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(广东版)2022届高三化学一轮复习 专讲专练 第9讲 用途广泛的金属材料(含详解)
(广东版)2022届高三化学一轮复习 专讲专练 第9讲 用途广泛的金属材料(含详解)
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第9讲 用途广泛的金属材料1.合金与纯金属制成的金属材料相比,合金的优点是( )①合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大②一般地,合金的熔点比它的各成分金属的熔点更低③改变原料的配比、改变生成合金的条件,得到有不同性能的合金④合金比纯金属的导电性更强⑤合金比纯金属的应用范围更广泛A.①②③⑤ B.②③④C.①②④D.①②④⑤2.合金具有优良的机械性能,用途广泛。下列物质属于合金的是( )A.铜 B.钢C.金刚石 D.石英3.下列物质不属于合金的是( )A.生铁 B.金属铝C.不锈钢 D.青铜4.[2022·威海一模]下列关于铜的说法正确的是( )A.铜在干燥的空气中和在潮湿的空气中存在的形态相同B.相同质量的铜分别与足量的氯气、硫完全反应,失去的电子数相同C.相同物质的量的浓硫酸分别与足量的铜和氧化铜反应,生成硫酸铜的量相同D.相同质量的铜分别与足量的稀硝酸、浓硝酸完全反应,生成气体的物质的量不同5.[2022·江西九校联考]“十二五”(2022~2022年)末期,随着铁路的建设发展,一票难求的情况将从根本上得到改观,或者说将成为历史。下列有关说法中正确的是( )A.铁路建设所需的大量水泥属于新型无机非金属材料B.铁路勘探时常用太阳能电池提供能量,太阳能电池是原电池C.铁轨焊接时常用到铝热反应,铝热反应中放出大量的热足以使铁熔化D.工业上铁、金的冶炼均采用热还原法6.制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”,发生的反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )A.烧杯中有铜无铁B.烧杯中有铁无铜C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无7.(双选)下列关于金属的叙述中正确的是( )A.常温下所有的金属都是固态B.金属具有导电、导热和延展性C.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性D.金属元素大多数以化合态存在于自然界8.(双选)下列说法不正确的是( )A.青铜是我国使用最早的合金B.生铁是合金,钢是纯铁7\nC.生铁的熔点比纯铁高D.合金的硬度一般比它各成分金属大9.纯铁的熔点为1535℃,而在高炉中炼铁时生铁(含碳量较高的铁的合金)在1200℃左右就熔化了,这是因为( )A.铁的纯度高,所以熔点变低B.形成了铁碳合金,所以熔点变低C.合金的熔点高于它的成分金属D.生铁在高炉内熔化的过程中发生了化学变化10.把ag铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,再加入过量NaOH溶液。过滤析出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色的粉末的质量仍为ag,则原合金中铁的质量分数为( )A.70% B.52.4%C.47.6% D.30%11.按要求完成下列反应的化学方程式:(1)铜和浓硫酸在加热条件下的反应:________________________________________________________________________;(2)将氯气通入冷的消石灰中制取漂白粉:________________________________________________________________________;(3)铝与NaOH溶液反应:________________________________________________________________________;(4)在FeSO4溶液中加入NaOH溶液时,产生的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变为红褐色。试写出上述变化的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。12.(1)除去下表各溶液中含有的少量杂质(括号内),填写下表:各物质的溶液(杂质)除去杂质所需试剂离子方程式Na2CO3(NaHCO3)FeCl2(FeCl3)Fe(Al)SiO2(CaCO3)(2)向FeCl3溶液中加入ag铜粉,搅拌使之全部溶解,再向其中加入bg铁粉,充分反应后过滤得滤渣cg,若已知a>b>c,则cg滤渣是________。溶液中存在的主要阳离子是______________。13.某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后,探究Cu的常见化合物性质。过程如下:(常见含铜元素物质及颜色:铜——红色;氧化铜——黑色;氧化亚铜——红色)[提出问题]①在周期表中,Cu、Al位置接近。Cu不如Al活泼,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗?②通常情况下,+2价Fe的稳定性小于+3价Fe,+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗?[实验方案](1)解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、____________________(填试剂),同时进行相关实验。7\n(2)解决问题②的实验步骤和现象如下:取98gCu(OH)2固体,加热至80~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72g,A的化学式为__________。向A中加入过量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在。[实验结论](1)Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是__________________________。