1、 课时达标作业课时达标作业 9 9 铜及其化合物铜及其化合物 金属资源金属资源 基础题 1.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。 下列关于金属的一些说法不正确的 是( ) A合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B锈蚀后的铁制品没有回收价值 C金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子 D越活泼的金属越难冶炼 解析：合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，故 A 正确；锈蚀后的铁制品可以除去 铁锈回收利用，保护矿产资源，B 错误；在化合物中金属元素均显正价，得到电子变成金属 原子，故 C 正确；越活泼的金属，金属阳离子就越难得到电子被还原，故越难冶炼，D 正确。 答案：B 2工业上
2、冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法，不同的金属应选用不同的冶 炼方法。选择的原则主要是依据( ) A金属在地壳中的丰度 B金属在自然界中的存在形式 C金属的还原性强弱 D金属的利用价值 解析：金属活动性顺序中，从左至右金属单质的还原性逐渐减弱，对应离子的氧化性逐 渐增强(越来越易被还原为单质)，故其冶炼方法不同。 答案：C 3热分解法、热还原法、电解法是工业上制取金属的三种常用方法。下列金属 与冶炼方法相对应的是( ) 选项 金属 冶炼方法 A K、Na B Ca、Cu C Fe、Mg D Al、Hg 解析：K、Ca、Na、Mg、Al 等活泼金属应使用电解法，Cu、Fe 等金属应使用热还
3、原法， Hg、Ag 等不活泼金属应使用热分解法。 答案：A 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炼钢和炼铁都是采用还原剂将铁从其他化合物中还原出来，区别在于炼钢时选用的 还原剂的还原性更强 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 解析：A 项，铁用 CO 还原法炼制，用铝热反应成本太高，故 A 错误；B 项，不同点是前 者使用氧化剂，后者使用还原剂，故 B 错误；C 项，氯化铝是共价化合物，所以熔融时，它
4、是不导电的，工业上用电解氧化铝方法制取铝，故 C 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，故 D 项正确。 答案：D 5某同学通过系列实验，探究 Cu 及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是 ( ) A将铜粉和硫粉混合均匀加热以制取 CuS B将 Cu 片放入过量浓硫酸中，一段时间后加水以观察 CuSO4溶液的颜色 C向 CuSO4溶液中加入 NaOH 溶液，过滤洗涤并收集沉淀，加热以制取 CuO D设计 CuAl浓硝酸原电池，以证明金属活动性：CuAl 解析：铜粉和硫粉反应生成 Cu2S，故 A 错；Cu 与浓硫酸的反应需要加热，故 B 错；Al
5、 在浓硝酸中发生钝化，故在 CuAl浓硝酸原电池中，Cu 发生氧化反应，作负极，不能证 明金属活动性：CuAl，故 D 错。 答案：C 6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 Al2O3制备 Al 不涉及氧化还原反应 DMgCl2(aq) 石灰乳Mg(OH) 2 煅烧 MgO 电解 Mg 解析：电解 NaCl 溶液生成 NaOH、H2和 Cl2，而得不到单质钠，A 错误；电解熔融 Al2O3 发生的是氧化还原反应，C 错误；工业上冶炼镁是电解熔融 MgCl2而不是 MgO，D 错误。 答案：B 7已知 CuO 经高
6、温灼烧生成 Cu2O，Cu2O 与 H 发生反应：Cu 2O2H =CuCu2H 2O。 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，说明样品全部生成 Cu2O 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如果溶液中出现蓝色，最终没有紫红色固体出现，说明 CuO 没有分解 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、 Cu2O 和单质 Cu， 因而该实验结果无法说明 CuO 分解的程度。 答案：C 8下列生产、生活中的事实不能用金属活动性顺序表
