1、1第 3 节 金属材料 复合材料课后达标检测一、选择题1(教材改编题)下列说法中正确的是( )A铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B金、银、铜是应用最广泛的金属材料C钛被誉为“21 世纪的金属” ，应用前景很广阔D铜是导电性、导热性最好的有色金属解析：选 C。铜是人类使用最早的金属材料，A 错；铁、铝及铝合金是应用最广泛的金属材料，B 错；银的导电性比铜好，D 错。2合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( )合金的硬度一般比它的各成分金属的大 一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低 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 合金比纯金属的导电性更强 合金比纯金属的应用
2、范围更广泛A BC D答案：B3下列有关金属的工业制法中正确的是 ( )A制钛：用金属钠置换氯化钛(TiCl 4)溶液中的钛B炼铁：用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C通电条件下，电解熔融 AlCl3制备单质 AlD炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜解析：选 B。A 中不能用 TiCl4溶液，要用熔融状态的 TiCl4；C 中熔融 AlCl3不导电，应电解熔融 Al2O3制取单质 Al；D 中电解法精炼铜的原料是粗铜。4不同的金属在冶炼方法上也有所不同。下列说法正确的是 ( )A钒、铬、锰、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制B铝及其合金是电气、工业、家庭广
3、泛使用的材料，是因为铝的冶炼方法比较简单C由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单质D炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳解析：选 D。A 项，铁用 CO 还原法炼制，错误；B 项，Al 及其合金被广泛使用是因为Al 及其合金有良好的性能，错误；C 项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，错误；D 项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。25下列反应中，反应后固体物质增重的是( )A将氢气通过灼热的 CuO 粉末B将二氧化碳通过 Na2O2粉末C铝与 Fe2O3发
4、生铝热反应D将锌粒投入 Cu(NO3)2溶液中解析：选 B。氢气与灼热的 CuO 反应生成 Cu 和水，反应前固体为 CuO，反应后固体为Cu，二者物质的量相同，固体质量减小，A 项错误；二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气，反应前固体为过氧化钠，反应后固体为碳酸钠，二者物质的量相同，固体质量增加，B 项正确；Al 与 Fe2O3反应生成 Al2O3和 Fe，反应前后固体质量不变，C 项错误；等物质的量的 Zn 与 Cu(NO3)2反应生成 Zn(NO3)2和 Cu，反应前固体为 Zn，反应后固体为 Cu，固体质量减小，D 项错误。6下列是部分矿物资源的利用及产品流程，有关说法不正确的是(
5、)A粗铜电解精炼时，粗铜做阳极B生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应C黄铜矿冶炼铜时，副产物 SO2可用于生产硫酸，FeO 可用作冶炼铁的原料D粗硅制高纯硅时，提纯四氯化硅可用多次分馏的方法解析：选 B。电解精炼铜时，粗铜做阳极，自身可以溶解，故 A 正确；制备单质时涉及化合价变化，是氧化还原反应，制玻璃的反应是SiO2Na 2CO3 Na2SiO3CO 2和= = = = =高 温 SiO2CaCO 3 CaSiO3CO 2，元素化合价未发生变化，均不属于氧化还原= = = = =高 温 反应，故 B 错误；SO 2可以转化成 SO3，进而生成 H2SO4，FeO 与 CO 在高
6、温下可生成 Fe，故C 正确；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将 SiCl4从杂质中提取出来，再与 H2发生置换反应得到高纯硅，故 D 正确。7(2019安徽江淮十校第二次联考)实验探究 Cu 及其化合物的性质，操作正确且能达到目的的是( )A将铜粉和硫粉混合均匀并加热以制取 CuSB向 Cu 与过量浓硫酸反应后的试管中加水以观察 CuSO4溶液的颜色C向 CuSO4溶液中加入适量的 NaOH，过滤、洗涤并收集沉淀充分灼烧以制取 CuO3D在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热水解，再加入少量新制 Cu(OH)2悬浊液并加热，产生砖红色沉淀解析：选 C。硫的氧化性较弱，只能将铜氧化为1 价生成
