课时数智作业(十二) 金属材料与铝—镁—铜
(建议用时：40分钟 总分：50分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共24分)
1．(2025·邢台模拟)中国古代涉及的“铜”文化丰富多彩。下列说法错误的是( )
A．“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定
B．诗句“庐山山南刷铜绿”中的“铜绿”借指的是的颜色
C．铸造“铜钱儿”用的材料黄铜是单质铜
D．“石胆化铁为铜”中涉及金属键的断裂
2．Na、Mg、Ca、Al常用作冶炼金属的还原剂，如：工业冶炼金属钾的反应原理是①Na＋KClK↑＋NaCl，工业冶炼金属铷的反应原理是②2RbCl＋CaCaCl2＋2Rb↑。下列说法不正确的是( )
A．铝作还原剂冶炼金属的反应称之为铝热反应
B．该冶炼方法属于热还原法
C．反应①无法说明钠元素的金属性强于钾元素
D．反应①中可以选KCl水溶液
3．(2023·广东卷，T10)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．可存在c→d→e的转化
B．能与H2O反应生成c的物质只有b
C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键
4．(2025·张家界模拟)以混有SiO2的MgCO3为原料制备氧化镁的实验流程如图：
下列说法错误的是( )
A．“酸浸”的离子方程式为＋2H＋===CO2↑＋H2O
B．浸出渣的成分是SiO2
C．母液的主要溶质是NH4Cl
D．固体X是Mg(OH)2
5．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：
已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O＋2H＋===Cu2+＋Cu＋H2O。
下列说法不正确的是 ( )
A．步骤②中的SO2可用Na2SO3替换
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用SO2水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl＋2OH－Cu2O＋2Cl－＋H2O
D．如果Cu2O试样中混有CuCl和CuO杂质，用足量稀硫酸与Cu2O试样充分反应，根据反应前、后固体质量可计算试样纯度
6．(2024·佛山二模)部分含Mg或含Al物质的类别与化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( )
A．a不能与H2O反应生成d或g
B．b和e均可用于制造耐高温材料
C．可存在a→f→g→e→a的循环转化关系
D．直接加热蒸干c或f溶液无法得到无水氯化物
7．碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。
下列说法错误的是( )
A．“加热”步骤可选用水浴加热
B．“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收
C．“滤液”中溶质的主要成分为NaNO3
D．可用盐酸和BaCl2溶液检验“滤液”中是否有
8．(2025·漳州模拟)工业上从废催化剂(主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌)中回收钯(Pd)，采用如下流程：
已知：“酸溶Ⅱ”的主要反应是3Pd＋12HCl＋2HNO33H2PdCl4＋2NO↑＋4H2O。下列说法错误的是( )
A．“酸溶Ⅰ”的目的是除去铁、锌等杂质
B．为加快酸溶速率，“酸溶Ⅱ”需要高温条件
C．调节pH使溶液显碱性可以减少甲醛的损耗
D．溶液Ⅰ可能含有HCOO－
9．(14分)胆矾又称石胆，是一种铜矿中开采的硫酸盐类矿物晶体，易风化。用黄铜矿(CuFeS2，含有少量SiO2)为原料制备胆矾的工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)为了提高黄铜矿的焙烧速率，可采取的措施有________________、________________。(2分)
(2)“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(3分)
(3)“酸浸”时加入过量试剂X的目的是__________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(4)“除铁”时可选用的试剂有________________(填名称，任写一种)。(2分)
(5)某化学小组通过设计实验测定胆矾晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的含量。
①实验中常用胆矾而不用其他结晶水合物(如：Na2SO4·10H2O、FeSO4·7H2O等)来探究结晶水含量的测定实验，其优点可能是________(填标号)。
A．胆矾较易得到，其他结晶水合物较难得到
B．胆矾较其他结晶水合物更易失去结晶水
C．胆矾失水后有较明显的特征即颜色变化
D．CuSO4不易分解，也不易与空气中的物质反应
②实验中测出胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验误差较大，可能的原因是__________________________________________(任写一条)。(4分)
10．(12分)(2024·汕头一模)金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)制备镓和氮化镓的流程如下：
