2023屆新高考化學(xué)選考一輪總復(fù)習(xí)訓(xùn)練-第9講　金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用

第9講金屬材料與金屬礦物的開發(fā)利用課時(shí)訓(xùn)練選題表知識(shí)點(diǎn)題號(hào)金屬礦物的開發(fā)和利用合金1,2,6鋁及其重要化合物4,5,8,9,11鎂、銅及其重要化合物3,10,12綜合7,13,14,151.C919大型飛機(jī)的制造采用了大量新材料鋁鋰合金。下列關(guān)于鋁鋰合金的說法不正確的是(D)A.鋁鋰合金是鋁與鋰形成的混合物B.鋁鋰合金的硬度比鋰大C.鋁鋰合金的熔、沸點(diǎn)比鋁低D.鋁鋰合金耐酸堿腐蝕解析:鋁鋰合金中的鋁既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),鋰能與酸反應(yīng),故鋁鋰合金不耐酸堿腐蝕。2.不同的金屬在冶煉方法上也有所不同,下列說法正確的是(D)A.釩、鉻、錳、鐵等熔點(diǎn)較高的金屬通常采用鋁熱法煉制B.鋁及其合金是電氣、工業(yè)、家庭廣泛使用的材料,是因?yàn)殇X的冶煉方法比較簡(jiǎn)單C.由于鈉、鎂、鋁等金屬化學(xué)性質(zhì)太活潑,人們通常采用電解熔融狀態(tài)下的氯化物的方式來獲取它們的單質(zhì)D.煉鐵時(shí)加入的焦炭除了提供熱量外,還用來制造還原劑一氧化碳解析:A項(xiàng),鐵用CO還原法煉制,錯(cuò)誤;B項(xiàng),是因?yàn)锳l有良好的性能,才被廣泛使用,錯(cuò)誤;C項(xiàng),氯化鋁是共價(jià)化合物,熔融時(shí)不導(dǎo)電,工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制取鋁,錯(cuò)誤;D項(xiàng),高爐煉鐵中焦炭的作用為與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生熱量和制造還原劑一氧化碳,正確。3.下列有關(guān)銅的化合物說法不正確的是(C)A.Fe3+有較強(qiáng)的氧化性,可用FeCl3腐蝕Cu刻制印刷電路板B.氫氧化銅是難溶性弱堿,與酸反應(yīng)生成鹽和水C.Cu2+在溶液中可發(fā)生水解,將CuSO4溶液蒸干可獲得Cu(OH)2D.化學(xué)反應(yīng):CuO+COCu+CO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為固體由黑變紅解析:將CuSO4溶液蒸干可獲得CuSO4,C錯(cuò)誤。4.下列關(guān)于鋁單質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是(B)A.不能用鋁制的器皿來盛放酸梅湯或堿水是因?yàn)殇X會(huì)和酸或堿反應(yīng)B.鋁制品在空氣中有很強(qiáng)的抗腐蝕性是因?yàn)殇X的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定C.將AlCl3加入Ba(HCO3)2溶液中同時(shí)有氣體和沉淀產(chǎn)生D.用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細(xì)打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱,熔化后的液態(tài)鋁不會(huì)滴落下來,是因?yàn)殇X箔表面生成了高熔點(diǎn)的Al2O3解析:A項(xiàng),無論是鋁還是其氧化物都能與酸或堿反應(yīng),正確;B項(xiàng),鋁在空氣中有很強(qiáng)的抗腐蝕性是因?yàn)楸砻嫘纬芍旅艿难趸?錯(cuò)誤;C項(xiàng),Al3+與HCO3-發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),生成Al(OH)3沉淀和CO2氣體,正確;D項(xiàng),打磨后的鋁箔在酒精燈上灼燒,表面生成Al2O3,高熔點(diǎn)的Al2O5.下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(B)A.鎂粉中混有少量鋁粉:加入過量燒堿溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+C.Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾,向?yàn)V液中通入過量CO2后過濾D.MgO中混有少量Al2O3:加入足量燒堿溶液,充分反應(yīng),過濾、洗滌、干燥得到MgO解析:Al(OH)3不溶于氨水,故向含少量Al3+的Fe3+溶液中加入過量氨水時(shí),Fe3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,達(dá)不到除雜的目的。6.某潛艇上的核反應(yīng)堆內(nèi)使用了液體鋁鈉合金(單質(zhì)鈉和單質(zhì)鋁熔合而成)作載熱介質(zhì),下列有關(guān)說法不正確的是(D)A.該鋁鈉合金的熔點(diǎn)低于金屬鈉B.鋁鈉合金若投入一定量的水中可得無色溶液,則n(Al)≤n(Na)C.