内容正文:
课时跟踪检测(九) 金属资源的开发利用
(限时训练:45分钟)
1.[科学态度与社会责任](2026·山东一模)2025年春晚吉祥物“巳升升”的五官设计取材于青铜器和玉器上的纹样,青铜是铜和铅的合金。关于青铜的说法正确的是 ( )
A.在潮湿空气中,青铜会生成铜绿
B.青铜的硬度比纯铜小
C.青铜是一种合金,属于纯净物
D.青铜的熔点比纯铜高
2.[科学态度与社会责任]中华优秀传统文化涉及很多化学知识。下列有关说法不正确的是 ( )
A.“火树银花合,星桥铁锁开”中的“火树银花”涉及金属元素的焰色
B.古剑沈卢“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”中的“剂钢”是铁的合金
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”中的“曾青”是铜盐
D.《天工开物》中有“至于矾现五金色之形,硫为群石之将,皆变化于烈火”,其中的“矾”指的是金属硫化物
3.(2026·北京第十中学期末)下列铜及其化合物性质与用途具有对应关系的是 ( )
A.铜单质具有延展性,可用作传输电流
B.Cu2O的熔、沸点较高,可用作催化反应
C.Cu(OH)2具有氧化性,可用作检验醛基
D.CuSO4能使蛋白质变性,可用于饮用水消毒
4.(2026·河南内乡实验高级中学检测)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然,其中绿色来自孔雀石颜料[主要成分为Cu(OH)2·CuCO3],青色来自蓝铜矿颜料[主要成分为Cu(OH)2·2CuCO3]。下列说法错误的是 ( )
A.保存《千里江山图》需控制温度和湿度
B.孔雀石、蓝铜矿颜料不易被空气氧化
C.孔雀石、蓝铜矿颜料耐酸耐碱
D.Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3
5.古代炼丹的五金通常是指金、银、铜、铁、锡。下列说法错误的是 ( )
A.用焦炭热还原SnO2可得到Sn
B.用H2还原Fe2O3可得到Fe
C.Cu2S与过量O2共热产物中只含Cu
D.Ag2O直接热分解可得到Ag
6.合金与纯金属制成的金属材料相比,优点是 ( )
①合金的硬度一般比它的各成分金属的大 ②一般地,合金的熔点比它的各成分金属的更低
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.②③④
C.①②④ D.①②④⑤
7.[科学探究与创新意识]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
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
8.下列对玻璃钢的叙述正确的是 ( )
A.玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的,所以其成分与普通玻璃相同
B.玻璃钢是以玻璃为基体,钢纤维做增强体的复合材料
C.玻璃钢的基体是合成树脂,增强体是玻璃纤维
D.玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢稍差,但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好
9.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼,下列说法不正确的是 ( )
A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化
B.湿法炼铜的反应中,铜元素发生还原反应
C.用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe,转移9 mol电子
D.铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化
10.(2026·湖南炎陵开学考)实验室用含有少量氧化铁杂质的废铜粉制取无水硫酸铜的实验步骤如图:
→→
下列有关说法正确的是 ( )
A.溶解废铜粉“过量酸”是指稀硝酸
B.气体A是Cl2,将亚铁离子氧化为铁离子
C.生成沉淀D的离子方程式可以为3CuO+2Fe3++3H2O2Fe(OH)3+3Cu2+
D.从滤液中得到无水硫酸铜的方法是冷却结晶
11.[证据推理与模型认知](2026·广东揭阳月考)部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是 ( )
A.转化a→c→d在给定条件下均可一步反应实现
B.b可与盐酸反应生成e和a,b既有氧化性又有还原性
C.新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D.电解e溶液可得到金属铜和氯气
12.(2026·江西十校协作联考)氯化亚铜(CuCl)是一种微溶于水、难溶于乙醇、易被氧化的白色粉末,以黄铜矿(主要成分为CuFeS2)为原料制取CuCl的流程如图所示:
→→CuCl
下列说法不正确的是 ( )