7、解释的是( ) A铝制器皿不宜盛放酸性食物 B电解饱和食盐水阴极产生氢气得不到钠 C铁制容器盛放和运输浓硫酸 D镀锌铁桶镀层破损后铁仍不易被腐蚀 解析：A 项，铝性质较活泼，能和强酸、强碱反应生成盐和氢气，在金属活动性顺序表 中 Al 位于 H 之前，所以能用金属活动性顺序解释；B 项，金属阳离子得电子能力越强，其 单质的还原性越弱，用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极生成氢气而得不到钠，说明 Na 的 活动性大于氢，所以可以用金属活动性顺序解释；C 项，常温下，浓硫酸和铁发生氧化还原 反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化， 该现象是钝化现象， 与金属活动性顺序无 关；D 项，构成原电池的装
8、置中，作负极的金属加速被腐蚀，作正极的金属被保护，Fe、Zn 和电解质构成原电池，Zn 易失电子作负极，Fe 作正极，则 Fe 被保护，所以能用金属活动性 顺序解释。 答案：C 9向一定量的 Cu、Fe2O3的混合物中加入 300 mL 1 molL 1的盐酸，恰好使混合物完 全溶解，所得溶液不含 Fe 3，若用过量的 CO 在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少 的质量为( ) A2.4 g B4.8 g C6.4 g D1.6 g 解析：加入盐酸后先后发生：Fe2O36HCl=2FeCl33H2O，2Fe 3Cu=2Fe2Cu2 ，由可得n(O)3n(Fe2O3)1 2n(HCl)0.3
9、1 1 20.15 mol，由质量守恒可得，固体 减少的质量为 Fe2O3中氧的质量，为 0.15162.4 g，A 正确。 答案：A 10钼(Mo)的主要用途是制造特种钢，用 CO 还原 MoO3(白色粉末，加热时变黄)制备单 质 Mo 的装置如图所示，下列说法正确的是( ) A装置中盛有饱和碳酸钠溶液，装置中盛有浓硫酸，均起到净化 CO2的作用 B装置中的稀盐酸可用稀硫酸代替，石灰石可用碳酸钠粉末代替 C装置的作用是制备 CO，装置的作用是 CO 还原 MoO3 D装置能达到检验 MoO3是否被 CO 还原的目的 解析： 选项 A， 盐酸与碳酸钙反应制备的 CO2中含 HCl 杂质， 除去
10、 HCl 杂质， 用饱和 NaHCO3 溶液，而不是饱和 Na2CO3溶液，错误；选项 B，启普发生器中的固体反应物不能呈粉末状， 错误；选项 C，装置中 CO2与炽热的 C 反应生成 CO，装置中 CO 与 MoO3发生氧化还原反 应，正确；选项 D，装置中未反应的 CO2也能使装置中澄清石灰水变浑浊，错误。 答案：C 能力题 11.铜有两种常见的氧化物 CuO 和 Cu2O。 某学习小组取 0.98 g(用精密天平测量)Cu(OH)2 固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图 1 所示。另外，某同学绘制了三条表 示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线，如图 2 所示。则下列分
11、析正确的是 ( ) A图 1 中，A 到 B 的过程中有 0.01 mol 电子转移 B图 1 整个过程中共生成 0.26 g 水 C图 2 三条曲线中，表示 CuO 和其中所含 Cu 质量关系的曲线是 X D图 1 中 A 和 B 的化学式分别为 Cu2O 和 CuO 解析：0.98 g Cu(OH)2的物质的量为 0.01 mol，若加热时全部生成 CuO，则 CuO 的质量 为 0.01 mol80 gmol 10.80 g，所以 A 点是 CuO。若加热时全部生成 Cu 2O，则 Cu2O 的 质量为 0.005 mol144 gmol 10.72 g，所以 B 点是 Cu 2O，D
12、项错误；由 A 到 B 发生反 应：4CuO= 2Cu2OO2，根据化学方程式可知，当 0.01 mol CuO 完全转化为 Cu2O 时，转 移 0.01 mol 电子，A 项正确；生成的水和氧气的质量总和为 0.26 g，B 项错误；CuO 和其中 所含 Cu 的质量关系(以 CuO 的质量为 10 g 计算)为 CuO Cu 80 64 10 g 8 g 观察图 2 可知，曲线 Y 表示的是 CuO 和其中所含 Cu 质量的关系，故 C 项错误。 答案：A 12我国晋代抱朴子中描述了大量的化学反应，其中有：“丹砂(HgS)烧之成水 银，积变又还成丹砂”；“以曾青涂铁，铁赤色如铜”。下列有
13、关叙述正确的是( ) A中描述的化学反应是可逆反应 B“曾青”是含有 Cu 2的溶液，如硫酸铜溶液 C“积变又还成丹砂”中的“还”可理解为“被还原” D水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜 解析： 中描述的化学反应为 HgS= HgS、 HgS=HgS， 两个反应的反应条件不同， 不是可逆反应，A 项错误；“铁赤色如铜”，说明铁置换出铜，故“曾青”应为可溶性铜盐 的水溶液，B 项正确；“积变又还成丹砂”，发生的反应是 HgS=HgS，Hg 发生了氧化反 应，“还”是指恢复原来的状态，C 项错误；Hg 的活动性比 Cu 弱，因此水银不能与曾青发 生置换反应生成单质铜，D 项错误。 答案：B 13铜