7、Cu2S，A 项错误；铜与过量的浓硫酸反应后稀释，应将反应后的溶液缓慢加入水中，并不断搅拌，B 项错误；CuSO 4与NaOH 溶液反应生成 Cu(OH)2沉淀，过滤、洗涤、灼烧后可得 CuO，C 项正确；淀粉水解后应先加 NaOH 溶液至溶液呈碱性，然后加入新制 Cu(OH)2悬浊液并加热，才会产生砖红色沉淀，D 项错误。8已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu2O，Cu 2O 与 H 发生反应：Cu2O2H =CuCu 2 H 2O。将经高温灼烧后的 CuO 样品投入足量的热的稀硝酸溶液中，下列有关说法中正确的是( )A如果溶液变为蓝色，同时有紫红色固体出现，说明样品全部生成 Cu2OB溶液中
8、最终可能有紫红色固体出现C该实验的结果无法说明 CuO 分解的程度D如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明 CuO 没有分解解析：选 C。解答此题的关键是明确稀硝酸具有酸性和强氧化性，能溶解 CuO、Cu 2O和单质 Cu，因而该实验结果无法说明 CuO 分解的程度。9(2019安徽五校联考)某物质 W 由 Cu、Al 2O3、SiO 2、Fe 2O3中的一种或几种物质组成。进行如下实验：下列有关说法不正确的是( )A由步骤可知 W 中一定存在 Fe2O3和 CuB由步骤可知 4.7 g W 中 SiO2的质量为 1.5 gC根据步骤、可以判断 W 中一定存在 Fe2O3、Cu、Si
9、O 2D根据步骤、可以得出 m(Fe2O3) m(Cu)11解析：选 D。4.7 g W 和过量盐酸反应生成蓝色溶液，说明溶液中有铜离子，但是金属Cu 和盐酸不反应，所以 W 中一定含有氧化铁，氧化铁和盐酸反应生成的三价铁离子可以和金属铜反应。二氧化硅可以和氢氧化钠反应，2.46 g 固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了 1.5 g，所以减少的 1.5 g 固体为二氧化硅，一定涉及的反应有Fe2O36H =2Fe3 3H 2O， Cu2Fe 3 =2Fe2 Cu 2 ， SiO22NaOH= =Na2SiO3H 2O，又Cu 与 NaOH 不反应，0.96 g 固体中只含 Cu，故 W 中一定
10、存在 Fe2O3、Cu、SiO 2，A、B、C 项正确；不能确定 W 中是否存在 Al2O3，无法计算 Fe2O3和 Cu 的质量比，D 项错误。二、非选择题10(2019银川质检)黄铜矿(主要成分为 CuFeS2，S 为2 价)是工业炼铜的主要原4料，现有一种天然黄铜矿(含 SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，设计了如下实验：现称取研细的黄铜矿样品 1.84 g，在空气存在下进行煅烧，发生如下反应：3CuFeS28O 2 3CuFe 3O46SO 2= = = = =高 温 实验后取 d 中溶液的 置于锥形瓶中，用 0.050 0 molL1 标准碘溶液进行滴定，消110耗标准溶液 20.0
11、0 mL。请回答下列问题：(1)3CuFeS28O 2 3CuFe 3O46SO 2中氧化产物是_，= = = = =高 温 当生成 0.3 mol SO2气体时，转移电子_mol。(2)将样品研细后再反应，其目的是_；装置c 的作用是_。(3)用标准碘溶液滴定 d 中溶液的离子方程式是_，滴定达终点时的现象是_。(4)上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是_。(5)通过计算可知，该黄铜矿的纯度为_。(6)若将原装置 d 中的试液换为 Ba(OH)2溶液，测得黄铜矿纯度偏高，假设实验操作均正确，可能的原因主要是_。解析：(1)该反应中电子转移情况为 ，则氧化产物为Fe3O4、SO 2。
12、该反应中转移 38e ，则生成 0.3 mol SO2气体时，转移 1.9 mol 电子。(2)将样品研细后再反应，可以增大接触面积，使原料充分反应，加快反应速率。装置c 中铜网的作用是除去反应后多余的氧气。(3)用标准碘溶液滴定 d 中溶液，SO 2和 I2发生氧化还原反应，离子方程式为SO2I 22H 2O=SO 2I 4H 。滴定达终点时，SO 2消耗完，淀粉遇 I2变蓝色，锥形24瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟内不退色。(4)反应结束后，仍需通一段时间的空气，目的是使反应生成的 SO2全部进入 d 装置中，以减少实验误差。(5)根据关系式 CuFeS22SO 22I 2，得 n(Cu
