专题8用途广泛的金属材料1、下列说法正确的是（）A．工业上常采用电解熔融A1C13制备金属铝B．汽油是纯净物，有固定的沸点C．煤气化可以得到水煤气D．海水提镁过程中一般采用NaOH使海水中的Mg2+沉淀【答案】Ｃ【解析】A项工业上常采用电解熔融氧化铝制备金属铝B项汽油是混合物物，没有固定的沸点；D项海水提镁过程中一般采用熟石灰使海水中的Mg2+沉淀2、下列有关金属及其化合物的知识说法正确的是（ ）A．可用Na与MgCl2溶液反应制MgB．金属单质导电与电解质溶液导电原因是一致C．常温下浓硫酸与铁不反应，故常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸D．观察焰色反应实验为黄色火焰，则可证明该溶液中含有Na＋【答案】D【解析】A钠先和水反应；B金属单质导电是电子，电解质溶液导电是自由移动的离子；C钝化，也是反应。3、物质的量为0.10mol的镁条在只含有CO2和O2混合气体的容器中燃烧(产物不含碳酸镁)，反应后容器内固体物质的质量可能为()A.3.2gB.4.0gC.4.2gD.4.6g【答案】C【解析】若混合气体全部是CO2，则发生的反应是：2Mg+CO22MgO+C，0.10mol的镁条产生0.10molMgO和0.050molC，其质量为m1＝0.10mol×40g/mol+0.050mol×12g/mol＝4.6g；若混合气体全部是O2，则发生的反应是：2Mg+O22MgO，0.10mol的镁条产生0.10molMgO，其质量为m2＝0.10mol×40g/mol＝4.0g；由于是CO2和O2的混合气体，所以产生固体物质的质量的范围是：4.0g＜m＜4.6g，故选C项。4、某核反应堆内使用了液体铝钠合金(二单质熔合而成)作为载热介质，下列说法不正确的是（）A．铝、钠在反应中均作还原剂B．若铝钠合金投入一定量的水中可得无色溶液，则n(Al)≤n(Na)C．ag不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出H2越多，则铝的质量分数越小D．铝钠合金投入到足量的氯化铜溶液中，肯定有氢氧化铜沉淀产生，也可能有铜析出【答案】C5、用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝（）①具有导电性 ②具有较强的还原性 ③具有延展性 ④被氧化过程中放出大量的热A．①B．①②③C．②④D．①②③④【答案】C6、下列有关物质用途的说法中，正确的是（）A．二氧化硅可用作半导体材料B．硝酸常用作金属铜加工前的酸洗10\nC．碳酸钠可用于治疗胃酸过多D．三氧化二铁常用于生产红色油漆和涂料【答案】D【解析】A、硅可用作半导体材料，错误；B、硝酸的氧化性较强，可与金属铜反应，放出有刺激性气味的气体，一般用稀盐酸，错误；C、碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，与盐酸反应产生大量二氧化碳气体，影响人体健康，所以一般用小苏打治疗胃酸过多，错误；D、三氧化二铁俗称铁红，常用于生产红色油漆和涂料，正确，答案选D。7、工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。选用不同方法冶炼不同金属的主要依据是( )A．金属在自然界中的存在形式B．金属元素在地壳中的含量C．金属阳离子得电子的能力D．金属熔点的高低【答案】C【解析】工业冶炼金属采用不同的方法，主要是依据金属阳离子得电子能力的不同，C项正确。8、根据下列实验内容得出的结论正确的是：选项实验内容结论A某物质的水溶液使红色石蕊试纸变蓝该物质一定是碱B某气体能使湿润淀粉碘化钾试纸变蓝该气体一定是氯气C某物质的水溶液中加入盐酸产生无色无味气体该溶液一定含有碳酸根离子D0.84g铁和50.00mL1.00mol/L的稀硝酸反应反应后溶液中一定有Fe3+和Fe2+【答案】D9、在2000年5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港元购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍久容易出现铜绿[主要成分Cu2(OH)2CO3]。这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最有可能的是（ ）A·它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B·环境污染严重，它们表面的铜绿被酸雨洗去C·铜的金属活动性比H小，因此它们不易氧化D·它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金【答案】D【解析】根据题中所给出的信息分析，铜铸的国宝经历好多年不生锈主要含有不活泼的金属元素。10、第二主族元素R的单质及其相应氧化物的混合物12g，加足量水经完全反应后蒸干，得固体16g，试推测该元素可能是（）A：MgB：CaC：BeD：Ba【答案】B【解析】按一般方法求解此题，则只能列出两个方程三个未知数是无法解出答案的，只能采用极端值法。据题意可知16g为R对应的R(OH)2假设12克全为R则R-R(OH)2△m10\nMM+3434可得12164若12克全为RO则RO-R(OH)2△mM+16M+3418可得1216-14而此题12克为R的单质和氧化物组成的混合物。∴38<M<10211、某溶液由相同物质的量的CuCl2、FeCl3、AlCl3混合而成，向该溶液中加入铁粉，充分搅拌后振荡，铁粉仍有剩余，则溶液中存在较多的阳离子是（ ）A．Fe3＋、Cu2＋B．Fe3＋、Al3＋C．Fe2＋、Al3＋D．Fe2＋、Fe3＋【答案】C【解析】由于铁粉剩余，则溶液中的Cu2＋、Fe3＋都和铁发生反应，故溶液中有生成的Fe2＋和原溶液中的Al3＋。12、只用试管和胶头滴管就可以鉴别的下列各组溶液是( )①AlCl3溶液和NaOH溶液 ②Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液 ③Na[Al(OH)4]溶液和盐酸④Al2(SO4)3溶液和氨水A．①③B．①②③C．②③④D．③④【答案】A13、分析推理是化学学习的方法之一。下列实验推理中，正确的是()A．