新教材人教版化學高考第一輪章節(jié)練習-10　金屬材料

新教材人教版化學高考第一輪章節(jié)練習

金屬材料

一、選擇題

1．下列有關(guān)說法中，正確的是()。

(D普通鋼較純鐵不易生銹

＠冶煉鋁和鈉都可以用電解法

@KSCN溶液可以檢驗Fe3+

＠缺鈣會引起骨質(zhì)疏松，缺鐵會引起貧血

＠青銅、不銹鋼、硬鋁都是合金

A.0@＠恁）B.@@@@

c.?@@D.@@@@

2如圖是物質(zhì)間發(fā)生化學反應(yīng)的顏色變化其中物質(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)d

酚猷

ACu2(0H)2C03Ba(OH)2Fe(OH)3

溶液

紫色石

BCuONaAl02Fe203

蕊溶液

酚猷

CCu20BaCl2Fe203和Cu

溶液

紫色石

DCu(OH)2Ba(NO扣Fe(OH)2

蕊溶液

3.(2020山東卷改編）以菱鎂礦（主要成分為MgC03，含少量Si02、Fe203和Ah03）為原料

制備高純鎂砂的工藝流程如下：

氯化按溶液氨水

巨臥輕燒正害浸出液咂斡器書畫雷

礦

廢渣氨濾液

已知浸出時產(chǎn)生的廢渣中有Si02、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯誤的是()。

A浸出鎂的反應(yīng)為Mg0+2NH心l=MgCh+2NH汁＋H心

B浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進行

C流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH趴NfuCl

D分離Mg2丐Al3+、Fe3＋是利用了它們氫氧化物Ksp的不同

4明磯[KAl(S0心12比0]是一種復(fù)鹽，在造紙等方面應(yīng)用廣泛。采用廢易拉罐制備明磯

的過程如下圖所示。

下列敘述錯誤的是（）。

A合理處理易拉罐有利千環(huán)境保護和資源再利用

B從易拉罐中可回收的金屬元素有Al、Fe

C“沉淀＂的主要成分是Fe(QH)3

D上述流程中可用NaHSQ4代替NaHC03

5已知酸性條件下有如下反應(yīng)：2cu+--Cu2++cu，由于反應(yīng)溫度不同，用氫氣還原氧化銅

時，可能產(chǎn)生Cu或Cu心，兩者都是紅色固體。一位同學對某次用氫氣還原氧化銅實驗所

得的紅色固體產(chǎn)物做了驗證，實驗操作和實驗現(xiàn)象記錄如下

加入試劑稀硫酸濃硫酸加熱稀硝酸濃硝酸

紅色固體和無色氣體和紅棕色氣體

實驗現(xiàn)象無色氣體

藍色溶液藍色溶液和綠色溶液

由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物是（）。

A.Cu

B.Cu20

c．一定有Cu，可能有Cu20

D．一定有Cu心，可能有Cu

6.(2020湖南長沙高三才莫擬）某固體混合物可能由Al、(NH心S04、MgCl2、FeCl2、AlCl3

中的兩種或多種組成，現(xiàn)對該混合物做如下實驗，所得現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示（氣體體

積數(shù)據(jù)已換算成標準狀況下的體積）：

5.60L至體積竺巴巴3.36L

氣體不變＠氣體

白色沉久笠

一無明顯變化

淀2.90g@

過拭

無色竺巠巴白色巠竺旯無色

溶液@沉淀@溶液

關(guān)千該固體混合物，下列說法正確的是()。

A．一定含有Al，其質(zhì)量為4.5g

B．一定不含F(xiàn)eCl2，可能含有MgCh和AlCl3

c．一定含有MgCh和FeCl2

D．一定含有(NH心S04和MgCl2，且物質(zhì)的量相等

7.CuS04是一種重要的化工原料，有關(guān)制備途徑及性質(zhì)如圖所示。下列說法錯誤的是

稀磯酸僭硝酸0

濃硫酸、A@

A途徑＠所用混酸中H2S04與HN03物質(zhì)的童之比最好為3:2

B相對于途徑0@，途徑＠更好地體現(xiàn)了綠色化學思想

C生成等黛的硫酸銅，三個途徑中參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量：CD=＠＜＠

D利用途徑＠制備16g硫酸銅被還原的硫酸的物質(zhì)的量為0.1mol

8．用無機礦物資源生產(chǎn)部分材料，獲得產(chǎn)品的流程示意圖如下：

下列有關(guān)說法不正確的是（）。

A生產(chǎn)鋁、銅、高純硅及玻璃的過程中都涉及氧化還原反應(yīng)

