第04講 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用（練習(xí)）（教師版） 2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測(cè)（新教材新高考）

第04講金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用01模擬基礎(chǔ)練【題型一】銅及其重要化合物 【題型二】金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用02重難創(chuàng)新練03真題實(shí)戰(zhàn)練題型一銅及其重要化合物1．（2024·新疆烏魯木齊·一模）中國三星堆出土了大量文物，如青銅面具、青銅大立人等。下列有關(guān)說法正確的是A．銅在空氣中主要發(fā)生析氫腐蝕B．三星堆出土的青銅器上有大量銅銹，其主要成分為Cu2(OH)2CO3C．用硝酸清洗銅器可以除去銅銹，保護(hù)銅器D．青銅是銅中加入鉛、錫制得的合金，其成分會(huì)加快銅的腐蝕【答案】B【解析】A．銅在空氣中主要發(fā)生吸氧腐蝕，故A錯(cuò)誤；B．銅銹的主要成分為，故B正確；C．銅可以和硝酸反應(yīng)，用硝酸清洗銅器可以除去銅綠，但也會(huì)破壞銅器，故C錯(cuò)誤；D．鉛、錫比銅活潑，腐蝕反應(yīng)中銅做正極，會(huì)減緩銅的腐蝕，故D錯(cuò)誤；故答案選B。2．（23-24高三上·河南·階段考試）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行濃硫酸和銅反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列裝置或操作錯(cuò)誤的是ABC銅和濃硫酸反應(yīng)收集并吸收尾氣蒸發(fā)溶液制備固體測(cè)定剩余硫酸的濃度【答案】D【解析】A．銅與濃硫酸反應(yīng)需加熱，A正確；B．二氧化硫的密度比空氣的密度大，應(yīng)該長(zhǎng)管進(jìn)短管出，且二氧化硫不溶于四氯化碳，但溶于氫氣化鈉溶液，故該裝置能收集二氧化硫并吸收尾氣，且有防倒吸作用，B正確；C．該操作應(yīng)在蒸發(fā)皿中進(jìn)行，C正確；D．氫氧化鈉溶液應(yīng)放在堿式滴定管中，圖中為酸式滴定管，D錯(cuò)誤；故答案選D。3．（2024·安徽滁州·一模）課外實(shí)驗(yàn)可以幫助我們更好地學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的探究過程如下，其中不正確的是(已知：白醋的水溶液顯酸性，與稀鹽酸的化學(xué)性質(zhì)相似)A．實(shí)驗(yàn)一證明鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)B．實(shí)驗(yàn)二的現(xiàn)象是銅絲不斷減少，表面有銀白色固體析出，無色溶液變?yōu)辄S色C．實(shí)驗(yàn)一燒杯②中發(fā)生的是置換反應(yīng)D．實(shí)驗(yàn)過程中存在不規(guī)范操作【答案】B【解析】A．實(shí)驗(yàn)一根據(jù)放銅片的燒杯內(nèi)無現(xiàn)象，而放鐵片的燒杯內(nèi)有氣體冒出且溶液變?yōu)闇\綠色，說明銅不能與醋中的醋酸反應(yīng)，而鐵與醋酸反應(yīng)，則鐵的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)二銅與硝酸銀能反應(yīng)生成硝酸銅和銀，故現(xiàn)象是銅絲表面有銀白色固體析出，無色溶液變?yōu)樗{(lán)色，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)一燒杯②中鐵與醋酸反應(yīng)后會(huì)生成亞鐵鹽和氫氣，屬于置換反應(yīng)，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)一向放銅片的燒杯中加入白醋時(shí)，膠頭滴管應(yīng)正立于燒杯口的正上方，不能伸到燒杯內(nèi)與內(nèi)壁接觸，操作不規(guī)范，故D正確；故選B。4．（23-24高三上·江蘇·開學(xué)考試）銅及其重要化合物在生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。輝銅礦(主要成分Cu2S)可以用于制銅，反應(yīng)為Cu2S+O22Cu+SO2，制得的粗銅通過電解法進(jìn)行精煉。Cu2S與濃硝酸反應(yīng)可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能與氨水反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液變藍(lán)色并有紫紅色固體產(chǎn)生，下列說法正確的是A．電解精煉銅時(shí)陰極反應(yīng)：Cu-2e-=Cu2+B．Cu2S與濃硝酸反應(yīng)Cu2S+6HNO3(濃)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2OC．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2OD．