金属材料、金属矿物的开发与利用（解析版）-2025年高考化学一轮复习讲义（新教材新高考）

备战2025年高考化学【一轮•考点精讲精练】复习讲义

考点20金属材料、金属矿物的开发与利用

疆本讲•讲义概要

二.金属矿物的开发利用

知识精讲

一.金属材料

选择题：20题建议时长：45分钟

课后精练

非选择题：5题实际时长：________分钟

%夯基•知识精讲________________________________________________

一.金属材料

1.合金的概念及性能

山曲神成两杵以卜的金M(克今禹勺亦今

八上培合向或的具仃金旦拄丝的物题

II有金相特性

出蚱烙点；♦代合金的熔点比它的各成分金H的饵户,国

理僮：台畲的小他般比它的各成分金网的淀能上

易错提醒：

(1)常温下，多数合金是固体，但钠钾合金是液体。

(2)合金的物理性质相比于成分金属有所改变，但合金中各成分金属的化学性质仍然不变。

(3)并非所有的金属都能形成合金，两种金属形成合金，其前提是两种金属在同一温度范围内都能熔化，若

一种金属的熔点大于另一种金属的沸点，则二者不能形成合金。

(4)合金一定是混合物，没有固定的熔点

2.常见的金属材料

(1)金属材料分类

（2）几种常见的合金

①铁合金：钢是用量最大，用途最广的合金。

厂低碳钢:韧性、焊接性好,强度低

|碳素钢|——史碳钢: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

।具有各种不同的优良性能，用于制

鱼凰一不锈钢及各种特种钢

②铝合金

③铜合金

青铜（主要含Cu.Sn.Pb）：我国最早使用

黄铜（主要含Cu、Zn等）

K白铜（主要含Cu、Ni、Zn等）

（3）新型合金

作用能够大量吸收氢气，并与氢气结合成

金属氢化物的材料

储氢合金）

储氢量大，金属氢化物既容易形成，

要求

新稍微加热又容易分解，室温时吸氢、

型放氢速率快

合｛钛合金~~）-

金航空航天

《耐热合金｝生物工程

电子工业

影状记忆合金｝

①储氢合金：一类能够大量吸收H2,并与H2结合成金属氢化物的材料。如Ti—Fe合金、La—Ni合金,

为氢气作为能源的实际应用起到重要的推动作用。

②其他新型合金：钛合金、耐热合金和形状记忆合金等新型合金广泛应用于航空航天、生物工程和电

子工业等领域。

3.用途广泛的稀土金属

（1）稀土元素

a.镯系元素（57〜71号元素）及铝和铳，共17种元素为稀土元素。

b.我国拥有丰富的稀土资源，现已查明的世界稀土资源中，80%分布在我国，并且品种齐全。

（2）用途

a.稀土金属有着广泛的用途，它既可以单独使用，也可用于生产合金。在合金中加入适量稀土金属,

能大大改善合金的性能，因而，稀土元素又被称为冶金工业的维生素。

b.稀土金属可用于制造引火合金、永磁材料、超导材料和发光材料等。稀土金属除广泛应用在冶金、

石油化工、材料工业、医药及农业领域外，还逐渐深入到许多现代科技领域。

二.金属矿物的开发利用

（1）金属在自然界中的存在形态

在金属化合物中，金属元素都显歪价

E金、伯等极少数金属

①游离态：化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在，如：Au、Ag、Pt、Cu

②化合态：化学性质比较活泼的金属，在自然界中能以化合态的形式存在，如：Al、Na

（2）金属冶炼的一般步骤

富集冶炼精炼

除去杂质，提高矿石利用氧化还原反应，用提纯

中有用成分的含量还原剂把矿石中的金属金属

离子还原成单质

（3）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游离态的过程。即M"++〃b==M（写反应通式，用M表示

