【走向高考】2022屆高三化學(xué)(人教版)總復(fù)習(xí)作業(yè)：第3章-第4節(jié)用途廣泛的金屬材料-

第一部分第三章第四節(jié)一、選擇題1．從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的進(jìn)展水平。下列有關(guān)金屬冶煉的說法正確的是()A．確定發(fā)生的是置換反應(yīng)B．確定發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)C．只能用金屬還原劑冶煉金屬D．如圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限，之所以有先后，主要取決于金屬在地殼中的含量多少解析：金屬的冶煉是將化合態(tài)的金屬還原成金屬單質(zhì)，確定是氧化還原反應(yīng)；金屬冶煉的方法有熱分解法、熱還原法和電解法，多數(shù)反應(yīng)不是置換反應(yīng)；還原法所用的還原劑有H2、CO、活潑金屬等；金屬的活動性越弱，越簡潔以游離態(tài)形式存在于自然界，金屬陽離子的氧化性越強，越簡潔被還原為金屬單質(zhì)，因而冶煉越簡潔。答案：B2．(2022·河北省保定市高三模底)金屬鈦素有“將來金屬”美譽，是造船工業(yè)和航天工業(yè)常用到的金屬，在地殼中主要以TiO2的形式存在。鈦制取較難，工業(yè)上接受金屬鈉熱還原四氯化鈦方法煉制。有關(guān)物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù)見下表：NaTiTiO2TiCl4NaCl熔點/℃97.816681850－25801沸點/℃882.932603000136.41442下列說法不正確的是()A．依據(jù)信息推想鈦是一種活潑金屬，易溶于水生成氫氣B．金屬鈦耐腐蝕性強，其緣由可能是表面形成了致密的氧化膜C．冶煉Ti的化學(xué)方程式為：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up14(△))Ti＋4NaClD．TiCl4易揮發(fā)，在潮濕的空氣中產(chǎn)生白霧答案：A3．近年來，科技人員又爭辯得到一種新型材料——泡沫鋁。它是由發(fā)泡劑加到熔融或固體粉末的鋁合金(合金是指金屬跟其他金屬或非金屬所組成的具有金屬特性的物質(zhì))中而制成的，其優(yōu)點是硬度高，密度小(約為0.16～0.5g·cm－3)，比木材還輕，可浮于水面，又有很大剛性，且隔音、保溫，是一種良好的建筑材料和輕質(zhì)材料，近幾年就可大批量投放市場，則下列關(guān)于泡沫鋁的說法錯誤的是()A．泡沫鋁是純潔物B．泡沫鋁是一種合金C．泡沫鋁是一種優(yōu)質(zhì)的建筑材料和輕質(zhì)材料D．泡沫鋁可用于飛機制造解析：泡沫鋁是一種合金，屬于混合物，A錯誤。答案：A4．(2021·石家莊模擬)下列制備金屬單質(zhì)的方法或原理正確的是()A．在高溫條件下，用H2還原MgO制備單質(zhì)MgB．在通電條件下，電解熔融Al2O3制備單質(zhì)AlC．在通電條件下，電解飽和食鹽水制備單質(zhì)NaD．加強熱，使CuO在高溫條件下分解制備單質(zhì)Cu答案：B5．被稱為“國防金屬”的鎂，60%來自于海洋，從海水中提取鎂的正確方法是()物質(zhì)氧化鎂氯化鎂熔點/℃2852714A.海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(電解))MgB．海水eq\o(→,\s\up14(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up14(電解))MgC．海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(灼燒))MgOeq\o(→,\s\up14(電解))MgD．海水eq\o(→,\s\up14(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up14(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up14(電解))Mg答案：D6．(2021·山東模擬)已知A、B為單質(zhì)，C為化合物。能實現(xiàn)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()A＋Beq\o(→,\s\up14(點燃))Ceq\o(→,\s\up14(溶于水))eq\o(→,\s\up14(惰性電極電解))A＋B①若C溶于水后得到強堿溶液，則A可能是Na②若C溶液遇Na2CO3，放出CO2氣體，則A可能是H2③若向C溶液中滴加KSCN溶液顯紅色，則B可能為Fe④若向C溶液中滴加NaOH溶液，有藍(lán)色沉淀生成，則B可能為CuA．①② B．②④C．①③ D．