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第 08 讲 金属材料
1．化学与工业生产密切相关，下列说法正确的是
A．电冶金工业中，加冰晶石降低 熔融温度
B．炼钢工业中，将炽热的钢水注入留有水的模具
C．电子工业中，以 溶液作为覆铜板腐蚀液
D．硝酸工业中，通过氨的催化氧化实现人工固氮
2.下图为铝的生产原理示意图，下列相关说法不正确的是
A．冰晶石做助熔剂
B．氧化铝属于过渡晶体
C．金属铁、铜的冶炼方法与铝类似
D．铝在工业上是一种很好的还原剂
3．不能使 悬浊液变澄清的是
A．硫酸溶液 B．盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．氨水
4．下列反应的离子方程式不正确的是
A．NaSO 溶液中滴入少量氯水：SO +Cl+H O=SO +2H++2Cl-
2 3 2 2
B．Mg(OH) 溶于NH Cl的浓溶液：Mg(OH) +2NH =Mg2++2NH•H O
2 4 2 3 2
C．Al(OH) 溶于NaOH溶液：Al(OH) +OH-=[Al(OH) ]-
3 3 4
D．足量Cu与稀硝酸反应：3Cu+8H++2NO =3Cu2++NO↑+4HO
2
5．对下列劳动项目的解释错误的是
选
劳动项目 解释
项
A 用SO 漂白纸浆 SO 具有还原性
2 2B 用铝制容器贮运浓硝酸 铝遇浓硝酸钝化
C 模具注入熔融钢水之前必须干燥 铁与HO在高温下会反应
2
D 用固体管道疏通剂(主要成分为NaOH和铝粉)疏通管道 与铝粉和NaOH溶液反应产生气体有关
6．常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A．pH=1的溶液中：K+、Na+、 、
B．c(Fe3+)=0.1mol•L-1的溶液中：K+、ClO-、 、SCN-
C．与铝反应生成氢气的溶液中：Na+、NH +、 、Cl-
4
D．无色溶液中：Na+、Al3+、Cl-、
7．一定温度下，探究铜与稀 的反应，反应过程如图所示：
下列说法错误的是
A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是
B．过程Ⅲ后得到的溶液中的 比原稀 的浓度大
C．过程Ⅱ中气体变为红棕色的反应为
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
8．某兴趣小组同学用铜与稀硝酸反应制取干燥、纯净的NO气体(装置如图)。下列有关说法错误的是A．装置Ⅰ中蒸馏烧瓶内发生反应的离子方程式为
B．浓硫酸用于干燥NO
C．为制得纯净的NO，装置Ⅱ中盛装的液体可为水
D．气压过大时，稀硝酸经X导管滴入蒸馏烧瓶中
9．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
① 将足量的铜粉加入 中，溶液呈绿色，产生红棕色气体
② 将足量的铜粉加入 中，溶液呈蓝色，产生无色气体
③ 将足量的铁粉加入 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泼性有关
10．一种利用废铜渣(主要成分CuO，及少量 、 等杂质)制备超细铜粉的流程如下：
下列说法正确的是A．“酸浸”所得滤渣的主要成分为
B．若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇，析出的深蓝色晶体为
C．“沉铜”发生的反应为复分解反应
D．“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子： 、 、
11．甲、乙两烧杯中分别盛有 浓度均为 的盐酸与 溶液，向两烧杯中分别加入等质量
的铝粉，反应结束后测得同温同压下生成气体的体积之比为 ，则加入铝粉的质量为
A． B． C． D．
12．某固体混合物可能含有Al、 、 、 、 、NaCl中的一种或几种，现对该混合
物做如图实验，所得现象和有关数据如图(气体体积已换算成标准状况下体积)。下列说法不正确的是
A．步骤①中发生了氧化还原反应
B．步骤②和步骤③中反应消耗的 的物质的量之比为3∶1
C．混合物中一定不存在 ，可能含有NaCl、AlCl
3
D．混合物中一定含有 ，且物质的量为0.2mol
