第八章 第一节 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用
一、单选题
1.化学为人类的进步做出了巨大贡献.下列有关说法错误的是( )
A.秦朝兵马俑用陶土烧制而成,属于金属材料
B.《神农本草经》中提到:“白青得铁化为铜”,其中白青属于盐
C.2021年5月,四川广汉三星堆遗址最新发现的3号祭祀坑的国宝级商代文物“铜顶尊跪坐人像”再惊天下,青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术
D.2022年北京冬奥火种灯采用了很多高科技手段致力于结构创新和节能减碳,火种灯材质采用的铝合金是混合物
2.用铜锌合金制成的黄铜制品常被误认为黄金。下列关于黄铜的说法错误的是( )
A.有金属光泽 B.熔点比锌高 C.硬度比铜大 D.可用稀盐酸鉴别黄铜与黄金
3.化学与科技、生产、生活有密切的关系,下列叙述错误的是( )
A.黑火药爆炸时,硫磺、硝酸钾和木炭发生氧化还原反应
B.葡萄酒中的单宁是抗氧化剂,说明它具有还原性
C.“长征五号”运载火箭使用的高能清洁燃料液氢属于纯净物
D.氧化铝与铁粉在高温下反应可用于焊接钢轨
4.合金伴随着人类共同成长。下列物品一定不是由合金材料制成的是( )
物品
选项 A.青铜器 B.喷气式发动机叶片 C.黄河大铁牛 D.秦朝兵马俑
5.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.能与酸反应,可用作抗胃酸药
B.受热易分解,可用作冷敷袋的主要物质
C.Al还原性比Fe强,Al和能发生铝热反应得到Fe
D.易结合水变成蓝色晶体,可用来检验水
6.中国历史文化悠久,流传下许多精美文物。下列文物主要由金属材料制成的是( )
A.商周青铜器 B.唐代丝绸 C.宋代陶瓷 D.清代玉器
7.下列河南博物院的展品中,由金属材料制成的是( )
展品
选项 A.贾湖骨笛 B.彩陶双连壶 C.编钟 D.四人头神兽画像石
8.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )
A.硬铝较轻且硬度大,可用于制造飞机的零部件
B.具有强氧化性,可用作净水剂
C.铁可与浓硫酸形成致密氧化膜,可用作储存浓硫酸材料,
D.硅酸盐材料具有硅氧四面体结构,可用作耐高温、耐腐蚀材料
9.下列关于合金的说法中,不正确的是( )
A.钢是用量最大、用途最广的合金
B.储氢合金是一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料
C.硬铝密度大、强度高,具有较强的抗腐蚀能力
D.在合金中加入适量稀土金属,能大大改善合金的性能
二、实验题
10.单质碘有非常重要的用途,从海带、海藻燃烧后所得的灰份中提取碘是单质碘的制备方法之一:海带、海藻燃烧后所得的灰份中含有I —,从中获得I —,再由I —制备I2。某研究性学习小组为了从海带中提取碘,设计并进行了以下实验:
请回答:
(1)步骤③的实验操作名称是_________________;
(2)若步骤④中氧化剂为H2O2溶液和稀H2SO4混合液,则该反应的离子方程式为_____________________;
(3)步骤⑤中为了得到含碘苯溶液,某学生设计了以下操作步骤:
a.将含碘的水溶液置于分液漏斗中 b.加入适量的苯
c.分离出下层液体 d.分离出上层液体,即得到含碘苯溶液
以上设计中有遗漏的操作。应该在步骤_____(填字母)后,增加操作:______________。
三、元素或物质推断题
11.根据下图物质之间的转化关系,回答下列问题:
(1)写出A、B、C的化学式:
A________、B________、C________。
(2)写出有关的化学方程式:
A―→B__________________________;
A―→Cu_________________________。
12.下表是元素周期表的一部分,针对表中所列的几种元素用元素符号或相应的化学式填空。
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA O
1 H
2 C N O F
3 Na Mg Al Si S Cl Ar
(1)最不活泼的元素是___________(填元素名称)
(2)S的原子结构示意图为___________。
(3)原子半径比较中,Na___________Al(填“<”或“>”)
(3)最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是___________(填化学式);
(4)第二周期气态氢化物最稳定的是___________(填化学式);
(5)单质可用于制造半导体材料的是___________(填化学式);
(6)MgO和Al2O3中有两性的是___________;
(7)Na、Mg、Al三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是___________(填化学式);呈两性的是___________(填化学式);
