2026年人教版高考化学一轮复习课件 第3章 第3讲 金属材料 金属矿物的开发利用

这是一份2026年人教版高考化学一轮复习课件 第3章 第3讲 金属材料 金属矿物的开发利用，共60页。PPT课件主要包含了考点一，金属特性，金属冶炼，化合态，游离态，2一般工艺，3冶炼方法，冷却结晶，镁和铝及其重要化合物，考点二等内容，欢迎下载使用。
1.了解合金及其常见金属材料的应用。2.了解铝、镁及其重要化合物的主要性质与应用。3.了解常见金属的冶炼方法。4.以化工流程为载体掌握物质的性质、转化反应和反应条件的控制及产率的提高措施等。
合金、金属矿物的开发利用
一、金属材料1.金属材料分类(1)黑色金属材料: 以及它们的合金。(2)有色金属材料:除黑色金属以外的其他金属材料及其合金。(3)特种金属材料:包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
2.合金(1)概念:由一种金属与其他金属或(和)某些非金属所组成的具有 的物质。(2)性能。①熔点:一般比它的各成分金属的 。②硬度和强度:一般比它的各成分金属的 。
(3)几种常见的合金。①用量最大、用途最广的合金——钢。
②性能优异、使用广泛的合金——铝合金。
③我国使用最早的合金——铜合金。青铜(主要含Cu、Sn、Pb)是我国使用最早的合金,常见的还有黄铜(主要含Cu、Zn)和白铜(主要含Cu、Ni)。④性能各异的合金——新型合金。具备特殊性能、特种场合的合金,主要有储氢合金、钛合金、形状记忆合金、耐热合金等。
二、金属矿物的开发利用1.金属在自然界中的存在形式
[示例]用化学方程式表示下列金属冶炼的原理。(1)电解法。Na:　 ; Mg:　 ; Al:　 。 
(2)热还原法。高炉炼铁:　 ; 
焦炭还原铜:　 。 (3)热分解法。Hg:　 。 
[理解·辨析] 判断正误(1)青铜比纯铜熔点低、硬度大,所以古代用青铜铸剑。(　 　)(2)合金材料都是各种不同金属元素融合得到。(　 　)(3)合金的硬度一般大于其成分金属,而熔点一般低于其成分金属。(　 　)(4)镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物,可作储氢材料。(　 　)
(5)钠、镁、铝都可以通过电解其熔融氯化物得到。(　 　)
(7)铝热反应可用于冶炼高熔点金属,如V、Cr、Mn等。(　 　)
一、金属材料的应用1.(2025·山东济宁阶段练习)汉·陈琳《武军赋》:“铠则东胡阙巩,百炼精钢”。下列说法正确的是(　　)[A] 钢是合金,合金是指含有两种或两种以上金属的混合物[B] 百炼成钢的过程就是改变生铁中碳含量的过程[C] 铁比铜活泼,铁的发现、大量冶炼和使用均早于铜[D] 铁是比较活泼的金属,自然界中不存在游离态的铁
【解析】 钢是铁和碳的合金,合金是两种或两种以上金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质,A错误;百炼成钢的过程就是使生铁中碳含量降低的过程,B正确;铁比铜活泼,铜的发现大量冶炼和使用均早于铁,C错误;铁是比较活泼的金属,容易与氧气等发生反应,陨铁中存在游离态的铁,D错误。
2.(2025·云南高考适应性考试)云南传统工艺是各民族的智慧结晶。下列说法错误的是(　　)[A] “乌铜走银”中的铜合金硬度比纯铜的大[B] “银胎掐丝珐琅”用到的硅酸盐珐琅化学性质稳定[C] “手工造纸”中加入草木灰(含K2CO3)可以降低纸浆的pH[D] “户撒刀”锻制中将红热铁制刀具浸入水中,表面有Fe3O4生成
【解析】 一般合金的硬度比形成合金的纯金属的硬度大,故铜合金硬度比纯铜的大,A项正确;硅酸盐珐琅具有良好的耐火性和化学稳定性,B项正确;K2CO3水溶液呈碱性,“手工造纸”中加入草木灰(含K2CO3)可以增大纸浆的pH,C项错误;红热的铁与水蒸气反应,生成Fe3O4,D项正确。
二、金属冶炼、金属矿物的开发利用3.金属的冶炼体现了人类文明的发展历程,下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　)[A] 制铝:电解熔融AlCl3[B] 炼铁: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[C] 制铜:“曾青(CuSO4)得铁,则化为铜”的过程发生复分解反应[D] 制钠:电解NaCl溶液获得金属Na