13．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液 ，平均分成两份。向第一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解铜粉
；第二份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为 气
体)。下列分析或结果错误的是A． B．产生的气体： 段是 ，BC段是氢气
C．原溶液中 浓度为 D．第二份溶液中最终溶质为
14．将41.2g由Al、Fe、Cu组成的合金等分为两份，将其中一份合金溶于足量的NaOH溶液中，产生气体
6.72L(标准状况)；另一份合金溶于过量的稀硝酸中，得到VL(标准状况下)NO气体，向反应后的溶液中加
入过量的NaOH溶液，过滤得到滤液X和25.4g的沉淀Y(HNO 的还原产物仅为NO)，则下列说法正确的
3
是
A．41.2g的合金中含铁5.6g B．滤液X中的溶质只有硝酸钠
C．V为8.96 D．沉淀Y中含氢氧化铜9.8g
15．向含xmolHNO 和ymolH SO 的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产物与所加铁粉的物质的量关系
3 2 4
如图所示：
下列有关说法正确的是
A．x=0.2，y=0.1
B．a点之前的反应离子方程式为3Fe+8H++2NO =3Fe2++2NO↑+4HO
2
C．向b点所得溶液中加入Cu粉，最多可溶解1.92g
D．反应至c点，可收集到气体4.48L(标准状况)
16．某矿物X由Al O、Fe O、Cu O、SiO 的一种或几种物质组成。现进行下图实验：
2 3 2 3 2 2(已知：Cu O+2H+=Cu+Cu2++H O且每步反应都充分)下列说法正确的是
2 2
A．根据上述步骤可以判断矿物X中n(Cu O)/n(Fe O)>1
2 2 3
B．步骤1中减少的固体一定是混合物
C．根据步骤2可以得出蓝色溶液中n(Cu2+)=0.02mol
D．根据步骤1、2可以判断出X中氧化铁的质量分数为50%
17．CuCl用于石油工业脱硫与脱色，还可用作CO吸附剂和脱氧剂。CuCl是一种不溶于水和乙醇的白色粉
末，在潮湿空气中可被迅速氧化。
Ⅰ.利用以下装置可制备CuCl
已知： 为无色溶液，加水稀释即析出CuCl白色固体，回答下列问题：
(1)制取 ：A中发生的反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______，为吸收 尾气，C中可选用试
剂_______(填标号)。
A． 溶液 B．饱和食盐水 C． 溶液 D．浓
(2)制备CuCl：打开分液漏斗旋塞与搅拌器，B中依次发生反应的离子方程式为：
①
②_______
③
观察到_______时停止反应。将B中溶液倾入盛有_______的烧杯中，立即得到白色CuCl沉淀。过滤得
CuCl粗品。(3)洗涤CuCl：洗涤时最好用_______(填序号)洗涤滤饼3～4次，其目的是_______。
a. b.稀硫酸 c.95%的乙醇
Ⅱ.工业上常用CuCl作 、CO的吸收剂，某同学利用如下图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、
、 和 的含量。
已知： 和KOH的混合溶液也能吸收氧气。
(4)装置的连接顺序应为_______。
(5)用D装置测 含量，若读数时右侧量气管液面高于左侧液面，则测得 含量_______(填“偏大”“偏
小”或“不变”)。
18．工业上常以黄铁矿烧渣(主要成分为Fe O， 含有少量FeO、SiO、 Al O、 CaO、MgO等杂质)为原
2 3 2 2 3
料制备水处理剂聚合硫酸铁 ,n>2、m<10},其工艺流程如图所示：
已知： K [Fe(OH) ]= 1.0×10- 38、K [Fe(OH) ]=8×10-16、 K [Mg(OH) ]=1.0×10-11；当某离子浓度≦1.0×10-
sp 3 sp 2 sp 2
5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)为了提高黄铁矿烧渣的“碱浸”速率，可以采取的措施有__________(至少 答两条)。
