第20讲金属材料矿物开发利用热重分析（解析版）-2023年高考化学一轮基础复习练习

备战2023年高考化学【一轮・夯实基础】复习精讲精练

第20讲金属材料、矿物开发利用、热重分析

【复习目标】

ɪ.了解合金的定义及特点，分类、组成及用途。

2.了解金属材料的分类。

3.掌握金属冶炼的反应原理，了解金属冶炼的一般步骤。

4.掌握金属冶炼的常用方法。

【知识精讲】

1.合金的概念及性能

由两神或两种以卜的金属(义全马与非金属)

S3靖仑而成的具右金星包⅛的物随

具有金H特性

出能熔点；名收介金的端点比它的各成分金属的烟点星

健度：合金的健度般比它的各成分金属的硬度上

【例题1】正误判断(正确的打“小，错误的打“X”)

(1)合金中的金属元素都以化合态形式存在。()

(2)合金材料中不可能含有非金属元素。()

(3)铝合金的熔点比纯铝的低。()

(4)人类历史上使用铝的时间比铁晚，原因是铝的冶炼成本高。()

(5)电解氯化镁溶液制取金属镁。()

(6)将Mgo与铝粉混合发生铝热反应制备镁。()

【答案】(I)X(2)×(3)√(4)×(5)x(6)×

2.常见的金属材料

（I）金属材料分类

昱色鱼旦旦旦隹、饴、也以及它fŋ的合金

ft色金网”也除黑色金属以外的真他各什金H及其介金

（2）几种常见的合金

①铁合金

厂低瑛钢:韧性、焊接性好,强度低

I碳素钢I——史里钢:强度高，韧性及加工性好

一高碳钢：硬而脆，热处理后弹性好

钢铁

底］—具有各种不同的优良性能，用于制

叵金刚J一不锈钢及各种特种钢

②铝合金

种类,琏铝合金,镁铝合金、健用等

I铝合金卜,特性：密度小、强度高、例（造）性好、妨干加r.

用途：建筑*、容器包装业、交通袒输业等

③铜合金

铜青铜（主要含Cu、Sn、Pb）：我国最早使用

合

金黄铜（主要含Cu、Zn等）

白铜（主要含Cu、Ni、Zn等）

④新型合金

作用能够大量吸收氢气,并与氢气结合成

金属氧化物的材料

储氢量大,金属氢化物既容易形成，

新稍微加热又容易分解，室温时吸氢、

型放氢速率快

合T钛合金1航空航天

与LT耐热合金）—生物工程

电子工业

I~（形状记忆合金｝

【例题2】金属材料在11常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确的是（）

A.合金的性质与其成分金属的性质不完全相同

B.锈蚀后的铁制品没有回收价值

C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子

D.越活泼的金属越难冶炼

【答案】B

【解析】

合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低，故A正确；

锈蚀后的铁制品除去铁锈后可以回收利用，从而保护矿产资源，故B错误；

越活泼的金属，其金属阳离子就越难得到电子被还原，越难冶炼，故D正确。

【例题3］铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、

卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是()

A.不易生锈B.导电性好

C.密度小D.强度高

【答案】B

【解析】

合金材料在11常生活中使用很广泛，铝镁合金在家居装潢中经常会用到。铝镁合金强度高，制成的门窗、防

护栏等坚硬牢固；密度小，同体积时比较轻，方便运输、搬运：不容易生锈，制成的装潢材料经久耐用：只

有导电性好与这些用途无关。

3.金属矿物的开发利用

(1)金属在自然界中的存在形态

化合态I-在金属化合物中，金属元素都显正价

游离态I-金、弟等极少数金属

（2）金属冶炼的实质

金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为避宣态的过程。即M"++we=M（写反应通式，用M表示

金属）。

（3）金属冶炼的方法

根据金属的活动性不同，金属冶炼的方法分为热分解法、热还原法、电解法等。

电解热还原热分解

-------------------A--------_______A_____A

__________金属活动性逐渐减弱______________►

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg

电解一35晶△

NaCK熔融）Fe2O3HgO

例如下列金属的冶炼：

方法名称主要反应原理（举例）

ɪ

2Hg0^2Hg+O2↑

热分解法

Δ

2Ag20=4Ag+02↑

CO作还原剂

Fe2O3+3C0里⅛Fe+3Co2（高炉炼铁）

Δ

热还原法H2作还原剂

WO3+3H2W+3H2O

铝热反应Fe2O3+2Al==2Fe+AI2O3

电解

2AI2O3（熔融）冰箭石4Al+3O2↑

电解法

MgCI2（熔融）叁丝Mg+CLT

由解

2NaCl（熔融）W^2Na+CLT

说明:

