高中考試地理特訓練習含答案-金屬礦物的開發(fā)利用

課時規(guī)范練8金屬材料金屬礦物的開發(fā)利用基礎(chǔ)鞏固1.(2020全國2,7)北宋沈括《夢溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.膽礬的化學式為CuSO4B.膽礬可作為濕法冶銅的原料C.“熬之則成膽礬”是濃縮結(jié)晶過程D.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發(fā)生了置換反應2.(2020河北邢臺月考)我國古代的青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價值和歷史價值。下列說法不正確的是()A.我國使用青銅器的時間比使用鐵器、鋁器的時間均要早B.將青銅器放在銀質(zhì)托盤上,青銅器容易生成銅綠C.《本草綱目》中載有一藥物,名“銅青”,銅青是銅器上的綠色物質(zhì),則銅青就是青銅D.用蜂蠟做出銅器的蠟模,是古代青銅器的鑄造方法之一,蜂蠟的主要成分是有機化合物3.(2020江蘇化學,3)下列有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途具有對應關(guān)系的是()A.鋁的金屬活動性強,可用于制作鋁金屬制品B.氧化鋁熔點高,可用作電解冶煉鋁的原料C.氫氧化鋁受熱分解,可用于中和過多的胃酸D.明礬溶于水并水解形成膠體,可用于凈水4.不同的金屬在冶煉方法上也有所不同,下列說法正確的是()A.釩、鉻、錳、鐵等難熔金屬通常采用鋁熱法煉制B.鋁及其合金是生產(chǎn)、生活中廣泛使用的材料,是因為鋁的冶煉方法比較簡單C.由于鈉、鎂、鋁等金屬化學性質(zhì)太活潑,人們通常采用電解熔融狀態(tài)下的氯化物的方式來獲取它們的單質(zhì)D.煉鐵時加入的焦炭除了提供熱量外,還用來制造還原劑一氧化碳5.(2020江西第一次大聯(lián)考)向鋁、鐵兩種金屬粉末的混合物中加入過量的鹽酸,過濾后向濾液中加入過量的燒堿溶液,再過濾,濾液中大量存在的離子有()A.Fe3+B.AlO-C.Al3+D.Fe2+.(2020山東實驗中學診斷)鋁土礦的主要成分中含有氧化鋁、氧化鐵和二氧化硅等,工業(yè)上經(jīng)過下列工藝可以冶煉金屬鋁。下列說法錯誤的是()26鋁土礦abcdAlA.①、②中除加試劑外,還需要進行過濾操作B.a、b中鋁元素的化合價相同C.③中需要通入過量的氨氣D.④進行的操作是加熱,而且d一定是氧化鋁7.(2020北京東城區(qū)一模)文物是人類寶貴的歷史文化遺產(chǎn),我國文物資源豐富,但保存完好的鐵器比青銅器少得多,研究鐵質(zhì)文物的保護意義重大。商代的鐵刃銅鉞(1)鐵刃銅鉞中,鐵質(zhì)部分比銅質(zhì)部分銹蝕嚴重,其主要原因是。(2)已知:ⅰⅱ.鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中主要發(fā)生吸氧腐蝕,表面生成疏松的FeOOH;.鐵質(zhì)文物在干燥的土壤中表面會生成致密的FeO,過程如下:23FeFeOFe3O4Fe2O3①②③寫出ⅰ中,O2參與反應的電極反應式和化學方程式:、。若ⅱ中每一步反應轉(zhuǎn)化的鐵元素質(zhì)量相等,則三步反應中電子轉(zhuǎn)移數(shù)之比為。結(jié)合已知信息分析,鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中比在干燥的土壤中銹蝕嚴重的主要原因是。(3)【資料1】Cl-體積小、穿透能力強,可將致密氧化膜轉(zhuǎn)化成易溶解的氯化物而促進鐵質(zhì)文物繼續(xù)銹蝕?！劲佗谫Y料2】Cl-、Br-、I-促進鐵器皿繼續(xù)銹蝕的能力逐漸減弱。