课时冲关十二 铜 金属材料（教用版）-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮课时作业（人教版）

高考总复习化学 课时冲关十二 学生用 一、选择题：每题只有一个选项符合题意 1.九三阅兵以“智能化、信息化、无人化”为亮点， 全面展示了我国国防科技的最新成就。下列说 法错误的是 () A.攻击-11隐形机的吸波涂层：材料为宽频吸 波、低反射的纳米金属粉，属于胶体 B.反无人机方队的高功率微波天线罩：材料为 耐高温、介电损耗低的氮化铝陶瓷，属于新型 无机非金属材料 C.舰载防空方队的激光武器光学窗口与波导： 材料为质轻、透光好的聚碳酸酯(PC),属于 有机高分子材料 D.100坦克车体与炮塔部分结构：材料为高强、 高韧、高精度的铝合金，属于合金材料 解析：A[A.纳米金属粉作为固体材料属于纳 米材料，而非胶体（胶体是分散系，需分散在介 质中)，A错误；B.氮化铝陶瓷具有耐高温、低介 电损耗特性，属于新型无机非金属材料，B正 确：C.聚碳酸酯(PC)为高分子聚合物，属于有 机高分子材料，C正确；D.铝合金是金属合金材 料，D正确。] 2.课外实验可以帮助我们更好地学习化学知识。 金属活动性强弱的探究过程如下，其中不正确 的是（已知：白醋的水溶液显酸性，与稀盐酸的 化学性质相似) ( 白醋 白醋 铜丝 有气泡冒出 溶液由无色 无明显 变为浅绿色 现象 AgNO3溶液 铜片 铁片 ② 实验一 实验二 A.实验一证明铁的金属活动性比铜强 B.实验二的现象是铜丝不断减少，表面有银白 色固体析出，无色溶液变为黄色 ·53 铜 金属材料 P383 C.实验一烧杯②中发生的是置换反应 D.实验过程中存在不规范操作 解析：B[A.实验一根据放铜片的烧杯内无现 象，而放铁片的烧杯内有气体冒出且溶液变为 浅绿色，说明铜不能与醋中的醋酸反应，而铁与 醋酸反应，则铁的金属活动性比铜强，故A正 确；B.实验二铜与硝酸银能反应生成硝酸铜和 银，故现象是铜丝表面有银白色固体析出，无色 溶液变为蓝色，故B错误；C.实验一烧杯②中铁 与醋酸反应后会生成亚铁盐和氢气，属于置换 反应，故C正确；D.实验一向放铜片的烧杯中加 入白醋时，胶头滴管应正立于烧杯口的正上方， 不能伸到烧杯内与内壁接触，操作不规范，故D 正确。] 3.某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物，进行 了下列三组实验，下列说法正确的是 () 实验操作（室温）及实验现象 将足量的铜粉加入1mL10mol·L1硝 ① 酸中，溶液呈绿色，产生红棕色气体 将足量的铜粉加入100mL0.1mo1·L ② 硝酸中，溶液呈蓝色，产生无色气体 将足量的铁粉加入100mL0.1mol·L1 ③ 硝酸中，溶液呈浅绿色，无气体生成 A.实验①②反应后溶液颜色不同，说明氧化产 物不同 B.实验②中产生的气体不能和血红蛋白结合 C.实验③中铁发生了钝化 D.以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度 及金属的活动性有关 解析：D[将足量的铜粉加入1mL、l0mol·L 的HNO3中，溶液呈绿色，产生红棕色气体，发生 的反应为Cu十4HN()3(浓)一一Cu(NO)2+ 2N),个十2H,O,将足量的铜粉加入100mL、 0.1mol·L1HN)3中，溶液呈蓝色，产生无色气 体，反应的化学方程式为3Cu十8HNO(稀) 3Cu(NO3)2十2NO个十4H2O,氧化产物相同， 只所以溶液颜色不同，是因为反应后溶液中 Cu+浓度不同，A错误；实验②产生的气体是一 氧化氨，一氧化氨会和血红蛋白结合，B错误； 将足量的铁粉加入100mL0.1mol·L1硝酸 中，溶液呈浅绿色，无气体生成，可能发生反应 生成了硝酸亚铁和硝酸铵，常温下铁在浓硝酸 下发生钝化，C错误；由实验①②可知，浓硝酸 和铜反应生成二氧化氨，铜和稀硝酸反应生成 一氧化氯，硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关， 与金属活动性有关，D正确。] 