金属）。

（4）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

----------金属活动性逐渐减弱----------------

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAg

1

电解fro赢△

NaCl1熔融）Feb?HgO

例如下列金属的冶炼：

方法名称主要反应原理（举例）

物理提取法Au、Pt在自然界中主要以游离态存在。

适于冶炼金属活动性顺序表中位置靠后的不活

泼的金属。

热分解法△

2HgO2Hg+O2T

A

2Ag2O4Ag+O2T

作还原剂

coFe2O3+3CO----------2Fe+3co2（高炉炼铁）

A

比作还原剂=

WO3+3H2W+3H2O

2Al+Cr2O3----------Al2O3+2Cr

热还原法铝热反应

10Al+3V2O5---------6V+5A12O3

,高温，

2PbO+C----------2Pb+CO2T

焦炭作还原剂

,高温,

C+2ZnO----------2Zn+CO2T

电解

2Al2。3（熔曲童■晶石"4A1+302T

电解

电解法MgCb（熔融）------Mg+Cl2T

电角星

2NaCl（熔融）-------2Na+Cl2T

说明：

①冶炼Al时只能电解AI2O3不能电解AlCb，原因是AICI3是共价化合物，熔融态难导电。加入冰晶石

(NasAlFe)的目的是降低A12O3的熔化温度。

②冶炼镁用电解熔融的MgCb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MgCb的熔点较低，更易熔融。

③用热还原法得到的铜还要经过电解精炼才能得到精铜。

港提能•课后精练_________________________________________________

1.(24-25高三上•江苏南通•阶段练习)在给定条件下，下列物质间的转化可以实现的是

A.Fe过量12->FeIz(aq)过堇°2_亦603(aq)

B.MgCC)3(s)盐酸>MgCU(aq)电解>Mg(s)

C.A12O3(S)盐酸>A1CL(aq)>NH4A1O2(aq)

C2

D.NaCl(aq)°->NaHCO3(s)—^->Na2CO3(s)

【答案】A

【详解】A.碘单质氧化性较弱，和铁反应生成碘化亚铁，氯气氧化性较强，将碘化亚铁氧化为氯化铁，A

正确；

B.碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁，电解氯化镁溶液得不到镁单质，电解熔融氯化镁生成镁单质，B错误；

C.氧化铝和盐酸反应生成氯化铝，氯化铝和过量弱碱氨水生成氢氧化铝沉淀，C错误；

D.氯化钠和二氧化碳不反应，不能生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解为二氧化碳、水和碳酸钠，D错误；

故选Ao

2.(24-25高三上•山东荷泽•阶段练习)中国古代的下列发明创造中，不涉及氧化还原反应的是

A.曾青(CuSO。得铁则化铜B.用铁矿石炼铁

C.用明矶除去铜器上的铜锈D.用硫磺漂白织物

【答案】C

【详解】判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是反应中是否有元素的化合价发生改变，有元素的化合

价发生改变的反应为氧化还原反应，据此分析解题：

A.曾青(CuSC>4)得铁则化铜，反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSC>4，涉及氧化还原反应，A不合题意；

B.用铁矿石炼铁，该反应为Fe2()3+3CO室遇2Fe+3c。2，涉及氧化还原反应，B不合题意；

3++

C.用明研除去铜器上的铜锈，原理是明矶水解呈酸性，A1+3H2OA1(OH)3+3H,再酸与铜锈反应，

+2+

CU2(OH)2CO3+4H=2CU+3H2O+CO2T，未涉及氧化还原反应，C符合题意；

D.用硫磺漂白织物，反应原理为：S+02-S02,再利用SO2的漂白性，涉及氧化还原反应，D不合题

思；

故答案为：Co

3.(2021•河北•高考真题)“灌钢法”是我国古代劳动人民对钢铁冶炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草