寫出鐵質(zhì)文物表面的致密氧化膜被氯化鈉破壞的化學方程式:。結(jié)合元素周期律解釋“資料2”的原因是。(4)從潮濕土壤出土或海底打撈的鐵質(zhì)文物必須進行脫氯處理:用稀NaOH溶液反復浸泡使Cl-滲出后,取最后一次浸泡液加入試劑(填化學式)溶液檢驗脫氯處理是否達標。(5)經(jīng)脫氯、干燥處理后的鐵質(zhì)文物再“覆蓋”一層透明的高分子膜可以有效防止其在空氣中銹蝕。下圖為其中一種高分子膜的片段:該高分子的單體是。能力提升8.(雙選)(2020山東臨沂模擬)明礬[KAl(SO)·12HO]是一種復鹽,在造紙等方面應用廣泛。采用廢易422拉罐制備明礬的過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是(??)A.合理處理易拉罐有利于環(huán)境保護和資源再利用B.從易拉罐中可回收的金屬元素有Al無FeC.“沉淀”中的金屬離子為Fe3+D.上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO39.(2020山東師范大學附中月考)以銅銀合金(含少量鐵)廢料為原料回收銀和銅的工藝流程如下:下列說法正確的是()A.粗銅溶于過量稀硝酸,過濾、低溫干燥得純銅B.電解時用粗銀作為陰極,硝酸銀溶液為電解質(zhì)溶液C.用稀硫酸處理渣料時主要發(fā)生了氧化還原反應D.從濾液B中可以提取綠礬(FeSO·7HO)4210.(2020福建泉州質(zhì)量檢查)鋁在酸性或堿性溶液中均可與NO3發(fā)生氧化還原反應,轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示:下列說法錯誤的是()A.B溶液含AlO-2B.A溶液和B溶液混合無明顯現(xiàn)象C.D與F反應生成鹽D.E排入大氣中會造成污染11.(雙選)(2020山東泰安第四中學期中)銅有兩種常見的氧化物CuO和Cu2O。某學習小組取0.98g(用精密天平測量)Cu(OH)2固體加熱,有銅的氧化物生成,其質(zhì)量隨溫度變化如圖1所示;另外,某同學繪制了三條表示金屬氧化物與其所含金屬元素質(zhì)量的關(guān)系曲線,如圖2所示。則下列分析正確的是(??)A.圖1中,A到B的過程中有0.01mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移B.圖1整個過程中共生成0.18g水C.圖2三條曲線中,表示CuO和其中所含Cu元素質(zhì)量關(guān)系的是A曲線D.圖1中A和B化學式分別為Cu2O和CuO12.(2020北京化學一輪復習月考)鋁及其化合物在生產(chǎn)、生活等方面有廣泛的應用。(1)鋁元素位于周期表中第周期第族。硼、鎵與鋁位于同一主族,現(xiàn)有下列三種物質(zhì):①NaAlO、②NaBO、③NaGaO,濃度相同的這三種物質(zhì)的溶液pH由大到小的順序為222(用序號表示)。(2)將20.0mL0.1mol·L-1Ba(OH)溶液和20.0mL0.1mol·L-1NHAl(SO)溶液混合,所得溶液中2442Al3+、NH+、SO2、OH-、H+的濃度由大到小的順序為。-44(3)氮化鋁(AlN)是一種新型的無機非金屬材料,可用作熱交換器材料。某AlN樣品中僅含有AlO雜23質(zhì),為測定AlN的含量,甲組同學設(shè)計了如下流程:已知:AlN+NaOH+H2ONaAlO+NH↑。23①②過濾時用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和。實驗過程中,稱得樣品的質(zhì)量為4.2g,最后得到的固體為5.1g,則樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為。