第04讲 金属材料及金属矿物的开发利用（练习）（学生版） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第4讲金属材料及金属矿物的开发利用01模拟基础练【题型一】铜及其重要化合物 【题型二】金属材料及金属矿物的开发利用02重难创新练03真题实战练题型一铜及其重要化合物1．（2024·新疆乌鲁木齐·一模）中国三星堆出土了大量文物，如青铜面具、青铜大立人等。下列有关说法正确的是A．铜在空气中主要发生析氢腐蚀B．三星堆出土的青铜器上有大量铜锈，其主要成分为Cu2(OH)2CO3C．用硝酸清洗铜器可以除去铜锈，保护铜器D．青铜是铜中加入铅、锡制得的合金，其成分会加快铜的腐蚀2．（23-24高三上·河南·阶段考试）实验室进行浓硫酸和铜反应的相关实验时，下列装置或操作错误的是ABC铜和浓硫酸反应收集并吸收尾气蒸发溶液制备固体测定剩余硫酸的浓度3．（2024·安徽滁州·一模）课外实验可以帮助我们更好地学习化学知识。金属活动性强弱的探究过程如下，其中不正确的是(已知：白醋的水溶液显酸性，与稀盐酸的化学性质相似)A．实验一证明铁的金属活动性比铜强B．实验二的现象是铜丝不断减少，表面有银白色固体析出，无色溶液变为黄色C．实验一烧杯②中发生的是置换反应D．实验过程中存在不规范操作4．（23-24高三上·江苏·开学考试）铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分Cu2S)可以用于制铜，反应为Cu2S+O22Cu+SO2，制得的粗铜通过电解法进行精炼。Cu2S与浓硝酸反应可得Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成[Cu(NH3)4]2+。Cu2O加入到稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生，下列说法正确的是A．电解精炼铜时阴极反应：Cu-2e-=Cu2+B．Cu2S与浓硝酸反应Cu2S+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+H2S↑+H2OC．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2OD．Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu+8NH3+O2+4H+=2[Cu(NH3)4]2++2H2O5．（2024·广东汕头·二模）为解决铜与稀硝酸反应过程中装置内氧气对实验现象的干扰，以及实验后装置内氮氧化物的绿色化处理问题。某实验小组对装置进行微型化改造，设计如图所示的装置（试管底部有孔隙）。下列说法错误的是A．装置内发生的化学反应方程式为：B．实验开始前需除去试管内的氧气，可拉动注射器BC．该装置可通过控制止水夹和注射器来控制反应的开始与停止D．实验终止时，需将铜丝提拉上来后再拉动注射器A6．（2024·湖南·二模）将含氧化铜的矿石与焦炭混合，在高温条件下可以冶炼金属铜，该冶炼方法属于A．电解冶炼法 B．热还原法 C．热分解法 D．物理分离法题型二金属材料及金属矿物的开发利用7．（2024·浙江·三模）下列物质不能用作金属冶炼还原剂的是A．C B．CO C． D．S8．（2024·河北张家口·三模）《天工开物》中记载了提炼金银的过程：“欲去银存金，则将其金打成薄片，剪碎，每块以土泥裹涂，入坩埚中硼砂熔化，其银即吸入土内，让金流出，以成足色。”下列说法错误的是A．金的密度比银大 B．薄片的成分为金银合金C．金银的延展性较好 D．硼砂的作用是使银被氧化9．（2024·安徽滁州·一模）“中国制造”、“一带一路”的基础设施建设都需要用到大量钢铁。下列有关钢铁的说法正确的是A．钢是纯净物，生铁是合金 B．钢铁在潮湿的空气中容易生锈C．生铁的熔点比纯铁高 D．生锈的钢铁制品没有回收价值10．（2024·安徽池州·二模）今年是我国传统文化中的龙年。龙的图腾最早可追溯到距今约6400年的仰韶文化，仰韶文化中的龙是由贝壳拼成的蚌壳龙；距今约5000年的红山文化中，有龙形玉器；现发行的龙年纪念硬币有金、银、合金等多种规格。以下说法正确的是A．蚌壳的主要成分是硫酸钙，可用来烧石灰B．玉是含水的钙镁硅酸盐，硬度大，不怕摔C．合金属于金属材料，熔点一般低于各组分D．“真金不怕火来炼”，是指金的熔点很高11．（2024·湖南岳阳·一模）化学在科技强国中发挥着重要作用。