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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．Na2SO3溶液中滴入少量氯水：SO
+Cl2+H2O=SO
+2H++2Cl-
B．Mg(OH)2溶于NH4Cl 的浓溶液：Mg(OH)2+2NH =Mg2++2NH3•H2O
C．Al(OH)3溶于NaOH 溶液：Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
D．足量Cu 与稀硝酸反应：3Cu+8H++2NO =3Cu2++NO↑+4H2O
5．对下列劳动项目的解释错误的是
选
项
劳动项目
解释
A
用SO2漂白纸浆
SO2具有还原性
1
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B
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H2O 在高温下会反应
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+、NH4
+、
、Cl-
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
2
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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
3
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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、AlCl3
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
4
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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(HNO3的还原产物仅为NO)，则下列说法正确的
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xmolHNO3和ymolH2SO4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
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↑+4H2O
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Al2O3、Fe2O3、Cu2O、SiO2的一种或几种物质组成。现进行下图实验：
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(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O 且每步反应都充分)下列说法正确的是
A．根据上述步骤可以判断矿物X 中n(Cu2O)/n(Fe2O3)>1
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。
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(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Fe2O3， 含有少量FeO、SiO2、 Al2O3、 CaO、MgO 等杂质)为原
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： Ksp[Fe(OH)3]= 1.0×10- 38、Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16、 Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11；当某离子浓度≦1.0×10-
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_____________。
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(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H2O2溶液的目的是________________________。
(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．FeCl3(易升华)是常见的化学试剂。某学习小组开展了与FeCl3相关的系列实验，回答下列问题：
I.铁粉制备FeCl3(实验装置如图所示)
(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FeCl3溶液与Cu 的反应
(3)配制FeCl3溶液时加入少量盐酸的原因是_______。
(4)向FeCl3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
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/LFeCl3溶液中加入过量Cu 粉，静置，取
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)4]2-(淡黄色)
反应ii：2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2
设计实验如下：
操作
现象
在盛有2mL0.1mol·L-1CuSO4溶液的试管中滴
加KSCN 溶液
溶液很快由蓝色变为绿色，未观察到白色沉淀；
2h 后溶液为绿色，未观察到白色沉淀；24h 后，溶液绿色
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
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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HNO2(或
)与铜离子作用的结果。
②金属和浓HNO3的反应一旦发生后速率不断加快。原因是过程中有HNO2生成。如
和浓HNO3反应，
开始生成的NO2溶于水形成HNO2，它再和
反应，速率就大大加快。
请依据资料完成以下离子反应方程式。
i.
；___________
ii.
；___________
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iii.
实验四：乙同学通过以下实验证实了反应过程中HNO2的生成。
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___________。
10