经集注》中提到“钢铁是杂炼生臻作刀镰者”。“灌钢法”主要是将生铁和熟铁(含碳量约0.1%)混合加热，生铁

熔化灌入熟铁，再锻打成钢。下列说法错误的是

A.钢是以铁为主的含碳合金

B.钢的含碳量越高，硬度和脆性越大

C.生铁由于含碳量高，熔点比熟铁高

D.冶炼铁的原料之一赤铁矿的主要成分为Fe2()3

【答案】C

【详解】A.钢是含碳量低的铁合金，故A正确；

B.钢的硬度和脆性与含碳量有关，随着含碳量的增大而增大，故B正确；

C.由题意可知，生铁熔化灌入熟铁，再锻打成钢，说明生铁的熔点低于熟铁，故C错误；

D.赤铁矿的主要成分是FezOs，可用于冶炼铁，故D正确；

故选C。

4.(24-25高三上•全国・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

【详解】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已，故D项错误。

故答案为C。

5.（2024•北京海淀•三模）发展改变生活。下列说法不正确的是

A.T-碳（T-Carbon）是一种碳的三维结构晶体，其与C6fl互为同位素

B.“天问一号”中Ti-Ni形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属

C.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性

D.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片一天机芯的主要材料是硅单质

【答案】A

【详解】A.T-碳与C6。为同种元素组成的不同单质，所以两者互为同素异形体，A错误；

B.Ti位于第四周期IVB族，Ni位于第四周期VIII族，两者均属于过渡金属元素，B正确；

C.钛合金密度小、强度高、耐高温，C正确；

D.硅单质是计算机芯片的主要成分，D正确；

答案选A。

6.（2024・吉林•高考真题）下列实验操作或处理方法错误的是

A.点燃H?前，先检验其纯度B.金属K着火，用湿抹布盖灭

C.温度计中水银洒落地面，用硫粉处理D.苯酚沾到皮肤上，先后用乙醇、水冲洗

【答案】B

【详解】A.%为易燃气体，在点燃前需验纯，A正确;

B.金属K为活泼金属，可以与水发生反应，不能用湿抹布盖灭，B错误;

C.Hg有毒且易挥发，温度计打碎后应用硫粉覆盖，使Hg转化为难挥发的HgS,C正确；

D.苯酚易溶于乙醇等有机物质中，苯酚沾到皮肤上后应立即用乙醇冲洗，稀释后再用水冲洗，D正确；

故答案选Bo

7.(2024・四川乐山•一模)“矶”是一类金属硫酸盐的结晶水合物，在生活和生产中有着重要应用，下列有

关“矶”的说法正确的是

A.蓝研(CuSO4-5H2。)是一种纯净物，可用于检验酒精中是否含有水

B.明研［KA1(SO4)2T2H2。］常用于净水，其水溶液显中性

C.铁钱矶［NH4Fe(SO4)2T2H2。］是一种媒染剂，其中Fe的化合价为+3价

D.皓研亿nSO/7H2O)常用作医学收敛剂，铁单质与其溶液反应能置换出Zn

【答案】C

【详解】A.无水硫酸铜遇水变蓝，可用于检验酒精中是否含有水，而蓝矶(CUSO46H2O)不能，故A错误;

B.明研［KA1(SO4)2T2H2。］在水中电离出的铝离子很容易水解生成氢氧化铝胶体，水溶液显酸性，故B错

误；

C.铁钱矶［NH4Fe(SO4)2T2H2。］中，钱根显+1价，硫酸根显-2价，故铁元素显+3价，故C正确；

D.铁单质金属活动性顺序排在Zn之后，不能皓矶溶液反应能置换出Zn,故D错误；

故答案选Co

8.(2024•安徽铜陵•二模)工业上，下列各组金属的冶炼方法相同的是

A.Fe和AlB.Au和CuC.Na和AlD.K和Fe

【答案】C

【详解】A.Fe采用热还原法，A1采用熔融电解法，故A不符合题意；

B.Au采用物理方法富集法，Cu采用热还原法，故B不符合题意；

C.Na、Al都采用熔融电解法，故C符合题意；

D.K采用熔融电解法，Fe采用热还原法，故D不符合题意。

综上所述，答案为C。

9.（24-25高三上•湖南长沙•阶段练习）工业上制备下列物质的生产流程合理的是

A.由铝土矿冶炼铝：铝土矿AI2O3提纯>AICL」^AI

B.由NaCl制漂白粉：饱和食盐水一jC12NaOH溶液>漂白粉

C.工业合成硝酸：N2>NO—NO,■HNO3

D.由石英砂制纯硅：石英砂粗硅T-SiHChT-纯硅

【答案】D

【详解】A.氯化铝不是离子化合物，所以不能通过电解熔融氯化铝来制备铝单质，A错误；

B.氯气与氢氧化钠溶液可制备漂白液，而不是漂白粉，与石灰乳可制备漂白粉，B错误；

C.工业上制备硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，即利用氮气与氢气合成氨气，氨气经过催化氧

化生成NO,NO与氧气化合生成NO2,NC>2与水发生反应硝酸和NO,C错误；

D.石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅与CO,粗硅与HC1在加热条件下反应生成SiHCl3和H2,SiHCb

