第7講金屬材料和金屬礦物的應(yīng)用基礎(chǔ)練習(xí)2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)新高考專用（含解析）

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一、單選題，共9小題

1．（2023秋·山東淄博·高三?？计谥校┠碂掕F廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O晶體的工藝流程如下：

下列說法正確的是()

A．焙燒過程中每消耗1molCuS則消耗3molO2

B．焙燒后的廢氣能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C．濾渣中主要含鐵的氧化物

D．將獲得的CuCl2·2H2O晶體加熱可制得CuCl2固體

2．（2023春·吉林長春·高一?？奸_學(xué)考試）“灌鋼法”是我國古代勞動人民對鋼鐵冶煉技術(shù)的重大貢獻(xiàn)，陶弘景在其《本草經(jīng)集注》中提到“鋼鐵是雜煉生鍒作刀鐮者”。“灌鋼法”主要是將生鐵和熟鐵(含碳量約0.1%)混合加熱，生鐵熔化灌入熟鐵，再鍛打成鋼。下列說法錯誤的是

A．鋼是以鐵為主的含碳合金

B．鋼的含碳量越高，硬度和脆性越大

C．生鐵由于含碳量高，熔點比熟鐵高

D．冶煉鐵的原料之一赤鐵礦的主要成分為Fe2O3

3．（2023春·安徽亳州·高二亳州二中?？计谀┮欢l件下，酸性溶液與發(fā)生反應(yīng)，(Ⅱ)起催化作用，過程中不同價態(tài)含粒子的濃度隨時間變化如下圖所示。下列說法正確的是

A．(Ⅲ)不能氧化

B．隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率逐漸減小

C．該條件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存

D．總反應(yīng)為：

4．（2023·遼寧沈陽·遼寧實驗中學(xué)?？寄M預(yù)測）西漢東方朔所撰的《申異經(jīng)·中荒經(jīng)》：“西北有宮，黃銅為墻，題曰地皇之宮”。文中“黃銅”主要成分是銅鋅，含少量錫、鉛等。下列說法錯誤的是

A．銅銹的主要成分為，俗稱銅綠

B．相關(guān)金屬元素還原性由強(qiáng)到弱的順序為：Zn>Sn>Pb>Cu

C．黃銅制作的高洪太銅鑼應(yīng)保存在干燥處

D．用灼燒法可區(qū)別“黃銅”和黃金首飾

5．（2023·福建三明·統(tǒng)考模擬預(yù)測）實驗室制取NO和固體，下列裝置能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/p>

A．用裝置甲制取NO氣體B．用裝置乙除去NO中少量的

C．用裝置丙收集NO氣體D．用裝置丁灼燒得到

6．（2023春·江蘇淮安·高二統(tǒng)考期末）一種利用廢銅渣(主要成分CuO，及少量、等雜質(zhì))制備超細(xì)銅粉的流程如下：

下列說法正確的是

A．“酸浸”所得濾渣的主要成分為

B．若向“沉鐵”后所得濾液中加入乙醇，析出的深藍(lán)色晶體為

C．“沉銅”發(fā)生的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)

D．“轉(zhuǎn)化”后所得濾液中含有的主要陽離子：、、

7．（2023春·湖南長沙·高二長郡中學(xué)?？计谀┬〗M同學(xué)探究和物質(zhì)A的反應(yīng)，實驗如下。

裝置序號物質(zhì)A實驗現(xiàn)象

①溶液（調(diào)）銅粉溶解，溶液變?yōu)樯钭厣劢?jīng)檢驗含]

②溶液銅粉溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)綠色

③溶液（調(diào)）無明顯變化

下列分析不正確的是

A．②中銅粉溶解的原因：

B．①中產(chǎn)生的原因：時直接將還原為

C．若向③中加入固體，推測銅粉會溶解

D．①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質(zhì)氧化性(或還原性)強(qiáng)弱有關(guān)，也與反應(yīng)速率有關(guān)

8．（2023·甘肅·統(tǒng)考一模）用下列儀器或裝置進(jìn)行相應(yīng)實驗，能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?/p>

