铜的性质与应用习题及答案

1铜的性质与应用习题一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.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2.金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的运用。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、Al都是用电解熔融的氯化物制得的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3.在复合材料家族中，发展较快的，应用较广的是用哪种材料做增强体的复合材料()A.纤维B.合成树脂C.钢铁D.陶瓷4.在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列固体粉末：①FeCl2；②Fe2O3；③Zn；④KNO3，铜粉可溶解的是()A.①②B.②④C.②③D.①④5.下列有关金属的说法中，正确的是()①纯铁不容易生锈②钠着火用水扑灭③铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属④缺钙会引起骨质疏松，缺铁会引起贫血⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金⑥KSCN溶液可以检验Fe3＋A.①④⑤⑥B.②③④⑤C.①③④⑤D.①②⑤⑥6.下列有关纯铁的叙述正确的是()A.熔点比生铁的低B.与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快C.在冷的浓硫酸中可以钝化D.在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀7.(2011·山东高考)Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是()A.三种金属单质在常温下均可溶于浓硫酸B.三种金属单质放置在空气中均只能生成氧化物C.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、AlD.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2三种固体物质，均不能采用将溶液直接蒸干的方法8.下列有关置换反应方程式正确的是()A.2AgCl＋Cu===CuCl2＋2AgB.Cu＋ZnCl2===CuCl2＋ZnC.K＋AgNO3===Ag＋KNO3D.Zn＋FeCl2===Fe＋ZnCl29.铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。从物理性质和化学性质的角度分析，铜常用于制造货币的说2法正确的是()A.铜来源广泛，易于从自然界冶炼得到B.铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型C.铜的外观为紫红色，大方美观，易于被人们接受D.铜的化学性质不稳定，在空气中易转化为铜绿，铜绿具有抗腐蚀能力，易于流通10.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40～50℃时反应可生成它。CuH不稳定，易分解；CuH在氯气中能燃烧，跟盐酸反应能产生气体，以下有关它的推断中错误的是()A.“另一种反应物”一定只具有氧化性B.“另一种反应物”一定具有还原性C.2CuH＋3Cl2点燃2CuCl2＋2HClD.CuH既可作氧化剂也可作还原剂二、非选择题(本题包括3小题，共40分)11.(12分)(预测题)铜在自然界存在于多种矿石中，如：矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(OH)2请回答下列问题：(1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是。(2)工业上以黄铜矿为原料。采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S高温6Cu＋SO2↑，反应的氧化剂是。(3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是；处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称。(4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理：_______________________。(5)下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是(填字母)。选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断A铜绿的主要成分是碱式碳酸铜可用稀盐酸除铜器表面的铜绿Ⅰ对；Ⅱ对；有B铜表面易形成致密的氧化膜铜容器可以盛放浓硫酸Ⅰ对；Ⅱ对；有C铁比铜活泼铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈Ⅰ对；Ⅱ对；有D蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化硫酸铜溶液可用做游泳池的消毒剂Ⅰ错；Ⅱ对；无12.(12分)(探究题)某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应精制CuO，其设计的实验过程为：3(1)含杂质的铜中含有大量的有机物，可采取灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于上(用以下所给仪器的字母编号填空，下同)，取坩埚应使用，灼烧后的坩埚应放在上，不能直接放在桌面上。实验中所用的仪器：a.蒸发皿b.石棉网c.泥三角d.表面皿e.坩埚钳f.试管夹(2)含杂质的铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的原因可能是。a.灼烧过程中部分氧化铜被还原b.灼烧不充分铜未被完全氧化c.氧化铜在加热过程中分解生成铜d.该条件下铜无法被氧气氧化(3)由粗制氧化铜通过两种途径制取纯净CuO，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是：______________________________________________。(4)有同学指出，由CuSO4溶液到生成CuO少了一个环节，即应先生成Cu(OH)2沉淀，过滤洗涤后再加热分解Cu(OH)2得CuO。以下说法不可能成为减少该环节的理由的是。A.CuO比Cu(OH)2颗粒粗大，更易于过滤从溶液中分离B.Cu(OH)2分解温度较低，加热其浊液即可使其分解C.