届高考化学第一轮基础练习题3.docx
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届高考化学第一轮基础练习题3
元素及其化合物——铁铜
1．某新型“防盗玻璃”为多层结构，每层中间嵌有极细的金属丝，当玻璃被击碎时，与金属相连的警报系统就会立刻报警。
“防盗玻璃”能报警，这利用了金属的（ ）
A．延展性 B．导电性
C．弹性D．导热性
【答案】 A
2．下列有关材料的说法不正确的是（ ）
A．金属材料是指金属及其合金，且合金的某些性能优于纯金属
B．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐
C．复合材料由基体和增强体两部分组成
D．C60也是一种材料
【解析】 新型无机非金属材料如高温结构陶瓷（Si3N4陶瓷、SiC陶瓷）的主要成分不是硅酸盐。
【答案】 B
3．我国古代“药金”的冶炼方法是：
将炉甘石（ZnCO3）和赤铜矿（Cu2O）与木炭按一定的比例混合后加热至800℃，即可炼出闪烁着金子般光泽的“药金”，则下列说法中不正确的是（多选）（ ）
A．“药金”实质上是铜锌合金
B．冶炼炉中炉甘石直接被碳还原为锌
C．用王水或硝酸均可区别黄金和“药金”
D．用火焰灼烧法不能区别黄金和“药金”
【解析】 联想CaCO3高温分解，可知ZnCO3在高温下可分解为ZnO和CO2；联想到CuO可被木炭还原，可知Cu2O、ZnO也可被木炭还原，生成铜锌合金。
黄金溶于王水得无色溶液，而“药金”溶于王水后由于Cu2＋的存在而使溶液显蓝色；黄金不溶于硝酸，“药金”溶解，所以王水或硝酸均可区别黄金和“药金”。
黄金用火焰灼烧时无变化，而“药金”中由于铜的存在，用火焰灼烧时会变黑，所以用火焰灼烧法也可区别黄金和“药金”。
【答案】 BD
4．现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol·L－1的硫酸溶液50mL，恰好完全反应。
若将ag该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为（ ）
A．1.6ag B．（a－1.6）g
C．（a－3.2）gD．1.6g
【解析】 金属氧化物与硫酸恰好完全反应生成硫酸盐和水，根据氧原子守恒知，n（H2SO4）＝50×10－3L×2mol·L－1＝0.1mol。
H2SO4→H2O，生成的n（H2O）＝0.1mol，n（O）＝0.1mol，m（O）＝1.6g，ag金属氧化物中金属质量为（a－1.6）g。
【答案】 B
5．把①钢铁，②Cu，③陶瓷，④光纤，⑤氮化硅陶瓷，⑥金，⑦水泥，⑧合成纤维，⑨玻璃钢，⑩塑料等材料按分类填写在下列横线上（填写序号）：
（1）黑色金属材料________________________________________________________________________。
（2）有色金属材料________________________________________________________________________。
（3）传统无机非金属材料________________________________________________________________________。
（4）新型无机非金属材料________________________________________________________________________。
（5）复合材料________________________________________________________________________。
（6）有机合成材料________________________________________________________________________。
【答案】
（1）①
（2）②⑥ （3）③⑦ （4）④⑤
（5）⑨ （6）⑧
6．合金就是两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
回答下列问题：
（1）下列物质属于合金的是________。
A．明矾B．硬铝
C．生铁D．铁粉和铝粉混合物
（2）下列为四种金属的熔、沸点：
金属
Na
Cu
Al
Fe
熔点/℃
97.5
1083
660
1535
沸点/℃
883
2595
2200
3000
其中不能形成合金的是________。
A．Cu与NaB．Fe与Cu
C．Fe与NaD．Al与Na
【解析】
（1）根据概念，结合俗名与化学式。
明矾是KAl（SO4）2·12H2O，硬铝（含铜4%、镁0.5%、锰0.5%、硅0.7%）可结合铝质软判断，生铁是含碳量在2%～4.3%的铁的合金，而铁粉与铝粉混合物不是合金。
（2）根据概念，合金是熔合而成，则熔合时温度须达到两种金属中最高的金属的熔点，但又不能达到或超出成分中的最低沸点。
【答案】
（1）BC
（2）AC
课后训练
一、选择题
1．下列有关金属元素特征的叙述正确的是（ ）
A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B．金属元素在化合物中一定显正价
C．金属元素在不同化合物中的化合价均相同
D．金属元素的单质在常温下均为固态
【解析】 A不正确，对于变价金属离子，较低价态的金属离子既有氧化性又有还原性，如Fe2＋；B正确，因为金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价；C不正确，有变价金属元素；D不正确，少数金属在常温下为液态，如Hg。
