山東專用2024高考化學一輪復習課時作業(yè)9金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用含解析

PAGEPAGE8課時作業(yè)9金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用時間：45分鐘一、單項選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1．(2024·洛陽調研)據《本草綱目》記載：“生熟銅皆有青，即是銅之精華，大者即空綠，以次空青也，銅青則是銅器上綠色者，淘洗用之?！边@里的“銅青”是指(D)A．CuO B．Cu2OC．Cu D．Cu2(OH)2CO3解析：銅在空氣中長時間放置，會與空氣中的氧氣、二氧化碳、水反應生成堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3，發(fā)生反應為：2Cu＋O2＋H2O＋CO2=Cu2(OH)2CO3，則這里的“銅青”是指Cu2(OH)2CO3。2．(2024·河北衡水中學調研)下列金屬的工業(yè)制法正確的是(B)A．制鈦：用金屬鈉置換出氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦B．煉鐵：用焦炭和空氣反應產生的一氧化碳在高溫下還原鐵礦石C．制鈉：用海水作原料制得精鹽，再電解純凈氯化鈉溶液得到金屬鈉D．煉鋁：宜用高溫加熱AlCl3熔融物的熱分解法制單質鋁解析：Na與溶液中的水反應，不能置換出Ti，A項錯誤；高爐煉鐵采納焦炭和空氣反應產生的CO在高溫下還原鐵礦石，B項正確；電解氯化鈉溶液可得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣，得不到鈉，C項錯誤；AlCl3為共價化合物，工業(yè)上用電解熔融Al2O3的方法制鋁，D項錯誤。3．(2024·鄭州模擬)明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內，…然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，…冷淀，毀罐取出，…，即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。下列說法不正確的是(A)A．倭鉛是指金屬鋅和鉛的混合物B．煤炭中起作用的主要成分是CC．冶煉Zn的化學方程式：ZnCO3＋2Ceq\o(=,\s\up15(高溫))Zn＋3CO↑D．該冶煉鋅的方法屬于熱還原法解析：由題意可知，倭鉛是指金屬鋅，不是混合物，故A錯誤；煤炭的主要成分是碳，反應中碳作還原劑，B、C、D均正確。4．(2024·河北石家莊模擬)“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。Al65Cu23Fe12是二十世紀發(fā)覺的幾百種擬晶之一，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B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金屬鐵C．Al65Cu23Fe12不行用作長期浸泡在海水中的材料D．1molAl65Cu23Fe12溶于過量的硝酸時共失去265mol電子解析：擬晶Al65Cu23Fe12是由三種金屬元素組成，由于金屬無負價，依據化合價代數和為0的原則，三種金屬的化合價均可視作0價，A錯誤；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錯誤；Al65Cu23Fe12與海水可以構成原電池，會加速金屬的腐蝕，因此不行用作長期浸泡在海水中的材料，C正確；溶于過量的硝酸時，Al與Fe均變?yōu)椋?價，Cu變?yōu)椋?價，故1molAl65Cu23Fe12失電子為65×3＋23×2＋12×3＝277mol，D錯誤。5．下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及其有無因果關系的推斷都正確的是(D)選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ推斷A銅綠的主要成分是堿式碳酸銅可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠Ⅰ對；Ⅱ對；無B銅表面易形成致密的氧化膜銅制容器可以盛放濃硫酸Ⅰ對；Ⅱ對；有C向硫酸銅溶液中通入氨氣，有藍色沉淀產生，過濾后灼燒濾渣，最終變成黑色固體把銅絲放在酒精燈火焰上灼燒，銅絲表面變黑Ⅰ對；Ⅱ對；有D藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末是物理改變硫酸銅溶液可用作游泳池的消毒劑Ⅰ錯；Ⅱ對；無解析：稀鹽酸可以與堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]反應，而且稀鹽酸不與Cu反應，所以可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠[Cu2(OH)2CO3]，Ⅰ、Ⅱ有因果關系，A錯誤；銅表面不能形成致密的氧化膜，銅與濃硫酸在肯定溫度下能發(fā)生反應，所以不能用銅制容器盛裝濃硫酸，B錯誤；硫酸銅與氨水生成Cu(OH)2，Cu(OH)2受熱分解生成黑色CuO，Ⅰ、Ⅱ均正確，但沒有因果關系，C錯誤；藍色硫酸銅晶體受熱轉化為白色硫酸銅粉末有新物質生成，屬于化學改變，CuSO4可用作消毒劑，但與前者沒有因果關系，D正確。