4.冶炼金属有下列方法:①焦炭还原法　②水煤气还原法　③活泼金属置换法　④电解法冶炼金属的生产实际:古代有:a.火法炼铜　 b.湿法炼铜现代有:c.铝热法炼铬　d.从光卤石(MgCl2·6H2O)中炼镁以下是生产实际与冶炼方法关系的分析,其中错误的是(　　)[A] a~①[B] b~②[C] c~③[D] d~④
【解析】 火法炼铜利用了①焦炭还原法,A正确;湿法炼铜是铁置换硫酸铜中的铜,是③活泼金属置换法,B错误;铝热法炼铬,是铝还原高熔点金属的氧化物,是③活泼金属置换法,C正确;从光卤石中炼镁是④电解法,D正确。
5.(2024·山东聊城二模)某废旧三元锂离子电池正极材料的主要成分是和Al,如图是处理电池正极材料回收锂、钴、镍、锰、铝的一种流程。已知:常温下,碳酸锂微溶于水,碳酸氢锂易溶于水。焙烧时锂元素转化为Li2CO3。下列说法正确的是(　　)[A] 中Ni2+、Ni3+、C3+个数比为1∶2∶1,则Mn的化合价为+4[B] 该流程中除“焙烧”外均不涉及氧化还原反应[C] 冶炼金属锂和金属铝均可用电解其熔融氯化物的方法[D] “水浸”步骤保持高温可以增大浸取速率
6.Cu2S是火法炼铜一种重要的原料,由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图如图所示:
(1)Cu2S中铜元素的化合价为　　　　,火法炼铜的反应原理是(用化学方程式表示)　   　。 
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色,且有红色物质生成,请写出生成红色物质的离子方程式:  　。 
(3)若将A中红色物质反应掉,操作Ⅰ加入的试剂最好是　　　　(填字母)。 A.适量的NaNO3B.适量的HNO3C.适量的H2O2
【解析】 (3)A中的红色物质为Cu,可在酸性条件下用H2O2将Cu氧化成Cu2+。
(4)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3。某同学设计的从孔雀石中冶炼铜的方案如下(假设孔雀石中杂质不溶于水和稀硫酸):
①反应ⅰ能观察到的现象是  　, 有关反应的化学方程式为  　。 
固体逐渐溶解,溶液由无色变为蓝色,有气泡
②反应ⅱ加入的金属可能是　　　　,有关反应的离子方程式为 　 　。 
③操作a可能的方法是　　 ,欲除掉的杂质为　　　　　　　　　　　　;要从操作a所得到的溶液中得到溶质的晶体,需要进行的操作是　　　　　　　　　 　　　。 
【解析】 ③反应后得到CuSO4和H2SO4的混合溶液及难溶于水和稀硫酸的杂质,故操作a为过滤;要从滤液中得到CuSO4晶体,需进行加热浓缩、冷却结晶等操作。
难溶于水和稀硫酸的杂质
[示例] 写出有关Al、Mg反应的化学方程式(是离子反应的写离子方程式)。(1)Al与非金属(O2、Cl2)。
(3)Al与碱(NaOH溶液): 　 。 (4)铝热反应(冶炼难熔金属)。野外焊接钢轨:　 。 (5)镁条在二氧化碳气体中燃烧: 　 。(6)镁条在氮气中燃烧: 　 。 
2.铝的重要化合物(1)铝的氧化物(Al2O3)——两性氧化物。
(2)铝的氢氧化物[Al(OH)3]——两性氢氧化物。
3.镁的重要化合物(1)氧化镁:白色粉末状固体, 溶于水,属于 。(2)氢氧化镁:白色固体, 溶于水[相同温度下,溶解度小于碳酸镁,因此水垢中Mg的存在形式是Mg(OH)2],是中强碱。
[理解·辨析] 判断正误(1)Mg在空气中燃烧,产物只是MgO。(　 　)(2)Al2O3的熔点高,可作耐高温材料,实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH、Na2CO3固体等。(　 　)(3)铝和酸反应时,氧化剂是酸,铝和碱反应时,氧化剂是碱。(　 　)(4)能与铝反应生成H2的溶液,一定是酸性溶液。(　 　)(5)在加热情况下利用H2还原Al2O3的方法得到金属铝。(　 　)
(6)因为铝不和浓硫酸反应,所以可用铝槽车运输浓硫酸。(　 　)(7)加热MgCl2溶液最终可制得MgCl2固体。(　 　)(8)工业上冶炼金属镁也可以采用电解熔融MgO的方法。(　 　)(9)新制的氢氧化铜悬浊液既能溶于盐酸又能溶于氨水,所以是两性氢氧化物。(　 　)
一、铝、氧化铝、氢氧化铝与酸、碱溶液反应的分析1.下列物质中既能与稀硫酸反应,又能与NaOH溶液反应的是(　　)①Al　②Al2O3　③Al(OH)3　④NaHCO3　⑤CH3COONH4　⑥NaHSO4[A] ①②③[B] ②③④[C] ①②③④⑤[D] 全部
