（廣東版）2014屆高三化學一輪復習 專講專練 第9講 用途廣泛的金屬材料（含詳解）

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1、第9講　用途廣泛的金屬材料 1．合金與純金屬制成的金屬材料相比，合金的優(yōu)點是(　　) ①合金的硬度一般比它的各成分金屬的硬度大 ②一般地，合金的熔點比它的各成分金屬的熔點更低 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(yīng)用范圍更廣泛 A．①②③⑤　　　　　　B．②③④ C．①②④ D．①②④⑤ 2．合金具有優(yōu)良的機械性能，用途廣泛。下列物質(zhì)屬于合金的是(　　) A．銅　　　B．鋼 C．金剛石　　D．石英 3．下列物質(zhì)不屬于合金的是(　　) A．生鐵　　B．金屬鋁 C．不銹鋼　　D．青銅

2、 4．[2012·威海一模] 下列關(guān)于銅的說法正確的是(　　) A．銅在干燥的空氣中和在潮濕的空氣中存在的形態(tài)相同 B．相同質(zhì)量的銅分別與足量的氯氣、硫完全反應(yīng)，失去的電子數(shù)相同 C．相同物質(zhì)的量的濃硫酸分別與足量的銅和氧化銅反應(yīng)，生成硫酸銅的量相同 D．相同質(zhì)量的銅分別與足量的稀硝酸、濃硝酸完全反應(yīng)，生成氣體的物質(zhì)的量不同 5．[2012·江西九校聯(lián)考] “十二五”(2011～2015年)末期，隨著鐵路的建設(shè)發(fā)展，一票難求的情況將從根本上得到改觀，或者說將成為歷史。下列有關(guān)說法中正確的是(　　) A．鐵路建設(shè)所需的大量水泥屬于新型無機非金屬材料 B．鐵路勘探時常用太陽能電池提供

3、能量，太陽能電池是原電池 C．鐵軌焊接時常用到鋁熱反應(yīng)，鋁熱反應(yīng)中放出大量的熱足以使鐵熔化 D．工業(yè)上鐵、金的冶煉均采用熱還原法 6．制印刷電路時常用氯化鐵溶液作為“腐蝕液”，發(fā)生的反應(yīng)為2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化鐵溶液的燒杯中同時加入鐵粉和銅粉，反應(yīng)結(jié)束后，下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是(　　) A．燒杯中有銅無鐵 B．燒杯中有鐵無銅 C．燒杯中鐵、銅都有 D．燒杯中鐵、銅都無 7．(雙選)下列關(guān)于金屬的敘述中正確的是(　　) A．常溫下所有的金屬都是固態(tài) B．金屬具有導電、導熱和延展性 C．金屬元素的原子只有還原性，離

4、子只有氧化性 D．金屬元素大多數(shù)以化合態(tài)存在于自然界 8．(雙選)下列說法不正確的是(　　) A．青銅是我國使用最早的合金 B．生鐵是合金，鋼是純鐵 C．生鐵的熔點比純鐵高 D．合金的硬度一般比它各成分金屬大 9．純鐵的熔點為1 535 ℃，而在高爐中煉鐵時生鐵(含碳量較高的鐵的合金)在1 200 ℃左右就熔化了，這是因為(　　) A．鐵的純度高，所以熔點變低 B．形成了鐵碳合金，所以熔點變低 C．合金的熔點高于它的成分金屬 D．生鐵在高爐內(nèi)熔化的過程中發(fā)生了化學變化 10．把a g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，再加入過量NaOH溶液。過濾析出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒，得

5、到紅棕色的粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為(　　) A．70%　　B．52.4% C．47.6%　　D．30% 11．按要求完成下列反應(yīng)的化學方程式： (1)銅和濃硫酸在加熱條件下的反應(yīng)： ________________________________________________________________________； (2)將氯氣通入冷的消石灰中制取漂白粉： ________________________________________________________________________； (3)鋁與NaOH溶液反應(yīng)： _____

6、___________________________________________________________________； (4)在FeSO4溶液中加入NaOH溶液時，產(chǎn)生的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變?yōu)榧t褐色。試寫出上述變化的化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 12．(1)除去下表各溶液中含有的少量雜