將鋁鈉合金投入氯化銅溶液中,會(huì)有氫氧化銅沉淀生成D.若將mg不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中,放出的H2越多,則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小解析:A.常溫下,鈉為固體,鋁鈉合金為液體,鋁鈉合金的熔點(diǎn)低于金屬鈉,正確;B.鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉,鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉,NaAlO2中鈉和鋁的物質(zhì)的量之比為1∶1,所以n(Al)≤n(Na)時(shí),鋁鈉合金若投入一定量的水中可得無色溶液,正確;C.將鋁鈉合金投入氯化銅溶液中,鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉和氯化銅反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀,正確;D.23g鈉放出1g氫氣,9g鋁放出1g氫氣,若將mg不同組成的鋁鈉合金投入足量鹽酸中,放出的H2越多,則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,錯(cuò)誤。7.“擬晶”是一種具有凸多面體規(guī)則外形但不同于晶體的固態(tài)物質(zhì)。Al65Cu23Fe12是二十世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的幾百種擬晶之一,具有合金的某些優(yōu)良物理性能。下列有關(guān)這種擬晶的說法正確的是(C)A.無法確定Al65Cu23Fe12中三種金屬的化合價(jià)B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金屬鐵C.Al65Cu23Fe12不可用作長期浸泡在海水中的材料D.1molAl65Cu23Fe12溶于過量的硝酸時(shí)共失去265mol電子解析:擬晶Al65Cu23Fe12是由三種金屬元素組成的,由于金屬無負(fù)價(jià),根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0的原則,三種金屬的化合價(jià)均可視作0價(jià),A錯(cuò)誤;擬晶具有合金的某些優(yōu)良物理性能,合金的硬度一般比各成分金屬大,B錯(cuò)誤;Al65Cu23Fe12與海水可以構(gòu)成原電池,會(huì)加速金屬的腐蝕,因此不可用作長期浸泡在海水中的材料,C正確;溶于過量的硝酸時(shí),Al與Fe均變?yōu)?3價(jià),Cu變?yōu)?2價(jià),故1molAl65Cu23Fe12失去電子的物質(zhì)的量為(65×3+23×2+12×3)mol=277mol,D錯(cuò)誤。8.某學(xué)生探究0.25mol/LAl2(SO4)3溶液與0.5mol/LNa2CO3溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下。下列分析錯(cuò)誤的是(D)實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2A.實(shí)驗(yàn)1中,白色沉淀a是Al(OH)3B.實(shí)驗(yàn)2中,白色沉淀b中含有COC.實(shí)驗(yàn)1、2中,白色沉淀成分不同可能與混合后溶液的pH有關(guān)D.檢驗(yàn)白色沉淀a、b是否洗滌干凈,不可使用相同的檢驗(yàn)試劑解析:實(shí)驗(yàn)1在過量的Al2(SO4)3溶液中加入Na2CO3溶液,過濾、洗滌得到白色沉淀a,加入稀硫酸沉淀溶解,沒有氣泡,說明白色沉淀a是Al(OH)3;實(shí)驗(yàn)2在過量的Na2CO3溶液中加入Al2(SO4)3溶液,過濾、洗滌得到白色沉淀b,加入稀硫酸,沉淀溶解并產(chǎn)生少量氣泡,說明白色沉淀b中含有Al(OH)3和碳酸鹽。由以上分析可知,A、B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)1、2中加入試劑的順序不同,混合后溶液的pH不同,生成的沉淀不同,說明白色沉淀的成分不同與混合后溶液的pH有關(guān),C項(xiàng)正確;檢驗(yàn)白色沉淀a、b是否洗滌干凈,都可通過檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有SO49.下列是部分礦物資源鋁土礦(主要含有氧化鋁、氧化鐵)和黃銅礦(主要成分CuFeS2)的利用及產(chǎn)品生產(chǎn)流程。有關(guān)說法不正確的是(D)A.除雜過程中鋁元素的存在形式的變化可以如下:Al2O3→AlO2-→Al(OH)3→Al2B.Al和Cu(精)均在電解槽的陰極獲得C.粗銅煉制過程中反應(yīng)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,每轉(zhuǎn)移1.2mol電子,則有0.2mol硫被氧化D.