内容正文:
课时冲关九 金属材料
学生用书 P397
一、选择题:每题只有一个选项符合题意
1.(2025新疆乌鲁木齐模拟)中国三星堆出土了
大量文物,如青铜面具、青铜大立人等.下列有
关说法正确的是 ( )
A.铜在空气中主要发生析氢腐蚀
B.三星堆出土的青铜器上有大量铜锈,其主要
成分为Cu2(OH)2CO3
C.用硝酸清洗铜器可以除去铜锈,保护铜器
D.青铜是铜中加入铅、锡制得的合金,其成分会
加快铜的腐蚀
解析:B [A.铜在空气中主要发生吸氧腐蚀,故A
错误;B.铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3,故B正
确;C.铜可以和硝酸反应,用硝酸清洗铜器可以除
去铜绿,但也会破坏铜器,故C错误;D.铅、锡比铜
活泼,腐蚀反应中铜做正极,会减缓铜的腐蚀,故
D错误.]
2.探究氢氧化铝的两性,最适宜的试剂是 ( )
A.Al、NaOH溶液、稀盐酸
B.Al2O3、氨水、稀盐酸
C.Al2(SO4)3 溶液、NaOH溶液、稀盐酸
D.AlCl3 溶液、氨水、稀盐酸
解析:C [可溶性的铝盐 Al2(SO4)3 溶液与少
量NaOH溶液反应生成氢氧化铝沉淀,继续加
过量的氢氧化钠,氢氧化铝沉淀会溶解,氢氧化
铝沉淀中加盐酸也会溶解.]
3.(2021湖南卷)一种工业制备无水氯化镁的工
艺流程如下:
海水→ 苦卤水→ 沉镁
↓
物质X
滤液
↓
煅烧→ 氯化→
↓
碳、氯气
气体
↓
无水 MgCl2→
下列说法错误的是 ( )
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融 MgCl2 制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为 MgO+C+Cl2
高温
MgCl2+CO
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加
热蒸发也可得到无水 MgCl2
解析:D [A项,物质X的作用是使 Mg2+ 转化
为 Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+
H2O Ca(OH)2,Ca(OH)2 + Mg2+
Mg(OH)2+Ca2+,A正确;B项,Mg是较活泼
金属,工业上常用电解熔融 MgCl2 制备金属镁,
B正确;C项,由图可知“氯化”过 程 反 应 物 为
MgO、氯气、C,生成物之一为 MgCl2,C在高温
下能将二氧化碳还原为CO,则“气体”为CO,反
应的化学方程式为 MgO+C+Cl2
高温
MgCl2+
CO,C正确;D项,“煅烧”后得到 MgO,MgO和
盐酸反应得到 MgCl2 溶液,由于 MgCl2 在溶液
中水解为氢氧化镁和 HCl,将所得溶液加热蒸
发HCl会逸出,MgCl2 水解平衡正向移动,得到
氢氧化镁,得不到无水 MgCl2,D错误.]
4.足量下列物质与等质量的铝反应放出氢气,且
消耗溶质物质的量最少的是 ( )
A.氢氧化钠溶液 B.稀硫酸
C.盐酸 D.稀硝酸
解析:A [设Al为1mol,1mol铝与氢氧化钠溶
液反 应 生 成 Na[Al(OH)4]和 H2 消 耗1mol
NaOH;1mol铝与稀硫酸反应生成Al2(SO4)3 和
H2 消耗1.5molH2SO4;1mol铝与盐酸反应生成
AlCl3 和H2 消耗3molHCl;硝酸与金属铝反应不
生成氢气,综合以上分析,可知反应放出氢气且消
耗溶质物质的量最少的是氢氧化钠溶液.]