①工业上冶炼铝用电解熔融AI2。3而不用电解熔融AlCI3,是因为AICl3为共价化合物，熔融时不导电。

②冶炼镁用电解熔融的MgCI2而不用电解熔融MgO,是因为MgO熔点高，熔融时耗费更多能源，增

加生产成本，而MgCl2的熔点较低，更易熔融。

【例题4】下列制备金属单质的方法或原理正确的是（）

A.在高温条件下，用Hz还原MgO制备单质Mg

B.在通电条件下，电解熔融AbCh制备单质Al

C.工业上金属Mg、Cu都是用热还原法制得的

D.加强热，使CUo在高温条件下分解制备单质CU

【答案】B

【解析】

Mg的活泼性强，不能用H2还原法制备Mg,而是用电解熔融MgCI2的方法制备；CuO加强热分解生成Cu2O

而不是Cu。

【例题5】不同的金属在冶炼方法上也有所不同，下列说法正确的是（）

A.钿、铭、镒、铁等难熔金属通常采用铝热法炼制

B.铝及其合金是电气、工业、家庭广泛使用的材料-，是因为铝的冶炼方法比较简单

C.由于钠、镁、铝等金属化学性质太活泼，人们通常采用电解熔融状态下的氯化物的方式来获取它们的单

质

D.炼铁时加入的焦炭除了提供热量外，还用来制造还原剂一氧化碳

【答案】D

【解析】

A项，通常用Co还原法炼制铁，错误；

B项，是因为Al有良好的性能，才被广泛使用，错误；

C项，氯化铝是共价化合物，熔融时不导电，工业上用电解氧化铝的方法制取铝，错误：

D项，高炉炼铁中焦炭的作用为与氧气反应产生热量和制造还原剂一氧化碳，正确。

【例题6】以高硫铝土矿（主要成分为AI2O3、Fe2O3,SiO2＞少量FeSz）为原料，生产Fe3O4的部分工艺流程

如下:

空气NaoH溶液FeS2

/H⅛~→∣^⅞H^⅜∣⅞⅜Fe3O,

矿粉

SO2滤液SO2

下列说法错误的是（）

A.用NaOH溶液吸收焙烧过程产生的SO2有利于保护环境和资源再利用

B.从高硫铝土矿中可制得Al、Fe的化合物

C.向“过滤”得到的滤液中通入过量C02,铝元素存在的形式由AlCh转化为AF"

D.FeS2与Fe2O3混合后在无氧条件下焙烧的目的是生成Fe3O4和SO2

【答案】C

【解析】C项，通入过量的二氧化碳，滤液中的AlOz只能转化为氢氧化铝沉淀。

4.热重分析判断金属及其化合物的组成

（1）分析方法

金属化合物的热重分析研究对象一般为各种金属含氧酸盐、金属氢氧化物、金属氧化物的热分解过程，

一般为先失水、再分解、后氧化。

如COC2O4∙2H2O在空气中加热时，受热分解过程分为三个阶段：

第一阶段，失去结晶水生成盐：CoC2O4∙2H2O→CoC2O4o

第二阶段，盐受热分解生成氧化物：CoC204→CoOo

第三阶段，低价态氧化物与空气中的氧气反应生成高价态氧化物：COoTCo2。3（或CO3O4）。

注意：

①每个阶段有可能还分为不同步骤，如第一阶段中可能分步失去不同的结晶水，而不是一步失去所有的

结晶水。

②如果是变价金属元素，则在空气中加热产物可能为多种价态的金属氧化物。

(2)基本方法和思路

①设晶体(金属化合物)为Imo1,其质量为皿。

②失重一般是先失水，再失非金属氧化物。

③计算每步固体剩余的质量(余)，则固体残留率=TlXIo0%。

④晶体中金属质量不再减少，仍在皿余)中。

⑤失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得皿氧元素)，由〃(金属)：〃(氧元素)，即可求出失重后物

质的化学式。

【例题7】8.34gFeSO#7H2O(/=278g-mo「)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如

图所示，下列说法正确的是()(双选)

A.温度为78℃时，固体M的化学式为FeSO4-5比0

B.温度为159℃时，固体N的化学式为FeSO4H2O

C.在隔绝空气条件下，由N得到P的化学方程式为FeSO4∙H2O典运FeSO4+H2O

D.取适量380℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650°C,得到一种固体Q,同时有两种无色气体生成,

