第04講 金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用（練習）（教師版） 2025年高考化學一輪復習講練測（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，保護銅器D．青銅是銅中加入鉛、錫制得的合金，其成分會加快銅的腐蝕【答案】B【解析】A．銅在空氣中主要發(fā)生吸氧腐蝕，故A錯誤；B．銅銹的主要成分為，故B正確；C．銅可以和硝酸反應，用硝酸清洗銅器可以除去銅綠，但也會破壞銅器，故C錯誤；D．鉛、錫比銅活潑，腐蝕反應中銅做正極，會減緩銅的腐蝕，故D錯誤；故答案選B。2．（23-24高三上·河南·階段考試）實驗室進行濃硫酸和銅反應的相關實驗時，下列裝置或操作錯誤的是ABC銅和濃硫酸反應收集并吸收尾氣蒸發(fā)溶液制備固體測定剩余硫酸的濃度【答案】D【解析】A．銅與濃硫酸反應需加熱，A正確；B．二氧化硫的密度比空氣的密度大，應該長管進短管出，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．該操作應在蒸發(fā)皿中進行，C正確；D．氫氧化鈉溶液應放在堿式滴定管中，圖中為酸式滴定管，D錯誤；故答案選D。3．（2024·安徽滁州·一模）課外實驗可以幫助我們更好地學習化學知識。金屬活動性強弱的探究過程如下，其中不正確的是(已知：白醋的水溶液顯酸性，與稀鹽酸的化學性質相似)A．實驗一證明鐵的金屬活動性比銅強B．實驗二的現象是銅絲不斷減少，表面有銀白色固體析出，無色溶液變?yōu)辄S色C．實驗一燒杯②中發(fā)生的是置換反應D．實驗過程中存在不規(guī)范操作【答案】B【解析】A．實驗一根據放銅片的燒杯內無現象，而放鐵片的燒杯內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，而鐵與醋酸反應，則鐵的金屬活動性比銅強，故A正確；B．實驗二銅與硝酸銀能反應生成硝酸銅和銀，故現象是銅絲表面有銀白色固體析出，無色溶液變?yōu)樗{色，故B錯誤；C．實驗一燒杯②中鐵與醋酸反應后會生成亞鐵鹽和氫氣，屬于置換反應，故C正確；D．實驗一向放銅片的燒杯中加入白醋時，膠頭滴管應正立于燒杯口的正上方，不能伸到燒杯內與內壁接觸，操作不規(guī)范，故D正確；故選B。4．（23-24高三上·江蘇·開學考試）銅及其重要化合物在生產中有著重要的應用。輝銅礦(主要成分Cu2S)可以用于制銅，反應為Cu2S+O22Cu+SO2，制得的粗銅通過電解法進行精煉。Cu2S與濃硝酸反應可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能與氨水反應生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液變藍色并有紫紅色固體產生，下列說法正確的是A．電解精煉銅時陰極反應：Cu-2e-=Cu2+B．Cu2S與濃硝酸反應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：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O【答案】C【解析】A．電解精煉銅時陰極上Cu2+得到電子被還原為Cu單質，電極反應：Cu2++2e-=Cu，A錯誤；B．濃硝酸具有強氧化性，與Cu2S反應不能產生具有還原性的H2S氣體，Cu2S與濃硝酸反應會產生Cu(NO3)2、NO2、H2SO4、H2O，反應的化學方程式為：Cu2S+14HNO3(濃)2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O，B錯誤；C．Cu2O溶于稀硫酸，在酸性條件下發(fā)生歧化反應產生Cu、CuSO4、H2O，反應的離子方程式為Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，C正確；D．氨水顯堿性，不能大量存在H+，反應的離子方程式為2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-，D錯誤；故合理選項是C。5．（2024·廣東汕頭·二模）為解決銅與稀硝酸反應過程中裝置內氧氣對實驗現象的干擾，以及實驗后裝置內氮氧化物的綠色化處理問題。某實驗小組對裝置進行微型化改造，設計如圖所示的裝置（試管底部有孔隙）。下列說法錯誤的是A．裝置內發(fā)生的化學反應方程式為：B．實驗開始前需除去試管內的氧氣，可拉動注射器BC．該裝置可通過控制止水夾和注射器來控制反應的開始與停止D．實驗終止時，需將銅絲提拉上來后再拉動注射器A【答案】B【解析】A．裝置內銅與稀硝酸反應，即，故A正確；B．實驗開始時先拉注射器A活塞，其目的是除去反應前試管內的空氣，故B錯誤；C．該實驗裝置可通過控制止水夾和注射器來控制反應的開始與停止，故C正確；D．反應停止后，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，可觀察到試管內的無色氣體被吸入注射器A內，試管內稀硝酸液面逐漸上升，注射器B活塞緩慢向內移動，如不提拉銅絲會繼續(xù)反應，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】冶煉金屬銅的反應為氧化銅與焦炭在高溫條件反應生成銅和一氧化碳，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，讓金流出，以成足色。”