B粗銅電解精煉時，粗銅作陽極

C黃銅礦冶煉銅時，S02可用于生產(chǎn)硫酸，F(xiàn)eO可用作冶煉鐵的原料

D用粗硅制高純硅時提純四氯化硅可用多次分熘的方法

9.(2020河北衡水聯(lián)考）將13.6gCu和Cu20組成的混合物加入250mL一定濃度的稀硝

酸中，固體完全溶解生成Cu(NO初和NO。向所得溶液中加入1.0L0.5mol·L·1的NaOH

溶液，生成沉淀的質(zhì)量為19.6g，此時溶液呈中性且金屬離子沉淀完全。下列說法正確的

定(曰)。

A原固體混合物中，Cu和Cu20的物質(zhì)的量之比為1:1

B原稀硝酸中c(HN03)=1.3mol心

C產(chǎn)生的NO的體積為2.24L

D固體完全溶解后剩余HN03的物質(zhì)的量為0.1mol

二、非選擇題

10堿式碳酸銅在煙火、農(nóng)藥、顏料、殺菌劑等方面應(yīng)用廣泛。一種以輝銅礦(Cu2S，含

有Si02和少量Fe203等雜質(zhì)）為原料制備堿式碳酸銅的流程如圖所示：

浮精選礦

濾渣IFe(OHhMnC03濾液11

}

MnSO.·比0

已知O有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表所示。

金屬離子Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+

開始沉淀的pH7.52.25.68.3

完全沉淀的pH9.03.26.79.8

@[Cu(NH中］S04在常溫下比較穩(wěn)定，在熱水中會分解生成NH扣

@Ksp[Fe(OH)3]=4.0xl0-38o

回答下列問題。

(1)為增大“浸取“速率除將輝銅礦粉碎外，還可采取的措施有

（任寫一種）。

(2)”濾渣I“經(jīng)CS2提取后可獲得一種淡黃色副產(chǎn)品，則＂濾渣I”中的主要成分是

（填化學式）?；厥盏S色副產(chǎn)品過程中溫度控制在50~60°C，不宜過高或過低的原因

是

(3)常溫下“除鐵”時加入的試劑A可用CuO，調(diào)節(jié)pH的范圍為，若加A后將

溶液的pH調(diào)為5，則溶液中F產(chǎn)的濃度為mol?L·'o

(4)寫出“沉猛＂（除Mn2+)過程中反應(yīng)的離子方程式

(5)“趕氨”時，最適宜的操作方法是

(6)測定副產(chǎn)品MnS04·比0樣品的純度準確稱取樣品14.00g，加蒸餓水配成lOOmL溶

液，取出25.00mL用已知濃度的標準BaCh溶液滴定，完全反應(yīng)后得到了4.66g沉淀，則

此樣品的純度為（保留到小數(shù)點后兩位）。

11.(2020全國田）某油脂廠廢棄的油脂加氫錦催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化

物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的銖制備硫酸銀晶體

(NiS04·7比0):

NaOH比02NaOH

稀硫酸

溶液溶液溶液

廢銖

催化劑

溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金屬離子Ni2+lAl3+Fe3+Fe2+

開始沉淀時(c=0.01mol·L-1)的pH7.23.72.27.5

沉淀完全時(c=l.Oxl0-5mol·L-1)的pH8.7月．73.29.0

回答下列問題。

(1)“堿浸＇中NaOH的兩個作用分別是。為回收

金屬，用稀硫酸將“濾液CD“調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程

式

(2)“濾液＠＂中含有的金屈離子是

(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H心2的物質(zhì)是。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”,

NaOH溶液H心溶液

即濾渣＠，｀＇濾液＠＂中可能含有的雜質(zhì)離子為。

(4)利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)2的Ksp=（列出計算

式）。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中N產(chǎn)濃度為1.0mol?L-1，則“調(diào)pH“應(yīng)控制的pH范圍

