基础课时4 铜及其化合物 金属材料
(时间：45分钟)
一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)
1.“东方之冠”的主体结构是用国产Q460钢制成的。下列有关Q460钢的说法可能不正确的是]
( )。
A．硬度比纯铁大 B．性能优于普通钢 C．熔点比纯铁高 D．属于合金
解析 合金的硬度比其组分金属的大，熔点比其组分金属的低，故选C。 答案 C
2．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．工业上金属Mg、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 合金的化学性质与成分金属的化学性质相似，物理性质略有不同，A正确；Mg在工业上用电解法冶炼，Cu用热还原法冶炼，B错误；金属冶炼的实质是Mn＋ne
＋
－
===M，C正确；金属越活泼，则金属离子的氧化性越弱，越难被还原，D正确。 答案 B
3．下列关于金属的冶炼方法叙述不正确的是
( )。
A B C D 金属 金 银 铁 钠 存在形式 游离态 化合态 化合态 化合态 冶炼方法 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离 银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁 钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼 解析 钠一般是由电解熔融NaCl的方法来制取，而电解饱和食盐水得到的是NaOH、
H2和Cl2。同时注意，此题易误选C，一般认为铁是由CO还原Fe2O3制得，但在实际生活中，在铁轨焊接等方面时，是用铝热反应来制取的。 答案 D
4．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：
某合金 铁 熔点/℃ 2 500 1 535 密度/ g·cm－3硬度(金刚石为10) 7.4 4.5 导电性(银为100) 2.3 17 3.00 7.86 还知该合金耐腐蚀，强度大，从以上性能看，该合金不适合作 ( )。
A．导线 B．门窗框 C．炉具 D．飞机外壳
解析 该合金熔点高，硬度大，密度小，B、C、D项中的应用均适合，但导电性仅为Ag的0.023倍，不适合作导线。 答案 A
5．硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：①将铜溶于硝酸中、②先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中、③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。下列认识或判断错误的是
( )。
A．方法③是最经济和环保的
B．方法①中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好 C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染 D．方法③中N2O4既是氧化剂又是还原剂
解析 ①、③都生成污染性气体，②不生成污染性气体且HNO3全部转化为Cu(NO3)2。 答案 A
6．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如下图所示。下列说法正确的是
( )。
A．相对于途径②，途径①更好地体现了绿色化学思想 B．Y可以是葡萄糖溶液
C．X可能是SO2和SO3的混合气体
D．将CuSO4溶液蒸发，利用余热蒸干，可制得胆矾晶体
解析 途径①中会产生有毒物质SO2而途径②不会，A错误；CuSO4与过量NaOH溶液反应会生成新制Cu(OH)2悬浊液，葡萄糖溶液能还原新制Cu(OH)2悬浊液生成Cu2O，B正确；CuSO4热分解过程中，铜元素价态降低，故必有化合价升高的元素，CuSO4中只有氧元素的化合价能升高，故X中必有O2，C错误；D项操作会导致开始得到的胆矾晶体失去结晶水，D错误。 答案 B
二、不定项选择题(每小题有1～2个选项符合题意)
7．氢化亚铜(CuH)是一种不稳定的物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在40～50 ℃时反应可生成CuH。下列叙述中错误的是
( )。
A．“某物质”具有氧化性 B．CuH与盐酸反应可能产生H2
C．CuH与足量稀硝酸反应：CuH＋3H＋NO3===Cu2＋NO↑＋2H2O
＋
－
＋
D．CuH在氯气中燃烧：CuH＋Cl2===CuCl＋HCl
解析 A项，用CuSO4溶液和“某物质”在40～50 ℃时反应可生成CuH，Cu元素的化合价由＋2价变为＋1价，则CuSO4作氧化剂，“某物质”为还原剂，表现出还原性；B项，CuH与盐酸发生氧化还原反应：2CuH＋4HCl===2CuCl2＋3H2↑；C项，HNO3具有强氧化性，与CuH反应时，＋1价Cu、－1价H均被氧化成最高价态；D项，Cl2具有强氧化性，CuH具有强还原性，二者反应会生成CuCl2和HCl。 答案 AD
