2025版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)提升訓(xùn)練第3章金屬及其化合物第10講金屬材料與金屬的冶煉考點四金屬及其化合物的綜合應(yīng)用微考點1金屬及其化合物的制備微流程

微考點1金屬及其化合物的制備微流程1．(2024·河北衡水高三檢測)國家速滑館又稱“冰絲帶”，用的碲化鎘(CdTe)發(fā)電玻璃被譽為“掛在墻上的油田”。一種以鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質(zhì))為原料制備鎘的工藝流程如圖：已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如表：陽離子Fe3＋Fe2＋Cu2＋開始沉淀pH2.76.33.8完全沉淀pH3.28.35.0下列說法錯誤的是(A)A．調(diào)節(jié)pH＝5的目的是除去Fe和Cu等雜質(zhì)元素B．“濾渣2”的主要成分為MnO2、Fe(OH)3C．“置換”后濾液溶質(zhì)的主要成分是ZnSO4D．“熔煉”過程中利用Cd與Na2ZnO2的密度差異可以將二者分離[解析]向鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質(zhì))中加入硫酸溶解生成多種硫酸鹽，加入石灰乳調(diào)節(jié)pH＝5，沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4；在濾液中加入KMnO4，把Fe2＋氧化為Fe(OH)3沉淀、把Mn2＋氧化為MnO2；向濾液中加入鋅置換出Cd，得到海綿鎘，海綿鎘用氫氧化鈉溶解過量的鋅，得到Cd和Na2ZnO2。調(diào)節(jié)pH＝5，沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4，沒有除去Fe元素，A錯誤；向濾液中加入KMnO4，將Fe2＋氧化為Fe(OH)3沉淀，將Mn2＋氧化為MnO2，則“濾渣2”的主要成分為MnO2、Fe(OH)3，B正確；向濾液中加入鋅置換出Cd，“置換”后濾液溶質(zhì)的主要成分是ZnSO4，C正確；海綿鎘用氫氧化鈉溶解過量鋅，“熔煉”過程中利用Cd與Na2ZnO2的密度差異可以將二者分離，D正確。2．(2022·山東卷，12)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下，可能用到的數(shù)據(jù)見下表。物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯誤的是(D)A．固體X主要成分是Fe(OH)3和S；金屬M為ZnB．浸取時，增大O2壓強可促進金屬離子浸出C．中和調(diào)pH的范圍為3.2～4.2D．還原時，增大溶液酸度有利于Cu的生成[解析]固體X的主要成分是S、Fe(OH)3，金屬M為Zn，A正確；CuS難溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的濃度，可以反應(yīng)消耗S2－，使之轉(zhuǎn)化為S，從而使沉淀溶解平衡正向移動，可促進金屬離子的浸取，B正確；用NH3調(diào)節(jié)溶液pH時，要使Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以離子形式存在于溶液中，結(jié)合離子沉淀的pH范圍，可知中和時應(yīng)該調(diào)節(jié)溶液pH范圍為3.2～4.2，C正確；在用H2還原Cu2＋變?yōu)镃u單質(zhì)時，H2失去電子被氧化為H＋，與溶液中OH－結(jié)合形成H2O，若還原時增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去電子還原Cu2＋生成Cu單質(zhì)，因此不利用于Cu的生成，D錯誤?！緦c訓(xùn)練】1．(2024·山東德州模擬)利用鋅灰(主要成分為ZnO，含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等雜質(zhì))制備高純ZnO的工藝流程如下，下列說法錯誤的是(D)A．濾渣1的主要成分為SiO2、PbSO4B．步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnOeq\o\al(－,4)＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋C．加入的試劑a為Zn，目的是除去Cu2＋D．取步驟3后的干燥濾餅11.2g煅燒，可得產(chǎn)品8.1g，則x＝2[解析]SiO2不與稀硫酸反應(yīng)，PbSO4不溶于水，向鋅灰中加稀硫酸過濾，濾渣1為PbSO4、SiO2，A正確；加入的高錳酸鉀氧化亞鐵離子為氫氧化鐵，自身被還原為二氧化錳，B正確；為除去硫酸銅可采用置換反應(yīng)，試劑a為Zn，鋅粉發(fā)生置換反應(yīng)：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，目的是除去Cu2＋，C正確；設(shè)ZnCO3·xZn(OH)2的物質(zhì)的量為ymol，ZnCO3·xZn(OH)2煅燒得到ZnO，則固體減少的質(zhì)量為二氧化碳、水的質(zhì)量，n(ZnO)＝eq\f(m,M)＝eq\f(8.1g,81g·mol－1)＝0.1mol，根據(jù)固體減少的質(zhì)量、ZnO的物質(zhì)的量可得：44y＋18xy＝11.2－8.1，y＋xy＝0.1，聯(lián)立解得x＝1、y＝0.05，D錯誤。2．(2023·河北邢臺高三期末)下列是部分礦物資源鋁土礦(主含有氧化鋁、氧化鐵)和黃銅礦(主要成分為CuFeS2)的利用及產(chǎn)品生產(chǎn)流程。下列有關(guān)說法不正確的是(D)A．除雜過程中鋁元素的存在形式的變化可以如下：Al2O3→AlOeq\o\al(－,2)→Al(OH)3→Al2O3B．Al和Cu(精)均在電解槽的陰極獲得C．粗銅煉制過程中發(fā)生反應(yīng)2CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up9(高溫))Cu2S＋2FeS＋SO2，每轉(zhuǎn)移1.2mol電子，生成0.2molSO