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高考化学总复习 课时跟踪检测 九 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物 Word版含答案
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这是一份高考化学总复习 课时跟踪检测 九 用途广泛的金属材料 开发利用金属矿物 Word版含答案，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．(2017届温州市五校联考)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是( )
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高
B．此合金能全部溶解于稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小
解析：此合金的熔点比镁、铝的熔点都低，A项错误；Mg、Al均与盐酸反应，故此合金能全部溶解于稀盐酸中，B项正确；Al能与NaOH溶液反应，而Mg不与NaOH溶液反应，此合金不能全部溶于NaOH溶液中，C项错误；此合金的硬度比镁、铝的硬度都大，D项错误。
答案：B
2．(2017届江西万年模拟)下列有关金属的性质及应用正确的是( )
A．Na放置在空气中生成淡黄色的Na2O2固体
B．Fe在O2中燃烧产物可用于制红色涂料
C．Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到
D．FeCl2溶液中滴加氨水至过量，加热蒸干溶液，最后灼烧可得到Fe2O3固体
解析：Na放置在空气中最后得到白色的碳酸钠，A项错误；Fe在O2中燃烧产物为黑色的四氧化三铁，而氧化铁用于制红色涂料，B项错误；活泼金属利用电解法冶炼，Cu为较不活泼金属可利用置换反应冶炼，Na、Al为活泼金属，均可以分别用电解冶炼法，Cu利用热还原法冶炼，C项错误；FeCl2溶液中滴加氨水至过量，生成氢氧化亚铁，加热蒸干溶液，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，灼烧氢氧化铁分解生成Fe2O3固体，D项正确。
答案：D
3．(2017届淄博模拟)明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底辅薪，发火煅红，……冷淀，毁罐取出，……即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是( )
A．倭铅是指金属锌和铅的混合物
B．煤炭中起作用的主要成分是C
C．冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Zn＋3CO↑
D．该冶炼锌的方法属于热还原法
解析：根据题给信息可知倭铅是锌，A项错误；煤炭中的碳与碳酸锌反应生成锌，其中碳起还原剂的作用，B、C、D项正确。
答案：A
4．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的说法中不正确的是( )
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Fe、Cu都是用热还原法制得的
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：工业上冶炼镁用电解熔融的MgCl2制备金属镁，B项错误。
答案：B
5．(2017届保定市高阳中学月考)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：①FeCl3；②Fe2O3；③Cu(NO3)2；④KNO3，铜粉溶解的是 ( )
A．只有①或② B．只有①或②或④
C．只有①或②或③ D．上述任意一种
解析：Fe2O3溶于稀硫酸生成Fe3＋，因为Cu具有还原性，Fe3＋能与Cu发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，使铜溶解；NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，发生反应3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，使Cu溶解，故选D项。
答案：D
6．(2017届南昌模拟)工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )
A．碳还原法
B．铝热法还原
C．直接加热法
D．盐的水溶液与活泼金属置换法
解析：工业上用铝热法冶炼活泼性比Al差的、熔点较高的金属，如钒、铬、锰等。
答案：B
7．实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制备单质铜，有人设计以下两种方案：①Feeq \(――→,\s\up7(H2SO4))H2eq \(――→,\s\up7(CuO))Cu ②CuOeq \(――→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq \(――→,\s\up7(Fe))Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是( )
A．①多B．②多
C．相等D．无法判断
解析：由于①方案中，H2还原CuO，反应前要先通一会儿H2，赶尽装置中的O2，冷却Cu要继续通H2，由一定量的铁制得的H2并没有全部与CuO反应，而②中等量的铁，全部与CuSO4溶液反应，故②方案制得的单质铜多。
答案：B
8．(2017届河北省景县中学模拟)将24 g可能含Na、Mg、Al、Fe的合金投入稀HCl中放出氢气的质量为2 g，则此合金中一定含( )
A．NaB．Mg
C．AlD．Fe
解析：可利用极值法解答本题，假设纯金属与盐酸反应，要生成2 g氢气，需要Na、Mg、Al、Fe的质量分别是46 g、24 g、18 g、56 g。而题中需要24 g合金，则此合金中一定含Al，C项正确。
答案：C
9．(2017届武昌实验中学调研)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＋足量溶液A，测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物＋足量溶液B，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
