1×2)×100%≈58%，所以銅的質(zhì)量百分含量最高的是Cu2S；②反應CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))SO2＋FeS＋Cu中，S元素的化合價由－2價變?yōu)椋?價，被氧化；O元素的化合價由0價變?yōu)椋?價，被還原；Cu元素的化合價由＋1價變?yōu)?價，被還原，F(xiàn)e元素的化合價由＋3價變?yōu)椋?價，被還原，則焙燒過程中被還原的元素有O、Cu、Fe；③由反應前后各元素的化合價變化分析可知，反應中Cu2S和O2為氧化劑，Cu2S為還原劑；④Cu2(OH)2CO3與稀硫酸反應生成硫酸銅、二氧化碳和水，離子方程式為Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O。(3)反應①中，Cu2＋變?yōu)镃uI，Cu元素的化合價從＋2價下降到＋1價，得電子，故Cu2＋作氧化劑。反應關系為2Cu2＋～Ieq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))～2S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))。根據(jù)消耗的Na2S2O3的量，列式有eq\f(2,n（Cu2＋）)＝eq\f(2,0.1×25×10－3)mol，得n(Cu2＋)＝2.5×10－3mol，c(Cu2＋)＝eq\f(2.5×10－3mol,20×10－3L)＝0.1250mol·L－1。【答案】(1)還原(2)①Cu2S②O、Cu、Fe③Cu2S和O2④Cu2(OH)2CO3＋4H＋=2Cu2＋＋CO2↑＋3H2O(3)Cu2＋0.125011．合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機可由鋁合金制造。①鋁元素在周期表中的位置為________________。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為________。②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學方程式為________________________________________________________________________。焊接過程中使用的保護氣為____________(填化學式)。(2)航母艦體材料為合金鋼。①艦體在海水中發(fā)生的電化學腐蝕主要為__________。②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過程中為降低硅含量，需加入的物質(zhì)為________。(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后，加入過量氨水，過濾得白色沉淀39.0g，則合金中Cu的質(zhì)量分數(shù)為________?！驹斀狻?1)①工業(yè)上通過電解熔融Al2O3制得金屬鋁，從鋁土礦中提取Al2O3的過程：使鋁土礦與NaOH溶液反應并過濾除去雜質(zhì)得到NaAlO2溶液，再向溶液中通入CO2，生成Al(OH)3沉淀，加熱使沉淀分解可得到Al2O3。②鎂能與氧氣、二氧化碳、氮氣等氣體發(fā)生反應，所以焊接時應使用Ar等稀有氣體作保護氣。(2)①在海水中，合金鋼、海水及海水中溶解的氧氣構成原電池，發(fā)生吸氧腐蝕。②在煉鐵時加入氧化鈣或碳酸鈣，發(fā)生反應CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3或CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑、CaO＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))CaSiO3，使SiO2形成爐渣，可以降低硅含量。(3)白色沉淀Al(OH)3的質(zhì)量為39.0g，即0.5mol，故合金中鋁的質(zhì)量為0.5mol×27g·mol－1＝13.5g，則銅的質(zhì)量為66.5g，質(zhì)量分數(shù)為eq\f(66.5g,80.0g)×100%≈83.1%?！敬鸢浮?1)①第三周期ⅢA族CO2②Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2OAr(其他合理答案均可)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO(3)83.1%12．某銅礦石含氧化銅、氧化亞銅、三氧化二鐵和脈石(SiO2)，現(xiàn)采用酸浸法從礦石中提取銅，其工藝流程圖如下。其中銅的萃取(銅從水層進入有機層的過程)和反萃取(銅從有機層進入水層的過程)是現(xiàn)代濕法煉銅的重要工藝手段。已知：①Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O；②當?shù)V石中三氧化二鐵含量太低時，可用硫酸和硫酸鐵的混合液浸出銅；③反萃取后的水層2是硫酸銅溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)礦石用稀硫酸處理過程中發(fā)生反應的離子方程式為Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O、______________________________________________________________________________________________________________________________