7、質(zhì)(括號內(nèi))，填寫下表： 各物質(zhì)的溶液 (雜質(zhì)) 除去雜質(zhì) 所需試劑 離子方程式 Na2CO3 (NaHCO3) FeCl2 (FeCl3) Fe(Al) SiO2 (CaCO3) (2)向FeCl3溶液中加入a g銅粉，攪拌使之全部溶解，再向其中加入b g鐵粉，充分反應(yīng)后過濾得濾渣c g，若已知a＞b＞c，則c g濾渣是________。溶液中存在的主要陽離子是______________。 13．某?；瘜W研究性學習小組在學習了金屬的知識后，探究Cu的常見化合物性質(zhì)。過程如下：(常見含銅元素物質(zhì)及顏色：銅——紅色；氧化銅——黑色

8、；氧化亞銅——紅色) [提出問題] ①在周期表中，Cu、Al位置接近。Cu不如Al活潑，Al(OH)3 具有兩性，Cu(OH)2也具有兩性嗎？ ②通常情況下，＋2價Fe的穩(wěn)定性小于＋3價Fe，＋1價Cu的穩(wěn)定性也小于＋2價Cu嗎？ [實驗方案] (1)解決問題①需用到的藥品有CuSO4溶液、____________________(填試劑)，同時進行相關(guān)實驗。 (2)解決問題②的實驗步驟和現(xiàn)象如下：取98 g Cu(OH)2 固體，加熱至80～100 ℃時，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1 000 ℃以上，黑色粉末全部變成紅色粉末A。冷卻后稱量，A的質(zhì)量為72 g，A的化學式為___

9、_______。向A中加入過量的稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在。 [實驗結(jié)論] (1)Cu(OH)2具有兩性。證明Cu(OH)2具有兩性的實驗現(xiàn)象是__________________________。 (2)根據(jù)實驗方案(2)，得出的＋1價Cu和＋2價Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是：高溫時________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________

10、___； 在酸性溶液中________________________________________________________________________。 14．某些鐵、鋁制品的表面常生成一層氧化物，其主要成分分別是氧化鐵、氧化鋁。請回答： (1)兩種氧化物均能與鹽酸反應(yīng)，生成的兩種鹽的化學式分別為________、________。向這兩種鹽的溶液中分別滴加足量氫氧化鈉溶液，可觀察到：其中一種溶液中的現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀，然后白色沉淀逐漸消失；另一種溶液中的現(xiàn)象是________(填序號)。 ①產(chǎn)生白色沉淀 ②產(chǎn)生紅褐色沉淀 ③產(chǎn)生白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成

11、紅褐色 (2)鋁與氧化鐵的反應(yīng)可用于焊接鋼軌，其反應(yīng)的化學方程式為________________________________________________________________________。 15．A是一種紅棕色金屬氧化物，B、D是金屬單質(zhì)，J是一種難溶于水的白色化合物，受熱后容易發(fā)生分解。 圖K9－1 (1)寫出下列物質(zhì)的化學式： A________，H________，E________，J________________________________________________________________________。

12、(2)按要求寫方程式： ①C轉(zhuǎn)化為I的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②B也可以直接轉(zhuǎn)化為I，寫出此轉(zhuǎn)化的離子方程式：________________________________________________________________________________。 ③F在空氣中轉(zhuǎn)化為G的化學方程式：_

13、_________________________________。 ④D可以與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)，寫出此反應(yīng)的化學方程式：________________________________________________________________________。 16．藍銅礦又名石青，可作為銅礦石來提煉銅，也用作藍顏料，質(zhì)優(yōu)的還可制作成工藝品。某同學為探究其組成和提煉銅設(shè)計了以下實驗： Ⅰ　將一定質(zhì)量的藍銅礦加熱，使其分解，待其完全分解后，觀察到反應(yīng)過程中有無色液滴生成，并收集到2.24 L(標準狀況)干燥無色、無味氣體A，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁。 Ⅱ　將Ⅰ中分解后所

14、得固體加入稀鹽酸，得到藍色溶液。 Ⅲ　在藍色溶液中加入過量的某金屬粉末B，待反應(yīng)完全后，過濾，得到固體和淺綠色濾液。 Ⅳ　將Ⅱ中過濾所得固體加過量的稀鹽酸溶解，過濾，洗滌，干燥，得到固體9.6 g。 Ⅴ　為回收并保存試劑，該同學將步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中濾液合并，并向其中加入少量B。 (1)步驟Ⅰ中氣體A的電子式為________。 (2)某同學為檢驗步驟Ⅲ所得濾液中的金屬離子是否被氧化，可選用的最佳試劑為________。 (3)實驗中多次加入稀鹽酸，步驟Ⅱ和步驟Ⅳ中需加入過量稀鹽酸，其目的是________________。 (4)寫出步驟Ⅳ中檢驗固體是否洗滌干凈的方法_______