下列有关叙述正确的是A．铝合金中硬铝密度小，强度高，常用于制造飞机外壳B．二氧化硅广泛用于航天器太阳能电池板C．液氧甲烷运载火箭中的甲烷是烃的衍生物D．医用无纺布防护服中常用聚乙烯作原料，聚乙烯属于天然纤维12．（2024·浙江绍兴·三模）回收铝制饮料罐得到铝与从铝土矿制铝相比，前者能耗仅为后者的3%-5%，下列说法不正确的是A．铝制饮料罐的回收再利用可以节约大量能源，缓解能源紧张的问题B．铝表面容易生成一层致密的氧化铝保护膜C．硬铝的硬度大但强度较小，不适合制造飞机的外壳D．电解熔融Al2O3时加入冰晶石，目的是降低Al2O3的熔化温度13．（2024·湖南·模拟预测）某课外小组为探究金属铜的还原性，进行如下实验：①将金属铜投入用酸化的的溶液中，现象不明显②将金属铜投入用盐酸酸化的的溶液中，铜粉溶解，溶液变为蓝绿色③将金属铜投入用酸化的的溶液中，铜粉溶解，溶液变为深棕色[经检验含]，无气泡生成。下列分析正确的是A．①说明的溶液不与铜粉反应B．②证明氧化性还原性C．③中的生成速率一定小于被还原的速率D．在①中加入少量绿矾，铜粉可溶解，溶液变为深棕色14．（2024·广西贵港·模拟预测）镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如图所示：下列说法错误的是A．试剂①可以选用(或)，试剂②可以选用B．操作Ⅱ是蒸发浓缩至有大量晶体析出、趁热过滤、洗涤、干燥C．实验室熔融无水(熔点：)时需酒精喷灯、三脚架、泥三角、坩埚和坩埚钳等仪器D．无水电解生成镁的化学方程式为15．（2024·辽宁朝阳·二模）钛铁矿(FeTiO3)制取金属钛的流程如图所示(已知TiCl4为无色液体，极易水解；Ti3+的还原性强于Fe2+)下列说法正确的是A．钛铁矿(FeTiO3)中Ti的化合价是+3B．氯化过程中反应2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+6CO+2TiCl4C．镁与TiCl4置换时可以用氮气做保护气D．制取金属钛时可以用Na与TiCl4溶液反应16．（2024·广西河池·二模）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如图所示。下列有关说法正确的是A．不宜用陶瓷等硅酸盐产品作吸收塔内衬材料B．吸收塔中发生的反应为C．合成槽中发生的反应为D．冰晶石可作为工业上电解熔融氯化铝制取金属铝时的助熔剂17．（2024·山东聊城·三模）锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为，还含有铁钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：25℃时，部分物质的溶度积常数如下表所示。物质MnSCoS回答下列问题：（1）用硫酸浸取含锰矿石时，提高浸取速率的方法有(写两种)。（2）“氧化”步骤发生反应的离子方程式为。（3）滤渣1的主要成分是，实验室中为了加快固液混合物的分离，常采用的操作是。（4）当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为(已知)。（5）“除杂3”步骤所得溶液中，则其的范围是。（6）电解废液中还含有少量，向其中加入饱和溶液，有沉淀和气体生成，该反应的离子方程式为。18．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）湿法炼锌具有能耗低，生成产品纯度高等特点，其主要原料为锌精矿(主要成分为硫化锌，还含有铁、钴、铜、镉、铅等元素的杂质)，获得较纯锌锭的工艺流程如图：已知：焙烧后的氧化物主要有ZnO、PbO、CuO、Fe2O3、Co2O3、CdO（1）铜原子的价层电子排布图为。（2）“酸浸”中滤渣主要成分为。（3）“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，然后反应速率显著增大，请解释产生此现象的原因：。（4）“β—萘酚净化除钴”先是NaNO2把Co2+氧化成Co3+，并生成NO，Co3+与有机物发生化学反应生成红褐色稳定鳌合物沉淀。写出Co2+被氧化的离子方程式：。（5）纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中，发生合金化反应生成LiZn(合金相)，同时负极材料晶胞的组成变化如图所示。