2020届二轮复习 金属材料及金属矿物的开发利用 作业（全国通用） (1) 练习

金属材料及金属矿物的开发利用

1、铜的冶炼大致可分为：

①富集，将硫化物矿进行浮选；

②焙烧，主要反应为2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)；

③制粗铜，在1 200 ℃发生的主要反应为2Cu2S＋3O2===2Cu2O＋2SO2,2Cu2O＋Cu2S===6Cu＋SO2↑；

④电解精炼铜。

下列说法不正确的是    (  )

A．上述灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸

B．上述过程中，由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2

C．在反应2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶6

D．在反应2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑中，只有Cu2O作氧化剂

答案：D

解析：A项，二氧化硫能用来制取硫酸，正确；B项，根据最终产物为Cu、SO2和FeO可写出总反应方程式为6CuFeS2＋15O26Cu＋12SO2＋6FeO，则由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2，正确；在反应2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑中，Cu元素化合价由＋1价变为0价，S元素化合价由－2价变为＋4价，则氧化剂是Cu2O、Cu2S，还原剂是Cu2S，氧化产物是SO2，还原产物是Cu，C项正确，D项不正确。

2、下列有关金属及金属材料的说法不正确的是(　　)

A．合金的性能一般优于纯金属

B．碳素钢是目前用量最大的合金，碳素钢在空气中比纯铁耐腐蚀

C．酒精灯加热铝箔至熔化，铝并不滴落，说明铝表面生成一层致密的氧化膜

D．用金属铝与V2O5反应冶炼钒，主要是因为铝的还原能力比钒强

答案：B

解析：合金与组成它的成分相比，一般具有熔点低、硬度大、抗腐蚀性强等方面的优点，性能一般优于纯金属，A项正确；碳素钢在空气中更容易形成原电池，发生电化学腐蚀，所以碳素钢在空气中比纯铁耐腐蚀性差，B项不正确；将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧生成氧化铝，氧化铝的熔点高，包裹在Al的外面，所以铝箔熔化但不滴落，C项正确；铝热反应可冶炼高熔点金属，可用金属铝与V2O5在高温下冶炼钒，铝作还原剂，常温下不反应，D项正确。

3、明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷淀，毁罐取出……即倭铅也，”下列说法不正确的是(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌)    (　　)

A．该冶炼锌的反应属于置换反应

B．煤炭中起作用的主要成分是C

C．冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑

D．倭铅是指金属锌和铅的混合物

答案：D

解析：碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，反应的方程式为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑，该冶炼锌的反应属于置换反应，故A正确、C正确；反应中C作还原剂，则煤炭中起作用的主要成分是C，故B正确；由题意可知，倭铅是指金属锌，故D不正确。

4、下列有关金属冶炼的方法叙述正确的是(　　)

A．电解MgCl2水溶液制备金属Mg

B．利用铝热反应制备金属Al

C．加热分解Fe2O3的方法制备金属铁

D．用火法或湿法均可制备金属铜

答案：D

解析：A项，应电解熔融的MgCl2冶炼Mg，错误；铝热反应是Al和某些金属氧化物反应，B项错误；铁的冶炼是用CO还原Fe2O3，C项错误；Cu属于较活泼金属，可以采用火法或湿法冶炼，如CuO＋COCu＋CO2，Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，D项正确。

5、2017年11月30日，第二架国产大型客机C 919在上海浦东国际机场实现首飞。C 919机身部分采用第三代新型铝锂合金材料。下列关于铝锂合金的认识不正确的是(　　)

A．铝锂合金密度较小，强度较大，硬度大于纯铝，熔点低于锂单质

B．改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金

C．铝锂合金具有金属光泽，可导电导热

D．铝锂合金的性质与各成分金属的性质完全相同

答案：D

解析：合金的熔点比它的各成分金属的熔点低，硬度大于其成分金属，A项正确；合金的性质与成分的含量有关，所以改变原料的配比，可以制得性能不同的铝锂合金，B项正确；铝锂合金具有金属材料的一些通性，有金属光泽，可导电导热，C项正确；铝锂合金的性质与各成分金属的性质不完全相同，D项错误。

