資源簡介

課時數智作業(十二)　金屬材料與鋁—鎂—銅
(建議用時：40分鐘　總分：50分)
(每小題只有一個選項正確，每小題3分，共24分)
1．(2025·邢臺模擬)中國古代涉及的“銅”文化豐富多彩。下列說法錯誤的是(　　)
A．“青銅器時期”早于“鐵器時期”的原因之一是銅比鐵穩定
B．詩句“廬山山南刷銅綠”中的“銅綠”借指的是的顏色
C．鑄造“銅錢兒”用的材料黃銅是單質銅
D．“石膽化鐵為銅”中涉及金屬鍵的斷裂
2．Na、Mg、Ca、Al常用作冶煉金屬的還原劑，如：工業冶煉金屬鉀的反應原理是①Na＋KClK↑＋NaCl，工業冶煉金屬銣的反應原理是②2RbCl＋CaCaCl2＋2Rb↑。下列說法不正確的是(　　)
A．鋁作還原劑冶煉金屬的反應稱之為鋁熱反應
B．該冶煉方法屬于熱還原法
C．反應①無法說明鈉元素的金屬性強于鉀元素
D．反應①中可以選KCl水溶液
3．(2023·廣東卷，T10)部分含Na或含Cu物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．可存在c→d→e的轉化
B．能與H2O反應生成c的物質只有b
C．新制的d可用于檢驗葡萄糖中的醛基
D．若b能與H2O反應生成O2，則b中含共價鍵
4．(2025·張家界模擬)以混有SiO2的MgCO3為原料制備氧化鎂的實驗流程如圖：
下列說法錯誤的是(　　)
A．“酸浸”的離子方程式為＋2H＋===CO2↑＋H2O
B．浸出渣的成分是SiO2
C．母液的主要溶質是NH4Cl
D．固體X是Mg(OH)2
5．某同學通過如下流程制備氧化亞銅：
已知：CuCl難溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O。
下列說法不正確的是 (　　)
A．步驟②中的SO2可用Na2SO3替換
B．步驟③中為防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗滌
C．步驟④發生反應的離子方程式為2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．如果Cu2O試樣中混有CuCl和CuO雜質，用足量稀硫酸與Cu2O試樣充分反應，根據反應前、后固體質量可計算試樣純度
6．(2024·佛山二模)部分含Mg或含Al物質的類別與化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．a不能與H2O反應生成d或g
B．b和e均可用于制造耐高溫材料
C．可存在a→f→g→e→a的循環轉化關系
D．直接加熱蒸干c或f溶液無法得到無水氯化物
7．堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]是一種用途廣泛的化工原料，實驗室中以廢銅屑為原料，制取堿式碳酸銅的流程如下。
下列說法錯誤的是(　　)
A．“加熱”步驟可選用水浴加熱
B．“酸浸”產生的氣體可用NaOH溶液吸收
C．“濾液”中溶質的主要成分為NaNO3
D．可用鹽酸和BaCl2溶液檢驗“濾液”中是否有
8．(2025·漳州模擬)工業上從廢催化劑(主要成分是鈀和活性炭，還含有少量鐵、鋅)中回收鈀(Pd)，采用如下流程：
已知：“酸溶Ⅱ”的主要反應是3Pd＋12HCl＋2HNO33H2PdCl4＋2NO↑＋4H2O。下列說法錯誤的是(　　)
A．“酸溶Ⅰ”的目的是除去鐵、鋅等雜質
B．為加快酸溶速率，“酸溶Ⅱ”需要高溫條件
C．調節pH使溶液顯堿性可以減少甲醛的損耗
D．溶液Ⅰ可能含有HCOO－
9．(14分)膽礬又稱石膽，是一種銅礦中開采的硫酸鹽類礦物晶體，易風化。用黃銅礦(CuFeS2，含有少量SiO2)為原料制備膽礬的工藝流程如圖所示。回答下列問題：
(1)為了提高黃銅礦的焙燒速率，可采取的措施有________________、________________。(2分)
(2)“焙燒”過程中發生反應的化學方程式為____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(3分)
(3)“酸浸”時加入過量試劑X的目的是__________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(4)“除鐵”時可選用的試劑有________________(填名稱，任寫一種)。(2分)
(5)某化學小組通過設計實驗測定膽礬晶體(CuSO4·xH2O)中結晶水的含量。
①實驗中常用膽礬而不用其他結晶水合物(如：Na2SO4·10H2O、FeSO4·7H2O等)來探究結晶水含量的測定實驗，其優點可能是________(填標號)。
A．膽礬較易得到，其他結晶水合物較難得到
B．膽礬較其他結晶水合物更易失去結晶水
C．膽礬失水后有較明顯的特征即顏色變化
D．CuSO4不易分解，也不易與空氣中的物質反應
②實驗中測出膽礬(CuSO4·xH2O)中結晶水x值的實驗誤差較大，可能的原因是__________________________________________(任寫一條)。(4分)
10．(12分)(2024·汕頭一模)金屬鎵被稱為“電子工業脊梁”，氮化鎵是5G技術中廣泛應用的新型半導體材料。利用粉煤灰(主要成分為Ga2O3、Al2O3、SiO2，還有少量Fe2O3等雜質)制備鎵和氮化鎵的流程如下：
已知：①鎵與鋁同主族，其化合物性質相似。
②“堿浸”后溶液的主要成分為Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3。
③NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；
NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。
回答下列問題：
(1)“焙燒”的目的是將Ga2O3轉化為NaGaO2，該反應的化學方程式為____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(2)“沉淀”步驟中加入過量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，則濾渣2的主要成分是____________(填化學式)。(2分)
(3)步驟①和②中通入過量氣體A發生反應的離子方程式為____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(4)取a g GaN樣品溶于足量的熱NaOH溶液中，用H3BO3溶液將產生的NH3完全吸收，用的鹽酸滴定，消耗V mL鹽酸，則樣品的純度是______________。(4分)
1/1課時數智作業(十二)
1．C　[黃銅是銅鋅合金，C項錯誤。]
2．D　[反應①中若選KCl水溶液，則Na與H2O反應，不能生成K，D錯誤。]
3．B　[能與H2O反應生成c的物質可以是b(Na2O)也可以是a(Na)，B錯誤。]
4．A　[MgCO3是微溶物，不可拆成離子，故A錯誤；SiO2不溶于鹽酸，浸出渣為SiO2，故B正確；加入氨水沉鎂的化學方程式為MgCl2＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶質是NH4Cl，固體X是Mg(OH)2，故C、D正確。]
5．D　[CuCl難溶于稀硫酸，Cu2O與稀硫酸反應生成Cu，故反應后的固體為CuCl與Cu的混合物，無法確定Cu的量，無法計算試樣純度，D錯誤。]
6．A　[Mg能與H2O在加熱條件下反應生成Mg(OH)2，A錯誤；MgO和Al2O3均可用于制造耐高溫材料，B正確；存在Al→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al的循環轉化關系，C正確；由于鎂離子和鋁離子均會發生水解，直接加熱蒸干MgCl2或AlCl3溶液無法得到無水氯化物，D正確。]
7．B　[廢銅屑與稀硝酸反應，產生的氣體為一氧化氮；過濾除去難溶性濾渣，濾液中含硝酸銅和硝酸，加入碳酸鈉溶液加熱，與硝酸、硝酸銅反應，生成硝酸鈉和銅鹽，再加氫氧化鈉溶液調節適當pH，經過一系列反應得到堿式碳酸銅。“酸浸”產生的氣體為NO，與NaOH溶液不反應，不能用NaOH溶液吸收，B錯誤。]
8．B　[廢催化劑中的鐵、鋅能與鹽酸反應生成可溶性鹽，“酸溶Ⅰ”的目的是除去鐵、鋅等雜質，A項正確；王水中含有加熱易分解和易揮發的硝酸，且鹽酸也易揮發，故“酸溶Ⅱ”的溫度不宜過高，B項錯誤；N在酸性條件下具有強氧化性，會氧化甲醛，堿性環境可以減少甲醛的損耗，C項正確；甲醛被氧化生成甲酸，在堿性溶液中生成甲酸鹽，D項正確。]
9．解析：(5)①實驗中的試劑選擇主要考慮操作是否簡單、現象是否明顯、性質是否穩定等方面，不是因為膽礬較易得到，其他結晶水合物較難得到，A錯誤；加熱其他含有結晶水的晶體，一般都容易失去結晶水，B錯誤；硫酸銅是白色固體，含有結晶水的硫酸銅是藍色固體，所以膽礬失水后有較明顯的顏色變化，便于觀察，C正確；硫酸銅比較穩定，不容易被氧化，便于通過質量差計算結晶水的質量，D正確。②測定所得膽礬(CuSO4·xH2O)中結晶水的x值時，膽礬未充分干燥，會導致膽礬含水量偏高，導致結果偏大，或加熱膽礬晶體時有晶體從坩堝中濺出，導致測定的結晶水的質量偏大，測定的x值偏大。
答案：(1)升高溫度　粉碎黃銅礦(合理即可)
(2)4CuFeS2＋13O2===4CuO＋2Fe2O3＋8SO2
(3)使CuO、Fe2O3完全轉化為Cu2+、Fe3+，提高固體的浸出率，抑制Fe3+水解　(4)氧化銅(或氫氧化銅，合理即可)　
(5)①CD　②膽礬未干燥(或加熱膽礬晶體時有晶體從坩堝中濺出，合理即可)
10．解析：粉煤灰(主要成分為Ga2O3、Al2O3、SiO2，還有少量Fe2O3等雜質)與純堿焙燒后得到Na2GaO2、Na2SiO3、Na2AlO2和CO2，加入稀NaOH溶液浸取，得到濾渣1為氧化鐵沉淀，濾液中含有Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，“沉淀”步驟中加入過量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，則濾渣2的主要成分是H2SiO3沉淀，此時溶液中存在Al3+和Ga3+，加入稀NaOH溶液將Al3+、Ga3+分別轉化為[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4]-，調pH通入二氧化碳后[Al(OH)4]-轉化為氫氧化鋁沉淀，通入二氧化碳二次酸化后[Ga(OH)4]-轉化為氫氧化鎵，將氫氧化鎵與氫氧化鈉溶液混合得到[Ga(OH)4]-，電解后得到鎵單質，加入一溴甲烷和氨得到GaN。
(4)建立關系式為GaN~NH3~NH3·H3BO3~HCl，樣品的純度為×100%＝%。
答案：(1)Ga2O3＋Na2CO32NaGaO2＋CO2↑　
(2)H2SiO3　(3)[Ga(OH)4]-＋CO2===Ga(OH)3↓＋HC　(4)%
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