B．溶液A和B均可选用稀硝酸
C．溶液A和B均可以是NaOH溶液
D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
解析：铜铝混合物中铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，而铜与盐酸、NaOH溶液均不反应，故A、B均可以是盐酸，也可以均为NaOH溶液，测量固体的质量更方便操作，故A、C、D项正确，铜、铝均与稀HNO3反应，稀HNO3足量，不会有剩余固体，B项错误。
答案：B
10．(2017届贵阳市模拟)CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )
A．将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体
B．相对于途径①③，途径②更好地体现了绿色化学思想
C．CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D．Y可能是葡萄糖
解析：CuSO4易溶于水，将CuSO4溶液蒸发浓缩得到其高温饱和溶液，再冷却结晶可析出CuSO4·5H2O晶体，A正确；途径②中反应为2Cu＋2H2SO4＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O，而途径①中产生NO气体，途径③中产生SO2气体，显然途径②不产生污染性气体，更好地体现了绿色化学思想，B正确；由题图可知，CuSO4在1 100 ℃时分解得到Cu2O，该过程Cu元素化合价由＋2降低到＋1，S元素的化合价为＋6价，不能继续升高，只能是O元素的化合价升高，即有O2产生，化学方程式为2CuSO4eq \(=====,\s\up7(高温))Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑，故X是SO2、SO3、O2三种气体的混合物，C错误；CuSO4与过量NaOH溶液反应生成Cu(OH)2，再与Y在加热条件下转化为Cu2O，则Y具有还原性，可以是乙醛、葡萄糖等含有醛基的有机物，D正确。
答案：C
二、非选择题(共40分)
11．(12分)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。
(1)工业上可用Cu2S＋O2===2Cu＋SO2反应制取粗铜，反应中被氧化的元素是________，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是________。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50 ℃～60 ℃，加入H2O2反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为____________________。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式__________________________。
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示为：
Cu＋H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))___________________________________ ____________________。
②乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是________(填字母)。
a．Cu2S和CuS都是黑色的
b．铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2
c．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能
解析：(1)eq \(Cu2,\s\up6(＋1))eq \(S,\s\up6(－2))＋eq \(O2,\s\up6(0)) ===2eq \(Cu,\s\up6(0))＋eq \(S,\s\up6(＋4))eq \(O,\s\up6(－2))2，由化合价变化可知S被氧化消耗eq \f(32 g,160 g/ml)＝0.2 ml，转移电子数为0.2 ml×6＝1.2NA。
(2)生成CuSO4反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，生成CuCl反应的离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2CuCl↓＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋。
(3)①由于反应中生成CuO，故H2SO4被还原为SO2，故其反应为Cu＋H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuO＋SO2↑＋H2O。
②由于Cu2S、CuS、CuO都为黑色且Cu被氧化，故a项正确；铜与浓硫酸反应Cu作还原剂，浓H2SO4作氧化剂，其还原产物为SO2，不会有O2放出，b项错误；浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu单质可被氧化为＋2价或＋1价，浓硫酸中的S元素可被还原为多种价态，c项正确。
答案：(1)S 1.2NA (2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 2Cu2＋＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2CuCl↓＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋(3)①CuO＋SO2↑＋H2O ②ac
12．(14分)(2017届山西省康杰中学等四校联考)金属锂在通信和航空航天领域中有重要的应用。以某锂矿为原料制取锂的工艺流程如图，其主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2，另含有FeO、MgO、CaO等杂质。