再与氢气高温条件下制纯硅和HC1,D正确；

故选D。

10.（24-25高三上•全国•专题练习）下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是

选项金属存在形式冶炼方法

A金游离态金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离

B银化合态银的金属性弱，用加热Ag2。的方法冶炼

C铁化合态用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物

钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶

D钠化合态

液的方法冶炼

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【详解】A.金的活泼性很弱，在自然界中以游离态存在，根据密度的不同，可以采用水洗法分离得到金单

质，A正确；

B.常温下，银易和其它物质反应生成化合物，所以在自然界中以化合态存在，银的金属性弱，可用加热

Ag2。的方法冶炼，B正确；

C.铁在自然界中以化合态存在，铝的金属性大于铁，铝和铁的氧化物能发生置换反应，所以可以铝热法炼

铁，c正确；

D.钠的性质很活泼，极易和氧气反应，所以在自然界中以化合态存在，一般还原剂很难将其还原出来，所

以用电解熔融NaCl的方法冶炼，D错误；

故选D。

11.（2024•贵州贵阳•二模）2024年新春，万米载人潜水器“奋斗者”号全面升级，“中国深度”再次刷新。下

列关于“奋斗者”号的说法中正确的是

A.实验舱使用的导热石墨烯属于新型无机非金属材料

B.载人舱壳所用新型钛合金材料中钛元素属于IVA族元素

C.动力舱配置锂离子电池作为动力电池工作时，锂离子移向负极

D.浮力材料中的空心玻璃微球主要成分是Si。?，与金刚砂的组成相同

【答案】A

【详解】A.实验舱使用的导热石墨烯属于新型无机非金属材料，A正确；

B.载人舱壳所用新型钛合金材料中钛元素属于IVB族元素，B错误；

C.动力舱配置锂离子电池作为动力电池工作时，锂离子是阳离子移向正极，C错误；

D.浮力材料中的空心玻璃微球主要成分是Si。?，金刚砂是碳化硅，组成不相同，D错误；

故选Ao

12.（2024•山东潍坊•二模）三氯化铭是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。

实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铭（络、降为气流控制开关）。

原理：Cr2O3+3CCl4^=3COCl2+3CrCl3

已知：COC1?气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。下列说法正确的是

A.实验装置合理的连接顺序为a->bTC—h-i-d—e-f

B.装置D中反应的离子方程式为COC12+3OI^=HCOI+H2O+2C「

C.从安全的角度考虑，整套装置的不足是升华的三氯化铭易凝华，堵塞导管

D.实验开始和结束都通一段时间N2,且目的相同

【答案】C

【详解】A.根据分析，装置的排序是AECBD。首先用干燥的N2排除装置空气，则反应前C装置内应该

充满N2,要收集的气体为COCb，其密度大于N2,所以COCb从d进入，因此，实验装置合理的连接顺序

为ahidebcfg,A错误；

B.根据元素分析，COC12水解生成的两种酸性气体是HC1和C02,COC12和NaOH溶液反应的离子方程

式应该为COCl2+4OH-=COf-+2H2O+2C1-,B错误；

C.三氯化铭容易受热升华，温度降低后容易在导管内凝华，从而堵塞导管，c正确；

D.反应前先通入氮气，排除空气的干扰，而反应结束后还需要持续通入N2一段时间，从而将COCE完全

排入装置D被充分吸收，并使CrCb在氮气氛围中冷却在装置C收集，即前后两次的作用不相同，D错误;

故答案为：Co

13.（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TiCL为无色液体，极易水解;

Ti3+的还原性强于Fe2+）

焦炭Clco

Ji2I

FeTiO—J赢k->TiClMg

34»Ti

Ar气氛中、800℃

FeCl3

下列说法正确的是

A.钛铁矿(FeTQ)中Ti的化合价是+3

B.氯化过程中反应2FeTiO3+6C+7Cl2簟2FeCl3+6CO+2TiCl4

C.镁与TiCL置换时可以用氮气做保护气

D.制取金属钛时可以用Na与TiC」溶液反应

【答案】B

【详解】A.曾+的还原性强于Fe2+,则Fe3+能将"+氧化为Ti4+,所以钛铁矿(FeTQ)中Ti的化合价是+4

价，A不正确；

B.氯化过程中，Cb将C氧化为CO,Fe2+氧化为Fe3+,则发生反应2FeTiC)3+6C+7cl2T2FeCb+6CO+

2TiCl4,B正确；

C.镁是活泼的金属元素，能与氮气反应生成氮化镁，则镁与TiCL置换时不能用氮气做保护气，C不正确;