15、_________________________________________________________________________。 (5)步驟Ⅴ中加入B的目的是(用離子方程式表示)________________________________________________________________________________； 合并后的濾液中還含有少量的鹽酸，也有利于試劑的保存，其原因是(用離子方程式表示和文字說明)________________________________________________________________________

16、________。 (6)藍銅礦的化學式為________。 1．A 2．B　[解析] 銅是金屬單質(zhì)、金剛石是非金屬單質(zhì)，石英(SiO2)是氧化物，而鋼是碳與鐵的合金，故選B。 3．B　[解析] 生鐵是由鐵、碳等元素組成的合金，不銹鋼是由鐵、鉻等元素組成的合金，青銅是由銅、錫等元素組成的合金。 4．D 5．C　[解析] A項，鐵路建設(shè)所需的大量水泥屬于傳統(tǒng)無機非金屬材料；B項，太陽能電池是把光能轉(zhuǎn)化為電能，而原電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能；D項，工業(yè)上鐵的冶煉采用熱還原法，金的冶煉采用富集法，屬于物理方法。 6．B　[解析] 鐵的還原性比銅強，F(xiàn)eCl3首先氧化Fe；只有Fe反應(yīng)

17、完后，剩余的FeCl3才能再氧化Cu。故燒杯中有鐵無銅是不可能的。 7．BD　[解析] 水銀是液體，故A錯；亞鐵離子既有氧化性又有還原性，故C錯。 8．BC　[解析] 鋼也是合金，故B錯；合金的熔點一般比它各成分金屬低，故C錯。 9．B　[解析] 鐵的純度越高，熔點越高，故A錯；合金的熔點一般低于它的成分金屬，故C錯；鐵熔化是物理變化，故D錯。 10．A　[解析] 以合金為研究對象，m(Fe)＋m(Al)＝a g，以紅棕色Fe2O3粉末為研究對象，m(Fe)＋m(O)＝a g，根據(jù)鐵元素守恒、等效替換原則可知，原合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)等于Fe2O3中鐵的質(zhì)量分數(shù)，即w(Fe)＝×100%＝

18、70%，故選A。 11．(1)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (3)2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (4)FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4， 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 12．(1) 除去雜質(zhì)所需試劑 離子方程式 氫氧化鈉溶液 HCO＋OH－===CO＋H2O 鐵粉 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 氫氧化鈉溶液 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ 鹽酸 CaC

19、O3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (2)Cu　Fe2＋、Cu2＋ [解析] (1)根據(jù)除雜不引入新雜質(zhì)等原則，碳酸氫鈉與適量氫氧化鈉中和可得碳酸鈉溶液，F(xiàn)eCl3與過量鐵粉反應(yīng)后過濾可得氯化亞鐵溶液，雜質(zhì)Al與過量氫氧化鈉溶液反應(yīng)后過濾可得鐵單質(zhì)，雜質(zhì)CaCO3與過量鹽酸或硝酸反應(yīng)后過濾可得二氧化硅固體；(2)銅粉與過量的氯化鐵溶液反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵溶液，鐵粉與氯化鐵溶液反應(yīng)生成氯化亞鐵溶液，過量鐵粉與氯化銅溶液反應(yīng)生成銅單質(zhì)和氯化亞鐵溶液，則濾渣是Cu，溶液中存在的陽離子是Fe2＋、Cu2＋。 13．[實驗方案](1)鹽酸和NaOH溶液　(2)Cu2O [實驗結(jié)論]

20、(1)Cu(OH)2既能溶于鹽酸又能溶于氫氧化鈉溶液 (2)＋1價Cu比＋2價Cu穩(wěn)定　＋2價Cu比＋1價Cu穩(wěn)定 [解析] [實驗方案](1)鹽酸和氫氧化鈉溶液是檢驗氫氧化鋁具有兩性的試劑，由此類推，先向硫酸銅溶液中加入適量氫氧化鈉溶液，得到的懸濁液一分為二，向其中一份滴入足量鹽酸，另一份滴入足量氫氧化鈉溶液，觀察沉淀是否都溶解，即可解決問題；(2)氫氧化銅熱分解為氧化銅和水，氧化銅熱分解為氧化亞銅和氧氣，根據(jù)銅守恒可知A為氧化亞銅。[實驗結(jié)論](1)氫氧化鋁既能溶于鹽酸又能溶于氫氧化鈉溶液，說明氫氧化鋁具有兩性，則證明Cu(OH)2具有兩性的實驗現(xiàn)象是Cu(OH)2既能溶于鹽酸又能溶于