Q的化学式为Fe3O4

【答案】BC

【解析】8.34gFeS04•7H20样品的物质的量为0.03mol,m(H20)=0.03mol×7×18g∙moΓ'=3.78g,如

晶体全部失去结晶水，固体的质量应为8.34g-3.78g=4.56g,可知在加热到373°C之前，晶体失去部分结

晶水,加热至635至时,固体的质量为2.40g,应为铁的氧化物,其中“(Fe)="(FeSC>4∙7H2θ)=0.03mol,

MZ(Fe)=O.03mol×56g∙mol1=1.68g,则固体中wι(O)=2.40g—1.68g=0.72g>n(O)=0.045mol,则

n(Fe):"(0)=0.03mol：0.045mol=2：3,则固体Q的化学式为Fe2O3,温度为78℃时，固体质量为6.72

g,其中，”(FeSOQ=0.03molxl52g∙moL=4.56g,∕n(H2O)=6.72g-4.56g=2.16g,n(H2O)=0.12moɪ,则

n(H2O)：M(FeSO4)=O.12moɪ：0.03moɪ=4：I,则化学式为FeSo"WO,故A错误;温度为159℃时,

固体质量为5.10g,其中∕M(H2O)=5.10g-4.56g=0.54g,n(H20)=0.03mol,则n(H2O)：”(FeSO4)=0.03

mol:0.03mol=l：1,则化学式为FeSO4H2O,故B正确;N的化学式为FeSO4H2O,P的化学式为FeSO4,

在隔绝空气条件下由N得到P的化学方程式为FeSO4-H2O=⅛FeSO4+H2O,故C正确；P的化学式为

FeSO4.Q的化学式为Fe2O3,铁的化合价升高，必有硫的化合价降低，即有二氧化硫生成，根据原子守恒，

必有SCh生成，故D错误。

【例题8】将草酸锌晶体(ZnC2O4∙2H2O)加热分解可得到一种纳米材料。加热过程中固体残留率随温度的变

化如图所示，300〜460°C范围内，发生反应的化学方程式为。

I(X)

涮

E照

处60

E

较40

同

I(X)300500

温度汽

Δ

【答案】ZnC2O4ZnO+CO↑+CO2↑

【解析】

153

ZnCO∙2HO晶体中的ZnCO的质量分数为∣二XlOO%≈80.95%,故A点完全失去结晶水，化学式为

242241Jj-r3θ

Ql

ZnCO,假设B点为Znc),则残留固体占有的质量分数为770宝XloO%≈42.86%,故B点残留固体为ZnO,

24ɪɔɔʃɔo

结合原子守恒可知还生成等物质的量的Co与Cc)2。300~460°C范围内，发生反应的化学方程式为ZnC2O4

△

ZnO+CO↑+CO2↑o

【例题9】将Ce(SO4)2∙4H2O(摩尔质量为404g∙mol1)在空气中加热，样品的固体残留率

≡≡⅛o0%)随温度的变化如下图所示。

当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为（填字母）。

A.Ce（SO4）2B.Ce2（SO4）3C.CeOSO4

【答案】B

【解析】

404×70.3%≈284,A的相对分子质量为332,B的相对分子质量为568,C的相对分子质量为252；根据质量

守恒，808×70.3%≈568,,

【真题演练】

1.（2022•山东•高考真题）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿（含Zn、Fe元素的杂

质）为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。

硫酸溶液，高压OZNH高压H?

IT3T

硫化铜精矿一►浸取一►中和调PH—►过滤一＞还原一^过滤一►Cu

∏∏;

固体Xf金属M

Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2

开始沉淀PH1.94.26.2

沉淀完全PH3.26.78.2

下列说法错误的是（）

A.固体X主要成分是Fe(OH),和S；金属M为Zn

B.浸取时，增大0?压强可促进金属离子浸出

C.中和调PH的范围为3.2~4.2

D.还原时，增大溶液酸度有利于CU的生成

【答案】D

【解析】

CUS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压Ch作用下，用硫酸溶液浸取，CUS反应产生为CUSO4、S、H2O,

Fe?+被氧化为Fe3+,然后加入NHj调节溶液pH,使Fe3+形成Fe(C)H力沉淀，而C/、ZM+仍以离子形式存

在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3;滤液中含有C#+、ZM+;然后向滤液中通入高压H?,

根据元素活动性：Zn>H>Cu,CM+被还原为CU单质，通过过滤分离出来；而Z#+仍然以离子形式存在

于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。

A.经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(C)H)3,金属M为Zn,A正确；

B.CUS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CUS(S).∙CιP+(叫)+S3(aq),增大O2的浓度，可以反应消

耗S%使之转化为S,从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；

C.根据流程图可知：用NPh调节溶液PH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Cu?+、ZM+仍以离子形式存在于