金属的冶炼方法与金属的活泼性有很大关系，所以铁、锌等金属一般用热还原法冶炼B．钠比铜活泼，所以钠可以从硫酸铜溶液中置换出铜C．工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁，所以工业上电解熔融氯化铝可制得铝D．将镁条和铝片用导线连接后插进稀NaOH溶液中，镁条上产生气泡，说明铝比镁活泼【答案】A【解析】B项，钠比铜活泼，但将钠放入硫酸铜溶液中钠首先与水反应，不能从硫酸铜溶液中置换出铜；C项，工业上电解熔融氯化镁可制得金属镁，但熔融氯化铝不导电，所以不能用电解熔融氯化铝的方法来制取铝；D项，由于铝片能够与NaOH溶液反应，而镁条与NaOH溶液不反应，所以将镁条和铝片用导线连接再插进稀NaOH溶液，镁条为原电池正极，镁条上产生气泡，但不能说明铝比镁活泼。14、2022年12月31日，世界上第一条商业磁悬浮铁路在上海投入运营。磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性。以Y2O3、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3Ox。现欲合成0.5nol此高温超导物质，理论上需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量（mol）分别是（）A0.50、0.50、0.50B0.50、1.0、1.5C0.25、1.0、1.5D1.0、0.25、0.17【答案】C【解析】根据题中所给的信息，结合已经学习过的知识分析，本题需要注意的是考查了化学反应中质量守恒的应用。15、对于合金的说法，不正确的是（）A．常见的铜合金是青铜和黄铜B．合金与各组分金属相比具有更低的熔点C．钢是铁和碳的合金，生铁则是纯铁D．合金与各组分金属相比具有更大的硬度【答案】C10\n【解析】本题要从书上寻找答案，鲁科版教材讲得不多。16、某学生用0.1000mol/L的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分为如下几步：A．量取20.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞；B．用标准溶液润洗滴定管2～3次；C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液；D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度线0以上2cm～3cm；E．调节液面至“0”或“0”以下刻度并记下读数；F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度．据此实验完成填空：(1)正确操作步骤的顺序是________(用序号字母填写)．(2)上述B步骤操作的目的是______________________________________．(3)上述A步骤操作之前，先用待测溶液润洗锥形瓶，则对滴定结果的影响是__________________．(4)判断到达滴定终点的实验现象是_________________.【答案】(1)B、D、C、E、A、F (2)洗去滴定管附着的水，防止将标准溶液稀释而带来误差 (3)偏高 (4)溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色【解析】(1)滴定操作的顺序为：润洗―→加液―→排气泡―→调节液面―→待测液注入锥形瓶―→滴定．即B、D、C、E、A、F.(2)润洗的目的是洗去滴定管内壁的水，防止将标准液稀释．(3)润洗锥形瓶，会使待测液溶质偏多，消耗标准液多，结果偏高．(4)因为锥形瓶内是盐酸，指示剂是酚酞，滴定终点溶液的颜色由无色变为浅红色．17、某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：(1)称取样品ag，将样品溶解于足量的稀盐酸中，过滤。滤液中主要含有____________(填化学式)，滤渣中含有__________；溶解、过滤用到的玻璃仪器是__________。(2)向滤液中加入过量的NaOH溶液，过滤，有关反应的离子方程式是________________________________________________________________________。(3)向步骤(2)所得的滤液中通入足量CO2气体，产生沉淀，过滤。有关反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)将步骤(3)过滤所得的沉淀用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称量，其质量为bg，则原样品中铝的质量分数为__________。(5)若步骤(2)中加入NaOH的量不足，则实验结果会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若步骤(4)中沉淀没有洗涤，则实验结果会__________；若沉淀灼烧不充分，则实验结果会__________。【答案】(1)MgCl2、AlCl3 Cu、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗(2)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O(3)CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO(4)9b/17a×100%(5)偏低 偏高 偏高【解析】Mg、Al、Cu、Si四种单质中，只有Mg、Al分别与盐酸发生反应：Mg＋2HCl===MgCl210\n＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，所以溶液中的阳离子为Mg2＋和Al3＋，分别继续与足量NaOH发生如下反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。经过滤后，向滤液中通入CO2，结合信息可知生成Al(OH)3沉淀，发生反应CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。