A.[CuCl3]2-中加水可使平衡 CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq)逆向移动
B.加入浓盐酸发生的反应为CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq)
C.过滤、洗涤、干燥等过程不可在空气中进行
D.洗涤CuCl时可用乙醇
13.(2026·江苏南通适应性考试)含钴废料(主要含CoO,还含少量Co2O3、Fe2O3)可以进行如下转化
(1)“还原”时的实验装置如图1所示,分液漏斗中盛装的溶液是 。
图1 图2
(2)“除铁”时溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为 。
(3)“沉淀”时加入的NH4HCO3溶液和氨水所含溶质的物质的量之比为1∶3。写出“沉淀”时反应的离子方程式: 。
(4)补充由Co2(OH)2Co3制取[CO(NH3)6]Cl3的实验方案:将Co2(OH)2CO3溶于盐酸中,向其中加入少量活性炭作催化剂,加入浓氨水和过氧化氢,充分反应(2CoCl2+2HCl+12NH3·H2O+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+14H2O)后用冰水冷却, ,过滤,用无水乙醇洗涤滤渣,干燥后得到[Co(NH3)6]Cl3晶体。{已知[Co(NH3)6]Cl3难溶于冷水,易溶于热的稀盐酸。实验中可选择的试剂有热的稀盐酸、冰水}
(5)补充由[Co(NH3)6]Cl3制取Co2O3的实验方案:取一定量的[Co(NH3)6]Cl3晶体置于图2所示装置中, ,干燥得到Co2O3固体。(已知[Co(NH3)6]Cl3与NaOH溶液共热时可生成Co2O3沉淀。除装置中所示试剂外,实验中须使用的试剂有稀硝酸、AgNO3溶液、红色石蕊试纸)
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课时跟踪检测(九)
1.A 【解析】 在潮湿空气中,铜和氧气、二氧化碳、水蒸气反应生成碱式碳酸铜,A正确;合金的硬度比其组分都大,故青铜的硬度比纯铜大,B错误;青铜是一种合金,是铜、铅的混合物,C错误;合金的熔点比其组分都低,青铜的熔点比纯铜低,D错误。
2.D 【解析】 焰色是某些金属元素的特征性质,不同金属元素的焰色不同,“火树银花”中的焰火颜色实质上是金属元素焰色的体现,故A正确;合金的硬度一般大于其成分金属的硬度,剑刃硬度较大,所以“剂钢”为铁的合金,故B正确;“曾青涂铁”是可溶性铜盐溶液与金属铁发生置换反应得到金属铜的过程,“曾青”是可溶性铜盐,故C正确;矾是各种金属(如铜、铁、锌)的硫酸盐,不是金属硫化物,故D错误。
3.C 【解析】 铜单质具有导电性,可用作传输电流,A不符合题意;Cu2O的熔、沸点较高与其作催化剂无因果关系,B不符合题意;已知反应RCHO+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+RCOONa+3H2O,反应中Cu(OH)2作氧化剂,具有氧化性,可用作检验醛基,C符合题意;CuSO4能使蛋白质变性,但CuSO4不可用于饮用水消毒,只能用于环境消毒,D不符合题意。
4.C 【解析】 字画保存需要控制适宜的温度和湿度,温度、湿度过高或过低,均对字画的保存造成危害,A项正确;Cu(OH)2、CuCO3中Cu、H、C元素都处于最高价,无还原性,不易被O2氧化,B项正确;Cu(OH)2、CuCO3都可与酸性物质反应,C项错误;由于Cu(OH)2中铜的质量分数高于CuCO3中铜的质量分数,故Cu(OH)2·CuCO3中铜的质量分数高于Cu(OH)2·2CuCO3中铜的质量分数,D项正确。
5.C 【解析】 根据金属活泼性顺序可知,可以用热还原法冶炼Sn,因此可以用焦炭热还原SnO2得到Sn,故A正确;根据金属活泼性顺序可知,也可以用热还原法冶炼Fe,因此可以用H2还原Fe2O3得到Fe,故B正确;铜能够与氧气反应,Cu2S与过量O2共热产物中含有CuO等,故C错误;银的活泼性较差,工业上将Ag2O直接加热分解可得到Ag,故D正确。
6.A 【解析】 合金的硬度比其成分金属大,①正确;合金的熔点比成分金属低,②正确;合金的性能与其配比及生成条件有关,③正确;合金的导电能力比纯金属差,④错误;合金由于性能好而应用更广泛,⑤正确。
7.C 【解析】 盐酸和Al反应,剩余Cu,利用产生H2的体积,可求出Al的质量分数,从而得出Cu的质量分数;若用NaOH溶液和Al反应,根据产生H2的体积,也可求出Cu的质量分数,A正确;浓硝酸和Cu反应,使铝钝化,使剩余固体的质量偏大,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,方案Ⅱ更便于实施,D正确。
8.C 【解析】 玻璃钢是一种以玻璃纤维作增强体、合成树脂作基体的复合材料,强度高于合金钢,有较好的耐化学腐蚀性和电绝缘性。
9.C 【解析】 电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,Na元素化合价由+1降低至0,被还原,Cl元素化合价由-1升高至0,被氧化,故A正确;湿法炼铜的离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu,反应过程中Cu元素化合价由+2降低至0,发生还原反应,故B正确;Fe3O4+4CO3Fe+4CO2,1 mol Fe3O4被CO还原成Fe时,转移8 mol电子,故C错误;铝热法还原铁的反应中,放出的热量可以使Fe熔化,故D正确。