①充电过程中ZnS到LixZnyS的电极方程式为(x和y用具体数字表示)。②若Li2S的晶胞参数为ann，则EF间的距离为nm。19．（2024·黑龙江哈尔滨·二模）钽（Ta）和铌（Nb）为高新技术产业的关键元素，其单质的性质相似。一种以花岗伟晶岩型铌钽矿（主要成分为、、和少量的FeO、CaO、MgO等）为原料制取钽和铌的流程如图一：“浸取”后的浸出液中含有、两种二元强酸。已知：①MIBK为甲基异丁基酮：②，，。（1）加快“浸取”速率可采取的措施是。（2）“浸取”时得到的“浸渣”主要成分为（填化学式），“浸取”时还会产生“废气”，“废气”中除了挥发出的HF还可能有（填化学式）。与氢氟酸反应的离子方程式为。（3）“萃取”时，若萃取剂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）用金属钠还原制取金属铌的化学方程式为。（5）钽形成的晶体TaAs在室温下拥有超高的空穴迁移率和较低的电子迁移率。TaAs的晶胞结构如图二所示。诗写出As的配位数：。晶体的密度为（列出计算式，阿伏伽德罗常数的值为）。20．（23-24高三上·黑龙江·期末）HDS废催化剂是石油精炼加氢脱硫工序中产生的危险固体废弃物，但又富含钼、镍等有价金属，是一种重要的二次资源。以下是工业从HDS中回收钼的工艺流程：已知：①HDS废催化剂氧化焙烧转化成②浸出渣的成分为和，③（1）该流程中使用的能提高碱浸出率的措施为，操作1为，此操作在化学实验室中用到的玻璃仪器有：玻璃棒、、。（2）结合下图，碱浸时选择的最佳质量浓度为，最佳浸出温度为。（3）碱浸时有生成，该反应的离子方程式为。（4）采用碳酸根型萃取钼的反应为：。参考有关文献资料可知：一些阴离子被萃取的顺序为，则加入反萃取发生的化学方程式为：。反萃取后有机相为型，加入氢氧化钠处理可实现萃取剂再生。（5）该流程中可循环利用的物质为（6）经还原可得钼粉，涉及的金属冶炼方法为。A．热分解法B．热还原法C．电解法1．（2021·浙江卷）下列说法不正确的是A．铁粉与氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨B．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火C．熟石膏与水混合成糊状后能很快凝固，常用于制作模型和医疗石膏绷带D．工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫2．（2023·上海卷）战国时期人们用青铜浇铸塑形成各样的青铜器，青铜比纯铜更便于制成形态各异的容器的原因是A．熔点低 B．密度大 C．硬度大 D．不易被腐蚀3．（2022·浙江卷）下列说法不正确的是A．镁合金密度较小、强度较大，可用于制造飞机部件B．还原铁粉可用作食品干燥剂C．氯气、臭氧、二氧化氯都可用于饮用水的消毒D．油脂是热值最高的营养物质4．（2022·山东·高考真题）是一种钠离子电池正极材料，充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示，晶胞内未标出因放电产生的0价Cu原子。下列说法正确的是A．每个晶胞中个数为xB．每个晶胞完全转化为晶胞，转移电子数为8C．每个晶胞中0价Cu原子个数为D．当转化为时，每转移电子，产生原子5．（2023·山东卷）一种制备的工艺路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液在3~4之间，反应Ⅲ需及时补加以保持反应在条件下进行。常温下，的电离平衡常数。下列说法正确的是A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应B．低温真空蒸发主要目的是防止被氧化C．溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体ⅠD．若产量不变，参与反应Ⅲ的与物质的量之比增大时，需补加的量减少6．（2023·全国卷）元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。回答下列问题：（1）将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中，先_______，而后将已称重的U型管c、d与石英管连接，检查_______。依次点燃煤气灯_______，进行实验。（2）O2的作用有__