溶液中，结合离子沉淀的PH范围，可知中和时应该调节溶液PH范围为3.2〜4.2,C正确；

D.在用H?还原CM+变为CU单质时，氏失去电子被氧化为H+,与溶液中OH-结合形成H2θ,若还原时

增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子还原CU单质，因此不利于CU的生成，D错误；

故合理选项是Do

2.(2022.浙江•高考真题)下列说法正确的是()

A.工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁

B.接触法制硫酸时，煨烧黄铁矿以得到三氧化硫

C.浓硝酸与铁在常温下不能反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸

D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用

【答案】D

【解析】

A.六水合氯化镁没有自由移动的离子，不能导电，工业上通过电解熔融的无水氯化镁制取金属镁，A不

正确；

B.接触法制硫酸时，煨烧黄铁矿只能得到二氧化硫，二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化

硫，B不正确；

C.在常温下铁与浓硝酸发生钝化反应，在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜并阻止反应继续发生，所以

可用铁质容器贮运浓硝酸，C不正确；

D.“洁厕灵”（主要成分为盐酸）和“84消毒液”（主要成分为次氯酸钠）不能混用，若两者混用会发生归中反应

生成氯气，不仅达不到各自预期的作用效果，还会污染环境，D正确；

综上所述，本题选D。

3.（2022・浙江•高考真题）下列说法正确的是（）

A.铁与碘反应易生成碘化铁

B.电解ZnSo4溶液可以得到Zn

C.用石灰沉淀富镁海水中的Mg?+,生成碳酸镁

D.SO2通入BaCI2溶液中生成BaSO3沉淀

【答案】B

【解析】

A.L属于弱氧化剂，与Fe反应生成Feb,A错误；

B.电解一定浓度的硫酸锌溶液，ZM+在阴极得电子析出Zn,B正确；

C.石灰沉淀Mg2+生成的沉淀是Mg（OH）2,C错误；

D.SCh通入BaCl2溶液中不能生成BaSo3沉淀，因为H2SO3酸性比HCl弱，该复分解反应不能发生，D

错误；

故答案选B。

4.（2021・湖南•高考真题）下列说法正确的是（）

A.糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物

B.Feo粉末在空气中受热，迅速被氧化成FeQ4

C.SO?可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒

D.镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀

【答案】B

【解析】

A.糖类分为单糖、二糖和多糖，其中属于多糖的淀粉、纤维素的相对分子质量上万，属于天然高分子化

合物，蛋白质也属于天然有机高分子化合物，而单糖和二糖相对分子质量较小，不属于天然高分子化合

物，A错误；

B.氧化亚铁具有较强的还原性，在空气中受热容易被氧气氧化为稳定的四氧化三铁，B正确；

C.二氧化硫除了具有漂白作用，可漂白纸浆、毛和丝等，还可用于杀菌消毒，例如，在葡萄酒酿制过程

中可适当添加二氧化硫，起到杀菌、抗氧化作用，C错误；

D.镀锌的铁皮镀层破损后构成原电池，锌作负极，铁作正极被保护，铁皮不易被腐蚀，D错误；

故选B。

5.(2020.浙江•高考真题)下列说法下无硬的是()

A.[Cu(NH3)4JSO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到

B.铁锈的主要成分可表示为Fe2O3∙nH2O

C.钙单质可以从Tiel4中置换出Ti

D.可用H2还原MgO制备单质Mg

【答案】D

【解析】

A.硫酸铜溶液与氨水反应，当氨水过量时发生反应生成[Cu(NH3)4]SO4,A选项正确；

B.在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为：2Fe+02+2H20=2Fe(0H)2,Fe(OH)2被氧化为

Fe(OH)3:4Fe(OH)2+θ2+2H2O=Fe(OH)3,Fe(OH)3分解即得铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3∙nH2O+(3-n)H2O,故所得

铁锈的主要成分为Fe2O3∙nH2O,,B选项正确；

C.钙还原性较强，钙单质可以从TiCI4中置换出Ti,C选项正确;