③④解析：惰性電極電解NaOH的水溶液，得不到金屬鈉，①錯；若C溶液遇Na2CO3，放出CO2氣體，則A、B分別為H2和Cl2時能實現(xiàn)題述轉(zhuǎn)化，②對；電解含F(xiàn)e3＋的溶液不能得到Fe單質(zhì)，③錯；若向C溶液中滴加NaOH溶液，有藍(lán)色沉淀生成，當(dāng)A、B分別為Cl2和Cu時能實現(xiàn)題述轉(zhuǎn)化，④對。答案：B7．(2021·上海模擬)甲、乙、丙、丁、戊是中學(xué)常見的無機物，其中甲、乙均為單質(zhì)，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(某些條件和部分產(chǎn)物已略去)。下列說法不正確的是()A．若甲既能與鹽酸反應(yīng)又能與NaOH溶液反應(yīng)，則丙可能屬于兩性氧化物B．若甲為短周期中原子半徑最大的主族元素的單質(zhì)，且戊為堿，則丙只能為Na2O2C．若丙、丁混合產(chǎn)生白煙，且丙為18電子分子，丁為10電子分子，則乙的水溶液可能具有漂白作用D．若甲、丙、戊含有同一種元素，則三種物質(zhì)中，該元素的化合價由低到高的挨次可能為：甲＜丙＜戊解析：A項，甲為鋁，乙為氧氣，則丙為氧化鋁，A項正確。B項，甲為鈉，乙為氧氣，丙為氧化鈉或過氧化鈉，丁為水，戊為氫氧化鈉，B項錯誤。C項，若甲為氫氣、乙為氯氣，丙為氯化氫，丁為氨氣，戊為氯化銨，當(dāng)然，甲可以為氯氣，乙為氫氣，C符合題意。D項，甲為鐵、乙為硫或碘，丙為硫化亞鐵或碘化亞鐵，丁為硝酸，戊為硝酸鐵，符合題意。當(dāng)然，甲為銅、乙為硫、丙為硫化亞銅、丁為硝酸、戊為硝酸銅，也符合題意。另一種可能是，甲為鐵、乙為氯氣、丙為氯化鐵、丁為硫化氫、碘化氫等，戊為氯化亞鐵。所以是“可能”，不是“肯定”。答案：B8．(2022·泰安模擬)新浪網(wǎng)2021年2月3日報道，珠三角漁港污染嚴(yán)峻，生蠔中銅超標(biāo)740倍?？扇苄糟~鹽都有毒性，能引起蛋白質(zhì)變性。氫化亞銅(CuH)是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，能在氯氣中燃燒，也能與酸反應(yīng)。用CuSO4溶液和“某物質(zhì)”在40～50℃A．“某物質(zhì)”具有還原性B．CuH與鹽酸反應(yīng)可能產(chǎn)生H2C．CuH與足量稀硝酸反應(yīng)：CuH＋3H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋NO↑＋2H2OD．CuH在氯氣中燃燒：CuH＋Cl2eq\o(=,\s\up14(點燃))CuCl＋HCl解析：解答本題時，要抓住CuH具有還原性這一關(guān)鍵點，利用氧化還原反應(yīng)學(xué)問進(jìn)行分析。A項，用CuSO4溶液和“某物質(zhì)”在40～50℃時反應(yīng)可生成CuH，Cu元素由＋2價變?yōu)椋?價，則CuSO4作氧化劑，“某物質(zhì)”為還原劑，表現(xiàn)出還原性；B項，CuH與鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2CuH＋2HCl=CuCl2＋Cu＋2H2↑；C項，HNO3具有強氧化性，與CuH反應(yīng)時，＋1價的Cu、－1價的H均被氧化成最高價態(tài)；D項，Cl2具有強氧化性，與CuH反應(yīng)時生成CuCl2和HCl。答案：D9．出土的錫青銅(銅錫合金)文物常有Cu2(OH)3Cl掩蓋在表面。下列說法不正確的是()A．錫青銅的熔點比純銅的高B．在自然環(huán)境中，錫青銅中的錫對銅起愛護(hù)作用C．錫青銅文物在潮濕環(huán)境中的腐蝕比在干燥環(huán)境中快D．生成的Cu2(OH)3Cl掩蓋物受熱時很可能得到黑色物質(zhì)解析：錫青銅屬于合金，熔點比各成分金屬的低，A錯誤；由于錫比銅活潑，在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，錫失電子，銅被愛護(hù)，B正確；潮濕的環(huán)境更易形成原電池，將會加速金屬的腐蝕速率，C正確；Cu2(OH)3Cl受熱分解得到黑色CuO，D正確。答案：A10．(2021·大慶模擬)下列有關(guān)金屬的工業(yè)制法中，正確的是()A．制鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純潔的NaCl溶液B．制鐵：以鐵礦石為原料，CO還原得到鐵C．制鎂：用海水為原料，經(jīng)一系列過程制得氧化鎂固體，H2還原得到鎂D．制鋁：從鋁土礦中獲得氧化鋁再得到氯化鋁固體，電解熔融的氯化鋁得到鋁答案：B11．(2021·麗水模擬)CuSO4是一種重要的化工原料，其有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法不正確的是()A．途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質(zhì)的量之比最好為3∶2B．