下列說法錯誤的是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．金單質的密度比銀單質的密度大，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)生化學反應，D錯誤；故選D。9．（2024·安徽滁州·一模）“中國制造”、“一帶一路”的基礎設施建設都需要用到大量鋼鐵。下列有關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．生鐵的熔點比純鐵高 D．生銹的鋼鐵制品沒有回收價值【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低，故生鐵的熔點比純鐵低，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；現發(fā)行的龍年紀念硬幣有金、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，熔點一般低于各組分D．“真金不怕火來煉”，是指金的熔點很高【答案】C【解析】A．蚌殼的主要成分是碳酸鈣，故A錯誤；B．玉是含水的鈣鎂硅酸鹽，硬度大，但脆易碎，怕摔，故B錯誤；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，熔點低于組分熔點，故C正確；D．“真金不怕火來煉”是指金的性質穩(wěn)定，不與其他物質反應，不易變色，并非指熔點高，故D錯誤；故選：C。11．（2024·湖南岳陽·一模）化學在科技強國中發(fā)揮著重要作用。下列有關敘述正確的是A．鋁合金中硬鋁密度小，強度高，常用于制造飛機外殼B．二氧化硅廣泛用于航天器太陽能電池板C．液氧甲烷運載火箭中的甲烷是烴的衍生物D．醫(yī)用無紡布防護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、強度高，適用于制造飛機外殼，A正確；B．單質硅廣泛用于航天器太陽能電池板，B錯誤；C．液氧甲烷運載火箭中的甲烷屬于烴，C錯誤；D．醫(yī)用無紡布防護服中常用聚乙烯作原料，聚乙烯屬于合成纖維，D錯誤；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膜C．硬鋁的硬度大但強度較小，不適合制造飛機的外殼D．電解熔融Al2O3時加入冰晶石，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，表面容易生成一層致密的氧化鋁保護膜，B正確；C．硬鋁的硬度大、強度大、密度小，適合制造飛機的外殼，C錯誤；D．電解熔融Al2O3時加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化溫度，D正確；答案選C。13．（2024·湖南·模擬預測）某課外小組為探究金屬銅的還原性，進行如下實驗：①將金屬銅投入用酸化的的溶液中，現象不明顯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{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)樯钭厣玔經檢驗含]，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，生成硝酸銅，而在酸性條件下，硝酸根具有強氧化性，據此作答?！窘馕觥緼．實驗①可能因為的溶液與銅粉反應慢，現象不明顯，A錯誤；B．②中發(fā)生反應，根據氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，還原劑的還原性強于還原產物的還原性，氧化性，還原性，B錯誤；C．③中發(fā)生反應a．，反應b．、反應c．，由題干知③中無氣泡產生，則說明反應b的反應速率小于或等于反應c，即的生成速率大于或等于被還原的速率，C錯誤；D．在①中加入少量綠礬，根據C項，先發(fā)生反應b產生，再與銅反應，故銅粉可溶解，溶液變?yōu)樯钭厣?，D正確；故答案選D。14．（2024·廣西貴港·模擬預測）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．實驗室熔融無水(熔點：)時需酒精噴燈、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、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到MgCl2·6H2O，B錯誤；C．實驗室熔融無水MgCl2(熔點：712°C)時需酒精噴燈、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+的還原性強于Fe2+)下列說法正確的是A．鈦鐵礦(FeTiO3)中Ti的化合價是+3B．