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
请回答下列问题：
(1)锂矿中的FeO在反应Ⅰ中发生的化学反应方程式为________________。
(2)反应Ⅱ中pH的范围是__________________。
(3)沉淀B中主要成分为CaCO3和________________(填化学式)；沉淀C应使用________(填 “热水”或“冷水”)洗涤。
(4)反应Ⅳ发生的离子方程式为________________。
(5)电解熔融LiCl的阴极电极反应式为____________________；阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是______________________________。
解析：(1)FeO在浓硫酸中Fe被氧化成＋3价，反应方程式为2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O。(2)由流程信息可知，发生反应Ⅱ目的是除去铁离子和铝离子，故应控制pH的范围是4.7≤pH<9.6。(3)加入Ca(OH)2和稀Na2CO3，控制pH＝11时，镁离子恰好完全沉淀，加入稀Na2CO3溶液还得到CaCO3沉淀，沉淀C是碳酸锂，根据溶解度信息可知，温度越高，其溶解度越小，故应用热水洗涤以减小溶解损失。(4)蒸发浓缩后溶液中此时含有锂离子，发生反应的离子方程式为2 Li＋＋COeq \\al(2－,3)===Li2CO3↓。(5)电解时阴极上得电子发生还原反应：Li＋＋e－===Li；HCl易挥发，加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，固体LiCl含少量Li2O，电解时放电产生O2。
答案：(1)2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O
(2)4.7≤pH<9.6
(3)Mg(OH)2 热水
(4)2Li＋＋COeq \\al(2－,3) ===Li2CO3↓
(5)Li＋＋e－===Li 加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时放电产生O2(其他合理答案均可)
13．(14分)我国“蛟龙”号多次刷新“中国深度”，为我国深海矿物资源的开发奠定了坚实的基础。黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是海洋矿物中的一种，它是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。请回答下列问题：
(1)“蛟龙”号外壳用特殊的钛合金材料制成，它可以在7 000 米的深海中承受710吨的重量。下列说法正确的是________。
A．金属钛属于主族元素
B．钛合金强度不是很大
C．制备钛铝合金时可在空气中将两种金属熔化后混合而成
D．已知金属钛能与H2O反应，可用电解熔融二氧化钛冶炼金属钛
(2)利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2eq \(=====,\s\up7(高温))8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)，生成1 ml Fe2O3时转移电子的物质的量为________ml。
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3，方法为①用过量稀盐酸浸取炉渣，过滤。②先将滤液氧化，再向其中加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题：
a．①中过滤的目的是________________，过滤需要的仪器有______________。
b．除去Al3＋的化学方程式为__________________。
c．②中将滤液氧化常常选用H2O2，其反应的离子方程式为_______________________。
(4)将Cu放入0.1 ml·L－1FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为________。
解析：(1)金属钛属于过渡元素，A项错误；由题目信息知合金材料能承受710吨重量，说明钛合金强度极大，B项错误；铝为活泼金属，在空气中加热燃烧，故不能直接在空气中制备钛铝合金， C项错误；由于金属钛的金属性较强，所以用电解法冶炼金属钛，D项正确。(2)根据题给化学方程式，氧气中氧元素的化合价降低，铜元素的化合价也降低，被还原的元素有铜元素和氧元素。根据反应方程式，每有21 ml O2参加反应，生成2 ml Fe2O3，氧元素得84 ml电子，而铁失去4 ml电子，硫失去96 ml电子，根据得失电子守恒，铜应得16 ml电子，故生成1 ml Fe2O3时转移50 ml电子。(3)a.Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3中只有SiO2不能与稀盐酸反应，炉渣用过量稀盐酸浸取后，通过过滤除去SiO2。b.Al3＋与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2，然后过滤除去，得到Fe(OH)3，煅烧得到Fe2O3。c.H2O2把滤液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(4)设溶液体积为1 L，参加反应的Fe3＋为x ml，由反应方程式Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋知，(0.1－x)∶x＝2∶3，解得x＝0.06，则生成的Cu2＋为0. 03 ml，剩余的Fe3＋为0.04 ml，溶液中Cu2＋、Fe3＋的物质的量之比为n(Cu2＋)∶n(Fe3＋)＝0.03 ml∶0.04 ml＝3∶4。
答案：(1)D (2)Cu、O 50
(3)a.除去SiO2 铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒
b．AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O
c．H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(4)3∶4
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
