1、第 2 课时 金属与金属材料课后篇巩固提升1.下列说法中,正确的是( )A.Al 是人类在生产、生活中最早使用的金属B.铜是现代生活中应用最广泛的金属材料C.金属钛具有优异的性能且储藏量大D.铜的导电性、导热性较好, 且能与盐酸发生反应解析 人类在生产、生活中最早使用的金属是铜而不是 Al;应用最广泛的金属材料应是黑色金属材料,而不是铜等有色金属材料;铜的导电性、导热性较好,但是不能与盐酸反应。答案 C2.下列有关金属的说法正确的是( )A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质 ,而钢不含B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物D.金属一般都具有导
2、电性、导热性、延展性解析 生铁与钢的区别在于生铁含碳量高,钢含碳量低;铜熔点低,活动性差,冶炼方便,所以使用早;黑色金属材料包括铁、铬、锰及其合金。答案 D3.纯铁的使用范围有限,人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁和碳的合金的总称,其强度高,价格便宜,应用广泛。下列关于不锈钢和普通钢的叙述中,正确的是( )A.它们的组成元素相同B.耐腐蚀的性能不同C.它们都属于钢,因此物理性质是一样的D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁 ,因此它们的化学性质完全相同解析 不锈钢是在普通钢的基础上加入镍、铬等金属,具有不易生锈的特性,其物理性质和化学性质不同于普通钢,故 B 项正确。答案 B4.某研究小组通过
3、实验探究 Cu 及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )A.将铜丝插入浓硫酸中加热, 反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察 CuCl2 的生成C.在 CuCl2 溶液中加入适量氢氧化钠溶液后加热,观察氢氧化铜的生成D.将表面有铜绿Cu 2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿解析 A 项,不能将水加入浓硫酸中 ;B 项应该用红热的铜丝;Cu(OH) 2 不稳定,受热易分解得到黑色的氧化铜;铜绿能溶于盐酸 ,而铜不能与盐酸反应,故可用盐酸除去铜绿。答案 D5.一般情况下,铜粉不溶于稀硫酸,但添加某物质后,则可反应生成硫酸铜(必要
4、时可以加热) 。加入下列物质时,肯定不能促使铜粉溶解的是( )A.H2O2 B.FeCl3 C.O2 D.FeCl2解析 酸性环境下过氧化氢能够氧化铜,生成铜离子,故 A 不选;三氯化铁具有强的氧化性,能够与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,故 B 不选; 氧气在酸性环境下能够氧化铜生成氧化铜 ,氧化铜与酸反应生成铜盐,故 C 不选 ;氯化亚铁不能氧化铜,不发生反应 ,故选 D。答案 D6.下列说法不正确的是( )A.目前,黄金的储量仍是一个国家经济实力的象征B.铜具有独特的杀菌功能C.有机合成中银可用做某些反应的催化剂D.银有待于在化学电源方面被开发利用解析 在化学电源开发利用方面,人们已经研制出
5、银镉电池、银铁电池、银镁电池及银锌电池等多种电池,并且银锌电池已广泛用于飞机、潜水艇、浮标、导弹、空间飞行器和各种电子仪表中。答案 D7.有 NaCl、FeCl 2、FeCl 3、MgCl 2、AlCl 3、NH 4Cl 六种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是( )A.盐酸 B.烧碱溶液C.氨水 D.KSCN 溶液解析 氢氧化钠溶液加入 NaCl 溶液无明显现象; 氢氧化钠溶液加入 FeCl2 溶液首先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;氢氧化钠溶液加入 FeCl3 溶液立即产生红褐色沉淀;氢氧化钠溶液加入 MgCl2 溶液立即产生白色沉淀;氢氧化钠溶液加入 A
6、lCl3 溶液中,开始产生白色沉淀,后白色沉淀消失;氢氧化钠溶液加入 NH4Cl 溶液,加热,有刺激性气味的气体产生。各溶液现象不同,因而可以区分。答案 B8.在 FeCl3、CuCl 2 混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是( )A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中可能含有 Fe3+B.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2+,一定不含 Cu2+和 Fe3+C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是 Fe2+和 Cu2+D.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定不含 Cu2+解析 向 FeCl3、 CuCl2 混合溶液中加入一定量的
7、铁屑,可能发生的反应为2FeCl3+Fe 3FeCl2,CuCl2+Fe FeCl2+Cu,若滤出的固体为铜,则反应后的溶液中含有的阳离子一定有 Fe2+,一定不含有 Fe3+,但可能含有 Cu2+;若滤出的固体为铁和铜的混合物,则反应后的溶液中的阳离子只有 Fe2+。答案 B9. 导学号 50534144 下列各组物质按如图所示转化关系每一步都能一步实现的是( )选项 甲 乙 丙 丁A FeCl3FeCl2Fe2O3 Fe(OH)3B Cu CuO CuSO4CuCl2C C CO CO2 H2CO3D NH3 NO NO2 HNO3解析 三氧化二铁不能一步反应生成氢氧化铁,故 A 错误;C
