高考化学一轮复习课时分层作业十一用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物含解析新人教版

这是一份高考化学一轮复习课时分层作业十一用途广泛的金属材料和开发利用金属矿物含解析新人教版，共7页。试卷主要包含了分析推理是化学学习的方法之一，古代化学源远流长等内容，欢迎下载使用。

1．化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法中错误的是( )
A．MgO、Al2O3的熔点很高，可制作耐高温材料，工业上也用电解MgO、Al2O3冶炼对应的金属
B．明矾水解形成的胶体能吸附水中悬浮物，可用于水的净化
C．氢氧化铝、碳酸氢钠都是常见的胃酸中和剂
D．铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀，是因其表面形成致密氧化膜
【解析】选A。MgO的熔点很高，通常电解熔点较低的MgCl2制备Mg，A错误；
Al3＋水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物，因而可用于水的净化，B正确；氢氧化铝、碳酸氢钠都能与胃酸中的盐酸反应，能够作胃酸的中和剂，C正确；Al的表面形成致密的氧化膜，可以防止Al被进一步腐蚀，D正确。
2．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
【解析】选A。B项，钠比铜活泼，但将钠放入硫酸铜溶液中钠首先会与水反应，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。
3．古代化学源远流长。下列说法错误的是( )
A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，说明铁能置换出铜；这样铁釜能减缓锈蚀
B．“欲试药金(铜锌合金)，烧火有五色气起”，通过焰色反应可检验金属元素
C．“龙泉水，可以淬刀剑”，高温的铁与水反应生成Fe3O4
D．“取朴硝(含有KNO3)以温汤溶解，次早结块”，该过程为重结晶
【解析】选A。A.铁比铜活泼，铁将铜置换出来后形成原电池，铁作负极，会加速铁釜的腐蚀，故A错误；B.某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时会使火焰呈现特殊颜色，所以通过焰色反应可以检验金属元素，故B正确；C.高温条件下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故C正确；D.“取朴硝(含有KNO3)以温汤溶解”是指配制KNO3热饱和溶液，“次早结块”待一段时间后溶液温度降低，有硝酸钾晶体析出，所以该过程为重结晶，故D正确。
4．处理锂离子二次电池正极废料铝钴膜(含有LiCO2、Al等)的一种工艺如下：
下列有关说法不正确的是( )
A．碱浸的目的是溶解铝钴膜中的铝
B．酸溶时H2O2被还原
C．H2SO4/H2O2可改用浓盐酸
D．铝、钴产物可再利用
【解析】选B。根据铝钴膜的成分以及流程，Al能与NaOH反应，生成可溶的NaAlO2，A正确；LiCO2 中C显＋3价，产品CC2O4，C显＋2价，化合价降低，LiCO2为氧化剂，H2O2为还原剂，H2O2被氧化，B错误；H2SO4提供H＋，H2O2作还原剂，盐酸也能提供H＋，＋3价C也能氧化Cl－转化成＋2价C，C正确；根据上述分析，铝、钴产物可以再利用，D正确。
5．Cu2O在涂料、有色玻璃和催化剂等领域有着广泛的用途。Cu2O为红色粉末，不溶于水，易溶于盐酸和稀硫酸。可用电解法制备氧化亚铜：用铜作阳极，钛片作阴极，电解液为一定浓度的NaCl和NaOH的混合溶液；阳极及其溶液中有关转化如图所示。下列说法错误的是( )
A.电解液中的NaOH不能用盐酸代替
B．过程①中Cu被氧化生成CuCl－
C．过程④的离子方程式为2Cu(OH)Cl－===Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．当电路中有0.05 ml e－通过时，消耗3.2 g Cu
【解析】选B。电解液中的NaOH不能用盐酸代替，否则Cl－的浓度大，在阳极上放电，A正确；过程①中Cu被吸附生成CuCl－，没有被氧化，B错误；过程④的离子方程式为2Cu(OH)Cl－===Cu2O＋2Cl－＋H2O，C正确；当电路中有0.05 ml e－通过时，消耗3.2 g Cu，D正确。
6．某铜矿石含氧化铜、氧化亚铜、三氧化二铁和脉石(SiO2)，现采用酸浸法从矿石中提取铜，其工艺流程图如下。其中铜的萃取(铜从水层进入有机层的过程)和反萃取(铜从有机层进入水层的过程)是现代湿法炼铜的重要工艺手段。
