2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第4章 材料家族中的元素 第2節(jié) 鋁 金屬材料 第2課時(shí) 金屬與金屬材料作業(yè)3 魯科版必修1.doc

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第2課時(shí) 金屬與金屬材料 [基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)] 1．工業(yè)生產(chǎn)中常將兩種金屬在同一容器中加熱使其熔化，冷卻后得到具有金屬特性的熔合物——合金。試根據(jù)下表所列金屬熔點(diǎn)和沸點(diǎn)的數(shù)據(jù)(其他條件均已滿足)，判斷哪種金屬不易跟其他金屬制得合金(　　) 金屬 Fe Cu Zn Ag Au W 熔點(diǎn)(℃) 1 535 1 083 419.5 960.8 1 063 3 140 沸點(diǎn)(℃) 3 000 2 595 907 2 212 2 707 5 637 ①Zn?、贔e?、踂?、蹵g A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 解析：選A。分析表中熔、沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可得出，6種金屬中鋅的沸點(diǎn)較低(907 ℃)，鎢的熔點(diǎn)特別高(3 140 ℃)。當(dāng)鋅達(dá)到沸點(diǎn)汽化時(shí)，其他金屬還不能熔化；而當(dāng)鎢達(dá)到熔化溫度時(shí)，其他金屬都已汽化。由此可估計(jì)這兩種金屬較難跟其他金屬形成合金。 2．下列有關(guān)金屬或金屬材料說法正確的是(　　) A．最穩(wěn)定的金屬單質(zhì)金不可能與其他物質(zhì)反應(yīng) B．延性最好的金屬是鉑，展性最好的金屬是金 C．銅表面較易生成一層銅綠，這屬于物理變化 D．鈦與鈦合金被譽(yù)為“21世紀(jì)最有發(fā)展前景的金屬材料”，常用來做保險(xiǎn)絲 解析：選B。A項(xiàng)中，金可溶于“王水”(濃鹽酸與濃硝酸按體積比3∶1的混合物)；C項(xiàng)中，它屬于化學(xué)變化；D項(xiàng)中，做保險(xiǎn)絲的金屬材料熔點(diǎn)應(yīng)較低。 3．近年來，科學(xué)家正在探索將鋁粉做為一種石油的取代物。假如鋁做為一種普遍使用的能源被開發(fā)，下列關(guān)于其有利因素的說法中，你認(rèn)為錯(cuò)誤的是(　　) A．鋁質(zhì)輕，便于運(yùn)輸、貯存，且安全 B．鋁燃燒時(shí)放出的熱量大，且燃燒后的產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染容易得到有效的控制 C．在地球上，鋁礦資源比較豐富 D．電解法煉鋁為鋁做為新能源奠定了重要基礎(chǔ) 解析：選D。電解法冶煉鋁的過程中消耗了大量電能。 4．在含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的溶液中加入鐵粉充分反應(yīng)后，固體濾渣用鹽酸處理，有氣體放出，則與鐵粉反應(yīng)后的溶液中含量最多的離子是(　　) A．Fe3＋ B．Fe2＋ C．Cu2＋ D．OH－ 解析：選B。固體殘?jiān)名}酸處理，有氣體放出，說明有鐵粉剩余，則反應(yīng)后的溶液中不可能有Fe3＋、Cu2＋存在，離子數(shù)目最多的應(yīng)是Fe2＋。 5．下列對(duì)金、銀、銅的描述錯(cuò)誤的是(　　) A．金在電子工業(yè)中的用量占金及其合金在工業(yè)中用量的90%以上 B．金在自然界中主要以游離態(tài)存在，可用物理方法提取 C．銀在有機(jī)合成、能源開發(fā)、材料制造等方面有廣泛的應(yīng)用前景 D．因?yàn)殂~的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性不如金和銀，故制造電線、電纜的材料絕大部分換成了金或銀 解析：選D。盡管Cu的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性不如Au和Ag，但Cu也是有較好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的，且Cu價(jià)格便宜，原料來源廣，故Cu仍是電線、電纜的主要材料。 6．將銅片放入0.1 molL－1FeCl3溶液中，反應(yīng)一段時(shí)間后取出銅片，若溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，則Cu2＋與Fe3＋的物質(zhì)的量之比為(　　) A．3∶2 B．3∶5 C．4∶3 D．3∶4 解析：選D。銅片放入FeCl3溶液中發(fā)生的反應(yīng)為Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，由原子守恒知溶液中c(Fe2＋)＝0.06 molL－1，c(Fe3＋)＝0.04 molL－1，根據(jù)電荷守恒，c(Cu2＋)＝0.03 molL－1，故c(Cu2＋)∶c(Fe3＋)＝0.03∶0.04＝3∶4。 7．(1)長(zhǎng)期以來，仍有不法人員用銅鋅合金制成假金元寶欺騙行人。實(shí)驗(yàn)室中能分辨真?zhèn)畏椒尚械氖莀_______。 ①觀察外觀?、诜湃胂跛嶂小、鄯湃臌}酸中?、苡脙x器測(cè)定其密度?、莘湃霛饬蛩嶂屑訜? (2)用短線連接 元素單質(zhì)及其合金　　　主要性質(zhì)、用途 A．金 a.錢幣 b.電池材料 B．銅 c.航天器部件材料 d.催化劑 C．銀 e.導(dǎo)線 D．鈾 f.殺菌 g.核燃料 解析：(1)銅鋅合金顏色與金相似，但其密度、性質(zhì)與金不同，金不能與硝酸、濃H2SO4(△)、鹽酸反應(yīng)，鋅銅均能溶于硝酸中，鋅能與鹽酸反應(yīng)，加熱時(shí)銅、鋅都能與濃H2SO4反應(yīng)。