（安徽专用）2014届高三化学一轮复习 专讲专练（基础热身+能力提升+挑战自我）第9讲 用途广泛的金属材料（含详解）.doc

第9讲用途广泛的金属材料1合金与纯金属制成的金属材料相比，合金的优点是()合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的熔点更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，得到有不同性能的合金合金比纯金属的导电性更强合金比纯金属的应用范围更广泛ABC D2如图K91所示标出了各种材料强度与密度的比值以及广泛使用的年代。从图中可以看出的信息有()图K91A科学技术的发展越来越快，新材料频频出现B新材料发展的总体趋势是强度越来越大C1800年以前出现的材料强度都比铝小D铝的密度比钢的密度大32012·青岛二模 镁、铝、铜三种金属粉末混合物，加入过量盐酸充分反应，过滤后向滤液中加入过量烧碱溶液，再过滤，滤液中存在的离子有()AMg2BCu2CAl3DAlO42012·威海一模 下列关于铜的说法正确的是()A铜在干燥的空气中和在潮湿的空气中存在的形态相同B相同质量的铜分别与足量的氯气、硫完全反应，失去的电子数相同C相同物质的量的浓硫酸分别与足量的铜和氧化铜反应，生成硫酸铜的量相同D相同质量的铜分别与足量的稀硝酸、浓硝酸完全反应，生成气体的物质的量不同52012·江西九校联考 “十二五”(20112015年)末期，随着铁路的建设发展，一票难求的情况将从根本上得到改观，或者说将成为历史。下列有关说法中正确的是()A铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料B铁路勘探时常用太阳能电池提供能量，太阳能电池是原电池C铁轨焊接时常用到铝热反应，铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化D工业上铁、金的冶炼均采用热还原法6制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是()A烧杯中有铜无铁 B烧杯中有铁无铜C烧杯中铁、铜都有 D烧杯中铁、铜都无72012·惠州龙门中学 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中阳离子为Fe2、Fe3、HBV224C样品中CuO的质量为4.0 gDV4488某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图K92所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为()图K92A111 B131C338 D11492012·宁波八校联考 向一定量的Cu、Fe2O3的混合物中加入300 mL 1 mol·L1的盐酸，恰好使混合物完全溶解，所得溶液中不含Fe3，若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为()A6.4 g B4.8 gC2.4 g D1.6 g10所谓合金，就是不同种金属(也包括一些非金属)在熔融状态下形成的一种熔合物，根据下列四种金属的熔、沸点，判断其中不能形成合金的是()NaCuAlFe熔点()97.51 0836601 535沸点()8832 5952 2003 000A.Cu和Al BFe和CuCFe和Na DAl和Na112012·南昌调研 常温下，将1.92 g铜加入到100 mL H2SO4和HNO3的混合液中，Cu全部溶解，放出无色气体，再向溶液中加入足量铁粉，充分反应，此时收集到448 mL(标准状况)的氢气。下列有关结论不正确的是()A溶解的铁粉为2.8 gB原溶液中c(SO)0.5 mol/LC原混合溶液中c(H)1.2 mol/LD原溶液中n(NO)0.08 mol12铜是重要的金属材料。试回答下列问题：(1)工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜，该反应中氧化剂为_。电解粗铜制取精铜，电解时，阳极材料是_，电解液中必须含有的阳离子是_。(2)在100 mL 18 mol/L浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，反应中被还原的n(H2SO4)<_mol。(3)电子工业曾用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板制印刷电路板，为了从使用过的废腐蚀液中回收铜，并重新得到FeCl3溶液，设计如下实验流程：图K93上述流程中，所加试剂的化学式：X_，Y_，Z_；第步反应的离子方程式为_。13工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如图K94所示：图K94试根据上图转化回答下列问题：(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_。(2)还原过程中的产物为NaCuCl2，试写出反应的化学方程式_。制备中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl？(已知Cu2Cu2Cl=2CuCl)_。(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是_，加入NaCl且过量的原因是_。(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是_。(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式_。142012·南京调研 硫酸铜是一种重要的化工原料，工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。