文档内容
考点 16 铜及其金属材料
(好题冲关)
【基础过关】
1.(2023·上海市高三模拟)战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器,青铜比纯铜更便于制成形
态各异的容器的原因是( )
A.熔点低 B.密度大 C.硬度大 D.不易被腐蚀
2.(2023·天津市和平区三模)中华文化源远流长、博大精深。下列文物主要是由金属材料制成的是(
)
文物
鎏金高士图银 南宋德化窑青白釉撇 明代象牙雕寿
战国青瓷罐
杯 口瓶 星
选项 A B C D
3.(2023·北京市昌平区统考二模)近年来,我国的航天技术发展迅速,天宫、天和、天问、神舟等体
现了中国的强大科技力量,下列成果所涉及的材料为金属材料的是( )
B.“天和号”使用的 C.“天问一号”火星 D.“神州十三号”飞船返
A.“天宫二号”航天器
柔性太阳电池阵的材料 车使用的热控材料 回舱使用的耐高温材料——
使用的材料——钛合金
——砷化镓 ——纳米气凝胶 酚醛树脂基低密度材料
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
5.铜在自然界多以化合态的形式存在于矿石中。常见的铜矿石有:黄铜矿(CuFeS)、斑铜矿
2
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(Cu FeS)、辉铜矿(Cu S)、孔雀石[CuCO·Cu(OH) ]。下列说法不正确的是( )
5 4 2 3 2
A.可用稀盐酸除去铜器表面的铜绿
B.硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
C.工业上常采用电解法制取粗铜
D.在上述几种含铜化合物中,铜的质量分数最高的是Cu S
2
6.在指定条件下,下列选项所示的物质间的转化能实现的是( )
A. B.
C. D.
7.如图是铜及部分含铜粒子的价荷图。下列推断合理的是( )
A.Cu变成a可以加入稀盐酸
B.Cu(OH) 2-转化成Cu(OH) 需要加碱
4 2
C.在酸性环境中,Cu O可以反应生成a和CuO
2
D.如果将高铜酸根离子(CuO-)填入坐标,应该填在b的位置
2
8.某化学兴趣小组进行了有关 Cu、稀硝酸、稀硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关
说法正确的是( )
A.实验①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生, 说明HNO 被 Cu 还原为NO
3 2
B.实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸的强
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】C.实验③发生反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO-= 3Cu2++2NO↑+4HO
3 2
D.由上述实验可得出结论:Cu 在常温下既可以和稀硝酸反应,又可以和稀硫酸反应
9.化合物M(NHCuSO )为难溶于水的白色固体,取少量M进行如下实验,下列推断正确的是( )
4 3
A.化合物M中Cu的化合价为+2价 B.红色固体(A)为氧化铜
C.G为含极性共价键的极性分子 D.加热H无明显现象
10.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
可用稀盐酸除去铜器表面的
A 铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 Ⅰ对;Ⅱ对;无
铜绿
B 铜表面易形成致密的氧化膜 铜制容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对;Ⅱ对;有
向硫酸铜溶液中通入少量氨
把铜丝放在酒精灯火焰上灼
C 气,有蓝色沉淀产生,过滤后 Ⅰ对;Ⅱ对;有
烧,铜丝表面变黑
灼烧滤渣,最后变成黑色固体
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白 硫酸铜溶液可用作游泳池的
D Ⅰ错;Ⅱ对;无
色硫酸铜粉末是物理变化 消毒剂
11.为了比较铁和铜金属活动性强弱,某研究小组的同学设计了如下一些方案,并将实验结果记录如
下:
方案 现象或产物
①将铁片置于CuSO 溶液中 铁片上有亮红色物质析出
4
②将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧 产物分别为FeCl 和CuCl
3 2
③将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中 产物分别为Fe (SO ) 和CuSO
2 4 3 4
④将铁片和铜片分别置于稀硫酸溶液中 铁片上有气泡,铜片上不产生气泡
⑤将铁片和铜片同时插入盛有稀硫酸的烧杯中,并
铁片溶解,铜片上有气泡产生
用导线连接
能根据以上各种现象或产物证明铁的金属活动性比铜强的方案一共有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
12.工业上由黄铜矿(主要成分为CuFeS)冶炼铜的主要流程如下:
2
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收。
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】a.浓硫酸 b.稀硝酸
c.NaOH溶液 d.氨水
(2)由泡铜冶炼粗铜的化学方程式为_________________________。
(3)以CuSO 溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确
4
的是_________________。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.从阳极泥中可回收Ag、Pt、Au等金属
(4)利用反应2Cu+O+2HSO ===2CuSO+2HO可制备CuSO ,若将该反应设计为原电池,其正极电
2 2 4 4 2 4
极反应式为_________________________________________。
13.铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用,铜在化合物中的常见化合价有+1、+2。
(1)工业上可利用反应Cu S+O 2Cu+SO 制取粗铜,反应中被氧化的元素是 ,当消耗32 g
2 2 2
Cu S时,转移电子数目是 (设N 为阿伏加德罗常数的值)。
2 A
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50~60 ℃,通入O ,反应一段时间后可制得硫酸铜,
2
发生反应的离子方程式为________________________________。