据反应2Al(OH)3Al2O3＋3H2O及关系式2Al～Al2O3，求得铝的质量，进而求得其质量分数。2Al ～ Al2O32×27102xbgx＝9b/17g若(2)中滴加NaOH溶液不足，则Al3＋不能完全最终转化为Al2O3，使测定结果偏低；如果沉淀没有洗涤或灼烧不充分，都会使Al2O3质量偏大而使结果偏高。18、金属钛(Ti)因为具有许多神奇的性能越来越引起人们的关注，被誉为“未来金属”。常温下钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取金属钛的主要工艺过程如下：(1)从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个阶段，上述工艺溶度积中涉及的有矿石中金属元素的还原、矿石的富集、金属的精炼；没有涉及的一个阶段是______________；生铁实际上属于铁______等元素形成的合金。若生产中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体，请写出反应②的化学方程式__________________________。(2)生产中碳除了用还原剂还原还原金属矿物外，还有一个重要作用是______________；反应③是在氩气的环境中进行，目的是_____________________，如何从反应③后的固体中获得金属钛_______________________________。(3)已知在氯化过程中还有一种副产物VOCl3生成，实际生产中常在409K时用铜还原VOCl3，得到不溶于TiCl4的VOCl2，当有1molCu参加反应时转移的电子数为NA，试写出该反应的化学方程式为___________________。【答案】(1)碳；TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO(2)做燃料提供反应所需要的热能；防止钛、镁被空气氧化；向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤，洗涤，干燥。(3)Cu+VOCl3VOCl2+CuCl【解析】生铁属于铁碳合金；反应①、②中的可燃性气体是CO，①中除CO外还有单质铁、TiO2生成；②中产物只有CO、TiCl4两种；因上述冶炼均需要在高温下进行，故碳的另一个作用就是燃烧，提供反应所需要的热能。反应③结束后，固体物质为钛、镁、MgCl2的混合物，结合题目信息知加盐酸或稀硫酸后就可以溶解镁及MgCl2，然后过滤得到钛。铜在反应中，1molCu失去1mol电子，故得到的是CuCl。10\n【思维拓展】本模块试题通常情况下难度较小，解析中认真阅读题目提供的信息并从中找出有效信息(如变化的途径、类型、特征)是正确解题的知识基础；此外沉着细心、善于摒弃与解题无关的情景信息是正确解题的心理基础。19、室温下，氢氧化钠的溶解度为22g，将多少克金属钠投入100g水中，可获得该温度下的饱和溶液。【答案】11.5g【解析】设投入100g水中的金属钠的质量为x2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑4636802解法1：在一定温度下，饱和溶液中溶质的质量对应100g溶剂的比值是一常数，建立比例关系．质量为x的金属钠与质量为的水反应，生成质量为的氢氧化钠解得：x＝11.5g解法2：在一定温度下，饱和溶液的质量分数是常数，由此建立比例关系．质量为x的金属钠与质量为的水反应，生成质量为的NaOH，质量为的H2解得x＝11.5g解法3：本解法仍是根据饱和溶液中溶质的质量分数是常数建立比例关系，在处理溶液质量时采用简捷的方法，将溶剂和溶入溶剂的反应物的质量总量减去离开溶剂的物质质量(如气体等)．质量为x的金属钠与水反应生成质量为的NaOH，释放出质量为的H2解得：x＝11.5g20、酒精灯的火焰分为三层，由外到内依次为外焰、内焰、焰心，若把一根洁净的铜丝，由外焰逐渐深入到内焰，能观察到什么现象？又由内焰逐渐拉出，又能观察到现象依次写出可能有的化学方程式。【答案】铜丝先变黑后变红，又由红变黑。2Cu+O2=2CuO；CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+Cu+H2O2Cu+O2=2CuO10\n21、已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物，其中F能使红色湿润石蕊试纸变蓝色，它们之间能发生如下反应：①A+H2O→B+C②C+F→D③D+NaOH→F+E+H2O（1）写出它们的化学式：D_______________，F_______________。（2）写出①反应的化学方程式：_______________________________[.Com]（3）写出反应③的离子方程式：___________________________。（4）工业生产C的过程中有如下一步反应：即F经催化氧化生成B和H2O，写出该步反应的化学方程式：________________________________。【答案】【解析】22、由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜的工艺流程示意图如下：(1)在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是、，反射炉内生成炉渣的主要成分是；(2)冰铜(Cu2S和FeS互相熔合而成)含Cu量为20%～50%。转炉中，将冰铜加熔剂(石英砂)在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu2S被氧化成Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是、；(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极(填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应为；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的纯存在形式和位置为。