已知：①Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O；
②当矿石中三氧化二铁含量太低时，可用硫酸和硫酸铁的混合液浸出铜；
③反萃取后的水层2是硫酸铜溶液。
回答下列问题：
(1)矿石用稀硫酸处理过程中发生反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O、_____________________、_____________________(写其中2个)。
(2)将有机层和水层分离的操作方法叫________，实验室完成此操作所用到的一种主要仪器是________。
(3)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1不能继续循环使用，但可分离出一种重要的硫酸盐晶体，该晶体的化学式是________________。
(4)写出电解过程中(两电极都是惰性电极)阴极发生反应的电极反应式______________________________________________________。
(5)“循环Ⅲ”中反萃取剂的主要成分是________________________________________。
【解析】(1)矿石的成分为CuO、Cu2O、Fe2O3和SiO2，用稀硫酸处理过程中发生的离子反应除Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O外，还有：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(2)将有机层和水层分离的操作方法叫分液，实验室完成该操作的主要仪器是分液漏斗。
(3)“循环Ⅰ”经多次循环后的水层1，因含有较多的亚铁盐而不能继续循环使用，可将其中的亚铁盐结晶分离，得FeSO4·7H2O。
(4)对水层2用惰性电极电解，阴极发生的反应为Cu2＋＋2e－===Cu。
(5)“循环Ⅲ”中的反萃取剂是用惰性电极电解硫酸铜溶液后的剩余溶液，主要成分为H2SO4。
答案：(1)CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O 2Fe3＋＋Cu===
2Fe2＋＋Cu2＋(任填两个即可) (2)分液 分液漏斗 (3)FeSO4·7H2O
(4)Cu2＋＋2e－===Cu (5)H2SO4
7.(双选)下列关于金属及其化合物的相关知识说法正确的是( )
A.Al2O3、MgO可用作耐高温材料,同时也是热还原法冶炼Al、Mg的原料
B.镁着火可用干粉灭火器(内含NaHCO3粉末)灭火
C.黄铜是古代铸造铜钱的材料,它的熔点低于纯铜
D.钠具有强还原性,可以从TiCl4中还原出Ti
【解析】选C、D。A.Al2O3、MgO的熔点很高,可用作耐高温材料,但都是用电解熔融法冶炼,而不是热还原法冶炼,故A错误;B.干粉灭火器喷出二氧化碳,可与Mg反应,不能灭火,故B错误;C.黄铜是铜的一种合金,合金的熔点低于各成分,所以它的熔点低于纯铜,故C正确;D.钠的还原性大于Ti,则Na可以从熔融的TiCl4中还原出Ti,故D正确。
8．从海水中提取镁的工艺流程如图所示：
下列说法错误的是( )
A．用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富
B．步骤⑥电解MgCl2时阴极产生氯气
C．步骤⑤可将晶体置于HCl气体氛围中脱水
D．上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应
【解析】选B。电解MgCl2时，阳极产生Cl2；加热脱水过程中Mg2＋能水解生成Mg(OH)2，为防止Mg2＋水解，应在HCl气体氛围中脱水；①、③、⑥分别为化合反应、复分解反应、分解反应。
9．(2021·烟台模拟)氯化亚铜常用作有机合成催化剂，难溶于水，不溶于稀硝酸和乙醇，但可溶于Cl－浓度较大的体系生成配离子[CuCl2]－，在潮湿空气中易水解氧化为碱式氯化铜。一种制备CuCl的流程如图，下列说法不正确的是( )
A.X试剂可选用乙醇
B．操作④可在空气中进行
C．流程中可循环利用的物质有三种
D．用去氧水稀释目的是使[CuCl2]－转化为CuCl，同时防止CuCl 被氧化
【解析】选B。根据流程，氧气通入Cu、HCl、NaCl、HNO3、H2O的混合物中控制温度60～70 ℃制得Na[CuCl2]，加入去氧水得到CuCl沉淀和含有NaCl、HNO3、HCl的滤液，沉淀经洗涤干燥后得到产品CuCl。氯化亚铜不溶于稀硝酸和乙醇，X试剂可选用乙醇，A正确；氯化亚铜在潮湿空气中易水解氧化为碱式氯化铜，操作④可在真空中进行，B错误；流程中可循环利用的物质有NaCl、HNO3、HCl三种，C正确；用去氧水稀释目的是使[CuCl2]－转化为CuCl，同时防止CuCl 被氧化，D正确。
