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1、1铜及其重要化合物金属材料铜及其重要化合物金属材料选题细目表考查知识点基础题中档题较难题1.铜及其化合物46、97、112.金属材料及金属矿物的利用1、2、35、8、10一、 选择题(本题包括 7 个小题， 每小题 6 分， 共 42 分， 每小题仅有一个选项符合题意)1 “东方之冠”的主体结构是用国产 Q460 钢制成的。 下列有关 Q460 钢的说法可能不正确的是()A硬度比纯铁大B性能优于普通钢C熔点比纯铁高D属于合金解析：合金的硬度比其组分金属的大，熔点比其组分金属的低。答案：C2下列有关金属的说法中，不正确的是()A青铜、不锈钢、硬铝都是合金B铜表面易形成致密的氧化膜C工业上用电解熔
2、融 MgCl2的方法制取金属镁D铝是活泼金属，但在空气中耐腐蚀解析：通常情况下 Cu 表面生成铜绿(碱式碳酸铜)，该物质非常疏松；Al 易氧化生成致密的 Al2O3薄膜，防止内部 Al 继续氧化。答案：B3下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是()选项金属存在形式冶炼方法A金游离态金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离B银化合态银的金属性弱，用加热 Ag2O 的方法冶炼C铁化合态铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁D钠化合态钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电2解饱和 NaCl 溶液的方法冶炼解析：钠一般是由电解熔融 NaCl 的方法来制取，而电解饱和食盐水得到的是 NaOH、H2和 C
3、l2。同时注意，此题易误选 C，一般认为铁是由 CO 还原 Fe2O3制得，但在实际生活中，在铁轨焊接等方面时，是用铝热反应来制取的。答案：D4CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法正确的是()A相对于途径，途径更好地体现了绿色化学思想BY 可以是葡萄糖溶液CX 可能是 SO2和 SO3的混合气体D将 CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体解析：途径中会产生有毒物质 SO2而途径不会，A 错误；CuSO4与过量 NaOH 溶液反应会生成新制 Cu(OH)2悬浊液， 葡萄糖溶液能还原新制 Cu(OH)2悬浊液生成 Cu2O， B 正确； CuSO4热分
4、解过程中，铜元素价态降低，故必有化合价升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合价能升高，故 X 中必有 O2，C 错误；D 项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，D 错误。答案：B5铅的冶炼大致过程如下：富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；焙烧：2PbS3O2=高温 2PbO2SO2；制粗铅：PbOC=高温 PbCO；PbOCO=高温 PbCO2。下列说法正确的是()A浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化B方铅矿焙烧反应中，PbS 是还原剂，还原产物只有 PbOC整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 2 mol 电子D将 1 mol PbS 完全冶炼成 Pb 理论上至少需要 6 g
5、碳解析：富集方铅矿的过程属于物理变化，A 错；B 项中还原产物除 PbO 外还有 SO2；整个冶炼过程中，制取 1 mol Pb 共转移 8 mol 电子，C 错。答案：D36已知酸性条件下有如下反应：2Cu=H Cu2Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生 Cu 或 Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：加入试剂稀硫酸浓硫酸、加热稀硝酸浓硝酸实验现象红色固体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液无色气体和蓝色溶液红棕色气体和蓝色溶液由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是()ACuBCu2OC一定有 Cu，可能有
6、 Cu2OD一定有 Cu2O，可能有 Cu解析： H2还原 CuO 生成红色固体， 可能是 Cu 和 Cu2O 中的一种或两种， 产物中加入稀 H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含 Cu2O，在酸性条件下 2Cu=Cu2Cu，故不能证明产物中是否含有 Cu。答案：D7(2016衡水二模)部分氧化的 FeCu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()A滤液 A 中的阳离子为 Fe2、Fe3、HB样品中 Fe 元素的质量为 2.24 gC样品中 CuO 的质量为 4.0 gDV896 mL解析：根据题意，3.2 g 滤渣一定是铜，而铜与
7、 Fe3不共存，故 A 中无 Fe3则 A 项错误；最后的 3.2 g 固体为 Fe2O3，其中 Fe 元素的质量为 2.24 g，B 项正确；样品中 Cu 元素和 O元素共 5.76 g2.24 g3.52 g，则 C 项错误；2.24 g Fe 元素不可能全是单质，故标准状况下生成的 H2的体积小于 896 mL，D 项错误。答案：B二、非选择题(本题包括 4 个小题，共 58 分)8(14 分)金属材料是使用最广泛的一种材料，从古代到现代，金属材料经历了几次较4大的变革。请回答下列问题：(1)下面表格中的数据(铁和铜的某些物理数据)摘自某化学手册。金属颜色密度 （gcm3）熔点/沸点/比