6．(2024·山東棗莊八中質檢)某化學小組為測定肯定質量的某銅鋁混合物中銅的質量分數，設計了如下試驗方案：方案Ⅰ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up15(足量溶液A),\s\do15(充分反應))測定生成氣體的體積方案Ⅱ：銅鋁混合物eq\o(→,\s\up15(足量溶液B),\s\do15(充分反應))測定剩余固體的質量下列有關推斷中不正確的是(C)A．溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B．若溶液B選用濃硝酸，則測得銅的質量分數偏小C．溶液A和B均可選用稀硝酸D．試驗室中方案Ⅱ更便于實施解析：鹽酸和Al反應，剩余銅，利用產生的氫氣的體積，即可求出鋁的質量分數，從而得出銅的質量分數；如用NaOH和鋁反應，依據產生的氫氣的體積，也可求出銅的質量分數，A正確；假如選用濃硝酸，硝酸可以和銅反應，鋁鈍化使剩余固體的質量偏大，從而使測得銅的質量分數偏小，B正確；假如選用稀硝酸，稀硝酸與銅、鋁均反應，就會造成方案Ⅱ中沒有固體剩余，C錯誤；無論選用NaOH溶液還是鹽酸，最終剩余的固體都是Cu，利用方案Ⅱ干脆測固體的質量比較便利，而方案Ⅰ測氣體的體積比較麻煩，所以方案Ⅱ更便于實施，D正確。7．(2024·湖南湖北八市十二校聯考)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質)來制備，工藝流程如下：已知：“酸浸”后，鈦主要以TiOCleq\o\al(2－,4)形式存在，FeTiO3＋4H＋＋4Cl－=Fe2＋＋TiOCleq\o\al(2－,4)＋2H2O下列說法不正確的是(D)A．濾渣①的主要成分為SiO2B．濾液②中的陽離子除了Fe2＋和H＋，還有Mg2＋C．濾液②中也可以干脆加適量的氯水代替雙氧水D．“高溫煅燒”過程中，Fe元素被氧化解析：用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質)來制備Li4Ti5O12和LiFePO4，由制備流程可知，加鹽酸酸浸后過濾所得的濾渣的主要成分為SiO2，濾液①中含Mg2＋、Fe2＋、TiOCleq\o\al(2－,4)，水解后過濾，沉淀為TiO2·xH2O，TiO2·xH2O經過一系列反應得到Li4Ti5O12；濾液②中含Mg2＋、Fe2＋，加入雙氧水和磷酸，雙氧水將Fe2＋氧化為鐵離子，過濾分別出FePO4沉淀，FePO4、LiCO3、H2C2O4高溫煅燒過程中發(fā)生反應2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4eq\o(=,\s\up15(高溫))2LiFePO4＋H2O＋3CO2↑。由上述分析可知，濾渣①的主要成分為SiO2，A項正確；依據上述分析，濾液②中的陽離子除了Fe2＋和H＋，還有Mg2＋，B項正確；濾液②中加入雙氧水的目的是氧化亞鐵離子，也可以干脆加適量的氯水代替雙氧水，C項正確；“高溫煅燒”過程中發(fā)生反應2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4eq\o(=,\s\up15(高溫))2LiFePO4＋H2O＋3CO2↑，Fe元素的化合價由＋3變成＋2，被還原，D項錯誤。8．(2024·浙江諸暨高三模擬)下列化學試驗事實及其說明或結論都正確的是(C)A．取少量溶液X，向其中加入適量新制氯水，再加幾滴KSCN溶液，溶液變紅，說明溶液X中肯定含有Fe2＋B．向1mL1%的NaOH溶液中加入2mL2%的CuSO4溶液，振蕩后再加入0.5mL有機物X，加熱后未出現磚紅色沉淀，說明X中不含有醛基C．向CuSO4溶液中加入KI溶液，有白色沉淀生成；再加入四氯化碳振蕩，四氯化碳層呈紫色，白色沉淀可能為CuID．某待測溶液可能含有等濃度的K＋、Na＋、NHeq\o\al(＋,4)、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、I－、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)中的若干種，現取少量待測溶液于試管中，加入足量NaOH溶液得到白色沉淀，加熱產生無色氣體，則原溶液中是否含有K＋、Na＋，需通過焰色反應確定解析：本題考查離子檢驗、醛基與氫氧化銅的特征反應等。若溶液X中存在Fe3＋，加入新制氯水后，滴加KSCN溶液，溶液也會變紅，不能推斷是否存在Fe2＋，故A項錯誤；有機物中的醛基和新制氫氧化銅懸濁液的反應須要在堿性條件下進行，而配制氫氧化銅懸濁液時，氫氧化鈉的量要過量，否則無法鑒別有機物X中是否含醛基，故B項錯誤；四氯化碳層顯紫色，說明有碘單質生成，硫酸銅與碘化鉀發(fā)生氧化還原反應，碘離子被氧化成碘單質，Cu2＋被還原為Cu＋，生成CuI白色沉淀，故C項正確；加入足量NaOH溶液得到的白色沉淀為Mg(OH)2，則溶液中不行能含COeq\o\al(2－,3)、Fe2＋和Fe3＋，加熱產生無色氣體，則溶液中肯定含有NHeq\o\al(＋,4)，依據溶液呈電中性且各離子濃度相等可知，溶液中肯定不含K＋、Na＋，不須要通過焰色反應鑒別，故D項錯誤。