高中化学 第4章 第2节 铝 金属材料 第2课时 金属与金属材料作业3 鲁科版必修1

学习资料专题第2课时金属与金属材料[基础达标]1．工业生产中常将两种金属在同一容器中加热使其熔化，冷却后得到具有金属特性的熔合物——合金。

试根据下表所列金属熔点和沸点的数据(其他条件均已满足)，判断哪种金A．①③B．②③C．①④D．②④解析：选A。

分析表中熔、沸点数据可得出，6种金属中锌的沸点较低(907 ℃)，钨的熔点特别高(3 140 ℃)。

当锌达到沸点汽化时，其他金属还不能熔化；而当钨达到熔化温度时，其他金属都已汽化。

由此可估计这两种金属较难跟其他金属形成合金。

2．下列有关金属或金属材料说法正确的是( )A．最稳定的金属单质金不可能与其他物质反应B．延性最好的金属是铂，展性最好的金属是金C．铜表面较易生成一层铜绿，这属于物理变化D．钛与钛合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”，常用来做保险丝解析：选B。

A项中，金可溶于“王水”(浓盐酸与浓硝酸按体积比3∶1的混合物)；C 项中，它属于化学变化；D项中，做保险丝的金属材料熔点应较低。

3．近年来，科学家正在探索将铝粉做为一种石油的取代物。

假如铝做为一种普遍使用的能源被开发，下列关于其有利因素的说法中，你认为错误的是( )A．铝质轻，便于运输、贮存，且安全B．铝燃烧时放出的热量大，且燃烧后的产物对环境的污染容易得到有效的控制C．在地球上，铝矿资源比较丰富D．电解法炼铝为铝做为新能源奠定了重要基础解析：选D。

电解法冶炼铝的过程中消耗了大量电能。

4．在含有Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉充分反应后，固体滤渣用盐酸处理，有气体放出，则与铁粉反应后的溶液中含量最多的离子是( )A．Fe3＋B．Fe2＋C．Cu2＋D．OH－解析：选B。

固体残渣用盐酸处理，有气体放出，说明有铁粉剩余，则反应后的溶液中不可能有Fe3＋、Cu2＋存在，离子数目最多的应是Fe2＋。

5．下列对金、银、铜的描述错误的是( )A．金在电子工业中的用量占金及其合金在工业中用量的90%以上B．金在自然界中主要以游离态存在，可用物理方法提取C．银在有机合成、能源开发、材料制造等方面有广泛的应用前景D．因为铜的导电性、导热性不如金和银，故制造电线、电缆的材料绝大部分换成了金或银解析：选D。

尽管Cu的导电性、导热性不如Au和Ag，但Cu也是有较好的导电性、导热性的，且Cu价格便宜，原料来源广，故Cu仍是电线、电缆的主要材料。

6．将铜片放入0.1 mol·L－1FeCl3溶液中，反应一段时间后取出铜片，若溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为( )A．3∶2 B．3∶5C．4∶3 D．3∶4解析：选D。

铜片放入FeCl3溶液中发生的反应为Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2，由原子守恒知溶液中c(Fe2＋)＝0.06 mol·L－1，c(Fe3＋)＝0.04 mol·L－1，根据电荷守恒，c(Cu2＋)＝0.03 mol·L－1，故c(Cu2＋)∶c(Fe3＋)＝0.03∶0.04＝3∶4。

7．(1)长期以来，仍有不法人员用铜锌合金制成假金元宝欺骗行人。

实验室中能分辨真伪方法可行的是________。

①观察外观②放入硝酸中③放入盐酸中④用仪器测定其密度⑤放入浓硫酸中加热(2)用短线连接元素单质及其合金主要性质、用途A．金 a.钱币b.电池材料B．铜 c.航天器部件材料d.催化剂C．银 e.导线D．铀 f.杀菌g.核燃料解析：(1)铜锌合金颜色与金相似，但其密度、性质与金不同，金不能与硝酸、浓H2SO4(△)、盐酸反应，锌铜均能溶于硝酸中，锌能与盐酸反应，加热时铜、锌都能与浓H2SO4反应。

金、铜都不与强碱反应，利用这些不同均可辨真伪。

答案：(1)②③④⑤(2)A—a、c B—a、e、f C—a、b、dD—g8．孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3，步骤如下：已知：向含有少量Fe3＋杂质的铜盐溶液中加入CuO后，生成Fe(OH)3，可除去Fe3＋。

请回答下列问题：(1)溶液A中的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。

从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为________(填代号)，检验溶液A中Fe3＋的最佳试剂为________(填代号)。

a．KMnO4b．(NH4)2S c．H2O2d．KSCN(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。

