2021届（鲁科版）高三化学一轮复习单体模块练习：金属材料复合材料

　训练模块 金属材料 复合材料 一、选择题 1．中华人民共和国勋章使用铜胎镀金材质，主要元素为国徽、五角星、中国结、如意、兰花等，主色调为红色和金色。下列关于金属材料的说法正确的是(

　) 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 2．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．制铝：通电条件下，电解熔融 AlCl 3

　D．炼铜：用黄铜矿经电解精炼得到纯度为 99.9%的铜 3．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 ②一般来说，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．②③④

　B．①②③⑤ C．①②④

　 D．①②④⑤ 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用来制造还原剂一氧化碳外，还提供热量 5．下列说法正确的是(

　) A．工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气 B．钢铁厂用热还原法冶炼铁

　C．工业上电解熔融状态的 Al 2 O 3 制备 Al 不涉及氧化还原反应 D．MgCl 2 (aq)――→石灰乳Mg(OH) 2 ――→煅烧MgO――→电解Mg 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(

　)

　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 SO 2 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 7．化学美无处不在，如图是物质间发生化学反应的颜色变化，其中物质 a、b、c、d 对应的物质正确的是(

　)

　 选项 物质 a 物质 b 物质 c 物质 d A Cu 2 (OH) 2 CO 3

　Ba(OH) 2

　Fe(OH) 3

　酚酞试液 B CuO Na[Al(OH) 4 ] Fe 2 O 3

　紫色石 蕊试液 C Cu 2 O BaCl 2

　Fe 2 O 3 和 Cu 酚酞试液 D Cu(OH) 2

　Ba(NO 3 ) 2

　Fe(OH) 2

　紫色石 蕊试液 8．已知 CuO 经高温灼烧生成 Cu 2 O，Cu 2 O 与 H＋ 发生反应：Cu2 O＋2H＋ ===Cu＋Cu 2＋ ＋H2 O。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 CuO 样品全部分解生成了 Cu 2 O B．溶液中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．如果溶液变为蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明 CuO 没有分解 9．某物质 W 由 Cu、Al 2 O 3 、SiO 2 、Fe 2 O 3 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Ⅰ可知 W 中一定存在 Fe 2 O 3 和 Cu B．由步骤Ⅱ可知 4.7 g W 中 SiO 2 的质量为 1.5 g C．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断 W 中一定存在 Fe 2 O 3 、Cu、SiO 2

　D．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以得出 m(Fe 2 O 3 )∶m(Cu)＝1∶1 二、非选择题 10．黄铜矿(主要成分为 CuFeS 2 ，S 为－2 价)是工业炼铜的主要原料，现有一种天然黄铜矿(含 SiO 2 )，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：

　3CuFeS 2 ＋8O 2 =====高温3Cu＋Fe 3 O 4 ＋6SO 2

　实验后取 d 中溶液的110 置于锥形瓶中，用 0.050 0 mol·L－ 1标准碘溶液进行滴定，消耗标准溶液 20.00 mL。请回答下列问题：

　(1)3CuFeS 2 ＋8O 2 =====高温3Cu＋Fe 3 O 4 ＋6SO 2 中氧化产物是________________，当生成 0.3 mol SO 2 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 中的试剂换为 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________________________________________________________________________。

　11．某铝合金中含有镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，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。有关反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

　(4)向步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤。有关反应的离子方程

　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。有关反应的化学方程式是____________________________， 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________；若滤渣灼烧不充分，则实验结果________。

　12．铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜元件(含 BeO 25%、CuS 71%、少量 FeS 和 SiO 2 )中回收铍和铜两种金属的流程：

　已知：①铍、铝元素位于周期表中的对角线位置，化学性质相似； ② 常 温 下 ， K sp [Cu(OH) 2 ] ＝ 2.2×10－ 20， K sp [Fe(OH) 3 ] ＝ 4.0×10－ 38，K sp [Mn(OH) 2 ]＝2.1×10－ 13 。

　(1)滤液 A 的主要成分除 NaOH 外，还有____________(填化学式)，写出反应 Ⅰ 中 含 铍 化 合 物 与 过 量 盐 酸 反 应 的 离 子 方 程 式 ：________________________________________________________________________。

　(2)滤液 C 中含 NaCl、BeCl 2 和少量 HCl，为提纯 BeCl 2 ，选择最佳步骤并排序：________。

　a．加入过量的 NaOH

　b．通入过量的 CO 2

　c．加入过量的氨水 d．加入适量的盐酸 e．过滤

　f．洗涤 (3)①MnO 2 能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中 CuS 发生反应的化学方程式：_____________________________________________

　________________________________________________________________________。

　② 若 用 浓 硝 酸 溶 解 金 属 硫 化 物 ， 缺 点 是_________________________________ ________________________________________________________________________(任写一条)。