干态下分解Cu(OH)2，温度难以控制，可能因温度过高导致CuO进一步分解生成Cu2OD.过滤分离出的CuO不需洗涤就已非常纯净13.(16分)(易错题)碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种(Cu的相对原子质量按63.5计)。(1)现采用氢气还原法，请回答如下问题：①写出xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式；②实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号)：(a)→()()→()()→()()→()()→()()→(l)；4③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为g，化学式为。(2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由____________________________。答案解析1.【解析】选B。合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，硬度和强度比纯金属的都大，即A、D不正确；合金中的镁铝都能与稀盐酸反应，但只有铝能与氢氧化钠溶液反应，所以该合金能全部溶解于稀盐酸中而只有部分金属溶解于氢氧化钠溶液中，即B正确而C不正确。2.【解析】选B。Al是通过电解熔融的Al2O3制取的，而不是电解熔融的氯化铝得到的。3.【解析】选A。合成树脂、金属和陶瓷通常用来做复合材料的基体，纤维常用来做复合材料的增强体。4.【解析】选B。①加入FeCl2不发生反应；②加入Fe2O3发生反应：Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，Fe2(SO4)3＋Cu===2FeSO4＋CuSO4；③加入Zn发生反应：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑；④加入KNO3发生反应：3Cu＋2NO－3＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，故选B项。5.【解析】选A。钠着火不能用水扑灭，因为钠能够与水反应，且生成可燃性气体氢气，同时放出大量的热；铝在空气中耐腐蚀，是因为铝表面被氧化成一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行。6.【解析】选C。生铁是铁和碳的合金，由于合金的熔点低于组成成分中任一物质的熔点，所以纯铁的熔点比生铁的高；由于生铁与盐酸反应时，铁、碳和盐酸形成无数微小的原电池，加快了反应速率，所以与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率纯铁比生铁的慢；铁在冷的浓硫酸中可以钝化；生铁在潮湿空气中，铁、碳形成原电池发生吸氧腐蚀，加快了腐蚀速率，所以在潮湿空气中纯铁比生铁腐蚀得慢，故选C项。7.【解析】选D。A项，常温下，Al、Fe均能被浓硫酸钝化，Cu在常温下不与浓硫酸发生反应；B项，Al和Fe放置在空气中会生成氧化物，而Cu放置在空气中会生成Cu2(OH)2CO3；C项，由于放电能力：H＋Al3＋，所以电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液时，阴极上依次析出Cu、Fe、H2，不会析出Al；D项，由于AlCl3、FeCl3、CuCl2水解产生的HCl具有挥发性，当将溶液直接蒸干时会产生Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2，故选D项。8.【解题指南】解答本题要注意三点：(1)根据金属活动性判断；(2)注意溶解度，即溶液中是否有大量离子；(3)注意非常活泼的金属易与水反应。【解析】选D。因为AgCl难溶于水，故铜与AgCl不反应；铜位于锌后面，故B错误；钾与AgNO3溶液反应的本质是先与水反应，生成的KOH再与AgNO3反应，C错误；对于D，因锌在铁前，且FeCl2可溶于水，符合发生置换反应的条件，故答案为D。【方法技巧】置换反应能否发生的判断技巧(1)置换反应的判断。单质Ⅰ＋化合物Ⅰ===单质Ⅱ＋化合物Ⅱ。5(2)金属能否与盐发生置换反应，判断的依据是金属活动性顺序表。具体说来是：位于金属活动性顺序表前面的金属能将后面的金属从它的盐溶液中置换出来，但极活泼的金属(铝之前的)例外。由此可知该类反应的发生必须满足一定的条件：①反应物中的金属必须是在金属活动性顺序表中位于盐中金属的前面。②金属不包括K、Ca、Na、Mg。③盐应是可溶或微溶于水的。用一般式可直观表示如下：前面的金属M1＋盐(溶)→新盐＋新金属M2(M1不包括K、Ca、Na、Mg；M1在M2前)(3)非金属能否与化合物发生置换反应的判断依据是非金属活动性。①水溶液中：非金属性强的能把比其弱的非金属从溶液中置换出来(非金属性非常强的非金属除外，如F)，如Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。②非水溶液：相对比较多，一般是还原性强的非金属单质参与置换反应，如H2＋CuO=====△Cu＋H2O。9.【解析】选B。注意从物理性质和化学性质方面来分析。A项和C项没有从这两方面分析，不符合题意；铜的化学性质比较稳定，不易被腐蚀，铜的熔点比较低，容易冶炼铸造成型，即B项正确，而D项不正确。10.【解题指南】解答本题注意以下两点：(1)能正确判断CuH中铜元素的化合价；(2)能根据铜元素的化合价进行相关的氧化还原反应的分析。【解析】选A。由于CuH中铜元素的化合价是＋1价，化合价既可以升高，也可以降低，即可作氧化剂也可作还原剂；而在生成CuH反应中，CuSO4应该作氧化剂，故另一种物质应该具有还原性；CuH在氯气中燃烧的化学方程式应该为：2CuH＋3Cl2点燃2CuCl2＋2HCl。11.【解析】(1)根据矿石的主要成分分析可知：矿石中含有的其他元素的质量分数Cu2S中最小，因此Cu2S中铜的质量分数最高。(2)根据化学方程式：可知Cu2O和Cu2S都作氧化剂。(3)SO2排放到大气中会造成酸雨，处理该尾气可得到有价值的化学品：H2SO4或Na2SO4。(4)粗铜的精炼中，应将粗铜与电源的正极相连作阳极，而将纯铜与电源的负极相连作阴极，用CuSO4、CuCl2等铜盐溶液作电解质溶液。(5)铜绿的成分为Cu2(OH)2CO3，能与盐酸发生反应而除去，而Cu和盐酸不反应，A项正确；铜在常温下和浓硫酸不反应，因此B项中前后无因果关系，B项错误；在潮湿的空气中铁和铜形成原电池，铁作负极，6铜作正极，铁易生锈，因此C项错误；CuSO4·5H2O晶体转化为CuSO4白色粉末是化学变化，CuSO4为重金属盐，可以使蛋白质变性，因此可以作为消毒剂，D项正确。答案：(1)Cu2S(2)Cu2S和Cu2O(3)形成酸雨，会对植物和建筑物等造成严重危害(答案合理即可)硫