10．(2021·赤峰模拟)铜及其化合物在工农业生产领域有着重要的用途，氯化铜、氯化亚铜经常用作催化剂。其中CuCl广泛应用于化工和印染等行业。
【查阅资料】(ⅰ)氯化铜：从水溶液中结晶时，在15 ℃以下得到四水物，在15～25.7 ℃得到三水物，在26～42 ℃得到二水物，在42 ℃以上得到一水物，在100 ℃得到无水物。
(ⅱ)
(1)实验室用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与铜反应(铁架台、铁夹略)制备氯化铜。
①按气流方向连接各仪器接口的顺序是a→________、________→________、________→________、________→________。
②本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先________后________。
(2)印刷电路板是由高分子材料和铜箔复合而成，刻制印刷电路板时，要用FeCl3溶液作为“腐蚀液”，写出该反应的化学方程式：
______________________________________________。
(3)现欲从(2)所得溶液获得纯净的CuCl2·2H2O，进行如下操作：
①首先向溶液中加入H2O2溶液然后再加试剂X用于调节pH，过滤，除去杂质，X可选用下列试剂中的________(填序号)。
a．NaOH b．NH3·H2O c．CuO d．CuSO4
②要获得纯净CuCl2·2H2O晶体的操作步骤：向①所得滤液中加少量盐酸，蒸发浓缩、______________、________________、洗涤、干燥。
(4)用CuCl2·2H2O为原料制备CuCl时，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，若杂质是CuCl2，则产生的原因是________________________________。
(5)设计简单的实验验证0.1 ml·L－1的CuCl2溶液中的Cu2＋对H2O2的分解具有催化作用：
_____________________________________________。
【解析】 (1)①用装置A制备Cl2，制得的Cl2中混有HCl、H2O(g)，所以将气体先通过盛饱和食盐水的装置C除去HCl，再通过盛浓硫酸的装置E干燥Cl2，用纯净、干燥的Cl2与Cu反应制备CuCl2；由于Cl2会污染大气，最后用盛放NaOH溶液的装置B吸收尾气；同时注意洗气时导气管应长进短出；按气流方向连接各仪器接口的顺序是a→d、e→h、i→f、g→b。
②实验室用MnO2和浓盐酸加热制Cl2，Cu与Cl2加热反应制备CuCl2，则装置A和装置D需要加热；为了防止Cu与空气中的O2反应生成CuO，所以实验时必须先加热装置A产生Cl2，用生成的Cl2赶尽装置中的空气后再加热装置D。
(2)Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2和FeCl2。
(3)①向(2)所得溶液中加入H2O2溶液将Fe2＋氧化成Fe3＋，加入试剂X调节pH除去Fe3＋。a项，加入NaOH可调节pH除去Fe3＋，但引入新杂质Na＋；b项，加入NH3·H2O可调节pH除去Fe3＋，但引入新杂质NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ；c项，加入CuO可调节pH除去Fe3＋，且不引入新杂质；d项，加入CuSO4不能除去Fe3＋。
②根据题给资料(ⅰ)要获得CuCl2·2H2O需控制温度在26～42 ℃。
(4)根据资料(ⅱ)，CuCl2·2H2O在HCl气流中加热到140 ℃失去结晶水生成CuCl2，继续加热到温度大于300 ℃时生成CuCl和Cl2，若发现CuCl中含有杂质CuCl2，产生的原因是加热温度低或加热时间不够。
(5)要证明0.1 ml·L－1 CuCl2溶液中的Cu2＋对H2O2的分解具有催化作用可采用控制变量法，控制H2O2溶液等浓度、等体积，两溶液中Cl－浓度相同。
答案：(1)①d e h i f g b ②A D
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(3)①c ②冷却到26～42 ℃结晶 过滤
(4)加热温度低(或加热时间不够)
(5)取两支试管，加入等体积、等浓度的过氧化氢溶液，一支加入几滴
0.1 ml·L－1的CuCl2溶液，另一支加入几滴0.2 ml·L－1的NaCl溶液，滴加氯化铜溶液的试管产生气泡的速率快(其他合理答案也可)