(不考慮整個過程中的損耗,結(jié)果保留四位有效數(shù)字)13.(2020山東肥城泰西中學月考)工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分為FeO和CrO,含有AlO、SiO等雜23232質(zhì))為主要原料生產(chǎn)化工原料紅礬鈉(主要成分為NaCrO·2HO),其主要工藝流程如下:2272查閱相關(guān)資料得知:i.常溫下,NaBiO不溶于水,有強氧化性,在堿性條件下能將Cr3+轉(zhuǎn)化為CrO2,自身被還原為Bi(OH)3-34固體。ii.物質(zhì)Fe(OH)Al(OH)Cr(OH)Fe(OH)Bi(OH)33332開始沉淀時的pH完全沉淀時的pH2.73.73.44.44.65.97.59.70.74.5回答下列問題:(1)將鉻鐵礦礦石粉碎的目的是。(2)操作Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ用到的主要玻璃儀器有玻璃棒和(填儀器名稱)。(3)寫出④中反應的化學方程式:。(4)⑤中酸化是使CrO2轉(zhuǎn)化為CrO。寫出該反應的離子方程式:。-2-427(5)將溶液H經(jīng)下列操作:蒸發(fā)濃縮,,過濾,洗滌,干燥即得紅礬鈉。(6)取一定質(zhì)量的固體D溶解于200mL稀硫酸中,向所得溶液中加入5.0mol·L-1NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示,則硫酸的物質(zhì)的量濃度為,固體D中含F(xiàn)e化合物的物質(zhì)的量為。拓展深化14.(2020北京化學,17)用如圖方法回收廢舊CPU中的單質(zhì)Au(金)、Ag和Cu。已知:①濃硝酸不能單獨將Au溶解。②HAuCl4H++AuCl-4(1)酸溶后經(jīng)操作,將混合物分離。(2)濃、稀硝酸均可作酸溶試劑。溶解等量的Cu消耗HNO的物質(zhì)的量不同,寫出消耗HNO物質(zhì)的33量少的反應的化學方程式:。(3)HNO3-NaCl與王水[V(濃硝酸)∶V(濃鹽酸)=1∶3]溶金原理相同。①將溶金反應的化學方程式補充完整:Au+NaCl+HNO3HAuCl4+++NaNO3關(guān)于溶金的下列說法正確的是。A.用到了HNO3的氧化性②B.王水中濃鹽酸的主要作用是增強溶液的酸性C.用濃鹽酸與NaNO3也可使Au溶解(4)若用Zn粉將溶液中的1molHAuCl4完全還原,則參加反應的Zn的物質(zhì)的量是mol。(5)用適當濃度的鹽酸、NaCl溶液、氨水與鐵粉,可按照如圖方法從酸溶后的溶液中回收Cu和Ag(圖中標注的試劑和物質(zhì)均不同)。試劑1是,試劑2是。課時規(guī)范練8金屬材料金屬礦物的開發(fā)利用1.A膽礬的化學式為CuSO·5HO,A錯誤;濕法冶銅是用鐵與CuSO溶液反應置換出424銅:Fe+CuSO4Cu+FeSO4,B、D正確;“熬之則成膽礬”是利用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,產(chǎn)生CuSO·5HO晶體,C正確。422.C我國使用青銅器的時間比使用鐵器、鋁器的時間均要早,A項正確;將青銅器放在銀質(zhì)托盤上,可能會形成原電池,Cu比銀活潑,會加快銅的腐蝕,所以青銅器容易生成銅綠,B正確;《本草綱目》中載有一藥物,名“銅青”,銅青是銅器上的綠色物質(zhì),為銅銹蝕生成的堿式碳酸銅,C錯誤;用蜂蠟做出銅器的蠟模,是古代青銅器的鑄造方法之一,蜂蠟的主要成分是有機化合物,D項正確。3.DA項,制作鋁金屬制品主要是利用鋁質(zhì)量輕、不易腐蝕的性質(zhì);B項,AlO熔點高,23與可作為冶煉鋁的原料無因果關(guān)系;C項,Al(OH)3可用于中和過多的胃酸,是因為Al(OH)3屬于兩性氫氧化物,能與鹽酸反應。