二、不定項選擇題(每小題有一個或兩個選項符合題意)9．(2024·山東濟南月考)依據框圖分析，下列說法不正確的是(D)A．我國是世界上最早運用反應②冶煉金屬M的國家B．M2＋的氧化性比E2＋的氧化性強C．在反應③中若不加稀硫酸，可能視察到紅褐色沉淀D．在反應①中稀硫酸既表現出氧化性又表現出酸性解析：由框圖可知，紅色金屬M為Cu，藍色溶液中的MSO4為CuSO4，E為Fe，X為FeSO4，Y為Fe2(SO4)3，Z為Fe(OH)3，W為Fe(SCN)3。我國是世界上最早利用Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu制取銅的國家，A項正確；Cu2＋的氧化性比Fe2＋強，B項正確；H2O2具有強氧化性，能將Fe2＋氧化成Fe3＋，反應③中若不加稀硫酸，Fe3＋可能水解生成Fe(OH)3紅褐色沉淀，C項正確；反應①為Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，稀硫酸只表現出酸性，D項錯誤。10．銅是一種紫紅色金屬，被稱作“電器工業(yè)的主角”。銅主要是由黃銅礦煉制，焙燒時發(fā)生反應2CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up15(高溫))Cu2S＋2FeS＋SO2，其簡潔流程如圖所示，下列說法正確的是(D)A．焙燒時硫元素全部轉化為二氧化硫B．在焙燒時氧化劑只有氧氣C．粗銅精煉時用粗銅作陰極D．Cu2S可用于火法煉制銅解析：焙燒時還生成金屬硫化物，部分硫元素轉化為二氧化硫，A錯誤；焙燒時銅元素由＋2價降低為＋1價，硫元素由－2價上升到＋4價，氧氣中氧元素由0降低為－2價，則氧化劑為氧氣和CuFeS2，B錯誤；粗銅精煉時用粗銅與電源正極相連，則粗銅為陽極，C錯誤；火法煉銅的原理為Cu2S＋O2eq\o(=,\s\up15(高溫))2Cu＋SO2，則Cu2S可用于火法煉制銅，D正確。11．某學習小組以廢催化劑(主要成分為SiO2、ZnO、ZnS和CuS)為原料，制備鋅和銅的硫酸鹽晶體。設計的試驗方案如下：下列說法正確的是(AC)A．步驟①中能溶于稀硫酸的只有ZnO、ZnSB．步驟①、③中發(fā)生的反應均為氧化還原反應C．步驟③涉及的離子反應可能為CuS＋H2O2＋2H＋eq\o(=,\s\up15(△))Cu2＋＋S＋2H2OD．步驟②和④均采納蒸發(fā)結晶的方法獲得粗晶體解析：ZnO、ZnS可與稀硫酸反應，CuS、SiO2不溶于稀硫酸，A項正確；步驟①中主要發(fā)生反應ZnO＋H2SO4=ZnSO4＋H2O、ZnS＋H2SO4=ZnSO4＋H2S↑，均不是氧化還原反應，B項錯誤；步驟③中主要離子反應為CuS＋H2O2＋2H＋eq\o(=,\s\up15(△))Cu2＋＋S＋2H2O，C項正確；步驟②和④均采納蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶法獲得粗晶體，D項錯誤。12．(2024·山東濟寧一中調研)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＋，廣泛應用于化工和印染等行業(yè)。某探討性學習小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，并進行相關探究。下列說法正確的是(BC)A．途徑1中產生的Cl2可以回收循環(huán)利用，也可以通入飽和CaCl2溶液中除去B．途徑2中200℃時反應的化學方程式為Cu2(OH)2Cl2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO＋2HCl↑C．X氣體可以是HCl，目的是作愛護氣，抑制CuCl2·2H2O在加熱過程中可能發(fā)生的水解D．CuCl與稀硫酸反應的離子方程式為2CuCl＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=2Cu2＋＋2Cl－＋SO2↑＋2H2O解析：本題考查CuCl2·2H2O的熱分解反應。途徑1中產生的Cl2用飽和CaCl2溶液不能除去，故A錯誤；Cu2(OH)2Cl2加熱到200℃生成CuO，由原子守恒可知，還生成HCl，則化學方程式為Cu2(OH)2Cl2eq\o(=,\s\up15(△))2CuO＋2HCl↑，故B正確；CuCl2水解生成氫氧化銅和易揮發(fā)的HCl，X氣體用于抑制CuCl2水解，則X為HCl，故C正確；CuCl在酸性條件下不穩(wěn)定，易生成金屬Cu和Cu2＋，故D錯誤。三、非選擇題13．(2024·湖南瀏陽六校聯考)信息時代產生的大量電子產品垃圾對環(huán)境造成了極大的威逼。某“變廢為寶”探究小組將一批廢棄的線路板簡潔處理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物，并設計出如下制備硫酸銅晶體的路途：回答下列問題：(1)第①步Cu與酸反應的離子方程式為Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；濾渣1的主要成分為Au、Pt。