(2)根据实验方案(2),得出的+1价Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是:高温时________________________________________________________________________________________________________________________________________________;在酸性溶液中________________________________________________________________________。14.某些铁、铝制品的表面常生成一层氧化物,其主要成分分别是氧化铁、氧化铝。请回答:(1)两种氧化物均能与盐酸反应,生成的两种盐的化学式分别为________、________。向这两种盐的溶液中分别滴加足量氢氧化钠溶液,可观察到:其中一种溶液中的现象是先产生白色沉淀,然后白色沉淀逐渐消失;另一种溶液中的现象是________(填序号)。①产生白色沉淀②产生红褐色沉淀③产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色(2)铝与氧化铁的反应可用于焊接钢轨,其反应的化学方程式为________________________________________________________________________。15.A是一种红棕色金属氧化物,B、D是金属单质,J是一种难溶于水的白色化合物,受热后容易发生分解。图K9-1(1)写出下列物质的化学式:A________,H________,E________,J________________________________________________________________________。(2)按要求写方程式:①C转化为I的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②B也可以直接转化为I,写出此转化的离子方程式:________________________________________________________________________________。③F在空气中转化为G的化学方程式:__________________________________。7\n④D可以与水蒸气在高温条件下反应,写出此反应的化学方程式:________________________________________________________________________。16.蓝铜矿又名石青,可作为铜矿石来提炼铜,也用作蓝颜料,质优的还可制作成工艺品。某同学为探究其组成和提炼铜设计了以下实验:Ⅰ 将一定质量的蓝铜矿加热,使其分解,待其完全分解后,观察到反应过程中有无色液滴生成,并收集到2.24L(标准状况)干燥无色、无味气体A,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。Ⅱ 将Ⅰ中分解后所得固体加入稀盐酸,得到蓝色溶液。Ⅲ 在蓝色溶液中加入过量的某金属粉末B,待反应完全后,过滤,得到固体和浅绿色滤液。Ⅳ 将Ⅱ中过滤所得固体加过量的稀盐酸溶解,过滤,洗涤,干燥,得到固体9.6g。Ⅴ 为回收并保存试剂,该同学将步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中滤液合并,并向其中加入少量B。(1)步骤Ⅰ中气体A的电子式为________。(2)某同学为检验步骤Ⅲ所得滤液中的金属离子是否被氧化,可选用的最佳试剂为________。(3)实验中多次加入稀盐酸,步骤Ⅱ和步骤Ⅳ中需加入过量稀盐酸,其目的是________________。(4)写出步骤Ⅳ中检验固体是否洗涤干净的方法________________________________________________________________________________。(5)步骤Ⅴ中加入B的目的是(用离子方程式表示)________________________________________________________________________________;合并后的滤液中还含有少量的盐酸,也有利于试剂的保存,其原因是(用离子方程式表示和文字说明)________________________________________________________________________________。(6)蓝铜矿的化学式为________。7\n1.A2.B [解析]铜是金属单质、金刚石是非金属单质,石英(SiO2)是氧化物,而钢是碳与铁的合金,故选B。3.B [解析]生铁是由铁、碳等元素组成的合金,不锈钢是由铁、铬等元素组成的合金,青铜是由铜、锡等元素组成的合金。4.D5.C [解析]A项,铁路建设所需的大量水泥属于传统无机非金属材料;B项,太阳能电池是把光能转化为电能,而原电池是把化学能转化为电能;D项,工业上铁的冶炼采用热还原法,金的冶炼采用富集法,属于物理方法。6.B [解析]铁的还原性比铜强,FeCl3首先氧化Fe;只有Fe反应完后,剩余的FeCl3才能再氧化Cu。故烧杯中有铁无铜是不可能的。7.BD [解析]水银是液体,故A错;亚铁离子既有氧化性又有还原性,故C错。8.BC [解析]钢也是合金,故B错;合金的熔点一般比它各成分金属低,故C错。9.B [解析]铁的纯度越高,熔点越高,故A错;合金的熔点一般低于它的成分金属,故C错;铁熔化是物理变化,故D错。10.A [解析]以合金为研究对象,m(Fe)+m(Al)=ag,以红棕色Fe2O3粉末为研究对象,m(Fe)+m(O)=ag,根据铁元素守恒、等效替换原则可知,原合金中铁的质量分数等于Fe2O3中铁的质量分数,即w(Fe)=×100%=70%,故选A。11.(1)Cu+2H2SO4(浓)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)312.