(8)由H和O形成原子个数比为1:1的物质是___________,该物质中m(H):m(O)=_____
(9)N的氢化物与Cl的氢化物反应的化学方程式___________。
(10)镁是一种重要的金属材料,工业上采用电解熔融氯化镁获得金属镁,该反应的化学方程式为___________;
四、有机推断题
13.乙烯和丙烯是重要有机化工原料。
I.以乙烯为原料可以制备乙二醇和高分子化合物B。
(1)①的化学方程式为___________。
(2)②是通过A与NaOH溶液加热条件下完成转化的,则②的反应类型为___________。
(3)高分子化合物B的结构简式为___________。
II.丙烯酸乙酯天然存在于菠萝等水果中,是一种天然香料,也可以由乙烯和丙烯为原料合成。
(4)有机物D的分子式为___________。
(5)有机物E中的官能团的名称是___________。
(6)D与E反应生成丙烯酸乙酯的化学反应方程式为___________,反应类型为___________。
(7)下列说法不正确的是___________。
A.乙烯、丙烯是石油裂解的产物 B.乙二醇难溶于水
C.丙烯酸乙酯可发生取代反应 D.D可以由葡萄糖水解得到
参考答案:
1.A
【详解】A. 秦朝兵马俑用陶土烧制而成,陶土属于硅酸盐,故属于无机非金属材料,A错误;
B.白青Cu2(OH)2CO3属于碱式盐,B正确;
C.铜在自然界大多以化合态存在,青铜是铜锡合金,则青铜器的出土表明我国商代已经掌握冶炼铜技术, C正确;
D.铝合金是铝和多种其它金属或非金属熔合在一起的混合物, D正确;
答案选A。
2.B
【详解】A.黄铜为铜锌合金,有金属光泽,A正确;
B.合金的熔点通常比成分金属要低,故黄铜的熔点低于锌,B错误;
C.合金的硬度通常大于成分金属,黄铜硬度大于铜,C正确;
D.黄铜中的锌能与HCl反应生成氢气,黄金不与HCl反应,可用稀盐酸鉴别两者,D正确;
故答案选B。
3.D
【详解】A.黑火药爆炸时,硫磺、硝酸钾和木炭发生反应生成二氧化碳、硫化钾和二氧化硫,有化合价升降,是氧化还原反应,故A正确;
B.葡萄酒中的单宁是抗氧化剂,单宁与氧气反应,则说明它具有还原性,故B正确;
C.液氢是氢气的液态,属于纯净物,故C正确;
D.铝与氧化铁粉在高温下反应可用于焊接钢轨,故D错误。
综上所述,答案为D。
4.D
【详解】A.青铜是铜锡合金,A不符合;
B.现有的喷气式发动机叶片由合金制成,可以含有铝、钛或镍等金属,B不符合;
C.黄河大铁牛由铁合金制成,C不符合;
D.秦朝兵马俑由泥土烧制而成,一定不是由合金材料制成的,D符合;
选D。
5.B
【详解】A.能与酸反应消耗氢离子,可用作抗胃酸药,A正确;
B. 受热易分解是化学性质,与可用作冷敷袋不存在对应关系,B错误;
C.Al还原性比Fe强,还原性强的物质可以制取还原性弱的,所以Al和能发生铝热反应得到Fe,C正确;
D.易结合水由无色变成蓝色晶体,所以可用来检验水,D正确;
故选B。
6.A
【详解】A.青铜属于合金,属于金属材料,故A正确;
B.丝绸属于蛋白质,不是金属材料,故B错误;
C.陶瓷主要成分为硅酸盐属于无机非金属材料,故C错误;
D.玉主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,故D错误;
故选:A。
7.C
【详解】A.骨笛由动物的骨头制作而成,A不符合题意;
B.彩陶双连壶属于陶瓷制品,B不符合题意;
C.编钟属于青铜器,由青铜制作而成,C符合题意;
D.神兽画像石是以石作纸,在石头上作画,D不符合题意;
故选C。
8.B
【详解】A.硬铝属于合金较轻且硬度大,可用于制造飞机的零部件,A正确;
B.具有强氧化性,可以杀菌消毒,但不能形成胶体吸附杂质起净水作用,B错误;
C.常温时,铁可与浓硫酸形成致密氧化膜发生“钝化”,可用作储存浓硫酸材料,C正确;
D.硅酸盐材料具有硅氧四面体结构,可用作耐高温、耐腐蚀材料,D正确;
故选B。
9.C
【详解】A.钢是用量最大、用途最广的合金,故A正确;
B.储氢合金是一类能够大量吸收氢气,并与氢气结合成金属氢化物的材料,如由金属镧(La)和镍(Ni)形成的合金LaNi5就是一种良好的储氢合金,故B正确;
C.硬铝密度小、强度高,具有较强的抗腐蚀能力,故C错误;
D.我国拥有丰富的稀土矿产资源,在合金中加入适量的稀土金属,能大大改善合金的性能,因而稀土金属又被称为冶金工业的维生素,故D正确;
故选C。
10. 过滤 2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O b 充分振荡、静置
【详解】(1)步骤③是由悬浊液得到溶液,应进行过滤;
(2)步骤④中选择氧化剂时,要考查尽量不引入新的杂质,可选用3%H2O2溶液和稀H2SO4混合液,反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O;
(3)萃取时,加入萃取剂之后,应充分振荡,使碘和萃取剂充分接触、溶解,达到萃取的目的。
11.(7分)
1)CuSO4 Cu(OH)2 CuO (每格1分)