4.D鐵用CO還原法煉制,A項錯誤;因為Al有良好的性能,才被廣泛使用,B項錯誤;氯化鋁是共價化合物,熔融時不導電,工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法制取鋁,C項錯誤;高爐煉鐵中焦炭的作用是與氧氣反應產(chǎn)生熱量和制造還原劑一氧化碳,D項正確。5.B鋁、鐵兩種金屬都能與鹽酸充分反應,發(fā)生反應的化學方程式為2Al+6H+H2↑+2Al3+、Fe+2H+Fe2++H2↑,過濾后向濾液中加入過量氫氧化鈉溶液,發(fā)生反應3H++OH-H2O、Fe2++2OH-Fe(OH)2↓、Al3++4OH-Al-+2HO,鐵元素存在于沉淀O22中,鋁元素存在于AlO-中,因此有大量的AlO-存在于溶液中。226.C加入鹽酸,氧化鋁和氧化鐵與鹽酸反應生成氯化鐵和氯化鋁及水,二氧化硅不溶解,過濾即可除去二氧化硅;加入過量的氫氧化鈉可生成氫氧化鐵沉淀和偏鋁酸鈉,過濾除去氫氧化鐵;向偏鋁酸鈉溶液中通入過量的CO2氣體,即生成氫氧化鋁沉淀,氫氧化鋁受熱分解可得到氧化鋁,電解熔融的氧化鋁可得到單質(zhì)鋁。則A、B、D項正確,C項錯誤。7.答案(1)鐵比銅活潑?(2)①O+4e-+2HO4OH-224Fe(OH)2+O24FeOOH+2H2O?②6∶2∶1?③鐵質(zhì)文物在潮濕環(huán)境中表面生成疏松的FeOOH,水、氧氣能通過孔隙使鐵繼續(xù)發(fā)生吸氧銹蝕;在干燥空氣中形成致密的FeO,隔絕了鐵與水和氧氣的接觸,阻礙銹蝕?(3)①FeO+6NaCl+3HO232326NaOH+2FeCl3?②氯、溴、碘同主族,形成的陰離子隨電子層數(shù)增加半徑增大(或體積增大),穿透能力減弱?(4)HNO和AgNO33(5)、解析(1)因為鐵比銅活潑,所以鐵刃銅鉞中鐵質(zhì)部分比銅質(zhì)部分銹蝕嚴重。(2)①鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中主要發(fā)生吸氧腐蝕,O2在正極得電子發(fā)生還原反應,電極反應式為O+4e-+2HO4OH-,負極鐵失電子發(fā)生氧化反應生成氫氧化亞鐵,氧氣22與氫氧化亞鐵反應生成疏松的FeOOH和HO,化學方程式為4Fe(OH)+O2224FeOOH+2H2O。②過程Ⅰ中鐵由0價變?yōu)?2價,1molFe轉(zhuǎn)移電子2mol,過程Ⅱ可以看83238313作鐵由+2價變?yōu)?價,1molFeO轉(zhuǎn)移mol電子,過程Ⅲ可以看作鐵由+價變?yōu)?3價,13molFeO轉(zhuǎn)移mol電子,若ⅱ中每一步反應轉(zhuǎn)化的鐵元素質(zhì)量相等,則三步反應中電子3421轉(zhuǎn)移數(shù)之比為2∶∶=6∶2∶1。③鐵質(zhì)文物在潮濕環(huán)境中表面生成疏松的FeOOH,33水、氧氣能通過孔隙使鐵繼續(xù)發(fā)生吸氧銹蝕;在干燥空氣中形成致密的FeO,隔絕了鐵23與水和氧氣的接觸,阻礙銹蝕,所以鐵質(zhì)文物在潮濕的土壤中比在干燥的土壤中銹蝕嚴重。(3)①鐵質(zhì)文物表面的致密氧化膜為FeO,根據(jù)題意可知FeO與氯化鈉反應生成2323氯化鐵,根據(jù)元素守恒,反應物中還應有水,生成物還應有氫氧化鈉,該反應的化學方程式為FeO+6NaCl+3HO6NaOH+2FeCl3。②氯、溴、碘是同主族元素,形成的陰離子232隨電子層數(shù)增加半徑增大(或體積增大),穿透能力減弱,導致Cl-、Br-、I-促進鐵器皿繼續(xù)銹蝕的能力逐漸減弱。(4)用稀NaOH溶液反復浸泡對文物進行脫氯處理,脫氯過程中Cl-滲出后,要檢驗脫氯處理是否達標,只需檢驗最后一次浸泡液中是否含有Cl-即可,檢驗Cl-需要的試劑為HNO和AgNO溶液。