山东省济宁一中2022届高三化学二轮复习专题50金属材料精选练习含解析鲁教版

专题50金属材料1、食品保鲜膜按材质分为聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等种类。PVC被广泛地用于食品、蔬菜外包装，它对人体有潜在危害。下列有关叙述不正确的是(　　)A．等质量的聚乙烯和乙烯燃烧消耗的氧气相等B．PVC单体可由PE的单体与氯化氢加成制得C．倡导人们在购物时使用纸袋或布袋，最好不用塑料袋，是为了防止白色污染D．鉴别PE和PVC，可把其放入试管中加强热，在试管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸，如果试纸变红，则是PVC；不变红，则为PE【答案】B【解析】PE、PVC的单体分别为CH2===CH2、CH2===CHCl，PVC单体可由乙炔与HCl加成制得，而乙烯与HCl加成生成CH3CH2Cl，B错。2、欲观察H2燃烧的颜色，燃烧管的材料最好是采用（）A．钠玻璃B．钾玻璃C．钢管D．石英玻璃【答案】D【解析】因为钠、钾、铁元素在灼烧时都有焰色反应，会干扰H2燃烧时火焰颜色。因此选项D是符合题意的。3、金属冶炼技术随人类对自然界认识的不断深入而发展。下列金属中，常用作还原剂冶炼其他金属的是（）A．AgB．CuC．FeD．Al【答案】D4、金属的使用是人类拓展自身能力的标志之一。人类利用几种常用金属的先后顺序依次为金、铜、铁、铝，之所以有先后，主要取决于（）A.金属在地壳中的含量多少B.金属的熔沸点高低C.金属的活泼性强弱D.金属的导电性强弱【答案】C5、下列有关金属冶炼方法叙述正确的是（）A.电解法：Fe、AlB.热还原法:Cu、NaC.热分解法:Hg、MgD.火法或湿法：Cu【答案】D6、下列有关金属腐蚀的叙述正确的是（　　）A．金属化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接由氧化剂提供B．金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行，以析出H2为主D．在潮湿的强酸性环境下，金属的电化学腐蚀主要以正极上析出H2为主【答案】D【解析】金属的化学腐蚀是金属直接与氧化剂接触，金属提供电子，A项错误；在碱性或中性环境中，金属主要发生的是吸氧腐蚀，酸性环境中，金属主要发生析氢腐蚀，B、C项错误。7、下列有关合金性质的叙述中正确的是（　　）A．合金与各成分金属相比，具有很多优良的物理、化学或机械性能B．相同金属元素组成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的11\nC．铝与镁铝合金在冷的浓硝酸中的反应相同D．合金具有各成分金属性质之和【答案】A【解析】虽然是由相同元素组成的合金，若各元素的含量不同，则其性质也有差异，B错；铝在冷的浓硝酸中发生钝化反应，在铝的表面上形成一层致密的氧化膜，而镁铝合金则是镁和铝依次与浓硝酸发生常规的氧化还原反应，C错；合金的性质并不是各成分金属性质的简单加和，D错。8、下列关于牺牲保护法的叙述中不正确的是（　　）A．食品包装袋中附加的抗氧化剂小包可能是FeSO4，因为它是还原性较强的物质，极易与空气中的氧气反应而确保食品包装袋中始终是无氧环境B．白铁抗腐蚀能力强，是因为内部结构发生了变化，铁的还原性消失而难以被氧化C．黄铜中的锌对铜起到了保护作用D．镁块与输油管道相连可保护管道不受腐蚀【答案】B【解析】白铁是镀锌铁，可隔离金属与氧化剂，起到防止化学腐蚀的作用；当镀层破损后，有水膜存在下，锌的活泼性比铁强，充当原电池的负极而被腐蚀，铁为阴极处于还原性环境中受到保护，B不正确。9、金属腐蚀是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应(氧化还原)而腐蚀损耗的过程。下列说法不正确的是（　　）A．铁制品表面产生的铁锈可以阻止里面的铁与空气进一步接触B．铁制品生锈的过程是一个缓慢氧化的过程C．车、船表面涂上一层油漆可以防止铁生锈D．生锈报废的铁制品可以回收重新炼铁【答案】A【解析】铁锈为疏松的结构，不能阻止里面的铁与空气、水进一步接触，直到锈透。10、海边的铁制品比较容易生锈，月球上的铁不易腐蚀。钢铁发生腐蚀时，正极上发生的反应为（　　）A．2Fe－4e－===2Fe2＋B．2Fe2＋＋4e－===2FeC．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋【答案】C【解析】钢铁的腐蚀以电化学为主，电化学中又以吸氧腐蚀为主，正极是O2得电子。11、下列金属中，常温下就易和氧气反应的是(　)A．钯B．铂C．铁D．