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1、高考化學一輪復習 第3章 第4節(jié) 用途廣泛的金屬材料 開發(fā)利用金屬礦物課時提升作業(yè)(含解析)新人教版
一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分)
1.(xx·長安模擬)合金與純金屬制成的金屬材料相比,優(yōu)點是( )
①合金的硬度一般比它的各成分金屬的大
②一般地,合金的熔點比它的各成分金屬的更低
③改變原料的配比、改變生成合金的條件,得到有不同性能的合金
④合金比純金屬的導電性更強
⑤合金比純金屬的應用范圍更廣泛
A.②③④ B.①②③⑤
C.①②④ D.①②④⑤
2.(xx·豫北名校聯(lián)考)關(guān)于Al、Fe、Cu三種金屬,下列說法正確的是( )
2、A.三者的單質(zhì)均為銀白色固體
B.三者都能與鹽酸、稀硫酸反應
C.AlCl3、FeCl3、CuCl2均可作凈水劑
D.制備Al用電解法,制備Fe、Cu可用還原法
3.分析推理是化學學習的方法之一。下列實驗推理中,正確的是 ( )
A.金屬的冶煉方法與金屬的活潑性有很大關(guān)系,所以鐵、鋅等金屬一般用熱還原法冶煉
B.鈉比銅活潑,所以鈉可以從硫酸銅溶液中置換出銅
C.工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得金屬鎂,所以工業(yè)上電解熔融氯化鋁可制得鋁
D.將鎂條和鋁片用導線連接后插進稀NaOH溶液中,鎂條上產(chǎn)生氣泡,說明鋁比鎂活潑
4.銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。從物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的角
3、度分析,銅常用于制造貨幣的說法正確的是( )
A.銅來源廣泛,易于從自然界冶煉得到
B.銅的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,不易被腐蝕,銅的熔點比較低,容易冶煉鑄造成型
C.銅的外觀為紫紅色,大方美觀,易于被人們接受
D.銅的化學性質(zhì)不穩(wěn)定,在空氣中易轉(zhuǎn)化為銅綠,銅綠具有抗腐蝕能力,易于流通
5.某合金與鐵的物理性質(zhì)的比較如表所示:
熔點/℃
密度/g·cm-3
硬度(金剛
石為10)
導電性(銀
為100)
某合金
2 500
3.00
7.4
2.3
鐵
1 535
7.86
4.5
17
A.導線 B.門窗框
C.爐具 D.飛機外殼
6
4、.下列化學反應在冶金工業(yè)中沒有得到廣泛應用的是( )
A.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
B.Al2O3+3C2Al+3CO↑
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.HgS+O2Hg+SO2
7.所謂合金,就是不同種金屬(也包括一些非金屬)在熔化狀態(tài)下形成的一種熔合物,根據(jù)下列四種金屬的熔沸點:
Na
Cu
Al
Fe
熔點
97.5℃
1 083℃
660℃
1 535℃
沸點
883℃
2 595℃
2 200℃
3 000℃
其中不能形成合金的是 ( )
A.Cu和Na B.Fe與Cu
C.Fe與Al D.Al與Na
5、
8.已知酸性條件下有反應:2Cu+Cu2++Cu。氫氣還原氧化銅實驗由于反應溫度不同,可能產(chǎn)生Cu或Cu2O,兩者都是紅色固體。某同學對某次氫氣還原氧化銅的紅色固體產(chǎn)物做了如下實驗,實驗操作和實驗現(xiàn)象列表如下:
加入試劑
稀硫酸
濃硫酸
并加熱
稀硝酸
濃硝酸
實驗現(xiàn)象
紅色固體
不反應
無色氣體
無色氣體
藍色溶液
紅棕色氣體
藍色溶液
由此推出本次氫氣還原氧化銅實驗的產(chǎn)物( )
A.是Cu
B.是Cu2O
C.一定有Cu,一定有Cu2O
D.一定有Cu2O,可能有Cu
9.(xx·上饒模擬)核潛艇上的核反應堆使用液態(tài)鋁鈉合金(單質(zhì)鈉和單質(zhì)鋁熔合
6、而成)作載熱介質(zhì),下列有關(guān)說法中正確的是( )
A.該合金的熔點介于鈉、鋁之間
B.鈉或鋁形成的氧化物均為堿性氧化物
C.鈉和鋁分別與足量的鹽酸反應,所得溶液均呈中性