金、銅都不與強(qiáng)堿反應(yīng)，利用這些不同均可辨真?zhèn)巍? 答案：(1)②③④⑤　(2)A—a、c　B—a、e、f　C—a、b、d D—g 8．孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，還含少量Fe、Si的化合物，實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO45H2O及CaCO3，步驟如下： 已知：向含有少量Fe3＋雜質(zhì)的銅鹽溶液中加入CuO后，生成Fe(OH)3，可除去Fe3＋。 請(qǐng)回答下列問題： (1)溶液A中的金屬離子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。從下列所給試劑中選擇：實(shí)驗(yàn)步驟中試劑①為________(填代號(hào))，檢驗(yàn)溶液A中Fe3＋的最佳試劑為________(填代號(hào))。 a．KMnO4　b．(NH4)2S　c．H2O2　d．KSCN (2)由溶液C獲得CuSO45H2O，需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、________、過濾等操作。除燒杯、漏斗外，過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是________。 (3)制備CaCO3時(shí)，應(yīng)向CaCl2溶液中先加入________(填化學(xué)式)。若實(shí)驗(yàn)過程中有氨氣逸出，應(yīng)選用下列________裝置回收(填代號(hào))。 (4)欲測(cè)定溶液A中Fe2＋的濃度，需要用容量瓶配制某標(biāo)準(zhǔn)溶液，定容時(shí)視線應(yīng)________，直到________________________。 解析：(1)由題意分析可知試劑①應(yīng)為氧化劑，將Fe2＋氧化為Fe3＋且不能引入新的雜質(zhì)，故H2O2最合適；KSCN與Fe3＋反應(yīng)呈明顯的紅色。(2)由溶液到晶體的操作是加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾等基本操作；在過濾操作中用到的玻璃儀器除燒杯、漏斗外，還用到玻璃棒，它的主要作用是引流。(3)應(yīng)先使CaCl2溶液呈堿性再與CO2反應(yīng)才能生成CaCO3，并且不引入難以除去的新雜質(zhì)，故應(yīng)先加NH3H2O。NH3在水中的溶解度很大，應(yīng)選用一套防止倒吸的裝置，故選用b。(4)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液時(shí)，視線應(yīng)與凹液面相切，且要平視。 答案：(1)c　d　(2)冷卻結(jié)晶　引流　(3)NH3H2O　b　(4)平視凹液面(或平視刻度線)　凹液面的最低點(diǎn)與刻度線相切 [能力提升] 9．某同學(xué)想用實(shí)驗(yàn)證明硫酸銅溶液顯藍(lán)色與SO無關(guān)，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)無意義的是(　　) A．觀察硫酸鈉溶液沒有顏色 B．向硫酸銅溶液中滴加適量的氯化鋇溶液，振蕩后靜置，溶液藍(lán)色未消失 C．向硫酸銅溶液中滴加適量的氫氧化鈉溶液，振蕩后靜置，溶液藍(lán)色消失 D．加水稀釋硫酸銅溶液，溶液藍(lán)色變淺 解析：選D。加水稀釋，銅離子和硫酸根離子的濃度均會(huì)降低，無法證明硫酸銅溶液顯藍(lán)色與SO無關(guān)。 10．銅在潮濕的空氣里長(zhǎng)期放置表面會(huì)生成一層綠色的銅銹，除去銅銹最好的試劑或方法是(　　) A．濃硝酸　　　　　　　　 B．稀鹽酸 C．氫氧化鈉溶液 D．加熱 解析：選B。綠色銅銹的主要成分是Cu2(OH)2CO3，能與稀鹽酸反應(yīng)，且Cu與稀鹽酸不反應(yīng)，所以用稀鹽酸除去銅表面的銅銹最好。 11．在FeCl3、CuCl2混合溶液中，加入一定量的鐵屑，反應(yīng)完全后將固體濾出，下列說法中正確的是(　　) A．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋ B．若濾出的固體中含有鐵和銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，一定不含Cu2＋ C．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe2＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋ D．若濾出的固體中只有銅，則溶液中一定含有的陽(yáng)離子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋ 解析：選B?；旌先芤褐屑尤胍欢胯F屑，發(fā)生的反應(yīng)是先：Fe＋2FeCl3===3FeCl2①，后：Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2②。若濾出固體中只有銅，可能②式中Fe不足，溶液中可能含Cu2＋，A錯(cuò)。若濾出固體中含鐵和銅，說明①、②反應(yīng)徹底，鐵有剩余，溶液中一定不含Cu2＋和Fe3＋，B正確。濾出固體中有銅則一定無Fe3＋，C、D錯(cuò)。 12．甲、乙、丙、丁、戊分別是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五種金屬中的一種，(1)甲、丙均能與稀硫酸反應(yīng)放出氣體；(2)乙與丁的硝酸鹽反應(yīng)置換出單質(zhì)丁；(3)丙與強(qiáng)堿反應(yīng)放出氣體；(4)丙、戊能被濃硫酸鈍化，由此判斷甲、乙、丙、丁、戊依次為(　　) A．Al、Cu、Mg、Ag、Fe B．Mg、Cu、Al、Ag、Fe C．Mg、Ag、Al、Cu、Fe D．Fe、Cu、Al、Ag、Mg 解析：選B。