铜【答案】C12、钛被誉为“太空金属”、“未来金属”。它的强度大、密度小、可塑性好、抗腐蚀性能强。它和它的合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备中。室温下，它不与水、稀硫酸、稀硝酸反应，但易溶于氢氟酸，推断其原因是（　　）A．氟离子易与钛离子形成可溶性难电离物质B．氢氟酸的氧化性比其他酸强C．氢氟酸的还原性比其他酸强11\nD．氢氟酸的酸性比其他酸强【答案】A【解析】氢氟酸是一种弱酸且还原性极弱，所以C、D项错误。13、下列关于合金与纯金属性质的说法中不正确的是（　　）A．合金是两种金属或多种金属组成的混合物，没有固定的熔点B．相同的几种金属不同含量组成的几种合金，其性质也可能有所差别C．合金跟金属一样能导电、导热、具有较好的延展性D．合金的性能在很多方面比纯金属更加优越，所以应用更加广泛【答案】A【解析】A项中由于合金具有特定的结构，所以其熔点也是固定的，A错；合金具有金属的特性，所以其导电导热性和延展性也很好，C正确；合金中不同的金属，及相同的金属不同的用量都可以形成性质不同的合金，即其性质可以调控，所以我们可以根据需要添加和控制合金的性质，使它的性能更加优越，因此应用也更加广泛，B、D正确。14、下列说法正确的是（　　）A．NaHSO3和NaHCO3的混合溶液中（S和C均用R表示）：B.常温下物质的量浓度相等的三种溶液中水的电离程度：③>①>②C．常温下醋酸和醋酸钠混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH值的关系如图所示，当pH=4.5溶液中：D．冰醋酸中逐滴加水，溶液的导电性、醋酸的电离程度、pH均先增大后减小【答案】C15、NA为阿伏加罗常数，下列有关说法正确的是（　　）A．78g过氧化钠晶体中，含2NA个阴离子B．足量的铜与含2molH2SO4的浓硫酸充分反应，可生成NA个SO2分子C．200mL5mol·L－1Na2CO3溶液中，含NA个CO32－D．1molCH3+中含有电子数为8NA【答案】D【解析】A项：过氧化钠中的2个氧原子是一个整体；B项浓硫酸随着反应进行，浓度减低最终一定有稀硫酸不能反应；C项碳酸根离子会水解。16、为测定一种含脉石的矿石的主要成分，进行如下实验：(1)称取矿石粉末1.25g，加入过量的稀硫酸溶解，反应完全后，产生无色无味气体A0.380g，生成浅绿色物质B的溶液，尚存不溶性残渣。11\n(2)将产生的A通入足量的石灰水中，产生0.864g白色沉淀。(3)将滤去残渣的B溶液定容为100mL，取少许，加过氧化氢，生成含C物质的棕黄色溶液，再滴入KSCN溶液，溶液呈红色。(4)移出定容后的B溶液25mL，用0.02mol/LKMnO4溶液滴定，耗用21.55mL时到达终点。〔反应式：5(B阳离子)＋MnO＋8H＋===5(C阳离子)＋Mn2＋＋4H2O〕请回答下列问题：(1)A的相对分子质量为________，化学式为________。(2)B溶液的阳离子符号是________。(3)矿石的主要成分是________________。(4)主要成分在样品中的质量分数为____________。【答案】(1)44　CO2　(2)Fe2＋　(3)FeCO3　(4)80%【解析】根据产生的气体无色无味，并能使澄清的石灰水变浑浊，可知该气体为CO2；根据B的溶液为浅绿色，且加入H2O2生成的C为棕黄色，再滴入KSCN呈红色，说明B为Fe2＋，C为Fe3＋；由以上可知矿石的主要成分为FeCO3；17、现已探明在黄铜矿中含有工业、国防所需要的Fe、Cu、Au、Co、Ni等元素。工业上制备氯化铜时，是将盐酸加热至80℃左右，慢慢加入粗制氧化铜粉(含杂质氧化亚铁)，充分搅拌，使之溶解，反应如下：CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O，FeO＋2HCl===FeCl2＋H2O。已知：物质开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe(OH)31.93.2Fe(OH)27.09.0Cu(OH)24.76.7(1)若提供的药品有：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu，试结合题给表格，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤：_______________________。(2)将除去Fe2＋后所得溶液小心加热浓缩，再冷却结晶，即可得CuCl2·3H2O。①过滤操作中需要的玻璃仪器有____________________________。