氯化過程中反應2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4C．鎂與TiCl4置換時可以用氮氣做保護氣D．制取金屬鈦時可以用Na與TiCl4溶液反應【答案】B【分析】FeTiO3中加入焦炭，再通入Cl2，焦炭被氧化為CO，FeTiO3轉化為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+的還原性強于Fe2+，則Fe3+能將Ti3+氧化為Ti4+，所以鈦鐵礦(FeTiO3)中Ti的化合價是+4價，A不正確；B．氯化過程中，Cl2將C氧化為CO，Fe2+氧化為Fe3+，則發(fā)生反應2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4，B正確；C．鎂是活潑的金屬元素，能與氮氣反應生成氮化鎂，則鎂與TiCl4置換時不能用氮氣做保護氣，C不正確；D．Na能與水反應，則制取金屬鈦時可以用Na與TiCl4的熔融液反應，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單流程如圖所示。下列有關說法正確的是A．不宜用陶瓷等硅酸鹽產品作吸收塔內襯材料B．吸收塔中發(fā)生的反應為C．合成槽中發(fā)生的反應為D．冰晶石可作為工業(yè)上電解熔融氯化鋁制取金屬鋁時的助熔劑【答案】A【分析】煙氣中的HF吸收塔中發(fā)生的反應為，合成槽中發(fā)生的反應為，過濾后得到產物冰晶石?！窘馕觥緼．硅酸鹽產品能與煙氣中的HF發(fā)生反應，故不宜用陶瓷等硅酸鹽產品作吸收塔內襯材料，A正確；B．溶液過量，故吸收塔中發(fā)生的反應為，B錯誤；C．合成槽中發(fā)生的反應為，C錯誤；D．冰晶石可作為工業(yè)上電解熔融氧化鋁制取金屬鋁時的助熔劑，不是電解熔融氯化鋁，D錯誤；故答案選A。17．（2024·山東聊城·三模）錳是生產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)為原料生產金屬錳的工藝流程如下：25℃時，部分物質的溶度積常數如下表所示。物質MnSCoS回答下列問題：（1）用硫酸浸取含錳礦石時，提高浸取速率的方法有(寫兩種)。（2）“氧化”步驟發(fā)生反應的離子方程式為。（3）濾渣1的主要成分是，實驗室中為了加快固液混合物的分離，常采用的操作是。（4）當溶液中可溶組分濃度時，可認為已除盡?！俺s2”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，該反應的離子方程式為。【答案】（1）將礦石粉碎、適當提高硫酸濃度，適當提高溫度等（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轉化為Mn2+，鐵、鈷、銅的碳酸鹽轉化為鐵離子、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+，加入氨水調節(jié)pH=4，此時c(OH-)=10-10mol/L，根據物質的溶度積常數可知，此時生成的沉淀為氫氧化鐵，還有過量的二氧化錳，再加入氨水調節(jié)pH，使Cu2+轉化為氫氧化銅沉淀，同時Mn2+不能沉淀，此時濾渣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，可采用將礦石粉碎、適當提高硫酸濃度，適當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）根據分析可知，濾渣1的主要成分為Fe(OH)3、MnO2，實驗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，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·模擬預測）濕法煉鋅具有能耗低，生成產品純度高等特點，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)，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，反應速率較小，然后反應速率顯著增大，請解釋產生此現象的原因：。（4）“β—萘酚凈化除鈷”先是NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，Co3+與有機物發(fā)生化學反應生成紅褐色穩(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體鋰離子電池負極材料。在充電過程中，發(fā)生合金化反應生成LiZn(合金相)，同時負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用具體數字表示)。②若Li2S的晶胞參數為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)獲得較純鋅錠時，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，加入稀硫酸進行酸浸，只有PbO溶解并轉化為PbSO4沉淀，其它氧化物都轉化為硫酸鹽進入浸出液；將浸出液加入較粗鋅粉進行一段沉積，得到銅渣；再將濾液加入較細鋅渣進行二段沉積，得到鎘渣；通入氧氣進行赤鐵礦除鐵，得到赤鐵礦渣；濾液中加入β-萘酚、NaNO2溶液進行β-萘酚凈化除鈷、控制pH2.8~3，得到Co(C10H6ONO)3；再將濾液進行電解，得到廢電解液和鋅，將鋅進行熔鑄，從而得到鋅錠?！