课时分层训练(十五) 金属材料 复合材料
(建议用时：45分钟) (对应学生用书第281页) A级 基础达标
1．铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说法正确的是 ( )
A．
B．铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型 C．铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受
D．铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通 B [制造货币的金属应具备性质稳定，不易被腐蚀，易成型。]
2．(2020·九江模拟)下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为( ) ①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用 ②纯铁比生铁抗腐蚀性更强
③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属
④向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生 ⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 ⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素 ⑦将FeCl3溶液滴入I-淀粉溶液中，溶液变蓝色 ⑧铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应 A．4 B．5 C．6 D．7
A [①活泼性越弱，越易被冶炼和使用；③Al是活泼金属，表面易形成致密氧化膜耐腐蚀；④Na2O2
具有强氧化性能使有色物质退色；⑧Al不能把Mg置换出来，Al与MgO不能发生铝热反应。]
3．(2020·哈尔滨模拟)下列说法正确的是( )
A．铝、铁、铜相比较，铜元素在自然界中的含量最低、铁元素含量最高 B．Al2O3、MgO可用作耐高温材料，二氧化硅是生产光纤制品的基本原料 C．工业上采用电解熔融态Al2O3、MgO的方法冶炼Al、Mg D．用钨作灯丝是因为其易导电
B [A项，自然界中铝元素的含量比Fe、Cu高；C项，冶炼Mg不是电解熔融的MgO，而是电解熔融的无水MgCl2；D项，钨作灯丝是因为其熔点高。]
4．下列说法中正确的是( )
A．Cu→CuO→Cu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现 B．工业上制Na的方法是电解NaCl溶液
C．金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜
D．金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行
C [A项，CuO→Cu(OH)2一步不能实现；B项，工业上制Na应电解熔融NaCl；D项，Cu形成Cu2(OH)2CO3。]
5．(2020·黑龙江质检)硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：①将铜溶于硝酸中、②先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中、③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是( )
A．方法③是最经济和环保的
B．方法①中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好 C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染 D．方法③中N2O4既是氧化剂又是还原剂
A [①、③都生成污染性气体，制取同样的硝酸铜，用稀硝酸比用浓硝酸耗酸量少，②不生成污染性气体且HNO3全部转化为Cu(NO3)2。]
6．氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在40～50 ℃时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是( )
A．“某物质”具有还原性 B．CuH与盐酸反应可能产生H2
C．CuH与足量稀硝酸反应：CuH＋3H＋NO3===Cu2＋NO↑＋2H2O D．CuH在氯气中燃烧：CuH＋Cl2===CuCl＋HCl
D [A项，用CuSO4溶液和“某物质”在40～50 ℃时反应可生成CuH，铜元素由＋2价变为＋1价，则CuSO4作氧化剂，“某物质”为还原剂，表现出还原性；B项，CuH与盐酸发生氧化还原反应：2CuH＋4HCl===2CuCl2＋3H2↑；C项，HNO3具有强氧化性，与CuH反应时，＋1价Cu、－1价H均被氧化成最高价态；D项，Cl2具有强氧化性，CuH具有强还原性，二者反应会生成CuCl2和HCl。]
7．(2020·淄博市高三摸底)某铜矿石的主要成分是Cu2O，还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知：Cu2O＋2H===Cu＋Cu2＋H2O)。
【导学号：86】
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(1)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为____________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(2)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解，应____________________，直至连续两次测定的实验
结果相同(或质量相差小于0.1 g)时为止；灼烧时必须用到的实验仪器是________。
(3)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为________________________
________________________________________________________________________。
(4)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中，得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水)，该盐受热分解产生三种氧化物，则该盐的化学式是________。
【解析】 (1)根据Fe2O3＋6H===2Fe3＋3H2O、Cu2O＋2H===Cu＋Cu2＋H2O、2Fe3＋Cu===2Fe2
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＋Cu2，且铜矿石的主要成分为Cu2O，而Fe2O3是少量的，可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2。
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检验Fe2，可以用铁氰化钾溶液(或氯水和SCN溶液、双氧水和SCN溶液)。(2)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚，为使其完全分解，应灼烧至质量不变，因此应灼烧、冷却至室温后称重，重复多次。(3)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu，溶解SiO2可用NaOH溶液。(4)结合题中信息知绿色的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]。
【答案】 (1)Fe2 2Fe3＋Cu===2Fe2＋Cu2 铁氰化钾溶液(或氯水和SCN溶液、双氧水和SCN溶液等，合理即可)
(2)灼烧，冷却至室温后称重，重复多次 坩埚 (3)SiO2＋2OH===SiO23＋H2O (4)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]
B级 能力提升
8．(Ⅰ)据报道，有一种细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿CuFeS2氧化成硫酸盐：4CuFeS2
＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反应后的溶液，按如下流程可制备胆矾(CuSO4·5H2O)：
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(1)检验溶液B中Fe3是否被除尽的实验方法是___________________ _______________________________________________________________。
(2)在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液B中提炼金属铜(要求：一种方案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式：
方案一：_________________________________________________； 方案二：____________________________________________________。
(Ⅱ)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：
＋
[注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃]
(1)滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________。
(2)固体混合物B的组成为________；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量。若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为_____________
________________________________________________________________。
高温
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：________CuO＋__________Al2O3＋2H2O=====
__________Cu[Al(OH)4]＋__________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为________mol Cu[Al(OH)4]，至少需要1.0 mol·L
－1
的Al2(SO4)3溶液________L。
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＋
【答案】 (Ⅰ)(1)加入SCN溶液，若变红则含有Fe3，若溶液颜色不变红则Fe3已被除尽 (2)CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu
通电
2CuSO4＋2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4 (Ⅱ)(1)2NO＋O2===2NO2
(2)Al(OH)3和CuO Al(OH)3＋OH===[Al(OH)4] (3)4 2 4 O2 (4)50 25
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