D.若合金中n(Na)>n(Al),將其投入到足量的水中,可得無色透明溶液
10.(能力挑戰(zhàn)題)物質(zhì)的量為0.10 mol的鎂條在只含有CO2和O2混合氣體的容器中燃燒(產(chǎn)物不含碳酸鎂),反應后容器內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量可能為( )
A.3.2 g B.4.0 g C.4.2 g D.4.6 g
二、非選擇題(本題包括3小題,共40分)
11.(14分)歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應用。
7、
(1)金、銀、銅常被作為錢幣流通,從化學角度來看,主要是利用它們的 。
A.硬度適中
B.密度適中
C.在自然界里都可得到純凈的單質(zhì)
D.不活潑性
(2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量綠色銹狀物的貨幣,這肯定是_____幣,黑色物質(zhì)是 _____,形成這種物質(zhì)的化學方程式為 ,綠色物質(zhì)是 ,形成這種物質(zhì)的化學方程式為 ____ ,
這枚金屬幣的真面目為 色。另外一枚是閃閃發(fā)光的黃色金屬幣,它肯定是______幣,表面一直未被氧化的原因是____________ 。
(3)不法分子有時用銅鋅合金
8、制成假金幣行騙。下列方法中能有效鑒別其真假的是 。
A.觀察顏色
B.查看圖案
C.用手掂量輕重
D.滴一滴硝酸在幣的表面,觀察現(xiàn)象
12.(9分)(xx·西寧模擬)某課外活動小組,收集了一種合金進行研究(已知Cu的焰色反應為綠色)。
(1)外觀暗灰色,表面光滑;
(2)在酒精燈上灼燒,火焰呈綠色;合金片熔化,但不滴落;
(3)取刮去表皮的金屬10.0 g,放入足量稀硫酸溶液中,收集到標準狀況下的H29.96 L;
(4)另取刮去表皮的金屬10.0 g,放入足量NaOH溶液中,也收集到標準狀況下的H29.96 L。
試據(jù)此判斷,合金中一定含有的元素是 (
9、寫元素符號);下列元素可能含有的是 (填選項編號)。
a.Ag b.Mg c.Mn d.Fe
如果該合金中,只含兩種元素,它們的質(zhì)量比是______ 。
13.(17分)(能力挑戰(zhàn)題)(xx·安徽百校聯(lián)考)銅及其合金在生產(chǎn)和生活中都有廣泛的應用。銅含量很高的銅合金稱紫銅或紅銅;以鋅為主要添加元素的銅合金稱黃銅;以鎳為主要添加元素的銅合金稱白銅;黃銅中含有少量鎳稱鎳黃銅。
某學習小組擬對上述銅及其合金進行探究。
(1)銅的核外電子排布式: ,鎳在周期表中位于 周期、
族。
(2)現(xiàn)有某種銅合金,經(jīng)測定含有鎳元素,對該銅合金類型作如下探究:
10、
假設(shè)一:該銅合金是 。
假設(shè)二:該銅合金是 。
(3)為確定該銅合金的組成,你還需要進行的實驗:
實驗步驟
預期實驗現(xiàn)象和結(jié)論
①用銼刀將銅合金挫成粉末,稱取一定質(zhì)量的銅合金粉末
②
③
已知:鎳和鐵性質(zhì)相似,鋅和鋁性質(zhì)相似。
表中實驗步驟可以不填滿,也可以自行添加。
(4)取1.50 g該銅合金,與足量堿反應產(chǎn)生氣體體積(已經(jīng)折算成標準狀況下的體積)的圖像如圖所示,該合金含鋅質(zhì)量分數(shù) (小數(shù)點后保留一位數(shù)字)。
答案解析
1.【解析】選B。合金具有比成分金屬更加優(yōu)良的機械加工性能,其硬度一般比它的各成分金屬
11、的大,熔點比各成分金屬的低。用途比純金屬的更為廣泛。但導電性并不比純金屬的強,④錯誤。
2.【解析】選D。銅為紅色金屬單質(zhì),A錯誤;Cu與鹽酸、稀硫酸不反應,B錯誤;CuCl2為重金屬鹽,不能用作凈水劑,C錯誤;Al為活潑金屬,用電解Al2O3的方法冶煉鋁。
3.【解析】選A。B項,鈉比銅活潑,但將鈉放入硫酸銅溶液中鈉首先與水反應,不能從硫酸銅溶液中置換出銅;C項,工業(yè)上電解熔融氯化鎂可制得金屬鎂,但熔融氯化鋁不導電,所以不能用電解熔融氯化鋁的方法來制取鋁;D項,由于鋁片能夠與NaOH溶液反應,而鎂條與NaOH溶液不反應,所以將鎂條和鋁片用導線連接再插進稀NaOH溶液,鎂條為原電池正極,鎂
12、條上產(chǎn)生氣泡,但不能說明鋁比鎂活潑。
4.【解析】選B。銅的化學性質(zhì)較穩(wěn)定,不易被腐蝕,熔點低,容易冶煉鑄造成型。
