1、课时分层训练(十五)金属材料复合材料(建议用时：45分钟)A级基础达标1铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是 ()A铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通B制造货币的金属应具备性质稳定，不易被腐蚀，易成型。2(2018九江模拟)下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为()在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用纯铁比生铁抗腐
2、蚀性更强单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生青铜、不锈钢、硬铝都是合金可通过焰色反应区分钾元素和钠元素将FeCl3溶液滴入KI淀粉溶液中，溶液变蓝色铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应A4B5C6D7A活泼性越弱，越易被冶炼和使用；Al是活泼金属，表面易形成致密氧化膜耐腐蚀；Na2O2具有强氧化性能使有色物质退色；Al不能把Mg置换出来，Al与MgO不能发生铝热反应。3(2018哈尔滨模拟)下列说法正确的是()A铝、铁、铜相比较，铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高BAl2O3、MgO可用作耐高温材料，二
3、氧化硅是生产光纤制品的基本原料C工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、MgD用钨作灯丝是因为其易导电BA项，自然界中铝元素的含量比Fe、Cu高；C项，冶炼Mg不是电解熔融的MgO，而是电解熔融的无水MgCl2；D项，钨作灯丝是因为其熔点高。4下列说法中正确的是()ACuCuOCu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现B工业上制Na的方法是电解NaCl溶液C金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈碱式碳酸铜D金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行CA项，CuOCu(OH)2一步不能实现；B项，工业上制Na应电解熔融N
4、aCl；D项，Cu形成Cu2(OH)2CO3。5(2018黑龙江质检)硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：将铜溶于硝酸中、先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中、将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是()A方法是最经济和环保的B方法中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C方法需要消耗能源，对环境不产生污染D方法中N2O4既是氧化剂又是还原剂A、都生成污染性气体，制取同样的硝酸铜，用稀硝酸比用浓硝酸耗酸量少，不生成污染性气体且HNO3全部转化为Cu(NO3)2。6氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，
5、能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在4050 时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是()A“某物质”具有还原性BCuH与盐酸反应可能产生H2CCuH与足量稀硝酸反应：CuH3HNO=Cu2NO2H2ODCuH在氯气中燃烧：CuHCl2=CuClHClDA项，用CuSO4溶液和“某物质”在4050 时反应可生成CuH，铜元素由2价变为1价，则CuSO4作氧化剂，“某物质”为还原剂，表现出还原性；B项，CuH与盐酸发生氧化还原反应：2CuH4HCl=2CuCl23H2；C项，HNO3具有强氧化性，与CuH反应时，1价Cu、1价H均被氧化成最高价态；D项，Cl2具有强氧化性，
6、CuH具有强还原性，二者反应会生成CuCl2和HCl。7(2018淄博市高三摸底)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O2H=CuCu2H2O)。 【导学号：95160086】(1)滤液A中铁元素的存在形式为_(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为_，检验滤液A中存在该离子的试剂为_(填试剂名称)。(2)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应_，直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是_。(3)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为_。(4)将
7、Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是_。【解析】(1)根据Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2O2H=CuCu2H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu2，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2。检验Fe2，可以用铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液)。(2)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧至质量不变，因此应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。(3)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu，溶
8、解SiO2可用NaOH溶液。(4)结合题中信息知绿色的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO3。【答案】(1)Fe22Fe3Cu=2Fe2Cu2铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液等，合理即可)(2)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次坩埚(3)SiO22OH=SiOH2O(4)Cu2(OH)2CO3或Cu(OH)2CuCO3B级能力提升8()据报道，有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS22H2SO417O2=4CuSO42Fe2(SO4)32H2O。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO45H2O
9、)：(1)检验溶液B中Fe3是否被除尽的实验方法是_。(2)在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：方案一：_；方案二：_。()银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 和80 (1)滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_。(2)固体混合物B的组成为_；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_。(3)完成煅烧过程中
10、一个反应的化学方程式：_CuO_Al2O32H2O_CuAl(OH)4_。(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为_mol CuAl(OH)4，至少需要1.0 molL1的Al2(SO4)3溶液_L。【答案】()(1)加入KSCN溶液，若变红则含有Fe3，若溶液颜色不变红则Fe3已被除尽(2)CuSO4Fe=FeSO4Cu2CuSO42H2O2CuO22H2SO4()(1)2NOO2=2NO2(2)Al(OH)3和CuOAl(OH)3OH=Al(OH)4(3)424O2(4)50251(2018重庆模拟)CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径
11、及性质如图所示。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B途径发生的反应可能是3Cu2HNO33H2SO4=3CuSO42NO4H2OC将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体D1 mol CuSO4在1 100 所得混合气体X为SO3和O2，其中O2可能为0.75 molBA项，途径有污染气体NO生成，不能更好地体现绿色化学思想；C项，胆矾晶体不能通过蒸干得到，应冷却结晶，过滤得到；D项，1 mol CuSO4被还原成Cu2O转移1 mol电子，应得氧气0.25 mol，错误。2已知CuO经高温灼烧生成Cu2O，Cu2O与H发生反应：Cu2O2H=CuCu2H
12、2O。将经高温灼烧后的CuO样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是()A如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成Cu2OB溶液中最终可能有紫红色固体出现C这种实验的结果无法说明CuO分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明CuO没有分解CCu2O的检验不能用稀HNO3，HNO3能氧化Cu2O为Cu2。3(2018长沙模拟)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有1、2。(1)工业上可用Cu2SO2=2CuSO2反应制取粗铜，反应中被氧化的元素是_，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是_(用NA表示，设NA表示阿
13、伏加德罗常数的值)。(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在5060 ，通入O2，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为_。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式：_。(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示为CuH2SO4(浓)_ _。乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是_(填字母)。aCu2S和CuS都是黑色的b铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2c浓硫酸是
14、氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能【解析】(1)硫元素的化合价从2升到4，被氧化，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是6NA1.2NA。(2)H2SO4、Cu和O2反应的离子方程式为2Cu4HO22Cu22H2O。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，离子方程式：2Cu22ClSOH2O2CuClSO2H。(3)按照甲同学猜想：铜被氧化得CuO，硫酸还原为SO2，化学方程式表示为CuH2SO4(浓)CuOSO2H2O。从化合价上分析，铜有可能升高到1价，而硫也有可能从6价降到2价，结合Cu2S和CuS均为黑色固体，故a、c符合。【答案】(1)S1.2NA(2)2Cu4HO22Cu22H2O2Cu22ClSOH2O2CuClSO2H(3)CuOSO2H2Oac6