若電解法分別制鋁和銅的過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,理論上獲得的鋁和銅的物質(zhì)的量之比為3∶2解析:制鋁過程中Al～3e-,制銅過程中Cu～2e-,當(dāng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等時(shí),鋁和銅的物質(zhì)的量之比為2∶3。10.光鹵石的主要成分為KMgCl3?6H2O,下列有關(guān)說法不正確的是(C)A.KMgCl3?6H2O是一種復(fù)鹽,且為純凈物B.KMgCl3?6H2O易溶于水,其水溶液呈酸性C.KMgCl3?6H2O減壓蒸發(fā)脫水,可快速得到KMgCl3D.用惰性電極電解KMgCl3?6H2O的水溶液,得到兩種氣體和一種沉淀解析:A.復(fù)鹽是由兩種金屬離子(或金屬離子和銨根離子)和一種酸根離子構(gòu)成的鹽,KMgCl3?6H2O是一種復(fù)鹽,有化學(xué)式,為純凈物,正確;B.KMgCl3?6H2O易溶于水,屬于強(qiáng)酸弱堿形成的復(fù)鹽,其水溶液呈酸性,正確;C.KMgCl3?6H2O減壓蒸發(fā)脫水,會(huì)加快鎂離子的水解,得到的是氫氧化鎂和KCl,不能得到KMgCl3,錯(cuò)誤;D.用惰性電極電解KMgCl3·6H2O的水溶液,離子方程式為2Cl-+Mg2++2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,得到兩種氣體和一種沉淀,正確。11.將某礦物(含Al2O3、MgO)溶于過量的燒堿溶液,向所得溶液中滴加NaHCO3溶液,測(cè)得溶液pH和Al(OH)3生成的量隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如圖所示:下列有關(guān)說法不正確的是(C)A.a點(diǎn)溶液中存在的離子有Na+、AlO2-、OH-B.b點(diǎn)與c點(diǎn)溶液中所含微粒種類相同C.NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/LD.生成沉淀的離子方程式為HCO3-+AlO2-+H2OAl(OH)解析:Al2O3與MgO的混和物經(jīng)過量燒堿溶液處理,過濾后所得濾液中溶質(zhì)是生成的NaAlO2和過量的NaOH,則a點(diǎn)溶液中存在Na+、AlO2-、OH-、H+,故A正確;由b點(diǎn)到c點(diǎn)是偏鋁酸根離子與碳酸氫根離子反應(yīng),其離子方程式為HCO3-+AlO2-+H2OAl(OH)3↓+CO32-,b、c兩點(diǎn)溶液中均只有部分AlO2-反應(yīng),則溶液中所含微粒種類相同,故B、D正確;d點(diǎn)坐標(biāo)說明加入40mLNaHCO3溶液與偏鋁酸根離子、氫氧根離子反應(yīng),生成n[Al(OH)310-3mol,則NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度大于0.8mol/L,故C錯(cuò)誤。12.某同學(xué)通過如下流程制備氧化亞銅:Cu2(OH)2CO3CuCl2溶液CuClCu2O已知:CuCl難溶于水和稀硫酸;Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O。下列說法不正確的是(D)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-Cu2O+2Cl-+H2OD.如果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),根據(jù)反應(yīng)前、后固體質(zhì)量可計(jì)算試樣純度解析:堿式碳酸銅溶于過量的稀鹽酸,得到CuCl2溶液,向此溶液中通入SO2,利用SO2的還原性將Cu2+還原生成CuCl白色沉淀,將過濾后的CuCl與NaOH溶液混合加熱得紅色沉淀Cu2O。Na2SO3具有還原性,則步驟②還原Cu2+可用Na2SO3替換SO2,故A項(xiàng)正確;CuCl易被空氣中的氧氣氧化,SO2具有還原性,用SO2的水溶液洗滌,可防止CuCl被氧化,故B項(xiàng)正確;CuCl與NaOH溶液混合加熱生成紅色沉淀Cu2O,根據(jù)電荷守恒及原子守恒可知,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CuCl+2OH-Cu2O+2Cl-+H2O,故C項(xiàng)正確;根據(jù)CuCl難溶于水和稀硫酸,Cu2O與稀硫酸反應(yīng),溶液變藍(lán),同時(shí)有Cu生成,CuO會(huì)與稀硫酸反應(yīng),生成CuSO4,則過濾后所得濾渣為Cu和CuCl的混合物,無法計(jì)算出樣品中Cu2O的質(zhì)量,即無法計(jì)算樣品純度,故D項(xiàng)不正確。13.化合物X(僅含三種常見短周期元素)是一種儲(chǔ)氫材料,X中某種元素的單質(zhì)可用于制造信號(hào)彈,某研究小組為了探究X的組成和性質(zhì),設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)。(1)金屬互化物C的化學(xué)式為。

(2)X在400℃分解的化學(xué)方程式為