14、在自然界存在于多种矿石中，如： 矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石 主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3Cu(OH)2 (1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是_。 (2)工业上以黄铜矿为原料。 采用火法熔炼工艺生产铜。 该工艺的中间过程会发生反应： 2Cu2OCu2S= 高温6CuSO 2，反应的氧化剂是_。 (3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是_； 处理该 尾气可得到有价值的化学品，写出其中 1 种酸和 1 种盐的名称_。 解析：(1)铜化合物中，铜的质量百分含量铜的原子量原子个数 分子量 100%； 黄铜矿中铜的含量 64 6456
15、322100%35%； 斑铜矿中铜的含量 645 64556324100%63%； 辉铜矿中铜的含量 642 64232100%80%； 孔雀石中铜的含量 642 6421216512100%58% 所以铜的质量百分含量最高的是 Cu2S。 (2)2Cu2OCu2S= 高温6CuSO 2，该反应中铜的化合价由1 价变为 0 价，铜元素在该 反应中得电子化合价降低，所以该反应中的氧化剂是 Cu2O、Cu2S。 (3)二氧化硫是有毒气体，二氧化硫溶于水后形成酸性溶液，随雨水降下，就可能形成 酸雨；二氧化硫能溶于水，且能和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能被氧化成为硫酸，二氧化硫 是酸性氧化物，所以能用碱液
16、吸收生成盐，如硫酸铵。 答案：(1)Cu2S (2)Cu2O、Cu2S (3)二氧化硫是有毒气体，二氧化硫溶于水后形成酸性溶液，随雨水降下，就可能形成 酸雨 硫酸、硫酸铵 14氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于醇和水，可溶 于氯离子浓度较大的体系， 在潮湿空气中易水解氧化。 以海绵铜(主要成分是 Cu 和少量 CuO) 为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产 CuCl 的工艺过程如下： 回答下列问题： (1)步骤中得到的氧化产物是_，溶解温度应控制在 6070 ，原因是 _。 (2)写出步骤中主要反应的离子方程式_。 (3)步骤包括用 pH2 的酸洗、水洗两步操
17、作，酸洗采用的酸是_(写名 称)。 (4)上述工艺中，步骤不能省略，理由是_。 (5)步骤、都要进行固液分离。工业上常用的固液分离设备有_(填 字母)。 A分馏塔 B离心机 C反应釜 D框式压滤机 (6)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g，将其置于过量的 FeCl3溶液中，待样品完全溶 解后，加入适量稀硫酸，用a mol/L 的 K2Cr2O7溶液滴定到终点，消耗 K2Cr2O7溶液b mL，反 应中 Cr2O 2 7被还原为 Cr 3，样品中 CuCl 的质量分数为_。 解析：(1)题中采用硝酸铵氧化分解技术生产 CuCl，所以步骤还原剂只能是单质铜， 氧化产物为 CuSO4。 (2)步骤中
18、的反应物为硫酸铜、亚硫酸铵、氯化铵，生成了 CuCl，铜元素化合价降低， 所以 SO 2 3作还原剂，生成 SO 2 4，配平得 2Cu 2SO2 32Cl H 2O=2CuClSO 2 42H 。 (3)由步骤中加入了硫酸，经过步骤回收到硫酸铵可知酸洗采用的酸是硫酸。 (4)CuCl 难溶于乙醇，在潮湿的空气中易水解氧化，所以醇洗有利于加快去除 CuCl 表 面水分，防止其水解氧化。 (5)工业上常用的固液分离设备有离心机和框式压滤机。 (6)根据题中信息可得关系式： 6CuCl6Fe 2Cr 2O 2 7， 则n(CuCl)ab10 36 mol， m(CuCl)ab10 3699.5 gmol10.597ab g， 故样品中 CuCl 的质量分数为0.597ab m 100%。 答案：(1)CuSO4或 Cu 2 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 (2)2Cu 2SO2 32Cl H 2O=2CuClSO 2 42H (3)硫酸 (4)醇洗有利于加快去除 CuCl 表面水分，防止其水解氧化 (5)BD (6)0.597ab m 100%