(1)除去杂质所需试剂离子方程式氢氧化钠溶液HCO+OH-===CO+H2O铁粉2Fe3++Fe===3Fe2+氢氧化钠溶液2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑盐酸CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(2)Cu Fe2+、Cu2+[解析](1)根据除杂不引入新杂质等原则,碳酸氢钠与适量氢氧化钠中和可得碳酸钠溶液,FeCl3与过量铁粉反应后过滤可得氯化亚铁溶液,杂质Al与过量氢氧化钠溶液反应后过滤可得铁单质,杂质CaCO3与过量盐酸或硝酸反应后过滤可得二氧化硅固体;(2)铜粉与过量的氯化铁溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁溶液,铁粉与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁溶液,过量铁粉与氯化铜溶液反应生成铜单质和氯化亚铁溶液,则滤渣是Cu,溶液中存在的阳离子是Fe2+、Cu2+。13.[实验方案](1)盐酸和NaOH溶液 (2)Cu2O[实验结论](1)Cu(OH)2既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液(2)+1价Cu比+2价Cu稳定 +2价Cu比+1价Cu稳定[解析][实验方案](1)盐酸和氢氧化钠溶液是检验氢氧化铝具有两性的试剂,由此类推,先向硫酸铜溶液中加入适量氢氧化钠溶液,得到的悬浊液一分为二,向其中一份滴入足量盐酸,另一份滴入足量氢氧化钠溶液,观察沉淀是否都溶解,即可解决问题;(2)氢氧化铜热分解为氧化铜和水,氧化铜热分解为氧化亚铜和氧气,根据铜守恒可知A为氧化亚铜。[实验结论](1)氢氧化铝既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液,说明氢氧化铝具有两性,7\n则证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是Cu(OH)2既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液;(2)高温时氧化铜分解为氧化亚铜,说明+1价Cu比+2价Cu稳定;氧化亚铜在酸性溶液中转化为铜离子、铜和水,说明+2价Cu比+1价Cu稳定。14.(1)FeCl3 AlCl3 ②(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3[解析](1)氧化铁是碱性氧化物,能溶于盐酸生成氯化铁和水,氧化铝是两性氧化物,也能溶于盐酸生成氯化铝和水;氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液时先生成氢氧化铝沉淀,由于该沉淀是两性氢氧化物,能溶于过量氢氧化钠溶液中,所以白色沉淀逐渐溶解;氯化铁溶液中滴加足量氢氧化钠溶液时生成红褐色沉淀,且不溶于过量氢氧化钠溶液中,故选②;(2)铝热反应适合焊接钢轨。15.(1)Fe2O3 AlCl3 FeCl2 Al(OH)3(2)①Al2O3+2OH-===2AlO+H2O②2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑③4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3④3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2[解析](1)联系铝热反应及题中信息可推断,A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分别是氧化铁、铝、氧化铝、铁、氯化亚铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁、氯化铝、偏铝酸钠、氢氧化铝。16.(1)∶O∶∶C∶∶O∶ (2)KSCN溶液(3)保证固体全部溶解(4)向洗涤后的滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若没有白色沉淀生成,说明已经洗涤干净。或向洗涤后的滤液中滴加NaOH溶液,若无沉淀生成,说明洗涤干净。或向洗涤后的滤液中通入氯气,再滴加KSCN溶液,无现象,说明洗涤干净。或向洗涤后的滤液中滴加KSCN溶液,再通入氯气,无现象,说明洗涤干净(5)2Fe3++Fe===3Fe2+ Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,盐酸电离出的H+能抑制Fe2+的水解(6)Cu3(CO3)2(OH)2[解析](1)能使石灰水变浑浊的无色、无味气体只有CO2,气体A为CO2,其电子式为∶O∶∶C∶∶O∶。(2)步骤Ⅲ实验:含Cu2+的溶液加入B能生成固体和浅绿色溶液,浅绿色是Fe2+的性质,故B为Fe,发生的反应为:CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,Fe2+被氧化将生成Fe3+,故检验滤液中是否存在Fe3+即可判断Fe2+是否被氧化,检验Fe3+的最佳试剂为KSCN。Fe3+与SCN-作用得到红色溶液。(3)步骤Ⅱ是利用盐酸溶解步骤Ⅰ所得的固体,步骤Ⅳ是将步骤Ⅲ中过量的B(Fe)溶解,得到纯铜。故步骤Ⅱ和步骤Ⅳ加入过量盐酸的目的是保证固体全部溶解。(4)步骤Ⅳ所得固体表面附着的杂质是FeCl2,因此检验洗涤液中的Fe2+或Cl-均可以判断沉淀是否洗净。(5)步骤Ⅴ保存的溶液为FeCl2,含Fe2+的溶液被空气中的O2氧化成Fe3+,加入铁,可以将生成的Fe3+还原成Fe2+,2Fe3++Fe===3Fe2+;Fe2+在溶液中发生水解Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,由此可以看出,剩余的HCl可以抑制Fe2+的水解。(6)蓝铜矿加热分解有无色液滴生成,可以判断该液滴为H2O。放出CO2的物质的量为:n(CO2)==0.1mol矿石中Cu的物质的量为:n(Cu)==0.15moln(Cu)∶n(CO2)=3∶27\n在矿石中,CO2应来源于CO,根据化合价关系Cu应为+2价,结合有水生成和化合价关系,可以判断矿石中还含有OH-,根据化合价的代数和为0,得出n(Cu2+)∶n(CO)∶n(OH-)=3∶2∶2,矿石的化学式为:Cu3(CO3)2(OH)2或写成Cu3(OH)2(CO3)2。7
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高考 - 一轮复习
发布时间:2022-08-25 10:29:23
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