6、“拟晶”是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是    (　　)

A．无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价

B．Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁

C．Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料

D．1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子

答案：C

解析：拟晶Al65Cu23Fe12是由三种金属元素组成，由于金属无负价，根据化合价代数和为0的原则，三种金属的化合价均可视作0价，A项错误；拟晶具有合金的某些优良物理性能，合金的硬度一般比各成分金属大，B项错误；Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料，C项正确；溶于过量的硝酸时，Al与Fe均变为＋3价，Cu变为＋2价，故1 mol Al65Cu23Fe12失电子为65×3＋23×2＋12×3＝277 mol，D项错误。

7、如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质a、b、c、d对应的物质正确的是    (　　)

答案：D

解析：稀硫酸与Fe(OH)3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞溶液不变色，A项错误，C项错误；稀硫酸与Fe2O3反应得到的Fe2(SO4)3溶液呈黄色，B项错误；稀硫酸与Cu(OH)2反应得到的CuSO4溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO3)2反应得到的BaSO4是白色沉淀，稀硫酸与FeO反应得到的FeSO4溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊溶液变红，D项正确。

8、利用如图装置做铝热反应实验，下列说法不正确的是 (　　)

A．该反应的化学方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3

B．该反应会产生高温，发出强光

C．根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属

D．若反应中转移3 mol电子，消耗氧化剂的物质的量是1 mol

答案：D

解析：铝热反应方程式是2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，A项正确；铝热反应会放出大量的热以及发出强光，B项正确；根据铝热反应的原理，可以冶炼某些金属，C项正确；反应中转移3 mol电子，消耗Fe2O3的物质的量是0.5 mol，D项错误。

9、氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40～50 ℃时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体。下列有关推断中错误的是(　　)

A．这里的“另一种反应物”具有还原性

B．CuH可作氧化剂、还原剂

C．CuH＋Cl2===CuCl＋HCl(燃烧)

D．CuH＋HCl===CuCl＋H2↑(常温)

答案：C

解析：“另一种反应物”具有还原性，才能使铜的化合价降低，A项正确；CuH不稳定，易分解，CuH可作氧化剂、还原剂，B项正确；Cl2具有强氧化性，产物应为CuCl2和HCl，C项错误；CuH跟盐酸反应能产生氢气，D项正确。

10、已知NH4CuSO3与足量的2 mol·L－1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：

①有红色金属生成；

②产生刺激性气味的气体；

③溶液呈现蓝色。

据此判断下列说法正确的是(　　)

A．反应中硫酸作氧化剂

B．NH4CuSO3中硫元素被氧化

C．1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子

D．刺激性气味的气体是氨气

答案：C

解析：由现象可知发生的反应为2NH4CuSO3＋4H＋===Cu＋Cu2＋＋2SO2↑＋2H2O＋2NH，反应只有Cu的化合价发生变化，硫酸体现酸性，A项错误；NH4CuSO3反应前后S的化合价没有发生变化，B项错误；反应只有Cu的化合价分别由＋1→＋2，＋1→0，每2 mol NH4CuSO3参加反应则转移1 mol电子，则1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子，C项正确；反应是在酸性条件下进行，不可能生成氨气，D项错误。

11、 CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾

B．相对于途径①，途径②更好地体现了绿色化学思想

C．CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体

D．Y可能是葡萄糖

答案：C

解析：将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾，A项正确；相对于途径①，途径②的优点是制取等质量CuSO4需要的硫酸少并且无污染性气体产生，途径②更好地体现了绿色化学思想，B项正确；由流程图知硫酸铜分解生成了Cu2O，若X是SO2和SO3的混合气体，则铜元素、硫元素化合价降低，无元素化合价升高，根据2CuSO4Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑知，X可能是O2、SO2和SO3的混合气体，C项错误；碱性条件下，葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应会生成Cu2O，所以Y可能是葡萄糖，D项正确。

