課時規(guī)范練10鋁、鎂、銅、金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用一、選擇題:本題共12小題,每小題只有一個選項符合題目要求。1.春晚節(jié)目《只此青綠》驚艷了許多觀眾,生動還原了北宋名畫——《千里江山圖》。下列說法合理的是()A.《千里江山圖》中青色來自藍(lán)銅礦顏料[Cu(OH)2·2CuCO3],可表示為3CuO·CO2·H2OB.《千里江山圖》中綠色顏料銅綠的主要成分是氫氧化銅C.《千里江山圖》中的紅色來自赭石(Fe2O3),其性質(zhì)穩(wěn)定,不易被空氣氧化D.《千里江山圖》的畫布材質(zhì)為麥青色的蠶絲織品——絹,絹的主要成分是纖維素2.下列有關(guān)海水提鎂的說法正確的是()A.得到Mg(OH)2沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaClB.加入鹽酸,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡正向移動C.在空氣中加熱灼燒MgCl2·6H2O可得到無水氯化鎂D.電解熔融氯化鎂時金屬鎂在陽極析出3.(2024廣西部分示范校聯(lián)考)化學(xué)焊接技術(shù)的原理之一是利用焊劑(主要成分為Al與CaO)在高溫下反應(yīng)制得液態(tài)金屬(或合金),凝固后,除去焊接點表面的焊渣,實現(xiàn)焊件金屬的焊接。下列說法錯誤的是()A.Al與Fe2O3也能發(fā)生類似反應(yīng)B.焊渣的主要成分是Al(OH)3C.焊接前可用還原性氣體在加熱條件下除去焊件金屬表面的氧化膜D.若在反應(yīng)體系中加入低熔點金屬,則可形成低熔點液態(tài)合金便于焊接4.下列實驗操作、現(xiàn)象與相應(yīng)結(jié)論不對應(yīng)的是()選項實驗操作現(xiàn)象結(jié)論A向某溶液中滴加幾滴KSCN溶液溶液變紅溶液中不可能含F(xiàn)e2+B將鋁箔置于火焰上灼燒鋁箔熔化但不滴落熔點:氧化鋁>鋁C將表面打磨過的鋁條放在冷水中,無明顯現(xiàn)象,再加入一小塊NaOH固體有大量氣泡產(chǎn)生在強(qiáng)堿性條件下,鋁與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣D向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量先生成白色沉淀,后沉淀消失Al(OH)3具有酸性5.部分含銅物質(zhì)的物質(zhì)類別與相應(yīng)銅元素的化合價關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.a、d均易溶于水B.b既有氧化性又有還原性C.常溫下,f與單質(zhì)硫反應(yīng)生成eD.向固體c中通入H2S氣體生成e6.工業(yè)上以鈦鐵礦(FeTiO3,其中Fe為+2價)為主要原料制備金屬鈦的工藝流程如圖所示,下列說法不正確的是()A.為加快“氯化”速率,可將鈦鐵礦粉碎并與焦炭混合均勻B.“氯化”過程中,每生成0.1molCO氣體,轉(zhuǎn)移0.2mol電子C.由TiCl4制備Ti的過程中,Ar不可以換成N2D.理論上,每制得1molTi,需要2molMg7.(2024廣西二模)GaN、AlN屬于第三代半導(dǎo)體材料,二者成鍵結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體中只存在Ga—N、Al—N。已知Ga與Al同主族,化學(xué)性質(zhì)相似。從某金屬廢渣(主要含Ga2O3、Fe2O3)中提取鎵并制備GaN的工藝流程如下:下列說法錯誤的是()A.GaN的熔點高于AlN的熔點B.“堿浸”時Ga2O3反應(yīng)生成Na[Ga(OH)4]C.“電解”中金屬鎵在陰極析出D.