Cu在O2存在下與氨水反應(yīng)：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O【答案】C【解析】A．電解精煉銅時(shí)陰極上Cu2+得到電子被還原為Cu單質(zhì)，電極反應(yīng)：Cu2++2e-=Cu，A錯(cuò)誤；B．濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，與Cu2S反應(yīng)不能產(chǎn)生具有還原性的H2S氣體，Cu2S與濃硝酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生Cu(NO3)2、NO2、H2SO4、H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu2S+14HNO3(濃)2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O，B錯(cuò)誤；C．Cu2O溶于稀硫酸，在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生Cu、CuSO4、H2O，反應(yīng)的離子方程式為Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，C正確；D．氨水顯堿性，不能大量存在H+，反應(yīng)的離子方程式為2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是C。5．（2024·廣東汕頭·二模）為解決銅與稀硝酸反應(yīng)過程中裝置內(nèi)氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾，以及實(shí)驗(yàn)后裝置內(nèi)氮氧化物的綠色化處理問題。某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)裝置進(jìn)行微型化改造，設(shè)計(jì)如圖所示的裝置（試管底部有孔隙）。下列說法錯(cuò)誤的是A．裝置內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：B．實(shí)驗(yàn)開始前需除去試管內(nèi)的氧氣，可拉動(dòng)注射器BC．該裝置可通過控制止水夾和注射器來控制反應(yīng)的開始與停止D．實(shí)驗(yàn)終止時(shí)，需將銅絲提拉上來后再拉動(dòng)注射器A【答案】B【解析】A．裝置內(nèi)銅與稀硝酸反應(yīng)，即，故A正確；B．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先拉注射器A活塞，其目的是除去反應(yīng)前試管內(nèi)的空氣，故B錯(cuò)誤；C．該實(shí)驗(yàn)裝置可通過控制止水夾和注射器來控制反應(yīng)的開始與停止，故C正確；D．反應(yīng)停止后，提拉粗銅絲，使粗銅絲下端靠近軟膠塞A，再打開止水夾，緩慢拉注射器A活塞，可觀察到試管內(nèi)的無色氣體被吸入注射器A內(nèi)，試管內(nèi)稀硝酸液面逐漸上升，注射器B活塞緩慢向內(nèi)移動(dòng)，如不提拉銅絲會(huì)繼續(xù)反應(yīng)，故D正確；故答案選B。6．（2024·湖南·二模）將含氧化銅的礦石與焦炭混合，在高溫條件下可以冶煉金屬銅，該冶煉方法屬于A．電解冶煉法 B．熱還原法 C．熱分解法 D．物理分離法【答案】B【解析】冶煉金屬銅的反應(yīng)為氧化銅與焦炭在高溫條件反應(yīng)生成銅和一氧化碳，該冶煉方法屬于熱還原法，故選B。題型二金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用7．（2024·浙江·三模）下列物質(zhì)不能用作金屬冶煉還原劑的是A．C B．CO C． D．S【答案】D【解析】S與金屬反應(yīng)生成硫化物，不能作金屬冶煉的還原劑，能用作金屬冶煉還原劑的是還原劑C、H2、CO。故本題選D。8．（2024·河北張家口·三模）《天工開物》中記載了提煉金銀的過程：“欲去銀存金，則將其金打成薄片，剪碎，每塊以土泥裹涂，入坩堝中硼砂熔化，其銀即吸入土內(nèi)，讓金流出，以成足色。”下列說法錯(cuò)誤的是A．金的密度比銀大 B．薄片的成分為金銀合金C．金銀的延展性較好 D．硼砂的作用是使銀被氧化【答案】D【解析】A．金單質(zhì)的密度比銀單質(zhì)的密度大，A正確；B．欲去銀存金，則將其金打成薄片，說明薄片中含有金銀，為金銀合金，B正確；C．“打成薄片”反映了金屬良好的延展性，C正確；D．硼砂的作用是幫助熔化，不和銀發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選D。9．（2024·安徽滁州·一模）“中國制造”、“一帶一路”的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都需要用到大量鋼鐵。下列有關(guān)鋼鐵的說法正確的是A．鋼是純凈物，生鐵是合金 B．鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹C．生鐵的熔點(diǎn)比純鐵高 D．生銹的鋼鐵制品沒有回收價(jià)值【答案】B【解析】A．