A．利用甲配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液

B．利用乙驗證稀硝酸的還原產(chǎn)物為NO

C．利用丙制備Fe(OH)2并能較長時間觀察到白色

D．利用丁測定H2C2O4濃度

9．（2023春·江西景德鎮(zhèn)·高一景德鎮(zhèn)一中?？计谥校z驗的反應(yīng)有如下兩種途徑。下列說法正確的是

A．反應(yīng)①中被還原

B．乙醚與中的鉻元素形成共價鍵，有利于藍(lán)色現(xiàn)象的觀察

C．反應(yīng)②為：

D．反應(yīng)③中溶液的越小，反應(yīng)速率越慢

二、多選題，共1小題

10．（2023·山東棗莊·統(tǒng)考三模）一種錳礦的主要成分為，雜質(zhì)為、、MnS、FeS、CuS、NiS等。研究人員設(shè)計了如下流程制備金屬錳，可能用到的數(shù)據(jù)見下表。

開始沉淀pH1.94.26.57.6

沉淀完全pH3.26.78.59.8

下列說法正確的是

A．“脫硫”過程中FeS發(fā)生反應(yīng)：

B．物質(zhì)X為，濾渣Y為

C．上述流程表明：，

D．“電解”所得陽極產(chǎn)物均可循環(huán)利用

三、判斷題，共11小題

11．（2023·全國·高三專題練習(xí)）1molFe溶于過量硝酸，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA。(_______)

12．（2023·全國·高三專題練習(xí)）將鐵屑放入稀HNO3中，證明Fe比H2活潑。(_______)

13．（2023·浙江·高三專題練習(xí)）Fe與Cl2反應(yīng)生成FeCl3，推測Fe與I2反應(yīng)生成FeI3。(_______)

14．（2023·全國·高三專題練習(xí)）赤鐵礦的主要成分是Fe3O4。(_______)

15．（2023·全國·高三專題練習(xí)）Fe3O4為紅棕色晶體。(_______)

16．（2023·全國·高三專題練習(xí)）銅綠的主要成分是堿式碳酸銅，可用稀鹽酸除銅器表面的銅綠。(______)

17．（2023·全國·高三專題練習(xí)）將銅粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中，現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，有黑色固體出現(xiàn)。(______)

18．（2023·全國·高三專題練習(xí)）氧化銅可作為制造玻璃、搪瓷的紅色顏料。(______)

19．（2023·全國·高三專題練習(xí)）金屬元素的單質(zhì)只有還原性，其離子只有氧化性。(______)

20．（2023·浙江·高三專題練習(xí)）工業(yè)上通過電解氯化鈉溶液制備金屬鈉和氯氣。(______)

21．（2023·全國·高三專題練習(xí)）合金的性質(zhì)與其成分金屬的性質(zhì)不完全相同。(______)

四、解答題，共3小題

22．（2023·北京·高三統(tǒng)考專題練習(xí)）以銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。

已知：酸性條件下，的氧化性強(qiáng)于。

(1)“浸錳”過程是在溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時去除，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中。

①“浸錳”過程中，發(fā)生反應(yīng)，則可推斷：(填“>”或“、

(2)是為了與電離出的結(jié)合生成，使平衡正向移動，提高的浸出率；是為了抑制水解，防止生成沉淀

(3)、被氧氣氧化為，把氧化為

(4)可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中，得到，同時將銀元素和錳元素分離開；生成的還可以用于浸銀，節(jié)約氧化劑

【分析】銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)混合加溶液，使礦石中的錳元素浸出，同時去除，礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中，浸錳液中主要的金屬陽離子有、；浸錳渣中與過量和的混合液反應(yīng)，將中的銀以形式浸出，用鐵粉把還原為金屬銀。

【詳解】（1）①“浸錳”過程中，礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中，發(fā)生反應(yīng)，硫化錳溶于強(qiáng)酸而硫化銀不溶于強(qiáng)酸，則可推斷：>；