温度/℃
0
10
20
50
75
100
Li2CO3的溶解度/g
1.539
1.406
1.329
1.181
0.866
0.728
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题6分，共60分)
1．(2017届温州市五校联考)镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域。下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是( )
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高
B．此合金能全部溶解于稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小
解析：此合金的熔点比镁、铝的熔点都低，A项错误；Mg、Al均与盐酸反应，故此合金能全部溶解于稀盐酸中，B项正确；Al能与NaOH溶液反应，而Mg不与NaOH溶液反应，此合金不能全部溶于NaOH溶液中，C项错误；此合金的硬度比镁、铝的硬度都大，D项错误。
答案：B
2．(2017届江西万年模拟)下列有关金属的性质及应用正确的是( )
A．Na放置在空气中生成淡黄色的Na2O2固体
B．Fe在O2中燃烧产物可用于制红色涂料
C．Na、Al、Cu可以分别用电解冶炼法、热还原法和热分解法得到
D．FeCl2溶液中滴加氨水至过量，加热蒸干溶液，最后灼烧可得到Fe2O3固体
解析：Na放置在空气中最后得到白色的碳酸钠，A项错误；Fe在O2中燃烧产物为黑色的四氧化三铁，而氧化铁用于制红色涂料，B项错误；活泼金属利用电解法冶炼，Cu为较不活泼金属可利用置换反应冶炼，Na、Al为活泼金属，均可以分别用电解冶炼法，Cu利用热还原法冶炼，C项错误；FeCl2溶液中滴加氨水至过量，生成氢氧化亚铁，加热蒸干溶液，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，灼烧氢氧化铁分解生成Fe2O3固体，D项正确。
答案：D
3．(2017届淄博模拟)明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底辅薪，发火煅红，……冷淀，毁罐取出，……即倭铅也”(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是( )
A．倭铅是指金属锌和铅的混合物
B．煤炭中起作用的主要成分是C
C．冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Zn＋3CO↑
D．该冶炼锌的方法属于热还原法
解析：根据题给信息可知倭铅是锌，A项错误；煤炭中的碳与碳酸锌反应生成锌，其中碳起还原剂的作用，B、C、D项正确。
答案：A
4．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的说法中不正确的是( )
A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同
B．工业上金属Mg、Fe、Cu都是用热还原法制得的
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：工业上冶炼镁用电解熔融的MgCl2制备金属镁，B项错误。
答案：B
5．(2017届保定市高阳中学月考)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶，再加入下列物质：①FeCl3；②Fe2O3；③Cu(NO3)2；④KNO3，铜粉溶解的是 ( )
A．只有①或② B．只有①或②或④
C．只有①或②或③ D．上述任意一种
解析：Fe2O3溶于稀硫酸生成Fe3＋，因为Cu具有还原性，Fe3＋能与Cu发生反应2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，使铜溶解；NOeq \\al(－,3)在酸性条件下具有强氧化性，发生反应3Cu＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，使Cu溶解，故选D项。
答案：D
6．(2017届南昌模拟)工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( )
A．碳还原法
B．铝热法还原
C．直接加热法
D．盐的水溶液与活泼金属置换法
解析：工业上用铝热法冶炼活泼性比Al差的、熔点较高的金属，如钒、铬、锰等。
答案：B
7．实验室拟用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制备单质铜，有人设计以下两种方案：①Feeq \(――→,\s\up7(H2SO4))H2eq \(――→,\s\up7(CuO))Cu ②CuOeq \(――→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq \(――→,\s\up7(Fe))Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是( )
A．①多B．②多
C．相等D．无法判断
解析：由于①方案中，H2还原CuO，反应前要先通一会儿H2，赶尽装置中的O2，冷却Cu要继续通H2，由一定量的铁制得的H2并没有全部与CuO反应，而②中等量的铁，全部与CuSO4溶液反应，故②方案制得的单质铜多。
答案：B
8．(2017届河北省景县中学模拟)将24 g可能含Na、Mg、Al、Fe的合金投入稀HCl中放出氢气的质量为2 g，则此合金中一定含( )
A．NaB．Mg
C．AlD．Fe
解析：可利用极值法解答本题，假设纯金属与盐酸反应，要生成2 g氢气，需要Na、Mg、Al、Fe的质量分别是46 g、24 g、18 g、56 g。而题中需要24 g合金，则此合金中一定含Al，C项正确。
答案：C
9．(2017届武昌实验中学调研)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＋足量溶液A，测定生成气体的体积
方案Ⅱ：铜铝混合物＋足量溶液B，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
B．溶液A和B均可选用稀硝酸
C．溶液A和B均可以是NaOH溶液
D．实验室中方案Ⅱ更便于实施