D.Na能与水反应，则制取金属钛时可以用Na与TiC」的熔融液反应，不能使用TiCL的水溶液，D不正

确；

故选B。

14.(2024・全国•模拟预测)草酸钻晶体是制备钻的氧化物的重要原料。18.3g草酸钻晶体(COC2O4,2H2。)在

隔绝空气受热时的质量变化曲线如图所示，24(TC及以上所得固体均为钻氧化物(其中Co的化合价为+2或

+3)=下列说法正确的是

%

、

然

去

皿

副

率

翱

眼

及

画

A.到A点时草酸钻晶体失去2个H20

B.C点剩余固体的化学成分为CO3O4

高温

C.若B点时通入氧气，则会发生反应3coe2。4+202^（203。4+682

D.C点到D点发生反应的化学方程式为COCO3^COO+CO2T

【答案】c

【详解】A.若COC2O-2H2。失去2个H2。，则固体质量保留百分数为T^xlOO%。80.33%,对应的

183

点为B点，A项错误；

B.若C点生成CO3O4,根据钻元素守恒，得到关系式CoCzO-ZHzO〜;CO3O4,则固体质量保留百分数为

；X（3X59+4X16;OO%-39。％,假设不成立，B项错误；

183

C.B点剩余固体为COC2O4,通入氧气，则会发生反应3coeQ4+2O2工整孰3。4+6<2。2,C项正确；

D.刈+3x16-I。。％*65QB%,推测C点为CoCOj,CoCC>3高温分解生成CO2O3，固体质量保留百分

183

数为42X59+3X16;O0%』36%,D项错误；

183

故选C。

15.（24-25高三上•广东•阶段练习）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是

A.镁可以和CO?反应，可用于制造信号弹和焰火

B.纳米Fes。,能与酸反应，可用作铁磁性材料

C.石墨的熔点很高，可用作干电池电极材料

D.无水CoCU呈蓝色，吸水后为粉红色[CoCL6HQ],可用于制造变色硅胶（干燥剂）

【答案】D

【详解】A.镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火，与镁能和二氧化碳反应没有关系,

A错误；

B.纳米Fes。4可用作铁磁性材料是因为其有磁性，与四氧化三铁能与酸反应没有关系，B错误；

C.石墨可用作干电池电极材料是因其可以导电且常温下性质不活泼，与熔点很高无关，C错误；

D.无水CoCl?呈蓝色，吸水后为粉红色[COC12-6H2O],因此可用于制造变色硅胶(干燥剂)，D正确;

故选D。

16.(24-25高三上•山东烟台•阶段练习)Cr(OHh可用于制备铭颜料及铭盐，工厂采用如下工艺制备

Cr(OH)3,己知焙烧后Cr元素以+6价形式存在；在溶液中Cr(VI)存在如下平衡：

2CrOj+2H+UCrQ)+凡0。下列说法正确的是

Cr(OH)3

滤渣滤液②

A.“焙烧”若在实验室中进行，可以选择陶瓷用烟作反应容器

B.滤渣的主要成分为FeQj

C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为Cr2。广

D.滤液②的主要成分为(NH)SO,

【答案】B

【详解】A.陶瓷均烟成分为Si02,高温下能与碳酸钠反应，因此“焙烧”不可以选择陶瓷用烟作反应容器，

故A错误；

B.矿渣主要成分为FeO、Cr2O3,加入纯碱、空气焙烧，4FeO+O2±2Fe2O3,水浸之后除去生成的氧化铁，

滤渣的主要成分为Fe2C>3，故B正确；

C.已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在，发生反应：2Cr2O3+4Na2CO3+3O2±4Na2CrO4+4CO2,即滤液①

中Cr元素的主要存在形式为CrO：,故C错误；

D.Na2s2O3与NazCrCU发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,硫元素化合价升高，被氧化为硫酸根，加入浓氨

水调节pH,滤液②的主要成分为Na2so4，故D错误;

故选：Bo

17.（2024•浙江衢州•模拟预测）工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如图:

由解

—铝土矿——>除杂——>A1O上马A1

矿23

k+.纯碱、石英T+T

一石灰石---舌宿---►玻璃

物局温

一什c,Cl2H2-

资一石英育竽（粗）之SiCL扇Si（纯）

Q电解

r->Cu2S忘Cu（粗）---->Cu（纯）

源

一黄铜矿"

L~>FeO+SO2+废渣

下列说法不正确的是（）

A.石灰石、纯碱、石英都属于盐，都能与盐酸反应

B.用铝土矿制备较高纯度A1的过程中常用到NaOH溶液、CO2,冰晶石等

C.在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2：1

D.黄铜矿（CuFeSz）与。2反应产生的CsS、FeO均是还原产物

【答案】A

【详解】A.石灰石的主要成分是碳酸钙、石灰石是混合物，不属于盐，纯碱是碳酸钠，属于盐，石灰石和

纯碱都能与盐酸反应，石英主要成分是二氧化硅不属于盐，是氧化物，不能与盐酸反应；故A错误；

B.由铝土矿制备较高纯度A1,可用氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠溶液，过滤后通入二氧化碳生成

氢氧化铝，氢氧化铝分解生成氧化铝，电解氧化铝可生成铝，电解时为降低熔点，可加入冰晶石，故B正

确；

C.制粗硅的反应522+2（2蟹$1+2coT，反应中二氧化硅为氧化剂，氧化剂反应中被还原，C为还原剂，反

应中易被氧化，则被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2：1,故C正确；

D.黄铜矿（CuFeSz）与。2反应产生的CU2S、FeO,Cu、0元素化合价降低，则C112S、FeO均是还原产物，

故D正确；

答案选A。

18.（2024•安徽安庆・模拟预测）软磁材料Mn3O4可由阳极渣和黄铁矿FeS2制得。阳极渣的主要成分为MnO2

且含有少量Pb、Fe、Cu等元素的化合物。制备流程如下。

25。(2时，Ksp(MnF2)=5.0xl0-\Ksp(CaF2)=3.5x10^,下列说法错误的是

A.X可为稀硫酸

B.滤渣2成分是CU(OH)2和CaSO4

C.“酸浸”时FeS2中的铁元素转化为Fe3+,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2

D.利用MnCO3替代CaO可优化该流程

【答案】B

【详解】A.Mn02具有较强氧化性，FeS?具有较强还原性，据流程图可知，后续操作得到MnSCU，所以X

可为稀硫酸，故A正确；

B.滤液中加CaO调溶液pH,将Fe3+和CW+转化为Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀，由于CaSCU微溶，所以滤渣

2的成分是CU(OH)2、CaSC)4和Fe(OH)3,故B错误；

C.“酸浸”时FeS2中的铁元素转化为Fe",MnCh被还原为MnSCU，反应的离子方程式为

+l+

3脑?。2+2FeS2+12H=3Mn+2尸e?++4SJ+6H2O,所以该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2,

故C正确；

D.利用MnCOj替代CaO可避免引入杂质Ca2+,即可优化该流程，故D正确；

故答案为：Bo

19.(2024•浙江•模拟预测)下列说法不正确的是

A.工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜

B.工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅可制得粗硅和一氧化碳

C.单质碳有还原性，在高炉炼铁中直接将氧化铁还原成铁

D.工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料

【答案】c

高温

【详解】A.工业上冶炼铜时是用CuFeS2与。2在高温下发生反应：8CuFeS2+21O2^

8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,此时得到的铜为粗铜，A正确；

高温

B.在工业上用焦炭与SiC>2在高温下反应产生Si、CO,反应的化学方程式为：SiO2+2C^Si+2COt，用

这种方法还原二氧化硅，可制得粗硅和一氧化碳，B正确；

C.单质碳具有还原性，在高炉炼铁中，焦炭与。2首先反应产生co,然后是CO与Fe2C>3反应产生Fe、

CO2,因此在高炉炼铁中焦炭不能直接将氧化铁还原成铁，C错误；

D.在工业上生产玻璃使用的原料是纯碱、石灰石、二氧化硅；制取水泥需要的原料是石灰石、黏土；炼铁

时要使用石灰石除去脉石SiO2，因此工业上生产玻璃、水泥和炼铁均需要用石灰石为原料，D正确；

故合理选项是C。

20.（24-25高三上•浙江•阶段练习）下列说法不正确的是

A.高温下用氢气还原AlCb可制取金属铝

B.高炉炼铁、生产水泥和制造玻璃都要用到石灰石

C.海水提取粗食盐后的母液，可作为提取镁的原料

D.铜盐能杀死某些细菌，并能抑制藻类生长，常用硫酸铜作游泳池水消毒剂

【答案】A

【详解】A.铝是活泼的金属，通过电解熔融的氧化铝冶炼金属铝，故A错误；

B,高炉炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石；制硅酸盐水泥的原料：石灰石和黏土；制普通玻璃的原料：

