2025版高考化学一轮总复习提升训练第3章金属及其化合物第10讲金属材料与金属的冶炼考点四金属及其化合物的综合应用微考点1金属及其化合物的制备微流程

微考点1金属及其化合物的制备微流程1．(2024·河北衡水高三检测)国家速滑馆又称“冰丝带”，用的碲化镉(CdTe)发电玻璃被誉为“挂在墙上的油田”。一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表：阳离子Fe3＋Fe2＋Cu2＋开始沉淀pH2.76.33.8完全沉淀pH3.28.35.0下列说法错误的是(A)A．调节pH＝5的目的是除去Fe和Cu等杂质元素B．“滤渣2”的主要成分为MnO2、Fe(OH)3C．“置换”后滤液溶质的主要成分是ZnSO4D．“熔炼”过程中利用Cd与Na2ZnO2的密度差异可以将二者分离[解析]向镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)中加入硫酸溶解生成多种硫酸盐，加入石灰乳调节pH＝5，沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4；在滤液中加入KMnO4，把Fe2＋氧化为Fe(OH)3沉淀、把Mn2＋氧化为MnO2；向滤液中加入锌置换出Cd，得到海绵镉，海绵镉用氢氧化钠溶解过量的锌，得到Cd和Na2ZnO2。调节pH＝5，沉淀除去Cu(OH)2和CaSO4，没有除去Fe元素，A错误；向滤液中加入KMnO4，将Fe2＋氧化为Fe(OH)3沉淀，将Mn2＋氧化为MnO2，则“滤渣2”的主要成分为MnO2、Fe(OH)3，B正确；向滤液中加入锌置换出Cd，“置换”后滤液溶质的主要成分是ZnSO4，C正确；海绵镉用氢氧化钠溶解过量锌，“熔炼”过程中利用Cd与Na2ZnO2的密度差异可以将二者分离，D正确。2．(2022·山东卷，12)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。物质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(D)A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为ZnB．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出C．中和调pH的范围为3.2～4.2D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成[解析]固体X的主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2－，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，可促进金属离子的浸取，B正确；用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为沉淀，而Cu2＋、Zn2＋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；在用H2还原Cu2＋变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，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Cu2＋生成Cu单质，因此不利用于Cu的生成，D错误。【对点训练】1．(2024·山东德州模拟)利用锌灰(主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如下，下列说法错误的是(D)A．滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4B．步骤1中发生反应的离子方程式为MnOeq\o\al(－,4)＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋C．加入的试剂a为Zn，目的是除去Cu2＋D．取步骤3后的干燥滤饼11.2g煅烧，可得产品8.1g，则x＝2[解析]SiO2不与稀硫酸反应，PbSO4不溶于水，向锌灰中加稀硫酸过滤，滤渣1为PbSO4、SiO2，A正确；加入的高锰酸钾氧化亚铁离子为氢氧化铁，自身被还原为二氧化锰，B正确；为除去硫酸铜可采用置换反应，试剂a为Zn，锌粉发生置换反应：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，目的是除去Cu2＋，C正确；设ZnCO3·xZn(OH)2的物质的量为ymol，ZnCO3·xZn(OH)2煅烧得到ZnO，则固体减少的质量为二氧化碳、水的质量，n(ZnO)＝eq\f(m,M)＝eq\f(8.1g,81g·mol－1)＝0.1mol，根据固体减少的质量、ZnO的物质的量可得：44y＋18xy＝11.2－8.1，y＋xy＝0.1，联立解得x＝1、y＝0.05，D错误。2．(2023·河北邢台高三期末)下列是部分矿物资源铝土矿(主含有氧化铝、氧化铁)和黄铜矿(主要成分为CuFeS2)的利用及产品生产流程。下列有关说法不正确的是(D)A．除杂过程中铝元素的存在形式的变化可以如下：Al2O3→AlOeq\o\al(－,2)→Al(OH)3→Al2O3B．Al和Cu(精)均在电解槽的阴极获得C．粗铜炼制过程中发生反应2CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up9(高温))Cu2S＋2FeS＋SO2，每转移1.2mol电子，生成0.2molSO