窘馕觥浚?）銅為29號元素，其基態(tài)原子的價電子排布式為3d104s1，價層電子排布圖為。（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。則產生此現象的原因：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-個數為=4，含Zn2+和Li+的個數為7，由化合價的代數和為0可知，LixZnyS的化學式為Li1.5Zn0.25S。根據題干信息，在“充電過程中，發(fā)生合金化反應生成LiZn(合金相)”，故ZnS負極充電時得電子有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的晶胞參數為ann，設F點的坐標為(1，1，1)，E點的坐標為(，，)，則EF間的距離為nm=nm。19．（2024·黑龍江哈爾濱·二模）鉭（Ta）和鈮（Nb）為高新技術產業(yè)的關鍵元素，其單質的性質相似。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、兩種二元強酸。已知：①MIBK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”時得到的“浸渣”主要成分為（填化學式），“浸取”時還會產生“廢氣”，“廢氣”中除了揮發(fā)出的HF還可能有（填化學式）。與氫氟酸反應的離子方程式為。（3）“萃取”時，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方程式為。（5）鉭形成的晶體TaAs在室溫下擁有超高的空穴遷移率和較低的電子遷移率。TaAs的晶胞結構如圖二所示。詩寫出As的配位數：。晶體的密度為（列出計算式，阿伏伽德羅常數的值為）?！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反應生成SiF4氣體，得到浸出液加入MIBK萃取，分為水相和有機相，有機相加入純水進行反萃取，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反應得到鈮粉?！窘馕觥浚?）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”時得到的“浸渣”主要成分為：CaF2、MgF2；“浸取”時還會產生“廢氣”，“廢氣”中除了揮發(fā)出的HF還可能有可與HF反應生成的SiF4；與氫氟酸反應生成，離子方程式為：；（3）“萃取”時，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，根據氧化還原得失電子守恒的原子，可得到其化學方程式為：；（5）由圖可知，As的配位數為6；由均攤法可知，一個晶胞中含有4個TaAs，晶胞質量為：，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生的危險固體廢棄物，但又富含鉬、鎳等有價金屬，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，此操作在化學實驗室中用到的玻璃儀器有：玻璃棒、、。（2）結合下圖，堿浸時選擇的最佳質量濃度為，最佳浸出溫度為。（3）堿浸時有生成，該反應的離子方程式為。（4）采用碳酸根型萃取鉬的反應為：。參考有關文獻資料可知：一些陰離子被萃取的順序為，則加入反萃取發(fā)生的化學方程式為：。反萃取后有機相為型，加入氫氧化鈉處理可實現萃取劑再生。（5）該流程中可循環(huán)利用的物質為（6）經還原可得鉬粉，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化成，經研磨堿浸后，Ni元素轉化為NiO，和Al2O3一起成為浸出渣，MoO3和一起轉化為進入浸出液，浸出液中加入N263有機試劑，和有機溶劑發(fā)生反應，再加入反萃取劑轉化為，進而經過一系列變化，生成鉬，以此來解答。【解析】（1）根據流程圖可知，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，此操作在化學實驗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時已達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℃時已達95%以上，再升溫變化不大，因此溫度的最佳選擇為170℃；（3）堿浸時有生成，且浸出渣有NiO，則該反應的離子方程式為；（4）由題意可知，加入反萃取發(fā)生的化學方程式為；（5）由流程圖和（4）可知，可循環(huán)利用的物質為萃取劑；（6）由經還原可得鉬粉可知，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)生的鋁熱反應可用于焊接鐵軌B．