制備GaN的反應(yīng)中,NH3作氧化劑8.工業(yè)上,常用銅陽極泥(主要成分是Cu2Te,含少量的Ag、Au)回收碲,其工藝流程如下(已知TeO2微溶于水,易與濃強(qiáng)堿、濃強(qiáng)酸反應(yīng)):下列敘述錯誤的是()A.合理處理陽極泥有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B.操作1、2、3均為過濾C.可由濾渣2提取金屬Ag、AuD.上述流程中用濃硝酸代替濃鹽酸可提高碲的回收率9.(2024廣西南寧二模)明礬[KAl(SO4)2·12H2O]是一種常用的凈水劑,以廢易拉罐(主要成分為鋁和少量不溶于堿性溶液的物質(zhì))為原料制取明礬的實驗流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.“堿溶”步驟中有H2產(chǎn)生B.“沉鋁”步驟所得濾液呈酸性C.用濃硫酸配制9mol·L-1H2SO4溶液,將濃硫酸緩慢加入水中,并用玻璃棒攪拌D.“一系列操作”中還需要加入K2SO410.以非水溶性鉀長石(K2O·Al2O3·6SiO2)為原料提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì)的流程如下:下列說法錯誤的是()A.“浸液”中金屬陽離子主要有K+、Na+、Al3+B.“堿化”反應(yīng)為:OH-+HCO3-H2O+CC.“過濾”所需玻璃儀器:普通漏斗、燒杯、玻璃棒D.Na2CO3、CO2可在流程中循環(huán)利用11.(2023北京朝陽二模)小組同學(xué)探究Cu和物質(zhì)A的反應(yīng),實驗如表所示。裝置序號物質(zhì)A實驗現(xiàn)象①0.6mol·L-1Fe(NO3)3溶液(調(diào)pH=1)銅粉溶解,溶液變?yōu)樯钭厣珄經(jīng)檢驗含[Fe(NO)]2+}②0.6mol·L-1FeCl3溶液銅粉溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)綠色③1.8mol·L-1NaNO3溶液(調(diào)pH=1)無明顯變化下列分析不正確的是()A.②中銅粉溶解的原因:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+B.①中產(chǎn)生NO的原因:pH=1時Cu直接將NO3-C.若向③中加入FeSO4固體,推測銅粉會溶解D.①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質(zhì)氧化性(或還原性)強(qiáng)弱有關(guān),也與反應(yīng)速率有關(guān)12.(2024遼寧名校聯(lián)考)利用化工廠產(chǎn)生的煙灰(ZnO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,還含有少量CuO、MnO2、FeO等雜質(zhì))制備活性ZnO的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.由濾液1中的陽離子主要含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4+可知,濾渣1中含有FeO和B.“除雜”工序反應(yīng)的離子方程式:Zn+[Cu(NH3)4]2+Cu+[Zn(NH3)4]2+C.“蒸氨沉鋅”“煅燒”時產(chǎn)生的氣體可返回到“浸取”工序中循環(huán)使用D.從mkg煙灰中得到活性ZnOakg,則ZnO的回收率為100a二、非選擇題:本題共1小題。13.用輝銅礦(主要成分為Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如圖所示:(1)下列措施是為了加快“浸取”速率,其中無法達(dá)到目的的是(填字母)。