4.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 () 止水夹 2 了mm四中H一注射器A 注射器B 粗铜丝 稀硝酸 A.装置内发生反应的化学方程式为：3Cu十 8HNO3(稀)—3Cu(NO3)2+2NO个 +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 ·52 第四章金属及其化合物 解析：B[A.装置内铜与稀硝酸反应，即3Cu十 8HNO(稀)=3Cu(NO3)2+2NO个+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。] 5.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 一溶液 NaCI和 试剂① 操作工T Mg(OH)2 MgCk 盐酸 MgS(等) 操作ⅡMeC·6H2O 沉淀 溶液 试剂留 无水 四8g MgCl2 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MgC12(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MgCL,(熔融)电解Mg十CL,↑ 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HC1与SO2,A正确；B.操作Ⅱ是蒸 发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、千燥得到MgC ·6H2O,B错误；C.实验室熔融无水MgC12(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MgC2电解生 成镁的化学方程式为MgCL,(熔融)电解Mg十 C12个，D正确。] 高考总复习化学 6.钛铁矿(FeTiO3)制取金属钛的流程如图所示 (已知TiCL4为无色液体，极易水解；T+的还原 性强于Fe2+) 焦炭CL:CO ↓ Mg FeT0,→氣化☐-→TiClr气氛中，3oCTi FeCla 下列说法正确的是 A.钛铁矿(FeTiO3)中Ti的化合价是+3 B.氯化过程中反应2 FeTiO,+6C+7CL, 高温 2FeCl+6CO++2TiCl C.镁与TCl4置换时可以用氮气做保护气 D.制取金属钛时可以用Na与TiCl,溶液反应 解析：B[A.Ti3+的还原性强于Fe2+,则Fe3 能将Ti3+氧化为Ti+,所以钛铁矿(FeTiO3)中 Ti的化合价是十4价，A不正确；B.氯化过程 中，Cl2将C氧化为CO,Fe2+氧化为Fe3+,则发 生反应2FeTi0,+6C+7CL,高温2FeCL,+6C0 十2TiCL4,B正确；C.镁是活泼的金属元素，能 与氮气反应生成氨化镁，则镁与TiCl4置换时不 能用氮气做保护气，C不正确；D.Na能与水反 应，则制取金属钛时可以用Na与熔融的TiCl 反应，不能使用TiC1,溶液，D不正确；故选B。] 7.(2023·山东卷)一种制备Cu20的工艺路线如 图所示，反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间，反应 Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条 件下进行。常温下，H,S)3的电离平衡常数 K1=1.3×102,K2=6.3×108。下列说法 错误的是 () Cu,浓HzSO Na2CO3溶液 反应I→气体I一反应Ⅱ→气体Ⅱ 调pH=11 CuSO 水 低温真空蒸发 反应Ⅲ一化合物X←一 固液分离→溶液Y Cu2O ·52 A.反应I、Ⅲ均为氧化还原反应，反应Ⅱ为非氧 化还原反应 B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO,被 氧化 C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中 吸收气体I D.