8、u CuO CuSO4 CuCl2 Cu,Cu CuSO4 Cu,各种物质可一步实现,故 B 正确;碳酸不能一步反应生成碳,故 C 错误;NH 3 不能直接生成 NO2,故 D 错误。答案 B10.某同学收集了其他同学进行“氢气还原氧化铜”实验后的固体残渣( 含铜和氧化铜),进行如下实验:(1)步骤中发生反应的化学方程式为 。 (2)过滤时,需要的仪器组合为 。 A. B.C. D.(3)步骤得到的固体为 ( 填物质名称)。 (4)步骤所得滤液中溶质的化学式是 。 (5)步骤中加入的试剂 a 为 。 A.氢氧化铜 B.铜C.镁 D.硫酸铜(6)步骤中加入的试剂 a 为什么需要过量? 。 解析
9、(1)硫酸与氧化铜反应的生成物是硫酸铜和水;(2)过滤时用到的仪器有铁架台( 带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒;(3)铜和氧化铜中只有氧化铜与硫酸反应,所以铜没有参加反应,最后得到的固体是没有参加反应的铜;(4)硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,所以溶质中含有硫酸铜,又因为硫酸是过量的,所以溶液中还含有硫酸;(5)因为硫酸铜溶液中混有硫酸,所以加入的试剂必须能与硫酸反应生成硫酸铜,所以加入的物质中必须含有铜元素,通过分析题给物质只有氢氧化铜能与硫酸反应,并能生成硫酸铜,且不引入新的杂质;(6)为了把硫酸除尽必须加入过量的氢氧化铜,过量的氢氧化铜不溶于水通过过滤可以除去。答案 (1)CuO+H2SO4
10、 CuSO4+H2O (2)C (3)铜 (4)CuSO 4 和 H2SO4 (5)A (6)把过量的硫酸除尽11.某厂的酸性工业废水中含有一定量的 Fe3+、Cu 2+、Au 3+等离子。有人设计了下图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。填写下面空白:(1)图中标号处需加入的相应物质分别是 、 、 、 、 ; (2)写出处发生反应的离子方程式 ; 写出处发生反应的化学方程式 ; (3)铁红的化学式为 ;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红 ;氧化铜 。 解析 由工艺流程图知,E 为含铁元素的溶液,而 A 为铁、铜、金的混
11、合物,通过过滤将 E、A分离开,因此处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+ Fe2+H2,2Fe3+Fe 3Fe2+,Cu2+Fe Cu+Fe2+,2Au3+3Fe 2Au+3Fe2+;处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑,并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含 Fe2+的 E 溶液相混合;处利用金不溶于稀硝酸的性质将铜与金分离开 ;处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀,从而再受热分解为氧化铜;处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧化铁) 。答案 (1)铁屑 稀硫酸 稀硝酸 氢氧化钠 氢氧化钠(2)Fe+2H+ Fe2+H2,
12、2Fe3+Fe 3Fe2+,Cu2+Fe Cu+Fe2+,2Au3+3Fe 2Au+3Fe2+ 3Cu+8HNO 3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(3)Fe2O3 用做红色涂料 用做制造铜盐的原料12.钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不与非金属、强酸反应,红热时却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO 2),目前大规模生产 Ti 的方法如下:第一步:金红石、炭粉混合物在高温条件下通入 Cl2 制得 TiCl4 和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为 ,该反应的还原剂为 。第二步:在氩气的气氛中,用过量的
13、Mg 在加热条件下与 TiCl4 反应制得金属钛。 (1)写出第二步反应的化学方程式: 。 (2)如何由上述所得的产物中获取金属钛?简述实验步骤并写出有关的化学方程式。解析 由反应物金红石、炭粉及 Cl2 和产物之一的 TiCl4,可知另一产物为碳的氧化物,又知该气体可燃,故为 CO。显然 Ti 元素的化合价不变,而 Cl 元素的化合价降低,化合价升高的元素为碳元素,因而反应物炭粉为还原剂。利用上述思路可得镁与 TiCl4 反应的产物为 Ti 和MgCl2。因反应中镁是过量的,故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和 MgCl2,加足量的盐酸可除去镁,之后过滤,并用蒸馏水洗涤固体,即得金属钛。答案 TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO 炭粉(1)TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2(2)实验步骤:在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁,过滤,并用蒸馏水洗涤固体,即得金属钛。Mg+2HCl MgCl2+H2