8、热 （kJkg11）Fe银白色7.861 5352 7500.44Cu红色8.921 0832 5670.38由 表 可 推 知 ， 人 类 最 早 使 用 的 金 属 材 料 是 _ ， 请 写 出 判 断 的 理 由 ：_。(2)考古中出土的青铜器、铁剑等往往锈迹斑斑。请完成下面铜、铁制品在自然条件下发生锈蚀的化学方程式：CuO2H2OCO2=Cu2(OH)2CO3FeO2H2O=Fe2O3nH2O(3)镁、 铝是现代人常用的金属材料， 这些活泼金属的冶炼方法是_法， 工业生产中，镁 的 冶 炼 采 用 的 反 应 物 是 _ ， 铝 的 冶 炼 采 用 的 反 应 物 是_。解析：(1)
9、由于铜的熔点低于铁的熔点，限于当时人类的冶炼条件，熔点低的铜先被人类利用。 (2)采用氧化还原反应的配平方法可以配平两个化学方程式。 (3)活泼金属可采用电解法冶炼，冶炼不同的金属时，采用的原料的类别可能不同，但都是在熔融状态下进行的。答案：(1)铜铜的熔点低于铁的熔点(2)21111432n2(3)电解熔融氯化镁(或 MgCl2)熔融氧化铝(或 Al2O3)9. (2017临汾检测)(14 分)CuCl 是有机合成的重要催化剂， 并用于颜料、 防腐等工业。工业上由废铜料(含 Fe、Al 及其化合物、SiO2杂质)，生产 CuCl 的工艺流程如下：5物质开始沉淀时溶液的 pH沉淀完全时溶液的
10、pHFe(OH)32.73.7Cu(OH)25.66.7Al(OH)33.84.7已知：CuCl 溶于 NaCl 的浓溶液可生成 CuCl 2，CuCl 2的溶液用水稀释后可生成 CuCl 沉淀。(1)煅烧的主要目的是_。(2)操作为调节溶液的 pH，范围为_，加入的物质 X 可以是_(填字母)。ACuOBCu(OH)2CNaOH 溶液DCaCO3(3)滤渣的主要成分是_。(4)往滤液中加入食盐并通入 SO2可生成 CuCl 2，请写出反应的离子方程式：_。解析：(1)铜在废铜料中主要以铜单质的形式存在，综观整个流程图可知，CuCl 需从溶液中提取，故煅烧的目的是将铜转化为溶于酸的氧化物。(2
11、)调节溶液中的 pH 时，应保证使Fe3和 Al3完全沉淀，而 Cu2不能沉淀，故溶液的 pH 范围为 4.7pH5.6，加入的物质能消耗，但不能在含铜离子的溶液中引入新的杂质，再结合后面反应中需加入 NaCl，符合要求的有 ABC 三项。(3)溶液的 pH 在 4.7pH5.6 时，Fe3和 Al3完全转化为相应的氢氧化物沉淀，滤渣的主要成分为：Fe(OH)3和 Al(OH)3。(4)根据题给的反应物和生成物，再结合氧化还原反应的基本规律可写出反应的方程式：2H2O2Cu2SO 24Cl=2CuCl 2SO2 44H。答案：(1)使铜转化为可溶于酸的氧化物(2)4.7pH5.6ABC(3)F
12、e(OH)3和 Al(OH)3(4)2H2O2Cu2SO 24Cl=2CuCl 2SO2 44H10(14 分)合金是建造航空母舰的主体材料。(1)航母升降机可由铝合金制造。铝元素在周期表中的位置为_，工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为_。 Al Mg 合 金 焊 接 前 用 NaOH 溶 液 处 理 Al2O3膜 ， 其 化 学 方 程 式 为_。焊接过程中使用的保护气为_(填化学式)。(2)航母舰体材料为合金钢。6舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为_。航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为_。(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。80.0 g
13、 CuAl 合金用酸完全溶解后，加入过量氨水，过滤得白色沉淀 39.0 g，则合金中 Cu 的质量分数为_。为分析某铜合金的成分，用酸将其完全溶解后，用 NaOH 溶液调节 pH，当 pH3.4 时开始出现沉淀，分别在 pH 为 7.0、8.0 时过滤沉淀。结合下图信息推断该合金中除铜外一定含有_。解析：(3)因加入过量的氨水会发生反应 Cu24NH 3H2O=Cu(NH3)424H 2O，故得到的白色沉淀为 Al(OH)3，物质的量为 0.5 mol，据 Al 原子守恒可知 Al 的质量为 13.5 g，则 Cu 的质量为 66.5 g，Cu 的质量分数约为 83.1%。由图象可知，Fe3在
14、 pH1.9 时开始沉淀，在 pH3.2 时沉淀完全，依次类推。pH3.4 时才开始出现沉淀，说明溶液中没有 Fe3，则一般也无 Fe2，因为 Fe2在空气中会被氧化成 Fe3，此时的沉淀为 Al(OH) 3；pH7.0时过滤出的沉淀为 Al(OH)3和 Cu(OH)2；pH8.0 时过滤出的沉淀为 Ni(OH)2。答案：(1)第三周期第A 族CO2Al2O32NaOH=2NaAlO2H2OAr(其他合理答案均可)(2)吸氧腐蚀CaCO3或 CaO(3)83.1%Al、Ni11(16 分)某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质，过程设计如下。提出猜想。问题 1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜也有两性吗？问题 2：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价的铁，正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗？问题 3：氧化铜有氧化性，能被 H2、CO 还原，它也能被氮的某种气态氢化物还原吗？实验探究。.解决问题 1。7(1)需用到的药品除铜、铝、1 molL1CuSO4溶液、稀 H2SO4外还需_(填试剂的化学式)溶液。(2)配制 1 molL1CuSO4溶液 250 mL，选用的仪器除烧杯、