【解析】 Al、Al(OH)3、Al2O3既能与稀硫酸反应也能与NaOH溶液反应, NaHCO3为弱酸的酸式盐,既能与稀硫酸反应也能与NaOH溶液反应,CH3COONH4为弱酸弱碱盐,既能与稀硫酸反应也能与NaOH溶液反应,NaHSO4为强酸的酸式盐,只能与NaOH溶液反应,故①②③④⑤符合题意,选C。
2.课外活动小组探究久置的铝热剂(含Al、Al2O3、Fe2O3)的组成。称取样品3.510 g加入25.00 mL稀硫酸中,固体完全溶解,生成气体537.6 mL(标准状况),并得到溶液X。X不能使KSCN溶液变色。往X中加入过量NaOH溶液,沉淀经过滤、洗涤后,在空气中充分灼烧至恒重,冷却,称得剩余固体质量为2.400 g。下列说法一定正确的是(　　)[A] 样品中Al的物质的量为0.016 0 ml[B] 样品中Al2O3的质量为0.408 g[C] 所用稀硫酸的浓度为2.64 ml/L[D] X中Fe2+与Al3+物质的量之比为15∶13
3.向含有HCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl的混合溶液中(假设各1 ml),逐滴加入NaOH溶液,沉淀的物质的量随NaOH溶液体积变化的图像如图。(假设Mg2+、Al3+结合OH-能力相同)分析图像的变化情况,回答下列问题。
(2)依次写出各阶段的离子方程式:①OA:　 。 ②AB: 　　　　　　 　　　。 ③BC:　 。 ④CD:　 。 
二、镁、铝的工业提取流程分析4.镁及其合金用途很广,目前世界上60%的镁从海水中提取。从海水中提取镁的流程如下:
请根据上述流程图和镁及化合物的性质回答下列问题。(1)煅烧贝壳生成生石灰的化学方程式为 　 。 
(2)氢氧化镁溶于盐酸的离子方程式为 　 。
(3)简述由MgCl2·6H2O制无水MgCl2加热时通HCl气体的主要原因: 　　　　　　　　。 
(4)金属镁属于　　　　(填字母)。 a.黑色金属b.有色金属c.轻金属d.重金属e.贵金属
【解析】 (4)黑色金属指的是铁、铬、锰三种金属,a错误;有色金属指铁、铬、锰以外的金属单质,b正确;轻金属常指铍、铝、镁、钠、钾、钙、锶等,金属镁属于轻金属,c正确,d错误;金属镁不属于贵重金属,e错误。
(5)Mg(OH)2煅烧可得熔点很高的MgO,MgO的电子式为　　　　　 　　　。 
(6)MgCl2和AlCl3的熔点均较低,MgO和Al2O3的熔点都很高。简述冶炼金属镁是电解MgCl2,而冶炼金属铝则电解Al2O3的原因:    　。 
【解析】 (6)MgO和MgCl2均为离子化合物,熔融时均能电解制镁,但MgO熔点很高,电解时能耗高,所以冶炼镁是电解MgCl2,而AlCl3是共价化合物,液态时难导电,所以工业上是电解熔融Al2O3冶炼铝。
均为离子化合物,熔融时均能电解制镁,但MgO熔点很高,电解时能耗高,所以冶炼镁是电解MgCl2,而AlCl3是共价化合物,液态时难导电,所以工业上是电解熔融Al2O3冶炼铝
5.粉煤灰是燃煤产生的重要污染物,主要成分有Al2O3、Fe2O3、MgO和SiO2等物质。用硫酸铵固体等试剂提取粉煤灰中Al2O3并制取铝的工艺流程如图所示。
(1)已知烟气中含有NH3,煅烧工序中Al2O3参与反应的化学方程式为　　　 　　　　 　　　　　。 
(2)“滤渣Ⅰ”和“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式分别为　　　　　　 　　、　　　　　 　　　。 
Fe(OH)3和Mg(OH)2
【解析】 (2)SiO2不与(NH4)2SO4反应,加水溶解,过滤,“滤渣Ⅰ”主要成分是SiO2;“滤渣Ⅱ”的成分为Al(OH)3、Fe(OH)3和Mg(OH)2沉淀,加入过量NaOH溶液,只有 Al(OH)3 溶解生成Na[Al(OH)4];“滤渣Ⅲ”主要成分的化学式为Fe(OH)3和Mg(OH)2。
(3)将“滤液Ⅱ”通过　 　　　、　　　　 、过滤、洗涤、干燥后得到的晶体可返回　　　　(填写流程图中的工序操作名称)工序中循环利用。 
【解析】 (3)从“滤液Ⅱ”中提取(NH4)2SO4,可通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,得到的晶体可返回煅烧工序中循环利用。
(4)向“滤液Ⅲ”中通入过量CO2,生成沉淀的离子方程式为  　。 
(5)电解Al2O3制备Al需要冰晶石(Na3AlF6)作助熔剂。Na3AlF6可由Al(OH)3、Na2CO3和HF反应制得,反应的化学方程式为  　。 