12、下列说法错误的是(  )

A．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢不是合金

B．商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎，该鼎属于铜合金制品

C．铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业

D．铝合金大量用于高铁建设

解析：不锈钢是铁与铬、镍等形成的合金，A错误；商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎属于青铜器，青铜是铜锡合金，B正确；铝中添加适量锂，制得低密度、高强度的铝合金，可用于航空工业，C正确；铝合金具有密度小、硬度大等优点，可大量用于高铁建设，D正确。

答案：A

13、利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。下列相关说法错误的是    (　　)

A．用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用是去除油污、溶解镀锌层

B．调节溶液A的pH产生Zn(OH)2沉淀，经抽滤、洗涤、灼烧即可制得ZnO

C．由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通N2，其原因是防止Fe2＋被氧化

D．Fe3O4胶体粒子能用减压过滤法实现固液分离

答案：D

解析：NaOH能除油污、溶解镀锌层，A项正确；调节溶液A的pH产生Zn(OH)2沉淀，经抽滤、洗涤、灼烧Zn(OH)2分解制得ZnO，B项正确；Fe2＋容易被氧化，C项正确；Fe3O4胶体粒子能透过滤纸，Fe3O4胶体粒子不能用减压过滤法实现固液分离，应选渗析法，D项错误。

14、为了探究金属单质M与盐溶液的反应，某同学进行了下列实验，实验过程及现象如图所示，结合实验现象判断，该同学得出的下列结论中正确的是  (　　)

A．向滤液中滴加盐酸的实验现象是产生白色沉淀

B．滤渣可能是两种金属单质的混合物

C．滤渣在足量的稀硝酸中能完全溶解

D．加入的金属M可能是镁或钠

答案：C

解析：滤液为(较)活泼金属M的硝酸盐溶液，不含有Ag＋，向其中滴加盐酸不会产生白色沉淀，A项错误；由于Ag或Cu均不能与稀盐酸反应，故由题意可知，滤渣中含有Ag、Cu和过量的金属M，B项错误；Ag、Cu和金属M均能够溶解在足量的稀硝酸中，C项正确；由于Na能够与冷水反应，故金属M不可能是Na，D项错误。

15、某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O晶体的工艺流程如下：

下列说法正确的是(　　)

A．焙烧过程中每消耗1 mol CuS则消耗3 mol O2

B．焙烧后的废气能够使酸性高锰酸钾溶液褪色

C．滤渣主要是含铁的氧化物

D．将获得的CuCl2·2H2O晶体加热可制得CuCl2固体

答案：B

解析：根据2CuS＋3O22CuO＋2SO2知，1 mol CuS消耗1.5 mol O2，A错误；废气含SO2能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，B正确；滤渣中主要是氢氧化铁，C错误；Cu2＋水解，加热CuCl2·2H2O晶体，不能得CuCl2固体，D错误。

16、某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：

方案Ⅰ：铜铝混合物测定生成气体的体积

方案Ⅱ：铜铝混合物测定剩余固体的质量

下列有关判断中不正确的是(　　)

A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液

B．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小

C．溶液A和B均可选用稀硝酸

D．实验室中方案Ⅱ更便于实施

答案：C

解析：盐酸和Al反应，剩余Cu，利用产生的H2的体积，即可求出Al的质量分数，从而得出Cu的质量分数；若用NaOH和Al反应，根据产生的H2的体积，也可求出Cu的质量分数，A正确；如果B选用浓硝酸，浓硝酸可以和Cu反应，铝钝化使剩余铝的固体质量偏大，从而使测得Cu的质量分数偏小，B正确；如果选用稀硝酸，稀硝酸与Cu、Al均反应，就会造成方案Ⅱ中没有固体剩余，C错误；无论选用NaOH溶液还是盐酸，最后剩余的固体都是Cu，利用方案Ⅱ直接测固体的质量比较方便，而方案Ⅰ测气体的体积比较麻烦，所以方案Ⅱ更便于实施，D正确。