解析：铜铝混合物中铝既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应，而铜与盐酸、NaOH溶液均不反应，故A、B均可以是盐酸，也可以均为NaOH溶液，测量固体的质量更方便操作，故A、C、D项正确，铜、铝均与稀HNO3反应，稀HNO3足量，不会有剩余固体，B项错误。
答案：B
10．(2017届贵阳市模拟)CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是( )
A．将CuSO4溶液蒸发浓缩、冷却结晶可制得胆矾晶体
B．相对于途径①③，途径②更好地体现了绿色化学思想
C．CuSO4在1 100 ℃分解所得气体X可能是SO2和SO3的混合气体
D．Y可能是葡萄糖
解析：CuSO4易溶于水，将CuSO4溶液蒸发浓缩得到其高温饱和溶液，再冷却结晶可析出CuSO4·5H2O晶体，A正确；途径②中反应为2Cu＋2H2SO4＋O2eq \(=====,\s\up7(△))2CuSO4＋2H2O，而途径①中产生NO气体，途径③中产生SO2气体，显然途径②不产生污染性气体，更好地体现了绿色化学思想，B正确；由题图可知，CuSO4在1 100 ℃时分解得到Cu2O，该过程Cu元素化合价由＋2降低到＋1，S元素的化合价为＋6价，不能继续升高，只能是O元素的化合价升高，即有O2产生，化学方程式为2CuSO4eq \(=====,\s\up7(高温))Cu2O＋SO2↑＋SO3↑＋O2↑，故X是SO2、SO3、O2三种气体的混合物，C错误；CuSO4与过量NaOH溶液反应生成Cu(OH)2，再与Y在加热条件下转化为Cu2O，则Y具有还原性，可以是乙醛、葡萄糖等含有醛基的有机物，D正确。
答案：C
二、非选择题(共40分)
11．(12分)铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用，铜在化合物中的常见化合价有＋1、＋2。
(1)工业上可用Cu2S＋O2===2Cu＋SO2反应制取粗铜，反应中被氧化的元素是________，当消耗32 g Cu2S时，转移电子数目是________。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50 ℃～60 ℃，加入H2O2反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为____________________。CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3溶液和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式__________________________。
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO，其猜想可用化学方程式表示为：
Cu＋H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))___________________________________ ____________________。
②乙同学认为：黑色固体除CuO外，还可能含有Cu2S和CuS，其理由可能是________(填字母)。
a．Cu2S和CuS都是黑色的
b．铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O2
c．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价升高与S的化合价降低有多种可能
解析：(1)eq \(Cu2,\s\up6(＋1))eq \(S,\s\up6(－2))＋eq \(O2,\s\up6(0)) ===2eq \(Cu,\s\up6(0))＋eq \(S,\s\up6(＋4))eq \(O,\s\up6(－2))2，由化合价变化可知S被氧化消耗eq \f(32 g,160 g/ml)＝0.2 ml，转移电子数为0.2 ml×6＝1.2NA。
(2)生成CuSO4反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O，生成CuCl反应的离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2CuCl↓＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋。
(3)①由于反应中生成CuO，故H2SO4被还原为SO2，故其反应为Cu＋H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))CuO＋SO2↑＋H2O。
②由于Cu2S、CuS、CuO都为黑色且Cu被氧化，故a项正确；铜与浓硫酸反应Cu作还原剂，浓H2SO4作氧化剂，其还原产物为SO2，不会有O2放出，b项错误；浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu单质可被氧化为＋2价或＋1价，浓硫酸中的S元素可被还原为多种价态，c项正确。
答案：(1)S 1.2NA (2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 2Cu2＋＋2Cl－＋SOeq \\al(2－,3)＋H2O===2CuCl↓＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋(3)①CuO＋SO2↑＋H2O ②ac
12．(14分)(2017届山西省康杰中学等四校联考)金属锂在通信和航空航天领域中有重要的应用。以某锂矿为原料制取锂的工艺流程如图，其主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2，另含有FeO、MgO、CaO等杂质。
已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：
②Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：
请回答下列问题：
(1)锂矿中的FeO在反应Ⅰ中发生的化学反应方程式为________________。
(2)反应Ⅱ中pH的范围是__________________。
(3)沉淀B中主要成分为CaCO3和________________(填化学式)；沉淀C应使用________(填 “热水”或“冷水”)洗涤。