【答案】 B
2．所谓合金就是不同种金属（也包括一些非金属）在熔化状态下形成的一种熔合物或冷却后的固体。
下表中金属难与表中其他金属形成二元合金的元素是（多选）（ ）
Fe
Cu
Zn
Ag
Au
W
熔点/℃
1535
1083
419.5
960.8
1063
3380
沸点/℃
2750
2595
907
2212
2707
5627
A.FeB．Zn
C．AgD．W
【解析】 若形成合金则需要两种金属有共同的熔化状态。
而B的熔点过低，D的熔点过高，难以与其他金属形成共熔物（即合金）。
【答案】 BD
3．现代建筑的门窗架常用电解加工成的古铜色硬铝制造。
取硬铝样品进行如下实验（每一步试剂均过量），由此可以推知硬铝的组成可能为（提示：
Si＋2OH－＋H2O===SiO32－＋2H2↑）（ ）
A．Al、Mg、Si、Zn B．Al、Fe、Zn、Na
C．Al、Na、Cu、FeD．Al、Cu、Mg、Si、Mn
【解析】 通过反应①知合金中必须含有排在金属顺序中H之前的金属和H之后的金属；由反应②知合金中必须含有Si及排在金属活动顺序表H之后的金属或其他非金属。
【答案】 D
4．下列事实能说明金属甲比金属乙的活动性强的是（ ）
A．在发生化学反应时，甲原子失电子数比乙原子多
B．甲的阳离子的氧化性比乙离子强
C．甲的氢氧化物只有碱性，乙的氢氧化物为两性
D．在甲、乙、硫酸组成的原电池中，甲为负极
【解析】 A不正确，金属活动性越强，则金属原子的失电子能力越强，失电子能力和失电子数目无关；B不正确，阳离子的氧化性越强，则其原子的还原性越弱；C不正确，如Cu（OH）2以碱性为主而Al（OH）3具有两性，但显然铜的金属活动性小于铝；D正确，在原电池反应中，活泼金属作负极，被氧化腐蚀。
【答案】 D
5．工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。
由于金属的化学活动性不同，因此选用的冶炼方法也就不同。
你认为这些方法的选择主要是依据（ ）
A．金属在自然界里存在的形式
B．金属元素在地壳中的含量
C．金属阳离子得电子的能力
D．金属熔点的高低
【解析】 金属冶炼的一般原理是利用还原剂将金属从其矿物中还原出来。
根据金属阳离子得电子的能力不同，而用不同的方法，如不活泼的金属一般采用热分解法（如Hg的冶炼）、活泼金属采用电解法（如Na、Mg、Al的冶炼）、介于活泼金属与不活泼金属之间采用热还原法（如Fe的冶炼）等。
【答案】 C
6．下列金属冶炼的反应原理，错误的是（ ）
A．MgCl2（熔融）
Mg＋Cl2↑
B．Al2O3＋3H2
2Al＋3H2O
C．Fe3O4＋4CO
3Fe＋4CO2
D．2HgO
2Hg＋O2↑
【解析】 Al应该用电解法冶炼。
【答案】 B
7．某复合材料是由碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。
估计这种材料（ ）
①耐高温 ②不耐热 ③导电、导热 ④不导电、不导热 ⑤可用于飞机机翼 ⑥可用于导弹的壳体
A．①③⑤⑥B．②③⑤⑥
C．②③④D．③④⑤
【解析】 以碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。
【答案】 A
8．当三份Cu粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸反应后，收集到的气体在相同状况下体积相等时，三份Cu粉的质量比为（不考虑NO2转化成N2O4和反应生成气体的溶解）（ ）
A．3∶1∶2B．3∶2∶2
C．1∶1∶2D．2∶6∶3
【解析】 由3Cu
2NO，Cu
2NO2，Cu
SO2知，当生成气体的体积相等时，稀HNO3、浓HNO3、浓硫酸消耗铜的物质的量之比（即质量之比）为3∶1∶2。
【答案】 A
9．某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案Ⅰ：
铜铝混合物
测定生成气体的体积
方案Ⅱ：
铜铝混合物
测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是（ ）
A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液
B．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小
C．溶液A和B均可选用稀硝酸
D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
【解析】 铜和铝组成的混合物遇到盐酸或NaOH溶液时，有铝与二者都发生反应，生成氢气，铜都不反应，故A项正确。
当B项选用浓硝酸时，铝常温下遇浓HNO3发生钝化，表面氧化成一薄层致密的氧化膜，故称剩余固体铝的质量时，使铝的质量偏大，因此铜的质量偏小，故质量分数偏小，则B正确。
当C项选用稀HNO3时，二者都与HNO3反应，方案Ⅰ可以，而方案Ⅱ不行，故C错。
D从操作性判断，方案Ⅱ实施性更好。
故不正确的选C。
【答案】 C
10．将Mg、Cu组成的2.64g混合物投入到适量稀硝酸中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896L（标准状况），向反应后溶液中加入2mol·L－1NaOH溶液60mL时金属离子恰好沉淀完全。
则形成沉淀的质量为（ ）
A．4.32gB．4.68g
C．5.36gD．6.38g