(6)某工厂利用上述流程从m吨粉煤灰中制得n吨Al2O3,若在整个流程中铝的损耗率为10%,则原粉煤灰中铝的质量分数为　　 　　。 
1.既能与酸反应也能与碱反应的物质(1)金属单质:Al、Be等。(2)两性金属氧化物:Al2O3、BeO、ZnO等。(3)两性氢氧化物:Al(OH)3、Zn(OH)2、Cr(OH)3、Be(OH)2等。(4)弱酸的酸式盐:KHS、NaHCO3等。(5)弱酸的铵盐:CH3COONH4、(NH4)2CO3。(6)氨基酸:NH2CH2COOH等。
2.高考常见两性氢氧化物的转化
1.判断正误。(1)(2024·广东卷)机械表中由钼、钴、镍、铬等元素组成的发条,其材质属于合金。(　　)(2)(2024·浙江6月选考)Al(OH)3呈两性,不能用于治疗胃酸过多。(　　)(3)(2024·河北卷)青铜铺首主要成分是铜锡合金。(　　)(4)(2023·重庆卷)Mg分别与空气和氧气反应,生成的产物相同。(　　)
(6)(2022·浙江6月选考)氧化铝熔点高,常用于制造耐高温材料。(　　)(7)(2022·浙江6月选考)工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁。(　　)
2.(2024·广东卷,14)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是(　　)[A] 若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应[B] 在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化[C] 加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系[D] 若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为Fe(OH)3胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到Fe(OH)3沉淀,故C错误。假设b为Al2O3,则d为 Al(OH)3,c为铝盐,Al2O3、Al(OH)3与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,则d为Fe(OH)3,c为铁盐,Fe2O3、Fe(OH)3与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误。
3.(2024·山东卷,14)钧瓷是宋代五大名瓷之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu2O。为探究Cu2O的性质,取等量少许Cu2O分别加入甲、乙两支试管,进行如下实验。
下列说法正确的是(　 　)[A] 试管甲中新生成的沉淀为金属Cu[B] 试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性[C] 试管乙实验可证明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物[D] 上述两个实验表明Cu2O为两性氧化物
Cu2O中滴加过量6 ml·L-1氨水并充分振荡,沉淀逐渐溶解得到无色溶液,说明Cu(Ⅰ)与NH3形成无色配合物,C正确;既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物为两性氧化物,Cu2O溶于6 ml·L-1氨水形成的是配合物,故Cu2O不属于两性氧化物,是碱性氧化物,D错误。
4.(2023·福建卷,7)从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下:“盐浸”过程ZnO转化为[Zn(NH3)4]2+,并有少量Fe2+和Fe3+浸出。下列说法错误的是(　　)[A] “盐浸”过程若浸液pH下降,需补充NH3[B] “滤渣”的主要成分为Fe(OH)3
[D] 应合理控制(NH4)2S用量,以便滤液循环使用
5.(2024·北京卷,18)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有SiO2等杂质)生产纯铜,流程示意图如图。
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是  　。 