D.镁属于较活泼金属，不能利用氢气还原氧化镁制备镁，而是常用电解熔融MgCI2的方法，D选项错

误；

答案选D。

6.（2020.浙江•高考真题）下列说法不F娜的是（）

A.高压钠灯可用于道路照明

B.Si。?可用来制造光导纤维

C.工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜

D.BaCO3不溶于水，可用作医疗上检查肠胃的馍餐

【答案】D

【解析】

A.高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯用于道路照明，故A正确：

B.二氧化硅传导光的能力非常强，用来制造光导纤维，故B正确；

C.黄铜矿高温煨烧生成粗铜、氧化亚铁和二氧化硫，故C正确；

D.碳酸钢不溶于水，但溶于酸，碳酸银在胃酸中溶解生成的钢离子为重金属离子，有毒，不能用于锹

餐，锹餐用硫酸钢，故D错误；

答案选D。

7.（2020・浙江•高考真题）下列关于铝及其化合物说法，不正确的是（）

A.明矶可用作净水剂和消毒剂B.利用铝热反应可冶炼高熔点金属

C.铝可用作包装材料和建筑材料D.氢氧化铝可用作治疗胃酸过多的药物

【答案】A

【解析】

A.明州溶于水可生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可以净水但不能消毒，故A错误；

B.铝热反应是金属铝和沸点较高的金属氧化物之间反应冶炼高熔点金属的过程，故B正确。

C.铝具有良好的延展性，铝箔可以做包装材料，铝合金硬度大密度小常用做建筑材料，故C正确;

D.胃酸主要成分为HCl,氢氧化铝具有弱碱性可中和过多胃酸，故D正确；

故答案为Ao

【课后精练】

第I卷（选择题）

1.（2022•河南河南♦高三阶段练习）邮票记载了我国发展历程，形象地呈现了人类与化学相互依存的关

系，下列邮票相关的叙述中没有发生化学变化的是（）

A.上海炼钢厂将生铁炼C.中国第一颗人D.用侯氏制碱

B.春牛耕种田地

成钢造卫星发射法生产纯碱

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

A.铁炼成钢一般是用还原剂还原铁的化合物得到铁，发生了化学反应，A不符合题意；

B.春牛耕种田地只是土地的形状发生改变，未发生化学反应，B符合题意；

C.中国第一颗人造卫星发射得用燃料燃烧产生推力，发了化学反应，C不符合题意；

D.用侯氏制碱法生产纯碱利用氨、二氧化碳和饱和氯化钠制得碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可得纯碱,

发生了化学反应，D不符合题意；

故选B。

2.（2021•全国•高三专题练习）我国古代地理名著《水经注》中有如下记载：“屈茨二百里有山，夜则火

光，昼则旦烟，人取此山石炭冶此山铁，恒充三十六国用”，下列有关理解正确的是（）

A.“石炭”是焦炭B."山铁''是单质铁

C.“石炭”能用于还原铁矿石D.“石炭”夜晚燃烧时不冒烟

【答案】C

【解析】

A.由题文的内容可知，石炭是直接取于山中的，没有经过化学加工，而焦炭是煤经过加工而成的，所以

石炭不应该为焦炭，故A项错误；

B.山铁应为炼铁的铁矿石，而不是单质铁，故B项错误；

C.由原文可知，人们用石炭冶炼山铁，而山铁是铁矿石，所以石炭应有还原性，它可以还原铁矿石，故

C项正确；

D.由“夜则火光，昼则旦烟“可知，石炭燃烧时有烟生成，只是晚上不能看到烟而己，故D项错误。

故答案为C。

3.（2022.浙江金华・高三阶段练习）下列物质对应的化学式不氐砸的是（）

A.石炭酸：H2CO3B.黄铁矿的主要成分：FeS2

C.生石膏：CaSO4∙2H2OD.冰晶石：Na3Alξ,

【答案】A

【解析】

OH

A.苯酚又名石炭酸，结构简式为6，故选A；

B.黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁，化学式为FeS?,故不选B；

C.生石膏是天然二水石膏，化学式为CaSo「2凡0,故不选C；

D.冰晶石是六氟铝酸钠，化学式为Na3AlR,故不选D：

选Ao

4.（2022•浙江宁波・高三阶段练习）下列说法不亚顿的是（）

A.炼铁高炉中的炉渣沉降在铁水底部除去

B.铝与浓硫酸、NaoH溶液都能反应

C.工业制硝酸的第一步是在催化剂条件下，NH,被氧化成NO

D.向紫色石蕊试液中通入过量SO?,溶液变红不褪色

【答案】A

【解析】

A.炼铁高炉中，炉渣的密度小于铁水，所以炉渣会浮在铁水的上面，故A错误；

B.Al是两性金属，在加热条件下能与浓硫酸发生氧化还原反应，与NaOH溶液也能发生氧化还原反应，

反应方程式为2Al+6Hfθ4(浓)；AL(Sc)4)3+3SO2T+6H2O,2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlθ2+3H2↑,故B正确；