除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是________。

(3)制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先加入________(填化学式)。

若实验过程中有氨气逸出，应选用下列________装置回收(填代号)。

(4)欲测定溶液A中Fe2＋的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应________，直到________________________。

解析：(1)由题意分析可知试剂①应为氧化剂，将Fe2＋氧化为Fe3＋且不能引入新的杂质，故H2O2最合适；KSCN与Fe3＋反应呈明显的红色。

(2)由溶液到晶体的操作是加热蒸发、冷却结晶、过滤等基本操作；在过滤操作中用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗外，还用到玻璃棒，它的主要作用是引流。

(3)应先使CaCl2溶液呈碱性再与CO2反应才能生成CaCO3，并且不引入难以除去的新杂质，故应先加NH3·H2O。

NH3在水中的溶解度很大，应选用一套防止倒吸的装置，故选用b。

(4)配制一定物质的量浓度溶液时，视线应与凹液面相切，且要平视。

答案：(1)c d (2)冷却结晶引流(3)NH3·H2O b (4)平视凹液面(或平视刻度线) 凹液面的最低点与刻度线相切[能力提升]9．某同学想用实验证明硫酸铜溶液显蓝色与SO2－4无关，进行下列实验无意义的是( ) A．观察硫酸钠溶液没有颜色B．向硫酸铜溶液中滴加适量的氯化钡溶液，振荡后静置，溶液蓝色未消失C．向硫酸铜溶液中滴加适量的氢氧化钠溶液，振荡后静置，溶液蓝色消失D．加水稀释硫酸铜溶液，溶液蓝色变浅解析：选D。

加水稀释，铜离子和硫酸根离子的浓度均会降低，无法证明硫酸铜溶液显蓝色与SO2－4无关。

10．铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈，除去铜锈最好的试剂或方法是( )A．浓硝酸B．稀盐酸C．氢氧化钠溶液D．加热解析：选B。

绿色铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3，能与稀盐酸反应，且Cu与稀盐酸不反应，所以用稀盐酸除去铜表面的铜锈最好。

11．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，则溶液中一定含有的阳离子是Fe2＋，一定不含Cu2＋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＋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＋，可能含有Cu2＋和Fe3＋D．若滤出的固体中只有铜，则溶液中一定含有的阳离子是Fe3＋和Fe2＋，一定不含Cu2＋解析：选B。

混合溶液中加入一定量铁屑，发生的反应是先：Fe＋2FeCl3===3FeCl2①，后：Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2②。

若滤出固体中只有铜，可能②式中Fe不足，溶液中可能含Cu2＋，A错。

若滤出固体中含铁和铜，说明①、②反应彻底，铁有剩余，溶液中一定不含Cu2＋和Fe3＋，B正确。

滤出固体中有铜则一定无Fe3＋，C、D错。

12．甲、乙、丙、丁、戊分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种，(1)甲、丙均能与稀硫酸反应放出气体；(2)乙与丁的硝酸盐反应置换出单质丁；(3)丙与强碱反应放出气体；(4)丙、戊能被浓硫酸钝化，由此判断甲、乙、丙、丁、戊依次为( )A ．Al 、Cu 、Mg 、Ag 、FeB ．Mg 、Cu 、Al 、Ag 、FeC ．Mg 、Ag 、Al 、Cu 、FeD ．Fe 、Cu 、Al 、Ag 、Mg解析：选B 。

由(1)知甲、丙为位于氢前的金属，由(2)知乙的金属活动性大于丁，由(3)知丙为Al ，由(4)知丙、戊分别为Al 、Fe 中的一种，综合以上各项可得甲是Mg ，乙是Cu ，丙是Al ，丁是Ag ，戊是Fe 。

13．赤铜矿的成分是Cu 2O ，辉铜矿的成分是Cu 2S ，将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应：Cu 2S ＋2Cu 2O=====△6Cu ＋SO 2↑。

对于该反应的下列说法正确的是( )A ．该反应中的氧化剂只有Cu 2OB ．Cu 2S 在反应中既是氧化剂又是还原剂C ．Cu 既是氧化产物又是还原产物D ．生成1 mol Cu ，转移2 mol 电子解析：选B 。

Cu 2S 和Cu 2O 都是该反应的氧化剂，同时Cu 2S 还做还原剂，Cu 是还原产物，生成1 mol Cu ，转移 1 mol 电子。

14．某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe 3＋、Cu 2＋、Au 3＋等离子。

有人设计了图中的工艺流程，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________(填名称，下同)、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：由工艺流程图示知，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 ＋===Fe 2＋＋H 2↑，2Fe3＋＋Fe===3Fe 2＋，Cu 2＋＋Fe===Cu ＋Fe 2＋，2Au 3＋＋3Fe===2Au ＋3Fe 2＋；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Fe 2＋的E 溶液相混合；③处利用金不溶于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)。