增大接触面积,增大反应速率,使反应更充分
【解析】 黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有SiO2等杂质)粉碎后加入硫酸铵并通入空气焙烧,黄铜矿在硫酸铵生成的SO3作用下,转化成CuSO4,得到的混合气体中主要含NH3,用硫酸吸收,得到硫酸铵,是溶液A的主要溶质,可以循环利用,固体B为SiO2、CuSO4及含铁的化合物,加水分离,主要形成含硫酸铜的滤液和含SiO2的滤渣,分别为滤液C和滤渣D,向滤液C中加入过量的铁,置换得到粗铜和FeSO4,粗铜再精炼可以得到纯铜。(1)矿石在焙烧前需粉碎,是为了增大反应物的接触面积,增大反应速率,使反应更充分。
(2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。(NH4)2SO4发生热分解的化学方程式是  　。 
(3)矿石和过量(NH4)2SO4按一定比例混合,取相同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测得:ⅰ.“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;ⅱ.400 ℃和500 ℃时,固体B中所含铜、铁的主要物质如表。
①温度低于425 ℃,随焙烧温度升高,铜浸出率显著增大的原因是   　。 
温度低于425 ℃,随焙烧温度升高,(NH4)2SO4分解产生的SO3增多,可溶物CuSO4含量增加,故铜浸出率显著增加
【解析】 (3)①由题图,温度低于425 ℃,随焙烧温度升高,铜浸出率显著增大,是因为温度低于425 ℃,随焙烧温度升高,(NH4)2SO4分解产生的SO3增多,可溶物CuSO4含量增加,故铜浸出率显著增加。
②温度高于425 ℃,根据焙烧时可能发生的反应,解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是   　。 
温度高于425 ℃,随焙烧温度升高,可能发生反应
使CuFeS2和CuSO4转化成难溶于水的CuO,铜浸出率降低
(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的:　 。
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸化的CuSO4溶液做电解液,并维持一定的c(H+)和c(Cu2+)。粗铜若未经酸浸处理,消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量,原因是   　。
粗铜若未经酸浸处理,其中杂质铁会参与放电
【解析】 (5)粗铜中含有杂质铁,加酸可以除Fe,但粗铜若未经酸浸处理,其中杂质铁会参与放电。
课时作业11　金属材料　金属矿物的开发利用
(时间:30分钟　满分:100分)
一、选择题(共10小题,每小题7分,共70分)1.(2024·南京玄武二模)下列说法不正确的是(　　)[A] 生铁和钢都属于铁合金[B] 铝合金是用途最广的合金[C] 钠钾合金的熔点比钠低[D] 不锈钢的硬度比纯铁大
【解析】 生铁和钢都属于铁碳合金,故A正确;铁合金是用途最广的合金,故B错误;合金的熔点低于其成分合金,故C正确;合金的硬度大于其成分金属,故D正确。
2.(2024·浙江诸暨模拟)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
【解析】 从铝土矿制铝能耗大,回收铝制饮料罐得到铝耗能小,可以节约大量能源,缓解能源紧张的问题,故A正确;铝易与氧气反应,表面生成一层致密的氧化铝保护膜,故B正确;硬铝的硬度大、强度大、密度小,适合制造飞机的外壳,故C错误;电解熔融Al2O3时加入冰晶石,目的是降低Al2O3的熔化温度,可以节约能源,故D正确。
3.下列关于金属冶炼的说法正确的是(　　)[A] 由于Al的活泼性强,故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al[B] 可以用钠加入氯化镁溶液中制取镁[C] 炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无须加热[D] 金属冶炼的方法由金属的活泼性决定