石英砂、石灰石、纯碱，所以高炉炼铁、生产水泥和普通玻璃都要用到的原料是石灰石，故B正确；

C.海水提取粗食盐后的母液中含有镁离子，可作为提取镁的原料，故C正确；

D.铜离子能使蛋白质变性，可以杀菌消毒，并能抑制藻类生长，常用硫酸铜作游泳池水消毒剂，故D正

确；

故选Ao

21.（2024•河南郑州•模拟预测）草酸钻在化学中应用广泛，可用于制备催化剂等。以钻矿［主要成分为

CoO、CO2O3、CO（OH）2,含少量的Si。?、A12O3,CuO、FeO、MnO?等］为原料制取草酸钻晶体

(CoC2O4-2H2O)的工艺流程如图所示。

Na2s。3溶液稀硫酸氏。2溶液NaOH溶液(NH4)2C2O4

浸出渣沉淀X

回答下列问题：

(l)Co位于元素周期表中第周期第族。

(2)浸出渣的主要成分是(填化学式)。“浸取"时CO2O3发生反应的化学方程式为o

(3)“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是(用化学方程式表示)o

(4)取“调节pH”后所得滤液，将pH调至9.4,可得到Co(OH)2沉淀，在空气中850C燃烧该沉淀得到CO3O4

的化学方程式为o

(5)“提纯”分为萃取和反萃取两步进行。向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂(HAh,发生反应

2+2+

co+2(HA)2uCO(HA2)2+2H+。当溶液pH处于一定范围内时，测得Co萃取率随溶液pH的增大而增

大，其原因是o反萃取时，应加入O

(6)取36.6g草酸钻晶体，在空气中加热至恒重，得到CoO和CoQ’的混合物15.8g,则该混合物中CO3O4的

质量为g0

【答案】

⑴四VIII

(2)SiO2Co2O3+Na2sO3+2H2SO4=2COSO4+Na2SO4+2H2O

2+3+

Cu/Fe

(3)2H2O22H2。+02T

、850℃

(4)6CO(OH)2+O2^=2CO3O4+6H2O

(5)溶液pH增大，c(H+)减小，萃取反应平衡向正反应方向移动稀硫酸

(6)12.05

【详解】(1)Co与Fe是同族元素，位于元素周期表的第四周期第VIII族。

(2)SQ不与Na2s。3、稀硫酸反应，故浸出渣的主要成分为SiO-“浸取，，时CO2O3和MnO?分别被还原为

Co,Mn2+-SO;被氧化为S0「浸取液中主要含有C02+、AF+、CutFe2+>Mn?+和SO；'