②如果要将CuCl2·3H2O处理为无水氯化铜，请写出实验操作：__________。11\n(3)实验室欲用CuCl2·3H2O晶体配制240mL0.1mol·L－1的CuCl2溶液。①需称量________g的CuCl2·3H2O晶体。②配制过程中，下列仪器需要用到的是(填选项号)________。A．烧杯　B．量筒　C．玻璃棒　D．250mL容量瓶　E．漏斗　F．胶头滴管(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制，现以CuCl2溶液作电解质溶液，则阴极材料为________，通电一段时间后，CuCl2溶液的浓度________(填“变大”、“变小”或“不变”)。(5)现将3.84g铜投入浓HNO3中，铜完全溶解，共收集到672mL气体(标准状况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积是________mL。【答案】(1)通入足量Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入CuO调节溶液的pH至3.2～4.7，过滤除去Fe(OH)3(2)①烧杯、漏斗、玻璃棒②在干燥的HCl气氛中加热蒸发(3)①4.7　②A、B、C、D、F(4)纯铜　变小　(5)672【解析】(1)先通入足量的氯气将Fe2＋氧化成Fe3＋，然后用CuO调节溶液的pH的范围，使Fe3＋完全沉淀而Cu2＋不沉淀。(2)为防止Cu2＋水解，故在干燥的HCl气氛中加热蒸干。(3)配制240mL0.1mol·L－1的CuCl2溶液，须采用250mL的容量瓶，故m(CuCl2·3H2O)＝0.1mol·L－1×0.25L×189g/mol＝4.7g(保留一位小数)。(4)由粗铜的精炼原理可知：用纯铜作阴极，粗铜作阳极；因为在电解过程中，阳极上有其他活泼的金属放电，而铜离子一直在阴极上放电，故电解一段时间后，电解液CuCl2浓度会变小。(5)可用终态分析法进行分析(利用电子得失守恒)列式：铜失电子的物质的量n＝3.84g÷64g·mol－1×2e－＝氧气得电子的物质的量＝×4e－，求得V(O2)＝0.672L。18、某中学学生将过氧化钠与水的反应作为研究性学习的课题。他们经过查资料、提出假设、进行实验设计，并通过实验得到结论验证。下表是他们的实验方案及实验现象。实验序号实验方案实验现象1将水滴入盛有过氧化钠固体的试管中，配制成溶液，用带火星的木条检验生成的气体反应激烈，有大量气体产生，并能使木条复燃2将实验1所得溶液分成两份，一份加入紫色石蕊试液；一份加入无色酚酞试液溶液变蓝且长时间不褪色溶液显红色，半分钟内褪色3若把实验1所得溶液分成两份。一份加热至沸1min～2min，再滴入酚酞试液；另一份加热至沸1min～2min，再滴入紫色石蕊试液溶液显红色，但仍很快褪色溶液显蓝色且很快褪色4在变为蓝色石蕊试液中滴加H2O2溶液加热至沸蓝色褪去5若把实验1所得溶液中加入少许MnO211\n，静置到无气体产生时，分成两份。一份加入无色酚酞加热至沸一份加入紫色石蕊加热至沸溶液变红且不再褪色溶液变蓝且不再褪色6①称取3.9g过氧化钠固体，逐滴加入约50mL水②待不再产生气体，10min以后，加入用小纸片包好的MnO2，迅速塞紧双孔塞，轻轻摇动反应器，纸包自动散开，MnO2与溶液开始接触测得氧气体积为170mL左右(已转换成标准状况下体积且已考虑50mL水和导气管中水两者所占容积的体积因素)又产生大量氧气，至反应完全以后，又测得产生了390mL氧气(已转换成标准状况下体积且两次测定条件均相同)请仔细阅读有关内容后回答：(1)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了课本所介绍的上述反应外还存在另一反应，其化学方程式为。(2)写出实验5中“加入少许MnO2产生气体”时所发生反应的化学方程式：。(3)从以上实验结果分析，石蕊分子与酚酞分子相比较，它们的稳定性(填“相等”、“前者大”或“后者大”)。(4)综合分析上述实验，指出使变红的酚酞褪色的物质是，从此实验你认为该物质具有哪些性质。(5)若气体流向从左到右，将完成实验6所需仪器填入表中并连接好。【答案】(1)Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2(2)(3)前者大(4)H2O2；①不稳定能分解；②水与Na2O2反应生成的H2O2约有1/3发生分解；③H2O2具有氧化性(或漂白性)；④加热时氧化能力增强(5)如下图19、将Wg木炭与同时装入一个装有压力表体积不变的密闭容器中，压力表所示压强为，高温下容器中木炭与均完全反应后恢复到原温度，压力表的示数为，试求：11\n（1）当W取值发生变化时，反应后压强P也发生变化，P的最大值（以表示）是______。