10.C 【解析】 “过量酸”应为稀硫酸,用稀硝酸会引入硝酸根离子,A错误;向混合溶液通入气体A的作用是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,气体A为氧气,不能使用氯气,防止引入氯离子,B错误;固体B的作用是调节溶液的pH,使Fe3+变为沉淀而除去,为了不引入新的杂质,可选用CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3,加CuO时离子方程式为3CuO+2Fe3++3H2O2Fe(OH)3+ 3Cu2+,C正确;从滤液中冷却结晶得到硫酸铜晶体,D错误。
11.A 【解析】 根据价类二统计分析图可知,a为Cu,b为Cu2O,c为CuO,d为Cu(OH)2,e为铜盐,如CuCl2、CuSO4等。氧化铜和水不反应,不能一步生成氢氧化铜,A符合题意;b可与盐酸反应生成e和a即Cu+在酸性条件下反应生成Cu和Cu2+,Cu+既升高又降低,则Cu+既有氧化性又有还原性,B不符合题意;新制的氢氧化铜与含有醛基的物质在加热条件下反应生成氧化亚铜,因此新制的d(氢氧化铜)可用于检验葡萄糖中的醛基,C不符合题意;电解氯化铜溶液可得到金属铜和氯气,故D不符合题意。
12.A 【解析】 加入浓盐酸后溶液中的c(Cl-)增大,CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq)正向移动,A正确;加入浓盐酸时能够增大Cl-浓度,使得 [CuCl3]2-(aq)CuCl(s)+2Cl-(aq)平衡逆向移动,即发生的反应为CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq),B正确;由题干信息可知,CuCl是一种易被氧化的白色粉末,故过滤、洗涤、干燥等过程不可在空气中进行,防止其被氧化,C正确;乙醇洗涤可减少因溶解而造成的损失,提高产率,真空干燥可防止CuCl被氧化,提高纯度,D正确。
13.【答案】(1)稀硫酸 (2)6Fe2++Cl+9H2O6FeOOH↓+Cl-+12H+ (3)2Co2++HC+3NH3·H2OCo2(OH)2CO3↓+3N+H2O (4)过滤,向滤渣中加入热的稀盐酸至滤渣不再溶解,趁热过滤,将滤液用冰水冷却结晶 (5)从分液漏斗中加入足量NaOH溶液,加热,充分反应后,打开止水夹,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,当试纸不变蓝后,停止加热,将三颈烧瓶中的混合物冷却后过滤,洗涤滤渣2~3次,至最后一次洗涤液滴加稀硝酸和AgNO3溶液无沉淀
【解析】(1)“还原”时,先加入稀硫酸溶解,再加入Na2SO3还原,则分液漏斗中盛装的溶液是稀硫酸。(2)“除铁”时,溶液中Fe2+被NaClO3氧化为Fe3+,ClO3-被还原为Cl-,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出发生反应的离子方程式为6Fe2++Cl+9H2O6FeOOH↓+Cl- +12H+。(3)“沉淀”时加入的NH4HCO3溶液和氨水所含溶质的物质的量之比为1∶3,生成Co2(OH)2CO3沉淀,同时生成N等,依据电荷守恒和质量守恒,可得出生成“沉淀”时反应的离子方程式:2Co2++HC+3NH3·H2OCo2(OH)2CO3↓+3N+H2O。(4)将Co2(OH)2CO3溶于盐酸中,向其中加入少量活性炭作催化剂,加入浓氨水和过氧化氢,充分反应2CoCl2+2HCl+12NH3·H2O+H2O2]Cl3+14H2O后用冰水冷却,此时[Co(NH3)6]Cl3和活性炭共同沉淀,需将[Co(NH3)6]Cl3中的活性炭除去,则需先加入热的稀盐酸溶解,然后过滤出活性炭,再降温将[Co(NH3)6]Cl3沉淀,再用乙醇洗涤、干燥。所以需补充的实验方案为过滤,向滤渣中加入热的稀盐酸至滤渣不再溶解,趁热过滤,将滤液用冰水冷却结晶,过滤,用无水乙醇洗涤滤渣,干燥后得到[Co(NH3)6]Cl3晶体。
(5)由[Co(NH3)6]Cl3制取Co2O3时,应先加入足量NaOH溶液,加热,将[Co(NH3)6]Cl3转化为Co2O3、NH3、NaCl,制取Co2O3,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体(NH3),至试纸不变蓝色(不再生成NH3,表明反应完成);过滤后,对沉淀进行洗涤,至最后一次洗涤液中检验不出Cl-,表明洗涤干净。则实验方案:取一定量的[Co(NH3)6]Cl3晶体置于图2所示装置中,从分液漏斗中加入足量NaOH溶液,加热,充分反应后,打开止水夹,将湿润的红色石蕊试纸靠近管口,当试纸不变蓝后,停止加热,将三颈烧瓶中的混合物冷却后过滤,洗涤滤渣2~3次,至最后一次洗涤液滴加稀硝酸和AgNO3溶液无沉淀,干燥得到Co2O3固体。
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