2)A→B: CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 (2分)
A→Cu: CuSO4+Fe=FeSO4+Cu (2分)
【分析】根据转化图可知,A和铁反应生成铜,而C和稀硫酸反应生成A,所以A是CuSO4;硫酸铜和氢氧化钠反应生成B,则为Cu(OH)2;Cu(OH)2受热分解生成氧化铜,C为CuO;CuO被氢气还原为铜;据以上分析进行解答。
【详解】根据转化图可知,A和铁反应生成铜,而C和稀硫酸反应生成A,所以A是CuSO4;硫酸铜和氢氧化钠反应生成B,则为Cu(OH)2;Cu(OH)2受热分解生成氧化铜,C为CuO;CuO被氢气还原为铜;
(1)结合以上分析可知,A为CuSO4,B为Cu(OH)2,C为CuO;
综上所述,本题正确答案:CuSO4、Cu(OH)2、CuO。
(2)结合以上分析可知,
A→B反应方程式为:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;
A→Cu反应方程式为:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu;
综上所述,本题正确答案:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4;CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。
12. Ar > HClO4 HCl Si Al2O3 NaOH Al(OH)3 H2O2 1:16 NH3 + HCl = NH4Cl MgCl2)(熔融) Mg + Cl2 ↑
【详解】(1)最不活泼的元素是Ar,稀有气体最为稳定;
(2)S为第16号元素,原子结构示意图为;
(3)原子半径比较中,同周期原子半径从左到右逐渐减小Na>A;
(3)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越,Cl的非金属性最强,酸性最强的是HClO4;
(4)非金属性越强,气态氢化物越稳定,第二周期气态氢化物最稳定的是HCl;
(5)单质可用于制造半导体材料的是Si,硅位于金属与非金属的交界线;
(6)MgO和Al2O3中有两性的是Al2O3既可以和强酸反应也可以和强碱反应;
(7)Na、Mg、Al三种元素金属性越强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,Na的金属性最强,碱性最强的是NaOH;呈两性的是Al(OH)3;
(8)由H和O形成原子个数比为1:1的物质是H2O2,该物质中m(H):m(O)=(1×1):(16×1)=1:16;
(9)N的氢化物为NH3,与Cl的氢化物(HCl)反应的化学方程式NH3 + HCl = NH4Cl;
(10)镁是一种重要的金属材料,工业上采用电解熔融氯化镁获得金属镁,该反应的化学方程式为:MgCl2)(熔融) Mg + Cl2 ↑。
13.(1)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
(2)取代反应
(3)
(4)C2H6O
(5)碳碳双键、羧基
(6) CH3CH2OH+CH2=CHCOOHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O 酯化/取代反应
(7)BD
【分析】Ⅰ.乙烯与溴加成生成A(CH2BrCH2Br),CH2BrCH2Br 与NaOH溶液加热条件下完成转化生成乙二醇;Ⅱ.D与E发生酯化反应生成丙烯酸乙酯,由流程图可知D为加成而得,E为氧化而得,D与E分别为:CH3CH2OH,CH2=CHCOOH,M应为H2O,据此分析解题。
(1)
乙烯与溴发生加成反应:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(2)
②是通过CH2BrCH2Br与NaOH溶液加热条件下完成转化的,羟基取代了溴原子,则②的反应类型为:取代反应;
(3)
乙烯聚合生成聚乙烯,聚乙烯的结构简式为:;
(4)
D与E生成丙烯酸乙酯,由流程图可知D为加成而得,E为氧化而得,D与E分别为:CH3CH2OH,CH2=CHCOOH,有机物D的分子式为C2H6O;
(5)
有机物E (CH2=CHCOOH)中的官能团的名称是碳碳双键、羧基;
(6)
D与E反应生成丙烯酸乙酯的化学反应方程式为:CH3CH2OH+CH2=CHCOOHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O,属于酯化反应,或取代反应;
(7)
A.在高温下,将石油产品中具有长链分子的烃断裂为各种短链的气态烃和液态烃称为裂解,乙烯、丙烯是石油裂解的产物,A正确;
B.乙二醇含有羟基,水中也含有羟基,乙二醇和水分子之间易形成氢键,故乙二醇易溶于水,B错误;
C.丙烯酸乙酯可发生酯的水解,水解也属于取代反应,C正确;
D.D为乙醇,可以由葡萄糖发生无氧呼吸得到,D错误;
答案选BD。