(2)第②步加入H2O2的作用是把Fe2＋氧化為Fe3＋，運用H2O2的優(yōu)點是不引入雜質，產物對環(huán)境無污染；調整pH的目的是使Fe3＋和Al3＋生成沉淀。(3)用第③步所得CuSO4·5H2O制備無水CuSO4的方法是加熱脫水。(4)由濾渣2制取Al2(SO4)3·18H2O，探究小組設計了三種方案：甲：eq\x(濾渣2)eq\o(→,\s\up15(H2SO4),\s\do15())eq\x(酸浸液)eq\o(→,\s\up15(),\s\do15(蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾))Al2(SO4)3·18H2O乙：eq\x(濾渣2)eq\o(→,\s\up15(H2SO4),\s\do15())eq\x(酸浸液)eq\o(→,\s\up15(適量Al粉),\s\do15(過濾))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up15(),\s\do15(蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾))eq\a\vs4\al(Al2SO43·18H2O)丙：eq\x(濾渣2)eq\o(→,\s\up15(NaOH溶液),\s\do15(過濾))eq\x(濾液)eq\o(→,\s\up15(過量H2SO4),\s\do15())eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up15(),\s\do15(蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾))eq\a\vs4\al(Al2SO43·18H2O)上述三種方案中，甲、丙方案不行行。解析：(1)第①步Cu、Al、Fe發(fā)生反應生成Cu2＋、Al3＋、Fe2＋(或Fe3＋)；所以濾渣1的主要成分是Pt和Au，濾液1中含有Cu2＋、Al3＋、Fe2＋(或Fe3＋)；第①步Cu與酸反應的離子方程式為Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O或3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up15(△))3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(2)第②步加H2O2的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋；過氧化氫作氧化劑時不引入雜質，對環(huán)境無污染；調整溶液pH使Fe3＋、Al3＋全部沉淀后過濾得到氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀。(3)由CuSO4·5H2O制備無水硫酸銅的方法為將CuSO4·5H2O加熱脫水。(4)制備硫酸鋁晶體的甲、乙、丙三種方案中，甲方案在濾渣2中只加硫酸會生成硫酸鐵和硫酸鋁，蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有大量硫酸鐵雜質，方案不行行；乙方案先在濾渣2中加H2SO4，生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3，后加入的Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3和Fe，過濾后將濾液蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾可得硫酸鋁晶體；丙方案先在濾渣2中加NaOH溶液，NaOH和Al(OH)3反應生成NaAlO2，過濾后再在濾液中加過量H2SO4生成Al2(SO4)3和Na2SO4，蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾得到的硫酸鋁晶體中混有Na2SO4。14．(2024·安徽皖江名校聯考)某化學探討性學習小組探究與銅有關的物質的性質，過程設計如下：提出猜想問題1：在周期表中，銅與鋁的位置很接近，氫氧化鋁具有兩性，氫氧化銅有兩性嗎？問題2：鐵和銅都有變價，一般狀況下，Fe2＋的穩(wěn)定性弱于Fe3＋，Cu＋的穩(wěn)定性也弱于Cu2＋嗎？問題3：硫酸銅溶液呈藍色，銅與濃硝酸常溫下反應生成的溶液也是藍色嗎？試驗探究Ⅰ.解決問題1：(1)試驗室需配制100mL0.50mol·L－1CuSO4溶液，必需的玻璃儀器有膠頭滴管、量筒、燒杯、玻璃棒、100_mL容量瓶。(2)為達到目的，某同學認為只要進行兩次試驗即可得出結論。請寫出試驗②的詳細內容。①向盛有CuSO4溶液的試管中滴加NaOH溶液至過量以，視察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解；②另取試驗①中所得沉淀，滴加稀硫酸(或稀鹽酸等)至過量，視察沉淀是否溶解。Ⅱ.解決問題2的試驗步驟和現象如下：①取肯定量制得的氫氧化銅固體于坩堝中灼燒，當溫度達到80～