高中化学鲁科版必修1第2节 铝 金属材料第2课时复习练习题

第2课时　金属与金属材料

课后篇巩固提升

1.下列说法中,正确的是(　　)

A.Al是人类在生产、生活中最早使用的金属

B.铜是现代生活中应用最广泛的金属材料

C.金属钛具有优异的性能且储藏量大

D.铜的导电性、导热性较好,且能与盐酸发生反应

解析人类在生产、生活中最早使用的金属是铜而不是Al;应用最广泛的金属材料应是黑色金属材料,而不是铜等有色金属材料;铜的导电性、导热性较好,但是不能与盐酸反应。

答案C

2.下列有关金属的说法正确的是(　　)

A.生铁与钢的区别在于生铁含碳杂质,而钢不含

B.铜在自然界中的含量高,所以铜是人类最早使用的金属

C.黑色金属材料包括铁、铬、锰及其化合物

D.金属一般都具有导电性、导热性、延展性

解析生铁与钢的区别在于生铁含碳量高,钢含碳量低;铜熔点低,活动性差,冶炼方便,所以使用早;黑色金属材料包括铁、铬、锰及其合金。

答案D

3.纯铁的使用范围有限,人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁和碳的合金的总称,其强度高,价格便宜,应用广泛。下列关于不锈钢和普通钢的叙述中,正确的是              (　　)

A.它们的组成元素相同

B.耐腐蚀的性能不同

C.它们都属于钢,因此物理性质是一样的

D.构成普通钢和不锈钢的主要元素都是铁,因此它们的化学性质完全相同

解析不锈钢是在普通钢的基础上加入镍、铬等金属,具有不易生锈的特性,其物理性质和化学性质不同于普通钢,故B项正确。

答案B

4.某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是(　　)

A.将铜丝插入浓硫酸中加热,反应后把水加入反应器中,观察硫酸铜溶液的颜色

B.常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中,观察CuCl2的生成

C.在CuCl2溶液中加入适量氢氧化钠溶液后加热,观察氢氧化铜的生成

D.将表面有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡,除去铜绿

解析A项,不能将水加入浓硫酸中;B项应该用红热的铜丝;Cu(OH)2不稳定,受热易分解得到黑色的氧化铜;铜绿能溶于盐酸,而铜不能与盐酸反应,故可用盐酸除去铜绿。

答案D

5.一般情况下,铜粉不溶于稀硫酸,但添加某物质后,则可反应生成硫酸铜(必要时可以加热)。加入下列物质时,肯定不能促使铜粉溶解的是(　　)

A.H2O2 B.FeCl3 C.O2 D.FeCl2

解析酸性环境下过氧化氢能够氧化铜,生成铜离子,故A不选;三氯化铁具有强的氧化性,能够与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,故B不选;氧气在酸性环境下能够氧化铜生成氧化铜,氧化铜与酸反应生成铜盐,故C不选;氯化亚铁不能氧化铜,不发生反应,故选D。

答案D

6.下列说法不正确的是(　　)

A.目前,黄金的储量仍是一个国家经济实力的象征

B.铜具有独特的杀菌功能

C.有机合成中银可用做某些反应的催化剂

D.银有待于在化学电源方面被开发利用

解析在化学电源开发利用方面,人们已经研制出银镉电池、银铁电池、银镁电池及银锌电池等多种电池,并且银锌电池已广泛用于飞机、潜水艇、浮标、导弹、空间飞行器和各种电子仪表中。

答案D

7.有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3、NH4Cl六种溶液,只用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是(　　)

A.盐酸 B.烧碱溶液

C.氨水 D.KSCN溶液

解析氢氧化钠溶液加入NaCl溶液无明显现象;氢氧化钠溶液加入FeCl2溶液首先产生白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色;氢氧化钠溶液加入FeCl3溶液立即产生红褐色沉淀;氢氧化钠溶液加入MgCl2溶液立即产生白色沉淀;氢氧化钠溶液加入AlCl3溶液中,开始产生白色沉淀,后白色沉淀消失;氢氧化钠溶液加入NH4Cl溶液,加热,有刺激性气味的气体产生。各溶液现象不同,因而可以区分。

答案B

8.在FeCl3、CuCl2混合溶液中,加入一定量的铁屑,反应完全后将固体滤出,下列说法中正确的是(　　)

A.若滤出的固体中只有铜,则溶液中可能含有Fe3+

B.若滤出的固体中含有铁和铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+,一定不含Cu2+和Fe3+

C.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定含有的阳离子是Fe2+和Cu2+

D.若滤出的固体中只有铜,则溶液中一定不含Cu2+

解析向FeCl3、CuCl2混合溶液中加入一定量的铁屑,可能发生的反应为2FeCl3+Fe3FeCl2,CuCl2+FeFeCl2+Cu,若滤出的固体为铜,则反应后的溶液中含有的阳离子一定有Fe2+,一定不含有Fe3+,但可能含有Cu2+;若滤出的固体为铁和铜的混合物,则反应后的溶液中的阳离子只有Fe2+。