33(5)根據(jù)高分子膜的片段可知,該高分子的鏈節(jié)為,是由有機化合物和通過加聚反應生成的,故該高分子的單體是和。8.BD易拉罐作為可再生資源,其回收再生利用對提高經(jīng)濟效益、社會效益、保護環(huán)境有著巨大的促進作用,A正確;由題意可知,易拉罐中主要含有Al和Fe,因此可從易拉罐中回收的金屬元素有Al和Fe,B錯誤;“沉淀”的主要成分是Fe(OH)3,C正確;鋁離子與碳酸氫根離子相互促進水解可生成氫氧化鋁沉淀,硫酸氫根離子是強酸的酸式酸根,不能發(fā)生水解,不能與鋁離子反應,D項錯誤。9.D由流程可知,粗銅中含有少量鐵,鐵和銅都能溶于過量的稀硝酸中,過濾后低溫干燥得不到純銅,選項A錯誤;電解時,粗銀為陽極,純銀為陰極,選項B錯誤;渣料的主要成分為氧化銅,還含有少量的氧化鐵,兩種金屬氧化物均能與稀硫酸反應,反應后元素化合價均沒有發(fā)生變化,沒有發(fā)生氧化還原反應,選項C錯誤;濾液B中的溶質(zhì)主要是硫酸亞鐵,采用蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,即可得到綠礬,選項D正確。10.B根據(jù)圖示信息可知,Al在酸性條件下與硝酸根離子反應生成硝酸鋁、NO和水,則溶液A為硝酸鋁,氣體C為NO,則氣體E為二氧化氮,F為硝酸;鋁在堿性條件下與硝酸根離子反應生成偏鋁酸鹽和氨氣,則溶液B含偏鋁酸鹽,氣體D為氨氣。根據(jù)上述分析可知,B溶液中含AlO2,A正確;硝酸鋁溶液和偏鋁酸鹽溶液混合時,發(fā)生相互促進的水解反應產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀,B錯誤;D、F分別為氨氣、硝酸,相互反應可生成硝酸銨,C正確;E為二氧化氮,二氧化氮有毒,排入大氣中會造成污染,D正確。0.98g11.AB0.98gCu(OH)的物質(zhì)的量為=0.01mol,若全部生成CuO,則質(zhì)量為298g·mol-10.01mol×80g·mol-1=0.8g,所以A點是CuO;若全部生成Cu2O,則質(zhì)量為0.005mol×144g·mol-1=0.72g,所以B點是Cu2O,根據(jù)反應的化學方程式4CuO2CuO+O↑可知,A到22B的過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.01mol,A正確;根據(jù)反應的化學方程式Cu(OH)2CuO+H2O可知,生成水的物質(zhì)的量為0.01mol,其質(zhì)量為0.01mol×18g·mol-1=0.18g,B正10g確;10gCuO中所含Cu元素的質(zhì)量為8×64g·mol-1=8g,觀察題圖2可知,表示0g·mol-1CuO的是B曲線,C錯誤;根據(jù)上述分析,A、B的化學式依次為CuO、Cu2O,D錯誤。12.答案(1)三?ⅢA?③>①>②?(2)c(S2-)>c(N+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)?(3)①玻璃OH44棒?②87.86%解析(1)鋁元素位于周期表中第三周期第ⅢA族;同主族元素原子序數(shù)越大,金屬性越強,其對應的鹽溶液堿性越強,鎵、硼與鋁位于同一主族,金屬性:鎵>鋁>硼,故堿性NaGaO>NaAlO>NaBO。222(2)將20.0mL0.1mol·L-1Ba(OH)溶液和20.0mL0.1mol·L-1NHAl(SO)溶液混244243合,即兩種溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等,反應后可生成2×10-3mol的硫酸鋇和×10-3mol的氫氧化鋁,所以反應后溶液中含有2×10-3mol的硫酸根離子,若不考慮水解時應含232×10-3mol的銨根離子和×10-3mol的鋁離子,由于銨根離子和鋁離子在溶液中發(fā)生水解且使溶液呈酸性,所以離子濃度的大小為c(SO2-)>c(N+)>c(Al3+)>c(H+)>c(OH-)。