CuSO 溶液中加入一定量的NaSO 溶液和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方
4 2 3
程式:____________________________________________。
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸的 CuO,其猜想可用化学方程式表示为 Cu+
HSO (浓)=====_________________。
2 4
②乙同学认为:黑色固体除CuO外,还可能含有Cu S和CuS,其理由可能是 (填字母)。
2
A.Cu S和CuS都是黑色的
2
B.铜与浓硫酸在加热条件下反应,还可能放出O
2
C.浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能
14.氯化亚铜(CuCl)可用作有机合成的催化剂,CuCl微溶于水,不溶于醇和稀酸,可溶于Cl-浓度较大
的溶液(CuCl+Cl- CuCl -),在潮湿空气中易水解、易氧化。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS,还
2 2
含有少量的SiO)制备CuCl的工艺流程如图:
2
25℃时,相关物质的K 见表。
sp
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】物质 Fe(OH) Fe(OH) Cu(OH) CuCl
2 3 2
Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-19.7 1×10-5.9
回答下列问题:
(1)黄铜矿预先粉碎的目的是_______。
(2)调pH加入的过量x为_______(填化学式),滤渣①的成分_______(填化学式)。
(3)“还原”时,铜粉转化为Na[CuCl ]的离子反应方程式为_______。
2
(4)已知:温度、pH对CuCl产率的影响如图1、图2所示。则析出CuCl晶体的最佳条件为_______。
A.温度在60℃左右pH为2.0~2.5 B.温度在90℃左右pH为2.0~2.5
C.温度在60℃左右pH为5.0~6.0 D.温度在90℃左右pH为5.0~6.0
(5)析出的氯化亚铜晶体要立即用无水乙醇洗涤,“醇洗”可快速除去滤渣表面的水,防止滤渣被空气
氧化为碱式氯化铜[Cu (OH) Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反应方程式_______。
2 3
(6)粗产品中氯化亚铜含量的测定:
①称取样品3.0 g于锥形瓶中,再加入过量的FeCl 溶液充分溶解,配制250 mL溶液。②从中取出
3
25.00mL溶液,用0.1000 mol·L-1硫酸铈[Ce(SO )]标准溶液滴定。已知:CuCl+FeCl =CuCl +FeCl Fe2+
4 2 3 2 2
+Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平行实验,到达滴定终点时,消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95
mL。则样品中CuCl的纯度为_______(结果保留三位有效数字)。
【能力提升】
15.(2023·江苏省南通市第四次模拟)一种利用废铜渣(主要成分CuO,及少量Fe O、SiO 等杂质)制备
2 3 2
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HSiO
2 3
B.若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇,析出的深蓝色晶体为Cu(OH)
2
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】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:NH +、H+、Cu2+
4
16.(2023·山东省淄博市二模)探究铜与硝酸反应的生成 时的硝酸浓度。如图所示,先通N 一段时
2
间后关闭活塞K,将铜丝伸入溶液中,当A中气体变为无色时,上提铜丝,再将B中溶液稀释至 ,
取 ,用 的 溶液滴定至终点时消耗 (忽略硝酸的挥发、分解及溶液体积变
化)。下列说法正确的是( )
A.可用盛有 溶液的洗气瓶进行尾气吸收
B.铜与硝酸反应主要生成 时的硝酸浓度不大于
C.若不通N,可能导致所得实验结果偏高
2
D.若通过直接滴定A中剩余酸的量(掩蔽掉 的干扰)进行求算,所得实验结果偏低
17.(2023·北京市朝阳区二模)小组同学探究 和物质A的反应,实验如下。
装置 序号 物质A 实验现象
0.6mol·L-1Fe(NO ) 溶液(调 铜粉溶解,溶液变为深棕色
① 3 3
pH=1) [经检验含Fe (NO)2+]
② 0.6mol·L-1FeCl 溶液 铜粉溶解,溶液变为蓝绿色
3
③ 1.8mol·L-1NaNO 溶液(调pH=1) 无明显变化
3
下列分析不正确的是( )
A.②中铜粉溶解的原因:
B.①中产生 的原因:pH=1时直接将NO -还原为
3
C.若向③中加入FeSO 固体,推测铜粉会溶解
4
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】D.①②③现象的差异不仅与物质氧化性(或还原性)强弱有关,也与反应速率有关
18.(2023·安徽省黄山市三模)工业上以钛铁矿(FeTiO,其中Fe为+2价)为主要原料制备金属钛的工艺
3
流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.为加快“氯化”速率,可将钛铁矿粉碎并与焦炭混合均匀
B.“氯化”过程中,每生成0.1molCO气体,转移电子0.2mol
C.由TiCl 制备Ti的过程中,Ar不可以换成N
4 2
D.理论上,每制得1molTi,需要2molMg
19.(2023·河北省邯郸市三模)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,广泛用于火箭、飞机制造
业等。工业上利用钛铁矿制备金属钛的工艺流程示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.①反应釜中生成物X的电子式为
B.FeCl 和TiCl 的沸点相差大,实验室可以使用分液法进行分离
3 4
C.②是原子利用率100%的反应,则每得到1mol甲醇转移电子数4N
A
D.③反应类型为置换反应,其中Ar作保护气,也可以换为N
2
20.(2022·山东省聊城市高三二模)CuSO 是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。
4
下列说法错误的是( )
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