答案B

9.导学号50534144下列各组物质按如图所示转化关系每一步都能一步实现的是(　　)

解析三氧化二铁不能一步反应生成氢氧化铁,故A错误;CuCuOCuSO4CuCl2Cu,CuCuSO4Cu,各种物质可一步实现,故B正确;碳酸不能一步反应生成碳,故C错误;NH3不能直接生成NO2,故D错误。

答案B

10.某同学收集了其他同学进行“氢气还原氧化铜”实验后的固体残渣(含铜和氧化铜),进行如下实验:

(1)步骤①中发生反应的化学方程式为 　。 

(2)过滤时,需要的仪器组合为　　　　　　。 

A.①②③④ B.①②⑤⑥

C.①②④⑤ D.③④⑤⑥

(3)步骤②得到的固体为　　　　　　(填物质名称)。 

(4)步骤①所得滤液中溶质的化学式是 　。 

(5)步骤③中加入的试剂a为　　　　。 

A.氢氧化铜 B.铜

C.镁 D.硫酸铜

(6)步骤③中加入的试剂a为什么需要过量?　　　　　　　　　　　　　　。 

解析(1)硫酸与氧化铜反应的生成物是硫酸铜和水;(2)过滤时用到的仪器有铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒;(3)铜和氧化铜中只有氧化铜与硫酸反应,所以铜没有参加反应,最后得到的固体是没有参加反应的铜;(4)硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,所以溶质中含有硫酸铜,又因为硫酸是过量的,所以溶液中还含有硫酸;(5)因为硫酸铜溶液中混有硫酸,所以加入的试剂必须能与硫酸反应生成硫酸铜,所以加入的物质中必须含有铜元素,通过分析题给物质只有氢氧化铜能与硫酸反应,并能生成硫酸铜,且不引入新的杂质;(6)为了把硫酸除尽必须加入过量的氢氧化铜,过量的氢氧化铜不溶于水通过过滤可以除去。

答案(1)CuO+H2SO4CuSO4+H2O　(2)C　(3)铜　(4)CuSO4和H2SO4　(5)A　(6)把过量的硫酸除尽

11.某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了下图中的工艺流程,利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑,从废水中回收金,并生产一定量的铁红和氧化铜。

填写下面空白:

(1)图中标号处需加入的相应物质分别是①　　　　　、②　　　　　　、③　　　　　、④　　　　　　、⑤　　　　　　; 

(2)写出①处发生反应的离子方程式  　; 

写出③处发生反应的化学方程式 　; 

(3)铁红的化学式为　　　　;分别写出铁红和氧化铜在工业上的一种主要用途:铁红　　　　　　　　　　　　　;氧化铜　　　　　　　　　　　　。 

解析由工艺流程图知,E为含铁元素的溶液,而A为铁、铜、金的混合物,通过过滤将E、A分离开,因此①处加入的物质为铁屑,发生的反应为Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+;②处加入稀硫酸以除去铜、金中过量的铁屑,并将过滤后的硫酸亚铁溶液与含Fe2+的E溶液相混合;③处利用金不溶于稀硝酸的性质将铜与金分离开;④处将得到的铜离子用氢氧化钠转化为氢氧化铜沉淀,从而再受热分解为氧化铜;⑤处加入氢氧化钠将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,再利用空气将其转化为氢氧化铁沉淀,最终受热分解为铁红(氧化铁)。

答案(1)①铁屑　②稀硫酸　③稀硝酸　④氢氧化钠　⑤氢氧化钠

(2)Fe+2H+Fe2++H2↑,2Fe3++Fe3Fe2+,Cu2++FeCu+Fe2+,2Au3++3Fe2Au+3Fe2+　3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(3)Fe2O3　用做红色涂料　用做制造铜盐的原料

12.钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不与非金属、强酸反应,红热时却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2),目前大规模生产Ti的方法如下:

第一步:金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　,该反应的还原剂为　　　　　　　。第二步:在氩气的气氛中,用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。 

(1)写出第二步反应的化学方程式:　。 

(2)如何由上述所得的产物中获取金属钛?简述实验步骤并写出有关的化学方程式。

解析由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一的TiCl4,可知另一产物为碳的氧化物,又知该气体可燃,故为CO。显然Ti元素的化合价不变,而Cl元素的化合价降低,化合价升高的元素为碳元素,因而反应物炭粉为还原剂。利用上述思路可得镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。因反应中镁是过量的,故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和MgCl2,加足量的盐酸可除去镁,之后过滤,并用蒸馏水洗涤固体,即得金属钛。

答案TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO　炭粉

(1)TiCl4+2MgTi+2MgCl2

(2)实验步骤:在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁,过滤,并用蒸馏水洗涤固体,即得金属钛。

Mg+2HClMgCl2+H2↑