C.工业制硝酸的第一步是在催化剂条件下，NH,与O?发生氧化还原反应，生成NO,其化学方程式为

催化剂一,

4NH3+5θ2=4NO+6H2O,故C正确；

Δ

D.二氧化硫为酸性氧化物，与水反应生成亚硫酸，即Sθ2+H2θ∙fcH2SO3,H2SO3能电离出H+,具有酸

性，能够使紫色石蕊试液变红，由于SO2的漂白有选择性，不能漂白变红的石蕊试液，故D正确；

答案为A。

5.(2022•全国•模拟预测)化学创造美好生活。下列生产活动中，没有运用相应化学原理的是()

选项生产活动化学原理

A食品中添加适量二氧化硫S02可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用

B利用氯碱工业制备氢氧化钠溶液中Na2CO3与Ca(C)H)2反应

C高炉炼铁CO高温下还原铁矿石

D利用冰箱冷藏食物温度低时，化学反应速率慢

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【解析】

A.食品中添加适量二氧化硫，是因为SCh可以起到漂白、防腐、抗氧化等作用，故A正确：

通电

B.氯碱工业制备氢氧化钠，是电解饱和食盐水制备，2NaCl+2H2θ=2NaOH+H2f+Cbf,故B错误；

C.高炉炼铁是利用Co高温下还原铁矿石，故C正确；

D.利用冰箱冷藏食物，温度低时，化学反应速率慢，延缓食物变质的速率，故D正确；

选B。

6.(2021.吉林・长春市第二十九中学高三阶段练习)下列物质的制备与工业生产相符合的是()

A.NaCl(aq)电解"(g)石灰水漂白粉(S)

放由空气、水

B.N2+0√NOJHNO3

C.制取镁:海水Na°πMg(OH),高温Mgo电解Mg

D.铝土矿WNaAIO，溶液'HAKOU%燃烧AW震『铝

τ0"过滤2过滤电解

【答案】D

【解析】

A.工业上制漂白粉是利用氯气与石灰乳制备的，不是用石灰水，故A不选；

B.工业生产硝酸是用氨气催化氧化生产NO,不是用氮气和氧气放电反应生产的，故B不选；

C.氢氧化钠的价格较氢氧化钙高，工业上是在海水中加入生石灰或石灰乳沉淀海水中镁离子，故C不

选；

D.工业上将铝土矿用氢氧化钠溶液溶解，过滤得到偏铝酸钠溶液，再通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀，

将氢氧化铝沉淀墩烧得到氧化铝，最后电解熔融的氧化铝冶炼铝，上述制备过程与工业生产相符合，故D

选；

故选D。

7.（2022.江苏南京.二模）氧化物在生产生活中有广泛应用。下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系

的是（）

A.CO有还原性，可用于高炉炼铁

B.Sio2硬度高，可用作半导体材料

C.AbCh具有两性，可用作耐火材料

D.CIO2易溶于水，可用于自来水消毒

【答案】A

【解析】

A.高炉炼铁的反应为：FeXOy+yCO=XFe+yCCh,反应中CO作还原剂，体现还原性，故Co有还原

性，可用于高炉炼铁，而且有因果关系，A符合题意；

B.SiO?硬度高，但不可用作半导体材料，B不合题意；

C.AbCh具有两性，可用作耐火材料•，但二者没有因果关系，Ahθ3用作耐火材料是由于其具有很高的熔

点，C不合题意；

D.Clo2用于自来水消毒与ClCh易溶于水无关，而是利用ClCh的强氧化性，D不合题意；

故答案为：Ao

8.（2021.广西•河池高中高三阶段练习）下列有关金属冶炼的原理，错误的是（）

ΔʌΔʌ

A.2HgO=2Hg+O2↑B.2A12O3=4A1+3O2↑

通电

C.Fe203+3C02Fe+3CO2D.2NaCl（熔融）-2Na+CLT

【答案】B

【解析】

A.Hg活动性比较弱，采用热分解方法制取，故符合Hg的冶炼方法，A正确;

B.Al是活泼金属，采用电解方法治炼，方程式方法不符合反应事实，B错误;

C.Fe是比较活泼的金属，来用热还原方法治炼，该方法符合Fe的冶炼方法，C正确；

D.Na是活泼金属，采用电解方法治炼，该方法符合Na的冶炼方法，D正确；

故合理选项是B。

9.（2020・全国•高三专题练习）工业上用铝土矿（主要成分Aho,，含Sio2、Feq,等杂质）冶炼铝的主要流

程如图：

NaoH溶液CO,冰晶石

（注：SiO2碱溶时转变为铝硅酸钠沉淀）

下列叙述错误的是（）

A.操作I增大NaOH溶液用量可提高ALQ的浸取率

B.操作H、In为过滤，操作W为灼烧

C.通入过量CO?的离子方程式为2A1O；+Co2+3H2O=2Al（OH）3J+CO：

D.加入的冰晶石目的是降低ALO、的熔融温度

【答案】C

【解析】

AhO3,Fe2O3和硫酸反应，选择氢氧化钠，将氧化铝和Fe2O3分离出来，将氧化铝溶解为偏铝酸钠，固体

难溶物是氧化铁和铝硅酸钠沉淀，滤液为偏铝酸钠，通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀，发生CO2+AIO2∙