②根據(jù)信息，在溶液中二氧化錳可將氧化為，自身被還原為，則浸錳液中主要的金屬陽離子有、。

（2）①中S元素化合價升高，F(xiàn)e元素化合價降低，根據(jù)得失電子守恒、元素守恒，該離子方程式為；

②是為了與電離出的結(jié)合生成，使平衡正向移動，提高的浸出率；是為了抑制水解，防止生成沉淀。

（3）①鐵粉可將還原為單質(zhì)銀，過量的鐵粉還可以與鐵離子發(fā)生反應(yīng)，因此離子方程式為、；

②溶液中生成的會被空氣中的氧氣緩慢氧化為，把部分氧化為，因此后銀的沉淀率逐漸降低。

（4）聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢在于“浸錳”過程可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中，將銀元素和錳元素分離開，利用的氧化性將中的氧化為，同時生成的還可以用于浸銀，節(jié)約氧化劑，同時得到。

23．(1)

(2)2FeS2+3MnO2+12H+=2Fe3++3Mn2++4S↓+6H2OFe3+、Mn2+和MnO2等都是雙氧水分解的催化劑

(3)Fe(OH)3、Al(OH)3

(4)50

(5)Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑

(6)Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+硫酸濃度高，MnOOH被消耗，效率降低

【分析】“酸浸”過程濾液中主要含有Fe3+、Mn2+、Mg2+、Ca2+、Al3+等金屬離子，濾渣1中主要是S、SiO2、CaSO4等；“調(diào)pH”，則Fe3+和Al3+以Fe(OH)3和Al(OH)3形式沉淀（濾渣2），濾液中主要含有Mg2+、Mn2+、Ca2+等金屬離子；加入NH4F“除雜”，Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2形式沉淀（濾渣3），濾液中含有Mn2+金屬離子；“沉錳”步驟則Mn2+以MnCO3形式沉淀出來；MnCO3經(jīng)后續(xù)操作得到MnO2。

【詳解】（1）Fe為26號元素，則基態(tài)Fe2+的價電子軌道表示式為。

（2）加入H2SO4后發(fā)生反應(yīng)生成單質(zhì)S的離子方程式為2FeS2+3MnO2+12H+=2Fe3++3Mn2++4S↓+6H2O。Fe3+、Mn2+和MnO2等都是雙氧水分解的催化劑，故H2O2會迅速分解。

（3）根據(jù)表格信息，可知“濾渣2”的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3。

（4）可知。

（5）“沉錳”步驟中溶液中主要含有Mn2+，Mn2+和反應(yīng)生成MnCO3，離子方程式為Mn2++2=MnCO3↓+H2O+CO2↑。

（6）陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，Mn2+失去電子生成MnO2，電極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+。當(dāng)硫酸濃度超過3.0mol/L，硫酸濃度高，MnOOH被消耗，因此會導(dǎo)致電流效率降低。

24．(1)啞鈴

(2)

(3)銅或

(4)除去中的雜質(zhì)

(5)0.04

(6)抑制的水解

(7)+3+

【分析】鉍礦渣(主要成分是、、、和等)，加入鹽酸酸浸，濾渣1為AgCl，溶液中含有Cu2+、Bi3+、Fe3+、Al3+，加入NaOH調(diào)節(jié)pH=2.5，濾餅中含有BiOCl和Fe(OH)3，再加入NaOH生成Bi(OH)3，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為Bi2O3，用鹽酸溶解Bi2O3后加入硫代乙酰胺，得到Bi2S3，以此解答。

【詳解】（1）Bi與N同族，Bi原子處于基態(tài)時價層電子排布為6s26p3，占據(jù)最高能級的是6p，電子云輪廓圖為啞鈴形。

（2）由分析可知，“濾渣1”的主要成分為。

（3）“沉鉍”時加入NaOH溶液，Bi3+轉(zhuǎn)化為BiOCl，“沉鉍"所得濾液中含有Cu2+、Bi3+、Fe3+、Al3+，加入鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，可回收其中的Cu。

（4）加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH=2.5，濾餅中含有BiOCl和Fe(OH)3，用稀硫酸洗滌的目的是除去中的雜質(zhì)。

（5）已知，用NaOH溶液將BiOCl轉(zhuǎn)化為Bi(OH)3，離子方程式為：BiOCl+OH-