（2）以W表示满足题设条件的a的取值范围__________。(3)在题设条件下，W、a、P、之间必须满足函数系W=f(a、、P)，写出该函数表达式：__________________。【答案】（1）（2）；（3）20、据新华社报道，发展改革委员会于2022年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图解答下列问题：请回答：(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品____________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)氧化铝熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是__________________________。(3)在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：__________________________________________(用化学方程式表示)。(4)工业上制取金属镁时是电解MgCl2，电解反应方程式为____________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)Al2O3　石墨(或碳)(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2(3)2C＋O22CO　(4)MgCl2Mg＋Cl2↑因为MgO熔点太高，MgCl2熔点低，熔化时能发生电离而导电；AlCl3是共价化合物，熔化时不能发生电离【解析】该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及原料的合理利用。(1)铝土矿的主要化学成分是Al2O3，另外还有SiO2、Fe2O3、TiO2、H211\nO等，电解前必须进行提纯。石油炼制、煤的干馏产品的固体物质的成分为碳，具有导电性，可以作为电解铝的阳极和阴极材料。(2)纯净Al2O3的熔点很高，而其电解必须在熔融状态下进行，若采用纯净的Al2O3进行电解，则加热熔融需要浪费大量的能量，所以工业上采用加入冰晶石(Na3AlF6)和氟化钙(CaF2)的方法，降低Al2O3的熔点。(3)工业冶炼铝的关键操作是电解，电解时阳极发生氧化反应，熔融物中的O2－失电子，生成O2，在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应，在高温条件下生成CO。(4)因为MgCl2为离子化合物，熔融时能发生电离，而AlCl3为共价化合物，熔融时不发生电离，再者MgO熔点很高，很难熔化，耗能太大。21、下图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。试回答下列问题：(1)各物质的化学式：A________，C________，E________。(2)写出下列反应的化学方程式：B→C：________________________________________________________________________；D→E：________________________________________________________________________；(3)在反应A→D中，还原剂是________。【答案】(1)Na2O2　NaOH　NaCl(2)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑(3)Na2O2【解析】根据A为淡黄色固体确定A为Na2O2、B为Na；根据A＋CO2―→D，B＋Cl2―→E，判断D为Na2CO3，E为NaCl；最终判断C为NaOH。22、高分子材料PET聚酯树脂的单体和PMMA塑料的合成路线如下（部分反应条件及产物略去）：11\n请回答下列问题：(1)A的结构简式是____。(2)D中含有的官能团名称是____。(3)反应④～⑦中，属于消去反应的是____（填序号）。(4)反应④的化学方程式是。(5)反应③的化学方程式是。(6)写出符合下列条件的F的同分异构体的结构简式。a．与F含有相同的官能团b．能与新制银氨溶液反应产生银镜c．核磁共振氢谱显示只有三组峰【答案】【解析】解析：根据反应④及反应物的分子式知C3H8O是丙醇，再结合已知Ⅱ可得C是丙酮，D是(CH3)2C(OH)－COOH,根据PMMA的结构知F是CH2=C(CH3)COOCH3,根据D、F的结构知E是(CH3)2C(OH)－COOCH3,X是甲醇，C8H10是苯的同系物，根据PET聚酯树脂的单体的结构知是对二甲苯，A是对苯二甲酸，B是对苯二甲酸二甲酯，反应③利用已知I的酯交换反应，Y是乙二醇。