+2H2O=A1（OH）3∣+HCOV,氢氧化铝加热分解生成氧化铝，电解可得铝，以此解答该题。

A.增大NaOH溶液用量，可使氧化铝完全反应，提高氧化铝的浸取率，故A正确；

B.操作II、In用于分离固体和液体，为过滤操作，操作IV可使氢氧化铝转化为氧化铝，则为灼烧，故B

正确；

C.通入过量co?的离子方程式为CO2+A1O2+2H2O=A1（OH）31+HCOT,生成碳酸氢钠，故C错误；

D.氧化铝熔点较高，加入冰晶石，可降低熔点，利于熔化，故D正确;

答案选c。

10.(2022∙全国•高三专题练习)以含钻废渣(主要成分为COC)和Cθ2θ3,含少量AI2O3和Zno)为原料制备

CoeO3的工艺流程如图：

漉渣有机层---*ZnSO∙U容液

下列说法正确的是()

A.酸浸时可采用高温提高酸浸速率

B.除铝时加入Na2CO3溶液过滤后所得滤渣是Al2(CO3)3

C.萃取时萃取剂总量一定，分多次加入萃取比一次加入萃取效果更好

D.沉钻时将含Co?+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中，可提高CoCO3的产率

【答案】C

【解析】

钻废渣主要成分为Co0、Co2O3,还含有AI2O3、ZnO等杂质，加入硫酸酸浸并通入二氧化硫，纵观整个

流程知最后得到CoCo3,说明该过程中二氧化硫起还原作用，硫酸与氧化铝、氧化锌反应，所得溶液中含

有硫酸铝、硫酸锌等，加入碳酸钠溶液调节溶液的pH,使铝离子转化为氢氧化铝沉淀并过滤除去；加入

萃取剂，萃取锌离子，在有机层中加入稀硫酸，可得到硫酸锌，在水相中加入碳酸钠溶液生成CoCo3固

体；

A.因为温度过高，可能会使用溶液起化学反应，从而无法达到溶浸的目的，酸浸时适当升高温度可提高

酸浸速率，A项错误；

3+

B.除铝时加入Na2CO3溶液，发生的反应为：2A13CO^-+3H2O=2A1(OH)31+3CO2↑,过滤后所得滤

渣是Al(OH)3,B项错误；

C.萃取过程中，多次萃取能使萃取效率提高，C项正确；

D.将含Co?+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中，碳酸钠过量，液碱性过强，会生成CO(OH)2沉淀，降低

COCCh的产率，D项错误；

答案选c。

11.（2022・全国•高三专题练习）由含硒废料（主要含S、Se、Fe2O3^CuO、ZnO、SiCb等）制取硒的流

程如图:

煤油稀Na^SO,溶液稀H2SO4

含硒废料精硒（Se）

含硫煤油滤液滤渣

下列有关说法正确的是（）

A.“分离”时得到含硫煤油的方法是蒸储

B.“酸溶”时能除去废料中的全部氧化物杂质

+

C.“酸化”的离子反应为：SeSO；+2H=Se∣+SO2↑+H2O

D.若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜，铜不会溶解

【答案】C

【解析】

由流程可知，煤油溶解S后，过滤分离出含硫的煤油，分离出Se、Fe2O3,CU0、Zn0、Sio2后，加硫酸

溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2,再加亚硫酸钠浸取Se生成Na2SeSO3,

最后酸化生成粗硒。

A.煤油溶解S后，过滤分离出含硫的煤油，滤渣为Se、Fe2Ch∖CuO>ZnO、SiO2,“分离''时得到含硫煤

油的方法是过滤，故A错误；

B.加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2,“酸溶”时能除去废料中的部

分氧化物杂质，二氧化硅不溶于硫酸，故B错误；

+

C.NazSeSCh酸化生成粗硒，“酸化”的离子反应为：SeSO^+2H=Sei+S02↑+H20,故C正确；

D.若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜，滤液含硫酸铁，铜会溶解，2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故D错