A.延長浸取時間 B.將輝銅礦粉碎C.充分?jǐn)嚢?D.升高溫度(2)濾渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2,請寫出“浸取”過程中生成S的離子方程式:。

(3)研究發(fā)現(xiàn),若先除鐵再“浸取”,“浸取”速率明顯變慢,可能的原因是。

(4)“除鐵”的方法是通過調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,則加入的試劑A可以是(填化學(xué)式);“趕氨”時,最適宜的操作方法是

。

(5)“沉錳”(除Mn2+)過程中有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為。

(6)濾液Ⅱ經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到的鹽主要是(填化學(xué)式)。

參考答案課時規(guī)范練10鋁、鎂、銅、金屬材料及金屬礦物的開發(fā)利用1.C解析《千里江山圖》中青色來自藍(lán)銅礦顏料[Cu(OH)2·2CuCO3],可表示為3CuO·2CO2·H2O,A項錯誤;綠色顏料銅綠的主要成分是堿式碳酸銅,不是氫氧化銅,B項錯誤;Fe2O3為鐵元素的較高價態(tài),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,C項正確;蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì),D項錯誤。2.B解析由海水提取鎂時,加入石灰乳得到Mg(OH)2,不是加入NaOH,A錯誤;加入鹽酸,H+和OH-結(jié)合生成H2O,促使Mg(OH)2的沉淀溶解平衡正向移動而溶解,B正確;在空氣中灼燒MgCl2·6H2O,會促進(jìn)Mg2+的水解,得不到無水氯化鎂,C錯誤;電解熔融MgCl2時,陽極上Cl-放電生成Cl2,D錯誤。3.B解析Fe的活動性弱于Al,在高溫條件下可發(fā)生鋁熱反應(yīng),A項正確;焊劑(主要成分為Al與CaO)在高溫下反應(yīng)得到液體金屬,結(jié)合元素守恒可知,焊渣的主要成分為Al2O3,B項錯誤;利用還原性氣體(如H2、CO等)除去焊件金屬表面的氧化膜可使焊接更加牢固,C項正確;一般合金的熔點低于任一組分金屬,加入低熔點金屬,可在更低溫度下得到液態(tài)合金,便于焊接,同時還可以保護(hù)焊件金屬,D項正確。4.A解析滴加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說明該溶液含有Fe3+,但不能判斷是否含F(xiàn)e2+,A錯誤;鋁箔置于火焰上灼燒表面生成Al2O3,鋁箔熔化但不滴落,說明熔點:氧化鋁>鋁,B正確;把鋁放入冷水中不發(fā)生反應(yīng),加入NaOH后有大量氣泡產(chǎn)生,說明強(qiáng)堿性條件下鋁與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,C正確;向Al2(SO4)3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量,先生成白色沉淀Al(OH)3,后沉淀消失,Al(OH)3轉(zhuǎn)化為Na[Al(OH)4],說明Al(OH)3具有酸性,D正確。5.B解析a為CuO,b為Cu2O,c為Cu(OH)2,d為CuS,e為Cu2S,f為Cu。A項,a為CuO,d為CuS,二者均為難溶于水的黑色粉末,A錯誤;b為Cu2O,Cu的化合價為+1價,處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性,B正確;Cu在常溫下不與S反應(yīng),需要加熱才能反應(yīng)生成Cu2S,C錯誤;向固體Cu(OH)2中通入H2S氣體生成CuS,D錯誤。6.B解析“氯化”發(fā)生的反應(yīng)為2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,得到TiCl4,鎂與四氯化鈦反應(yīng)生成鈦和氯化鎂,化學(xué)方程式為TiCl4+2MgTi+2MgCl2。將鈦鐵礦粉碎并與焦炭混合均勻,可增大反應(yīng)物的接觸面積,加快“氯化”速率,A正確;反應(yīng)2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO中,每生成6molCO,轉(zhuǎn)移14mol電子,則生成0.1molCO氣體,轉(zhuǎn)移0.1×146mol=730mol電子,B錯誤;高溫下Ti、Mg與N2反應(yīng),由TiCl4制備Ti的過程中,Ar不可換成氮氣,C正確;鎂與四氯化鈦反應(yīng)生成鈦和氯化鎂,化學(xué)方程式為TiCl4+2MgTi+2MgCl2,理論上,每制得1molTi,需要2mol7.A解析GaN和AlN都是共價晶體,原子半徑越小,電負(fù)性越強(qiáng)共價鍵越穩(wěn)定,熔點越高,N相同,鎵原子半徑大于鋁原子半徑,GaN的熔點低于AlN的熔點,A項錯誤;“堿浸”時發(fā)生反應(yīng)Ga2O3+2NaOH+3H2O2Na[Ga(OH)4],B項正確;Na[Ga(OH)4]中鎵為+3價,生成單質(zhì)化合價降低,得電子,故“電解”時金屬鎵應(yīng)該在陰極析出,C項正確;制備GaN的反應(yīng)中,Ga由0價變?yōu)?3價,為還原劑,故NH3為氧化劑,D項正確。