鋼和生鐵都是鐵的合金，都屬于混合物，A不符合題意；B．鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸，故鋼鐵在潮濕的空氣中容易生銹，B符合題意；C．生鐵是鐵的合金，合金比組成它的純金屬的熔點(diǎn)低，故生鐵的熔點(diǎn)比純鐵低，C不符合題意；D．生銹的鋼鐵，可以回收利用，D不符合題意；故選B。10．（2024·安徽池州·二模）今年是我國傳統(tǒng)文化中的龍年。龍的圖騰最早可追溯到距今約6400年的仰韶文化，仰韶文化中的龍是由貝殼拼成的蚌殼龍；距今約5000年的紅山文化中，有龍形玉器；現(xiàn)發(fā)行的龍年紀(jì)念硬幣有金、銀、合金等多種規(guī)格。以下說法正確的是A．蚌殼的主要成分是硫酸鈣，可用來燒石灰B．玉是含水的鈣鎂硅酸鹽，硬度大，不怕摔C．合金屬于金屬材料，熔點(diǎn)一般低于各組分D．“真金不怕火來煉”，是指金的熔點(diǎn)很高【答案】C【解析】A．蚌殼的主要成分是碳酸鈣，故A錯(cuò)誤；B．玉是含水的鈣鎂硅酸鹽，硬度大，但脆易碎，怕摔，故B錯(cuò)誤；C．合金是兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬熔合而成的金屬材料，熔點(diǎn)低于組分熔點(diǎn)，故C正確；D．“真金不怕火來煉”是指金的性質(zhì)穩(wěn)定，不與其他物質(zhì)反應(yīng)，不易變色，并非指熔點(diǎn)高，故D錯(cuò)誤；故選：C。11．（2024·湖南岳陽·一模）化學(xué)在科技強(qiáng)國中發(fā)揮著重要作用。下列有關(guān)敘述正確的是A．鋁合金中硬鋁密度小，強(qiáng)度高，常用于制造飛機(jī)外殼B．二氧化硅廣泛用于航天器太陽能電池板C．液氧甲烷運(yùn)載火箭中的甲烷是烴的衍生物D．醫(yī)用無紡布防護(hù)服中常用聚乙烯作原料，聚乙烯屬于天然纖維【答案】A【解析】A．硬鋁密度小、強(qiáng)度高，適用于制造飛機(jī)外殼，A正確；B．單質(zhì)硅廣泛用于航天器太陽能電池板，B錯(cuò)誤；C．液氧甲烷運(yùn)載火箭中的甲烷屬于烴，C錯(cuò)誤；D．醫(yī)用無紡布防護(hù)服中常用聚乙烯作原料，聚乙烯屬于合成纖維，D錯(cuò)誤；故選A。12．（2024·浙江紹興·三模）回收鋁制飲料罐得到鋁與從鋁土礦制鋁相比，前者能耗僅為后者的3%-5%，下列說法不正確的是A．鋁制飲料罐的回收再利用可以節(jié)約大量能源，緩解能源緊張的問題B．鋁表面容易生成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜C．硬鋁的硬度大但強(qiáng)度較小，不適合制造飛機(jī)的外殼D．電解熔融Al2O3時(shí)加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化溫度【答案】C【解析】A．從題干信息可知，從鋁土礦制鋁能耗大，回收鋁制飲料罐得到鋁耗能小，A正確；B．鋁易與氧氣反應(yīng)，表面容易生成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜，B正確；C．硬鋁的硬度大、強(qiáng)度大、密度小，適合制造飛機(jī)的外殼，C錯(cuò)誤；D．電解熔融Al2O3時(shí)加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化溫度，D正確；答案選C。13．（2024·湖南·模擬預(yù)測(cè)）某課外小組為探究金屬銅的還原性，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①將金屬銅投入用酸化的的溶液中，現(xiàn)象不明顯②將金屬銅投入用鹽酸酸化的的溶液中，銅粉溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色③將金屬銅投入用酸化的的溶液中，銅粉溶解，溶液變?yōu)樯钭厣玔經(jīng)檢驗(yàn)含]，無氣泡生成。下列分析正確的是A．①說明的溶液不與銅粉反應(yīng)B．②證明氧化性還原性C．③中的生成速率一定小于被還原的速率D．在①中加入少量綠礬，銅粉可溶解，溶液變?yōu)樯钭厣敬鸢浮緿【分析】銅與濃硝酸、稀硝酸均可以發(fā)生反應(yīng)，生成硝酸銅，而在酸性條件下，硝酸根具有強(qiáng)氧化性，據(jù)此作答?！窘馕觥緼．實(shí)驗(yàn)①可能因?yàn)榈娜芤号c銅粉反應(yīng)慢，現(xiàn)象不明顯，A錯(cuò)誤；B．②中發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性，氧化性，還原性，B錯(cuò)誤；C．③中發(fā)生反應(yīng)a．，反應(yīng)b．、反應(yīng)c．，由題干知③中無氣泡產(chǎn)生，則說明反應(yīng)b的反應(yīng)速率小于或等于反應(yīng)c，即的生成速率大于或等于被還原的速率，C錯(cuò)誤；D．在①中加入少量綠礬，根據(jù)C項(xiàng)，先發(fā)生反應(yīng)b產(chǎn)生，再與銅反應(yīng)，故銅粉可溶解，溶液變?yōu)樯钭厣珼正確；故答案選D。14．（2024·廣西貴港·模擬預(yù)測(cè)）鎂及其合金是用途很廣的金屬材料。