5.(2025广东汕头模拟)为解决铜与稀硝酸反应
过程中装置内氧气对实验现象的干扰,以及实
验后装置内氮氧化物的绿色化处理问题.某实
验小组对装置进行微型化改造,设计如图所示
的装置(试管底部有孔隙).下列说法错误的是
( )
A.装置内发生反应的化学方程式为:3Cu+
8HNO3(稀)3Cu(NO3)2 +2NO↑
+4H2O
B.实验开始前需除去试管内的氧气,可拉动注
射器B
C.该装置可通过止水夹和注射器来控制反应的
开始与停止
D.实验终止时,需将铜丝提拉上来后再拉动注
射器A
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第三章 物质的性质与转化
解析:B [A.装置内铜与稀硝酸反应,即3Cu+
8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
故A正确;B.实验开始时先拉注射器 A活塞,
其目的是除去反应前试管内的空气,故B错误;
C.该实验装置可通过止水夹和注射器来控制反
应的开始与停止,故C正确;D.反应停止后,提
拉粗铜丝,使粗铜丝下端离开反应液面,再打开
止水夹,缓慢拉注射器A活塞,可观察到试管内
的无色气体被吸入注射器A内,故D正确.]
6.铝是一种重要的金属,如图是工业生产中利用
铝土矿(成分为氧化铝、氧化铁)制取铝的流程.
下列说法不正确的是 ( )
铝土矿 水蒸气→ A 操作 Ⅰ
沉淀C→
溶液B→
通CO2
操作 Ⅱ
Al(OH)3 沉淀→
加热↓
Al2O3
冰晶石
电解
→ Al
Na2CO3
溶液
→ CaO操作 Ⅲ
CaCO3 沉淀→
溶液E→
NaOH
↓
↓
A.实验室完成操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都要用到的玻璃仪
器有烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台
B.向铝土矿中加入NaOH溶液,发生反应的化
学方程式为 Al2O3+2NaOH 2NaAlO2
+H2O(或 Al2O3+2NaOH+3H2O
2Na[Al(OH)4])
C.NaOH在生产过程中可以循环使用
D.将等质量的铝与足量的盐酸或氢氧化钠溶液
反应,产生氢气的物质的量一定相同
解析:A [操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都是过滤,实验室中过
滤操作需要的玻璃仪器是烧杯、普通漏斗、玻璃
棒,铁架台不是玻璃仪器,A项错误;向铝土矿
中加入NaOH溶液,只有氧化铝与其发生反应,
生成偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠),化学方程
式为Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O{或
Al2O3+2NaOH+3H2O2Na[Al(OH)4]},
B项正确;观察流程,溶液E中有 NaOH,因此
NaOH可以循环使用,C项正确;铝是等质量的,根
据电子守恒可知,与足量的盐酸或氢氧化钠溶液反
应,产生氢气的物质的量一定相同,D项正确.]
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意
7.某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液反应:
下列说法正确的是 ( )
A.由实验1可以得出结论:金属铝的活泼性弱
于金属铜
B.溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2出现
不同现象的原因
C.实验2中生成红色物质的离子方程式:Al+
Cu2+Al3++Cu
D.由上述实验可推知:用砂纸打磨后的铝片分
别与c(H+)均为0.2molL-1的盐酸和硫
酸反应,前者更剧烈
解析:BD [A项,实验1虽然没有明显现象,但
并不能说明铝的活泼性弱于铜,只能说明试管1
内没有反应发生,再结合实验2即可推翻仅由
实验1得到的结论,A错误;B项,由图中实验1
和实验2对比可知,两者之间唯一的变量就是
阴离子种类不同,因此阴离子种类不同就是实
验现象不同的原因,B正确;C项,方程式未配
平,应为:2Al+3Cu2+2Al3++3Cu,C错误;
D项,c(H+)均为0.2molL-1的盐酸和硫酸,
由B项分析可知氯离子会促进铝的反应,因此
前者更剧烈,D正确.]