误；

故选C。

12.（2022∙北京育才学校三模）下列说法不正确的是（）

A.原子光谱可用于鉴定氢元素B.电解法可用于冶炼铝等活泼金属

C.分储法可用于提高石油中乙烯的产量D.焰色试验可用于区分NaCl和KCl

【答案】C

【解析】

A.不同原子都有各自的特征谱线，即为原子光谱，不同原子的原子光谱是不相同的，利用光谱仪测定氢

气放电管发射的氢的发射光谱可鉴定氢元素，A正确；

B.电解法是强有力的氧化还原手段，可使不易得电子的活泼金属阳离子发生还原反应生成金属单质，冶

炼铝等活泼金属常用电解法，B正确；

C.石油中不含乙烯，分镯石油不能得到乙烯。工业上常用裂解石油气反应产生乙烯，以提高乙烯的产

量，C错误；

D.钠离子焰色试验呈黄色，钾离子焰色试验呈紫色（透过钻玻璃观察），所以区分NaC和KCl可用焰色试

验，D正确；

故合理选项是C。

13.（2022•全国•高三专题练习）从伸化钱废料（主要成分为GaAs、Fe2O,,SiO?和CaCo?）中回收钱和碑的

工艺流程如图所示。

神化铁

废料

滤渣I滤液Na3AsO4-I2H2O

下列说法错误的是（）

A.“碱浸”时，温度保持在70℃的目的是提高“碱浸”速率，同时防止HzO2过度分解

B.滤渣川的主要成分是HzSiO?

C.“旋流电积”所得“尾液”溶质主要是HzSO,,可进行循环利用，提高经济效益

D.得到Na3AsC∖∙i2HQ的操作为直接蒸干

【答案】D

【解析】

由图可知，向神化镇加入氢氧化钠和过氧化氢混合溶液碱浸时，GaAS转化为NaGao-Na3AsO4,SiO2

转化为Na,SiO,进入溶液，Fe2O3,CaCQ不溶解，过滤得到含有FeQ、、CaCO3的滤渣I和含有NaGao?、

Na3AsO4sNa2SiO3的浸出液；浸出液中加入稀硫酸调节溶液pH,NaGaO2,NazSR转化为Ga(OH)3、

H2SiO3沉淀，过滤得到含有Ga(OH)§、H2SiO3的滤渣H和含有Na3AsO4的滤液；向滤渣∏中加入稀硫酸

Ga(C)H1转化为Ga2(SO4)3溶液，电解Ga?(SOq入溶液生成Ga、0?和H2SO」；滤液经蒸发浓缩、冷却结

晶、过滤洗涤、干燥得到Na,AsO4∙i2H2O,,

A.“碱浸”时，温度保持在70℃可以提高“碱浸”速率，同时防止温度过高过氧化氢分解，故A正确；

B.根据流程分析可知，Si。2碱浸时发生反应生成Sioj-进入溶液，加入H2SO4后又反应生成H2SiO3,而

Ga兀素又溶于过量的硫酸，所以滤渣In主要为H2SiO3,故B正确；

C.“旋流电积”时，Ga?(SOJ溶液电解生成Ga、和HA。，，所以“尾液”溶质主要是H2SO4,可进行循

环利用，故C正确；

D.因滤液中有其他物质，直接蒸干会有杂质，目会脱结晶水，故D错误；

答案选D。

14.(2022・全国•高三专题练习)锡酸钠晶体(NazSnOjSHzO)在染料工业上用作媒染剂。以锡蹄渣废料(主

要成分是Sn0、TeO,还含有少量Fe、Te、Sb,Pb、AS等元素的氧化物)为原料，制备锡酸钠晶体的工艺

流程如图：

已知：水碎液中溶质的主要成分为NaAnO-Na3AsO4,Na3SbO4,Na2PbO2ʌNa2TeO3,均为强电解

质。下列说法不正确的是()

A.“碱溶”时，SnO发生反应的化学方程式为2SnO+O2+4NaOH=2Na2SnO2+2HQ

B.“除Sb”时发生反应的离子方程式为5Sn+4Sb0[+2H+=4Sb+5Sn0j+HQ

C.“除Te”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：1

D.在“浓缩、结晶”时，加入NaOH的主要目的是有利于锡酸钠的结晶析出

【答案】B

【解析】

锡孺渣废料(主要成分是Sn0、TeO,还含有少量Fe、Te,Sb、Pb、AS等元素的氧化物)在通入空气的情况

下用NaOH碱溶，生成溶质的主要成分为NaAnO;、Na3AsO4xNa3SbO4ʌNa2PbO2,Na'TeO、的水碎

液，只有Fe的氧化物未溶解，所以Fe的氧化物就成为水碎渣；往水碎液中加入Ba(OH)2、Na2S,

Na3AsO4,N