(3)“氧化”时H2O2将Fe?+氧化为Fe3+,Cu?+和Fe?+都会促进H?。。自身的分解反应，所以HQ的总消耗

量会明显高于作为氧化剂的H?。？的用量。

(4)在空气中850℃煨烧CO(OH)2得至IJCo3O4的化学方程式为6Co(OH)2+02^^2Co3O4+6H2O。

(5)对于反应Co2++2(HA)2-Co(HA2)2+2H+,溶液pH增大，《可)减小，平衡向正反应方向移动，Co2+

萃取率增大。反萃取时，需要增大c(H+)使平衡逆向移动，故可加入稀硫酸。

⑹第一步：计算草酸钻晶体的物质的量。MCOC2O4.2凡0)=]83：黑「"mol。第二步:计算混合物8^4

的物质的量。设混合物中Cos。4的物质的量为由。1，由钻元素守恒得混合物中CoO的物质的量为

(0.2-3x)mol,混合物的总质量为241xg+75x(0.2-3x)g=15.8g,解得x=0.05。第三步：计算混合物中CO3O4

的质量。混合物中Cc^Od的质量为。O5x241g=12.05g。

22.(2024•湖北武汉•模拟预测)V有“工业味精”之称。工业上提取帆的工艺有多种，一种从帆页岩(一种主

要含Si、Fe、Al、V元素的矿石)中提取V的工艺流程如下：

H2C2O4NH4cl溶液

机页岩调PH至5.11+成

滤渣1滤渣2水相有机相

已知：①“酸浸”时有VO；生成。②“萃取”时离子萃取率的大小顺序为Fe">VC)2+>V0；>Fe2+>AF+。回答下

列问题：

(1)“焙烧”时可添加适量“盐对"NaCl-Na2s。4与帆页岩形成混合物，这样做的目的是。

(2)“滤渣I”除掉的主要杂质元素是(填元素符号)。

(3)H2c2O4作用是将VO；转化为VCP+,转化的目的是,发生的离子反应方程式为。

(4)“沉帆”时，生成NH4VO3沉淀，“步骤X”的目的是,写出“燃烧”时的化学反应方程式o

(5)以“沉铀率”(NH4VO3沉淀中V的质量和帆页岩中铀的质量之比)表示锐的回收率如图所示，温度高于80℃

时沉机率下降的原因是0

【答案】

(1)生成易溶的钠盐，提高钏的浸取率

(2)Si

(3)VO2+的浸取率大于VO；,转化为VO2+可以提高机的浸取率2VO；

+2+

+H2C2O4+2H=2VO+2CO2t+2H2O

A

(4)将VO2+氧化为VO；2NH4VO3==2NH3T+V2O5+H2O

(5)温度高于80。(2时，NH：的水解程度增大，NH：浓度减小导致沉机率下降

【详解】(1)“焙烧”时可添加适量“盐对"NaCl-Na2s。4与铀页岩形成混合物，这样做能将钢转化为可溶性

盐，目的是：生成易溶的钠盐，提高帆的浸取率。

(2)加入酸后，铀对应的盐，铁、铝的氧化物等都易溶于酸，只有硅的化合物不溶，所以“滤渣I”除掉的主

要杂质元素是Sio

(3)题干信息显示，VO2+的浸取率大于VO；,则H2c2O4作用是将VO；转化为VO2+,所以转化的目的是:

VO2+的浸取率大于VO；,转化为VCP+可以提高钢的浸取率：发生的离子反应方程式为2VO；

+2+

+H2C2O4+2H=2VO+2CO2t+2H2OO

(4)“沉钢”时，生成NH4V沉淀，贝『'步骤X”操作后，VO2+转化为VO；,所以目的是将VCP+氧化为

A

VO；,“煨烧”时的化学反应方程式为2NH4Vo3==2NH3T+V2O5+H2。。

(5)从图中可以看出，温度高于80(时，沉机率下降，可能是NH；浓度减小造成的，原因是：温度高于

80。(2时，NH：的水解程度增大，NH：浓度减小导致沉钢率下降。

【点睛】盐的水解通常为吸热过程，温度升高，水解程度增大。

23.（2024•山东日照•三模）实验室常用金属锌、CrCl3（易升华）和醋酸钠制备醋酸亚铭，醋酸亚铭晶体

的化学式为［Cr（CH3COO）jj2H2。，难溶于冷水，易溶于酸，易被空气氧化。回答下列问题：

I.制备无水CrCL（见图甲）

泡

罩

玻

璃

管

图甲

（1）仪器b的名称为o管式炉中有光气（COC1Q生成，其化学方程式为:

光气有剧毒，易水解，b中生成的盐是（填化学式）。

（2）反应管右端有］5cm在管式炉外，其作用是o

II.制备醋酸亚铭（见图乙）

（3）三颈烧瓶中生成［Cr（CH3c0。）^?凡。的离子方程式为；锌粒的作用.

（4）实验时用7.93gCrCl3（摩尔质量加'=158.5g-moL）固体与0.75L0.2moi1一醋酸钠溶液充分反应得到

7.99g干燥纯净的仁«凡8。）2］「2凡。（摩尔质量M=376g.mo『）,该实验的产率为（不考虑

醋酸亚铭晶体的溶解）。

【答案】

高温

(1)抽滤瓶Cr2O3+3CC14—2CrCl3+3COC12Na2cO3和NaCl

(2)使CrCL凝华

2+3+

⑶2Cr+4CH3COO-+2H2O=[Cr(CH3coO)J•2H2O还原Cr,与