鲁科版 2023高考化学 一轮复习 九 金属材料 金属的冶炼 课时练习

九 金属材料 金属的冶炼

题组一：铝、镁及其重要化合物

(建议用时：15分钟)

1．下列各组物质，前者逐滴滴加到后者中直至过量，先出现白色沉淀，后来沉淀又消失的是(　　)

A．H2SO4滴入NaAlO2溶液中

B．Ba(OH)2溶液滴入Al2(SO4)3溶液中

C．Al2(SO4)3溶液滴入NaOH溶液中

D．氨水滴入Al2(SO4)3溶液中

2．明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如图所示：

下列叙述错误的是(　　)

A．回收处理废易拉罐有利于保护环境和资源再利用

B．沉淀为Al(OH)3

C．操作a包含萃取、分液等

D．上述流程中可用过量CO2代替NH4HCO3

3．(2022·厦门模拟)以水氯镁石(主要成分是MgCl2·6H2O)生产碱式碳酸镁

[Mga(CO3)b(OH)c·nH2O]的主要流程如下：

(1)溶解时将水氯镁石粉碎的目的是__________________________________。

(2)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，该过程中发生反应的离子方程式为_____________________________________________。

(3)沉淀镁时反应的温度不宜过高，原因是__________________________ _______________________。

(4)将上述流程中的滤液浓缩结晶，所得的主要固体物质的化学式为________。

(5)上述流程中检验“过滤”后碱式碳酸镁洗涤是否干净的操作为______________________________________________________。

4．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如图：

(1)气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为_____________________。“水解”采用90 ℃而不在室温下进行的原因是_____________________。

(2)“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为_________________________。

(3)“氧化”时，发生反应的离子方程式为________________________。

(4)“废渣”成分为_______________________________________(填化学式)。

(5)采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是____________________________ _____________。

5．无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿(Al2O3、Fe2O3)为原料制备无水AlCl3的工艺流程如图：

(1)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为______________________ ____________________________。

(2)用Na2SO3溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为_______________________________________________________。

(3)升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是_____________________________________________________。

(4)为测定制得的无水AlCl3产品(含杂质FeCl3)的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。

①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式________________________、________________________。

②AlCl3产品的纯度为________。

题组二：铜及其化合物

(建议用时：15分钟)

1．(2022·佛山模拟)国画《牧牛图》的颜料有“石色”“水色”，“石色”从矿物中提取，如石绿[化学式Cu(OH)2·CuCO3]，“水色”从植物中提取，如花青(分子式C15H11O6)。下列说法错误的是(　　)

A.Cu(OH)2·CuCO3属于纯净物

B．“石色”耐酸、耐碱

C．从蓝草中提取花青，可用有机溶剂萃取

D．保存不善的国画，“水色”容易变色

2．(2022·南昌模拟)CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用于媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu，含少量Ni、Al2O3等)为原料制备CuCl的工艺流程如下：

下列说法正确的是(　　)

A．“碱溶”时发生了Al和NaOH的反应

B．“洗涤”时使用乙醇防止CuCl被氧化

C．“还原”反应所得的溶液中大量存在Cu2＋、H＋、SO、Cl－

D．工艺流程中不包含化合反应和分解反应

3．(2022·贵阳模拟)从经济利益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是(　　)

A.Cu+AgNO3Cu(NO3)2

B.CuCuSO4Cu(NO3)2

C.Cu+HNO3(浓)Cu(NO3)2

D.CuCuOCu(NO3)2

4．(2022·日照模拟)CuCl2是一种可用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气，在Fe3＋的催化作用下可生成CuCl2(过程如图所示)。下列说法不正确的是(　　)

A.Fe3＋可循环使用

B．过程Ⅰ的反应为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋

C．过程Ⅱ中氧化剂为Fe2＋

D．该过程总反应为2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O

5．(2022·石家庄模拟)氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如图：

已知：N2H4的熔点为1.4 ℃，沸点为113.5 ℃；25 ℃时相关物质的Ksp如表所示。

(1)炉气中的有害气体成分是________，Cu2S与O2反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(2)用稀硫酸酸浸时为了提高化学反应速率可以采用的方法有____________ _______________________________________ (答一种方法即可)。

(3)如果没有加入试剂X进行氧化直接通过调pH是否能达到实验目的？请说明理由：__________________________________________________________。

(4)加入试剂Y调pH时，pH的理论最低值是(离子浓度小于等于1×10－5 mol·L－1看作除尽)______________________________________________。

(5)写出用N2H4制备Cu2O的化学方程式为__________________________ ______________________。

(6)还原步骤中的反应常温下就可发生但工业上常常需要将温度控制在90 ℃，可能的原因为________________________________________________________。

题组三：金属矿物的开发利用

(建议用时：15分钟)

1．明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷淀，毁罐取出……即倭铅也，”下列说法不正确的是(注：炉甘石的主要成分为碳酸锌)(　　)

A．该冶炼锌的反应属于置换反应

B．煤炭中起作用的主要成分是C

C．冶炼Zn的反应方程式为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑

D．倭铅是指金属锌和铅的混合物

2．下列有关金属的说法中正确的是(　　)

A．生铁比纯铁抗腐蚀能力更强

B．青铜、不锈钢、硬铝都是合金

C．性质越活泼的金属越早被人类冶炼和使用

D．单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属

3．(2022·长沙模拟)由碳酸锰矿(主要成分MnCO3，还含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等)中提取金属锰的流程如下：

下列有关说法不正确的是(　　)

A．适当提高酸浸温度并不断搅拌，可以提高锰元素的浸出率

B．酸浸时，FeCO3溶于稀硫酸的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑

C．用NaOH溶液和CO2两种物质，可将滤渣Ⅱ中的两种物质分离

D．电解浸出过程中，溶液的pH减小

4．我国湘黔渝三省交界地区是中国电解锰企业最集中的地区，被称为中国的“锰三角”。金属锰的熔点很高，常用铝热法制得粗锰。再用电解法制得纯的金属锰。铝被用于冶炼金属锰，是因为铝具有(　　)

A．熔点低　   B．导电性好

C.两性       D．还原性及冶炼反应中放出大量的热

5．炼铁厂的废渣铁矾渣主要含有K2Fe6(SO4)4(OH)12、ZnO·Fe2O3及少量的CaO、MgO、SiO2等。可利用铁矾渣制备复合镍锌铁氧体(NiZnFe4O8)具体制备流程如图所示：

(1)试剂1是过量的____________________________________________。

(2)试剂2为过量的铁粉，加入后可以观察到的现象有__________________ _______________________________。

(3)NH4F溶液不能在玻璃器皿中保存，理由是_______________________ _________________________________________________

(用离子方程式表示)。已知：25 ℃时，Ksp(CaF2)＝2.7×10－11、Ksp(MgF2)＝6.4×

10－19。加入NH4F溶液沉淀后，c(Mg2＋)＝1.6×10－10mol·L－1，此时Ca2＋是否也完全沉淀？

写出具体的分析过程：_______________________________________。

(若溶液中某离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，说明该离子已沉淀完全)。