10\n【答案】(1)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO22FeS+3O22FeO+2SO2，FeSiO3；(2)2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2、Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑(3)c；Cu2++2e-=Cu；Au、Ag以单质的形式沉积在c(阳极)下方，Fe以Fe2+的形式进入电解质溶液中。23、钼是一种过渡金属元素,通常用作合金及不锈钢的添加剂,这种元素可增强合金的强度、硬度、可焊性及韧性,还可增强其耐高温强度及耐腐蚀性能。如图是化工生产中制备金属钼的主要流程图。(1)写出反应①的化学方程式:___________ 。(2)反应①的尾气可以再利用,写出应用该尾气制得的两种重要化学试剂_____________ 。(3)如果在实验室模拟操作1和操作2,则需要使用的主要玻璃仪器有 ______。(4)钼在空气中灼烧生成三氧化钼,三氧化钼溶于氢氧化钠溶液生成钼酸钠;三氧化钼不溶于盐酸或稀硫酸。钼酸钠的化学式为 ________ 。(5)工业上制备还原性气体CO和H2的反应原理为CO2+CH42CO+2H2,CH4+H2OCO+3H2。含甲烷体积分数为80%的aL(标准状况)天然气与足量二氧化碳和水蒸气的混合物在高温下反应,甲烷转化率为90%,用产生的还原性气体(CO和H2)还原MoO3制钼,理论上能生产钼的质量为 。【答案】(1)2MoS2+7O22MoO3+4SO2(2)H2SO4、Na2SO3[或Na2SO4、(NH4)2SO4等](3)烧杯、漏斗、玻璃棒(4)Na2MoO4(5)4.11ag10\n【解析】(1)二硫化钼与氧气在高温下反应生成三氧化钼和二氧化硫;三氧化钼与氢气反应生成钼和水。钼酸铵与盐酸发生复分解反应生成难溶的钼酸和氯化铵。(2)二氧化硫可收集再利用,制备硫酸和盐类等。(3)操作1和操作2都分离固体与液体混合物,都是过滤操作。(4)钼酸是二元酸,直接写出钼酸钠。(5)根据反应方程式知,1mol甲烷完全反应生成4mol还原性气体,而:3CO+MoO3Mo+3CO2,3H2+MoO3Mo+3H2O,3mol还原性气体理论上生成1mol钼。n(CH4)=×80%,n(H2+CO)=×80%×90%×4mol,n(Mo)=×mol=mol,m(Mo)=mol×96g·mol-1≈4.11ag。24、（江苏省盐城中学2022—2022学年度第一学期期中考试）(10分)铝、铁、铜是应用最普遍的金属。（1）铜是印刷电路工业的重要材料。用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜,是工业上采用的方法之一。已知Cu(s)+2H+(aq)==Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ/mol2H2O2(l)==2H2O(l)+O2(g)△H=﹣196.46kJ/molH2(g)+1/2O2(g)==H2O(l)△H=﹣285.84kJ/mol在H2SO4溶液中Cu和H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为（2）镁铝合金生活中应用广泛。取样品a克，溶于200ml5mol/L的HCl溶液，收集到标况下氢气3.36L，a的取值范围，向反应后溶液中加入4mol/LNaOH溶液ml,沉淀质量达到最大值。（3）标准状况下，铁铜合金ag加入足量稀硝酸中，收集了一定量气体NO，在混合了67.2mlO2后，可完全被H2O吸收，无气体剩余。则生成的NO为ml；向反应后溶液加足量的NaOH溶液，得到沉淀的质量g。（用含a的代数式表示）【答案】（1）Cu(s)+2H+(aq)+H2O2(l)==Cu2+(aq)+2H2O(l)⊿H=-319.68kJ/mol（2）（2.73.6）250（3）89.6a+0.20425、铜是生命中必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生的各个方面都会产生深远的影响，请完成(1)～(3)题：(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜〔即曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜〕。试写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________。(2)铜器表面有时会生成铜绿，请写出生成铜绿的化学方程式：________________________________________________________________________，这层铜绿可以用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃)10\n【答案】(1)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(2)2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O(3)选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。【解析】(1)Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(2)2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3；要除去铜器表面的铜绿，考虑选择酸，强氧化性酸能和裸露的铜继续反应，而盐酸不和铜继续反应，并且盐酸具有挥发性。有关方程式如下：Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O。(3)根据题给信息以及作货币的实际，选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。10