是

(5)硫酸錦在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作銀鎬電池正極材料的NiOOH。

寫出該反應(yīng)的離子方程式

(6)將分離出硫酸銖晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是

答案：

1.B解析：CD鋼中含有碳等雜質(zhì)容易形成原電池，腐蝕比純鐵快，錯誤；＠冶煉鋁和鈉都是

用電解法，正確；＠鐵離子與KSCN反應(yīng)，溶液顯紅色，正確；＠鈣是組成骨骼的重要元素，

缺鈣會引起骨質(zhì)疏松，血紅蛋白中含有鐵元素，缺鐵會引起缺鐵性貧血，正確；＠青銅為銅

錫等形成的合金，不銹鋼為鐵鎂等形成的合金，硬鋁為鎂鋁等形成的合金，正確。

2.D解析：稀硫酸與Fe(OH)3反應(yīng)得到的Fe2(SO心溶液呈黃色，稀硫酸不能使無色酚猷

溶液變色，A、C項錯誤。稀硫酸與Fe203反應(yīng)得到的Fe2(SO心溶液呈棕黃色，B項錯

誤。稀硫酸與Cu(OH)2反應(yīng)得到的CuS04溶液呈藍色，稀硫酸與Ba(NO邁反應(yīng)得到的

BaS04是白色沉淀，稀硫酸與Fe(OH)2反應(yīng)得到的FeS04溶液呈淺綠色，稀硫酸使紫色石

蕊溶液變紅，D項正確。

3.B解析：本題是高中化學學習中非常熟悉的情境，以有關(guān)工藝流程為載體考查物質(zhì)的

制備。從流程可知，煨燒MgC03可生成MgO，加入NH心l溶液，由于NH心l水解使溶液

顯酸性，因此會發(fā)生反應(yīng)Mg0+2NH心lMgCl2+2NH葉＋H心，A項正確。在沉鎂過程中

加入氨水，由于NH3·比0易分解，因此該過程不能在較高溫度下進行，B項錯誤。從整個

流程中春出，沉鎂后的濾液中含有NH心l，則可循環(huán)利用的物質(zhì)是NH心1和NH3,C項正

確。Mg2+、Al3+、Fe狂的分離是利用了它們氫氧化物的Ksp不同，D項正確。

4.D解析：鋁離子與碳酸氫根離子發(fā)生相互促進的水解反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，若用

NaHSQ4代替NaHC03，無法得到Al(OH)3,D項符合題意。

5.D解析：根據(jù)題中信息，由向紅色固體中加入稀硫酸得到紅色固體和藍色溶液可推出

原紅色固體里一定有Cu心；溶液中的紅色固體銅，可能是原來固體中含有銅，也可能是由

Cu心與硫酸反應(yīng)生成的。

6.D解析：向固體混合物中加入過量濃NaOH溶液，加熱得到氣體，將氣體通過堿石灰，體

積不變，通過濃硫酸，體積減小，可知固體混合物中存在Al和(NH心S04，產(chǎn)生的5.60L氣

體為NH式2.24L)和H2(3.36L)，結(jié)合標準狀況下3.36LH2為0.15mol及關(guān)系式2Al~3H2

可知，與NaOH溶液反應(yīng)的Al為0.1mol，其質(zhì)量為2.7g，由加入過量濃NaOH溶液得到

白色沉淀，且久置無明顯變化，可知混合物中一定含有MgCl2，一定不含F(xiàn)eCh,B、C項錯

誤。標準狀況下5.60L氣體為0.25mol，其中含有氨氣0.1mol，則固體混合物中含有

(N皿S040.05mol,n(MgCh)=~=0.05mol，由Al、(NH心S04、MgCl2三者的質(zhì)量

之和為14.05g，可知該固體混合物由Al、(NH心SO4、MgCl2組成，A項錯誤，D項正確。

7.D解析：Cu與混酸反應(yīng)，3Cu+8HN03（稀）3Cu(N03)2+2NOj+4H心，離子反應(yīng)為

3Cu+8H++2N03-3Cu2++2NOj+4H心，從方程式知，硝酸根離子由HN03提供，氫離子由

硝酸和硫酸提供，所以HN03為2mol時，比S04為3mol，則混酸中H2S04與HN03物質(zhì)

的量之比最好為3:2,A項正確；相對于途徑0@，途徑＠的優(yōu)點：制取等質(zhì)量的CuS04需

要的硫酸少、無污染性氣體產(chǎn)生，B項正確；生成等量的CuS04，三個途徑中0＠參加反

應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量相等，而＠生成S02，消耗更多的硫酸，則O=＠<＠，C項正確；途徑＠

中硫酸只表現(xiàn)為酸性，沒有被還原，D項錯誤。

8.A解析：這是一道綜合性的化工生產(chǎn)流程題，涉及電解法制鋁、黃銅礦煉銅、石英制

硅等。Al203一Al、黃銅礦(CuFeS2)-Cu、石英(Si02)一Si都涉及了氧化還原反應(yīng)。

石灰石、純堿、石英制玻璃主要發(fā)生的反應(yīng)為CaC03+Si02色竺

CaSi03+C02j,Na2C03+Sio)!!跟Si03+CO葉，此過程未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，A項不正