鎂燃燒會發(fā)出耀眼的白光，可用于制造信號彈和焰火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)生鋁熱反應時放出大量的熱，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，A說法不正確；B．鎂燃燒會發(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化為堅固的塊狀生石膏，因此，其常用于制作模型和醫(yī)療石膏繃帶，C說法正確；D．二氧化硫屬于酸性氧化物，其可以與堿反應生成鹽和水，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·統考高考真題）戰(zhàn)國時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·統考高考真題）下列說法不正確的是A．鎂合金密度較小、強度較大，可用于制造飛機部件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【答案】B【解析】A．金屬鎂的密度較小，鎂合金的強度高、機械性能好，是制造汽車、飛機、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錯誤；C．氯氣、臭氧、二氧化氯都具有強氧化性，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約高一倍，油脂是熱值最高的營養(yǎng)物質，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，晶胞內未標出因放電產生的0價Cu原子。下列說法正確的是A．每個晶胞中個數為xB．每個晶胞完全轉化為晶胞，轉移電子數為8C．每個晶胞中0價Cu原子個數為D．當轉化為時，每轉移電子，產生原子【答案】BD【解析】A．由晶胞結構可知，位于頂點和面心的硒離子個數為8×+6×=4，位于體內的銅離子和亞銅離子的個數之和為8，設晶胞中的銅離子和亞銅離子的個數分別為a和b，則a+b=8-4x，由化合價代數和為0可得2a+b=4×2，解得a=4x，故A錯誤；B．由題意可知，Na2Se轉化為Cu2-xSe的電極反應式為Na2Se-2e-+(2-x)Cu=Cu2-xSe+2Na+，由晶胞結構可知，位于頂點和面心的硒離子個數為8×+6×=4，則每個晶胞中含有4個Na2Se，轉移電子數為8，故B正確；C．由題意可知，Cu2-xSe轉化為NaCuSe的電極反應式為Cu2-xSe+e-+Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，由晶胞結構可知，位于頂點和面心的硒離子個數為8×+6×=4，則每個晶胞中含有4個NaCuSe，晶胞中0價銅而個數為(4-4x)，故C錯誤；D．由題意可知，NayCu2-xSe轉化為NaCuSe的電極反應式為NayCu2-xSe+(1-y)e-+(1-y)Na+=NaCuSe+(1-x)Cu，所以每轉移(1-y)電子，產生(1-x)mol銅，故D正確；故選BD。5．（2023·山東·統考高考真題）一種制備的工藝路線如圖所示，反應Ⅱ所得溶液在3~4之間，反應Ⅲ需及時補加以保持反應在條件下進行。常溫下，的電離平衡常數。下列說法正確的是A．反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均為氧化還原反應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Ⅱ所在操作單元吸收氣體ⅠD．若產量不變，參與反應Ⅲ的與物質的量之比增大時，需補加的量減少【答案】CD【分析】銅和濃硫酸反應(反應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(反應Ⅱ)，所得溶液在3~4之間，溶液顯酸性，根據的電離平衡常數，可知溶液顯酸性(電離大于水解)，則反應Ⅱ所得溶液成分是，調節(jié)溶液pH值至11，使轉化為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反應的離子方程式是+2Cu2＋+2H2O=+Cu2O+4H+,反應過程中酸性越來越強，使Na2SO3轉化成SO2氣體，總反應方程式是2CuSO4+3Na2SO3=Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，需及時補加以保持反應在條件下進行?！窘馕觥緼．反應Ⅰ是銅和濃硫酸反應，生成二氧化硫，是氧化還原反應，反應Ⅱ是SO2和碳酸鈉溶液反應，生成、水和二氧化碳，是非氧化還原反應，反應Ⅲ是Na2SO3和CuSO4反應生成Cu2O，是氧化還原反應，故A錯誤；B．低溫真空蒸發(fā)主要目的是防止被氧化，而不是，故B錯誤；C．經分析溶液Y的成分是Na2SO3溶液，可循環(huán)用于反應Ⅱ的操作單元吸收SO2氣體(氣體Ⅰ)，故C正確；D．制取總反應方程式是2CuSO4+3Na2SO3=Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，化