21、氫氧化鈉溶液；(2)高溫時氧化銅分解為氧化亞銅，說明＋1價Cu比＋2價Cu穩(wěn)定；氧化亞銅在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為銅離子、銅和水，說明＋2價Cu比＋1價Cu穩(wěn)定。 14．(1)FeCl3　AlCl3　② (2)2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3 [解析] (1)氧化鐵是堿性氧化物，能溶于鹽酸生成氯化鐵和水，氧化鋁是兩性氧化物，也能溶于鹽酸生成氯化鋁和水；氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液時先生成氫氧化鋁沉淀，由于該沉淀是兩性氫氧化物，能溶于過量氫氧化鈉溶液中，所以白色沉淀逐漸溶解；氯化鐵溶液中滴加足量氫氧化鈉溶液時生成紅褐色沉淀，且不溶于過量氫氧化鈉溶液中，故選②；(2)鋁熱反應(yīng)適合焊接鋼軌。

22、15．(1)Fe2O3　AlCl3　FeCl2　Al(OH)3 (2)①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O ②2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑ ③4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 ④3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 [解析] (1)聯(lián)系鋁熱反應(yīng)及題中信息可推斷，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分別是氧化鐵、鋁、氧化鋁、鐵、氯化亞鐵、氫氧化亞鐵、氫氧化鐵、氯化鋁、偏鋁酸鈉、氫氧化鋁。 16．(1)∶O ∶∶C∶∶O ∶　(2)KSCN溶液 (3)保證固體全部溶解 (4)向洗滌后的濾液中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若沒

23、有白色沉淀生成，說明已經(jīng)洗滌干凈?；蛳蛳礈旌蟮臑V液中滴加NaOH溶液，若無沉淀生成，說明洗滌干凈?；蛳蛳礈旌蟮臑V液中通入氯氣，再滴加KSCN溶液，無現(xiàn)象，說明洗滌干凈?；蛳蛳礈旌蟮臑V液中滴加KSCN溶液，再通入氯氣，無現(xiàn)象，說明洗滌干凈 (5)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋　Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，鹽酸電離出的H＋能抑制Fe2＋的水解 (6)Cu3(CO3)2(OH)2 [解析] (1)能使石灰水變渾濁的無色、無味氣體只有CO2，氣體A為CO2，其電子式為∶O ∶∶C∶∶O ∶。 (2)步驟Ⅲ實驗：含Cu2＋的溶液加入B能生成固體和淺綠色溶液，淺綠色是Fe2

24、＋的性質(zhì)，故B為Fe，發(fā)生的反應(yīng)為：CuCl2＋Fe===Cu＋FeCl2，F(xiàn)e2＋被氧化將生成Fe3＋，故檢驗濾液中是否存在Fe3＋即可判斷Fe2＋是否被氧化，檢驗Fe3＋的最佳試劑為KSCN。Fe3＋與SCN－作用得到紅色溶液。 (3)步驟Ⅱ是利用鹽酸溶解步驟Ⅰ所得的固體，步驟Ⅳ是將步驟Ⅲ中過量的B(Fe)溶解，得到純銅。故步驟Ⅱ和步驟Ⅳ加入過量鹽酸的目的是保證固體全部溶解。 (4)步驟Ⅳ所得固體表面附著的雜質(zhì)是FeCl2，因此檢驗洗滌液中的Fe2＋或Cl－均可以判斷沉淀是否洗凈。 (5)步驟Ⅴ保存的溶液為FeCl2，含F(xiàn)e2＋的溶液被空氣中的O2氧化成Fe3＋，加入鐵，可以將生成的

25、Fe3＋還原成Fe2＋，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；Fe2＋在溶液中發(fā)生水解Fe2＋＋2H2OFe(OH)2＋2H＋，由此可以看出，剩余的HCl可以抑制Fe2＋的水解。 (6)藍銅礦加熱分解有無色液滴生成，可以判斷該液滴為H2O。 放出CO2的物質(zhì)的量為：n(CO2)＝＝0.1 mol 礦石中Cu的物質(zhì)的量為：n(Cu)＝＝0.15 mol n(Cu)∶n(CO2)＝3∶2 在礦石中，CO2應(yīng)來源于CO，根據(jù)化合價關(guān)系Cu應(yīng)為＋2價，結(jié)合有水生成和化合價關(guān)系，可以判斷礦石中還含有OH－，根據(jù)化合價的代數(shù)和為0，得出n(Cu2＋)∶n(CO)∶n(OH－)＝3∶2∶2，礦石的化學式為：Cu3(CO3)2(OH)2或?qū)懗蒀u3(OH)2(CO3)2。