確。

9.D解析：Cu(OH)2的質(zhì)量為19.6g，其物質(zhì)的量為0.2mol，設(shè)Cu和Cu20的物質(zhì)的董分

別為xmol、ymol，則x+2y=0.2,64x+144y=13.6，解得x=O.l,y=0.05，則Cu和Cu20的物質(zhì)

的量之比為2:1,A項錯誤。根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的曼為0.3

mol，故生成NO的物質(zhì)的量為0.1mol，但未注明溫度和壓強，故氣體體積無法確定，C項

錯誤。加入NaOH的物質(zhì)的量為0.5mol，生成0.2molCu(OH)2時消耗0.4molNaOH，故

有0.1molNaOH中和硝酸，所以固體完全溶解后剩余HN03的物質(zhì)的量為0.1mol,D項

正確。由氮原子守恒可知，n(HN03)=0.6mol,c(HN03)=2.4mol-L-1,B項錯誤。

10答案：（l）攪拌；適當增加硫酸濃度；適當加熱等（答案合理即可）

(2)Si02、S、Mn02溫度過低硫的溶解速率小，溫度過高，CS2易揮發(fā)

(3)3.2~5.6（或3.2::s;pH<5.6)4.0x10-11

(4)Mn2++HC03+N比MnC03+NH4

(5)將溶液加熱

(6)96.57%

解析：輝銅礦主要成分為Cu心，含少量Fe203、Si02等雜質(zhì)，加入稀硫酸和二氧化鉆浸

取，Cu2S在酸性條件下被二氧化鉆氧化，Si02難溶于稀硫酸，濾渣I經(jīng)CS2提取后可獲得

一種淡黃色副產(chǎn)品，說明濾渣I中含有S，過濾得到的濾渣中含有Mn02、Si02、單質(zhì)S,

濾液中含有Fe氣Mn2+、Cu2+，加入A，調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子形成氫氧化鐵沉淀，除去

鐵；加入碳酸氫鐵溶液沉淀猛，過濾得到碳酸鉆，用硫酸溶解，生成硫酸鉆晶體，濾液趕出氨，

參與循環(huán)使用，同時得到堿式碳酸銅，據(jù)此分析解答。

(1)為增大“浸取“速率，除將輝銅礦粉碎外，還可以適當增加硫酸的濃度，充分攪拌，加熱

等。

(2)“濾渣I”的主要成分是Mn02、Si02、單質(zhì)S；回收淡黃色副產(chǎn)品S的過程中溫度

控制在50~60'C，不宜過高或過低，原因是溫度過低，硫的溶解速率小，溫度過高，CS2易揮

發(fā)。

(3)加入的試劑A用于調(diào)節(jié)溶液pH，促進鐵離子的水解，但不能引入雜質(zhì)，因最后要制備堿

式碳酸銅，則可加入氧化銅、氫氧化銅等，根據(jù)有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范

圍，溶液pH應(yīng)該介于3.2~5.6(或3.2::s;pH<5.6)，若加A后將溶液的pH調(diào)為5，則

、4.oxio-38

c(Off)=lxl0-9mol心，Ksp[Fe(OH)3]=4.0x1Q-38，則溶液中鐵離子濃度為mol七

(10-9盧

1=4.0x10-11mol心。

(4)“沉鉆＂（除Mn2+）過程中，加入碳酸氫桉和氨，生成碳酸鉆沉淀，反應(yīng)的離子方程式為

Mn2++HCOj+NH3-MnC03t+NH4。

(5)氨易揮發(fā)，“趕氨”時，最適宜的操作方法是將溶液加熱。

(6)測定MnS04比0樣品的純度：準確稱取樣品14.00g，加蒸熘水配成lOOmL溶液，取出

25.00mL用巳知濃度的標準BaCh溶液滴定，完全反應(yīng)后得到了4.66g沉

淀，n(BaS04)=0.02mol,n(MnS04·比O)=n(BaS04)=0.02mol，則此樣品中MnS04·比0物質(zhì)

、0.0Bmolx169g·mo1-1

的量為0.08mol，則樣品中MnS04?比0的純度＝x100%=96.57%。

14.00g

11答案：（l）除去油脂、溶解鋁及其氧化物Al02+H+＋比O-AI(OH)過

(2)Ni2+、Fe2+、Fe3+

(3)02或空氣Fe3+

(4)0.0lx(107·2·1寧［或10·5x(lQ8.7-I寧］3.2~6.2

(5)2Ni2++CI0-+40ff—2Ni00H1+Cl"+H心

(6)提高銖回收率

解析：本題考查了以