從海水中獲取鎂的主要步驟如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是A．試劑①可以選用(或)，試劑②可以選用B．操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出、趁熱過濾、洗滌、干燥C．實(shí)驗(yàn)室熔融無水(熔點(diǎn)：)時(shí)需酒精噴燈、三腳架、泥三角、坩堝和坩堝鉗等儀器D．無水電解生成鎂的化學(xué)方程式為【答案】B【分析】海水中加入試劑①氫氧化鈣沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，操作Ⅰ為過濾操作，過濾后在氫氧化鎂沉淀中加入試劑②鹽酸溶解，得到氯化鎂溶液，通過操作Ⅱ濃縮蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶得到氯化鎂晶體，在氯化氫氣流中加熱失水得到無水氯化鎂，電解熔融氯化鎂得到金屬鎂，據(jù)此分析解?！窘馕觥緼．分析可知試劑①可以選用的試劑為氫氧化鈣溶液或者NaOH，用來沉淀鎂離子，試劑②可以選用稀鹽酸或SOCl2，SOCl水解后生成HCl與SO2，A正確；B．操作Ⅱ是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到MgCl2·6H2O，B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)室熔融無水MgCl2(熔點(diǎn)：712°C)時(shí)需酒精噴燈、三腳架、泥三角、坩堝和坩堝鉗等儀器，C正確；D．無水MgCl2電解生成鎂的化學(xué)方程式為：，D正確；故選B。15．（2024·遼寧朝陽·二模）鈦鐵礦(FeTiO3)制取金屬鈦的流程如圖所示(已知TiCl4為無色液體，極易水解；Ti3+的還原性強(qiáng)于Fe2+)下列說法正確的是A．鈦鐵礦(FeTiO3)中Ti的化合價(jià)是+3B．氯化過程中反應(yīng)2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4C．鎂與TiCl4置換時(shí)可以用氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣D．制取金屬鈦時(shí)可以用Na與TiCl4溶液反應(yīng)【答案】B【分析】FeTiO3中加入焦炭，再通入Cl2，焦炭被氧化為CO，F(xiàn)eTiO3轉(zhuǎn)化為FeCl3、TiCl4；再加入Mg粉，在Ar存在的環(huán)境中加熱至800℃，可制得Ti?！窘馕觥緼．Ti3+的還原性強(qiáng)于Fe2+，則Fe3+能將Ti3+氧化為Ti4+，所以鈦鐵礦(FeTiO3)中Ti的化合價(jià)是+4價(jià)，A不正確；B．氯化過程中，Cl2將C氧化為CO，F(xiàn)e2+氧化為Fe3+，則發(fā)生反應(yīng)2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4，B正確；C．鎂是活潑的金屬元素，能與氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂，則鎂與TiCl4置換時(shí)不能用氮?dú)庾霰Ｗo(hù)氣，C不正確；D．Na能與水反應(yīng)，則制取金屬鈦時(shí)可以用Na與TiCl4的熔融液反應(yīng)，不能使用TiCl4的水溶液，D不正確；故選B。16．（2024·廣西河池·二模）鋁電解廠煙氣凈化的一種簡(jiǎn)單流程如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．不宜用陶瓷等硅酸鹽產(chǎn)品作吸收塔內(nèi)襯材料B．吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為C．合成槽中發(fā)生的反應(yīng)為D．冰晶石可作為工業(yè)上電解熔融氯化鋁制取金屬鋁時(shí)的助熔劑【答案】A【分析】煙氣中的HF吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為，合成槽中發(fā)生的反應(yīng)為，過濾后得到產(chǎn)物冰晶石?！窘馕觥緼．硅酸鹽產(chǎn)品能與煙氣中的HF發(fā)生反應(yīng)，故不宜用陶瓷等硅酸鹽產(chǎn)品作吸收塔內(nèi)襯材料，A正確；B．溶液過量，故吸收塔中發(fā)生的反應(yīng)為，B錯(cuò)誤；C．合成槽中發(fā)生的反應(yīng)為，C錯(cuò)誤；D．冰晶石可作為工業(yè)上電解熔融氧化鋁制取金屬鋁時(shí)的助熔劑，不是電解熔融氯化鋁，D錯(cuò)誤；故答案選A。17．（2024·山東聊城·三模）錳是生產(chǎn)各種合金的重要元素。工業(yè)上以含錳礦石(主要成分為，還含有鐵鈷、銅等的碳酸鹽雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下：25℃時(shí)，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表所示。物質(zhì)MnSCoS回答下列問題：（1）用硫酸浸取含錳礦石時(shí)，提高浸取速率的方法有(寫兩種)。（2）“氧化”步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。