【解析】 由题意知2.64g混合物与稀硝酸恰好完全反应生成Mg（NO3）2和Cu（NO3）2，加入NaOH后，金属离子恰好完全沉淀。
设Mg和Cu的物质的量分别为x、y，
则x＋y＝
＝0.06mol
24x＋64y＝2.64g
解得x＝y＝0.03mol
形成沉淀的质量为：
0.03mol×58g·mol－1＋0.03mol×98g·mol－1＝4.68g。
【答案】 B
二、非选择题
11．冶炼金属一般有下列方法：
①焦炭法，②水煤气（或氢气或一氧化碳）法，③活泼金属置换法，④电解法；四种方法在工业上均有应用。
（1）请对下表中的金属冶炼方法进行分析，从上述四种方法中选择相应的序号填入下表中空格：
火烧孔雀
石炼铜
湿法炼铜
铝热法炼铬
从光卤石
中炼镁
火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式（写主要的两个）：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
（2）写出以下化学方程式
①用焦炭法炼铁________________________________________________________________________
②用水煤气法炼钨________________________________________________________________________
③用铝热法炼锰________________________________________________________________________
④用电解法冶炼钠________________________________________________________________________
【解析】 选择金属的冶炼方法，要依据金属的活动性及金属在自然界中的存在状态。
孔雀石的主要成分是Cu2（OH）2CO3，火烧时易分解，木柴或煤炭中有碳，能还原出Cu。
【答案】
（1）① ③ ③ ④ Cu2（OH）2CO3
2CuO＋CO2↑＋H2O C＋2CuO
2Cu＋CO2↑
（2）①3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑
②3H2＋WO3
W＋3H2O
③4Al＋3MnO2
3Mn＋2Al2O3
④2NaCl（熔融）
2Na＋Cl2↑
12．铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响，请完成
（1）～（3）题：
（1）在西汉古籍中曾有记载：
曾青得铁则化为铜〔即曾青
（CuSO4）跟铁反应生成铜〕。
试写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
____________________________。
（2）铜器表面有时会生成铜绿，请写出生成铜绿的化学方程式：
________________________________________________________________________，
这层铜绿可以用化学方法除去。
试写出除去铜绿而不损伤器物的化学方程式：
________________________________________________________________________。
（3）铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。
试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。
（铜的熔点是1183.4℃，铁的熔点是1534.8℃）
【解析】
（1）Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
（2）2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2（OH）2CO3；要除去铜器表面的铜绿，考虑选择酸，强氧化性酸能和裸露的铜继续反应，而盐酸不和铜继续反应，并且盐酸具有挥发性。
有关方程式如下：
Cu2（OH）2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O。
（3）根据题给信息以及作货币的实际，选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。
【答案】
（1）Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
（2）2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2（OH）2CO3
Cu2（OH）2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O
（3）选择铜作货币是因为铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀。
13．实验室有CuO和Cu粉的混合物，请你利用给出的实验仪器及试剂，设计两种测定该样品（已称得其质量为m克）中氧化铜质量分数的方法，并填写表格中的有关内容。
实验方法
实验过程中所发生反应的化学方程式
实验所用仪器（用编号表示）
实验需直接测定的有关物理量（用文字说明）
1
2
实验可能用到的主要仪器：
①托盘天平 ②启普发生器 ③硬质玻璃管 ④泥三角
⑤烧杯 ⑥坩埚 ⑦酒精灯 ⑧玻璃棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管