　(4)滤液 D 中含 c(Cu 2＋ )＝2.2 mol·L － 1 、c(Fe 3 ＋ )＝0.008 mol·L － 1 、c(Mn 2 ＋ )＝0.01 mol·L－ 1 ，逐滴加入稀氨水调节 pH 可依次分离，首先沉淀的是________(填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶液的 pH 大于________。

　(5)取铍铜元件 1 000 g，最终获得 Be 的质量为 81 g，则产率是________。

　参考答案 1. C

　【解析】铜是人类最早使用的金属材料，A 错；铁、铝及其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. B

　【解析】A 中不能用 TiCl 4 溶液，要用熔融状态的 TiCl 4 ；C 中熔融AlCl 3 不导电，应电解熔融 Al 2 O 3 制取单质 Al；D 中电解法精炼铜的原料是粗铜。

　3. B 4. D

　【解析】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。

　5. B

　【解析】电解 NaCl 溶液生成 NaOH、H 2 和 Cl 2 ，得不到单质钠，A错误；电解熔融 Al 2 O 3 发生的是氧化还原反应，C 错误；工业上冶炼镁是电解熔融 MgCl 2 而不是 MgO，D 错误。

　6. B

　【解析】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 SiO 2＋Na 2 CO 3 =====高温Na 2 SiO 3 ＋CO 2 ↑和 SiO 2 ＋CaCO 3 =====高温CaSiO 3 ＋CO 2 ↑，元素化合价未发生变化，均不属于氧化还原反应，故 B 错误；SO 2 可以转化成 SO 3 ，进而生成 H 2 SO 4 ，FeO 与 CO 在高温下可生成 Fe，故 C 正确；制备硅的过程中，利用沸点不同进行分馏，将 SiCl 4 从杂质中提取出来，再与 H 2 发生置换反应得到高纯硅，故 D 正确。

　7. D

　【解析】稀硫酸与 Fe(OH) 3 反应得到的 Fe 2 (SO 4 ) 3 溶液呈黄色，稀硫酸遇酚酞试液显无色，A、C项错误；稀硫酸与Fe 2 O 3 反应得到的Fe 2 (SO 4 ) 3溶液呈黄色，B 项错误；稀硫酸与 Cu(OH) 2 反应得到的 CuSO 4 溶液呈蓝色，稀硫酸与Ba(NO 3 ) 2 反应得到的BaSO 4 是白色沉淀，稀硫酸与Fe(OH) 2反应得到的 FeSO 4 溶液呈浅绿色，稀硫酸遇紫色石蕊试液变红，D 项正确。

　8. C

　【解析】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 2 O 和单质 Cu，因而该实验的结果无法说明 CuO 分解的程

　度。

　9. D

　【解析】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 Fe 2 O 3 ＋6H＋ ===2Fe 3 ＋ ＋3H 2 O，Cu＋2Fe 3＋ ===2Fe 2 ＋ ＋Cu 2 ＋ ，SiO2 ＋2NaOH===Na 2 SiO 3 ＋H 2 O，又 Cu 与 NaOH 不反应，0.96 g 固体中只含 Cu，故 W 中一定存在 Fe 2 O 3 、Cu、SiO 2 ，A、B、C 项正确；不能确定 W 中是否存在 Al 2 O 3 ，无法计算 Fe 2 O 3 和 Cu 的质量比，D 项错误。

　10. (1)Fe 3 O 4 、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)SO 2 ＋I 2 ＋2H 2 O===SO 2－4 ＋2I－ ＋4H ＋

　锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟内不退色 (4)使反应生成的 SO 2 全部进入 d 装置中，以减少实验误差 (5)50% (6)空气中的CO 2 与Ba(OH) 2 反应生成BaCO 3 沉淀(或BaSO 3 被氧化成BaSO 4 ) 11. (1)托盘天平 (2)MgCl 2 、AlCl 3 、HCl Cu、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗 (3)Mg 2＋ ＋2OH － ===Mg(OH)2 ↓、Al 3＋ ＋4OH － ===[Al(OH)4 ]－

　(4)[Al(OH) 4 ]－ ＋CO2 ===Al(OH) 3 ↓＋HCO－3

　(5)2Al(OH) 3 =====△Al 2 O 3 ＋3H 2 O 9b17a ×100% (6)偏低 偏高 偏高 12. (1)Na 2 SiO 3 、Na 2 BeO 2

　BeO 2－2 ＋4H＋ ===Be 2 ＋ ＋2H2 O (2)cefd (3)①MnO 2 ＋CuS＋2H 2 SO 4 ===S＋MnSO 4 ＋CuSO 4 ＋2H 2 O ②产生污染环境的气体(答案合理即可) (4)Fe 3＋

　4 (5)90%