【解析】 由于Al的活泼性强,工业上采用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝,AlCl3在熔融状态下不导电,所以不采用电解AlCl3的方法生产铝,A错误;钠是很活泼的金属,将Na加入氯化镁溶液中,Na先和水反应生成NaOH,NaOH再和氯化镁发生复分解反应,得不到Mg单质,可以采用电解熔融氯化镁的方法冶炼Mg,B错误;炼铁高炉中发生的反应不都是放热反应,且需要加热引发反应,C错误;活泼金属如钠、镁一般采用电解法冶炼,不活泼的金属如汞一般采用热分解法冶炼,铁、铜等金属采用热还原法冶炼,因此金属冶炼的方法由金属的活泼性决定,D正确。
4.下列说法不正确的是(　　)[A] 通过电解熔融MgCl2可以制得金属镁[B] 镁条在空气中燃烧所得的固体物质是混合物[C] 氧化镁是优质的耐火材料[D] 金属镁质地柔软,不适宜制作高强度的合金材料
【解析】 工业上采用电解熔融MgCl2的方法冶炼Mg,故A正确;Mg在空气中燃烧生成MgO、Mg3N2和C,所得的固体物质是混合物,故B正确;MgO熔点很高,所以氧化镁是优质的耐火材料,故C正确;虽然Mg质地柔软,但密度小,常用来制作合金材料,如镁铝合金,故D错误。
5.(2024·福建福州期末)工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质等)为原料冶炼铝的工艺流程如图所示,下列叙述正确的是(　　)[A] 试剂X为氢氧化钠溶液[B] 反应①过滤后所得沉淀为红褐色Fe(OH)3[C] 图中所示转化反应都不是氧化还原反应
6.(2024·湖南名校联考)如图是铜及部分含铜粒子的价荷图。下列推断不合理的是(　　)[A] 在酸性环境中,Cu变成a需要加氧化剂[B] [Cu(OH)4]2-转化成Cu(OH)2需要加碱
[D] 在酸性环境中,Cu2O可以歧化成a和Cu
7.(2024·山东青岛一模)锂辉矿(主要成分为 LiAlSi2O6)可用低温重构—直接浸出技术制备碳酸锂,同时得到氧化铝,工艺流程如图。
下列说法错误的是(　　)
[B] “滤渣1”和“滤渣2”的主要成分相同[C] 冶炼金属锂和金属铝均可用电解其熔融氯化物的方法[D] 流程中不涉及氧化还原反应
【解析】 锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6)加入NaOH溶液,发生反应生成硅酸锂沉淀、硅酸钠和四羟基合铝酸钠;过滤出硅酸锂,加硫酸溶解得到硅酸沉淀和硫酸锂溶液,硫酸锂溶液蒸发浓缩后加饱和Na2CO3溶液,得到碳酸锂;含硅酸钠和四羟基合铝酸钠的滤液1中加入硫酸,生成硫酸铝、硫酸钠和硅酸沉淀,过滤后,滤液中加氨水生成氢氧化铝沉淀,过滤后煅烧氢氧化铝生成氧化铝。
8.(2024·辽宁模拟)以辉锑矿(主要成分为Sb2S3,含少量As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备锑白(Sb2O3)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　)已知:浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等。[A] 该生产过程中,能实现循环利用的物质是SbCl5[B] 滤渣1的主要成分是SiO2和S
[D] 为了得到较多的锑白,操作时要将SbCl3缓慢加入大量水中,还要加少量氨水
【解析】 辉锑矿(主要成分为Sb2S3,含少量As2S3、CuO、SiO2等)中加入盐酸和SbCl5,浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外,还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等,滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的SiO2;浸出液中加入适量Sb,Sb将SbCl5还原为SbCl3;加入Na2S时使Cu2+沉淀完全,过滤得到的滤渣2为CuS;滤液中加入NaH2PO2除砷,生成亚磷酸和砷单质,SbCl3经过水解可得到SbOCl,再经过氨解得到Sb2O3。根据分析,工艺流程中没有生成SbCl5的步骤,因此SbCl5不能循环利用,A错误;
9.(双选)(2024·山东日照一模)氯化亚铜(CuCl)是石油工业常用的脱硫剂和脱色剂,以低品位铜矿(主要成分为Cu2S和铁的氧化物)为原料制备CuCl流程如图。
下列说法错误的是(　 　)[A] “浸取”过程中可用浓硫酸代替稀硫酸
[C] “还原”后所得产物主要为Na[CuCl2][D] 产品CuCl可用冷的乙醇洗涤