若Cu2O产量不变，参与反应Ⅲ的X与 CuS0,物质的量之比，C0,增大时，需补 加NaOH的量减少 解析：B[由制备Cu2O的工艺路线分析。反 应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间，则反应Ⅱ为 SO2和Na2CO3溶液反应生成NaHSO3和 CO2,为非氧化还原反应，A正确；反应Ⅱ得到 NaHSO3溶液，调pH=11时NaHSO3转化为 Na2SO3,故低温真空蒸发主要目的是防止 Na2SO3被氧化，B错误；溶液Y含少量 Na2S)3,可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中吸 收SO2气体生成NaHSO3,C正确；化合物X为 Na2SO3,当Na2SO3少量时，反应Ⅲ为2CuSO +Na2 SOs+2H2O--Cu2O+Na2 SO+ 2H2SO4,当Na2S)3过量时，反应Ⅲ为2CuSO, +3 Na2 SO3--Cu2O↓+3Na2SO1+2SO2↑， 生成的S0,气你会逸出，故当”(Na,S0)增大 n(CuSO) 时，需补加NaOH的量减少，D正确。] 二、非选择题 8.钽(Ta)和铌(Nb)为高新技术产业的关键元素， 其单质的性质相似。一种以花岗伟晶岩型铌钽 矿（主要成分为SiO2、Nb2O、Ta2O和少量的 FeO、CaO、MgO等)为原料制取钽和铌的流程 如图1： HF H.SO,MIBK 纯水1：1 铌钮矿一一浸取一一萃取一含但有机相一反萃取一→有机相 浸渣 含铌液相 沉钽一NH, 沉阀一四 Ta(OH)s K:NbFz-Na Ta03→Ta 铌粉 图1 a nm 图2 “浸取”后的浸出液中含有H2TaF,、H2NbF,两 种二元强酸。 已知：①MIBK为甲基异丁基酮； @Kp(CaF2)-2.5X10-l,Ksp(MgF2)=6.4X 109,Km(CaS04)=7.1×105。 (1)加快“浸取”速率可采取的措施是 (2)“浸取”时得到的“浸渣”主要成分为 (填化学式)，“浸取”时还会产生“废气”，“废气”中 除了挥发出的HF还可能有 (填化学式)。 Ta2O,与氢氟酸反应的离子方程式为 (3)“萃取”时，若萃取剂MIBK的量一定， (填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取 效率更高。 (4)用金属钠还原K,NbF,制取金属铌的化学 方程式为 (5)钽形成的晶体TaAs在室温下拥有超高的空穴 迁移率和较低的电子迁移率。TAs的晶胞结构 如图2所示。试写出As的配位数： 。晶 体的密度为 g·cm3(列出计算式，阿伏 加德罗常数的值为N)。 ·52 第四章金属及其化合物 解析：(1)加快“浸取”速率可采取的措施是：将 铌钽矿粉碎、搅拌、适当升高温度等；(2)由CaF 和MgF2的K。可知，“浸取”时得到的“浸渣”主要 成分为：CaF2、MgF2;“浸取”时还会产生“废气”， “废气”中除了挥发出的HF还可能有Si(O2与HF 反应生成的SiF4；Ta2O与氢氟酸反应生成 H2TaF,离子方程式为：Ta2O+14HF一 2TaF十4H十5H,O;(3)“萃取”时，若萃取剂 MBK的量一定，少量多次萃取接触更加充分，萃 取效率更高；(4)用金属钠还原K,NbF,制取金属 铌，根据氧化还原反应中得失电子守恒和原子守 恒，可得到其反应的化学方程式为：K2NbF,十5Na △2KF+5NaF+Nb;(5)由图可知，As的配位数 为6；由均摊法原则可知，一个晶胞中含有4个Ta As,晶胞质量为：4X256/m0,体积为0bX101 N cm,密度为p=4X256X102 NAab g/cm3。 答案：(1)将铌钽矿粉碎、搅拌、适当升高温度等 (2)CaF,,MgF,SiF,Ta,Os+14HF-- 2TaF?+4H+5H2O (3)少量多次萃取 (4)K,NbF,十5Na△2KF+5NaF+Nb (5)6p=4×256×102 NAab