13、FeS2) n(I2) 0.050 0 12 12molL1 20.00103 L100.005 mol，故该黄铜矿的纯度为5100%50%。0.005 mol184 gmol 11.84 g(6)若将原装置 d 中的试液换为 Ba(OH)2溶液，空气中的 CO2与 Ba(OH)2反应生成 BaCO3沉淀或 BaSO3被氧化成 BaSO4，均会使所得沉淀质量偏大，实验结果偏高。答案：(1)Fe 3O4、SO 2 1.9(2)增大接触面积，使原料充分反应，加快反应速率 除去反应后多余的氧气(3)SO2I 22H 2O=SO 2I 4H 锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟内24不退色(4)使反应
14、生成的 SO2全部进入 d 装置中，以减少实验误差(5)50%(6)空气中的 CO2与 Ba(OH)2反应生成 BaCO3沉淀(或 BaSO3被氧化成 BaSO4)11(2019北京高三模拟)CuCl 是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含 Fe、Al 及其化合物、SiO 2杂质)生产 CuCl 的工艺流程如下：物质 开始沉淀时的 pH 沉淀完全时的 pHFe(OH)3 2.7 3.7Cu(OH)2 5.6 6.7Al(OH)3 3.8 4.7已知：CuCl 溶于 NaCl 的浓溶液可生成 CuCl ，CuCl 的溶液用水稀释后可生成 CuCl 2 2沉淀。(1)煅
15、烧的主要目的是_。(2)操作为调节溶液的 pH，范围为_，加入的物质 X 可以是_。ACuO BCu(OH) 2CNaOH 溶液 DCaCO 3(3)滤渣的主要成分是_。(4)往滤液中加入食盐并通入 SO2可生成 CuCl ，请写出反应的离子方程式： 2_。解析：(1)铜在废铜料中主要以铜单质的形式存在，由整个流程图可知，CuCl 需从溶液中提取，故煅烧的目的是将铜转化为溶于酸的氧化物。(2)调节溶液中的 pH 时，应保证使 Fe3 和 Al3 完全沉淀，而 Cu2 不能沉淀，故溶液的 pH 应为 4.7pH5.6，加入的物质能消耗 H ，但不能在含铜离子的溶液中引入新的杂质，再结合后面反应中
16、需加入NaCl，符合要求的有 ABC 三项。(3)溶液的 pH 为 4.7pH5.6 时，Fe 3 和 Al3 完全转化为6相应的氢氧化物沉淀，故滤渣的主要成分为 Fe(OH)3和 Al(OH)3。(4)根据题给的反应物和生成物，再结合氧化还原反应的基本规律可写出反应的离子方程式：2H2O2Cu 2 SO 24Cl =2CuCl SO 4H 。 2 24答案：(1)使铜转化为可溶于酸的氧化物(2)4.7pH5.6 ABC(3)Fe(OH)3和 Al(OH)3(4)2H2O2Cu 2 SO 24Cl =2CuCl SO 4H 2 2412某铝合金中含有元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设
17、计了如下实验，请回答有关问题：(1)称取样品 a g，称量时应该使用的主要仪器的名称是_。(2)将样品溶解于足量的稀盐酸，过滤。滤液中主要含有_；滤渣中含有_，溶解、过滤用到的玻璃仪器是_。(3)向滤液中加入过量氢氧化钠溶液、过滤。有关的反应离子方程式是_。(4)向步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤。有关的反应离子方程式是_。(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称量，其质量为 b g。有关的反应化学方程式是_，原样品中铝的质量分数是_。(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果_(填“偏高” “偏低”或“不影响” ，下同)；若步骤(5)中滤渣没有洗涤，则实验结果_；若滤渣的灼烧不充分，则实验结果_。答案：(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl 3、HCl Cu、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗(3)Mg2 2OH =Mg(OH)2、Al 3 4OH =Al(OH)4(4)Al(OH)4 CO 2=Al(OH)3HCO 3(5)2Al(OH)3 Al2O33H 2O 100%= = = = = 9b17a(6)偏低 偏高 偏高7