8.(2025广西贵港高三模拟)镁及其合金是用途
很广的金属材料.从海水中获取镁的主要步骤
如图所示:
海水(含有
NaCl和
MgSO4等)
试剂 ①
操作 Ⅰ
溶液→
Mg(OH)2
沉淀
→ 盐酸→
MgCl2
溶液
操作 Ⅱ
→ MgCl26H2O
试剂 ②↓
无水
MgCl2
熔融
电解
←Mg
下列说法错误的是 ( )
A.试剂①可以选用Ca(OH)2 溶液(或 NaOH
溶液),试剂②可以选用SOCl2
B.操作Ⅱ是蒸发浓缩至有大量晶体析出、趁热
过滤、洗涤、干燥
C.实验室熔融无水 MgCl2(熔点:712℃)时需
酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等
仪器
D.无水 MgCl2 电解生成镁反应的化学方程式
为 MgCl2(熔融)
电解
Mg+Cl2↑
415
高考总复习 化学(LK)
解析:B [A.分析可知试剂①可以选用的试剂
为氢氧化钙溶液或者NaOH溶液,用来沉淀镁
离子,试剂②可以选用稀盐酸或SOCl2,SOCl2
水解后生成HCl与SO2,A正确;B.操作Ⅱ是蒸
发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到 MgCl2
6H2O,B错误;C.实验室熔融无水 MgCl2(熔
点:712℃)时需酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚
和坩埚钳等仪器,C正确;D.无水MgCl2 电解生
成镁的化学方程式为 MgCl2(熔融)
电解
Mg+
Cl2↑,D正确.]
9.(2022河北卷)BiOCl是一种具有珍珠光泽的
材料,利 用 金 属 Bi制 备 BiOCl的 工 艺 流 程
如图:
金属Bi 酸浸→
↓
稀HNO3
转化→
↓
稀HCl+NaCl(s)
水解→
↓
H2O
分离→ BiOCl→
下列说法错误的是 ( )
A.酸浸工序中分次加入稀 HNO3 可降低反应
剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高
Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量 NH4NO3(s)有利于
BiOCl的生成
解析:D [A项,酸浸工序中分次加入稀 HNO3
相当于减小了酸的浓度,也就减小了金属与酸
的反应速率,即降低反应剧烈程度,正确;B项,
转化工序中,Bi(NO3)3+H2O BiONO3+
2HNO3,加入稀HCl能够抑制该水解平衡正向
移动,也就抑制生成BiONO3,正确;C项,水解
工序中,BiCl3+H2O BiOCl+2HCl,加入少
量CH3COONa(s)与 HCl反应,有利于水解平
衡正向移动,提高了Bi3+ 水解程度,正确;D项,
NH4NO3 水解显酸性,BiCl3+H2O BiOCl
+2HCl,不 利 于 水 解 平 衡 正 向 移 动,不 利 于
BiOCl的生成.]
10.将硫酸铜的稀溶液放在密闭容器中,缓缓抽去
容器中的水蒸气,溶液逐渐失水变成饱和溶
液,再继续抽气,则变成各种含水盐,最后变成
无水硫酸铜.50℃时,容器中的压强与晶体水
合物中含水量的关系如图所示,下列说法错误
的是 ( )
A.曲线L-M 对应溶液中无硫酸铜晶体析出
B.曲线M-M′对应溶液溶质的质量分数保持
增大
C.曲线M′-N 对应体系存在平衡:CuSO4(饱
和溶液) CuSO45H2O(s)+H2O(g)
D.当容器中压强低于p′后得到无水硫酸铜
解析:BC [A.据图可知 M 点溶液变成饱和
溶液,之后继续失水才有硫酸铜晶体析出,所
以曲线L-M 对应溶液中无硫酸铜晶体析出,
故A正确;B.M-M′对应溶液均为硫酸铜的
饱和溶液,一定温度压强下,硫酸铜的溶解度
不变,则其饱和溶液中溶质质量分数不变,故B
错误;C.M-M′对应溶液均为硫酸铜的饱和溶
液,该过程中随着液态水的减少,不断析出硫
酸铜晶体,至 M′点晶体完全析出,此时再继续
减压,存在的平衡应为CuSO45H2O(s)
CuSO43H2O(s)+2H2O(g),故 C 错 误;
D.据图可知当容器中压强低于p′后非气相水
的质量分数降为0,即此时得到的固体为无水
硫酸铜,故D正确.]