(3)反应④～⑦中，属于消去反应的是⑦，(4)反应④是2-丙醇氧化为丙酮⑹根据题意F的同分异构体含酯基、醛基，即含HCOO-结构，还有碳碳双键，又核磁共振氢谱显示只有三组峰，即剩余的4个C原子上只有2种H，是－CH=C(CH3)2的结构，因此该同分异构体是11\n。23、现有下列物质：脂肪、甘油、多糖、蛋白质、维生素A、维生素C、碘元素、铁元素。请选择正确答案填在相应的空格里。①人体缺乏某种维生素会引起坏血病，这种维生素是。②人体缺乏某种微量元素会发生贫血，这种微量元素是。③既能为人体提供热量，又能提供必需脂肪酸的物质是。④纤维素被称为“第七营养素”。食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量，但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质。从化学成分看，纤维素是一种。【答案】①维生素C。②铁元素。③脂肪。④多糖。24、干电池与充电电池的本质区别在于：______________________________；而燃料电池与干电池或蓄电池的主要差别在于______________________________。【答案】内部的氧化还原反应是否可逆反应是否能连续进行25、二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物．平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（主要含CeO2、SiO2、Fe2O3等）．某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如图：（1）洗涤滤渣A的主要目的是为了除去　　（填离子符号）．（2）第②步反应的离子方程式为：　　；滤渣B的主要成分是：　　．（3）萃取是分离稀土元素的常用方法．已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP　　（填“能”或“不能”）与水互溶．实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有：　　、烧杯、玻璃棒、量筒等．（4）取上述流程中得到的Ce（OH）4产品0.462g，加硫酸溶解后，用0.1000mol·L﹣1FeSO4标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3+），消耗20.00mL标准溶液．该产品中Ce（OH）4的质量分数为：　　（小数点后保留两位有效数字）．【答案】（1）Fe3+；（2）6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O；SiO2；（3）不能；分液漏斗；（4）90.04%。【解析】废玻璃粉末中含有SiO2、Fe2O3、CeO2，向其中加入稀盐酸，Fe2O3反应变成FeCl3，溶于水，滤渣A的成分为SiO2、CeO2（第①步），第②步向滤渣A中加稀硫酸和H2O2，SiO2不反应，CeO2反应变成Ce3+，加碱以Ce（OH）3形式沉淀出（第③步），Ce（OH）3和氧气反，生成Ce（OH）4，经过滤、洗涤、干燥得到纯净的Ce（OH）4；（1）滤渣A上含有FeCl3，洗涤滤渣A的目的是为了除去Fe3+；11\n（2）稀硫酸、H2O2，CeO2三者反应生成转化为Ce2（SO4）3、O2和H2O，反应的离子方程式为：6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O；加入稀硫酸和H2O2，CeO2转化为Ce3+，SiO2不反应，滤渣B的成分为SiO2，故答案为：6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O；SiO2；（3）化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，所以TBP不能与水互溶，实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有：分液漏斗、烧杯、玻璃棒、量筒等，故答案为：不能；分液漏斗；（4）Ce（OH）4～FeSO40.0020mol0.1000mol/L﹣1×0.020L所以m（Ce（OH）4）=0.0020mol×208g/mol=0.416g，产品中Ce（OH）4的质量分数为×100%=90.04%，故答案为：90.04%。11