(4)反应Ⅳ发生的离子方程式为________________。
(5)电解熔融LiCl的阴极电极反应式为____________________；阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是______________________________。
解析：(1)FeO在浓硫酸中Fe被氧化成＋3价，反应方程式为2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O。(2)由流程信息可知，发生反应Ⅱ目的是除去铁离子和铝离子，故应控制pH的范围是4.7≤pH<9.6。(3)加入Ca(OH)2和稀Na2CO3，控制pH＝11时，镁离子恰好完全沉淀，加入稀Na2CO3溶液还得到CaCO3沉淀，沉淀C是碳酸锂，根据溶解度信息可知，温度越高，其溶解度越小，故应用热水洗涤以减小溶解损失。(4)蒸发浓缩后溶液中此时含有锂离子，发生反应的离子方程式为2 Li＋＋COeq \\al(2－,3)===Li2CO3↓。(5)电解时阴极上得电子发生还原反应：Li＋＋e－===Li；HCl易挥发，加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，固体LiCl含少量Li2O，电解时放电产生O2。
答案：(1)2FeO＋4H2SO4(浓)===Fe2(SO4)3＋SO2↑＋4H2O
(2)4.7≤pH<9.6
(3)Mg(OH)2 热水
(4)2Li＋＋COeq \\al(2－,3) ===Li2CO3↓
(5)Li＋＋e－===Li 加热蒸干LiCl溶液时，LiCl有少量水解生成LiOH，受热分解生成Li2O，电解时放电产生O2(其他合理答案均可)
13．(14分)我国“蛟龙”号多次刷新“中国深度”，为我国深海矿物资源的开发奠定了坚实的基础。黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是海洋矿物中的一种，它是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。请回答下列问题：
(1)“蛟龙”号外壳用特殊的钛合金材料制成，它可以在7 000 米的深海中承受710吨的重量。下列说法正确的是________。
A．金属钛属于主族元素
B．钛合金强度不是很大
C．制备钛铝合金时可在空气中将两种金属熔化后混合而成
D．已知金属钛能与H2O反应，可用电解熔融二氧化钛冶炼金属钛
(2)利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2eq \(=====,\s\up7(高温))8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)，生成1 ml Fe2O3时转移电子的物质的量为________ml。
(3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3，方法为①用过量稀盐酸浸取炉渣，过滤。②先将滤液氧化，再向其中加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。据以上信息回答下列问题：
a．①中过滤的目的是________________，过滤需要的仪器有______________。
b．除去Al3＋的化学方程式为__________________。
c．②中将滤液氧化常常选用H2O2，其反应的离子方程式为_______________________。
(4)将Cu放入0.1 ml·L－1FeCl3溶液中，反应一定时间后取出Cu片，溶液中c(Fe3＋)∶c(Fe2＋)＝2∶3，则Cu2＋与Fe3＋的物质的量之比为________。
解析：(1)金属钛属于过渡元素，A项错误；由题目信息知合金材料能承受710吨重量，说明钛合金强度极大，B项错误；铝为活泼金属，在空气中加热燃烧，故不能直接在空气中制备钛铝合金， C项错误；由于金属钛的金属性较强，所以用电解法冶炼金属钛，D项正确。(2)根据题给化学方程式，氧气中氧元素的化合价降低，铜元素的化合价也降低，被还原的元素有铜元素和氧元素。根据反应方程式，每有21 ml O2参加反应，生成2 ml Fe2O3，氧元素得84 ml电子，而铁失去4 ml电子，硫失去96 ml电子，根据得失电子守恒，铜应得16 ml电子，故生成1 ml Fe2O3时转移50 ml电子。(3)a.Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3中只有SiO2不能与稀盐酸反应，炉渣用过量稀盐酸浸取后，通过过滤除去SiO2。b.Al3＋与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2，然后过滤除去，得到Fe(OH)3，煅烧得到Fe2O3。c.H2O2把滤液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，反应的离子方程式为H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(4)设溶液体积为1 L，参加反应的Fe3＋为x ml，由反应方程式Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋知，(0.1－x)∶x＝2∶3，解得x＝0.06，则生成的Cu2＋为0. 03 ml，剩余的Fe3＋为0.04 ml，溶液中Cu2＋、Fe3＋的物质的量之比为n(Cu2＋)∶n(Fe3＋)＝0.03 ml∶0.04 ml＝3∶4。
答案：(1)D (2)Cu、O 50
(3)a.除去SiO2 铁架台(带铁圈)、烧杯、漏斗、玻璃棒
b．AlCl3＋4NaOH===NaAlO2＋3NaCl＋2H2O
c．H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(4)3∶4
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
开始沉淀pH
2.7
3.7
9.6
完全沉淀pH
3.7
4.7
11
温度/℃
0
10
20
50
75
100
Li2CO3的溶解度/g
1.539
1.406
1.329
1.181
0.866
0.728
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