实验可能用到的试剂：
a．锌粒b．稀硫酸
c．氯化钠溶液d．浓硫酸
【答案】
1
H2SO4＋CuO===CuSO4＋H2O
①⑤⑧⑨
过滤后剩余固体的质量
2
2Cu＋O2
2CuO
①④⑥⑦⑧
实验前坩埚与样品总质量（或坩埚质量）实验后坩埚与CuO总质量
14.氧化铜有多种用途，如用做玻璃着色剂、油类的脱硫剂等。
为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：
（1）制备氧化铜
工业CuSO4
CuSO4·5H2O―→……CuO
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。
操作是________________________________________________________________________。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。
操作是：
滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2＋转化完全后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。
控制溶液pH＝3.5的原因是______________________________________________________。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。
操作是__________________，过滤，水浴加热烘干。
水浴加热的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）探究氧化铜性质
①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。
结论是________________________________________________________________________。
②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有__________________________。
【解析】
（1）①除去沉淀，必须要先溶解，再进行过滤，才能得到可溶性的盐溶液。
②除去CuSO4中的FeSO4，直接采用沉淀法会除去Cu2＋，所以采用H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加热，使Fe3＋水解完全，可以得到纯CuSO4溶液。
③由溶液得到晶体，采用蒸发浓缩，冷却结晶的方法。
【答案】
（1）①加蒸馏水溶解，过滤 ②既促进Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀，又阻止Cu2＋的水解 ③蒸发浓缩、冷却结晶 可以控制加热温度，且温度不超过100℃，加热均匀
（2）①CuO对H2O2的分解有催化作用
②量筒、水槽（或集气瓶）、秒表（计时器）、导管
15．已知某混合金属粉末中，除铝外还含有铁、铜中的一种或两种，所含金属的量都在5%以上。
请设计合理实验探究该混合金属粉末中铁、铜元素的存在。
仅限选择的仪器和试剂：
烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol·L－1硫酸、2mol·L－1硝酸、2mol·L－1NaOH溶液、20%KSCN溶液。
完成以下实验探究过程：
（1）提出假设
假设1：
该混合金属粉末中除铝外还含有________元素；
假设2：
该混合金属粉末中除铝外还含有________元素；
假设3：
该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素。
（2）设计实验方案
基于假设3，设计出实验方案。
（3）实验过程
根据
（2）的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。
【提示】 Ⅰ.注意前后内容对应；
Ⅱ.注意文字简洁。
编号
实验操作
预期现象与结论
①
②
③
④
【解析】 （3）检验合金中除铝外还有铁、铜，可根据Al溶于NaOH溶液，而Fe、Cu不溶，将合金溶解于足量NaOH溶液，过滤，向滤出的固体上加足量的稀硫酸，Fe溶解而Cu不溶解，过滤，向溶液中加稀硝酸和KSCN溶液进一步检验Fe3＋，将滤出的固体溶解于稀硝酸，向反应后的溶液中加足量NaOH溶液来检验Cu2＋。
【答案】
（1）Cu Fe（答案的顺序可交换）
（3）
编号
实验操作
预期现象与结论
①
用药匙取少许样品，加入试管A中，再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管A中，充分反应后，静置，弃去上层清液，剩余固体备用
样品部分溶解，并有气体放出
②
往试管A的剩余固体中加过量稀硫酸，充分反应后，静置；取上层清液于试管B中，剩余固体备用
固体部分溶解，并有气体放出，溶液呈浅绿色，可能含铁
③
往试管B中加入少许稀硝酸，再滴加KSCN溶液
溶液先变成黄色，加KSCN后显血红色，结合②可知，一定含铁
④
往②剩余固体中加入稀硝酸，再滴加NaOH溶液
固体溶解，有无色刺激性气体产生并很快变成红棕色，溶液显蓝色，加NaOH溶液后有蓝色沉淀产生，一定含铜
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