H44(3)①過濾時用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒;②根據(jù)題意分析煅燒得到的是氧化鋁,已知原樣品中也含有AlO。設(shè)樣品中AlN的質(zhì)量為x,則232AlN?~?AlO?Δm238210220x5.1g-4.2g8?2201g-4.2g,解得x=3.69g=5.則樣品中AlN的質(zhì)量分數(shù)為3.69g×100%≈87.86%。4.2g13.答案(1)增大反應物的接觸面積,加快反應速率,提高浸出率(2)漏斗、燒杯?(3)3NaBiO+Cr(SO)+7NaOH+HO2NaCrO+3NaSO+3Bi(OH)?3243224243(4)2Cr2-+2H+Cr2-+HO?(5)冷卻結(jié)晶?(6)2.5mol·L-1?0.10molO2O742解析(1)將鉻鐵礦石粉碎可以增大反應物的接觸面積,加快反應速率,提高浸出率。(2)操作Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ均是過濾,則用到的主要玻璃儀器有玻璃棒、漏斗和燒杯。(3)根據(jù)題意可知,常溫下NaBiO3不溶于水,有強氧化性,在堿性條件下能將Cr3+轉(zhuǎn)化3NaBiO+Cr(SO)+7NaOH+HO為CrO2則④中反應的化學方程式為-,4324322NaCrO+3NaSO+3Bi(OH)。24243(4)⑤中酸化是使Cr2-轉(zhuǎn)化為Cr2-,在轉(zhuǎn)化過程中各元素化合價不變,則該轉(zhuǎn)化的2OO47離子方程式為2CrO2-+2H+Cr2O2-+HO。742(5)從溶液H中得到紅礬鈉的一般操作是蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥。(6)根據(jù)圖像可知加入氫氧化鈉溶液時沒有立即產(chǎn)生沉淀,這說明酸過量,首先發(fā)生酸堿中和反應;從開始沉淀到沉淀達到最大量時需要氫氧化鈉溶液180mL;繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液沉淀開始減少,即氫氧化鋁沉淀開始溶解,溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積是40mL,則生成氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積是120mL,所以與鐵離子反應的氫氧化鈉溶液體積是60mL,其中NaOH的物質(zhì)的量是0.06mL×5mol·L-1=0.3mol,所以根據(jù)方程式Fe3++3OH-Fe(OH)3↓可知,Fe3+的物質(zhì)的量是0.1mol。根據(jù)鐵元素守恒可知,固體D中氫氧化鐵的物質(zhì)的量為0.1mol;沉淀達到最大量時溶液中的溶質(zhì)是硫酸1.2L×5mol·L-鈉,則根據(jù)原子守恒可知硫酸鈉的物質(zhì)的量是0=0.5mol,則硫酸的濃度是200.5mol.2L=2.5mol·L-1。14.答案(1)過濾?(2)3Cu+8HNO(稀)3Cu(NO)+2NO↑+4HO?(3)①4?5?NO?33222H2O?4?②AC?(4)1.5?(5)NaCl溶液?鹽酸解析廢舊CPU中的單質(zhì)有Au(金)、Ag和Cu,加入硝酸進行反應,金不能反應,Ag和Cu轉(zhuǎn)化為銅離子和銀離子進入溶液,含金