8．某同学设计了如下实验测量m g铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法中不正确的是
( )。
A．合金的熔点比其成分金属高，通常比成分金属具有更优良的金属特性 B．铜银都能与稀硝酸反应，收集到的V L气体可能全为NO C．操作Ⅰ是过滤，操作Ⅱ是洗涤，操作Ⅲ应是烘干 D．根据反应收集到的气体体积可以计算铜和银的质量分数
解析 解答本题要注意以下两点：(1)没有告诉硝酸的浓度，合金与硝酸反应放出的气体中可能含有NO2；(2)W g固体应该是干燥纯净的AgCl，由此确定三步操作。 答案 AD
H＋＋
9．已知酸性条件下有如下反应：2Cu=====Cu2＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物做了验证，实验操作和实验现象记录如下：
加入试剂 稀硫酸 浓硫酸、加热 无色气体和蓝色溶液 稀硝酸 无色气体和蓝色溶液 浓硝酸 红棕色气体和蓝色溶液 ＋
实验现象 红色固体和蓝色溶液 由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是 ( )。
A．Cu B．Cu2O
C．一定有Cu，可能有Cu2O D．一定有Cu2O，可能有Cu
解析 H2还原CuO生成红色固体，可能是Cu和Cu2O中的一种或两种，产物中加入稀H
＋＋
H2SO4溶液变蓝和得到红色固体，证明产物中含Cu2O，在酸性条件下2Cu=====Cu2＋Cu，故不能证明产物中是否含有Cu。 答案 D
10．(2014·衡水二模)部分氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：
＋
下列说法正确的是
( )。
A．滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、H
＋
＋
＋
B．样品中Fe元素的质量为2.24 g C．样品中CuO的质量为4.0 g D．V＝896 mL
解析 根据题意，3.2 g滤渣一定是铜，而铜与Fe3不共存，故A中无Fe3则A项错误；
＋
＋
最后的3.2 g固体为Fe2O3，其中Fe元素的质量为2.24 g，B项正确；样品中Cu元素和O元素共5.76 g－2.24 g＝3.52 g，则C项错误；2.24 g Fe元素不可能全是单质，故标准
状况下生成的H2的体积小于896 mL，D项错误。 答案 B 三、填空题
11．工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：
试回答下列问题：
(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是__________ _________________________。
(2)还原过程中的产物为Na[CuCl2]，试写出反应的化学方程式_______________。 制备过程中当氯化完成后必须经还原过程再制得CuCl，为什么不用一步法制得CuCl? (已知Cu2＋Cu＋2Cl===2CuCl)________________________________________。
＋
－
(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是________________________，加入过量NaCl的原因是_______________。
(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是________________。
(5)实验室中在CuCl2热溶液中通入SO2气体也可制备白色的CuCl沉淀，试写出该反应的离子方程式_________________。
解析 (1)主要从原料经济性的角度来回答。(2)产物Na[CuCl2]中Cu元素的化合价为＋1价，因此还原过程发生的是归中反应。(3)主要考查盐类水解和化学平衡知识。(4)产品用酒精洗涤，是因为酒精沸点低，易挥发，产品易晾干，可防止CuCl被空气氧化。(5)反应中CuCl2被还原为CuCl，则SO2被氧化为H2SO4。 答案 (1)石灰乳来源丰富，成本低
(2)CuCl2＋2NaCl＋Cu===2Na[CuCl2] CuCl沉淀沉积Cu表面阻碍反应的进行 (3)防止Cu2水解 增大NaCl的浓度有利于生成更多Na[CuCl2]，提高产率
＋
(4)使CuCl尽快干燥，防止其被空气氧化
△
＋－
(5)2Cu＋2Cl＋SO2＋2H2O=====2CuCl↓＋4H＋SO24
2＋
－
12．(2013·重庆化学，8)合金是建造航空母舰的主体材料。
(1)航母升降机可由铝合金制造。
①铝元素在周期表中的位置为_________________________，
工业炼铝的原料由铝土矿提取而得，提取过程中通入的气体为________。
②Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为_____________。焊接过程中使用的保护气为__________________(填化学式)。