(1)工业上生产硫酸过程中，焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿，高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式_；实验发现：CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低，原因是_。(2)测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验步骤为：步骤1：准确称量一个洁净、干燥的坩埚；步骤2：将一定量的硫酸铜晶体试样研细后，放入坩埚中称重；步骤3：将盛有试样的坩埚加热，待晶体变成白色粉末时，停止加热；步骤4：将步骤3中的坩埚放入干燥器，冷却至室温后，称重；步骤5：_；步骤6：根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。请完成实验步骤5。(3)已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水，温度升高还可以分解生成铜的氧化物。取25.0 g CuSO4·5H2O 晶体均匀受热，缓慢升温至1 200 并恒温1小时，实验测得固体残留率(×100%)与温度的关系如图K95所示：图K95在110 时所得固体的成分为_；在1 200 并恒温1小时，反应所得气态产物除去水后，物质的量为_。(填字母)A0 mol B0.1 molC0.125 mol D大于0.125 mol1A2A解析 B项、C项都是单独分析材料的强度或密度，而图中提供的是强度和密度之比同出现时间的关系，与题意不符。D项中钢的密度比铝的密度大。3D解析 4D5C解析 A项，铁路建设所需的大量水泥属于传统无机非金属材料；B项，太阳能电池是把光能转化为电能，而原电池是把化学能转化为电能；D项，工业上铁的冶炼采用热还原法，金的冶炼采用富集法，属于物理方法。6B解析 铁的还原性比铜强，FeCl3首先氧化Fe；只有Fe反应完后，剩余的FeCl3才能再氧化Cu。故烧杯中有铁无铜是不可能的。7D解析 加足量的稀硫酸，铁、氧化物全部溶解，3.2 g滤渣全部为铜(0.05 mol)，据2Fe3Cu=2Fe2Cu2，可知溶液中不含Fe3，A错；0.05 mol的铜转化为氧化铜(最大值)为0.05 mol×80 g/mol4.0 g，铜只有部分被氧化，C错；灼烧后剩余的3.2 g(0.02 mol)固体是氧化铁，其中含铁0.04 mol、质量为2.24 g，合金中含氧原子5.76 g3.2 g2.24 g0.32 g，即为0.02 mol，假设氧化物全部为氧化铜，质量为1.6 g，也可知C错；根据题意构造反应：Fe2O3Fe3H2SO4=3FeSO43H2O，FeCuOH2SO4=FeSO4CuH2O，可认为合金中氧化物全部为FeO，是0.02 mol，剩余的铁(0.04 mol0.02 mol0.02 mol)置换出氢气，得到的氢气是0.02 mol、448 mL，B错、D正确。8D解析 据氧化性由强到弱的顺序HNO3>Fe3>Cu2，可知随铁粉的增加，反应的方程式分别为：4HNO3(稀)Fe=Fe(NO3)3NO2H2O4 mol 1 mol 1 mol2Fe(NO3)3Fe=3Fe(NO3)22 mol 1 mol 3 molCu(NO3)2Fe=Fe(NO3)2Cu1 mol 1 mol 1 mol所以原溶液中，Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量之比为：(2 mol1 mol)1 mol4 mol114。9C解析 因盐酸溶解Fe2O3生成FeCl3，故n(Fe2O3)n(HCl)(0.3 L×1 mol·L1)÷60.05 mol。由题意知，固体减轻的质量，也就是氧元素的质量： m0.05 mol×3×16 g·mol12.4 g。10C解析 分析数据得出，C错误，因为铁的熔点(1535 )高于Na的沸点(883 )，无法制得合金。11D解析 此题的关键是要理解第一步反应中铜与硝酸及硫酸反应生成了CuSO4和NO及水，且硝酸恰好完全反应，铜的物质的量为0.03 mol，所以根据电子得失守恒得出参加反应的HNO3为0.02 mol，D错。第二步反应为铁和硫酸反应，铁和铜离子反应，根据铜离子的物质的量及氢气的物质的量，求算出铁粉的质量为2.8 g，再综合第一步和第二步反应求出c(SO)和c(H)。12(1)Cu2S、O2粗铜Cu2(2)0.9(3)FeHCl(稀)Cl22Fe2Cl2=2Fe32Cl解析 用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板制印刷电路板时发生反应2Fe3Cu=2Fe2Cu2，废液中含有Fe2、Cu2、Fe3；加入过量铁粉后，2Fe3Fe=3Fe2、FeCu2=CuFe2；滤渣中含有过量的Fe和Cu，加入盐酸，Fe2HCl=FeCl2H2；通入Cl2后，2FeCl2Cl2=2FeCl3。13(1)石灰乳来源丰富，成本低，且反应结束后可得副产品漂白粉(2)CuCl22NaClCu=2NaCuCl2CuCl沉淀沉积在Cu表面阻碍反应的进行(3)防止Cu2水解增大NaCl的浓度有利于生成更多的NaCuCl2，提高产率(4)使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化(5)2Cu22ClSO22H2O2CuCl4HSO解析 (1)主要从原料经济性的角度来回答。(2)产物NaCuCl2中Cu的化合价为1，因此还原过程发生的是归中反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡知识。(4)产品用水和酒精洗的效果是不同的，酒精沸点低，易挥发，易晾干。(5)反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2的氧化产物必为H2SO4。14(1)3Fe2O3CO2Fe3O4CO2CO太多导致Fe3O4还原为铁，CO太少，Fe2O3转化成Fe3O4的转化率不高(2)将步骤4中的坩埚再加热一定时间，放入干燥器中冷却至室温后，称重。重复本操作，直至两次称量质量差不超过0.1 g(3)CuSO4·3H2OD7