【解析】 低品位铜矿加入稀硫酸、二氧化锰浸取,将硫元素氧化形成硫单质除去,所得滤液加入氨水除铁,得到的滤渣1主要为氢氧化铁,再加氨水、碳酸氢铵除锰得到碳酸锰,再加热滤液、过滤、洗涤得到高活性氧化铜,加入铜、盐酸、氯化钠还原,再加水稀释后过滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。浓硫酸具有强氧化性,反应过程中能生成有害气体二氧化硫,不能用浓硫酸代替稀硫酸,A错误;
10.(双选)(2025·山东威海阶段练习)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后铬元素以 +6价形式存在,下列说法错误的是(　 　)[A] “焙烧”中产生CO2[B] 滤渣的主要成分为Fe(OH)2
[D] 淀粉水解液中的葡萄糖起氧化作用
二、非选择题(共2小题,共30分)11.(16分,每空2分)铜器久置,表面会生成一层绿色固体,为探究铜在空气中的腐蚀情况,某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。
①对试管内的绿色固体进行加热,至完全分解,观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色,B装置中无水硫酸铜变成蓝色,C装置中澄清石灰水变浑浊。
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中,加入稀硫酸,观察到黑色固体逐渐溶解,溶液变成蓝色。③取少量上述蓝色溶液于试管中,浸入一根洁净的铁丝,观察到铁丝表面有红色物质析出。请回答下列问题。(1)绿色固体中含有的元素是　　　 　。 
(2)加热后试管中剩余的黑色物质是　　　　。 
(3)假设该绿色物质是一种纯净物,则其化学式可能是　　　　　　　　　,加热分解的化学方程式为　 。 (4)上述实验步骤③中反应的离子方程式为 　 。(5)实验装置最后的干燥管的作用是 　　　 　　　　　。 (6)如果将B、C两装置对调,　　　　(填“能”或“不能”)达到实验目的,原因是　  　。 
Cu2(OH)2CO3
防止空气中的CO2进入C装置
B、C两装置对调后无法证明反应有水生成
【解析】 根据无水硫酸铜变蓝可知,反应有水生成,根据澄清石灰水变浑浊可知,有CO2生成,根据黑色固体溶于稀硫酸且溶液为蓝色,插入铁丝后有红色物质析出可知,黑色物质应是CuO。若该绿色固体是纯净物,根据组成元素和各元素的化合价分析该物质应是碱式盐,化学式可能是Cu2(OH)2CO3。(5)该实验装置中最后的干燥管中装有碱石灰,目的是防止空气中的CO2进入C装置,干扰实验。(6)若将B、C两装置对调,气体先通过澄清石灰水,则无法证明绿色物质分解时是否有水生成。
12.(14分,每空2分)用含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如图所示。
(1)浸取时,若改用FeCl3溶液,也能生成CuCl和S,该反应的化学方程式为 　　　 　　　　　　。 
【解析】 (1)反应物为CuFeS2、FeCl3,生成物有CuCl、S及FeCl2,根据得失电子守恒和原子守恒配平。
(2)若过滤1所得滤液中只含FeCl2,则将其在空气中加热蒸干、灼烧后,所得固体的化学式为　　　　。 
【解析】 (2)FeCl2溶液在空气中加热蒸干、灼烧过程中,Fe2+水解生成Fe(OH)2,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3灼烧分解生成Fe2O3,最终得Fe2O3固体。
(3)调节溶液的pH后,除生成Cu外,还能产生一种金属离子,此金属离子是 　　　　(填离子符号)。 
【解析】 (3)[CuCl2]-中铜元素为+1价,调节pH会发生歧化反应生成Cu和Cu2+。
(4)过滤3所得滤液中可以循环使用的物质有　 　　　,为保持流程持续循环,每生成1 ml Cu,理论上需补充CuCl2的物质的量为　　　　。 
【解析】 (4)由(3)分析可知,滤液中有CuCl2及过量的HCl。由已知反应知,1 ml CuFeS2溶解需要3 ml CuCl2,生成4 ml CuCl,4 ml CuCl最终歧化生成2 ml Cu和2 ml CuCl2,此时还需要补充 1 ml CuCl2,故生成1 ml Cu需要补充0.5 ml CuCl2。
会产生污染环境的气体SO2
【解析】 (5)高温需要消耗能量,生成SO2会污染大气。