已知：①镓与铝同主族，其化合物性质相似。
②“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3。
③NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；
NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。
回答下列问题：
(1)“焙烧”的目的是将Ga2O3转化为NaGaO2，该反应的化学方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(2)“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是____________(填化学式)。(2分)
(3)步骤①和②中通入过量气体A发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(3分)
(4)取a g GaN样品溶于足量的热NaOH溶液中，用H3BO3溶液将产生的NH3完全吸收，用的盐酸滴定，消耗V mL盐酸，则样品的纯度是______________。(4分)
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1．C [黄铜是铜锌合金，C项错误。]
2．D [反应①中若选KCl水溶液，则Na与H2O反应，不能生成K，D错误。]
3．B [能与H2O反应生成c的物质可以是b(Na2O)也可以是a(Na)，B错误。]
4．A [MgCO3是微溶物，不可拆成离子，故A错误；SiO2不溶于盐酸，浸出渣为SiO2，故B正确；加入氨水沉镁的化学方程式为MgCl2＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH4Cl，母液的主要溶质是NH4Cl，固体X是Mg(OH)2，故C、D正确。]
5．D [CuCl难溶于稀硫酸，Cu2O与稀硫酸反应生成Cu，故反应后的固体为CuCl与Cu的混合物，无法确定Cu的量，无法计算试样纯度，D错误。]
6．A [Mg能与H2O在加热条件下反应生成Mg(OH)2，A错误；MgO和Al2O3均可用于制造耐高温材料，B正确；存在Al→AlCl3→Al(OH)3→Al2O3→Al的循环转化关系，C正确；由于镁离子和铝离子均会发生水解，直接加热蒸干MgCl2或AlCl3溶液无法得到无水氯化物，D正确。]
7．B [废铜屑与稀硝酸反应，产生的气体为一氧化氮；过滤除去难溶性滤渣，滤液中含硝酸铜和硝酸，加入碳酸钠溶液加热，与硝酸、硝酸铜反应，生成硝酸钠和铜盐，再加氢氧化钠溶液调节适当pH，经过一系列反应得到碱式碳酸铜。“酸浸”产生的气体为NO，与NaOH溶液不反应，不能用NaOH溶液吸收，B错误。]
8．B [废催化剂中的铁、锌能与盐酸反应生成可溶性盐，“酸溶Ⅰ”的目的是除去铁、锌等杂质，A项正确；王水中含有加热易分解和易挥发的硝酸，且盐酸也易挥发，故“酸溶Ⅱ”的温度不宜过高，B项错误；N在酸性条件下具有强氧化性，会氧化甲醛，碱性环境可以减少甲醛的损耗，C项正确；甲醛被氧化生成甲酸，在碱性溶液中生成甲酸盐，D项正确。]
9．解析：(5)①实验中的试剂选择主要考虑操作是否简单、现象是否明显、性质是否稳定等方面，不是因为胆矾较易得到，其他结晶水合物较难得到，A错误；加热其他含有结晶水的晶体，一般都容易失去结晶水，B错误；硫酸铜是白色固体，含有结晶水的硫酸铜是蓝色固体，所以胆矾失水后有较明显的颜色变化，便于观察，C正确；硫酸铜比较稳定，不容易被氧化，便于通过质量差计算结晶水的质量，D正确。②测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值时，胆矾未充分干燥，会导致胆矾含水量偏高，导致结果偏大，或加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出，导致测定的结晶水的质量偏大，测定的x值偏大。
答案：(1)升高温度 粉碎黄铜矿(合理即可)
(2)4CuFeS2＋13O2===4CuO＋2Fe2O3＋8SO2
(3)使CuO、Fe2O3完全转化为Cu2+、Fe3+，提高固体的浸出率，抑制Fe3+水解 (4)氧化铜(或氢氧化铜，合理即可)
(5)①CD ②胆矾未干燥(或加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出，合理即可)
10．解析：粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)与纯碱焙烧后得到Na2GaO2、Na2SiO3、Na2AlO2和CO2，加入稀NaOH溶液浸取，得到滤渣1为氧化铁沉淀，滤液中含有Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是H2SiO3沉淀，此时溶液中存在Al3+和Ga3+，加入稀NaOH溶液将Al3+、Ga3+分别转化为[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4]-，调pH通入二氧化碳后[Al(OH)4]-转化为氢氧化铝沉淀，通入二氧化碳二次酸化后[Ga(OH)4]-转化为氢氧化镓，将氢氧化镓与氢氧化钠溶液混合得到[Ga(OH)4]-，电解后得到镓单质，加入一溴甲烷和氨得到GaN。
(4)建立关系式为GaN~NH3~NH3·H3BO3~HCl，样品的纯度为×100%＝%。
答案：(1)Ga2O3＋Na2CO32NaGaO2＋CO2↑
(2)H2SiO3 (3)[Ga(OH)4]-＋CO2===Ga(OH)3↓＋HC (4)%
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