(2)“碱浸”过程中，杂质与NaOH反应的离子方程式为_____________。(3)“酸溶1”所得滤渣的主要成分为________(填化学式)，在实验室中分离出滤渣的操作名称为
___________。
(4)“氧化”工序中加入HO 溶液的目的是________________________。
2 2
(5)若“氧化”后的溶液中Mg2+浓度为0.1 mol·L-1， 则常温下“沉铁”时需满足的pH范围是
_______________。
19．FeCl (易升华)是常见的化学试剂。某学习小组开展了与FeCl 相关的系列实验，回答下列问题：
3 3
I.铁粉制备FeCl (实验装置如图所示)
3
(1)仪器a盛装的物质是为_______(填试剂的名称)；装置中F的作用：_______。
(2)硬质玻璃管直接接入收集器的优点是_______。
II.探究FeCl 溶液与Cu的反应
3
(3)配制FeCl 溶液时加入少量盐酸的原因是_______。
3
(4)向FeCl 溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液颜色变红，再加入过量Cu粉，发现溶液的红色褪去。用离子
3
方程式解释红色褪去的原因：_______。
(5)已知(4)中除了红色褪去，还产生了白色沉淀。小组成员查阅得知CuCl和CuSCN均为白色沉淀。为探究
白色沉淀的主要成分，小组成员完成了以下实验：向4mL0.1mol/LFeCl 溶液中加入过量Cu粉，静置，取
3
上层清液于试管中，滴加3滴KSCN溶液，有白色沉淀生成。由此现象可知此白色沉淀为_______(填化学
式)。
小组成员进一步查阅资料发现，Cu2+与SCN-可发生如下两种反应。
反应i：Cu2++4SCN-=[Cu(SCN) ]2-(淡黄色)
4
反应ii：2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)
2
设计实验如下：
操作 现象
溶液很快由蓝色变为绿色，未观察到白色沉淀；
在盛有2mL0.1mol·L-1CuSO 溶液的试管中滴
4
2h后溶液为绿色，未观察到白色沉淀；24h后，溶液绿色
加KSCN溶液
变浅，试管底部有白色沉淀
由此现象可知，反应速率较快的为_______(填“反应i”或“反应ii”)。小组成员得出结论，反应ii不是CuSCN产生的主要原因。
(6)根据上述分析可知，Cu2+、Fe2+和SCN-可直接发生反应，生成CuSCN和Fe3+，写出反应的离子方程式：
_______。
20．某实验小组在研究硝酸与铜的反应时，发现稀硝酸和铜反应后的混合液为蓝色，而浓硝酸和铜反应后
的混合液为绿色，为此对产生绿色的原因开展探究。按要求完成下列问题：
[猜想假设]
(1)假设1：___________
假设2：硝酸铜溶液中溶解了
[实验操作及现象分析]
实验一：向蒸馏水中不断加入硝酸铜晶体，最终配成饱和溶液。配制过程中溶液颜色始终是蓝色，未见绿
色出现。
甲同学根据实验一的现象证明了假设1不成立，请补全假设。
实验二：
(2)甲同学在实验一的基础上继续开展了实验二，并初步验证了假设2成立，他的实验操作及现象是
___________。
乙同学认为假设2不严谨，用以下实验对假设2进行了深入探究：
实验三：
操作及试剂 现象
向浓硝酸和铜反应后的混合液中通入 大量红棕色气体放出，短时间内溶液仍保持绿色。长时间后变成
蓝色
(3)结合实验三，乙同学认为假设2不严谨的证据是___________
(4)乙同学查阅资料发现：
①铜与浓硝酸反应后溶液呈现绿色是由于HNO(或 )与铜离子作用的结果。
2
②金属和浓HNO 的反应一旦发生后速率不断加快。原因是过程中有HNO 生成。如 和浓HNO 反应，
3 2 3
开始生成的NO 溶于水形成HNO，它再和 反应，速率就大大加快。
2 2
请依据资料完成以下离子反应方程式。
i. ；___________
ii. ；___________iii.
实验四：乙同学通过以下实验证实了反应过程中HNO 的生成。
2
实验 操作 现象
1 向试管a中加入lmL浓硝酸，再插入铜丝 快速产生红棕色气体，溶液变为绿色
2 向试管b中加入1mL浓硝酸，3滴蒸馏水，再插入铜丝 快速产生红棕色气体溶液变为绿色
3 向试管c中加入1mL浓硝酸，3滴 ，再插入铜丝 反应较慢，溶液变为蓝色
(5)结合化学用语，解释实验3产生该现象的原因是___________。