。(3)寫出化合物H與乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。解析:由化合物X是一種儲(chǔ)氫材料可知,X中含有氫元素,由某種元素的單質(zhì)可用于制造信號(hào)彈可知,X中含有鎂元素,由示意圖可知,單質(zhì)B和金屬互化物C能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),則X中含Al元素,X是由H、Mg、Al形成的儲(chǔ)氫材料,隔絕空氣加熱到400℃時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)生成氫氣、鋁和金屬互化物,鋁和金屬互化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣、鎂和偏鋁酸鈉,反應(yīng)生成的氫氣與鎂反應(yīng)生成氫化鎂,偏鋁酸鈉溶液與過量二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉。由單質(zhì)D的質(zhì)量為0.72g可知,X中含有鎂元素的質(zhì)量為0.72g,其物質(zhì)的量為0.72g241.62g,則X中n(H)=(2.58-00.06mol-1.08g27g/mol(1)由分析可知,金屬互化物C的化學(xué)式為Mg3Al2。(2)由分析可知,Mg(AlH4)2隔絕空氣加熱到400℃時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)生成H2、Al和Mg3Al2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg(AlH4)212H2↑+4Al+Mg3Al2。(3)氫化鎂與乙醇發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙醇鎂和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgH2+2CH3CH2OHMg(CH3答案:(1)Mg2Al3(2)3Mg(AlH4)212H2↑+4Al+Mg3Al2(3)MgH2+2CH3CH2OHMg(CH3CH2O)2+2H2↑14.某興趣小組用鋁箔制備Al2O3、AlCl3·6H2O及明礬晶體,具體流程如下:已知:AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明礬在水中的溶解度如下表。溫度/℃010203040608090溶解度/g3.003.995.908.3911.724.871.0109請(qǐng)回答:(1)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

;步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)步驟Ⅲ,下列操作合理的是(填字母)。

A.坩堝洗凈后,無須擦干,即可加入Al(OH)3灼燒B.為了得到純Al2O3,需灼燒至恒重C.若用坩堝鉗移動(dòng)灼熱的坩堝,需預(yù)熱坩堝鉗D.坩堝取下后放在石棉網(wǎng)上冷卻待用E.為確保稱量準(zhǔn)確,灼燒后應(yīng)趁熱稱重(3)步驟Ⅴ中過濾時(shí),用到的玻璃儀器有。(4)由于無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,實(shí)驗(yàn)室需用下列裝置制備。①裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是。②F中試劑的作用是,用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用,所裝填的試劑為。

解析:步驟Ⅰ中鋁箔和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2;步驟Ⅱ中CO2和NaAlO2溶液反應(yīng)得到Al(OH)3膠狀固體;步驟Ⅲ中灼燒Al(OH)3得到Al2O3;步驟Ⅳ中,由于明礬在水中的溶解度隨溫度變化而變化,且變化量較大,故可采用降溫結(jié)晶得到明礬晶體;制備AlCl3·6H2O晶體,需要將Al(OH)3用稀鹽酸溶解,形成AlCl3的鹽酸溶液,再冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到AlCl3·6H2O晶體。實(shí)驗(yàn)室制備無水AlCl3,觀察實(shí)驗(yàn)裝置,A為Cl2的發(fā)生裝置,B中裝有飽和食鹽水,C中裝有濃硫酸,D為Cl2和Al反應(yīng)的裝置,E為AlCl3的收集裝置(題中已說明AlCl3易升華),F中裝有濃硫酸(防止G中水蒸氣進(jìn)入E中),G為Cl2的處理裝置。(1)步驟Ⅰ中鋁箔和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2;步驟Ⅱ中CO2和NaAlO2溶液反應(yīng)生成Al(OH)3膠狀固體,步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlO2+2H2O+CO2Al(OH)3↓+NaHCO3;步驟Ⅲ中灼燒Al(OH)3得到Al2O3,化學(xué)方程式為2Al(OH)3Al2O3+3H2O。(2)步驟Ⅲ是灼燒Al(OH)3的操作。A.坩堝洗凈后,需要擦干水才能開始灼燒,錯(cuò)誤;B.為