8.D解析銅陽極泥主要成分為Cu2Te,含少量的Ag、Au,在稀硫酸中溶解,并通入氧氣,得到TeO2、Au、Ag、硫酸銅溶液;然后過濾,濾液1含有硫酸銅等,濾渣1含有TeO2、Au、Ag,加入濃鹽酸過濾,濾渣2含有Au、Ag,TeO2與加入的濃鹽酸反應(yīng)得到四氯化碲溶液,通入SO2氣體,可將溶液中的Te4+還原為Te,同時得到硫酸。陽極泥中的Cu2Te可用于制備硫酸銅、Te等,則合理處理陽極泥有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用,A正確;由以上分析可知,操作1、2、3用于分離固體和液體,均為過濾,B正確;可由濾渣2提取金屬Ag、Au,C正確;濃硝酸可氧化Ag,使制備的碲中混有較多雜質(zhì),因此不能用濃硝酸,D錯誤。9.B解析易拉罐的主要成分為Al,含有少量的不溶于堿的雜質(zhì),可選擇濃NaOH溶解,得到四羥基合鋁酸鈉溶液,并通過過濾除去不溶于堿的雜質(zhì),濾液中加入NH4HCO3溶液后,促進(jìn)[Al(OH)4]-水解生成Al(OH)3沉淀,過濾后將沉淀溶解在稀硫酸中,得到硫酸鋁溶液,添加K2SO4溶液后蒸發(fā)濃縮并冷卻結(jié)晶得到晶體明礬?！皦A溶”過程中發(fā)生的是NaOH和Al的反應(yīng),即2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,A項正確;“沉鋁”步驟有Al(OH)3、NH3和NaHCO3生成,所得濾液呈堿性,B項錯誤;濃硫酸稀釋時需要酸入水,并用玻璃棒不斷攪拌,故用濃硫酸配制9mol·L-1H2SO4溶液,需要將濃硫酸緩慢加入水中,并用玻璃棒不斷攪拌,C項正確;“一系列操作”中還需要加入的試劑是K2SO4,D項正確。10.A解析“調(diào)pH”時,通入過量CO2,鋁元素轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,故“浸液”中鋁元素以[Al(OH)4]-形式存在,A錯誤;過量的CO2導(dǎo)致“濾液”中存在大量的碳酸氫鈉、碳酸氫鉀,加入氫氧化鈉溶液時,存在的離子反應(yīng)為OH-+HCO3-CO32-+H2O,B正確;“過濾”所用的玻璃儀器包括普通漏斗、燒杯、玻璃棒,C正確;通過流程圖可知,“煅燒”時消耗Na2CO3,“過濾”時得到碳酸鈉晶體,實現(xiàn)了Na2CO3在流程中的循環(huán)利用,“煅燒”時生成CO2,“調(diào)pH”時通入二氧化碳,實現(xiàn)了CO11.B解析實驗②中,銅與鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色銅離子和淺綠色亞鐵離子,A正確;實驗①反應(yīng)后的溶液經(jīng)檢驗含F(xiàn)e(NO)2+,結(jié)合②③的實驗現(xiàn)象,說明加入銅粉后銅先與鐵離子反應(yīng)生成藍(lán)色銅離子和淺綠色亞鐵離子,然后酸性條件下部分亞鐵離子與硝酸根離子反應(yīng)產(chǎn)生NO,pH=1時Cu未直接將NO3-還原為NO,B不正確;若向③中加入FeSO4固體,因酸性條件下亞鐵離子與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子,產(chǎn)生了硝酸鐵,根據(jù)實驗①,推測銅粉會溶解,C正確;由上述分析可知,①②③現(xiàn)象的差異不僅與物質(zhì)氧化性(或還原性)強(qiáng)弱有關(guān),也與反應(yīng)速率有關(guān)12.D解析煙灰(ZnO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,還含有少量CuO、MnO2、FeO等雜質(zhì)),經(jīng)過碳酸氫銨和過量氨水浸取,ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,CuO轉(zhuǎn)化成[Cu(NH3)4]2+,MnO2、FeO不反應(yīng)成為濾渣1,向濾液1中加入過量鋅粉,將[Cu(NH3)4]2+轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+和銅單質(zhì)除雜,對濾液2進(jìn)行蒸氨沉鋅得到Zn2(OH)2CO3,煅燒后得到活性氧化鋅。由濾液1中的陽離子主要含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4+可知,ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,CuO轉(zhuǎn)化成[Cu(NH3)4]2+,MnO2、FeO不反應(yīng)成為濾渣1,A項正確;除雜時向濾液1中加入過量鋅粉,將[Cu(NH3)4]2+轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+和銅單質(zhì)除雜,離子方程式