（3）濾渣1的主要成分是，實(shí)驗(yàn)室中為了加快固液混合物的分離，常采用的操作是。（4）當(dāng)溶液中可溶組分濃度時(shí)，可認(rèn)為已除盡。“除雜2”步驟需要控制溶液的pH至少為(已知)。（5）“除雜3”步驟所得溶液中，則其的范圍是。（6）電解廢液中還含有少量，向其中加入飽和溶液，有沉淀和氣體生成，該反應(yīng)的離子方程式為。【答案】（1）將礦石粉碎、適當(dāng)提高硫酸濃度，適當(dāng)提高溫度等（2）MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O（3）Fe(OH)3、MnO2抽濾（4）6.65（5）10<pS≤15.4（6）Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O【分析】含錳礦石中加入足量硫酸浸取，MnCO3轉(zhuǎn)化為Mn2+，鐵、鈷、銅的碳酸鹽轉(zhuǎn)化為鐵離子、亞鐵離子、鈷離子和銅離子，加入過量MnO2，MnO2將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為Mn2+，加入氨水調(diào)節(jié)pH=4，此時(shí)c(OH-)=10-10mol/L，根據(jù)物質(zhì)的溶度積常數(shù)可知，此時(shí)生成的沉淀為氫氧化鐵，還有過量的二氧化錳，再加入氨水調(diào)節(jié)pH，使Cu2+轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，同時(shí)Mn2+不能沉淀，此時(shí)濾渣2為氫氧化銅，再加入硫化銨，生成CoS沉淀，最后電解得到Mn?！窘馕觥浚?）用硫酸浸取含錳礦石時(shí)，可采用將礦石粉碎、適當(dāng)提高硫酸濃度，適當(dāng)提高溫度等方式提高浸取速率。（2）氧化過程中，MnO2將Fe2+氧化為Fe3+，自身被還原為Mn2+，離子方程式為MnO2+4H++2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O。（3）根據(jù)分析可知，濾渣1的主要成分為Fe(OH)3、MnO2，實(shí)驗(yàn)室為了加快固液混合物的分離，常用的操作為抽濾。（4）除雜2步驟中，要使銅離子轉(zhuǎn)化為氫氧化銅沉淀，錳離子不能發(fā)生沉淀，則c(Cu2+)≤10-5mol/L時(shí)，c(OH-)≥2×10-8mol/L，c(H+)≤×10-7mol/L，pH≥6.65，pH至少為6.65。（5）除雜3中錳離子濃度為2.5mol/L，錳離子不能發(fā)生沉淀，則c(S2-)<10-10mol/L，同時(shí)Co2+要沉淀完全，則c(Co2+)≤10-5mol/L，c(S2-)≥4×10-16mol/L，則10<pS≤15.4。（6）電解廢液中含有少量Mn2+，加入飽和NH4HCO3，有沉淀和氣體生成，沉淀為碳酸錳，氣體為二氧化碳，離子方程式為Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O18．（2024·黑龍江大慶·模擬預(yù)測(cè)）濕法煉鋅具有能耗低，生成產(chǎn)品純度高等特點(diǎn)，其主要原料為鋅精礦(主要成分為硫化鋅，還含有鐵、鈷、銅、鎘、鉛等元素的雜質(zhì))，獲得較純鋅錠的工藝流程如圖：已知：焙燒后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、Fe2O3、Co2O3、CdO（1）銅原子的價(jià)層電子排布圖為。（2）“酸浸”中濾渣主要成分為。（3）“一段沉積”和“二段沉積”剛開始加入鋅粉時(shí)，反應(yīng)速率較小，然后反應(yīng)速率顯著增大，請(qǐng)解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因：。（4）“β—萘酚凈化除鈷”先是NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，Co3+與有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成紅褐色穩(wěn)定鰲合物沉淀。寫出Co2+被氧化的離子方程式：。（5）純凈的硫化鋅是半導(dǎo)體鋰離子電池負(fù)極材料。在充電過程中，發(fā)生合金化反應(yīng)生成LiZn(合金相)，同時(shí)負(fù)極材料晶胞的組成變化如圖所示。①充電過程中ZnS到LixZnyS的電極方程式為(x和y用具體數(shù)字表示)。②若Li2S的晶胞參數(shù)為ann，則EF間的距離為nm?！敬鸢浮浚?）（2）PbSO4（3）鋅粉置換出的銅或鎘覆蓋在鋅的表面，形成原電池，增大反應(yīng)速率（4）Co2+++2H+=Co3++NO↑+H2O（5）4ZnS+6Li++6e-=3Zn+4Li1.5Zn0.25S【分析】利用鋅精礦(主要成分為硫化鋅，還含有鐵、鈷、銅、鎘、鉛等元素的雜質(zhì))獲得較純鋅錠時(shí)，先將鋅精礦焙燒，尾氣含SO2等氣體；焙燒后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、Fe2O3、Co2O3、CdO，加入稀硫酸進(jìn)行酸浸，只有PbO溶解并轉(zhuǎn)化為PbSO4沉淀，其它氧化物都轉(zhuǎn)化為硫酸鹽進(jìn)入浸出液；將浸出液加入較粗鋅粉進(jìn)行一段沉積，得到銅渣；再將濾液加入較細(xì)鋅渣進(jìn)行二段沉積，得到鎘渣；通入氧氣進(jìn)行赤鐵礦除鐵，得到赤鐵礦渣；濾液中加入β-萘酚、NaNO2溶液進(jìn)行β-萘酚凈化除鈷、控制pH2.8~3，得到Co(C10H6ONO)3；再將濾液進(jìn)行電解，得到廢電解液和鋅，將鋅進(jìn)行熔鑄，從而得到鋅錠?！