相對于途徑①、③，途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想C．混合氣體X不能使品紅溶液褪色D．Y可以是葡萄糖解析：Cu與混酸反應(yīng)的離子方程式為3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故n(H2SO4)∶n(HNO3)＝3∶2，A正確。途徑①、③中均產(chǎn)生了污染環(huán)境的氣體(NO和SO2)，而途徑②無污染性氣體生成，且原子利用率最高，符合綠色化學(xué)的思想，B正確。混合氣體X中含有SO2，能使品紅溶液褪色，C錯誤。答案：C12．某同學(xué)設(shè)計如下試驗測量mg銅銀合金樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：下列說法中不正確的是()A．合金的熔點比其成分金屬低，通常比成分金屬具有更優(yōu)良的金屬特性B．銅銀都能與稀硝酸反應(yīng)，收集到的VL氣體全為NOC．操作Ⅰ是過濾，操作Ⅱ是洗滌，操作Ⅲ應(yīng)是烘干D．依據(jù)反應(yīng)收集到的氣體體積可以計算銅和銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)解析：試驗中過濾烘干得到的wg沉淀是AgCl，其中含銀元素的質(zhì)量為eq\f(108w,143.5)g，銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(mg－\f(108w,143.5)g,mg)×100%＝eq\f(143.5m－108w,143.5m)×100%。硝酸與合金反應(yīng)生成的氣體用排水法收集，收集到的NO氣體中必定含有水蒸氣，量取的氣體的體積不能用于計算。答案：BD13．(2022·江西南昌一中月考)京滬高鐵鋪設(shè)的鐵軌為稀土鋼軌。稀土鈰(Ce)元素主要存在于獨居石中，金屬鈰在空氣中易氧化變暗，受熱時燃燒，遇水很快反應(yīng)并產(chǎn)生氣體。已知：鈰常見的化合價為＋3和＋4，且Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋。下列說法正確的是()A．用惰性電極電解Ce(SO4)2溶液，可在陰極獲得鈰B．將少量的碘化亞鐵溶液滴加到Ce(SO4)2溶液中，其離子方程式為Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋C．金屬鈰著火時，可用水澆滅D．金屬鈰可浸于煤油中保存，儲存在陰涼、通風(fēng)的地方，要遠(yuǎn)離火種和熱源解析：Ce易與水反應(yīng)，A、C錯誤；I－的還原性大于Fe2＋，所以I－先與Ce4＋反應(yīng)，B錯誤；金屬鈰化學(xué)性質(zhì)活潑，經(jīng)常浸于煤油中保存，儲存在陰涼、通風(fēng)的地方，要遠(yuǎn)離火種和熱源，D正確。答案：D14．某化學(xué)小組在常溫下測定肯定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計了如下試驗方案：方案Ⅰ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up14(足量溶液A),\s\do14(充分反應(yīng)))測定生成氣體的體積方案Ⅱ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up14(足量溶液B),\s\do14(充分反應(yīng)))測定剩余固體的質(zhì)量下列有關(guān)推斷中不正確的是()A．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B．溶液A和B均可以選用稀硝酸C．若溶液B選用濃硝酸，則測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小D．試驗室方案Ⅱ更便于實施解析：因鋁既能溶于強酸溶液，又能溶于強堿溶液，而銅不能與堿、無氧化性酸反應(yīng)，所以A和B是鹽酸或氫氧化鈉時，都與鋁反應(yīng)，故A項正確；又因測固體質(zhì)量比測氣體體積易進(jìn)行，故D正確；若A和B都是稀硝酸時則方案Ⅰ、Ⅱ均無法實施，故B錯；若B是濃硝酸時則鋁鈍化，導(dǎo)致剩余固體質(zhì)量增加，所以測得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，故C正確。答案：B15．(2022·山東臨沂一模)下列有關(guān)含銅化合物的說法錯誤的是(設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)()A．用鹽酸可以洗去銅表面的銅銹B．0.1mol·L－1的CuSO4溶液中，Cu2＋的數(shù)目肯定小于0.1NAC．在CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入鐵粉，若有固體殘留，則其中肯定含有銅D．在FeSO4溶液中加入CuS固體，溶液中c(Fe2＋)不變，說明Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)解析：銅銹是堿式碳酸銅，可以與鹽酸反應(yīng)而除去，A正確；B項中，溶液體積未知，無法推斷Cu2＋的微粒數(shù)目，故錯誤；CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入鐵粉，鐵粉優(yōu)先和FeCl3反應(yīng)，明顯若有固體殘留，則其中肯定含有銅，C正確；D項中，沉淀轉(zhuǎn)化不易發(fā)生，說明Ksp(CuS)小于Ksp(FeS)，D正確。答案：B二、非選擇題16．物質(zhì)A～G有下圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、生成物沒有列出)。其中A為某金屬礦的主要成分，經(jīng)過一系列反應(yīng)可得到B和C。單質(zhì)C可與E的濃溶液發(fā)生反應(yīng)，G為磚紅色沉淀。請回答下列問題：(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B________、E________、G________；(2)利用電解可提純C物質(zhì)，在該電解反應(yīng)中陽極物質(zhì)是________，陰極物質(zhì)是________，電解質(zhì)溶液是________；(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式是______________________；(4)將0.23molB和0.11mol氧氣放入容積為1L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)①，在肯定溫度下，反應(yīng)達(dá)到平衡，得到0.12molD，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝________，若溫度不變，再加入0.50mol氧氣后重新達(dá)到平衡，則B的平衡濃度________(填“增大”、“不變”或“減小”)，氧氣的轉(zhuǎn)化率________(填“上升”、“不變”或“降低”)，D的體積分?jǐn)?shù)________(填“增大”、“不變”或“減小”)。解析：本題主要考查常見無機物的推斷、化學(xué)平衡的移動及化學(xué)平衡常數(shù)的計算，意在考查考生的分析推斷力量和計算分析力量。(1)由連續(xù)氧化：Aeq\o(→,\s\up14(O2))Beq\o(→,\s\up14(O2))Deq\o(→,\s\up14(H2O))E及反應(yīng)①的條件，得B為SO2，D為SO3，E為硫酸。F與葡萄糖、NaOH加熱反應(yīng)生成磚紅色沉淀G，則G為Cu2O，單質(zhì)C為銅。(2)銅的精煉，以粗銅作陽極，精銅作陰極，以含Cu2＋的電解質(zhì)溶液作電解液。(4)由已知得反應(yīng)①為2SO2＋O22SO3。2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)c(始)(mol·L－1)0.230.110c(變)(mol·L－1)0.120.060.12c(平)(mol·L－1)0.110.050.12K＝eq\f(c2SO3,c2SO2·cO2)＝eq\f(0.12mol·L－12,0.11mol·L－12·0.05mol·L－1)＝23.8L·mol－1。增加氧氣的濃度，則平衡向正反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，濃度減小，而氧氣的轉(zhuǎn)化率降低，前次平衡時D的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.12,0.28)，假設(shè)再次平衡時，B完全轉(zhuǎn)化，則D的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.23,0.725)，故重新達(dá)到平衡時D的體積分?jǐn)?shù)減小。答案：(1)SO2H2SO4Cu2O(2)粗銅精銅CuSO4溶液(3)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up14(Δ))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(4)23.8L·mol－1減小降低減小17．七水硫酸鈷(CoSO4·7H2O)是一種重要的工業(yè)原料，其熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示：請回答下列問題：(1)試確定200℃______________________