由(1)知甲、丙為位于氫前的金屬，由(2)知乙的金屬活動(dòng)性大于丁，由(3)知丙為Al，由(4)知丙、戊分別為Al、Fe中的一種，綜合以上各項(xiàng)可得甲是Mg，乙是Cu，丙是Al，丁是Ag，戊是Fe。 13．赤銅礦的成分是Cu2O，輝銅礦的成分是Cu2S，將赤銅礦與輝銅礦混合加熱有以下反應(yīng)：Cu2S＋2Cu2O6Cu＋SO2↑。對(duì)于該反應(yīng)的下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)中的氧化劑只有Cu2O B．Cu2S在反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑 C．Cu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 D．生成1 mol Cu，轉(zhuǎn)移2 mol電子 解析：選B。Cu2S和Cu2O都是該反應(yīng)的氧化劑，同時(shí)Cu2S還做還原劑，Cu是還原產(chǎn)物，生成1 mol Cu，轉(zhuǎn)移 1 mol電子。 14．某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3＋、Cu2＋、Au3＋等離子。有人設(shè)計(jì)了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。 填寫下面空白。 (1)圖中標(biāo)號(hào)處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是①________(填名稱，下同)、②________、③________、④________、⑤________； (2)寫出①處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 寫出③處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； (3)鐵紅的化學(xué)式為________；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅：________________________________________________________________________， 氧化銅：________________。 解析：由工藝流程圖示知，E為含鐵元素的溶液，而A為鐵、銅、金的混合物，通過過濾將E、A分離開，因此①處加入的物質(zhì)為鐵屑，發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋；②處加入稀硫酸以除去銅、金中過量的鐵屑，并將過濾后的硫酸亞鐵溶液與含F(xiàn)e2＋的E溶液相混合；③處利用金不溶于硝酸的性質(zhì)將銅與金分離開；④處將得到的銅離子用氫氧化鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，從而再受熱分解為氧化銅；⑤處加入氫氧化鈉將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀，再利用空氣將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，最終受熱分解為鐵紅(氧化鐵)。 答案：(1)鐵屑　稀硫酸　稀硝酸　氫氧化鈉　氫氧化鈉　(2)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋，2Au3＋＋3Fe===2Au＋3Fe2＋　3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O　(3)Fe2O3　用做紅色涂料　用做制造銅鹽的原料 15．中學(xué)化學(xué)中有很多物質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)下圖中物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，其中反應(yīng)條件和部分反應(yīng)的產(chǎn)物已略去。液體B和C可能是單一溶質(zhì)的溶液，也可能是純凈物。 (1)若A是一種紫紅色金屬，氣體D能使品紅溶液退色，加熱時(shí)又恢復(fù)原色。寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 該氣體D與另一種氣體H混合后生成一種淡黃色固體W，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (2)若A是一種金屬單質(zhì)，D是密度最小的氣體，B能否是水________(填“能”或“否”)。 (3)若A是金屬單質(zhì)，D是一種無色氣體，遇到空氣變?yōu)榧t棕色，液體C呈藍(lán)色。寫出反應(yīng)①的離子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 寫出反應(yīng)②的任意一個(gè)離子方程式 ________________________________________________________________________ ____________________。 解析：(1)A為紫紅色金屬，是Cu，D能使品紅溶液退色，加熱時(shí)又恢復(fù)原色，D為SO2。 (2)D是密度最小的氣體，為H2，B若是水，則A是很活潑的堿金屬，以鈉為例，則液體C為NaOH溶液，NaOH不能再轉(zhuǎn)化為單質(zhì)鈉，因此B不能是水。 (3)D是無色氣體，遇空氣變?yōu)榧t棕色，D為NO，液體C呈藍(lán)色，含有Cu2＋，則反應(yīng)①是Cu與稀硝酸的反應(yīng)。 答案：(1)Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O　(2)否 (3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu(其他合理答案也可)