窘馕觥浚?）銅為29號(hào)元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d104s1，價(jià)層電子排布圖為。（2）焙燒后的氧化鉛溶于稀硫酸，生成難溶的PbSO4，則“酸浸”中濾渣主要成分為PbSO4。（3）從流程信息中可以看出金屬性Zn＞Cd＞Cu，鋅粉先置換出銅，后置換出鎘，銅和鎘都能覆蓋在鋅的表面，形成原電池。則產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因：鋅粉置換出的銅或鎘覆蓋在鋅的表面，形成原電池，增大反應(yīng)速率。（4）NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，則Co2+被氧化的離子方程式：Co2+++2H+=Co3++NO↑+H2O。（5）①采用均攤法，可求出LixZnyS晶胞中，含S2-個(gè)數(shù)為=4，含Zn2+和Li+的個(gè)數(shù)為7，由化合價(jià)的代數(shù)和為0可知，LixZnyS的化學(xué)式為L(zhǎng)i1.5Zn0.25S。根據(jù)題干信息，在“充電過程中，發(fā)生合金化反應(yīng)生成LiZn(合金相)”，故ZnS負(fù)極充電時(shí)得電子有Zn生成，故充電過程中ZnS到LixZnyS的電極方程式為4ZnS+6Li++6e-=3Zn+4Li1.5Zn0.25S。②若Li2S的晶胞參數(shù)為ann，設(shè)F點(diǎn)的坐標(biāo)為(1，1，1)，E點(diǎn)的坐標(biāo)為(，，)，則EF間的距離為nm=nm。19．（2024·黑龍江哈爾濱·二模）鉭（Ta）和鈮（Nb）為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵元素，其單質(zhì)的性質(zhì)相似。一種以花崗偉晶巖型鈮鉭礦（主要成分為、、和少量的FeO、CaO、MgO等）為原料制取鉭和鈮的流程如圖一：“浸取”后的浸出液中含有、兩種二元強(qiáng)酸。已知：①M(fèi)IBK為甲基異丁基酮：②，，。（1）加快“浸取”速率可采取的措施是。（2）“浸取”時(shí)得到的“浸渣”主要成分為（填化學(xué)式），“浸取”時(shí)還會(huì)產(chǎn)生“廢氣”，“廢氣”中除了揮發(fā)出的HF還可能有（填化學(xué)式）。與氫氟酸反應(yīng)的離子方程式為。（3）“萃取”時(shí)，若萃取劑MIBK的量一定，（填“一次萃取”或“少量多次萃取”）的萃取效率更高。（4）用金屬鈉還原制取金屬鈮的化學(xué)方程式為。（5）鉭形成的晶體TaAs在室溫下?lián)碛谐叩目昭ㄟw移率和較低的電子遷移率。TaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖二所示。詩寫出As的配位數(shù)：。晶體的密度為（列出計(jì)算式，阿伏伽德羅常數(shù)的值為）?！敬鸢浮浚?）將鈮鉭礦粉碎、攪拌、升高溫度等（2）CaF2、MgF2SiF4（3）少量多次萃?。?）（5）6【分析】花崗偉晶巖型鈮鉭礦（主要成分為、、和少量的FeO、CaO、MgO等）加入HF、硫酸浸取，得到浸渣，主要成分為CaF2、MgF2，可與HF反應(yīng)生成SiF4氣體，得到浸出液加入MIBK萃取，分為水相和有機(jī)相，有機(jī)相加入純水進(jìn)行反萃取，在水相中加入氨氣沉鉭，得到氫氧化鉭，加熱分解得，電解制得Ta，水相加HF、KF沉鈮，得到K2NbF7，與Na反應(yīng)得到鈮粉。【解析】（1）加快“浸取”速率可采取的措施是：將鈮鉭礦粉碎、攪拌、升高溫度等；（2）由CaF2和MgF2的Ksp可知，“浸取”時(shí)得到的“浸渣”主要成分為：CaF2、MgF2；“浸取”時(shí)還會(huì)產(chǎn)生“廢氣”，“廢氣”中除了揮發(fā)出的HF還可能有可與HF反應(yīng)生成的SiF4；與氫氟酸反應(yīng)生成，離子方程式為：；（3）“萃取”時(shí)，若萃取劑MIBK的量一定，少量多次萃取接觸更加充分，萃取效率更高；（4）用金屬鈉還原制取金屬鈮，根據(jù)氧化還原得失電子守恒的原子，可得到其化學(xué)方程式為：；（5）由圖可知，As的配位數(shù)為6；由均攤法可知，一個(gè)晶胞中含有4個(gè)TaAs，晶胞質(zhì)量為：，體積為，密度為。20．（23-24高三上·黑龍江·期末）HDS廢催化劑是石油精煉加氫脫硫工序中產(chǎn)生的危險(xiǎn)固體廢棄物，但又富含鉬、鎳等有價(jià)金屬，是一種重要的二次資源。以下是工業(yè)從HDS中回收鉬的工藝流程：已知：①HDS廢催化劑氧化焙燒轉(zhuǎn)化成②浸出渣的成分為和，③（1）該流程中使用的能提高堿浸出率的措施為，操作1為，此操作在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中用到的玻璃儀器有：玻璃棒、、。