5.【解析】選A。該合金熔點高,硬度大,密度小,B、C、D項中的應用均適合,但導電性僅為Ag的0.023倍,不適合作導線。
6.【解析】選B。Al為活潑金屬,不能用炭還原法冶煉,應用電解法冶煉。
【誤區(qū)警示】本題學生易錯選D,原因是學生對HgS與O2的反應不熟悉,錯誤認為HgS與O2焙燒生成了HgO,而忽視了在強熱條件下,HgO也會分解生成單質(zhì)Hg這一知識點。
7.【解析】選A。合金形成的條件是有共同的熔化狀態(tài),所以看兩種金屬的熔沸點的范圍;A中鈉達到沸點時Cu還沒熔化
13、,所以不能形成合金;而其他三項均可。
8.【解析】選A。由題目提供的信息可知:Cu2O在酸性條件下發(fā)生反應生成Cu和Cu2+,而向該紅色固體中加入稀硫酸后紅色固體不反應,故該紅色固體中不存在Cu2O,全部為Cu。
9.【解析】選D。合金的硬度比純金屬的硬度大,但合金的熔點比純金屬的熔點高,A錯;鈉的氧化物有氧化鈉、過氧化鈉,其中氧化鈉是堿性氧化物,過氧化鈉不屬于堿性氧化物,屬于過氧化物,鋁的氧化物為氧化鋁,屬于兩性氧化物,B錯;鈉與足量的鹽酸反應生成強酸強堿鹽氯化鈉,溶液顯中性,鋁與足量的鹽酸反應生成強酸弱堿鹽氯化鋁,溶液顯酸性,C錯;若將合金投入足量的水中,鈉與水反應生成氫氧化鈉與氫氣,
14、且生成的氫氧化鈉又與鋁反應生成偏鋁酸鈉,由于鈉的物質(zhì)的量大于鋁,且氫氧化鈉與鋁以1∶1反應,即氫氧化鈉過量,最終得到無色溶液,D正確。
10.【解析】選C。若混合氣體全部是CO2,則發(fā)生的反應是:2Mg+CO22MgO+C,
0.10 mol的鎂條產(chǎn)生0.10 mol MgO和0.050 mol C,其質(zhì)量為m1=0.10 mol×
40 g·mol-1+0.050 mol×12 g·mol-1=4.6 g;若混合氣體全部是O2,則發(fā)生的反應是:2Mg+O22MgO,0.10 mol的鎂條產(chǎn)生0.10 mol MgO,其質(zhì)量為m2=0.10 mol×40 g·mol-1=4.0 g;由于
15、是CO2和O2的混合氣體,所以產(chǎn)生固體物質(zhì)的質(zhì)量的范圍是4.0 g
16、金幣差不太多,手不太容易掂出來。假金幣中的Zn、Cu均可與硝酸反應產(chǎn)生大量氣泡,而Au不與硝酸反應。
答案:(1)D
(2)銅 氧化銅 2Cu+O2====2CuO
Cu2(OH)2CO3 2Cu+O2+CO2+H2O====Cu2(OH)2CO3 紅 金 金不活潑,不易被氧化
(3)D
12.【解析】將合金放在酒精燈上灼燒,火焰呈綠色,說明合金中含有銅;由實驗(3)、(4)可知合金中的金屬與足量稀硫酸或足量NaOH溶液反應生成的H2量相等,即合金中含有Al。合金中也可能含有不與酸堿反應的Ag,但不能含有比銅活潑的能與酸反應不與堿反應的金屬。
若合金中只含兩種元素Cu和Al,則其質(zhì)
17、量比為
m(Al)∶m(Cu)=(××27)∶(10.0-××27)≈8∶2=4∶1。
答案:Cu、Al a m(Al)∶m(Cu)=4∶1
13.【解析】(1)銅是29號元素,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;鎳是28號元素,它位于第4周期第Ⅷ族。
(2)根據(jù)題中信息,含鎳的銅合金有兩種,一是以鎳元素為主的白銅,另一種是以鋅為主要元素且含少量鎳的是鎳黃銅,所以假設(shè)一該銅合金是鎳黃銅,假設(shè)二該銅合金是白銅。
(3)鎳黃銅中含有鋅,可以依此作為探究的突破口,通過鋅與鋁的性質(zhì)相似,來檢驗該銅合金粉末是否能與NaOH溶液反應產(chǎn)生氣體,如果產(chǎn)生氣體是鎳黃銅,不產(chǎn)生氣體是白銅。
(4)1.50 g該銅合金與足量堿反應產(chǎn)生180 mL H2,即0.008 mol,由Zn+2NaOH====Na2ZnO2+H2↑,可知Zn的物質(zhì)的量為0.008 mol,由此可求得合金中鋅的質(zhì)量分數(shù)為34.7%。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 4 Ⅷ (2)鎳黃銅 白銅
(3)
實驗步驟
預期實驗現(xiàn)象和結(jié)論
②將銅合金粉末置于試管中,用膠頭滴管向試管中滴入NaOH溶液,觀察是否有氣泡產(chǎn)生
有大量氣泡產(chǎn)生,假設(shè)1成立,無氣泡或少量氣泡產(chǎn)生,假設(shè)2成立
(4)34.7%