三、非选择题
11.(2025新泰一中高三检测)含铬化合物有毒,
对人畜危害很大.因此含铬废水必须进行处
理才能排放.
已 知:Cr3+
c(OH-)≤10-6mol/L
Cr (OH)3
c(OH-)≥10-4mol/L
→[Cr(OH)4]-
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第三章 物质的性质与转化
(1)含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和
硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节
溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为
Fe(OH)3、Cr(OH)3 沉淀而除去.
①写出Cr2O2-7 与FeSO4 溶液在酸性条件下反
应的离子方程式 .
②用反应的离子方程式表示溶液pH 不能超
过10的原因 .
(2)将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作
阳极,加入适量的氯化钠进行电解.阳极区生
成的Fe2+ 和[Cr(OH)4]- 发生反应,生成的
Fe3+和Cr3+在阴极区与OH-结合成氢氧化物
沉淀而除去.
①写出阴极的电极反应式 .
②电解法中加入氯化钠的作用是 .
(3)铬化学丰富多彩,由于铬光泽度好,常将铬
镀在其他金属表面,同铁、镍组成各种性能的
不锈钢,CrO3 大量地用于电镀工业中.
①CrO3 具有强氧化性,遇到有机物(如酒精)
时,猛烈反应以至着火,若该过程中乙醇被氧
化成 乙 酸,CrO3 被 还 原 成 绿 色 的 硫 酸 铬
[Cr2(SO4)3].则该反应的化学方程式为
.
②CrO3 的热稳定性较差,加热时逐步分解,其
固体残留率随温度的变化如图所示.则B点
时剩余固体的成分是
(填化学式).
解析:(1)①Fe2+ 具有还原性,Cr2O2-7 具有强
氧化性,二者能发生氧化还原反应,亚铁离子
被氧化为三价铁离子,Cr2O2-7 被还原为Cr3+,
反应的离子方程式为Cr2O2-7 +6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O;
②由题 意 可 知,当pH 超 过10即c(OH-)≥
10-4mol/L时,Cr(OH)3 转变为[Cr(OH)4]-,反
应 的 离 子 方 程 式 是 Cr(OH)3 + OH-
[Cr(OH)4]-;
(2)①将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁
作阳极,加入适量的氯化钠进行电解,阳极上
铁失电子生成二价亚铁离子,阴极上氢离子得
电子生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-
H2↑+2OH-;
②水是弱电解质,所以蒸馏水 的 导 电 能 力 很
弱,氯化钠是强电解质,在水中完全电离导致
溶液阴阳离子增多,所以导电能力增强;
(3)①CrO3 具有强氧化性,遇到有机物(如乙
醇)时,乙醇被氧化为乙酸,碳元素的平均化合
价由-2价升高到0价,1个乙醇化合价变化
4,CrO3 被还原成绿色的硫酸铬[Cr2(SO4)3],
铬元素的化合价由+6价降低到+3价,1个
CrO3 化合价变化3,两者的最小公倍数是12,
再根 据 原 子 守 恒 得:4CrO3 +3C2H5OH+
6H2SO4 2Cr2 (SO4)3 + 3CH3COOH
+9H2O;
②设CrO3 的质量为100g,则CrO3 中铬元素
的质量为100g× 5252+16×3=52g
,B点时固
体的质量为:100g×76%=76g,Cr的质量不
变,所以生成物中Cr的质量为52g,氧元素的
质量为24g,两者的个数比为 52g52gmol-1
∶
24g
16gmol-1
=2∶3,所以B点时剩余固体的
成分是Cr2O3.
答案:(1)①Cr2O2-7 +6Fe2++14H+2Cr3+
+6Fe3++7H2O
②Cr(OH)3+OH-[Cr(OH)4]-
(2)①2H2O+2e-H2↑+2OH- ②增强
溶液导电性
(3)①4CrO3 +3C2H5OH +6H2SO4
2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+9H2O ②Cr2O3
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