（2）結(jié)合下圖，堿浸時(shí)選擇的最佳質(zhì)量濃度為，最佳浸出溫度為。（3）堿浸時(shí)有生成，該反應(yīng)的離子方程式為。（4）采用碳酸根型萃取鉬的反應(yīng)為：。參考有關(guān)文獻(xiàn)資料可知：一些陰離子被萃取的順序?yàn)椋瑒t加入反萃取發(fā)生的化學(xué)方程式為：。反萃取后有機(jī)相為型，加入氫氧化鈉處理可實(shí)現(xiàn)萃取劑再生。（5）該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)為（6）經(jīng)還原可得鉬粉，涉及的金屬冶煉方法為。A．熱分解法B．熱還原法C．電解法【答案】（1）研磨過濾燒杯（或漏斗）漏斗（或燒杯）（2）20170℃（3）（4）（5）萃取劑（6）B【分析】由流程和信息可知，HDS廢催化劑氧化焙燒轉(zhuǎn)化成，經(jīng)研磨堿浸后，Ni元素轉(zhuǎn)化為NiO，和Al2O3一起成為浸出渣，MoO3和一起轉(zhuǎn)化為進(jìn)入浸出液，浸出液中加入N263有機(jī)試劑，和有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)，再加入反萃取劑轉(zhuǎn)化為，進(jìn)而經(jīng)過一系列變化，生成鉬，以此來解答?！窘馕觥浚?）根據(jù)流程圖可知，該流程中使用的能提高堿浸出率的措施為研磨；由操作1得到浸出渣和浸出液可知，操作1為過濾，此操作在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中用到的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯、漏斗；（2）由圖1分析可知，Mo浸出率在Na2CO3添加量20時(shí)已達(dá)90%以上，再提高，Mo浸出率變化不大，因此的最佳選擇為20；同理，由圖2分析可知，Mo浸出率在170℃時(shí)已達(dá)95%以上，再升溫變化不大，因此溫度的最佳選擇為170℃；（3）堿浸時(shí)有生成，且浸出渣有NiO，則該反應(yīng)的離子方程式為；（4）由題意可知，加入反萃取發(fā)生的化學(xué)方程式為；（5）由流程圖和（4）可知，可循環(huán)利用的物質(zhì)為萃取劑；（6）由經(jīng)還原可得鉬粉可知，通過熱還原法得到金屬鉬，答案選B。1．（2021·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法不正確的是A．鐵粉與氧化鋁發(fā)生的鋁熱反應(yīng)可用于焊接鐵軌B．鎂燃燒會(huì)發(fā)出耀眼的白光，可用于制造信號(hào)彈和焰火C．熟石膏與水混合成糊狀后能很快凝固，常用于制作模型和醫(yī)療石膏繃帶D．工業(yè)上可用氨水消除燃煤煙氣中的二氧化硫【答案】A【解析】A．鋁粉與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)時(shí)放出大量的熱，因此，生成的鐵是液態(tài)的，其可以將兩段鐵軌焊接在一起，故其可用于焊接鐵軌，但是，鐵粉與氧化鋁不能發(fā)生鋁熱反應(yīng)，A說法不正確；B．鎂燃燒會(huì)發(fā)出耀眼的白光，可以照亮黑暗的夜空和地面，因此，其可用于制造信號(hào)彈和焰火，B說法正確；C．粉末狀的熟石膏與水混合成糊狀后能很快凝固轉(zhuǎn)化為堅(jiān)固的塊狀生石膏，因此，其常用于制作模型和醫(yī)療石膏繃帶，C說法正確；D．二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸铮淇梢耘c堿反應(yīng)生成鹽和水，而氨水屬于堿性的溶液，因此，工業(yè)上可用氨水吸收燃煤煙氣中的二氧化硫從而削除污染，D說法正確。綜上所述，本題選A。2．（2023·上海·統(tǒng)考高考真題）戰(zhàn)國時(shí)期人們用青銅澆鑄塑形成各樣的青銅器，青銅比純銅更便于制成形態(tài)各異的容器的原因是A．熔點(diǎn)低 B．密度大 C．硬度大 D．不易被腐蝕【答案】A【解析】青銅為銅、錫、鉛等的合金，通常合金的熔點(diǎn)小于成分金屬，因此青銅比純銅更便于制成形態(tài)各異的容器，故答案選A。3．（2022·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法不正確的是A．鎂合金密度較小、強(qiáng)度較大，可用于制造飛機(jī)部件B．還原鐵粉可用作食品干燥劑C．氯氣、臭氧、二氧化氯都可用于飲用水的消毒D．油脂是熱值最高的營養(yǎng)物質(zhì)【答案】B【解析】A．金屬鎂的密度較小，鎂合金的強(qiáng)度高、機(jī)械性能好，是制造汽車、飛機(jī)、火箭的重要材料，故A正確；B．還原鐵粉能吸收氧氣，可用作食品脫氧劑，故B錯(cuò)誤；C．氯氣、臭氧、二氧化氯都具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，都可用于飲用水的消毒，故C正確；D．油脂在代謝中可以提供的能量比糖類和蛋白質(zhì)約高一倍，油脂是熱值最高的營養(yǎng)物質(zhì)，故D正確；選B。4．（2022·山東·高考真題）是一種鈉離子電池正極材料，充放電過程中正極材料立方晶胞(示意圖)的組成變化如圖所示，晶胞內(nèi)未標(biāo)出因放電產(chǎn)生的0價(jià)Cu原子。下列說法正確的是A．每個(gè)晶胞中個(gè)數(shù)為xB．每個(gè)晶胞完全轉(zhuǎn)化為晶胞，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8C．每個(gè)晶胞中0價(jià)Cu原子個(gè)數(shù)為D．當(dāng)轉(zhuǎn)化為時(shí)，每轉(zhuǎn)移電子，產(chǎn)生原子【答案】BD【解析】A．由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點(diǎn)和面心的硒離子個(gè)數(shù)為8×+6×=4，位于體內(nèi)的銅離子和亞銅離子的個(gè)數(shù)之和為8，設(shè)晶胞中的銅離子和亞銅離子的個(gè)數(shù)分別為a和b，則a+b=8-4x，由化合價(jià)代數(shù)和為0可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A錯(cuò)誤；B．由題意可知，Na2Se轉(zhuǎn)化為Cu2-xSe的電極反應(yīng)式為Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點(diǎn)和面心的硒離子個(gè)數(shù)為8×+6×=4，則每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Na2Se，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8，故B正確；C．由題意可知，Cu2-xSe轉(zhuǎn)化為NaCuSe的電極反應(yīng)式為Cu2-xSe+e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點(diǎn)和面心的硒離子個(gè)數(shù)為8×+6×=4，則每個(gè)晶胞中含有4個(gè)NaCuSe，晶胞中0價(jià)銅而個(gè)數(shù)為(4-4x)，故C錯(cuò)誤；D．由題意可知，NayCu2-xSe轉(zhuǎn)化為NaCuSe的電極反應(yīng)式為NayCu2-xSe+(1-y)e-+(1-y)Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所以每轉(zhuǎn)移(1-y)電子，產(chǎn)生(1-x)mol銅，故D正確；故選BD。5．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）一種制備的工藝路線如圖所示，反應(yīng)Ⅱ所得溶液在3~4之間，反應(yīng)Ⅲ需及時(shí)補(bǔ)加以保持反應(yīng)在條件下進(jìn)行。常溫下，的電離平衡常數(shù)。下列說法正確的是A．反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為氧化還原反應(yīng)B．低溫真空蒸發(fā)主要目的是防止被氧化C．溶液Y可循環(huán)用于反應(yīng)Ⅱ所在操作單元吸收氣體ⅠD．若產(chǎn)量不變，參與反應(yīng)Ⅲ的與物質(zhì)的量之比增大時(shí)，需補(bǔ)加的量減少【答案】CD【分析】銅和濃硫酸反應(yīng)(反應(yīng)Ⅰ)生成二氧化硫氣體(氣體Ⅰ)和硫酸銅，生成的二氧化硫氣體與碳酸鈉反應(yīng)(反應(yīng)Ⅱ)，所得溶液在3~4之間，溶液顯酸性，根據(jù)的電離平衡常數(shù)，可知溶液顯酸性(電離大于水解)，則反應(yīng)Ⅱ所得溶液成分是，調(diào)節(jié)溶液pH值至11，使轉(zhuǎn)化為Na2SO3，低溫真空蒸發(fā)(防止Na2SO3被氧化)，故固液分離得到Na2SO3晶體和Na2SO3溶液，Na2SO3和CuSO4反應(yīng)的離子方程式是+2Cu2＋+2H2O=+Cu2O+4H+,反應(yīng)過程中酸性越來越強(qiáng)，使Na2SO3轉(zhuǎn)化成SO2氣體，總反應(yīng)方程式是2CuSO4+3Na2SO3=Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，需及時(shí)補(bǔ)加以保持反應(yīng)在條件下進(jìn)行?！窘馕觥緼．反應(yīng)Ⅰ是銅和濃硫酸反應(yīng)，生成二氧化硫，是氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ是SO2和碳酸鈉溶液反應(yīng)，生成、水和二氧化碳，是非氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)Ⅲ是Na2SO3和CuSO4反應(yīng)生成Cu2O，是氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B．低溫真空蒸發(fā)主要目的是防止被氧化，而不是，故B錯(cuò)誤；C．經(jīng)分析溶液Y的成分是Na2SO3溶液，可循環(huán)用于反應(yīng)Ⅱ的操作單元吸收SO2氣體(氣體Ⅰ)，故C正確；D．制取總反應(yīng)方程式是2CuSO4+3Na2SO3=Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，化